KR20120048390A - 다중 요소 반송파 시스템에서 요소 반송파에 대한 전력정보 전송장치 및 방법 - Google Patents

다중 요소 반송파 시스템에서 요소 반송파에 대한 전력정보 전송장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 요소 반송파 시스템에서 요소반송파에 대한 전력정보 전송장치 및 방법을 제공한다.
이러한 본 명세서는 제1 집합의 상향링크 요소 반송파에 대해 추가적으로 사용할 수 있는 잉여전력(power headroom)을 계산하는 단계, 제2 집합의 상향링크 요소 반송파에 대해 출력가능한 요소반송파에 대한 최대전송전력을 계산하는 단계, 상기 잉여전력을 나타내는 제1 필드 및 상기 요소반송파에 대한 최대전송전력을 나타내는 제2 필드를 포함하는 매체 제어 접근(Medium Access Control: 이하 MAC) 메시지를 생성하는 단계, 및 상기 MAC 메시지를 기지국으로 전송하는 단계를 개시한다.
본 발명에 따르면, 각 요소 반송파별 잉여전력정보와 요소반송파에 대한 최대송신전력정보가 하나의 메시지로 통합되므로 메시지의 구조가 단순화되고, 메시지 종류를 구분하는데 소요되는 제어정보가 줄어들 수 있다.

Description

다중 요소 반송파 시스템에서 요소 반송파에 대한 전력정보 전송장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING POWER INFORMATION OF COMPONENT CARRIER IN MULTIPLE COMPONENT CARRIER SYSTEM}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중 요소 반송파 시스템에서 요소 반송파에 대한 전력정보 전송장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 무선통신 시스템의 후보로 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)와 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16m이 개발되고 있다. 802.16m 규격은 기존 802.16e 규격의 수정이라는 과거의 연속성과 차세대 IMT-Advanced 시스템을 위한 규격이라는 미래의 연속성인 두가지 측면을 내포하고 있다. 따라서, 802.16m 규격은 802.16e 규격에 기반한 Mobile WiMAX 시스템과의 호환성(compatibility)을 유지하면서 IMT-Advanced 시스템을 위한 진보된 요구사항을 모두 만족시킬 것을 요구하고 있다.
무선통신 시스템은 일반적으로 데이터 송신을 위해 하나의 대역폭을 이용한다. 예를 들어, 2세대 무선통신 시스템은 200KHz ~ 1.25MHz의 대역폭을 사용하고, 3세대 무선통신 시스템은 5MHz ~ 10 MHz의 대역폭을 사용한다. 증가하는 송신 용량을 지원하기 위해, 최근의 3GPP LTE 또는 802.16m은 20MHz 또는 그 이상까지 계속 그 대역폭을 확장하고 있다. 송신 용량을 높이기 위해서 대역폭을 늘리는 것은 필수적이라 할 수 있지만, 요구되는 서비스의 수준이 낮은 경우에도 큰 대역폭을 지원하는 것은 커다란 전력 소모를 야기할 수 있다.
따라서, 하나의 대역폭과 중심 주파수를 갖는 반송파를 정의하고, 복수의 반송파를 통해 광대역으로 데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있도록 하는 다중 요소반송파(Multiple Component Carrier) 시스템이 등장하고 있다. 하나 또는 그 이상의 반송파를 사용함으로써 협대역과 광대역을 동시에 지원하는 것이다. 예를 들어, 하나의 반송파가 5MHz의 대역폭에 대응된다면, 4개의 반송파를 사용함으로써 최대 20MHz의 대역폭을 지원하는 것이다.
기지국이 단말의 자원을 효율적으로 활용하기 위한 한가지 방법은 단말의 전력정보를 이용하는 것이다. 전력제어 기술은 무선통신에서 자원의 효율적 배분을 위해 간섭요소를 최소화하고 단말의 배터리 소모를 줄이기 위한 필수 핵심기술이다. 단말은 기지국이 할당해주는 전송전력제어(Transmit Power Control; TPC), 변조 및 코딩 수준(Modulation and Coding Scheme; MCS), 대역폭등의 스케줄링 정보에 따라 상향링크 전송전력을 결정할 수 있다.
그런데, 다중 요소 반송파 시스템이 도입됨에 따라 요소 반송파의 상향링크 전송전력이 종합적으로 고려되어야 하므로, 단말의 전력제어는 더욱 복잡해진다. 이러한 복잡성은 단말의 최대송신전력(Maximum Transmission Power)의 측면에서 문제를 야기할 수 있다. 일반적으로 단말은 허용가능한 범위의 송신전력인 최대송신전력보다 낮은 전력에 의해 동작해야 한다. 만약 기지국이 상기 최대송신전력 이상의 송신전력을 요구하는 스케줄링을 할 경우, 실제 상향링크 전송전력이 상기 최대송신전력을 초과하는 문제를 일으킬 수 있다. 이는 다중 요소 반송파의 전력제어가 명확히 정의되지 않거나, 또는 단말과 기지국간에 상향링크 전송전력에 관한 정보가 충분히 공유되지 않기 때문이다.
따라서, 상향링크 전송전력에 관한 정보를 전송하기 위한 방안이 필요한 실정이다.
본 발명의 기술적 과제는 다중 요소 반송파 시스템에서 요소반송파에 대한 전력정보의 전송장치 및 전송방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 다중 요소 반송파 시스템에서 요소반송파에 대한 전력정보의 수신장치 및 수신방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 다중 요소 반송파 시스템에서 요소반송파에 대한 전력보고를 트리거링하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 다중 요소 반송파 시스템에서 요소반송파에 대한 최대송신전력의 범위를 단계별로 인덱싱하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 다중 요소 반송파 시스템에서 요소반송파에 대한 최대송신전력에 관한 참조 테이블을 갱신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 다중 요소 반송파 시스템에서 요소반송파에 대한 전력정보 구성 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 다중 요소 반송파 시스템에서 요소반송파에 대한 전력정보를 포함하는 MAC 제어요소를 구성하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 다중 요소 반송파 시스템에서 단말에 의한 요소반송파에 대한 전력정보의 전송방법을 제공한다. 상기 전송방법은 제1 집합의 상향링크 요소 반송파에 대해 추가적으로 사용할 수 있는 잉여전력(power headroom)을 계산하는 단계, 제2 집합의 상향링크 요소 반송파에 대해 출력가능한 요소반송파에 대한 최대전송전력을 계산하는 단계, 상기 잉여전력을 나타내는 제1 필드 및 상기 요소반송파에 대한 최대전송전력을 나타내는 제2 필드를 포함하는 매체 제어 접근(Medium Access Control: 이하 MAC) 메시지를 생성하는 단계, 및 상기 MAC 메시지를 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
상기 제2 집합은 상기 제1 집합의 부집합(subset)이고, 상기 MAC 메시지는 MAC 제어요소(control element)를 포함하며, 상기 MAC 제어요소는 옥텟(octet) 단위로 구성되고, 제1 옥텟은 상기 제1 필드를 포함하며, 제2 옥텟은 상기 제2 필드를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 다중 요소 반송파 시스템에서 기지국에 의한 요소반송파에 대한 전력정보의 수신방법을 제공한다. 상기 수신방법은 상향링크 전송에 필요한 상향링크 자원을 지시하는 상향링크 그랜트를 단말로 전송하는 단계, 및 상기 상향링크 자원을 통해 매체 제어 접근(Medium Access Control: 이하 MAC) 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.
상기 MAC 메시지는 제1 필드 및 제2 필드를 포함하고, 상기 제1 필드는 제1 집합의 상향링크 요소 반송파에 대해 추가적으로 사용할 수 있는 잉여전력을 나타내고, 상기 제2 필드는 제2 집합의 상향링크 요소 반송파에 대해 출력가능한 요소반송파에 대한 최대전송전력을 나타내며, 상기 제2 집합은 상기 제1 집합의 부집합이다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 다중 요소 반송파 시스템에서 요소반송파에 대한 전력정보를 전송하는 단말을 제공한다. 상기 단말은 새로운 상향링크 데이터의 전송을 위한 상향링크 그랜트를 기지국으로부터 수신하고, 상향링크 요소 반송파에서 출력가능한 요소반송파에 대한 최대송신전력을 지시하는 최대송신전력정보를 상기 기지국이 성공적으로 수신함을 나타내는 ACK(acknowledgement)을 상기 기지국으로부터 수신하는 하향링크 정보 수신부, 상기 요소반송파에 대한 최대송신전력 및 상기 상향링크 요소 반송파에 대해 추가적으로 사용가능한 잉여전력을 계산하는 전력 계산부, 상기 요소반송파에 대한 최대송신전력 및 상기 잉여전력에 관한 전력정보를 MAC 메시지의 형식으로서 생성하는 전력정보 생성부, 및 상기 생성된 전력에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 상향링크 정보 전송부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 다중 요소 반송파 시스템에서 요소반송파에 대한 전력정보를 수신하는 기지국을 제공한다. 상기 기지국은 단말이 상향링크 전송을 수행하는데 필요한 상향링크 파라미터를 결정하고, 상기 결정된 상향링크 파라미터로 상향링크 그랜트를 구성하는 스케줄링부, 잉여전력에 관한 정보와 요소반송파에 대한 최대송신전력에 관한 정보를 포함하는 전력정보를 상기 단말로부터 수신하는 상향링크 정보 수신부, 및 상기 요소반송파에 대한 최대송신전력에 관한 정보를 상기 단말로부터 성공적으로 수신하였음을 나타내는 ACK 및 상기 상향링크 그랜트를 상기 단말로 전송하는 하향링크 정보 전송부를 포함한다.
상기 요소반송파에 대한 최대송신전력은 상기 단말에 설정되는 상향링크 요소 반송파에서 출력가능한 요소반송파에 대한 최대송신전력이고, MAC 메시지의 형식을 가진다.
각 요소 반송파별 잉여전력정보 및 최대송신전력정보가 하나의 메시지로 통합되므로 메시지의 구조가 단순화되고, 메시지 종류를 구분하는데 소요되는 제어정보가 줄어들 수 있다. 한편, 각 요소 반송파별 최대송신전력의 보고시 기존의 잉여전력의 보고에 사용되는 제어정보를 공유하므로써 상향링크 시그널링 부하를 줄일 수 있다. 나아가, 최대송신전력 보고는 잉여전력의 보고를 위한 트리거링을 전제로 하므로, 최대송신전력 보고의 남발을 줄여 상향링크 자원을 효율적으로 이용할 수 있다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 같은 밴드내(intra-band) 인접(contiguous) 반송파 집성을 설명하는 설명도이다.
도 3은 같은 밴드내 비인접(non-contiguous) 반송파 집성을 설명하는 설명도이다.
도 4는 같은 밴드간(inter-band) 반송파 집성을 설명하는 설명도이다.
도 5는 다중 반송파 시스템에서 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파간의 연결설정(linkage)을 나타낸다.
도 6은 본 발명이 적용되는 잉여전력을 시간-주파수축에서 나타낸 그래프의 일 예이다.
도 7은 본 발명이 적용되는 잉여전력을 시간-주파수축에서 나타낸 그래프의 다른 예이다.
도 8은 무선 통신 시스템에서 기지국의 상향링크 스케줄링이 단말의 전송전력에 미치는 영향에 대한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 다중 요소 반송파 시스템에서 전력조정량과 최대송신전력을 설명하는 설명도이다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 전력조정보고를 위한 MAC PDU(MAC Protocol Data Unit)의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 반송파 최대송신전력정보의 구조이다.
도 12는 본 발명의 다른 예에 따른 반송파 최대송신전력정보의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 일 예에 따른 전력보고를 위한 MAC 제어요소의 구조를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 다른 예에 따른 전력보고를 위한 MAC 제어요소의 구조를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 또 다른 예에 따른 전력보고를 위한 MAC 제어요소의 구조를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 또 다른 예에 따른 전력보고를 위한 MAC 제어요소의 구조를 나타낸다.
도 17은 본 발명의 일 예에 따른 옥텟 구조의 반송파 지시자를 나타낸다.
도 18은 본 발명의 또 다른 예에 따른 전력보고를 위한 MAC 제어요소의 구조를 나타낸다.
도 19는 본 발명의 다른 예에 따른 옥텟 구조의 반송파 지시자를 나타낸다.
도 20은 본 발명의 일 예에 따른 전력의 보고방법을 설명하는 흐름도이다.
도 21은 본 발명의 일 예에 따른 단말에 의한 전력보고의 수행방법을 나타내는 순서도이다.
도 22는 본 발명의 다른 예에 따른 단말에 의한 전력보고의 수행방법을 나타내는 순서도이다.
도 23은 본 발명의 일 예에 따른 기지국에 의한 전력보고의 수신방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 본 명세서에서는 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 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 명세서의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
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 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 지리적 영역(일반적으로 셀(cell)이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다.
단말(12; mobile station, MS)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(user equipment), 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 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 셀은 기지국(11)이 커버하는 일부 영역을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 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 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. 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.
단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1 계층), L2(제2 계층), L3(제3 계층)로 구분될 수 있다.
제1 계층인 물리계층은 상위에 있는 매체연결제어(Medium Access Control; MAC) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 MAC과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널(Physical Channel)을 통해 데이터가 이동한다. 물리계층에서 사용되는 몇몇 물리 제어채널들이 있다. 물리 제어정보를 전송하는 물리 하향링크 제어채널(physical downlink control channel; PDCCH)은 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. PCFICH(physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. PHICH(physical Hybrid ARQ Indicator Channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NAK 신호를 나른다. PUCCH(Physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NAK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. PUSCH(Physical uplink shared channel)은 UL-SCH(uplink shared channel)을 나른다.
단말이 PUCCH 또는 PUSCH를 전송하는 상황은 다음과 같다.
단말은 CQI(Channel Quality Information), 또는 측정된 공간채널정보를 기반으로 선택한 PMI(Precoding Metrix Index), 또는 RI(Rank Indicator)에 대한 정보들 중 적어도 하나 이상의 정보에 대하여 PUCCH를 구성하고 이를 기지국으로 주기적으로 전송한다. 또한, 단말은 기지국으로부터 수신한 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK(Acknowledgement/non-Acknowledgement)에 대한 정보를 상기 하향링크 데이터를 수신한 후 일정한 개수의 서브프레임 이후에 기지국으로 전송하여야 한다. 일 예로 n번째 서브프레임에서 하향링크 데이터를 수신한 경우 n+4 서브프레임에서 상기 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 정보로 구성된 PUCCH를 전송한다. 만일 기지국으로부터 할당받은 PUCCH상으로 ACK/NACK 정보를 모두 전송할 수 없는 경우, 또는 ACK/NACK를 전송할 수 있는 PUCCH를 기지국으로부터 할당받지 못한 경우, ACK/NACK 정보를 PUSCH에 실어 보낼 수 있다.
제2 계층인 무선 데이터링크 계층은 MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층으로 구성된다. MAC 계층은 논리채널과 전송채널 사이의 매핑을 담당하는 계층으로, RLC 계층에서 전달된 데이터를 전송하기 위하여 적절한 전송채널을 선택하고, 필요한 제어 정보를 MAC PDU(Protocol Data Unit)의 헤더(header)에 추가한다. RLC 계층은 MAC의 상위에 위치하여 데이터의 신뢰성있는 전송을 지원한다. 또한 RLC 계층은 무선 구간에 맞는 적절한 크기의 데이터를 구성하기 위하여 상위 계층으로부터 전달된 RLC SDU(Service Data Unit)들을 분할(Segmentation)하고 연결(Concatenation)한다. 수신기의 RLC 계층은 수신한 RLC PDU들로부터 원래의 RLC SDU를 복구하기 위해 데이터의 재결합(Reassemble)기능을 지원한다. PDCP 계층은 패킷교환 영역에서만 사용되며, 무선채널에서 패킷 데이터의 전송효율을 높일 수 있도록 IP패킷의 헤더를 압축하여 전송할 수 있다.
제3 계층인 RRC 계층은 하위 계층을 제어하는 역할과 함께, 단말과 네트워크 사이에서 무선자원 제어정보를 교환한다. 단말의 통신 상태에 따라 휴지모드(Idle Mode), RRC 연결모드(Connected Mode)등 다양한 RRC 상태가 정의되며, 필요에 따라 RRC 상태간 전이가 가능하다. RRC 계층에서는 시스템 정보방송, RRC 접속 관리 절차, 다중 요소 반송파 설정절차, 무선 베어러(Radio Bearer) 제어절차, 보안절차, 측정절차, 이동성 관리 절차(핸드오버)등 무선자원관리와 관련된 다양한 절차들이 정의된다.
반송파 집성(carrier aggregation; CA)는 복수의 반송파를 지원하는 것으로서, 스펙트럼 집성 또는 대역폭 집성(bandwidth aggregation)이라고도 한다. 반송파 집성에 의해 묶이는 개별적인 단위 반송파를 요소 반송파(component carrier; 이하 CC)라고 한다. 각 CC는 대역폭과 중심 주파수로 정의된다. 반송파 집성은 증가되는 수율(throughput)을 지원하고, 광대역 RF(radio frequency) 소자의 도입으로 인한 비용 증가를 방지하고, 기존 시스템과의 호환성을 보장하기 위해 도입되는 것이다. 예를 들어, 5MHz 대역폭을 갖는 반송파 단위의 그래뉼래리티(granularity)로서 5개의 CC가 할당된다면, 최대 20Mhz의 대역폭을 지원할 수 있는 것이다.
상기 CC는 상향링크/하향링크 CC로 구분된다. 또한, 상기 상향링크 CC와 하향링크 CC가 서로 연결설정되어 있는 임의의 CC 짝(Pair)은 하나의 셀(Cell)로 불릴 수 있다.
CC들은 활성화 여부에 따라 1차(primary) CC(이하 PCC)와 2차(secondary) CC(이하 SCC)로 나뉠 수 있다. PCC는 항상 활성화되어 있는 반송파이고, SCC는 특정 조건에 따라 활성화/비활성화되는 반송파이다. 활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. 비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. 단말은 하나의 PCC만을 사용하거나, PCC와 더불어 하나 또는 그 이상의 SCC를 사용할 수 있다. 단말은 PCC 및/또는 SCC를 기지국으로부터 할당받을 수 있다.
반송파 집성은 도 2와 같은 밴드내(intra-band) 인접(contiguous) 반송파 집성, 도 3과 같은 밴드내 비인접(non-contiguous) 반송파 집성, 그리고 도 4와 같은 밴드간(inter-band) 반송파 집성으로 나뉠 수 있다.
우선, 도 2를 참조하면, 밴드내 인접 반송파 집성은 동일 밴드내에서 연속적인 CC들 사이에서 이루어진다. 예를 들어, 집성되는 CC들인 CC#1, CC#2, CC#3, ... , CCN이 모두 인접하다.
도 3을 참조하면, 밴드내 비인접 반송파 집성은 불연속적인 CC들 사이에 이루어진다. 예를 들어, 집성되는 CC들인 CC#1, CC#2는 서로 특정 주파수만큼 이격되어 존재한다.
도 4를 참조하면, 밴드간 반송파 집성은 다수의 CC들이 존재할 때, 그 중 하나 이상의 CC가 다른 주파수 대역상에서 집성되는 형태이다. 예를 들어, 집성되는 CC들인 CC1은 밴드(band) #1에 존재하고, CC2는 밴드 #2에 존재한다.
하향링크와 상향링크 간에 집성되는 반송파들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 CC 수와 상향링크 CC 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다.
또한, CC들의 크기(즉 대역폭)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 70MHz 대역의 구성을 위해 5개의 CC들이 사용된다고 할 때, 5MHz CC(carrier #0) + 20MHz CC(carrier #1) + 20MHz CC(carrier #2) + 20MHz CC(carrier #3) + 5MHz CC(carrier #4)과 같이 구성될 수도 있다.
이하에서, 다중 반송파(multiple carrier) 시스템이라 함은 반송파 집성을 지원하는 시스템을 말한다. 다중 반송파 시스템에서 인접 반송파 집성 및/또는 비인접 반송파 집성이 사용될 수 있으며, 또한 대칭적 집성 또는 비대칭적 집성 어느 것이나 사용될 수 있다.
도 5는 다중 반송파 시스템에서 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파간의 연결설정(linkage)을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 하향링크에서, 하향링크 요소 반송파(이하 DL CC) D1, D2, D3이 집성되어(aggregated) 있고, 상향링크에서 상향링크 요소 반송파(이하 UL CC) U1, U2, U3이 집성되어 있다. 여기서 Di는 DL CC의 인덱스이고, Ui는 UL CC의 인덱스이다(i=1, 2, 3). 적어도 하나의 DL CC는 PCC이고, 나머지는 SCC이다. 마찬가지로, 적어도 하나의 UL CC는 PCC이고, 나머지는 SCC이다. 예를 들어, D1, U1이 PCC이고, D2, U2, D3, U3은 SCC이다.
FDD 시스템에서 DL CC와 UL CC는 1:1로 연결 설정되며, D1은 U1과, D2는 U2와, D3은 U3과 각각 1:1로 연결 설정된다. 단말은 논리채널 BCCH가 전송하는 시스템정보 또는 DCCH가 전송하는 단말전용 RRC메시지를 통해, 상기 DL CC들과 UL CC들간의 연결설정을 한다. 각 연결설정은 셀 특정하게(cell specific) 설정할 수도 있으며, 단말 특정하게(UE specific) 설정할 수도 있다.
도 5는 DL CC와 UL CC간의 1:1 연결설정만을 예시로 들었으나, 1:n 또는 n:1의 연결설정도 성립할 수 있음은 물론이다. 또한, 요소 반송파의 인덱스는 요소 반송파의 순서 또는 해당 요소 반송파의 주파수 대역의 위치에 일치하는 것은 아니다.
이하에서, 잉여전력(Power Headroom; PH)에 관하여 설명된다.
잉여전력은 현재 단말이 상향링크 전송에 사용하는 전력이외에 추가적으로 사용할 수 있는 여분의 전력을 의미한다. 예를 들어, 허용가능한 범위의 송신전력인 최대송신전력이 10W인 단말을 가정해 보자. 그리고 현재 단말이 10Mhz의 주파수 대역에서 9W의 전력을 사용한다고 가정하자. 단말은 1W를 추가적으로 사용할 수 있으므로, 잉여전력은 1W가 된다.
여기서, 기지국이 단말에게 20Mhz의 주파수 대역을 할당한다면, 9W×2=18W의 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 잉여전력 보고(Power Headroom Report; PHR)라 한다.
잉여전력은 수시로 변하기 때문에, 주기적 (Periodic) 잉여전력 보고 방식이 사용될 수 있다. 주기적 잉여전력 보고 방식에 따르면, 단말은 주기적 타이머 (Periodic timer)가 만료되면, 잉여전력 보고를 트리거링(triggering)하고, 잉여전력이 보고되면, 주기적 타이머를 재구동한다.
또한, 단말이 측정한 경로손실(Path Loss; PL) 추정치(Estimate)가 일정 기준 값 이상으로 변화했을 때도 잉여전력 보고는 트리거링될 수 있다. 경로손실 추정치는 RSRP(reference symbol received power)에 기반하여 단말에 의해 측정된다.
잉여전력(PPH)은 수학식 1과 같이 단말에 설정된(configured) 최대송신전력 Pcmax과 상향링크 전송에 관해 추정된 전력 Pestimated간의 차이로 정의되며, dB로 표현된다.
Figure pat00001
잉여전력(PPH)은 전력 헤드룸(PH), 잔여 전력(remaining power), 또는 여분 전력(surplus power)라 불릴 수도 있다. 즉, 기지국에 의해 설정된 단말의 최대송신전력에서 각 요소반송파에서 사용하고 있는 송신 전력의 합인 상기 Pestimated 을 제외한 나머지 값이 PPH값이 된다.
일 예로서, Pestimated는 물리 상향링크 공용채널(Physical Uplink Shared CHannel; 이하 PUSCH)의 전송에 관해 추정된 전력 PPUSCH와 같다. 따라서, 이 경우 PPH는 수학식 2에 의해 구할 수 있다. 수학식 2는 상향링크로 PUSCH만을 전송되는 경우이며, 이를 타입 1이라 한다. 타입 1에 따른 잉여전력을 타입 1 잉여전력이라 한다.
Figure pat00002
다른 예로서, Pestimated는 PUSCH의 전송에 관해 추정된 전력 PPUSCH및 물리 상향링크 제어채널(Physical Uplink Control CHannel; 이하 PUCCH)의 전송에 관해 추정된 전력 PPUCCH의 합과 같다. 따라서, 이 경우 잉여전력은 수학식 3에 의해 구할 수 있다. 수학식 2는 상향링크로 PUSCH와 PUCCH가 동시에 전송되는 경우이며, 이를 타입 2라 한다. 타입 2에 따른 잉여전력을 타입 2 잉여전력이라 한다.
Figure pat00003
수학식 3에 따른 잉여전력을 시간-주파수축에서 그래프로 표현하면 도 6과 같다. 이는 하나의 CC에 대한 잉여전력을 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 단말의 설정된 최대송신전력 Pcmax는 PPH(605), PPUSCH(610) 및 PPUCCH(615)로 구성된다. 즉, Pcmax에서 PPUSCH(610)및 PPUCCH(615)를 제외한 나머지가 전력이 PPH(605)로 정의된다. 각 전력은 매 전송시간구간 (transmission time interval, TTI)단위로 계산된다.
주서빙셀(primary serving cell)은 PUCCH를 전송할 수 있는 UL PCC를 보유하는 유일한 서빙셀이다. 따라서, 부서빙셀(secondary serving cell)에서는 PUCCH를 전송할 수 없으므로 잉여전력은 수학식 2와 같이 정해지며, 수학식 3에 의해 정해지는 잉여전력의 보고방법에 대한 파라미터 및 동작은 정의되지 않는다.
반면, 주서빙셀에서는 수학식 3에 의해 정해지는 잉여전력의 보고방법에 대한 동작과 파라미터들이 정의될 수 있다. 만일, 단말이 기지국으로부터 상향링크 그랜트를 수신하여 주서빙셀에서 PUSCH를 전송하여야 하고 정해진 규칙에 의해 동일한 서브프레임에 PUCCH를 동시에 전송하는 경우, 단말은 잉여전력보고가 트리거링되는 시점에 상기 수학식 2 및 수학식 3에 따른 잉여전력을 모두 계산하여 기지국으로 전송한다.
다중 요소 반송파 시스템에서는 다수의 설정된 CC에 관해 개별적으로 잉여 전력이 정의될 수 있으며, 이를 시간-주파수축에서 그래프로 표현하면 도 7과 같다. 이하에서, 단말에 설정된 최대송신전력을 Pcmax라 하고, CC별 최대송신전력을 Pcmax,c라 하며, CCi의 최대송신전력을 Pcmax , ci라 한다.
도 7을 참조하면, 단말의 설정된 최대송신전력 Pcmax는 각 CC1, CC2,..., CCn에 대한 최대송신전력 Pcmax , c1, Pcmax , c2,..., Pcmax , cn의 합과 같다. 각 CC당 최대송신전력을 일반화하면 다음의 수학식과 같다.
Figure pat00004
CC1의 PPH(705)는 Pcmax , c1-PPUSCH(710)-PPUCCH(715)와 같고, CCn의 PPH(720)는 Pcmax,cn-PPUSCH(725)-PPUCCH(730)와 같다. 이와 같이, 다중 요소 반송파 시스템에서 단말에 설정된 최대송신전력은 각 요소 반송파의 최대송신전력을 고려해야 한다. 따라서, 단일 요소 반송파 시스템에서의 최대송신전력과는 달리 정의된다.
도 8은 무선 통신 시스템에서 기지국의 상향링크 스케줄링이 단말의 전송전력에 미치는 영향에 대한 개념도이다.
도 8을 참조하면, 단말은 시간(또는 서브프레임(subframe)) t0에서 기지국으로부터 상향링크 데이터 전송을 허락하는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 PDCCH를 통해 수신한다. 따라서 단말은 t0에 상기 상향링크 그랜트에 따라 송신전력량을 계산하여야 한다.
우선 시간 t0에, 단말은 기지국으로부터 수신한 PUSCH 전력 오프셋(power offset, 800) 값 및 송신전력제어(TPC, 805) 값과 기지국과 단말간의 경로손실(path loss, 이하 PL, 810)에 가중치인 a값(기지국으로부터 수신)을 고려하여 1차 송신전력(825)을 계산한다. 1차 송신전력(1st Tx Power, 825)은 주로 기지국과 단말간의 경로환경에 의해 영향을 받는 파라미터 및 네트워크의 정책에 의해 결정되는 파라미터에 의한 것이다. 이에 더하여 단말은 상향링크 그랜트에 포함된 QPSK 변조방식(modulation) 및 10개의 자원블록(resource block; RB)의 할당을 지시하는 스케줄링 파라미터(815)를 고려하여 2차 송신전력(2nd Tx Power, 830)을 계산한다. 2차 송신전력(830)은 기지국의 상향링크 스케줄링을 통하여 변경되는 송신전력이다.
따라서, 단말은 1차 송신전력(825) 및 2차 송신전력(830)을 모두 합하여 최종 상향링크 송신전력을 계산할 수 있다. 여기서, 상기 최종 상향링크 송신전력은 설정된 단말의 최대송신전력(configured maximum UE transmit power, Pcmax)을 초과할 수 없다. 상기 도 8의 예에서는 t0의 시간에 최종 송신전력이 Pcmax값보다 작으므로 설정된 파라미터에 준하는 상향링크 정보 송신이 가능하다. 또한 추가로 설정할 수 있는 송신전력에 대한 여유분인 잉여전력(power headroom, 820)이 존재하게 된다. 상기 잉여전력(820)은 무선 통신 시스템에서 정한 규칙에 의해 단말이 기지국으로 전송한다.
시간 t1에, 기지국은 잉여전력(820)의 정보를 통해 단말에게 추가로 설정 가능한 송신전력을 고려하여, 16QAM 변조방식 및 50개의 자원블록의 할당을 지시하는 스케줄링 파라미터(850)로 변경한다. 단말은 스케줄링 파라미터(850)에 따라 2차 송신전력(865)을 재설정하게 된다. t1에서의 1차 송신전력(860)은 PUSCH 전력 오프셋(power offset, 835) 값 및 송신전력제어(TPC, 840) 값과 기지국과 단말간의 PL(845)에 가중치인 a값(기지국으로부터 수신)을 고려하여 결정되며, 여기서는 t0에서의 1차 송신전력(825)와 같다고 가정한다.
시간 t1에, Pcmax가 Pcmax _L에 가까운 값으로 변경되는데 반해, 스케줄링 파라미터(850)에 의해 요구되는 2차 송신전력(865)과 1차 송신전력(860)의 합은 Pcmax를 초과한다. 즉, Pcmax _H-Pcmax만큼의 잉여전력 추정값 오류(855)가 발생한다. 이와 같이 잉여전력정보만을 기반으로 상향링크 자원에 대한 스케줄링을 진행한 경우, 기지국이 기대하는 상향링크 송신전력을 단말은 설정할 수 없으므로 성능열화가 발생하게 된다. 요소반송파 집성 방식을 사용하는 경우, 잉여전력 추정값 오류(855)는 더 커지게 된다.
단일 요소 반송파 시스템이든, 다중 요소 반송파 시스템이든, 단말에 설정된 최대송신전력은 단말의 전력조정에 의해 영향을 받는다. 전력조정이란 단말에 설정된 최대송신전력을 허용된 일정한 범위내에서 감소시키는 것을 의미하며, 최대전력감소(Maximum Power Reduction; MPR)라 불릴 수 있다. 그리고, 전력조정에 의해 감소되는 전력량을 전력조정량이라 한다. 단말에 설정된 최대송신전력을 감소시키는 이유는 다음과 같다. 단말내 하드웨어 구성(특히 RF(Radio Frequency))을 기반으로 현재 전송하여야 하는 신호의 형태에 의해 최대송신전력을 제한하여야 하는 경우가 발생한다.
전력조정을 고려한 최대송신전력의 범위는 다음의 수학식과 같다.
Figure pat00005
여기서, Pcmax는 단말에 설정된 최대송신전력이고, Pcmax -L는 Pcmax의 최소값, Pcmax-H는 Pcmax의 최대값이다. 보다 구체적으로, Pcmax -L과 Pcmax -H는 각각 다음의 수학식에 의해 계산된다.
Figure pat00006
Figure pat00007
여기서, MIN[a,b]는 a와 b중 작은 값이고, PEmax는 기지국의 RRC 시그널링에 의해 결정되는 최대전력이며, △TC는 대역의 가장자리(edge)에서 상향링크 전송이 있는 경우 적용되는 전력량으로서, 대역폭에 따라 1.5dB 또는 0dB를 가진다. Ppowerclass는 시스템에서 다양한 단말의 사양을 지원하기 위해 정의해 놓은 수개의 전력클래스(power class)에 따른 전력값이다. 일반적으로 LTE 시스템에서는 전력클래스 3을 지원하며, 전력클래스 3에 의한 Ppowerclass는 23dBm이다. PC는 전력조정량이고, APC(Additional Power Coordination)는 기지국에 의해 시그널링되는 추가적인 전력조정량이다.
전력조정은 특정한 범위(range)로 설정되거나, 특정한 상수(constant)로 설정될 수도 있다. 전력조정은 단말 단위로 정의될 수도 있고, 각 CC단위로 정의될 수도 있고, 각 CC단위내에서 다시 일정 범위 또는 상수로 설정될 수 있다. 또한, 전력조정은 각 CC의 PUSCH 자원할당이 연속적인지 또는 비연속적인지에 따른 범위 또는 상수로 설정될 수 있다. 그리고, 전력조정은 PUCCH 존재 여부에 따른 범위 또는 상수로 설정될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 다중 요소 반송파 시스템에서 전력조정량과 최대송신전력을 설명하는 설명도이다. 설명의 편의상 단말에는 하나의 UL CC만이 할당되어 있다고 가정한다.
도 9를 참조하면, △TC=0이라 가정할 때, 최대송신전력(Pcmax)의 최대값(Pcmax-H)은 전력클래스 3에 해당하는 23dB일 수 있다. 최대송신전력(Pcmax)의 최소값(Pcmax-L)은 최대값(Pcmax -H)에서 전력조정량(PC, 900)과 추가적인 전력조정량(APC, 905)를 뺀 값이다. 즉, 단말은 전력조정량(PC, 900)과 추가적인 전력조정량(APC, 905)을 이용하여 최대송신전력(Pcmax)의 최소값(Pcmax-L)을 감소시킨다. 최대송신전력(Pcmax)은 최대값(Pcmax-H)과 최소값(Pcmax-L)사이에서 결정된다.
한편, 상향링크 송신전력(930)은 대역폭(BW), MCS, RB에 의해 결정되는 전력(915), 경로손실(PL, 920), 그리고 PUSCH 전송전력제어(PUSCH TPCs, 925)의 합으로 나타난다. 잉여전력(PH, 910)은 최대송신전력(Pmax)에서 상향링크 송신전력(930)을 뺀 값이다.
도 9에서는 하나의 UL CC만이 설명되어 있으나, 다수의 UL CC가 할당된 경우에는 최대송신전력은 UL CC단위가 아닌 단말 단위로 주어질 것이며, 단말 단위의 최대송신전력은 모든 UL CC에 대한 각각의 최대송신전력의 합으로 주어질 수 있다.
최대송신전력의 계산에 있어서 PEmax, △TC, Ppowerclass, 추가적인 전력조정량(APC)은 기지국이 알거나 알 수 있는 정보이다. 그러나, 전력조정량(PC)은 가변적일 수 있으므로, 단말의 최대송신전력 또한 그에 따라 가변한다. 단말이 잉여전력을 기지국으로 보고한 때, 기지국은 잉여전력을 통해 최대송신전력이 대략 어느 정도 범위인지 추정할 수 있을 뿐이다. 기지국은 추정된 최대송신전력내에서 불확실한 상향링크 스케줄링을 수행하므로, 최악의 경우 단말에 대해 최대송신전력 이상의 송신전력을 요구하는 변조/채널 대역폭/RB로 스케줄링할 수도 있다. 이러한 문제는 다중 요소 반송파 시스템에서 더 현저하게 발생할 수 있다. 따라서, 단말은 기지국으로 각 CC별 최대송신전력의 양 또는 범위를 알려줄 필요가 있다.
이하에서, 각 CC별 최대송신전력을 반송파 최대송신전력이라 한다. 반송파 최대송신전력은 잉여전력과는 독립적으로 보고될 수도 있고, 잉여전력과 함께 보고될 수도 있다. 반송파 최대송신전력이 독립적으로 보고되는 경우, 반송파 최대송신전력의 보고를 위한 별도의 트리거링 절차가 필요하다. 또한, 반송파 최대송신전력의 보고를 위한 특유의 메시지 구조가 필요하다.
반면, 반송파 최대송신전력이 잉여전력과 함께 보고되는 경우, 잉여전력의 보고에 사용되는 제어정보가 반송파 최대송신전력의 보고에 대해 적용될 수도 있다. 예를 들어, 반송파에 대하여 잉여전력의 보고와 최대송신전력의 보고가 함께 이루어지는 경우가 있다. 이 때, 잉여전력 보고의 대상인 상기 반송파를 지시하는 지시자가 전송된다. 기왕에 상기 지시자가 전송되므로, 상기 지시자를 최대송신전력의 보고를 위해 사용하는 방안이 있을 수 있다. 최대송신전력의 보고에 필요한 지시자를 중복시킬 필요가 없기 때문이다. 따라서 반송파 최대송신전력의 보고에 필요한 정보량이 감소될 수 있다.
이하에서는 먼저 반송파 최대송신전력의 정의 및 표현방법을 설명한다. 그리고 반송파 최대송신전력의 보고가 트리거링되는 조건, 반송파 최대송신전력의 보고를 위한 메시지의 구조, 그리고 단말과 기지국간에 반송파 최대송신전력이 보고되는 절차가 잉여전력의 보고와 어떠한 유기적인 연관 관계가 있는지를 설명하도록 한다. 또한, 이러한 유기적인 연관 관계가 성립하는데 필요한 조건 및 규약에 대해서도 설명한다.
1. 반송파 최대송신전력(Pcmax .c)의 정의 및 표현방법
반송파 최대송신전력(Pcmax .c)은 하나의 UL CC당 출력가능한 최대송신전력으로서 dB로 표현된다. 반송파 최대송신전력은 20dB≤Pcmax .c<22dB와 같이 범위값으로 주어질 수도 있고, Pcmax .c=20dB와 같이 상수로 주어질 수도 있다. 반송파 최대송신전력은 UL CC마다 달리 설정될 수도 있고, 동일한 값으로 설정될 수도 있다. 예를 들어, UL CC1은 Pcmax . c1으로 설정되고, UL CC2와 UL CC3은 모두 Pcmax . c2로 설정될 수 있다.
반송파 최대송신전력을 그대로 나타내기 위하여는 많은 정보량이 필요하다. 만약 단말이 반송파 최대송신전력을 기지국에 보고하는데 많은 상향링크 자원을 소모한다면 시스템 성능의 상당한 열화를 야기할 수 있다. 따라서, 반송파 최대송신전력 보고에 필요한 정보량을 최소화하는 방법이 필요하다.
정보량 감소를 위해 반송파 최대송신전력 크기를 일정크기의 dB단위, 예를 들어 1dB 단위로 양자화시켜 표현할 수 있다. 즉, Pcmax .c는 1dB, 2dB, 3dB등으로 표현될 수 있다. 그러나 양자화되었다고 하더라도 반송파 최대송신전력량을 그대로 나타내려면 여전히 많은 정보량이 요구된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 반송파 최대송신전력은 일정한 범위를 가지는 적어도 하나의 단계(level)로 나뉜다. 각 단계간에는 일정한 크기 또는 가변적 크기의 dB 차이가 존재한다. 그리고 단말과 기지국은 각 단계에 대해 인덱스를 부여한 범위 맵핑 테이블(Range Mapping Table)을 운영한다. 범위 맵핑 테이블을 이용하면 인덱스만으로 반송파 최대송신전력의 크기를 표현할 수 있어 효과적이다. 반송파 최대송신전력의 보고에 사용되는 정보량(예를 들어 비트수)에 따라, 범위 맵핑 테이블의 크기가 결정된다. 반송파 최대송신전력의 범위보고와 반송파 최대송신전력의 보고는 동일한 의미로 사용되며, 이하에서는 용어의 통일을 위해 반송파 최대송신전력의 보고라 칭하기로 한다.
일 예로서, 각 단계는 일정한 크기의 dB 차이가 존재한다. 표 1은 본 발명의 일 예에 따른 범위 맵핑 테이블이다. 이는 반송파 최대송신전력의 보고에 3비트(bits)가 사용되는 경우이다.
Index Pcmax .c (dB) Range Report
0 Pcmax .c≥22 (또는 22≤Pcmax .c≤23)
1 20≤Pcmax .c<22
2 18≤Pcmax .c<20
3 16≤Pcmax .c<18
4 14≤Pcmax .c<16
5 12≤Pcmax .c<14
6 10≤Pcmax .c<12
7 Pcmax .c<10
표 1을 참조하면, 반송파 최대송신전력의 범위는 8단계(level)로 나뉜다. 그리고, 인덱스(index)는 3비트로서 상기 8단계의 반송파 최대송신전력의 범위를 지시한다. 예를 들어, 인덱스 3은 반송파 최대송신전력의 범위가 16≤Pcmax .c<18임을 나타낸다. 이와 같이 하나의 인덱스는 하나의 반송파 최대송신전력의 범위에 맵핑된다. 단말은 반송파 최대송신전력이 속하는 범위를 결정한 후, 상기 결정된 범위에 맵핑되는 인덱스로서 반송파 최대송신전력을 보고할 수 있다. 예를 들어, 단말에 UL CC1과 UL CC2가 설정되어 있다고 가정할 때, 단말은 UL CC1에 대해 인덱스 2를 기지국에 보고하고, UL CC2에 대해 인덱스 5를 기지국에 보고할 수 있다. 반송파 최대송신전력의 범위의 각 단계는 일정한 크기, 즉 2dB간격만큼 차이가 있다.
범위 맵핑 테이블에서 반송파 최대송신전력의 범위는 단말의 전력 클래스(power class)에 따라 변할 수 있다. 단말의 전력 클래스는 채널 대역폭내에서의 임의 전송 대역폭에 대한 최대 출력전력(maximum output power)이다. 일 예로서, LTE 시스템에서 정의되는 단말의 전력 클래스는 총 4가지로서, 이 중 전력 클래스 3에서 정의되는 최대송신전력은 23dB이다. 전력 클래스는 적어도 1 서브프레임(subframe) 주기로 측정되고, 최대전력감소(maximum power reduction; MPR)의 범위는 전력 클래스에 의존적으로 설정된다.
표 2는 본 발명의 다른 예에 따른 범위 맵핑 테이블이다. 이는 반송파 최대송신전력 보고에 4비트가 사용되는 경우로서, 반송파 최대송신전력 범위의 각 단계간에 1dB차이가 있는 경우이다.
Index Pcmax .c (dB) Range Report
0 Pcmax .c≥22 (또는 22≤Pcmax .c≤23)
1 21≤Pcmax .c<22
2 20≤Pcmax .c<21
3 19≤Pcmax .c<20
4 18≤Pcmax .c<19
5 17≤Pcmax .c<18
6 16≤Pcmax .c<17
7 15≤Pcmax .c<16
8 14≤Pcmax .c<15
9 13≤Pcmax .c<14
10 12≤Pcmax .c<13
11 11≤Pcmax .c<12
12 10≤Pcmax .c<11
13 9≤Pcmax .c<10
14 8≤Pcmax .c<9
15 Pcmax .c<8
표 2를 참조하면, 반송파 최대송신전력의 범위는 총 16단계(level)로 나뉜다. 그리고, 인덱스는 4비트로서 상기 16단계의 반송파 최대송신전력의 범위를 지시한다. 예를 들어, 인덱스 3은 반송파 최대송신전력의 범위가 19≤Pcmax .c<20임을 나타낸다.
표 3은 본 발명의 또 다른 예에 따른 범위 맵핑 테이블이다. 이는 반송파 최대송신전력 보고에 4비트가 사용되는 경우로서, 반송파 최대송신전력의 범위의 각 단계간에 일정한 2dB차이가 있는 경우이다.
Index Pcmax .c (dB) Range Report
0 Pcmax .c≥22 (또는 22≤Pcmax .c≤23)
1 20≤Pcmax .c<22
2 18≤Pcmax .c<20
3 16≤Pcmax .c<18
4 14≤Pcmax .c<16
5 12≤Pcmax .c<14
6 10≤Pcmax .c<12
7 8≤Pcmax .c<10
8 6≤Pcmax .c<8
9 4≤Pcmax .c<6
10 2≤Pcmax .c<4
11 0≤Pcmax .c<2
12 Reserved
13 Reserved
14 Reserved
15 Reserved
표 3을 참조하면, 반송파 최대송신전력의 범위는 총 16단계(level)로 나뉜다. 그리고, 인덱스는 4비트로서 상기 16단계의 반송파 최대송신전력의 범위를 지시한다. 각 단계가 2dB차이가 있으므로 단계 11에서 최대송신전력의 범위가 0≤Pcmax.c<2이 된다. 최대송신전력은 0보다 커야 하므로, 나머지 인덱스 12 내지 15는 맵핑되는 최대송신전력의 범위가 존재하지 않는다. 따라서, 인덱스 12 내지 15는 여분(Reserved)의 부호점(code point)으로 남는다.
표 4는 본 발명의 다른 예에 따른 범위 맵핑 테이블이다. 이는 반송파 최대송신전력 보고에 5비트가 사용되는 경우로서, 반송파 최대송신전력의 범위의 각 단계간에 일정한 1dB차이가 있는 경우이다.
Index Pcmax .c (dB) Range Report
0 Pcmax .c≥22 (또는 22≤Pcmax .c≤23)
1 21≤Pcmax .c<22
2 20≤Pcmax .c<21
3 19≤Pcmax .c<20
4 18≤Pcmax .c<19
5 17≤Pcmax .c<18
6 16≤Pcmax .c<17
7 15≤Pcmax .c<16
8 14≤Pcmax .c<15
9 13≤Pcmax .c<14
10 12≤Pcmax .c<13
11 11≤Pcmax .c<12
12 10≤Pcmax .c<11
13 9≤Pcmax .c<10
14 8≤Pcmax .c<9
15 7≤Pcmax .c<8
16 6≤Pcmax .c<7
17 5≤Pcmax .c<6
18 4≤Pcmax .c<5
19 3≤Pcmax .c<4
20 2≤Pcmax .c<3
21 1≤Pcmax .c<2
22 0≤Pcmax .c<1
23 Reserved
24 Reserved
25 Reserved
26 Reserved
27 Reserved
28 Reserved
29 Reserved
30 Reserved
31 Reserved
표 4를 참조하면, 반송파 최대송신전력의 범위는 총 32단계(level)로 나뉜다. 그리고, 인덱스는 5비트로서 상기 32단계의 반송파 최대송신전력의 범위를 지시한다. 예를 들어, 인덱스 19는 반송파 최대송신전력의 범위가 3≤Pcmax .c<4임을 나타낸다. 최대송신전력은 0보다 커야 하므로, 나머지 인덱스 23 내지 31에 맵핑되는 최대송신전력의 범위가 존재하지 않는다. 따라서, 인덱스 23 내지 31은 여분(Reserved)의 부호점(code point)으로 남는다.
다른 예로서, 각 단계는 가변적 크기의 dB 차이가 존재한다. 표 5는 본 발명의 또 다른 예에 따른 범위 맵핑 테이블이다. 이는 반송파 최대송신전력 보고에 4비트가 사용되는 경우이다.
Index Pcmax .c (dB) Range Report
0 Pcmax .c≥22 (또는 22≤Pcmax .c≤23)
1 20≤Pcmax .c<22
2 18≤Pcmax .c<20
3 16≤Pcmax .c<18
4 14≤Pcmax .c<16
5 12≤Pcmax .c<14
6 10≤Pcmax .c<12
7 8≤Pcmax .c<10
8 7≤Pcmax .c<8
9 6≤Pcmax .c<7
10 5≤Pcmax .c<6
11 4≤Pcmax .c<5
12 3≤Pcmax .c<4
13 2≤Pcmax .c<3
14 1≤Pcmax .c<2
15 0≤Pcmax .c<1
표 5를 참조하면, 반송파 최대송신전력의 범위는 총 16단계(level)로 나뉜다. 그리고, 인덱스는 4비트로서 상기 16단계의 반송파 최대송신전력의 범위를 지시한다. 단계 0(인덱스 0) 부터 단계 7(인덱스 7)까지는 각 단계마다 2dB차이가 있고, 단계 8(인덱스 8)부터 단계 15(인덱스 15)까지는 각 단계마다 1dB차이가 있다. 즉, 각 단계별 크기의 차이가 가변적이다.
표 5와 대조적으로, 하위 인덱스의 각 단계에서 2dB차이를 가지고, 상위 인덱스의 각 단계에서 1dB차이를 가지는 경우도 있다. 이는 표 6과 같다.
Index Pcmax .c (dB) Range Report
0 Pcmax .c≥22 (또는 22≤Pcmax .c≤23)
1 21≤Pcmax .c<22
2 20≤Pcmax .c<21
3 19≤Pcmax .c<20
4 18≤Pcmax .c<19
5 17≤Pcmax .c<18
6 16≤Pcmax .c<17
7 15≤Pcmax .c<16
8 14≤Pcmax .c<15
9 12≤Pcmax .c<14
10 10≤Pcmax .c<12
11 8≤Pcmax .c<9
12 6≤Pcmax .c<8
13 4≤Pcmax .c<6
14 2≤Pcmax .c<4
15 0≤Pcmax .c<2
표 6을 참조하면, 상위 인덱스인 0~8까지는 각 단계간에 1dB차이가 있고, 하위 인덱스인 9~15까지는 각 단계간에 2dB차이가 있다.
표 1 내지 표 6과 대조적으로, Ppowerclass를 기준으로 하위 인덱스의 각 단계에서 dB차이를 설정하는 방식으로 표를 구성할 수도 있다. 이는 표 7과 같다.
Index Pcmax .c (dB) Range Report
0 Ppowerclass
1 Ppowerclass-1≤Pcmax .c< Ppowerclass
2 Ppowerclass-2≤Pcmax .c< Ppowerclass-1
3 Ppowerclass-3≤Pcmax .c< Ppowerclass-2
4 Ppowerclass-4≤Pcmax .c< Ppowerclass-3
5 Ppowerclass-5≤Pcmax .c< Ppowerclass-4
6 Ppowerclass-6≤Pcmax .c< Ppowerclass-5
7 Ppowerclass-7≤Pcmax .c< Ppowerclass-6
8 Ppowerclass-8≤Pcmax .c< Ppowerclass-7
9 Ppowerclass-9≤Pcmax .c< Ppowerclass-8
10 Ppowerclass-10≤Pcmax .c< Ppowerclass-9
11 Ppowerclass-11≤Pcmax .c< Ppowerclass-10
12 Ppowerclass-12≤Pcmax .c< Ppowerclass-11
13 Ppowerclass-13≤Pcmax .c< Ppowerclass-12
14 Ppowerclass-14≤Pcmax .c< Ppowerclass-13
15 Ppowerclass-15≤Pcmax .c< Ppowerclass-14
표 7을 참조하면, 모든 인덱스에서 각 단계간에 1dB차이가 있다.
상기 표 1 내지 표 7은 반송파 최대송신전력을 나타내는 일 예로서 범위 맵핑 테이블을 이용하는 것이다. 그리고 반송파 최대송신전력의 범위의 단계수와 단계간의 크기 차이, 그리고 범위의 크기는 모두 예시일 뿐 본 발명의 기술적 사상을 제한하는 것은 아니다. 나아가, 반송파 최대송신전력을 단계적으로 구분하고, 각 단계간에 고정적 또는 가변적인 크기 차이를 두며, 각 단계를 일정한 범위로서 표현하는 방식은 모두 본 발명의 기술적 사상에 포함된다고 할 것이다.
2. 반송파 최대송신전력(Pcmax .c)의 보고를 위한 정보의 구조
반송파 최대송신전력의 보고에 사용되는 정보는 상위계층 시그널링, 예를 들어 RRC 계층의 메시지 또는 MAC 계층의 메시지일 수 있다. 또는, 물리계층과 같은 하위계층 시그널링(signaling)일 수도 있다. 이하에서는 반송파 최대송신전력의 보고를 위한 정보를 MAC 계층의 메시지로서 구성하는 방법에 관하여 상세히 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 반송파 최대송신전력의 보고를 위한 MAC PDU(MAC Protocol Data Unit)의 구조를 나타내는 블록도이다. MAC PDU는 전송블록(Transport Block; TB)이라고도 한다.
도 10을 참조하면, MAC PDU(1000)는 MAC 헤더(header, 1010), 적어도 하나의 MAC 제어요소 (1020,...,1025), 적어도 하나의 MAC SDU(Service Data Unit, 1030-1,...,1030-m) 및 패딩(padding, 1040)을 포함한다.
MAC 제어요소(1020, 1025)는 MAC 계층이 생성하는 제어메시지이다.
MAC SDU(1030-1,...,1030-m)는 RLC(Radko Link Control) 계층에서 전달된 RLC PDU와 같다. 패딩(padding, 1040)은 MAC PDU의 크기를 일정하게 하도록 첨가되는 소정개수의 비트이다. MAC 제어요소(1020,...,1025), MAC SDU(1030-1,...,1030-m) 및 패딩(1040)을 합쳐서 MAC 페이로드(payload)라고도 한다.
MAC 헤더(1010)는 적어도 하나의 서브헤더(sub-header, 1010-1, 1010-2,...,1010-k)를 포함하며, 각 서브헤더(1010-1, 1010-2,...,1010-k)는 하나의 MAC SDU 또는 하나의 MAC 제어요소 또는 패딩에 대응(corresponding)한다. 서브헤더(1010-1, 1010-2,...,1010-k)의 순서는 MAC PDU(1000)내에서 대응하는 MAC SDU, MAC 제어요소 또는 패딩들의 순서와 동일하게 배치된다.
각 서브헤더(1010-1, 1010-2,...,1010-k)는 R, R, E, LCID 이렇게 4개의 필드를 포함하거나 또는, R, R, E, LCID, F, L 이렇게 6개의 필드를 포함할 수 있다. 4개의 필드를 포함하는 서브헤더는 MAC 제어요소 또는 패딩에 대응하는 서브헤더이며, 6개의 필드를 포함하는 서브헤더는 MAC SDU에 대응하는 서브헤더이다.
논리 채널 식별 정보 (LCID, Logical Channel ID) 필드는 MAC SDU에 대응하는 논리채널을 식별하거나, MAC 제어요소 또는 패딩의 종류(type)를 식별하는 식별필드로서, 5비트일 수 있다.
예를 들어, LCID 필드는 해당 MAC 제어요소가 잉여전력의 전송을 위한 잉여전력 MAC 제어요소인지, 단말에 귀환정보(feedback information)를 요청하는 귀환요청(feedback request) MAC 제어요소인지, 비연속적 수신 명령에 관한 DRX(Discontinuous Reception) 명령 MAC 제어요소인지, 단말간의 경합해결을 위한 경합해결 식별자(Contention Resolution Identity) MAC 제어요소인지를 식별한다.
또한, 본 발명에 따라, LCID 필드는 해당 MAC 제어요소가 잉여전력 보고 및 반송파 최대송신전력 보고를 위한 MAC 제어요소(이하 전력보고를 위한 MAC 제어요소)인지를 식별할 수 있다. MAC SDU, MAC 제어요소 또는 패딩(padding) 각각에 대해 하나의 LCID 필드가 존재한다. 표 8은 LCID 필드의 일 예이다.
Index LCID values
00000 CCCH
00001-01010 Identity of the logical channel
01011-10111 Reserved
11000 Scell activation/deactivation
11001 Reference CC Indicator
11010 Power Headroom (Pcmax .c)Report
11011 C-RNTI
11100 Truncated BSR
11101 Short BSR
11110 Long BSR
11111 Padding
표 8을 참조하면, 11010의 LCID 필드값은 해당 MAC 제어요소가 본 발명에 따른 전력보고를 위한 MAC 제어요소임을 나타낼 수 있다. 즉, LCID필드값이 11010을 표시하는 경우, 이에 대응하는 전력보고를 위한 MAC 제어요소는 잉여전력정보 및 반송파 최대송신전력정보(Pcmax ,c Information)를 포함한다. 잉여전력정보는 적어도 하나의 잉여전력필드(Power Headroom Field; PHF) 및 이와 관련된 부가적 필드(additional field)를 포함하는 정보이다. 반송파 최대송신전력정보는 적어도 하나의 반송파 최대송신전력필드 및 이와 관련된 부가적 필드를 포함하는 정보이다. 도 11과 도 12는 반송파 최대송신전력정보에 관해 상세하게 설명한다.
여기서, 상기 11010를 지시하는 LCID 필드값은 Power Headroom 전송을 지시하는 의미로 쓰이되, 추가적으로 Pcmax .c의 전송이 포함됨을 의미하도록 설정될 수 있다. 또는 상기 11010를 지시하는 LCID 필드값이 상기 잉여전력 및 Pcmax .c의 전송을 의미하는 새로운 용어(일 예로, 상향링크 요소반송파 별 전력 정보)로 정의되어 설정될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 반송파 최대송신전력정보의 구조이다.
도 11을 참조하면, 반송파 최대송신전력정보는 적어도 하나의 옥텟(octet)으로 구성된다. 하나의 옥텟은 8비트 길이를 가지는 정보단위로서, 적어도 하나의 반송파 최대송신전력 필드(Pcmax field)를 포함한다. 또는, 반송파 최대송신전력정보는 적어도 하나의 R필드를 포함한다.
실시예 1(1100)과 실시예 2(1105)는 반송파 최대송신전력 필드가 3비트인 경우이다. 따라서, 하나의 옥텟은 최대 2개의 반송파 최대송신전력 필드를 포함할 수 있다. 실시예 1(1100)은 하나의 옥텟이 2개의 반송파에 대한 최대송신전력 필드(1102)를 포함하는 경우이고, 실시예 2(1105)는 하나의 옥텟이 1개의 반송파에 대한 최대송신전력 필드(1107)를 포함하는 경우이다. 반송파 최대송신전력 필드에 사용되고 남는 비트는 R필드가 된다. 즉, 실시예 1(1100)에서는 옥텟이 2개의 R필드(1101)를 포함하고, 실시예 2(1105)에서는 옥텟이 5개의 R필드(1106)를 포함한다. 하나의 반송파 최대송신전력 필드는 하나의 CC에 대한 최대송신전력값을 포함한다.
실시예 3(1110) 내지 실시예 4(1115)는 반송파 최대송신전력 필드가 4비트인 경우의 옥텟이다. 실시예 3(1110)은 하나의 옥텟이 2개의 반송파 최대송신전력 필드(1111)를 포함하는 경우이고, 실시예 4(1115)는 하나의 옥텟이 1개의 반송파 최대송신전력 필드(1117)를 포함하는 경우이다. 반송파 최대송신전력 필드에 사용되고 남는 비트는 R필드가 된다. 즉, 실시예 3(1110)에서는 옥텟내에 R필드가 존재하지 않고, 실시예 4(1115)에서는 옥텟이 4개의 R필드(1116)를 포함한다.
실시예 5(1120)는 반송파 최대송신전력 필드가 5비트인 경우의 옥텟이다. 따라서, 옥텟은 1개의 반송파 최대송신전력 필드(1122)와 3개의 R필드(1121)를 포함한다.
도 12는 본 발명의 다른 예에 따른 반송파 최대송신전력정보의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 12를 참조하면, 반송파 최대송신전력정보는 적어도 하나의 옥텟(octet)으로 구성된다. 하나의 옥텟은 8비트 길이를 가지는 정보단위로서, 적어도 하나의 반송파 최대송신전력 필드(Pcmax field)를 포함한다. 실시예 1(1200)은 하나의 옥텟이 타입 지시 필드(Type Indicatior field, 1201), 셀 인덱스 필드(Cell Index field, 1202) 및 반송파 최대송신전력 필드(Pcmax ,c field, 1203)를 포함하는 경우이다. 타입 지시 필드(1201)는 반송파 최대송신전력 필드(1203)에 대응하는 서빙셀의 UL CC의 반송파 최대송신전력이 타입 1인지 타입 2인지를 구분한다. 반송파 최대송신전력 필드(1203)는 상기 표 1 내지 표 8과 같은 전력범위에 기초하여 UL CC의 반송파 최대송신전력을 표시하고, 셀 인덱스 필드(1202)는 상기 UL CC를 포함하는 서빙셀의 인덱스를 나타낸다.
실시예 2(1210)는 하나의 옥텟이 셀 인덱스 필드(1211) 및 반송파 최대송신전력 필드(1212)를 포함하는 경우이다. 즉, 하나의 옥텟은 반송파 최대송신전력 필드, 셀 인덱스 필드 및 타입 지시 필드 중 적어도 2개를 포함할 수 있다.
이외에도, 하나의 옥텟은 적어도 하나의 반송파 최대송신전력 필드를 포함할 수 있다. 또는, 하나의 옥텟은 적어도 하나의 셀 인덱스 필드를 포함할 수 있다. 또는, 하나의 옥텟은 적어도 하나의 타입 지시 필드를 포함할 수 있다.
도 13 내지 도 17은 전력보고를 위한 MAC 제어요소에 관해 상세하게 설명한다. 전력보고를 위한 MAC 제어요소는 잉여전력정보 및 상기 도 11 및 도 12에서 설명한 반송파 최대송신전력정보를 포함한다. 특히, 도 14 및 도 15는 전력보고를 위한 MAC 제어요소가 반송파 지시자를 포함하지 않는 경우의 실시예이고, 도 16 및 도 17은 전력보고를 위한 MAC 제어요소가 반송파 지시자를 포함하는 경우의 실시예이다. 반송파 지시자는 잉여전력보고의 대상이 되는 반송파를 지시하는 정보이다.
어느 경우이든 주서빙셀의 UL PCC에 대한 반송파 최대송신전력필드를 구성하는 방법은 모든 MAC 제어요소 구조에 동일하게 적용된다. 예를 들어, 단말이 PUCCH 및 PUSCH를 동시에 병렬로 전송할 수 있는 모드로 설정된 경우, 타입 1 및 타입 2의 반송파 최대송신전력값 중 적어도 하나의 반송파 최대송신전력값이 임계치 이상 변화된 경우, 타입 1과 타입 2에 대한 반송파 최대송신전력의 보고가 동시에 이루어진다. 상기 임계치는 2dBm 또는 3dBm 또는 5dBm와 같은 값으로 표현될 수 있다. 또한, 상기 타입 1과 타입 2에 대한 반송파 최대송신전력값의 임계치는 서로 다르게 설정될 수도 있고 서로 같게 설정될 수도 있다. 반면, 단말이 PUCCH 및 PUSCH를 동시에 전송할 수 없는 모드로 설정된 경우, 타입 1의 반송파 최대송신전력값만을 고려한다. 즉, 타입 1의 반송파 최대송신전력값이 임계치 이상 변화된 경우, 타입 1에 대한 반송파 최대송신전력의 보고만이 이루어진다.
도 13은 본 발명의 일 예에 따른 전력보고를 위한 MAC 제어요소의 구조를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 전력보고를 위한 MAC 제어요소(1300)는 잉여전력정보(1310) 및 반송파 최대송신전력정보(1320)를 포함한다.
잉여전력정보(1310)는 적어도 하나의 잉여전력필드 및 이와 관련된 제1 부가적 필드를 포함한다. 각 잉여전력필드는 특정된 하나의 CC에 대한 잉여전력값을 나타낸다. 제1 부가적 필드는 각 잉여전력필드의 값이 어느 CC에 관한 것인지를 지시하는 반송파 지시자 필드일 수 있다.
반송파 최대송신전력정보(1320)는 적어도 하나의 반송파 최대송신전력필드 및 이와 관련된 제2 부가적 필드를 포함한다. 각 최대송신전력필드는 잉여전력값을 기지국으로 전송하는 또는 전송하여야 하는 CC들 중에서 특정된 하나의 CC에 대한 최대송신전력값을 나타낸다. 제2 부가적 필드는 각 반송파 최대송신전력필드의 값이 어느 CC에 관한 것인지를 지시하는 셀 인덱스 필드일 수 있다. 또는 제2 부가적 필드는 UL PCC에 관한 최대송신전력이 타입 1인지 또는 타입 2인지를 지시하는 타입 지시 필드일 수 있다.
전력보고를 위한 MAC 제어요소의 전송은 다음과 같은 경우에 트리거링(triggering)될 수 있다. 일 예로서, 잉여전력정보 또는 반송파 최대송신전력정보를 전송하기 위한 독립적인 트리거링 조건에 따라 각각의 정보를 기지국에게 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 전력보고를 위한 MAC 제어요소는 잉여전력정보 및 반송파 최대송신전력정보 중 어느 하나만을 포함할 수 있다.
다른 예로서, 어느 하나에 관한 트리거링 조건만 만족되면, CC별 잉여전력정보 및 반송파 최대송신전력정보를 동시에 전송할 수도 있다. 이 경우, 상기 전력보고를 위한 MAC 제어요소는 잉여전력정보 및 반송파 최대송신전력정보를 모두 포함할 수 있다.
또 다른 예로서, 모든 정보에 관한 트리거링 조건이 만족되는 경우에 C별 잉여전력정보 및 반송파 최대송신전력정보를 동시에 전송할 수도 있다. 예를 들어, 잉여전력정보를 전송하기 위한 트리거링 조건이 발생한 경우, 잉여전력을 측정하여야 하는 서브프레임에 대하여, 기지국에게 보고하여야 하는 CC 중 특정 CC의 반송파 최대송신전력이 임계치 이상으로 변경된 경우, 단말은 상기 CC별 잉여전력정보와 반송파 최대송신전력정보를 하나의 MAC 제어요소로 구성하여 기지국으로 전송할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 예에 따른 전력보고를 위한 MAC 제어요소의 구조를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 전력보고를 위한 MAC 제어요소(1400)는 활성화된 모든 서빙셀의 UL CC에 대한 잉여전력정보(1410) 및 반송파 최대송신전력정보(1420)를 포함한다.
즉, 잉여전력정보(1410)는 UL PCC에 대한 타입 1 잉여전력필드(Type 1 PHF, 1411), UL PCC에 대한 타입 2 잉여전력필드(Type 2 PHF, 1412), UL SCC1에 대한 잉여전력필드(1413),..., UL SCCN에 대한 잉여전력필드(1414)를 포함한다. 단말과 기지국은 어느 서빙셀이 활성화되어 있으며 활성화된 서빙셀들 중에서 어느 서빙셀내에 UL CC가 구성되어 있는지를 이미 알고 있으므로, 잉여전력정보(1410)는 각 잉여전력필드가 어느 CC에 대한 것인지를 지시하는 반송파 지시자를 별도로 포함할 필요가 없다. 이 경우, 잉여전력필드는 매칭되는 CC의 순서에 따라 배치될 필요가 있다. 상기 순서는 단말과 기지국간에 미리 규약된 것이어야 한다.
마찬가지로, 반송파 최대송신전력정보(1420)는 UL PCC에 대한 타입 1 반송파 최대송신전력필드(Type 1 Pcmax ,c, 1421), UL PCC에 대한 타입 2 반송파 최대송신전력필드(Type 2 Pcmax ,c, 1422), UL SCC1에 대한 최대송신전력필드(1423),..., UL SCCN에 대한 최대송신전력필드(1424)를 포함한다. 이때, 각 반송파 최대송신전력필드가 어느 CC에 대한 것인지를 지시하는 셀 인덱스 필드를 별도로 포함할 필요가 없다. 따라서, 반송파 최대송신전력정보(1420)는 도 11과 같은 형태의 옥텟으로 구성된다. 이 경우, 반송파 최대송신전력필드는 매칭되는 CC의 순서에 따라 배치될 필요가 있다. 상기 순서는 단말과 기지국간에 미리 규약된 것이어야 한다.
도 15는 본 발명의 또 다른 예에 따른 전력보고를 위한 MAC 제어요소의 구조를 나타낸다.
도 15를 참조하면, 전력보고를 위한 MAC 제어요소(1500)는 활성화된 모든 서빙셀의 UL CC에 대한 잉여전력정보(1510) 및 활성화된 일부의 서빙셀의 UL CC에 대한 반송파 최대송신전력정보(1520)를 포함한다.
즉, 잉여전력정보(1510)는 UL PCC에 대한 타입 1 잉여전력필드(Type 1 PHF, 1511), UL PCC에 대한 타입 2 잉여전력필드(Type 2 PHF, 1512), UL SCC1에 대한 잉여전력필드(1513),..., UL SCCN에 대한 잉여전력필드(1514)를 포함한다. 단말과 기지국은 어느 서빙셀이 활성화되어 있으며 활성화된 서빙셀들 중에서 어느 서빙셀내에 UL CC가 구성되어 있는지를 이미 알고 있으므로, 잉여전력정보(1510)는 각 잉여전력필드가 어느 CC에 대한 것인지를 지시하는 반송파 지시자를 별도로 포함할 필요가 없다. 이 경우, 잉여전력필드는 매칭되는 CC의 순서에 따라 배치될 필요가 있다. 상기 순서는 단말과 기지국간에 미리 규약된 것이어야 한다.
반면, 반송파 최대송신전력정보(1520)는 UL PCC에 대한 반송파 최대송신전력필드(1521), UL SCC2에 대한 최대송신전력필드(1522)만을 포함한다. 기지국은 어느 UL CC에 대한 최대송신전력이 보고될지 알 수 없다. 따라서, 반송파 최대송신전력정보(1520)는 반송파 최대송신전력필드 이외에도 타입 지시 필드와 셀 인덱스 필드(도면에 미표시)를 포함하여야 한다. 따라서, 반송파 최대송신전력정보(1520) 도 12와 같이 타입 지시 필드, 셀 인덱스 필드 및 반송파 최대송신전력필드를 모두 포함하는 구조를 가진다.
도 16은 본 발명의 또 다른 예에 따른 전력보고를 위한 MAC 제어요소의 구조를 나타낸다. 이는 전력보고를 위한 MAC 제어요소가 반송파 지시자를 포함하는 경우이다. 도 16의 MAC 제어요소의 구조는 잉여전력보고가 트리거링되는 CC에 한하여 반송파 최대송신전력보고가 트리거링되는 경우의 구조이다.
도 16을 참조하면, 전력보고를 위한 MAC 제어요소(1600)는 적어도 하나의 제1 서빙셀의 UL CC에 대한 잉여전력정보(1610) 및 적어도 하나의 제2 서빙셀의 UL CC에 대한 반송파 최대송신전력정보(1620)를 포함한다.
잉여전력정보(1610)는 상기 적어도 하나의 제1 서빙셀을 지시하는 반송파 지시자(1611) 및 적어도 하나의 잉여전력필드(1612, 1613, 1614, 1615)를 포함한다.
반송파 지시자(1611)는 도 17과 같은 옥텟 구조를 가질 수 있다. 도 17을 참조하면, 옥텟 구조의 반송파 지시자(1700)는 8비트로 구성되는 비트맵이다. 각 비트에는 CC가 맵핑되는데, 왼쪽부터 CC7, CC6, CC5,..., CC0의 순서로 맵핑된다. 여기서, CC0은 항상 주서빙셀을 나타내며, CC1 내지 CC7은 부서빙셀의 서빙셀 인덱스에 따른다. 비트의 값이 '1'인 경우, 대응하는 서빙셀의 UL CC에 대한 잉여전력필드가 전력보고를 위한 MAC 제어요소내에 포함됨을 나타낸다. 이 때, CC0 위치의 비트 값이 '1'인 경우, 만일 단말이 주서빙셀을 통해 PUSCH와 PUCCH를 동시에 전송하는 모드(타입 2)로 설정된 경우에 한하여, 주서빙셀의 UL CC에 대한 타입 1과 타입 2에 대한 잉여전력필드가 모두 전력보고를 위한 MAC 제어요소내에 포함됨을 나타낸다. 상기와 같은 모드로 설정되지 않은 경우, 주 서빙셀의 UL CC에 대한 타입 1에 대한 잉여전력필드만이 전력보고를 위한 MAC 제어요소내에 포함된다.
다시 도 16을 참조하면, 제1 잉여전력필드(1612)는 타입 1의 잉여전력을 나타낸다. 제2 잉여전력필드(1613)는 타입 2의 잉여전력을 나타낸다. 제3 잉여전력필드(1614)와 제4 잉여전력필드(1615)는 각각 부서빙셀의 UL CC에 대한 잉여전력을 나타낸다.
반송파 최대송신전력정보(1620)는 적어도 하나의 반송파 최대송신전력필드(1621, 1622, 1613, 1614)를 포함한다. 적어도 하나의 반송파 최대송신전력필드(1621, 1622, 1613, 1614)는 잉여전력보고가 트리거링되는 CC들 중에서, 반송파 최대송신전력보고가 트리거링되는 CC에 대한 것이다. 예를 들어, 잉여전력보고가 트리거링된 CC가 CC0, CC1, CC2, CC3이라 할 때, 이 중에서 CC2, CC3에 대한 반송파 최대송신전력보고만이 트리거링되는 경우, 반송파 최대송신전력정보(1620)는 CC2, CC3에 대한 반송파 최대송신전력필드만을 포함한다.
도 16에서는 제1 반송파 최대송신전력필드(1621)는 타입 1의 UL PCC에 대한 반송파 최대송신전력을 나타내고, 제2 반송파 최대송신전력필드(1622)는 타입 2의 UL PCC에 대한 반송파 최대송신전력을 나타내며, 제3 반송파 최대송신전력필드(1623)와 제4 반송파 최대송신전력필드(1624)는 각각 UL SCC i와 UL SCC j에 대한 반송파 최대송신전력을 나타낸다.
이와 같이 일부 CC에 대한 반송파 최대송신전력보고만이 이루어지는 경우, 기지국은 어느 CC에 대한 반송파 최대송신전력보고인지 알 수 있어야 한다. 따라서 단말은 도 12와 같은 구조(즉, 셀 인덱스 필드를 포함하는 구조)를 포함하도록 반송파 최대송신전력정보(1620)를 구성한다.
반면, 모든 CC에 대한 반송파 최대송신전력보고가 트리거링되는 경우 셀 인덱스 필드가 없어도 기지국은 각 반송파 최대송신전력필드가 어느 CC에 대한 것인지를 알 수 있다. 예를 들어, 반송파 최대송신전력필드의 순서를 CC의 인덱스 증가순서 또는 감소순서 또는 특정한 순서로 결정해 놓으면, 단말은 상기 순서대로 반송파 최대송신전력필드를 배치한다. 그리고 기지국은 상기 순서로부터 각 반송파 최대송신전력필드를 CC에 맵핑시킬 수 있다. 이 경우 반송파 최대송신전력정보(1620)는 도 11과 같이 반송파 최대송신전력필드만을 포함하는 구조로 구성될 수 있다.
도 18은 본 발명의 또 다른 예에 따른 전력보고를 위한 MAC 제어요소의 구조를 나타낸다. 이는 전력보고를 위한 MAC 제어요소가 잉여전력보고의 대상인 CC를 지시하는 제1 반송파 지시자 및 반송파 최대송신전력보고의 대상인 CC를 지시하는 제2 반송파 지시자를 포함하는 경우이다. 도 18의 MAC 제어요소의 구조는 잉여전력보고가 트리거링되는 CC에 한하여 반송파 최대송신전력보고가 트리거링되는 경우의 구조이다.
도 18을 참조하면, 전력보고를 위한 MAC 제어요소(1800)는 적어도 하나의 제1 서빙셀의 UL CC에 대한 잉여전력정보(1810) 및 적어도 하나의 제2 서빙셀의 UL CC에 대한 반송파 최대송신전력정보(1820)를 포함한다.
잉여전력정보(1810)의 구조는 도 16의 잉여전력정보(1610)의 구조와 동일하다. 다만, 도 18의 잉여전력정보(1810)는 UL PCC에 대한 타입 1의 잉여전력필드(1812)만을 포함하는 실시예라는 점에 차이가 있을 뿐이다.
반송파 최대송신전력정보(1820)는 제2 반송파 지시자(1821)를 포함한다. 제2 반송파 지시자(1821)는 제1 반송파 지시자(1811)에 의해 지시되는 CC들 중에서, 반송파 최대송신전력의 보고가 트리거링되는 CC를 지시한다. 제2 반송파 지시자(1821)는 도 19와 같은 비트맵 구조(1900)를 가질 수 있다. 도 19를 참조하면, 각 비트에는 CC가 맵핑되는데, 왼쪽부터 CC7, CC6, CC5,..., CC0의 순서로 맵핑된다. 여기서, CC0은 항상 주서빙셀을 나타내며, CC1 내지 CC7은 부서빙셀의 서빙셀 인덱스에 따른다. 비트의 값이 '1'인 경우, 대응하는 서빙셀의 UL CC에 대한 반송파 최대송신전력필드가 전력보고를 위한 MAC 제어요소내에 포함됨을 나타낸다. 이 때, CC0 위치의 비트 값이 '1'인 경우, 만일 단말이 주서빙셀을 통해 PUSCH와 PUCCH를 동시에 전송하는 모드(타입 2)로 설정된 경우에 한하여, 주서빙셀의 UL CC에 대한 타입 1과 타입 2에 대한 반송파 최대송신전력필드가 모두 전력보고를 위한 MAC 제어요소내에 포함됨을 나타낸다. 상기와 같은 모드로 설정되지 않은 경우, 주 서빙셀의 UL CC에 대한 타입 1에 대한 반송파 최대송신전력필드만이 전력보고를 위한 MAC 제어요소내에 포함된다.
다시 도 18을 참조하면, 제1 반송파 지시자(1811)에 의해 지시되는 CC들은 잉여전력보고가 트리거링되는 CC들이다. 반송파 최대송신전력의 보고가 트리거링되는 조건은 전술된 바와 같이 해당 CC에 대한 반송파 최대송신전력량이 임계치 이상으로 변화된 경우이다. 도 18에서는 제2 반송파 지시자(1821)에 의해 지시되는 CC는 UL PCC와 UL SCC2이다. 이 때, 반송파 최대송신전력정보(1820)는 도 11과 같이 반송파 최대송신전력필드만을 포함하는 구조이다.
도 20은 본 발명의 일 예에 따른 전력의 보고방법을 설명하는 흐름도이다.
도 20을 참조하면, 기지국은 단말로 상향링크 그랜트(Uplink grant)를 전송한다(S2000). 상향링크 그랜트는 PDCCH로 전송되는 하향링크 제어정보(Downlink Control Information; DCI)의 포맷 0에 해당하는 정보로서, RB, 변조 및 코딩 기법(MCS), TPC등의 정보를 포함한다. 상향링크 그랜트의 일 예는 표 9와 같다.
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표 9에서, 신규 데이터 지시자(New data indicator: NDI)는 1비트로서, 해당 상향링크 그랜트가 신규 데이터 전송을 위한 것인지, 기존 데이터의 재전송을 위한 것인지를 지시한다. 만약, 상기 신규 데이터 지시자가 재전송을 위한 것이면, 상기 상향링크 그랜트는 오로지 기존 데이터의 재전송을 위한 자원만을 할당한다. 이 경우 단말은 반송파 최대송신전력을 보고할 수 없다. 따라서, 단말이 반송파 최대송신전력을 기지국에 보고하려면 새로운 상향링크 데이터용으로 분배되는 자원을 이용하여야 한다. 즉, 신규 데이터 지시자는 해당 상향링크 그랜트가 신규 데이터 전송을 위함 것임을 지시할 것을 요한다.
단말은 잉여전력보고가 트리거링되는 제1 집합의 CC들 각각에 대한 잉여전력을 계산하고, 상기 제1 집합에 속하는 CC들 중 반송파 최대송신전력보고가 트리거링된 제2 집합의 CC들 각각에 대한 반송파 최대송신전력을 계산한다(S2005).
단말은 상기 제1 집합의 CC들에 대한 잉여전력필드 및 상기 제2 집합의 CC들에 관한 반송파 최대송신전력필드를 포함하는 전력보고를 위한 MAC 제어요소를 생성한다(S2010). 상기 전력보고를 위한 MAC 제어요소는 상위 계층(upper layer)의 메시지로서, MAC PDU, RLC(Radio Link Control) PDU, 및 RRC 메시지 중 어느 하나일 수 있다.
단말은 상기 상향링크 그랜트에 의해 할당된 상향링크 자원을 통해 상기 전력보고를 위한 MAC 제어요소를 기지국으로 전송한다(S2015).
도 21은 본 발명의 일 예에 따른 단말에 의한 전력보고의 수행방법을 나타내는 순서도이다.
도 21을 참조하면, 단말은 잉여전력과 반송파 최대송신전력을 계산하고, 상기 계산된 잉여전력 및 반송파 최대송신전력을 기초로 잉여전력보고(PHR)에 관한 제1 트리거링 조건 및 반송파 최대송신전력보고에 관한 제2 트리거링(triggering) 조건이 만족되는지 확인한다(S2100). 상기 잉여전력의 계산은 활성화된 서빙셀의 UL CC들 중에서, 단말에 설정된 UL CC에 한정하여 이루어진다. 이 때 단말은 상기 한정된 UL CC를 지시하는 제1 반송파 지시자를 구성할 수 있다.
상기 제2 트리거링 조건은 반송파 최대송신전력 참조 테이블(이하, 참조 테이블)에서 정해지는 전력량과 반송파 최대송신전력량간의 차이인 변화량(△Pcmax ,c)이 임계치 이상인 CC가 존재하는 경우이다. 참조 테이블(reference table)은 현재 요소 반송파 조합 및 자원할당(RB 및 MCS level)을 기준으로 단말과 기지국이 미리 공유하고 있는 반송파 최대송신전력량에 관한 정보이다. 참조 테이블은 단말의 고유한 사양에 따라 표준에 정해져 있는 디폴트(fault)값 일 수 있다.
단말은 수신된 상향링크 그랜트가 새로운 상향링크 데이터를 전송하기 위한 것인지 여부를 판단하기 위하여, 상향링크 그랜트에 포함된 신규 데이터 지시자 필드 값을 확인한다(S2105). 신규 데이터 지시자 필드 값이 '1'이면 상기 상향링크 그랜트는 새로운 데이터를 전송하기 위한 것이고, '0'이면 기존 데이터의 재전송을 위한 것이다.
만약 신규 데이터 지시자 필드 값이 '0'이면 단말은 HARQ 버퍼에서 재전송할 상향링크 데이터를 HARQ 개체(entity) 내의 정보로부터 확인하고, 상기 상향링크 데이터를 기지국으로 재전송한다(S2110).
만약 신규 데이터 지시자 필드 값이 '1'이면 단말은 반송파 최대송신전력값의 변화량이 임계치 이상인지 판단한다(S2115).
만약, 반송파 최대송신전력값의 변화량이 임계치 이상이면, 상기 참조 테이블을 현재의 반송파 최대송신전력값으로 갱신한다(S2120). 여기서, 상기 참조 테이블내에서 현재 요소 반송파 조합 및 자원할당에 대한 부분이 갱신된다. 단계 S2120은 다음과 같이 세분화될 수 있다. 단말의 상위 계층(upper layer)는 하위 계층(lower layer)으로 반송파 최대송신전력의 계산을 지시한다. 이 후, 상기 하위계층은 반송파 최대송신전력값을 계산하고, 상기 상위계층으로 보고한다. 상기 상위계층은 보고된 반송파 최대송신전력값을 HARQ 버퍼에 저장한다. 상기 상위계층은 L2계층, 즉 MAC 계층, RLC 계층 또는 RRC 계층 중 어느 하나일 수 있고, 상기 하위계층은 물리계층 또는 MAC 계층일 수 있다. 상기 HARQ 버퍼는 MAC PDU의 저장을 위한 버퍼이다.
단말은 수신된 상향링크 그랜트로부터 상기 잉여전력 및 상기 반송파 최대송신전력을 하나의 전력보고를 위한 MAC 제어요소를 통해 보고할 수 있는지 확인한다(S2125). 단계 S2125은 다음과 같이 세분화될 수 있다. 단말은 수신된 상향링크 그랜트내의 상향링크 자원정보를 확인하여 해당 서브프레임에서 전송 가능한 자원량을 계산한다. 이 때 현재 상향링크 버퍼에 저장되어 있는 데이터의 전송의 우선순위, 기타 MAC 제어요소 데이터의 전송의 우선순위 및 전력보고의 우선순위를 고려하여, 잉여전력 및 반송파 최대송신전력을 해당 서브프레임에서 보고가능한지 여부를 확인한다.
만약, 상기 잉여전력 및 상기 반송파 최대송신전력을 함께 보고할 수 있다면, 단말은 적어도 하나의 잉여전력필드(PHF) 및 적어도 하나의 반송파 최대송신전력필드를 포함하는 전력보고를 위한 MAC 제어요소를 생성한다(S2130).
여기서, 상기 MAC 제어요소는 잉여전력보고를 지시하는 의미로 쓰이되 추가적으로 Pcmax .c의 전송의 전송을 의미하는 LCID 필드를 포함하는 서브헤더 또는 상기 잉여전력 및 Pcmax .c의 보고를 의미하는 상향링크 요소반송파별 전력 정보의 전송을 지시하는 LCID 필드를 포함하는 서브헤더를 포함하는 MAC 메시지 형태로 전송된다.
단말은 수신된 상향링크 그랜트에 의해 지시되는 상향링크 자원을 이용하여 상기 전력보고를 위한 MAC 제어요소를 전송한다(S2135). 상기 전력보고를 위한 MAC 제어요소는 다른 새로운 상향링크 데이터와 함께 전송될 수 있다.
다시 단계 S2115에서, 만약 반송파 최대송신전력값의 변화량이 임계치 이상이 아니면, 제2 트리거링 조건이 성립하지 않으므로 단말은 반송파 최대송신전력을 보고하지 않는다. 대신 단말은 트리거링된 잉여전력만을 보고할 수 있다. 따라서, 단말은 잉여전력를 보고할 수 있는지 여부를 확인한다(S2140). 이후, 단말은 잉여전력필드를 포함하는 전력보고를 위한 MAC 제어요소를 생성하고(S2145) 상기 전력보고를 위한 MAC 제어요소를 기지국으로 전송한다(S2135).
도 22는 본 발명의 다른 예에 따른 단말에 의한 전력보고의 수행방법을 나타내는 순서도이다. 도 21과 달리, 도 22는 기지국으로부터 반송파 최대송신전력정보에 대한 수신성공을 지시하는 ACK을 수신하는 조건으로 참조 테이블의 갱신을 수행하는 것을 특징으로 한다.
도 22를 참조하면, 단말은 잉여전력과 반송파 최대송신전력을 계산하고, 상기 계산된 잉여전력 및 반송파 최대송신전력을 기초로 잉여전력보고에 관한 제1 트리거링 조건 및 반송파 최대송신전력보고에 관한 제2 트리거링 조건이 만족되는지 확인한다(S2200). 상기 잉여전력의 계산은 활성화된 서빙셀의 UL CC들 중에서, 단말에 설정된 UL CC에 한정하여 이루어진다. 이 때 단말은 상기 한정된 UL CC를 지시하는 제1 반송파 지시자를 구성할 수 있다. 이는 단계 S2100과 동일하다.
단말은 수신된 상향링크 그랜트가 새로운 상향링크 데이터를 전송하기 위한 것인지 여부를 판단하기 위하여, 상향링크 그랜트에 포함된 신규 데이터 지시자 필드 값을 확인한다(S2205). 이는 단계 S2105와 동일하다.
만일 신규 데이터 지시자 필드 값이 '0'이면 단말은 HARQ 버퍼에서 재전송할 상향링크 데이터를 HARQ 개체 내의 정보로부터 확인하고, 상기 상향링크 데이터를 기지국으로 재전송한다(S2210). 이는 단계 S2110과 동일하다.
만약 신규 데이터 지시자 필드 값이 '1'이면 단말은 반송파 최대송신전력값의 변화량이 임계치 이상인지 판단한다(S2215).
단말은 수신된 상향링크 그랜트로부터 상기 잉여전력 및 상기 반송파 최대송신전력을 하나의 전력보고를 위한 MAC 제어요소를 통해 보고할 수 있는지 확인한다(S2220). 이는 단계 S2125와 동일하다.
만약, 상기 잉여전력 및 상기 반송파 최대송신전력을 함께 보고할 수 있다면, 단말은 적어도 하나의 잉여전력필드 및 적어도 하나의 반송파 최대송신전력필드를 포함하는 전력보고를 위한 MAC 제어요소를 생성한다(S2225).
단말은 수신된 상향링크 그랜트에 의해 지시되는 상향링크 자원을 이용하여 상기 전력보고를 위한 MAC 제어요소를 전송한다(S2230). 상기 전력보고를 위한 MAC 제어요소는 다른 새로운 상향링크 데이터와 함께 전송될 수 있다. 여기서, 상기 MAC 제어요소는 잉여전력보고를 지시하는 의미로 쓰이되 추가적으로 Pcmax .c의 전송의 전송을 의미하는 LCID 필드를 포함하는 서브헤더 또는 상기 잉여전력 및 Pcmax .c의 보고를 의미하는 상향링크 요소반송파별 전력 정보의 전송을 지시하는 LCID 필드를 포함하는 서브헤더를 포함하는 MAC 메시지 형태로 전송된다.
단말은 기지국이 전력보고를 위한 MAC 제어요소를 성공적으로 수신하였음을 나타내는 ACK을 기지국으로부터 수신한다(S2235). 기지국이 상기 반송파 최대송신전력정보를 성공적으로 수신하지 못하면, 반송파 최대송신전력을 새로이 계산해야 하는 경우가 발생할 수 있다. 기지국이 상기 반송파 최대송신전력정보를 성공적으로 수신함을 확인한 후에 참조 테이블을 갱신하면, 참조 테이블의 불필요한 갱신에 따른 성능열화를 방지할 수 있다.
단말은 상기 참조 테이블을 현재의 반송파 최대송신전력값으로 갱신한다(S2240). 이는 단계 S2120과 동일하다.
다시 단계 S2215에서, 만약 반송파 최대송신전력값의 변화량이 임계치 이상이 아니면, 제2 트리거링 조건이 성립하지 않으므로 단말은 반송파 최대송신전력을 보고하지 않는다. 대신 단말은 트리거링된 잉여전력만을 보고할 수 있다. 따라서, 단말은 잉여전력를 보고할 수 있는지 여부를 확인한다(S2245). 이후, 단말은 잉여전력필드를 포함하는 전력보고를 위한 MAC 제어요소를 생성하고(S2250) 상기 전력보고를 위한 MAC 제어요소를 기지국으로 전송한다(S2255). 그리고, 단말은 기지국이 전력보고를 위한 MAC 제어요소를 성공적으로 수신하였음을 나타내는 ACK을 기지국으로부터 수신한다(S2260).
도 23은 본 발명의 일 예에 따른 기지국에 의한 전력보고의 수신방법을 나타내는 순서도이다.
도 23을 참조하면, 기지국은 단말로 상향링크 그랜트를 전송한다(S2300). 상기 상향링크 그랜트는 상기 표 9와 같이 신규 데이터 지시자를 포함한다. 기지국은 다음과 같은 기준에 의해 신규 데이터 지시자를 설정한다. 일 예로서, 기지국은 스케줄링 요청(Scheduling request)과 같은 상향링크 스케줄링을 요구하는 메시지를 단말로부터 수신하였는지 확인한다. 다른 예로서, 버퍼 상태 보고(buffer state report)값을 통해 기존에 전송한 데이터의 오류가 있는지 확인한다.
이러한 기준들에 기초하여, 기지국은 상기 상향링크 그랜트를 새로운 데이터를 위한 것으로 구성할 것인지, 아니면 재전송을 위한 것으로 구성할 것인지를 결정할 수 있다. 이 때 신규 데이터의 전송을 위한 상향링크 그랜트인지 여부를 단말이 인지할 수 있도록 신규 데이터 지시자 필드 값을 설정한다. 만약 신규 데이터를 위한 상향링크 그랜트를 구성하는 경우, 기지국은 신규 데이터 지시자 필드 값을 '1'로 설정하고, 재전송을 위한 상향링크 그랜트를 구성하는 경우 '0'으로 설정한다.
기지국은 상향링크 데이터를 수신한다(S2305). 만일 기지국이 단말로 신규 데이터를 위한 상향링크 그랜트를 전송한 경우, 기지국은 상기 상향링크 데이터가 MAC PDU를 포함하는지 여부를 확인한다. 상기 MAC PDU는 MAC 서브헤더 및 MAC 제어요소를 포함한다. 기지국은 상기 MAC 서브헤더내의 LCID 필드값을 이용하여 상기 MAC 제어요소가 전력보고를 위한 MAC 제어요소인지를 확인할 수 있다. 여기서, 상기 MAC 제어요소는 잉여전력보고를 지시하는 의미로 쓰이되 추가적으로 Pcmax .c의 전송의 전송을 의미하는 LCID 필드를 포함하는 서브헤더 또는 상기 잉여전력 및 Pcmax .c의 보고를 의미하는 상향링크 요소반송파별 전력 정보의 전송을 지시하는 LCID 필드를 포함하는 서브헤더를 포함하는 MAC 메시지 형태로 전송된다.
상기 전력보고를 위한 MAC 제어요소가 잉여전력필드와 반송파 최대송신전력필드를 모두 포함한다고 가정하자. 이 경우, 기지국은 상기 MAC 서브헤더내의 L 필드의 값과 잉여전력필드값을 고려하여 반송파 최대송신전력필드를 포함하는지를 판단할 수 있다. L 필드는 MAC 제어요소의 길이를 바이트(byte)단위로 나타낸다. 예를 들어, L 필드의 값이 7이어서 총 Length 7이 존재하고, 제1 반송파 지시자는 3개의 CC를 지시한다고 하자. 제1 반송파 지시자(잉여전력보고 대상 CC를 지시함)가 Length 1을 차지하고, 반송파 지시자로부터 기지국은 3개의 CC에 대한 3개의 잉여전력필드가 존재함을 확인할 수 있다. 따라서, 반송파 최대송신전력의 보고를 위해 Length 3이 남는다.
이 경우, 기지국은 반송파 최대송신전력필드의 개수는 다음과 같이 결정될 수 있다. 일 예로서, 제2 반송파 지시자(반송파 최대송신전력보고 대상 CC를 지시함)가 존재하는 경우, 제2 반송파 지시자가 Length 1을 차지하므로 나머지 Length 2는 반송파 최대송신전력필드로 사용된다. 이 때, 도 11의 실시예 1과 실시예 3에 따르면 하나의 Length당 2개의 반송파 최대송신전력필드가 존재할 수 있다. 따라서 Length 2에 걸쳐 최대 4개의 반송파 최대송신전력필드가 존재할 수 있다. 반면, 도 11의 실시예 2, 실시예 4 및 실시예 5, 그리고 도 12의 실시예 1 및 실시예 2에 따르면 하나의 Length당 1개의 반송파 최대송신전력필드가 존재할 수 있다. 따라서 Length 2에 걸쳐 최대 2개의 반송파 최대송신전력필드가 존재할 수 있다.
다른 예로서, 제2 반송파 지시자가 존재하지 않는 경우, Length 3이 모두 반송파 최대송신전력필드로 사용될 수 있다. 이 때, 도 11의 실시예 1과 실시예 3에 따르면 Length 3에 걸쳐 최대 6개의 반송파 최대송신전력필드가 존재할 수 있다. 반면, 도 11의 실시예 2, 실시예 4 및 실시예 5, 그리고 도 12의 실시예 1 및 실시예 2에 따르면 Length 3에 걸쳐 최대 3개의 반송파 최대송신전력필드가 존재할 수 있다.
상기 상향링크 데이터가 전력보고를 위한 MAC 제어요소를 포함하는 경우, 기지국은 상기 전력보고를 위한 MAC 제어요소를 추출하고(S2310), 반송파 최대송신전력 필드를 해석하여 참조 테이블의 정보를 갱신한다(S2315). 이 때, 기지국은 상기 갱신된 참조 테이블을 단말의 환경정보(UE context)에 저장한다.
기지국이 상기 반송파 최대송신전력정보를 성공적으로 수신 및 추출한 경우, 기지국은 ACK을 단말로 전송한다(S2320).
도 24는 본 발명의 일 예에 따른 전력정보를 전송하는 단말 및 전력정보를 수신하는 기지국을 도시한 블록도이다.
도 24를 참조하면, 단말(2400)은 하향링크 정보 수신부(2405), 트리거링 조건 판단부(2410), 전력 계산부(2415), 전력정보 생성부(2420), 참조 테이블 저장부(2425) 및 상향링크 정보 전송부(2430)를 포함한다.
하향링크 정보 수신부(2405)는 상향링크 그랜트를 기지국(2450)으로부터 수신한다. 상향링크 그랜트의 일 예는 상기 표 9와 같다. 또한, 하향링크 메시지 정보 수신부(2405)는 반송파 최대송신전력정보의 성공적인 수신을 나타내는 ACK을 기지국(2450)으로부터 수신한다.
트리거링 조건 판단부(2410)는 트리거링 조건이 만족되는지 판단한다. 상기 트리거링 조건은 제1 트리거링 조건과 제2 트리거링 조건을 포함한다. 제1 트리거링 조건은 잉여전력이 보고되는 트리거링 조건이고, 제2 트리거링 조건은 반송파 최대송신전력이 보고되는 트리거링 조건이다. 특히, 제2 트리거링 조건은 참조 테이블에서 정해지는 전력량과 현재 반송파 최대송신전력량간의 차이인 변화량(△Pcmax,c)이 임계치 이상인 CC가 존재하는 경우이다. 제2 트리거링 조건을 적용하기 위해서는 먼저 각 CC가 제1 트리거링 조건을 만족하여야 한다. 즉, 각 CC가 잉여전력 보고의 대상으로 선택되어야 한다.
전력 계산부(2415)는 각 CC별 잉여전력 및 반송파 최대송신전력을 계산한다. 상기 CC는 단말(2400)에 설정된 것일 수 있다. 또는 상기 CC는 단말(2400)에 설정된 것으로서, 활성화된 것일 수 있다. 또한, 상기 CC는 UL PCC 및/또는 UL SCC이다. 전력 계산부(2415)는 계산된 각 CC별 잉여전력 및 반송파 최대송신전력을 전력정보 생성부(2420)에 알려준다.
전력정보 생성부(2420)는 상기 상향링크 그랜트가 신규 데이터 전송을 위한 것이면 잉여전력정보 및 반송파 최대송신전력정보를 신규 데이터에 삽입할 수 있는지 확인한다. 만약 삽입이 가능하다면, 전력정보 생성부(2420)는 잉여전력정보와 반송파 최대송신전력정보를 포함하는 전력정보를 생성한다.
참조 테이블 저장부(2425)는 트리거링 조건이 만족되는 경우 상기 반송파 최대송신전력값을 참조 테이블에 반영함으로써 상기 참조 테이블을 갱신한다.
상향링크 정보 전송부(2430)는 상기 상향링크 그랜트에 의해 지시되는 상향링크 자원을 이용하여 상기 생성된 전력정보를 전송한다.
기지국(2450)은 스케줄링부(2455), 하향링크 정보 전송부(2460), 상향링크 정보 수신부(2465) 및 참조 테이블 저장부(2470)를 포함한다.
스케줄링부(2455)는 상향링크 스케줄링을 수행한다. 상향링크 스케줄링은 단말(2400)이 상향링크 전송을 수행하는데 필요한 상향링크 자원, MCS, RV(redundancy version)과 같은 상향링크 파라미터들을 결정하는 것을 의미한다. 상향링크 스케줄링의 결과로서 상향링크 그랜트가 구성된다.
하향링크 정보 전송부(2460)는 스케줄링부(2455)에 의해 구성된 상향링크 그랜트를 메시지로서 단말(2400)로 전송한다. 또한, 하향링크 정보 전송부(2460)는 단말(2400)로부터 수신한 전력정보에서 반송파 최대송신전력정보를 성공적으로 검출함을 나타내는 ACK을 단말(2400)로 전송할 수 있다.
상향링크 정보 수신부(2465)는 단말(2400)로부터 전력정보를 수신한다.
참조 테이블 저장부(2470)는 상기 전력정보로부터 각 CC별 반송파 최대송신전력값을 알아내고(learn), 상기 반송파 최대송신전력값을 기존 참조 테이블에 반영함으로써 참조 테이블을 갱신한다.
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 (19)

  1. 다중 요소 반송파 시스템에서 단말에 의한 요소반송파에 대한 전력정보의 전송방법에 있어서,
    제1 집합의 상향링크 요소 반송파에 대해 추가적으로 사용할 수 있는 잉여전력(power headroom)을 계산하는 단계;
    제2 집합의 상향링크 요소 반송파에 대해 출력가능한 요소반송파에 대한 최대전송전력을 계산하는 단계;
    상기 잉여전력을 나타내는 제1 필드 및 상기 요소반송파에 대한 최대전송전력을 나타내는 제2 필드를 포함하는 매체 제어 접근(Medium Access Control: 이하 MAC) 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 MAC 메시지를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제2 집합은 상기 제1 집합의 부집합(subset)이고, 상기 MAC 메시지는 MAC 제어요소(control element)를 포함하며, 상기 MAC 제어요소는 옥텟(octet) 단위로 구성되고, 제1 옥텟은 상기 제1 필드를 포함하며, 제2 옥텟은 상기 제2 필드를 포함함을 특징으로 하는, 전력정보의 전송방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 MAC 제어요소는 제3 옥텟을 더 포함하고, 상기 제3 옥텟은 반송파 지시자 필드를 포함하되, 상기 반송파 지시자 필드는 상기 제1 집합의 상향링크 요소 반송파에 대한 잉여전력의 보고를 지시함을 특징으로 하는, 전력정보의 전송방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 옥텟은 상기 제2 집합의 상향링크 요소 반송파에 관한 인덱스를 나타내는 제3 필드 및 상기 제2 집합의 상향링크 요소 반송파로 전송되는 물리채널의 종류를 구분하는 제4 필드 중 적어도 하나를 더 포함함을 특징으로 하는, 전력정보의 전송방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 옥텟은 잉여필드(reserved field)를 더 포함함을 특징으로 하는, 전력정보의 전송방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 집합은 상기 제1 집합의 상향링크 요소 반송파들 중에서, 반송파 최대송신전력의 변화량이 임계치 이상인 상향링크 요소 반송파를 포함함을 특징으로 하는, 전력정보의 전송방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 집합은 활성화된 상향링크 요소 반송파를 포함함을 특징으로 하는, 전력정보의 전송방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 MAC 메시지를 위한 상향링크 자원을 지시하는 상향링크 그랜트를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 MAC 메시지는 상기 상향링크 자원을 통해 전송됨을 특징으로 하는, 전력정보의 전송방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 상향링크 그랜트는 신규 데이터 지시자를 포함하고, 상기 신규 데이터 지시자는 상기 상향링크 그랜트가 새로운 상향링크 데이터의 전송을 위한 것임을 지시함을 특징으로 하는, 전력정보의 전송방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 잉여전력의 보고를 트리거링(triggering)하는 단계; 및
    상기 최대송신전력의 보고를 트리거링하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 전력정보의 전송방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말에 설정되는 모든 상향링크 요소 반송파에 관한 최대송신전력값을 저장하는 참조 테이블을 갱신하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 전력정보의 전송방법.
  11. 다중 요소 반송파 시스템에서 기지국에 의한 요소반송파에 대한 전력정보의 수신방법에 있어서,
    상향링크 전송에 필요한 상향링크 자원을 지시하는 상향링크 그랜트를 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 상향링크 자원을 통해 매체 제어 접근(Medium Access Control: 이하 MAC) 메시지를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 MAC 메시지는 제1 필드 및 제2 필드를 포함하고, 상기 제1 필드는 제1 집합의 상향링크 요소 반송파에 대해 추가적으로 사용할 수 있는 잉여전력을 나타내고, 상기 제2 필드는 제2 집합의 상향링크 요소 반송파에 대해 출력가능한 요소반송파에 대한 최대전송전력을 나타내며, 상기 제2 집합은 상기 제1 집합의 부집합임을 특징으로 하는, 전력정보의 수신방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 MAC 메시지는 MAC 제어요소를 포함하며, 상기 MAC 제어요소는 옥텟 단위로 구성되고, 제1 옥텟은 상기 제1 필드를 포함하며, 제2 옥텟은 상기 제2 필드를 포함함을 특징으로 하는, 전력정보의 수신방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 옥텟은 상기 제2 집합의 상향링크 요소 반송파에 관한 인덱스를 나타내는 제2 필드 및 상기 제2 집합의 상향링크 요소 반송파로 전송되는 물리채널의 종류를 구분하는 제3 필드 중 적어도 하나를 더 포함함을 특징으로 하는, 전력정보의 수신방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 물리채널은 물리 상향링크 공용 채널(physical uplink shared channel: PUSCH) 및 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel: PUCCH) 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는, 전력정보의 수신방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 필드를 성공적으로 수신하였음을 나타내는 ACK(Acknowledgement)을 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 전력정보의 수신방법.
  16. 다중 요소 반송파 시스템에서 요소반송파에 대한 전력정보를 전송하는 단말에 있어서,
    새로운 상향링크 데이터의 전송을 위한 상향링크 그랜트를 기지국으로부터 수신하고, 상향링크 요소 반송파에서 출력가능한 요소반송파에 대한 최대송신전력을 지시하는 최대송신전력정보를 상기 기지국이 성공적으로 수신함을 나타내는 ACK(acknowledgement)을 상기 기지국으로부터 수신하는 하향링크 정보 수신부;
    상기 요소반송파에 대한 최대송신전력 및 상기 상향링크 요소 반송파에 대해 추가적으로 사용가능한 잉여전력을 계산하는 전력 계산부;
    상기 요소반송파에 대한 최대송신전력 및 상기 잉여전력에 관한 전력정보를 MAC 메시지의 형식으로서 생성하는 전력정보 생성부; 및
    상기 전력정보를 상기 기지국으로 전송하는 상향링크 정보 전송부를 포함함을 특징으로 하는, 단말.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 MAC 메시지는 MAC 제어요소를 포함하고, 상기 MAC 제어요소는 옥텟 단위로 구성되며, 제1 옥텟은 상기 잉여전력을 지시하는 제1 필드를 포함하고, 제2 옥텟은 상기 최대송신전력을 지시하는 제2 필드를 포함함을 특징으로 하는, 단말.
  18. 다중 요소 반송파 시스템에서 요소반송파에 대한 전력정보를 수신하는 기지국에 있어서,
    단말이 상향링크 전송을 수행하는데 필요한 상향링크 파라미터를 결정하고, 상기 결정된 상향링크 파라미터로 상향링크 그랜트를 구성하는 스케줄링부;
    잉여전력에 관한 정보와 요소반송파에 대한 최대송신전력에 관한 정보를 포함하는 전력정보를 상기 단말로부터 수신하는 상향링크 정보 수신부; 및
    상기 요소반송파에 대한 최대송신전력에 관한 정보를 상기 단말로부터 성공적으로 수신하였음을 나타내는 ACK 및 상기 상향링크 그랜트를 상기 단말로 전송하는 하향링크 정보 전송부를 포함하되,
    상기 요소반송파에 대한 최대송신전력은 상기 단말에 설정되는 상향링크 요소 반송파에서 출력가능한 최대송신전력이고, MAC 메시지의 형식을 가지는 것을 특징으로 하는, 기지국.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 MAC 메시지는 MAC 제어요소를 포함하고, 상기 MAC 제어요소는 옥텟 단위로 구성되며, 제1 옥텟은 상기 잉여전력을 지시하는 제1 필드를 포함하고, 제2 옥텟은 상기 최대송신전력을 지시하는 제2 필드를 포함함을 특징으로 하는, 기지국.
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