KR101881891B1

KR101881891B1 - 캐리어 집적을 위한 이동통신 시스템에서 가용 전송 출력 정보를 보고하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101881891B1
Application number: KR1020110074084A
Authority: KR
Inventors: 정경인; 김상범; 김성훈; 게르트-잔 반 리에샤우트
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2010-08-10
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2018-08-24
Also published as: EP2603992A4; EP2603992A2; EP3537637B1; CN103069732B; EP2603992B1; JP2016129409A; EP2603991A2; KR101894916B1; WO2012020980A2; JP6162279B2; JP2013535926A; JP2013538503A; JP5990521B2; EP2603991A4; JP2016197920A; WO2012020976A2; CN105392193B; CN103081384B; KR20120024381A; CN103081384A

Abstract

본 발명은 여러 개의 캐리어들이 집적된 이동통신 시스템에서 단말이 각 캐리어에 대한, PH 정보를 효율적으로 보고하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 다수개의 활성화된 캐리어들의 데이터 채널에서 실제 전송 여부에 따라 캐리어들의 PH들을 계산하고, PH들에 대응하여 실제 전송 여부를 나타내는 지시자들을 설정하고, PH들과 지시자들로 구성된 확장 PHR을 생성하여 캐리어들 중 어느 하나에서 전송하도록 구성된다.

Description

캐리어 집적을 위한 이동통신 시스템에서 가용 전송 출력 정보를 보고하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR REPORTING POWER HEADROOM INFORMATION IN MOBILE COMMUNICATION FOR CARRIER AGGREGATION}

본 발명은 여러 개의 캐리어들이 집적된 이동통신 시스템에서 단말이 캐리어 별 가용 전송 출력(Power Headroom; PH) 정보를 보고하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다.

근래에는 차세대 이동통신 시스템 중 하나로 3GPP에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE는 2010년 정도를 상용화 목표로 해서, 현재 제공되고 있는 데이터 전송률보다 높은 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 논의 중이다.

한편, 데이터 서비스는 음성 서비스와 달리 전송하고자 하는 데이터의 양과 채널 상황에 따라 할당할 수 있는 자원 등이 결정된다. 따라서 이동통신 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서는 스케줄러에서 전송하고자 하는 자원의 양과 채널의 상황 및 데이터의 양 등을 고려하여 전송 자원을 할당하는 등의 관리가 이루어진다. 이는 차세대 이동통신 시스템 중 하나인 LTE에서도 동일하게 이루어지며 기지국에 위치한 스케줄러가 무선 전송 자원을 관리하고 할당한다.

최근 LTE 통신 시스템에 여러 가지 신기술을 접목해서 전송 속도를 향상시키는 진화된 LTE 통신 시스템(LTE-Advanced, LTE-A)에 대한 논의가 본격화되고 있다. 상기 새롭게 도입될 기술 중 대표적인 것으로 캐리어 집적 (Carrier Aggregation)을 들 수 있다. 캐리어 집적이란 종래에 단말이 하나의 순방향 캐리어와 하나의 역방향 캐리어만을 이용해서 데이터 송수신을 하는 것과 달리, 하나의 단말이 다수의 순방향 캐리어와 다수RO의 역방향 캐리어를 사용하는 것이다. 종래의 역방향 전송 출력 결정 관련 절차는 단말에 하나의 순방향 캐리어와 하나의 역방향 캐리어가 할당된 경우를 위해 정의된 것이므로 집적된 여러 개의 캐리어를 통해 데이터를 송수신하는 단말의 역방향 전송 출력 결정에 그대로 적용할 수 없다. 특히 여러 개의 캐리어가 집적된 단말이 PH를 보고하는 절차 및 방식을 새롭게 정의할 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 캐리어 집적을 위한 이동통신 시스템에서 단말이 캐리어 별 PH를 효율적으로 보고하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다. 즉 본 발명은 단말이 캐리어들 중 어느 하나에서 가용 전송 출력 메시지(Power Headroom Report; PHR)를 통해 캐리어 별 PH를 효율적으로 보고하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다수개의 캐리어들이 집적된 이동통신 시스템에서 단말의 PH 보고 방법은, 다수개의 활성화된 캐리어들의 데이터 채널에서 실제 전송 여부에 따라 상기 캐리어들의 PH들을 계산하는 과정과, 상기 PH들에 대응하여 상기 실제 전송 여부를 나타내는 지시자들을 설정하는 과정과, 상기 PH들과 지시자들로 구성된 확장 PHR을 생성하여 상기 캐리어들 중 어느 하나에서 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다수개의 캐리어들이 집적된 이동통신 시스템에서 단말의 PH 보고 장치는, 다수개의 활성화된 캐리어들의 데이터 채널에서 실제 전송 여부에 따라 상기 캐리어들의 PH들을 계산하기 위한 PH 계산부와, 상기 PH들에 대응하여 상기 실제 전송 여부를 나타내는 지시자들을 설정하고, 상기 PH들과 지시자들을 수납하여 확장 PHR을 생성하기 위한 제어부와, 상기 캐리어들 중 어느 하나에서 상기 확장 PHR을 전송하기 위한 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다수개의 캐리어들이 집적된 이동통신 시스템에서 기지국의 PH 수신 방법은, 다수개의 활성화된 캐리어들 중 어느 하나에서 상기 캐리어들의 PH들과 상기 PH들에 대응하는 지시자들로 구성된 확장 PHR을 수신하는 과정과, 상기 지시자들에 따라 상기 캐리어들 각각의 데이터 채널에서 실제 전송 여부를 파악하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

게다가, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다수개의 캐리어들이 집적된 이동통신 시스템에서 기지국의 PH 수신 장치는, 다수개의 활성화된 캐리어들 중 어느 하나에서 상기 캐리어들의 PH들과 상기 PH들에 대응하는 지시자들로 구성된 확장 PHR을 수신하기 위한 수신기와, 상기 지시자들에 따라 상기 캐리어들 각각의 데이터 채널에서 실제 전송 여부를 파악하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 캐리어 집적을 위한 이동통신 시스템에서 PH 보고 방법 및 장치는, 캐리어 별 PH를 보다 효율적으로 보고할 수 있다. 즉 다수개의 캐리어들이 집적되는 경우, 단말에서 캐리어들의 PH들을 하나의 PHR로 구성하여 보고할 수 있다. 이로 인하여, 이동통신 시스템에서 보다 효율적으로 역방향 전송 출력을 결정할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템의 프로토콜 구조를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템에서 캐리어 집적을 예시한 도면,
도 4는 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템에서 캐리어 집적의 구성의 일 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 PH 보고 시나리오를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 PH 보고 절차를 도시하는 순서도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 PH 수신 절차를 도시하는 순서도, 그리고
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 PH 보고 장치를 도시하는 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

본 발명은 여러 개의 캐리어들이 집적된 이동통신 시스템에서 단말이 각 캐리어에 대한 PH 정보를 효율적으로 보고하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명을 본격적으로 설명하기에 앞서 도 1, 도 2 및 도 3을 통해 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템에 대해서 좀 더 자세히 설명한다. 이 때 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템이 LTE 시스템인 경우를 가정하여 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 이동통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B; 이하 ENB 또는 Node B라 한다; 105, 110, 115, 120)과 MME(Mobility Management Entity; 125) 및 S-GW(Serving - Gateway; 130)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE라 칭한다; 135)은 ENB(105, 110, 115, 120) 및 S-GW(130)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

ENB(105, 110, 115, 120)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB(105, 110, 115, 120)는 UE(135)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE(135)들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며 이를 ENB(105, 110, 115, 120)가 담당한다. 하나의 ENB(105, 110, 115, 120)는 통상 다수개의 셀들을 제어한다. 최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서, LTE 시스템은 최대 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(130)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(125)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME(125)는 각종 제어 기능을 담당하는 장치로. 다수개의 ENB(105, 110, 115, 120)들과 연결된다.

도 2는 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시하는 도면이다.

도 2를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 PDCP(Packet Data Convergence Protocol; 205, 240), RLC(Radio Link Control; 210, 235), MAC(Medium Access Control; 215,230)으로 이루어진다. PDCP(205, 240)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. RLC(210, 235)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. MAC(215, 230)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(220, 225)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고 OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다. 전송을 기준으로 프로토콜 엔터티로 입력되는 데이터를 SDU(Service Data Unit)라고 하며, 출력되는 데이터를 PDU(Protocol Data Unit)라고 한다.

도 3은 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템에서 캐리어 집적을 예시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 하나의 기지국에서는 일반적으로 서로 다른 주파수 대역에 위치하는 다수개의 캐리어들이 송출되고 수신된다. 예를 들어, ENB(305)에서 중심 주파수가 f1인 캐리어(315)와 중심 주파수가 f3인 캐리어(310)가 송출된다. 캐리어 집적 능력을 갖고 있지 않으면, UE(330)는 상기 두 개의 캐리어(310, 315) 중 하나의 캐리어(310, 315)를 이용해서 데이터를 송수신한다. 그러나 캐리어 집적 능력을 갖고 있으면, UE(330)는 동시에 여러 개의 캐리어(310, 315)들로부터 데이터를 송수신할 수 있다. 기지국은 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말에 대해서는 상황에 따라 더 많은 캐리어를 할당함으로써 상기 단말의 전송 속도를 높일 수 있다. 전통적인 의미로 하나의 순방향 캐리어와 하나의 역방향 캐리어가 하나의 셀을 구성한다고 할 때, 캐리어 집적이란 단말이 동시에 여러 개의 셀을 통해서 데이터를 송수신하는 것으로 이해될 수도 있을 것이다. 이를 통해 종래의 단일 셀에서 성취 가능했던 최대 전송 속도는 집적되는 캐리어의 수에 비례해서 증가된다. 직접되는 캐리어는 RRC 시그널링을 통해, configure 된다. LTE에서는 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여, 직접될 캐리어를 추가시키거나, 제거할 수 있다. 특정 캐리어가 configure 되었어도 데이터 전송은 수행되지 않는다. 실제로 해당 캐리어를 사용하기 위해서는 MAC 시그널링을 통해, 캐리어를 activate 시켜야한다. LTE에서는 MAC PDU 내에 MAC Control Element (CE)을 이용하여 configure된 캐리어를 activate 시킨다. 이렇게 activate된 다수의 캐리어로 서비스를 수행하므로, 서빙 셀 (serving cell)은 다수가 된다.

역방향 전송은 다른 셀의 역방향에 간섭을 초래하기 때문에 역방향 전송 출력은 적절한 수준으로 유지되어야 한다. 이를 위해서 단말은 역방향 전송을 수행함에 있어서 소정의 함수를 이용해서 역방향 전송 출력을 산출하고, 산출된 역방향 전송 출력으로 역방향 전송을 수행한다. 예컨대, 단말은 할당 받은 전송 자원의 양과 적용할 MCS(Modulation Coding Scheme) 레벨 등의 스케줄링 정보와 경로 손실 값 등의 채널 상황을 추정할 수 있는 입력 값들을 상기 소정의 함수에 입력해서 요구 역방향 전송 출력 값을 산출하고, 상기 계산된 요구 역방향 전송 출력 값을 적용해서 역방향 전송을 수행한다. 단말이 적용할 수 있는 역방향 전송 출력 값은 단말의 최대 전송 값에 의해서 제한되며 계산된 요구 전송 출력 값이 단말의 최대 전송 값을 초과하면 단말은 최대 전송 값을 적용해서 역방향 전송을 수행한다. 이 경우 충분한 역방향 전송 출력을 적용하지 못하기 때문에 역방향 전송 품질 열화가 발생할 수 있다. 기지국은 요구 전송 출력이 최대 전송 출력을 초과하지 않도록 스케줄링을 수행하는 것이 바람직하다. 그러나 경로 손실 등의 몇몇 파라미터는 기지국이 파악할 수 없기 때문에, 단말은 PHR을 전송해서 자신의 PH 값을 기지국에 보고한다.

가용 전송 출력에 영향을 미치는 요소로는 1) 할당 받은 전송 자원의 양, 2) 역방향 전송에 적용할 MCS, 3) 연관된 순방향 캐리어의 경로 손실(Path Loss; 이하 PL), 4) 출력 조정 명령의 누적값 등이 있다. 이 중 경로 손실이나 누적 출력 조정 명령값은 역방향 캐리어 별로 다를 수 있으므로, 한 단말에 다수개의 역방향 캐리어가 집적되면 역방향 캐리어 별로 PHR 전송 여부를 설정하는 것이 올바르다. 그렇지만, 효율적인 PHR 전송을 위해, 하나의 역방향 캐리어에서 다수개의 역방향 캐리어에 대한 PH들을 모두 보고할 수도 있다. 운용 전략에 따라, 실제 PUSCH 전송이 일어나지 않은 캐리어에 대한 PH가 필요할 수도 있다. 따라서, 이와 같은 경우에 하나의 역방향 캐리어에서 다수개의 역방향 캐리어에 대한 PH들을 모두 보고하는 방법은 더 효율적일 수 있다. 이를 위해, 기존의 PHR을 확장시켜야 한다. 하나의 PHR에 포함될 다수의 PH들은 미리 정해진 순서에 따라 구성될 것이다.

도 4는 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템에서 캐리어 집적의 구성의 일 예를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 한 단말에 5 개의 역방향 캐리어들이 집적되어 있고, 역방향 캐리어들 중 어느 하나에서 해당 5 개의 역방향 캐리어들에 대한 PH을 모두 전송할 수 있도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 한 단말에 세 개이 역방향 캐리어(440, 445, 450)들이 집적된 경우, 세 개의 역방향 캐리어(440, 445, 450)들의 PH 값들은 세 개의 역방향 캐리어(440, 445, 450)들 중 어느 하나의 PHR을 통해 전송할 수 있도록 설정할 수 있다.

PHR은 통상 연결된 순방향 캐리어의 경로 손실이 소정의 기준 값 이상으로 변경되거나, prohibit PHR timer가 만료되거나 또는 PHR을 생성한 후 소정의 기간이 경과하면 트리거(trigger)된다. PHR이 트리거되더라도, 단말은 PHR을 즉시 전송하지 않고, 역방향 전송이 가능한 시점, 예를 들어 역방향 전송 자원이 할당되는 시점까지 대기한다. 이는 PHR이 아주 신속하게 처리되어야 하는 정보는 아니기 때문이다. 단말은 PHR이 트리거된 후 첫번째 역방향 전송에 상기 PHR을 포함시켜서 전송한다. PHR는 MAC 계층의 제어 정보이며, 크기는 8 비트이다. PHR의 첫번째 2 비트는 현재 사용되지 않으며, 나머지 6 비트는 -23 dB에서 40 dB 사이의 범위 중 하나를 지시하는 용도로 사용되며, 이것이 단말의 가용 전송 출력을 지시한다. 단말은 일반적으로 아래 수식을 이용해서 PH를 산출한다.

서빙 셀(Serving cell) c 에서 i번째 subframe의 PH(i)는 최대 역방향 송신 전력 P_CMAX _,c(i), 자원 블록의 수 M_PUSCH _,c(i), MCS로부터 유도되는 power offset Δ_TF _,c, 경로 손실 PL_c, f_c(i)(accumulated TPC commands)에 의해 계산된다. 상기 수식에서 PL_c는 서빙 셀 c에 대해서 경로 손실을 제공해주도록 설정되어 있는 셀의 경로 손실이다. 임의의 서빙 셀의 역방향 전송 출력 결정에 사용되는 경로 손실은 해당 셀의 순방향 채널의 경로 손실이거나, 혹은 다른 셀의 순방향 채널의 경로 손실이다. 이 중 어떤 경로 손실을 사용할지는 호 설정 과정에서 기지국이 선택해서 단말에게 알려준다. 상기 수식에서 f_c(i)는 서빙 셀 c의 전송 출력 조정 명령(Transmission Power Control)의 누적 값이다. P_O _{_} _PUSCH _,C는 상위 계층에서 파라메터로서, cell-specific 및 UE-specific 값의 합으로 이루어진다. 일반적으로 P_O _{_} _PUSCH _,C는 semi-persistent scheduling, dynamic scheduling, random access response등의 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 전송 종류에 따라 다른 값이 적용된다. α_c는 상위 계층에서 제공되는 3-bit cell-specific 값으로 역방향 전송 출력 계산 시 경로 손실에 적용하는 가중치(즉 이 값이 높을수록 경로 손실이 역방향 전송 출력에 더 많은 영향을 미친다)이며 PUSCH 전송 종류에 따라 적용할 수 있는 값이 제한된다. j 값은 PUSCH의 종류를 나타내는데 사용된다. j=0일 때에는 semi-persistent scheduling, j=1일 때에는 dynamic scheduling, j=2일 때에는 random access response을 각각 나타낸다. 상기 수학식 1에서, 만약 특정 서빙 셀에서 PUSCH 전송이 없다면, M_PUSCH와 Δ_TF은 정의에 따라 위의 공식에 적용할 수 없을 것이다.

여러 개의 캐리어들이 집적된(Carrier Aggregation) 이동통신 시스템에서, 실제 PUCSH 전송이 일어나는 서빙 셀이 있으며, 일정 시간 구간 동안, PUSCH 전송이 일어나지 않은 서빙 셀이 있다. 또한, 각 서빙 셀에 대한 PH는 다른 서빙 셀에 의해 함께 보고될 수도 있다. 여러 개의 캐리어가 집적된 이동통신 시스템에서 여러 개의 서빙 셀들에 대한 PH들을 보고해야할 경우, 단말은 이들을 하나의 PHR에 모아서 전송한다. 이러한 방법은 각 캐리어별로 PH을 전송하는 것에 비교하여 시그널 오버헤드를 줄일 수 있으며, 기지국에서 실제 PUSCH 전송이 없는 캐리어에 대해서도 PH를 얻을 수도 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 PH 보고 시나리오를 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 두 서빙 셀(CC1 및 CC2)에서 상대방 PH을 함께 보고하는 시나리오를 보이고 있다. CC1이 PUSCH 전송이 일어나고 있고, CC2는 그렇지 않은 구간(505)에서, 단말은 CC1에서 전송되는 MAC PDU(510)에 CC1 PHR (515)뿐 아니라 CC2 PHR(520)을 포함시킬 수 있다. 반대로, CC2이 PUSCH 전송이 일어나고 있고, CC1는 그렇지 않은 구간(525)에서, 단말은 CC2에서 전송되는 MAC PDU(530)에 CC1 PHR(535)뿐 아니라 CC2 PHR(540)을 포함시킬 수 있다.

실제 PUSCH 전송이 없더라도, 기지국은 특정 역방향 캐리어에서의 경로 손실 정보를 얻기 위해, PH을 트리거시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 PUSCH 전송이 없는 경우, PH을 계산하는 방법을 개발하며, 또한 해당 PH 정보를 기지국에 전달할 때, 기지국이 이를 구별할 수 있도록 PHR 구조를 제안한다.

특정 서빙 셀에 대해, PHR이 트리거되면, 단말은 PUSCH 전송 여부에 따라 PH 값 산출 방법을 결정한다. 해당 서빙 셀에 대해 PUSCH 전송이 있다면, 일반적인 기술대로, 상기 수학식 1을 이용하여, PH를 계산한다. 그런데, 만약 해당 서빙 셀에서 PUSCH 전송이 없다면, 할당된 전송 자원이 없음을 의미하므로, M_PUSCH 와 Δ_TF로 어떤 값을 사용해야 할지가 명확하다. 이로 인하여, 기지국과 단말이 동일한 M_PUSCH 와 Δ_TF 를 사용해서 PH을 산출하고 해석할 수 있도록 하는 장치가 필요하다. 이는 예를 들어 단말과 기지국이 PUSCH 전송이 없는 경우에 PH 산출을 위해서 사용할 전송 포맷(전송 자원의 양과 MCS 레벨)을 정해두는 것으로 해결 가능하다. 만약 이러한 reference 전송 포맷으로 RB 1개와 가장 낮은 MCS 레벨을 가정한다면, M_PUSCH 와 Δ_TF 은 각각 0이 되며, 상기 수학식 1에서 빠지는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한, 실제 해당 서빙 셀에서는 데이터 전송이 이루어지지 않기 때문에, P_CMAX _,c(i)은 존재하지 않는다. 따라서, P_CMAX _,c(i)을 어떤 값으로 정할 것인지 판단이 필요하다. 본 발명에서는 이와 같은 가상 전송에 대해, 가상 P_CMAX _,c(i)을 정의하고 적용한다. 본 발명에서, P_CMAX _,c(i)는 해당 셀에서 허용된 최대 전송 출력인 P_EMAX와 단말의 내재적인 최대 전송 출력인 P_powerclass를 이용해서 결정될 수 있다. 예를 들어 아래와 같이 결정될 수 있다.

이는 MPR, A-MPR, P-MPR, Tc가 모두 0 값을 갖는다 것과 동일한 의미를 가진다. P_CMAX 는 P_CMAX _{_L} ≤ P_CMAX ≤ P_CMAX _{_H}인 관계를 가지고 결정된다. 이 때, MPR, A-MPR, P-MPR, Tc가 모두 0 값을 가지면, P_CMAX _{_L}=P_CMAX _{_H}이 되어, P_CMAX=P_CMAX _{_H}가 된다. 이 때, P_{CMAX_H}는 P_PowerClass 와 P_EMAX 중 작은 값이다. P_EMAX은 cell-specific한 최대 허용 전송 전력이며, P_PowerClass은 UE-specific 한 최대 허용 전송 전력이다. 따라서, 서빙 셀에서 PUSCH 전송이 없는 경우, PH는 아래의 수식으로 정의된다.

상기 수학식 3에서 P_O _{_} _PUSCH _,C, α_c, f_c(i), PL_c로 PH이 전송되는 서빙 셀이 아닌 PH이 계산되는 해당 서빙 셀의 값들이 적용된다. 위의 수식에 의해, 계산된 PH는 다른 서빙 셀에서 전송되는 PHR에 다른 PH과 함께 기지국으로 보고된다. 기지국 입장에서는 각 서빙 셀들에 대한 다수 PH을 하나의 PHR에서 확인할 수 있다. 문제는 기지국이 PHR에 포함된 각 서빙 셀에 대한 PH이 실제 PUSCH 전송을 고려하여 계산되었는지, 또는 본 발명에서 제시한 PUSCH reference format을 이용하여 계산되었는지 알 수 없다는 것이다. 만약 이를 알지 못하면 기지국은 보고된 PH을 올바로 해석할 수 없으므로 효율적인 스케줄링이 불가능하다. 이를 해결하기 위해, PHR 포맷에 이를 알릴 수 있는 지시자(indicator)가 필요하다. 따라서 본 발명에서는 PHR에서 이를 구별하기 위한 하나의 지시자의 포함을 제안한다. 해당 지시자는 activated 서빙 셀들의 PH에 대해서 추가된다. 해당 지시자는 1 bit으로 구성될 수 있다. 임의의 셀의 PH을 보고함에 있어서, 상기 셀의 PH을 계산할 때 실제 PUSCH 전송에 기초해서, 즉 실제 전송 포맷을 사용해서 PH을 계산하였다면, 단말은 상기 비트를 소정의 값(예를 들어 0)으로 설정한다. 한편, 해당 셀에 PUSCH 전송이 없었기 때문에, reference format(즉 RB 개수 = 0, 와 Δ_TF = 0)을 사용해서 PH을 계산하였다면, 단말은 상기 비트를 또 다른 소정의 값(예를 들어 1)으로 설정한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 PH 보고 절차를 도시하는 순서도이다.

도 6을 참조하면, 605 단계에서 특정 서빙 셀에 대한 PHR이 트리거된다. PHR은, 연결된 순방향 캐리어의 경로 손실이 소정의 기준 값 이상으로 변경되거나, PHR을 한 후 소정의 기간이 경과하면, 트리거된다. 이 후 단말은 610 단계에서 해당 서빙 셀에서 실제 PUSCH 전송이 일어나고 있는지를 확인한다.

다음으로, PUSCH 전송이 있다면, 단말은 615 단계에서 일반적인 방법에 따라 PH를 계산한다. 즉 단말은 상기 수학식 1에 따라 PH를 계산한다. 또한 단말은 620 단계에서 추가적으로 해당 서빙 셀이 일반적인 방법에 따라 PH가 유도되었음을 알리는 지시자를 설정한다. 본 발명에서는 1-bit 지시자를 고려하였으면, 단말은 지시자를 ‘0’으로 설정한다. 해당 서빙 셀에서 PUSCH 전송 중이므로, 단말은 640 단계에서 해당 서빙 셀에서 전송하기 위한 PHR에 계산된 PH를 포함시키고, 645 단계에서 해당 PHR에 해당 PH가 실제 PCMAX을 사용하였는지를 지시해주는 지시자를 포함시킨다. 단말은 650 단계에서 해당 서빙 셀에서 해당 PHR을 전송한다. 한편, 필요에 따라, 다른 서빙 셀에 해당 PH를 보낼 수도 있다.

한편, 해당 서빙 셀에서 실제 PUSCH 전송이 없다면, 단말은 625 단계 및 630 단계에서 본 발명에서 정의된 PH 계산 수식에 따라 PH를 유도한다. 이 때 625 단계에서, P_CMAX 값은 실제 PUSCH 전송과 관련된 파라미터들을 배제하고, P_EMAX, P_PowerClass 값만을 고려하여 선택된다. 그리고 630 단계에서, 625 단계에서 유도된 P_CMAX과 함께, 실제 PUSCH 전송과 관련된 파라미터들을 역시 배제하고, 즉 reference 전송 포맷과 상기 P_CMAX를 이용해서 PH를 계산한다. 또한 단말은 635 단계에서 추가적으로 해당 셀에 대해서는 지시자를 1로 설정함으로써, 해당 셀의 PH은 reference 전송 포맷을 통해서 유도되었음을 지시한다. 이 때 해당 서빙 셀에서 PUSCH 전송이 없다는 건, 해당 서빙 셀에서 PHR을 전송할 수 없다는 것을 의미한다. 따라서, 구성된 PH는 다른 서빙 셀에서 전송되는 PHR에 포함되어 기지국으로 전송되어야 한다. 이에, 단말은 640 단계에서 다른 서빙 셀에서 전송되는 PHR을 구성할 때, 앞서 계산된 PH를 포함시킨다. 더불어, 단말은 645 단계에서 해당 PHR에 해당 PH가 가상 P_CMAX을 사용하였는지를 지시해주는 지시자를 함께 포함시킨다. 단말은 650 단계에서 다른 서빙 셀에서 해당 PHR을 전송한다.

본 발명에 따르면, 다수개의 캐리어들이 집적된 이동통신 시스템에서 단말은 확장된 PHR을 통해 캐리어들의 PH들을 보고한다. 즉 단말은 활성화된 캐리어들의 PUSCH에서 실제 전송 여부에 따라 캐리어들의 PH들을 계산한다. 이 때 PUSCH에서 실제 전송이 이루어지면, 단말은 상기 수학식 1에 따라 PH를 계산한다. 한편, PUSCH에서 실제 전송이 이루어지지 않으면, 단말은 상기 수학식 3, 즉 미리 결정된 기준 포맷에 따라 PH를 계산한다. 여기서, 단말은 PUSCH에서 할당되는 전송 자원의 개수 M_PUSCH 및 전력 옵셋 Δ_TF이 각각 0인 것으로 가정하여 PH를 계산한다. 그리고 단말은 PH들에 대응하여 PUSCH에서 실제 전송 여부를 나타내는 지시자들을 설정한다. 이 때 PUSCH에서 실제 전송이 이루어지면, 단말은 지시자를 0으로 설정한다. 그리고 PUSCH에서 실제 전송이 이루어지지 않으면, 단말은 지시자를 1로 설정한다. 또한 단말은 PH들과 지시자들로 확장된 PHR을 생성하여 캐리어들 중 어느 하나에서 전송한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 PH 수신 절차를 도시하는 순서도이다.

도 7을 참조하면, 기지국은 705 단계에서 단말로부터 하나의 서빙 셀을 통해 PHR을 수신한다. 해당 PHR에는 하나의 서빙 셀 또는 다수의 서빙 셀에 대한 PH이 포함될 수 있다. 또한, 실제 PUSCH 전송이 없는 서빙 셀에서의 PH도 포함될 것이다. 이를 구별하기 위해, 기지국은 710 단계에서 해당 PHR의 각 PH에 일치하는 지시자를 확인한다. 지시자가 ‘0’인 PH는 실제 PUSCH 전송 중인, 그래서 실제 P_CMAX을 이용하여 계산된 것이다. 그렇지 않고, 지시자가 ‘1’인 PH는 실제 PUSCH 전송이 없어, 가상 P_CMAX을 이용하여 유도된 것이다. 기지국은 715 단계에서 지시자가 0으로 설정되어 있는지의 여부를 판단한다. 만약 ‘0’ 이라면, 기지국은 720 단계에서 실제 P_CMAX을 이용한 PH임을 확인한다. 이 때 기지국은 해당 PH를 해당 단말을 위한 스케줄링 및 채널 추정에 이용한다. 그렇지 않다면, 기지국은 725 단계에서 가상 P_CMAX을 이용한 PH임을 확인한다. 이 때 기지국은 해당 PH를 PL을 유추하여 채널을 추정하는데 이용한다.

본 발명에 따르면, 단말에서 확장된 PHR이 보고되면, 기지국에서 확장된 PHR을 수신하여 역방향 전송 출력을 결정하는데 이용한다. 이러한 기지국은 송수신기와 제어부를 포함한다. 송수신기는 다수개의 활성화된 캐리어들 중 어느 하나에서 캐리어들의 PH들과 PH들에 대응하는 지시자들로 구성된 확장된 PHR을 수신한다. 그리고 제어부는 지시자들에 따라 캐리어들 각각의 PUSCH에서 실제 전송 여부를 파악한다. 이 때 지시자가 0이면, 제어부는 PUSCH에서 실제 전송이 이루어지는 것으로 파악한다. 그리고 PUSCH에서 실제 전송이 이루어지면, 제어부는 상기 수학식 1에 따라 PH가 계산된 것으로 확인한다. 한편, 지시자가 1이면, 제어부는 PUSCH에서 실제 전송이 이루어지지 않는 것으로 파악한다. 그리고 PUSCH에서 실제 전송이 이루어지지 않으면, 제어부는 상기 수학식 3, 즉 미리 결정된 기준 포맷에 따라 PH가 계산된 것으로 확인한다. 이를 통해, 제어부는 PUSCH에서 실제 전송 여부를 고려하여, PH들에 따라 캐리어 별 역방향 전송 출력을 결정한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 PH 보고 장치를 도시하는 블록도이다.

도 8을 참조하면, 단말 장치는 송수신기(805), PH 계산부(815), 제어부(810), 다중화 및 역다중화 장치(820), 제어 메시지 처리부(835) 및 각종 상위 계층 장치(825, 830) 등으로 구성된다.

송수신기(805)는 순방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신하고 역방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송한다. 다수개의 캐리어들이 집적된 경우, 송수신기(805)는 상기 다수개의 캐리어들로 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.

PH 계산부(815)는 제어부(810)의 제어에 따라서 PH를 계산하고, 그 값을 제어부(810)로 전달한다. 다수개의 캐리어들이 집적된 경우, PH 계산부(815)는 각 캐리어별로 PH을 계산할 수 있다. 즉 PH 계산부(815)는 본 발명에 따라 활성화된 캐리어들의 PUSCH에서 실제 전송 여부에 따라 캐리어들의 PH들을 계산할 수 있다. 즉 PUSCH에서 실제 전송이 이루어지면, PH 계산부(815)는 일반적인 방법에 따라 PH를 계산할 수 있다. 한편, PUSCH에서 실제 전송이 이루어지지 않으면, PH 계산부(815)는 미리 결정된 기준 포맷에 따라 PH를 계산할 수 있다. 이 때 PH 계산부(815)는 본 발명에 따라 PUSCH가 전송되지 않는 캐리어에 대해서 가상 P_CMAX을 이용하여 PH을 유도한다.

제어부(810)는 송수신기(805)가 제공하는 제어 신호, 예를 들어 역방향 그랜트에서 지시하는 스케줄링 정보에 따라서 다중화 및 역다중화 장치(820)에게 MAC PDU 구성을 지시한다. 제어부(810)는 또한 PHR 트리거 여부를 판단한다. 그리고 PHR이 트리거되면, 제어부(810)는 PH에 가용 전송 출력을 계산할 것을 지시한다. PHR 트리거 여부는 제어 메시지 처리부(835)에서 전달한 PHR 파라미터를 이용해서 판단한다. 또한 여러 개의 역방향 캐리어의 PH 정보가 하나의 PHR에 포함되도록 설정된 경우, 제어부(810)는 각 캐리어의 PH가 실제 P_CMAX 또는 P_CMAX로 유도되었는지를 나타내는 지시자를 MAC PDU에 포함시키도록 다중화 및 역다중화 장치(820)에 지시한다. 제어부(810)는 또한 PH 계산부(815)가 전달한 PH를 이용해서 PHR을 생성해서 다중화 및 역다중화 장치(820)로 전달한다. 즉 다수개의 캐리어들이 집적된 경우, 제어부(810)는 본 발명에 따라 확장된 PHR을 통해 캐리어들의 PH들을 보고할 수 있다. 이 때 제어부(810)는 확장된 PHR에서 캐리어들의 PH들에 대응하여 PUSCH에서 실제 전송 여부를 나타내는 지시자들을 설정하여 전송할 수 있다. 여기서, 제어부(810)는 캐리어들 중 어느 하나에서 확장된 PHR을 전송할 수 있다.

다중화 및 역다중화 장치(820)는 상위 계층 장치(825, 830)나 제어 메시지 처리부(835)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신기(805)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 장치(825, 830)나 제어 메시지 처리부(835)로 전달하는 역할을 한다.

제어 메시지 처리부(835)는 네트워크가 전송한 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취한다. 제어 메시지 처리부(835)는, 예컨대 제어 메시지에 수납된 PHR 파라미터를 제어부(810)로 전달하거나, 새롭게 활성화되는 캐리어들의 정보를 송수신기(805)로 전달해서 상기 캐리어들이 송수신기(805)에서 설정되도록 한다. 상위 계층 장치(825, 830)는 서비스 별로 구성될 수 있으며, FTP나 VoIP 등과 같은 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 장치(820)로 전달하거나 역다중화 장치(820)가 전달한 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달한다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명이 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims

다수개의 캐리어들이 집적된 이동통신 시스템에서 단말의 PH 보고 방법에 있어서,
다수개의 활성화된 캐리어들의 데이터 채널의 실제 전송 여부에 따라 상기 캐리어들의 PH들을 확인하는 과정과,
상기 PH들에 대응하여 상기 캐리어들의 PH들이 상기 데이터 채널의 실제 전송에 기반하여 확인되었는지 기준 포맷에 기반하여 확인되었는지 여부를 지시하는 지시자들을 설정하는 과정과,
상기 PH들과 지시자들로 구성된 확장 PHR을 생성하여 상기 캐리어들 중 어느 하나에서 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 PH 보고 방법.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 확인 과정은,
상기 데이터 채널의 실제 전송이 이루어지지 않은 경우, 상기 데이터 채널에서 할당되는 전송 자원의 개수 및 전력 옵셋이 0인 것으로 가정하여 PH를 확인하는 것을 특징으로 하는 PH 보고 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 설정 과정은,
상기 데이터 채널의 실제 전송이 이루어지면, 상기 지시자를 0으로 설정하고,
상기 데이터 채널의 실제 전송이 이루어지지 않으면, 상기 지시자를 1로 설정하는 것을 특징으로 하는 PH 보고 방법.
다수개의 캐리어들이 집적된 이동통신 시스템에서 단말의 PH 보고 장치에 있어서,
다수개의 활성화된 캐리어들의 데이터 채널의 실제 전송 여부에 따라 상기 캐리어들의 PH들을 확인하기 위한 PH 계산부와,
상기 PH들에 대응하여 상기 캐리어들의 PH들이 상기 데이터 채널의 실제 전송에 기반하여 확인되었는지 기준 포맷에 기반하여 확인되었는지 여부를 지시하는 지시자들을 설정하고, 상기 PH들과 지시자들을 수납하여 확장 PHR을 생성하기 위한 제어부와,
상기 캐리어들 중 어느 하나에서 상기 확장 PHR을 전송하기 위한 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 PH 보고 장치.
삭제
제 5 항에 있어서, 상기 PH 계산부는,
상기 데이터 채널의 실제 전송이 이루어지지 않은 경우, 상기 데이터 채널에서 할당되는 전송 자원의 개수 및 전력 옵셋이 0인 것으로 가정하여 PH를 확인하는 것을 특징으로 하는 PH 보고 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 데이터 채널의 실제 전송이 이루어지면, 상기 지시자를 0으로 설정하고,
상기 데이터 채널의 실제 전송이 이루어지지 않으면, 상기 지시자를 1로 설정하는 것을 특징으로 하는 PH 보고 장치.
다수개의 캐리어들이 집적된 이동통신 시스템에서 기지국의 PH 수신 방법에 있어서,
다수개의 활성화된 캐리어들 중 어느 하나에서 상기 캐리어들의 PH들과 상기 PH들에 대응하는 지시자들로 구성된 확장 PHR을 수신하는 과정을 포함하고,
상기 캐리어들의 PH들은 상기 캐리어들의 데이터 채널의 실제 전송 여부에 따라 확인되고,
상기 지시자는 상기 캐리어들의 PH들이 상기 데이터 채널의 실제 전송에 기반하여 확인되었는지 기준 포맷에 기반하여 확인되었는지 여부를 지시하는 것을 특징으로 하는 PH 수신 방법.
삭제
제 9 항에 있어서, 상기 PH는 상기 데이터 채널의 실제 전송이 이루어지지 않은 경우, 상기 데이터 채널에서 할당되는 전송 자원의 개수 및 전력 옵셋이 0인 것으로 가정하여 확인되는 것을 특징으로 하는 PH 수신 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 지시자는,
상기 데이터 채널의 실제 전송이 이루어지면 상기 지시자가 0으로 설정되고, 상기 데이터 채널의 실제 전송이 이루어지지 않으면, 상기 지시자가 1으로 설정되는 것을 특징으로 하는 PH 수신 방법.
다수개의 캐리어들이 집적된 이동통신 시스템에서 기지국의 PH 수신 장치에 있어서,
다수개의 활성화된 캐리어들 중 어느 하나에서 상기 캐리어들의 PH들과 상기 PH들에 대응하는 지시자들로 구성된 확장 PHR을 수신하기 위한 수신기를 포함하고,
상기 캐리어들의 PH들은 상기 캐리어들의 데이터 채널의 실제 전송 여부에 따라 확인되고,
상기 지시자는 상기 캐리어들의 PH들이 상기 데이터 채널의 실제 전송에 기반하여 확인되었는지 기준 포맷에 기반하여 확인되었는지 여부를 지시하는 것을 특징으로 하는 PH 수신 장치.
삭제
제 13 항에 있어서, 상기 지시자는,
상기 데이터 채널의 실제 전송이 이루어지면 상기 지시자가 0으로 설정되고, 상기 데이터 채널의 실제 전송이 이루어지지 않으면, 상기 지시자가 1으로 설정되는 것을 특징으로 하는 PH 수신 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 PH는 상기 데이터 채널의 실제 전송이 이루어지지 않은 경우, 상기 데이터 채널에서 할당되는 전송 자원의 개수 및 전력 옵셋이 0인 것으로 가정하여 확인되는 것을 특징으로 하는 PH 수신 장치.
제1항에 있어서, 상기 확인 단계는 상기 다수개의 활성화된 캐리어 중 제1 캐리어의 PH를 상기 기준 포맷에 기반하여 확인하는 경우, 가상 최대 역방향 송신 전력(P_{CMAX, c})를 이용해 확인하고,
상기 가상 최대 역방향 송신 전력은 MPR, A-MPR, P-MPR 및 Tc가 모두 0이라고 가정한 값인 것을 특징으로 하는 PH 보고 방법.
제5항에 있어서, 상기 PH 계산부는 상기 다수개의 활성화된 캐리어 중 제1 캐리어의 PH를 상기 기준 포맷에 기반하여 확인하는 경우, 가상 최대 역방향 송신 전력(P_{CMAX, c})를 이용해 확인하고,
상기 가상 최대 역방향 송신 전력은 MPR, A-MPR, P-MPR 및 Tc가 모두 0이라고 가정한 값인 것을 특징으로 하는 PH 보고 장치.
제9항에 있어서, 상기 다수개의 활성화된 캐리어 중 제1 캐리어의 PH를 상기 기준 포맷에 기반하여 확인하는 경우, 상기 PH는 가상 최대 역방향 송신 전력(P_{CMAX, c})를 이용해 확인되고,
상기 가상 최대 역방향 송신 전력은 MPR, A-MPR, P-MPR 및 Tc가 모두 0이라고 가정한 값인 것을 특징으로 하는 PH 수신 방법.
제13항에 있어서, 상기 다수개의 활성화된 캐리어 중 제1 캐리어의 PH를 상기 기준 포맷에 기반하여 확인하는 경우, 상기 PH는 가상 최대 역방향 송신 전력(P_{CMAX, c})를 이용해 확인되고,
상기 가상 최대 역방향 송신 전력은 MPR, A-MPR, P-MPR 및 Tc가 모두 0이라고 가정한 값인 것을 특징으로 하는 PH 수신 장치.