KR102184585B1 - 이중 연결을 고려한 전력 제한 상황에서의 pusch/pucch 전력 스케일링 방법 및 그 장치 - Google Patents

이중 연결을 고려한 전력 제한 상황에서의 pusch/pucch 전력 스케일링 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력 제한 상황에서 이중 연결을 고려한 PUSCH/PUCCH 전력 제어 및 전력 스케일링하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 네트워크에서 마스터 기지국 및 세컨더리 기지국에 이중 연결이 구성된 단말에 대하여, MCG(Master Cell Group) 및 SCG(Secondary Cell Group) 중 UCI 있는 PUSCH가 전송되는 셀그룹의 수에 따라 우선순위에 기반하여 적절한 전력 제어 방법을 적용할 수 있다. 이 경우 이중 연결이 구성된 단말에 대하여 효율적으로 PUSCH/PUCCH 전송 전력 제어가 수행될 수 있고, 이를 기초로 상향링크 스케줄링의 성능이 향상될 수 있다.

Description

이중 연결을 고려한 전력 제한 상황에서의 PUSCH/PUCCH 전력 스케일링 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PUSCH/PUCCH POWER SCALING CONSIDERING DUAL CONNECTIVITY IN POWER LIMITED CASE}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력 제한 상황에서 이중 연결을 고려한 PUSCH/PUCCH 전력 제어 및 전력 스케일링하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에서 단말은 적어도 하나의 서빙셀(serving cell)을 구성하는 기지국들 중 둘 이상의 기지국을 통하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 이를 이중 연결(dual connectivity)라 한다. 다시 말하면, 이중 연결은 적어도 둘 이상의 서로 다른 네트워크 지점(network points)들과 RRC 연결 상태(Radio Resource Control connected state)로 설정되어 있는 단말이 상기 네트워크 지점들에 의해 제공되는 무선 자원을 소비하는 동작이라 할 수 있다. 여기서, 적어도 둘 이상의 서로 다른 네트워크 지점들은 물리적 또는 논리적으로 구분된 복수의 기지국들일 수 있으며, 이들 중 하나는 마스터 기지국(MeNB: Master eNB)이고, 나머지 기지국들은 세컨더리 기지국(SeNB: Secondary eNB)일 수 있다.
이중연결에 있어서 각 기지국은 하나의 단말에 대하여 구성된 베어러(bearer)를 통해 하향링크(downlink) 데이터를 송신하고 상향링크(uplink) 데이터를 수신한다. 이때, 하나의 베어러는 하나의 기지국을 통해 구성되어 있거나, 상기 둘 이상의 서로 다른 기지국을 통해 구성되어 있을 수 있다. 또한, 이중연결에 있어서 각 기지국에는 적어도 하나 이상의 서빙셀이 구성되어 있을 수 있으며, 각각의 서빙셀은 활성화 또는 비활성화 상태로 운용될 수 있다. 이 때, 마스터 기지국에는 기존 요소 반송파 집성(CA: Carrier Aggregation) 방식에서 구성 가능한 주서빙셀(PCell: Primary (serving) Cell)이 구성될 수 있다. 여기서, 반송파 집성이란 조각난 작은 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술로, 하나의 기지국이 주파수 영역에서 물리적으로 연속적인(continuous) 또는 비연속적인(non-continuous) 복수개의 밴드를 묶어 논리적으로 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 것이다.
한편, 세컨더리 기지국에는 부서빙셀(SCell: Secondary (serving) Cell)만이 구성될 수 있으며, 세컨더리 기지국의 부서빙셀들 중에서 적어도 하나의 부서빙셀에는 상향링크 제어정보를 전송하기 위한 물리채널인 PUCCH(physical uplink control channel)이 구성될 수 있다. 마스터 기지국이 제공하는 서빙셀 그룹(Master Cell Group)을 MCG라 하고, 세컨더리 기지국이 제공하는 서빙셀 그룹(Secondary Cell Group)을 SCG라 한다.
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 단말에 할당할 수 있는 상향링크 최대전송전력(
Figure 112014027279264-pat00001
)을 추정할 수 있다. 따라서, 기지국은 상기 추정된 상향링크 최대전송전력의 한도를 벗어나지 않는 범위 내에서 전송전력제어(Transmit Power Control; TPC), 변조 및 코딩 수준(Modulation and Coding Scheme; MCS) 및 대역폭 등과 같은 상향링크 스케줄링을 단말에 제공할 수 있다.
기존의 LTE(Long Term Evolution) 시스템에서의 가정과는 다르게, 단말에 이중 연결이 구성된 경우 단말은 독립적인 스케줄러를 가지는 적어도 두 개의 기지국에 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다. 따라서 단말이 연결된 복수의 기지국들과 단말 사이의 물리적 채널 특성의 상이함(예를 들어 경로손실(pathloss)), 서로 다른 QoS(Quality of Service), 이중연결 모드(예를 들어 1A/3C), 복수의 기지국들의 독립적인 스케줄러 등의 요인으로 인하여 단말을 위한 새로운 전송전력제어 방법이 요구된다. 특히, 이중 연결 설정된 단말의 파워가 제한되는 상황(예를 들어 단말의 총 전송전력이(total transmit power)
Figure 112014027279264-pat00002
를 초과하면)이 발생할 수 있으며, 이러한 상황에서 단말이 하나의 서브프레임상에서 복수개의 상향링크 채널을 통하여 복수의 기지국들에 상향링크 전송을 수행하기 위한 전력 스케일링 방안이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 전력 제한 상황에서의 PUSCH 전력 제어 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 전력 제한 상황에서의 PUCCH 전력 제어 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 이중 연결이 설정된 단말에 대한 PUSCH 전력 스케일링 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 이중 연결이 설정된 단말에 대한 PUCCH 전력 스케일링 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 MCG 또는 SCG에 대한 PUSCH 전송인지에 따라 전력 스케일링 정도를 다르게 설정함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 PUSCH가 PUCCH와 동시 전송되는지에 따라 전력 스케일링 정도를 다르게 설정함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 PUSCH가 UCI(Uplink Control Information)를 나르는지 여부에 따라 전력 스케일링 정도를 다르게 설정함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 마스터(master) 기지국(MeNB) 및 세컨더리(secondary) 기지국(SeNB)에 이중 연결된 단말의 전송 전력 제어 방법을 제공한다. 상기 전송 전력 제어 방법은 MCG(Master Cell Group) 및 SCG(Secondary Cell Group)에 대한 서브프레임 i에서의 상기 단말의 총 전송 전력(total transmit power)을 계산하는 단계, 상기 계산된 총 전송 전력이
Figure 112014027279264-pat00003
를 초과하는(exceed)하는지 판단하는 단계, 상기 계산된 총 전송 전력이 상기
Figure 112014027279264-pat00004
를 초과하는 경우, MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서 전송되는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 및 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 중 적어도 하나에 대한 전송 전력 제어를 수행하는 단계, 및 상기 전력 제어를 기반으로 MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서의 상향링크 전송을 수행하는 단계를 포함하되, 상기
Figure 112014027279264-pat00005
는 서브프레임 i에서 단말에 구성된 최대 출력 전력(total configured maximum output power) PCMAX의 선형 값(linear value)이고, 상기 전송 전력 제어는 상기 서브프레임 i에서 UCI(Uplink Control Information)가 있는 PUSCH의 전송이 상기 MCG 및 SCG 중 몇 개의 셀 그룹에서 수행되는지를 기반으로 수행됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 마스터(master) 기지국 및 세컨더리(secondary) 기지국에 이중 연결된 단말의 전송 전력 제어를 수행하는 상기 단말을 제공한다. 상기 단말은 MCG(Master Cell Group) 및 SCG(Secondary Cell Group)에 대한 서브프레임 i에서의 상기 단말의 총 전송 전력(total transmit power)을 계산하는 계산부, 상기 계산된 총 전송 전력이
Figure 112014027279264-pat00006
를 초과하는(exceed)하는지 판단하고, 상기 계산된 총 전송 전력이 상기
Figure 112014027279264-pat00007
를 초과하는 경우, MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서 전송되는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 및 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 중 적어도 하나에 대한 전송 전력 제어를 수행하는 전력 제어부, 및 상기 전력 제어를 기반으로 MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서의 상향링크 전송을 수행하는 전송부를 포함하되, 상기
Figure 112014027279264-pat00008
는 서브프레임 i에서 단말에 구성된 최대 출력 전력(total configured maximum output power) PCMAX의 선형 값(linear value)이고, 상기 전력 제어부는 상기 서브프레임 i에서 UCI(Uplink Control Information)가 있는 PUSCH의 전송이 상기 MCG 및 SCG 중 몇 개의 셀 그룹에서 수행되는지를 기반으로 상기 전송 전력 제어를 수행함을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 네트워크에서 마스터 기지국 및 세컨더리 기지국에 이중 연결이 구성된 단말에 대하여 효율적으로 PUSCH/PUCCH 전송 전력 제어가 수행될 수 있고, 이를 기초로 상향링크 스케줄링의 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템의 네트워크 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 무선통신 시스템에서 베어러 서비스의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 단말의 이중 연결 상황의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 이중연결을 위한 사용자 평면의 구조를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 이중연결에 기반한 사용자 평면 데이터의 하향링크 전송 시 기지국들의 프로토콜 구조의 예들를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 7 및 도 8에 따른 프로토콜 구조에 대응하는 MAC 엔티티(entity) 구조의 일례를 도시한 것이다.
도 10은 도 7 및 도 8에 따른 프로토콜 구조에 대응하는 MAC 엔티티(entity) 구조의 다른 예를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 case 1에 따른 셀그룹간 비균등(non-equal) 전력 스케일링의 예를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 case 2에 따른 UCI 있는 PUSCH와 UCI 없는 PUSCH에 대한 전력 스케일링의 일 예를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 case 2에 따른 UCI 있는 PUSCH와 UCI 없는 PUSCH에 대한 전력 스케일링의 다른 예를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 case 3에 따른 UCI 있는 PUSCH와 UCI 없는 PUSCH에 대한 전력 스케일링의 일 예를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 case 2에 따른 UCI 있는 PUSCH와 UCI 없는 PUSCH에 대한 전력 스케일링의 다른 예를 나타낸다.
도 16은 본 발명에 따른 단말에 의한 상향링크 전력 제어 동작을 설명하는 순서도의 예이다.
도 17은 본 발명에 따른 단말을 나타내는 블록도의 예이다.
이하, 본 명세서에서는 본 발명과 관련된 내용을 본 발명의 내용과 함께 예시적인 도면과 실시 예를 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템의 네트워크 구조를 나타내는 도면이다.
도 1에는 무선 통신 시스템의 일 예로 E-UMTS 시스템(Evolved-Universal Mobile Telecommunications System)의 네트워크 구조가 도시되어 있다. E-UMTS 시스템은 E-UTRA(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access) 또는 LTE(Long Term Evolution) 또는 LTE-A(advanced) 시스템일 수 있다. 무선 통신 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.
도 1을 참조하면, E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)은 단말(UE: User Equipment, 10)에게 제어 평면(CP: Control Plane)과 사용자 평면(UP: User Plane)을 제공하는 기지국(eNB: evolved NodeB, 20)을 포함한다.
단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), AMS(Advanced MS), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등의 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 지점(station)을 말하며, BS(Base Station), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토 기지국(femto-eNB), 피코 기지국(pico-eNB), 홈기지국(Home eNB), 릴레이(relay) 등의 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)들은 광케이블 또는 DSL(Digital Subscriber Line) 등을 통해 서로 물리적으로 연결되어 있으며, X2 또는 Xn 인터페이스를 통해 서로 신호 또는 메시지를 주고 받을 수 있다. 도 1에는 일 예로, 기지국(20)들이 X2 인터페이스를 통하여 연결된 경우가 도시되어 있다.
이하에서는 물리적 연결에 대한 설명은 생략하고 논리적 연결에 대해 설명한다. 도 1에 도시된 것과 같이, 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30)와 연결된다. 보다 상세하게는 기지국(20)은 S1-MME 인터페이스를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 연결되고, S1-U 인터페이스를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다. 기지국(20)은 MME와 S1-MME 인터페이스를 통해 단말(10)의 목차(context) 정보 및 단말(10)의 이동성을 지원하기 위한 정보를 주고받는다. 또한 S1-U 인터페이스를 통해 S-GW와 각 단말(10)에 서비스할 데이터를 주고 받는다.
EPC(30)는 도 1에는 도시되지 않았지만, MME, S-GW 및 P-GW(Packet data network-Gateway)를 포함한다. MME는 단말(10)의 접속 정보나 단말(10)의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말(10)의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이며, P-GW는 PDN(Packet Data Network)을 종단점으로 갖는 게이트웨이다.
E-UTRAN과 EPC(30)를 통합하여 EPS(Evolved Packet System)라 부를 수 있으며, 단말(10)이 기지국(20)에 접속하는 무선링크로부터 서비스 엔티티로 연결해주는 PDN까지의 트래픽 흐름은 모두 IP(Internet Protocol) 기반으로 동작한다.
한편, 단말(10)과 기지국(20) 간의 무선 인터페이스를 "Uu 인터페이스"라 한다. 단말(10)과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 계열의 무선통신 시스템(UMTS, LTE, LTE-Advanced 등)에서 정의한 제1 계층(L1), 제2 계층(L2) 및 제3 계층(L3)으로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3 계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 RRC 메시지를 교환하여 단말(10)과 네트워크 간에 무선자원을 제어한다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이고, 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 단말과 기지국의 물리계층(PHY(physical) layer)은 각각 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 매체접근제어(MAC: Medium Access Control) 계층과 전송채널(transport channel)을 통해 연결된다. 데이터는 MAC 계층과 물리계층 사이에서 전송채널을 통해 전달된다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 전송되는가에 따라 분류된다. 또한, 데이터는 서로 다른 물리계층 사이(즉, 단말과 기지국의 물리계층 사이)에서 물리채널을 통해 전달된다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있으며, 시간과 주파수 및 복수의 안테나로 생성된 공간을 무선자원으로 활용한다.
일 예로, 물리채널 중 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 알려주며, 단말로 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 스케줄링 그랜트를 나를 수 있다. 또한, PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. 또한, PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NACK 신호를 나른다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)는 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. 또한, PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)는 UL-SCH(UpLink Shared CHannel)을 나른다. 기지국의 설정 및 요청에 따라 필요 시 PUSCH는 HARQ ACK/NACK 및 CQI와 같은 CSI(Channel State Information) 정보를 포함할 수 있다.
MAC 계층은 논리채널과 전송채널 간의 매핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(Service Data Unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화 또는 역다중화를 수행할 수 있다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에 서비스를 제공한다. 논리채널은 제어 영역 정보의 전달을 위한 제어채널과 사용자 영역 정보의 전달을 위한 트래픽 채널로 나눌 수 있다. 일 예로, MAC 계층에서 상위 계층으로 제공되는 서비스들로서 데이터 전송(data transfer) 또는 무선 자원 할당(radio resource allocation)이 있다.
RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)을 포함한다. RLC 계층은 무선 베어러(RB: Radio Bearer)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, 투명모드(TM: Transparent Mode), 비확인 모드(UM: Unacknowledged Mode) 및 확인모드(AM: Acknowledged Mode)의 세 가지 동작모드를 제공한다.
일반적으로 투명모드는 초기 연결(initial connection)을 설정할 때 사용된다. 비확인 모드는 데이터 스트리밍 또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)과 같은 실시간 데이터 전송을 위한 것으로, 데이터의 신뢰도 보다는 속도에 중점을 둔 모드이다. 반면, 확인 모드는 데이터의 신뢰도에 중점을 둔 모드이며, 대용량 데이터 전송 또는 전송 지연에 덜 민감한 데이터 전송에 적합하다. 기지국은 단말과 연결 설정되어 있는 각 EPS 베어러의 QoS(Quality of Service) 정보를 기반으로 각 EPS 베어러에 상응하는 RB 내 RLC의 모드를 결정하고 QoS를 만족할 수 있도록 RLC 내 파라미터들을 구성한다.
RLC SDU들은 다양한 사이즈로 지원되며, 일 예로 바이트(byte) 단위로 지원될 수 있다. RLC PDU(Protocol Data Unit)들은 하위계층(예, MAC 계층)으로부터 전송 기회(transmission opportunity)가 통보(notify)될 때에만 규정되며, 하위계층으로 전달된다. 상기 전송 기회는 전송될 총 RLC PDU들의 크기와 함께 통보될 수 있다. 또한, 상기 전송 기회와 상기 전송될 총 RLC PDU들의 크기는 각각 분리되어 통보될 수도 있다.
사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)와 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결성 보호(integrity protection)를 포함한다.
도 3을 참조하면, RRC 계층은 RB들의 구성(configuration), 재구성(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 무선 베어러(RB: Radio Bearer)는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다. RB가 구성된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 SRB(Signaling RB), DRB(Data RB)로 구분될 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지 및 NAS(Non-Access Stratum) 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다. 단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(RRC connected state)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(RRC idle state)에 있게 된다.
단말이 외부 인터넷 망으로 사용자 데이터(user data: 예, IP 패킷)를 송신하거나 외부 인터넷 망으로부터 사용자 데이터를 수신하기 위해서는, 단말과 외부 인터넷 망 사이에 존재하는 이동통신 네트워크 엔티티(entity)들 간에 존재하는 여러 경로에 자원이 할당되어야 한다. 이와 같이 이동통신 네트워크 엔티티들 사이에 자원이 할당되어 데이터 송수신이 가능해진 경로를 베어러(Bearer)라고 한다.
도 4는 무선통신 시스템에서 베어러 서비스의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4에는 단말과 인터넷 망 사이에 종단간 서비스(End-to-End service)가 제공되는 경로가 도시되어 있다. 여기서, 종단간 서비스라 함은 단말(UE)이 인터넷 망과 데이터 서비스를 위해서 단말과 P-GW 간의 경로(EPS Bearer)와 P-GW와 외부까지의 경로(External Bearer)가 필요한 서비스를 의미한다. 여기서, 외부의 경로는 P-GW와 인터넷 망 사이의 베어러이다.
단말이 외부 인터넷 망으로 데이터를 전달하는 경우, 우선 단말은 RB를 통해서 기지국(eNB)에게 데이터를 전달한다. 그리면, 기지국은 단말로부터 수신한 데이터를 S1 베어러를 통해서 S-GW로 전달한다. S-GW는 S5/S8 베어러를 통해서 기지국으로부터 수신한 데이터를 P-GW로 전달하며, 최종적으로 데이터는 P-GW와 외부 인터넷 망에 존재하는 목적지까지 외부 베어러(External Bearer)를 통해서 전달된다.
마찬가지로, 외부 인터넷 망에서 단말로 데이터가 전달되려면 위의 설명과 역방향으로 각각의 베어러를 거쳐서 단말에 전달이 될 수 있다.
이와 같이 무선통신 시스템에서는 각 인터페이스마다 각각의 베어러를 정의하여, 인터페이스들간의 독립성을 보장하고 있다. 각 인터페이스에서의 베어러를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
무선통신 시스템이 제공하는 베어러를 총칭하여 EPS(Evolved Packet System) 베어러라고 한다. EPS 베어러는 특정 QoS로 IP 트래픽을 전송하기 위하여 UE와 P-GW 간에 설정된 전달 경로이다. P-GW는 인터넷으로부터 IP 플로우를 수신하거나 인터넷으로 IP 플로우를 전송할 수 있다. 각 EPS 베어러는 전달 경로의 특성을 나타내는 QoS 결정 파라미터들로 설정된다. EPS 베어러는 단말당 하나 이상 구성될 수 있으며, 하나의 EPS 베어러는 하나의 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer)와 하나의 S5/S8 베어러의 연결된 값(concatenation)을 고유하게 표현한다.
무선 베어러(RB)는 단말과 기지국 사이에 존재하여 EPS 베어러의 패킷을 전달한다. 특정 RB는 이에 상응하는 EPS 베어러/E-RAB와 1대1 매핑 관계를 갖는다.
S1 베어러는 S-GW와 기지국 사이에 존재하는 베어러로서 E-RAB의 패킷을 전달한다.
S5/S8 베어러는 S5/S8 인터페이스의 베어러이다. S5와 S8 모두 S-GW와 P-GW 사이의 인터페이스에 존재하는 베어러이다. S5 인터페이스는 S-GW와 P-GW가 동일한 사업자에 속해 있을 경우에 존재하며, S8 인터페이스는 S-GW가 로밍해 들어간 사업자(Visited PLMN)에 속하며 P-GW가 원래 서비스에 가입한 사업자(Home PLMN)에 속하는 경우에 존재한다.
E-RAB는 S1 베어러와 그에 상응하는 RB의 연결된 값(concatenation)을 고유하게 표현한다. 하나의 E-RAB가 존재할 때, 해당 E-RAB와 하나의 EPS 베어러 간에 1대1 매핑이 성립한다. 즉, 하나의 EPS 베어러는 각각 하나의 RB, S1 베어러, S5/S8 베어러에 대응된다. S1 베어러는 기지국과 S-GW 사이의 인터페이스에서의 베어러이다.
RB는 데이터 RB(DRB: Data Radio Bearer)와 시그널링 RB(SRB: Signaling Radio Bearer) 두 가지를 의미하지만 본 발명에서 구분 없이 RB라 표현하는 것은 사용자의 서비스를 지원하기 위해 Uu 인터페이스에서 제공되는 DRB이다. 따라서 따로 구분 없이 표현하는 RB는 SRB와 구별된다. RB는 사용자 평면의 데이터가 전달되는 경로이며, SRB는 RRC 계층과 NAS 제어 메시지 등 제어 평면의 데이터가 전달되는 경로이다. RB와 E-RAB 그리고 EPS 베어러 간에는 1대1 매핑이 성립한다. 기지국은 상향링크 및 하향링크 모두를 묶는 DRB를 생성하기 위해서 DRB와 S1 베어러와 1대1로 매핑하고 이를 저장한다. S-GW는 상향링크 및 다운링크 모두를 묶는 S1 베어러와 S5/S8 베어러를 생성하기 위해서 S1 베어러와 S5/S8 베어러를 1대1로 매핑하고 이를 저장한다.
EPS 베어러 종류로는 디폴트(default) 베어러와 전용(dedicated) 베어러가 있다. 단말은 무선 통신망에 접속하면 IP 주소를 할당받고 PDN 연결을 생성한다. 이 때, 디폴트 EPS 베어러가 생성된다. 즉, 디폴트 베어러는 새로운 PDN 연결이 생성될 때 처음 생성된다. 사용자가 디폴트 베어러를 통해 서비스(예를 들어, 인터넷 등)를 이용하다가 디폴트 베어러로는 QoS를 제대로 제공받을 수 없는 서비스(예를 들어 VoD 등)를 이용하게 되면 온-디맨드(on-demand)로 전용 베어러가 생성된다. 이 경우 전용 베어러는 이미 설정되어 있는 베어러와는 다른 QoS로 설정될 수 있다. 전용 베어러에 적용되는 QoS 결정 파라미터들은 PCRF(Policy and Charging Rule Function)에 의해 제공된다. 전용 베어러 생성시 PCRF는 SPR(Subscriber Profile Repository)로부터 사용자의 가입정보를 수신하여 QoS 결정 파라미터를 결정할 수 있다. 전용 베어러는 예를 들어, 최대 15개까지 생성될 수 있으며, LTE 시스템에서는 상기 15개의 전용 베어러 중 4개는 사용하지 않는다. 따라서, LTE 시스템에서 전용 베어러는 최대 11개까지 생성될 수 있다.
EPS 베어러는 기본 QoS 결정 파라미터로 QCI(QoS Class Identifier)와 ARP(Allocation and Retention Priority)를 포함한다. EPS 베어러는 QCI 자원 형태에 따라 GBR(Guaranteed Bit Rate)형 베어러와 non-GBR형 베어러로 구분된다. 디폴트 베어러는 항상 non-GBR형 베어러로 설정되고, 전용 베어러는 GBR형 또는 non-GBR형 베어러로 설정될 수 있다. GBR형 베어러는 QCI와 ARP 이외에 QoS 결정 파라미터로 GBR과 MBR(Maximum Bit Rate)를 가진다. 무선통신 시스템이 전체적으로 제공해야 하는 QoS가 EPS 베어러로 정의되고 나면, 각 인터페이스마다 각각의 QoS가 정해진다. 각 인터페이스는 자신이 제공해야 하는 QoS에 맞춰 베어러를 설정한다.
도 5는 단말의 이중 연결 상황의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5에는 일 예로, 단말(550)이 마스터 기지국(500) 내 매크로셀(주파수 F2)의 서비스 지역과 세컨더리 기지국(510) 내 스몰셀(주파수 F1)의 서비스 지역이 중첩된(overlaid) 지역으로 진입한 경우가 도시되어 있다. 마스터 기지국(500)은 이중연결에서, S1-MME 인터페이스의 종단점이며(다른 종단점은 MME) 코어망(Core Network :CN)에서 바라보는 측면에서 핸드오버와 같은 이동성의 중심(anchor)으로서 동작하는 기지국을 의미한다. 세컨더리 기지국(510)은 이중연결에서, 마스터 기지국이 아닌 기지국이며 추가적인 무선자원을 단말에게 제공하는 기지국을 의미한다.
마스터 기지국(500) 내 매크로셀(주파수 F2)을 통한 기존 무선 연결 및 데이터 서비스 연결을 유지한 채로 세컨더리 기지국(510) 내 스몰셀(주파수 F1)을 통한 추가적인 데이터 서비스를 지원하기 위하여, 네트워크는 단말(550)에 대하여 이중 연결을 구성한다. 이에 따라, 마스터 기지국(500)에 도착한 사용자 데이터는 세컨더리 기지국(510)을 통해 단말에게 전달될 수 있다. 구체적으로, F2 주파수 대역이 마스터 기지국(500)에 할당되고, F1 주파수 대역이 세컨더리 기지국(510)에 할당된다. 단말(550)은 마스터 기지국(500)으로부터 F2 주파수 대역을 통해 서비스를 수신하는 동시에, 세컨더리 기지국(510)으로부터 F1 주파수 대역을 통해 서비스를 수신할 수 있다. 상기의 예에서 마스터 기지국(500)은 F2 주파수 대역을 사용하고, 세컨더리 기지국(510)은 F1 주파수 대역을 사용하는 것으로 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 상기 마스터 기지국(500) 및 세컨더리 기지국(510) 모두 동일한 F1 또는 F2 주파수 대역을 사용할 수도 있다.
도 6은 이중연결을 위한 사용자 평면의 구조를 나타내는 도면이다.
이중연결은 임의의 단말, 하나의 마스터 기지국(MeNB) 및 적어도 하나의 세컨더리 기지국(SeNB)으로 구성된다. 이중연결은 사용자 평면 데이터를 나누는 방식에 따라 도 6에 도시된 것과 같이 3가지 옵션으로 구분될 수 있다. 도 6에는 일 예로, 사용자 평면 데이터의 하향링크 전송에 대한 상기 3가지 옵션의 개념이 각각 도시되어 있다.
제1 옵션: S1-U 인터페이스가 마스터 기지국뿐만 아니라 세컨더리 기지국에서도 종단점을 갖는 경우이다. 이 경우 각 기지국(MeNB 및 SeNB)은 하나의 단말에 대해서 구성된 EPS 베어러(마스터 기지국의 경우 EPS bearer #1, 세컨더리 기지국의 경우 EPS bearer #2)를 통해 하향링크 데이터를 전송한다. 사용자 평면 데이터가 코어 네트워크(CN: Core Network)에서 분화(splitting)되기 때문에 이를 CN 스플릿(split)이라 부르기도 한다.
제2 옵션: S1-U 인터페이스가 마스터 기지국에서만 종단점을 갖지만 베어러가 분화하지 않고 각 기지국마다 하나의 베어러만이 매핑되는 경우이다.
제3 옵션: S1-U 인터페이스가 마스터 기지국에서만 종단점을 갖고 배어러가 복수의 기지국으로 분화하는 경우이다. 이 경우, 베어러가 분화하기 때문에 이를 베어러 스플릿(bear split)이라 부르기도 한다. 베어러 스플릿은 하나의 베어러가 복수의 기지국으로 분화되기 때문에 데이터가 둘 또는 그 이상의 플로우(flow)로 나뉘어 전송된다. 복수의 플로우를 통해서 정보가 전달되는 점에서 베어러 스플릿을 멀티 플로우(multi flow), 다중 노드(기지국) 전송(multiple nodes(eNB) transmission), 기지국간 반송파 집성(inter-eNB carrier aggregation) 등으로 부르기도 한다.
한편, 프로토콜 구조 측면에서 S1-U 인터페이스의 종단점이 마스터 기지국인 경우(제2 또는 제3 옵션인 경우), 세컨더리 기지국 내 프로토콜 계층에서는 세분화(segmentation) 또는 재세분화 과정을 지원해야 한다. 왜냐하면 물리 인터페이스와 세분화 과정은 서로 밀접한 관련이 있으며, 비전형백홀(non-ideal backhaul)을 사용할 때 세분화 또는 재세분화 과정은 RLC PDU를 전송하는 노드(node)와 동일해야 하기 때문이다. 따라서, RLC 계층 이상에서 이중연결을 위한 프로토콜 구조들은 다음의 여러가지 타입으로 구분될 수 있다.
제1 타입. 각 기지국에 PDCP 계층이 독립적으로 존재하는 경우이다. 이를 독립적(independent) PDCP 타입이라고도 한다. 이 경우, 각 기지국은 베어러 내 기존 LTE 레이어 2 프로토콜의 동작을 그대로 사용 할 수 있다. 이는 상기 제1 옵션 내지 제3 옵션에 모두 적용될 수 있다.
제2 타입. 각 기지국에 RLC 계층이 독립적으로 존재하는 경우이다. 이를 독립적 RLC 타입이라고도 한다. 이 경우 S1-U 인터페이스는 마스터 기지국을 종단점으로 하며, PDCP 계층은 마스터 기지국에만 존재한다. 베어러 스플릿(제3 옵션)의 경우, 네트워크와 단말 측 모두에서 RLC 계층이 분리되어 있으며 각 RLC 계층마다 독립된 RLC 베어러가 존재한다.
제3 타입. RLC 계층이 마스터 기지국의 '마스터 RLC' 계층과 세컨더리 기지국의 '슬레이브 RLC' 계층으로 구분되는 경우이다. 이를 마스터-슬레이브 RLC 타입이라고도 한다. 이 경우 S1-U 인터페이스는 마스터 기지국을 종단점으로 하며, 마스터 기지국에는 PDCP 계층과 RLC 계층 중 일부(마스터 RLC 계층)가 존재하며, 세컨더리 기지국에는 RLC 계층 중 일부(슬레이브 RLC 계층)가 존재한다. 단말 내에는 상기 마스터 RLC 계층 및 슬레이브 RLC 계층과 쌍(pair)을 이루는 RLC 계층이 하나만 존재한다.
따라서, 상술한 옵션들과 타입들을 고려하면 이중연결은 도 7 또는 도 8과 같이 구성될 수 있다.
도 7 및 도 8은 이중연결에 기반한 사용자 평면 데이터의 하향링크 전송 시 기지국들의 프로토콜 구조의 예들를 나타내는 도면이다.
먼저 도 7을 참조하면, S1-U 인터페이스가 마스터 기지국뿐만 아니라 세컨더리 기지국에서도 종단점을 가지며, 각 기지국에 PDCP 계층이 독립적으로 존재하는 경우(독립적 PDCP 타입인 경우)가 도시되어 있다. 이 경우, 마스터 기지국과 세컨더리 기지국에는 각각 PDCP 계층, RLC 계층 및 MAC 계층이 존재하며 각 기지국은 단말에 대해서 구성된 각각의 EPS 베어러를 통해 하향링크 데이터를 전송한다. 이러한 구조는 이중연결 모드 1A라고 불릴 수 있다.
이 경우, 마스터 기지국은 세컨더리 기지국에 의해 전송되는 패킷을 버퍼링하거나 프로세싱할 필요가 없으며, RDCP/RLC 및 GTP-U/UDP/IP에 영향(impact)이 적거나 없다는 장점이 있다. 또한, 마스터 기지국과 세컨더리 기지국 사이의 백홀 링크 간에 요구가 적고, 마스터 기지국과 세컨더리 기지국 간의 플로우를 제어할 필요가 없기 때문에 마스터 기지국이 모든 트래픽을 라우팅할 필요가 없으며, 이중연결된 단말에 대하여 세컨더리 기지국에서 로컬 브레이크 아웃(local break-out) 및 컨텐츠 캐싱(content caching)을 지원할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도 8을 참조하면, S1-U 인터페이스가 마스터 기지국에서만 종단점을 갖고, 베어러 스플릿이며, 각 기지국에 RLC 계층이 독립적으로 존재하는 경우(독립적 RLC 타입인 경우)가 도시되어 있다. 이 경우, 마스터 기지국에는 PDCP 계층, RLC 계층 및 MAC 계층이 존재하고, 세컨더리 기지국에는 RLC 계층 및 MAC 계층만 존재한다. 마스터 기지국의 PDCP 계층, RLC 계층 및 MAC 계층은 각각 베어러 레벨로 분리되며, 이 중 하나의 PDCP 계층은 마스터 기지국의 RLC 계층 중 하나에 연결되고, Xn(또는 X2) 인터페이스를 통해 세컨더리 기지국의 RLC 계층과 연결된다. 이러한 구조는 이중연결 모드 3C라고 불릴 수 있다.
이 경우, 세컨더리 기지국의 이동성이 코어 네트워크에서 숨겨지고, 마스터 기지국에서는 암호화가 요구되는 보안 영향이 없으며, 세컨더리 기지국이 변경될 때 세컨더리 기지국 간의 데이터 포워딩이 불필요하지 않다는 장점이 있다. 또한, 마스터 기지국이 세컨더리 기지국으로 RLC 프로세싱을 전가할 수 있고, RLC에 영향이 없거나 적고, 가능할 경우 동일 베어러에 대해 마스터 기지국과 세컨더리 기지국을 통해 무선 자원을 활용할 수 있으며, 세컨더리 기지국을 이동할 때 그 동안 마스터 기지국을 사용할 수 있기 때문에 세컨더리 기지국의 이동성에 대한 요구 사항이 적다는 장점이 있다.
도 9는 도 7 및 도 8에 따른 프로토콜 구조에 대응하는 MAC 엔티티(entity) 구조의 일례를 도시한 것이다. 도 9에 따른 단말의 상향링크 전송을 위한 MAC 엔티티 구조를 기준으로 단말의 동작이 정의될 수 있다.
도 9를 참조하면, 실시예1은 MAC 엔티티가 마스터 기지국에 대한 베어러에만 구성되는 것을 보여준다. 실시예1은 상향링크에 관하여 도 7 및 도 8에 따른 프로토콜 구조에 모두 적용될 수 있다. 실시예2는 MAC 엔티티가 마스터 기지국과 세컨더리 기지국에 대한 베어러에 모두 구성되는 것을 보여주며(즉, 베어러 분할(bearer split)), 도 8에 따른 프로토콜 구조에 적용될 수 있다. 실시예3은 MAC 엔티티가 세컨더리 기지국에 대한 베어러에만 구성되는 것을 보여주며, 도 7에 따른 프로토콜 구조에 적용될 수 있다.
도 10은 도 7 및 도 8에 따른 프로토콜 구조에 대응하는 MAC 엔티티(entity) 구조의 다른 예를 도시한 것이다. 도 10에 따른 단말의 하향링크 전송을 위한 MAC 엔티티 구조를 기준으로 단말의 동작이 정의될 수 있다.
도 10을 참조하면, 실시예1은 MAC 엔티티가 마스터 기지국에 대한 베어러에만 구성되는 것을 보여준다. 실시예1은 하향링크에 관하여 도 7에 따른 프로토콜 구조에 적용될 수 있다. 실시예2는 MAC 엔티티가 마스터 기지국과 세컨더리 기지국에 대한 베어러에 모두 구성되는 것을 보여주며(즉, 베어러 분할(bearer split)), 도 8에 따른 프로토콜 구조에 적용될 수 있다. 실시예3은 MAC 엔티티가 세컨더리 기지국에 대한 베어러에만 구성되는 것을 보여주며, 도 7에 따른 프로토콜 구조에 적용될 수 있다.
이하, 반송파 집성(CA: Carrier Aggregation)에 대해 보다 상세히 설명한다. 반송파 집성이란 조각난 작은 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술로, 하나의 기지국이 주파수 영역에서 물리적으로 연속적인(continuous) 또는 비연속적인(non-continuous) 복수개의 밴드를 묶어 논리적으로 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 것이다. 이 경우 반송파 집성을 위하여 사용되는 반송파들은 각각 요소 반송파(Component Carrier; CC)라 불릴 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.
단말이 반송파 집성을 구성하는 경우 상기 단말은 네트워크와 하나의 RRC 연결을 가진다. 이는 이중연결이 구성된 경우에도 동일하다. RRC 연결을 설립(establishment)하거나 재설립(re-establishment)하거나 핸드오버를 하는 경우, 특정 서빙셀은 상기 단말에게 NAS(non-access stratum) 이동성 정보(예를 들어 TAI: Tracking Area ID)를 제공한다. 이하, 상기 특정 서빙셀을 주서빙셀(PCell: Primary Cell)이라 하고, 상기 특정 서빙셀 이외의 서빙셀을 부서빙셀(SCell: Secondary Cell)이라 한다. 상기 주서빙셀은 DL PCC(Downlink Primary Component Carrier)와 UL PCC(Uplink Primary Component Carrier)가 짝으로 구성될 수 있다.
한편, 부서빙셀들은 단말의 하드웨어 능력(UE capability)에 따라 주서빙셀과 함께 서빙셀 집합의 형태로 구성될 수 있다. 부서빙셀은 DL SCC(Downlink Secondary Component Carrier)만으로 구성될 수도 있으며, UL SCC(Uplink Secondary Component Carrier)와 짝으로 구성될 수도 있다. 상기 서빙셀 집합은 하나의 주서빙셀과 적어도 하나의 부서빙셀로 구성된다. 주서빙셀은 핸드오버 절차를 통해서만 변경 가능하고, PUCCH 전송을 위해 사용된다. 주서빙셀은 비활성화 상태로 천이될 수 없지만, 부서빙셀은 비활성화 상태로 천이될 수 있다.
부서빙셀의 추가/제거/재구성은 전용(dedicated) 시그널링인 RRC 연결 재구성(connection reconfiguration) 절차를 통해 이루어질 수 있다. 새로운 부서빙셀을 단말에 추가적으로 구성하는 경우 부서빙셀에 대한 시스템 정보도 RRC 연결 재구성 메시지에 포함되어 전달된다. 따라서 부서빙셀은 시스템 정보의 변경에 대한 모니터링 동작이 필요없다.
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 전송전력인 최대전송전력이 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(=9W×2)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 최대전송전력과 예측된(estimated) UL-SCH(PUSCH) 전송전력간의 차이에 대한 정보, 2) 주서빙셀에서 예정된 단말의 최대전송전력과 예측된 PUCCH 전송전력간의 차이에 대한 정보, 또는 3) 주서빙셀에서 예정된 최대전송전력과 예측된 UL-SCH 및 PUCCH 전송전력간의 차이에 대한 정보가 서빙 기지국으로 전송될 수 있다.
단말의 잉여전력 보고는 2가지 타입(타입1, 타입2)으로 정의될 수 있다. 임의의 단말의 잉여전력은 서빙셀 c에 대한 서브프레임 i에 대하여 정의될 수 있다. 타입1 잉여전력은 단말이 1) PUCCH없이 PUSCH만 전송하는 경우, 2) PUCCH 및 PUSCH를 동시에 전송하는 경우, 및 3) PUSCH가 전송되지 않는 경우가 있다. 타입2 잉여전력은 단말이 주서빙셀에 대한 서브프레임 i에 대하여 1) PUCCH 및 PUSCH를 동시에 전송하는 경우, 2) PUCCH 없이 PUSCH를 전송하는 경우, 3) PUSCH 없이 PUCCH를 전송하는 경우, 및 4) PUCCH 또는 PUSCH를 전송하지 않는 경우가 있다.
만약, 확장된 잉여전력보고(Extended PHR)가 구성되어 있지 않으면 주서빙셀에 대한 타입1 잉여전력만이 보고된다. 반면, 확장된 잉여전력보고가 구성되어 있으면 상향링크가 구성된 활성화되어 있는 서빙셀들 각각에 대하여 타입1 잉여전력 및 타입2 잉여전력이 보고된다.
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.
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.
보고되는 잉여전력은 특정한 인덱스 값으로 매핑(mapping)되는데, 이에 관한 실시예는 다음의 표와 같다.
보고되는 값
(reported value)		 측정된 양적인 값
(Measured quantity value, dB)
POWER_HEADROOM_0 -23≤PH < -22
POWER_HEADROOM_1 -22≤PH < -21
POWER_HEADROOM_2 -21≤PH < -20
POWER_HEADROOM_3 -20≤PH < -19
POWER_HEADROOM_4 -19≤PH < -18
POWER_HEADROOM_5 -18≤PH < -17
... ...
POWER_HEADROOM_57 34≤PH < 35
POWER_HEADROOM_58 35≤PH < 36
POWER_HEADROOM_59 36≤PH < 37
POWER_HEADROOM_60 37≤PH < 38
POWER_HEADROOM_61 38≤PH < 39
POWER_HEADROOM_62 39≤PH < 40
POWER_HEADROOM_63 PH = 40
표 1을 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.
전력 제한 상황(Power liminted case)이란 단말이 상향링크 전송을 수행함에 있어서 기지국이 지시한 단말의 요구 전송전력(required transmission power)이 단말이 전송 가능한 최대전송전력보다 높음으로 인해 요구 전송전력이 제한을 받는 상태를 말한다. 이 경우 잉여전력 보고를 수행함에 있어서 음수형태의 잉여전력값이 보고된다.
반면, 비-전력 제한 케이스(non-Power limited case)란 단말이 상향링크 전송을 수행함에 있어서 기지국이 지시한 단말의 요구 전송전력이 단말이 전송 가능한 최대전송전력보다 낮음으로 인해 요구 전송전력에 제한이 없는 상태를 말한다. 잉여전력보고를 수행함에 있어서 양수형태의 잉여전력값이 보고된다.
이제, 전력 스케일링(power scaling)에 대해서 설명한다. 전력 스케일링은 단말의 총 전송 전력을 넘지 않도록 전력을 할당하기 위하여 전송 전력을 일정 비율 감쇄하는 것을 말한다. 전력 스케일링의 일 예는 원래 전송 전력에 스케일링 인자(scaling factor)를 곱하는 것이다. 전력 스케일링은 전력조절, 파워스케일링, 파워조절 등 다양하게 표현될 수 있다.
단말의 총 전송전력이
Figure 112014027279264-pat00009
를 초과하면, 단말은 서브프레임 i의 서빙셀 c에 대한
Figure 112014027279264-pat00010
를 다음 수학식과 같이 스케일링한다.
Figure 112014027279264-pat00011
수학식 1을 참조하면,
Figure 112014027279264-pat00012
는 PPUCCH(i)의 선형 값(linear value)이고, PPUCCH(i)는 서브프레임 i에서의 PUCCH 전송 전력이다.
Figure 112014027279264-pat00013
는 서브프레임 i에서의 서빙셀 c를 위한 PUSCH 전송 전력인 PPUSCH,c(i)의 선형 값이고,
Figure 112014027279264-pat00014
는 서브프레임 i에서 단말에 구성된 최대 출력 전력(total configured maximum output power)(또는 최대 전송 전력) PCMAX의 선형 값이고, w(i)는 서빙셀 c에 대한
Figure 112014027279264-pat00015
의 스케일링 인자(scaling factor)이며 0 내지 1 사이의 값을 갖는다. 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없다면,
Figure 112014027279264-pat00016
이다.
단말이 서빙셀 j에서 UCI(Uplink Control Information)가 있는 PUSCH 전송을 가지고, 나머지 서빙셀들중 어느하나에서라도 UCI 없는 PUSCH 전송을 가지며, 단말의 총 전송전력(total transmit power)이
Figure 112014027279264-pat00017
를 초과(exceed)하면, 단말은 서브프레임 i의 UCI 없는 PUSCH를 나르는 서빙셀들에 대하여
Figure 112014027279264-pat00018
를 다음 수학식과 같이 스케일링한다.
Figure 112014027279264-pat00019
여기서,
Figure 112014027279264-pat00020
는 UCI 있는 셀에 대한 PUSCH 전송 전력의 선형 값이고, w(i)는 UCI 없는 서빙셀 c에 대한
Figure 112014027279264-pat00021
의 스케일링 인자(scaling factor)이다. 이 경우에,
Figure 112014027279264-pat00022
이 아니고, 단말의 총 전송전력(total transmit power)은
Figure 112014027279264-pat00023
를 초과하지 않으면,
Figure 112014027279264-pat00024
에는 전력 스케일링이 적용되지 않는다.
w(i)이 0보다 크면, w(i) 값은 서빙셀들에 대하여 동일하다. 그러나 이 경우에도 특정 서빙셀들에 대해서 w(i)는 0일 수도 있다.
만약, 단말이 PUCCH, 그리고 UCI 있는 PUSCH를 서빙셀 j에서 동시에(simultaneous) 전송하고, 나머지 서빙셀들 중 어느 하나에서라도(in any of the remaining searving cells) UCI 없는 PUSCH를 전송하고, 단말의 총 전송전력이(total transmit power)
Figure 112014027279264-pat00025
를 초과하면, 단말은
Figure 112014027279264-pat00026
를 다음 수학식과 같이 얻는다.
Figure 112014027279264-pat00027
한편, 반송파 집성을 지원하는 단말이 이중연결에 기반하여 다수의 기지국과 통신을 수행한다고 할 때, 집성된 다수의 서빙셀들이 서로 다른 기지국에 의해 제공될 수 있다. 단말에 구성된 서빙셀들 중에서 마스터 기지국이 제공하는 서빙셀 그룹(Master Cell Group)을 MCG라 하고, 세컨더리 기지국이 제공하는 서빙셀 그룹(Secondary Cell Group)을 SCG라 한다. 예를 들어 반송파 집성에 의해 단말에 주서빙셀, 제1 부서빙셀 및 제2 부서빙셀이 구성되어 있다고 하자. 이중연결의 상황에서, 주서빙셀과 제1 부서빙셀은 마스터 기지국에 의해 제공되는 MCG에 포함되고, 제2 부서빙셀은 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 SCG에 포함될 수 있다.
이중 연결이 구성된 단말을 위하여 마스터 기지국 및 세컨더리 기지국은 독립적인 스케줄링을 단말에게 수행할 수 있다. 즉, 이중 연결이 구성된 단말은 독립적인 스케줄러를 가지는 적어도 두 개의 기지국에 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다. 이 경우 MCG 및 SCG는 서로 독립적인 QoS를 기반으로 운용될 수 있다.
MCG 및 SCG 각각에서 효율적인 HARQ ACK/NACK 보고를 수행하기 위하여는 상기 MCG 및 SCG 각각에 적어도 하나의 PUCCH 전송을 수행할 수 있는 서빙셀이 존재할 수 있다. 예를 들어 MCG에 포함되는 주서빙셀(PCell) 및 SCG에 포함되는 특정 스몰 셀 둘 다에서 PUCCH가 전송될 수 있다. 즉, 단말은 하나의 서브프레임에서 경우에 따라 두개의 서빙셀 상에서 PUCCH 동시 전송을 수행할 수 있다. 따라서 단말을 위한 전송 전력 제어(및 전력 스케일링)을 수행함에 있어 상기와 같은 이중 연결의 특성을 고려해야 한다. 또한, 이중 연결에 기반한 PRACH, PUSCH, SRS(Sounding Reference Signal) 및 DMRS(Demodulation Reference Signla) 등의 전송에 대한 고려가 필요하다.
이에 본 발명에서는 이중 연결을 고려한, 단말을 위한 전송 전력 제어 방법을 제안한다. 특히, 이중 연결이 구성된 단말의 파워가 제한되는 상황(예를 들어 단말의 총 전송전력이
Figure 112014027279264-pat00028
를 초과하는 상황)에서 단말이 하나의 서브프레임상에서 복수개의 상향링크 채널을 통하여 복수의 기지국들에 상향링크 전송을 수행하기 위한 전력 제어(및 스케일링) 방안을 제공한다.
전력 제한 상황에서 이중 연결이 구성된 단말을 위하여 PUSCH/PUCCH 전력 제어(및 스케일링)을 수행하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있으며, 하나의 서브프레임상에서 UCI를 나르는 PUSCH가 전송되는 셀그룹의 수에 따라서 구분하면 다음과 같다. (1)일 예로, 해당 서브프레임에서 UCI 있는 PUSCH 전송이 없는 경우이다(이하 case 1). (2)다른 예로, 해당 서브프레임에서 UCI 있는 PUSCH 전송이 하나의 셀 그룹에서만 있는 경우이다(이하 case 2). (3)또 다른 예로, 해당 서브프레임에서 UCI 있는 PUSCH 전송이 모든 셀 그룹 내에서 있는 경우이다(이하 case 3). 상기 예들에서 PUCCH(s) 및 UCI 없는 PUSCH(s)는 전송될 수도 있고, 전송되지 않을 수도 있다.
다음 표 2는 상술한 UCI를 나르는 PUSCH가 전송되는 셀그룹의 수에 따라 구분한 PUSCH/PUCCH 전력 제어(및 스케일링)이 적용되는 경우들의 예를 나타낸다.
Figure 112014027279264-pat00029
표 2를 참조하면, O는 상향링크에서 전송되는 채널을 나타내고, O*는 전송될 수도 있고, 아닐 수도 있는 채널을 나타낸다. PUSCH w/ UCI는 UCI 있는 PUSCH를 나타내고, PUSCH w/o UCI#n은 UCI 없는 PUSCH를 나타낸다. PUSCH w/o UCI#0은 해당 셀그룹의 어느 한 서빙셀에서 UCI 없는 PUSCH가 전송됨을 나타내고, PUSCH w/o UCI#1은 해당 셀그룹의 다른 한(another) 서빙셀에서 UCI 없는 PUSCH가 전송됨을 나타낼 수 있다.
예를 들어 case 3을 보면, MeNB 및 SeNB로 각각 UCI 있는 PUSCH(PUSCH w/ UCI)가 전송되고, 나머지 PUCCH 및 UCI 없는 PUSCH(PUSCH w/o UCI#n)들은 전송될 수도 있고 전송되지 않을 수도 있다.
한편, 전력 제어(및 스케일링)을 수행함에 있어, 전력 할당 우선순위를 설정하고, 이를 기반으로 전력 제어(및 스케일링)을 수행할 수 있다. 단말에 이중 연결이 구성된 경우, 전력 제한 상황에서의 상기 우선순위는 다음 표와 같이 나타낼 수 있다.
우선순위
우선순위 예 1 PUCCHs > PUSCH w/ UCI for MCG > PUSCH w/ UCI for SCG > PUSCH w/o UCI for MCG > PUSCH w/o UCI for SCG
우선순위 예 1´ PUCCHs > PUSCH w/ UCI for MCG > PUSCH w/ UCI for SCG > PUSCH w/o UCI for MCG = PUSCH w/o UCI for SCG
우선순위 예 2 PUCCHs > PUSCH w/ UCI for MCG = PUSCH w/ UCI for SCG > PUSCH w/o UCI for MCG > PUSCH w/o UCI for SCG
우선순위 예 2´ PUCCHs > PUSCH w/ UCI for MCG = PUSCH w/ UCI for SCG > PUSCH w/o UCI for MCG = PUSCH w/o UCI for SCG
우선순위 예 3 PUCCHs > PUSCH w/ UCI for MCG > PUSCH w/ UCI for SCG > PUSCH w/o UCI for a cell group with Higher QoS > PUSCH w/o UCI for a cell group with lower QoS
우선순위 예 4 PUCCHs > PUSCH w/ UCI for MCG = PUSCH w/ UCI for SCG > PUSCH w/o UCI for a cell group with Higher QoS > PUSCH w/o UCI for a cell group with lower QoS
표 3에서, 예 1을 참조하면, PUCCH 전력이 우선순위로 할당되며, MCG의 UCI 있는 PUSCH가 다음 우선순위, SCG의 UCI 있는 PUSCH가 그 다음 우선순위, MCG의 UCI 없는 PUSCH가 그 다음 우선순위, SCG의 UCI 없는 PUSCH가 그 다음 우선순위가 된다.
예 2를 참조하면, PUCCH 전력이 우선순위로 할당되며, MCG의 UCI 있는 PUSCH 및 SCG의 UCI 있는 PUSCH가 다음 우선순위, MCG의 UCI 없는 PUSCH가 그 다음 우선순위, SCG의 UCI 없는 PUSCH가 그 다음 우선순위가 된다.
예 1´ 및 예 2´은 각각 상기 예 1 및 상기 예 2에서 MCG의 UCI 없는 PUSCH와 SCG의 UCI 없는 PUSCH가 동일한 우선순위를 갖는 경우이다.
예 3을 참조하면, PUCCH 전력이 우선순위로 할당되며, MCG의 UCI 있는 PUSCH가 다음 우선순위, SCG의 UCI 있는 PUSCH가 그 다음 우선순위, MCG 및 SCG 중 높은 QoS가 설정된 셀 그룹이 그 다음 우선순위, MCG 및 SCG 중 낮은 QoS가 설정된 셀 그룹이 그 다음 우선순위가 된다.
예 4을 참조하면, PUCCH 전력이 우선순위로 할당되며, MCG의 UCI 있는 PUSCH 및 SCG의 UCI 있는 PUSCH가 다음 우선순위, MCG 및 SCG 중 높은 QoS가 설정된 셀 그룹이 그 다음 우선순위, MCG 및 SCG 중 낮은 QoS가 설정된 셀 그룹이 그 다음 우선순위가 된다.
상기 예 3 및 예 4와 같이 QoS를 기반으로 PUSCH 전력 스케일링을 위한 우선순위를 결정하는 경우, 제1 계층(L1)에서는 QoS 값을 알 수 없기 때문에, 상위 레이어로부터 해당 정보를 전달받을 수 있다. 예를 들어 단말의 물리 계층은 단말의 RRC 계층 또는 MAC 계층으로부터 각 MCG 및 SCG에 대한 QoS 값을 지시받을 수 있다.
상기 예들에서는 PUSCH를 기준으로 설명하였으나, MCG의 PUCCH 및 SCG의 PUCCH 간에도 MCG의 PUCCH가 더 높은 우선순위를 가질 수 있고, 또는 PUCCH를 통해서 전송되는 UCI의 특성에 따라서 특정 셀그룹을 위한 PUCCH의 우선순위가 다른 셀그룹을 위한 PUCCH의 우선순위보다 더 높을 수 있다. 또는 UCI 있는 PUSCH를 통해서 전송되는 UCI의 특성에 따라서 해당 PUSCH의 우선순위가 달라질 수 있다. UCI의 특성에 따른 우선순위의 예로는 SR > HARQ-ACK > CSI 보고 타입 3, 5, 6, 또는 2a > CSI 보고 타입 1, 1a, 2, 2b, 2c, 또는 4가 될 수 있다. 상기와 같은 UCI의 특성에 따른 우선순위를 기반으로 PUCCH들 및 UCI 있는 PUSCH들 간의 우선순위가 결정될 수 있다. 물론 이 경우에도 UCI 없는 PUSCH가 상대적으로 낮은 우선순위를 가지며, UCI 없는 PUSCH들 간에는 상술한 것과 같이 MCG/SCG 여부 또는 QoS 레벨을 기반으로 우선순위가 정해질 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 PUSCH/PUCCH 전력 제어(및 스케일링) 방법들을 예를 들어 설명하며, 본 발명에 따른 방법들에는 상술한 우선순위들 중 적어도 하나가 적용될 수 있다. 또한, 이하 본 발명에 따른 PUSCH/PUCCH 전력 제어(및 스케일링) 방법들은 단말에 대한 전력 제한 상황을 가정한다.
case 1: UCI 있는 PUSCH 전송이 없는 경우
(1) 방법 1: PUCCH 전력 스케일링 않는 경우(no PUCCH power scaling)
만일 서브프레임 i에서 UCI 있는 PUSCH 전송이 없고, 단말의 총 전송전력이
Figure 112014027279264-pat00030
을 초과하면, 단말은 MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서의 서빙셀 c에 대한
Figure 112014027279264-pat00031
를 다음 수학식과 같이 전력 스케일링한다.
Figure 112014027279264-pat00032
수학식 4를 참조하면,
Figure 112014027279264-pat00033
는 PPUCCH ,k(i)의 선형 값(linear value)이고, PPUCCH ,k(i)는 서브프레임 i에서의 기지국 또는 셀그룹 k에 대한 PUCCH 전송 전력이다.
Figure 112014027279264-pat00034
는 PPUSCH ,k,c(i)의 선형 값이다. PPUSCH ,k,c(i)는 서브프레임 i에서의 기지국 또는 셀그룹 k에 대한 서빙셀 c를 위한 PUSCH 전송 전력이다. k는 기지국 또는 셀그룹 지시자이다. k는 이중 연결된 기지국들(MeNB 및 SeNB)들(또는 셀그룹들(MCG 및 SCG)) 중 어느 기지국으로(어느 셀 그룹을 통하여) PUSCH가 전송되는지 나타내는 기지국 지시자이다. 예를 들어 k=0은 MeNB 또는 MCG를 지시할 수 있고, k=1은 SeNB 또는 SCG를 지시할 수 있다.
Figure 112014027279264-pat00035
는 서브프레임 i에서 단말에 구성된 최대 출력 전력(total configured maximum output power) PCMAX의 선형 값이다. wk(i)는 특정 기지국 또는 셀그룹에 연관된 서빙셀 c에 대한
Figure 112014027279264-pat00036
의 스케일링 인자(scaling factor)이다. wk(i)는 0 내지 1 사이의 값을 갖는다(0≤wk(i)≤1). wk(i)는 하나의 기지국(또는 하나의 셀 그룹) 내에서는 모든 서빙셀들에 대하여 동일한 값을 갖는다. 즉, wk(i)는 기지국(또는 셀 그룹) 특정(specific) 파라미터이다. 해당 기지국 또는 셀 그룹에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우,
Figure 112014027279264-pat00037
값은 0이다. 예를 들어 MCG에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우
Figure 112014027279264-pat00038
이고, SCG에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우
Figure 112014027279264-pat00039
이다.
상기 방법은 기본적으로 이중연결된 셀 그룹에 관계없이 PUCCH 전송이 PUSCH 전송보다는 우선시됨을 기반한다. 상기 방법에서는 PUCCH 전력 스케일링을 수행하지 않는다. case 1에서는 UCI 있는 PUSCH 전송이 없으므로, UCI 없는 PUSCH 전송에 대하여 이중연결된 각 기지국(또는 각 셀 그룹)별로 독립적인 스케일링 인자(wk(i))를 적용하여 PUSCH 전력 스케일링을 수행한다.
만약, 하나의 셀 그룹내의 다수의 서빙셀 상에서 UCI 없는 PUSCH들이 전송되는 경우, 상기 PUSCH들 전송에는 기존의 단일 연결에서의 스케일링 방법과 같이 균등(equal) 스케일링을 수행할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 이중 연결이 구성된 단말을 위하여 서로 다른 QoS를 기반하는 독립적인 스케줄링이 지원될 수 있으며, 이 경우 MCG 또는 SCG에 따라서 서로 다른 전력 스케일링을 수행할 수 지원할 수 있어야 한다. 따라서, 기지국(또는 셀 그룹) 특정(specific) 파라미터인 wk(i)가 사용되어야 한다.
예를 들어, case 1에서는 MCG 및 SCG에서 UCI 있는 PUSCH가 전송되지 않기에, 기본적으로 RRC 메시지가 전송될 수 있는 MCG에서의 PUSCH 전송 또는 상대적으로 높은 QoS를 가지는 셀그룹(MCG 또는 SCG)에서의 PUSCH 전송에 더 적은 파워 스케일링을 적용할 수 있다. 더 적은 파워 스케일링을 적용하는 경우 상대적으로 높은 전력이 할당될 수 있다. 즉, RRC 메시지가 전송될 수 있는 MCG에서의 PUSCH 전송 또는 상대적으로 높은 QoS를 가지는 셀그룹(MCG 또는 SCG)에서의 PUSCH 전송이 더 높은 우선순위를 가질 수 있다.
도 11은 본 발명의 case 1에 따른 셀그룹간 비균등(non-equal) 전력 스케일링의 예를 나타낸다. 도 11에서는 UCI 없는 PUSCH 전송에 대한 전력 스케일링을 가정한다. 도 11에서 MeNB의 CC1 및 CC2는 MCG에 속하고, SeNB의 CC1 및 CC2는 SCG에 속한다.
(a)는 MeNB의 CC1에서만 RRC 메시지가 전송되는 경우이고, (b)는 MeNB의 MCG 중에서 CC1 및 CC2 둘 다에서 RRC 메시지가 전송되는 경우이다. 단말 및 기지국의 구현에 따라, RRC 메시지는 MCG의 하나의 셀(CC1)을 통하여 전송될 수 있고, MCG의 두개의 셀(CC1, CC2)에 나누어져 전송될 수도 있다.
도 11에서와 같이 RRC 메시지가 전송될 수 있는 MCG에서의 UCI 없는 PUSCH 전송에 더 작은 크기의 파워 스케일링(즉, 더 큰 값의 스케일링 인자를 적용)을 수행할 수 있다. 즉, MCG에서의 UCI 없는 PUSCH 전송이 SCG에서의 UCI 없는 PUSCH 전송보다 높은 우선순위를 가질 수 있다. 또는 더 높은 QoS를 갖는 셀그룹에서의 UCI 없는 PUSCH 전송에 더 작은 크기의 파워 스케일링을 수행할 수 있다. 즉, 더 높은 QoS를 갖는 셀그룹에서의 UCI 없는 PUSCH 전송이 더 낮은 QoS를 갖는 셀그룹에서의 UCI 없는 PUSCH 전송보다 높은 우선순위를 가질 수 있다.
(2) 방법 2: PUCCH 전력 스케일링 경우(PUCCH power scaling)
상기 방법1의 수학식 4에서는 PUCCH 전송에 대한 전력 스케일링을 고려하지 않고, 심지어 PUCCH 전송이 두 개의 셀그룹 모두에서도 발생하여도 오직 UCI 없는 PUSCH 전송에 대한 전력 스케일링만을 고려하였다. 만약, 각 셀그룹에서의 PUCCH 전송 또한 전력 스케일링된다고 가정한다면, 서브프레임 i에서 UCI 있는 PUSCH 전송이 없고, 단말의 총 전송전력이
Figure 112014027279264-pat00040
을 초과하면, 단말은 MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서의 서빙셀 c에 대한
Figure 112014027279264-pat00041
및
Figure 112014027279264-pat00042
를 다음 수학식 5 및 6과 같이 전력 스케일링할 수 있다.
Figure 112014027279264-pat00043
Figure 112014027279264-pat00044
수학식 5 및 수학식 6을 참조하면, gk(i)는
Figure 112014027279264-pat00045
을 위한 스케일링 인자(scaling factor)이다. gk(i)는 0 내지 1 사이의 값을 갖는다(0≤gk(i)≤1). gk(i)에서 k는 특정 기지국 또는 셀그룹을 지시한다. 즉, gk(i)는 특정 기지국 또는 셀그룹에서 전송되는 PUCCH를 위한 전력 스케일링을 위하여 사용될 수 있다. gk(i) 값은 MeNB(또는 MCG) 및 SeNB(또는 SCG)를 위하여 동일한 값이 사용될 수 있고, 또는 다른 값이 사용될 수도 있다. 예를 들어, gk(i)가 MeNB(또는 MCG) 및 SeNB(또는 SCG)를 위하여 동일한 값이 사용되는 경우 g(i)로 나타내어질 수도 있다. 해당 기지국 또는 셀 그룹에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우,
Figure 112014027279264-pat00046
값은 0이다. 예를 들어 MCG에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우
Figure 112014027279264-pat00047
이고, SCG에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우
Figure 112014027279264-pat00048
이다.
(3) 방법 3: 특정 셀그룹의 PUCCH 전송을 우선하는 경우
방법 3에서는 상기 방법 2와 같이 PUCCH를 위한 별도의 스케일링 인자 gk(i)를 사용하지 않고, 특정 셀그룹에 해당하는 PUCCH 전송을 우선시하고, 나머지 셀그룹에 해당하는 PUCCH 전송은 다음 우선순위로 설정하여, 전력 할당을 수행하고, 그 후에 wk(i) 값을 기반으로 UCI 없는 PUSCH 전송을 위한 스케일링을 수행한다. 이 경우
Figure 112014027279264-pat00049
및
Figure 112014027279264-pat00050
제어는 다음 수학식 7 및 수학식 8을 기반하여 수행될 수 있다.
Figure 112014027279264-pat00051
Figure 112014027279264-pat00052
수학식 7을 참조하면, min 연산을 통하여
Figure 112014027279264-pat00053
값이
Figure 112014027279264-pat00054
보다 큰 경우에만,
Figure 112014027279264-pat00055
값이
Figure 112014027279264-pat00056
값으로 보정된다.
상기 수학식 7 및 수학식 8에서 MCG를 위한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우,
Figure 112014027279264-pat00057
이고, SCG를 위한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우,
Figure 112014027279264-pat00058
이다. MCG 및 SCG 둘 다에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우
Figure 112014027279264-pat00059
으로 나타내어질 수 있다.
(4) 방법 4: 오직 하나의 셀그룹(MCG 또는 SCG)에서 UCI 없는 PUSCH 전송이 수행되고, PUCCH 전력 스케일링 않는 경우(no PUCCH power scaling)
만일 서브프레임 i에서 UCI 있는 PUSCH 전송이 없고, UCI 없는 PUSCH 전송은 오직 하나의 셀그룹(MCG 또는 SCG)에서 수행되며, 단말의 총 전송전력이
Figure 112014027279264-pat00060
을 초과하면, 단말은 상기 오직 하나의 셀그룹에 대한 서브프레임 i에서의 서빙셀 c에 대한
Figure 112014027279264-pat00061
를 다음 수학식과 같이 전력 스케일링할 수 있다.
Figure 112014027279264-pat00062
여기서 k는 0 또는 1이며, UCI 없는 PUSCH가 전송되는 상기 셀그룹에 따라서 그 값이 결정된다. 예를 들어 MCG에서 UCI 없는 PUSCH가 전송되는 경우 k=0이다. 또는 SCG에서 UCI 없는 PUSCH가 전송되는 경우 k=1이다. 물론 상기 MCG/SCG와 대응되는 k 값의 지정은 예시로서, 기지국과 단말간의 약속에 따라 달리 정해질 수 있다. 한편, MCG를 위한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우,
Figure 112014027279264-pat00063
이고, SCG를 위한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우,
Figure 112014027279264-pat00064
이다.
상기 방법은 기본적으로 PUCCH 전송이 PUSCH 전송보다는 우선시됨을 기반한다. 상기 방법에서는 PUCCH 전력 스케일링을 수행하지 않는다.
만약, 하나의 셀 그룹내의 다수의 서빙셀 상에서 UCI 없는 PUSCH들이 전송되는 경우, 상기 PUSCH들 전송에는 균등(equal) 스케일링이 수행될 수 있다.
(5) 방법 5: 오직 하나의 셀그룹(MCG 또는 SCG)에서 UCI 없는 PUSCH 전송이 수행되고, PUCCH 전력 스케일링 경우(PUCCH power scaling)
상기 방법 4의 수학식 9에서는 PUCCH 전송에 대한 전력 스케일링을 고려하지 않고, 심지어 PUCCH 전송이 두 개의 셀그룹 모두에서도 발생하여도 오직 UCI 없는 PUSCH 전송에 대한 전력 스케일링만을 고려하였다. 만약, PUCCH 전송 또한 전력 스케일링된다고 가정한다면, 서브프레임 i에서 UCI 있는 PUSCH 전송이 없고, UCI 없는 PUSCH 전송은 오직 하나의 셀그룹(MCG 또는 SCG)에서 수행되며,단말의 총 전송전력이
Figure 112014027279264-pat00065
을 초과하면, 단말은 MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서의 서빙셀 c에 대한
Figure 112014027279264-pat00066
및
Figure 112014027279264-pat00067
를 다음 수학식 10 및 11과 같이 전력 스케일링할 수 있다.
Figure 112014027279264-pat00068
Figure 112014027279264-pat00069
여기서 wPUCCH ,k(i)는
Figure 112014027279264-pat00070
을 위한 스케일링 인자(scaling factor)이다. wPUCCH ,k(i)는 0 내지 1 사이의 값을 갖는다(0≤wPUCCH ,k(i)≤1). wPUCCH,k(i)에서 k는 특정 기지국 또는 셀그룹을 지시한다. 즉, wPUCCH ,k(i)는 특정 기지국 또는 셀그룹에서 전송되는 PUCCH를 위한 전력 스케일링을 위하여 사용될 수 있다. wPUCCH ,k(i) 값은 MeNB(또는 MCG) 및 SeNB(또는 SCG)를 위하여 동일한 값이 사용될 수 있고, 또는 다른 값이 사용될 수도 있다. wPUCCH ,k(i)는 상술한 gk(i)와 혼용될 수 있다. MCG를 위한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우,
Figure 112014027279264-pat00071
이고, SCG를 위한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우,
Figure 112014027279264-pat00072
이다. MCG 및 SCG 둘 다에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우
Figure 112014027279264-pat00073
으로 나타내어질 수 있다.
(6) 방법 6: 오직 하나의 셀그룹(MCG 또는 SCG)에서 UCI 없는 PUSCH 전송이 수행되고, 특정 셀그룹의 PUCCH 전송을 우선하는 경우
방법 6에서는 상기 방법 5와 같이 PUCCH를 위한 별도의 스케일링 인자 wPUCCH,k(i)를 사용하지 않고, 특정 셀그룹에 해당하는 PUCCH 전송을 우선시하고, 나머지 셀그룹에 해당하는 PUCCH 전송은 다음 우선순위로 설정하여, 전력 할당을 수행하고, 그 후에 wk(i) 값을 기반으로 UCI 없는 PUSCH 전송을 위한 스케일링을 수행한다. 이 경우
Figure 112014027279264-pat00074
및
Figure 112014027279264-pat00075
제어는 다음 수학식 12 및 수학식 13을 기반하여 수행될 수 있다.
Figure 112014027279264-pat00076
Figure 112014027279264-pat00077
여기서, MCG를 위한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우,
Figure 112014027279264-pat00078
이고, SCG를 위한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우,
Figure 112014027279264-pat00079
이다. MCG 및 SCG 둘 다에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우
Figure 112014027279264-pat00080
으로 나타내어질 수 있다.
case 2: UCI 있는 PUSCH 전송이 하나의 셀 그룹에서만 있는 경우
(1) 방법 1: PUCCH 전력 스케일링 않는 경우(no PUCCH power scaling)
만약, 단말이 PUCCH, 그리고 UCI 있는 PUSCH를 하나의 셀 그룹 내의 서빙셀 j에서 동시에(simultaneous) 전송하고, 나머지 서빙셀들(다른 셀그룹의 서빙셀들 포함) 중 어느 하나에서라도 UCI 없는 PUSCH를 전송하고, 단말의 총 전송전력이(total transmit power)
Figure 112014027279264-pat00081
를 초과하면, 단말은
Figure 112014027279264-pat00082
및
Figure 112014027279264-pat00083
를 다음 수학식과 같이 얻는다.
Figure 112014027279264-pat00084
Figure 112014027279264-pat00085
여기서,
Figure 112014027279264-pat00086
는
Figure 112014027279264-pat00087
의 선형 값이고,
Figure 112014027279264-pat00088
는 UCI 있는 PUSCH가 전송되는 셀그룹 k에 연관되는 서브프레임 i에서의 서빙셀 j를 위한 PUSCH 전송 전력이다(이 경우 서빙셀 j를 위한 PUSCH는 UCI를 포함하는 PUSCH이다).
Figure 112014027279264-pat00089
는 PPUCCH ,k(i)의 선형 값이고, PPUCCH,k(i)는 셀그룹 k에 대한 서브프레임 i에서의 PUCCH 전송 전력이다.
Figure 112014027279264-pat00090
는 PPUSCH ,k,c(i)의 선형 값이고, PPUSCH ,k,c(i)는 셀그룹 k에 대한 서브프레임 i에서의 서빙셀 c를 위한 PUSCH 전송 전력이다. k는 기지국 또는 셀그룹 지시자이다. k는 이중 연결된 기지국들(MeNB 및 SeNB)들(또는 셀그룹들) 중 어느 기지국으로(어느 셀 그룹을 통하여) PUSCH가 전송되는지 나타내는 기지국(또는 셀그룹) 지시자이다. 예를 들어 k=0은 MeNB 또는 MCG를 지시할 수 있고, k=1은 SeNB 또는 SCG를 지시할 수 있다.
Figure 112014027279264-pat00091
는 서브프레임 i에서 단말에 구성된 최대 출력 전력(total configured maximum output power) PCMAX의 선형 값이다. wk(i)는 특정 기지국 또는 셀그룹에 연관된 서빙셀 c에 대한
Figure 112014027279264-pat00092
의 스케일링 인자(scaling factor)이다. wk(i)는 0 내지 1 사이의 값을 갖는다(0≤wk(i)≤1). wk(i)는 하나의 기지국(또는 하나의 셀 그룹) 내에서는 모든 서빙셀들에 대하여 동일한 값을 갖는다. 즉, wk(i)는 기지국(또는 셀 그룹) 특정(specific) 파라미터이다. 해당 기지국 또는 셀 그룹에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우,
Figure 112014027279264-pat00093
값은 0이다. 예를 들어 MCG에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우
Figure 112014027279264-pat00094
이고, SCG에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우
Figure 112014027279264-pat00095
이다.
도 12는 본 발명의 case 2에 따른 UCI 있는 PUSCH와 UCI 없는 PUSCH에 대한 전력 스케일링의 일 예를 나타낸다. 도 12에서 MeNB의 CC1 및 CC2는 MCG에 속하고, SeNB의 CC1 및 CC2는 SCG에 속한다.
도 12를 참조하면, MeNB의 CC1 상의 서브프레임 i에서 UCI 있는 PUSCH가 전송된다. 따라서 MeNB의 CC1 상의 서브프레임 i에서의 UCI 있는 PUSCH 전송에 대하여는 스케일링 인자를 통한 전력 스케일링을 수행하지 않는다. 한편, MeNB의 CC2상의 서브프레임 i에서의 UCI 없는 PUSCH 전송에 대하여는 wk =0(i) 기반한 전력 스케일링을 수행하고, SeNB의 CC1 및 CC2 상의 서브프레임 i에서의 UCI 없는 PUSCH 전송에 대하여는 wk =1(i) 기반한 전력 스케일링을 수행한다. 이 경우 MCG에서의 UCI 없는 PUSCH 전송에 더 작은 크기의 파워 스케일링을 수행할 수 있다. 즉, MCG에서의 UCI 없는 PUSCH 전송이 SCG에서의 UCI 없는 PUSCH 전송보다 높은 우선순위를 가질 수 있다. 또는 더 높은 QoS를 갖는 셀그룹에서의 UCI 없는 PUSCH 전송에 더 작은 크기의 파워 스케일링을 수행할 수 있다. 즉, 더 높은 QoS를 갖는 셀그룹에서의 UCI 없는 PUSCH 전송이 더 낮은 QoS를 갖는 셀그룹에서의 UCI 없는 PUSCH 전송보다 높은 우선순위를 가질 수 있다.
상기 방법은 기본적으로 이중연결된 셀 그룹에 관계없이 PUCCH 전송이 PUSCH 전송보다는 우선시되고, UCI가 있는 PUSCH 전송이 UCI 없는 PUSCH 전송보다 우선시됨을 기반한다. 따라서, 상기 방법에서는 PUCCH 전력 스케일링 및 UCI 있는 PUSCH 전력 스케일링을 수행하지 않는다(UCI 있는 PUSCH를 위한 전력 스케일링에 대하여는 후술한다). 하지만, UCI 없는 PUSCH 전송을 위하여 wk(i) 기반한 전력 스케일링을 수행한다.
이 경우에
Figure 112014027279264-pat00096
이 아니고, 단말의 전체 전송 전력이
Figure 112014027279264-pat00097
를 초과하지 않는다면, 상기와 같이
Figure 112014027279264-pat00098
에 대한 전력 스케일링을 적용하지 않을 수 있다. 그러나,
Figure 112014027279264-pat00099
이고, 여전히 단말의 전체 전송 전력이
Figure 112014027279264-pat00100
를 초과한다면,
Figure 112014027279264-pat00101
에 대한 전력 스케일링이 적용되어야 할 수 있다. 이는 다음 방법 2에서 후술한다.
(2) 방법 2: PUCCH 및 UCI 있는 PUSCH 전력 스케일링 경우(PUCCH and PUSCH(w/ UCI) power scaling)
상기 수학식 14에서는 PUCCH 및 UCI 있는 PUSCH 전송에 대한 전력 스케일링을 고려하지 않았다. 만약 PUCCH 및 UCI 있는 PUSCH 전송 또한 전력 스케일링된다고 가정한다면, 단말은
Figure 112014027279264-pat00102
,
Figure 112014027279264-pat00103
및
Figure 112014027279264-pat00104
를 다음 수학식과 같이 얻을 수 있다.
Figure 112014027279264-pat00105
Figure 112014027279264-pat00106
여기서, gk(i)는
Figure 112014027279264-pat00107
을 위한 스케일링 인자(scaling factor)이다. gk(i)는 0 내지 1 사이의 값을 갖는다(0≤gk(i)≤1). gk(i)에서 k는 특정 기지국 또는 셀그룹을 지시한다. 즉, gk(i)는 특정 기지국 또는 셀그룹에서 전송되는 PUCCH를 위한 전력 스케일링을 위하여 사용될 수 있다. gk(i) 값은 MeNB(또는 MCG) 및 SeNB(또는 SCG)를 위하여 동일한 값이 사용될 수 있고, 또는 다른 값이 사용될 수도 있다. 또한,
Figure 112014027279264-pat00108
는
Figure 112014027279264-pat00109
를 위한 스케일링 인자이다.
Figure 112014027279264-pat00110
는 0 내지 1 사이의 값을 갖는다(0≤
Figure 112014027279264-pat00111
≤1). 여기서 kUCI는 해당 UCI 있는 PUSCH가 전송되는 셀을 포함하는 셀그룹을 나타낼 수 있다. 해당 기지국 또는 셀 그룹에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우,
Figure 112014027279264-pat00112
값은 0이다. 예를 들어 MCG에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우
Figure 112014027279264-pat00113
이고, SCG에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우
Figure 112014027279264-pat00114
이다.
상기의 방법에 따르면 UCI 없는 PUSCH 전송을 위하여 전력 스케일링을 수행할 뿐 아니라 PUCCH 전송과 UCI 있는 PUSCH 전송을 위하여 각각 독립적으로 전력 스케일링을 수행할 수 있다.
도 13은 본 발명의 case 2에 따른 UCI 있는 PUSCH와 UCI 없는 PUSCH에 대한 전력 스케일링의 다른 예를 나타낸다. 도 13에서 MeNB의 CC1 및 CC2는 MCG에 속하고, SeNB의 CC1 및 CC2는 SCG에 속한다.
도 13을 참조하면, MeNB의 CC1 상의 서브프레임 i에서 UCI 있는 PUSCH가 전송된다. 따라서 MeNB의 CC1 상의 서브프레임 i에서의 UCI 있는 PUSCH 전송에 대하여는
Figure 112014027279264-pat00115
스케일링 인자를 통한 전력 스케일링을 수행한다. 한편, MeNB의 CC2 상의 서브프레임 i에서의 UCI 없는 PUSCH 전송에 대하여는 wk =0(i) 기반한 전력 스케일링을 수행하고, SeNB의 CC1 및 CC2 상의 서브프레임 i에서의 UCI 없는 PUSCH 전송에 대하여는 wk =1(i) 기반한 전력 스케일링을 수행한다. 이 경우 서브프레임 i에서의 PUCCH 전송에 대하여는 gk(i) 기반한 전력 스케일링을 수행할 수 있다(미도시).
case 3: UCI 있는 PUSCH 전송이 모든 셀 그룹 내에서 있는 경우
(1) 방법 1: PUCCH 전력 스케일링 않는 경우(no PUCCH power scaling)
만약, 단말이 PUCCH, 그리고 UCI 있는 PUSCH를 각 셀 그룹(MCG 및 SCG) 내의 서빙셀 j 및 서빙셀 l(알파벳 엘)에서 동시에(simultaneous) 전송하고, 나머지 서빙셀들 중 어느 하나에서라도(in any of the remaining searving cells) UCI 없는 PUSCH를 전송하고, 단말의 총 전송전력이(total transmit power)
Figure 112014027279264-pat00116
를 초과하면, 단말은
Figure 112014027279264-pat00117
,
Figure 112014027279264-pat00118
및
Figure 112014027279264-pat00119
를 다음 수학식과 같이 얻는다.
Figure 112014027279264-pat00120
Figure 112014027279264-pat00121
Figure 112014027279264-pat00122
여기서,
Figure 112014027279264-pat00123
는 서브프레임 i에서 MCG의 서빙셀 j를 통하여 전송되는 UCI 있는 PUSCH에 대한 전송 전력인 PPUSCH ,k=0,j(i)의 선형 값이다.
Figure 112014027279264-pat00124
는 서브프레임 i에서 SCG의 서빙셀 l를 통하여 전송되는 UCI 있는 PUSCH에 대한 전송 전력인 PPUSCH ,k=1,l(i)의 선형 값이다. 비록 상기에서는 k=0이 MCG에 대응하고, k=1이 SCG에 대응하며, MCG의 UCI 있는 PUSCH 전송을 위한 서빙셀은 서빙셀 j이고, SCG의 UCI 있는 PUSCH 전송을 위한 서빙셀은 서빙셀 l로 나타내었으나, 이는 예시로서, 단말과 기지국간 약속에 의하여 달리 표현될 수 있다.
도 14는 본 발명의 case 3에 따른 UCI 있는 PUSCH와 UCI 없는 PUSCH에 대한 전력 스케일링의 일 예를 나타낸다. 도 14에서 MeNB의 CC1 및 CC2는 MCG에 속하고, SeNB의 CC1 및 CC2는 SCG에 속한다.
도 14를 참조하면, MeNB의 CC1 상의 서브프레임 i에서 UCI 있는 PUSCH가 각각 전송된다. 따라서 MeNB의 CC1 및 SeNB의 CC1 상의 서브프레임 i에서의 UCI 있는 PUSCH 전송에 대하여는 스케일링 인자를 통한 전력 스케일링을 수행하지 않는다. 한편, MeNB의 CC2 및 SeNB의 CC2 상의 서브프레임 i에서의 UCI 없는 PUSCH 전송에 대하여는 각각 wk =0(i) 및 wk =1(i) 기반한 전력 스케일링을 수행한다. 이 경우 MCG에서의 UCI 없는 PUSCH 전송 또는 더 높은 QoS를 갖는 셀그룹에서의 UCI 없는 PUSCH 전송에 더 작은 크기의 파워 스케일링을 수행할 수 있다. 즉, MCG에서의 UCI 없는 PUSCH 전송이 SCG에서의 UCI 없는 PUSCH 전송보다 높은 우선순위를 가질 수 있다. 또는 더 높은 QoS를 갖는 셀그룹에서의 UCI 없는 PUSCH 전송이 더 낮은 QoS를 갖는 셀그룹에서의 UCI 없는 PUSCH 전송보다 높은 우선순위를 가질 수 있다.
상기 방법은 기본적으로 셀 그룹에 관계없이 PUCCH 전송이 PUSCH 전송보다는 우선시되고, UCI가 있는 PUSCH 전송이 UCI 없는 PUSCH 전송보다 우선시됨을 기반한다. 따라서, 상기 방법에서는 PUCCH 전력 스케일링 및 UCI 있는 PUSCH 전력 스케일링을 수행하지 않는다(UCI 있는 PUSCH를 위한 전력 스케일링에 대하여는 후술한다). 하지만, UCI 없는 PUSCH 전송을 위하여 wk(i) 기반한 전력 스케일링을 수행한다.
이 경우에
Figure 112014027279264-pat00125
이 아니고, 단말의 전체 전송 전력이
Figure 112014027279264-pat00126
를 초과하지 않는다면, 상기와 같이
Figure 112014027279264-pat00127
및
Figure 112014027279264-pat00128
에 대한 전력 스케일링을 적용하지 않을 수 있다. 그러나,
Figure 112014027279264-pat00129
이고, 여전히 단말의 전체 전송 전력이
Figure 112014027279264-pat00130
를 초과한다면,
Figure 112014027279264-pat00131
및
Figure 112014027279264-pat00132
에 대한 전력 스케일링이 적용되어야 할 수 있다. 이는 다음 방법 2에서 후술한다.
(2) 방법 2: PUCCH 및 UCI 있는 PUSCH 전력 스케일링 경우(PUCCH and PUSCH(w/ UCI) power scaling)
상기 방법 1에서는 PUCCH 및 UCI 있는 PUSCH 전송에 대한 전력 스케일링을 고려하지 않았다. 만약 PUCCH 및 UCI 있는 PUSCH 전송 또한 전력 스케일링된다고 가정한다면, 단말은
Figure 112014027279264-pat00133
,
Figure 112014027279264-pat00134
,
Figure 112014027279264-pat00135
및
Figure 112014027279264-pat00136
를 다음 수학식과 같이 얻을 수 있다.
Figure 112014027279264-pat00137
Figure 112014027279264-pat00138
여기서, gk(i)는
Figure 112014027279264-pat00139
을 위한 스케일링 인자(scaling factor)이다. gk(i)는 0 내지 1 사이의 값을 갖는다(0≤gk(i)≤1). gk(i)에서 k는 특정 기지국 또는 셀그룹을 지시한다. 즉, gk(i)는 특정 기지국 또는 셀그룹에서 전송되는 PUCCH를 위한 전력 스케일링을 위하여 사용될 수 있다. gk(i) 값은 MeNB(또는 MCG) 및 SeNB(또는 SCG)를 위하여 동일한 값이 사용될 수 있고, 또는 다른 값이 사용될 수도 있다. 또한, hk(i)는
Figure 112014027279264-pat00140
및
Figure 112014027279264-pat00141
를 위한 스케일링 인자이다. hk(i)는 0 내지 1 사이의 값을 갖는다(0≤hk(i)≤1). 여기서 hk(i)에서 k는 특정 기지국 또는 셀그룹을 지시한다. 해당 기지국 또는 셀 그룹에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우,
Figure 112014027279264-pat00142
값은 0이다. 예를 들어 MCG에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우
Figure 112014027279264-pat00143
이고, SCG에 대한 서브프레임 i에서 PUCCH 전송이 없는 경우
Figure 112014027279264-pat00144
이다.
상기의 방법에 따르면 UCI 없는 PUSCH 전송을 위하여 전력 스케일링을 수행할 뿐 아니라 PUCCH 전송과 UCI 있는 PUSCH 전송을 위하여 각각 독립적으로 전력 스케일링을 수행할 수 있다. 이 경우 MCG의 UCI 있는 PUSCH 전송과 SCG의 UCI 있는 PUSCH 전송을 위하여 독립적으로 전력 스케일링을 수행할 수 있다.
도 15는 본 발명의 case 2에 따른 UCI 있는 PUSCH와 UCI 없는 PUSCH에 대한 전력 스케일링의 다른 예를 나타낸다. 도 15에서 MeNB의 CC1 및 CC2는 MCG에 속하고, SeNB의 CC1 및 CC2는 SCG에 속한다.
도 15를 참조하면, MeNB의 CC1 및 SeNB의 CC1 상의 서브프레임 i에서 UCI 있는 PUSCH가 각각 전송된다. 이 경우 MeNB의 CC1 상의 서브프레임 i에서의 UCI 있는 PUSCH 전송에 대하여는 hk =0(i) 스케일링 인자를 통한 전력 스케일링을 수행하고, SeNB의 CC1 상의 서브프레임 i에서의 UCI 있는 PUSCH 전송에 대하여는 hk =1(i) 스케일링 인자를 통한 전력 스케일링을 수행한다. 한편, MeNB의 CC2 상의 서브프레임 i에서의 UCI 없는 PUSCH 전송에 대하여는 wk =0(i) 기반한 전력 스케일링을 수행하고, SeNB의 CC2 상의 서브프레임 i에서의 UCI 없는 PUSCH 전송에 대하여는 wk =1(i) 기반한 전력 스케일링을 수행한다. 이 경우 서브프레임 i에서의 PUCCH 전송에 대하여는 gk(i) 기반한 전력 스케일링을 수행할 수 있다(미도시).
도 16은 본 발명에 따른 단말에 의한 상향링크 전력 제어 동작을 설명하는 순서도의 예이다. 도 16은 단말이 이중 연결이 구성된 경우를 가정한다.
도 16을 참조하면, 단말은 MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서의 단말의 총 전송 전력을 계산한다(S1600). 이 경우 단말은 MCG 및 SCG에 대한, SRS의 전송전력 PSRS와 상향링크 채널(들)의 전송전력 PUL _ CH 및 DMRS(Demodulation Reference Signal)의 전송전력 PDMRS를 계산할 수 있다. 상기 상향링크 채널(들)은 PUCCH 및 PUSCH 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 PUSCH는 UCI를 포함할 수 있고, 또는 포함하지 않을 수도 있다. 단말은 상기 MCG 및 SCG에 대한, PSRS , PUL _ CH 및 PDMRS의 합을 기반으로 단말의 총 전송 전력을 계산할 수 있다.
단말은 단말의 총 전송 전력(total transmit power)이
Figure 112014027279264-pat00145
를 초과하는(exceed)하는지 판단한다(S1610). 여기서
Figure 112014027279264-pat00146
는 서브프레임 i에서 단말에 구성된 최대 출력 전력(total configured maximum output power)(또는 최대 전송 전력) PCMAX의 선형 값(linear value)이다. 단말의 총 전송 전력이
Figure 112014027279264-pat00147
를 초과하는 경우 전력 제한 상황이라 불릴 수 있다. 이는 단말이 상향링크 전송을 수행함에 있어서 기지국이 지시한 단말의 요구 전송전력(required transmission power)이 단말이 전송 가능한 최대전송전력보다 높음으로 인해 요구 전송전력이 제한을 받는 상태를 말한다.
만약 S1610에서 단말의 총 전송 전력이
Figure 112014027279264-pat00148
를 초과하면, 단말은 MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서 전송되는 PUCCH 및 PUSCH 중 적어도 하나에 대한 전력 제어를 수행한다(S1620). 여기서 전력 제어라 함은 전력 스케일링을 포함할 수 있다. 전력 스케일링의 일 예는 원래 전송전력에 스케일링 인자(scaling factor)를 곱하는 것이다. 단말은 이 경우 표 2에서 상술한 바와 같이 특정 서브프레임상에서 UCI 있는 PUSCH를 전송하는 셀그룹의 수에 따라서(case 1, case 2 또는 case 3) 다른 전력 제어 방법을 적용할 수 있다. 또한 전력 제어를 수행함에 있어, 표 3과 같이 우선순위를 설정하고, 이를 기반으로 전력 제어(및 스케일링)을 수행할 수 있다. 이 경우 우선순위에 기반하여 스케일링 인자의 값이 결정될 수 있다.
일 예로, 서브프레임 i 상에서 UCI 있는 PUSCH를 전송하는 셀그룹이 없는 경우(case 1)가 있다. 이 경우 (1)단말은 PUCCH 전력 스케일링은 하지 않고,
Figure 112014027279264-pat00149
에 대하여 wk(i)에 기반한 전력 스케일링을 수행할 수 있다. 이 경우
Figure 112014027279264-pat00150
는 상기 수학식 4에 기반하여 스케일링될 수 있다. (2)단말은
Figure 112014027279264-pat00151
에 대하여 gk(i)에 기반한 전력 스케일링을 수행할 수 있다. 이 경우
Figure 112014027279264-pat00152
및
Figure 112014027279264-pat00153
는 상기 수학식 5 내지 6에 기반하여 스케일링될 수 있다. (3)단말은 특정 셀그룹의 PUCCH 전송을 우선하여 전력 제어를 수행할 수 있다. 이 경우 단말은 PUCCH를 위한 별도의 스케일링 인자 gk(i)를 사용하지 않고, 특정 셀그룹에 해당하는 PUCCH 전송을 우선시하고, 나머지 셀그룹에 해당하는 PUCCH 전송은 다음 우선순위로 설정하여, 전력 할당을 수행할 수 있다. 이 경우
Figure 112014027279264-pat00154
및
Figure 112014027279264-pat00155
는 상기 수학식 7 및 수학식 8을 기반하여 제어될 수 있다. (4)오직 하나의 셀그룹(MCG 또는 SCG)에서 UCI 없는 PUSCH 전송이 수행되는 경우, 단말은 UCI 없는 PUSCH 전송에 대한 전력 스케일링을 수행할 수도 있다. 이 경우
Figure 112014027279264-pat00156
는 상기 수학식 9를 기반하여 스케일링될 수 있다. (5) 오직 하나의 셀그룹(MCG 또는 SCG)에서 UCI 없는 PUSCH 전송이 수행되는 경우, 단말은 UCI 없는 PUSCH 전송에 대한 전력 스케일링 뿐 아니라 PUCCH 전송에 대한 전력 스케일링을 수행할 수도 잇다. 이 경우
Figure 112014027279264-pat00157
및
Figure 112014027279264-pat00158
는 상기 수학식 10 내지 11에 기반하여 스케일링될 수 있다. (6) 오직 하나의 셀그룹(MCG 또는 SCG)에서 UCI 없는 PUSCH 전송이 수행되는 경우 단말은 특정 셀그룹의 PUCCH 전송을 우선하여 전력 제어를 수행할 수도 있다. 이 경우
Figure 112014027279264-pat00159
및
Figure 112014027279264-pat00160
은 상기 수학식 12 내지 수학식 13을 기반하여 제어될 수 있다.
다른 예로, 서브프레임 i 상에서 UCI 있는 PUSCH를 전송하는 셀그룹이 오직 하나인 경우(case 2)가 있다. 이 경우 (1)단말은 PUCCH 전력 스케일링은 하지 않고,
Figure 112014027279264-pat00161
에 대하여 wk(i)에 기반한 전력 스케일링을 수행할 수 있다. 이 경우
Figure 112014027279264-pat00162
및
Figure 112014027279264-pat00163
는 상기 수학식 14 내지 15를 기반하여 전력 제어될 수 있다. (2)단말은 PUCCH 및 UCI 있는 PUSCH에 대한 전력 스케일링을 수행할 수도 있다. 이 경우,
Figure 112014027279264-pat00164
,
Figure 112014027279264-pat00165
및
Figure 112014027279264-pat00166
는 상기 수학식 16 내지 17을 기반하여 전력 제어될 수 있다.
또 다른 예로, 서브프레임 i 상에서 UCI 있는 PUSCH 전송하는 셀그룹이 MCG 및 SCG 둘 다인 경우(case 3)가 있다. 이 경우 (1)단말은 PUCCH 전력 스케일링은 하지 않고,
Figure 112014027279264-pat00167
,
Figure 112014027279264-pat00168
및
Figure 112014027279264-pat00169
은 상기 수학식 18 내지 20을 기반하여 전력 제어될 수 있다. (2)단말은 PUCCH 및 UCI 있는 PUSCH에 대한 전력 스케일링을 수행할 수도 있다. 이 경우,
Figure 112014027279264-pat00170
,
Figure 112014027279264-pat00171
,
Figure 112014027279264-pat00172
및
Figure 112014027279264-pat00173
은 상기 수학식 21 내지 22를 기반하여 전력 제어될 수 있다.
이후, 단말은 상기 전력 제어를 기반으로 MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서의 상향링크 전송을 수행한다(S1630).
만약 S1610에서 단말의 총 전송 전력이
Figure 112014027279264-pat00174
를 초과하지 않는 경우, 단말은 전력 제어 없이 MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서의 상향링크 전송을 수행한다(S1640).
도 17은 본 발명에 따른 단말을 나타내는 블록도의 예이다.
도 17을 참조하면, 단말(1700)은 수신부(1705), 단말 프로세서(1710) 및 단말 전송부(1720)를 포함한다. 단말 프로세서는 계산부(1711) 및 전력 제어부(1712)를 포함한다.
수신부(1705)는 기지국(도면 미도시)로부터 수신되는 하향링크 신호를 수신한다. 상기 하향링크 신호는 이중 연결 구성 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 하향링크 신호는 단말에 대한 상향링크 스케줄링 정보를 포함할 수 있다.
계산부(1711)는 MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서의 단말의 총 전송 전력을 계산한다. 이 경우 계산부(1711)는 MCG 및 SCG에 대한, SRS의 전송전력 PSRS와 상향링크 채널(들)의 전송전력 PUL _ CH 및 DMRS의 전송전력 PDMRS를 계산할 수 있다. 상기 상향링크 채널(들)은 PUCCH 및 PUSCH 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 PUSCH는 UCI를 포함할 수 있고, 또는 포함하지 않을 수도 있다. 계산부(1711)는 상기 MCG 및 SCG에 대한, PSRS , PUL _ CH 및 PDMRS의 합을 기반으로 단말의 총 전송 전력을 계산할 수 있다.
전력 제어부(1712)는 계산된 단말의 총 전송 전력이
Figure 112014027279264-pat00175
를 초과하는지 판단한다.
Figure 112014027279264-pat00176
는 서브프레임 i에서 단말에 구성된 최대 출력 전력(total configured maximum output power)(또는 최대 전송 전력) PCMAX의 선형 값이다. 전력 제어부(1712)는 계산된 단말의 총 전송 전력이
Figure 112014027279264-pat00177
를 초과하는 경우, 상기 서브프레임 i에서 전송되는 PUCCH 및 PUSCH 중 적어도 하나에 대한 전력 제어를 수행한다. 여기서 전력 제어라 함은 전력 스케일링을 포함할 수 있다. 전력 스케일링의 일 예는 원래 전송전력에 스케일링 인자(scaling factor)를 곱하는 것이다. 전력 제어부(1712)는 이 경우 표 2에서 상술한 바와 같이 특정 서브프레임 상에서 UCI 있는 PUSCH가 전송되는 셀그룹의 수에 따라서(case 1, case 2 또는 case 3) 다른 전력 제어 방법을 적용할 수 있다. 또한 전력 제어부(1712)는 전력 제어를 수행함에 있어, 표 3과 같이 우선순위를 판단하고, 이를 기반으로 전력 제어(및 스케일링)을 수행할 수 있다. 이 경우 우선순위에 기반하여 스케일링 인자의 값이 결정될 수 있다.
전송부(1720)는 상기 전력 제어를 기반으로 MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서의 상향링크 전송을 수행한다. 이 경우 전송부(1720)는 단말에 구성된 이중 연결에 기반하여 MCG를 통하여 MeNB로 상향링크 전송을 수행할 수 있고, 동시에 SCG를 통하여 SeNB로 상향링크 전송을 수행할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 마스터(master) 기지국(MeNB) 및 세컨더리(secondary) 기지국(SeNB)에 이중 연결된 단말의 전송 전력 제어 방법으로
    MCG(Master Cell Group) 및 SCG(Secondary Cell Group)에 대한 서브프레임 i에서의 상기 단말의 총 전송 전력(total transmit power)을 계산하는 단계;
    상기 계산된 총 전송 전력이
    Figure 112014027279264-pat00178
    를 초과하는(exceed)하는지 판단하는 단계;
    상기 계산된 총 전송 전력이 상기
    Figure 112014027279264-pat00179
    를 초과하는 경우, MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서 전송되는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 및 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 중 적어도 하나에 대한 전송 전력 제어를 수행하는 단계; 및
    상기 전력 제어를 기반으로 MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서의 상향링크 전송을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기
    Figure 112014027279264-pat00180
    는 서브프레임 i에서 단말에 구성된 최대 출력 전력(total configured maximum output power) PCMAX의 선형 값(linear value)이고,
    상기 전송 전력 제어는 상기 서브프레임 i에서 UCI(Uplink Control Information)가 있는 PUSCH의 전송이 상기 MCG 및 SCG 중 몇 개의 셀 그룹에서 수행되는지를 기반으로 수행됨을 특징으로 하는, 전송 전력 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전송 전력 제어를 수행함에 있어 상기 PUCCH 및 상기 UCI가 있는 PUSCH에 대하여는 전력 스케일링을 수행하지 않고, 상기 UCI가 없는 PUSCH에 대하여는 전력 스케일링을 수행함을 특징으로 하는, 전송 전력 제어 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    MCG에 대한 상기 UCI가 없는 PUSCH와 SCG에 대한 상기 UCI가 없는 PUSCH는 서로 상이한 스케일링 인자를 사용하여 전력 스케일링되는, 전송 전력 제어 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전송 전력 제어를 수행함에 있어 상기 PUCCH, 상기 UCI가 있는 PUSCH 및 상기 UCI가 없는 PUSCH 중 적어도 하나에 대하여 전력 할당 우선순위에 기반한 전력 스케일링을 수행함을 특징으로 하는, 전송 전력 제어 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 MCG에 대한 상기 UCI가 없는 PUSCH가 상기 SCG에 대한 상기 UCI가 없는 PUSCH보다 더 높은 우선순위를 갖는 것을 특징으로 하는, 전송 전력 제어 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 MCG 및 상기 SCG 중 더 높은 QoS(Quality of Service)가 설정된 셀그룹에 대한 상기 UCI가 없는 PUSCH가 상대적으로 높은 우선순위를 갖는 것을 특징으로 하는, 전력 전송 제어 방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    MCG에 대한 상기 PUCCH와 SCG에 대한 상기 PUCCH는 서로 상이한 스케일링 인자를 사용하여 전력 스케일링되는, 전송 전력 제어 방법.
  8. 제 4항에 있어서,
    MCG에 대한 상기 PUCCH와 SCG에 대한 상기 PUCCH는 동일한 스케일링 인자를 사용하여 전력 스케일링되는, 전송 전력 제어 방법.
  9. 마스터(master) 기지국 및 세컨더리(secondary) 기지국에 이중 연결된 단말의 전송 전력 제어를 수행하는 상기 단말로서,
    MCG(Master Cell Group) 및 SCG(Secondary Cell Group)에 대한 서브프레임 i에서의 상기 단말의 총 전송 전력(total transmit power)을 계산하는 계산부;
    상기 계산된 총 전송 전력이
    Figure 112014027279264-pat00181
    를 초과하는(exceed)하는지 판단하고, 상기 계산된 총 전송 전력이 상기
    Figure 112014027279264-pat00182
    를 초과하는 경우, MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서 전송되는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 및 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 중 적어도 하나에 대한 전송 전력 제어를 수행하는 전력 제어부; 및
    상기 전력 제어를 기반으로 MCG 및 SCG에 대한 서브프레임 i에서의 상향링크 전송을 수행하는 전송부를 포함하되,
    상기
    Figure 112014027279264-pat00183
    는 서브프레임 i에서 단말에 구성된 최대 출력 전력(total configured maximum output power) PCMAX의 선형 값(linear value)이고,
    상기 전력 제어부는 상기 서브프레임 i에서 UCI(Uplink Control Information)가 있는 PUSCH의 전송이 상기 MCG 및 SCG 중 몇 개의 셀 그룹에서 수행되는지를 기반으로 상기 전송 전력 제어를 수행함을 특징으로 하는, 단말.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 전력 제어부는 상기 전송 전력 제어를 수행함에 있어 상기 PUCCH 및 상기 UCI가 있는 PUSCH에 대하여는 전력 스케일링을 수행하지 않고, 상기 UCI가 없는 PUSCH에 대하여는 전력 스케일링을 수행함을 특징으로 하는, 단말.
  11. 제 10항에 있어서,
    MCG에 대한 상기 UCI가 없는 PUSCH와 SCG에 대한 상기 UCI가 없는 PUSCH는 서로 상이한 스케일링 인자를 사용하여 전력 스케일링되는, 단말.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 전력 제어부는 상기 전송 전력 제어를 수행함에 있어 상기 PUCCH, 상기 UCI가 있는 PUSCH 및 상기 UCI가 없는 PUSCH 중 적어도 하나에 대하여 전력 할당 우선순위에 기반한 전력 스케일링을 수행함을 특징으로 하는, 단말.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 MCG에 대한 상기 UCI가 없는 PUSCH가 상기 SCG에 대한 상기 UCI가 없는 PUSCH보다 더 높은 우선순위를 갖는 것을 특징으로 하는, 단말.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 MCG 및 상기 SCG 중 더 높은 QoS(Quality of Service)가 설정된 셀그룹에 대한 상기 UCI가 없는 PUSCH가 상대적으로 높은 우선순위를 갖는 것을 특징으로 하는, 단말.
  15. 제 12항에 있어서,
    MCG에 대한 상기 PUCCH와 SCG에 대한 상기 PUCCH는 서로 상이한 스케일링 인자를 사용하여 전력 스케일링되는, 단말.
  16. 제 12항에 있어서,
    MCG에 대한 상기 PUCCH와 SCG에 대한 상기 PUCCH는 동일한 스케일링 인자를 사용하여 전력 스케일링되는, 단말.
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