KR20120112369A - 무선 통신 시스템에서 동적 상향링크 전력 제어 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 동적 상향링크 전력 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 동적 상향링크 전력 제어 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국에서 상향링크 전송 전력을 동적으로 제어하는 방법은, 상기 기지국에 의하여 서빙받는 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 단계, 상기 단말로부터 상기 기지국으로의 상향링크 전송이 다른 기지국에게 간섭을 유발하는지 결정하는 단계, 및 상기 단말에게 상향링크 전송을 뮤팅하는 전송 전력 제어(TPC) 명령을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 동적 상향링크 전력 제어 방법 및 장치{DYNAMIC UPLINK POWER CONTROL METHOD AND DEVICE IN A WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM}
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 동적 상향링크 전력 제어 방법 및 장치에 대한 것이다.
도 1은 매크로(macro) 기지국과 마이크로(micro) 기지국을 포함하는 이종 네트워크 무선 통신 시스템(100)을 나타내는 도면이다. 본 문서에서 이종 네트워크(heterogeneous network)라는 용어는, 동일한 RAT(Radio Access Technology)를 사용하더라도 매크로 기지국(110)과 마이크로 기지국(121 및 122)이 공존하는 네트워크를 의미한다.
매크로 기지국(110)은 넓은 커버리지 및 높은 전송 전력을 가지고, 무선 통신 시스템의 일반적인 기지국을 의미한다. 매크로 기지국(110)은 매크로 셀로 칭할 수도 있다.
마이크로 기지국(121 및 122)은, 예를 들어, 마이크로 셀(cell), 피코 셀(pico cell), 펨토 셀(femto cell), 홈(home) eNB, 중계기(relay) 등으로 칭하여질 수도 있다. 마이크로 기지국(121 및 122)은 매크로 기지국(110)의 소형 버전으로 매크로 기지국의 기능을 대부분 수행하면서 독립적으로 작동할 수 있으며, 매크로 기지국이 커버하는 영역 내에 설치(overlay)되거나 매크로 기지국이 커버하지 못하는 음영 지역에 설치 될 수 있는(non-overlay) 유형의 기지국이다. 마이크로 기지국(121 및 122)은 매크로 기지국(110)에 비하여 좁은 커버리지 및 낮은 전송 전력을 가지고 보다 적은 개수의 단말을 수용할 수 있다.
단말(131)은 매크로 기지국(110)으로부터 직접 서빙받을 수도 있고(이하 매크로-단말이라 함), 단말(132)은 마이크로 기지국(121)로부터 서빙받을 수도 있다(이하, 마이크로-단말이라 함). 어떤 경우에는, 마이크로 기지국(121)의 커버리지 내에 존재하는 단말(132)이 매크로 기지국(110)으로부터 서빙받을 수도 있다.
단말의 액세스 제한 여부에 따라 마이크로 기지국은 두 가지 타입으로 분류될 수 있다. 첫 번째 타입은 CSG(Closed Subscriber Group) 마이크로 기지국이고, 두 번째 타입은 OA (Open Access) 또는 OSC(Open Subscriber Group) 마이크로 기지국이다. CSG 마이크로 기지국은 허가 받은 특정 단말들만 서빙할 수 있고, OSG 마이크로 기지국은 별도의 액세스 제한 없이 모든 단말들을 서빙할 수 있다.
전술한 이종 네트워크에서는 매크로 기지국에 의하여 서빙받는 단말로부터의 상향링크 신호가 해당 단말에 인접한 (이웃한) 마이크로 기지국에 강한 간섭을 주는 경우가 발생할 수 있다. 또는, 마이크로 기지국에 인접한 단말이 매크로 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 경우에도 마이크로 기지국에 강한 간섭으로 작용할 수 있다.
본 발명에서는, 이종 네트워크에서 발생하는 다양한 원인의 셀간 간섭(Inter-Cell Interference)을 저감하기 위한 동적(dynamic) 상향링크 전력 제어 방법 및 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국에서 상향링크 전송 전력을 동적으로 제어하는 방법은, 상기 기지국에 의하여 서빙받는 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 단계, 상기 단말로부터 상기 기지국으로의 상향링크 전송이 다른 기지국에게 간섭을 유발하는지 결정하는 단계, 및 상기 단말에게 상향링크 전송을 뮤팅하는 전송 전력 제어(TPC) 명령을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 간섭 유발을 결정하는 단계는, 상기 단말 또는 상기 다른 기지국으로부터의 시그널링에 기초하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, 상기 상향링크 전송 전력을 0 또는 최소값으로 설정하는 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, TPC 명령 필드의 특정 비트 값에 의해 지시될 수 있다.
또한, 상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, TPC 명령 필드의 특정 비트 값이 N (N≥1) 번 연속하여 설정됨으로써 지시될 수 있다.
또한, 상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, 물리하향링크제어채널(PDCCH)를 통해 하향링크제어정보(DCI)로서 전송될 수 있다.
또한, 상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, 상향링크 전송이 뮤팅되는 구성반송파, 주파수 영역 또는 물리채널 중 하나 이상에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, 스케줄링 요청, 주기적 채널품질정보 보고 또는 사운딩참조신호 중 하나 이상의 전송을 뮤팅하는 명령을 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말에서 상향링크 전송 전력을 동적으로 제어하는 방법은, 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 단계, 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보를 수신하는 단계, 및 상기 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보에 기초하여 상향링크 전송을 뮤팅하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 단계는, 상기 상향링크 전송 전력을 0 또는 최소값으로 설정하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기지국으로 스케줄링 중지 요청 시그널링을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보는, 상기 기지국으로부터의 상향링크 전송 뮤팅을 지시하는 전송 전력 제어(TPC) 명령을 포함할 수 있다.
또한, 상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, TPC 명령 필드의 특정 비트 값에 의해 지시될 수 있다.
또한, 상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, TPC 명령 필드의 특정 비트 값이 N (N≥1) 번 연속하여 설정됨으로써 지시될 수 있다.
또한, 상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, 물리하향링크제어채널(PDCCH)를 통해 하향링크제어정보(DCI)로서 수신될 수 있다.
또한, 상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, 상향링크 전송이 뮤팅되는 구성반송파, 주파수 영역 또는 물리채널 중 하나 이상에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, 스케줄링 요청, 주기적 채널품질정보 보고 또는 사운딩참조신호 중 하나 이상의 전송을 뮤팅하는 명령을 포함할 수 있다.
또한, 상기 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보는, 상기 단말이 상향링크 전송 뮤팅을 결정하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단말이 상향링크 전송 뮤팅을 결정하기 위한 정보는, 인접 기지국의 식별자, 인접 기지국의 자원 할당 정보, 경로 손실 기준값 또는 수신 신호 강도 기준값 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 전송 전력을 동적으로 제어하는 기지국은, 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈, 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈, 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 수신 모듈을 통하여, 상기 기지국에 의하여 서빙받는 단말로부터 상향링크 신호를 수신하고, 상기 단말로부터 상기 기지국으로의 상향링크 전송이 다른 기지국에게 간섭을 유발하는지 결정하고, 상기 전송 모듈을 통하여, 상기 단말에게 상향링크 전송을 뮤팅하는 전송 전력 제어(TPC) 명령을 전송하도록 구성될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향링크 전송 전력을 동적으로 제어하는 단말은, 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈, 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈, 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 전송 모듈을 통하여, 기지국으로 상향링크 신호를 전송하고, 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보를 수신하고, 상기 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보에 기초하여 상향링크 전송을 뮤팅하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 이종 네트워크에서 발생하는 셀간 간섭을 저감하기 위한 동적 상향링크 전력 제어 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 상향링크 전력 제어의 기본 개념을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 상향링크 전송 전력 제어 방법에 대한 순서도이다.
도 8은 본 발명에 따른 기지국 장치 또는 단말 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 본 문서에서 기지국이라는 용어는 셀 또는 섹터를 포함하는 개념으로 사용될 수 있다. 한편, 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2는 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 무선 프레임은 10 개의 서브프레임을 포함하고, 하나의 서브프레임은 시간 영역에서 2 개의 슬롯을 포함한다. 하나의 서브프레임을 전송하는 시간은 전송시간간격(Transmission Time Interval; TTI)으로 정의된다. 예를 들어, 하나의 서브프레임은 1ms의 길이를 가질 수 있고, 하나의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가질 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수개의 OFDM 심볼들을 포함할 수 있다. 3GPP LTE 시스템은 하향링크에서 OFDMA 방식을 이용하므로, 상기 OFDM 심볼은 하나의 심볼 길이(period)를 나타낸다. 하나의 심볼은 상향링크에서 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 길이로 칭하여질 수 있다. 자원블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위로서, 하나의 슬롯에서 복수개의 연속하는 부반송파를 포함한다. 위와 같은 무선 프레임의 구조는 단지 예시적인 것이다. 따라서, 하나의 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 개수, 하나의 서브프레임에 포함되는 슬롯의 개수, 또는 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 개수는 다양한 방식으로 변경될 수도 있다.
도 3은 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element; RE)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 NDL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
반송파 병합( Carrier Aggregation )
일반적인 무선 통신 시스템에서는 상향링크와 하향링크간의 대역폭은 서로 다르게 설정되더라도 주로 하나의 반송파(carrier)만을 고려하고 있다. 예를 들어, 단일 반송파를 기반으로, 상향링크와 하향링크를 구성하는 반송파의 수가 각각 1개이고, 상향링크의 대역폭과 하향링크의 대역폭이 일반적으로 서로 대칭적인 무선 통신 시스템이 제공될 수 있다.
ITU(International Telecommunication Union)에서는 IMT-Advanced의 후보기술이 기존의 무선 통신 시스템에 비하여 확장된 대역폭을 지원할 것을 요구하고 있다. 그러나, 전세계적으로 일부 지역을 제외하고는 큰 대역폭의 주파수 할당이 용이하지 않다. 따라서, 조각난 작은 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술로 주파수 영역에서 물리적으로 다수 개의 밴드를 묶어 논리적으로 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 반송파 집성(Carrier Aggregation; 대역폭 집성(Bandwidth Aggregation) 또는 스펙트럼 집성(Spectrum Aggregation)이라고도 함) 기술이 개발되고 있다.
반송파 집성은 증가되는 수율(throughput)을 지원하고, 광대역 RF 소자의 도입으로 인한 비용 증가를 방지하고, 기존 시스템과의 호환성을 보장하기 위해 도입되는 것이다. 반송파 집성이란 기존의 무선 통신 시스템(예를 들어, LTE-A 시스템의 경우에는 LTE 시스템, 또는 IEEE 802.16m 시스템의 경우에는 IEEE 802.16e 시스템)에서 정의되는 대역폭 단위의 반송파들의 복수개의 묶음을 통하여 단말과 기지국간에 데이터를 교환할 수 있도록 하는 기술이다. 여기서, 기존의 무선 통신 시스템에서 정의되는 대역폭 단위의 반송파를 구성반송파(Component Carrier; CC)라고 칭할 수 있다. 예를 들어, 반송파 집성 기술은 하나의 구성반송파가 5MHz, 10MHz 또는 20MHz의 대역폭을 지원하더라도 최대 5 개의 구성반송파를 묶어 최대 100MHz까지의 시스템 대역폭을 지원하는 기술을 포함할 수 있다.
반송파 병합 기술에 대한 이하의 설명에서 기지국은 매크로 기지국 또는 마이크로 기지국을 의미할 수 있다.
하향링크 반송파 병합은, 기지국이 단말로 어떤 시간영역 자원(서브프레임 단위)에서 하나 이상의 반송파 대역 상의 주파수영역 자원(부반송파 또는 PRB(Physical Resource Block))을 이용하여 하향링크 전송을 지원하는 것으로 설명할 수 있다. 상향링크 반송파 병합은, 단말이 기지국으로 어떤 시간영역 자원(서브프레임 단위)에서 하나 이상의 반송파 대역 상의 주파수영역 자원(부반송파 또는 PRB)을 이용하여 상향링크 전송을 지원하는 것으로 설명할 수 있다.
반송파 병합을 지원하기 위해서, 제어채널(PDCCH 또는 PUCCH) 및/또는 공유채널(PDSCH 또는 PUSCH)이 전송될 수 있도록 기지국과 단말 사이의 연결이 설정되어 있거나 연결 설정을 위한 준비가 필요하다. 특정 단말 별로 위와 같은 연결/연결설정을 위하여 반송파에 대한 측정(measurement) 및/또는 보고(reporting)가 필요하고, 이러한 측정 및/또는 보고의 대상이 되는 구성반송파들을 할당(assign)할 수 있다. 즉, 구성반송파 할당이란, 기지국에서 구성되는 하향링크/상향링크 구성반송파들 중 특정 단말의 성능(capability)과 시스템 환경을 고려하여 하향링크/상향링크 전송에 이용되는 구성반송파를 설정(구성반송파의 개수 및 인덱스를 지정)하는 것을 의미한다.
상향링크 전력 제어
무선 통신 시스템에 있어서 전력 제어(power control)는 채널의 경로 손실과(path loss) 변동(fading)을 보상함으로써 시스템에서 요구하는 수신 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 보장하고, 적절한 랭크 적응(rank adaptation)을 통해서 높은 시스템 성능을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 셀 간 간섭(inter-cell interference)은 상기 전력 제어에 의해 조정될 수 있다.
기존 시스템에 있어서, 상향링크 전력 제어는 폐루프 보정(closed-loop correction)과 함께 개루프(open-loop) 전력 제어에 기초한다. 개루프 전력 제어는 사용자 기기(User Equipment; UE)에 의해 처리되고, 폐루프 보정은 기지국(evolved Nod B; eNB)에 의해 수행된다.
기지국으로부터의 상향링크 전송 전력 제어(Transmit Power Control; TPC) 명령은 PDCCH 의 DCI 포맷에서 정의될 수 있다.
도 6은 상향링크 전력 제어의 기본 개념을 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 상향링크 전력은 주로 폐루프 방식에 의해 사용자 기기에 의해 측정되고 기지국은 폐루프 보정 계수(factor) △에 의해 상향링크 전력을 조정할 수 있다. 상향링크공유채널(PUSCH)의 전력은 다음의 수학식 1을 통해 구할 수 있다.
Figure pct00001
상기 수학식 1에서, PPUSCH(i)의 단위는 dBm으로 표현된다. 수학식 1에서, i는 시간 인덱스(또는 서브프레임 인덱스)를 나타내고, PCMAX는 최대 허용 전력을 나타내고, 최대 허용 전력은 사용자 기기의 종류(class)에 따른다. 또한, MPUSCH(i)는 할당되는 자원 블록에 따라 결정되며 1부터 110사이의 값을 갖고, 매 서브프레임마다 갱신된다. α(j)?PL 는 경로 손실 보상을 위한 식으로 PL은 사용자 기기에 의해 측정되는 하향링크 경로 손실을 나타내고, α는 스케일링(scaling) 값이며 1이하의 값으로 3비트의 값으로 표현된다. 만약 α가 1이면 경로 손실이 완전히 보상된 것을 의미하며, α가 1보다 작으면, 경로 손실의 일부가 보상되었다는 것을 의미한다.
P0 _ PUSCH(j)는 다음의 수학식 2와 같이 계산될 수 있다.
Figure pct00002
PO _ NOMINAL _ PUSCH(j) 는 상위계층(higher layer)에 의해 셀 특정으로 제공되고, PO_UE_SPECIFIC(j) 는 상위계층에 의해 단말 특정으로 주어진다.
수학식 1에서, f(i)는 기지국에 의해 제어되는 사용자 기기 고유의(specific) 파라미터(parameter)로서, 아래의 수학식 3에 의해 계산된다.
Figure pct00003
수학식 3에서, δPUSCH 는 단말 특정 보정 값(correction value)으로서, 전송전력제어(TPC) 명령으로 칭할 수도 있다. δPUSCH 는 DCI 포맷 0 의 PDCCH에 포함되거나 또는 DCI 포맷 3/3A의 PDCCH에 다른 TPC 명령들과 함께 조인트 코딩된다.
DCI 포맷 0의 PDCCH 상에서 시그널링되는 δPUSCH dB 누적 값(accumulated value) 은 아래의 표 1과 같이 주어진다. 또한, DCI 포맷 3 의 PDCCH 상에서 시그널링되는 δPUSCH dB 누적 값도 아래의 표 1과 같이 주어질 수 있다.
TPC Command Field in DCI format 0/3 Accumulated δPUSCH [dB] Absolute δPUSCH [dB] only DCI format 0
0 -1 -4
1 0 -1
2 1 1
3 3 4
한편, 상향링크제어채널(PUCCH)을 위한 전력 제어는 다음의 수학식 4와 같이 정의할 수 있다.
Figure pct00004
상기 수학식 4에서, PPUCCH(i)의 단위는 dBm으로 표현된다. 수학식 4에서,
Figure pct00005
는 상위 계층에 의해 제공되며, 각
Figure pct00006
값은 PUCCH 포맷(format) 1a와 관계된 PUCCH 포맷(F)에 대응한다.
Figure pct00007
은 PUCCH 포맷에 종속한 값으로, nCQI는 채널 품질 정보(Channel Quality Information; CQI)를 위한 숫자 정보 비트(information bit)에 해당하고, nHARQ는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat request) 비트(bit)수에 해당한다.
PUCCH 포맷 1, 1a, 1b에 대하여 다음의 수학식 5를 만족한다.
Figure pct00008
또한, PUCCH 포맷 2, 2a, 2b와 일반 순환 전치(normal Cyclic Prefix)에 대하여, 다음의 수학식 6을 만족한다.
Figure pct00009
또한, PUCCH 포맷 2와 확장 순환 전치(extended Cyclic Prefix)에 대하여, 다음의 수학식 7을 만족한다.
Figure pct00010
한편, PO _ PUCCH(j)는 PO _ NOMINAL _ PUCCH(j) 과 PO _ NOMINAL _ SPECIFIC(j) 합으로 구성된 파라미터이고, PO _ NOMINAL _ PUCCH(j) 는 상위계층(higher layer)에 의해 셀 특정으로 제공되며, PO _ UE _ SPECIFIC(j) 는 상위계층에 의해 단말 특정으로 주어진다.
수학식 4에서, g(i)는 현재 PUCCH 전력 제어 조정 상태(adjustment state)를 나타내고, 아래의 수학식 8에 의해 계산된다.
Figure pct00011
수학식 8에서, δPUCCH 는 단말 특정의 보정 값(correction value)으로서, 전송 전력 제어 (Transmission Power Control; TPC) 명령으로 칭하여지기도 한다. δP UC CH 는 DCI 포맷과 함께 PDCCH에 포함된다. 또는 δPUCCH 는 다른 사용자 기기 고유의 PUCCH 보정 값과 함께 코딩(coding)되어 PDCCH상에서 DCI 포맷 3/3A와 함께 전송된다. DCI 포맷 3/3A의 CRC 패리티 비트(parity bit)는 TPC-PUCCH-RNTI(Radio Network Temporary Identifier)와 함께 스크램블링(scrambling)된다.
한편, PUCCH와 PUSCH에 추가하여, 사운딩참조신호(Sounding Reference Signal; SRS)는 다음의 수학식 9과 같이 전력이 제어된다.
Figure pct00012
상기 수학식 9에서, MSRS 는 자원 블록의 숫자로 표현되는 서브프레임 i에서 SRS 전송의 대역(bandwidth)에 해당한다. 또한, f(i) 는 PUSCH를 위한 현재 전력 제어 조정을 함수를 나타낸다.
전술한 바와 같이 기존의 상향링크 전력 제어 방식에 따르면, 기지국이 동적으로 (dynamically) 조절할 수 있는 상향링크 전송 전력 제어의 폭이 제한되어 있다. 예를 들어 누적 모드 (accumulated mode) 인 경우에는 한 번의 전력 제어 명령으로 최대 1 dB 만큼의 전송 전력만을 줄일 수 있다. 이러한 전력 제어 방식에 따르면, 급격한 상황 변화로 인한 셀 간 간섭 제어를 동적으로 적절하게 조절하는 것이 어려울 수 있다.
이러한 점을 고려하여, 본 발명에서는 기지국이 특정 단말의 상향링크 전송을 동적으로 뮤트(mute) 시키는 방안에 대하여 제안한다. 상향링크 전송을 뮤트시킨다는 것은, 전송 전력을 0 으로 설정하거나 최소 전송 전력으로 설정하는 것을 의미할 수 있다. 이를 지원하기 위하여, 단말이 기지국으로부터 특정한 신호를 수신하게 되면 PUSCH/PUCCH/SRS 등의 상향 링크 전송 전부 혹은 일부를 뮤트시킬 수 있다.
또한, 상향링크 신호 전송의 뮤트시키는 방안은, 전술한 바와 같은 이종 네트워크에서 셀간 간섭을 저감하기 위한 방안으로서 이용될 수 있다. 이에 대하여 구체적으로 설명한다.
매크로 기지국과 마이크로 기지국이 공존하는 이종 네트워크 환경에서는 매크로 기지국만이 (또는 마이크로 기지국만이) 존재하는 동종 네트워크 환경에 비하여 심각한 셀간 간섭이 발생할 수 있다. 예를 들어, 기지국(eNB)의 최대 송신 파워 차이로 인해, 수신 신호 파워를 기준으로 선정된 하향링크(DL) 서빙 셀 (얘를 들어, 매크로 기지국)이, 경로 손실을 기준으로 선정된 상향링크(UL) 서빙 셀(예를 들어, 마이크로 기지국)과 상이한 경우가 발생할 수 있다.
예를 들어, 단말이 매크로 기지국보다 마이크로 기지국에 보다 인접하여 위치하는 경우를 가정한다. 매크로 기지국의 전송 전력은 마이크로 기지국의 전송 전력에 비하여 높기 때문에, 단말의 입장에서는 마이크로 기지국에 인접하게 위치하더라도 매크로 기지국으로부터의 하향링크 신호 세기가 마이크로 기지국의 하향링크 신호 세기보다 클 수 있으므로, 매크로 기지국이 서빙 셀로 선정될 수 있다. 이러한 경우에, 단말이 매크로 기지국으로 상향링크 전송을 함에 있어서 매크로 기지국과 단말과의 거리는 멀기 때문에 이를 보상하기 위하여 보다 높은 전송 전력으로 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 이 때, 단말과 인접한 마이크로 기지국에서는 위와 같은 높은 전력의 상향링크 전송으로 인하여 큰 간섭을 받을 수 있다.
즉, 기존 동종 네트워크와 같이 사용자의 수신 신호 파워를 기준으로 DL 서빙셀과 UL 서빙셀을 결정하면, 매크로 기지국에 의하여 서빙받는 매크로-단말이 매크로 기지국보다 마이크로 기지국에 더욱 인접하게 되면, 매크로-단말의 UL 신호가 마이크로 기지국에 강한 간섭을 주는 경우가 발생할 수 있다. 유사하게, DL 채널에서도 단말과 간섭 셀간의 거리가 가깝기 때문에 마이크로 기지국과 매크로 기지국간 셀간 간섭이 발생할 수 있다.
또한, 마이크로 기지국이 특정 단말만을 서비스하도록 구성된 CSG 마이크로 기지국인 경우에는, 매크로-단말이 마이크로 기지국의 커버리지 내에 들어가더라도 해당 마이크로 기지국으로부터 DL/UL 서비스를 받지 못하고, 여전히 매크로 기지국과 통신하기 때문에 심각한 간섭을 일으킬 수 있다. 예를 들어, 특정 매크로-단말이 CSG로 동작하는 마이크로 기지국의 인접한 곳으로 이동하였다면, 해당 단말이 매크로 기지국으로 전송하는 상향 링크 신호로 인해서 마이크로 기지국의 상향 링크는 심각한 간섭을 받게 된다.
이 때 매크로 기지국이 해당 단말의 위치 혹은 마이크로 기지국과의 경로 손실을 알 수 있다면 해당 단말의 상향링크 전송을 뮤트시킴으로써 위와 같은 셀간 간섭을 저감할 수 있다.
특히 이러한 상향링크 전송 뮤팅은 동적으로(dynamically) 수행될 필요가 있다. 기존의 방식에 따르면 매크로 기지국은 RRC 시그널링을 통해서만 간섭을 유발하는 상향링크 채널의 자원 위치를 재조정하거나 해당 채널을 해제(release)할 수 있다. 이러한 RRC 시그널링은 긴 지연과 많은 자원 소모를 필요로 하므로, 상향링크 채널을 조정함에 있어서 비효율적일 수 있다. 예를 들어, 단말이 이동 중에 마이크로 기지국에 인접하게 되어 간섭을 유발하는 경우 이에 대한 상향링크 채널 조정을 RRC 시그널링을 통하여 스케줄링할 수 있는데, RRC 시그널링의 긴 지연으로 인하여 스케줄링 정보가 단말에게 지시된 때에는 이미 단말이 해당 마이크로 기지국의 커버리지에서 벗어난 경우가 발생할 수도 있다. 한편, RRC 시그널링에 의하지 않고 L1/L2 제어채널 등을 통한 동적 시그널링을 이용하여 상향링크 전송을 조정하는 경우에는, 해당 상향링크 채널로부터 기인하는 셀간 간섭을 효율적으로 제어할 수 있다. 구체적으로, 스케줄링 요청(scheduling request; SR) 이나 주기적 CQI 보고(periodic CQI report) 등을 전송할 수 있는 PUCCH는 RRC 신호에 의하여 반-정적(semi-static)으로 할당되고, SRS 는 RRC 신호에 의해 전송 자원이 결정되므로, 동적 뮤팅은 SR과 주기적 CQI를 전송하는 PUCCH나 SRS로부터 기인하는 간섭을 제어하는데 효과적이다.
이하에서는, 기지국이 동적 뮤팅을 위해 전송하는 신호와 단말이 해당 신호를 수신한 후 취하는 동작에 대하여 설명한다.
우선, 기지국이 동적 뮤팅을 위해서 단말에게 신호를 전송하는 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.
기지국은 전송전력제어(TPC) 명령의 기존 필드를 재사용(reuse)하여 상향링크 동적 뮤팅을 위한 신호로 활용할 수 있다. 기존 필드를 재사용한다는 것은, 기존에 정의되어 있는 필드의 비트 값을 다른 용도를 위해 사용한다는 의미이다. 예를 들어, 전술한 표 1에서 설명한 DCI 포맷 0/3에서 정의된 2 비트 길이의 TPC 명령 필드를 아래의 표 2와 같이 수정하여, TPC 명령 필드가 3으로 설정된 경우 상향 링크 전송을 뮤트시키는 것을 지시하도록 설정할 수 있다.
TPC Command Field in DCI format 0/3 Accumulated δPUSCH [dB]
0 -1
1 0
2 1
3 MUTE
또는, TPC 명령에 특정 필드를 추가하고 이를 동적 뮤팅을 위한 신호로 활용할 수 있다. 예를 들어, 1 비트 크기를 가지는 별도의 필드를 설정하고, 그 필드가 0 또는 1 로 설정됨에 따라 상향링크 전송 뮤팅을 활성화/비활성화할 수 있다.
또는, TPC 명령 필드의 비트 길이를 늘리고, 그에 따라 추가적으로 지정할 수 있는 상태(state) 중 하나를 상향링크 전송 뮤팅의 상태로 설정할 수도 있다. 예를 들어, 기존에 2 비트 길이(총 4 가지 상태를 지정할 수 있음)로 설정되어 있는 TPC 명령 필드를 3 비트로 늘리면, 총 8 개의 상태를 설정할 수 있다. 이 중 추가적으로 지정할 수 있는 4 개의 상태 중에서 하나를 동적 상향링크 전송 뮤팅의 지시를 위해 사용할 수 있다.
또는, N 번 연속적인 TPC 명령에서 TPC 명령 필드가 최소값으로 지시되는 경우, 이를 상향 링크 전송의 뮤팅을 지시하는 것으로 설정할 수도 있다. 예를 들어, 단말이 수신한 TPC 명령 필드가 N (N≥1) 번 연속하여 0으로 설정되었다면, 해당 단말은 상향 링크 전송을 뮤팅할 수 있다. 여기서 연속한 TPC 명령에 대한 파라미터 N 은 기지국이 RRC 신호 또는 브로드캐스팅되는 시스템정보(SI)를 통하여 해당 단말에게 알릴 수 있다.
매크로 기지국에 의해 서빙받는 단말로부터의 상향링크 전송이 인접 기지국(마이크로 기지국)에 간섭을 유발하는지 여부는, 해당 단말 또는 인접 기지국으로부터의 시그널링에 기초하여 매크로 기지국에서 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말로부터의 RSRP(Reference Signal Received Power) 측정에 대한 보고에 기초하여 해당 단말이 간섭을 유발하는 것인지 결정할 수 있다.
이하에서는, 단말이 상향링크 전송을 뮤팅하는 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.
단말이 기지국으로부터 전술한 바와 같은 다양한 방식으로 동적 상향링크 전송 뮤팅을 지시하는 신호를 수신하게 되면, 해당 단말은 상향링크 전송을 시도하지 않거나 (즉, 상향링크 전송 전력을 0으로 설정함) 상향링크 전송 전력을 최소 전송 전력으로 설정할 수 있다.
단말은 상향링크 전송 뮤팅을 상향링크 전송 채널의 전부 또는 일부에 대하여 적용할 수 있다. 예를 들어, 단말은 상향링크 전송 뮤팅을 모든 상향 링크 채널(PUSCH, PUCCH 및 SRS 등)에 적용할 수도 있으며, 경우에 따라서는 상기 설명한 바와 같이 RRC로 설정(configure)되는 상향링크 전송 채널 (PUCCH (SR 또는 주기적 CQI 보고) 및 SRS 등) 에만 적용할 수 있다. RRC로 설정되는 상향링크 채널에만 동적 상향링크 전송 뮤팅이 적용되는 경우, 동적으로 스케줄링되는 PUSCH 는 뮤팅되지 않고 기존의 전력 제어에 따른 전송 전력으로 전송되는데, 이 경우는 매크로 기지국과 마이크로 기지국이 PUSCH 송수신에 대해서 조정(coordination)이 이루어 진 경우에 유용하게 활용될 수 있다. 전술한 예시 이외에도, 상향링크 동적 뮤팅이 적용되는 상향링크 전송 채널은 간섭 유발 정도를 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 기지국은 상위 계층 신호를 통해서 동적 뮤팅 동작의 적용 대상이 되는 상향 링크 채널을 단말에게 알릴 수 있다.
기지국이 동적 뮤팅 명령을 생성함에 있어서, 해당 단말이 인접 셀에 간섭을 일으키는지 여부를 고려할 수 있다. 이에 따라 해당 단말은 특정 구성반송파(component carrier), 특정 주파수 자원, 혹은 특정 물리 채널을 통한 상향링크 전송이 인접 셀에 강한 간섭을 일으킬 수 있다는 사실을 명시적인 시그널링을 통하여 서빙 기지국에게 알릴 수 있다. 예를 들어, 단말은 특정 구성반송파, 특정 주파수 자원, 특정 물리 채널에 대해 더 이상의 스케줄링을 수행하지 말 것을 기지국에게 요청하는 신호를 상위 계층 신호나 물리 채널을 통하여 전송할 수 있다. 이러한 요청 신호는, 스케줄링 완료 요청(scheduling done request), 스케줄링 중지 요청(scheduling stop request), 뮤팅 요청(muting request) 등으로 표현할 수도 있다.
전술한 본 발명에 대한 예시에서는, 기지국의 시그널링에 따라 단말이 상향링크 전송을 동적으로 뮤팅하는 것에 대하여 주로 설명하였지만, 추가적으로, 단말이 주변환경을 고려하여 상향링크 전송을 자율적으로(autonomously) 뮤팅하는 방식을 제안한다.
예를 들어, 단말은 특정 마이크로 셀과의 경로 손실이 소정의 임계값 이하가 되면 (또는 특정 마이크로 셀로부터의 수신 신호 강도가 소정의 임계값 이상이 되면), 특정 구성반송파, 특정 주파수 자원, 또는 특정 물리 채널 상의 상향링크 전송을 뮤팅할 수 있다.
위와 같은 단말의 자율적 동적 뮤팅 동작을 돕기 위해서, 기지국은 간섭에 영향을 받는 인접 셀의 식별자 (예를 들어, 단말 주변의 마이크로 셀 각각의 셀 식별자(cell ID))를 단말에게 알릴 수 있다. 또한, 기지국은 뮤팅 여부 판단의 경로 손실 (또는 수신 신호 강도)의 상기 소정의 임계값을 해당 단말에게 알릴 수 있다. 이와 같은 인접 셀 식별자 및 경로 손실(또는 수신 강도)의 임계값은 기지국으로부터의 상위 계층 신호를 통하여 단말에게 알려질 수 있다. 또는, 경로 손실(또는 수신 신호 강도)의 기준 값은, 미리 정의된 값으로 별도의 시그널링 없이 단말에게 제공될 수도 있다.
또한, 기지국은 단말이 동적 뮤팅 동작을 수행할 수 있는 물리 채널의 종류 (들어, PUSCH, PUCCH, SRS 등) 또는 동적 뮤팅 동작을 수행할 수 있는 주파수 자원의 종류를 제한할 수도 있다. 이런 동작 제한을 위한 신호는 상위 계층 신호를 통하여 해당 단말에게 전달될 수 있다.
위와 같은 단말의 자율적인 동적 뮤팅 방식은, 기지국이 그 동작을 정확하게 예측할 수 없다는 점에서, 반드시 전달되어야 할 데이터 또는 제어 정보 이외의 경우에 (예를 들어, SRS의 경우에) 적합할 수 있다.
단말이 자율적으로 상향 링크 전송을 동적으로 뮤팅하는 동작을 수행함에 있어서, 단말이 인접한 마이크로 셀의 제어신호를 직접 수신하고 그 제어신호에 포함된 자원 할당(resource allocation) 정보 등을 추가적으로 고려할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 셀은 자신의 자원 할당 정보(예를 들어, 일정 기간 동안 사용할 주파수 자원의 위치 또는 사용할 서브프레임의 패턴 등)의 제어 신호를 PDCCH 와 같은 제어 채널을 통하여 브로드캐스팅할 수 있다. 이에 따라, 해당 마이크로 셀에 인접한 매크로-단말은 마이크로 셀로부터 브로드캐스팅된 자원 할당 정보를 수신 및 획득할 수 있다. 매크로-단말이 자율적인 동적 상향링크 전송 뮤팅을 수행함에 있어서, 상기 획득한 마이크로 셀의 자원 할당 정보를 활용할 수 있다. 예를 들어, 특정 매크로-단말이 특정 마이크로 셀로부터의 경로 손실이 소정의 임계값 이하(또는 특정 마이크로 셀로부터의 수신 신호 강도가 소정의 임계값 이상)가 되면, 전술한 방식에 따라 획득한 자원 할당 정보에 기반하여 해당 마이크로 셀이 사용하는 자원 (예를 들어, 서브프레임이나 주파수 자원)에 대해서는 상향링크 전송 뮤팅을 수행할 수 있다.
전술한 본 발명에 대한 설명에서는, 매크로 셀에 의하여 서빙받는 단말(매크로-단말)의 상향링크 전송이 마이크로 셀에 간섭을 유발하는 경우를 예로 들어 상향링크 전송 뮤팅 방안에 대하여 설명하였지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 마이크로 셀에 의하여 서빙받는 단말(마이크로-단말)의 상향링크 전송이 매크로 셀에 간섭을 유발하는 경우에도 본 발명에서 제안한 동적 상향링크 전송 뮤팅 방안의 원리를 적용할 수 있다. 즉, 마이크로-단말로부터 마이크로 셀로의 상향링크 전송이 매크로 셀에 간섭을 주는 경우에, 마이크로 셀로부터의 시그널링에 의해 또는 마이크로-단말 자율적으로 상향링크 전송을 동적으로 뮤팅할 수도 있다.
도 7은 본 발명에 따른 상향링크 전송 전력 제어 방법에 대한 순서도이다. 도 7(a) 는 기지국에서 상향링크 전송 전력 제어를 수행하는 방법(710)에 대한 것이고, 도 7(b)는 단말에서 상향링크 전송 전력 제어를 수행하는 방법(720)에 대한 것이다.
도 7(a)를 참조하여 단말로부터의 상향링크 전송이 다른 기지국 (예를 들어, 단말에 인접한 마이크로 기지국)에 간섭을 유발하는 경우, 해당 단말로부터의 상향링크 전송 전력을 동적으로 제어하는 방법에 대하여 설명한다.
단계 S711에서, 기지국은 상기 기지국에 의하여 서빙받는 단말로부터 상향링크 신호를 수신할 수 있다. 단계 S712에서, 기지국은 상기 단말로부터의 상향링크 전송이 다른 기지국(예를 들어, 단말에 인접한 마이크로 기지국)에게 간섭을 유발하는지 결정할 수 있다. 이러한 결정은 상기 단말 또는 상기 다른 기지국으로부터의 시그널링에 기초하여 수행될 수 있다.
단계 S713에서, 기지국은 단말에게 상향링크 전송을 뮤팅하는 전송 전력 제어(TPC) 명령을 전송할 수 있다. 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, 상기 상향링크 전송 전력을 0 또는 최소값으로 설정하는 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, TPC 명령 필드의 특정 비트 값에 의해 지시되거나, TPC 명령 필드의 특정 비트 값이 N (N≥1) 번 연속하여 설정됨으로써 지시될 수 있다. 또한, 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, 물리하향링크제어채널(PDCCH)를 통해 하향링크제어정보(DCI)로서 전송될 수 있다. 또한, 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, 상향링크 전송이 뮤팅되는 구성반송파, 주파수 영역 또는 물리채널 중 하나 이상에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 스케줄링 요청, 주기적 채널품질정보 보고 또는 사운딩참조신호 중 하나 이상의 전송을 뮤팅하는 명령을 포함할 수 있다.
기지국에 의한 동적 상향링크 전송 전력 제어에 대한 보다 구체적인 내용은 전술한 본 발명의 다양한 방안에 대한 설명을 참조할 수 있다.
한편, 도 7(b)를 참조하여 단말이 기지국의 시그널링에 따라 상향링크 전송 전력을 동적으로 제어하거나 단말이 자율적으로 상향링크 전송 전력을 동적으로 제어하는 방법에 대하여 설명한다.
단계 S721에서 단말은 서빙 기지국으로 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 단계 S722에서 단말은 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보를 수신할 수 있다. 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보는, 서빙 기지국으로부터의 상향링크 전송 뮤팅을 지시하는 전송 전력 제어(TPC) 명령을 포함할 수도 있고, 또는 단말이 상향링크 전송 뮤팅을 결정하기 위한 정보를 포함할 수도 있다.
단계 S721과 관련하여 TPC 명령에 의하여 상향링크 뮤팅이 수행되는 경우, 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, TPC 명령 필드의 특정 비트 값에 의해 지시되거나, TPC 명령 필드의 특정 비트 값이 N (N≥1) 번 연속하여 설정됨으로써 지시될 수 있다. 또한, 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, 물리하향링크제어채널(PDCCH)를 통해 하향링크제어정보(DCI)로서 수신될 수 있다. 또한, 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은, 상향링크 전송이 뮤팅되는 구성반송파, 주파수 영역 또는 물리채널 중 하나 이상에 대한 정보를 포함할 수 있고, 예를 들어, 스케줄링 요청, 주기적 채널품질정보 보고 또는 사운딩참조신호 중 하나 이상의 전송을 뮤팅하는 명령을 포함할 수 있다.
한편, 단계 S721과 관련하여 단말이 상향링크 전송 뮤팅을 결정할 수 있도록 하는 정보가 기지국에 의해 제공되는 경우, 해당 정보는 인접 기지국의 식별자, 인접 기지국의 자원 할당 정보, 경로 손실 기준값 또는 수신 신호 강도 기준값 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 인접 기지국의 자원 할당 정보는 인접 기지국으로부터의 브로드캐스팅에 의해 직접 단말이 수신할 수도 있다. 그 외에도 단말이 직접 측정한 인접 기지국으로부터의 경로 손실값이나 인접 기지국 수신 신호 강도 역시 전송 뮤팅을 결정하는 정보로 활용할 수 있다.
또한, 도 7(b)에 도시되지 않았지만, 단말은 기지국이 상향링크 전송 뮤팅에 대한 TPC 명령을 생성하거나 단말이 상향링크 뮤팅 여부를 결정할 수 있는 정보를 제공할 수 있도록, 상기 기지국으로 스케줄링 중지 요청 시그널링을 전송할 수 있다.
단계 S723 에서 단말은 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보에 기초하여 상향링크 전송을 뮤팅할 수 있다. 즉, 상기 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보가 TPC 명령이면 그에 따라 상향링크 전송을 뮤팅할 수 있고, 또는 상기 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보가 단말이 상향링크 뮤팅을 결정할 수 있는 정보에 대한 것이면 그에 기초하여 상향링크 전송 뮤팅을 결정 및 수행할 수 있다. 상향링크 전송을 뮤팅하는 동작은, 상향링크 전송 전력을 0 또는 최소값으로 설정하는 것을 포함할 수 있다.
단말에 의한 동적 상향링크 전송 전력 제어에 대한 보다 구체적인 내용은 전술한 본 발명의 다양한 방안에 대한 설명을 참조할 수 있다.
도 7을 참조하여 설명한 본 발명의 동적 상향링크 전송 전력 제어 방법은, 전술한 본 발명의 다양한 방안들이 적용될 수 있는 방법을 예시적으로 설명한 것이며, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 도 7에서 설명한 방법을 적용함에 있어서 본 발명의 다양한 방안들에 따라 동적 상향링크 전송 전력 제어 신호, 요청 신호, 동적 상향링크 전송 여부 결정 등이 수행될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 기지국 장치 또는 단말 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하여 본 발명에 따른 기지국 장치(800)는, 수신모듈(810), 전송모듈(820), 프로세서(830), 메모리(840) 및 복수개의 안테나(850)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나는 MIMO 송수신을 지원하는 기지국 장치를 의미한다.
수신모듈(810)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(820)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(830)는 기지국 장치(800) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
기지국의 프로세서 (830)는, 기지국에 의하여 서빙받는 단말로부터 상향링크 신호를 수신하고, 상기 단말로부터 상기 기지국으로의 상향링크 전송이 다른 기지국에게 간섭을 유발하는지 결정하고, 상기 단말에게 상향링크 전송을 뮤팅하는 전송 전력 제어(TPC) 명령을 전송하도록 구성될 수 있다. 기지국에서 수행되는 동적 상향링크 전송 전력 제어에 대한 구체적인 사항은 전술한 본 발명의 다양한 방안을 참조할 수 있다.
한편, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 단말 장치(800)는, 수신모듈(810), 전송모듈(820), 프로세서(830), 메모리(840) 및 복수개의 안테나(850)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다.
수신모듈(810)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(820)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(830)는 단말 장치(800) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
단말장치의 프로세서(830)는, 기지국으로 상향링크 신호를 전송하고, 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보를 수신하고, 상기 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보에 기초하여 상향링크 전송을 뮤팅하도록 구성될 수 있다. 단말에서 수행되는 동적 상향링크 전송 전력 제어에 대한 구체적인 사항은 전술한 본 발명의 다양한 방안을 참조할 수 있다.
기지국 장치 또는 단말 장치의 프로세서는 그 외에도 기지국 장치 또는 단말 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(840)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
810 수신모듈 820 전송모듈
830 프로세서 840 메모리
850 안테나

Claims (21)

  1. 기지국에서 상향링크 전송 전력을 동적으로 제어하는 방법으로서,
    상기 기지국에 의하여 서빙받는 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 단계;
    상기 단말로부터 상기 기지국으로의 상향링크 전송이 다른 기지국에게 간섭을 유발하는지 결정하는 단계; 및
    상기 단말에게 상향링크 전송을 뮤팅하는 전송 전력 제어(TPC) 명령을 전송하는 단계를 포함하는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭 유발을 결정하는 단계는,
    상기 단말 또는 상기 다른 기지국으로부터의 시그널링에 기초하여 결정되는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은,
    상기 상향링크 전송 전력을 0 또는 최소값으로 설정하는 정보를 포함하는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은,
    TPC 명령 필드의 특정 비트 값에 의해 지시되는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은,
    TPC 명령 필드의 특정 비트 값이 N (N≥1) 번 연속하여 설정됨으로써 지시되는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은,
    물리하향링크제어채널(PDCCH)를 통해 하향링크제어정보(DCI)로서 전송되는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은,
    상향링크 전송이 뮤팅되는 구성반송파, 주파수 영역 또는 물리채널 중 하나 이상에 대한 정보를 포함하는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은,
    스케줄링 요청, 주기적 채널품질정보 보고 또는 사운딩참조신호 중 하나 이상의 전송을 뮤팅하는 명령을 포함하는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  9. 단말에서 상향링크 전송 전력을 동적으로 제어하는 방법으로서,
    기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 단계;
    상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보에 기초하여 상향링크 전송을 뮤팅하는 단계를 포함하는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 단계는,
    상기 상향링크 전송 전력을 0 또는 최소값으로 설정하는 것을 포함하는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 기지국으로 스케줄링 중지 요청 시그널링을 전송하는 단계를 더 포함하는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보는,
    상기 기지국으로부터의 상향링크 전송 뮤팅을 지시하는 전송 전력 제어(TPC) 명령을 포함하는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은,
    TPC 명령 필드의 특정 비트 값에 의해 지시되는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은,
    TPC 명령 필드의 특정 비트 값이 N (N≥1) 번 연속하여 설정됨으로써 지시되는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은,
    물리하향링크제어채널(PDCCH)를 통해 하향링크제어정보(DCI)로서 수신되는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은,
    상향링크 전송이 뮤팅되는 구성반송파, 주파수 영역 또는 물리채널 중 하나 이상에 대한 정보를 포함하는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 상향링크 전송을 뮤팅하는 TPC 명령은,
    스케줄링 요청, 주기적 채널품질정보 보고 또는 사운딩참조신호 중 하나 이상의 전송을 뮤팅하는 명령을 포함하는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  18. 제 9 항에 있어서,
    상기 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보는,
    상기 단말이 상향링크 전송 뮤팅을 결정하기 위한 정보를 포함하는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 단말이 상향링크 전송 뮤팅을 결정하기 위한 정보는,
    인접 기지국의 식별자, 인접 기지국의 자원 할당 정보, 경로 손실 기준값 또는 수신 신호 강도 기준값 중 하나 이상을 포함하는, 상향링크 전송 전력 동적 제어 방법.
  20. 상향링크 전송 전력을 동적으로 제어하는 기지국으로서,
    상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
    하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 수신 모듈을 통하여, 상기 기지국에 의하여 서빙받는 단말로부터 상향링크 신호를 수신하고,
    상기 단말로부터 상기 기지국으로의 상향링크 전송이 다른 기지국에게 간섭을 유발하는지 결정하고,
    상기 전송 모듈을 통하여, 상기 단말에게 상향링크 전송을 뮤팅하는 전송 전력 제어(TPC) 명령을 전송하도록 구성되는, 상향링크 전송 전력 제어 기지국.
  21. 상향링크 전송 전력을 동적으로 제어하는 단말로서,
    하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
    상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 전송 모듈을 통하여, 기지국으로 상향링크 신호를 전송하고,
    상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보를 수신하고,
    상기 상향링크 전송 뮤팅에 대한 정보에 기초하여 상향링크 전송을 뮤팅하도록 구성되는, 상향링크 전송 전력 제어 단말.
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