KR20130104500A - 단말의 상향 링크 송신 전력을 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상향 링크 송신 전력을 제어하여 이종 네트워크 환경의 간섭 전력량을 줄이는 방법 및 장치에 대한 것으로, 서빙 기지국의 상향 링크 송신 전력 제어 방법은, 단말에게 가장 큰 세기의 신호를 보내는 제 1 인접 기지국에 대한 신호 측정 보고를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 상향링크 송신 전력 계산에 사용될 경로 손실 값을 포함하는 제어 신호를 상기 단말에게 전송하는 단계; 상기 단말에 대한 스케쥴링 정보를 상기 단말 및 상기 제 1 인접 기지국에게 전송하는 단계; 및 상기 제 1 인접 기지국이 수신한 상기 단말의 상향 링크 신호를 상기 제 1 인접 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 단말과 인접한 소형 기지국을 기준으로 상향링크 송신 전력을 조정할 수 있으며, 소형 기지국이 단말의 상향링크 신호를 수신하고 매크로 기지국으로 포워할 수 있어, 단말의 수신 QoS는 유지되면서 간섭 전력량이 최소화될 수 있는 효과가 있다.

Description

단말의 상향 링크 송신 전력을 제어하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS TO CONTROL UPLINK TRANSMISSION POWER OF THE TERMINAL}
본 발명은 단말의 상향 링크 송신 전력을 제어하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 이종 네트워크 (Heterogeneous Network) 환경에서 단말의 상향링크 송신 전력을 효율적으로 제어하여, 간섭 전력량을 줄이는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다.
근래에는 차세대 이동통신 시스템 중 하나로 3GPP에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE는 2010년 정도를 상용화 목표로 해서, 현재 제공되고 있는 데이터 전송률보다 높은 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 논의 중이다.
한편, 데이터 서비스는 음성 서비스와 달리 전송하고자 하는 데이터의 양과 채널 상황에 따라 할당할 수 있는 자원 등이 결정된다. 따라서 이동통신 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서는 스케줄러에서 전송하고자 하는 자원의 양과 채널의 상황 및 데이터의 양 등을 고려하여 전송 자원을 할당하는 등의 관리가 이루어진다. 이는 차세대 이동통신 시스템 중 하나인 LTE에서도 동일하게 이루어지며 기지국에 위치한 스케줄러가 무선 전송 자원을 관리하고 할당한다.
최근 LTE 통신 시스템에 여러 가지 신기술을 접목해서 전송 속도를 향상시키는 진화된 LTE 통신 시스템(LTE-Advanced, LTE-A)에 대한 논의가 본격화되고 있다. 상기 새롭게 도입될 기술 중에는 Hetnet (Heterogeneous Network) 환경을 엄두에 둔 것들도 있다.
Hetnet 이란 다중 셀, 즉, 매크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀 등 다양한 크기와 성능을 가진 셀들로 구성된 무선망을 일컫는다. 이와 같은 다양한 형태의 셀들은 유기적이고 효율적으로 연동하여, 단말에게 최상의 서비스를 제공할 수 있다. Hetnet 환경에서 단말의 이동성에 따라, 최적의 성능을 얻을 수 있도록, 핸드오버 기술 등을 개선시킬 수 있으며, 무선 자원을 적절히 스케줄링하여, 피코 셀이나 펨토 셀의 서비스 영역을 조정할 수도 있다. 또한, 한 단말의 신호는 다수의 기지국 또는 수신기에 의해 수신되어 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것이다. 특히 본 발명은 단말이 매크로 기지국을 서빙 셀로 하고 있으나 피코 기지국 등 소형 기지국에 인접해 있는 경우, 인접한 소형 기지국을 기준으로 상향링크 송신전력을 조정할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가 본 발명은 소형 기지국이 단말의 상향 링크 신호를 수신하고 이를 매크로 기지국에게 포워딩할 수 있도록 하여, 단말의 QoS는 유지하면서 다른 셀에 미치는 간섭 전력량을 최소화할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 서빙 기지국의 상향 링크 송신 전력 제어 방법은, 단말에게 가장 큰 세기의 신호를 보내는 제 1 인접 기지국에 대한 신호 측정 보고를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 상향링크 송신 전력 계산에 사용될 경로 손실 값을 포함하는 제어 신호를 상기 단말에게 전송하는 단계; 상기 단말에 대한 스케쥴링 정보를 상기 단말 및 상기 제 1 인접 기지국에게 전송하는 단계; 및 상기 제 1 인접 기지국이 수신한 상기 단말의 상향 링크 신호를 상기 제 1 인접 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 실시예를 따르는 단말의 상향 링크 송신 전력 제어 방법은, 단말에게 가장 큰 세기의 신호를 보내는 제 1 인접 기지국에 대한 신호 측정 보고를 서빙 기지국에 전송하는 단계; 상향 링크 송신 전력 계산에 사용될 경로 손실 값을 포함하는 제어 신호를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 경로 손실 값을 적용하여 상향 링크 송신 전력을 계산하는 단계; 스케쥴링 정보를 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 상향 링크 송신 전력을 적용하여 상향 링크 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가 본 발명의 상향 링크 송신 전력을 제어하는 서빙 기지국의 장치는 단말과 신호를 송수신 하는 송수신기; 및 상기 단말에게 가장 큰 세기의 신호를 보내는 제 1 인접 기지국에 대한 신호 측정 보고를 상기 단말로부터 수신하고, 상향링크 송신 전력 계산에 사용될 경로 손실 값을 포함하는 제어 신호를 상기 단말에게 전송하고, 상기 단말에 대한 스케쥴링 정보를 상기 단말 및 상기 제 1 인접 기지국에게 전송하며, 상기 제 1 인접 기지국이 수신한 상기 단말의 상향 링크 신호를 상기 제 1 인접 기지국으로부터 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 상향 링크 송신 전력을 제어하는 단말의 장치는 기지국과 신호를 송수신하며 서빙 기지국 또는 인접 기지국에 대한 신호 측정을 수행하는 송수신기; 및 단말에게 가장 큰 세기의 신호를 보내는 제 1 인접 기지국에 대한 신호 측정 보고를 서빙 기지국에 전송하고, 상향 링크 송신 전력 계산에 사용될 경로 손실 값을 포함하는 제어 신호를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하며, 상기 경로 손실 값을 적용하여 상향 링크 송신 전력을 계산하고, 스케쥴링 정보를 서빙 기지국으로부터 수신하며, 상기 상향 링크 송신 전력을 적용하여 상향 링크 신호를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 매크로 기지국을 서빙 기지국으로 하는 단말이 인접한 소형 기지국을 기준으로 상향링크 송신전력을 조정할 수 있어 다중 셀의 간섭 전력량이 최소화될 수 있는 효과가 있다.
나아가 본 발명에 따르면, 매크로 기지국이 단말의 상향 링크 신호를 소형 기지국으로부터 수신할 수 있어, 상향링크 송신전력 조정에도 불구하고 단말의 수신 QoS는 유지되는 효과가 있다.
도 1은 이종 네크워크 환경에서 매크로 셀과 피코 셀이 혼재한 경우, 발생할 수 있는 간섭을 표시하는 도면.
도 2는 매크로 기지국, 단말, 소형 기지국 사이에 본 발명의 실시예에 따라 단말의 상향링크 송신전력을 제어하는 과정을 도시하는 순서도.
도 3은 매크로 기지국에서 본 발명의 실시예에 따라 단말의 상향링크 송신전력을 제어하는 과정을 도시하는 순서도.
도 4는 단말에서 본 발명의 실시예에 따라 상향 링크 송신 전력을 제어하는 과정을 도시하는 순서도.
도 5는 단말이 제 1 인접 기지국에서 이탈하는 경우, 경로 손실 값을 매크로 기지국의 순방향 경로 손실 값으로 변경하는 과정을 도시하는 순서도.
도 6은 단말이 제 1 인접 기지국에서 제 2 인접 기지국의 인접 범위로 이동하는 경우, 경로 손실 값을 제 2 인접기지국의 순방향 경로 손실 값으로 변경하는 과정을 도시하는 순서도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구성을 설명하기 위한 블록도.
본 발명은 이하에 기재되는 실시예들의 설명 내용에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가해질 수 있음은 자명하다. 그리고 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 널리 알려져 있고 본 발명의 기술적 요지와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
한편, 첨부된 도면에서 동일한 구성요소는 동일한 부호로 표현된다. 그리고 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시될 수도 있다. 이는 본 발명의 요지와 관련이 없는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 명확히 설명하기 위함이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다.
본 명세서에서 기지국의 인접 범위란, 기지국의 서비스 커버리지는 벗어나지만 상당히 근접하여, 해당 영역에 단말이 존재하는 경우 단말의 송신 전력이 기지국에게 간섭원으로 작용할 수 있는 영역을 말한다.
본 발명에서 소형 기지국은 RRH(Remote Radio Head), pico, femto, relay 등으로 예시되는 low power nodes를 의미하며, 본 명세서는 소형 기지국으로 피코 셀을 예시하여 설명하나 이에 한정되지 않음을 유의해야 한다.
본 발명은 이종 네크워크(heterogeneous network, HetNet) 환경에서, 단말의 상향링크 송신 전력을 효율적으로 제어하여 간섭 전력량을 줄이는 방법 및 장치에 관한 것이다.
여러 형태의 셀들이 혼재되어 구성된 Hetnet 환경에서는 매크로 기지국과 소형기지국의 전송 파워의 차이로 인해 셀간 간섭이 발생할 수 있다는 문제가 있다. 따라서 이러한 간섭 전력량을 줄이는 노력이 필요하다.
본 발명에서는 큰 서비스 영역을 가진 매크로 기지국과 이보다 작은 서비스 영역을 가진 소형 기지국이 혼재한 경우, 간섭 전력량을 줄이기 위해 매크로 기지국과 소형 기지국이 협력하여 단말의 송신 전력을 최소화하는 방안을 제시한다.
도 1은 이종 네크워크 환경에서 매크로 셀과 피코 셀이 혼재한 경우, 발생할 수 있는 간섭을 표시하는 도면이다.
매크로 셀 기지국(100)은 1 km 내외의 넓은 서비스 영역을 가진다. 이에 반해, 피코 셀 기지국(105)의 서비스 영역은 500 m 이하에 불과하다. 한편, 도 1에서 도시된 단말(110)은 서빙 셀로 매크로 셀에 연결되어 있지만 피코 기지국의 인접 범위에 존재한다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 매크로 셀 기지국과 상당한 거리에 떨어져 있지만, 피코 기지국과 근접한 거리에 위치한 단말(110)이 매크로 셀 기지국에 연결하여 통신을 수행하는 경우, 단말의 송신 전력은 소형 기지국에게 간섭원으로 작용할 수 있다. 단말(110)은 매크로 셀 기지국에 수신되는 최소 전력 요구사항을 만족하기 시키기 위해 비교적 높은 송신 전력을 설정하여 통신을 시도하게 되기 때문이다.
이러한 높은 송신 전력은 근거리에 위치한 피코 셀 기지국(105)에게 큰 간섭원으로 작용하여, 피코 셀 기지국과 이를 서빙 셀로 하는 단말간의 통신을 간섭할 수 있다. 이러한 간섭은 궁극적으로 통신 품질을 떨어뜨리고, 용량을 제한하는 요소가 된다.
Hetnet 시나리오에서, 한 단말의 신호는 다수의 기지국 또는 수신기에 의해 수신될 수 있다. 본 발명에서는 매크로 셀 기지국과 피코 셀 기지국이 유기적으로 연동하여, 단말이 매크로 셀 기지국에 연결되더라도, 피코 셀 기지국이 단말의 신호를 수신할 수 있으며, 이를 매크로 셀 기지국에게 포워딩할 수 있는 기능을 제안한다.
본 발명에서 단말의 신호를 다수의 기지국이 수신하는 부분은 종래의 소프트 핸드오버 기술과 유사한 점이 있다. 그러나 소프트 핸드오버 기술은 본래 단말의 이동성을 지원하기 위한 것으로 각 기지국으로부터 수신된 신호는 기지국들을 제어하는 제어기에서 combining된다.
반면, 본 발명에서는 서빙 기지국 이외의 기지국이 수신한 단말의 신호는 서빙 기지국으로 포워딩된다. 즉, 피코 셀 기지국은 일종의 매크로 셀의 중계기와 같은 역할을 수행하게 된다. 또한 단말의 송신 전력량 제어와 피코 셀 기지국의 단말 신호 수신을 위한 제어 모두를 매크로 셀 기지국에서 맡아 처리한다.
단말이 피코 셀 주변에 위치할 경우, 피코 셀로의 채널 상태는 매크로 셀보다 더 양호할 수 있다. 단말이 매크로 셀을 서빙 셀로 하더라도, 피코 셀 기지국이 단말의 신호를 수신할 수 있다면, 피코 셀은 매크로 셀보다 양호하게 단말의 신호를 수신할 수 있을 것이다.
이 때, 피코 셀이 단말의 신호를 수신하여 이를 매크로 셀 기지국에 포워딩 한다면, 단말의 상향링크 전력량은 피코 셀을 기준으로 조정해도 해당 단말의 수신 QoS는 변화가 없다. 나아가, 해당 단말의 신호가 무선망 내의 다른 셀에 미치는 상향링크 간섭량은 줄어들 것이다.
종래의 LTE 시스템에서 단말의 상향링크 송신 전력량은 다음의 수학식에 의해 계산된다.
Figure pat00001
서빙 셀 c 에서 i번째 PUSCH subframe의 송신전력량 PPUSCH ,c(i)는 최대 역방향 송신 전력 PCMAX ,c(i), 자원 블록의 수 MPUSCH ,c(i), MCS로부터 유도되는 power offset △TF ,c, 경로 손실 PLc, fc(i) (accumulated TPC commands)에 의해 계산된다.
PPUSCH ,c(i)는 최대 역방향 송신 전력 PCMAX ,c(i)을 초과할 수 없다. 상기 수식에서 fc(i)는 서빙 셀 c의 전송 출력 조정 명령(Transmission Power Control)의 누적 값이다. PO _ PUSCH ,C는 상위 계층에서 파라메터로서, cell-specific 및 UE-specific 값의 합으로 이루어진다. 일반적으로 PO _ PUSCH ,C는 semi-persistent scheduling, dynamic scheduling, random access response등의 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 전송 종류에 따라 다른 값이 적용된다.
αc는 상위 계층에서 제공되는 3-bit cell-specific 값으로 역방향 전송 출력 계산 시 경로 손실에 적용하는 가중치이다. 즉, αc 값이 높을수록 경로 손실이 역방향 전송 출력에 더 많은 영향을 미치며, PUSCH 전송 종류에 따라 적용하는 값이 제한된다. j 값은 PUSCH의 종류를 나타내는데 사용된다. J=0일 때에는 semi-persistent scheduling, j=1일 때에는 dynamic scheduling, j=2일 때에는 random access response을 각각 나타낸다.
상기 수식에서 PLc는 셀의 경로 손실로, 역방향 전송 출력 결정에 사용되는 경로 손실은 해당 셀의 순방향 채널의 경로 손실을 적용한다.
종래의 기술에서 경로 손실 PLc 은 서빙 매크로 셀의 순방향 채널의 경로 손실을 적용한다. 그러나, Hetnet 환경에서 단말이 피코 셀 주변에 위치하고, 피코 셀 기지국이 단말의 신호를 수신할 수 있다면, 피코 셀의 순방향 채널의 경로 손실을 적용하여도 해당 단말의 수신 QoS을 만족시킬 수 있다. 이는 단말의 송신 전력량이 줄어들고, 동시에 해당 단말의 신호가 무선망 내의 다른 셀에 미치는 상향링크 간섭량이 줄어듬을 의미한다.
본 발명에서는 피코 셀 기지국이 매크로 셀 기지국에 연결된 단말의 신호를 수신하여 이를 구별할 수 있고, 또한 수신 신호를 매크로 셀 기지국으로 포워딩하는 매크로 셀 기지국과 피코 셀 기지국의 연동을 제안한다.
이때, 매크로 셀 기지국은 단말이 보고하는 피코 셀의 측정 정보를 바탕으로 단말의 송신 전력 계산에 사용되는 경로 손실 값 PLc을 결정한다. 즉, 즉, PLc으로 매크로 셀의 순방향 채널의 경로 손실을 적용할지, 또는 피코 셀의 순방향 채널의 경로 손실을 적용할지를 결정한다. 그리고 피코 셀 기지국이 단말의 신호를 수신하여 매크로 셀 기지국에게 포워딩하지만, 제어 신호 전송을 위한 PUCCH의 송신 전력은 여전히 매크로 셀 기지국에 수신될 수 있도록 결정된다.
도 2는 매크로 기지국, 단말, 소형 기지국 사이에 본 발명의 실시예에 따라 단말의 상향링크 송신전력을 제어하는 과정을 도시하는 순서도이다.
도 2에서 도시된 본 발명의 실시예는 매크로 셀 기지국(205)이 PLc값으로 피코 셀의 순방향 채널의 경로 손실을 적용하도록 단말(200)에 지시하는 것을 특징으로 한다. 이는 단말이 피코 셀 주변으로 이동하는 경우에 적용될 것이다.
단계 215에서 매크로 기지국(205)은 단말(200)에게 주변 피코 셀을 측정하라고 지시한다. 이 때, 피코 셀을 쉽게 구별하기 위하여 매크로 기지국(205)은 피코 셀만을 위한 PCI (Physical Cell Identification)을 따로 할당할 수도 있다.
단계 220에서 단말은 주변 피코 셀 중 가장 신호 세기가 큰 셀을 기지국(205)에게 보고한다. 이후, 기지국(205)은 보고된 측정 정보를 바탕으로, 단말의 송신 전력량 계산에 사용되는 PLc 값으로 피코 셀의 순방향 링크 경로 손실을 적용할지를 결정한다.
만약 매크로 기지국(205)이 PLc로 피코 셀의 순방향 링크 경로 손실 값을 적용하도록 결정한 경우, 단계 225에서 이를 단말(200)에게 지시한다. 이후 단말(220)은 상향 링크 송신 전력을 계산할 때, 피코 셀의 경로 손실 값을 PLc 값으로 적용한다.
단계 230에서 기지국(205)은 단말이 상향링크 정보를 전송할 수 있도록 스케줄링 정보를 단말(205)에게 전달한다. 이러한 스케줄링 정보는 RB (Radio Block)과 MCS등이 포함된다.
이와 동시에 단계 235에서 매크로 기지국(205)은 동일한 스케줄링 정보를 피코 셀(210)에게도 제공한다. 이는 피코 셀(210)이 해당 단말(200)의 신호를 수신해야 하기 때문이다. 단말의 송신 전력은 피코 셀에서 수신할 수 있도록 정해질 것이므로, 피코 셀은 반드시 해당 단말 신호를 수신할 수 있어야 하는데 단계 235은 이를 위한 것이다.
240 단계에서 단말(200)은 제공된 스케줄링 정보를 이용하여, PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)을 통해, 데이터를 전송한다. 이 신호는 매크로 셀 기지국뿐 아니라, 피코 셀 기지국에서도 수신된다. 앞서 설명한 바와 같이, 단말 송신 전력은 피코 셀 기지국의 수신 요구사항에 맞도록 조정된 상태이다. 따라서 매크로 셀 기지국이 수신하는 신호는 일반적으로 높은 에러율을 보이는 반면, 피코 셀 기지국은 양호한 수신 결과를 얻을 것이다.
단계 245에서 피코 셀 기지국(210)은 단말로부터 수신한 정보를 매크로 셀 기지국(205)에게 전달한다.
도 3은 매크로 기지국에서 본 발명의 실시예에 따라 단말의 상향링크 송신전력을 제어하는 과정을 도시하는 순서도이다.
단계 300에서 매크로 셀 기지국(205)은 주변 피코 셀을 측정할 것을 단말(200)에게 지시한다. 단계 305에서 매크로 기지국(205)은 단말(200)로부터 주변 피코 셀 중 가장 신호 세기가 큰 셀에 대한 보고를 수신한다.
단계 310은 매크로 기지국(205)이 PLc 값을 결정하는 단계이다. 즉, 기지국은 보고된 측정 정보를 바탕으로, 단말의 송신 전력량을 계산하기 위해 사용되는 PLc 값으로 피코 셀의 순방향 링크 경로 손실을 적용할지 여부를 결정한다.
만약 피코 셀의 순방향 링크 경로 손실을 PLc 값으로 적용하기로 결정한 경우, 매크로 기지국(205)은 325 단계에서 이를 단말(200)에게 지시한다. 이 후, 단말은 상향링크 송신 전력을 계산할 때, 피코 셀의 경로 손실을 적용할 것이다.
단계 330에서 기지국(205)은 단말이 상향링크 정보를 전송할 수 있도록 스케줄링 정보를 단말(200)에게 전달한다. 동시에 동일한 스케줄링 정보를 피코 셀(210)에게도 제공하는데, 앞서 설명한 바와 같이 피코 셀이 해당 단말의 신호를 수신할 수 있도록 하기 위해서이다.
이후 단말(200)은 제공된 스케줄링 정보를 이용하여, PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)을 통해, 데이터를 전송한다. 이 신호는 매크로 셀 기지국만 아니라, 피코 셀 기지국에서도 수신되며, 피코 셀 기지국은 이를 매크로 셀 기지국으로 포워딩 할 것이다.
단계 335에서 피코 셀 기지국(210)은 단말로부터 수신한 정보를 매크로 셀 기지국(205)에게 전달하고, 매크로 기지국(205)은 이를 수신한다.
한편, 단계 310에서 매크로 기지국(205)이 PLc 값으로 피코 셀의 순방향 링크 경로 손실을 적용하지 않기로 결정한 경우, 단말은 종래의 기술에 따라, 매크로 셀의 순방향 링크의 경로 손실 값을 이용하여 송신 전력을 결정한다. 이후, 단계 315에서 기지국(205)은 스케줄링 정보를 단말(200)에게 제공하며, 단계 320에서 단말로부터 신호를 수신한다.
도 4는 단말에서 본 발명의 실시예에 따라 상향 링크 송신 전력을 제어하는 과정을 도시하는 순서도이다.
단계 400에서 단말(400)은 기지국(405)으로부터 주변 피코 셀을 측정하라는 지시를 받는다. 단계 405에서 단말(400)은 주변 피코 셀들을 측정한다. 그리고 단계 410에서 가장 신호 세기가 큰 셀을 기지국(405)에게 보고한다.
단계 410은 기지국(405)으로부터 PLc 값에 대한 지시를 수신하는 단계이다.
단계 410에서 기지국으로부터 피코 셀의 순방향 링크 경로 손실을 적용하라는 지시가 있을 경우, 단계 435에서 단말(400)은 피코 셀의 경로 손실을 적용하여 상향링크 송신 전력을 계산한다.
그리고 단계 440에서 기지국(405)으로부터 스케쥴링 정보를 수신한다. 이후 단계 445에서 단말(400)은 수신한 스케줄링 정보 및 계산한 상향 링크 송신 전력을 적용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)을 통해, 데이터를 전송한다.
한편, 단계 410에서 기지국(405)으로부터 피코 셀의 순방향 링크 경로 손실을 적용과 관련된 지시를 받지 않는다면, 단계 420에서 단말(400)은 종래 기술에 따라 매크로 셀의 순방향 링크의 경로 손실 값을 이용하여 송신 전력을 결정한다. 그리고 단말은 단계 425에서 기지국으로부터 스케줄링 정보를 제공받고, 430 단계에서 데이터를 전송한다.
도 2, 도 3 및 도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르는 기지국(405)은 단말의 측정 결과 보고를 바탕으로, PLc 값으로 서빙 셀의 경로 손실 혹은 서빙 셀이 아닌 주변 셀의 경로 손실을 사용할지를 결정해서 단말에게 통보한다. 그리고 단말(400)은 기지국이 지시한 경로 손실을 이용해서 역방향 전송 출력을 결정한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단말은 기본적으로는 서빙 셀의 경로 손실을 적용해서 역방향 전송 출력을 결정한다. 그러나 기지국이 서빙 셀이 아닌 특정 셀의 경로 손실을 적용해서 역방향 전송 출력을 결정하도록 지시하면 해당 시점부터는 서빙 셀이 아닌 특정 셀의 경로 손실을 적용해서 역방향 전송 출력을 결정한다.
도 5는 단말이 제 1 인접 기지국에서 이탈하는 경우, 경로 손실 값을 매크로 기지국의 순방향 경로 손실 값으로 변경하는 과정을 도시하는 순서도이다.
단말은 한곳에 고정되어 있는 것이 아니라, 이동을 한다. 따라서, 단말이 pathloss reference 값으로 특정 피코 셀을 적용하고 있더라도, 피코 셀로부터 이탈하는 경우 pathloss reference는 변경되어야 할 것이다.
도 5는 단말이 피코 셀로부터 이탈 시, pathloss reference을 다시 매크로 셀의 순방향 경로 손실로 복원하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
단계 515에서 단말(500)이 피코 셀로부터 이탈하는 경우, 단계 520에서 피코셀의 수신 신호는 매우 약해지게 된다. 이러한 경우에도 단말이 계속 피코 셀의 pathloss reference 값을 적용하고 있다면, 단말의 송신 전력은 증가하게 될 것이다.
따라서, 이를 방지하기 위해, 단계 525에서 단말(500)은 PLc 값을 매크로 셀의 순방향 링크 경로 손실 값으로 변경한다. 그리고 단계 530에서 변경된 PLc 값을 이용하여 송신 전력을 계산하고, 피코 셀 측정 정보를 기지국 (505)에게 전달한다.
단계 535에서 기지국(505)은 매크로 셀의 순방향 링크 경로 손실을 PLc 값으로 적용하도록 단말(500)에게 최종 지시한다.
단계 540에서 기지국(505)이 스케줄링 정보를 단말(500)에게 제공하면, 이후 단계 545에서, 단말(500)은 매크로 셀의 순방향 링크 경로 손실을 적용한 송신 전력을 이용하여 신호를 전송한다.
도 6은 단말이 제 1 인접 기지국에서 제 2 인접 기지국의 인접 범위로 이동하는 경우, 경로 손실 값을 제 2 인접기지국의 순방향 경로 손실 값으로 변경하는 과정을 도시하는 순서도이다.
단말은 한곳에 고정되어 있는 것이 아니라, 이동을 한다. 따라서 단말(600)은 기존의 피코 셀(610)로부터 이탈하여 다른 피코 셀(665)로 이동할 수 있다. 이 경우에도 pathloss reference는 변경되어야 할 것이다.
도 6은 단말(600)이 제 1 소형 기지국(610)로부터 제 2 소형 기지국(665)으로 이동 시, pathloss reference을 새로운 소형 기지국(665)의 순방향 경로 손실로 변경하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 단계 615 내지 단계 645는 앞서 설명한 도 2와 동일한 과정을 따른다.
단말은 지속적으로 주변 셀들을 측정하고 있다. 따라서 단말의 위치가 변경된 경우, 기존의 피코 셀보다 더 큰 신호 세기를 제공해줄 수 있는 피코 셀을 찾을 수 있다. 단계 650 에서 단말(600)은 더 신호 세기가 양호한 피코 셀을 매크로셀 기지국(605)에게 보고한다.
만약 기지국이 송신 전력 계산에 적용되는 경로 손실 값을 변경하기로 판단하면, 이를 655 단계에서 단말에게 알린다. 즉, 기지국(605)은 단말(205)에게 PLc 값을 제 1 소형 기지국에서 제 2 소형 기지국의 순방향 링크 경로 손실 값으로 변경할 것을 지시한다.
이 후부터, 단말은 새로운 피코 셀(665)의 순방향 경로 손실을 송신 전력 계산을 위한 PLc값으로 이용한다. 또한 매크로 셀 기지국(605)은 단말의 스케줄링 정보를 새로운 피코 셀 기지국(665)에게 제공하여, 새로운 피코 셀 기지국이 해당 단말의 신호를 수신할 수 있게 한다. 따라서 단계 660에서 단말에게 제공된 스케줄링 정보는 단계 670에서 새로운 피코 셀에게도 제공된다. 단계 675 단계에서 단말은 PUSCH 전송을 수행하고, 이를 수신한 피코 셀 기지국 (665)은 680 단계에서 매크로 셀 기지국(605)에게 이를 포워딩한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7에서 도시된 바와 같이, 본발명의 실시예를 따르는 단말의 제어 장치는 송수신기(705), PH 계산부(715), 제어부(710), 다중화 및 역다중화 장치 (720), 제어 메시지 처리부(735) 및 각종 상위 계층 장치(725, 730)를 포함한다.
송수신기(705)는 순방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신하고 역방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송하는 역할을 수행한다.
제어부(710)는 송수신기가 제공하는 제어 신호, 예를 들어 역방향 그랜트에서 지시하는 스케줄링 정보에 따라서 다중화 및 역다중화 장치에게 MAC PDU 구성을 지시한다. 그리고 제어부(710)는 매크로 기지국으로부터 pathloss reference 적용에 대한 지시가 있을 경우, 해당 지시에 따라 피코 셀의 순방향 경로 손실 또는 매크로 셀의 순방향 경로 순실을 적용하여 송신 전력을 계산할 것을 지시한다. 해당 지시 여부는 제어 메시지 처리부에서 전달한 기지국의 지시자를 이용해서 판단한다.
송신 전력 계산부(715)는 제어부(710)의 제어에 따라서 단말 전송 출력을 계산하고 그 값을 제어부로 전달한다.
다중화 및 역다중화 장치(720)는 상위 계층 장치(725, 730)나 제어 메시지 처리부(735)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신기(705)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 장치나 제어 메시지 처리부로 전달하는 역할을 한다.
제어 메시지 처리부(735)는 네트워크가 전송한 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취한다. 예컨대 제어 메시지에 수납된 measurement configuration 정보를 제어부로 전달하거나, 측정 정보를 송수신기로 전달해서 상기 캐리어들이 송수신기에서 설정되도록 한다.
상위 계층 장치(725, 730)는 서비스 별로 구성될 수 있으며, FTP나 VoIP 등과 같은 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 장치로 전달하거나 역다중화 장치가 전달한 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달한다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
200, 500, 600 : 단말
205, 505, 605 : 매크로 기지국
210, 510, 610, 665 : 소형 기지국
705 : 송수신기
710 : 단말의 제어부
715 : 단말의 송신전력 계산부
720 : 단말의 다중화 및 역 다중화 장치
725, 730 : 단말의 상위 계층 장치
735 : 제어 메시지 처리부

Claims (22)

  1. 서빙 기지국이 단말의 상향링크 송신 전력을 제어하는 방법에 있어서,
    단말에게 가장 큰 세기의 신호를 보내는 제 1 인접 기지국에 대한 신호 측정 보고를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
    상향링크 송신 전력 계산에 사용될 경로 손실 값을 포함하는 제어 신호를 상기 단말에게 전송하는 단계;
    상기 단말에 대한 스케쥴링 정보를 상기 단말 및 상기 제 1 인접 기지국에게 전송하는 단계; 및
    상기 제 1 인접 기지국이 수신한 상기 단말의 상향 링크 신호를 상기 제 1 인접 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어 신호를 전송하는 단계는,
    상기 경로 손실 값으로 상기 제 1 인접 기지국의 순방향 채널의 경로 손실 값을 적용할 것을 지시하는 제어 신호를 전송하는 단계인 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 스케쥴링 정보를 전송하는 단계는,
    상기 제 1 인접 기지국이 상기 단말의 상향링크 신호를 수신할 수 있도록, 상기 스케쥴링 정보를 상기 제 1 인접 기지국에게 전송하는 단계인 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 신호 측정 보고를 수신하는 단계 이전에,
    인접 기지국 측정 지시를 포함하는 제어 신호를 상기 단말에게 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 상향 링크 신호를 수신하는 단계 이후에,
    상기 단말이 상기 제 1 인접 기지국의 인접 범위를 이탈한 경우, 상기 제 1 인접 기지국에 대한 신호 재측정 보고를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 경로 손실 값을 서빙 기지국의 순방향 채널의 경로 손실 값으로 변경할 것을 지시하는 제어 신호를 상기 단말에게 전송하는 단계; 및
    상기 단말의 스케쥴링 정보를 상기 단말에게 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 상향 링크 신호를 수신하는 단계 이후에,
    상기 단말이 상기 제 1 인접 기지국에서 제 2 인접 기지국의 인접 범위로 이동하는 경우, 상기 제 2 인접 기지국에 대한 신호 측정 보고를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 경로 손실 값을 상기 제 2 인접 기지국 순방향 채널의 경로 손실 값으로 변경할 것을 지시하는 제어 신호를 상기 단말에게 전송하는 단계; 및
    상기 단말에 대한 스케쥴링 정보를 상기 단말 및 상기 제 2 인접 기지국에게 전송하는 단계; 및
    상기 제 2 인접 기지국이 수신한 상기 단말의 상향 링크 신호를 상기 제 2 인접 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  7. 단말이 상향링크 송신 전력을 제어하는 방법에 있어서,
    단말에게 가장 큰 세기7의 신호를 보내는 제 1 인접 기지국에 대한 신호 측정 보고를 서빙 기지국에 전송하는 단계;
    상향 링크 송신 전력 계산에 사용될 경로 손실 값을 포함하는 제어 신호를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 경로 손실 값을 적용하여 상향 링크 송신 전력을 계산하는 단계;
    스케쥴링 정보를 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 상향 링크 송신 전력을 적용하여 상향 링크 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제어 신호는,
    상기 경로 손실 값으로 상기 제 1 인접 기지국의 순방향 채널의 경로 손실 값을 적용할 것을 지시하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 신호 측정 보고를 전송하는 단계 이전에,
    인접 기지국 측정 지시를 포함하는 제어 신호를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    인접 기지국의 신호를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 상향 링크 신호를 전송하는 단계 이후에,
    상기 단말이 상기 제 1 인접 기지국의 인접 범위를 이탈한 경우, 상기 경로 손실 값을 서빙 기지국의 순방향 채널의 경로 손실 값으로 변경하는 단계;
    상기 제 1 인접 기지국에 대한 신호 재측정 보고를 상기 서빙 기지국에게 전송하는 단계;
    상기 경로 손실 값을 서빙 기지국의 순방향 채널의 경로 손실 값으로 변경할 것을 지시하는 제어 신호를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 상향 링크 신호를 전송하는 단계 이후에,
    상기 단말이 상기 제 1 인접 기지국에서 제 2 인접 기지국의 인접 범위로 이동하는 경우, 상기 서빙 기지국에게 상기 제 2 인접 기지국 신호 측정 보고를 전송하는 단계;
    상기 경로 손실 값을 상기 제 2 인접 기지국 순방향 채널의 경로 손실 값으로 변경할 것을 지시하는 제어 신호를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 변경한 경로 손실 값을 적용하여 상향 링크 송신 전력을 계산하는 단계; 및
    상기 계산한 상향 링크 송신 전력을 적용하여 상향 링크 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  12. 서빙 기지국에서 단말의 상향 링크 송신 전력을 제어하는 장치에 있어서,
    단말과 신호를 송수신 하는 송수신기; 및
    상기 단말에게 가장 큰 세기의 신호를 보내는 제 1 인접 기지국에 대한 신호 측정 보고를 상기 단말로부터 수신하고, 상향링크 송신 전력 계산에 사용될 경로 손실 값을 포함하는 제어 신호를 상기 단말에게 전송하고, 상기 단말에 대한 스케쥴링 정보를 상기 단말 및 상기 제 1 인접 기지국에게 전송하며, 상기 제 1 인접 기지국이 수신한 상기 단말의 상향 링크 신호를 상기 제 1 인접 기지국으로부터 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치
  13. 제 12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 경로 손실 값으로 상기 제 1 인접 기지국의 순방향 채널의 경로 손실 값을 적용할 것을 지시하는 제어 신호를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제 1 인접 기지국이 상기 단말의 상향링크 신호를 수신할 수 있도록, 상기 스케쥴링 정보를 상기 제 1 인접 기지국에게 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 제어부는,
    인접 기지국 측정 지시를 포함하는 제어 신호를 상기 단말에게 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말이 상기 제 1 인접 기지국의 인접 범위를 이탈한 경우, 상기 제 1 인접 기지국에 대한 신호 재측정 보고를 상기 단말로부터 수신하고, 상기 경로 손실 값을 서빙 기지국의 순방향 채널의 경로 손실 값으로 변경할 것을 지시하는 제어 신호를 상기 단말에게 전송하며, 상기 단말의 스케쥴링 정보를 상기 단말에게 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말이 상기 제 1 인접 기지국에서 제 2 인접 기지국의 인접 범위로 이동하는 경우, 상기 제 2 인접 기지국에 대한 신호 측정 보고를 상기 단말로부터 수신하며, 상기 경로 손실 값을 상기 제 2 인접 기지국 순방향 채널의 경로 손실 값으로 변경할 것을 지시하는 제어 신호를 상기 단말에게 전송하고, 상기 단말에 대한 스케쥴링 정보를 상기 단말 및 상기 제 2 인접 기지국에게 전송하고, 상기 제 2 인접 기지국이 수신한 상기 단말의 상향 링크 신호를 상기 제 2 인접 기지국으로부터 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  18. 단말에서 상향링크 송신 전력을 제어하는 장치에 있어서,
    기지국과 신호를 송수신하며 서빙 기지국 또는 인접 기지국에 대한 신호 측정을 수행하는 송수신기; 및
    단말에게 가장 큰 세기의 신호를 보내는 제 1 인접 기지국에 대한 신호 측정 보고를 서빙 기지국에 전송하고, 상향 링크 송신 전력 계산에 사용될 경로 손실 값을 포함하는 제어 신호를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하며, 상기 경로 손실 값을 적용하여 상향 링크 송신 전력을 계산하고, 스케쥴링 정보를 서빙 기지국으로부터 수신하며, 상기 상향 링크 송신 전력을 적용하여 상향 링크 신호를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 제어 신호는,
    상기 경로 손실 값으로 상기 제 1 인접 기지국의 순방향 채널의 경로 손실 값을 적용할 것을 지시하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 제어부는,
    인접 기지국 측정 지시를 포함하는 제어 신호를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하고, 인접 기지국의 신호를 측정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말이 상기 제 1 인접 기지국의 인접 범위를 이탈한 경우, 상기 경로 손실 값을 서빙 기지국의 순방향 채널의 경로 손실 값으로 변경하고, 상기 제 1 인접 기지국에 대한 신호 재측정 보고를 상기 서빙 기지국에게 전송하며, 상기 경로 손실 값을 서빙 기지국의 순방향 채널의 경로 손실 값으로 변경할 것을 지시하는 제어 신호를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  22. 제 20항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말이 상기 제 1 인접 기지국에서 제 2 인접 기지국의 인접 범위로 이동하는 경우, 상기 서빙 기지국에게 상기 제 2 인접 기지국 신호 측정 보고를 전송하고, 상기 경로 손실 값을 상기 제 2 인접 기지국 순방향 채널의 경로 손실 값으로 변경할 것을 지시하는 제어 신호를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하며, 상기 변경한 경로 손실 값을 적용하여 상향 링크 송신 전력을 계산하고, 상기 계산한 상향 링크 송신 전력을 적용하여 상향 링크 신호를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
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