KR20120130100A - 다중 반송파 시스템에서 파워 헤드룸 정보의 전송장치 및 방법 - Google Patents

다중 반송파 시스템에서 파워 헤드룸 정보의 전송장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

다중 반송파 시스템에서 단말에 의한 파워 헤드룸(power headroom, PH)의 전송방법을 제공한다. 상기 방법은 기지국으로부터 전력 결정 정보를 수신하는 단계; 상기 전력 결정 정보 및 단말 특정적 파라미터를 이용하여 복수의 서빙셀에 대한 복수의 최대 전송 전력 값을 결정하는 단계; 상기 복수의 최대 전송 전력 값을 기반으로 복수의 파워 헤드룸을 결정하는 단계; 및 상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 기지국에게 정확한 최대 전송 전력 및 파워 헤드룸 정보를 제공함으로써, 신뢰성있는 반송파 집성 스케줄링을 유도하여 상향링크 전송 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

다중 반송파 시스템에서 파워 헤드룸 정보의 전송장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING POWER HEADROOM INFORMATION IN A MULTI-CARRIER SYSTEM}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중 반송파 시스템에서 파워 헤드룸에 관한 정보의 전송장치 및 방법에 관한 것이다.
무선통신 시스템은 일반적으로 데이터 전송을 위해 하나의 대역폭을 이용한다. 예를 들어, 2세대 무선통신 시스템은 200KHz ? 1.25MHz의 대역폭을 사용하고, 3세대 무선통신 시스템은 5MHz ? 10 MHz의 대역폭을 사용한다. 증가하는 전송 용량을 지원하기 위해, 최근의 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 또는 IEEE 802.16m은 20MHz 또는 그 이상까지 계속 그 대역폭을 확장하고 있다. 전송 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 전송 및/또는 수신할 수 있도록 하는 다중 요소반송파 시스템(Multiple Component Carrier system, 이하 편의상 다중 반송파 시스템이라 칭함)이 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. 이처럼 복수의 반송파를 지원하는 다중 반송파 시스템에서 각 반송파를 요소 반송파(component carrier, CC)라 칭한다.
한편, 기지국이 단말을 효율적으로 스케줄링하기 위한 한가지 방법으로, 단말의 파워 헤드룸(Power Headroom, PH)정보를 이용하는 것이 있다. 파워 헤드룸이란 단말에게 설정된 최대 전송 전력과 단말이 추정한 전송 전력과의 차이 즉 단말의 전력 여유분을 의미한다. 파워 헤드룸 정보(power headroom information, PHI)는 무선통신에서 상향링크 자원을 효율적으로 할당하고, 단말의 배터리 소모를 줄이기 위한 필수 정보이다. 단말이 파워 헤드룸 정보를 기지국에 제공하면, 기지국은 단말이 감당할 수 있는 상향링크 최대전송전력(Maximum Transmission Power)이 어느 정도인지를 추정할 수 있다. 따라서, 기지국은 상기 추정된 상향링크 최대전송전력의 한도를 벗어나지 않는 범위내에서 상향링크 스케줄링을 해줄 수 있다. 단말이 파워 헤드룸 정보를 기지국으로 전송하는 것을 파워 헤드룸 보고(power headroom reporting, PHR)라 칭한다.
그런데, 종래의 파워 헤드룸 보고는 다중 반송파 시스템의 경우 각 반송파 별 파워 헤드룸만을 제공하기 때문에 파워 헤드룸을 산정하는 기준이 되는 단말의 최대 전송 전력 값을 기지국이 정확히 알 수 없다. 따라서, 기지국의 상향링크 스케줄링에 불명확한 부분이 있으며, 특히 다중 요소 반송파 시스템과 같이 각 요소 반송파의 파워 헤드룸이 개별적, 종합적으로 고려되어야 하는 시스템에서는 파워 헤드룸 정보에 따른 상향링크 전송 전력 스케줄링에 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 기술적 과제는 다중 반송파 시스템에서 파워 헤드룸 정보의 전송 장치 및 전송 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 측면에 따른, 다중 반송파 시스템에서 단말에 의한 파워 헤드룸(power headroom, PH)의 전송방법은 기지국으로부터 전력 결정 정보를 수신하는 단계; 상기 전력 결정 정보 및 단말 특정적 파라미터를 이용하여 복수의 서빙셀(serving cell)에 대한 복수의 최대 전송 전력 값을 결정하는 단계; 상기 복수의 최대 전송 전력 값을 기반으로 복수의 파워 헤드룸을 결정하는 단계; 및 상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸 각각은 상기 복수의 서빙셀 각각에 대해 결정되어 전송될 수 있다.
상기 전력 결정 정보는 상기 단말에게 허용된 최대 출력 전력을 알려주는 정보(PEMAX)를 포함하고, 상기 복수의 서빙셀 각각에 대한 파워 헤드룸은 상기 복수의 서빙셀 각각에 대한 최대 전송 전력 값(PCMAX ,c)을 기반으로 결정될 수 있다.
상기 단말 특정적 파라미터는 상기 단말의 최대 출력 전력에 대해 허용된 최대 전력 감소값(maximum power reduction,MPR)을 포함하며, 상기 최대 전력 감소값은 상기 단말의 변조 방식 및 전송 대역 설정에 따라 결정될 수 있다.
상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸은 MAC(media access control) PDU(protocol data unit)을 통해 전송될 수 있다.
상기 방법은 상기 기지국으로부터 상기 단말을 위한 상향링크 스케줄링 할당 정보를 포함하는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸은 상기 상향링크 그랜트에서 지시하는 무선자원을 통해 전송될 수 있다.
상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸은 상기 복수의 서빙셀 중 어느 서빙셀에 대한 것인지를 나타내는 반송파 지시 필드(carrier indication field, CIF)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 최대 전송 전력 값은 상기 전력 결정 정보만으로 결정된 전력 값과 상기 전력 결정 정보 및 상기 단말 특정적 파라미터를 이용하여 결정된 전력 값 간의 차이 값으로 전송될 수 있다.
상기 복수의 서빙셀에 복수의 상향링크 서빙셀이 포함되는 경우, 상기 단말이 상기 복수의 상향링크 서빙셀 각각에 대한 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 파워 헤드룸 중 최대 값 또는 최소 값을 가지는 상향링크 서빙셀에 대한 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 최대 값 또는 최소 값을 가지는 상향링크 서빙셀에 대한 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸은, 상기 복수의 상향링크 서빙셀 중 어느 하나의 상향링크 서빙셀에 대한 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸이 전송될 때 다중화되어 함께 전송될 수 있다.
상기 최대 값 또는 최소 값을 가지는 상향링크 서빙셀에 대한 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸은, 상기 복수의 상향링크 서빙셀 중 어느 하나의 상향링크 서빙셀에 대한 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸이 전송되는 서브프레임과 다른 서브프레임에서 전송될 수 있다.
상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸이 전송되는 서브프레임에서, 상기 복수의 서빙셀 중 가장 큰 파워 헤드룸을 가지는 서빙셀을 통해 상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸이 전송될 수 있다.
상기 전력 결정 정보는 RRC 신호를 통해 수신될 수 있다.
상기 방법은 주기적 PHR 타이머를 시작하는 단계; 및 상기 주기적 PHR 타이머가 만료되면, 상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 PHR 금지 타이머를 시작하는 단계; 및 상기 PHR 금지 타이머가 만료되고, 상기 복수의 서빙셀 중 적어도 하나의 활성화된 서빙셀에서 측정한 경로손실이 설정된 경로 손실 변화량보다 더 변화하는 경우, 상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 단말은 무선신호를 송수신하는 RF부; 및 상기 RF부에 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 기지국으로부터 전력 결정 정보를 수신하고, 상기 전력 결정 정보 및 단말 특정적 파라미터를 이용하여 복수의 서빙셀에 대한 복수의 최대 전송 전력 값을 결정하고, 상기 복수의 최대 전송 전력 값을 기반으로 복수의 파워 헤드룸을 결정하고, 상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸을 상기 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기지국은 단말에게 할당된 각 요소 반송파에 대하여, 정확한 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸 정보를 획득할 수 있다. 따라서, 각 요소 반송파에 대하여 보다 효율적인 전송 전력 제어를 수행할 수 있다. 단말 입장에서는 각 요소 반송파에 대한 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸 정보를 기지국에 제공함으로써, 신뢰성있는 반송파 집성 스케줄링을 유도하여 상향링크 전송 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 실시될 수 있는 무선 통신 시스템의 일 예를 나타낸 것이다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 단일 반송파 시스템과 다중 반송파 시스템의 비교 예이다.
도 7은 파워 헤드룸을 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 파워 헤드룸 전송 방법의 예를 나타낸다.
도 9는 요소 반송파 별로 시그널링하여 PHR를 요소 반송파 별로 각각 설정하는 방법을 예시한다.
도 10은 하나의 시그널링을 통해 모든 요소 반송파에 대해 PHR을 설정하는 방법을 예시한다.
도 11은 모든 UL CC에 교차 반송파 PHR을 허용하는 경우를 예시한다.
도 12는 특정 UL CC에만 교차 반송파 PHR을 허용하는 경우를 예시한다.
도 13은 하나의 UL CC에 대해 PHI을 전송할 시점에 복수의 UL CC에서 PUSCH가 전송되는 경우를 나타낸다.
도 14는 추가적인 PHR을 포함하는 PHR 방법을 나타낸다.
도 15는 기지국 및 단말을 나타내는 블록도이다.
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 통신 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. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access)를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
이하, 설명을 명확하게 하기 위해, LTE-A 시스템에 적용되는 상황을 가정하여 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명이 실시될 수 있는 무선 통신 시스템의 일 예를 나타낸 것이다.
무선 통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 특정한 지리적 영역은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 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.
단말은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, 단말이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 여기서, 셀(cell)은 하향링크 주파수 자원과 상향링크 주파수 자원을 의미할 수 있다. 서빙 셀을 통해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 서빙 기지국은 하나 또는 복수의 서빙 셀을 제공할 수 있다.
일반적으로 하향링크는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다.
단말(12)과 기지국(11) 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 물리계층(Physical Layer)은 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 전송 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널(Physical Channel)을 통해 데이터가 이동한다.
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 신뢰성 있는 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 패킷 교환 영역에서만 사용되며, 무선채널에서 패킷 데이터의 전송효율을 높일 수 있도록 IP 패킷의 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.
무선 통신 시스템은 MIMO(Multiple-In Multiple-Out) 시스템, MISO(Multiple Input Single Output) 시스템, SISO(single input single output) 시스템 및 SIMO(single input multiple output) 시스템 중 어느 하나일 수 있다. MIMO 시스템은 다수의 전송 안테나(transmit antenna)와 다수의 수신 안테나(receive antenna)를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다.
전송 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 전송하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미하고, 수신 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 수신하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미한다. 도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 #0부터 #19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(Transmission Time Interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. OFDM 심벌은 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심벌은 다른 명칭으로 불리울 수 있다. 예를 들어, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 심벌, 또는 상향링크 다중 접속 방식으로 SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access)가 사용될 경우 SC-FDMA 심벌이라고 할 수 있다. 3GPP LTE는 노멀(normal) 사이클릭 프리픽스(Cyclic Prefix, CP)에서 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 하나의 슬롯은 6개의 OFDM 심벌을 포함하는 것으로 정의하고 있다.
상기 무선 프레임의 구조는 일 예에 불과하다. 따라서 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 개수나 서브프레임에 포함되는 슬롯의 개수, 또는 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 NRB개의 자원블록(RB; Resource Block)을 포함한다. 자원블록은 자원 할당 단위로 시간 영역에서 하나의 슬롯, 주파수 영역에서 복수의 연속하는 부반송파를 포함한다.
하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NRB은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 NRB은 60 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element, RE)라 한다. 자원 그리드 상의 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k,l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,NRB×12-1)는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다.
하나의 자원블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되어 7×12 자원 요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원블록 내 OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 CP의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 7이고, 확장된 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 6이다. 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 노멀 CP에서 7개의 OFDM 심벌을 포함한다. 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들(1.4Mhz 대역폭에 대해서는 최대 4 OFDM 심벌들)이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역이 된다. PDSCH는 기지국이 단말에게 데이터를 전송하는 채널을 의미한다.
제어 영역에는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 전송될 수 있다. PCFICH는 단말에게 PDCCH의 형식, 즉 PDCCH를 구성하는 OFDM 심볼의 수를 지시하는 형식 지시자를 전송하는 물리 채널로서, 매 서브프레임에 포함된다. 형식 지시자는 제어 포맷 지시자(Control Format Indicator: CFI)라 불릴 수도 있다.
PHICH는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NACK 신호를 나른다.
PDCCH는 DL-SCH(Downlink-Shared Channel)의 자원 할당(이를 하향링크 그랜트(downlink grant, DL grant)라고도 한다) 및 전송 포맷, UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보(이를 상향링크 그랜트(uplink grant, UL grant)라고도 한다) PCH(paging channel) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어(transmission power control,TPC) 명령의 집합 및 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 상술한 바와 같은 PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 상기 제어 영역은 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 상기 데이터 영역은 데이터(경우에 따라 제어 정보도 함께 전송될 수 있다)가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다.
하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍에 속하는 자원블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다. 단말이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어정보에는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK(Acknowledgement)/NACK(Non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다.
PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH(Uplink Shared Channel)에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 데이터를 포함할 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 제어정보에는 CQI, PMI(Precoding Matrix Indicator), HARQ, RI(Rank Indicator) 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다.
한편, 3GPP LTE-A 시스템은 다중 요소 반송파 시스템(이하 다중 반송파 시스템)을 지원할 수 있다. 다중 반송파 시스템은 무선 통신 시스템이 광대역을 지원하려고 할 때 목표로 하는 광대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 반송파를 모아서 광대역을 구성하는 시스템을 의미한다. 작은 대역폭을 가지는 복수의 반송파를 모아 광대역을 구성하는 것을 반송파 집성(carrier aggregation, CA)라 칭한다.
도 6은 단일 반송파 시스템과 다중 반송파 시스템의 비교 예이다.
도 6을 참조하면, 단일 반송파 시스템에서는 상향링크와 하향링크에 하나의 반송파만을 단말에게 지원한다. 반송파의 대역폭은 다양할 수 있으나, 단말에게 할당되는 반송파는 하나이다. 반면, 다중 반송파 시스템에서는 단말에게 복수의 요소 반송파(DL CC A 내지 C, UL CC A 내지 C)가 할당될 수 있다. 예를 들어, 단말에게 60MHz의 대역폭을 할당하기 위해 3개의 20MHz의 요소 반송파가 할당될 수 있다.
다중 반송파 시스템은 각 반송파가 연속한 연속(contiguous) 반송파 집성 시스템과 각 반송파가 서로 떨어져 있는 불연속(non-contiguous) 반송파 집성 시스템으로 구분될 수 있다. 이하에서 단순히 다중 반송파 시스템 또는 반송파 집성 시스템이라 할 때, 이는 요소 반송파가 연속인 경우와 불연속인 경우를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
연속 반송파 집성 시스템에서 각 요소 반송파 사이에 가드 밴드(guard band)가 존재할 수 있다. 1개 이상의 요소 반송파를 모을 때 대상이 되는 요소 반송파는 기존 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 위하여 기존 시스템에서 사용하는 대역폭을 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어 3GPP LTE 시스템에서는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz의 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-A 시스템에서는 상기 3GPP LTE 시스템의 대역폭만을 이용하여 20MHz 이상의 광대역을 구성할 수 있다. 또는 기존 시스템의 대역폭을 그대로 사용하지 않고 새로운 대역폭을 정의하여 광대역을 구성할 수도 있다.
이하에서 발명을 명확하게 하기 위해 몇 가지 용어를 정의한다.
무선 통신 시스템의 시스템 주파수 대역은 복수의 반송파 주파수(Carrier-frequency)로 구분된다. 여기서, 반송파 주파수는 셀의 중심 주파수(Center frequency of a cell)를 의미한다. 이하에서 셀(cell)은 하향링크 주파수 자원과 상향링크 주파수 자원을 의미할 수 있다. 또는 셀은 하향링크 주파수 자원과 선택적인(optional) 상향링크 주파수 자원의 조합(combination)을 의미할 수 있다. 또한, 일반적으로 반송파 집성(CA)을 고려하지 않은 경우, 하나의 셀(cell)은 상향 및 하향링크 주파수 자원이 항상 쌍으로 존재할 수 있다.
특정 셀을 통하여 패킷 데이터의 송수신이 이루어지기 위해서는, 단말은 먼저 특정 셀에 대해 설정(configuration)을 완료해야 한다. 여기서, 설정(configuration)이란 해당 셀에 대한 데이터 송수신에 필요한 시스템 정보 수신을 완료한 상태를 의미한다. 예를 들어, 설정(configuration)은 데이터 송수신에 필요한 공통 물리계층 파라미터들, 또는 MAC 계층 파라미터들, 또는 RRC 계층에서 특정 동작에 필요한 파라미터들을 수신하는 전반의 과정을 포함할 수 있다. 설정 완료된 셀은, 패킷 데이터가 전송될 수 있다는 정보만 수신하면, 즉시 패킷의 송수신이 가능해지는 상태이다.
설정완료 상태의 셀은 활성화(Activation) 혹은 비활성화(Deactivation) 상태로 존재할 수 있다. 여기서, 활성화는 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. 단말은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수 있음)을 확인하기 위하여 활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신할 수 있다.
비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. 단말은 비활성화 셀로부터 패킷 수신을 위해 필요한 시스템 정보(SI)를 수신할 수 있다. 반면, 단말은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수도 있음)을 확인하기 위하여 비활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신하지 않는다.
셀은 프라이머리 셀(primary cell)과 세컨더리 셀(secondary cell), 서빙 셀(serving cell) 등으로 구분될 수 있다.
프라이머리 셀은 프라이머리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 단말이 기지국과의 최초 연결 확립 과정(initial connection establishment procedure) 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 셀, 또는 핸드오버 과정에서 프라이머리 셀로 지시된 셀을 의미한다.
세컨더리 셀은 세컨더리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 일단 RRC 연결이 확립되면 설정되고, 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용된다.
서빙 셀은 CA가 설정되지 않거나 CA를 제공할 수 없는 단말인 경우에는 프라이머리 셀로 구성된다. CA가 설정된 경우 서빙 셀이라는 용어는 프라이머리 셀 및 모든 세컨더리 셀들 중 하나 또는 복수의 셀로 구성된 집합을 나타내는데 사용된다.
즉, 프라이머리 셀은 RRC 연결(establishment) 또는 재연결(re-establishment) 상태에서, 보안입력(security input)과 NAS 이동 정보(mobility information)을 제공하는 하나의 서빙 셀을 의미한다. 단말의 성능(capabilities)에 따라, 적어도 하나의 셀이 프라이머리 셀과 함께 서빙 셀 집합을 형성하도록 구성될 수 있는데, 상기 적어도 하나의 셀을 세컨더리 셀이라 한다.
따라서, 하나의 단말에 대해 설정된 서빙셀의 집합은 하나의 프라이머리 셀만으로 구성되거나, 또는 하나의 프라이머리 셀과 적어도 하나의 세컨더리 셀로 구성될 수 있다.
프라이머리 셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 주요소 반송파(DownLink Primary Component Carrier, DL PCC)라 하고, 프라이머리 셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 주요소 반송파(UL PCC)라 한다. 또한, 하향링크에서, 세컨더리 셀에 대응하는 요소 반송파를 하향링크 부요소 반송파(DL Secondary CC, DL SCC)라 하고, 상향링크에서,세컨더리 셀에 대응하는 요소 반송파를 상향링크 부요소 반송파(UL SCC)라 한다.
PCC는 단말이 여러 CC 중에 초기에 기지국과 접속(Connection 혹은 RRC Connection)을 이루게 되는 CC이다. PCC는 다수의 CC에 관한 시그널링을 위한 연결(Connection 혹은 RRC Connection)을 담당하고, 단말과 관련된 연결정보인 단말문맥정보(UE Context)를 관리하는 특별한 CC이다. 또한, PCC는 단말과 접속을 이루게 되어 RRC 연결상태(RRC Connected Mode)일 경우에는 항상 활성화 상태로 존재한다.
SCC는 PCC 이외에 단말에 할당된 CC로서, SCC는 단말이 PCC 이외에 추가적인 자원할당 등을 위하여 확장된 반송파(Extended Carrier)이며 활성화 혹은 비활성화 상태로 나뉠 수 있다.
프라이머리 셀과 세컨더리 셀은 다음과 같은 특징을 가진다.
첫째, 프라이머리 셀은 PUCCH의 전송을 위해 사용된다.
둘째, 프라이머리 셀은 항상 활성화되어 있는 반면, 세컨더리 셀은 특정 조건에 따라 활성화/비활성화되는 반송파이다.
셋째, 프라이머리 셀이 무선링크실패(Radio Link Failure; 이하 RLF)를 경험할 때, RRC 재연결이 트리거링(triggering)되나, 세컨더리 셀이 RLF를 경험할 때는 RRC 재연결이 트리거링되지 않는다.
넷째, 프리이머리 셀은 보안키(security key) 변경이나 RACH(Random Access CHannel) 절차와 동반하는 핸드오버 절차에 의해서 변경될 수 있다.
다섯째, NAS(non-access stratum) 정보는 프라이머리 셀을 통해서 수신한다.
여섯째, 언제나 프라이머리 셀은 DL PCC와 UL PCC가 쌍(pair)으로 구성된다.
일곱째, 각 단말마다 다른 요소 반송파(CC)가 프라이머리 셀로 설정될 수 있다.
여덟째, 프라이머리 셀의 재설정(reconfiguration), 추가(adding) 및 제거(removal)와 같은 절차는 RRC 계층에 의해 수행될 수 있다. 신규 세컨더리 셀의 추가에 있어서, 전용(dedicated) 세컨더리 셀의 시스템 정보를 전송하는데 RRC 시그널링이 사용될 수 있다.
하향링크 요소 반송파가 하나의 서빙셀을 구성할 수도 있고, 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파가 연결설정되어 하나의 서빙셀을 구성할 수 있다. 그러나, 하나의 상향링크 요소 반송파만으로는 서빙셀이 구성되지 않는다.
요소 반송파의 활성화/비활성화는 곧 서빙셀의 활성화/비활성화의 개념과 동등하다. 예를 들어, 서빙셀1이 DL CC1으로 구성되어 있다고 가정할 때, 서빙셀1의 활성화는 DL CC1의 활성화를 의미한다. 만약, 서빙셀2가 DL CC2와 UL CC2가 연결설정되어 구성되어 있다고 가정할 때, 서빙셀2의 활성화는 DL CC2와 UL CC2의 활성화를 의미한다. 이러한 의미에서, 각 요소 반송파는 셀(cell)에 대응될 수 있다.
하향링크와 상향링크 간에 집성되는 요소 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, 파워 헤드룸(Power Headroom; PH)에 관하여 설명된다.
도 7은 파워 헤드룸을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 파워 헤드룸(720)은 현재 단말에게 설정된 최대 전송 전력(Pcmax)과 상기 단말이 상향링크 전송에 사용하는 상향링크 전송 전력(710)과의 차이인 전력을 의미한다. 예를 들어, 사용 가능한 최대 전송 전력이 10W인 단말을 가정해 보자. 이 때 단말이 10MHz의 주파수 대역에서 9W의 상향링크 전송 전력을 사용한다면, 단말은 1W를 추가적으로 사용할 수 있으므로 파워 헤드룸은 1W가 된다. 보다 구체적으로, 파워 헤드룸은 단말에게 설정된 최대 전송 전력(Pcmax)와 상향링크 전송을 위해 추정된 상향링크 전송 전력의 차이 값을 의미한다. 파워 헤드룸은 시간적으로 서브프레임 단위 또는 TTI(transmission time interval) 단위로 추정된다. 파워 헤드룸은 PUSCH가 전송되는 서브프레임에서만 추정되거나, PUSCH 및 PUCCH가 동시에 전송되는 서브프레임에서 추정될 수 있다.
최대 전송 전력((Pcmax)은 단말이 기지국으로부터 전력 결정 정보를 수신하여 다음 식과 같이 특정 범위 내에서 설정할 수 있다.
Figure pct00001
여기서, Pcmax는 단말에 설정되는 최대 전송 전력이고, Pcmax -L는 Pcmax의 최소값, Pcmax-H는 Pcmax의 최대값이다. Pcmax -L과 Pcmax -H는 각각 다음 수학식에 의해 계산될 수 있다.
Figure pct00002
상기 수학식 2에서, MIN{a,b}는 a와 b중 작은 값이고, PEMAX는 기지국의 RRC 시그널링에 의해 주어지는 정보로 단말의 허용된 최대 출력 전력(maximum allowed UE output power)이다. PEMAX는 IE(information element) P-Max에 의해 주어진다. IE P-Max는 반송파 주파수에서 단말의 상향링크 전송 전력을 제한하는데 사용된다. ΔTC는 대역 특성에 따라 결정되는 파라미터로 대역의 가장자리(edge)에서 상향링크 전송(PUSCH 전송)이 있는 경우 적용되는 전력량이다. ΔTC는 대역폭에 따라 1.5dB 또는 0dB를 가진다. Ppowerclass는 시스템에서 다양한 단말의 사양(전력 증폭기의 특성)을 지원하기 위해 정의해 놓은 수개의 전력클래스(power class)에 따른 전력값이다. 일반적으로 LTE 시스템에서는 전력클래스 3을 지원하며, 전력클래스 3에 의한 Ppowerclass는 23dBm이다. MPR(Maximum Power Reduction)는 단말에 의해 수행되는 전력조정량으로, 변조 방식(QPSK, 16QAM 등)과 전송 대역 설정에 따라 결정된다. A_MPR(Additional Maximum Power Reduction)는 기지국에 의해 시그널링되는 추가적인 전력조정량이다. 수학식 1, 2에서 설명한 최대 전송 전력의 계산에 있어서 PEMAX, ΔTC, Ppowerclass, A_MPR 등이 기지국에 의한 전력 결정 정보의 예가 될 수 있다.
상향링크 전송 전력은 기지국으로부터 수신한 PUSCH 전력 오프셋 값, 전송 전력 제어(transmission power control, TPC) 값, 기지국과 단말 간의 경로 손실(path loss, PL), 상향링크 그랜트에 포함된 변조 방식 및 자원블록의 수 등을 고려하여 결정된다. 즉, 상향링크 전송 전력은 기지국과 단말 간의 환경과 스케줄링 파라미터를 고려하여 추정 또는 결정된다.
단말은 기지국으로부터 수신한 전력 결정 정보를 이용하여 최대 전송 전력을 결정하고, 추정한 상향링크 전송 전력과의 차이를 파워 헤드룸 정보에 포함하여 보고한다. 이러한 보고를 파워 헤드룸 보고(Power Headroom Report; PHR)라 한다.
즉, 파워 헤드룸 보고는 기지국이 서로 다른 단말들에게 상향링크 전송 자원을 적절히 스케줄링하는 것을 돕기위해, 활성화된 서빙셀 별로 단말의 명목상(nominal)의 최대 전송 전력과 UL-SCH(PUSCH) 전송을 위한 추정된 전력 간의 차이, 프라이머리 셀의 PUCCH 및 UL-SCH(PUSCH)를 위한 추정된 전력과 단말의 명목상의 최대 전송 전력 간의 차이에 대한 정보를 서빙 기지국에게 제공하기 위해 사용된다.
기지국은 RRC 신호를 통해 파워 헤드룸 보고에 관하여 설정할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 PHR을 트리거링하기 위해 RRC 신호를 통해 주기적 PHR 타이머, PHR 금지 타이머, 경로 손실 변화량(dB로 주어질 수 있다)을 단말에게 설정할 수 있다.
단말은 주기적 PHR 타이머가 만료되면, PHR을 트리거링(triggering)하고, PHR이 수행된 후 주기적 PHR 타이머를 재구동한다.
또는, 단말은 적어도 하나의 활성화된 서빙셀에 대해 PHR 금지 타이머가 만료되거나 이미 만료되었고, 적어도 하나의 활성화된 서빙셀에서 측정한 경로손실(Path Loss; PL)이 상기 경로 손실 변화량보다 더 변화했을 때 PHR을 트리거링할 수 있다.
기지국은 파워 헤드룸 보고를 이용하여 단말에게 얼마만큼의 상향링크 자원을 할당할 것인지를 결정할 수 있다. LTE에서는 상향링크에서 할당되는 무선 자원이 직교하므로 특정 단말에게 할당된 무선 자원은 다른 단말에 의해 이용될 수 없다. 따라서, 특정 단말이 사용할 수 없을 만큼 많은 무선자원을 상기 특정 단말에게 할당하는 것은 전체 시스템의 용량을 낭비하게 하는 것이다.
파워 헤드룸 보고(PHR)는 단말이 상향링크 그랜트를 통해 할당받은 서브프레임을 통해서 전송되고, 이 때 상기 파워 헤드룸 보고는 상기 서브프레임에 관한 것이다. 이러한 의미에서 파워 헤드룸 보고는 직접적인 측정이라기 보다는 추정이다. 단말은 파워 헤드룸 보고가 전송되는 서브프레임에 대한 파워 헤드룸을 직접적으로 측정할 수는 없고 추정하여 전송한다.
파워 헤드룸은 서브프레임 i에 대해 다음 식과 같이 계산될 수 있다.
Figure pct00003
상기 식에서 PH(i)는 서브프레임 i에 대한 파워 헤드룸이다. MPUSCH(i)는 서브프레임 i에 대한 PUSCH 자원 할당의 대역폭으로 자원 블록(RB)의 갯수로 표현된다. PO_PUSCH, f(i)는 상위 계층 신호로 주어지는 파라미터이다. α는 경로 손실(PL)에 적용되는 가중치, ΔTF(i)는 MCS(modulation and coding scheme)에 관련된 파라미터로 상위 계층 신호(higher layer signal)로 주어질 수 있다.
상술한 바와 같이 단말은 최대 전송 전력(Pcmax), 상향링크 전송 전력을 결정(또는 추정)한 후, PHI(이하 파워 헤드룸 정보는 편의상 파워 헤드룸으로 간단히 표시하기도 한다)를 기지국으로 전송한다. 그런데, 단말이 결정하는 최대 전송 전력을 기지국은 정확히 알 수 없다. 예를 들어, 상기 수학식 2에서 MPR은 단말에 의해 가변적으로 결정될 수 있는 단말 특정적 파라미터로, 단말의 최대 전송 전력(Pcmax) 또한 그에 따라 가변할 수 있기 때문이다. 따라서, 기지국은 PHI를 통해 단말의 최대 전송 전력을 추정할 수 있을 뿐이다.
다중 반송파 시스템과 같이 단말이 복수의 요소 반송파를 이용하여 상향링크 전송을 수행하는 경우, 기지국은 추정된 최대 전송 전력내에서 불확실한 상향링크 스케줄링을 수행하므로, 경우에 따라 단말에게 최대 전송 전력 이상의 전송전력을 요구하는 변조/채널 대역폭/RB로 스케줄링할 수도 있다. 그러면, 단말은 자신의 최대 전송 전력 내에서 상향링크 신호를 전송하게 되고 이는 기지국의 수신율을 저하하게 하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법을 이하에서 설명한다.
도 8은 본 발명에 따른 파워 헤드룸 전송 방법의 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 기지국은 전력 결정 정보를 단말에게 전송한다(S810). 전력 결정 정보는 단말에게 각 요소 반송파 별 최대 전송 전력을 결정하는데 이용되는 정보를 의미한다. 다시 말해 전력 결정 정보는 단말이 서빙셀에 대한 최대 전송 전력을 결정하는데 이용되는 정보이다. 전력 결정 정보는 예를 들어, 단말에게 허용된 최대 출력 전력(PEMAX)을 포함할 수 있다. 전력 결정 정보는 RRC(radio resource control) 신호와 같은 상위 계층 신호로 전송될 수 있다. 전력 결정 정보는 각 서빙셀(서빙셀에 포함되는 요소 반송파)에 대해 주어질 수 있다.
기지국은 단말에게 상향링크 그랜트를 전송한다(S820). 상향링크 그랜트는 PDCCH로 전송되는 하향링크 제어정보(Downlink Control Information; DCI)의 포맷 0에 해당하는 정보로서, 자원 블록, 변조 및 코딩 기법(MCS), TPC등의 정보를 포함한다. 다음 표는 상향링크 그랜트의 일 예이다.
Figure pct00004
단말은 요소 반송파(서빙셀) 별 최대 전송 전력 값을 결정한다(S830). 예를 들어, 단말은 각 서빙셀에 대해 상술한 수학식 1, 2와 같이 전력 결정 정보(PEMAX) 및 단말 특정적 파라미터(예를 들면, MPR, A_MPR)를 이용하여 결정되는 범위 내에서 최대 전송 전력(PCMAX ,C)을 결정할 수 있다.
단말은 파워 헤드룸을 추정한다(S840). 즉, 단말은 요소 반송파(서빙셀) 별로 최대 전송 전력 값과 추정된 상향링크 전송 전력의 차이를 파워 헤드룸 정보로 생성한다. 즉, 단말은 각 서빙 셀 별로 파워 헤드룸 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어 다음 수학식 4와 같이 서빙셀 c에 대해 서브프레임 i에서 파워 헤드룸 정보를 계산하여 리포트할 수 있다.
Figure pct00005
수학식 3과 비교하면 각 서빙셀별로 파라미터가 주어지는 차이가 있다. 즉, MPUSCH,c(i)는 서빙셀 c의 서브프레임 i에 대한 PUSCH 자원 할당의 대역폭으로 자원 블록(RB)의 갯수로 표현된다. PO _ PUSCH ,c,fc(i)는 상위 계층 신호로 주어지는 파라미터이다. αc는 경로 손실(PL)에 적용되는 가중치, ΔTF ,c(i)는 MCS에 관련된 파라미터로 상위 계층 신호로 주어지는 신호이다. PH는 타입 1(type 1)과 타입 2로 구분될 수 있는데, 타입 1은 PUSCH 전송이 있는 경우이고, 타입 2는 PUSCH 및 PUCCH 전송이 잇는 경우의 PH이다. 단말은 프라이머리 셀에 대해서는 타입 1 PH 및/또는 타입 2 PH를 전송할 수 있고, 세컨더리 셀에 대해서는 타입 1 PH를 전송할 수 있다.
단말은 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸 정보를 기지국으로 전송한다(S850). 즉, 단말은 종래와 달리 파워 헤드룸 정보만을 전송하는 것이 아니라 각 서빙셀(요소 반송파) 별 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸 정보를 함께 전송한다. 이 때 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸 정보는 활성화된 서빙셀에 대해서만 전송될 수 있다. 이 때, 최대 전송 전력 값은 다양한 방법으로 전송될 수 있다.
예를 들어, 직접적으로 최대 전송 전력 값이 전송될 수 있다. 이는 최대 전송 전력 값 자체를 전송할 수도 있고, 예를 들어, 인덱스와 전력 값이 규정된 테이블을 미리 약속하고, 상기 인덱스를 예컨대 6비트로 전송하여 최대 전송 전력 값을 알려줄 수도 있다.
또는 간접적으로 최대 전송 전력 값을 기지국이 알 수 있도록 할 수도 있다. 예를 들어, 상기 전력 결정 정보는 기지국과 단말이 모두 알수 있는 정보이다. 따라서, 전력 결정 정보에 포함된 일부 파라미터의 값을 미리 약속된 값으로 가정하고 계산되는 최대 전송 전력 값은 기지국과 단말이 미리 알 수 있다. 그러면, 단말은 미리 약속된 값을 가정하고 계산된 최대 전송 전력 값과 단말이 가변적으로 결정한 최대 전송 전력 값과의 차이를 전송할 수 있다. 이 때, 테이블에 인덱스와 차이값(dB)을 미리 정의한 후, 인덱스 값 만을 전송하는 방법도 가능하다.
또는 단말은 기지국으로 최대 전송 전력 값을 알 수 있도록 일부 파라미터의 값을 전송할 수도 있다. 예를 들면, 수학식 2에서 적용되는 MPR 값, A_MPR 값을 기지국으로 전송하여 기지국으로 하여금 단말의 최대 전송 전력 값을 알 수 있도록 할 수 있다.
상술한 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸 정보는 L1 물리 계층 신호, L2(MAC) 계층 신호, 또는 RRC와 같은 상위 계층 신호로 전송될 수 있다. MAC 계층 신호로 전송되는 경우, MAC(media access control) PDU(protocol data unit)의 제어 요소(control element, CE)로 전송될 수 있다. MAC CE에는 셀 인덱스 i를 가지는 서빙셀의 활성화 여부를 나타내는 필드, 활성화된 서빙셀에 대한 파워 헤드룸 정보, 상기 파워 헤드룸 정보의 계산에 사용된 셀 별 최대 전송 전력 값 등을 포함할 수 있다. 각 셀 별 파워 헤드룸 정보 및 최대 전송 전력 값은 MAC CE 내에서 미리 정해진 포맷 상의 위치에서 전송될 수 있다. 어느 서빙셀에 대해 파워 헤드룸 정보 및 최대 전송 전력 값이 전송되는지는 상기 서빙셀의 활성화 여부를 나타내는 필드에 의해 구분될 수 있다.
파워 헤드룸은 다음의 표와 같이 미리 정해진 테이블에서 정해진 값으로 전송될 수 있다.
Figure pct00006
표 2를 참조하면, 파워 헤드룸은 -23dB에서 +40dB의 범위내에 속한다. 예를 들어, 파워 헤드룸을 6비트로 표현하면, 26=64가지의 인덱스를 나타낼 수 있는 바, 파워 헤드룸은 총 64개의 수준(level)으로 구분될 수 있다. 파워 헤드룸을 표현하는 비트가 0(즉, 6비트로 나타내면 '000000')이면 파워 헤드룸이 -23≤PPH≤-22dB임을 나타낸다.
상기 표 2에서 음수로 표현되는 값은, 상향링크 그랜트를 통해 할당받은 무선 자원이 단말이 가용할 수 있는 전송 전력보다 더 많은 전송 전력을 요구한다는 것을 기지국에게 알리는 것이다. 단말의 파워 헤드룸 보고값이 음수인 경우, 기지국은 상기 단말에 대한 다음 상향링크 그랜트에서는 무선 자원을 줄일 수 있다. 예를 들면, 주파수 영역에서 할당되는 자원블록의 수를 줄이거나 MCS 레벨을 낮출 수 있다.
기지국은 상향링크 스케줄링을 수행한다(S860). 기지국은 단말로부터 요소 반송파 별로 리포트되는 최대 전송 전력 및 파워 헤드룸 정보를 이용하여 단말에게 전송 전력의 여유가 있는지 여부를 정확히 알 수 있다. 즉, 종래 기술과 달리 기지국은 단말이 결정한 각 요소 반송파 별 최대 전송 전력 값을 알 수 있으므로 파워 헤드룸 정보의 기준이 되는 값을 보다 정확히 알 수 있는 장점이 있다. 기지국은 복수의 요소 반송파에 대한 최대 전송 전력, 파워 헤드룸 값을 기반으로 단말이 최종적으로 전송하는 전송 전력의 합이 단말의 사용 가능한 최대 전송 전력에 근접하는지 여부를 판단할 수 있다. 기지국은 만약 단말에게 전송 전력의 여유가 있다면 다음 상향링크 전송에는 보다 많은 자원블록을 할당하고, MCS 레벨을 높일 수 있다.
기지국은 단말에게 상향링크 그랜트를 전송한다(S870). 이 때, 기지국은 상기 상향링크 스케줄링에 따라 변경된 MCS, TPC 정보 등을 포함하여 전송할 수 있다
이하에서는 다중 반송파 시스템에서 단말이 1. 파워 헤드룸 정보 또는 2. 파워 헤드룸 정보 및 최대 전송 전력을 전송하는 방법에 대해 설명한다. 이하에서, PHI는 파워 헤드룸 정보만을 의미할 수도 있고, 파워 헤드룸 정보 및 최대 전력 전송 값을 모두 포함하는 것을 의미할 수도 있다.
다중 반송파 시스템에서는 교차 반송파 파워 헤드룸 보고(PHR)가 사용될 수 있다. 종래 3GPP Rel-8에서는 상향링크에 하나의 반송파가 사용되었고, 그 결과 파워 헤드룸 정보(PHI)이 하나의 상향링크 반송파를 통해서만 전송되었지만 LTE-A에서는 다수의 상향링크 요소 반송파가 단말에게 할당될 수 있다. 이 때, LTE-A에서는 특정 상향링크 요소 반송파의 PHI가 Rel-8처럼 해당 상향링크 요소 반송파의 PUSCH를 통해서 전송될 수도 있지만 다른 상향링크 요소 반송파의 PUSCH로 전송될 수도 있다.
예를 들어, 단말에게 할당된 UL CC가 UL CC#1, UL CC#2, UL CC#3과 같이 3개일 수 있다. 단말은 UL CC#1에서 PHI을 전송하기로 한 시점에 UL CC #1의 PUSCH 전송이 없더라도 만약 다른 UL CC 즉, UL CC#2 나 UL CC #3에서 PUSCH 전송이 있다면 UL CC#2 또는 UL CC#3을 통해 PH을 전송할 수 있다. 이처럼, UL CC의 PHI를 상기 UL CC가 아닌 다른 UL CC를 통해 전송할 수 있는 PHR을 교차 반송파 PHR이라 칭한다. 교차 반송파 PHR을 허용할 경우 특정 UL CC에서 PHI가 전송될 시점에 해당 UL CC의 PUSCH 전송이 없는 경우에도 다른 UL CC에서는 PUSCH 전송이 있을 수 있으므로 PHI의 드랍(drop) 확률이 줄어든다. 따라서, 기지국은 단말의 전송 전력을 보다 정확히 할 수 있게 된다.
교차 반송파 PHR에서는 PHI에 CI(carrier indicator) 정보를 함께 전송하여 PHI가 어떤 UL CC에 대한 것인지를 기지국이 알수 있게 할 수 있다.
＜다중 반송파 시스템에서 PHI 전송을 위한 설정 방법＞
기지국은 다중 반송파 시스템에서 PHI 전송을 위한 설정을 할 때 1. 요소 반송파 별로 시그널링하여 각각 설정하는 방법, 2. 모든 요소 반송파에 대해 하나의 시그널링을 통해 설정하는 방법, 3. 상기 1과 2의 방법을 혼용하는 방법과 같이 3가지 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
도 9는 요소 반송파 별로 시그널링하여 PHR를 요소 반송파 별로 각각 설정하는 방법을 예시한다.
도 9를 참조하면, 기지국은 단말에게 할당된 각 UL CC 별로 PHR에 대한 설정정보를 시그널링하여 독립적으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 각 UL CC에 링크된 DL CC를 통해 각각 PHR에 대한 설정 정보를 시그널링할 수 있다. 그러면, 각 UL CC 별로 PHI의 전송 주기, 적용되는 오프셋 파라미터 등이 독립적으로 설정될 수 있다.
도 10은 하나의 시그널링을 통해 모든 요소 반송파에 대해 PHR을 설정하는 방법을 예시한다.
도 10을 참조하면, 기지국은 특정 DL CC를 통해 단말에게 할당된 모든 UL CC들에 대한 PHR에 대한 설정정보를 전송할 수 있다. 상기 특정 DL CC는 셀 별로 미리 정해진 DL CC일 수 있다.
다음으로, 상술한 1과 2의 방법을 혼용하는 방법은, 단말에게 할당된 복수의 UL CC 중에서 특정 UL CC에 대해서는 1의 방법과 같이 요소 반송파 별로 독립적으로 PHR을 설정하고, 그 외의 UL CC들은 하나의 설정정보 시그널링을 통해 PHR을 설정하는 방법이다. 예를 들어, 상기 특정 UL CC는 셀 내에서 미리 정해진 UL CC일 수 있다.
상술한 도 9 및 도 10에서는 각 UL CC에 대해 PHI가 전송되는 시간(즉, 서브프레임)이 서로 겹치지 않고, PHI 전송 횟수도 동일하게 설정되는 예를 설명하였으나, 이는 제한이 아니다. 즉, 복수의 UL CC에서 동시에 PHI가 전송되도록 설정될 수도 있고, UL CC 별로 PHI 전송 주기를 다르게 설정하여 PHI 전송 횟수를 다르게 설정할 수도 있다. 예컨대, 특정 UL CC의 채널 상태가 좋은 경우, 다른 UL CC에 비해 더 높은 빈도로 상향링크 데이터나 제어 신호가 전송될 수 있다. 이 때, 상기 특정 UL CC에서는 더 높은 빈도로 PHI를 전송하도록 설정할 수 있다.
＜교차 반송파 PHR의 적용 방법＞
교차 반송파 PHR을 적용하는 방법은 1. 모든 UL CC에 교차 반송파 PHR을 허용하는 방법과 2. 특정 UL CC에만 교차 반송파 PHR을 허용하는 방법이 있을 수 있다.
도 11은 모든 UL CC에 교차 반송파 PHR을 허용하는 경우를 예시한다.
도 11을 참조하면, 단말에게 할당된 UL CC는 UL CC#1, UL CC#2, UL CC#3이다. 이 경우, 모든 UL CC에 교차 반송파 PHR이 허용된다. 예를 들어, UL CC#1의 PHI 전송 시점에 UL CC#1의 PUSCH 전송이 없더라도, 다른 UL CC에 PUSCH 전송이 있으면 상기 다른 UL CC의 PUSCH를 통해 UL CC#1의 PHI를 전송할 수 있다. 마찬가지로 UL CC#2, UL CC#3에서도 PHI가 자신을 제외한 다른 UL CC를 통해 전송될 수 있다.따라서, PHI의 드랍 확률이 훨씬 줄어들게 된다.
도 12는 특정 UL CC에만 교차 반송파 PHR을 허용하는 경우를 예시한다.
도 12를 참조하면, 단말에게 할당된 UL CC는 UL CC#1, UL CC#2, UL CC#3이다. 이 때, 예를 들어 UL CC#1이 ACK/NACK, CQI(channel qualtity indicator), SR(scheduling request) 등과 같은 제어 정보의 전송이 집중되는 UL CC라면, UL CC#1에게는 교차 반송파 PHR을 허용하고 나머지 UL CC#2, UL CC#3은 교차 반송파 PHR을 허용하지 않을 수 있다. 즉, UL CC#1은 UL CC#2, UL CC#3의 PUSCH 전송 시점에 UL CC#2 또는 UL CC#3의 PUSCH를 통해 PHI를 전송할 수 있으나 UL CC#2 또는 UL CC#3에서는 자신을 제외한 다른 UL CC를 이용하여 PHI를 전송할 수 없다.
상기 예에서, UL CC#1이 상향링크 데이터 또는 제어 정보의 전송에 보다 자주 사용된다면 UL CC#1의 전력 제어의 중요성이 커진다. 따라서, 기지국은 UL CC#1에게는 교차 반송파 PHR을 허용하여 PHI 드랍 확률을 줄임으로써 전송 전력 제어의 신뢰성을 높일 수 있다.
특정 UL CC에 교차 반송파 PHR을 허용하는 경우, 만약 PUCCH 전송에 관한 PHI가 존재한다면 PUCCH 전송에 관한 PHI만 다른 UL CC로 교차 반송파 PHR을 허용하고, PUSCH PHI는 Rel-8과 같은 방식으로 해당 UL CC의 PUSCH 전송으로만 제한하는 방식도 고려할 수 있다.
＜복수 PUSCH의 동시 전송 시 PHR＞
교차 반송파 PHR을 허용하였을 경우, 특정 요소 반송파에 대한 PHI를 전송할 시점에서 복수의 요소 반송파에서 PUSCH가 전송될 수 있다. 이러한 경우, 상기 특정 요소 반송파의 PHI를 복수의 UL CC들 중 어느 UL CC의 PUSCH로 전송해야하는가를 결정할 필요성이 있다.
도 13은 하나의 UL CC에 대해 PHI을 전송할 시점에 복수의 UL CC에서 PUSCH가 전송되는 경우를 나타낸다.
도 13을 참조하면, UL CC#2의 PHI를 전송하는 시점에 UL CC#1 내지 UL CC#3에서 동시에 PUSCH가 전송될 수 있다. 이러한 경우 교차 반송파 PHR이 허용되므로 UL CC#2의 PHI는 UL CC#1 내지 UL CC#3 중 어느 UL CC로도 전송이 가능하지만, 기지국의 수신률을 높이기 위해서는 PHI에서 파워 헤드룸의 값이 양의 값을 갖는 UL CC를 통해 전송하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 파워 헤드룸의 값이 음의 값을 가지는 UL CC는 기지국이 요구하는 전력보다 낮은 전력으로 신호를 전송하는 것을 나타내기 때문이다. 따라서, 교차 반송파 PHR이 허용되고, PHI의 전송 시점에 복수의 UL CC를 통해 PUSCH가 동시에 전송되는 경우, PHI는 복수의 UL CC 중 가장 높은 파워 헤드룸을 가지는 UL CC를 통해 전송될 수 있다. 도 13에서 UL CC#2의 PHI를 전송하는 서브프레임에서 UL CC#3의 파워 헤드룸이 가장 크다면 UL CC#3의 PUSCH를 통해 UL CC#2의 PHI를 전송한다. 또한, UL CC#3의 PHI를 전송하는 서브프레임에서 UL CC#2의 파워 헤드룸이 가장 크다면 UL CC#2의 PUSCH를 통해 UL CC#3의 PHI를 전송한다. UL CC#1의 PHI를 전송하는 서브프레임에서 UL CC#1의 파워 헤드룸이 가장 큰 경우 UL CC#1의 PUSCH를 통해 PHI를 전송할 수 있다.
즉, 단말은 자신에게 할당된 복수의 UL CC 중 어느 하나의 UL CC에서 PHI 전송이 요구되고, 상기 PHI 전송이 요구되는 서브프레임에서 복수의 UL CC를 통한 PUSCH 전송이 수행되어야 하는 경우, 복수의 UL CC에 대해 파워 헤드룸을 비교한 후, 파워 헤드룸이 양의 값을 가지는 UL CC 중 어느 하나 또는 가장 큰 파워 헤드룸을 가지는 UL CC를 통해 상기 PHI를 전송할 수 있다. 이 때, 상기 PHI는 CIF(carrier indicatio field)를 포함할 수 있다.
＜추가적 PHR＞
PHI를 전송하는 목적은 단말이 사용하고 있는 전력이 얼마인지 기지국이 파악하여 다음 PUSCH 스케줄링 시에 적절히 MCS, 대역폭 등을 조절하기 위함이다. 만약 단말이 음수(마이너스 값을 가지는 dB)의 파워 헤드룸을 보고한다면, 기지국이 스케줄링한 전력이 단말이 최대로 전송할 수 있는 전력 값보다 큰 상황이므로 기지국은 음수의 파워 헤드룸을 보고한 단말에게 이후의 상향링크 그랜트에서는 MCS, 대역폭, TPC 등을 재조정하여 스케줄링해주어야 한다. 단말이 전력 제한에 걸려서 전력을 줄여서 전송하게 될 경우 기지국의 수신률이 열화되고 재전송 요청 확률이 높아지게 되므로 네트워크의 전체 처리량이 나빠진다. 이러한 점을 고려할 때, 단말이 전력 제한에 걸려있는 기간을 최소화 하는 것이 바람직하다.
이를 위해 단말은 기존의 PHR 이외에 추가적으로 파워 헤드룸이 가장 큰 요소 반송파 또는 파워 헤드룸이 가장 작은(음의 값을 포함) 요소 반송파의 PHI를 전송하는 방법을 제안한다.
도 14는 추가적인 PHR을 포함하는 PHR 방법을 나타낸다.
도 14를 참조하면, 단말에게 UL CC#1 내지 UL CC#3이 할당되어 있고, UL CC#1 내지 UL CC#3에서 각각 PHI의 전송이 설정되어 있다. 이 때, 기지국은 각 UL CC 별 PHI 전송 설정과 함께 최대 파워 헤드룸을 가지는 요소 반송파에 대한 PHI 전송에 대한 전송 설정을 추가할 수 있다. 즉, 기지국은 단말에게 할당된 3개의 UL CC에 대한 PHI 보고에 대한 설정에 추가적으로 최대 파워 헤드룸(또는 최소 파워 헤드룸)을 가지는 UL CC에 대한 PHI 보고를 설정할 수 있다. 따라서, 단말은 3개의 UL CC에 대해 4개의 PHR을 수행할 수 있다.
또는 기지국은 단말이 기존의 PHR을 수행하는 서브프레임에서 최대 파워 헤드룸을 가지는 UL CC의 PHI을 다중화하여 전송하도록 설정할 수 있다. 이러한 다중화는 다음과 같이 2가지 선택이 가능하다.
1. 모든 UL CC에서 PHI를 전송할 때 마다 가장 큰(또는 가장 작은) 파워 헤드룸을 가지는 UL CC의 PHI를 다중화하여 함께 전송할 수 있다. 또는 2. 특정 UL CC에서 PHI를 전송할 때에만 가장 큰(가장 작은) 파워 헤드룸을 가지는 UL CC의 PHI를 다중화하여 함께 전송할 수 있다. 상기 특정 UL CC는 셀 내에서 미리 정해진 UL CC일 수 있다. PHI는 CIF(carrier indicatio field)를 포함할 수 있다.
도 15는 기지국 및 단말을 나타내는 블록도이다.
기지국(100)은 프로세서(processor, 110), 메모리(memory, 120) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 130)를 포함한다. 프로세서(110)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(110)는 단말에게 PDCCH를 통해 상향링크 그랜트를 전송하고, RRC 신호와 같은 상위 계층 신호를 통해 전력 결정 정보를 전송한다. 또한, 단말로부터 수신한 서빙셀 별 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸 정보를 기반으로 단말의 전력 상황을 파악한 후 그에 따른 상향링크 스케줄링을 수행한다. 상향링크 스케줄링 수행 후 프로세서(110)는 단말에게 상향링크 그랜트를 전송할 때 변경된 RB의 수, MCS 등을 적용한다.
메모리(120)는 프로세서(110)와 연결되어, 프로세서(110)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(130)는 프로세서(110)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
단말(200)은 프로세서(210), 메모리(220) 및 RF부(230)를 포함한다. 프로세서(210)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(210)는 기지국으로부터 전력 결정 정보를 수신하여, 전력 결정 정보 및 단말에 특정적인 파라미터를 이용하여 단말에 할당된 요소 반송파(또는 서빙 셀)에 대한 최대 전송 전력 값을 결정한다. 그리고, 최대 전송 전력 값과 단말의 상향링크 전송 전력을 기반으로 각 요소 반송파에 대한 파워 헤드룸을 추정하고, 최대 전송 전력 값과의 차이인 파워 헤드룸을 계산한다. 그리고, 프로세서(210)는 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸을 기지국으로 전송한다.
메모리(220)는 프로세서(210)와 연결되어, 프로세서(210)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(230)는 프로세서(210)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
프로세서(110,210)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(120,220)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(130,230)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(120,220)에 저장되고, 프로세서(110,210)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(120,220)는 프로세서(110,210) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(110,210)와 연결될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 다중 반송파 시스템에서 단말에 의한 파워 헤드룸(power headroom, PH)의 전송방법에 있어서,
    기지국으로부터 전력 결정 정보를 수신하는 단계;
    상기 전력 결정 정보 및 단말 특정적 파라미터를 이용하여 복수의 서빙셀(serving cell)에 대한 복수의 최대 전송 전력 값을 결정하는 단계;
    상기 복수의 최대 전송 전력 값을 기반으로 복수의 파워 헤드룸을 결정하는 단계; 및
    상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸 각각은 상기 복수의 서빙셀 각각에 대해 결정되어 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전력 결정 정보는 상기 단말에게 허용된 최대 출력 전력을 알려주는 정보(PEMAX)를 포함하고, 상기 복수의 서빙셀 각각에 대한 최대 전송 전력 값(PCMAX ,c)을 기반으로 상기 복수의 서빙셀 각각에 대한 파워 헤드룸을 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 단말 특정적 파라미터는 상기 단말의 최대 출력 전력에 대해 허용된 최대 전력 감소값(maximum power reduction,MPR)을 포함하며, 상기 최대 전력 감소값은 상기 단말의 변조 방식 및 전송 대역 설정에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸은 MAC(media access control) PDU(protocol data unit)을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 기지국으로부터 상기 단말을 위한 상향링크 스케줄링 할당 정보를 포함하는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸은 상기 상향링크 그랜트에서 지시하는 무선자원을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸은 상기 복수의 서빙셀 중 어느 서빙셀에 대한 것인지를 나타내는 반송파 지시 필드(carrier indication field, CIF)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 최대 전송 전력 값은 상기 전력 결정 정보만으로 결정된 전력 값과 상기 전력 결정 정보 및 상기 단말 특정적 파라미터를 이용하여 결정된 전력 값 간의 차이 값으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 서빙셀에 복수의 상향링크 반송파가 포함되는 경우,
    상기 단말이 상기 복수의 상향링크 반송파 각각에 대한 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 파워 헤드룸 중 최대 값 또는 최소 값을 가지는 상향링크 반송파에 대한 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 최대 값 또는 최소 값을 가지는 상향링크 반송파에 대한 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸은, 상기 복수의 상향링크 반송파 중 어느 하나의 상향링크 반송파에 대한 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸이 전송될 때 다중화되어 함께 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 최대 값 또는 최소 값을 가지는 상향링크 반송파에 대한 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸은, 상기 복수의 상향링크 반송파 중 어느 하나의 상향링크 반송파에 대한 최대 전송 전력 값 및 파워 헤드룸이 전송되는 서브프레임과 다른 서브프레임에서 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸이 전송되는 서브프레임에서, 상기 복수의 서빙셀 중 가장 큰 파워 헤드룸을 가지는 서빙셀을 통해 상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸이 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 전력 결정 정보는 RRC 신호를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    주기적 PHR 타이머를 시작하는 단계; 및
    상기 주기적 PHR 타이머가 만료되면, 상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. PHR 금지 타이머를 시작하는 단계; 및
    상기 PHR 금지 타이머가 만료되고, 상기 복수의 서빙셀 중 적어도 하나의 활성화된 서빙셀에서 측정한 경로손실이 설정된 경로 손실 변화량보다 더 변화하는 경우, 상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 무선신호를 송수신하는 RF부; 및
    상기 RF부에 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
    기지국으로부터 전력 결정 정보를 수신하고, 상기 전력 결정 정보 및 단말 특정적 파라미터를 이용하여 복수의 서빙셀(serving cell)에 대한 복수의 최대 전송 전력 값을 결정하고, 상기 복수의 최대 전송 전력 값을 기반으로 복수의 파워 헤드룸을 결정하고, 상기 복수의 최대 전송 전력 값 및 상기 복수의 파워 헤드룸을 상기 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 단말.
KR1020127021792A 2010-02-25 2011-02-25 다중 반송파 시스템에서 파워 헤드룸 정보의 전송장치 및 방법 KR101392601B1 (ko)

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