KR101972288B1

KR101972288B1 - 물리적 랜덤 액세스 채널들에 대한 송신 전력 제어

Info

Publication number: KR101972288B1
Application number: KR1020187017679A
Authority: KR
Inventors: 마틴 퓨에르생거; 요아킴 로르; 다카히사 아오야마
Original assignee: 선 페이턴트 트러스트
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2019-04-24
Also published as: EP2760241B1; US9008050B2; KR20180072869A; CY1120771T1; CN102918896B; SI2760241T1; US10117193B2; US20150189675A1; CN106851808A; US20130058315A1; CN102918896A; EP2760241A1; RS57612B1; US9439217B2; DK2760241T3; EP3358890A1; EP3358890B1; CN106851808B; PL2760241T3; US20160353393A1

Abstract

본 발명은 업링크 송신을 위해 모바일 단말기에 의해 활용된 송신 전력을 조정하는 방법들, 및 하나 이상의 RACH 절차들을 위해 모바일 단말기에 의해 사용된 송신 전력을 조정하는 방법들에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 이들 방법들을 수행하는 장치 및 시스템, 및 이 장치 및 시스템으로 하여금 여기에서 설명한 방법들을 수행하게 하는 명령들을 저장한 컴퓨터 판독가능한 매체를 제공한다. 업링크 컴포넌트 캐리어에 대한 업링크 송신의 송신 전력을 조정하기 위해, 본 발명은 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 RACH 절차들을 수행하는 업링크 PRACH 송신을 위해 전력 스케일링을 도입하는 것을 제안한다. 전력 스케일링은 다중 업링크 송신 사이의 우선순위화 또는 RACH 절차가 수행되는 업링크 컴포넌트 캐리어에 기초하여 제안된다.

Description

물리적 랜덤 액세스 채널들에 대한 송신 전력 제어{TRANSMIT POWER CONTROL FOR PHYSICAL RANDOM ACCESS CHANNELS}

본 발명은 업링크 송신 및 랜덤 액세스 프리앰블, 또는 다중 랜덤 액세스 프리앰블들이 동일한 송신 시간 간격에서 송신되는 시나리오에서 업링크의 전력을 제어하는 방법들에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 하드웨어, 즉, 장치들에서/에 의한 이들 방법의 구현/수행, 및 소프트웨어에서의 구현에 관한 것이다.

롱 텀 에볼루션(LTE)

WCDMA 무선 액세스 기술에 기초한 3세대 모바일 시스템(3G)이 전세계적으로 광범위하게 이용되고 있다. 이러한 기술을 강화하거나 진화시키는 제 1 단계는 매우 경쟁력이 있는 무선 액세스 기술을 제공하는 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA) 및 고속 업링크 패킷 액세스(HSUPA)라고도 불리우는 강화된 업링크의 도입을 수반한다.

더욱 증가하는 사용자 요구에 대비하고 새로운 무선 액세스 기술들에 대해 경쟁력을 갖추기 위해, 3GPP는 롱 텀 에볼루션(LTE)이라 불리는 새로운 모바일 통신 시스템을 도입하였다. LTE는 향후 10년에 대한 고용량 음성 지원 뿐만 아니라 고속 데이터 및 미디어 전송에 대한 캐리어 필요성을 충족시키도록 설계된다. 높은 비트 레이트를 제공하는 능력이 LTE의 중요한 수단이다.

진화된 UMTS 지상 무선 액세스(UTRA) 및 UMTS 지상 무선 액세스 네트워크(UTRAN)로 칭하는 롱 텀 에볼루션(LTE)에 대한 워크 아이템(WI) 사양은 릴리즈 8(LTE Rel.8)로서 완결될 것이다. LTE 시스템은 낮은 레이턴시 및 낮은 비용으로 풀 IP 기반 기능들을 제공하는 효율적인 패킷 기반 무선 액세스 및 무선 액세스 네트워크들을 나타낸다. 상세한 시스템 요건이 제공된다. LTE에서, 스케일가능한 다중의 송신 대역폭들은 소정의 스펙트럼을 사용하여 플렉시블 시스템 배치를 달성하기 위해 1.4, 3.0, 5.0, 10.0, 15.0, 및 20.0 MHz와 같이 특정된다. 다운 링크에서는, 낮은 심볼 레이트로 인한 다중경로 간섭(MPI)에 대한 고유 면역성, 사이클릭 프리픽스(CP)의 사용, 및 상이한 송신 대역폭 배열에 대한 친화력으로 인해 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 기반 무선 액세스가 채용되었다. 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA) 기반 무선 액세스는, 광역 커버리지의 프로비저닝(provisioning)이 사용자 장비(UE)의 제한된 송신 전력을 고려하여 피크 데이터 레이트에서의 개선을 통해 우선순위화되기 때문에 업링크에서 채용되었다. 다중 입력 다중 출력(MIMO) 채널 송신 기법들을 포함하는 다수의 중요한 패킷 무선 액세스 기법들이 이용되고, 매우 효율적인 제어 시그널링 구조가 LTE Rel. 8에서 달성된다.

LTE 아키텍처

전체 아키텍처가 도 1에 도시되어 있고, E-UTRAN 아키텍처의 더욱 상세한 표현이 도 2에 제공된다. E-UTRAN은 E-UTRA 사용자 평면(PDCP/RLC/MAC/PHY) 및 제어 평면(RRC) 프로토콜 종단을 사용자 장비(UE)에 제공하는 eNode B로 구성된다. eNode B(eNB)는 사용자 평면 헤더 압축 및 암호화의 기능을 포함하는 물리적(PHY), 매체 액세스 제어(MAC), 무선 링크 제어(RLC), 및 패킷 데이터 제어 프로토콜(PDCP) 층들을 호스팅한다. 또한, 제어 평면에 대응하는 무선 자원 제어(RRC) 기능을 제공한다. eNB는 무선 자원 관리, 허가 제어, 스케줄링, 교섭 업링크 QoS의 실시, 셀 정보 브로드캐스트, 사용자 및 제어 평면 데이터의 암호화/해독화, 및 다운링크/업링크 사용자 평면 패킷 헤더들의 압축/압축해제를 포함하는 다수의 기능들을 수행한다. eNode B들은 X2 인터페이스에 의해 서로 상호접속된다.

eNode B들은 또한 S1 인터페이스에 의해 진화 패킷 코어(EPC)에 접속되고, 더욱 구체적으로는, S1-MME에 의해 이동성 관리 엔터티(MME) 및 S1-U에 의해 서빙 게이트웨이(SGW)에 접속된다. S1 인터페이스는 MME들/서빙 게이트웨이들과 eNode B들 사이의 다 대 다(many-to-many) 관계를 지원한다. SGW는 사용자 데이터 패킷들을 라우팅하고 포워딩하면서, 또한, eNode B 간 핸드오버 동안 사용자 평면에 대한 이동성 앵커(anchor) 및 LTE와 다른 3GPP 기술들(S4 인터페이스를 종단하고 2G/3G 시스템들과 PDN GW 사이에서 트래픽을 중계함) 사이의 이동성에 대한 앵커로서 작용한다. 유휴 상태 사용자 장비들에 대해, SGW는 다운링크 데이터 경로를 종단하고, 다운링크 데이터가 사용자 장비에 도달할 때 페이징을 트리거한다. 이것은 사용자 장비 컨텍스트들, 예를 들어, IP 베어러 서비스의 파라미터들, 네트워크 내부 라우팅 정보를 관리하고 저장한다. 이것은 또한, 감청의 경우에 사용자 트래픽의 복제를 수행한다.

MME는 LTE 액세스-네트워크에 대한 중요한 제어-노드이다. 이것은 재송신을 포함하는 절차를 트랙킹하고 페이징하는 유휴 모드 사용자 장비에 대해 책임이 있다. 이것은 베어러 활성화/비활성화 프로세스에서 수반되고, 또한 초기 부착에서 및 코어 네트워크(CN) 노드 리로케이션(relocation)을 수반하는 인트라-LTE 핸드오버시에 사용자 장비에 대한 SGW를 선택하는데 책임이 있다. 이것은 (HSS와 상호작용함으로써) 사용자를 인증하는데 책임이 있다. 넌-액세스 계층(NAS) 시그널링은 MME에서 종단하고, 이것은 또한 사용자 장비들에 대한 임시 아이덴티티들의 생성 및 할당에 대해 책임이 있다. 이것은 서비스 제공자의 공중 지상 모바일 네트워크(PLMN)에 캠프(camp)하기 위해 사용자 장비의 인가를 체크하고 사용자 장비 로밍 제약을 실시한다. MME는 NAS 시그널링에 대한 암호화/무결성 보호를 위한 네트워크에서의 종단점이고 보안 키 관리를 처리한다. 시그널링의 감청이 또한 MME에 의해 지원된다. MME는 또한 SGSN으로부터 MME에서 종단하는 S3 인터페이스로 LTE와 2G/3G 액세스 네트워크들 사이의 이동성에 대한 제어 평면 기능을 제공한다. MME는 또한 사용자 장비를 로밍하는 홈 HSS를 향한 S6a 인터페이스를 종단한다.

LTE에 대한 업링크 액세스 방식

업링크 송신에서는, 커버리지를 최대화하기 위해 전력 효율적인 사용자 단말기 송신이 필요하다. 동적 대역폭 할당을 이용하는 주파수 분할 다중 액세스(FDMA)와 결합된 단일-캐리어 송신이 진화된 UTRA 업링크 송신 방식으로서 선택되었다. 단일-캐리어 송신을 선호하는 주요 이유는 멀티-캐리어 신호들(OFDMA-직교 주파수 분할 다중 액세스)에 비하여 낮은 피크 대 평균 전력비(PAPR), 및 대응하는 개선된 전력-증폭기 효율과, 예상되는 개선된 커버리지(소정의 단말기 피크 전력에 대한 더 높은 데이터 레이트)이다. 각 시간 간격 동안, eNode B는 사용자 데이터를 송신하는 고유 시간/주파수 자원을 사용자들에게 할당함으로써 셀간 직교성을 보장한다. 업링크에서의 직교 액세스는 셀간 간섭을 제거함으로써 증가된 스펙트럼 효율을 보장한다. 다중경로 전파로 인한 간섭은 송신 신호에 사이클릭 프리픽스의 삽입에 의해 보조되는 기지국(eNode B)에서 처리된다.

데이터 송신을 위해 사용된 기본 물리적 자원은 코딩된 정보 비트가 매핑되는 1 시간 간격, 예를 들어, 0.5ms의 서브-프레임 동안 사이즈 BW_grant의 주파수 자원으로 구성된다. 송신 시간 간격(TTI)이라고도 불리는 서브-프레임은 사용자 데이터 송신을 위한 가장 작은 시간 간격이라는 것에 유의해야 한다. 그러나, 1 TTI 보다 더 긴 기간에 걸쳐 주파수 자원(BW_grant)을 서브-프레임의 연접에 의해 사용자에게 할당하는 것이 가능하다.

주파수 자원은 도 3 및 도 4에 예시되어 있는 바와 같이 로컬화되거나 분산된 스펙트럼으로 할 수 있다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 로컬화 단일-캐리어는 총 이용가능한 스펙트럼의 일부를 점유하는 연속 스펙트럼을 갖는 송신 신호를 특징으로 한다. 송신 신호의 (상이한 데이터 레이트에 대응하는) 상이한 심볼 레이트는 로컬화된 단일-캐리어 신호의 상이한 대역폭을 의미한다.

한편, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 분산된 단일-캐리어는 시스템 대역폭에 걸쳐 분산되는 불연속("콤-형상(comb-shaped)") 스펙트럼을 갖는 송신 신호를 특징으로 한다. 분산된 단일-캐리어 신호가 시스템 대역폭에 걸쳐 분산되지만, 점유된 스펙트럼의 총 양은 본질적으로, 로컬화된 단일-캐리어의 양과 동일하다. 또한, 상위/하위 심볼 레이트에 대해, "콤-핑거(comb-finger)"들의 수는 증가/감소되지만, 각 "콤 핑거"의 "대역폭"은 동일하게 유지된다.

도 4의 스펙트럼은 각 콤-핑거가 "서브-캐리어"에 대응하는 멀티-캐리어 신호라는 인상을 준다. 그러나, 분산된 단일-캐리어 신호의 시간 도메인에서의 신호 생성으로부터, 대응하는 낮은 피크 대 평균 전력비를 갖는 실제 단일-캐리어 신호가 생성된다는 것은 명백해야 한다. 예를 들어, 직교 주파수 분할 멀티플렉스(OFDM)와 같은 분산된 단일-캐리어 신호 대 멀티-캐리어 신호 사이의 중요한 차이점은, 전자의 경우에서, 각 "서브-캐리어" 또는 "콤 핑거"가 단일 변조 심볼을 반송하지 않는다는 것이다. 대신에, 각 "콤 핑거"는 모든 변조 심볼들에 관한 정보를 전송한다. 이것은 낮은 PAPR 특징을 초래하는 상이한 콤-핑거들 사이의 의존성을 생성한다. "콤 핑거들" 사이의 동일한 의존성으로 인해 채널이 전체 송신 대역폭에 걸쳐 주파수 비선택이 아닌 경우에 등화에 대한 필요성이 초래된다. 반대로, OFDM에 대해, 채널이 서브-캐리어 대역폭에 걸쳐 주파수 비선택인 한 등화는 필요하지 않다.

분산된 송신은 로컬화된 송신 보다 큰 주파수 다이버시티 이득을 제공할 수 있지만, 로컬화된 송신은 채널-의존 스케줄링을 더욱 쉽게 허용한다. 다수의 경우에서, 스케줄링 결정은 높은 데이터 레이트를 달성하기 위해 단일 사용자 장비에 전체 대역폭을 제공하는 것을 결정할 수도 있다는 것에 유의한다.

LTE에 대한 업링크 스케줄링 방식

업링크 방식은 스케줄링된 액세스, 즉, eNodeB에 의해 제어된 액세스, 및 경쟁(contention) 기반 액세스 양자를 허용한다.

스케줄링된 액세스의 경우에서, 사용자 장비에는 업링크 데이터 송신을 위한 특정한 시간 동안 특정한 주파수 자원(즉, 시간/주파수 자원)이 할당된다. 그러나, 일부 시간/주파수 자원은 경쟁 기반 액세스를 위해 할당될 수 있다. 이들 시간/주파수 자원들내에서, 사용자 장비는 먼저 스케줄링되지 않고 송신할 수 있다. 사용자 장비가 경쟁-기반 액세스를 행하는 하나의 시나리오는, 예를 들어, 랜덤 액세스이고, 즉, 사용자 장비가 업링크 자원들을 요청하거나 셀로의 초기 액세스를 수행할 때이다.

스케줄링된 액세스에 대해, eNodeB 스케줄러는 사용자에게 업링크 데이터 송신을 위해 고유 주파수/시간 자원을 할당한다. 더욱 구체적으로는, 스케줄러는,

- 송신하도록 허용되는 사용자 장비(들),

- 물리적 채널 자원들(주파수),

- 송신을 위해 모바일 단말기에 의해 사용될 전송 포맷(전송 블록 사이즈(TBS) 및 변조 코딩 방식(MCS))

을 결정한다.

할당 정보는 소위 L1/L2 제어 채널상에서 전송된 스케줄링 승인을 통해 사용자 장비에 시그널링된다. 간략화를 위해, 이러한 다운링크 채널을 아래에서 "업링크 승인 채널"이라 칭한다.

스케줄링 승인 메시지(또한 본 명세서에서 자원 할당으로서 칭함)는 사용자 장비가 사용하도록 허용되는 주파수 대역의 일부, 승인의 유효 기간, 및 사용자 장비가 업커밍(upcoming) 업링크 송신을 위해 사용해야 하는 전송 포맷의 정보를 적어도 포함한다. 가장 짧은 유효 기간은 1 서브-프레임이다. 추가의 정보가 또한 선택된 방식에 따라 승인 메시지에 포함될 수도 있다. "사용자 장비 마다(per user equipment)"의 승인들만이 업링크 공유 채널 UL-SCH상에서 송신할 권리를 승인하기 위해 사용된다(즉, "RB 당 사용자 장비 마다"의 승인이 없음). 따라서, 사용자 장비는 다음의 섹션에서 상세히 설명된 어떤 규칙들에 따라 무선 베어러 사이에 할당된 자원들을 배분시킬 필요가 있다.

HSUPA에서와 다르게, 사용자 장비에서는 전송 포맷을 선택하지 않는다. 기지국(eNodeB)은 일부 정보, 예를 들어, 보고된 스케줄링 정보 및 QoS 정보에 기초하여 전송 포맷을 결정하고, 사용자 장비는 선택된 전송 포맷을 따라야 한다. HSUPA에서, eNodeB는 최대 업링크 자원을 할당하고, 사용자 장비는 그에 따라 데이터 송신을 위한 실제 전송 포맷을 선택한다.

업링크 데이터 송신은 스케줄링 승인을 통해 사용자 장비에 할당된 시간-주파수 자원들만을 사용하도록 허용된다. 사용자 장비가 유효 승인을 갖지 못하면, 어떠한 업링크 데이터를 송신하는 것도 허용되지 않는다. 각 사용자 장비에 전용 채널이 항상 할당되는 HSUPA에서와 다르게, 데이터 송신을 위해서는 다중 사용자들(UL-SCH)에 의해 공유된 단지 하나의 업링크 데이터 채널이 있을 뿐이다.

자원들을 요청하기 위해, 사용자 장비는 자원 요청 메시지를 eNodeB에 송신한다. 이러한 자원 요청 메시지는 예를 들어, 버퍼 상태, 사용자 장비의 전력 상태 및 일부 서비스 품질(QoS) 관련 정보를 포함할 수 있다. 스케줄링 정보로 칭하는 이러한 정보에 의해 eNodeB가 적절한 자원 할당을 할 수 있다. 본 문헌 전반적으로, 버퍼 상태가 무선 베어러들의 그룹에 대해 보고된다고 가정된다. 물론, 버퍼 상태를 보고하는 다른 구성들이 또한 가능하다. 무선 자원들의 스케줄링이 서비스 품질을 결정함에 있어서 공유 채널 액세스 네트워크에서 가장 중요한 기능이기 때문에, 효율적인 QoS 관리를 허용하기 위해 LTE에 대해 업링크 스케줄링 방식에 의해 충족되어야 하는 다수의 요건이 있다(참조로 여기에 포함되고, http://www.3gpp.org/로부터 입수가능한 3GPP RAN WG#2 Tdoc. R2- R2-062606, "QoS operator requirements/use cases for services sharing the same bearer", by T-Mobile, NTT DoCoMo, Vodafone, Orange, KPN 참조):

- 낮은 우선순위 서비스들의 리소스 부족이 회피되어야 한다.

- 무선 베어러들/서비스들에 대한 명확한 QoS 구별이 스케줄링 방식에 의해 지원되어야 한다.

- 어느 무선 베어러/서비스 데이터가 전송되어야 할지를 eNodeB 스케줄러가 식별하게 하기 위해 업링크 보고에 있어서 작은 단위의 버퍼 보고들(예를 들어, 무선 베어러 마다 또는 무선 베어러 그룹 마다)을 허용해야 한다.

- 상이한 사용자들의 서비스들 사이의 명확한 QoS 구별이 가능해야 한다.

- 무선 베어러 당 최소의 비트-레이트를 제공할 수 있어야 한다.

상기 리스트로부터 알 수 있는 바와 같이, LTE 스케줄링 방식의 하나의 본질적인 양태는 오퍼레이터가 상이한 QoS 클래스들의 무선 베어러들 사이의 결합 셀 용량(aggregate cell capacity)의 파티셔닝을 제어할 수 있는 메커니즘을 제공하는 것이다. 무선 베어러의 QoS 클래스는 상술한 바와 같이 서빙 게이트웨이로부터 eNodeB로 시그널링된 대응하는 SAE 베어러의 QoS 프로파일에 의해 식별된다. 그 후, 오퍼레이터는 특정한 양의 결합 셀 용량을 특정한 QoS 클래스의 무선 베어러들과 연관된 결합 트래픽에 할당할 수 있다.

이러한 클래스 기반 접근방식을 이용하는 주목적은 패킷들이 속하는 QoS 클래스에 의존하여 패킷들의 처리를 구별할 수 있도록 하는 것이다. 예를 들어, 셀에서의 부하가 증가할 때, 오퍼레이터가 낮은 우선순위 QoS 클래스에 속하는 트래픽을 억제함으로써 이것에 대처할 수 있어야 한다. 이러한 단계에서, 높은 우선순위 트래픽에 할당된 결합 자원들이 트래픽을 처리하기에 충분하므로, 높은 우선순위 트래픽은 여전히 낮은 부하 상태로 처리할 수 있다. 이것은 업링크 및 다운링크 방향 양자에서 가능해야 한다.

이러한 접근방식을 이용하는 하나의 이점은, 대역폭의 파티셔닝을 관리하는 정책들의 완전한 제어를 오퍼레이터에게 제공하는 것이다. 예를 들어, 하나의 오퍼레이터의 정책은 대단히 높은 부하에서도, 가장 낮은 우선순위 QoS 클래스에 속하는 트래픽의 자원 부족을 회피할 수 있는 것이다. 낮은 우선순위 트래픽의 자원 부족의 회피는 LTE에서 업링크 스케줄링 방식에 대한 주요 요건들 중 하나이다. 현재의 UMTS 릴리즈 6(HSUPA) 스케줄링 메커니즘에서, 절대 우선순위화 방식은 낮은 우선순위 애플리케이션들의 자원 부족을 초래한다. E-TFC 선택(Enhanced Transport Format Combination selection)이 논리 채널의 절대 우선순위들에 따라서만 행해지고, 즉, 높은 우선순위 데이터의 송신이 최대화되고, 이것은 낮은 우선순위 데이터가 높은 우선순위 데이터에 의해 자원 부족이 될 수도 있다는 것을 의미한다. 자원 부족을 회피하기 위해, eNodeB 스케줄러는 사용자 장비가 어느 무선 베어러들로부터의 데이터를 송신하는가를 제어하는 수단을 가져야 한다. 이것은 주로, 다운링크에서 L1/L2 제어 채널을 통해 송신되는 스케줄링 승인의 설계 및 사용에 영향을 미친다. 아래에서, LTE에서 업링크 레이트 제어 절차의 상세가 설명된다.

업링크 레이트 제어/논리 채널 우선순위화 절차

UMTS 롱 텀 에볼루션(LTE) 업링크 송신을 위해, 자원 부족이 회피되고 베어러들 사이의 자원 할당에서 더 큰 유연성이 가능하면서, 사용자 장비 베어러 마다 보다는 사용자 장비 마다 자원 할당을 유지하려는 요구가 있다.

사용자 장비는 무선 베어러들 사이에서 업링크 자원들의 공유를 관리하는 업링크 레이트 제어 기능을 갖는다. 이러한 업링크 레이트 제어 기능을 또한 아래에서 논리 채널 우선순위화 절차라 칭한다. 논리 채널 우선순위화(LCP) 절차는, 새로운 송신이 수행될 때, 즉, 전송 블록이 생성될 필요가 있을 때 적용된다. 용량을 할당하는 하나의 제안은, 각 베어러가 그 베어러에 대한 최소 데이터 레이트에 해당하는 할당을 받을 때까지, 우선순위로 각 베어러에 자원들을 할당하고, 이후 임의의 추가의 용량을 예를 들어, 우선순위 순서로 베어러들에 할당하는 것이다.

아래에 제공된 LCP 절차의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 사용자 장비에 상주하는 LCP 절차의 구현은 IP계에 널리 공지되어 있는 토큰 버킷 모델에 기초한다. 이러한 모델의 기본 기능은 아래와 같다. 데이터량을 송신할 권리를 나타내는 토큰이 주기적으로 및 소정의 레이트로 버킷에 추가된다. 사용자 장비에 자원이 할당되면, 버킷에서 토큰들의 수에 의해 표현된 양까지 데이터를 송신하는 것이 허용된다. 데이터를 송신할 때, 사용자 장비는 송신된 데이터양에 상당하는 토큰들의 수를 제거한다. 버킷이 풀(full)인 경우에, 그 이상의 토큰들이 폐기된다. 토큰들의 추가를 위해, 이러한 프로세스의 반복의 주기는 TTI 마다 다르지만, 토큰이 단지 매 초마다 추가되도록 쉽게 연장될 수 있다. 기본적으로, 토큰을 1ms마다 버킷에 추가하는 대신에, 매 초 1000개의 토큰들을 추가할 수 있다.

아래에서, LTE Rel. 8에서 사용된 논리 채널 우선순위화 절차가 설명된다(추가의 상세를 위해, 참조로 여기에 포함되고 http://www.3gpp.org로부터 입수가능한 3GPP TS 36.321, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Medium Access Control (MAC) protocol specification", version 8.5을 참조).

RRC는 각 논리 채널에 대해, 값이 클수록 낮은 우선순위 레벨을 나타내는 우선순위, 우선순위화된 비트 레이트(PBR)를 설정하는 prioritisedBitRate, 버킷 사이즈 지속기간(BSD)을 설정하는 bucketSizeDuration을 시그널링함으로써 업링크 데이터의 스케줄링을 제어한다. 우선순위화된 비트 레이트 이면의 아이디어는 낮은 우선순위 넌-GBR 베어러들을 포함하는 각 베어러에 대해 잠재적인 자원 부족을 회피하기 위해 최소 비트 레이트를 지원하는 것이다. 각 베어러는 우선순위화된 비트 레이트(PRB)를 달성하기 위해 충분한 자원들을 적어도 확보하여야 한다.

UE는 각 논리 채널(j)에 대해 변수(Bj)를 유지해야 한다. Bj는 관련 논리 채널이 확립될 때 제로로 초기화되어야 하고, 각 TTI 동안 곱(product) PBR x TTI 지속기간 만큼 증분되어야 하고, 여기서, PBR은 논리 채널 j의 우선순위화된 비트 레이트이다. 그러나, Bj의 값은 버킷 사이즈를 결코 초과할 수 없고, Bj의 값이 논리 채널 j의 버킷 사이즈 보다 크면, 버킷 사이즈로 설정되어야 한다. 논리 채널의 버킷 사이즈는 PBR x BSD와 동일하고, 여기서, PBR 및 BSD는 상위층들에 의해 설정된다.

UE는 새로운 송신이 수행될 때 아래의 논리 채널 우선순위화 절차를 수행해야 한다. 업링크 레이트 제어 기능에 의해, UE는 아래의 순서로 무선 베어러(들)를 서빙하도록 한다.

1. 설정된 PBR까지 감소하는 우선순위로 모든 논리 채널(들)에 (Bj에 의해 표기되는 버킷에서 토큰들의 수에 따라) 서빙한다;

2. 임의의 자원들이 남아 있으면, 모든 논리 채널들은 그 논리 채널에 대한 데이터 또는 UL 승인이 소모(먼저 발생하는 것)될 때까지 (Bj의 값에 관계없이) 엄격한 감소하는 우선순위 순서에서 서빙된다. 동일한 우선순위로 설정된 논리 채널들은 동일하게 서빙되어야 한다.

PBR들이 모두 제로로 설정되는 경우에서, 제 1 단계는 스킵되고 논리 채널(들)은 엄격한 우선순위 순서로 서빙된다: UE는 높은 우선순위 데이터의 송신을 최대화한다.

UE는 또한 상기 스케줄링 절차 동안 아래의 규칙을 따라야 한다.

- UE는, 전체 SDU(또는 부분적으로 송신된 SDU 또는 재송신된 RLC PDU)가 나머지 자원들로 피팅되는 경우에 RLC SDU(또는 부분적으로 송신된 SDU 또는 재송신된 RLC PDU)를 세그먼트화하지 않아야 하고;

- UE가 논리 채널로부터 RLC SDU를 세그먼트화하는 경우에, 가능한 한 많이 승인을 채우기 위해 세그먼트의 사이즈를 최대화해야 한다.

- UE는 데이터의 송신을 최대화해야 한다.

LTE Rel. 8에서는, 우선순위화된 비트 레이트(PBR)만이 LCP 절차내에서 사용되고 있지만, 장래의 릴리즈에 다른 개선이 또한 있을 수 있다. 예를 들어, PBR과 유사하게, 또한, GBR 베어러 당 최대 비트 레이트(MBR) 및 모든 넌-GBR 베어러에 대한 결합 최대 비트 레이트(AMBR)가 사용자 장비에 제공될 수 있다. MBR은 베어러 당 트래픽의 비트 레이트를 나타내고, AMBR은 베어러들의 그룹 당 트래픽의 비트 레이트를 나타낸다. AMBR은 사용자 장비의 모든 넌-GBR SAE 베어러들에 적용된다. GBR SAE 베어러들은 AMBR의 범위 외부에 있다. 복수의 SAE 넌-GBR 베어러들은 동일한 AMBR을 공유할 수 있다. 즉, 이들 SAE 베어러들 각각은 예를 들어, 다른 SAE 베어러들이 어떠한 트래픽도 전송하지 않을 때 전체 AMBR을 잠재적으로 활용할 수 있다. AMBR은 그 AMBR을 공유하는 넌-GBR SAE 베어러들에 의해 제공되는 것으로 기대될 수 있는 결합 비트 레이트를 제한한다.

유니캐스트 데이터 송신을 위한 HARQ 프로토콜 동작

신뢰할 수 없는 채널들상에서 패킷 송신 시스템들에서의 에러 검출 및 정정을 위한 공통 기법을 하이브리드 자동 재송 요구(HARQ)라 칭한다. 하이브리드 ARQ는 순방향 에러 정정(FEC)과 ARQ의 조합이다.

FEC 인코딩된 패킷이 송신되고 수신기가 패킷을 정확하게 디코딩하는데 실패하면(에러는 일반적으로 사이클릭 리던던시 검사(CRC)에 의해 검사됨), 수신기는 패킷의 재송신을 요청한다.

LTE에서, 신뢰도를 제공하는 재송신의 2개의 레벨들, 즉, MAC 층에서의 HARQ 및 RLC 층에서의 ARQ가 있다. 외부 ARQ는 단일 비트 에러-피드백 메커니즘, 즉, ACK/NACK의 사용에 의해 단순히 유지되는 HARQ에 의해 정정되지 않는 잔류 에러들을 처리하도록 요구된다. 다운링크에서 비동기 재송신 및 업링크에서 동기 재송신을 갖는 N-프로세스 정지-대기(stop-and-wait) HARQ가 이용된다. 동기 HARQ는 HARQ 블록의 재송신이 소정의 주기적 간격에서 발생한다는 것을 의미한다. 따라서, 재송신 스케줄을 수신기에 나타내는 명백한 시그널링이 요구되지 않는다. 비동기 HARQ는 공중 인터페이스 조건에 기초하여 재송신을 스케줄링하는 플렉시빌리티를 제공한다. 이러한 경우에서, 정확한 콤빙(combing) 및 프로토콜 동작을 허용하도록 HARQ 프로세스의 일부 식별 정보는 시그널링될 필요가 있다. 3GPP LTE Rel.8에서 8개의 프로세스를 갖는 HARQ 동작이 사용된다. 다운링크 데이터 송신을 위한 HARQ 프로토콜 동작은 HSDPA와 유사하거나 심지어 동일하다.

업링크 HARQ 프로토콜 동작에서, 재송신을 어떻게 스케줄링하는지에 대한 2개의 상이한 옵션이 있다. 재송신은 NACK, 동기 비적응형 재송신에 의해 스케줄링되거나, PDCCH, 동기 적응형 재송신에 의해 명백하게 스케줄링된다. 동기 비적응형 재송신의 경우에서, 재송신은 이전의 업링크 송신과 동일한 파라미터를 사용하고, 즉, 재송신은 자원들이 동일한 변조 방식을 각각 사용하는 동일한 물리적 채널상에서 시그널링된다. 동기 적응형 재송신이 PDCCH를 통해 명백하게 스케줄링되기 때문에, eNodeB는 재송신을 위해 특정한 파라미터들을 변경하는 가능성을 갖는다. 재송신은 예를 들어, 업링크에서의 단편화를 회피하기 위해 상이한 주파수 자원상에서 스케줄링되거나, eNodeB는 변조 방식을 변경할 수 있거나, 다르게는 재송신을 위해 어떤 리던던시 버전을 사용할지 사용자 장비에 나타낼 수 있다. HARQ 피드백(ACK/NACK) 및 PDCCH 시그널링이 동일한 타이밍에서 발생한다는 것에 유의해야 한다. 따라서, 사용자 장비는 동기 비적응형 재송신이 트리거되는지, NACK만이 수신되는지, 또는 eNodeB가 동기 적응형 재송신을 요청하는지, 즉, PDCCH가 시그널링되는지를 한번만 검사할 필요가 있다.

L1/L2 제어 시그널링

스케줄링된 사용자들에게 그들의 할당 상태, 전송 포맷 및 다른 데이터 관련 정보(예를 들어, HARQ)를 알리기 위해, L1/L2 제어 시그널링이 데이터와 함께 다운링크상에서 송신될 필요가 있다. 제어 시그널링은 (사용자 할당이 서브-프레임 마다 변할 수 있다는 것을 가정하여) 서브-프레임에서 다운링크 데이터와 멀티플렉싱될 필요가 있다. 여기서, 사용자 할당은 TTI(송신 시간 간격)에 기초하여 또한 수행될 수도 있고, 여기서, TTI 길이는 서브-프레임들의 배수임에 유의해야 한다. TTI 길이는 모든 사용자들에 대한 서비스 영역에서 고정될 수도 있고, 상이한 사용자들에 대해 상이할 수도 있거나, 심지어 각 사용자에 대해 동적일 수도 있다. 일반적으로, L1/L2 제어 시그널링은 TTI 당 1회만 송신될 필요가 있다. L1/L2 제어 시그널링은 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH)상에서 송신된다. 업링크 데이터 송신을 위한 할당, 업링크 승인이 PDCCH상에서 또한 송신됨에 유의해야 한다.

일반적으로, L1/L2 제어 시그널링을 통해 전송된 PDCCH 정보는 공유 제어 정보(SCI)와 전용 제어 정보(DCI)로 분리될 수도 있다.

공유 제어 정보(SCI)

공유 제어 정보(SCI)는 소위 Cat 1 정보를 전송한다. L1/L2 제어 시그널링의 SCI 부분은 자원 할당(표시)에 관한 정보를 포함한다. SCI는 통상적으로 아래의 정보를 포함한다.

- 할당된 사용자를 나타내는 사용자 식별 정보

- 사용자에게 할당되는 자원들(자원 블록(RB))을 나타내는 RB 할당 정보. 사용자에게 할당되는 RB들의 수는 동적일 수 있다.

- 복수의 서브-프레임들(또는 TTI)을 통한 할당이 가능한 경우에 할당의 지속기간(선택적).

다른 채널들의 설정 및 전용 제어 정보(DCI)의 설정에 따라, SCI는 업링크 송신에 대한 ACK/NACK, 업링크 스케줄링 정보, DCI에 대한 정보(자원, MCS 등)와 같은 정보를 추가로 포함할 수도 있다.

전용 제어 정보(DCI)

전용 제어 정보(DCI)는 소위 Cat 2/3 정보를 반송한다. L1/L2 제어 시그널링의 DCI 부분은 Cat 1에 의해 표시된 스케줄링된 사용자에게 송신된 데이터의 송신 포맷(Cat 2)에 관한 정보를 포함한다. 또한, (하이브리드) ARQ의 적용의 경우에는, HARQ(Cat 3) 정보를 전송한다. DCI는 Cat 1에 따라 스케줄링된 사용자에 의해 디코딩될 필요만 있다. DCI는 통상적으로 다음에 대한 정보를 포함한다:

- Cat 2: 변조 방식, 전송-블록(페이로드) 사이즈(또는 코딩 레이트), MIMO 관련 정보 등. 전송-블록(또는 페이로드 사이즈) 또는 코드 레이트가 시그널링될 수 있다. 어느 경우도, 이들 파라미터들은 변조 방식 정보 및 자원 정보(할당된 RB들의 수)를 사용함으로써 서로로부터 계산될 수 있다.

- Cat 3: HARQ 관련 정보, 예를 들어, 하이브리드 ARQ 프로세스 번호, 리던던시 버전, 재송신 시퀀스 번호

다운링크 데이터 송신을 위한 L1/L2 제어 시그널링 정보

다운링크 패킷 데이터 송신에 따라, L1/L2 제어 시그널링은 개별 물리적 채널(PDCCH)상에서 송신된다. 이러한 L1/L2 제어 시그널링은 통상적으로 다음의 정보를 포함한다:

- 데이터가 송신되는 물리적 채널 자원(들)(예를 들어, OFDM의 경우에서 서브캐리어들 또는 서브캐리어 블록들, CDMA의 경우에서 코드들). 이러한 정보는 사용자 장비(수신기)가 데이터가 송신되는 자원을 식별하는 것을 허용한다.

- 송신을 위해 사용되는 전송 포맷. 이것은 데이터의 전송 블록 사이즈(페이로드 사이즈, 정보 비트 사이즈), 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨, 스펙트럼 효율, 코드 레이트 등일 수 있다. 이러한 정보(일반적으로 자원 할당과 함께)는 복조, 디-레이트-매칭(de-rate-matching) 및 디코딩 프로세스를 시작하기 위해 사용자 장비(수신기)가 정보 비트 사이즈, 변조 방식 및 코드 레이트를 식별하게 한다. 일부 경우들에서, 변조 방식은 명백하게 시그널링될 수도 있다.

- HARQ 정보:

- 프로세스 번호: 사용자 장비가 데이터가 매핑되는 HARQ 프로세스를 식별하는 것을 허용한다.

- 시퀀스 번호 또는 새로운 데이터 표시자: 송신이 새로운 패킷이거나 재송신된 패킷인지를 사용자 장비가 식별하는 것을 허용한다.

- 리던던시 및/또는 콘스텔레이션 버전: 어느 하이브리드 ARQ 리던던시 버전이 사용되는지(디-레이트-매칭을 위해 요구됨) 및/또는 어느 변조 콘스텔레이션 버전이 사용되는지(복조를 위해 요구됨)를 사용자 장비에게 나타낸다.

- 사용자 장비 식별 정보(사용자 장비 ID): L1/L2 제어 시그널링이 의도되는 사용자 장비를 나타낸다. 통상의 구현에서, 이러한 정보는 다른 사용자 장비가 이러한 정보를 판독하는 것을 방지하기 위해 L1/L2 제어 시그널링의 CRC를 마스킹하도록 사용된다.

업링크 데이터 송신을 위한 L1/L2 제어 시그널링 정보

업링크 패킷 데이터 송신을 가능하게 하기 위해, L1/L2 제어 시그널링은 송신 상세에 관하여 사용자 장비에게 나타내기 위해 다운링크(PDCCH)상에서 송신된다. 이러한 L1/L2 제어 시그널링은 통상적으로 다음의 정보를 포함한다:

- 사용자 장비가 데이터를 송신해야 하는 물리적 채널 자원(들)(예를 들어, OFDM의 경우에서 서브캐리어들 또는 서브캐리어 블록들, CDMA의 경우에서 코드들).

- 사용자 장비가 송신을 위해 사용해야 하는 전송 포맷. 이것은 데이터의 전송 블록 사이즈(페이로드 사이즈, 정보 비트 사이즈), 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨, 스펙트럼 효율, 코드 레이트 등일 수 있다. 이러한 정보(일반적으로 자원 할당과 함께)는 변조, 레이트-매칭(rate-matching) 및 인코딩 프로세스를 시작하기 위해 사용자 장비(송신기)가 정보 비트 사이즈, 변조 방식 및 코드 레이트를 선택하게 한다. 일부 경우들에서, 변조 방식은 명백하게 시그널링될 수도 있다.

- 하이브리드 ARQ 정보:

- 프로세스 번호: 데이터를 취득해야 하는 하이브리드 ARQ 프로세스를 사용자 장비에게 나타낸다.

- 시퀀스 번호 또는 새로운 데이터 표시자: 새로운 패킷을 송신하거나 패킷을 재송신하도록 사용자 장비에 나타낸다.

- 리던던시 및/또는 콘스텔레이션 버전: 어느 하이브리드 ARQ 리던던시 버전을 사용할지(레이트-매칭을 위해 요구됨) 및/또는 어느 변조 콘스텔레이션 버전을 사용할지(변조를 위해 요구됨)를 사용자 장비에게 나타낸다.

- 사용자 장비 식별 정보(사용자 장비 ID): 어느 사용자 장비가 데이터를 송신해야 하는지를 나타낸다. 통상의 구현에서, 이러한 정보는 다른 사용자 장비가 이러한 정보를 판독하는 것을 방지하기 위해 L1/L2 제어 시그널링의 CRC를 마스킹하도록 사용된다.

상기 언급한 정보 피스들(pieces)을 어떻게 정확하게 송신하는지의 여러 상이한 플레버(flavor)가 있다. 또한, L1/L2 제어 정보는 또한 추가의 정보를 포함할 수도 있거나 정보의 일부를 생략할 수도 있다. 예를 들어:

- HARQ 프로세스 번호는 동기 HARQ 프로토콜의 경우에 필요하지 않을 수도 있다.

- 리던던시 및/또는 콘스텔레이션 버전은, 체이스 결합(Chase Combining)이 사용되는 경우(항상 동일한 리던던시 및/또는 콘스텔레이션 버전) 또는 리던던시 및/또는 콘스텔레이션 버전의 시퀀스가 사전 정의되는 경우에 필요하지 않을 수도 있다.

- 전력 제어 정보는 제어 시그널링에 추가로 포함될 수도 있다.

- 예를 들어, 사전-코딩과 같은 MIMO 관련 제어 정보가 제어 시그널링에 추가로 포함될 수도 있다.

- 멀티-코드워드 MIMO 송신의 경우, 전송 포맷 및/또는 복수의 코드 워드에 대한 HARQ 정보가 포함될 수도 있다.

LTE에서 PDCCH상에서 시그널링된 업링크 자원 할당(PUSCH)에 대해, L1/L2 제어 정보는 동기 HARQ 프로토콜이 LTE 업링크에 대해 이용되기 때문에, HARQ 프로세스 번호를 포함하지 않는다. 업링크 송신을 위해 사용될 HARQ 프로세스는 타이밍에 의해 제공된다. 또한, 리던던시 버전(RV) 정보는 전송 포맷 정보와 함께 인코딩되고, 즉, RV 정보는 전송 포맷(TF) 필드에 삽입된다는 것에 유의해야 한다. TF 또는 MCS 필드는 예를 들어, 32개의 엔트리에 대응하는 5 비트의 사이즈를 갖는다. TF/MCS 테이블의 3개의 엔트리는 RV 1, 2 또는 3을 나타내기 위해 예약된다. 나머지 MCS 테이블 엔트리는 RVO를 묵시적으로 나타내는 MCS 레벨(TBS)을 시그널링하기 위해 사용된다. PDCCH의 CRC 필드의 사이즈는 16비트이다.

LTE에서 PDCCH를 통해 시그널링된 다운링크 할당(PDSCH)에 대해, 리던던시 버전(RV)은 2-비트 필드에서 개별적으로 시그널링된다. 또한, 변조 순서 정보는 전송 포맷 정보와 함께 인코딩된다. 업링크 경우와 유사하게, PDCCH상에서 시그널링된 5비트 MCS 필드가 있다. 엔트리들 중 3개는 명백한 변조 순서를 시그널링하기 위해 예약되고, 전송 포맷(전송 블록) 정보는 제공되지 않는다. 나머지 29개 엔트리들에 대해, 변조 순서 및 전송 블록 사이즈 정보가 시그널링된다.

업링크 전력 제어

모바일 통신 시스템에서의 업링크 송신 전력 제어는 중요한 목적을 달성한다. 이것은 시스템의 다른 사용자들에 대한 간섭을 최소화하고 모바일 단말기의 배터리 수명을 최대화하기 위한 필요성과, 요구되는 서비스 품질(QoS)을 달성하기 위한 비트 당 충분한 송신 에너지의 필요성간의 밸런싱(balance)을 취한다. 이러한 목적을 달성하는데 있어서, 전력 제어(PC)의 역할은 이웃하는 셀들에 발생한 간섭을 동시에 제어하면서 요구된 SINR(신호 대 간섭 잡음비)을 제공하는 것이다. 업링크에서 고전적인 PC 방식의 아이디어는, 모든 사용자들이 동일한 SINR을 수신하는 것이었다. 이것은 풀 보상(full compensation)으로 알려져 있다. 이와 달리, 3GPP는 LTE에 있어서 부분 전력 제어(FPC)를 채용한다. 이러한 새로운 기능은 더 높은 경로 손실을 갖는 사용자가 더 낮은 SINR 요건에서 동작하게 함으로써, 이웃하는 셀들에 대한 간섭을 덜 발생하게 할 수도 있다.

LTE에 있어서 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH), 물리적 업링크 제어 채널(PUCCH) 및 사운딩 레퍼런스 신호(SRS)에 대한 상세한 전력 제어 방식이 특정된다(http://www.3gpp.org에서 입수가능한 section 5.1 of 3GPP TS 36.213, "Physical layer procedures (Release 8)", version 8.6.0을 참조). 이들 업링크 신호들 각각에 대한 각각의 전력 제어 방식은 동일한 기본 원리들을 따른다. 이들은 2개의 메인 항들: eNodeB에 의해 시그널링된 정적 또는 반-정적 파라미터들로부터 유도된 기본 개방-루프 동작점과 서브-프레임 마다 업데이트된 동적 오프셋의 합으로서 고려될 수 있다.

자원 블록 당 송신 전력에 대한 기본 개방-루프 동작점은 셀간 간섭 및 셀 부하를 포함하는 다수의 팩터들에 의존한다. 기본 개방-루프 동작점은 2개의 컴포넌트들, (dBm 단위로 측정된) 셀에서의 모든 사용자 장비(UE)에 대한 공통 전력 레벨 및 UE-고유의 오프셋으로 또한 구성된 반-정적 기본 레벨(P₀), 및 개방-루프 경로-손실 보상 컴포넌트로 더 분리될 수 있다. 자원 블록 당 전력의 동적 오프셋 부분은 또한, 2개의 컴포넌트들, 변조 및 코딩 방식(MCS)에 의존한 컴포넌트 및 명백한 송신기 전력 제어(TPC) 커맨드들로 더 분리될 수 있다.

MCS-의존 컴포넌트(LTE 사양에서

로서 칭함, 여기서, TF는 전송 포맷의 약칭)는 RB 당 송신 전력이 송신되는 정보의 데이터 레이트에 따라 적합하게 되는 것이 가능하다.

동적 오프셋의 다른 컴포넌트는 UE-고유의 TPC 커맨드이다. 이들은 2개의 상이한 모드들에서 동작할 수 있다:

- 누적 TPC 커맨드들(PUSCH, PUCCH 및 SRS에 대해 이용가능함), 및

- 절대 TPC 커맨드들(PUSCH에 대해서만 이용가능함).

PUSCH에 대해, 이들 2개의 모드 사이의 스위칭은 RRC 시그널링에 의해 각 사용자 장비에 대해 반-정적으로 구성되고, 즉, 모드는 동적으로 변경될 수 없다. 누적 TPC 커맨드의 경우, 각 TPC 커맨드는 이전의 레벨에 대한 전력 스텝을 시그널링한다.

아래의 공식 (1)은 PUSCH에서 사용자 장비의 dBm 단위로 한 송신 전력을 나타낸다.

공식 1

여기서:

-

은 사용자 장비 클래스 및 네트워크에 의한 구성에 의존하는 사용자 장비의 이용가능한 최대 송신 전력이다.

- M은 할당된 물리적 자원 블록(PRB)의 수이다.

- PL은 RSRP(레퍼런스 신호 수신 전력)의 측정값 및 시그널링된 RS(레퍼런스 심볼)의 eNodeB에서의 송신 전력에 기초하여 UE에서 유도된 사용자 장비 경로 손실이다.

-

는 eNodeB에 의해 설정된 MCS-의존 전력 오프셋이다.

-

은 (RRC를 사용하여 부분적으로 브로드캐스드되고 부분적으로 시그널링된) UE-고유의 파라미터이다.

-

는 (BCH상에서 브로드캐스트된) 셀-고유의 파라미터이다.

-

는 eNodeB로부터 사용자 장비로 시그널링된 폐루프 PC 커맨드이다.

- 함수 f()는 폐루프 커맨드들이 누적적인지 또는 절대적인지를 나타낸다. 함수 f()는 상위층들을 통해 사용자 장비에 시그널링된다.

LTE에 대한 다른 진보(LTE-A)

IMT-어드밴스드에 대한 주파수 스펙트럼은 세계 무선통신 회의 2007(WRC-07)에서 결정되었다. IMT-어드밴스드에 대한 전체 주파수 스펙트럼이 결정되었지만, 실제 이용가능한 주파수 대역폭은 각 지역 또는 국가에 따라 상이하다. 그러나, 이용가능한 주파수 스펙트럼 개요에 대한 결정에 이어서, 3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP)에서 무선 인터페이스의 표준화가 시작하였다. 3GPP TSG RAN #39 회의에서, "E-UTRA에 대한 추가의 진보(LTE-어드밴스드)"에 대한 연구 아이템의 기술이 승인되었다. 연구 아이템은 E-UTRA의 발전을 위해 고려될, 예를 들어, IMT-어드밴스드에 대한 요건들을 충족시킬 기술 컴포넌트들을 커버한다. 현재, LTE-어드밴스드(약칭하여 LTE-A)에 대해 고려중인 2개의 주요 기술 컴포넌트들이 아래에 설명된다.

LTE-A에 있어서 광대역폭의 지원

예를 들어, 100MHz까지의 더 넓은 송신 대역폭 및 스펙트럼 결합을 지원하기 위해 LTE-A에서는 2개 이상의 컴포넌트 캐리어들이 결합되는 캐리어 결합이 고려된다.

단말기는 자신의 능력에 의존하여 하나 또는 다중의 컴포넌트 캐리어들상에 동시에 수신 또는 송신할 수도 있다.

- 캐리어 결합에 대한 수신 및/또는 송신 능력들을 갖는 LTE-A 단말기는 다중의 컴포넌트 캐리어들상에 동시에 수신 및/또는 송신할 수 있다. 컴포넌트 캐리어 당 하나의 전송 블록(공간 멀티플렉싱의 부재시에) 및 하나의 HARQ 엔터티가 있다.

- LTE Rel.8 단말기는 컴포넌트 캐리어의 구조가 Rel.8 사양을 따른다고 가정하면, 단일 컴포넌트 캐리어상에서만 수신 및 송신할 수 있다.

적어도, 업링크 및 다운링크에서 컴포넌트 캐리어들의 결합된 수가 동일할 때, 모든 컴포넌트 캐리어들을 LTE Rel. 8 호환가능하게 구성하는 것이 가능해야 한다. LTE-A 컴포넌트 캐리어들을 넌-백워드-호환가능(non-backward-compatible)하게 구성하는 것을 제외하는 것은 아니다.

현재, LTE-A는 각 컴포넌트 캐리어가 LTE Rel.8 계산방식(numerology)을 사용하여 주파수 도메인에서 최대 110개 자원 블록(RB)에 제한되는, 연속 및 불연속 컴포넌트 캐리어 양자에 대한 캐리어 결합을 지원한다. 동일한 eNodeB로부터 발생하는 상이한 수의 컴포넌트 캐리어를 결합하도록 사용자 장비를 구성하는 것이 가능하다. 동일한 eNodeB로부터 발생하는 컴포넌트 캐리어들이 동일한 커버리지를 반드시 제공할 필요는 없다는 것에 유의한다.

또한, 사용자 장비는 업링크 및 다운링크에서 상이한 대역폭으로 구성될 수도 있다.

- 구성될 수 있는 다운링크 컴포넌트 캐리어들의 수는 사용자 장비의 다운링크 결합 능력에 의존하고;

- 구성될 수 있는 업링크 컴포넌트 캐리어들의 수는 사용자 장비의 업링크 결합 능력에 의존하고;

- 다운링크 컴포넌트 캐리어들 보다 많은 업링크 컴포넌트 캐리어들을 갖는 사용자 장비를 구성하는 것은 가능하지 않고,

- 통상의 TDD 배치에서, 업링크 및 다운링크에서의 컴포넌트 캐리어들의 수 및 각 컴포넌트 캐리어의 대역폭은 동일하다.

연속으로 결합된 컴포넌트 캐리어의 중심 주파수들 사이의 간격은 300kHz의 배수이다. 이것은 LTE Rel.8의 100kHz 주파수 래스터와 호환가능하기 위한 것이고, 동시에, 15kHz 간격을 갖는 서브캐리어들의 직교성을 보존하기 위한 것이다. 결합 시나리오에 의존하여, n x 300 kHz 간격은 연속 컴포넌트 캐리어들 사이에 소수의 미사용 서브캐리어들을 삽입함으로써 용이하게 될 수 있다.

다중의 캐리어들의 결합의 영향은 단지 MAC층까지 미칠 뿐이다. MAC에서는, 업링크 및 다운링크에 대해, 각 결합 컴포넌트 캐리어에 대해 하나의 HARQ 엔터티가 요구된다. (업링크에 대한 단일 사용자-다중 입력 다중 출력(SU-MIMO)을 사용하지 않는 경우), 컴포넌트 캐리어 당 전송 블록은 많아야 하나이다. 전송 블록 및 그것의 잠재적 HARQ 재송신은 동일한 컴포넌트 캐리어상에 매핑될 필요가 있다. 다운링크 및 업링크 각각에 대해 구성된 캐리어 결합을 갖는 2층 구조가 도 5 및 도 6에 도시되어 있다.

캐리어 결합이 구성될 때, 사용자 장비는 네트워크와의 단지 하나의 RRC 접속을 갖는다. RRC 접속 확립/재확립에서, 하나의 셀은 LTE Rel.8과 유사하게 보안 입력(하나의 ECGI, 하나의 PCI 및 하나의 ARFCN) 및 넌-액세스 계층(NAS) 이동도 정보(예를 들어, 트랙킹 영역 식별자(TAI))를 제공한다. RRC 접속 확립/재확립 이후에, 그 셀에 대응하는 컴포넌트 캐리어를 다운링크에서 다운링크 프라이머리(primary) 컴포넌트 캐리어(DL PCC)라 칭한다. 접속 모드에서 사용자 장비 당 상상 하나의 DL PCC 및 UL PCC가 구성된다. 구성된 일련의 컴포넌트 캐리어내에서, PCC 이외의 컴포넌트 캐리어들을 세컨더리(secondary) 컴포넌트 캐리어(SCC)라 칭한다.

DL PCC 및 UL PCC의 특징은 다음과 같다:

- UL PCC는 층 1(L1) 업링크 제어 정보의 송신을 위해 사용되고;

- DL PCC는 비활성화될 수 없고;

- DL PCC의 재확립은, DL PCC가 무선 링크 실패(RLF)를 경험할 때 트리거되지만 DL SCC가 무선 링크 실패(RLF)를 경험할 때는 트리거되지 않는다.

- DL PCC 셀은 핸드오버로 변경할 수 있고;

- NAS 정보는 DL PCC 셀로부터 취해진다.

컴포넌트 캐리어들의 재구성, 추가 및 제거는 RRC 시그널링에 의해 수행될 수 있다. 인트라-LTE 핸드오버에서, RRC는 또한 타겟 셀에서 사용하기 위해 컴포넌트 캐리어들을 추가하고, 제거하거나 재구성할 수 있다. 새로운 컴포넌트 캐리어들을 추가할 때, 전용 RRC 시그널링이 (핸드오버에 대해 LTE Rel.8에서와 유사하게) 컴포넌트 캐리어 송/수신을 위해 필요한 컴포넌트 캐리어의 시스템 정보를 전송하기 위해 사용된다.

캐리어 결합이 구성될 때, 사용자 장비는 다중의 컴포넌트 캐리어들을 통해 동시에 스케줄링 될 수도 있지만, 많아야 하나의 랜덤 액세스 절차가 임의의 시간에 진행중이어야 한다. 크로스-캐리어(cross-carrier) 스케줄링은 컴포넌트 캐리어의 PDCCH가 다른 컴포넌트 캐리어에 대한 자원들을 스케줄링하게 한다. 이러한 목적을 위해, 컴포넌트 캐리어 식별 필드("CIF"라 칭함)가 각각의 DCI 포맷에 도입된다. 크로스-캐리어(cross-carrier) 스케줄링이 행해지지 않을 때에는 업링크와 다운링크 컴포넌트 캐리어들 사이를 링크함으로써 승인이 적용되는 업링크 컴포넌트 캐리어를 식별하는 것이 가능하다. 업링크 컴포넌트 캐리어들에 대한 다운링크 컴포넌트 캐리어들의 링크는 반드시 일 대 일(one to one)일 필요는 없다. 다시 말해서, 복수의 다운링크 컴포넌트 캐리어가 같은 업링크 컴포넌트 캐리어에 링크할 수 있다. 동시에, 하나의 다운링크 컴포넌트 캐리어는 하나의 업링크 컴포넌트 캐리어에만 링크할 수 있다.

컴포넌트 캐리어의 (비)활성화 및 DRX 동작

캐리어 결합에서, 사용자 장비가 단지 하나의 컴포넌트 캐리어로 구성될 때마다, LTE Rel.8의 DRX 동작이 적용된다. 다른 경우들에서, 모든 구성되고 활성화된 컴포넌트 캐리어들에 동일한 DRX 동작이 적용된다(즉, PDCCH 모니터링에 대해 활성 시간이 동일하다). 활성 시간에 있을 때, 임의의 컴포넌트 캐리어는 임의의 다른 구성되고 활성화된 컴포넌트 캐리어에 대해 PDSCH를 항상 스케줄링할 수도 있다.

캐리어 결합이 구성될 때 합리적인 UE 배터리 소비를 가능하게 하기 위해, 다운링크 SCC들에 대한 컴포넌트 캐리어 활성화/비활성화 메커니즘이 도입된다(즉, 활성화/비활성화는 PCC에 적용되지 않는다). 다운링크 SCC가 활성이 아닐 때, UE는 대응하는 PDCCH 또는 PDSCH를 수신할 필요도 없고 CQI 측정을 수행하도록 요구되지도 않는다. 반대로, 다운링크 SCC가 활성일 때, 사용자 장비는 (존재하면) PDSCH 및 PDCCH를 수신해야 하고, CQI 측정을 수행할 수 있는 것이 기대된다. 그러나, 업링크에서, 사용자 장비에게는 대응하는 PDCCH상에서 스케줄링될 때 임의의 구성된 업링크 컴포넌트 캐리어에 대해 PUSCH상에서 송신할 수 있는 것이 항상 요구된다(즉, 업링크 컴포넌트 캐리어들의 명시적 활성화는 수행되지 않는다).

SCC에 대한 활성화/비활성화 메커니즘의 다른 상세들은 다음과 같다:

- DL SCC들의 명시적 활성화가 MAC 시그널링에 의해 행해지고;

- DL SCC들의 명시적 비활성화가 MAC 시그널링에 의해 행해지고;

- DL SCC들의 묵시적 비활성화가 또한 가능하고;

- DL SCC들은 개별적으로 활성화 및 비활성화될 수 있고, 단일 활성화/비활성화 커맨드가 구성된 DL SCC들의 서브세트를 활성화/비활성화시킬 수 있고;

- 구성된 CC들에 추가된 SCC들이 초기에 "비활성화"된다.

타이밍 어드밴스

이미 언급한 바와 같이, 3GPP LTE의 업링크 송신 방식에 대해, 업링크에서 송신하는 상이한 사용자 장비들 사이의 시간 및 주파수에서 직교 다중-액세스를 달성하기 위해 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)가 선택되었다.

업링크 직교성은 셀에서의 상이한 사용자 장비들로부터의 송신이 eNodeB의 수신기에서 시간 정렬되는 것을 보장함으로써 유지된다. 이로 인해 연속 서브-프레임들에서 송신하기 위해 할당된 사용자 장비들 사이 및 인접한 서브캐리어들상에서 송신하는 사용자 장비들 사이 양자에서 발생하는 셀간 간섭이 회피된다. 업링크 송신의 시간 정렬은 도 7에 예시된 바와 같은 수신된 다운링크 타이밍에 대해, 사용자 장비의 송신기에서 타이밍 어드밴스를 적용함으로써 달성된다. 이것의 주요 역할은 상이한 사용자 장비들 사이의 상이한 전파 지연들을 상쇄하는 것이다.

초기 타이밍 어드밴스 절차

사용자 장비가 eNodeB로부터 수신된 다운링크 송신에 동기될 때, 초기 타이밍 어드밴스는 후술하는 바와 같은 랜덤 액세스 절차에 의해 설정된다. 사용자 장비는 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하고, eNodeB는 이 프리앰블에 기초하여 업링크 타이밍을 추정할 수 있다. eNodeB는 랜덤 액세스 응답(RAR) 메시지내에 포함된 11-비트 초기 타이밍 어드밴스 커맨드로 응답한다. 이로부터 eNodeB는 0으로부터 최대 0.67ms까지 0.52㎲의 입도로 타이밍 어드밴스를 구성할 수 있다.

3GPP LTE(릴리즈 8/9)에 대한 업링크 타이밍의 제어 및 타이밍 어드밴스에 대한 추가의 정보가 여기에 참조로 포함되는 chapter 20.2 of Stefania Sesia, Issam Toufik and Matthew Baker, "LTE - The UMTS Long Term Evolution: From Theory to Practice", John Wiley & Sons, Ltd. 2009에서 발견될 수 있다.

타이밍 어드밴스의 업데이트

타이밍 어드밴스가 각 사용자 장비에 대해 먼저 설정되면, eNodeB에서 업링크 신호들의 도달 시간에서의 변화를 상쇄하기 위해 타이밍 어드밴스는 시간 마다 업데이트된다. 타이밍 어드밴스 업데이트 커맨드들을 유도하는데 있어서, eNodeB는 유용한 임의의 업링크 신호를 측정할 수도 있다. eNodeB에서 업링크 타이밍 측정의 상세는 특정되지 않지만 eNodeB의 구현에 맡겨진다.

타이밍 어드밴스 업데이트 커맨드들은 eNodeB에서의 매체 액세스 제어(MAC) 층에서 생성되고, 물리적 다운링크 공유 채널(PDSCH)상에서 데이터와 함께 멀티플렉싱될 수도 있는 MAC 제어 엘리먼트로서 사용자 장비에 송신된다. 랜덤 액세스 채널(RACH) 프리앰블에 응답하는 초기 타이밍 어드밴스 커맨드와 유사하게, 업데이트 커맨드들은 0.52㎲의 입도를 갖는다. 업데이트 커맨드의 범위는 ±16㎲이고, 이것은 연장된 사이클릭 프리픽스의 길이와 등가의 간격으로 업링크 타이밍을 변화시킬 수 있다. 이들은 통상적으로 약 2초 간격 보다 더 빈번하게 전송되지는 않는다. 실제로, 500km/h로 이동하는 사용자 장비에 대해서도, 라운드-트립 경로 길이에서의 변화가 0.93㎲/s의 라운드-트립 시간에서의 변화에 대응하는 278m/s 보다 작기 때문에, 고속 업데이트가 필요하지 않을 수도 있다.

eNodeB는 데이터가 송신 버퍼에 도달할 때 신속하게 송신하기 위해 UE의 능력에 대해 셀에서의 모든 UE들에 정상 타이밍 업데이트 커맨드들을 전송하는 오버헤드를 밸런싱한다. 따라서, eNodeB는 타이밍 어드밴스 업데이트가 수신되는 각 시간에 사용자 장비가 재시작하는, 각 사용자 장비에 대한 타이머를 구성한다. 타이머 만료 이전에 사용자 장비가 다른 타이머 어드밴스 업데이트를 수신하지 않는 경우에, 사용자 장비가 업링크 동기화를 분실하였다는 것을 고려해야 한다(추가의 상세를 위해, 참조로 여기에 포함되고 http://www.3gpp.org로부터 입수가능한 section 5.2 of 3GPP TS 36.321, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Medium Access Control (MAC) protocol specification", version 8.9.0을 참조).

이러한 경우에서, 다른 사용자 장비로부터의 업링크 송신에 대한 간섭을 생성하는 위험을 회피하기 위해, UE에는 임의의 종류의 다른 업링크 송신을 행하는 것이 허용되지 않고 업링크 타이밍을 복원하기 위해 초기 타이밍 정렬 절차로 복귀하는 것이 필요하다.

랜덤 액세스 절차

LTE에서의 모바일 단말기의 업링크 송신은 업링크 송신이 시간 동기화되는 경우에만 스케줄링될 수 있다. 따라서, 랜덤 액세스(RACH) 절차는 동기화되지 않은 모바일 단말기(UE)들과 업링크 무선 액세스의 직교 송신 사이의 인터페이스로서 중요한 역할을 한다.

본질적으로, LTE에서의 랜덤 액세스는 업링크 동기화를 아직 취득하지 않았거나 업링크 동기화를 분실한 사용자 장비에 대한 업링크 시간 동기화를 달성하기 위해 사용된다. 사용자 장비가 업링크 동기화를 달성하면, eNodeB는 그에 대한 업링크 송신 자원들을 스케줄링할 수 있다. 따라서, 랜덤 액세스에 관련된 아래의 시나리오들은 아래와 같다:

- RRC_CONNECTED 상태이지만 업링크-동기화되지 않은 사용자 장비가 새로운 업링크 데이터 또는 제어 정보를 전송하기를 원하는 경우

- RRC_CONNECTED 상태이지만 업링크-동기화되지 않은 사용자 장비가 다운링크 데이터를 수신하여, 대응하는 HARQ 피드백, 즉, ACK/NACK를 업링크에서 송신하도록 요구되는 경우. 이러한 시나리오를 또한 다운링크 데이터 도달이라 칭한다.

- RRC_CONNECTED 상태에서의 사용자 장비가 현재의 서빙 셀로부터 새로운 타겟 셀로 핸드오버하는 경우; 타겟 셀에서 업링크 시간-동기화를 달성하기 위해 랜덤 액세스 절차가 수행된다.

- 예를 들어, 초기 액세스 또는 트랙킹 영역 업데이트를 위해 RRC_IDLE 상태로부터 RRC_CONNECTED로의 천이하는 경우

- 무선 링크 실패로부터의 복구, 즉, RRC 접속 재확립

사용자 장비가 시간-동기화되더라도, 사용자 장비가 랜덤 액세스 절차를 수행하는 하나 이상의 추가의 경우가 있다. 이러한 시나리오에서, 사용자 장비는 스케줄링 요청을 전송하기 위해 할당된 임의의 다른 업링크 자원을 갖지 않는 경우, 즉, 전용 스케줄링 요청(D-SR) 채널이 구성되지 않은 경우, 사용자 장비는 스케줄링 요청, 즉, 업링크 버퍼 상태 보고를 eNodeB로 전송하기 위해 랜덤 액세스 절차를 사용한다.

LTE는 충돌의 고유 위험을 가지는 경쟁 기반, 또는 무경쟁(contention-free)(비경쟁 기반)인 액세스를 허용하는 2개의 타입의 랜덤 액세스 절차들을 제공한다. 경쟁 기반 랜덤 액세스는 상기 리스트된 6개의 시나리오들에 대해 적용될 수 있는 반면에, 비경쟁 기반 랜덤 액세스 절차는 다운링크 데이터 도달 및 핸드오버 시나리오에 대해서만 적용될 수 있다.

아래에서, 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차가 도 8을 참조하여 더욱 상세히 설명된다. 랜덤 액세스 절차의 상세한 설명은 또한 3GPP 36.321, section 5.1에서 발견할 수 있다.

도 8은 LTE의 경쟁 기반 RACH 절차를 도시한다. 이러한 절차는 4개의 "단계"들로 이루어진다. 먼저, 사용자 장비는 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)상에서 랜덤 액세스 프리앰블을 eNodeB로 송신한다(801). 프리앰블은 경쟁 기반 액세스를 위해 eNodeB에 의해 예약된 이용가능한 랜덤 액세스 프리앰블들의 세트로부터 사용자 장비에 의해 선택된다. LTE에서, 경쟁 기반 랜덤 액세스 뿐만 아니라 무경쟁 랜덤 액세스에 대해 사용될 수 있는 셀 당 64개의 프리앰블이 있다. 경쟁 기반 프리앰블들의 세트는 2개의 그룹들로 더 세분될 수 있어서, 프리앰블의 선택은 TS36.321에서 msg3으로 칭하는 제 1 스케줄링된 송신을 송신하기 위해 필요한 송신 자원들의 양에 관한 정보를 표시하는 정보의 1 비트를 반송할 수 있다(단계 703 참조). 셀에서 브로드캐스팅된 시스템 정보는 2개의 서브그룹들 각각에 속하는 서명들(프리앰블들)의 정보뿐만 아니라 각 서브그룹의 의미를 포함한다. 사용자 장비는 메시지 3 송신을 위해 필요한 송신 자원의 사이즈에 대응하는 서브그룹으로부터 하나의 프리앰블을 랜덤하게 선택한다.

eNodeB가 RACH 프리앰블을 검출한 이후에, eNodeB는 프리앰블이 검출된 시간-주파수 슬롯을 식별하는 (랜덤 액세스) RA-RNTI를 이용하여 PDCCH상에 어드레스된 랜덤 액세스 응답(RAR) 메시지를 물리적 다운링크 공유 채널(PDSCH)상에서 전송한다(802). 복수의 사용자 장비들이 충돌이라 또한 칭하는 동일한 PRACH 자원에서 동일한 RACH 프리앰블을 송신하면, 이 사용자 장비들은 동일한 랜덤 액세스 응답을 수신한다.

RAR 메시지는 검출된 RACH 프리앰블, 후속 업링크 송신의 동기화를 위한 타이밍 정렬 커맨드(TA 커맨드), 제 1 스케줄링된 송신(단계 803 참조)의 송신을 위한 초기 업링크 자원 할당(승인) 및 임시 셀 무선 네트워크 임시 식별자(T-CRNTI)의 할당을 전달한다. T-CRNTI는 이 시점에서 eNodeB가 모바일의 "실제" 아이덴티티를 아직 알지 못하기 때문에, RACH 절차가 완료될 때까지 RACH 프리앰블이 검출되는 모바일(들)을 어드레스하기 위해 eNodeB에 의해 사용된다.

또한, RAR 메시지는, eNodeB가 랜덤 액세스 시도를 재시도하기 이전에 일시적으로 백 오프(back off)하도록 사용자 장비에게 지시할 목적으로 설정될 수 있는 소위 백-오프 표시자를 또한 포함할 수 있다. 사용자 장비는 eNodeB에 의해 구성되는 소정의 시간 윈도우내에 랜덤 액세스 응답의 수신을 위해 PDCCH를 모니터링한다. 사용자 장비가 구성된 시간 윈도우내에 랜덤 액세스 응답을 수신하지 않는 경우에, 사용자 장비는 잠재적 백 오프 주기를 고려하여 다음의 PRACH 기회에서 프리앰블을 재송신한다.

eNodeB로부터 수신된 RAR 메시지에 응답하여, 사용자 장비는 랜덤 액세스 응답내에서 승인에 의해 할당된 자원들로 제 1 스케줄링된 업링크 송신을 송신한다(803). 이러한 스케줄링된 업링크 송신은 예를 들어, RRC 접속 요청, 트랙킹 영역 업데이트 또는 버퍼 상태 보고와 같은 실제 랜덤 액세스 절차 메시지를 전달한다. 또한, 업링크 송신은 RRC_CONNECTED 모드에서의 사용자 장비에 대한 C-RNTI 또는 사용자 장비가 RRC_IDLE 모드에 있는 경우에 고유 48-비트 사용자 장비 아이덴티티 중 어느 것을 포함한다. 프리앰블 충돌이 발생한 경우, 즉, 복수의 사용자 장비들이 동일한 PRACH 자원들로 동일한 프리앰블을 전송한 경우에, 충돌하는 사용자 장비는 랜덤 액세스 응답내에서 동일한 T-CRNTI를 수신하고, 또한 스케줄링된 송신을 송신할 때(803) 동일한 업링크 자원들에서 충돌한다. 이로 인해 간섭이 발생하고, 충돌하는 사용자 장비로부터의 송신이 eNodeB에서 디코딩되지 않고, 사용자 장비들이 그들의 스케줄링된 송신을 위해 최대 수의 재송신에 도달한 이후에 랜덤 액세스 절차를 재시작한다. 하나의 사용자 장비로부터의 스케줄링된 송신이 eNodeB에 의해 성공적으로 디코딩되는 경우에, 경쟁은 다른 사용자 장비들에 대해 해결되지 않고 유지된다.

이러한 타입의 경쟁의 해결방안에 대해, eNodeB는 C-RNTI 또는 임시 C-RNTI에 어드레스된 경쟁 해결방안 메시지를 전송하고(804), 후자의 경우에, 스케줄링된 송신을 포함하는 48-비트 사용자 장비 아이덴티티를 그대로 돌려보낸다. 이것은 HARQ를 지원한다. 충돌이 단계 804에서 전송된 메시지의 성공적인 디코딩에 후속하는 경우에, 자체의 아이덴티티, C-RNTI 또는 고유 사용자 장비 ID를 검출하는 사용자 장비만이 HARQ 피드백(ACK)을 송신한다. 다른 UE들은, 단계 1에서 충돌이 있었다는 것을 이해하고 현재의 RACH 절차를 신속하게 빠져나와 다른 절차를 시작한다.

도 9는 3GPP LTE Rel. 8/9의 무경쟁 랜덤 액세스 절차를 예시하고 있다. 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차에 비교하여, 무경쟁 랜덤 액세스 절차는 단순하다. eNodeB는 충돌 즉, 복수의 사용자 장비는 동일한 프리앰블을 송신할 위험이 없도록 랜덤 액세스를 위해 사용할 프리앰블을 사용자 장비에 제공한다(901). 따라서, 사용자 장비는 업링크에서 PRACH 자원으로 eNodeB에 의해 시그널링된 프리앰블을 전송한다(902). 무경쟁 랜덤 액세스에 있어서 복수의 UE들이 동일한 프리앰블을 전송하는 경우가 회피되기 때문에, 경쟁의 해결방안이 필요하지 않고, 이것은 결국 도 8에 도시된 경쟁 기반 절차의 단계 804가 생략될 수 있다는 것을 의미한다. 본질적으로, 무경쟁 랜덤 액세스 절차는 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신한 시점에서 종료된다.

타이밍 어드밴스와 업링크에서의 컴포넌트 캐리어 결합

3GPP 표준들의 현재의 사양들에서, 사용자 장비는 하나의 타이밍 어드밴스 값만을 유지하여, 이것을 모든 결합된 컴포넌트 캐리어들에 대한 업링크 송신에 적용한다. 상이한 대역들의 컴포넌트 캐리어가 결합될 때, 이들은 상이한 간섭 및 커버리지 특징을 경험할 수 있다.

또한, 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같은 주파수 선택 중계기(FSR) 및 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같은 원격 무선 헤드(RRH)와 같은 기술들이 배치되는 경우 결합된 컴포넌트 캐리어들마다 간섭 및 전파 시나리오가 상이하다. 이것은 하나의 사용자 장비내에서 하나 보다 많은 타이밍 어드밴스를 도입하는 필요성을 초래한다.

이것은 하나의 UE내에서 하나 보다 많은 타이밍 어드밴스를 도입하는 필요성을 초래한다. 각 결합된 컴포넌트 캐리어마다 개별 타이밍 어드밴스가 존재할 수도 있다. 다른 옵션은, 동일한 위치로부터 유래하여 유사한 전파 지연을 모두 경험하는 컴포넌트 캐리어들이 타이밍 어드밴스 그룹(TA 그룹)으로 그룹화된다는 것이다. 각 그룹에 대해, 개별 타이밍 어드밴스가 유지된다.

이러한 문제에 대해 3GPP에서 이미 평가되었지만, 모든 결합된 업링크 컴포넌트 캐리어들에 대한 단일 타이밍 어드밴스는, 3GPP LTE-A Rel. 10까지의 현재의 사양들이 동일한 주파수 대역으로부터의 캐리어들의 캐리어 결합만을 지원하기 때문에, 충분한 것으로서 생각된다.

따라서, 동일한 송신 시간 간격(TTI) 동안 복수의 컴포넌트 캐리어들에 대한 상이한 타입의 업링크 송신의 우선순위화가 고려될 필요가 있다.

예를 들어, 사용자 장비(UE)가 전력 제한 상태에 있을 때, 어느 업링크 송신이 가용 전력을 수신해야 하는지를 결정하기 위한 규칙이 필요하다.

본 발명의 목적은 모바일 단말기가 전력 제한되는 경우에, 즉, 업링크 자원 할당에 따라 송신 시간 간격내에서 복수의 전송 블록의 송신을 위해 요구되는 송신 전력이 송신 시간 간격내에서 업링크 송신을 위해 이용가능한 송신 전력을 초과하는 경우에, 모바일 단말기가 송신 시간 간격내에서 복수의 전송 블록의 업링크 송신을 위해 이용가능한 송신 전력을 어떻게 활용하는지의 전략을 제안하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전력 제안된 상황들, 즉, 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH) 및 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)/물리적 업링크 제어 채널(PUCCH)을 통한 송신을 위해 요구되는 송신 전력이 소정의 송신 시간 간격내에서 업링크 송신을 위해 이용가능한 송신 전력을 초과하는 상황에서, 모바일 단말기가 송신 시간 간격내에서 업링크 송신을 위해 이용가능한 송신 전력을 어떻게 활용하는지의 전략들 및 방법들을 제안하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 업링크에서 캐리어 결합을 사용하는 시스템들에서 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어들에 대해 RACH 절차들에 의해 부과된 지연을 감소시키는 전략들 및 방법들을 제안하는 것이다.

이들 목적들 중 적어도 하나는 독립항의 청구 대상에 의해 해결된다. 바람직한 실시예들은 종속항들의 청구 대상이 된다.

본 발명의 제 1 양태는 전력 제어내에서 복수의 업링크 자원 할당에 대응하는 개별 전송 블록에 대한 전력 할당의 우선순위화이다. 이러한 양태는 모바일 단말기가 전력 제한되는 상황에 특히 적용가능하다. 본 발명의 이러한 양태에 따르면, 업링크 컴포넌트 캐리어들에 대한 업링크 자원 할당을 처리하는 순서(우선순위 순서)는 업링크에서 각각의 컴포넌트 캐리어들상에서 송신될 개별 전송 블록의 전력 할당을 위한 전력 스케일링(scaling)을 결정하기 위해 사용된다. 전력 제한된 상황에서, 모바일 단말기는 전송 블록들의 송신을 위해 소비된 총 송신 전력이 전송 블록들을 송신하는 모바일 단말기에 이용가능한 최대 송신 전력 이하가 되도록 우선순위 순서에 의해 제공된 각각의 전송 블록의 우선순위에 따라 전송 블록들 각각의 송신을 위한 송신 전력을 감소시킨다.

송신 전력 스케일링이 감소하는 일 예시적인 구현에 따르면, 송신 전력은 높은 우선순위를 갖는 전송 블록의 송신이 송신 전력 감소에 의해 최소로 영향을 받아야 한다는 점에서 우선순위/프로세싱 순서에 의해 제공된 바와 같이, 각각의 전송 블록이 송신될 각각의 전송 블록/컴포넌트 캐리어의 자원 할당의 우선순위를 고려한다. 우선순위 순서에 따른 자원 할당/컴포넌트 캐리어의 우선순위가 낮을수록(높을수록), 대응하는 업링크 자원 할당에 의해 요구되는 전송 블록에 대한 송신 전력에 적용된 전력 감소는 커지는(작아지는) 것이 바람직하다. 이상적으로, 높은 우선순위 전송 블록들의 송신 전력은 가능하면 감소되어서는 안되고, 대신, 먼저 낮은 우선순위 전송 블록들의 송신을 위해 송신 전력을 제한함으로써 전송 블록들을 송신하기 위해 모바일 단말기에 적용가능한 최대 송신 전력을 충족시키는 송신 전력 감소가 획득되도록 시도되어야 한다.

본 발명의 제 2 양태는 상이한 물리적 채널들을 통한 동시 업링크 송신(즉, 동일한 송신 시간 간격내에 복수의 업링크 송신이 있다)을 위한 전력 할당의 우선순위화이다. 업링크 송신을 허용하는 물리적 채널들에 대한 예들로는, 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH), 물리적 업링크 제어 채널(PUCCH) 및 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)이 있다. 상이한 물리적 채널들을 통한 업링크 송신을 위해 전력 할당을 우선순위화함으로써 개별 송신 전력을 할당할 수 있다. 이러한 전력 할당은 각각의 업링크 송신이 전송되는 컴포넌트 캐리어와는 독립적일 수도 있다.

이러한 제 2 양태에 따르면, 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH) 및 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)을 통한 동시 업링크 송신을 위해 상이한 송신 전력 레벨들이 사용될 수도 있다. 다르게는, 본 발명의 제 2 양태는 또한, 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH) 및 물리적 업링크 제어 채널(PUCCH)을 통한 동시 업링크 송신을 위해 송신 전력을 개별적으로 스케일링하기 위해 사용될 수 있다. 물리적 채널들의 우선순위에 기초하여 업링크 송신을 위해 송신 전력을 스케일링하는 것은, 예를 들어, 우선순위화된 물리적 채널을 통한 각각의 업링크 송신의 SINR을 개선시키기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 모바일 단말기가 전력 제한된 상황에 있는 경우에, 업링크 송신을 위한 송신 전력을 물리적 채널들의 우선순위화에 기초하여 감소시킴으로써 모바일 단말기가 소정의 전력 제약을 충족시키게 할 수도 있다.

본 발명의 제 2 양태에 근거한 본 발명의 예시적인 실시예에서, 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH) 송신 및/또는 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH) 송신을 위한 송신 전력은 대응하는 채널의 각각의 우선순위화에 따라 감소된다. 이와 관련하여, 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH) 송신을 위한 송신 전력은 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH) 송신을 위해 송신 전력에 비하여 우선순위화되고, 이 반대의 경우도 가능하다. 바람직하게는, 물리적 채널 송신의 우선순위가 낮을수록(높을수록), 물리적 채널을 통해 송신하기 위한 송신 전력에 적용된 전력 감소는 커진다(작아진다). 이상적으로는, 전력 제한된 상황에서 송신 전력 제약을 충족시키기 위해, 낮은 우선순위 물리적 채널 송신에 대한 송신 전력을 먼저 제한하도록 시도될 수도 있고, 그래도 송신 전력 제약이 여전히 충족되지 않으면, 높은 우선순위의 물리적 채널 송신에 대한 송신 전력이 또한 제한될 수도 있다.

본 발명의 제 3 양태는 랜덤 액세스(RACH) 절차들을 수행하기 위해 사용된 송신 전력을 복수의 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하는데 요구되는 랜덤 액세스(RACH) 절차들의 수에 기초하여 조정하는 것이다. 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어들의 수에 의존하여, 모바일 단말기는 하나 이상의 RACH 절차들을 수행하여 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬시킨다. RACH 절차는 프로세싱 자원들을 요구하고, 이로 인해 모바일 단말기에 의해 병렬로 수행될 수 있는 업링크 송신에 제약이 유발된다. 따라서, 가능한 한 적은 RACH 절차들을 수행하는 것이 바람직할 수도 있다. 요구되는 RACH 절차들의 수에 기초하여 송신 전력을 조정함으로써 요구되는 RACH 절차들 각각의 성공 가능성을 개선시킬 수 있다. RACH 절차들의 더 높은 성공 가능성으로 인해, 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬시키기 위한 RACH 절차들에 의해 발생하는 지연이 감소된다.

일 예시적인 실시예에 따르면, 사용자 장비는 송신 전력을 조정하는 것이 요구되지 않는(즉, 과잉이 없고 따라서 수행되지 않음) 하나 이상의 RACH 절차들의 송신 전력을 활용하여 복수의 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하는 것이 요구된 RACH 절차들만을 수행하도록 함으로써 요구된 RACH 절차들 각각의 성공 가능성을 개선시킬 수 있다.

본 발명의 제 1, 제 2 및 제 3 양태는 서로 용이하게 조합될 수 있고, 전송 블록 생성에서 자원 할당(논리 채널의 우선순위화) 및 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)상의 업링크 송신을 행할 때에 동일한 우선순위/프로세싱 순서를 사용할 수 있고, 또한 생성된 전송 블록들 및 업링크에서 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)상의 송신을 행할 때에 전력 스케일링을 사용할 수도 있다.

본 발명의 제 1 및 제 2 양태에 근거한 본 발명의 일 예시적인 구현에 따르면, 업링크 송신을 위해 모바일 단말기에 의해 활용된 송신 전력을 조정하는 방법이 제공되고, 여기서, 모바일 단말기는 적어도 제 1 및 제 2 업링크 컴포넌트 캐리어로 구성된다. 모바일 단말기는 제 1 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 물리적 업링크 공유 채널을 통해 전송 블록을 송신하는데 요구되는 송신 전력(

)을 결정한다. 또한, 모바일 단말기는 제 2 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 물리적 랜덤 액세스 채널을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는데 요구되는 송신 전력(

)을 결정한다. 또한, 모바일 단말기는 물리적 업링크 공유 채널 송신을 위한 송신 전력과 물리적 랜덤 액세스 채널 송신을 위한 송신 전력 사이의 우선순위화에 따라 물리적 업링크 공유 채널 송신 및/또는 물리적 랜덤 액세스 채널 송신에 대한 결정된 송신 전력을 감소시키고, 각각의 송신 전력을 사용하여 송신 시간 간격(i)내에서 제 1 업링크 컴포넌트 캐리어에 대한 전송 블록 및 제 2 업링크 컴포넌트 캐리어에 대한 랜덤 액세스 프리앰블을 송신한다.

일 예시적인 구현에서, 모바일 단말기는 제 3 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 할당된 물리적 업링크 공유 채널을 통해 다른 전송 블록을 송신하는데 요구되는 송신 전력을 더 결정할 수도 있다. 각 전송 블록을 송신하기 위한 송신 전력(

)은 대응하는 업링크 컴포넌트 캐리어(c)에 따라 결정되고, 여기서, 업링크 컴포넌트 캐리어들은 우선순위 순서를 갖는다. 또한, 모바일 단말기는 우선순위 순서에 따라 각 전송 블록을 송신하기 위한 결정된 송신 전력(

)을 감소시키고, 여기서

이고, 각각의 감소된 송신 전력을 사용하여 각 전송 블록을 송신한다.

더욱 상세한 구현에서, 물리적 업링크 공유 채널을 통해 송신하기 위한 송신 전력은 물리적 랜덤 액세스 채널을 통해 송신하기 위한 송신 전력에 비하여 우선순위화된다. 이러한 경우에서, 모바일 단말기는 물리적 랜덤 액세스 채널을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위한 결정된 송신 전력(

)을 먼저 감소시키고, 그 후, 송신 시간 간격(i)내에서 업링크 컴포넌트 캐리어들에 대해 물리적 업링크 공유 채널들을 통해 각 전송 블록을 송신하기 위한 송신 전력(

)을 감소시킨다.

또한, 본 발명의 다른 예시적인 실시예에서, 물리적 랜덤 액세스 채널 송신의 송신 전력은 물리적 업링크 공유 채널 송신의 송신 전력에 비하여 우선순위화된다. 이러한 경우에서, 모바일 단말기는 업링크 컴포넌트 캐리어들에 대해 물리적 업링크 공유 채널들을 통한 송신을 위한 송신 전력(

)을 감소시키고, 송신 시간 간격(i)내에서 물리적 랜덤 액세스 채널을 통한 송신을 위해 결정된 송신 전력(

)을 사용하고, 송신 시간 간격(i)내에서 물리적 업링크 제어 채널상에서 송신하기 위해 감소되지 않은 송신 전력(

)을 사용한다.

본 발명의 다른 예시적인 실시예에서, 모바일 단말기는 결정된 송신 전력을 감소시켜서, 결정된 송신 전력의 합이 송신 시간 간격(i)내에서 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 송신하기 위해 모바일 단말기가 이용가능한 최대 송신 전력(

) 이하가 되도록 한다.

본 발명의 다른 예시적인 실시예에서, 모바일 단말기는 송신 시간 간격(i)내에서 제 4 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 물리적 랜덤 액세스 채널을 통해 다른 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위해 요구되는 송신 전력을 더 결정한다. 각 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위한 송신 전력(

)은 대응하는 업링크 컴포넌트 캐리어(c)에 따라 결정되고, 여기서, 업링크 컴포넌트 캐리어들은 우선순위 순서를 갖는다. 또한, 모바일 단말기는 우선순위 순서에 따라 각 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위한 결정된 송신 전력(

)을 감소시키고, 여기서

이고, 각각의 감소된 송신 전력을 사용하여 각 랜덤 액세스 프리앰블을 송신한다.

다른 더욱 상세한 구현에서, 각 업링크 컴포넌트 캐리어에는 셀 인덱스가 할당되고, 모바일 단말기는 업링크 컴포넌트 캐리어들의 셀 인덱스에 의해 제공된 우선순위 순서에 기초하여 각 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위한 결정된 송신 전력(

)을 감소시킨다.

또한, 본 발명의 다른 예시적인 구현에서, 모바일 단말기는 프라이머리 컴포넌트 캐리어로서 하나의 업링크 컴포넌트 캐리어 및 세컨더리 컴포넌트 캐리어로서 임의의 다른 업링크 컴포넌트 캐리어로 구성된다. 이러한 경우에서, 모바일 단말기는 각 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위한 결정된 송신 전력(

)을 감소시키고, 여기서, 프라이머리 컴포넌트 캐리어는 임의의 다른 세컨더리 컴포넌트 캐리어에 비하여 우선순위화된다.

본 발명의 다른 구현에 따르면, 모바일 단말기는 각 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 플래그에 기초하여 각 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위한 송신 전력(

)을 감소시킨다. 플래그는 송신될 각 랜덤 액세스 프리앰블에 대해, 각각의 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 요청이 단말기에 의해 대응하는 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 이전에 수신되었는지 여부를 나타낸다.

본 발명의 다른 실시예에서, 모바일 단말기는 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어 및 이미 시간 정렬된 업링크 컴포넌트 캐리어들이 동일한 타이밍 어드밴스 그룹에 속하는 경우에 제 1 오프셋(

), 및 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어 및 이미 시간 정렬된 업링크 컴포넌트 캐리어들이 하나 보다 많은 타이밍 어드밴스 그룹들에 속하는 경우에 제 2 상이한 오프셋(

)을 활용함으로써 제 2 및 제 4 컴포넌트 캐리어 각각에 대해 랜덤 액세스 채널을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위한 송신 전력을 결정한다.

본 발명의 더욱 상세한 구현에서, 제 1 오프셋(

) 및 제 2 오프셋(

)은 기지국에 의해 모바일 단말기에 시그널링된다.

다른 예시적인 실시예에서, 모바일 단말기는 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 물리적 랜덤 액세스 채널을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위한 송신 전력을 대응하는 업링크 컴포넌트 캐리어에 대한 이전에 결정된 전력 램핑(ramping) 단계(

)를 재활용하거나 상이한 업링크 컴포넌트 캐리어에 대한 상이한 이전에 결정된 전력 램핑 단계(

)를 재활용하여 결정한다. 모바일 단말기는 전력 램핑 단계 (

) 및/또는 (

)를 사용하여 랜덤 액세스 프리앰블의 연속적인 송신의 송신 전력을 램핑한다.

또한, 상세한 구현에서, 모바일 단말기는 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어 및 이미 시간 정렬된 업링크 컴포넌트 캐리어들이 동일한 타이밍 어드밴스 그룹에 속하는 경우에,

(여기서,

)에 의해, 그리고, 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어 및 이미 시간 정렬된 업링크 컴포넌트 캐리어들이 하나 보다 많은 타이밍 어드밴스 그룹들에 속하는 경우에

(여기서,

)에 의해 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 물리적 랜덤 액세스 채널을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위한 송신 전력을 결정한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 모바일 단말기는 업링크 컴포넌트 캐리어(c)에 대해 모바일 단말기에 의해 기지국으로부터 수신된 기지국 의존형 사전-스케일링 오프셋(base station dependent pre-scaling offset)(

)을 추가하여 각각의 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 랜덤 액세스 프리앰블들을 송신하는 송신 전력을 조정한다.

또한, 본 발명의 상세한 구현에서, 모바일 단말기는 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어 및 이미 시간 정렬된 업링크 컴포넌트 캐리어들이 동일한 타이밍 어드밴스 그룹에 속하는 경우에, (

(여기서,

본 발명의 제 2 및 제 3 양태와 유사한 본 발명의 다른 예시적인 구현에 따르면, 하나 이상의 RACH 절차들에 대해 모바일 단말기에 의해 사용된 송신 전력을 조정하는 방법이 제공되고, 여기서, 모바일 단말기는 복수의 업링크 컴포넌트 캐리어들에 대한 RACH 액세스가 허용된다. 모바일 단말기는 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어에 대해, 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하기 위해 요구되는 RACH 절차들의 횟수를 결정한다. 또한, 모바일 단말기는 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하기 위해 요구되는 결정된 횟수의 RACH 절차들을 수행하고, 여기서, 하나 이상의 RACH 절차들 모두에 대한 송신 전력은 요구되는 RACH 절차들의 결정된 횟수에 따라 결정된다.

더욱 발전된 구현에서, 모바일 단말기는 요구되는 하나의 RACH 절차를 결정하는 경우에, 제 1 오프셋(

)을 활용하고, 요구되는 하나 보다 많은 RACH 절차를 결정하는 경우에 제 2 상이한 오프셋(

)을 활용하여 하나 이상의 RACH 절차들 모두에 대한 송신 전력을 결정하고, 제 2 오프셋(

)은 제 1 오프셋(

) 보다 높은 값을 갖는다.

다른 대체 실시예에 따르면, 모바일 단말기는 프라이머리 컴포넌트 캐리어로서 하나의 업링크 컴포넌트 캐리어 및 세컨더리 컴포넌트 캐리어로서 임의의 다른 업링크 컴포넌트 캐리어로 구성된다. 모바일 단말기는, RACH 절차가 프라이머리 컴포넌트 캐리어상에서 수행되는 경우에, 제 1 오프셋(

)을 활용하고, 하나 이상의 RACH 절차들이 세컨더리 컴포넌트 캐리어상에서 수행되는 경우에, 제 2 상이한 오프셋(

)을 활용하여 RACH 절차들에 대한 송신 전력을 결정하고, 제 2 오프셋(

)은 제 1 오프셋(

) 보다 높은 값을 갖는다.

다른 구현에서, 모바일 단말기는 시간 정렬될 상기 업링크 컴포넌트 캐리어들이 속하는 상이한 타이밍 어드밴스 그룹들의 수에 기초하여 요구되는 RACH 절차들의 횟수를 결정한다.

본 발명의 다른 구현에 따르면, 요구되는 하나 이상의 RACH 절차들 각각은 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어들 중에서 상이한 타이밍 어드밴스 그룹들에 속하는 업링크 컴포넌트 캐리어들상에서 수행된다.

다른 실시예에서, 요구되는 RACH 절차들의 식별된 횟수는 시간 정렬될 복수의 업링크 컴포넌트 캐리어들의 상이한 타이밍 어드밴스 그룹들의 수와 동일하다.

또한, 다른 구현에서, 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어들은 모바일 단말기에서 활성화된 업링크 컴포넌트 캐리어들이다.

더욱 상세한 구현에서, 업링크 컴포넌트 캐리어들의 시간 정렬은 타이밍 어드밴스 그룹 당 타이밍 어드밴스 값을 구성하는 것을 포함한다.

본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 요구되는 RACH 절차들의 횟수는 모바일 단말기가 이미 시간 정렬된 타이밍 어드밴스 그룹들을 제외하고, 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어들이 속하는 타이밍 어드밴스 그룹들의 수에 대응한다.

또한, 상술한 상이한 기준 및 규칙들이 서로 임의로 조합되어 업링크 송신을 위해 모바일 단말기에 의해 사용될 송신 전력을 조정할 수 있다는 것에 또한 유의해야 한다.

본 발명의 제 1 및 제 2 양태와 유사한 본 발명의 다른 예시적인 구현에 따르면, 업링크 송신을 위해 송신 전력을 제어하는 모바일 단말기가 제공되고, 여기서 모바일 단말기는 적어도 제 1 및 제 2 업링크 컴포넌트 캐리어로 구성된다.

모바일 단말기는 제 1 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 물리적 업링크 공유 채널을 통해 전송 블록을 송신하기 위해 요구되는 송신 전력(

)을 결정하고 제 2 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 물리적 랜덤 액세스 채널을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위해 요구되는 송신 전력(

)을 결정하는 프로세싱 유닛을 포함한다. 또한, 모바일 단말기는 물리적 업링크 공유 채널 송신을 위한 송신 전력과 물리적 랜덤 액세스 채널 송신을 위한 송신 전력 사이의 우선순위화에 따라 물리적 업링크 공유 채널 송신 및/또는 물리적 랜덤 액세스 채널 송신에 대한 결정된 송신 전력을 감소시키는 전력 제어 유닛을 포함한다. 모바일 단말기는 또한, 각각의 송신 전력을 사용하여 송신 시간 간격(i)내에서 제 1 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 전송 블록 및 제 2 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 송신기를 갖는다.

본 발명의 더욱 상세한 구현에 따르면, 모바일 단말기는 송신 시간 간격(i)내에서 제 4 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 물리적 랜덤 액세스 채널을 통해 다른 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위해 요구되는 송신 전력을 결정하도록 구성된 프로세싱 유닛을 더 포함하고, 각 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위한 송신 전력(

)은 대응하는 업링크 컴포넌트 캐리어(c)에 따라 결정되고, 업링크 컴포넌트 캐리어들은 우선순위 순서를 갖는다. 모바일 단말기는 또한 우선순위 순서에 따라 각 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위한 결정된 송신 전력(

)을 감소시키도록 구성된 전력 제어 유닛을 더 포함하고, 여기서,

이고, 송신기는 각각의 감소된 송신 전력을 사용하여 각 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하도록 구성된다.

본 발명의 제 2 및 제 3 양태와 유사한 본 발명의 다른 실시예는, 하나 이상의 RACH 절차들에 대해 자신이 사용하는 송신 전력을 조정하는 모바일 단말기를 제공하는 것이고, 모바일 단말기는 복수의 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 액세스가 허용된다. 모바일 단말기는 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어에 대해, 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하기 위해 요구되는 RACH 절차들의 횟수를 결정하는 수단을 포함한다. 모바일 단말기는 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하기 위해 요구되는 결정된 횟수의 RACH 절차들을 수행하는 수단을 더 포함하고, 여기서, 하나 이상의 RACH 절차들 모두에 대한 송신 전력은 요구되는 RACH 절차들의 결정된 횟수에 따라 결정된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 업링크 컴포넌트 캐리어들상에서 물리적 랜덤 액세스 채널들을 통해 랜덤 액세스 프리앰블들을 송신하기 위해 송신 전력을 조정하는 방법을 수행하는 모바일 단말기와 함께 사용하기 위한 기지국이 제공된다. 기지국은 오프셋(

)을 모바일 단말기에 시그널링하도록 구성된 전력 제어 유닛을 포함하고, 여기서, 오프셋(

)은 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어 및 이미 시간 정렬된 업링크 컴포넌트 캐리어들이 하나 보다 많은 타이밍 어드밴스 그룹들에 속하는 경우에 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하기 위한 송신 전력을 결정하는 모바일 단말기에 의해 활용된다. 기지국은 또한 오프셋(

)을 활용하여 모바일 단말기에 의해 결정된 송신 전력으로 업링크 컴포넌트 캐리어들상에서 랜덤 액세스 프리앰블들을 수신하는 수신 유닛을 갖는다.

예시적인 상세한 구현에서, 기지국은 다른 오프셋(

)을 모바일 단말기에 시그널링하도록 구성된 전력 제어 유닛을 더 포함하고, 여기서, 이 다른 오프셋(

)은 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어 및 이미 시간 정렬된 업링크 컴포넌트 캐리어들이 동일한 타이밍 어드밴스 그룹들에 속하는 경우에 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 송신 전력을 결정하는 모바일 단말기에 의해 활용된다. 기지국은 또한 이 다른 오프셋(

)을 활용하여 모바일 단말기에 의해 결정된 송신 전력으로 업링크 컴포넌트 캐리어들상에서 랜덤 액세스 프리앰블들을 수신하도록 구성된 수신 유닛을 갖는다.

본 발명의 다른 예시적인 실시예에서, 업링크 컴포넌트 캐리어들에 대해 물리적 랜덤 액세스 채널들을 통해 랜덤 액세스 프리앰블들을 송신하기 위해 송신 전력을 조정하는 방법을 수행하는 모바일 단말기와 함께 사용하기 위한 기지국이 제공된다. 기지국은 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 랜덤 액세스 프리앰블들의 송신을 위해 송신 전력을 결정하기 위해 모바일 단말기에 의해 추가될 업링크 컴포넌트 캐리어(c)에 대한 기지국 의존형 사전-스케일링 오프셋(

)을 모바일 단말기에 시그널링하는 전력 제어 유닛을 포함한다. 또한, 기지국은 업링크 컴포넌트 캐리어(c)에 대한 기지국 의존형 사전-스케일링 오프셋(

)을 추가하는 모바일 단말기에 의해 결정된 송신 전력으로 랜덤 액세스 프리앰블들을 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 수신하는 수신 유닛을 포함한다.

본 발명의 제 1 및 제 2 양태에 근거한 본 발명의 다른 예시적인 실시예는 모바일 단말기의 프로세서에 의해 실행될 때 모바일 단말기로 하여금, 업링크 송신을 위해 모바일 단말기에 의해 활용된 송신 전력을 조정하게 하는 명령들을 저장하는 컴퓨터 판독가능한 매체에 관한 것이고, 여기서, 모바일 단말기는 제 1 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 물리적 업링크 공유 채널을 통해 전송 블록을 송신하는데 요구되는 송신 전력(

)을 결정하고, 제 2 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 물리적 랜덤 액세스 채널을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는데 요구되는 송신 전력(

)을 결정함으로써, 적어도 제 1 및 제 2 업링크 컴포넌트 캐리어가 구성된다. 또한, 모바일 단말기는 물리적 업링크 공유 채널 송신을 위한 송신 전력과 물리적 랜덤 액세스 채널 송신을 위한 송신 전력 사이의 우선순위화에 따라 물리적 업링크 공유 채널 송신 및/또는 물리적 랜덤 액세스 채널 송신에 대한 결정된 송신 전력을 감소시키고, 각각의 송신 전력을 사용하여 송신 시간 간격(i)내에서 제 1 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 송신 블록 및 제 2 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하게 된다.

본 발명의 제 2 및 제 3 양태에 근거한 본 발명의 다른 실시예에서, 프로세서에 의한 컴퓨터 판독가능한 매체에 대한 명령들의 실행은 모바일 단말기로 하여금 하나 이상의 RACH 절차들에 대해 사용되는 송신 전력을 조정하게 하고, 모바일 단말기는 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어에 대해, 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하는데 요구되는 RACH 절차들의 수를 결정함으로써 복수의 업링크 컴포넌트 캐리어들에 대한 액세스가 허용된다. 명령들의 실행은 모바일 단말기로 하여금 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하기 위해 요구되는 결정된 수의 RACH 절차들을 수행하게 하고, 여기서, 하나 이상의 RACH 절차들 모두에 대한 송신 전력은 요구되는 RACH 절차들의 결정된 수에 따라 결정된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 다른 컴퓨터 판독가능한 매체는, 업링크 컴포넌트 캐리어들상에서 물리적 랜덤 액세스 채널들을 통해 랜덤 액세스 프리앰블들을 송신하기 위한 송신 전력을 조정하는 방법을 수행하는 모바일 단말기와 함께 사용하기 위한 기지국의 프로세서에 의해 실행될 때, 기지국으로 하여금 오프셋(

)을 모바일 단말기에 시그널링하게 하는 명령들을 저장하고, 여기서, 오프셋(

)은 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어 및 이미 시간 정렬된 업링크 컴포넌트 캐리어가 동일한 타이밍 어드밴스 그룹에 속하는 경우에 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 송신 전력을 결정하는 모바일 단말기에 의해 활용된다. 또한, 기지국은 또한 오프셋(

)을 활용하여 모바일 단말기에 의해 결정된 송신 전력으로 업링크 컴포넌트 캐리어들상에서 랜덤 액세스 프리앰블들을 수신하게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 다른 컴퓨터 판독가능한 매체는, 업링크 컴포넌트 캐리어들에 대해 물리적 랜덤 액세스 채널들을 통해 랜덤 액세스 프리앰블들을 송신하기 위한 송신 전력을 조정하는 방법을 수행하는 모바일 단말기와 함께 사용하기 위한 기지국의 프로세서에 의해 실행될 때, 기지국으로 하여금 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 랜덤 액세스 프리앰블들의 송신을 위한 송신 전력을 결정하는 모바일 단말기에 의해 추가될 업링크 컴포넌트 캐리어(c)에 대한 기지국 의존형 사전-스케일링 오프셋(

)을 모바일 단말기에 시그널링하게 하는 명령들을 저장한다.

명령들의 실행은 또한 기지국으로 하여금 업링크 컴포넌트 캐리어(c)에 대한 기지국 의존형 사전-스케일링 오프셋(

)을 추가하는 모바일 단말기에 의해 결정된 송신 전력으로 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 랜덤 액세스 프리앰블들을 수신하게 한다.

아래에서, 본 발명은 첨부한 도면들을 참조하여 더욱 상세히 설명된다. 도면들에서 유사하거나 대응하는 상세들은 동일한 참조 부호들로 표시된다.
도 1은 3GPP LTE 시스템의 예시적인 아키텍처를 도시한다.
도 2는 LTE의 전체 E-UTRAN 아키텍처의 예시적인 오버뷰(overview)를 도시한다.
도 3 및 도 4는 단일 캐리어 FDMA 방식에서 업링크 대역폭의 예시적인 로컬화된 할당 및 분산된 할당을 도시한다.
도 5 및 도 6은 다운링크 및 업링크 각각에 대한 활성화된 캐리어 결합을 갖는 3GPP LTE-A(릴리즈 10) 제 2 층의 구조를 도시한다.
도 7은 3GPP LTE(릴리즈 8/9)에 대해 정의된 바와 같은 타이밍 어드밴스에 의해 다운링크 컴포넌트 캐리어에 대한 업링크 컴포넌트 캐리어의 시간 정렬을 예시한다.
도 8은 3GPP LTE(릴리즈 8/9)에 대해 정의된 바와 같은 경쟁이 발생할 수도 있는 RACH 절차를 도시한다.
도 9는 3GPP LTE (릴리즈 8/9)에 대해 정의된 바와 같은 무경쟁 RACH 절차를 도시한다.
도 10은 최대 이용가능한 송신 전력(

)을 TTI내에서 송신될 전송 블록들에 분배시키는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 플로우차트를 도시한다.
도 11은 사용자 장비가 2개의 무선 셀들, eNodeB로부터 발생하는 하나의 무선 셀 및 주파수 선택 중계기(FSR)로부터 발생하는 다른 무선 셀을 결합하는 예시적인 시나리오를 도시한다.
도 12는 사용자 장비가 2개의 무선 셀들, eNodeB로부터 발생하는 하나의 무선 셀 및 원격 무선 헤드(RRH)로부터 발생하는 다른 무선 셀을 결합하는 예시적인 시나리오를 도시한다.
도 13은 3GPP LTE (릴리즈 8/9)에 대해 정의된 바와 같은 PUSCH 송신에 대한 타이밍 어드밴스를 가정하여 RACH와 PUSCH 송신 사이의 상이한 시간 정렬을 예시한다.
도 14는 업링크 컴포넌트 캐리어들이 동일한 타이밍 어드밴스 그룹에 속하는 경우에서, 다중의 업링크 컴포넌트 캐리어들을 갖는 사용자 장비 셋업의 RACH 구성을 예시한다.
도 15는 업링크 컴포넌트 캐리어들이 2개의 타이밍 어드밴스 그룹에 속하는 경우에서, 다중의 업링크 컴포넌트 캐리어들을 갖는 사용자 장비 셋업의 RACH 구성을 예시한다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 PRACH 및 PUSCH 업링크 송신에 대한 송신 전력을 결정하는 송신 전력 조정 절차의 플로우차트를 도시한다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 다중의 RACH 절차들에 대한 송신 전력 조정 절차의 플로우차트를 도시한다.
도 18은 본 발명의 도 17의 실시예의 예시적인 구현에 따른 다중의 RACH 절차들에 대한 송신 전력 조정 절차의 플로우차트를 도시한다.

아래의 단락들은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명할 것이다. 대부분의 실시예들은 상기 배경 기술 부분에서 논의된 LTE-A 모바일 통신 시스템에 따른 직교 단일-캐리어 업링크 무선 액세스 방식에 관하여 개요하고 있으나, 이는 단지 예시적인 목적을 위한 것이다. 본 발명은 예를 들어, 상술한 LTE-A 통신 시스템과 같은 모바일 통신 시스템과 관련하여 바람직하게 사용될 수도 있지만, 본 발명이 이러한 특정한 예시적인 통신 네트워크에 제한되지 않는다는 것에 유의해야 한다.

상기 배경 기술 부분에 제공된 설명들은 여기에 설명된 대부분의 LTE-A 특정의 예시적인 실시예들을 더 양호하게 이해시키도록 의도되고 모바일 통신 네트워크에서의 프로세스들 및 기능들에 대해서 설명된 특정한 구현들에 본 발명을 제한하는 것으로서 이해되어서는 안된다. 그럼에도 불구하고, 여기에 제안된 개선들은 배경 기술 부분에 설명된 아키텍처/시스템에 쉽게 적용될 수도 있고, 본 발명의 일부 실시예들에서는 이들 아키텍처/시스템의 표준 및 개선된 절차들을 또한 사용할 수도 있다.

본 발명은 모바일 단말기(3GPP 컨텍스트에서 사용자 장비)에 하나의 송신 시간 간격(예를 들어, 하나 이상의 서브-프레임)에서 복수의 업링크 자원이 할당되는 시나리오에서 기지국(3GPP 컨텍스트에서 eNodeB 또는 Node B)에 의한 업링크 송신을 위한 효율적이고 타이트한 QoS 제어를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 또한 모바일 단말기의 전력이 제한되는 경우에서도, TTI에서 업링크 송신을 위해 모바일 단말기가 이용가능한 송신 전력을 효율적으로 활용하는 방법을 제공한다.

본 발명의 기초가 되는 발상은 업링크 자원 할당(그에 대응하는 전송 블록들 각각)에 대한 우선순위 순서를 도입하는 것이다. 이러한 우선순위 순서는 TTI내에서 송신될 각각의 전송 블록들에 대한 TTI에서의 업링크 송신을 위해 모바일 단말기에 이용가능한 송신 전력을 분배할 때 및/또는 업링크 송신을 위한 전송 블록들을 생성할 때 모바일 단말기에 의해 고려된다. 우선순위 순서는 때때로 프로세싱 순서로서 또한 칭한다. 아래에서 더욱 명백해지는 바와 같이, 이것은, 업링크 자원 할당(그에 대응하는 전송 블록들 각각)에 대해 정의된 우선순위 순서가 업링크 자원 할당(그에 대응하는 전송 블록들 각각)이 프로세싱되는 순서를 의미하기 때문이다.

본 발명의 일 양태는 전력 제어에 있어서 복수의 업링크 자원 할당에 대응하는 개별 전송 블록에 대한 전력 할당의 우선순위화이다. 이러한 양태는 모바일 단말기의 전력이 제한되는 상황에 특히 적용가능하고, 상이한 전송 블록들에 대한 이용가능한 송신 전력의 효율적인 분배를 보장한다. 본 발명의 이러한 양태에 따르면, 업링크 컴포넌트 캐리어들에 대한 업링크 자원 할당(우선순위 순서)을 처리하는 순서는 업링크에서 각각의 컴포넌트 캐리어들상에서 송신될 개별 전송 블록의 전력 할당을 위한 전력 스케일링을 결정하기 위해 사용된다. 본 발명의 이러한 양태에 따르면, 컴포넌트 캐리어 마다(즉, 전송 블록 각각 마다 또는 자원 할당 마다) 전력 스케일링이 적용된다.

전력 제한된 상황에서, 모바일 단말기는 우선순위 순서에 의해 제공된 각각의 전송 블록의 우선순위에 따라 전송 블록들 각각의 송신을 위한 송신 전력을 감소시켜서, 전송 블록들의 송신을 위해 소비된 총 송신 전력이 소정의 TTI내에 업링크에서 전송 블록들을 송신하는 데에 모바일 단말기가 이용가능한 최대 송신 전력 이하가 되도록 한다.

송신 전력 스케일링이 감소하는 일 예시적인 구현에 따르면, 송신 전력은 높은 우선순위를 갖는 전송 블록의 송신이 송신 전력 감소에 의해 최소로 영향을 받아야 한다는 점에서, 각각의 전송 블록(또는 각각의 전송 블록이 송신될 각각의 컴포넌트 캐리어)의 자원 할당의 우선순위 순서에 의해 제공되는 우선순위를 고려한다. 바람직하게는, 우선순위 순서에 따른 자원 할당/컴포넌트 캐리어의 우선순위가 낮을수록(높을수록), 대응하는 업링크 자원 할당에 의해 요구되는 전송 블록의 송신 전력에 대해 전력 감소는 커진다(작아진다).

상기 언급한 바와 같이, 전력 스케일링은 높은 우선순위 전송 블록들의 송신이 가능하면 감소되지 않도록 하는 것이 이상적이다. 대신에, 낮은 우선순위 전송 블록들의 송신의 송신 전력을 제한함으로써 소정의 TTI내에서 업링크에서 전송 블록들을 전송하기 위해 모바일 단말기가 이용가능한 최대 송신 전력을 충족시키기 위한 송신 전력 감소가 달성되도록 먼저 시도되어야 한다.

또한, 더욱 발전된 구현에서, 모바일 단말기에서의 전력 제어 메커니즘은 LTE-A에서의 PUCCH와 같은 물리적 업링크 제어 채널상에서 시그널링될 제어 정보는 전력 스케일링을 받지 않고, 물리적 업링크 공유 채널상에서의 송신, 즉, 동일한 TTI내에서 LTE-A에서의 PUCCH와 같은 제어 정보에 동시에 송신된 전송 블록들의 송신만이 전력 스케일링의 대상이 되도록 한다. 다시 말해, 전력 제어 메커니즘은 TTI내에서 업링크 송신을 위해 모바일 단말기가 이용가능한 송신 전력과 물리적 업링크 제어 채널상에서 제어 정보의 시그널링을 위해 요구되는 송신 전력 사이의 차이의 나머지를 전송 블록들의 우선순위 순서를 고려하여 물리적 업링크 공유 채널상에서 전송 블록들에 분배하도록 설계된다.

본 발명의 제 2 양태는 상이한 물리적 채널들을 통한 동시 업링크 송신을 위한 전력 할당의 우선순위화이다(즉, 동일한 송신 시간 간격내에 다중의 업링크 송신이 있다). 업링크 송신을 허용하는 물리적 채널들에 대한 예들로는, 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH), 물리적 업링크 제어 채널(PUCCH) 및 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)이 있다. 상이한 물리적 채널들을 통한 업링크 송신을 위해 전력 할당을 우선순위화하는 것은 개별 송신 전력의 할당을 허용한다. 이러한 전력 할당은 각각의 업링크 송신이 전송되는 컴포넌트 캐리어와는 독립적일 수도 있다.

이러한 제 2 양태에 따르면, 상이한 송신 전력 레벨들이 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH) 및 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)을 통한 동시 업링크 송신을 위해 사용될 수도 있다. 다르게는, 본 발명의 제 2 양태는 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH) 및 물리적 업링크 제어 채널(PUCCH)을 통한 동시 업링크 송신의 송신 전력을 개별적으로 스케일링하는 것을 허용한다. 물리적 채널들의 우선순위에 기초하여 업링크 송신을 위해 송신 전력을 스케일링함으로써, 예를 들어, 우선순위화된 물리적 채널을 통한 각각의 업링크 송신의 SINR을 개선시킬 수 있다. 예를 들어, 모바일 단말기가 전력 제한된 상황에 있는 경우에, 물리적 채널들의 우선순위화에 기초한 업링크 송신을 위한 송신 전력을 감소시킴으로써 모바일 단말기가 소정의 전력 제약을 충족할 수도 있다.

본 발명의 제 2 양태와 유사한 본 발명의 예시적인 실시예에서, 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH) 송신 및/또는 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH) 송신을 위한 송신 전력은 대응하는 채널의 각각의 우선순위화에 따라 감소된다. 이와 관련하여, 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH) 송신을 위한 송신 전력은 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH) 송신을 위해 송신 전력에 비하여 우선순위화되고, 이 반대의 경우도 가능하다.

바람직하게는, 물리적 채널 송신의 우선순위가 낮을수록(높을수록), 물리적 채널을 통해 송신하기 위한 송신 전력에 적용된 전력 감소는 커진다(작아진다).

이상적으로는, 전력 제한된 상황에서 송신 전력 제약을 충족시키기 위해, 낮은 우선순위 물리적 채널 송신에 대한 송신 전력을 먼저 제한하도록 시도될 수도 있고, 그 후에도, 송신 전력 제약이 여전히 충족되지 않으면, 높은 우선순위의 물리적 채널 송신에 대한 송신 전력이 또한 제한될 수도 있다.

본 발명의 대안의 실시예에서, 상이한 물리적 채널들을 통한 동시 업링크 송신들을 위한 전력 할당의 우선순위화는 전력 제어에 있어서 복수의 업링크 자원 할당에 대응하는 개별 전송 블록들에 대한 전력 할당을 우선순위화하는 본 발명의 제 1 양태와 바람직하게 조합될 수 있다.

사용자 장비가 하나 보다 많은 타이밍 어드밴스 그룹에 속하는 복수의 업링크 컴포넌트로 구성될 때, 사용자 장비는, 각각의 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하기 위해 동일한 송신 시간 간격으로 하나 보다 많은 RACH 절차를 수행하도록 요구될 수도 있다. 다시 말해, 사용자 장비는 동일한 TTI내에서 PRACH 채널을 통해 하나 보다 많은 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하도록 요구될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 더욱 발전된 실시예에서, 복수의 PRACH 절차들이 동시에 수행되는 경우에 개별 RACH 절차들의 RACH 프리앰블의 송신을 위한 전력 할당의 우선순위화가 수행된다.

본 발명의 다른 대안의 실시예에서, 어느 사용자 장비가 다중의 RACH 절차들에 대한 RACH 프리앰블들의 송신 전력을 결정할 때 따르는 우선순위 순서는 구성된 업링크 컴포넌트 캐리어들에 할당된 인덱스들에 링크된다. 각 컴포넌트 캐리어에는 개별 셀 인덱스 또는 캐리어 인덱스(CI)가 할당될 수도 있고, 우선순위 순서는 업링크 자원들이 할당되는 컴포넌트 캐리어들의 셀 인덱스들 또는 캐리어 인덱스들에 따라 정의될 수도 있다.

예시적인 더욱 발전된 구현에서, eNodeB는 컴포넌트 캐리어의 우선순위가 더 높고/더 낮을수록, 컴포넌트 캐리어의 셀 인덱스 또는 컴포넌트 캐리어 인덱스는 더 높고/더 낮도록 셀 인덱스들 또는 캐리어 인덱스들 각각을 할당할 수도 있다. 이러한 경우에서, 사용자 장비는 다중의 RACH 절차들에 대한 RACH 프리앰블들의 송신을 위한 송신 전력을 캐리어 표시자가 감소하는 순서로 결정해야 한다.

본 발명의 다른 대안의 실시예에서, 복수의 RACH 절차들의 RACH 프리앰블들에 대한 송신 전력을 결정하는 우선순위 순서는 컴포넌트 캐리어의 타입에 의존한다. 상술한 바와 같이, 사용자 장비 마다 구성된 하나의 프라이머리 업링크 컴포넌트 캐리어(PCC) 및 필요한 경우에 복수의 세컨더리 업링크 컴포넌트 캐리어(SCC)들이 있다. 이러한 실시예에 따르면, 사용자 장비는 TTI내에서 임의의 다른 업링크 자원 할당에 대해 수행될 RACH 절차의 RACH 프리앰블의 송신 전력을 할당하기 이전에, PCC에 대한 RACH 절차의 일부인 RACH 프리앰블을 송신하는 송신 전력을 항상 할당한다. SCC(들)상에서 수행될 RACH 절차들의 RACH 프리앰블들에 대한 송신 전력 할당에 관하여, 여러 옵션들이 있다. 예를 들어, SCC(들)상에서 RACH 절차들을 수행하기 위한 송신 전력의 할당은 사용자 장비 구현에 의존할 수 있다. 다르게는, SCC(들)상에서 RACH 절차들을 수행하기 위한 송신 전력 할당은 할당된 셀 인덱스들 또는 캐리어 인덱스들의 순서로 처리될 수 있다.

본 발명의 제 3 양태는 복수의 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하는데 요구되는 랜덤 액세스(RACH) 절차들의 횟수에 기초하여 랜덤 액세스(RACH) 절차들에서 사용된 송신 전력을 조정하는 것이다. 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어들의 수에 의존하여, 모바일 단말기는 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하기 위해 하나 이상의 RACH 절차들을 수행한다. RACH 절차는 프로세싱 자원들이 필요하고, 모바일 단말기에 의해 병렬로 수행될 수 있는 업링크 송신은 RACH 절차에 의해 제약된다. 따라서, 가능한 한 적은 RACH 절차들을 수행하는 것이 바람직할 수도 있다.

요구되는 RACH 절차들의 횟수에 기초하여 RACH 프리앰블(들)에 대한 송신 전력을 조정함으로써 요구되는 RACH 절차들 각각의 성공 가능성을 개선시킬 수 있다. RACH 절차들의 성공 가능성이 높으면, 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬시키기 위한 RACH 절차들에 의해 발생하는 지연이 감소된다.

본 발명의 일 예시적인 실시예에 따르면, 사용자 장비는 요구되지 않는(즉, 필요치 않고 따라서 수행되지 않는) 하나 이상의 RACH 절차들의 송신 전력을 "재활용"하여 복수의 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬시키는데 요구되는 RACH 절차들만을 수행하도록 송신 전력을 조정할 수 있고, 이에 따라 요구된 RACH 절차들 각각의 성공 가능성이 개선된다.

본 발명의 대안의 실시예에서, 사용자 장비는 복수의 RACH 절차들이 복수의 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하는데 요구될 때, RACH 프리앰블들을 송신하기 위해 사용된 송신 전력을 증가시킨다. 예를 들어, 사용자 장비는 수행될 RACH 절차 하나만이 있는 경우에 제 1 오프셋(

)을 사용하고, 수행될 RACH 절차가 하나 보다 많은 경우에 상이한 제 2 오프셋(

)을 활용한다. 바람직하게는, 제 2 오프셋(

)은 제 1 오프셋(

) 보다 큰 값을 갖고, 이것은 복수의 RACH 절차들을 수행할 때 성공 가능성을 개선시킨다.

본 발명의 다른 대안의 실시예에서, 사용자 장비는 RACH 절차들 중 각각의 하나가 수행되는 컴포넌트 캐리어의 타입에 따라 RACH 절차들에서 RACH 프리앰블들에 대해 사용되는 송신 전력을 증가시킨다. 예시의 목적으로, 사용자 장비 마다 하나의 프라이머리 업링크 컴포넌트 캐리어(PCC) 및 옵션으로 하나 이상의 세컨더리 컴포넌트 캐리어(SCC)들이 구성되어 있다고 가정될 수 있다. 따라서, RACH 절차가 PCC상에서 수행되는 경우에 사용자 장비는 제 1 오프셋(

)을 활용하여 RACH 절차의 프리앰블에 대한 송신 전력을 결정한다. RACH 절차가 세컨더리 컴포넌트 캐리어상에서 수행되는 경우에 사용자 장비는 상이한 제 2 오프셋(

)을 활용한다. 이전에 언급한 바와 같이, 제 2 오프셋(

)은 제 1 오프셋(

) 보다 큰 값을 가질 수도 있다.

본 발명의 제 3 양태의 예시적인 구현에서, 시간 정렬될 복수의 업링크 컴포넌트 캐리어들에 대해 요구되는 RACH 절차들의 횟수를 결정하는(또는 제한하는) 방법은 여러 옵션들이 있다. 예를 들어, 요구되는 RACH 절차들의 횟수를 결정하는 방법은 사용자 장비 구현에 의존할 수 있다. 다른 옵션 또는 대안으로는, 사용자 장비가 복수의 업링크 컴포넌트 캐리어가 속하는 타이밍 어드밴스 그룹들의 수에 기초하여 요구되는 RACH 절차들의 횟수를 결정하는 것이다. 상술한 바와 같이, eNodeB는 유사한 전파 지연을 경험하는 컴포넌트 캐리어들을 동일한 타이밍 어드밴스 그룹으로 그룹화할 수도 있다. 소정의 타이밍 어드밴스 그룹내에서는 모든 컴포넌트 캐리어들의 전파 지연이 동일하기 때문에, 타이밍 어드밴스 그룹 마다 단지 하나의 단일 타이밍 어드밴스만이 구성될 필요가 있고, 타이밍 어드밴스 그룹의 모든 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하는 데에 요구되는 RACH 절차는 타이밍 어드밴스 그룹 마다 1회뿐임을 의미한다. 따라서, 타이밍 어드밴스 그룹들에 대한 정보를 획득한 사용자 장비는 타이밍 어드밴스 그룹 마다 1회만의 RACH 절차만을 수행함으로써 요구되는 RACH 절차의 횟수를 결정한다.

RACH 절차가 시간 정렬될 적어도 하나의 업링크 컴포넌트 캐리어가 속하는 각 타이밍 어드밴스 그룹에 대해 요구되는 상황을 고려하면, 고려되는 RACH 절차들의 횟수는 시간 정렬될 복수의 업링크 컴포넌트 캐리어들의 상이한 타이밍 어드밴스 그룹들의 수와 동일하다.

사용자 장비는 각각의 타이밍 어드밴스 그룹의 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어들 중 하나에 대해 1회의 단일 RACH 절차를 수행한 이후에 eNodeB로부터 획득된 타이밍 어드밴스 값을 사용하여 하나의 타이밍 어드밴스 그룹에 속하고 시간 정렬될 하나 이상의 업링크 컴포넌트 캐리어들 각각의 타이밍 어드밴스를 설정할 수도 있다.

예시적인 목적으로, 사용자 장비가 이미 시간 정렬된(예를 들어, RACH 절차가 이전의 시점에 수행됨) 업링크 컴포넌트 캐리어들로 구성된다는 것을 고려하면, 타이밍 어드밴스 값 타이밍 어드밴스 값이 이미 구성된 타이밍 어드밴스 그룹들, 즉, 이미 시간 정렬된 업링크 컴포넌트 캐리어 중 하나를 포함하는 타이밍 어드밴스 그룹들에 대해 타이밍 어드밴스 값을 취득하기 위한 다른 RACH 절차는 수행될 필요가 없다. 따라서, 요구되는 RACH의 횟수는 타이밍 어드밴스 값이 구성되지 않는 타이밍 그룹들의 수에 대응한다. 다시 말해, 요구되는 RACH 절차들의 횟수는 이미 시간 정렬된 업링크 컴포넌트 캐리어를 포함하지 않는 타이밍 어드밴스 그룹들의 수와 동일하다. 타이밍 어드밴스가 이미 구성된 타이밍 어드밴스 그룹에 속하고 시간 정렬될 컴포넌트 캐리어들에 관하여, 사용자 장비는 단순히 각각의 컴포넌트 캐리어가 속하는 각각의 타이밍 어드밴스 그룹에 대해 설정된 타이밍 어드밴스에 따라 하나 이상의 업링크 컴포넌트 캐리어들 각각의 타이밍 어드밴스를 구성한다.

이미 상술한 바와 같이, 본 발명의 양태는 할당된 자원들을 이용하여 생성된 전송 블록들을 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 송신할 수 있도록 송신 전력을 분배하는 것에 있다. 이와 관련하여, 모바일 단말기가 전력 제한되는 상황에 특히 관심이 있다. LTE-A와 같은 업링크에서 캐리어 결합을 사용하는 통신 시스템에서 본 발명을 구현할 때, 컴포넌트 캐리어 당 전력 제어를 가정하는 경우, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 모바일 단말기가 전력 제한 상황에 있는 경우들에 대해 업링크 컴포넌트 캐리어들상에서 물리적 업링크 공유 채널을 통해 송신하기 위한 전력을 할당할 때 우선순위화를 제안하는 것이다. 모바일 단말기에 이용가능한 송신 전력의 이러한 제안된 우선순위화는 데이터/업링크 컴포넌트 캐리어들의 상이한 QoS에 대응할 수 있다.

전력 제한은 업링크 자원 할당에 따라 단일 TTI내에서 업링크 컴포넌트 캐리어들상에서 전송 블록들을 송신하는데 요구되는 모바일 단말기의 총 송신 전력이 업링크 송신을 위해 모바일 단말기에 이용가능한 최대 송신 전력(

)을 초과하는 상황을 의미한다. 이에 의해, 업링크 송신을 위해 모바일 단말기에 이용가능한 최대 송신 전력(

)은 모바일 단말기의 최대 전력 능력 및 네트워크에 의해 허용된(즉, eNodeB에 의해 구성된) 최대 송신 전력에 의존한다.

도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 TTI내에서 송신될 전송 블록들에 대한 이용가능한 최대 송신 전력(

)을 분배시키는 플로우차트를 도시한다. 이러한 예시적인 실시예에서 및 아래의 예들에서, 통신 시스템은 LTE-A를 기반으로 하고 업링크에서 캐리어 결합을 사용하며 컴포넌트 캐리어 당 전력 제어가 상정될 것이다. 또한, PUCCH의 송신 전력(즉, 제어 정보)이 PUSCH 송신(즉, 업링크 자원 할당에 따라 생성된 전송 블록들)에 비하여 우선순위화된다는 것이 또한 가정된다. 즉, 전력 제한된 상황에서 PUSCH 송신 전력이 먼저 스케일링 다운(scaled down)된다.

모바일 단말기는 자신의 수신기 유닛을 사용하여 하나의 TTI 동안 복수의 업링크 자원 할당을 수신하고(1001), 모바일 단말기의 프로세싱 유닛은 그들의 우선순위 순서를 결정한다(1002). 업링크 자원 할당의 우선순위 순서는 여기에 논의된 다양한 예시적인 옵션들 중 하나에 따라 결정될 수도 있다.

또한, 모바일 단말기의 전송 블록 생성 유닛은 업링크 자원 할당에 따라 전송 블록들을 생성한다(1003). 이러한 전송 블록 생성은 여기에 개요된 다양한 예시적인 옵션들 중 하나에 따라 다시 구현될 수도 있다. 또한, 다른 대안의 구현에서, 각 컴포넌트 캐리어에 대한 전송 블록은 LTE Rel. 8에 있어서 (각 업링크 자원 할당, 즉 각각의 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 알려진 채널 우선순위화를 수행함으로써) 대응하는 업링크 자원 할당에 따라 생성될 수도 있다.

모바일 단말기의 프로세싱 유닛은 생성된 전송 블록들 각각에 대해, 전력 제어에 따라 각각의 업링크 자원 할당에 의해 요구/수반되는, 즉, 요구된 송신 전력이 전력 제어 공식에 의해 제공되는 송신 전력을 더 결정한다(1004). 예를 들어, 모바일 단말기는 대응하는 업링크 자원 할당에 의해 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 전송 블록들 각각의 송신을 위해 요구되는 송신 전력을 결정하기 위해 배경 기술 부분에 제공된 바와 같은 공식 (1)을 사용할 수도 있다. 이러한 예에서, 모바일 단말기는 소정의 TTI내에서 전송 블록들의 송신을 위해 전력 제한된 것으로 고려된다. 모바일 단말기는 예를 들어, 전송 블록들에 대해 요구된 송신 전력의 합을, 업링크 송신을 위해 모바일 단말기에 이용가능한 최대 송신 전력(

)과 동일한 TTI에서 PUCCH(

)상의 시그널링 제어를 위해 요구된 송신 전력의 차와 비교하고, 이에 의해, 전송 블록들에 대한 요구된 송신 전력의 합이, 업링크 송신을 위해 모바일 단말기에 이용가능한 최대 송신 전력(

)과 동일한 TTI에서 PUCCH(

)상의 시그널링 제어를 위해 요구된 송신 전력의 차를 초과한다는 것으로 판정되는 경우, 전력 제한을 결정할 수 있다.

업링크 송신을 위해 모바일 단말기에 이용가능한 최대 송신 전력(

)과 동일한 TTI에서 PUCCH(

)상의 시그널링 제어를 위해 요구된 송신 전력의 차를 초과하지 않도록, 모바일 단말기는 전송 블록들 모두 또는 일부의 송신을 위한 업링크 송신 전력을 감소시킬 필요가 있다. 전력 스케일링이라 또한 칭하는 이러한 전력 감소의 구현 방법에는 여러 옵션들이 있다. 도 10에 도시된 예시적인 플로우차트에서, 모바일 단말기는, 다음으로, 각각의 전송 블록의 각 송신에 대한 전력 감소를 결정하여(1005), 전송 블록들의 각 송신을 위한 감소된 송신 전력의 합(즉, 단계 1004에서 결정된 바와 같은 각각의 요구된 송신 전력에 결정된 각각의 전력 감소를 적용할 때(1006), 전송 블록의 각각의 송신에 대해 획득된 송신 전력)이 업링크 송신을 위해 모바일 단말기에 이용가능한 최대 송신 전력(

)과 동일한 TTI에서 PUCCH(

)상의 시그널링 제어를 위해 요구된 송신 전력의 차 이하가 된다. 모바일 단말기의 송신 전력 제어 유닛은 단계 1004에서 결정된 바와 같은 각각의 요구된 송신 전력에 결정된 각각의 전력 감소를 적용하고(1006), 감소된 송신 전력을 사용하여 소정의 TTI내에서 할당된 업링크 자원들을 통해 컴포넌트 캐리어상에서 전송 블록들을 송신한다(1007).

전력 감소 또는 전력 스케일링은 모바일 단말기에 의해 제공된 송신 전력 제어 기능의 일부로서 구현될 수도 있다. 전력 제어 기능은 모바일 단말기의 물리층의 기능으로서 고려될 수도 있다. 물리층은, 모바일 단말기의 MAC 층이 복수의 컴포넌트 캐리어들에 대한 논리 채널 데이터의 멀티플렉싱을 수행하기 때문에, 논리 채널 대 전송 블록 매핑, 즉 각각 논리 채널 대 컴포넌트 캐리어 매핑에 대해서는 전혀 인식하지 못하고 있다고 상정할 수 있다. 그러나, 업링크 컴포넌트 캐리어 우선순위(각각 그 위에 자원을 할당하는 업링크 자원 할당의 우선순위)에 기초하여 전송 블록들의(즉, PUSCH의) 송신 전력을 스케일링할 때 캐리어 결합 세팅에서 지연에 민감한 트래픽을 적절하게 지원할 수 있는 것이 바람직하다.

더욱 상세하게는, PUSCH상에 송신된 전송 블록들내의 높은 QoS 데이터는 더 많은 재송신이 허용되는 낮은 QoS 데이터에 비교하여 덜 스케일링되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 일 예시적인 실시예에 따르면, PUSCH상의 전송 블록의 송신 전력을 스케일링(단계 1005 및 1006 참조)할 때, 바람직하게는, 자원들을 할당하는 컴포넌트 캐리어들의 우선순위 순서와 등가로 고려될 수도 있는 업링크 자원 할당의 프로세싱 순서를 고려한다. 전력 스케일링 뿐만 아니라 업링크 자원 할당의 프로세싱 순서 양자가 논리 채널들이 경험하는 송신 품질에 영향을 미치기 때문에, 모바일 단말기의 MAC 층에서의 전송 블록 생성(예를 들어, 단계 1003 참조)에 있어서 업링크 자원 할당의 우선순위화와 모바일 단말기의 물리층에서의 전력 스케일링 기능(단계 1005 및 1006 참조) 사이에 일부 상호작용을 갖는 것이 바람직하다.

이 상호작용은 예를 들어, MAC 층에서 전송 블록들의 생성에서 업링크 자원 할당들의 프로세싱 순서를 결정할 때와 물리층에서 제공되는 전력 스케일링 기능에 의해 PUSCH 송신들의 전력 스케일링을 수행할 때, 업링크 자원 할당들의 동일한 우선순위 순서를 사용함으로써 획득될 수 있다. 하나의 예시적인 구현에서, 이동 단말기는 PUSCH 상에서 전송 블록들에 필요한 송신 전력(단계 1004)을 업링크 자원 할당들의 역프로세싱 순서로 스케일링 다운한다. 기본적으로, 이동 단말기의 전력 제어 유닛은 최저 우선순위 업링크 자원 할당에 대응하는 전송 블록의 송신에 필요한 송신 전력을 먼저 스케일링 다운한 다음, 차하위 우선순위 업링크 자원 할당에 대응하는 전송 블록의 송신에 필요한 송신 전력을 스케일링 다운한다. 필요하다면, 하나 이상의 전송 블록들의 송신 전력은 제로로 스케일링 다운될 수 있는데, 즉, 이동 단말기는 소정의 컴포넌트 캐리어(들) 상에서 DTX를 수행한다.

하나의 부가적인 예시적 구현에서, 하나의 전송 블록의 송신에 필요한 송신 전력을 제로로 스케일링 다운한 후에 다음 전송 블록을 전력 스케일링한다. 그러므로, 전력 제어 유닛은 먼저 최저 우선순위 업링크 자원 할당에 대응하는 전송 블록의 송신에 필요한 송신 전력을 (필요하다면) 제로로 스케일링 다운하고, 송신 전력이 더 감소될 필요가 있는 경우에, 이동 단말기의 전력 제어 유닛은 차하위 우선순위 업링크 자원 할당에 대응하는 전송 블록의 송신에 필요한 송신 전력을 (필요하다면) 다시 제로로 스케일링 다운한다.

송신 전력의 전력 감소/스케일링은 예를 들어, LTE-A 시스템에서 다음과 같이 구현될 수 있다. 하나의 예시적인 구현에서, eNodeB는 사용자 장비에 각각의 컴포넌트 캐리어 상에서 전송 블록의 PUSCH 송신에 적용되는 각각의 컴포넌트 캐리어에 대한 가중 팩터(

)를 시그널링한다. 사용자 장비가 전력 제한될 때, 사용자 장비의 전력 제어 유닛은 자원이 할당되었던 컴포넌트 캐리어 상에서의 모든 PUSCH 송신들에 대한 송신 전력의 가중된 합을 스케일링한다. 이것은 업링크 송신들에 대해 이동 단말기가 이용 가능한 최대 송신 전력(

)을 초과하지 않도록 스케일링 팩터(s)를 계산함으로써 실현될 수 있다. 상기 스케일링 팩터(s)는 식 (2)로부터 결정될 수 있다:

(2)

여기서 s는 스케일링 팩터를 나타내고,

는 컴포넌트 캐리어(c)에 대한 가중 팩터를 나타낸다.

는 TTI(i) 내에서 PUCCH 상의 제어 시그널링에 필요한 송신 전력을 나타내고,

는 TTI(i) 내에서 컴포넌트 캐리어(c)의 PUSCH 상에서 송신될 전송 블록의 송신 전력을 나타낸다(단계 1004 및 공식 (1) 참조). 명백하게, 스케일링 팩터(s)는 다음과 같이 결정될 수 있다:

(3)

컴포넌트 캐리어들의 가중 팩터(

)는 예를 들어, 특정 컴포넌트 캐리어 상에서 송신된 데이터의 QoS를 고려할 수 있다.

하나 이상의 개선된 구현에서, 업링크 PCC의 PUSCH 상에서 송신된 전송 블록이 스케일링되지 않도록 할 수 있다. 이것은 예를 들어, eNodeB가 업링크 PCC에 대한 가중 팩터(

)를 1/s로 정의함으로써 실현될 수 있다. 대안으로, 업링크 PCC 이외의 컴포넌트 캐리어만을 대상으로 하는 스케일링 팩터(s)를 다음의 식을 이용하여 결정할 수 있다:

(4)

이므로,

(5)

이다.

여기서

는 업링크 PCC 상에서 송신될 전송 블록의 송신에 필요한 송신 전력인 반면(단계 1004 및 식 1 참조),

는 다른 업링크 SCC 상에서 송신될 전송 블록의 송신에 필요한 송신 전력이다(단계 1004 및 식 1 참조).

본 발명의 하나의 부가적인 예시적 실시예에서, 전송 블록들을 생성할 때, 사용자 장비는 가중 팩터(

)의 내림차순으로 업링크 자원 할당들을 프로세싱할 수 있다. 그러므로, 우선순위 순서는 가중 팩터(

)들에 따라 제공될 수 있다. 이동 단말기는 최고 가중 팩터(

)를 할당받은 업링크 컴포넌트 캐리어에 대한 업링크 자원 할당을 가장 먼저 프로세싱한다. 본질적으로, 최고 가중 팩터(

)는 최고 우선순위 업링크 컴포넌트 캐리어, 즉, 본 실시예에서 업링크 자원 할당에 대응한다.

동일한 가중 팩터(

)가 복수의 업링크 컴포넌트 캐리어들에 적용되는 경우에, 프로세싱 순서는 사용자 장비 구현에 맡겨질 수 있다. 대안으로, 동일한 가중 팩터(

)의 경우에, 프로세싱 순서는 (상술된 바와 같은) 업링크 자원 할당들의 다운링크 송신 타이밍 또는 대응하는 컴포넌트 캐리어들의 캐리어 인덱스(CI)에 근거하여 결정될 수도 있다.

본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에서, 이동 단말기의 전력 제어 유닛에 의한 전력 스케일링은 각각의 전송 블록이 송신될 컴포넌트 캐리어의 유형에 따른다. 높은 우선순위 트래픽을 반송하는 업링크 PCC 상의 전송 블록의 PUSCH 송신으로의 전력 할당은 업링크 SCC(들) 상의 다른 PUSCH 송신에 비하여 우선순위화된다. 다른 업링크 컴포넌트 캐리어들, 즉, 업링크 SCC(들)에 대한 전력 할당, 즉, 전력 감소/스케일링은 사용자 장비 구현에 맡겨질 수 있다. 예를 들어, 나머지 업링크 SCC(들)에 관하여, 사용자 장비는 선택한 컴포넌트 캐리어 상에서 QoS에 민감한 데이터를 멀티플렉싱할 수 있고, 다른 업링크 SCC(들)에 비해 이 컴포넌트 캐리어의 전력 할당을 우선순위화할 수 있다.

캐리어 결합을 사용한 통신 시스템에서, 이동 단말기들은 컴포넌트 캐리어 상에서 랜덤 액세스를 수행할 수 있는 한편 다른 컴포넌트 캐리어들 상에서 스케줄링된 데이터(전송 블록)를 송신할 수 있다. 따라서, LTE-A와 같은 3GPP 기반 시스템에 대하여, 사용자 장비는 하나의 컴포넌트 캐리어 상에서 랜덤 액세스 채널(RACH) 액세스를 수행하는 한편 다른 컴포넌트 캐리어들 상에서 PUSCH/PUCCH를 동시적으로 송신할 수 있다. 따라서, 사용자 장비는 RACH 프리앰블을 송신, 즉, 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH) 상에서의 송신을 행할 수 있고, 동일한 TTI에서, PUSCH 및/또는 PUCCH 상에서 데이터를 송신할 수도 있다. 동시적인 PRACH 및 PUCCH/PUSCH 송신이 발생할 수 있는 경우로서는, 사용자 장비가 하나의 업링크 컴포넌트 캐리어 상에서는 비동기화(out-of-sync)되는 반면, 다른 업링크 컴포넌트 캐리어 상에서 여전히 업링크 동기화되는 상황을 들 수 있다. "비동기화된 컴포넌트 캐리어"에 대한 업링크 동기화를 회복하기 위하여, 사용자 장비는 예를 들어, PDCCH에 의해 명령된 RACH 액세스를 수행한다. 더구나, PUCCH 상에서 사용자 장비에 대해 전용 스케줄링 요청 채널이 구성되지 않는 경우에도, 사용자 장비는 예를 들어, 새로운 데이터가 자신의 버퍼에 도착하는 경우에 업링크 자원을 요청하기 위하여 RACH 액세스를 수행할 수 있다.

이러한 경우들에서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, RACH 액세스(즉, PRACH 상에서의 RACH 프리앰블의 송신)에 대한 송신 전력은 액세스 네트워크에 의한 전력 제어를 받지 않는다. 그럼에도 불구하고, 이 실시예에서, 전력 제한된 상황들에서 이동 단말기에 의해 전력 스케일링이 적용될 때 PRACH 송신에 대한 송신 전력도 고려된다. 그러므로, 동시적인 PRACH 송신 및 PUCCH/PUSCH 송신의 경우에, TTI 내에서의 PRACH, PUSCH, 및 PUCCH에 대한 송신 전력들은 다음 식을 충족시켜야 한다:

(6)

여기서

는 TTI(i)에서 PRACH 상의 송신에 대한 송신 전력이며, 전력 제한으로 인하여 전력 스케일링이 필요한 경우에, 하나의 예시적인 시나리오에서 다음 식이 충족되어야 한다:

(7)

더 상세한 예시적인 구현에서, 초기 프리앰블 송신 전력 설정(즉,

의 설정)은 경로 손실의 완전한 보상에 의한 사용자 장비의 개루프 추정에 기초할 수 있다. 이것은 RACH 프리앰블들의 수신된 전력이 경로-손실과 무관하다는 것을 보증할 수 있다. eNodeB는 예를 들어, 원하는 수신 SINR, RACH 프리앰블들에 할당된 시간-주파수 슬롯에서의 측정된 업링크 인터페이스 및 잡음 레벨, 및 프리앰블 포맷에 따라 PARCH에 대한 추가적인 전력 오프셋을 구성할 수도 있다. 더구나, eNodeB는, 송신 시도가 성공적이지 않은 경우 선택적으로 각각의 재송신되는 프리앰블에 대한 송신 전력(

)이 일정한 스텝만큼 증가되도록 프리앰블 전력 램핑을 선택적으로 구성할 수 있다.

동시적인 PRACH 및 PUCCH/PUSCH 송신의 경우에 대한 전력 스케일링에는 상이한 대안들이 존재한다. 하나의 옵션은 PRACH 송신 전력(

)이 PUCCH 송신 전력(

)과 같이, PUSCH 송신 전력(

)에 비하여 우선순위화되는 것이다. 이 옵션은 상기 식(7)에 제시되어 있다.

대안으로, 또 다른 옵션은 PRACH 송신들에 비하여 PUCCH/PUSCH 송신들을 우선순위화하는 것이다. 이 경우에, 사용자 장비는 우선 PRACH의 송신 전력(

)을 스케일링 다운하고 나서, (필요하다면) PUSCH의 송신 전력(

)를 스케일링 다운할 것이다.

제 3 옵션은, PRACH 및 PUCCH/PUSCH의 동시적인 송신을 허용하지 않는 것이다. 그러므로, 이 경우에, 사용자 장비는 PUCCH/PUSCH 송신 또는 PRACH 송신 중 어느 하나를 드롭시킨다. PRACH 및 PUCCH/PUSCH 간에 타이밍 오프셋이 상이하기 때문에, 전력 증폭기(PA)를 전체적으로 활용하는 것은 매우 어렵다.

다시 말해, PUSCH 송신에 대한 송신 전력 및 PRACH 송신(즉, RACH 프리앰블의 송신)에 대한 송신 전력 사이의 우선순위화에 따라 동일한 송신 시간 간격에서 상이한 물리적 채널들 상에서 송신을 행할 때 사용자 장비가 전력 제어를 수행하는 방법이 결정된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 사용자 장비는 PARCH 및 PUSCH를 통한 동시적인 업링크 송신들에 대하여 상이한 송신 전력 레벨들을 사용한다. 상이한 전력 레벨들을 사용함으로써, 사용자 장비는 도 16의 플로우차트를 참조하여 예시적으로 후술되는 바와 같이, 소정의 전력 제약들을 충족시킬 수 있다.

업링크 송신들에 대하여 자신이 사용할 송신 전력을 조정하기 위하여, 사용자 장비는 우선 PRACH 및 PUSCH 송신들에 대한 우선순위를 결정한다(단계 1601 참조). 또한, 사용자 장비는 동일한 송신 시간 간격에서 수행될 PUSCH 송신 및 PRACH 송신에 대한 송신 전력을 결정하고(단계 1602 및 1603 참조). 특히, 이러한 전력 레벨들은 각각의 송신이 수행되어야 하는 업링크 컴포넌트 캐리어에 기초하여 결정될 수 있다. 동일한 서브-프레임에서 발생할 PRACH 및 PUSCH 송신이 (캐리어 결합을 지원하는 사용자 장비에 의해) 상이한 업링크 컴포넌트 캐리어들상에서 수행되는 것은 당연하다. 이 사용자 장비는 LTE-A 사용자 장비일 수 있다.

그 후, 사용자 장비는 PUSCH 송신 및/또는 PRACH 송신에 대해 결정된 송신 전력을 감소시킨다(단계 1604 참조). 이 전력 감소는 PUSCH 송신에 대한 송신 전력 및 PRACH 송신에 대한 송신 전력 사이의 우선순위화에 따라 수행된다. 사용자 장비의 최대 가용 송신 전력에 따라 송신 전력을 감소시킴으로써, 사용자 장비는 전력 제한 상황에서 소정의 전력 제약들을 충족시키도록 적응될 수 있다. 그 후, 사용자 장비는 결정된 PRACH 및 PUSCH 송신 전력에 결정된 전력 감소를 적용하고(단계 1605 참조), 각각의 업링크 컴포넌트 캐리어 상에서 감소된 송신 전력으로 PRACH 및 PUSCH를 송신한다(단계 1606 참조).

캐리어 결합을 지원하는 사용자 장비는 다른 컴포넌트 캐리어들 상에서 PUSCH/PUCCH를 송신하는 동시에 RACH 액세스를 수행할 수 있다. 다시 말해, 사용자 장비는 RACH 프리앰블을 송신하고, 즉, PRACH를 송신하고, 동일한 TTI에서, PUSCH 및/또는 PUCCH도 송신하는 상황들을 경험할 수 있다. 동시적인 PRACH 및 PUCCH/PUSCH 송신들은, 예를 들어, 사용자 장비가 하나의 업링크 컴포넌트 캐리어 상에서는 업링크 비동기화(out-of-sync)되는 반면, 다른 업링크 컴포넌트 캐리어 상에서 여전히 업링크 동기화되는 상황에서 발생할 수 있다. 업링크 동기화를 회복하기 위하여, 사용자 장비는 RACH 액세스, 예를 들면, 비동기화되는 컴포넌트 캐리어상에서 PDCCH에 의해 명령된 비경쟁 RACH 액세스를 수행한다. 더구나, PUCCH 상에서 사용자 장비에 대해 전용 스케줄링 요청 채널이 구성되지 않을 때, 사용자 장비는 예를 들어, 새로운 데이터가 자신의 버퍼에 도착하는 경우에 업링크 자원을 요청하기 위하여 RACH 액세스를 개시할 수도 있다.

LTE에서, 업링크 전력 제어는, 본원의 배경 기술 부분에서 설명된 바와 같이, 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH), 물리적 업링크 제어 채널(PUCCH) 및 사운딩 레퍼런스 신호(sounding reference signal: SRS)에 대해서 정의되고, 물리적 업링크 공유 채널(PRACH)에 대해 적용되지 않을 것 같은 인상을 준다. 그럼에도 불구하고, 전력 제한들로 인하여 전력 스케일링이 사용될 필요가 있을 때 PRACH 송신도 고려할 필요가 있다.

관례적으로, PUCCH, 멀티플렉싱된 업링크 제어 정보(UCI)를 갖는 PUSCH, 및 PUSCH만이 전력 제한의 경우에 고려되는데, 여기서 PUCCH는 PUSCH에 비하여 우선순위가 높다. 멀티플렉싱된 UCI를 갖는 PUSCH 송신은 멀티플렉싱된 UCI를 갖지 않는 PUSCH 송신보다 우선순위가 높으므로, 우선순위화된다. 이는 우선순위 순서가 다음과 같이 되도록 한다:

PUCCH > UCI를 갖는 PUSCH > UCI를 갖지 않는 PUSCH

또한, RACH 프리앰블의 송신을 위한 초기 전력 설정은 경로 손실의 완전 보상에 의한 개루프 추정에 기초한다. 이는 eNodeB에서의 RACH 프리앰블의 수신된 전력이 경로 손실과 무관한 것을 보증하도록 할 것이다.

본 발명의 더 상세한 실시예에 따르면, eNodeB는 종래의 개루프 전력 제어 메커니즘으로부터 결정되는 전력 이외에, RACH 송신들에 대해 적용될 추가적인 전력 오프셋을 구성한다. RACH 송신들에 대한 전력 오프셋은 예를 들어 원하는 수신 SINR, RACH 프리앰블들에 할당된 시간-주파수 슬롯들에서의 측정된 업링크 간섭 및 잡음 레벨, 및 프리앰블 포맷에 기초하여 구할 수 있다.

본 발명의 또 다른 상세한 실시예에 따르면, eNodeB는 각각의 재송신된 프리앰블에 대한, 즉, PRACH 송신 시도가 성공적이지 않은 경우의 송신 전력이 고정된 스텝만큼 증가되도록 프리앰블 전력 램핑을 재구성할 수 있다.

다시 말해, 동시적인 PARCH 및 PUCCH/PUSCH 송신의 경우에 대하여 전력 스케일링을 수행하도록 본 발명의 양상을 구현하기 위한 상이한 해결방안들이 존재한다.

본 발명의 하나의 구현에 따르면, PRACH 송신 전력은 PUCCH 송신 전력과 유사하게, PUSCH 송신 전력에 비하여 우선순위화된다. 이는 우선순위 순서가 다음과 같이 되도록 한다:

PUCCH > PRACH > UCI를 갖는 PUSCH > UCI를 갖지 않는 PUSCH

본 발명의 부가적인 구현은 PRACH 송신에 비하여 멀티플렉싱된 UCI를 갖는 PUSCH를 우선순위화할 때 추가적인 장점을 제공한다. 멀티플렉싱된 UCI를 갖는 PUSCH는 실행 가능한 시간 임계적 정보를 포함한다. 따라서, 각각의 우선순위 순서는 다음과 같이 구현될 수 있다:

PUCCH > UCI를 갖는 PUSCH > PRACH > UCI를 갖지 않는 PUSCH

본 발명의 또 다른 구현에서, PUCCH/PUSCH 송신들은 PRACH에 비하여 우선순위화된다. 이 경우에, 사용자 장비는 우선 PRACH에 대한 송신 전력을 스케일링 다운하고 나서, (필요하다면) PUSCH에 대한 송신 전력을 스케일링 다운한다. 우선순위 순서는 다음과 같이 정의될 수 있다:

PUCCH > UCI를 갖는 PUSCH > UCI를 갖지 않는 PUSCH > PRACH

본 발명의 상술된 구현들은 사용자 장비들의 상이한 구성들과 호환 가능하다. 예를 들어, 사용자 장비는 단지 하나의 전력 증폭기(PA)를 갖는 경우에 하나 이상의 타이밍 어드밴스(TA) 그룹에 속하는 업링크 컴포넌트 캐리어들로 구성될 수 있다. 대안으로, 사용자 장비는 업링크 컴포넌트 캐리어들의 각각의 TA 그룹에 대하여 별도의 전력 증폭기(PA)가 제공되는 경우에 하나 이상의 TA 그룹에 속하는 복수의 업링크 컴포넌트 캐리어들로 구성될 수 있다.

단지 하나의 전력 증폭기(PA)로 하나 이상의 TA 그룹에 속하는 다수의 업링크 컴포넌트 캐리어들을 동작시키는 사용자 장비의 예시적인 구성에서, 상기 사용자 장비는 PRACH 및 PUCCH/PUSCH의 동시적인 송신이 발생하지 않는 것을 보증해야 한다. 이러한 사용자 장비의 구현은 PUCCH/PUSCH 또는 PRACH 송신을 드롭시킬 필요가 있다. 이는 PRACH 및 PUCCH/PUSCH 간의 타이밍 오프셋들이 상이하고, HSUPA의 HS-DPCCH 및 DPCCH/DPDCH 경우와 유사하게, 전력 증폭기(PA)의 전체 활용이 다소 어렵다는 사실에 기인한다.

본 발명의 부가적인 실시예는 하나의 TTI 내에서의 다수의 RACH 송신들을 우선순위화하는 것과 관련된다.

본 발명의 구현은 사용자 장비가 PRACH 프리앰블이 송신될 대응하는 업링크 컴포넌트 캐리어들의 셀 인덱스에 따른 순서에 기초하여 여러 RACH 송신들 중 어느 것을 우선순위화할지를 결정하는 것이다. 이 구현예에서, 최고 우선순위는 최저 셀 인덱스를 갖는 업링크 컴포넌트 캐리어 상의 PRACH 송신에 할당될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현은 사용자 장비가 사용자 장비에 의해 개시되는 RACH 절차와 (비경쟁 RACH 액세스라고도 칭해지는) PDCCH 명령에 의해 eNodeB에 의해 명령되는 RACH 절차들 간을 구별하는 것이다. 이 구현에서, eNodeB에 의해 명령된 RACH 절차들이 사용자 장비에 의해 개시된 RACH 절차들보다 더 높은 우선순위를 할당받는다.

더욱이, 우선순위 방식들의 상술된 구현들 둘 모두가 결합될 수 있다. 이 경우에, 사용자 장비는 우선 PDCCH 명령 또는 UE 개시에 기초하여 RACH 절차들을 랭크(rank)하고 나서, 대응하는 컴포넌트 캐리어들의 셀 인덱스에 따라 양 그룹들의 RACH 절차들을 랭크한다.

상술된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 상세한 실시예는 각각의 재송신된 프리앰블에 대한, 즉, PRACH 송신 시도가 성공적이지 않은 경우의 송신이 고정된 스텝만큼 증가되도록 사용자 장비에 의해 수행되는 RACH 프리앰블 램핑 절차(RACH preamble ramping procedure)를 재구성하는 것이다.

사용자 장비가 하나 이상의 TA 그룹들에 속하는 복수의 업링크 컴포넌트 캐리어들을 결합하는 경우에, 다수의 RACH 절차들이 필요해진다. 일례는 사용자 장비가 타겟 eNodeB에서 활성화된 캐리어들과의 캐리어 결합을 적용할 필요가 있는 경우의 핸드오버일 수 있다. 이 경우에, 핸드오버 절차의 일부로서 활성화된 컴포넌트 캐리어들이 포함된 모든 TA 그룹들을 시간 정렬시킨다. 상기 시간 정렬이 연속적으로 행해지는 경우에, 추가적인 지연이 초래될 뿐만 아니라, eNodeB가 RACH 프리앰블 자원들을 효율적으로 관리하도록 하고 하나의 TTI 내에서 너무 많은 PRACH 송신들을 피하기 위하여 세컨더리 셀들에서 상이한 업링크들 상에 가장 확률이 높은 RACH 기회들이 서로 다소 상이하게 설정될 것이기 때문에 동시적인 RACH 절차들이 지연을 증가시킨다.

다수의 (연속적인) RACH 송신들이 발생하는 또 다른 상황은 사용자 장비가 시간 정렬되지 않은 상이한 TA 그룹들에 속하는 여러 업링크 컴포넌트 캐리어들 상에서 데이터 송신들을 위해 스케줄링되는 경우이다(이 상황은 장시간에 걸쳐 비활성화되어 있었기 때문에 발생한다).

더구나, 또 다른 예시적인 상황에서, 사용자 장비는 활성화 시에 즉각적으로 컴포넌트 캐리어를 시간 정렬할 필요가 있을 수 있다. 이 경우에, 사용자 장비가 하나 이상의 TA 그룹에 속하는 여러 컴포넌트 캐리어들에 대한 활성화 커맨드를 수신하고 이러한 TA 그룹들이 현재 시간 정렬되지 않았을 때, 상기 사용자 장비는 모든 이러한 TA 그룹들에 대해 동시적으로 RACH 절차들을 수행할 필요가 있다.

그러므로, 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 사용자 장비는 RACH 절차들을 연속적으로 수행함으로써 초래되는 추가적인 지연이 감소되도록 다수의 RACH 절차들을 동시적으로 수행할 필요가 있다. 그 목적은 단일 RACH 절차의 지연 시간에 접근하는 것이므로, 추가적인 RACH 절차들에 기인한 지연들이 최소화된다.

예시적인 구현에 따르면, 사용자 장비는 재송신 확률을 최소화하기 위하여 RACH 프리앰블 송신을 수행하기 위한 송신 전력을 증가시킨다.

PRACH 전력[dBm]은 다음과 같이 사용자 장비에 의해 결정된다:

에 대한 최적의 전력 설정을 찾아내기 위하여, 사용자 장비는 후술되는 바와 같은 여러 옵션들을 갖는다.

본 발명의 하나의 구현은 PRACH 절차의 대상이 되는 다수의 업링크 컴포넌트 캐리어들이 사용자 장비에 의해 결합될 때

를 증가시키는 것이다. 이와 관련하여, eNodeB가 사용자 장비에 상이한 오프셋 값들 예를 들어, 제 1 오프셋 값(

) 및 제 2 오프셋 값(

)을 시그널링하는 경우가 유용할 수 있다. 상기 2개의 오프셋 값들은 사용자 장비마다 구성될 수 있다. 제 1 오프셋 값(

)은 사용자 장비에 결합되어 있고 PARCH 절차의 대상이 되는 컴포넌트 캐리어가 1개일 때에만 사용될 수 있다. 그 후, 이 컴포넌트 캐리어는 프라이머리 셀일 것이다.

제 2 오프셋(

)은 초기 PRACH 송신으로 성공할 확률을 증가시키고 PRACH가 재송신되어야 할 때 발생하는 지연을 감소시키기 위하여 제 1 오프셋(

)보다 더 높은 전력을 갖는다. 제 2 오프셋(

)은 사용자 장비가 다수의 컴포넌트 캐리어들을 결합하고 다수의 RACH 절차들이 수행되어야 하는 경우에 적용될 수 있다.

이 경우, 사용자 장비는

으로서 PRACH 전력[dBm]을 결정한다.

오프셋(

)을 시그널링하는 것에 대한 대안의 구현에서, 사용자 장비는 소정의 더 높은 값(즉, http://www.3gpp.org에서 입수 가능하고 본원에 참조되어 있는 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA); Radio Resource Control(RRC); protocol specification", version 10.0.0의 섹션 6.2.2. 3GPP TS 36.331에서 정의된 바와 같은 preamblelnitialReceivedTargetedPower에 대해 가능한 값들 중에서 다음의 더 높은 값)을 선택한다. 이 값은 다음의 더 높은 값이거나 n번째 더 높은 값을 선택하기 위한 소정의 n일 수 있다.

또 다른 예시적인 실시예에서, 상기 식에서의 N의 값은 N=1의 초기 값에서 시작하는 것보다 이미 현재 전력 및 경로 손실 상황에 더 적합하도록 조정된다. 컴포넌트 캐리어 상에서 이전의 RACH 절차가 이미 존재하는 경우에, 사용자 장비는 상기 컴포넌트 캐리어 상에서 현재 RACH 절차의 초기 프리앰블 송신을 행하기 위하여 1의 초기값을 사용하는 대신에 전회의 RACH 프리앰블 송신에서 성공적인 것으로 입증되었던 전회의 N의 값을 재사용한다. 상기 컴포넌트 캐리어 상에서 이전의 RACH 절차가 존재하지 않은 경우에, 사용자 장비는 1의 초기값을 사용하는 것에서 시작할 수 있다. 이 구현은 또한 RACH 절차의 대상의 컴포넌트 캐리어가 하나만 존재할 때 사용될 수도 있다.

본 발명의 부가적인 예시적 실시예는 업링크 컴포넌트 캐리어 상의 PARCH 절차가 상기 업링크 컴포넌트 캐리어 상의 제 1 PARCH 절차이지만, 사용자 장비는 또 다른 업링크 컴포넌트 캐리어 상에서 이전 PRACH 절차를 이미 수행한 상황에서 N의 값의 선택을 고려한다. 이 경우에, 사용자 장비는 또 다른 컴포넌트 캐리어 상에서 N의 최종적인 성공 값을 사용할 수 있고, 이 값을 초기 RACH 절차로 컴포넌트 캐리어에 대한 초기 PRACH 전력을 결정하는데 적용한다.

대안으로, 사용자 장비는 항상 프라이머리 컴포넌트 캐리어(즉, 프라이머리 셀(PCell)) 상에서 제 1 PRACH 액세스를 수행하기 때문에, 상기 사용자 장비는 상이한 컴포넌트 캐리어 상에서 또 다른 PRACH 액세스에 대한 N의 초기값으로서 사용하기 위해 프라이머리 컴포넌트 캐리어(PCell) 상에서의 최종적인 성공적 PRACH 송신으로부터의 N의 값을 항상 참조하도록 구성될 수 있다.

상술된 바와 같이, N을 사용하는 것은 추가적인 파라미터들이 정의될 필요가 없고 사용자 장비가 간단한 규칙을 적용하여 PRACH 절차를 수행하기 위한 개선된 송신 전력 세팅을 결정한다는 점에서 유익할 수 있다. 더욱이, 사용자 장비가 각각의 컴포넌트 캐리어에 대한 동일한 컴포넌트 캐리어 전력 레벨들에서 최종적인 성공적 PRACH 송신으로부터의 값을 사용하도록 구현될 때, 각각의 RACH 절차는 이를 이전에 설명되거나 다음에 설명되는 바와 같은 상이한 구현과 결합함으로써 개별적으로 조정될 수 있다.

본 발명의 부가적인 실시예에 따른 또 다른 구현은 다음과 같이 PRACH 송신 전력[dBm]을 결정하기 위한 원래 식에 추가되는 초기 파라미터 Δoffset를 도입함으로써 초기 PRACH 송신에 대한 전력 레벨을 조정하는 것을 포함할 수 있다:

이와 관련하여, 값

는 RACH 절차의 대상이 되는 각각의 결합된 컴포넌트 캐리어 c에 대해 eNodeB에 의해 개별적으로 구성된다. 따라서, eNodeB는 사용자 장비들에 의해 수행되는 초기 RACH 전력을 각각의 TA 그룹에 대해 별도로 제어할 수 있다. 대안으로, 프라이머리 셀(PCell) 상에서 RACH 절차들에 사용할 제 1 오프셋(

) 및 세컨더리 셀(SCell) 상에서 RACH 절차들에 사용할 또 다른 오프셋(

)을 제공하는 것이 유용할 수 있다. 또한, 사전에 성공적이었다고 입증된 Δoffset의 값을 사용하는 PRACH 절차의 대상이 되는 컴포넌트 캐리어들의 그룹들을 형성할 수도 있다.

달리 언급되지 않는다면, 상술된 구현들 모두는 조합되어 사용될 수 있다는 점을 주의해야 한다.

상술된 바와 같이, 현재, 예를 들어, 업링크 캐리어가 시간 정렬되지 않을 때에 업링크에서 송신되어야 하는 데이터가 사용자 장비에 도착할 때 또는 핸드오버 중에 eNodeB의 명령(즉, eNodeB는 UE가 RACH 절차를 개시하도록 하는 커맨드를 포함하는 PDCCH를 송신하고 있다)에 의해 RACH 절차가 개시된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 하나의 사용자 장비에서 결합된 컴포넌트 캐리어들 상에서 다수의 RACH 절차들이 가능할 때 RACH 절차를 개시하기 위한 새로운 트리거에 의해 RACH 절차들의 전체적인 지연을 감소시킬 수 있다. 이 트리거는 현재 시간 정렬되지 않은 TA 그룹에 속하는 컴포넌트 캐리어에 대한 활성화 커맨드로서 구현된다. 활성화 커맨드를 포함하는 MAC CE의 수신시에, 사용자 장비는 업링크에서 확인(ACK) 메시지를 송신하고 소정의 수의 서브-프레임들(예를 들어, 2개의 서브-프레임들)을 대기한 후 RACH 절차를 개시한다. 이 시점에서, eNodeB는 ACK를 수신하고 사용자 장비가 RACH 절차를 개시할 것이라는 것을 고유하게 인지한다. 결과적으로, eNodeB에 의해 송신되는 컴포넌트 캐리어 활성화 커맨드는 RACH 절차를 시작하기 위한 트리거의 역할을 할 수 있다. 이로써, RACH 절차의 전체적인 지연이 감소되어, eNodeB가 RACH 절차를 명령하기 위해 사용자 장비에 송신하는 추가적인 PDCCH 송신의 시간이 절약된다. 결과적으로, RACH 절차는 더 빨리 시작될 수 있고, 지연이 감소된다.

본 발명의 부가적인 예시적 실시예에서, 사용자 장비는 업링크 데이터의 도착 시에 모든 현재 정렬되지 않은 TA 그룹들에 대하여 RACH 절차를 수행하는 것을 트리거하도록 구성된다. 모든 현재 정렬되지 않은 TA 그룹들에 대해 RACH 절차들을 수행하는 것을 트리거하면, eNodeB가 사용자 장비에서 모든 활성화된 업링크 캐리어들을 고속으로 스케줄링할 수 있게 된다.

본 발명의 대안의 실시예는 사용자 장비가 PDCCH 순서에 응답하여 세컨더리 컴포넌트 캐리어들(즉, 프라이머리 컴포넌트 캐리어(PCell) 이외의 컴포넌트 캐리어들) 상에서만 RACH 절차를 수행하도록 구성되는 것을 제안한다. 다시 말해, 사용자 장비는 자진하여 세컨더리 컴포넌트 캐리어(SCell) 상에서 RACH 절차를 수행하지는 못한다. 이것은 eNodeB가 사용자 장비가 RACH 절차를 시작하는 정확한 시점 및 컴포넌트 캐리어를 결정할 수 있어서 사용자 장비에서의 세컨더리 컴포넌트 캐리어(SCell)들에 대한 RACH 절차들을 전제적으로 제어하기 때문에 유용할 수 있다.

상술된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 양상은 복수의 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하는데 필요한 RACH 절차들의 횟수에 기초하여 랜덤 액세스(RACH) 절차들에 대한 송신 전력을 조정하는 것이다.

타이밍 어드밴스 그룹들은 유사한 전파 지연을 겪는 업링크 컴포넌트 캐리어들을 그룹화하기 위하여 도입되었다. 결과적으로, eNodeB는 동일한 그룹에 속하는 모든 업링크 컴포넌트 캐리어들의 타이밍 어드밴스를 제어할 수 있다. 이를 위해, eNodeB는 초기 시간 정렬을 위한, 즉, 초기 타이밍 어드밴스 절차를 수행함으로써 단일 RACH 메커니즘을 사용하고 나서, MAC 제어 요소(MAC CE)들을 통해 타이밍 어드밴스(TA) 업데이트 커맨드들을 송신할 수 있다.

TA 업데이트 커맨드를 포함하는 MAC 제어 요소 및 각각의 타이밍 어드밴스(TA) 그룹 사이의 매칭의 구현에 관하여, 여러 옵션들이 존재할 수 있다. 예를 들어, TA 그룹들 및 TA 업데이트 커맨드를 포함하는 MAC 제어 요소들 사이의 매칭은 사용자 장비 구현에 맡겨질 수 있다. 대안으로, 사용자 장비가 TA 업데이트 커맨드를 포함하는 수신된 MAC 제어 요소로부터 각각의 TA 그룹을 식별하도록 하는 표시자가 MAC 제어 요소 내에 제공될 수 있다. 또 다른 대안은 eNodeB가 각각의 TA 그룹에 속하는 다운링크 컴포넌트 캐리어들 중 적어도 하나 상에서 TA 커맨드를 포함하는 MAC 제어 요소를 송신하는 것을 필요로 할 것이다.

그러나, TA 그룹들의 구현으로도, 사용자 장비는 랜덤 액세스(RACH) 절차의 정의에 기인하는 제한들에 의해 구속될 수 있다. 상술된 바와 같이, RACH 절차는 프로세싱 자원들을 필요로 하고, 이로 인해 이동 단말기에 의해 병렬로 수행될 수 있는 업링크 송신이 제한된다. 특히, 병렬로 수행될 수 있는 업링크 송신들이 제한되는 것은 도 13에 예시적으로 도시된 바와 같이 PRACH 업링크 송신(도 8 및 9에 도시된 바와 같은 단계들 801 및 902에서의 랜덤 액세스 프리앰블의 송신) 및 PUSCH 송신들 사이의 시간 정렬이 상이하기 때문이다.

더 상세하게, PRACH 송신들 및 PUSCH 또는 PUCCH 송신들은 상이한 업링크 타이밍 어드밴스를 사용한다(PRACH 송신들은 항상 다운링크 수신 타이밍에 정렬되고 타이밍 어드밴스(TA)는 0임에 반해, PUSCH 및 PUCCH 송신들은 업링크 컴포넌트 캐리어가 시간 정렬될 때에만 업링크 컴포넌트 캐리어 상에서 허용되고 타이밍 어드밴스(TA)는 0보다 크다. 더욱이, PRACH 송신들에 대하여, 상이한 가드 시간 지속기간(guide time duration)이 적용된다. 따라서, PUSCH/PUCCH 송신들 및 PRACH 송신들이 동일한 전력 증폭기를 통하여 동시에 행해져야 하는 경우에, 전체 송신 전력을 조절하는데 있어서의 어려움들 및 송신 전력에서의 전력 변동들이 발생할 수 있다. 도 13은 PRACH 및 PUCCH/PUSCH 송신들에 상이한 타이밍이 적용되는 예시적인 상황을 도시한다.

전력 변동을 초래하는 오정렬을 피하기 위하여, 상이한 타이밍 어드밴스 값을 갖는 업링크 컴포넌트 캐리어들 상에서의 업링크 송신들을 동일한 전력 증폭기를 통해 동시에 수행하는 것은 피해져야 한다. 상기 제약을 충족시키는 사용자 장비의 예시적인 구현은 하나의 전력 증폭기를 통한 모든 업링크 송신들이 동일한 타이밍 어드밴스(TA) 그룹에 속하는 업링크 컴포넌트 캐리어들 상에서 이루어져서, 시간 동기 업링크 송신들을 의미하는 동일한 타이밍 어드밴스 값을 사용하는 것을 보증해야 한다. 예시적인 사용자 장비 구현은 또한 상이한 타이밍 어드밴스를 갖는 업링크 컴포넌트 캐리어들 상에서 업링크 송신들을 위해 이 전력 증폭기를 사용하지 않도록 해야 한다.

결과적으로, 사용자 장비에서 각각의 타이밍 어드밴스(TA) 그룹마다 별도의 "자신"의 전력 증폭기가 할당된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 이는 하나 이상의 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하기 위해 필요한 횟수의 RACH 절차들만이 수행되는 것을 의미하며, 하나 이상의 RACH 절차들 모두를 수행하기 위한 송신 전력은 필요한 RACH 절차들의 횟수에 따라 결정된다.

도 17은 본 발명의 실시예에 대응하는 플로우차트를 도시한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 사용자 장비는 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하도록 구성된다. 임의의 RACH 절차를 수행하기 이전에, 사용자 장비는 상술된 RACH 제약들을 충족시키는 유용한 방식으로 제공된 수의 전력 증폭기들을 사용하기 위하여 RACH 절차들이 몇 회 필요한지를 결정한다(단계 1701 참조). 필요한 RACH 절차들의 횟수가 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어들의 수보다 적다고 가정하면, 사용자 장비는 에너지를 절약하고 프로세싱 자원들의 사용을 제한한다.

필요한 RACH 절차들의 횟수를 결정하면, 사용자 장비는 RACH 절차들의 RACH 프리앰블들에 대한 송신 전력을 결정한다(단계 1702 참조). 그 후, 사용자 장비는 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하기 위하여 결정된 송신 전력으로 필요한 RACH 절차들을 수행한다(단계 1703 참조).

예시적인 구현에서, 사용자 장비는 단계 1701로부터 절약된 에너지를 재사용하여 필요한 RACH 절차들에서 송신되는 RACH 프리앰블에 대한 송신 전력을 결정한다. 더 상세하게, (필요한 RACH 절차들의 횟수가 실제로 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어들의 수보다 적다고 가정하면) 이용 가능한 송신 전력의 총량을 더 적은 횟수의 필요한 RACH 절차들로 나누면, 사용자 장비는 각각의 RACH 절차를 더 높은 송신 전력으로 수행할 수 있게 된다.

또 다른 예시적인 구현에 따르면, 사용자 장비는 오프셋

과

사이를 전환함으로써 모든 필요한 RACH 절차들에 대한 송신 전력을 결정한다. RACH 절차를 수행하기 위해 송신 전력을 결정할 때 하나의 RACH 절차가 필요한 경우에 제 1 오프셋(

)을 사용하고 다수의 RACH 절차들이 필요한 경우에 더 높은 값의 제 2 오프셋(

)을 사용하면, 사용자 장비는 각각의 RACH 절차를 수행할 때 성공 확률을 개선시키게 되고 RACH 절차에 의해 도입되는 지연을 감소시키게 된다.

또 다른 예시적인 구현에 따르면, 사용자 장비는 또한 오프셋

과

사이를 전환함으로써 모든 필요한 RACH 절차들에 대한 송신 전력을 결정한다. 그러나, 이 예시적인 구현에서, 사용자 장비는 프라이머리 컴포넌트 캐리어(PCell) 상에서 RACH 절차를 수행하기 위한 송신 전력을 결정할 때 제 1 오프셋(

)을 사용하고, 세컨더리 컴포넌트 캐리어(SCell)들 상에서 RACH 절차들을 실행하는 경우에는 더 높은 값의 제 2 오프셋(

)을 사용한다. 하나 이상의 세컨더리 컴포넌트 캐리어(secondary cell)(SCell)가 존재할 수 있기 때문에, 세컨더리 컴포넌트 캐리어들 상에서 RACH 절차들을 수행하기 위한 송신 전력을 증가시키면, 성공 확률이 높아지므로, RACH 절차들에 의해 도입되는 지연이 감소된다.

도 18에 도시된 본 발명의 더 상세한 실시예에서, 사용자 장비는 업링크 컴포넌트 캐리어들이 속하는 TA 그룹들의 수 및 이미 시간 정렬된 업링크 컴포넌트 캐리어들을 갖는 TA 그룹들에 기초하여 필요한 RACH 절차들의 횟수를 결정한다.

첫째로, 사용자 장비는 하나 이상의 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하기 위하여 업링크 컴포넌트 캐리어들이 속하는 TA 그룹들의 수를 결정한다(단계 1801 참조). 이에 따라, 사용자 장비는 각각의 TA 그룹에 대해 최대로 하나의 RACH 절차가 수행되는 것을 보증할 수 있다. 시간 정렬되어 있는 업링크 컴포넌트 캐리어가 존재하지 않는 경우에, 수행되는 RACH 절차들의 횟수는 업링크 컴포넌트 캐리어들이 속하는 TA 그룹들의 수와 동일하다.

둘째로, 사용자 장비는 이미 시간 정렬된 업링크 컴포넌트 캐리어들을 갖는 TA 그룹들을 제외한다(단계 1802 참조). 더 상세하게, 사용자 장비는 업링크 컴포넌트 캐리어들이 속하는 TA 그룹들의 리스트(예를 들어, Xreq개의 TA 그룹들)로부터 이미 시간 정렬된 업링크 컴포넌트 캐리어가 속하는 TA 그룹들(예를 들어, Xalign개의 TA 그룹)을 제외한다. 본 발명의 이 실시예의 구현에서, 사용자 장비는 동일한 TA 그룹의 상이한 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하기 위하여 이미 시간 정렬된 업링크 컴포넌트 캐리어로부터 타이밍 어드밴스 값을 재사용하도록 구성된다.

셋째로, 사용자 장비는 필요한 RACH 절차들의 횟수를 시간 정렬될 업링크 컴포넌트 캐리어들이 속하는 TA 그룹들의 수에서 이미 시간 정렬된 업링크 컴포넌트 캐리어가 속하는 TA 그룹들의 수를 뺀 값(m=Xreq-Xalign)으로서 결정한다(단계 1803 참조). 이미 시간 정렬된 업링크 컴포넌트 캐리어가 속하는 TA 그룹을 제외하면, 필요한 RACH 절차들의 횟수뿐만 아니라, 업링크 컴포넌트 캐리어들 중 적어도 하나가 속하고 사용자 장비가 시간 정렬하지 않는 TA 그룹들의 리스트가 얻어진다. 다시 말해, 필요한 RACH 절차들의 횟수는 업링크 컴포넌트 캐리어들에 대한 사전 구성되거나 상관된 타이밍 어드밴스가 존재하지 않는다고 가정하면, 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하기 위하여 수행될 RACH 절차들의 최소수에 대응한다.

그 후, 사용자 장비는 필요한 m회의 RACH 절차를 수행하기 위한 송신 전력을 결정한다(단계 1804 참조). 이 단계는 도 17의 단계 1702에 대응하며, 도 17과 관련하여 제시된 바와 동일한 구현들에 의해 실현될 수 있다.

그 후, 사용자 장비는 업링크 컴포넌트 캐리어들을 시간 정렬하기 위하여 결정된 송신 전력으로 필요한 m회의 RACH 절차들을 수행한다(단계 1703 참조).

상기 제약들을 고려하면, 본 발명의 사용자 장비의 하나의 유용한 구현은 동일한 타이밍 어드밴스 그룹에 속하는 업링크 컴포넌트 캐리어들에 대하여 1회의 PRACH 프리앰블 송신만이 허용되도록 랜덤 액세스 프리앰블 송신을 타이밍 어드밴스 그룹당 하나로만 제한하는 것이다. 사용자 장비가 동일한 TA 그룹에 속하는 하나 이상의 업링크 컴포넌트 캐리어들 중 어느 업링크 컴포넌트 캐리어 상에서 RACH 절차를 수행하는지가 eNodeB에 의해 구성될 수 있다. 또 다른 대안의 구현은 RACH 절차를 수행하는 업링크 컴포넌트 캐리어의 선택을 사용자 장비에게 맡기는 것일 수 있는데, 여기서 사용자 장비는 PRACH 프리앰블들을 송신하기 위하여 하나의 TA 그룹에 속하는 업링크 컴포넌트 캐리어들 중 하나를 선택한다.

도 14는 사용자 장비가 결합되어 있는 5개의 업링크 컴포넌트 캐리어들을 갖고, 그 중 4개의 업링크 컴포넌트 캐리어들이 활성화되는 예시적인 구성을 도시한다. 모든 업링크 컴포넌트 캐리어들은 동일한 TA 그룹에 속하는데, 즉, 유사한 전파 지역을 겪는다. 이러한 예시적인 구성에서, RACH 절차는 (프라이머리 컴포넌트 캐리어/PCell에 대응할 수 있는) 제1 업링크 컴포넌트 캐리어 상에서 수행된다. 이 예시적인 구성은 3GPP 표준의 Release 10에 설명된 바와 같이 캐리어 결합에 부합한다.

도 15는 사용자 장비가 상이한 지리적 위치들(예를 들어, eNodeB 및 원격 무선 헤드) 및 상이한 주파수 대역들로부터 업링크 컴포넌트 캐리어들을 결합하는 예시적인 구성을 도시한다. eNodeB는 업링크 컴포넌트 캐리어들 1, 2, 및 3을 제공하고, 상기 업링크 컴포넌트 캐리어들 1, 2, 및 3을 타이밍 어드밴스 그룹 1에 그룹화한다. 업링크 컴포넌트 캐리어들 1, 2, 및 3은 유사한 전파 지연을 겪는다. 원격 무선 헤드는 상이한 지리적 위치 및 상이한 주파수 대역에서 업링크 컴포넌트 캐리어들 4 및 5를 제공한다. 이러한 컴포넌트 캐리어들은 상술된 3개의 컴포넌트 캐리어들과 상이한 전파 지연을 겪는다. 이러한 전파 지연 차이들에 대처하기 위하여, 업링크 컴포넌트 캐리어들 4 및 5는 상이한 타이밍 어드밴스가 제공되고 타이밍 어드밴스 그룹 2에 그룹화된다.

타이밍 어드밴스 그룹들 1 및 2 각각은 상술된 바와 같은 허용된 RACH 절차들 면에서의 제약들을 충족시키기 위하여 상이한 전력 증폭기와 관련된다.

프라이머리 컴포넌트 캐리어/PCell을 갖는 타이밍 어드밴스 그룹 1에서는, RACH 절차가 프라이머리 컴포넌트 캐리어/PCell 상에서 허용되고, 다른 타이밍 어드밴스 그룹 2에서는, 임의의 업링크 컴포넌트 캐리어상에서 RACH 프리앰블을 송신할 수 있다. 따라서, 실시예의 예시적인 구현에서는 사용자 장비가 타이밍 어드밴스 그룹의 업링크 컴포넌트 캐리어들 중 RACH 절차를 수행하는 하나를 선택하는 것이다. 이 실시예의 대안의 구현에서는, 업링크 컴포넌트 캐리어들 중 어느 업링크 컴포넌트 캐리어 상에서 사용자 장비가 RACH 절차들을 수행하는지를 eNodeB가 설정할 수 있도록 eNodeB를 구성한다. 도 15에 도시된 예시적인 구성에서, 사용자 장비는 업링크 컴포넌트 캐리어 4를 사용하여 RACH 절차들을 수행한다.

상기 예들에서, 이동 단말기가 동일한 TTI 내에서 상이한 컴포넌트 캐리어들에 대한 다수의 업링크 자원 할당들을 수신하는 대역폭 결합 시나리오가 가정되었다. 업링크 할당들에 대한 우선순위, 즉 우선순위 순서를 도입하는 개념은 공간적 멀티플렉싱의 경우에 대해 동일하게 적용될 수 있다. 공간적 멀티플렉싱은 하나 이상의 전송 블록이 다중 송수신 안테나들을 사용하여 동일한 시간에 동일한 주파수에서 송신될 수 있는 MIMO 기술 또는 MIMO 송신 모드를 나타낸다. 상이한 전송 블록들의 분할은 수신기 및/또는 송신기 측에서의 신호 프로세싱에 의해 행해진다. 본질적으로, 전송 블록들은 상이한 MIMO 채널들, 즉 MIMO 층들상에서, 그러나 동일한 컴포넌트 캐리어 상에서 송신된다.

LTE-A 업링크에 대해 고려되는 공간적 멀티플렉싱을 사용하면, 업링크 자원 할당들은 컴포넌트 캐리어들 상에서 MIMO 층들에 대한 업링크 자원을 할당한다. 그러므로, 하나의 컴포넌트 캐리어 상에서 개별적인 MIMO 층들에 대해 다수의 업링크 자원 할당들이 존재할 수 있다. 컴포넌트 캐리어들에 대한 우선순위 순서의 도입과 유사하게, MIMO 시나리오에 대해서도, 전송 블록들을 생성할 때 MIMO 층들에 대한 업링크 자원 할당들의 우선순위 또는 우선순위 순서가 사용될 수 있다. MIMO 층들의 우선순위 순서는 (예를 들어, 무선 베어러 확립 동안) 사전-구성되거나 상술된 바와 같이 물리층, MAC 또는 RRC 시그널링에 의해 시그널링될 수 있다.

그러므로, LTE Rel. 8과 같은 단일 컴포넌트 캐리어 시스템을 가정하면, 컴포넌트 캐리어의 개별적인 MIMO 층들에 대한 업링크 자원 할당들은 가상 전송 블록에 축적될 수 있고, 연결식 논리적 채널 절차는 상술된 바와 같이 가상 전송 블록에 대해 수행될 수 있다. 그 후, 가상 전송 블록의 내용은 이들의 할당들의 우선순위 순서에 따라 개별적인 전송 블록들로 분할될 필요가 있고, 상기 전송 블록들은 이동 단말기의 각각의 안테나를 통하여 송신된다.

유사하게, 컴포넌트 캐리어의 전송 블록들(즉, 업링크 자원 할당들) 대신 MIMO 층의 전송 블록들(즉, 업링크 자원 할당들)을 대상으로 하여 연결식 논리적 채널 절차들의 병렬화가 또한 가능하다.

더구나, 본원에 설명된 본 발명은 개념들은 대역폭 결합(즉, 복수의 컴포넌트 캐리어 요소들이 구성됨) 및 공간적 멀티플렉싱을 제공하는 시스템들에서 사용될 수도 있다. 이 경우에, 업링크 자원 할당은 소정의 MIMO 층 및 컴포넌트 캐리어 상에서 전송 블록을 송신하기 위하여 업링크 상에서 자원을 승인한다. 또한, 이 시스템 설계를 위하여, 상술된 것과 유사한 방식으로 연결식 논리 채널 절차들이 사용될 수 있다.

이와 관련하여, MIMO 층 당, 그리고 컴포넌트 캐리어 기반의 업링크 자원 할당들에 대한 "연결식" 우선순위 순서가 존재하거나 또는 두 번째의 경우로, 별도의 우선순위 순서들, 즉, (컴포넌트 캐리어들과 무관한) MIMO 층들에 대한 우선순위 순서 및 (MIMO 층들과 무관한) 컴포넌트 캐리어들에 대한 우선순위 순서가 존재할 수 있다는 것을 주의하라. 세 번째 경우로, 공간적 멀티플렉싱이 사용되지만, (MIMO 층들에 대한 우선순위 순서가 존재하지 않도록) MIMO 층들의 우선순위가 동일하다고 가정될 수도 있다; 그러나, 컴포넌트 캐리어들에 대한 우선순위 순서는 존재한다고 가정된다.

MIMO 층 및 컴포넌트 캐리어에 기초한 "연결식(joint)" 우선순위화가 존재하는 첫 번째 경우에, (연결식) 논리 채널 우선순위화 절차들이 개별적인 컴포넌트 캐리어들 및 MIMO 층들에 대한 전송 블록들을 생성하기 위해 재사용될 수 있다.

두 번째 및 세 번째 경우에, 본 발명의 실시예에 따르면, MIMO 층들의 업링크 자원 할당들이 우선 컴포넌트 캐리어 마다 (예를 들어, 이용 가능하다면, MIMO 층 우선순위들) 축적되고 나서, 상기 컴포넌트 캐리어들의 획득된 가상 전송 블록들이 자신들의 우선순위 순서들에 따라 축적되어, 컴포넌트 캐리어마다의 축적으로부터 획득된 가상 전송 블록에 대해 (연결식) 논리 채널 우선순위화를 수행한다.

컴포넌트 캐리어마다의 축적으로부터 획득된 가상 전송 블록을 논리 채널들의 데이터로 채울 때, 이는 다시 컴포넌트 캐리어 당 가상 전송 블록들로 분할되고 나서, 컴포넌트 캐리어 당 가상 전송 블록들은 각 컴포넌트 캐리어에서의 각각의 MIMO 층들을 대한 개별적인 전송 블록들로 더 분할된다.

본 발명의 부가적인 실시예에서, MIMO 층의 우선순위 순서가 존재하지 않는 세 번째 경우에, 모든 MIMO 층들을 커버하는 컴포넌트 캐리어 마다 송신된 하나의 업링크 자원 할당이 존재할 수 있다. 따라서, 이 경우에, 상기 절차에서 MIMO 층들에 대한 업링크 자원 할당들의 축적이 생략될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 분할에 의해 획득된 컴포넌트 캐리어 당 가상 전송 블록들이 각 컴포넌트 캐리어에서의 상기 MIMO 층들에 대한 전송 블록들로 더 분할될 필요가 있는데, 예를 들면, 컴포넌트 캐리어 당 가상 전송 블록들을 균등하게 분할하여 각 MIMO 층에 할당하여 송신한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 본 발명의 개념들이 무선 인터페이스 상에 구성된 하나의 컴포넌트 캐리어가 존재하는 개선된 3GPP LTE 시스템에 대해 설명되었다. 본 발명의 개념들은 3GPP에서 현재 논의되는 3GPP LTE-A(LTE-A) 시스템에도 동등하게 적용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시에는 하드웨어 및 소프트웨어를 사용하여 상술된 다양한 실시예들을 구현하는 것과 관련된다. 본 발명의 다양한 실시예들이 컴퓨팅 장치들(프로세서들)을 사용하여 구현 또는 수행될 수 있다는 것이 인식된다. 컴퓨팅 장치 또는 프로세서는 예를 들어, 범용 프로세서들, 디지털 신호 프로세서들(DSP), 주문형 반도체(ASIC), FPGA(field programmable gate array)들, 또는 다른 프로그래밍 가능한 논리 소자들, 등일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들은 이러한 소자들의 조합에 의해 수행 또는 구현될 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예들은 프로세서에 의해 또는 하드웨어에서 직접적으로 실행되는 소프트웨어 모듈들에 의하여 구현될 수도 있다. 또한, 소프트웨어 모듈들 및 하드웨어 구현의 조합이 가능할 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들은 임의의 종류의 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체, 예를 들어, RAM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리, 레지스터, 하드 디스크, CD-ROM, DVD, 등에 저장될 수 있다.

본 발명의 상이한 실시예들의 개별적인 특징들이 개별적으로 또는 임의의 조합으로 또 다른 발명의 주제일 수 있다는 것이 또한 주의되어야 한다.

당업자는 본 발명이 광범위하게 설명된 바와 같은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어남이 없이 특정 실시예들에서 제시된 바와 같이 다양하게 변화 및/또는 변경될 수 있다는 점을 인식할 것이다. 그러므로, 본 실시예들은 모든 면에서 제한적이 아니라, 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

Claims

동작시에, 제 1 서브프레임의 제 1 컴포넌트 캐리어상에서의 제 1 PRACH(물리적 랜덤 액세스 채널) 송신을 위한 전력을 이용해서 단말 장치에 의해 송신되는 제 1 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하고, 또한 상기 제 1 서브프레임과는 상이한 제 2 서브프레임의 제 2 컴포넌트 캐리어상에서의 제 2 PRACH 송신을 위한 전력을 이용해서 단말 장치에 의해 송신되는 제 2 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하는 수신기로서, 상기 제 1 PRACH 송신을 위한 전력과 상기 제 2 PRACH 송신을 위한 전력은 상기 단말 장치에 의해 결정되고, 상기 제 1 서브프레임에서의 상기 제 1 PRACH 송신이 상기 제 2 서브프레임에서의 상기 제 2 PRACH 송신과 시간 도메인에서 중첩하면, 또한 상기 제 1 PRACH 송신과 상기 제 2 PRACH 송신 양쪽의 총 전력이 상기 단말 장치에 대해 설정된 송신 전력값 P_MAX를 초과하면, 상기 제 1 서브프레임에서의 상기 제 1 PRACH 송신과 상기 제 2 서브프레임에서의 상기 제 2 PRACH 송신의 중첩 부분에서, 조정후의 총 전력이 상기 P_MAX를 초과하지 않도록 상기 제 2 서브프레임에서의 상기 제 2 PRACH 송신을 위한 전력을 상기 단말 장치에 의해 조정하는, 상기 수신기와,
동작시에, 수신된 상기 제 1 랜덤 액세스 프리앰블에 응답하여 제 1 랜덤 액세스 응답을 송신하고, 또한, 수신된 상기 제 2 랜덤 액세스 프리앰블에 응답하여 제 2 랜덤 액세스 응답을 송신하는 송신기
를 포함하는 통신 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 단말 장치는 상기 제 2 PRACH 송신을 위한 전력의 상기 조정을, 상기 제 2 PRACH 송신을 위한 전력을 감소시킴으로써 수행하는 통신 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 단말 장치는 상기 제 2 PRACH 송신을 위한 전력을 서브프레임마다 조정하는 통신 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 수신기가 상기 단말 장치에 의해 송신된 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)을 상기 제 1 랜덤 액세스 프리앰블과 동시에 수신하는 경우에, 상기 단말 장치는 상기 조정후의 총 전력이 상기 P_MAX를 초과하지 않도록 상기 PUSCH 송신을 위한 전력을 조정하는 통신 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 서브프레임에서의 상기 제 1 PRACH 송신을 위한 전력은 조정되지 않은 상태로 유지되는 통신 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 컴포넌트 캐리어는 프라이머리 셀(Primary Cell)이며, 상기 제 2 컴포넌트 캐리어는 다른 셀인 통신 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 프라이머리 셀은 제 1 타이밍 어드밴스 그룹(TAG)에 속하고, 상기 다른 셀은 상기 제 1 TAG와는 상이한 제 2 TAG에 속하는 통신 장치.
제 1 서브프레임의 제 1 컴포넌트 캐리어상에서의 제 1 PRACH(물리적 랜덤 액세스 채널) 송신을 위한 전력을 이용해서 단말 장치에 의해 송신되는 제 1 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하고, 또한 상기 제 1 서브프레임과는 상이한 제 2 서브프레임의 제 2 컴포넌트 캐리어상에서의 제 2 PRACH 송신을 위한 전력을 이용해서 단말 장치에 의해 송신되는 제 2 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하는 단계로서, 상기 제 1 PRACH 송신을 위한 전력과 상기 제 2 PRACH 송신을 위한 전력은 상기 단말 장치에 의해 결정되고, 상기 제 1 서브프레임에서의 상기 제 1 PRACH 송신이 상기 제 2 서브프레임에서의 상기 제 2 PRACH 송신과 시간 도메인에서 중첩하면, 또한 상기 제 1 PRACH 송신과 상기 제 2 PRACH 송신 양쪽의 총 전력이 상기 단말 장치에 대해 설정된 송신 전력값 P_MAX를 초과하면, 상기 제 1 서브프레임에서의 상기 제 1 PRACH 송신과 상기 제 2 서브프레임에서의 상기 제 2 PRACH 송신의 중첩 부분에서, 조정후의 총 전력이 상기 P_MAX를 초과하지 않도록 상기 제 2 서브프레임에서의 상기 제 2 PRACH 송신을 위한 전력을 상기 단말 장치에 의해 조정하는, 상기 수신 단계와,
수신된 상기 제 1 랜덤 액세스 프리앰블에 응답하여 제 1 랜덤 액세스 응답을 송신하는 단계와,
수신된 상기 제 2 랜덤 액세스 프리앰블에 응답하여 제 2 랜덤 액세스 응답을 송신하는 단계
를 포함하는 통신 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 단말 장치는 상기 제 2 PRACH 송신을 위한 전력의 상기 조정을, 상기 제 2 PRACH 송신을 위한 전력을 감소시킴으로써 수행하는 통신 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 단말 장치는 상기 제 2 PRACH 송신을 위한 전력을 서브프레임마다 조정하는 통신 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 단말 장치에 의해 송신된 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)이 상기 제 1 랜덤 액세스 프리앰블과 동시에 수신되는 경우에, 상기 단말 장치는 상기 조정후의 총 전력이 상기 P_MAX를 초과하지 않도록 상기 PUSCH 송신을 위한 전력을 조정하는 통신 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제 1 서브프레임에서의 상기 제 1 PRACH 송신을 위한 전력은 조정되지 않은 상태로 유지되는 통신 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제 1 컴포넌트 캐리어는 프라이머리 셀(Primary Cell)이며, 상기 제 2 컴포넌트 캐리어는 다른 셀인 통신 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 프라이머리 셀은 제 1 타이밍 어드밴스 그룹(TAG)에 속하고, 상기 다른 셀은 상기 제 1 TAG와는 상이한 제 2 TAG에 속하는 통신 방법.