KR20110018790A - 반송파 결합을 지원하는 셀룰러 무선 통신시스템에서 단말의 초기 전송전력 설정 방법 및 장치 - Google Patents

반송파 결합을 지원하는 셀룰러 무선 통신시스템에서 단말의 초기 전송전력 설정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말의 전송전력을 설정하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히 반송파 결합(carrier aggregation)을 통하여 광대역을 구성하는 무선통신 시스템에서, 단말이 상향링크 넌앵커케리어(uplink non-anchor carrier)를 통해 전송하는 신호의 초기 전송전력은 단말이 상향링크 앵커케리어(uplink anchor carrier)에서 가장 최근에 전송한 신호의 전송전력과 uplink anchor carrier 및 uplink non-anchor carrier 의 채널 환경 차이가 반영되어 결정된다. 이로써 단말의 uplink non-anchor carrier 에서 초기 전송전력이 가능한 정확하게 설정되어, 신호의 전송지연이 방지되고, 수신 신호의 신뢰도가 높아지는 효과를 갖게 된다.
LTE-Advanced, carrier aggregation, power control

Description

반송파 결합을 지원하는 셀룰러 무선 통신시스템에서 단말의 초기 전송전력 설정 방법 및 장치 {Method and apparatus for the UE to set the initial transmit power in cellular communication systems supporting carrier aggregation}
본 발명은 셀룰러(cellular) 무선통신 시스템에 대한 것으로서, 특히 반송파 결합(carrier aggregation)을 지원하는 시스템에서 단말이 상향링크 non-anchor carrier 에서의 초기 전송전력을 설정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 이동통신 시스템에서는 무선 채널에서 고속 데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA이라 함) 방식, 혹은 이와 비슷한 방식으로 단반송파 주파수 분할 다중 접속(Single Carrier - Frequency Division Multiple Access: 이하 SC-FDMA 이라 함)방식이 활발히 연구되고 있다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성 (Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분한다.
셀룰러 무선통신 시스템에서 고속의 무선 데이터 서비스를 제공하기 위하여 중요한 것 중 하나는 확장성 대역폭 (scalable bandwidth)의 지원이다. 그 일례로 LTE (Long Term Evolution) 시스템은 20/15/10/5/3/1.4 MHz 등의 다양한 대역폭을 가지는 것이 가능하다.
서비스 사업자들은 상기 대역폭 중에서 선택하여 서비스를 제공할 수 있으며, 단말기 또한 최대 20 MHz 대역폭을 지원할 수 있는 것에서부터 최소 1.4 MHz 대역폭만을 지원하는 것 등 여러 종류가 존재할 수 있다. 그리고, IMT-Advanced 요구 수준의 서비스를 제공하는 것을 목표로 하는 LTE-Advanced(이하 LTE-A로 간단히 칭함) 시스템은 LTE 캐리어들의 결합 (carrier aggregation)을 통하여 최대 100 MHz 대역폭에 이르는 광대역의 서비스를 제공할 수 있다.
LTE-Advanced 시스템은 고속의 데이터 전송을 위하여 LTE 시스템보다 광대역을 필요로 한다. 그와 동시에 LTE-Advanced 시스템은 LTE 단말들에 대한 호환성 (backward compabitility)도 중요하다. 즉 LTE 단말들도 LTE-Advacned 시스템에 접속하여 서비스를 제공받을 수 있어야 한다. 이를 위하여 LTE-Advanced 시스템은 전체 시스템 대역을 LTE 단말이 송신 혹은 수신할 수 있는 대역폭의 서브밴드(subband) 혹은 구성 반송파 (component carrier; CC) 로 나눈다. 그리고 LTE-Advanced 시스템은 나누어진 소정의 구성 반송파를 결합 한 후, 각 구성 반송파별로 데이터를 생성 및 전송한다. 이에 따라 각 구성 반송파 별로 기존 LTE 시스템의 송수신 프로세스가 활용되어 LTE-A 시스템의 고속 데이터 전송이 지원될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 반송파 결합의 일예을 나타낸 도면이다.
도 1은 상향링크(Uplink; UL; 110)와 하향링크(Downlink; DL; 120) 각각의 경우에 대해 구성 반송파(113, 115, 117, 123, 125, 127)가 3개씩 결합되어 LTE-A 시스템을 구성하는 예를 나타낸다. 반송파 결합된 구성 반송파들 중에서 기준이 되는 구성 반송파를 앵커케리어 (anchor carrier 혹은 anchor component carrier 혹은 primary carrier)라고 한다. 그리고 앵커케리어가 아닌 구성 반송파를 넌앵커케리어(non-anchor carrier 혹은 non-anchor component carrier 혹은 non-primary carrier)라고 한다.
상향링크(110)의 경우, 단말이 최초 시스템 접속 후 랜덤 억세스를 수행하는 구성반송파가 상향링크 앵커케리어가 될 수 있다. 하향링크(120)의 경우, 앵커케리어로 설정된 구성반송파로 초기 시스템정보 혹은 상위 시그널링이 전송될 수 있으며, 앵커케리어는 단말 이동성을 제어하는 기준 구성반송파가 될 수 있다.
도 1 은 상향링크 구성반송파#0(Uplink CC #0; 113)와 하향링크 구성반송파#0(Downlink CC #0; 123)이 각각 상향 링크(110) 및 하향 링크(120)의 앵커케리어로 설정된 예를 나타낸다. 그리고 도 1 에서 상량링크의 구성반송파 개수와 하향링크의 구성반송파 개수가 동일한 대칭적인 반송파 결합을 예시하여 설명하고 있으나, 상/하향링크의 구성반송파 개수가 서로 상이한 비대칭적인 반송파 결합도 가능하다.
LTE 시스템에서 단말이 최초로 시스템에 접속하는 경우, 단말은 먼저 셀탐색을 통해 하향링크 시간 및 주파수 영역 동기를 맞추고 셀아이디를 획득한다. 그리고 단말은 기지국으로부터 시스템정보를 수신하여 시스템 대역폭 등 송수신 관련한 기본적인 파라메터 값을 획득한다. 이후 단말은 기지국과의 링크를 접속상태로 (connected state) 전환하기 위해 랜덤 억세스 (random access) 절차를 수행한다. 도 2 를 참조하여 상기 랜덤 억세스 절차를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 종래 기술에 따른 단말의 랜덤 억세스 절차를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 랜덤 억세스를 수행하기 위해 단말은 201단계에서 랜덤 억세스 프리앰블 (random access preamble) 전송을 통해 기지국으로 하여금 단말과 기지국 사이의 전송 지연값을 측정하게 하고, 상향링크 동기를 맞출 수 있도록 한다. 이 때 랜덤 억세스 프리앰블의 초기 전송전력은 단말이 측정한 기지국과 단말 사이의 pathloss 에 의해 정해진다.
기지국은 202단계에서 랜덤 엑세스 응답(Random access respose)을 전송한다. 랜던 엑세스 응답에는 타이밍 조절 명령 및 스케줄링 할당 정보가 포함된다. 좀 더 상세히 기지국은 상기 201 단계에서 측정한 전송지연 값을 확인하여 단말에게 타이밍 조절 명령을 전송한다. 또한 기지국은 스케쥴링 할당 정보인 단말이 사용할 상향 링크 자원 및 전력제어 명령을 함께 전송한다.
단말은 203단계에서 RRC Signaling을 상기 202단계에서 할당받은 상량링크 자원을 통해 기지국으로 전송한다. 여기서 RRC Signaling은단말 아이디가 포함된 상향링크 데이터를 의미한다. 이때 단말의 전송타이밍 및 전송전력은 상기 202단계에서 기지국으로부터 수신한 타이밍 조절 명령과 스케줄링 할당 정보에 따라 변경된다.
마지막으로 기지국은 204단계에서 단말이 다른 단말과 충돌없이 랜덤 억세스 를 수행한 것으로 판단되면, 상기 203단계에서 수신한 단말 아이디를 포함하는 데이터인 RRC signaling을 해당 단말에게 전송한다. 단말은 상기 기지국으로부터204단계에서 전송되는 RRC signal를 수신하는 것으로서 랜덤 억세스가 성공했음을 판단한다.
만일 상기 단말이 전송한 랜덤 억세스 신호과 다른 단말의 랜덤 억세스 신호가 서로 충돌하여 상기 단말로부터의 랜덤 억세스 신호 수신이 실패하면, 기지국은 단말에게 더 이상의 데이터 전송을 하지 않는다. 이에 단말은 일정 시간 구간동안 기지국으로부터 204단계에 해당하는 데이터 수신을 하지 못하면, 랜덤 억세스 절차가 실패했음을 판단한다. 그리고 단말은 201단계부터 다시 시작한다. 그러나 상기 랜덤 억세스에 성공하면, 단말은 기지국으로 전송하는 상향링크 데이터 채널 혹은 제어채널의 초기 전송전력을 상기 랜덤 억세스에 의해 전력제어된 (power control) 단말의 전송전력값을 기준으로 설정한다.
그런데 반송파 결합된 LTE-A 시스템에서, 단말에서 상향링크 앵커케리어를 통해 상기와 같은 랜덤 억세스를 수행된 다음, 상향링크 넌앵커케리어에서 상향링크 신호를 처음으로 전송하고자 할 경우 단말이 초기 전송전력을 어떻게 설정할지에 대한 해결 방안이 필요하다. 즉, 상향링크 넌앵커케리어에서 별도의 랜덤 억세스 절차를 수행하지 않고 상향링크 앵커케리어에서만 랜덤 억세스를 수행한 단말에서 상향링크 넌앵커케리어로 전송하고자 하는 데이터 혹은 제어채널의 전송전력을 설정하는 방법이 필요하다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 반송파 결합(carrier aggregation)을 통하여 광대역을 구성하는 무선통신 시스템에서 단말의 상향링크 전송채널의 초기 전송전력을 설정하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 초기 전송전력 설정 방법은 앵커케리어를 통해 랜덤 억세스 절차가 완료되면, 상기 앵커캐리어의 가장 최근 전송전력을 이용하여 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 설정하는 과정과, 상기 설정된 넌앵커캐리어의 초기 전송 전력으로 데이터를 전송하는 과정을 포함한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 초기 전송전력 설정 장치는 기지국으로부터 전송되는 스케쥴링 할당 정보를 수신하는 수신기와, 상기 스케쥴링 할당 정보를 통해 데이터를 전송할 구성반송파를 판단하는 반송파 결합 제어기와, 상기 구성반송파가 넌앵커캐리어이면, 앵커캐리어의 가장 최근 전송전력을 이용하여 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 설정하는 전력 제어 제어기와, 상기 설정된 넌앵커캐리어의 초기 전송 전력으로 데이터를 전송하는 전송부를 포함한다.
본 발명에 따르면, LTE-A 와 같이 반송파 결합을 통하여 광대역폭의 전송 대 역을 구성하는 시스템에서, 단말의 상향링크 넌앵커케리어에서의 초기 전송전력을 최대한 정확하게 설정하여, 상기 전송전력이 너무 낮게 설정되는 경우에 비해 전송지연 및 무선자원의 낭비를 방지하고, 상기 전송전력이 너무 높게 설정되는 경우에 비해 간섭발생을 방지하는 효과를 갖는다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 반송파 결합(carrier aggregation)을 지원하는 Advanced E-UTRA (혹은 LTE-A 라고 칭함) 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다. 예컨데, 반송파 결합을 지원하는 multicarrier HSPA 에도 본 발명의 주요 요지를 적용 가능하다.
본 발명의 주요한 요지는 반송파 결합(carrier aggregation)을 통하여 광대역을 구성하는 무선통신 시스템에서 단말의 상향링크 전송채널의 초기 전송전력을 설정하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 특히, 본 발명에 따르면, 랜덤 억세스를 수행하지 않은 상향링크 넌앵커케리어 (non-anchor carrier) 에서 단말이 처음으로 전송하는 데이터 혹은 제어채널의 초기 전송전력을 현재 채널상황을 최대한 반영하여 설정할 수 있다. 그러기 위해 단말은 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 상향링크 앵커케리어(anchor carrier) 에서 단말이 가장 최근에 전송한 신호의 전송전력과 상향링크 앵커케리어 및 상향링크 넌앵커케리어의 채널 환경의 차이를 반영하여 결정한다.
본 발명에서 상기 상향링크 앵커케리어는 반송파 결합된 상향링크 구성 반송파 중에서, 단말이 최초 접속을 위해 랜덤 억세스를 수행한 적어도 하나의 상향링크 구성 반송파를 의미한다. 그리고 상향링크 넌앵커케리어는 상기 반송파 결합된 상향링크 구성 반송파 중에서 상기 상량링크 앵커케리어를 제외한 나머지 구성 반송파를 의미한다.
본 발명의 단말이 상향링크 넌앵커케리어에서 데이터 혹은 제어채널을 전송하기위한 절차를 도 3을 참조한다. 도 3은 본 발명에 따라 단말이 넌앵커캐리어에서 초기신호를 전송하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 우선 단말은 301단계에서 셀 탐색(Cell search) 및 시스템 정보 획득을 수행한다. 즉 단말기는 셀 탐색을 통해 하향링크 시간 및 주파수 동기를 맞추고, 셀아이디를 획득한다. 그리고 단말은 기지국으로부터 시스템정보를 수신하여 시스템 대역폭 등 송수신 관련한 기본적인 파라메터 값을 획득한다.
이후 단말은 303단계에서 랜덤 억세스를 수행한다. 다시 말해 단말은 앵커케 리어를 통해 랜덤 억세스 절차를 걸쳐 단말과 기지국 사이의 링크를 접속상태 (connected state)로 설정한다. 접속상태가 되면 기지국은 상기 단말에게 상기 단말 고유의 파라메터 설정을 할 수 있다. 그리고 단말은 기지국으로부터 상기 파라메터 정보를 획득해서 이후 송수신 절차에 이용하게 된다. 랜덤 억세스 단계에서 단말은 기지국의 전력제어에 따라 적절한 값으로 전송전력을 조절한다.
이후 단말은 305단계에서 기지국으로부터 상향링크 앵커케리어(uplink anchor carrier, 혹은 primary UL CC)에 대한 스케쥴링 할당 정보(Scheduling grant)를 획득한다. 그리고 단말은 스케쥴링 할당 정보를 받아 앵커케리어로 상향링크 데이터를 전송할 준비를 한다. 그리고 단말은 307단계에서 스케쥴링 할당 정보에 따라 앵커케리어로 상향링크 데이터를 전송한다. 이때 단말이 최초로 전송하는 상향링크 데이터의 전송전력은 상기 랜덤 억세스 단계인 303단계에서 전력제어된 레벨을 기준으로 계산한다. 그리고 이와 같은 데이터 혹은 제어정보 송수신 과정이 반복됨에 따라 단말은 기지국으로부터 전송되는 상향링크 전력제어(power control)를 통해 적절한 값으로 상향링크 앵커케리어의 전송전력을 조절한다.
그리고 상기 기지국이 판단하는 상향링크 전력제어는 앵커케리어에서 단말과 기지국 사이의 다음과 같은 채널환경 및 단말에 대한 스케쥴링 할당 정보가 반영된다.
- 채널 환경: Pathloss, 간섭 (interference) 양
-스케쥴링 할당 정보: MCS (modulation and coding scheme, 변조 및 코드레이트 정보), 스케쥴링된 리소스 양
만약 기지국은 상기 단말이 복수개의 구성 반송파를 지원 가능하다고 판단되면, 각 구성반송파에 대한 세부적인 설정정보를 단말에게 시그널링한다. 그러면 단말은 309단계에서 상기 시그널링으로부터 각 구성 반송파별 설정정보(즉 multiple CC에 대한 설정정보)를 획득한다.여기서 구성 반송파별 설정정보는 구성 반송파의 개수, 구성 반송파의 주파수, 구성 반송파별 간섭양, 단말이 pathloss를 측정하는 기준이 되는 구성 반송파별 기지국의 RS (reference signal) 전송전력 등을 포함한다. 그리고 단말이 접속상태(connected state)가 되면, 기지국은 해당 단말의 capability 에 대한 시그널링 정보로부터 단말이 반송파 결합이 가능한지 여부를 알 수 있다. 따라서 상기 309 단계는 단말이 랜덤 억세스 절차를 완료한 시점인 303 단계 이후 임의의 시점에 수행 가능하다.
이후 기지국은 넌앵커케리어에서 단말을 스케쥴링 하기 위해 필요한 SRS (sounding reference signal) 혹은 채널상태 측정보고를 전송할 것을 단말에게 요구한다. 이에 단말은 311단계에서 넌앵커케리어로 상기 SRS 혹은 채널 상태 측정 보고를 전송한다. 이때 단말은 SRS를 기지국으로 전송하거나, 상기 채널상태 측정보고를 상위계층 시그널링으로 데어터채널을 통해 전송하거나, 혹은 물리계층 시그널링으로 제어채널을 통해 기지국으로 전송한다.
상기 SRS 혹은 채널상태 측정보고를 위한 데이터 채널 혹은 제어채널은 상기 단말이 넌앵커케리어에서 최초로 전송하는 신호로서, 초기 전송전력 양을 설정할 기준이 전무한 상태이다. 이에 단말은 앵커케리어의 가장 최근 전송 전력을 이용하여 넌앵커케리어의 초기 전송 전력을 산출할 수 있다. 앵커케리어의 경우, 랜덤 억 세스 및 데이터채널/제어채널 송수신 과정에서의 전력제어를 통해 단말의 전송전력 레벨이 안정화된 상태이므로 앵커캐리어의 단말 전송 전력은 넌앵커케리어의 단말의 초기 전송전력 양을 설정하는데 참고가 될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 앵커케리어를 통해 랜덤 억세스 절차가 완료되면, 상기 앵커캐리어의 가장 최근 전송전력을 이용하여 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 설정 한다. 단, 각각의 케리어마다 pathloss, 간섭 양, 스케쥴링 할당 정보가 상이할 수 있으므로 이에 대한 추가적인 보상이 필요하다. 따라서 단말은 [수학식1]을 통해 넌앵커캐리어의 초기 전송 전력을 보상할 수 있다.
P(k) = P(0) + P_offset(1) + P_offset(2)
이 때, P(k)는 넌앵커케리어의 단말의 초기 전송전력 양, P(0)는 앵커캐리어의 단말의 가장 최근 전송전력 양, P_offset(1)은 채널환경 오프셋, P_offset(2)은 스케쥴링 정보 오프셋을 의미한다.
상기 채널환경 오프셋은 앵커케리어와 넌앵커케리어 사이의 pathloss 차이, 간섭 양 차이 등을 포함한다. 그리고 스케쥴링 정보 오프셋은 앵커케리어와 넌앵커케리어 사이의 MCS 차이, 스케쥴링 된 리소스 양의 차이 등을 포함한다. 앵커캐리어의 최근 전송전력 양과 산출된 넌앵커케리어의 초기 전송 전력 양은 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 따라 단말이 넌앵커캐리어에서 최초로 전송하는 신호의 전송전력을 결정하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, P(0)(410)인 앵커캐리어의 단말의 가장 최근 전송전력 양이 수학식 1을 통해 산출된 P(k)(420)인 넌앵커케리어의 단말의 초기 전송전력 양보다 P_offset(1)(423)인 채널환경 오프셋과 P_offset(2)(425)인 스케쥴링 정보 오프셋의 합만큼 차이가 있다는 것을 알수 있다.
일단 단말은 넌앵커케리어로 상기 [수학식 1]에 따라 산출된 전송 전력으로 최초 전송을 수행한다. 그리고 단말은 상기 넌앵커케리어에서 최초 전송시 사용한 전송전력양을 기준으로하여 기지국의 전력제어 명령에 따라 전력제어절차를 수행한다.
다시 도 3으로 돌아와서, 기지국은 상기 단말이 전송한 SRS 혹은 채널상태 측정보고를 위한 데이터 채널 혹은 제어채널로부터 단말에 대한 스케쥴링을 수행한다. 그리고 단말은 313단계에서 기지국으로부터 스케쥴링 할당 정보를 획득한다. 다음으로 단말은 315 단계에서 상기 획득한 스케쥴링 정보에 따라 넌앵커케리어로 데이터를 전송한다.
넌앵커케리어에서 데이터를 전송하기 위해 기지국에서 수행되는 절차에 대하여 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명에 따라 기지국이 넌앵커캐리어에서 초기신호를 수신하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 먼저 기지국은 501 단계에서 소정의 단말이 개시한 랜덤 억세스 절차를 수행한다. 상기 랜덤 억세스가 완료되면 기지국과 단말 사이의 링크가 유휴상태(idle state)에서 접속상태로 (connected state) 천이된다. 접속상태가 되면 기지국은 상기 단말에게 상기 단말의 송수신 절차에 필요한 고유의 파라메터 설정을 할 수 있다. 랜덤 억세스 단계에서 기지국은 전력제어를 통해 단말의 전송전력을 적절한 값으로 조절한다.
기지국은 503 단계에서 단말에게 상향링크 앵커케리어(uplink anchor carrier 혹은 primary UL CC)에 대한 스케쥴링 할당 정보(Schedulig grant)를 전송한다. 그리고 기지국은 505 단계에서 상기 단말이 스케쥴링 할당 정보에 따라 앵커케리어로 전송된 상향링크 데이터를 수신한다. 상기 데이터 혹은 제어정보 송수신 과정을 반복함에 따라 기지국은 상향링크 전력제어(power control)를 이용하여 단말의 상향링크 전송전력을 적절한 값으로 조절한다.
기지국이 507단계에서 상기 단말이 복수개의 구성 반송파를 지원 가능하다고 판단되면, 각 구성반송파에 대한 세부적인 설정정보를 단말에게 시그널링한다. 이때 기지국은 시그널링을 통해 단말을 스케쥴링 하기 위해 필요한 SRS (sounding reference signal) 혹은 채널상태 측정보고 전송을 요청한다. 상기 507 단계는 단말이 랜덤 억세스 절차를 완료한 시점인 501 단계 이후 임의의 시점에 수행 가능하다.
다음으로 기지국은 509단계에서 단말기로부터 전송된 SRS (sounding reference signal) 혹은 채널상태 측정보고를 수신한다. 기지국은 511단계에서 상기 509 단계에서 획득한 정보로부터 넌앵커케리어에서 단말에 대한 스케쥴링 정보를 생성하여 전송한다. 그리고 기지국은 513 단계에서 넌앵커케리어에서의 단말이 전송한 데이터를 수신한다.
상기와 같이 동작하는 본 발명은 반송파 결합을 통해 광대역을 구성하는 구 성 반송파의 개수에 대해 별도의 제한 없이 적용 가능하다.
이하 하기의 실시예를 통하여 본 발명이 제안하는 넌앵커케리어에서 단말의 상향링크 전송채널의 초기 전송전력을 설정하는 구체적인 방법은 다음과 같을 수 있다.
<제 1 실시 예>
제 1 실시 예는 LTE-A 시스템에서 단말이 넌앵커케리어에서 최초로 전송하는 신호가 상향링크로 데이터를 전송하기 위한 채널인 PUSCH (physical uplink shared channel)인 경우 PUSCH의 초기 전송전력을 설정하는 방법을 설명한다. 상기 PUSCH로 전송되는 신호는 데이터 혹은 상위계층 시그널링 정보가 될 수 있다.
구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에서의 PUSCH 전송전력은 다음 [수학식 2]와 같이 결정한다.
P PUSCH(i, k) = min {P CMAX , 10log10(M PUSCH(i,k)) + P O_PUSCH(j,k) + α(j,k)ㆍPL(k)+Δ TF(i,k) + f(i,k)}
- P CMAX: 단말한테 허용된 최대 전송전력으로, 단말의 클래스 및 상위 시그널링의 설정에 의해 정해진다.
- M PUSCH(i,k) : 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에 대해 기지국이 스케쥴링한 리소스의 양인 PRB (physical resource block) 개수
- P O_PUSCH(j,k) : 구성 반송파 k 에 대해 기지국이 측정하여 단말에게 시그널링한 간섭(interference) 양, 인덱스 j 는 스케쥴링 되는 데이터의 종류에 따라, 스케쥴링 정보가 일정 시간구간동안 변함없이 유지되는 semi-persistent 스케쥴링 데이터의 경우 j=1, 동적 스케쥴링 (dynamic scheduling) 되는 데이터의 경우 j=2, 랜덤 억세스 과정에서 단말의 상향링크 데이터 전송의 경우 j=3 으로 구분된다.
- α(j,k) : 구성 반송파 k 에 대해 기지국과 단말사이의 pathloss 를 부분적으로 보상해 주기위한 값, 0 ≤ α(j,k) ≤ 1
- PL(k) : 구성 반송파 k 에 대해 기지국과 단말사이의 경로손실을 나타내는 pathloss 로서, 단말은 기지국이 시그널링해준 RS (reference signal) 의 전송전력과 상기 RS 의 단말 수신 신호레벨과의 차이로부터 pathloss 를 계산한다.
- Δ TF(i,k): 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에 대해 기지국이 스케쥴링한 데이터의 포맷 (transport format; TF) 혹은 MCS (modulation and coding scheme) 에 따른 전력오프셋
- f(i,k): 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에 대해 기지국 스케쥴링 정보에 포함되어 있는 전력제어명령으로부터 계산한다.
즉, 상기 [수학식 2] 는 채널환경을 보상해 주기 위한 파라메터 (P O_PUSCH(j,k), α(j,k), PL(k)) 와 스케쥴링 정보에 따른 파라메터 (M PUSCH(i,k), Δ TF(i,k)), 그리고 추가적인 보상(f(i,k))을 통해 단말의 전송전력이 결정됨을 나타낸다. 상기 채널환경을 보상해 주기 위한 파라메터는 기지국이 semi-static 하게 설정하여 단말에게 시그널링으로 알려준다. 스케쥴링 정보에 따른 파라메터와 추가적인 보상은 서브프레임 i 에 대한 기지국 스케쥴링 정보로부터 계산되고, 상대적으로 동적인 변화량이다.
상향링크 앵커케리어를 나타내는 인덱스를 k = 0으로 할 때, 상향링크 넌앵커캐리어 (k ≠ 0) 에대한 PUSCH 전송전력의 초기값은 상기 f(i, k)의 초기값을 다음 [수학식 3]과 같이 정의하여 상기 [수학식 2]에 반영하여 얻는다.
f(i,k) = P PUSCH(i, 0) - 10log10(M PUSCH(i,0)) - P O_PUSCH(j,0) - α(j,0)ㆍ PL(0) - Δ TF(i,0)
상기 [수학식 3] 에서 P PUSCH(i, 0) 는 앵커캐리어의 서브프레임 i 에서의 단말의 PUSCH 전송전력으로, 만약 서브프레임 i 에서 앵커케리어로 전송되는 PUSCH 가 없을 경우에는 가장 최근 앵커케리어로 전송된 PUSCH 의 전송전력을 참조한다.
상기 [수학식 3]으로 표현되는 넌앵커캐리어에서 f(i, k)의 초기값은, 단말이 넌앵커캐리어에서 최초로 전송하는 전송신호가 PUSCH인 경우에 대해 맨처음 적용되는 값으로서, 일단 한번 PUSCH가 전송된 이후에는 기지국으로부터의 전력제어 명령으로부터 계산된다.
하기 [수학식 4]는 상기 [수학식 3]을 상기 [수학식 2]에 반영하여 계산된 값으로서, 단말이 넌앵커캐리어에서 최초로 전송하는 전송신호가 PUSCH인 경우의 PUSCH의 초기 전송전력이다.
P PUSCH(i, k) = min {P CMAX , P PUSCH(i, 0) + 10log10(M PUSCH(i,k) / M PUSCH(i,0)) + P O_PUSCH(j,k) - P O_PUSCH(j,0) + α(j,k)ㆍPL(k) - α(j,0)ㆍPL(0)+Δ TF(i,k) - Δ TF(i,0) }
결과적으로, 상기 [수학식 4]는 상술한 [수학식 1]과 같이, 넌앵커캐리어에서 단말의 초기 전송전력이 앵커캐리어에서 단말의 가장 최근 전송전력 양과 앵커케리어와 넌앵커케리어 사이의 채널환경 차이, 그리고 앵커케리어와 넌앵커케리어 사이의 스케쥴링 정보 차이로 계산됨을 나타낸다.
상기 제 1 실시 예의 변형된 예로서, 단말이 넌앵커캐리어에서 처음으로 신호를 전송하고자 할 경우, 단말은 넌앵커케리어에서 랜덤 억세스 절차를 수행하는 방법을 생각할 수 있다. 즉, 넌앵커케리어에서 랜덤 억세스에 의한 전력제어를 통해 일정수준 단말의 전송전력이 채널환경에 맞도록 조절된다. 그리고 조절된 전송전력은 랜덤 억세스 이후 전송하고자 하는 신호의 기준으로 삼을 수 있다. 상기 넌앵커케리어에서 단말이 랜덤 억세스를 수행할 때 최초로 전송하는 상향링크 신호의 초기 전송전력이 상기 [수학식 1]의 방법에 따라 결정되면, 상대적으로 정확한 전력제어가 가능하다.
도 6은 제 1 실시 예에 따른 단말장치를 나타낸다. 도 6은 상향링크에서 두개의 구성 반송파가 결합되어 동작하는 단말장치를 예시한다. 상향링크 전송을 위해 단말의 전송부는 데이터를 버퍼하는 데이터 버퍼(600), 각 구성반송파별로 전송 하고자 하는 데이터에 오류정정 능력을 부가하는 채널코딩부 (602, 604), 변조심벌을 구성하는 변조부 (606, 608), DFT 프로세싱을 수행하는 DFT부 (610, 612), DFT 출력을 RE(resource element) 에 매핑하는 RE 매퍼 (614, 616) 를 구비한다. 각각의 구성 반송파별로 RE 매퍼(614, 616)를 통해 출력된 신호는 IFFT 프로세싱 (618)을 거쳐 IF (intermediate frequency) 처리부 와 RF (radio frequency) 처리부 (620)을 통과하여 전송된다. 도 6은 상기 IFFT 부 (618) 과 IF/RF 처리부 (620) 를 각각 하나의 블록으로 도시하였으나 구현에 따라 구성 반송파별로 각각 구비하여 운용할 수도 있다.
단말의 수신부는, 수신 신호를 RF/IF 신호처리하는 RF/IF부 (622), FFT 프로세싱을 수행하는 FFT 부 (624), 그리고 각 구성 반송파별로 RE 디매퍼 (626, 628), 복조부 (630, 632), 디코더 (634, 636)으로 구성된다. 상기 RF/IF부 (622) 및 FFT 부 (624)는 구현에 따라 구성 반송파별로 각각 구비하여 운용할 수도 있다.
반송파 결합 제어기 (640)는 단말 수신부를 통해 수신된 기지국 스케쥴링 할당 정보(Scheduling grant)로부터 상향링크에서 어떤 구성 반송파를 통해 데이터 전송을 수행할지를 판단한다. 반송파 결합 제어기 (640)는 상기 판단결과에 따라 데이터 버퍼(600)를 제어하여 데이터를 전송하고자 하는 상향링크 구성반송파 처리부로 인가한다. 그리고 반송파 결합 제어기 (640)는 전력제어 제어기(650)로 하여금 어떤 구성 반송파에 대해 전력제어를 수행해야 하는지를 제어한다.
전력제어 제어기(650)는 상기 반송파 결합 제어기 (640)의 제어 및 단말 수신부로부터 획득한 전력제어 명령으로부터 해당 구성 반송파에 대한 전력제어를 수 행한다. 도 6에서는 상기 전력제어가 각 구성반송파의 RE 매퍼 (614, 616)에서 적용됨을 나타내고 있는데, 이는 구현에 따라 변조부 (606, 608) 등 다른 블록에서 적용될 수도 있다. 상기 전력제어 제어기(650)는 단말의 넌앵커케리어에서 최초로 전송되는 신호가 PUSCH인 경우 PUSCH의 초기 전송전력이 상기 [수학식 4]와 같이 설정되도록 전력제어를 수행한다. 그리고 전력 제어 제어기(650)는 일단 한번 넌앵커케리어로 PUSCH가 전송된 이후에는 기지국으로부터의 전력제어 명령에 따라 전력제어를 수행한다.
도 7은 제 1 실시 예에 따른 기지국 장치를 나타낸다. 기지국은 단말로부터의 수신신호를 RF/IF 신호처리하는 RF/IF 부 (722), FFT 프로세싱을 수행하는 FFT 부 (724), 그리고 각 구성 반송파별로 RE 디매퍼 (726, 728), PUSCH/PUCCH/SRS 프로세서 (730, 732)로 구성된다. 상기 RF/IF부 (722) 및 FFT 부 (724)는 구현에 따라 구성 반송파별로 각각 구비하여 운용할 수도 있다. 상기 PUSCH/PUCCH/SRS 프로세서는 단말이 전송한 신호의 종류에 따라 해당되는 신호처리를 수행하는데 디코더, 복조부 등을 포함한다.
기지국 스케쥴러(734)는 수신부로부터 상향링크 채널 정보를 획득하여 상기 단말을 어떤 구성 반송파에 대해 스케쥴링을 할지, 전송형식은 어떻게 할지 등의 판단을 하여 각 구성 반송파의 스케쥴링 정보 생성기(702, 704)로 인가한다. 또한 기지국 스케쥴러(734)는 기지국 전력제어 제어기(736)에게 어떤 구성 반송파에 대해 스케쥴링을 수행했는지에 대한 정보를 제공한다.
전력제어 제어기(736)는 수신부로부터 수신신호의 SIR (signal to interference ratio) 측정값을 인가받아 각각의 상향링크 구성 반송파에 대한 전력제어 명령을 생성하고, 이를 각 구성 반송파의 스케쥴링 정보 생성기(702, 704)로 인가한다. 스케쥴링 정보 생성기(702, 704)에서 생성된 제어신호는 채널코딩(706, 708), 변조 (710, 712), RE 매퍼 (714,716) 과정을 거쳐 IFFT 신호처리(718)된 다음, IF/RF 신호처리(720)되어 단말에게 전송된다. 상기 RF/IF부 (720) 및 IFFT 부 (718)는 구현에 따라 구성 반송파별로 각각 구비하여 운용할 수도 있다.
<제 2 실시 예>
제 2 실시 예는 LTE-A 시스템에서 단말이 넌앵커케리어에서 최초로 전송하는 신호가 상향링크로 제어정보를 전송하기 위한 채널인 PUCCH (physical uplink control channel)인 경우 PUCCH의 초기 전송전력을 설정하는 방법을 설명한다. 상기 PUCCH로 전송되는 신호는 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 혹은 하향링크 채널상태를 나타내는 CQI (channel quality indicator) 정보가 될 수 있다.
구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에서의 PUCCH 전송전력은 다음 [수학식 5]와 같이 결정한다.
P PUCCH(i, k) = min {P CMAX , P O_PUCCH(k) + PL(k) + h(n CQI , n HARQ , k) + Δ F_PUCCH(F,k) + g(i,k)}
- P CMAX: 단말한테 허용된 최대 전송전력으로, 단말의 클래스 및 상위 시그널링의 설정에 의해 정해진다.
- P O_PUCCH(k) : 구성 반송파 k 에 대해 기지국이 측정하여 단말에게 시그널링한 간섭(interference) 양
- PL(k) : 구성 반송파 k 에 대해 기지국과 단말사이의 경로손실을 나타내는 pathloss 로서, 단말은 기지국이 시그널링해준 RS (reference signal) 의 전송전력과 상기 RS 의 단말 수신 신호레벨과의 차이로부터 pathloss 를 계산한다.
- h(n CQI , n HARQ , k): 구성 반송파 k 에 대해 단말이 전송하고자 하는 PUCCH 의 제어정보가 CQI 일 때, CQI의 정보량에 따라 결정되는 오프셋
- Δ F_PUCCH(F,k): 구성 반송파 k 에 대해 단말이 전송하고자 하는 PUCCH 의 제어정보가 ACK/NACK 인지 CQI 인지에 따라 결정되는 오프셋
- g(i,k): 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에 대해 기지국 스케쥴링 정보에 포함되어 있는 전력제어명령으로부터 계산한다.
즉, 상기 [수학식 5] 는 채널환경을 보상해 주기 위한 파라메터 (P O_PUCCH(k), PL(k)) 와 기지국 스케쥴링에 의해 단말이 전송하고자 하는 제어정보의 종류에 따른 파라메터 (h(n CQI , n HARQ , k), Δ F_PUCCH(F,k)), 그리고 추가적인 보상(g(i,k))을 통해 단말의 전송전력이 결정됨을 나타낸다. 상기 채널환경을 보상해 주기 위한 파라메터는 기지국이 semi-static 하게 설정하여 단말에게 시그널링으로 알려준다.
상향링크 앵커케리어를 나타내는 인덱스가 k = 0인 경우, 상향링크 넌앵커캐리어 (k ≠ 0) 에대한 PUCCH 전송전력의 초기값은 [수학식 6]과 같이 정의된 상기 g(i, k)의 초기값을 상기 [수학식 5]에 반영하여 얻는다.
g(i,k) = P PUCCH(i, 0) - P O_PUCCH(j,0) - PL(0) - h(n CQI , n HARQ , 0)- Δ F_PUCCH(F,0)
상기 [수학식 6] 에서 P PUCCH(i, 0) 는 앵커캐리어의 서브프레임 i 에서의 단말의 PUCCH 전송전력으로, 만약 서브프레임 i 에서 앵커케리어로 전송되는 PUCCH 가 없을 경우에는 가장 최근 앵커케리어로 전송된 PUCCH 의 전송전력을 참조한다.
상기 [수학식 6]으로 표현되는 넌앵커캐리어에서 g(i, k)의 초기값은, 단말이 넌앵커캐리어에서 최초로 전송하는 전송신호가 PUCCH인 경우에 대해 맨처음 적용되는 값으로서, 일단 한번 PUCCH가 전송된 이후에는 기지국으로부터의 전력제어 명령으로부터 계산된다.
하기 [수학식 7]은 상기 [수학식 6]을 상기 [수학식 5]에 반영하여 계산된 값으로서, 단말이 넌앵커캐리어에서 최초로 전송하는 전송신호가 PUCCH인 경우의 PUCCH의 초기 전송전력이다.
P PUCCH(i, k) = min {P CMAX , P PUCCH(i, 0) + P O_PUCCH(j,k) - P O_PUCCH(j,0) + PL(k) - PL(0)+h(n CQI , n HARQ , k) - h(n CQI , n HARQ , 0) + Δ F_PUCCH(F,k) - Δ F_PUCCH(F,0) }
결과적으로, 상기 [수학식 7]은 상술한 [수학식 1]과 같이, 넌앵커캐리어에 서 단말이 전송하는 신호의 초기 전송전력은 앵커캐리어의 단말의 가장 최근 전송전력 양과 앵커케리어와 넌앵커케리어 사이의 채널환경 차이, 그리고 앵커케리어와 넌앵커케리어 사이의 스케쥴링 정보 차이로 계산됨을 나타낸다.
도 8은 제 2 실시 예에 따른 단말장치를 나타낸다. 도 8은 상향링크에서 두개의 구성 반송파가 결합되어 동작하는 단말장치를 예시한다. 상향링크 전송을 위해 단말은 각 구성반송파별로 전송하고자 하는 상향링크 제어정보(uplink control information: UCI) 를 생성하는 UCI 생성기 (802, 804), PUCCH 전송형식에 맞도록 채널코딩 및 변조 등의 동작을 수행하는 PUCCH 포매터 (806, 808), 그리고 전송하고자 하는 신호를 RE(resource element) 에 매핑하는 RE 매퍼 (810, 812) 를 구비한다.
각각의 구성 반송파별로 RE 매퍼를 통해 출력된 신호는 IFFT 프로세싱 (814)을 거쳐 IF (intermediate frequency) 처리부 와 RF (radio frequency) 처리부 (816)을 통과하여 전송된다. 도 8은 상기 IFFT 부 (814) 과 IF/RF 처리부 (816) 를 각각 하나의 블록으로 도시하였으나 구현에 따라 구성 반송파별로 각각 구비하여 운용될 수도 있다.
단말의 수신부는, 수신 신호를 RF/IF 신호처리하는 RF/IF부 (818), FFT 프로세싱을 수행하는 FFT 부 (820), 그리고 각 구성 반송파별로 RE 디매퍼 (822, 824), 복조부 (826, 828), 디코더 (830, 832)로 구성된다. 상기 RF/IF부 (818) 및 FFT 부 (820)는 구현에 따라 구성 반송파별로 각각 구비되어 운용될 수도 있다.
반송파 결합 제어기 (834) 은 단말 수신부로부터 하향링크 데이터의 오류여 부 (ACK/NACK) 혹은 CQI 전송요청 정보를 획득하여 상향링크로 어떤 구성 반송파를 통해 ACK/NACK 혹은 CQI를 전송할지를 판단한다. 반송파 결합 제어기 (834)는 상기 판단결과에 따라 UCI 생성기 (802, 804)를 제어하여 전송하고자 하는 상향링크 구성반송파에서 UCI가 전송되도록 UCI를 생성한다. 그리고 반송파 결합 제어기 (834)는 전력제어 제어기(836)로 하여금 어떤 구성 반송파에 대해 전력제어를 수행해야 하는지를 제어한다.
전력제어 제어기(836)는 상기 반송파 결합 제어기 (834)의 제어 및 단말 수신부로부터 획득한 전력제어 명령으로부터 해당 구성 반송파에 대한 전력제어를 수행한다. 도 8에서는 상기 전력제어가 각 구성반송파의 RE 매퍼 (810, 812)에서 적용됨을 나타내고 있는데, 이는 구현에 따라 상기 PUCCH 포매터 (806, 808) 내부의 변조부 등 다른 블록에서 적용될 수도 있다. 상기 전력제어 제어기(836)는 만약 단말이 넌앵커케리어에서 최초로 전송하는 신호가 PUCCH이면, PUCCH의 초기 전송전력을 상기 [수학식 7]과 같이 설정하도록 전력제어를 수행한다. 그리고 일단 한번 넌앵커케리어로 PUCCH가 전송된 이후에는 기지국으로부터의 전력제어 명령에 따라 전력제어를 수행한다.
그리고 제 2 실시 예에 대한 기지국 장치는 상술한 도 7의 설명의 기지국 장치와 동일한 구성을 구비한다. 간략하게 설명하면, 다음과 같을 수 있다.
기지국은 단말로부터의 수신신호를 RF/IF 신호처리하는 RF/IF 부, FFT 프로세싱을 수행하는 FFT 부, 그리고 각 구성 반송파별로 RE 디매퍼, PUSCH/PUCCH/SRS 프로세서로 구성된다. 또한 단말의 스케줄링 할당 정보를 설정하기 위한 기지국 스 케쥴러, 제어정보를 생성하는 각 구성 반송파의 스케쥴링 정보 생성기를 포함한다. 그리고 기지국은 스케줄링 정보 생성기를 통해 생성된 제어정보를 채널코딩, 변조, RE 매퍼 과정을 거쳐 IFFT 신호처리한 다음, IF/RF 신호처리하여 단말로 전송한다. 상기 RF/IF부 및 IFFT 부는 구현에 따라 구성 반송파별로 각각 구비하여 운용할 수도 있다.
<제 3 실시 예>
제 3 실시 예는 LTE-A 시스템에서 단말이 넌앵커케리어에서 최초로 전송하는 신호가 SRS (sounding reference signal)인 경우 SRS의 초기 전송전력을 설정하는 방법을 설명한다. 상기 SRS 는 기지국으로 하여금 상향링크 채널상태를 측정할 수 있도록 하는 역할을 한다.
구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에서의 SRS 전송전력은 다음 [수학식 8]과 같이 결정한다.
P SRS (i, k) = min {P CMAX , P SRS_OFFSET (j,k) + 10log 10 (M SRS (k)) + P O_PUSCH (j,k) + α(j,k)ㆍPL(k) + f(i,k)}
- P CMAX: 단말한테 허용된 최대 전송전력으로, 단말의 클래스 및 상위 시그널링의 설정에 의해 정해진다.
- P SRS_OFFSET(k) : 구성 반송파 k 에 대해 기지국이 단말에게 SRS 전력제어용 오프셋.
- M SRS (k): 구성 반송파 k에 대해 SRS 가 전송되는 대역폭으로 PRB 개수로 표현되는 값.
- P O_PUSCH(j,k) : 구성 반송파 k 에 대해 기지국이 측정하여 단말에게 시그널링한 간섭(interference) 양, 인덱스 j 는 스케쥴링 되는 데이터의 종류에 따라, 스케쥴링 정보가 일정 시간구간동안 변함없이 유지되는 semi-persistent 스케쥴링 데이터의 경우 j=1, 동적 스케쥴링 (dynamic scheduling) 되는 데이터의 경우 j=2, 랜덤 억세스 과정에서 단말의 상향링크 데이터 전송의 경우 j=3 으로 구분된다.
- α(j,k) : 구성 반송파 k 에 대해 기지국과 단말사이의 pathloss 를 부분적으로 보상해 주기위한 값, 0 ≤ α(j,k) ≤ 1
- PL(k): 구성 반송파 k 에 대해 기지국과 단말사이의 경로손실을 나타내는 pathloss 로서, 단말은 기지국이 시그널링해준 RS (reference signal) 의 전송전력과 상기 RS 의 단말 수신 신호레벨과의 차이로부터 pathloss 를 계산한다.
- f(i,k): 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에 대해 기지국 스케쥴링 정보에 포함되어 있는 전력제어명령으로부터 계산한다.
즉, 상기 [수학식 8] 은 채널환경을 보상해 주기 위한 파라메터 (P O_PUSCH(k), α(j,k), PL(k)) 와 기지국 스케쥴링에 의해 전송되는 SRS 관련 파라메터 (P SRS_OFFSET (j,k), M SRS (k)), 그리고 추가적인 보상(f(i,k))을 통해 단말의 SRS 전송전력이 결정됨을 나타낸다.
상향링크 앵커케리어를 나타내는 인덱스를 k = 0 으로 할 때, 상향링크 넌앵 커캐리어 (k ≠ 0) 에대한 SRS 전송전력의 초기값은 상기 f(i, k)의 초기값을 다음 [수학식 9]와 같이 정의하여 상기 [수학식 8]에 반영하여 얻는다.
f(i,k) = P SRS(i, 0) - P SRS_OFFSET(j,0) - 10log10(M SRS(0)) - P O_PUSCH(j,0) - α(j,0)ㆍPL(0)
상기 [수학식 9] 에서 P SRS(i, 0) 는 앵커캐리어의 서브프레임 i 에서의 단말의 SRS 전송전력으로, 만약 서브프레임 i 에서 앵커케리어로 전송되는 SRS 가 없을 경우에는 가장 최근 앵커케리어로 전송된 SRS 의 전송전력을 참조한다.
상기 [수학식 9]로 표현되는 넌앵커캐리어에서 f(i, k)의 초기값은, 단말이 넌앵커캐리어에서 최초로 전송하는 전송신호가 SRS인 경우에 대해 맨 처음 적용되는 값으로서, 일단 한 번 SRS가 전송된 이후에는 기지국으로부터의 전력제어 명령으로부터 계산된다.
하기 [수학식 10]은 상기 [수학식 9]를 상기 [수학식 8]에 반영하여 계산된 값으로서, 단말이 넌앵커캐리어에서 최초로 전송하는 전송신호가 SRS인 경우의 SRS의 초기 전송전력이다.
P SRS(i, k) = min {P CMAX , P SRS(i, 0) + P SRS_OFFSET(j,k) - P SRS_OFFSET(j,0) + 10log10(M SRS (k) / M SRS(0)) + P O_PUSCH(j,k) - P O_PUSCH(j,0) + α(j,k)ㆍPL(k) - α(j,0)ㆍPL(0) }
결과적으로, 상기 [수학식 10]은 상술한 [수학식 1]과 같이, 넌앵커캐리어에서 단말이 전송하는 신호의 초기 전송전력은 앵커캐리어의 단말의 가장 최근 전송전력 양과 앵커케리어와 넌앵커케리어 사이의 채널환경 차이, 그리고 앵커케리어와 넌앵커케리어 사이의 스케쥴링 정보 차이로 계산됨을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 단말 장치를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 단말은 상향링크에서 두개의 구성 반송파가 결합되어 동작한다. 이때 상향링크 전송을 위해 단말의 전송부는 각 구성반송파별로 전송하고자 하는 SRS를 생성하는 SRS 생성기 (902, 904), 전송하고자 하는 SRS를 RE(resource element) 에 매핑하는 RE 매퍼 (906, 910) 를 구비한다. 각각의 구성 반송파별로 RE 매퍼를 통해 출력된 신호는 IFFT 프로세싱 (912)을 거쳐 IF (intermediate frequency) 처리부 와 RF (radio frequency) 처리부 (914)를 통과하여 전송된다. 여기서 상기 IFFT 부 (912) 과 IF/RF 처리부 (914) 를 각각 하나의 블록으로 도시하였으나 구현에 따라 구성 반송파별로 각각 구비하여 운용할 수도 있다.
단말의 수신부는, 수신 신호를 RF/IF 신호처리하는 RF/IF부 (916), FFT 프로세싱을 수행하는 FFT 부 (918), 그리고 각 구성 반송파별로 RE 디매퍼 (920, 922), 복조부 (924, 926), 디코더 (928, 930)로 구성된다. 상기 RF/IF부 (916) 및 FFT 부 (918)는 구현에 따라 구성 반송파별로 각각 구비하여 운용할 수도 있다.
반송파 결합 제어기 (932) 는 단말 수신부로부터 SRS 전송 관련 정보를 획득하여 상향링크로 어떤 구성 반송파를 통해 SRS를 전송할지를 판단한다. 반송파 결합 제어기 (932)는 상기 판단결과에 따라 SRS 생성기 (902, 904)를 제어하여 전송 하고자 하는 상향링크 구성반송파에서 SRS가 전송되도록 SRS를 생성한다. 그리고 반송파 결합 제어기 (932)는 전력제어 제어기(934)로 하여금 어떤 구성 반송파에 대해 전력제어를 수행해야 하는지를 제어한다. 전력제어 제어기(934)는 상기 반송파 결합 제어기 (932)의 제어 및 단말 수신부로부터 획득한 전력제어 명령을 통해 해당 구성 반송파에 대한 전력제어를 수행한다.
도 9에서는 상기 전력제어가 각 구성반송파의 RE 매퍼 (906, 910)에서 적용됨을 나타내고 있는데, 이는 구현에 따라 다른 구성장치에 적용될 수도 있다. 그리고 단말이 넌앵커케리어에서 최초로 전송하는 신호가 SRS면, 상기 전력제어 제어기(934)는 SRS의 초기 전송전력을 상기 [수학식 10]과 같이 설정한다. 그리고 일단 한번 넌앵커케리어로 SRS가 전송된다음, 상기 전력제어 제어기(934)는 기지국으로부터의 전력제어 명령에 따라 전력제어를 수행한다.
그리고 제 3 실시 예에 대한 기지국 장치는 상술한 도 7의 설명을의 기지국 장치와 동일한 구성을 구비한다. 간략하게 설명하면, 다음과 같을 수 있다.
기지국은 단말로부터의 수신신호를 RF/IF 신호처리하는 RF/IF 부, FFT 프로세싱을 수행하는 FFT 부, 그리고 각 구성 반송파별로 RE 디매퍼, PUSCH/PUCCH/SRS 프로세서로 구성된다. 또한 단말의 스케줄링 할당 정보를 설정하기 위한 기지국 스케쥴러, 제어정보를 생성하는 각 구성 반송파의 스케쥴링 정보 생성기를 포함한다. 그리고 기지국은 스케줄링 정보 생성기를 통해 생성된 제어정보를 채널코딩, 변조, RE 매퍼 과정을 거쳐 IFFT 신호처리한 다음, IF/RF 신호처리하여 단말로 전송한다. 상기 RF/IF부 및 IFFT 부는 구현에 따라 구성 반송파별로 각각 구비하여 운용할 수 도 있다.이상에서는 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기서 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 반송파 결합의 일예을 나타낸 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 단말의 랜덤 억세스 절차를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따라 단말이 넌앵커캐리어에서 초기신호를 전송하는 절차를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따라 단말이 넌앵커캐리어에서 최초로 전송하는 신호의 전송전력을 결정하는 방법을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따라 기지국이 넌앵커캐리어에서 초기신호를 수신하는 절차를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 단말 장치를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기지국 장치를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 단말 장치를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 단말 장치를 나타낸 도면.

Claims (10)

  1. 반송파 결합된 구성 반송파들 중에서 기준이 되는 구성 반송파인 앵커케리어와 상기 앵커케리어를 제외한 나머지 적어도 하나의 구성 반송파인 넌앵커케리어를 통해 데이터가 송수신되는 이동 통신 시스템의 단말에서 초기 전송전력 설정 방법에 있어서,
    상기 앵커케리어를 통해 랜덤 억세스 절차가 완료되면, 상기 앵커캐리어의 가장 최근 전송전력을 이용하여 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 설정하는 과정과,
    상기 설정된 넌앵커캐리어의 초기 전송 전력으로 데이터를 전송하는 과정을 포함하는 초기 전송전력 설정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 설정하는 과정은
    상기 앵커캐리어의 가장 최근 전송전력을 채널환경 오프셋과 스케줄링 정보 오프셋의 합으로 보상하여 상기 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 설정하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 초기 전송전력 설정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 설정하는 과정은
    상기 넌앵커캐리어를 통해 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 전송되는 경우, 상기 넌앵커캐리어의 PUSCH의 초기 전송전력을 하기의 [수학식 11]을 통해 산출하는 과정임을 특징으로 하는 초기 전송전력 설정 방법.
    P PUSCH(i, k) = min {P CMAX , P PUSCH(i, 0) + 10log10(M PUSCH(i,k) / M PUSCH(i,0)) + P O_PUSCH(j,k) - P O_PUSCH(j,0) + α(j,k)ㆍPL(k) - α(j,0)ㆍPL(0)+Δ TF(i,k) - Δ TF(i,0) }.
    여기서 P PUSCH(i, k)는 넌앵커케리어인 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에서의 PUSCH 전송전력, P PUSCH(i, 0)은 앵커케리어의 서브프레임 i 혹은 서브프레임 i 로부터 가장 최근 서브프레임에서의 PUSCH 전송전력, P CMAX는 단말한테 허용된 최대 전송전력, M PUSCH(i,k)는 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에 대해 기지국이 스케쥴링한 리소스의 양인 PRB (physical resource block) 개수, P O_PUSCH(j,k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국이 측정하여 단말에게 시그널링한 간섭(interference) 양, 인덱스 j 는 스케쥴링 되는 데이터의 종류에 따라 구분되는 자연수, α(j,k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국과 단말사이의 pathloss 를 부분적으로 보상해 주기위한 값, PL(k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국과 단말사이의 경로손실을 나타내는 pathloss, Δ TF(i,k)는 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에 대해 기지국이 스케쥴링한 데이터의 포맷 (transport format; TF) 혹은 MCS (modulation and coding scheme) 에 따른 전력오프셋, f(i,k): 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에 대해 기지국 스케쥴링 정보에 포함되어 있는 전력제어명령에 의해 산출된 값임.
  4. 제1항에 있어서, 상기 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 설정하는 과정은
    상기 넌앵커캐리어를 통해 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 전송되는 경우, 상기 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 하기의 [수학식 12]을 통해 산출하는 과정임을 특징으로 하는 초기 전송전력 설정 방법.
    P PUCCH(i, k) = min {P CMAX , P PUCCH(i, 0) + P O_PUCCH(j,k) - P O_PUCCH(j,0) + PL(k) - PL(0)+h(n CQI , n HARQ , k) - h(n CQI , n HARQ , 0) + Δ F_PUCCH(F,k) - Δ F_PUCCH(F,0) }.
    여기서 P PUCCH(i, k)는 넌앵커케리어인 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에서의 PUCCH 전송전력, P PUCCH(i, 0)은 앵커케리어의 서브프레임 i 혹은 서브프레임 i 로부터 가장 최근 서브프레임에서의 PUCCH 전송전력, P CMAX는 단말한테 허용된 최대 전송전력, P O_PUCCH(k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국이 측정하여 단말에게 시그널링한 간섭(interference) 양, PL(k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국과 단말사이의 경로손실을 나타내는 pathloss, h(n CQI , n HARQ , k)는 구성 반송파 k 에 대해 단말이 전송하고자 하는 PUCCH 의 제어정보가 CQI 일 때, CQI의 정보량에 따라 결정되는 오프셋, Δ F_PUCCH(F,k)는 구성 반송파 k 에 대해 단말이 전송하고자 하는 PUCCH 의 제어정보가 ACK/NACK 인지 CQI 인지에 따라 결정되는 오프셋, g(i,k)는 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에 대해 기지국 스케쥴링 정보에 포함되어 있는 전력제어명령으로 부터 산출된 값임.
  5. 제1항에 있어서, 상기 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 설정하는 과정은
    상기 넌앵커캐리어를 통해 SRS(Sounding Reference Signal)가 전송되는 경우, 상기 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 하기의 [수학식 13]을 통해 산출하는 과정임을 특징으로 하는 초기 전송전력 설정 방법.
    P SRS(i, k) = min {P CMAX , P SRS(i, 0) + P SRS_OFFSET(j,k) - P SRS_OFFSET(j,0) + 10log10(M SRS (k) / M SRS(0)) + P O_PUSCH(j,k) - P O_PUSCH(j,0) + α(j,k)ㆍPL(k) - α(j,0)ㆍPL(0) }.
    여기서 P SRS(i, k)는 넌앵커케리어인 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에서의 SRS 전송전력, P SRS(i, 0)은 앵커케리어의 서브프레임 i 혹은 서브프레임 i 로부터 가장 최근 서브프레임에서의 SRS 전송전력, P CMAX는 단말한테 허용된 최대 전송전력, P SRS_OFFSET(k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국이 단말에게 SRS 전력제어용 오프셋, M SRS (k): 구성 반송파 k에 대해 SRS 가 전송되는 대역폭으로 PRB 개수로 표현되는 값, P O_PUSCH(j,k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국이 측정하여 단말에게 시그널링한 간섭(interference) 양, 인덱스 j 는 스케쥴링 되는 데이터의 종류에 따라 구분되는 자연수, α(j,k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국과 단말사이의 pathloss 를 부 분적으로 보상해 주기위한 값, PL(k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국과 단말사이의 경로손실을 나타내는 pathloss, f(i,k)는 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에 대해 기지국 스케쥴링 정보에 포함되어 있는 전력제어명령으로부터 산출된 값임.
  6. 기지국으로부터 전송되는 스케쥴링 할당 정보를 수신하는 수신부와
    상기 스케쥴링 할당 정보를 통해 데이터를 전송할 구성반송파를 판단하는 반송파 결합 제어기와
    상기 구성반송파가 넌앵커캐리어이면, 앵커캐리어의 가장 최근 전송전력을 이용하여 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 설정하는 전력 제어 제어기와
    상기 설정된 넌앵커캐리어의 초기 전송 전력으로 데이터를 전송하는 전송부로 구성되는 초기 전송전력 설정 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전력 제어 제어기는
    상기 앵커캐리어의 가장 최근 전송전력을 채널환경 오프셋과 스케줄링 정보 오프셋의 합으로 보상하여 상기 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 설정함을 특징으로 하는 초기 전송전력 설정 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전력 제어 제어기는
    상기 넌앵커캐리어를 통해 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 전송되는 경우, 상기 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 하기의 [수학식 14]을 통해 산출함 을 특징으로 하는 초기 전송전력 설정 장치.
    P PUSCH(i, k) = min {P CMAX , P PUSCH(i, 0) + 10log10(M PUSCH(i,k) / M PUSCH(i,0)) + P O_PUSCH(j,k) - P O_PUSCH(j,0) + α(j,k)ㆍPL(k) - α(j,0)ㆍPL(0)+Δ TF(i,k) - Δ TF(i,0) }.
    여기서 P PUSCH(i, k)는 넌앵커케리어인 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에서의 PUSCH 전송전력, P PUSCH(i, 0)은 앵커케리어의 서브프레임 i 혹은 서브프레임 i 로부터 가장 최근 서브프레임에서의 PUSCH 전송전력, P CMAX는 단말한테 허용된 최대 전송전력, M PUSCH(i,k)는 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에 대해 기지국이 스케쥴링한 리소스의 양인 PRB (physical resource block) 개수, P O_PUSCH(j,k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국이 측정하여 단말에게 시그널링한 간섭(interference) 양, 인덱스 j 는 스케쥴링 되는 데이터의 종류에 따라 구분되는 자연수, α(j,k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국과 단말사이의 pathloss 를 부분적으로 보상해 주기위한 값, PL(k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국과 단말사이의 경로손실을 나타내는 pathloss, Δ TF(i,k)는 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에 대해 기지국이 스케쥴링한 데이터의 포맷 (transport format; TF) 혹은 MCS (modulation and coding scheme) 에 따른 전력오프셋, f(i,k): 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에 대해 기 지국 스케쥴링 정보에 포함되어 있는 전력제어명령에 의해 산출된 값임.
  9. 제7항에 있어서, 상기 전력 제어 제어기는
    상기 넌앵커캐리어를 통해 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 전송되는 경우, 상기 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 하기의 [수학식 15]을 통해 산출함을 특징으로 하는 초기 전송전력 설정 장치.
    P PUCCH(i, k) = min {P CMAX , P PUCCH(i, 0) + P O_PUCCH(j,k) - P O_PUCCH(j,0) + PL(k) - PL(0)+h(n CQI , n HARQ , k) - h(n CQI , n HARQ , 0) + Δ F_PUCCH(F,k) - Δ F_PUCCH(F,0) }.
    여기서 P PUCCH(i, k)는 넌앵커케리어인 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에서의 PUCCH 전송전력, P PUCCH(i, 0)은 앵커케리어의 서브프레임 i 혹은 서브프레임 i 로부터 가장 최근 서브프레임에서의 PUCCH 전송전력, P CMAX는 단말한테 허용된 최대 전송전력, P O_PUCCH(k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국이 측정하여 단말에게 시그널링한 간섭(interference) 양, PL(k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국과 단말사이의 경로손실을 나타내는 pathloss, h(n CQI , n HARQ , k)는 구성 반송파 k 에 대해 단말이 전송하고자 하는 PUCCH 의 제어정보가 CQI 일 때, CQI의 정보량에 따라 결정되는 오프셋, Δ F_PUCCH(F,k)는 구성 반송파 k 에 대해 단말이 전송하고자 하는 PUCCH 의 제어정보가 ACK/NACK 인지 CQI 인지에 따라 결정되는 오프셋, g(i,k)는 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에 대해 기지국 스케쥴링 정보에 포함되어 있는 전력제어명령으로부터 산출된 값임.
  10. 제1항에 있어서, 상기 전력 제어 제어기는
    상기 넌앵커캐리어를 통해 SRS(Sounding Reference Signal)가 전송되는 경우, 상기 넌앵커캐리어의 초기 전송전력을 하기의 [수학식 16]을 통해 산출함을 특징으로 하는 초기 전송전력 설정 장치.
    P SRS(i, k) = min {P CMAX , P SRS(i, 0) + P SRS_OFFSET(j,k) - P SRS_OFFSET(j,0) + 10log10(M SRS (k) / M SRS(0)) + P O_PUSCH(j,k) - P O_PUSCH(j,0) + α(j,k)ㆍPL(k) - α(j,0)ㆍPL(0) }.
    여기서 P SRS(i, k)는 넌앵커케리어인 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에서의 PUSCH 전송전력, P SRS(i, 0)은 앵커케리어의 서브프레임 i 혹은 서브프레임 i 로부터 가장 최근 서브프레임에서의 SRS 전송전력, P CMAX는 단말한테 허용된 최대 전송전력, P SRS_OFFSET(k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국이 단말에게 SRS 전력제어용 오프셋, M SRS (k): 구성 반송파 k에 대해 SRS 가 전송되는 대역폭으로 PRB 개수로 표현되는 값, P O_PUSCH(j,k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국이 측정하여 단말에게 시그널링한 간섭(interference) 양, 인덱스 j 는 스케쥴링 되는 데이터의 종류에 따라 구분 되는 자연수, α(j,k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국과 단말사이의 pathloss 를 부분적으로 보상해 주기위한 값, PL(k)는 구성 반송파 k 에 대해 기지국과 단말사이의 경로손실을 나타내는 pathloss, f(i,k)는 구성 반송파 k 의 서브프레임 i 에 대해 기지국 스케쥴링 정보에 포함되어 있는 전력제어명령으로부터 산출된 값임.
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