KR102037388B1 - 무선 통신 시스템에서 단말의 잉여전력보고 전송방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말의 잉여전력보고 전송방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

두 개 이상의 서로 다른 기지국과 상향링크 무선 연결이 이중 연결로 설정된 단말이 잉여전력보고(Power Headroom Report:PHR)을 전송하는 방법 및 장치게 개시된다. 경로 손실 변경 또는 주기적 타이머를 기준으로 PHR을 트리거링함 및 상기 제1 기지국의 서빙 주파수인 제1 주파수 대역에 대한 잉여전력(Power Headroom :PH) 또는 상기 제2 기지국의 서빙 주파수인 제2 주파수 대역에 대한 PH를 모두 포함하는 PHR을 상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국으로 전송함을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말의 잉여전력보고 전송방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING POWER HEADROOM REPORT OF USER EQUIPMENT IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 복수의 이종 기지국에 이중 연결된 단말이 잉여전력보고를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
기지국이 단말의 자원을 효율적으로 활용하기 위하여 단말의 잉여전력(power headroom) 정보를 이용할 수 있다. 전력 제어 기술은 무선통신에서 자원의 효율적 배분을 위해 간섭요소를 최소화하고 단말의 배터리 소모를 줄이기 위한 필수 핵심기술이다.
단말이 잉여전력정보를 기지국에 제공하면, 기지국은 단말이 감당할 수 있는 상향링크 최대송신전력을 추정할 수 있다. 따라서, 기지국은 상기 추정된 상향링크 최대송신전력의 한도를 벗어나지 않는 범위 내에서 송신전력제어, 변조 및 코딩 수준 및 대역폭등과 같은 상향링크 스케줄링을 단말에 제공할 수 있다.
한편, 단말은 소형 셀을 포함하는 소형 기지국과 매크로 셀을 포함하는 매크로 기지국으로부터 각각 서로 다른 주파수 대역을 통해 서비스를 수신할 수 있다. 이를 단말의 이중 연결이라고도 한다.
이중 연결 설정된 단말이 잉여전력보고를 하는 과정에서 효율적인 상향링크 자원할당을 하는 방법이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 잉여전력보고를 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 단말의 연결 설정을 기초로 잉여전력보고를 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 소형 기지국 및 매크로 기지국에 이중 연결된 단말이 잉여전력보고를 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 단말의 하향링크 또는 상향링크 연결에 따라서 잉여전력보고를 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 두 개 이상의 서로 다른 기지국과 상향링크 무선 연결이 이중 연결로 설정된 단말이 잉여전력보고을 전송하는 방법은 경로 손실 변경 또는 주기적 타이머를 기준으로 PHR을 트리거링하는 단계 및 상기 단말이 서로 다른 기지국인 제1 기지국 및 제2 기지국으로부터 하향링크 신호를 동시에 수신할 수 있고 상향링크 신호를 동시에 송신할 수 있는 경우, 상기 제1 기지국의 서빙 주파수인 제1 주파수 대역에 대한 잉여전력(Power Headroom :PH) 및 상기 제2 기지국의 서빙 주파수인 제2 주파수 대역에 대한 PH를 모두 포함하는 PHR을 상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국으로 전송하고, 상기 단말이 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국과 상향링크 무선연결이 설정되어 있으며 동시에 하향링크신호를 수신할 수 있으나 상향링크신호는 한 순간에 하나의 기지국으로만 전송하는 경우, 상기 제1 주파수 대역에 대한 PH를 포함하는 PHR을 상기 제1 기지국으로 전송하고 상기 제2 주파수 대역에 대한 PH를 포함하는 PHR을 상기 제2 기지국으로 전송하고, 상기 단말이 한 순간에 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 중 하나의 기지국으로부터 하향링크신호를 수신할 수 있고 이에 상응하는 순간에 상기 기지국으로만 상향링크신호를 송신할 수 있는 경우, 상기 단말의 내부에 상기 제1 주파수 대역에 대한 PHR을 저장하고, 상기 제2 기지국에 대한 PHR이 트리거링 되는 경우에 상기 제1 주파수 대역에 대한 PHR을 상기 제2 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 네트워크에서 매크로 셀 및 소형 셀과 단말간의 이중 연결(dual connectivity)을 구성한 상황에서 효율적으로 잉여전력보고를 전달할 수 있고, 이를 기초로 보다 효과적으로 상향링크 자원할당을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 적용되는 단말의 이중 연결 상황의 일 예를 나타낸다.
도 3은 단말이 소형 기지국 및 매크로 기지국과 이중 연결 설정을 하는 경우의 일 예이다.
도 4는 단말이 소형 기지국과 이중 연결 설정을 하는 경우의 다른 예이다.
도 5는 본 발명에 따라서 단말이 잉여전력보고를 보고하는 절차의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 단말이 경로 손실값의 변경을 기초로 PHR을 트리거링함의 일 예를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 적용되는 PLR 설정의 일 예를 설명하는 도이다.
도 8은 PHR 차단 타이머 설정의 일 예를 설명하는 도이다.
도 9는 본 발명에 따라서 단말이 제1 기지국 또는 제2 기지국으로 전송하는 PHR의 MAC 제어 요소의 일 예를 나타낸다.
도 10는 본 발명에 따라서 단말이 잉여전력보고를 보고하는 절차의 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 발명에 따라서 단말이 잉여전력보고를 보고하는 절차의 또 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
도 12는 본 발명에 따라서 단말이 제1 기지국 또는 제2 기지국으로 전송하는 PHR을 포함하는 상향링크 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 13은 단말이 주서빙셀을 포함하는 기지국으로 전송하는 PHR MAC CE의 일 예를 나타낸 것이다.
도 14는 단말이 주서빙셀을 포함하지 않는 기지국으로 전송하는 PHR MAC CE의 일 예를 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명에 따라서 단말이 잉여전력보고를 보고하는 절차의 또 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
도 16은 본 발명에 따라서 단말이 제2 기지국으로 전송하는 PHR을 포함하는 상향링크 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 17은 본 발명에 따라서 단말이 기지국으로 전송하는 PHR MAC CE의 또 다른 예를 나타낸 것이다.
도 18은 본 발명에 따라서 단말이 기지국으로 전송하는 PHR MAC CE의 또 다른 예를 나타낸 것이다.
도 19는 본 발명에 따라서 단말이 잉여전력보고를 보고하는 절차의 또 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
도 20은 본 발명에 따라서 잉여전력을 보고하는 단말의 동작의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 21은 본 발명에 따른 기지국의 동작을 나타내는 순서도의 일 예이다. 상기 기지국은 소형 기지국 또는 매크로 기지국일 수 있다.
도 22는 본 발명에 따라서 잉여전력보고를 송수신하는 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템(10)은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신 시스템(10)는 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 셀(cell)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다.
단말(User Equipment: UE, 12)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토(femto) 기지국, 가내 기지국(Home nodeB), 릴레이(relay) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 셀은 기지국(11)이 커버하는 일부 영역을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 소형셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.
무선통신 시스템은 CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다.
상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
물리계층에서 다음과 같은 물리 제어채널들이 사용된다. PDCCH(physical downlink control channel)는 단말에게 PCH(paging channel)와 DL-SCH(downlink shared channel)의 자원 할당 및 DL-SCH와 관련된 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 알려준다. PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 나를 수 있다. PDSCH(physical downlink shared channel)에는 DL-SCH가 맵핑된다. PCFICH(physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심볼의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. PHICH(physical Hybrid ARQ Indicator Channel)는 하향링크 채널로서, 상향링크 전송의 응답인 HARQ ACK/NACK 신호를 나른다. PUCCH(Physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 신호, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. PUSCH(Physical uplink shared channel)은 UL-SCH(uplink shared channel)을 나른다. PRACH(physical random access channel)는 랜덤 액세스 프리앰블을 나른다.
프레임은 10개 서브프레임으로 구성된다. 서브프레임은 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 반송파는 자신의 제어채널(예를 들어, PDCCH)를 가질 수 있다.
요소 반송파는 주요소 반송파(Primary Component Carrier; PCC)와 부요소 반송파(Secondary Component Carrier; SCC)로 나뉠 수 있다. 단말은 하나의 주요소 반송파만을 사용하거나, 주요소 반송파와 더불어 하나 또는 그 이상의 부요소 반송파를 사용할 수 있다. 단말은 주요소 반송파 및/또는 부요소 반송파를 기지국으로부터 할당받을 수 있다.
주서빙셀(primary serving cell)은 RRC 연결 설립(establishment, 또는 설정이라한다) 또는 재설립(re-establishment, 또는 재설정이라 한다) 상태에서, 보안입력(security input)과 NAS(non-access stratum) 이동 정보(mobility information)을 제공하는 하나의 서빙셀을 의미한다. 단말의 성능(capabilities)에 따라, 적어도 하나의 셀이 주서빙셀과 함께 서빙셀의 집합을 형성하도록 구성될 수 있는데, 상기 적어도 하나의 셀을 부서빙셀(secondary serving cell)이라 한다.
따라서, 하나의 단말에 대해 설정된 서빙셀의 집합은 하나의 주서빙셀만으로 구성되거나, 또는 하나의 주서빙셀과 적어도 하나의 부서빙셀로 구성될 수 있다.
주서빙셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 주요소 반송파(DL PCC)라 하고, 주서빙셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 주요소 반송파(UL PCC)라 한다. 또한, 하향링크에서, 부서빙셀에 대응하는 요소 반송파를 하향링크 부요소 반송파(DL SCC)라 하고, 상향링크에서, 부서빙셀에 대응하는 요소 반송파를 상향링크 부요소 반송파(UL SCC)라 한다. 하나의 서빙셀에는 하향링크 요소 반송파만이 대응할 수도 있고, DL CC와 UL CC가 함께 대응할 수도 있다.
따라서, 반송파 시스템에서 단말과 기지국간의 통신이 DL CC 또는 UL CC를 통해 이루어지는 것은 단말과 기지국간의 통신이 서빙셀을 통해 이루어지는 것과 동등한 개념이다. 예를 들어, 본 발명에 따른 랜덤 액세스 수행방법에서, 단말이 UL CC를 이용하여 프리앰블을 전송하는 것은, 주서빙셀 또는 부서빙셀을 이용하여 프리앰블을 전송하는 것과 동등한 개념으로 볼 수 있다. 또한, 단말이 DL CC를 이용하여 하향링크 정보를 수신하는 것은, 주서빙셀 또는 부서빙셀을 이용하여 하향링크 정보를 수신하는 것과 동등한 개념으로 볼 수 있다.
한편, 주서빙셀과 부서빙셀은 다음과 같은 특징을 가진다.
첫째, 주서빙셀은 PUCCH의 전송을 위해 사용된다. 반면, 부서빙셀은 PUCCH를 전송할 수 없으나, PUCCH 내의 정보 중 일부 제어정보를 PUSCH를 통하여 전송할 수 있다.
둘째, 주서빙셀은 항상 활성화되어(activated) 있는 반면, 부서빙셀은 특정 조건에 따라 활성화/비활성화되는 반송파이다. 상기 특정 조건은 기지국의 활성화/비활성화 지시자를 수신하였거나 단말내의 비활성화 타이머가 만료되는 경우가 될 수 있다. 활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. 비활성화(deactivation)는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다.
셋째, 주서빙셀은 DL PCC와 UL PCC가 짝(pair)으로 구성된다.
넷째, 각 단말마다 다른 CC를 주서빙셀로 설정할 수 있다.
다섯째, 주서빙셀에 설정되는 PUCCH가 상기 특수 부서빙셀에 대하여 정의될 수 있다. 또는 경합 기반 랜덤 액세스 절차가 상기 특수 부서빙셀에 대하여 정의될 수 있다. 특정 부서빙셀에 대하여 PUCCH가 추후 정의될 수도 있으며 이에 따라 특수 부서빙셀에 대한 타입1 잉여전력정보 및 타입2 잉여전력정보가 포함되는 형태도 고려될 수 있다.
여섯째, 상기 특수 부서빙셀에 대한 PUCCH는 특수 부서빙셀 구성 시 고정적으로 설정될 수도 있고, 또는 기지국이 해당 부서빙셀에 대한 재구성 시 RRC 시그널링(RRC 재구성 메시지)에 의해 할당(구성) 또는 해제될 수도 있다.
상기 특수 부서빙셀에 대한 PUCCH는, 기지국이 RRC 시그널링으로 구성한 특정 그룹 내에 존재하는 부서빙셀들의 ACK/NACK 정보 또는 CQI(channel quality information)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 특정 그룹은 부 시간 전진 그룹(secondary Timing Alignment Group : sTAG)일 수 있으며 또는 특정 기지국(예를 들어, 매크로 셀들만을 포함하는 매크로 기지국 또는 소형 셀들만을 포함하는 소형 기지국) 내에 포함된 서빙셀들로 구성된 그룹일 수도 있다.
일곱째, 기지국은 상기 특정 그룹내에 다수의 부서빙셀들 중 하나의 특수 부서빙셀을 구성하거나, 또는 특수 부서빙셀을 구성하지 않을 수도 있다. 상기 특수 부서빙셀을 구성하지 않는 이유는 경합 기반 랜덤 액세스 절차 또는 PUCCH가 상기 특정 그룹을 위해 설정될 필요가 없다고 판단되기 때문이다. 일 예로, 경합 기반 랜덤 액세스 절차가 상기 특정 그룹내의 어떤 부서빙셀에서도 진행될 필요가 없다고 판단하거나, 또는 현재 주서빙셀의 PUCCH의 용량이 충분하다고 판단하여 추가적인 부서빙셀에 대한 PUCCH를 설정할 필요가 없는 경우가 이에 해당한다.
주서빙셀과 부서빙셀의 특징에 관한 본 발명의 기술적 사상은 반드시 상기의 설명에 한정되는 것은 아니며, 이는 예시일 뿐이고 더 많은 예를 포함할 수 있다.
무선 통신 환경에서는 송신기에서 전파가 전파되어 수신기에서 전달되는 동안에 전파지연(propagation delay)을 겪을 수 있다. 따라서 송수신기 모두 정확히 송신기에서 전파가 전파되는 시간을 알고 있다 하더라도 수신기에 신호가 도착하는 시간은 송수신기간 거리, 주변 전파 환경 등에 의해 영향을 받게 되고 수신기가 이동하는 경우 시간에 따라 변하게 된다. 만일 수신기가 송신기가 전달하는 신호가 수신되는 시점을 정확히 알 수 없는 경우 신호 수신이 실패하거나 수신하더라도 왜곡된 신호를 수신하게 되어 통신이 불가능하게 된다.
따라서, 무선 통신 시스템에서는 하향링크/상향링크를 막론하고, 정보 신호를 수신하기 위해 기지국과 단말간 동기(synchronization)가 반드시 선결되어야 한다. 동기의 종류는 프레임 동기(frame synchronization), 정보 심볼 동기(information symbol synchronization), 샘플링 주기 동기(sampling period synchronization) 등 다양하다. 여기서, 샘플링 주기 동기는 물리적 신호를 구분하기 위해 가장 기본적으로 획득하여야 하는 동기이다.
상향링크의 경우 기지국은 다수의 단말들로부터 송신된 신호를 수신한다. 각 단말과 기지국간 거리가 상이한 경우 각 기지국이 수신하는 신호들은 서로 다른 송신지연 시간을 갖게 되고, 각 단말이 획득한 하향링크 동기를 기준으로 상향링크 정보를 송신하는 경우 각 단말의 정보가 서로 다른 시간에 해당 기지국에서 수신되게 된다. 이러한 경우, 기지국은 어느 하나의 단말을 기준으로 동기를 획득할 수가 없다. 따라서 상향링크 동기 획득은 하향링크와는 다른 절차가 필요하다.
단말의 상향링크 동기 획득을 위해 랜덤 액세스 절차(random access procedure)가 수행되며, 랜덤 액세스 과정 중에 단말은 기지국으로부터 전송되는 시간 정렬값(timing alignment value, 또는 TA 값이라 한다)에 기반하여 상향링크 동기를 획득한다. 상향링크 시간을 앞당기도록(advance) 하는 점에서, 시간 정렬 값은 시간 전진 값(timing advanced value)이라 불릴 수도 있다.
한편, 다중 반송파 시스템에서는 하나의 단말이 복수의 요소 반송파 또는 복수의 서빙셀들을 통해 기지국과 통신을 수행한다. 단말에 설정되는 복수의 서빙셀의 신호들이 모두 동일한 시간지연을 가지면, 단말은 하나의 시간 정렬 값만으로도 모든 서빙셀들에 대한 상향링크 동기 획득이 가능하다. 반면 복수의 서빙셀의 신호들이 서로 다른 시간지연을 가지면, 각 서빙셀마다 다른 시간 정렬 값이 요구된다. 즉, 다중 시간 정렬 값들(multiple timing alignment values)이 요구된다. 만약 다중 시간 정렬 값들을 획득하기 위해 단말이 각 서빙셀에 대해 일일이 랜덤 액세스를 수행한다면, 한정된 상향링크 자원에 오버헤드가 발생하고, 랜덤 액세스의 복잡도가 증가할 수 있다. 이러한 오버헤드와 복잡도를 줄이기 위해 시간 정렬 그룹(timing alignment group: TAG)이 정의된다.
시간 정렬 그룹은 주서빙셀을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 부서빙셀을 포함할 수도 있으며, 주서빙셀과 적어도 하나의 부서빙셀을 포함할 수도 있다.
이제, 잉여전력(Power Headroom; PH)에 관하여 설명한다.
잉여전력은 현재 단말이 상향링크 전송에 사용하는 전력 이외에 추가적으로 사용할 수 있는 여분의 전력을 의미한다. 예를 들어, 단말의 허용 가능한 범위의 상향링크 송신전력인 최대송신전력이 10W라고 가정하고, 현재 단말이 10Mhz의 주파수 대역에서 9W의 전력을 사용한다고 가정하자. 이때, 단말은 1W를 추가적으로 사용할 수 있으므로, 잉여전력은 1W가 된다.
여기서, 기지국이 단말에게 20Mhz의 주파수 대역을 할당한다면, 18W(=9Wㅧ2)의 전력이 필요하다. 그러나 상기 단말의 최대 전력이 10W이므로, 상기 단말에게 20Mhz를 할당한다면, 상기 단말은 상기 주파수 대역을 모두 사용할 수 없거나, 혹은 전력이 부족하여 기지국이 상기 단말의 신호를 제대로 수신할 수 없을 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 단말은 잉여전력이 1W임을 기지국으로 보고하여, 기지국이 잉여전력 범위내에서 스케줄링을 할 수 있도록 한다. 이러한 보고를 잉여전력보고(Power Headroom Report; PHR)라 한다.
잉여전력 보고절차를 통해 1) 각 활성화된 서빙셀마다 예정된(nominal) 단말의 최대송신전력과 예측된(estimated) UL-SCH(PUSCH) 송신전력간의 차이에 대한 정보, 2) 주서빙셀에서 예정된 단말의 최대송신전력과 예측된 PUCCH 송신전력간의 차이에 대한 정보, 또는 3) 주서빙셀에서 예정된 최대송신전력과 예측된 UL-SCH 및 PUCCH 송신전력간의 차이에 대한 정보가 서빙 기지국으로 전송될 수 있다.
단말의 잉여전력 보고는 2가지 타입(타입1, 타입2)로 정의될 수 있다. 임의의 단말의 잉여전력은 서빙셀 c에 대한 서브프레임 i에 대하여 정의될 수 있다.
<1. 잉여전력 보고의 타입 1 (타입 1 잉여전력)>
타입1 잉여전력은 단말이 1) PUCCH없이 PUSCH만 전송하는 경우, 2) PUCCH 및 PUSCH를 동시에 전송하는 경우, 및 3) PUSCH가 전송되지 않는 경우가 있다.
첫째, 만약 단말이 서빙셀 c에 대한 서브프레임 i 에 대하여 PUCCH 없이 PUSCH를 전송하는 경우, 타입1 보고에 대한 잉여전력은 다음 수학식과 같다.
Figure 112013029774850-pat00001
여기서, PCMAX ,c(i)는 서빙셀 c 에 대하여 구성된 최대 단말 송출전력
Figure 112013029774850-pat00002
을 데시벨 값[dB]으로 변환한 값이다.
여기서 PCMAX(i)는 기지국이 RRC 시그널링을 통해 단말에게 전송하는 값인 P-max을 기준으로 설정되는 PEMAX값과 각 단말의 하드웨어의 수준에 의해 결정하는 송출 전력클래스 (power class)의해 결정되는 PPowerClass 값 중 작은 값을 기준으로 설정된 최대송신전력 값을 기준으로 네트워크에서 설정한 오프셋 값들을 적용하여 산출한 최대 단말 송출전력 값이다. 여기서 상기 오프셋 값들은 최대 전력 감소 값 (MPR: maximum power reduction), 추가최대전력감소값 (A-MPR: additional maximum power reduction), 전력관리최대전력감소값 (P-MPR: Power Management Maximum Power Reduction)이 될 수 있으며 추가적으로 단말의 송신부 내 필터 특성을 많이 받는 대역여부에 따라 적용되는 오프셋 값(ΔTC)이 적용될 수 있다.
상기 PCMAX ,c(i)는 PCMAX(i)와 달리 서빙셀 c 에 한정하여 구성된 값이다. 따라서 상기 P-max 값도 서빙셀 c 에 대하여 구성된 값(PEMAX ,c)이며 상기 오프셋 값들 역시 각각 서빙셀 c 에 한정하여 구성된 값으로 계산된다. 즉, MPRc, A-MPRc, P-MPRc, ΔTC, c 으로 구성된다. 그러나 PPowerClass 값은 단말 단위로 계산 시 사용했던 값과 동일한 값을 이용하여 계산한다.
또한, MPUSCH ,c(i)는 서빙셀 c에 대한 서브프레임 i 에서 PUSCH이 할당된 자원의 대역폭을 RB의 개수로 표현한 값이다.
또한, PO _ PUSCH ,c(j) 는 서빙셀 c에 대한 PO _ NOMINAL _ PUSCH ,c(j)와 PO _ UE _ PUSCH ,c(j)의 합이며, 상위 계층으로부터는 j가 0 또는 1이다. 반지속적(semi-persistent) 그랜트 PUSCH 전송(또는 재전송)인 경우 j는 0인 반면, 동적 스케줄된 그랜트(dynamic scheduled grant) PUSCH 전송(또는 재전송)인 경우 j는 1이고, 랜덤 액세스 응답 그랜트 PUSCH 전송(또는 재전송)인 경우 j는 2이다. 또한, 랜덤 액세스 응답 그랜트 PUSCH 전송(또는 재전송)인 경우 PO _ UE _ PUSCH ,c(2)=0 이고, PO _ NOMINAL _ PUSCH ,c(2)는 PO _ PRE와 ΔPREAMBLE _ Msg3의 합이다, 여기서, 파라미터 PO_PRE(preambleInitialReceivedTargetPower) 와 ΔPREAMBLE _ Msg3는 상위계층으로부터 시그널링된다.
만약 j가 0 또는 1인 경우, 상위계층에서 제공되는 3비트 파라미터에 의해 αc∈{0,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1} 값들 중에서 하나가 선택될 수 있다. j가 2인 경우 항상 αc(j)=1이다.
PLc는 단말에서 계산된 서빙셀 c에 대한 하향링크 경로손실(path loss:PL, 또는 경로감쇄 또는 경로감쇠라고도 한다) 예상치의 dB 값이며, "referenceSignalPower-higher layer filtered RSRP"로부터 구할 수 있다. 여기서 referenceSignalPower은 상위계층에서 제공되는 값으로 하향링크 참조신호의 EPRE(Energy Per Resource Element) 값의 dBm 단위이다. RSRP(Reference Signal Received Power)는 참조 서빙셀에 대한 참조신호의 수신전력 값이다. 참조 서빙셀로 선택된 서빙셀 그리고 상기 PLc 계산을 위해 사용되는 referenceSignalPower과 higher layer filtered RSRP의 결정은 상위 계층 파라미터인 pathlossReferenceLinking에 의해 구성된다. 여기서, 상기 pathlossReferenceLinking에 의해 구성되는 참조서빙셀은 주서빙셀 또는 UL CC와 SIB2 연결설정되어 있는(corresponding) 부서빙셀의 DL SCC가 될 수 있다.
또한, ΔTF ,c(i)는 MCS (modulation coding scheme)에 의한 영향을 반영하기 위한 파라미터이며, 그 값은
Figure 112013029774850-pat00003
이다. 여기서, Ks는 각 서빙셀 c에 대하여 상위계층에서 deltaMCS-Enabled으로 제공되는 파라미터이며 1.25 또는 0이며, 특히, 전송 다이버시티(Transmit diversity)를 위한 모드인 전송 모드2(transmission mode 2)인 경우 Ks는 언제나 0이다. 또한, UL-SCH 데이터 없이 PUSCH를 통해 제어정보만이 전송되는 경우 BPRE=OCQI/NRE이고, 그 밖의 경우
Figure 112013029774850-pat00004
인데, C는 코드블록의 개수이며, Kr은 코드블록의 크기이며, OCQI는 CRC 비트수를 포함한 CQI/PMI 비트 개수이며, NRE는 결정된 자원 요소(Resource Element)들의 개수(즉,
Figure 112013029774850-pat00005
)이다. 또한, 만일 PUSCH를 통해 UL-SCH 데이터 없이 제어정보만이 전송되는 경우
Figure 112013029774850-pat00006
로 설정하고, 그 이외의 경우는 βPUSCH offset는 항상 1로 설정한다.
또한, δPUSCH ,c는 수정 값(correction value)으로서, 서빙셀 c에 대한 DCI 포맷0 또는 DCI 포맷4 내에 존재하는 TPC 명령(TPC command) 또는 다른 단말들과 공동으로 부호화되어 전송되는 DCI 포맷 3/3A내의 TPC 명령을 참조하여 결정된다. 상기 DCI 포맷 3/3A는 CRC 패리티(parity) 비트들이 TPC-PUSCH-RNTI 로 스크램블링 되어 있어 상기 RNTI 값이 할당된 단말들만이 확인할 수 있다. 여기서, 상기 RNTI값은 임의의 단말이 다수의 서빙셀들로 구성된 경우, 상기 각 서빙셀을 구분하기 위해 서빙셀마다 서로 다른 RNTI값이 할당될 수 있다. 이때, 현재 서빙셀 c에 대한 PUSCH 전력제어 조정 상태는 fc(i)로 주어지며, 서빙셀 c에 대하여 상위계층에 의해 누적(accumulation)이 활성화된 경우 또는 TPC 명령 δPUSCH ,c가 임시(Temporary)-C-RNTI에 의해 스크램블링된 DCI 포맷 0이 PDCCH에 포함되어 있는 경우 "fc(i)=fc(i-1)+δPUSCH ,c(i-KPUSCH)"이다. 여기서 δPUSCH ,c(i-KPUSCH)는 (i-KPUSCH)번째 서브프레임에서 전송되었었던 PDCCH 내의 DCI 포맷 0/4 또는 3/3A 내에 있는 TPC 명령이고, fc(0)는 누적 리셋 후 첫번째 값이다. 또한, KPUSCH 값은 FDD인 경우 4이다. TDD UL/DL 설정 0일 때 서브프레임 2 또는 7에서 PUSCH 전송을 스케줄링하는 PDCCH가 존재하는 경우, 상기 PDCCH내의 DCI 포맷 0/4 내에 UL 인덱스의 LSB(Least significant bit) 값이 1로 설정되어 있다면 KPUSCH 는 7이다.
둘째, 만약 단말이 서빙셀 c에 대한 서브프레임 i에 대하여 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하는 경우, 타입1 잉여전력은 다음 수학식과 같다.
Figure 112013029774850-pat00007
여기서,
Figure 112013029774850-pat00008
은 서브프레임 i 에서 PUSCH전송만이 있다고 가정하에 계산된 값이다. 이 경우, 물리계층은 PCMAX ,c(i)대신에
Figure 112013029774850-pat00009
을 상위계층에 전달한다.
셋째, 만일 단말이 서빙셀 c에 대한 서브프레임 i에 대하여 PUSCH가 전송되지 않는 경우, 타입 1 잉여전력은 다음과 수학식과 같다.
Figure 112013029774850-pat00010
여기서,
Figure 112013029774850-pat00011
는 MPR는0dB, A-MPR는 0dB, P-MPR은 0dB, 및 ΔTC는 0dB임을 가정하고 계산된다.
<2. 잉여전력 보고의 타입2 (타입2 잉여전력)>
타입2 잉여전력은 단말이 주서빙셀에 대한 서브프레임 i에 대하여 PUCCH 및 PUSCH를 동시에 전송하는 경우, PUCCH 없이 PUSCH를 전송하는 경우, PUSCH 없이 PUCCH를 전송하는 경우, 및 PUCCH 또는 PUSCH를 전송하지 않는 경우가 있다.
첫째, 만일 단말이 주서빙셀에 대한 서브프레임 i에 대하여 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하는 경우, 타입2 잉여전력은 다음 수학식과 같이 계산된다.
Figure 112013029774850-pat00012
여기서, ΔF_ PUCCH(F)은 상위계층(RRC)에서 정의되며, 각 ΔF_ PUCCH(F)값은 PUCCH 포맷 1a과 관계된 PUCCH 포맷(F)와 일치한다. 여기서, 각 PUCCH 포맷(F)은 다음 표와 같다.
Figure 112013029774850-pat00013
만약, 단말이 상위계층에 의해 PUCCH 전송을 2개의 안테나 포트들에 대하여 구성되었다면, 각 PUCCH 포맷 F'에 대한 ΔTxD(F') 값은 상위계층에서 제공받는다. 만일 그렇지 않다면 언제나 ΔTxD(F')=0이다.
또한, h(nCQI,nHARQ,nSR)은 PUCCH 포맷마다 다른 값을 갖는다. 여기서 nCQI는 CQI(channel quality information)정보의 비트 수를 나타낸다. 또한 만약 서브프레임 i 에서 SR(scheduling request)가 구성되어 있으며 단말의 UL-SCH와 관련된 어느 전송 블록에서 SR 구성이 존재하지 않는다면 nSR=1이고, 이외의 경우는 nSR=0이다. 만약, 단말이 하나의 서빙셀에 설정되어 있으면 nHARQ는 서브프레임 i에서 전송된 HARQ-ACK 비트 수이다. PUCCH 포맷 1/1a/1b에 대하여 h(nCQI,nHARQ,nSR)=0이다. 채널 선택(channel selection)의 PUCCH 포맷 1b에 대하여 단말이 하나 이상의 서빙셀에 설정되어 있으면 h(nCQI,nHARQ,nSR)=(nHARQ-1)/2이고, 그밖의 경우 h(nCQI,nHARQ,nSR)=0이다. PUCCH 포맷 2/2a/2b 및 노멀 순환 프리픽스(normal cyclic prefix)에 대하여, nCQI가 4보다 크거나 같으면 h(nCQI,nHARQ,nSR)=10log10(nCQI/4)이며, 그 밖의 경우 h(nCQI,nHARQ,nSR)=0다. PUCCH 포맷 2 및 확장된 순환 프리픽스(extended cyclic prefix)에 대하여 "nCQI+nHARQ"가 4보다 크거나 같으면 h(nCQI,nHARQ,nSR)=10log10((nCQI+nHARQ)/4)이며, 그 밖의 경우 h(nCQI,nHARQ,nSR)=0이다. PUCCH 포맷 3에 대하여, 단말이 상위 계층에 의하여 2 안테나 포트에서 PUCCH를 전송하도록 설정되어 있거나, 단말이 11 비트의 HARQ-ACK/SR 를 전송하도록 설정되어 있다면 h(nCQI,nHARQ,nSR)=(nHARQ+nSR-1)/3이고, 그 밖의 경우 h(nCQI,nHARQ,nSR)=(nHARQ+nSR-1)/2이다. PO _ PUCCH는 상위 계층에 의해 제공되는 PO_NOMINAL_PUCCH 파라미터 및 PO _ UE _ PUCCH 파라미터의 합으로 구성된 파라미터이다.
둘째, 만일 단말이 주서빙셀에 대한 서브프레임 i에 대하여 PUCCH없이 PUSCH를 전송하는 경우, 타입2 잉여전력은 다음 수학식과 같이 계산된다.
Figure 112013029774850-pat00014
셋째, 만약 단말이 주서빙셀에 대한 서브프레임 i에 대하여 PUSCH없이 PUCCH를 전송하는 경우, 타입2 잉여전력은 다음 수학식과 같이 계산된다.
Figure 112013029774850-pat00015
넷째, 만약 단말이 주서빙셀에 대한 서브프레임 i에 대하여 PUCCH 또는 PUSCH를 전송하지 않는 경우, 타입2 잉여전력은 다음 수학식과 같이 계산된다.
Figure 112013029774850-pat00016
여기서,
Figure 112013029774850-pat00017
는 MPR는 0dB, A-MPR는 0dB, P-MPR은 0dB, 및 ΔTC는 0dB임을 가정하고 계산된다.
잉여전력값은 1dB 단위로 결정되며 반올림을 통해 40dB 내지 -23dB 범위내의 값 중에 가장 가까운 값으로 결정되어야 한다. 상기 결정된 잉여전력값은 물리계층에서 상위계층으로 전달된다.
한편, 보고된 잉여전력은 1개의 서브프레임에서 예측된(estimated) 값이다.
만약, 확장된 잉여전력보고(Extended PHR, 이하에서 확장된 PHR이라한다)가 구성되어 있지 않으면 주서빙셀에 대한 타입1 잉여전력 값만이 보고된다. 반면, 확장된 잉여전력보고가 구성되어 있으면 상향링크가 구성된 활성화되어 있는 서빙셀들 각각에 대하여 타입1 잉여전력 값 및 타입2 잉여전력 값이 보고된다. 확장된 잉여전력보고는 이하에서 자세히 설명한다.
잉여전력 보고 지연(reporting delay)은 잉여전력 참조 구간의 시작 시점과 잉여전력 값을 무선 인터페이스를 통해 단말이 전송하기 시작하는 시점간의 차이를 말한다. 잉여전력 보고 지연은 0ms가 되어야 하며, 잉여전력 보고 지연은 잉여전력 보고를 위한 모든 구성된 트리거링 기법들에 대하여 적용될 수 있다.
보고되는 잉여전력의 매핑(mapping)은 다음의 표와 같이 주어질 수 있다.
Figure 112013029774850-pat00018
표 2를 참조하면, 잉여전력은 -23dB에서 +40dB의 범위내에 속한다. 잉여전력을 표현하는데 6비트가 사용된다면, 64(=26)가지의 인덱스를 나타낼 수 있는 바, 잉여전력은 총 64개의 수준(level)으로 구분된다. 일 예로, 잉여전력을 표현하는 비트가 "0"(6비트로 나타내면 "000000")이면 잉여전력의 수준이 "-23≤PPH≤-22dB"임을 나타낸다.
한편, 잉여전력 보고의 제어는 주기적 잉여전력 보고 타이머(periodicPHR-Timer, 이하 "주기적 타이머"라 한다)와 차단 타이머(prohibitPHR-Timer)를 통해 가능하다. RRC 메시지를 통해"dl-PathlossChange"값을 전송함으로써 단말이 하향링크에서 측정한 경로 손실값의 변화 및 전력 관리에 의한 전력 백오프 요구값(P-MPR)의 변화에 의한 잉여전력보고의 트리거링을 제어한다.
잉여전력보고는 이하의 이벤트들 중 적어도 하나가 발생하는 경우 트리거링 될 수 있다.
일 예로, 단말이 새로운 전송을 위해 상향링크 자원을 확보하여 마지막 잉여전력보고 전송을 진행한 이후에 경로 손실 참조로 사용되는 적어도 하나의 활성화된 서빙셀에서 경로 손실값(예를 들어, 단말이 측정한 경로손실 추정치)이 보다 더 크게 변경되고 차단 타이머가 만료되거나, 차단 타이머가 만료되고 경로 손실 참조로 사용되는 적어도 하나의 활성화된 서빙셀에서 경로 손실값(dB)이 보다 더 크게 변경된 경우 잉여전력보고가 트리거링된다. 경로손실 추정치는 RSRP에 기반하여 단말에 의해 측정될 수 있다.
다른 예로, 주기적 타이머가 만료된 경우, 잉여전력보고가 트리거링된다. 잉여전력은 수시로 변하기 때문에 주기적 잉여전력 보고 방식에 따라서, 단말은 주기적 타이머가 만료되면, 잉여전력 보고를 트리거링하고, 잉여전력이 보고되면, 주기적 타이머를 재구동한다.
또 다른 예로, 사용금지를 제외한 잉여전력보고 동작과 관련한 구성 또는 재구성이 RRC 또는 MAC과 같은 상위계층에 의해 이루어진 경우, 잉여전력보고가 트리거링된다.
또 다른 예로, 상향링크가 구성된 부서빙셀이 활성화된 경우, 잉여전력보고가 트리거링된다.
또 다른 예로, 단말이 새로운 전송을 위해 상향링크 자원을 확보하고 있는 경우 상향링크가 구성된 활성화된 서빙셀들중 어느 하나라도 해당 TTI에서 상향링크 자원을 통한 상향링크 데이터 전송 또는 PUCCH 전송 시 마지막 잉여전력보고 전송을 진행한 이후에 상향링크 전송을 위한 자원할당이 되어 있거나 또는 PUCCH 전송이 해당셀에 존재하는 경우, 그리고 마지막 잉여전력보고 전송 이후에 전력백오프 요구값(P-MPRc) 의 변화가 "dl-PathlossChange"[dB] 값보다 더 큰 경우, 잉여전력보고가 트리거링된다.
트리거링의 일 예로, 단말이 해당 TTI에 대한 새로운 전송을 위한 자원을 할당받은 경우, 다음 3가지 단계(step)를 수행한다.
(1) 마지막 MAC 리셋 후 새로운 전송을 위한 첫번째 상향링크 자원할당인 경우, 주기적 타이머를 시작한다.
(2) 마지막 잉여전력보고 전송 이후 적어도 하나의 잉여전력보고가 트리거링되었거나 전송한 잉여전력보고가 첫번째 트리거링된 잉여전력보고인 경우이고, 할당된 상향링크 자원들이 잉여전력보고 MAC 제어요소(확장된 PHR을 포함)를 전송하기에 충분한 공간을 제공하는 경우에, 1) 만일 확장된 PHR가 구성되어 있다면, 각 상향링크가 구성되어 있으며 활성화된 서빙셀에 대하여 타입 1 잉여전력 값을 획득하고, 만약 단말이 해당 TTI에 해당 서빙셀을 통해 상향링크 전송을 위한 상향링크 자원할당을 받았다면 물리계층으로부터 PCMAX ,c 필드에 상응하는 값을 획득하고, 확장된 PHR MAC CE(Extended Power Headroom Report MAC Control Element)를 생성하고 전송한다. 2) 만일 확장된 PHR가 구성되어 있으며, simultaneousPUCCH-PUSCH 가 구성되어 있다면, 주서빙셀에 대한 타입2 잉여전력 값을 획득하며, 만일 단말이 해당 TTI에 PUCCH 전송을 하는 경우 물리계층으로부터 PCMAX ,c 필드에 상응하는 값을 획득하고, 확장된 PHR MAC CE를 생성하고 전송한다. 3) 만일 확장된 PHR 가 구성되어 있지 않다면, 물리계층으로부터 타입1 잉여전력 값을 획득하고, 잉여전력보고 MAC 제어요소를 생성하고 전송한다.
(3) 단말은 주기적 타이머를 시작 또는 재시작하고, 차단 타이머를 시작 또는 재시작하고, 모든 트리거된 잉여전력보고를 취소한다.
한편, 확장된 PHR MAC CE는 MAC PDU의 서브헤더내의 LCID에 의해 확인된다. 확장된 PHR MAC CE는 다양한 크기를 가질 수 있다.
이제, 소형 셀에서의 이중 연결(dual connectivity)를 설명한다.
단말이 적어도 하나의 소형 셀만을 포함하는 소형 기지국과 적어도 하나의 매크로 셀만을 포함하는 매크로 기지국으로부터 각각 서로 다른 주파수 대역을 통해 서비스를 수신할 수 있다. 이를 단말의 이중 연결이라고도 한다. 소형 기지국과 같이 송신 전력이 낮은 기지국을 저전력 노드(low power node : LPN)라고도 한다.
기지국에 주파수 자원을 할당하는 경우는 소형 셀을 포함하는 기지국(이하, 소형 기지국이라 한다)과 매크로 셀을 포함하는 기지국(이하, 매크로 기지국이라 한다)이 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 경우(예, 소형 기지국이 F1 주파수 대역을 사용하고 매크로 기지국이 F2 주파수 대역을 사용하는 경우) 또는 소형 기지국과 매크로 기지국이 동일한 주파수 대역을 사용하는 경우가 있다.
도 2는 본 발명에 적용되는 단말의 이중 연결 상황의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, F2 주파수 대역이 매크로 기지국에 할당되고, F1 주파수 대역이 소형 기지국에 할당된다. 단말은 매크로 기지국으로부터 F2 주파수 대역을 통해 서비스를 수신하는 동시에, 소형 기지국으로부터 F1 주파수 대역을 통해 서비스를 수신할 수 있는 상황이다.
이와 같이 단말이 소형 셀과 매크로 셀 간의 이중 연결되는 경우, 단말이 동시에 소형 셀 및 매크로 셀과 연결 설정되거나, 연결을 운용하는 방안이 제안된다.
무선통신 시스템(예, LTE 시스템)에서, 단말과 셀 간의 연결 설정은 논리적 경로설정과 무선 연결 설정으로 구분될 수 있다.
논리적 경로설정은 엔드-투-엔드(End-to-End)로 데이터가 전송되기 위한 경로 설정이다. 예를 들어, EPS 베어러(EPS Bearer)설정, 무선 베어러(Radio Bearer) 설정 등이 있다.
논리적 경로설정은 무선 연결 설정을 포함하지 않거나, 일부 또는 전체의 무선연결설정에 대한 설정을 포함할 수 있다.
무선 연결설정은 실제 무선 통신 데이터를 송수신하기 위해 필요한 일련의 설정이다. 예를 들어, 시스템 정보 설정, PHY / MAC 파라미터 설정, RRC 연결설정 등이 있다.
본 발명은 매크로 셀 및 소형 셀과 단말간의 이중 연결을 구성한 상황에서 가능한 무선 연결 방식 각각에서 PHR을 운용하는 방안을 제안한다.
본 발명에서 논리적 경로설정은 다음 도 3 내지 도 4를 통해 예를 들어 설명한다. 단 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 매크로 셀에 대한 설명과 소형 셀에 대한 설명은 바뀔 수 있다.
이중 연결의 일 예로, 단말에 대한 데이터 서비스를 위해 구성된 상위계층(예, RLC / PDCP 계층)은 매크로 셀 또는 소형 셀을 포함하는 기지국에 따라 하나의 기지국에만 존재하거나, 각 기지국마다 독립적으로 존재하거나, 각 기지국마다 존재하되 상호 협력관계 혹은 주종관계로 연결될 수 있다.
도 3은 단말이 소형 기지국 및 매크로 기지국과 이중 연결 설정을 하는 경우의 일 예이다.
도 3을 참조하면, 매크로 기지국은 PDCP, RLC, MAC, PHY 계층을 포함하지만, 소형 기지국은 RLC, MAC 및 PHY 계층을 포함한다.
매크로 기지국의 PDCP 계층이 백홀(backhaul)을 통한 Xa 인터페이스 프로토콜(Xa interface protocol)을 이용하여 소형 기지국의 RLC 계층과 연결된다. RAN 계층에서 분리되기 때문에 RAN 스플릿(RAN split)이라고도 한다. 여기서 상기 Xa 인터페이스 프로토콜은 LTE 시스템 내 기지국간에 정의된 X2 인터페이스 프로토콜이 될 수도 있다.
단말은 F1 주파수 대역을 부서빙셀로 하여 소형 기지국으로부터 서비스를 수신하고, F2 주파수 대역을 주서빙셀로 하여 매크로 기지국으로부터 서비스를 수신한다.
RAN 스플릿의 경우, 매크로 기지국과 소형 기지국간에 물리적으로 연결된 백홀을 통한 시그널링이 비교적 큰 지연시간(예, 25ms ~ 60ms) 이후에 도착하는 경우, 매크로 기지국이 단말에 대한 스케줄러가 되는 경우가 있다. 왜냐하면, 현재 LTE 시스템과 같이 고속 전송을 위해 설계된 무선 통신 시스템에서, 스케줄러는 매우 짧은 시간 단위(예, 1ms)로 동적 자원할당을 지원할 수 있어야 하기 때문이다.
이때, 상기 백홀을 통한 시그널링의 지연시간으로 인하여, 스케줄러가 존재하지 않은 소형 기지국내의 상기 동적 자원할당을 위한 스케줄링 정보의 생성 시점과 실제 적용되는 시점간의 차이로 인해 성능열화가 발생할 수 있다. 따라서 소형 기지국에도 별도의 스케줄러가 필요하다. 이는 이하에서 설명하는 케이스 1에 해당한다.
반면, 무선링크의 유효성, 보안, 신뢰도, 핸드오버 제어 등의 이유로 RRC 계층과 같은 제어-평면(control plane)이 매크로 기지국에만 존재할 수 있다. 소형 기지국을 통한 자원효율의 성능 열화를 감수하더라도 스케줄러는 매크로 기지국에만 존재한다.
단말에서 생성되어 기지국에게 전달될 때까지 지연시간이 최대한 적어야 하며 단말에서 생성하여 상기 스케줄러에게 제공되는 제어정보의 경우, 상기 단말은 상기 제어정보가 포함된 상향링크 송신을 스케줄러가 포함된 하나의 기지국(즉, 매크로 기지국)으로만 한정하여 송신한다. 이는 이하에서 설명하는 케이스 2 또는 케이스 3에 해당한다.
한편, 스케줄러 존재 여부는 RAN 스플릿/CN 스플릿과는 별개로 RRC 계층의 존재 여부와 더욱 밀접하게 관련되어 있다. RLC 계층 이상의 계층이 모든 기지국에 존재하게 되면 기본적으로 MAC/PHY에 대한 스케줄링은 별개의 스케줄러에 의해 진행될 수 있는 개연성이 있다.
도 4는 단말이 소형 기지국과 이중 연결 설정을 하는 경우의 다른 예이다.
도 4를 참조하면, 소형 기지국과 매크로 기지국은 각각 PDCP, RLC, MAC 및 PHY 계층을 포함한다.
매크로 기지국과 소형 기지국은 각각 PDCP 계층을 포함하고 있으며, 각각 단말의 상향링크 전송을 스케줄링할 수 있다.
EPS 베어러가 코어 네트워크(Core Network)에서 분리되기 때문에 CN 스플릿이라고도 한다.
이하에서, 본 발명에 따라서 두 개 이상의 기지국과 상향링크 무선 연결이 설정된 단말이 잉여전력보고를 트리거링하고 잉여전력정보를 구성하여 각 기지국에게 보고함을 하향링크 및 상향링크 전송 방식에 따라서 설명한다.
단말의 상향링크 및 하향링크 연결을 세 가지 경우(case)로 나누어 설명한다. 1) 두 개 이상의 서로 다른 기지국으로부터 하향링크 신호를 동시에 수신할 수 있고, 상향링크신호를 동시에 송신할 수 있는 경우, 2) 두 개 이상의 서로 다른 기지국으로부터 하향링크신호를 동시에 수신할 수 있으나 상향링크 신호를 한 순간에 하나의 기지국으로만 전송할 수 있는 경우, 3) 두 개 이상의 서로 다른 기지국 중 한 순간에 하나의 기지국으로부터 하향링크신호를 수신할 수 있고, 이에 상응하는 순간에 상기 기지국으로만 상향링크신호를 송신할 수 있는 경우로 나누어 설명한다.
<case 1 : 두 개 이상의 서로 다른 기지국으로부터 하향링크신호를 동시에 수신할 수 있고, 서로 다른 기지국으로 상향링크신호를 동시에 송신할 수 있는 경우>
도 5는 본 발명에 따라서 단말이 잉여전력보고를 보고하는 절차의 일 예를 나타내는 흐름도이다. 제1 기지국과 제2 기지국은 백홀(Backhaul) 연결을 통하여 PHR 정보를 공유하는 예이다(실시예 1-1).
도 5를 참조하면, 단말은 경로 손실(PathLoss : PL) 변경을 트리거링 기준으로 하거나, PHR 주기적 타이머를 기준으로 하여 잉여전력보고(Power Headroom Report :PHR)를 트리거링한다(S500).
일 예로, 단말은 경로 손실 변경을 트리거링 기준으로 PHR을 트리거링한다.
구체적으로, 현재 시점을 기준으로 가장 최근에(또는 바로 이전에) PHR을 전송한 후, 단말은 경로 손실 참조(pathloss reference:PLR)로 사용되는 적어도 하나의 활성화된 서빙셀에서 경로 손실값(일 예로, dB단위)의 변동폭이 소정의 값(예, 'dl-PathlossChange'로 설정된 값) 이상인 상황이 발생하고 PHR 차단 타이머(예, prohibitPHR-Timer)가 만료된 경우, 또는 상기 PHR 차단 타이머가 만료되고 상기 상황이 발생한 경우에 PHR을 트리거링한다.
여기서, PLR은 경로 손실을 계산하기 위해 RSRP 값을 측정하는 기준이 되는 DL CC를 의미한다. PLR를 설정함으로써 상향링크 제어에 더 적합한 DL CC를 선택할 수 있다. 이는 배치(deployment) 상황과 관련된다.
예를 들어 동일한 주파수 대역 내에 정의된 서로 다른 DL CC의 경우, 상기 DL CC들이 모두 동일 기지국에서 전송되면 각 DL CC에 대한 경로 손실은 거의 유사할 것이다. 그러나, 상기 DL CC들이 서로 다른 물리적 위치에 존재하는 기지국 또는 RRH 등을 통해 각각 전송되면 상기 각 DL CC에 대한 경로 손실은 서로 다를 것이다. 따라서 UL CC가 타겟팅하는 기지국에 따라 경로 손실을 측정할 상기 경로 손실 참조를 다르게 설정할 수 있도록 한 것이다.
도 6은 단말이 경로 손실값의 변경을 기초로 PHR을 트리거링함의 일 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 부서빙셀의 경로 손실값(M, 605)은 소정의 임계값(dl-PathlossChange)보다 작지만 주서빙셀의 경로 손실값(K, 610)는 상기 소정의 임계값(dl-PathlossChange)보다 크므로, 만약 PHR 차단 타이머가 만료되었다면 단말은 PHR을 트리거링 한다.
이때, 상기 경로 손실 값이 계산된 서빙셀들(즉, 주서빙셀 또는 부서빙셀)은 매크로 기지국 또는 소형 기지국 내에 존재하는 서빙셀들 중 하나이다.
sTAG 내 부서빙셀의 PLR은 상기 부서빙셀 자신의 DL CC이다. pTAG 내 부서빙셀의 PLR은 상기 부서빙셀 자신의 DL CC 또는 주서빙셀의 DL CC이며, 어느 CC인지는 RRC 시그널링을 통해 결정될 수 있다.
도 7은 본 발명에 적용되는 PLR 설정의 일 예를 설명하는 도이다.
도 7을 참조하면, sTAG1 내 부서빙셀인 SCell2의 PLR은 자신의 DL CC(705)이다.
또한, pTAG내 SCell1의 PLR은 자신의 DL CC(710) 또는 PCell의 DL CC(715)이다.
한편, 상기 PHR 차단 타이머는 단말 단위로 구성되거나, 기지국 단위로 구성될 수 있다. 기지국을 기준으로 구성되는 경우, PHR 차단 타이머로 구성될 수도 있다.
도 8은 PHR 차단 타이머 설정의 일 예를 설명하는 도이다.
도 8을 참조하면, 매크로 기지국에 대하여 제1 PHR 차단 타이머(Prohibit timer1, 800)이 구성되고, 소형 기지국에 대하여 제2 PHR 차단 타이머(Prohibit timer2, 805)가 구성될 수 있다. 제1 PHR 차단 타이머는 매크로 기지국내에 포함된주시간전진그룹(pTAG) 및 부시간전진그룹1(sTAG1)의 상향링크 전송에 대하여 구성되며, 제2 PHR 차단 타이머는 부시간전진그룹(sTAG2)의 상향링크 전송에 대하여 구성된다. 또한 각 서빙셀별로 PHR 차단 타이머가 구성될 수도 있다. 각 서빙셀에 존재하는 PHR 차단 타이머는 해당 서빙셀에 대한 PHR이 구성되어 전송되게 되면 타이머 동작을 시작한다. 예를 들어, 주서빙셀과 부서빙셀1에 대한 PH관련 정보가 포함된 PHR이 전송되면 주서빙셀과 부서빙셀1에 구성된 타이머가 동시에 시작된다. 그러나 상기 PHR에 포함되지 않은 부서빙셀2의 경우는 타이머가 시작되지 않는다.
한편, 단계 S500의 PHR 트리거링 기준의 다른 예로, 단말은 PHR 주기적 타이머가 만료된 경우 PHR을 트리거링한다.
이때, PHR 주기적 타이머는 단말 단위로 구성되거나, 기지국 단위로 구성될 수 있다. 또는, PHR 주기적 타이머는 상기 도 8의 PHR 차단 타이머와 동일하게 구성될 수 있다.
단계 S500에 이어서, 단말은 PHR 전송 기준을 만족하면 PHR을 제1 기지국으로 전송한다(S505). 일 예로, 매크로 기지국 밑 소형 기지국 모두 단말로부터 상향링크신호를 수신할 수 있으므로, 제1 기지국은 매크로 기지국 또는 소형 기지국 중 하나 일 수 있다. 다른 예로, 제1 기지국은 SmC에 대한 스케줄러이고, 제2 기지국은 MAC에 대한 스케줄러일 수 있다.
일 예로, 'PHR 전송 기준'은 각 기지국에 해당하는 서빙셀들에 대하여 동일 TTI에서 할당된 상향링크 자원들이 전체 활성화된 서빙셀들에 대한 PH,c(즉, 서빙셀에 c에 대한 PH) 및 PCMAX ,c(즉, 서빙셀 c에 대한 PCMAX)를 모두 포함하는 확장(extended) PHR MAC CE을 전송하기에 충분한 공간을 제공하는 경우일 수 있다. 상기 PHR 전송 기준을 만족하면 단말은 PHR을 전송한다.
PHR은 주파수 대역 F1에 대한 PH 및 주파수 대역 F2에 대한 PH,c 및 PCMAX,c를 모두 포함한다. 왜냐하면, 소형 기지국 및 매크로 기지국 모두 단말에 스케줄러가 될 수 있는 상황에서, 소형 기지국 및 매크로 기지국에 이중 연결된 단말에 대한 효율적인 상향링크 자원할당을 위하여 주파수 대역 F1 및 F2에 대한 잉여전력 정보가 모두 요구되기 때문이다.
상기 PHR을 기초로 제1 기지국은 단말에 대한 상향링크 스케줄링을 할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따라서 단말이 제1 기지국 또는 제2 기지국으로 전송하는 PHR의 MAC 제어 요소의 일 예를 나타낸다. 예를 들어 PHR의 MAC 제어 요소는 확장된 PHR MAC 제어 요소(Extended PHR MAC CE)일 수 있다.
도 9를 참조하면, Ci 필드(901,…,907) 는 부서빙셀 인덱스(SCell Index) "i"를 의미하며, Ci 필드가 "1"일 경우 해당 부서빙셀에서 PH 값이 보고 됨을 의미하고, "0"일 경우 해당 부서빙셀에서 PH 값이 보고되지 않음을 의미한다.
한편, C0 필드(900)는 주서빙셀에 해당하는 인덱스로 설정되어 주서빙셀에 대한 "PH,c" 및 "PCMAX,c "포함됨을 지시할 수 있다. 즉, C0필드(900)는 전송되는 PHR MAC CE가 주서빙셀을 포함하는 스케줄러에 대한 것인지 여부를 지시하는 지시 역할을 한다.
또한, V 필드(910)는 실제 전송을 기반으로 한 PH값인지 아니면 참조 포맷에 대한 PH 값인지를 지시하는 지시자이다. 타입1 잉여보고의 경우, 'V=0'이면 실제 PUSCH 전송이 있음을 지시하고, 'V=1'면 PUSCH 참조 포맷을 사용함을 지시한다. 타입2 잉여보고의 경우, 'V=0'이면 실제 PUCCH 전송이 있음을 지시하고, 'V=1'은 PUCCH 참조 포맷을 사용함을 지시한다. 타입1 잉여보고 및 타입2 잉여보고에 대하여 공통적으로 'V=0'이면 관련 PCMAX,c 필드가 존재함을 지시하고, 'V=1'이면 관련 PCMAX,c 필드가 생략됨을 지시한다.
또한, PH 필드(915)는 잉여전력값에 대한 필드이며, 6비트일 수 있다.
또한, P 필드는 단말이 전력 관리에 의한 전력 백오프(P-MPR)를 적용하였는지 여부를 지시하며, 일 예로 상기 전력 백오프로 인해 PCMAX,c 필드 값이 다른 값을 갖게 되는 경우 'P=1'로 설정된다.
또한, PCMAX,c 필드는 앞선 PH 필드의 계산을 위해 사용되는 PCMAX,c 또는
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를 지시하며, 이 필드 값은 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다.
단계 S505에 이어서, 제1 기지국은 제2 기지국으로 백홀을 통해 PHR을 전달한다(S510).
상기 PHR은 주파수 대역 F1에 대한 PH 및 주파수 대역 F2에 대한 PH를 모두 포함한다.
일 예로, 제1 기지국이 매크로 기지국일 경우 제2 기지국은 소형 기지국이다.
다른 예로, 제1 기지국이 소형 기지국일 경우 제2 기지국은 매크로 기지국이다.
상기 PHR을 기초로 제2 기지국은 단말에 대한 상향링크 스케줄링을 할 수 있다.
도 10는 본 발명에 따라서 단말이 잉여전력보고를 보고하는 절차의 다른 예를 나타내는 흐름도이다. 제1 기지국과 제2 기지국 사이의 연결(예, 백홀)과 무관하게 단말이 제1 기지국 및 제2 기지국으로 직접 PHR을 전송하는 예이다(실시예 1-2). 이를 다이렉트 시그널링(Direct signaling)이라고도 한다.
도 10을 참조하면, 단말은 경로 손실 변경을 트리거링 기준으로 하거나, PHR 주기적 타이머를 기준으로 하여 PHR을 트리거링한다(S1000).
일 예로, 단말은 경로 손실 변경을 트리거링 기준으로 PHR을 트리거링한다.
다른 예로, 단말은 PHR 주기적 타이머가 만료된 경우를 트리거링 기준으로 PHR을 트리거링한다. 이때, PHR 주기적 타이머는 단말 단위로 구성되거나, 기지국 단위로 구성되거나, PHR 차단 타이머와 동일하게 구성될 수 있다.
단계 S1000에 이어서, PHR 전송 기준을 만족하면, 단말은 PHR을 제1 기지국 및 제2 기지국으로 중복 전송한다(S1005).
중복 전송에는 동시 전송과 비동시 전송이 있다. 동시전송은 단말이 동일한 TTI에 대하여 모든 기지국(예, 소형기지국, 매크로 기지국)들로부터 상향링크 자원할당 정보를 수신하거나 구성되어 있는 경우에 PHR이 전송되는 것을 의미하고, 비동시전송은 단말이 상향링크 자원할당 정보를 수신하거나 구성되어 있는 기지국으로 PHR 전송하는 것을 의미한다.
일 예로, 단말마다 하나의 타이머가 설정될 수 있는 경우 동시전송이 수행되고, 기지국마다 하나의 타이머가 설정될 수 있는 경우에 비동시 전송이 수행될 수 있다.
다른 예로, 상기 중복 전송은 단말이 특정한 하나의 셀을 통해 복수의 기지국으로 전송될 수 있다. 이때, 단말이 특정한 하나의 셀은 특정 스케줄러가 존재하는 셀일 수 있다.
즉, 제1 기지국에 대한 PHR 전송과 제2 기지국에 대한 PHR 전송은 동시에 수행되거나, 제1 기지국에 대한 PHR 전송이 먼저 수행되거나, 제2 기지국에 대한 PHR 전송이 먼저 수행될 수도 있다.
또 다른 예로, 제1 기지국은 매크로 기지국 또는 소형 기지국 중 하나 일 수 있다. 또 다른 예로, 제1 기지국은 SmC에 대한 스케줄러이고, 제2 기지국은 MAC에 대한 스케줄러일 수 있다.
한편, 일 예로, 'PHR 전송 기준'은 각 기지국에 해당하는 서빙셀들에 대하여 동일 TTI에서 할당된 상향링크 자원들이 전체 활성화된 서빙셀들에 대한 PH,c 및 PCMAX,c를 모두 포함하는 확장된 PHR MAC CE을 전송하기에 충분한 공간을 제공하는 경우일 수 있다. 상기 PHR 전송 기준을 만족하면 단말은 PHR을 전송한다.
상기 PHR은 주파수 대역 F1에 대한 PH 및 주파수 대역 F2에 대한 PH를 모두 포함한다. 일 예로, 상기 PHR의 MAC 제어 요소는 상기 도 9와 같다.
상기 PHR을 기초로 제1 기지국 및 제2 기지국은 각각 단말에 대한 상향링크 스케줄링을 할 수 있다.
<case 2 : 두 개 이상의 서로 다른 기지국으로부터 하향링크신호를 동시에 수신할 수 있으나 상향링크 신호를 한 순간에 하나의 기지국으로만 전송할 수 있는 경우 >
도 11은 본 발명에 따라서 단말이 잉여전력보고를 보고하는 절차의 또 다른 예를 나타내는 흐름도이다. 상향링크 물리계층 스케줄링 권한이 있는 제2 기지국이 상향링크 물리계층 스케줄링 권한이 없는 제1 기지국을 백홀 연결을 통하여 스케줄링하는 예이다(실시예 2-1). 예를 들어, 상기 도 3과 같은 RAN 스플릿의 경우이다.
일 예로, 제1 기지국은 MAC에 대한 스케줄러(Scheduler for MAC)일 수 있다.
다른 예로, 단말이 상향링크 TDM(Time Division Multiplexing) 동작을 수행할 때 PHR이 전송됨에 관한 것일 수 있다.
또 다른 예로, 제2 기지국은 매크로 기지국이고, 제1 기지국은 소형 기지국일 수 있다.
도 11를 참조하면, 단말은 경로 손실 변경을 트리거링 기준으로 하거나, PHR 주기적 타이머를 기준으로 하여 PHR을 트리거링한다(S1100).
일 예로, 단말은 경로 손실 변경을 트리거링 기준으로 PHR을 트리거링한다.
다른 예로, 단말은 PHR 주기적 타이머가 만료된 경우를 트리거링 기준으로 PHR을 트리거링한다. 이때, PHR 주기적 타이머는 단말 단위로 구성되거나, 기지국 단위로 구성되거나, PHR 차단 타이머와 동일하게 구성될 수 있다.
또 다른 예로, PHR 트리거링을 위한 하향링크 기준이 상향링크 스위칭에 따라 함께 스위칭될 수 있다. 즉, 하향링크 모니터링은 연속적인 시간에 따라서 수행되는 것이 아니라, 불연속적이며 각 하향링크가 운영되었던 시간만을 기준으로 PHR 트리거링을 위한 동작이 진행된다.
단계 S1100에 이어서, 단말은 PHR 전송 기준을 만족하면 PHR을 제1 기지국으로 전송하거나(S1105) 제2 기지국으로 전송한다(S1106). 상기 도 11에서 S1105와 S1106가 시간 순서대로 수행되는 것으로 나타나있지만, 이는 일 예일 뿐이며, S1106이 S1105보다 먼저 수행될 수도 있으나, 동시에 수행될 수는 없다.
단말은 한 순간에 하나의 기지국으로만 상향링크 전송을 수행할 수 있으므로, 스위칭(switching, 1150)을 통해서 제1 기지국 또는 제2 기지국 중 하나의 기지국으로 PHR을 전송한다.
여기서, 제1 기지국으로 전송되는 PHR은 주파수 대역 F1에 대한 PHR이며, 제2 기지국으로 전송되는 PHR은 주파수 대역 F2에 대한 PHR이다.
도 12는 본 발명에 따라서 단말이 제1 기지국 또는 제2 기지국으로 전송하는 PHR을 포함하는 상향링크 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 단말은 상향링크 프레임 중 서브프레임#0 내지 서브프레임#4 중 하나(예를 들어, 서브프레임#2)를 이용하여 주파수 대역 F2에 대한 PHR(1205)을 제2 기지국으로 전송한다. 이때, 제1 PHR 차단 타이머(Prohibit timer1, 1255) 및 제1 PHR 주기적 타이머(Periodic timer1, 1260)은 PCell 또는 Scell1에 대하여 구성될 수 있다.
도 13은 단말이 주서빙셀을 포함하는 기지국으로 전송하는 PHR MAC CE의 일 예를 나타낸 것이다.
도 13을 참조하면, 주서빙셀 인덱스(1305) 및 SCell1에 대한 인덱스(1310)가 '1'이다. 이는 주서빙셀 및 SCell1에서 PH 값이 보고 됨을 지시한다.
또한, 주서빙셀 타입2 잉여전력에 대한 V 필드(1315)가 '1'이다. 이는, PH가 PUCCH 참조 포맷을 사용함을 지시한다.
또한, PHR MAC CE는 6바이트로만 구성된다(한 줄에 8비트 즉 1바이트를 의미한다). 왜냐하면, 주서빙셀을 포함하는 제2 기지국에는 주파수 대역 F2에 대한 PHR만 전송되기 때문이다.
한편, 상기 도 12에서 단말은 상향링크 프레임 중 서브프레임#5 내지 서브프레임 #9 중 하나(예를 들어, 서브프레임#8)를 이용하여 주파수 대역 F1에 대한 PHR(1210)을 제1 기지국으로 전송한다. 이때, 제2 PHR 차단 타이머(Prohibit timer2, 1265) 및 제2 PHR 주기적 타이머(Periodic timer2, 1270)은 Scell2에 대하여 구성될 수 있다.
도 14는 단말이 주서빙셀을 포함하지 않는 기지국으로 전송하는 PHR MAC CE의 일 예를 나타낸 것이다.
도 14를 참조하면, 주서빙셀 인덱스(1405)가 '0'이고, SCell2에 대한 인덱스(1410)가 '1'이다. 이는 SCell2에서 PH 값이 보고 됨을 지시한다.
또한, PHR MAC CE는 3바이트로 구성된다. 왜냐하면, 제1 기지국에는 주파수 대역 F1에 대한 PHR만 전송되기 때문이다. 즉, 다른 기지국에 속한 활성화된 서빙셀은 PHR 구성요소에서 제외된다.
결국, 단말은 상향링크 프레임을 전송함으로써, 주파수 대역 F2에 대한 PHR과 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 교대로 전송한다.
제1 기지국은 상향링크 물리계층 스케줄링 권한이 없고 제2 기지국은 상향링크 물리계층 스케줄링 권한이 있는 경우, 제1 기지국은 상기 PHR을 수신함에도 불구하고 단말에 대한 상향링크 스케줄링을 할 수 없다. 제2 기지국은 주파수 대역 F2에 대한 PHR만을 수신하였으므로 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 수신할 때까지 단말에 대한 상향링크 스케줄링을 할 수 없다.
단계 S1105에 이어서, 제1 기지국은 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 백홀을 통해 제2 기지국으로 전달한다(S1110). 이로써, 제2 기지국은 주파수 대역 F1 및 F2에 대한 PHR을 모두 수신할 수 있다. 또한, 상기 PHR을 기초로 제2 기지국은 단말에 대한 상향링크 스케줄링을 할 수 있다.
단계 S1110에 이어서, 제2 기지국은 제1 기지국에게 단말에 대한 스케줄링 정보를 전달할 수 있다(S1115).
일 예로, 상기 도 3과 같은 RAN 스플릿의 경우, 제2 기지국의 PDCP 계층은 제1 기지국의 RLC 계층과 백홀을 통한 Xa 인터페이스 프로토콜로 연결되어 스케줄링 정보를 전달할 수 있다.
도 15는 본 발명에 따라서 단말이 잉여전력보고를 보고하는 절차의 또 다른 예를 나타내는 흐름도이다. 상향링크 물리계층 스케줄링 권한이 있는 제2 기지국이 상향링크 물리계층 스케줄링 권한이 없는 제1 기지국을 백홀 연결을 통하여 PHR을 전달할 수 없으며, 단말이 제2 기지국으로 모든 서빙셀에 대한 PHR을 무선으로 전송하는 예이다(실시예 2-2).
또 다른 예로, 상기 도 3과 같은 RAN 스플릿의 경우 제2 기지국이 제1 기지국을 스케줄링하므로, 제2 기지국은 매크로 기지국이고, 제1 기지국은 소형 기지국일 수 있다.
도 15를 참조하면, 단말은 경로 손실 변경을 트리거링 기준으로 하거나, PHR 주기적 타이머를 기준으로 하여 PHR을 트리거링한다(S1500).
일 예로, 단말은 경로 손실 변경을 트리거링 기준으로 PHR을 트리거링한다.
다른 예로, 단말은 PHR 주기적 타이머가 만료된 경우를 트리거링 기준으로 PHR을 트리거링한다. 이때, PHR 주기적 타이머는 단말 단위로 구성되거나, 기지국 단위로 구성되거나, PHR 차단 타이머와 동일하게 구성될 수 있다.
이때, PHR 주기적 타이머는 단말 단위로 구성되거나, 기지국 단위로 구성될 수 있다. 또는, PHR 주기적 타이머는 상기 도 8의 PHR 차단 타이머와 동일하게 구성될 수 있다.
또 다른 예로, PHR 트리거링을 위한 하향링크 기준이 상향링크 스위칭에 따라 함께 스위칭될 수 있다.
단계 S1500에 이어서, 단말은 내부에 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 저장하고(S1505), 단말은 PHR 전송 기준을 만족하면 주파수 대역 F1에 대한 PHR 또는 주파수 대역 F1 및 F2에 대한 PHR을 제2 기지국으로 전송한다(S1010).
도 16은 본 발명에 따라서 단말이 제2 기지국으로 전송하는 PHR을 포함하는 상향링크 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 16을 참조하면, TDM으로 인하여 주파수 대역 F1에 대한 PHR 전송이 트리거링됨에도 불구하고, 단말은 상향링크 프레임 중 서브프레임#0 내지 서브프레임#4 중 하나(예를 들어, 서브프레임#2, 1605)를 이용하여 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 전송할 수 없다. 왜냐하면, TDM 방식에서는 F1에 대한 PHR과 F2에 대한 PHR을 순차적으로 전송하기 때문이다.
대신 단말은 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 구성하여 내부에 저장한다(save).
매크로 기지국으로 모든 트리거된 PHR을 전송하기 위하여 최초로 설정된 상향링크 자원(예, 서브프레임 #8, 1610)에서, 단말은 주파수 대역 F1에 대한 PHR 또는 주파수 대역 F1 및 F2에 대한 PHR을 전송한다.
일 예로, 주파수 대역 F2에 대한 PHR의 전송여부와 무관하게, 단말은 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 무관하게 전송할 수 있다. 물론, 주파수 대역 F2에 대한 PHR이 이전에 트리거링된 경우 주파수 대역 F1에 대한 PHR과 함께 전송되는 것도 가능하다.
도 17은 본 발명에 따라서 단말이 기지국으로 전송하는 PHR MAC CE의 또 다른 예를 나타낸 것이다.
도 17을 참조하면, 주서빙셀 인덱스(1705)가 '1'이고, SCell1 및 SCell2에 대한 인덱스(1710)가 '1'이다. 이는 주서빙셀, SCell1 및 SCell2에서 PH 값이 보고 됨을 지시한다.
또한, PHR MAC CE는 8바이트로 구성되며, 두번째 내지 여섯번째 바이트에서 주파수 대역 F2에 대한 PHR(1720)가 포함되고, 일곱번째 내지 여덟번째 바이트에서 주파수 대역 F1에 대한 PHR(1725)가 포함된다.
즉, 다른 기지국에 속한 활성화된 서빙셀만 PHR MAC CE에 포함되는 것이 가능하다. 하지만, 전송되는 PHR 정보는 동일 TTI에서 동시에 모든 활성화된 셀들에 대하여 계산된 "PHR,c" 또는 "PCMAX,c" 값들을 포함하는 것은 아니다. PHR 정보는 각 기지국과 단말이 상향링크로 서로 다른 TTI에서 각각 연결되었을 때로 한정하여 각각 계산된 PHR,c 및 PCMAX,c 값들로 구성된다.
결국, 단말은 상향링크 프레임을 전송함으로써, 주파수 대역 F2에 대한 PHR과 무관하게 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 동시에 전송한다.
다른 예로, 주파수 대역 F2에 대한 PHR이 전송되는 경우(또는 주파수 대역 F2에 대한 PHR이 트리거링 된 경우), 단말은 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 상기 주파수 대역 F2에 대한 PHR과 함께 제2 기지국으로 전송할 수 있다. 즉, 스케줄러가 존재하는 기지국에 대한 상향링크 전송이 가능한 구간에서 스케줄러가 존재하지 않는 기지국(또는 주서빙셀이 존재하는 기지국)에 대한 PHR이 트리거링되고 PHR을 전송할 수 있는 상향링크 자원이 확보된 경우, 스케줄러가 존재하지 않는 기지국에 대한 PHR도 구성되어 함께 전송될 수 있다.
도 18은 본 발명에 따라서 단말이 기지국으로 전송하는 PHR MAC CE의 또 다른 예를 나타낸 것이다.
도 18을 참조하면, SCell1 및 SCell2에 대한 인덱스(1810)가 '1'이다. 이는 SCell1 및 SCell2에서 PH 값이 보고 됨을 지시한다.
또한, PHR MAC CE는 8바이트로 구성되며, 두번째 내지 여섯번째 바이트에서 주파수 대역 F2에 대한 PHR(1820)가 포함되고, 일곱번째 내지 여덟번째 바이트에서 주파수 대역 F1에 대한 PHR(1825)가 포함된다.
즉, 다른 기지국에 속한 활성화된 서빙셀만 PHR MAC CE에 포함되는 것이 가능하다. 하지만, 전송되는 PHR 정보는 동일 TTI에서 동시에 모든 활성화된 셀들에 대하여 계산된 "PHR,c" 또는 "PCMAX,c" 값들을 포함하는 것은 아니다. PHR 정보는 각 기지국과 단말이 상향링크로 서로 다른 TTI에서 각각 연결되었을 때로 한정하여 각각 계산된 PHR,c 및 PCMAX,c 값들로 구성된다.
결국, 단말은 상향링크 프레임을 전송함으로써, 주파수 대역 F2에 대한 PHR과 함께 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 동시에 전송할 수 있다.
단계 S1510에 이어서, 제2 기지국은 제1 기지국에게 단말에 대한 스케줄링 정보를 전달할 수 있다(S1515).
일 예로, 제1 기지국과 제2 기지국간의 백홀이 비이상적(non-ideal)이어서 PHR을 전달하는 것이 불가능하더라도 스케줄링 정보(예, UL 그랜트(grant))를 전달하는 가능한 경우, 제2 기지국에서 제1 기지국으로 단말에 대한 스케줄링 정보가 전달될 수 있다.
도 19는 본 발명에 따라서 단말이 잉여전력보고를 보고하는 절차의 또 다른 예를 나타내는 흐름도이다. 제1 기지국과 제2 기지국 사이의 연결(예, 백홀)과 무관하게 단말이 제1 기지국 및 제2 기지국으로 직접 PHR을 전송하는 예이다(실시예 2-3). 이를 다이렉트 시그널링이라고도 한다.
일 예로, 제1 기지국은 매크로 기지국 또는 소형 기지국 중 하나 일 수 있다. 다른 예로, 제1 기지국은 SmC에 대한 스케줄러이고, 제2 기지국은 MAC에 대한 스케줄러일 수 있다.
도 19를 참조하면, 단말은 경로 손실 변경을 트리거링 기준으로 하거나, PHR 주기적 타이머를 기준으로 하여 PHR을 트리거링한다(S1900).
일 예로, 단말은 경로 손실 변경을 트리거링 기준으로 PHR을 트리거링한다.
다른 예로, 단말은 PHR 주기적 타이머가 만료된 경우를 트리거링 기준으로 PHR을 트리거링한다. 이때, PHR 주기적 타이머는 단말 단위로 구성되거나, 기지국 단위로 구성되거나, PHR 차단 타이머와 동일하게 구성될 수 있다.
단계 S1900에 이어서, 단말은 PHR 전송 기준을 만족하면 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 제1 기지국으로 전송하고(S1905), 주파수 대역 F2에 대한 PHR을 제2 기지국으로 전송한다(S1910). 이때, 제1 기지국에 대한 PHR 전송과 제2 기지국에 대한 PHR 전송은 동시에 수행될 수 없으므로, 제1 기지국에 대한 PHR 전송이 먼저 수행되거나 제2 기지국에 대한 PHR 전송이 먼저 수행될 수도 있다. 즉, 스위칭(1950)이 수행될 수 있다.
상향링크 물리계층 스케줄링을 하는 주체가 매크로 기지국 및 소형 기지국 각각에 존재하는 경우, PHR 정보는 해당 기지국내의 셀들에 한하여 구성되어 전송된다.
일 예로, 상기 제1 기지국 및 제2 기지국은 각각 서로 다른 타이머들을 설정한다. 각 기지국마다 PHR 차단 타이머 및 PHR 주기적 타이머의 값과 동작이 독립적이다.
다른 예로, 다른 기지국에 포함된 셀들에 대한 정보는 PHR내에 아예 포함하지 않을 수 있다. 즉, 제1 기지국으로 전송되는 PHR에는 주파수 대역 F2에 관한 정보가 포함되지 않고, 제2 기지국으로 전송되는 PHR에는 주파수 대역 F1에 관한 정보가 포함되지 않는다.
또 다른 예로, 다른 기지국에 포함된 셀들에 대한 정보는 가상(virtual) PHR 형태로 포함될 수 있다. 즉, 제1 기지국으로 전송되는 PHR에는 주파수 대역 F2에 관한 정보가 가상 PH 형태로 포함되고, 제2 기지국으로 전송되는 PHR에는 주파수 대역 F1에 관한 정보가 가상 PH 형태로 포함된다. 여기서, 가상 PHR은 PCMAX,c가 생략되는 PHR을 말한다.
상기 PHR을 기초로 제1 기지국 및 제2 기지국은 각각 단말에 대한 상향링크 스케줄링을 할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 기지국으로 전송되는 PHR의 MAC 제어 요소는 상기 도 14와 같다.
다른 예로, 상기 제2 기지국으로 전송되는 PHR의 MAC 제어 요소는 상기 도 13과 같다.
<case 3 : 두 개 이상의 서로 다른 기지국 중 한 순간에 하나의 기지국으로부터 하향링크신호를 수신할 수 있고, 이에 상응하는 순간에 상기 기지국으로만 상향링크신호를 송신할 수 있는 경우>
단말은 경로 손실 변경을 트리거링 기준으로 하거나, PHR 주기적 타이머를 기준으로 하여 PHR을 트리거링한다.
이때, PHR 트리거링 기준은 소형 기지국과 매크로 기지국과의 연결관계 별로 독립적으로 존재할 수 있다. 즉, 상향링크 동시 전송의 경우 적어도 하나의 기지국에 포함된 서빙셀에 대하여 PHR이 트리거링된다면 모든 기지국에 포함된 서빙셀들이 PHR에 포함될 수 있다. 반면, 하향링크 및 상향링크가 TDM으로 동작하는 경우 하향링크의 PHR 트리거링은 서로의 기지국에 포함된 서빙셀들에 대한 PHR 동작에 영향을 주지 않는다.
일 예로, 상향링크 물리계층 스케줄을 할 수 없는 소형 기지국과 상향링크 물리계층 스케줄을 할 수 있는 매크로 기지국이 백홀 연결 설정된 경우가 있다(실시예 3-1).
PHR이 트리거링되고 PHR 전송 기준을 만족하면, 단말은 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 제1 기지국으로 전송하거나 주파수 대역 F2에 대한 PHR을 제2 기지국으로 전송한다. 단말은 한 순간에 하나의 기지국으로만 상향링크 전송을 수행할 수 있으므로 스위칭을 통해서 제1 기지국 또는 제2 기지국 중 하나의 기지국으로 PHR을 전송한다. 이때, 제1 기지국은 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 백홀을 통해 제2 기지국으로 전달하고, 주파수 대역 F1 및 F2에 대한 PHR을 기초로, 제2 기지국은 단말에 대한 스케줄링 정보를 제1 기지국으로 전달한다.
일 예로, 상기 PHR을 포함하는 상향링크 프레임은 상기 도 12와 같다
다른 예로, 단말이 주서빙셀을 포함하는 기지국으로 전송하는 PHR MAC CE는 상기 도 13과 같다.
또 다른 예로, 단말이 주서빙셀을 포함하지 않는 기지국으로 전송하는 PHR MAC CE은 상기 도 14와 같다.
한편, 다른 예로 소형 기지국과 매크로 기지국이 비이상적인 백홀 연결로 인하여 PHR 정보를 전달할 수 없는 경우가 있다(실시예 3-2). 단말은 제2 기지국으로 모든 서빙셀에 대한 PHR을 무선으로 전송한다.
PHR이 트리거링되고 PHR 전송 기준을 만족하면, 단말은 내부에 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 저장하고, 주파수 대역 F1에 대한 PHR 또는 주파수 대역 F1 및 F2에 대한 PHR을 제2 기지국으로 전송한다. 제2 기지국은 제1 기지국에게 단말에 대한 스케줄링 정보를 전달한다.
예를 들어, 매크로 기지국으로 모든 트리거된 PHR을 전송하기 위하여 최초로 설정된 상향링크 자원(예, 서브프레임 #8, 1610)에서, 단말은 주파수 대역 F1에 대한 PHR 또는 주파수 대역 F1 및 F2에 대한 PHR을 전송한다.
이때, 일 예로 주파수 대역 F2에 대한 PHR의 전송여부와 무관하게, 단말은 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 무관하게 전송할 수 있다. 물론, 주파수 대역 F2에 대한 PHR이 이전에 트리거링된 경우 주파수 대역 F1에 대한 PHR과 함께 전송되는 것도 가능하다.
또는 다른 예로, 주파수 대역 F2에 대한 PHR이 전송되는 경우(또는 주파수 대역 F2에 대한 PHR이 트리거링 된 경우), 단말은 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 상기 주파수 대역 F2에 대한 PHR과 함께 제2 기지국으로 전송할 수 있다. 즉, 스케줄러가 존재하는 기지국에 대한 상향링크 전송이 가능한 구간에서 스케줄러가 존재하지 않는 기지국(또는 주서빙셀이 존재하는 기지국)에 대한 PHR이 트리거링되고 PHR을 전송할 수 있는 상향링크 자원이 확보된 경우, 스케줄러가 존재하지 않는 기지국에 대한 PHR도 구성되어 함께 전송될 수 있다.
일 예로, 상기 PHR을 포함하는 상향링크 프레임은 상기 도 16과 같다
다른 예로, 단말이 기지국으로 전송하는 PHR MAC CE는 상기 도 17 또는 상기 도 18과 같다.
한편, 또 다른 예로 소형 기지국과 매크로 기지국이 각각 상향링크 물리계층 스케줄을 할 수 있는 경우(실시예 3-3)가 있다. 제1 기지국과 제2 기지국 사이의 연결(예, 백홀)과 무관하게 단말이 제1 기지국 및 제2 기지국으로 직접 PHR을 전송한다.
PHR 전송 기준을 만족하면, 단말은 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 제1 기지국으로 전송하고, 주파수 대역 F2에 대한 PHR을 제2 기지국으로 전송한다. 이때, 상향링크 물리계층 스케줄링을 하는 주체가 매크로 기지국 및 소형 기지국 각각에 존재하므로 각 PHR 정보는 해당 기지국내의 셀들에 한하여 구성되어 전송된다. 상기 PHR을 기초로 제1 기지국 및 제2 기지국은 각각 단말에 대한 상향링크 스케줄링을 할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 기지국 및 제2 기지국은 각각 서로 다른 타이머들을 설정한다.
다른 예로, 다른 기지국에 포함된 셀들에 대한 정보는 PHR내에 아예 포함하지 않을 수 있다. 즉, 제1 기지국으로 전송되는 PHR에는 주파수 대역 F2에 관한 정보가 포함되지 않고, 제2 기지국으로 전송되는 PHR에는 주파수 대역 F1에 관한 정보가 포함되지 않는다.
또 다른 예로, 다른 기지국에 포함된 셀들에 대한 정보는 가상 PHR 형태로 포함될 수 있다. 즉, 제1 기지국으로 전송되는 PHR에는 주파수 대역 F2에 관한 정보가 가상 PH 형태로 포함되고, 제2 기지국으로 전송되는 PHR에는 주파수 대역 F1에 관한 정보가 가상 PH 형태로 포함된다.
일 예로, 상기 제1 기지국으로 전송되는 PHR의 MAC 제어 요소는 상기 도 14와 같다.
다른 예로, 상기 제2 기지국으로 전송되는 PHR의 MAC 제어 요소는 상기 도 13과 같다.
도 20은 본 발명에 따라서 잉여전력을 보고하는 단말의 동작의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 20을 참조하면, 단말은 두 개 이상의 서로 다른 기지국과 상향링크 무선 연결이 이중 연결로 설정된다(S2000). 상기 이중 연결은 새롭게 이중 연결됨을 의미할 수도 있고, 기존부터 이중 연결된 상태임을 의미할 수도 있다.
단말의 이중 연결은 1) 두 개 이상의 서로 다른 기지국으로부터 하향링크 신호를 동시에 수신할 수 있고, 상향링크신호를 동시에 송신할 수 있는 경우, 2) 두 개 이상의 서로 다른 기지국으로부터 하향링크신호를 동시에 수신할 수 있으나 상향링크 신호를 한 순간에 하나의 기지국으로만 전송할 수 있는 경우, 3) 두 개 이상의 서로 다른 기지국 중 한 순간에 하나의 기지국으로부터 하향링크신호를 수신할 수 있고, 이에 상응하는 순간에 상기 기지국으로만 상향링크신호를 송신할 수 있는 경우가 있다.
단계 S2000에 이어서, 단말은 잉여전력보고를 트리거링한다(S2005).
일 예로, 단말은 경로 손실 변경을 트리거링 기준으로 잉여전력보고를 트리거링할 수 있다. 구체적으로, 현재 시점을 기준으로 가장 최근에(또는 바로 이전에) PHR을 전송한 후, 단말은 경로 손실 참조(PLR)로 사용되는 적어도 하나의 활성화된 서빙셀에서 경로 손실값(일 예로, dB단위)의 변동폭이 소정의 값(예, 'dl-PathlossChange'로 설정된 값) 이상인 상황이 발생하고 PHR 차단 타이머(예, prohibitPHR-Timer)가 만료된 경우, 또는 상기 PHR 차단 타이머가 만료되고 상기 상황이 발생한 경우에 PHR을 트리거링한다. 상기 PHR 차단 타이머는 단말 단위로 구성되거나, 기지국 단위로 구성될 수 있다. 기지국을 기준으로 구성되는 경우, PHR 차단 타이머로 구성될 수도 있다.
다른 예로, 단말은 PHR 주기적 타이머를 기준으로 하여 잉여전력보고를 트리거링할 수 있다. 이때, PHR 주기적 타이머는 단말 단위로 구성되거나, 기지국 단위로 구성될 수 있다. 또는, PHR 주기적 타이머는 PHR 차단 타이머와 동일하게 구성될 수 있다.
단계 S2005에 이어서, PHR 전송 기준을 만족하면 단말은 잉여전력정보를 구성하여 기지국에게 보고한다(S2010).
이때, 'PHR 전송 기준'은 각 기지국에 해당하는 서빙셀들에 대하여 동일 TTI에서 할당된 상향링크 자원들이 전체 활성화된 서빙셀들에 대한 PH,c(즉, 서빙셀에 c에 대한 PH) 및 PCMAX ,c(즉, 서빙셀 c에 대한 PCMAX)를 모두 포함하는 확장(extended) PHR MAC CE을 전송하기에 충분한 공간을 제공하는 경우일 수 있다.
단계 S2010의 일 예로(case 1), 단말이 두 개 이상의 서로 다른 기지국으로부터 하향링크 신호를 동시에 수신할 수 있고 상향링크신호를 동시에 송신할 수 있는 경우, 단말은 PHR 전송 기준을 만족하면 주파수 대역 F1에 대한 PH 및 주파수 대역 F2에 대한 PH 및 PCMAX를 모두 포함하는 PHR을 제1 기지국으로 전송할 수 있다. 상기 PHR의 MAC 제어 요소는 상기 도 9와 같을 수 있다. 이때, 제1 기지국은 주파수 대역 F1에 대한 PH 및 주파수 대역 F2에 대한 PH를 모두 포함하는 PHR을 백홀을 통해 제2 기지국으로 전달할 수 있다.
또는 다른 예로, 단말이 제1 기지국 및 제2 기지국으로 직접 PHR을 각각 전송할 수 있다.
또는 다른 예로, 단말은 PHR을 제1 기지국 및 제2 기지국으로 중복 전송할 수 있다. 중복 전송에는 동시 전송과 비동시 전송이 있다. 단말마다 하나의 타이머가 설정될 수 있는 경우 동시전송이 수행되고 기지국마다 하나의 타이머가 설정될 수 있는 경우에 비동시 전송이 수행될 수 있다.
단계 S2010의 다른 예로(case 2), 두 개 이상의 서로 다른 기지국과 상향링크에 대하여 무선연결이 설정되어 있으며 동시에 하향링크신호를 수신할 수 있으나 상향링크신호는 한 순간에 하나의 기지국으로만 전송하는 경우, 단말은 PHR 전송 기준을 만족하면 PHR을 제1 기지국 및 제2 기지국 중 하나의 기지국(예를 들어, 제1 기지국)으로 전송한다. 이때 제1 기지국은 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 백홀을 통해 제2 기지국으로 전달할 수 있으며, 제2 기지국은 제1 기지국에게 단말에 대한 스케줄링 정보를 전달할 수 있다. 여기서, 제1 기지국으로 전송되는 PHR은 주파수 대역 F1에 대한 PHR이며, 제2 기지국으로 전송되는 PHR은 주파수 대역 F2에 대한 PHR이다. 상기 단말이 제1 기지국 또는 제2 기지국으로 전송하는 PHR을 포함하는 상향링크 프레임 구조는 상기 도 12와 같을 수 있고, 상기 단말이 주서빙셀을 포함하는 기지국으로 전송하는 PHR MAC CE는 상기 도 13과 같을 수 있고, 단말이 주서빙셀을 포함하지 않는 기지국으로 전송하는 PHR MAC CE는 상기 도 14와 같을 수 있다.
또는 다른 예로, 상향링크 물리계층 스케줄링 권한이 있는 제2 기지국이 상향링크 물리계층 스케줄링 권한이 없는 제1 기지국을 백홀 연결을 통하여 PHR을 전달할 수 없다면, 단말이 제2 기지국으로 모든 서빙셀에 대한 PHR을 무선으로 전송할 수 있다.
또는 다른 예로, 단말은 내부에 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 저장하고, 단말은 PHR 전송 기준을 만족하면 주파수 대역 F1에 대한 PHR 또는 주파수 대역 F1 및 F2에 대한 PHR을 제2 기지국으로 전송할 수도 있다. 이때, 주파수 대역 F2에 대한 PHR의 전송여부와 무관하게, 단말은 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 무관하게 전송할 수 있다. 주파수 대역 F2에 대한 PHR이 이전에 트리거링된 경우 주파수 대역 F1에 대한 PHR과 함께 전송되는 것도 가능하다. 상기 단말이 기지국으로 전송하는 PHR MAC CE는 상기 도 17 또는 도 18과 같을 수 있다.
또는 다른 예로, 단말이 제1 기지국 및 제2 기지국으로 직접 PHR을 각각 전송할 수도 있다. 즉, 단말은 PHR 전송 기준을 만족하면 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 제1 기지국으로 전송하고, 주파수 대역 F2에 대한 PHR을 제2 기지국으로 전송한다. 이때, 제1 기지국에 대한 PHR 전송과 제2 기지국에 대한 PHR 전송은 동시에 수행될 수 없으므로, 제1 기지국에 대한 PHR 전송이 먼저 수행되거나 제2 기지국에 대한 PHR 전송이 먼저 수행될 것이다. 또한, 다른 기지국에 포함된 셀들에 대한 정보는 PHR내에 아예 포함하지 않거나, 가상(virtual) PHR 형태로 포함될 수 있다.
단계 S2010의 다른 예로(case 3), 두 개 이상의 서로 다른 기지국 중 한 순간에 하나의 기지국으로부터 하향링크신호를 수신할 수 있고, 이에 상응하는 순간에 상기 기지국으로만 상향링크신호를 송신할 수 있는 경우, 단말은 스위칭을 통해서 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 제1 기지국으로 전송하거나 주파수 대역 F2에 대한 PHR을 제2 기지국으로 전송한다. 이때, 제1 기지국은 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 백홀을 통해 제2 기지국으로 전달하고, 주파수 대역 F1 및 F2에 대한 PHR을 기초로, 제2 기지국은 단말에 대한 스케줄링 정보를 제1 기지국으로 전달한다.
또는 다른 예로, 소형 기지국과 매크로 기지국이 비이상적인 백홀 연결로 인하여 PHR 정보를 전달할 수 없는 경우, 단말은 내부에 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 저장하고, 주파수 대역 F1에 대한 PHR 또는 주파수 대역 F1 및 F2에 대한 PHR을 제2 기지국으로 전송한다. 이때, 제2 기지국은 제1 기지국에게 단말에 대한 스케줄링 정보를 전달한다.
또는 다른 예로, 소형 기지국과 매크로 기지국이 각각 상향링크 물리계층 스케줄을 할 수 있는 경우, 단말은 제1 기지국 및 제2 기지국으로 직접 PHR을 각각 전송한다. 즉, 상향링크 물리계층 스케줄링을 하는 주체가 매크로 기지국 및 소형 기지국 각각에 존재하므로 각 PHR 정보는 해당 기지국내의 셀들에 한하여 구성되어 전송된다. 이때, 다른 기지국에 포함된 셀들에 대한 정보는 PHR내에 아예 포함하지 않거나, 가상 PHR 형태로 포함될 수 있다.
도 21은 본 발명에 따른 기지국의 동작을 나타내는 순서도의 일 예이다. 상기 기지국은 소형 기지국 또는 매크로 기지국일 수 있다.
도 21을 참조하면, 두 개 이상의 서로 다른 기지국은 단말과 상향링크 무선 연결이 이중 연결로 설정된다(S2100). 새롭게 이중 연결됨을 의미할 수도 있고, 기존부터 이중 연결된 상태임을 의미할 수도 있다.
단계 S2100에 이어서, PHR 전송 기준을 만족하면 기지국은 단말로부터 잉여전력정보를 수신한다(S2105)
단계 S2105의 일 예로(case 1), 단말이 두 개 이상의 서로 다른 기지국으로부터 하향링크 신호를 동시에 수신할 수 있고 상향링크신호를 동시에 송신할 수 있는 경우, 기지국은 주파수 대역 F1에 대한 PH 및 주파수 대역 F2에 대한 PH 및 PCMAX를 모두 포함하는 PHR을 단말로부터 수신하면, 주파수 대역 F1에 대한 PH 및 주파수 대역 F2에 대한 PH를 모두 포함하는 PHR을 백홀을 통해 제2 기지국으로 전달한다. 상기 PHR의 MAC 제어 요소는 상기 도 9와 같을 수 있다.
단계 S2105의 다른 예로(case 2), 두 개 이상의 서로 다른 기지국과 상향링크에 대하여 무선연결이 설정되어 있으며 동시에 하향링크신호를 수신할 수 있으나 상향링크신호는 한 순간에 하나의 기지국으로만 전송하는 경우, 기지국은 PHR을 단말로부터 수신하면, 서빙 주파수 대역인 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 백홀을 통해 제2 기지국으로 전달하고. 제2 기지국으로부터 단말에 대한 스케줄링 정보를 수신한다.
또는 다른 예로, 상향링크 물리계층 스케줄링 권한이 있는 제2 기지국이 상향링크 물리계층 스케줄링 권한이 없는 제1 기지국을 백홀 연결을 통하여 PHR을 전달할 수 없다면, 기지국은 단말로부터 모든 서빙셀에 대한 PHR을 무선으로 수신한다.
또는 다른 예로, 기지국은 단말이 내부에 저장한 주파수 대역 F1에 대한 PHR과 함께 주파수 대역 F2에 대한 PHR을 단말로부터 수신할 수도 있다.
단계 S2105의 다른 예로(case 3), 두 개 이상의 서로 다른 기지국 중 한 순간에 하나의 기지국으로부터 하향링크신호를 수신할 수 있고, 이에 상응하는 순간에 상기 기지국으로만 상향링크신호를 송신할 수 있는 경우, 기지국은 스위칭을 통해서 서빙 주파수 대역인 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 수신하고, 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 백홀을 통해 제2 기지국으로 전달한다. 제2 기지국이 서빙 주파수 대역인 주파수 대역 2에 대한 PHR을 별도 수신하면, 기지국은 단말에 대한 스케줄링 정보를 상기 제2 기지국으로부터 수신한다.
도 22는 본 발명에 따라서 잉여전력보고를 송수신하는 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 22를 참조하면, 단말(2200)은 수신부(2205), 제어부(2210) 또는 전송부(2220)를 포함한다. 제어부(2210)는 트리거링부(2212) 또는 PHR 구성부(2215)를 더 포함할 수 있다.
단말(2200)은 두 개 이상의 기지국과 상향링크 무선 연결이 이중 연결로 설정된다.
트리거링부(2212)는 경로 손실 변경 또는 PHR 주기적 타이머를 기준으로 하여 잉여전력보고를 트리거링한다.
PHR 구성부(2215)는 잉여전력정보를 구성한다.
전송부(2220)는 잉여전력정보를 기지국(2250)에게 보고한다.
단말(2200)이 두 개 이상의 서로 다른 기지국으로부터 하향링크 신호를 동시에 수신할 수 있고 상향링크신호를 동시에 송신할 수 있는 경우, 전송부(2220)는 주파수 대역 F1에 대한 PH 및 주파수 대역 F2에 대한 PH 및 PCMAX를 모두 포함하는 PHR을 제1 기지국으로 전송할 수 있다. 또는 전송부(2220)는 제1 기지국 및 제2 기지국으로 PHR을 각각 전송할 수 있다. 또는 전송부(2220)는 PHR을 제1 기지국 및 제2 기지국으로 중복 전송할 수 있다.
두 개 이상의 서로 다른 기지국과 상향링크에 대하여 무선연결이 설정되어 있으며 동시에 하향링크신호를 수신할 수 있으나 상향링크신호는 한 순간에 하나의 기지국으로만 전송하는 경우, 전송부(2220)는 PHR을 제1 기지국 및 제2 기지국 중 하나의 기지국(예를 들어, 제1 기지국)으로 전송한다. 전송부(2220)는 스위칭을 통해서 제1 기지국 또는 제2 기지국 중 하나의 기지국으로 PHR을 전송하며, 제1 기지국으로 전송되는 PHR은 주파수 대역 F1에 대한 PHR이며 제2 기지국으로 전송되는 PHR은 주파수 대역 F2에 대한 PHR이다. 또는, 만약 상향링크 물리계층 스케줄링 권한이 있는 제2 기지국이 상향링크 물리계층 스케줄링 권한이 없는 제1 기지국을 백홀 연결을 통하여 PHR을 전달할 수 없다면, 전송부(2220)는 모든 서빙셀에 대한 PHR을 제2 기지국으로 전송할 수 있다. 또는, 내부에 저장된 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 기초로, 전송부(2220)는 주파수 대역 F1에 대한 PHR 또는 주파수 대역 F1 및 F2에 대한 PHR을 제2 기지국으로 전송할 수 있다. 또는, 전송부(2220)는 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 제1 기지국으로 전송하고, 주파수 대역 F2에 대한 PHR을 제2 기지국으로 전송할 수 있다.
두 개 이상의 서로 다른 기지국 중 한 순간에 하나의 기지국으로부터 하향링크신호를 수신할 수 있고 이에 상응하는 순간에 상기 기지국으로만 상향링크신호를 송신할 수 있는 경우, 전송부(2220)는 스위칭을 통해서 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 제1 기지국으로 전송하거나 주파수 대역 F2에 대한 PHR을 제2 기지국으로 전송한다. 또는, 소형 기지국과 매크로 기지국이 비이상적인 백홀 연결로 인하여 PHR 정보를 전달할 수 없는 경우, 내부에 저장된 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 기초로, 전송부(2220)는 주파수 대역 F1에 대한 PHR 또는 주파수 대역 F1 및 F2에 대한 PHR을 제2 기지국으로 전송한다. 또는, 소형 기지국과 매크로 기지국이 각각 상향링크 물리계층 스케줄을 할 수 있는 경우, 전송부(2220)는 제1 기지국 및 제2 기지국으로 해당 기지국내의 셀들에 한하여 구성되는 PHR 정보를 각각 전송한다.
한편, 기지국(2250)은 전송부(2255), 수신부(2260) 를 포함한다.
두 개 이상의 서로 다른 기지국(2250)은 단말(2200)과 상향링크 무선 연결이 이중 연결로 설정된다.
수신부(2260)는 단말(2200)로부터 잉여전력정보를 수신한다.
단말(2200)이 두 개 이상의 서로 다른 기지국으로부터 하향링크 신호를 동시에 수신할 수 있고 상향링크신호를 동시에 송신할 수 있는 경우, 수신부(2260)는 주파수 대역 F1에 대한 PH 및 주파수 대역 F2에 대한 PH 및 PCMAX를 모두 포함하는 PHR을 단말(2200)로부터 수신한다. 이때 전송부(2255)는 주파수 대역 F1에 대한 PH 및 주파수 대역 F2에 대한 PH를 모두 포함하는 PHR을 백홀을 통해 제2 기지국으로 전달한다.
두 개 이상의 서로 다른 기지국과 상향링크에 대하여 무선연결이 설정되어 있으며 동시에 하향링크신호를 수신할 수 있으나 상향링크신호는 한 순간에 하나의 기지국으로만 전송하는 경우, 수신부(2260)는 PHR을 단말(2200)로부터 수신하고, 전송부(2255)는 서빙 주파수 대역인 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 백홀을 통해 제2 기지국으로 전달하고. 수신부(2260)는 제2 기지국으로부터 단말(2200)에 대한 스케줄링 정보를 수신한다. 또는, 상향링크 물리계층 스케줄링 권한이 있는 제2 기지국으로부터 백홀 연결을 통하여 PHR을 수신할 수 없다면, 수신부(2260)는 단말(2200)로부터 모든 서빙셀에 대한 PHR을 무선으로 수신한다. 또는, 수신부(2260)는 단말(2200)이 내부에 저장한 주파수 대역 F1에 대한 PHR과 함께 주파수 대역 F2에 대한 PHR을 단말(2200)로부터 수신할 수도 있다.
두 개 이상의 서로 다른 기지국 중 한 순간에 하나의 기지국으로부터 하향링크신호를 수신할 수 있고 이에 상응하는 순간에 상기 기지국으로만 상향링크신호를 송신할 수 있는 경우, 수신부(2260)는 스위칭을 통해서 서빙 주파수 대역인 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 수신하고, 전송부(2255)는 주파수 대역 F1에 대한 PHR을 백홀을 통해 제2 기지국으로 전달한다. 제2 기지국이 서빙 주파수 대역인 주파수 대역 2에 대한 PHR을 별도 수신하면, 수신부(2260)는 단말(2200)에 대한 스케줄링 정보를 상기 제2 기지국으로부터 수신한다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 두 개 이상의 서로 다른 기지국과 상향링크 무선 연결이 이중 연결로 설정된 단말이 잉여전력보고(Power Headroom Report:PHR)을 전송하는 방법에 있어서,
    경로 손실 변경 또는 주기적 타이머를 기준으로 PHR을 트리거링하는 단계; 및
    상기 단말이 서로 다른 기지국인 제1 기지국 및 제2 기지국으로부터 하향링크 신호를 동시에 수신할 수 있고 상향링크 신호를 동시에 송신할 수 있는 경우, 상기 제1 기지국의 서빙 주파수인 제1 주파수 대역에 대한 잉여전력(Power Headroom :PH) 및 상기 제2 기지국의 서빙 주파수인 제2 주파수 대역에 대한 PH를 모두 포함하는 PHR을 상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국으로 전송하거나,
    상기 단말이 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국과 상향링크 무선연결이 설정되어 있으며 동시에 하향링크신호를 수신할 수 있으나 상향링크신호는 한 순간에 하나의 기지국으로만 전송하는 경우, 상기 단말의 내부에 상기 제1 주파수 대역에 대한 PHR을 저장하고, 상기 제1 주파수 대역에 대한 PH를 포함하는 PHR을 상기 제1 기지국으로 전송하고 상기 제2 주파수 대역에 대한 PH를 포함하는 PHR을 상기 제2 기지국으로 전송하거나,
    상기 단말이 한 순간에 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 중 하나의 기지국으로부터 하향링크신호를 수신할 수 있고 이에 상응하는 순간에 상기 기지국으로만 상향링크신호를 송신할 수 있는 경우, 상기 단말의 내부에 상기 제1 주파수 대역에 대한 PHR을 저장하고, 상기 제2 기지국에 대한 PHR이 트리거링 되는 경우에 상기 제1 주파수 대역에 대한 PHR을 상기 제2 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 PHR은
    주서빙셀에 대한 PHR을 포함하는지 여부를 지시하는 지시자 또는 실제 전송을 기반으로 한 PH 값인지 아니면 참조 포맷에 대한 PH값인지를 지시하는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말에 하나의 타이머가 설정될 수 있는 경우 상기 제1 기지국에 대한 PHR과 상기 제2 기지국에 대한 PHR은 동시에 전송되고,
    상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국에 각각 하나의 타이머가 설정될 수 있는 경우 상기 제1 기지국에 대한 PHR과 상기 제2 기지국에 대한 PHR은 비동시로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말이 한 순간에 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 중 하나의 기지국으로부터 하향링크신호를 수신할 수 있고 이에 상응하는 순간에 상기 기지국으로만 상향링크신호를 송신할 수 있는 경우,
    상기 제2 기지국에 대한 PHR이 트리거링되고 트리거링되어 있는 모든 PHR이 전송될 수 있는 경우에 상기 제1 주파수 대역에 대한 PHR이 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국이 각각 상향링크 스케줄링을 하는 경우,
    상기 제1 주파수 대역에 대한 PHR은 상기 제1 기지국내의 셀들에 한하여 구성되고, 상기 제2 주파수 대역에 대한 PHR은 상기 제2 기지국내의 셀들에 한하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국은 각각 서로 다른 타이머들이 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 두 개 이상의 서로 다른 기지국과 상향링크 무선 연결이 이중 연결로 설정되어 잉여전력보고(Power Headroom Report:PHR)을 전송하는 단말에 있어서,
    경로 손실 변경 또는 주기적 타이머를 기준으로 PHR을 트리거링하는 트리거링부; 및
    상기 단말이 서로 다른 기지국인 제1 기지국 및 제2 기지국으로부터 하향링크 신호를 동시에 수신할 수 있고 상향링크 신호를 동시에 송신할 수 있는 경우, 상기 제1 기지국의 서빙 주파수인 제1 주파수 대역에 대한 잉여전력(Power Headroom :PH) 및 상기 제2 기지국의 서빙 주파수인 제2 주파수 대역에 대한 PH를 모두 포함하는 PHR을 상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국으로 전송하거나,
    상기 단말이 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국과 상향링크 무선연결이 설정되어 있으며 동시에 하향링크신호를 수신할 수 있으나 상향링크신호는 한 순간에 하나의 기지국으로만 전송하는 경우, 상기 단말의 내부에 상기 제1 주파수 대역에 대한 PHR을 저장하고, 상기 제1 주파수 대역에 대한 PH를 포함하는 PHR을 상기 제1 기지국으로 전송하고 상기 제2 주파수 대역에 대한 PH를 포함하는 PHR을 상기 제2 기지국으로 전송하거나,
    상기 단말이 한 순간에 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 중 하나의 기지국으로부터 하향링크신호를 수신할 수 있고 이에 상응하는 순간에 상기 기지국으로만 상향링크신호를 송신할 수 있는 경우, 상기 단말의 내부에 상기 제1 주파수 대역에 대한 PHR을 저장하고, 상기 제2 기지국에 대한 PHR이 트리거링 되는 경우에 상기 제1 주파수 대역에 대한 PHR을 상기 제2 기지국으로 전송하는 전송부를 포함하는 단말.
  8. 제1 기지국이 잉여전력보고(Power Headroom Report:PHR)을 전달하는 방법에 있어서,
    단말이 서로 다른 기지국인 상기 제1 기지국 및 제2 기지국으로부터 하향링크 신호를 동시에 수신할 수 있고 상향링크 신호를 동시에 송신할 수 있는 경우, 상기 제1 기지국의 서빙 주파수인 제1 주파수 대역에 대한 잉여전력(Power Headroom :PH) 및 상기 제2 기지국의 서빙 주파수인 제2 주파수 대역에 대한 PH를 모두 포함하는 PHR을 상기 단말로부터 수신하는 단계; 및
    상기 PHR을 상기 제2 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제1 기지국이 잉여전력보고(Power Headroom Report:PHR)을 전달하는 방법에 있어서,
    단말이 서로 다른 기지국인 상기 제1 기지국 및 제2 기지국과 상향링크 무선연결이 설정되어 있으며 동시에 하향링크신호를 수신할 수 있으나 상향링크신호는 한 순간에 하나의 기지국으로만 전송하는 경우,
    상기 제1 기지국의 서빙 주파수인 제1 주파수 대역에 대한 잉여전력(Power Headroom :PH)을 포함하는 PHR을 수신하는 단계;
    상기 PHR을 상기 제2 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 단말에 대한 상향링크 스케줄링 정보를 상기 제2 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제2 기지국에서 잉여전력보고(Power Headroom Report:PHR)을 전달하는 방법에 있어서,
    단말이 한 순간에 서로 다른 기지국인 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 중 하나의 기지국으로부터 하향링크신호를 수신할 수 있고 이에 상응하는 순간에 상기 하나의 기지국으로만 상향링크신호를 송신할 수 있는 경우, 상기 제1 기지국의 서빙 주파수인 제1 주파수 대역에 대한 잉여전력(Power Headroom :PH)을 포함하는 PHR을 수신하는 단계; 및
    상기 제1 주파수 대역에 대한 PH를 기초로 결정된 상기 단말에 대한 스케줄링 정보를 상기 제1 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 방법.
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