KR20140126686A

KR20140126686A - 빔포밍 시스템에서 상향링크 전력 제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20140126686A
Application number: KR20140048818A
Authority: KR
Inventors: 정수룡; 박정호; 유현규
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2014-04-23
Publication date: 2014-10-31
Also published as: KR102160693B1; US9544855B2; EP2989838A1; EP2989838B1; EP2989838A4; WO2014175664A1; US20140315594A1

Abstract

본 발명은, 빔포밍 시스템에서 상향링크 전력을 제어하는 방법에 있어서, 기지국의 수신 빔 별로 측정한 신호 품질을 기반으로 전력 제어 정보를 생성하여 단말들에게 송신하는 과정과, 적어도 하나의 단말로부터 상기 전력 제어 정보를 이용하여 송신된 신호를 수신하는 과정을 포함한다.

Description

빔포밍 시스템에서 상향링크 전력 제어 방법 및 장치{A METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING POWER OF UPLINK IN A BEAM FORMING SYSTEM}

본 발명은 빔포밍 시스템에서 상향링크 전력을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

현재 무선 통신 시스템은 계속적으로 증가하는 무선 데이터 트래픽(traffic)의 수요를 충족시키기 위하여, 보다 높은 데이터 전송률을 지원하는 방안들이 연구되고 있다. 현재 상용화가 시작된 4G(4th Generation) 시스템은 데이터 전송률을 증가시키기 위하여 주로 주파수 효율성(spectral efficiency)을 개선하는 방향으로 개발되고 있다. 그러나, 상기 주파수 효율성을 개선시키는 것만으로는, 폭증하는 무선 데이터 트래픽의 수요를 만족시키기 어려운 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 하나의 방안으로서 매우 넓은 주파수 대역을 사용하는 방안을 고려해 볼 수 있다. 그러나, 현재 무선 통신 시스템에서 사용되는 주파수 대역은 10GHz이하이며, 현재 주파수 자원의 사용 상황을 고려해 볼 때, 실질적으로 넓은 주파수 대역을 확보하는 것이 매우 어렵다.

또한, 무선 통신 시스템에서 사용되는 주파수 대역이 높아질수록 전파의 경로 손실이 증가하게 된다. 그리고, 전파의 경로 손실 증가로 인해, 전파의 도달 거리가 상대적으로 짧아지게 되므로, 결과적으로 서비스 영역(coverage)이 감소하는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 전파의 경로 손실을 완화하고, 전파의 전달 거리를 증가시키기 위한 중요 기술 중 하나로 빔포밍(beamforming) 기술이 도입되었다. 빔포밍 기술은 다수의 안테나들을 이용하여 각 안테나로부터 송신되는 신호를 특정한 방향으로 집중시키는 방식이며, 이를 위해서 일 예로, 다수의 요소 안테나(antenna element)들이 집합된 형태의 배열 안테나(array antenna)를 사용할 수 있다. 송신 측에서 빔포밍을 사용하면, 신호의 전파 도달 거리를 증가시킬 수 있고, 해당 방향 이외의 다른 방향으로는 신호가 거의 전송되지 않기 때문에 다른 사용자에게 미치는 간섭이 매우 줄어들게 되는 장점이 있다. 마찬가지로, 수신측에서도 빔포밍을 사용함으로써, 수신 신호의 감도를 증가시키고, 해당 방향 이외의 방향으로 들어오는 간섭 신호들을 상기 수신 신호에서 배제함으로써, 간섭 신호를 차단할 수 있다.

상기와 같은 빔포밍 시스템에서는 상향링크(UL: UpLink)에서 수신 신호를 특정한 방향으로 집중시키기 때문에, 수신 신호를 집중시키는 방향과, 인접 단말들의 UL 송신을 위한 빔포밍이 어떻게 형성되었는 지에 따라 빔포밍을 적용하지 않는 이동 통신 시스템에 비해 간섭의 편차가 커질 수 있다. 따라서, 빔포밍 시스템에서는 UL에서 발생 가능한 간섭의 편차를 고려하여 송신 전력을 제어하는 방안이 요구된다.

본 발명은 빔포밍 시스템에서 기지국과 단말 별 다수의 빔들 각각의 평균 잡음 및 간섭량을 고려한 UL 송신 전력 제어를 생성하고, 상기 UL 송신 전력 제어 정보를 기반으로 UL 송신 전력을 제어하는 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명의 실시 예에 따른 방법은; 빔포밍 시스템에서 상향링크 전력을 제어하는 방법에 있어서, 기지국의 수신 빔 별로 측정한 신호 품질을 기반으로 전력 제어 정보를 생성하여 단말들에게 송신하는 과정과,적어도 하나의 단말로부터 상기 전력 제어 정보를 이용하여 송신된 신호를 수신하는 과정을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 다른 방법은; 빔포밍 시스템에서 상향링크 전력을 제어하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 상기 기지국의 수신 빔 별로 측정된 신호 품질을 기반으로 생성된 전력 제어 정보를 수신하는 과정과, 상기 기지국으로부터 상향링크 신호의 송신 대상을 지시하는 스케쥴링 결과를 수신한 경우, 상기 전력 제어 정보를 이용하여 전력을 계산하고, 상기 전력을 사용하여 상기 기지국으로 신호를 송신하는 과정을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 장치는; 빔포밍 시스템에서 상향링크 전력을 제어하는 장치에 있어서, 기지국의 수신 빔 별로 측정한 신호 품질을 기반으로 전력 제어 정보를 생성하여 단말들에게 송신하고, 적어도 하나의 단말로부터 상기 전력 제어 정보를 이용하여 송신된 신호를 수신하도록 송수신부를 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 다른 장치는; 빔포밍 시스템에서 상향링크 전력을 제어하는 장치에 있어서, 기지국으로부터 상기 기지국의 수신 빔 별로 측정된 신호 품질을 기반으로 생성된 전력 제어 정보를 수신하는 송수신부와, 상기 기지국으로부터 상향링크 신호의 송신 대상을 지시하는 스케쥴링 결과를 수신한 경우, 상기 전력 제어 정보를 이용하여 전력을 계산하고, 상기 전력을 사용하여 상기 기지국으로 신호를 송신하도록 상기 송수신부를 제어함을 특징으로 한다.

본 발명은 본 발명은 빔포밍 시스템에서 기지국과 단말 별 다수의 빔들 각각의 평균 잡음 및 간섭량을 고려한 UL 송신 전력 제어를 생성하고, 상기 UL 송신 전력 제어 정보를 기반으로 UL 송신 전력을 제어함에 의해서, 기지국의 각 수신빔 별로 정확한 NI값을 적용함으로써, 빔포밍 시스템에서 최적화된 UL 송신 전력을 제어할 수 있으며, 이로 인해 단말은 불필요한 전송 전력의 소모 및 셀 내 간섭 증가를 방지하고, 전송율의 증가를 가질 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 빔포밍 시스템에서 수신 빔 별로 발생 가능한 간섭량의 일 예를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 동작 흐름도,
도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 동작 흐름도,
도 4a는 본 발명의 제3실시 예에 따라 UL에서 다수의 빔들을 구비한 기지국과 단말들 각각의 빔 사용 예를 설명하기 위한 도면,
도 4b는 본 발명의 제4실시 예에 따른 동작 흐름도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 동작 흐름도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 동작 흐름도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 구성도,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구성도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 도면상에 표시된 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호로 나타내었으며, 다음에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명을 설명하기에 앞서, 이동 통신 시스템에서 UL의 송신 전력을 제어하는 방법들을 살펴보기로 한다.

일 예로, 4G 기반 이동 통신 시스템에서 UL 의 송신 전력은 하기 <수학식 1>과 같이 계산된다.

여기서, PL(path loss)은 단말로부터 송신된 UL 신호가 기지국으로 수신되기까지 발생하는 신호 감쇄를 나타내고, NI(Noise and Interference)는 상기 UL 신호가 포함하는 평균 잡음 및 간섭량을 나타내며, 셀 별로 고유하게 결정되는 값이다. 그리고, SINR_Target은 기지국의 UL신호 수신 시 SINR(Signal to Noise and Interference Ratio)의 목표값을 나타낸다. 여기서, NI 값은 기지국에서 지속적으로 UL 파일럿 심볼이나 해당 빔 또는 기지국에 대한 UL 할당이 없는 구간의 신호세기를 측정함으로써, 일정 시간 동안의 시평균 NI 값을 획득할 수 있으며, 이를 바탕으로 UL 신호 전송 시 NI 값을 추정할 수 있게 된다.

다른 예로, LTE(Long Term Evolution) 기반 이동 통신 시스템의 경우, PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)에 대한 전력은 하기 <수학식 2>와 같이 정의된다.

여기서, α(j)는 신호 감쇄 보상값을 나타내고, j는 전송 모드를 나타내는 지표 값이다. 또한, PL_c는 해당 UL 송신에 대한 신호 감쇄(path loss)의 보상값을 나타내며, c는 해당 전송에서 사용하는 서브 캐리어 또는 송신 대상 셀의 인덱스(index)를 나타낸다. 또한,

는 PUSCH의 송신 전력 제어 시 반영되어야 하는 고유 전력값을 나타내며, 구체적으로, 두 번째 수학식과 같이

와

의 합으로 계산된다. 상기

는 기지국에 대한 UL 송신을 수행하는 단말들이 공통적으로 적용해야 하는 기지국 고유값을 나타내고,

는 상기 단말들 각각에 대해 개별적으로 적용되는 단말 고유값을 나타낸다. 또한, △_TF _,c(i)은 해당 UL전송 시 MCS(Modulation and Coding Scheme) 등과 같은 전송율 관련 값을 나타내며, f_c(i)는 폐루프 전력 제어 시 적용되는 값을 나타낸다.

정리하자면, 상기 <수학식 1>의 NI 값과 <수학식 2>의

및

값은 semi-static한 지표 값으로써, 단말의 UL 전력 제어를 위해서 미리 결정된 주기마다 기지국에서 방송(broadcast) 또는 제어(control) 채널을 통해 전송된다. 그리고, NI 및

는 기지국에서 UL 신호 수신 시 함께 수신되는 간섭량의 상쇄를 위한 전력 제어 변수로 사용된다.

그러나, 일반적인 빔포밍 시스템에서는 기지국 및 단말 각각의 다수의 빔을 사용함으로 인해서, 기지국의 수신빔 및 단말의 송신빔으로 구성되는 각 경로 별 채널 상황으로 인해서 상이하게 발생하는 간섭량이 발생한다.

도 1은 일반적인 빔포밍 시스템에서 수신 빔 별로 발생 가능한 간섭량의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 일 예로 총 3개의 셀을 도시하고 있다. 셀 1의 서비스 커버리지는 기지국1(100)에서 관장하며, 상기 서비스 커버리지 내에 다수의 단말들 예를 들어, 단말1-1(102) 및 단말 1-2(104)가 위치한다. 그리고, 셀 2의 서비스 커버리지는 기지국2(200)에서 관장하며, 상기 서비스 커버리지 내에서 단말2-1(202)와 단말2-2(204)를 포함하는 다수의 단말들이 위치한다. 마지막으로, 셀 3의 서비스 커버리지는 기지국3(300)에서 관장하며, 상기 서비스 커버리지 역시 단말3-1(302)를 포함하는 다수의 단말들이 위치한다.

만약, 상기 셀 1이 빔포밍을 적용하지 않는 이동 통신 시스템이 적용됨을 가정하면, 상기 기지국1(100)은 자신의 서비스 커버리지 내에 위치한 단말들로부터 수신되는 UL 신호를 하나의 수신 빔 또는 수신 영역을 통해서만 수신한다. 그렇기 때문에, 이 경우, 기지국이 UL 신호를 수신하는 과정에서 다른 인접 셀 단말들의 신호 송신으로 인해 인지하는 간섭값은, 상기 단말 1-1(102) 및 단말1-2(104) 각각에 대해 동일하다.

그러나, 상기 셀 1의 상기 기지국1(100)이 다수의 빔을 구비하고, 이를 통해서 셀 커버리지 내에서 서로 다른 수신 빔포밈을 적용하는 상황을 가정하자. 이 경우, 상기 기지국1(100)의 각 수신빔 별로 적용될 수 있는 NI의 값이 상이해질 수 있다. 구체적인 예로, 상기 단말1-1(102)은 UL 신호 송신에 있어, 상기 기지국1(100)의 첫 번째 수신빔(RxB1)이 적용되고, 상기 단말1-2(104)은 UL 송신에 있어 상기 기지국1(100)의 다섯 번째 수신빔(RxB5)이 적용되는 경우를 가정하자.

이때, 상기 RxB1의 경우, 주변에 간섭 신호를 송신할 수 있는 단말들(예를 들어, 단말2-1(202), 단말2-2(204))의 수가 많은 관계로, 상기 단말1-1(102)의 UL 신호의 수신 시, 상대적으로 높은 간섭 신호들이 함께 수신될 수 있다. 이와 비교하여, 상기 RxB5의 경우, RxB1에 비해 상대적으로 주변에 간섭 신호를 송신할 수 있는 단말들의 수가 적다. 이에 따라 수신빔 RxB1의 평균 간섭량(NI1)은 RxB5의 평균 간섭량(NI5)보다 높은값이 요구된다.

보다 구체적인 예를 들어, 상기 셀1에 적용되는 빔 포밍 시스템은 28GHz 전송 주파수 및 1GHz 전송 대역을 사용하며, 상기 기지국1(100)이 7개의 수신 어레이 안테나를 구비하고, 상기 셀 1 내에 위치한 단말들 각각이 4개의 송신 어레이 안테나를 구비한 경우를 가정하자. 이때, 상기 기지국1(100)과 인접 기지국들 즉, 기지국2(200) 및 기지국3(300) 각각과의 거리(ISD: Inter-Site Distance)가 200m라 가정하면, 상기 셀 1 내지 셀 3을 포함하는 멀티셀(multi-cell) 환경에서의 시스템 레벨 검증 실험(SLS: System Level Simulation)을 진행한 결과, 일 예로, 기지국1(100)의 각 수신빔 별로 나타난 시 평균 NI의 값은 하기 <표 1>과 같이 나타내어질 수 있다.

수신빔 ID	시평균 NI값(dBm)	Max - Min
0	-60.8208	(1) Max NI 값 : -48.0572 (2) Min NI 값 : -60.8208 (예) 전체 수신 빔간의 NI 시평균값 차이 = 12.7636
1	-59.0038
2	-57.9449
3	-57.4153
4	-56.8616
5	-56.5353
6	-56.0053
7	-55.6588
8	-54.9299
9	-53.967
10	-51.0621
11	-49.7468
12	-49.4201
13	-49.0921
14	-48.9304
15	-48.0572

상기 <표 1>을 참조하면, 상기 기지국1(100)이 구비한 수신빔들 각각의 시 평균 NI값들 중 최대값은 수신빔 식별자(ID) #15의 시 평균 NI값인 "대략 -48dBm"에 해당한다. 그리고, 상기 수신빔들의 시 평균 NI들 중 최소값은 수신빔 ID#0의 시평균 NI 값인 "대략 -61dBm"에 해당한다. 즉, 상기 기지국1(100)의 수신빔들 간 NI 값의 차이가 최대 13dB 정도 발생한다. 이러한 상황에서 각 수신빔 별 동일한 NI값을 사용하여 전력 제어를 수행할 경우, 수신 신호 세기 예측에 있어서 오류가 발생할 수 있으며, 이로 인한 전송율의 저하를 초래할 수 있게 된다.

따라서, 빔포밍 시스템에서의 UL 송신 전력 제어 시, 기존의 셀 고유 값 또는 단말 고유값뿐만 아니라, 다수의 송수신 빔들로 구성되는 경로 별로 상이하게 발생하는 간섭량 역시 고려되어야 한다.

그러므로, 이하 본 발명에서는 빔포밍 시스템에서의 UL 전력 제어 시, UL 신호의 송신 경로를 구성하는 기지국의 수신빔과 단말의 송신빔 중 적어도 하나로 인한 NI값을 고려하는 방안 및 장치를 제안한다.

-제1실시 예

먼저, 본 발명의 제1실시 예에서는 기지국이 UL 전력 제어 정보로서 UL 신호 송신을 위한 각 수신빔 별 NI값과, 해당 NI에 매핑되는 수신빔의 식별자를 해당 단말에게 전송한다. 그러면, 제1실시 예에 따른 UL 전력 제어 정보를 수신한 단말은 이를 이용하여 UL 송신 전력을 계산하고, 계산된 UL 송신 전력을 이용해서 UL 신호를 상기 기지국으로 전송한다.

도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 동작 흐름도의 일 예이다.

도 2를 참조하면, 210단계에서 상기 기지국(200)은 자신의 모든 수신빔들 각각에 대해 NI를 측정한다. 여기서, 상기 기지국(200)이 수신빔 별 NI값들을 결정하는 과정은 기지국의 일반적인 NI 측정 과정들과 유사하다. 일 예로, 상기 기지국(200)은 수신 빔 별로 신호를 수신하지 않는 구간에서 수신되는 인접 셀들의 간섭량을 측정함으로써, 해당 수신빔 별 NI를 측정할 수 있다. 다른 예로, 상기 기지국(200)은 해당 수신빔을 통해서 송신되는 파일럿 패턴에 대한 단말의 피드백을 이용하여 해당 수신빔 별 NI 값을 계산할 수도 있다.

그리고, 215단계에서 상기 기지국(200)은 방송 채널 혹은 제어 채널을 통해서 서비스 커버리지 내에 위치한 모든 단말들에게 자신의 수신빔 별 NI값들을 포함하는 UL 전력 제어 정보를 방송한다. 여기서, 상기 UL 전력 제어 정보는 기존 MAC(Medio Access Control) 메시지에 포함되거나 별도의 MAC 메시지에 포함되어 전송될 수도 있다.

이때, 상기 UL 전력 제어 정보 내의 상기 수신빔 별 NI값들을 일 예로, 하기 <표 2>와 같이 수신빔들 각각의 식별자(ID) 별로 매핑한 테이블 형태로 나타낼 수 있다.

수신 빔 ID	#0	#1	#2	#3	...	...	#N-1
NI'(b) [dBm]	-93	-100	-120	-80	...	...	-60

이때, 상기 수신빔 별 NI 값들은 상기 기지국(200)에 의해서 미리 결정된 주기에 따라 또는 비주기적으로 송신될 수 있다.

이후, UL 스케쥴링을 수행하기에 앞서 상기 기지국(200)은, 220단계에서 상기 단말들 각각에게 해당 단말에 대해 UL 신호를 수신할 자신의 수신빔 ID를 UL 전력 제어 정보로서 유니캐스트한다. 이때, 각 수신 빔 별로 UL 신호를 송신할 단말은 적어도 하나 존재한다고 가정하자. 만약, 하나의 수신 빔에 대해 UL 신호를 송신할 단말이 2개 이상인 경우, 상기 단말들을 상기 수신빔 ID를 송신할 단말 그룹으로 그룹핑(grouping)하고, 그룹핑된 단말들 각각에게 동일 수신빔 ID를 송신할 수도 있다.

그리고, 225단계에서 상기 기지국(200)은 상기 단말들 중 실질적으로 UL 신호를 송신할 대상 단말을 결정하는 UL 스케쥴링을 수행한다. 일 예로, UL 스케쥴링 결과, UL 신호를 송신할 대상 단말로 상기 단말(205)이 결정된 경우를 가정하자. 그리고, UL 스케쥴링 과정은, 일 예로, 상기 기지국(200)이 송신한 파일럿 신호에 대한 단말의 피드백 정보를 기반으로 결정되는 일반적인 UL 스케쥴링 과정과 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

그러면, 230단계에서 상기 기지국(200)은 상기 UL 스케쥴링 결과 정보를 상기 단말(205)에게 전달한다.

이후, 235단계에서 상기 단말(205)은 UL 스케쥴링 결과 정보가 수신되면 자신이 상기 기지국(200)에게 UL 신호를 송신할 대상임을 인지한다. 그리고, 상기 단말(205)은 215단계에서 방송된 NI 테이블로부터 상기 기지국(200)이 220단계에서 유니캐스트한 수신빔 ID에 매핑된 NI 값을 이용하여 UL 송신 전력을 계산한다. 구체적인 예로, 상기 단말이 수신한 빔 식별자가 #1인 경우를 가정하자. 이 경우, 상기 단말은 상기 <표 2>에서 자신의 빔 식별자 #1에 매핑되는 NI'(b) 값 즉, '-100'을 상기 <수학식 3>에 적용하여 UL 송신 전력을 계산한다.

여기서, P_Tx(b)는 기지국의 수신 빔 b에 따른 단말의 UL 전력 제어 값을 나타내고, NI'(b)는 수신 빔 별 고유한 NI값을 나타내며, b는 수신빔의 ID를 나타낸다.

그리고, 240단계에서 상기 단말(205)은 상기 계산된 UL 송신 전력을 이용하여 UL 신호를 상기 기지국(200)으로 송신한다.

-제2실시 예

본 발명의 제2실시 예에서는, 기지국이 UL 전력 제어 정보로서 모든 수신빔들의 평균 NI값과, 각 수신빔 별 평균 NI 오프셋을 해당 단말에게 전송한다.

상기 모든 수신빔들의 평균 NI 값은 기지국에서 지속적으로 각 수신빔 별 파일럿 심볼 또는 해당 수신빔에 대한 UL 신호 할당이 없는 구간의 신호 세기를 측정함으로써, 일정 시간 동안의 수신 빔 별 시 평균 NI 값을 구할 수 있으며, 해당 값을 참조하여 이를 대표할 수 있는 평균 NI 값을 추정할 수 있도록 한다. 이 때, 각 수신빔 별 시 평균 NI 값으로 이를 대표할 수 있는 평균 NI 값을 구하는 방법은 각 수신빔 별 시 평균 NI 값들의 평균값으로 사용할 수도 있으며, 또는 해당 수신빔의 NI에 대한 최대값, 최소값 등의 다양한 방법을 통해 각 수신빔 별 시 평균 NI값을 하나의 대표적인 평균 NI 값으로 나타낼 수 있다.

상기 수신빔 별 평균 NI 오프셋은, 평균 NI값을 기준으로 각 수신빔 별 NI값을 위한 보정값으로 정의된다. 마찬가지로, 제2실시 예에 따른 UL 전력 제어 정보를 수집한 단말은 이를 이용하여 UL 송신 전력을 계산하고, 계산된 UL 송신 전력을 이용해서 UL 신호를 상기 기지국으로 전송한다.

도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 동작 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 310단계에서 기지국(300)은 자신의 모든 수신빔들 각각에 대해 NI를 측정하여 평균 NI 값을 계산한다. 여기서, 상기 기지국(300)이 수신빔 별 NI값들을 결정하는 과정 역시 201단계와 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.

그리고, 315단계에서 상기 기지국(300)은 미리 정해진 송신 주기에 따라 평균 NI값을 포함하는 UL 전력 제어 정보를 방송 채널 또는 제어 채널을 통하여 전송한다. 이때, 상기 평균 NI값은 기존 MAC 메시지에 포함되거나 별도의 MAC 메시지에 포함되어 전송될 수도 있다.

한편, 일반적인 셀룰러 시스템에서는 상기 설명한 바와 같이 모든 단말에 대하여 동일한 NI 값이 전송될 수 있으며, 동시에 빠른 주기의 업데이트를 필요로 하진 않았다. 하지만, 빔포밍 시스템에서는 수신 빔에 따라서 다른 NI 값의 적용이 필요할 수 있으며, 기존의 셀룰러 시스템에 비하여 더 짧은 주기로 NI 값의 업데이트가 필요할 수 있다. 이러한 업데이트가 필요한 시점은 기지국에서 수신 빔 별 NI를 판단하였을 때, NI 값의 변화가 발생하는 주기에 비례하여 정해질 수 있으며, 이를 위해서 기지국은 NI 값의 변화량 정보를 해당 기지국 내 단말들에게 전송하기 위하여 주기적 또는 NI 변화량의 발생에 따른 비주기적으로 각 수신빔 별 NI 오프셋 값을 전송할 수 있어야 한다.

상기 설명한 바와 같이, 상기 기지국(300)은 상기 평균 NI 값을 기준으로 각 수신 빔 별 NI 값과의 차이로써 각 수신빔 별 NI 오프셋 값을 315단계에서 방송 채널 또는 제어 채널을 통하여 자신의 커버리지 내에 위치한 모든 단말들에게 방송한다. 이때, 각 수신빔 별 NI 오프셋은 하기 <표 3>과 같이 수신빔들 각각의 ID에 매핑한 테이블 형태로 송신될 수 있다.

320 단계에서의 이러한 수신빔 별 NI 오프셋 값 전송은 각 수신빔 별 NI의 실수 값을 전송하는 경우에 대비하여 전송 오버헤드를 줄일 수 있는 장점이 있다. 뿐만 아니라 각 수신빔 별 NI 값의 변화에 대응하기 위하여 더 짧은 주기로 각 수신빔 별 NI값을 업데이트 함에 있어서도 오버헤드 증가 부담을 최소화 할 수 있다.

이를 구체적인 실시 예로써 설명하면, 315단계에서 기지국(300)은 평균 NI 값을 상대적으로 긴 주기(예를 들어, 100mse의 주기)로 전송한다고 가정하자. 그리고 320 단계에서 상기 기지국(300)은 각 수신 빔 별 NI 오프셋 값을 포함하는 UL 전력 제어 정보를 상기 긴 주기에 비해 짧은 주기(예를 들어 10 msec의 주기)로 전송할 경우, 더 적은 오버헤드 사용하면서도 짧은 주기마다 보다 정확한 각 수신빔 별 NI 정보를 전송할 수 있게 된다.

상기 315 단계에서의 평균 NI값과 320 단계에서 더 짧은 주기의 각 수신빔 별 NI 오프셋 값을 활용하여 각 수신빔 별 NI 값을 업데이트하는 구체적인 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

첫 번째 실시 예로는, 각 315 단계에서의 평균 NI 값을 기준으로 매 짧은 주기의 각 수신빔 별 NI 오프셋 값을 적용하여 산출할 수 있다. 이를 구체적인 예제로써 설명하면, 315단계에서 전송된 평균 NI 값이 예를 들어 -100dBm이라 가정하고, 이후 최초로 수신된 320단계에서의 각 수신빔 별 NI 오프셋 정보가 일 예로, 하기 <표 3>과 같이 수신된 경우를 가정하자. 그러면, #0의 수신빔에 NI 오프셋을 적용한 NI값은 -110dBm으로 조정되고, #1의 수신빔에 NI 오프셋을 적용한 NI값은 -108dBm로 조정될 수 있다. 또한, 추가적으로 수신된 320단계에서의 UL 전력 제어 정보 역시 하기 <표 3>과 같이 수신되는 경우를 가정하면, 최초와 동일하게 315단계에서 수신된 -100dBm을 기준으로 각 NI 오프셋 정보를 적용하여, #0의 수신빔의 NI값 은 -110dBm으로 조정되고, #1의 수신빔의 NI값은 -108dBm 으로 조정될 수 있다.

두 번째 실시 예로는, 각 315 단계에서의 평균 NI 값을 기준으로 매 짧은 주기의 각 수신빔 별 NI 오프셋 값을 누적시키면서 각 수신빔 별 NI 값을 업데이트 할 수 있다. 이를 구체적인 예제로써 설명하면, 315 단계에서 전송된 평균 NI 값이 -100dBm이고, 이후 최초 수신된 320단계에서의 각 수신빔 별 NI 오프셋 정보가 하기 <표 3>과 같이 수신된 경우를 가정하자. 이 경우, #0의 수신빔의 NI 값은 -110dBm으로 조정되고, #1의 수신빔의 NI값은 -108dBm 으로 조정될 수 있다. 이후, 추가적으로 320단계에서의 각 수신빔 별 NI 오프셋 정보가 하기 <표 3>과 같이 수신되는 경우를 가정하면, NI 오프셋 값들을 누적하여 #0의 수신빔의 조정된 NI값 -110dBm에 누적하여 -10dB를 적용시킴으로써, -120dBm으로 조정될 수 있다. 마찬가지로, #1의 수신빔의 조정된 NI값은 -108dBm에 누적하여 -8dB를 적용시킴으로써, 다시 -116dBm으로 조정될 수 있다.

수신 빔 ID	#0	#1	#2	#3	...	...	#N-1
△NI(b) [dB]	-10	-8	-2	+4	...	...	+10

그리고, 323단계에서 상기 기지국(300)은 상기 단말들 각각에게 해당 단말에 대해 UL 신호를 수신할 자신의 수신빔 ID를 포함하는 UL 자원 할당 정보 또는 UL 전력 제어 정보를 유니캐스트한다. 이때, 각 수신 빔 별로 UL 신호를 송신할 단말은 적어도 하나 존재하는 경우를 가정한다. 만약, 하나의 수신 빔에 대해 UL 신호를 송신할 단말이 2개 이상인 경우, 상기 단말들을 상기 수신빔 ID를 송신할 단말 그룹으로 그룹핑하고, 그룹핑된 단말들 각각에게 동일 수신빔 ID를 송신할 수 있다.

325단계에서 상기 기지국(300)은 상기 단말들 중 실질적으로 UL 신호를 송신할 대상 단말을 결정하는 UL 스케쥴링을 수행한다. 일 예로, UL 스케쥴링 결과, UL 신호를 송신할 대상 단말로 상기 단말(305)이 결정된 경우를 가정하자. 그러면, 330단계에서 상기 기지국(300)은 상기 UL 스케쥴링 결과 정보를 상기 단말(305)에게 전달한다.

이후, 335단계에서 상기 단말(305)은 상기 수신한 UL 스케쥴링 결과 정보로부터 자신이 상기 기지국(300)에게 UL 신호를 송신할 대상임을 확인한다. 그러면, 상기 단말(305)은 320단계에서 획득한 수신 빔들 각각에 대한 NI 오프셋 중 자신의 수신빔 ID에 대응하는 NI 오프셋을 확인한다. 그리고, 확인된 NI 오프셋 및 315단계를 통해서 획득한 평균 NI값을 사용하여 상기 단말(305)은 일 예로, 하기 <수학식 4> 또는 <수학식 5>에 따라 UL 송신 전력을 계산할 수 있다.

여기서, P_Tx(b)는 기지국의 수신 빔 b에 따른 단말의 UL 전력 제어 값을 나타낸다. NI는 기지국의 315단계에서 수신한 모든 수신빔들의 평균 NI를 나타내고, △NI(b) 는 320 단계에서 수신한 수신빔 별 NI 오프셋 값을 활용하여 구하는 수신빔 별 오프셋 값을 나타내며, 평균 NI와 수신빔 B의 NI간 차이로 계산된다.

구체적으로는, 상기 설명한 NI 값의 업데이트의 두 가지 실시 예 중에 첫 번째 실시 예의 경우에는 320 단계에서 수신하는 수신빔 별 NI 오프셋 값을 그대로 적용하게 되며 이를 식으로 나타내면 하기 <수학식6>과 같다.

여기서, NI_OFFSET(b)는 가장 최근에 수신한 수신빔 별 NI 오프셋 값을 나타낸다.

상기 두 가지 NI 값 업데이트 방법에 관한 실시 예 중 두 번째 실시 예의 경우에는 320 단계에서 수신하는 수신빔 별 NI 오프셋 값을 누적하여 적용하게 되며 이를 식으로 나타내면 하기 <수학식 7>과 같다.

여기서, i는 평균 NI값 수신 이후로 수신되는 각 수신빔 별 NI 오프셋 정보의 인덱스를 나타낸다. NI_OFFSET(b, i)은 평균 NI 값 수신 이후로부터 i번째 각 수신빔 별 NI 오프셋 정보에 대응하는 수신 빔 b에 대한 NI 오프셋 값을 나타낸다. 따라서 상기 <수학식 7>에서 △NI(b)는 평균 NI값 수신 이후에 수신되는 각 수신빔 별 NI 오프셋 정보를 누적한 값이 된다.

-제3실시 예

한편, 빔포밍 시스템은 기지국뿐만 아니라 기지국의 서비스 커버리지 내에 위치한 단말들 역시 각각 다수의 빔들을 구비하여 빔포밍을 수행할 수 있다 이 경우, 단말이 하나 이상의 송신 빔을 사용하여 UL 신호를 송신할 경우, 상기 단말이 사용하는 송신 빔 별로 UL 신호가 수신되는 기지국의 수신빔은 상이할 수 있다.

도 4a는 본 발명의 제3실시 예에 따라 UL에서 다수의 빔들을 구비한 기지국과 단말들 각각의 빔 사용 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 4a를 참조하면, 기지국(400)의 서비스 커버리지 내에 위치한 단말들 중 하나인 단말 1(402)은 일 예로, 서로 다른 두 개의 송신 빔 TxB0 및 TxB1을 이용하여 UL 신호를 송신하는 경우를 가정하자. 그리고, 상기 송신 빔 TxB0 및 TxB1 각각으로부터 송신되는 UL 신호에 대해 상기 기지국(400)의 최적의 수신 빔이 RxB1 및 RxB5로 선택된 경우를 가정하자. 이 경우, 상기한 2개의 송수신 빔 조합들에 대해서는 해당 채널의 인접 간섭 상황에 따라 서로 다른 시평균 NI가 적용되어야 한다. 일 예로, TxB0 및 RxB1의 UL 송신에 대해서는 시평균 간섭량 NI1가 적용되어야 하고, TxB1 및 RxB5의 UL 송신에 대해서는 시평균 간섭량 NI5가 적용되어야 하는 경우를 가정하자. 즉, 동일 단말의 송신빔들이라도 각 송신 빔 별로 서로 다른 수신 빔과 매핑된 경로를 통해서 UL 신호를 송신할 경우, 해당 송수신 빔 조합 별로 서로 다른 NI값을 고려한 UL 전력이 사용되어야 한다. 이에 따른 구체적인 예로, TxB0, TxB1 각각의 UL 송신 전력은 하기 <수학식 8> 및 <수학식 9>와 같이 계산될 수 있다.

즉, 상기 <수학식 8>은 상기 단말1(402)이 TxB0을 사용하여 상기 기지국(400)의 RxB1에게 송신하는 UL 신호의 송신 전력의 계산 예를 나타낸다. 그리고, 상기 <수학식 9>는 상기 단말1이 TxB1을 사용하여 상기 기지국(400)의 RxB5에게 송신하는 UL 신호의 송신 전력의 계산 예를 나타낸다.

-제4실시 예

본 발명의 제4실시 예에서는 기지국과 단말이 각각 하나 이상의 빔을 사용하는 통신 시스템을 기반으로, 각 단말 별로 구비한 송신빔들 각각에 대해 UL 신호의 송신 경로를 위해서 매핑되는 기지국의 각 수신빔을 결정한다. 그리고, 각 수신빔 별로 송신빔이 결정되면, 해당 송수신빔 조합으로 구성되는 경로 별 인접 간섭으로 인한 NI를 고려한 UL 전력 제어 정보를 생성한다. 구체적으로, 기지국은 제1실시 예와 마찬가지로 각 수신빔 별 NI값을 계산한다. 그리고, 각 수신빔 별 NI 값을 기준으로, 해당 수신빔에 매핑되는 송신빔과의 경로에서 발생하는 인접 간섭을 고려한 NI값으로의 보정을 위한 수신빔 NI 오프셋을 계산한다. 이후, 상기 기지국은 상기 수신빔 NI 오프셋을 UL 전력 제어 정보로 송신한다. 제4실시 예에 따른 수신빔 NI 오프셋은 해당 수신빔과 매핑되는 송신빔 별로 계산된다는 점에서 제2실시 예의 수신빔 NI 오프셋과 구별된다. 그러면, 단말은 상기 기지국의 방송 채널 또는 제어 채널을 통해서 미리 수신한 수신빔 별 NI값과 상기 수신빔 NI 오프셋을 이용하여 해당 수신빔을 위한 UL 송신 전력을 계산한다.

도 4b는 본 발명의 제4실시 예에 따른 동작 흐름도의 일 예이다.

도 4b를 참조하면, 407 단계에서 상기 기지국(400)은 자신의 서비스 커버리지 내에 위치한 단말들에 대한 UL 빔 정렬 과정을 수행한다. 이때, UL 빔 정렬 과정에서 상기 단말들 각각에 대해 적어도 하나의 신호 세기가 최대값을 갖는 해당 단말의 송신빔 및 기지국의 수신빔 조합에 따른 경로 또는 적어도 하나의 일정 임계치 이상을 만족하는 조건을 갖는 해당 단말의 송신빔 및 기지국의 수신빔 조합에 따른 경로를 해당 단말의 UL 신호 전송 경로로 지정할 수 있다. 이때, 빔 정렬 및 하나 이상의 단말의 송신빔 및 기지국의 수신빔 조합에 따른 경로를 정하는 과정은 본 발명의 요지에 해당하지 않으므로, 여기에서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

한편, 410단계에서 기지국(400)은 수신빔들 각각에 대해 NI를 측정하여 수신빔 별 NI 값을 획득하고, 상기 수신빔 별 NI값들에 대한 평균 NI값을 계산한다. 여기서, 평균 NI값을 계산하는 과정은 도 2의 210 및 도 3의 310단계의 설명과 중복되므로, 그 설명을 생략한다. 그리고, 상기 평균 NI값은 실시 예에 따라 UL 전력 제어 정보로서 방송될 수 있다.이경우, 이전 실시 예들과 마찬가지로, 상기 UL 전력 제어 정보 역시 기존의 MAC 메시지 또는 별도의 MAC 메시지를 통해서 송신될 수 있다.

415 단계에서 상기 기지국(400)은 UL 스케쥴링을 통해 UL 신호를 전송할 단말을 결정한다. UL 스케쥴링 설명 역시 도 2의 225단계 내지 도 3의 325단계와 중복되므로, 여기서 상세한 설명은 생략한다. 일 예로, UL 스케쥴링 결과, UL 신호를 송신할 대상 단말로 상기 단말(405)이 결정된 경우를 가정하자.

그러면, 420 단계에서 상기 기지국(400)은 상기 UL 스케쥴링을 통해 할당이 결정된 단말(405)에 대해, 407 단계에서의 UL 빔 정렬 수행 과정에서 결정된 적어도 하나의 조합에 대응하는 수신빔 및 송신 빔을 확인한다. 그리고 상기 기지국(400)은 상기 적어도 하나의 조합에 대해, 해당 조합을 구성하는 상기 단말(405)의 송신빔을 기준으로, 상기 평균 NI 값 대비 상기 조합을 구성하는 상기 기지국(400)의 수신 빔의 NI 값 차이를 송신빔 별 NI 오프셋으로 계산한다.

이후, 425 단계에서 상기 기지국(400)은 415 단계에서 결정된 상기 단말(405)에 대한 UL 스케쥴링 결과를 전송한다. 그리고, 430 단계에서 상기 기지국(400)은 415 단계에서 결정한 상기 단말(405)의 송신빔 별 수신빔의 NI 오프셋 값을 해당 송신빔 ID와 함께 전송한다. 이때, 다른 실시 예에 따라 4305단계는 425단계에서의 UL 스케쥴링 결과와 동시에 전송될 수도 있다. 또 다른 실시 예에 따라 430단계는 상기 단말(405)의 송신빔 별 수신빔의 NI 오프셋 값 및 송신빔 ID와 함께 410단계에서 계산된 평균 NI값을 포함하여 전송할 수도 있다. 이 경우, UL 스케쥴링 결과는 일 예로, 하기 <표 4>와 같이 나타내어질 수 있다.

단말의 송신빔 ID	#0	#1
기지국의 수신빔 ID	#1	#5
△NI(b) [dB]	-10	-8

즉, 기지국은 상기 UL 빔 정렬 수행 가정에서 결정한 상기 단말(405)의 각 조합에 대해 상기 <표 4>에 나타낸 것과 같이 UL 전력 제어 정보를 관리할 수 있다. 일 예로, 상기 기지국(400)은 상기 단말(405)의 송신빔 ID '#0'과 '#1' 각각에 대해 상기 기지국(400)의 수신빔 ID '#1' 및 '#5"와 경로를 설정하고, 이 경우 각 경로에서해당 송신빔 별 NI 오프셋(△NI(b)) 값인 '-10'과, '-8'이 매핑된다.435 단계에서 상기 단말(405)은 410 단계에서의 평균 NI 정보와, 420 단계에서 UL 스케쥴링 결과 및 430 단계에서 송신 빔 ID와 이에 따른 송신빔 별 NI 오프셋 정보를 이용하여 다음의 과정을 통해 단말의 각 송신빔 별 NI를 업데이트 한다.

첫 번째 실시 예로는, 415 단계에서 상기 단말(405)은 평균 NI 정보를 기준으로 각 UL 스케쥴링 결과와 함께 또는 직후 또는 가장 최근에 수신된 송신 빔 별 NI 오프셋 결과를 적용시켜서 해당 송신 빔을 위한 업링크 전력을 계산할 수 있다. 두 번째 실시 예로는, 415 단계에서 상기 단말(405)은 평균 NI 정보 및 그 이후 지속적인 할당을 통해 수신되는 송신빔 별 NI 오프셋 값을 누적하여 업데이트 한 값을 적용함으로써, 상기 단말(405)의 송신 빔 별 업링크 전력을 계산하여 업데이트할 수 있다.

이후, 상기 단말(405)은 업데이트된 송신빔 별 NI값을 적용하여 해당 송신빔의 UL 송신 전력을 계산한다. 그리고, 440단계에서 상기 단말(405)은 각 경로 별로 계산된 UL 송신 전력을 이용하여 해당 경로를 통해서 UL 신호를 송신한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 동작 흐름도의 일 예이다.

도 5를 참조하면, 500단계에서 기지국은 UL 전력 제어 정보를 생성한다. 구체적으로, 제1실시 예의 경우, 상기 기지국은 자신의 모든 수신빔 별 NI값을 서비스 커버리지 내 모든 단말에게 방송할 UL 전력 제어 정보로서 생성한다. 제2실시 예의 경우, 상기 기지국은 모든 수신빔 별 NI값에 대한 평균 NI를 계산하고, 상기 '평균 NI' 및 상기 평균 NI를 기준으로 계산된 각 수신빔 별 '평균 NI 오프셋'을 UL 전력 제어 정보로서 생성한다. 제4실시 예의 경우, 상기 기지국은 각 수신빔 별 NI 및 평균 NI를 계산 후, UL 신호의 송신을 위해서 선택된 각 경로 별로 발생하는 인접 간섭을 고려한 NI 보정을 위한 송신빔 NI 오프셋을 계산한다. 그리고, 해당 경로를 구성하는 송수신 빔 ID 및 그에 따른 송신빔 NI 오프셋을 포함하는 UL 전력 제어 정보를 생성한다.

505단계에서 상기 기지국은 UL 전력 제어 정보를 송신한다. 이때, 제1실시 예에서의 상기 기지국은 UL 전력 제어 정보 중 모든 수신빔 별 NI 값은 모든 단말들에게 방송하고, 해당 단말 별 수신빔 ID는 해당 단말에게 유니캐스트한다. 제2실시 예에서의 상기 기지국은 UL 전력 제어 정보 중 평균 NI 및 평균 NI 오프셋을 모든 단말들에게 방송하고, 해당 단말 별 수신빔 ID는 해당 단말에게 유니캐스트한다. 제4실시 예의 경우, 경로 별 송신빔 NI 오프셋과, 그에 매핑되는 송수신빔 ID를 UL 전력 제어 정보로서 해당 단말에게 유니캐스트한다.

510단계에서 상기 기지국은 자신의 서비스 커버리지 내에 위치한 단말들 중 UL 신호를 송신할 적어도 하나의 단말을 결정하기 위한 UL 스케쥴링을 수행하고, 그 결과 정보를 해당 단말에게 송신한다.

515단계에서 상기 기지국은 상기 UL 스케쥴링을 통해서 결정된 적어도 하나의 단말을 통해서 UL 신호를 수신한다. 이때, 상기 UL 신호는 각 실시 예 별로 해당 단말이 수신한 UL 전력 제어 정보를 기반으로 계산된 UL 송신 전력을 통해서 송신된다. 각 실시 예 별 UL 전력 제어 정보를 기반으로 계산되는 UL 송신 전력에 대해서는 도 6에서 상세히 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 동작 흐름도의 일 예이다.

도 6을 참조하면, 600단계에서 단말은 기지국으로부터 UL 전력 제어 정보를 수신한다. 이때, 제1실시 예 내지 제2실시 예에 따른 UL 전력 제어 정보는 제어 채널 또는 방송 채널을 통해서 공통 정보로 수신되는 정보와, 유니캐스트 되는 정보를 포함한다. 그리고, 제4실시 예에 따른 UL 전력 제어 정보는 유니캐스트된다.

605단계에서 상기 단말은 UL 전력 제어 정보를 이용하여 UL 송신 전력을 계산한다. 구체적으로, 상기 단말이 제1실시 예에 따른 UL 전력 제어 정보를 수신한 경우, 상기 단말은 기지국으로부터 유니캐스트된 수신빔 ID를 확인한다. 그리고, 상기 단말은 기지국으로부터 방송된 모든 수신빔 별 NI값들 중 상기 확인된 수신빔 ID에 매핑된 수신빔 NI값을 이용하여 UL 송신 전력을 계산한다. 상기 단말이 제2실시 예에 따른 UL 전력 제어 정보를 수신한 경우, 상기 단말은 기지국으로부터 유니캐스트된 수신빔 ID를 확인한다. 그리고, 상기 단말은 기지국으로부터 방송된 모든 수신빔 별 평균 NI 오프셋 값들 중 상기 확인된 수신빔 ID에 매핑된 평균 NI 오프셋 값 및 평균 NI를 이용하여 UL 송신 전력을 계산한다. 상기 단말이 제4실시 예에 따른 UL 전력 제어 정보를 수신한 경우, 상기 단말은 기지국으로부터 유니캐스트된 수신빔 ID 및 송신빔 ID를 확인한다. 그리고, 상기 송수신빔 ID에 매핑된 송신빔 NI 오프셋을 평균 NI 또는 수신빔 ID에 대응하는 NI값에 적용하여 UL 송신 전력을 계산한다.

615단계에서 상기 단말은 기지국으로부터 자신을 UL 신호를 송신할 대상으로 지시하는 UL 스케쥴링 정보의 수신 여부를 검사한다. 상기 검사 결과, 상기 UL 스케쥴링 정보가 수신되지 않은 경우, 상기 단말은 계속해서 UL 스케쥴링 정보의 수신을 대기한다.

상기 검사 결과, 상기 UL 스케쥴링 정보가 수신된 경우, 615단계에서 상기 단말은 상기 계산된 UL 송신 전력을 이용하여 UL 신호를 기지국에게 송신한다. 이때, 제1실시 예 및 제2실시 예의 경우, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 유니캐스트된 수신빔 ID로 상기 UL 신호를 송신한다. 그리고, 제4실시 예의 경우 상기 단말은 상기 유니캐스트된 송신빔 ID 및 수신빔 ID를 사용하여 구성된 경로를 통해서 상기 UL 신호를 송신한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 구성도의 일 예이다.

도 7을 참조하면, 기지국(700)은 송수신부(702)와, UL 전력 제어 생성부(704) 및 제어부(706)를 포함한다.

상기 송수신부(702)는 앞서 설명한 제1실시 예 내지 제4실시 예에 따른 UL 전력 제어 정보를 해당 단말에게 송신한다. 그러면, 상기 제어부(706)는 각 실시 예 별로 해당 UL 전력 제어 정보를 생성하도록 상기 UL 전력 제어 생성부(704)를 제어한다. 각 실시 예 별 UL 전력 제어 정보는 앞의 설명과 중복되므로, 그 상세 설명을 생략하기로 한다. 이후, 상기 제어부(706)는 상기 UL 전력 제어 생성부(704)를 통해서 생성된 UL 전력 제어 정보를 상기 송수신부(702)를 통해서 전달한다. 이때, 상기 제어부(706)는 각 실시 예 별로 상기 UL 전력 제어 정보가 포함하는 정보에 따라 해당 정보를 단말에게 유니캐스트할지 아니면 방송 또는 제어 채널을 통해서 방송할 지 결정하고, 결정된 송신 방식에 따라 해당 정보를 송신하도록 상기 송수신부(702)의 송신 동작을 제어한다. 각 실시 예에 따른 UL 전력 제어 정보 중 유니캐스트 할 정보와 방송할 정보는 앞의 설명과 중복되므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구성도이다.

도 8을 참조하면, 단말(800)은 송수신부(802)와, UL 송신 전력 계산부(804) 및 제어부(806)를 포함한다.

상기 송수신부(802)는 기지국으로부터 앞서 설명한 제1실시 예 내지 제4실시 예에 따른 UL 전력 제어 정보를 수신한다. 그러면, 상기 제어부(806)는 해당 실시 예에 따른 UL 전력 제어 정보를 기반으로 UL 송신 전력을 계산하도록 상기 UL 송신 전력 계산부(804)를 제어한다. 구체적으로, 상기 UL 송신 전력 계산부(804)는 각 실시 예별 UL 전력 제어 정보로부터 자신의 수신빔 ID와 그에 해당하는 수신빔 별 NI를 이용하거나, 자신의 수신빔 ID와 그에 매핑된 평균 NI 오프셋 및 평균 NI를 이용하거나, 송수신빔 ID와 그에 매핑되는 수신빔 별 NI 또는 평균 NI에 송신빔 NI 오프셋을 적용하여 UL 송신 전력을 계산할 수 있다.

이후, 상기 제어부(806)는 상기 송수신부(802)를 통해서 UL 스케쥴링 정보를 수신한 경우, 상기 계산된 UL 송신 전력 및 상기 UL 전력 제어 정보를 통해서 획득한 수신빔 ID 또는 송신빔 ID 중 적어도 하나를 이용하여 구성된 경로를 통해서 UL 신호를 상기 기지국으로 송신하다.

여기서, 상기 기지국(700) 및 상기 단말(800)의 구성은 설명의 편의상 발명의 실시 예에 따른 개략적인 구성의 일 예로서, 사업자의 의도나 실시 예에 따라 보다 세분화되어 구성되거나 다르게 구성될 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

빔포밍 시스템에서 상향링크 전력을 제어하는 방법에 있어서,
기지국의 수신 빔 별로 측정한 신호 품질을 기반으로 전력 제어 정보를 생성하여 단말들에게 송신하는 과정과,적어도 하나의 단말로부터 상기 전력 제어 정보를 이용하여 송신된 신호를 수신하는 과정을 포함하는 상향링크 전력 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 전력 제어 정보를 생성하여 상기 단말들에게 송신하는 과정은,
상기 수신빔들 각각의 식별자와, 해당 수신빔에 대응하는 신호 품질 정보를 매핑하여 상기 전력 제어 정보를 생성하여 상기 단말들에게 방송하는 과정과,
상기 단말들 중 상향링크 신호를 송신할 상기 적어도 하나의 단말과, 상기 적어도 하나의 단말이 송신한 상기 상향링크 신호의 수신 시 이용할 수신빔을 결정하고, 상기 결정된 수신빔의 식별자를 상기 적어도 하나의 단말에게 전송하는 과정을 포함하는 상향링크 전력 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 전력 제어 정보를 생성하여 상기 단말들에게 송신하는 과정은,
상기 수신 빔 별로 측정한 신호 품질을 기반으로 계산된 공통 신호 품질값을 포함하는 상기 전력 제어 정보를 상기 단말들에게 방송하는 과정을 포함하는 상향링크 전력 제어 방법.
제3항에 있어서,상기 단말들 중 상향링크 신호를 송신할 상기 적어도 하나의 단말과, 상기 적어도 하나의 단말이 송신한 상기 상향링크 신호의 수신 시 이용할 수신빔을 결정하고, 상기 공통 신호 품질값을 기준으로 상기 결정된 수신빔의 신호 품질값을 보정하는 오프셋을 계산하는 과정과,
상기 결정된 수신빔의 식별자와, 상기 오프셋을 상기 적어도 하나의 단말에게 전송하는 과정을 포함하는 상향링크 전력 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 전력 제어 정보를 생성하여 상기 단말들에게 송신하는 과정은,
상기 단말들 중 상향링크 신호를 송신할 적어도 하나의 단말과, 상기 적어도 하나의 단말에 대해 상향링크 신호의 송신을 위한 수신빔 및 송신빔으로 구성되는 적어도 하나의 경로를 결정하는 과정과,
상기 적어도 하나의 경로에 대해, 수신빔 별로 측정한 신호 품질을 기반으로 계산된 공통 신호 품질을 기준으로, 해당 경로를 구성하는 수신빔의 신호 품질 값을 보정하는 오프셋을 계산하는 과정과,
상기 적어도 하나의 조합에 대해 계산된 오프셋과, 해당 경로를 구성하는 송신빔의 식별자를 상기 전력 제어 정보로서 상기 적어도 하나의 단말에게 전송하는 과정을 포함하는 상향링크 전력 제어 방법.
빔포밍 시스템에서 상향링크 전력을 제어하는 방법에 있어서,
기지국으로부터 상기 기지국의 수신 빔 별로 측정된 신호 품질을 기반으로 생성된 전력 제어 정보를 수신하는 과정과,
상기 기지국으로부터 상향링크 신호의 송신 대상을 지시하는 스케쥴링 결과를 수신한 경우, 상기 전력 제어 정보를 이용하여 전력을 계산하고, 상기 전력을 사용하여 상기 기지국으로 신호를 송신하는 과정을 포함하는 상향링크 전력 제어 방법.
제6항에 있어서,
상기 전력을 계산하는 과정은,
상기 전력 제어 정보에 포함된 상기 수신빔들 각각의 식별자에 매핑된 신호 품질값들 중 상기 기지국으로부터 수신한 수신빔 식별자에 매핑된 신호 품질값을 이용하여 상기 전력을 계산하는 과정을 포함하는 상향링크 전력 제어 방법.
제6항에 있어서,
상기 전력을 계산하는 과정은,
상기 전력 제어 정보에 포함된 상기 수신빔들의 공통 신호 품질I값과, 상기 공통 신호 품질값을 기준으로 각 수신빔 별 신호 품질값을 보정하는 오프셋을 획득하는 과정과,
상기 기지국으로부터 수신한 수신빔 식별자에 매핑된 오프셋을 상기 공통 신호 품질에 적용하여 상기 전력을 계산하는 과정을 포함하는 상향링크 전력 제어 방법.
제6에 있어서,
상기 전력을 계산하는 과정은,
상기 전력 제어 정보로부터 획득한, 상기 단말의 송신빔들 중 하나와 설정된 경로를 구성하는 수신빔의 신호 품질 값을 보정하는 오프셋과, 상기 송신빔의 식별자를 이용하여 상기 전력을 계산하는 과정을 포함하는 상향링크 전력 제어 방법.
빔포밍 시스템에서 상향링크 전력을 제어하는 장치에 있어서,
기지국의 수신 빔 별로 측정한 신호 품질을 기반으로 전력 제어 정보를 생성하여 단말들에게 송신하고, 적어도 하나의 단말로부터 상기 전력 제어 정보를 이용하여 송신된 신호를 수신하도록 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하는 상향링크 전력 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 수신빔들 각각의 식별자와, 해당 수신빔에 대응하는 신호 품질 정보를 매핑하여 상기 전력 제어 정보를 생성하여 상기 단말들에게 방송하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 단말들 중 상향링크 신호를 송신할 상기 적어도 하나의 단말과, 상기 적어도 하나의 단말이 송신한 상기 상향링크 신호의 수신 시 이용할 수신빔을 결정하고, 상기 결정된 수신빔의 식별자를 상기 적어도 하나의 단말에게 전송하도록 상기 송수신부를 제어함을 특징을 하는 장치.
제10항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 수신 빔 별로 측정한 신호 품질을 기반으로 계산된 공통 신호 품질값을 포함하는 상기 전력 제어 정보를 상기 단말들에게 방송하도록 상기 송수신부를 제어함을 특징으로 하는 장치.
제12항에 있어서,
상기 단말들 중 상향링크 신호를 송신할 상기 적어도 하나의 단말과, 상기 적어도 하나의 단말이 송신한 상기 상향링크 신호의 수신 시 이용할 수신빔을 결정하고, 상기 공통 신호 품질값을 기준으로 상기 결정된 수신빔의 신호 품질값을 보정하는 오프셋을 계산하고, 상기 결정된 수신빔의 식별자와, 상기 오프셋을 상기 적어도 하나의 단말에게 전송하도록 상기 송수신부를 제어함을 특징으로 하는 장치.
제10항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 단말들 중 상향링크 신호를 송신할 적어도 하나의 단말과, 상기 적어도 하나의 단말에 대해 상향링크 신호의 송신을 위한 수신빔 및 송신빔으로 구성되는 적어도 하나의 경로를 결정하고, 상기 적어도 하나의 경로에 대해, 수신빔 별로 측정한 신호 품질을 기반으로 계산된 공통 신호 품질을 기준으로, 해당 경로를 구성하는 수신빔의 신호 품질 값을 보정하는 오프셋을 계산하고, 상기 적어도 하나의 조합에 대해 계산된 오프셋과, 해당 경로를 구성하는 송신빔의 식별자를 상기 전력 제어 정보로서 상기 적어도 하나의 단말에게 전송하도록 상기 송수신부를 제어함을 특징으로 하는 장치.
빔포밍 시스템에서 상향링크 전력을 제어하는 장치에 있어서,
기지국으로부터 상기 기지국의 수신 빔 별로 측정된 신호 품질을 기반으로 생성된 전력 제어 정보를 수신하는 송수신부와,
상기 기지국으로부터 상향링크 신호의 송신 대상을 지시하는 스케쥴링 결과를 수신한 경우, 상기 전력 제어 정보를 이용하여 전력을 계산하고, 상기 전력을 사용하여 상기 기지국으로 신호를 송신하도록 상기 송수신부를 제어함을 특징으로 하는 장치.
제15항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전력 제어 정보에 포함된 상기 수신빔들 각각의 식별자에 매핑된 신호 품질값들 중 상기 기지국으로부터 수신한 수신빔 식별자에 매핑된 신호 품질값을 이용하여 상기 전력을 계산함을 특징으로 하는 장치.
제15항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전력 제어 정보에 포함된 상기 수신빔들의 공통 신호 품질I값과, 상기 공통 신호 품질값을 기준으로 각 수신빔 별 신호 품질값을 보정하는 오프셋을 획득하고, 상기 기지국으로부터 수신한 수신빔 식별자에 매핑된 오프셋을 상기 공통 신호 품질에 적용하여 상기 전력을 계산함을 특징으로 하는 장치.
제15에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전력 제어 정보로부터 획득한, 상기 단말의 송신빔들 중 하나와 설정된 경로를 구성하는 수신빔의 신호 품질 값을 보정하는 오프셋과, 상기 송신빔의 식별자를 이용하여 상기 전력을 계산함을 특징으로 하는 장치.