KR20230097933A

KR20230097933A - Apparatus and method for controlling downlink transmission power in a wireless communication system

Info

Publication number: KR20230097933A
Application number: KR1020220017623A
Authority: KR
Inventors: 유화선
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2022-02-10
Publication date: 2023-07-03

Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4^th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5^th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서, 하향링크 데이터 패킷의 크기가 미리 결정된 최소 할당 자원의 크기 이하인 경우, 데이터 패킷에 대한 전송 블록의 크기를 감소시키는 과정과, 데이터 패킷의 송신 전력을 낮추기 위한 송신 신호 조절 계수를 결정하는 과정과, 송신 신호 조절 계수에 기반하여 데이터 패킷의 송신 전력을 결정하는 과정을 포함하는 방법이 제공된다.The present disclosure relates to a 5th generation (5G) or ^pre -5G communication system for supporting a higher data rate after a ^4th generation (4G) communication system such as Long Term Evolution (LTE). According to various embodiments of the present disclosure, in a method of operating a base station in a wireless communication system, when the size of a downlink data packet is less than or equal to the size of a predetermined minimum allocated resource, reducing the size of a transport block for the data packet; , determining a transmission signal adjustment coefficient for lowering the transmission power of the data packet, and determining the transmission power of the data packet based on the transmission signal adjustment coefficient.

Description

APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING DOWNLINK TRANSMISSION POWER IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시(disclosure)는 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 하향링크 송신 전력을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates generally to a wireless communication system, and more particularly to an apparatus and method for controlling downlink transmission power in a wireless communication system.

4G(4^th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5^th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.Efforts are being made to develop an improved 5th generation ( ^5G ) communication system or a pre-5G communication system in order to meet the growing demand for wireless data traffic after the commercialization of a 4th generation (4G ⁾ communication system. For this reason, the 5G communication system or pre-5G communication system has been called a Beyond 4G Network communication system or a Post LTE system.

높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.In order to achieve a high data rate, the 5G communication system is being considered for implementation in a mmWave band (eg, a 60 gigabyte (60 GHz) band). In order to mitigate the path loss of radio waves and increase the propagation distance of radio waves in the ultra-high frequency band, beamforming, massive MIMO, and Full Dimensional MIMO (FD-MIMO) are used in 5G communication systems. ), array antenna, analog beam-forming, and large scale antenna technologies are being discussed.

또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. In addition, to improve the network of the system, in the 5G communication system, an evolved small cell, an advanced small cell, a cloud radio access network (cloud RAN), and an ultra-dense network , Device to Device communication (D2D), wireless backhaul, moving network, cooperative communication, CoMP (Coordinated Multi-Points), and reception interference cancellation etc. are being developed.

이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.In addition, in the 5G system, Advanced Coding Modulation (ACM) methods such as FQAM (Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) and SWSC (Sliding Window Superposition Coding) and advanced access technology FBMC (Filter Bank Multi Carrier) ), Non Orthogonal Multiple Access (NOMA), and Sparse Code Multiple Access (SCMA) are being developed.

상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 무선 통신 시스템에서 하향링크 송신 전력을 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.Based on the above discussion, the present disclosure provides an apparatus and method for controlling downlink transmission power in a wireless communication system.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서, 하향링크 데이터 패킷의 크기가 미리 결정된 최소 할당 자원의 크기 이하인 경우, 데이터 패킷에 대한 전송 블록의 크기를 감소시키는 과정과, 데이터 패킷의 송신 전력을 낮추기 위한 송신 신호 조절 계수를 결정하는 과정과, 송신 신호 조절 계수에 기반하여 데이터 패킷의 송신 전력을 결정하는 과정을 포함하는 방법이 제공된다.According to various embodiments of the present disclosure, in a method of operating a base station in a wireless communication system, when the size of a downlink data packet is less than or equal to the size of a predetermined minimum allocated resource, reducing the size of a transport block for the data packet; , determining a transmission signal adjustment coefficient for lowering the transmission power of the data packet, and determining the transmission power of the data packet based on the transmission signal adjustment coefficient.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국의 장치에 있어서, 메모리, 송수신기 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는, 하향링크 데이터 패킷의 크기가 미리 결정된 최소 할당 자원의 크기 이하인 경우, 데이터 패킷에 대한 전송 블록의 크기를 감소시키고, 데이터 패킷의 송신 전력을 낮추기 위한 송신 신호 조절 계수를 결정하고, 송신 신호 조절 계수에 기반하여 데이터 패킷의 송신 전력을 결정하도록 구성되는 장치가 제공된다.According to various embodiments of the present disclosure, an apparatus of a base station in a wireless communication system includes a memory, a transceiver, and at least one processor, wherein the at least one processor determines the size of a downlink data packet of a predetermined minimum allocation resource. smaller than the size, reduce the size of the transport block for the data packet, determine a transmission signal conditioning coefficient for lowering the transmission power of the data packet, and determine transmission power of the data packet based on the transmission signal conditioning coefficient. is provided.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 무선 통신 시스템에서 하향링크 송신 전력을 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공할 수 있다.An apparatus and method according to various embodiments of the present disclosure may provide an apparatus and method for controlling downlink transmission power in a wireless communication system.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects obtainable in the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.

도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 기지국 내 하향링크 송신 전력 제어 장치의 구성을 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라서 하향링크 송신 전력을 조정하기 위하여 MCS(modulation coding scheme) 또는 MIMO(multiple-input/multiple-output) 레이어 개수의 변경을 선택하기 위한 방법의 일 예를 도시한다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라서 하향링크 송신 전력 제어 장치 내 하향링크 베이스밴드 송신기의 구성을 도시한다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라서 변조기 출력단에서 송신신호 조절 계수를 곱하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 하향링크 송신 전력을 제어하기 위한 과정을 도시한다.1 illustrates a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
2 illustrates a configuration of a base station in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
3 illustrates a configuration of an apparatus for controlling downlink transmission power in a base station according to various embodiments of the present disclosure.
4 illustrates an example of a method for selecting a change in the number of modulation coding scheme (MCS) or multiple-input/multiple-output (MIMO) layers to adjust downlink transmission power according to various embodiments of the present disclosure. do.
5 illustrates a configuration of a downlink baseband transmitter in an apparatus for controlling downlink transmission power according to various embodiments of the present disclosure.
6 illustrates an example of a method of multiplying a transmission signal adjustment coefficient at a modulator output terminal according to various embodiments of the present disclosure.
7 illustrates a process for controlling downlink transmission power in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.

본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.Terms used in the present disclosure are only used to describe a specific embodiment, and may not be intended to limit the scope of other embodiments. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. Terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art described in this disclosure. Among the terms used in the present disclosure, terms defined in general dictionaries may be interpreted as having the same or similar meanings as those in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present disclosure, ideal or excessively formal meanings. not be interpreted as In some cases, even terms defined in the present disclosure cannot be interpreted to exclude embodiments of the present disclosure.

도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다. 도 1은 무선 통신 시스템에서 무선 채널을 이용하는 노드(node)들의 일부로서, 기지국(100), 단말(200), 단말(300)을 예시한다. 도 1은 하나의 기지국만을 도시하나, 기지국(100)과 동일 또는 유사한 다른 기지국이 더 포함될 수 있다.1 illustrates a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure. 1 illustrates a base station 100, a terminal 200, and a terminal 300 as some of nodes using a radio channel in a wireless communication system. Although FIG. 1 shows only one base station, other base stations identical to or similar to the base station 100 may be further included.

기지국(100)은 단말들(200, 300)에게 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)이다. 기지국(100)은 신호를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 일정한 지리적 영역으로 정의되는 커버리지(coverage)를 가진다. 기지국(100)은 기지국(base station) 외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '지노드비(next generation nodeB, gNB)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.The base station 100 is a network infrastructure that provides wireless access to the terminals 200 and 300 . The base station 100 has coverage defined as a certain geographical area based on a distance over which signals can be transmitted. The base station 100 includes 'access point (AP)', 'eNodeB (eNB)', '5G node (5th generation node)', 'next generation nodeB (next generation nodeB)' in addition to the base station. , gNB)', 'wireless point', 'transmission/reception point (TRP)', or other terms having equivalent technical meaning.

단말(200) 및 단말(300) 각각은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국(100)과 무선 채널을 통해 통신을 수행한다. 단말(200) 및 단말(300) 각각은 단말(terminal) 외 '사용자 장비(user equipment, UE)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', 또는 '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.Each of the terminal 200 and terminal 300 is a device used by a user, and communicates with the base station 100 through a radio channel. Each of the terminal 200 and the terminal 300 is a 'user equipment (UE)', a 'mobile station', a 'subscriber station', a 'remote terminal' other than a terminal. )', 'wireless terminal', 'user device', or other terms having an equivalent technical meaning.

도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시한다. 도 2에 예시된 구성은 기지국(100)의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '~부', '~기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.2 illustrates a configuration of a base station in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure. The configuration illustrated in FIG. 2 may be understood as a configuration of the base station 100 . Terms such as '~unit' and '~group' used below refer to a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented by hardware or software, or a combination of hardware and software.

도 2를 참고하면, 기지국은 프로세서(110), 송수신기(120), 메모리(130), 하향링크 송신 전력 제어 장치(140)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the base station includes a processor 110, a transceiver 120, a memory 130, and a device for controlling downlink transmission power 140.

프로세서(110)는 기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 프로세서(110)는 송수신기(120)를 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 프로세서(110)는 메모리(130)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 프로세서(110)는 하향링크 송신 전력 제어 장치(140)를 통해 하향링크 송신 전력을 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.The processor 110 controls overall operations of the base station. For example, processor 110 transmits and receives signals through transceiver 120 . Also, the processor 110 writes data to and reads data from the memory 130 . Also, the processor 110 may control downlink transmission power through the downlink transmission power control device 140 . Processor 110 may include at least one processor.

송수신기(120)는 프로세서(110)와 연결되며 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 송수신기(120)의 전부 또는 일부는 '송신기(transmitter)', '수신기(receiver)' 또는 '송수신기(transceiver)'로 지칭될 수 있다.The transceiver 120 is connected to the processor 110 and transmits and receives signals. Accordingly, all or part of the transceiver 120 may be referred to as a 'transmitter', 'receiver' or 'transceiver'.

메모리(130)는 프로세서(110)와 연결되며 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 메모리(130)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 메모리(130)는 프로세서(110)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.The memory 130 is connected to the processor 110 and stores data such as basic programs for operation of the base station, application programs, and setting information. The memory 130 may include volatile memory, non-volatile memory, or a combination of volatile and non-volatile memories. And, the memory 130 provides stored data according to the request of the processor 110 .

하향링크 송신 전력 제어 장치(140)는 프로세서(110)와 연결되며 기지국으로부터 단말에게 신호가 송신되기 위해 필요한 하향링크 송신 전력을 제어한다.The downlink transmission power control device 140 is connected to the processor 110 and controls downlink transmission power required to transmit a signal from the base station to the terminal.

본 개시의 다양한 실시 예들은 셀룰러 기지국 시스템의 하향링크 송신 전력을 사용자 다운로드 트래픽 조건에 따라 제어하는 장치 및 방법에 대한 것이다. 통신 송수신 기술 및 장치의 진화에 따라, MIMO(multiple-input/multiple-output) 레이어(layer)의 개수나 변조 차수(modulation order)가 높아지면서, 무선 통신에 적용되는 주파수 효율(spectral efficiency)이 날이 갈수록 개선되고 있다. 높아진 주파수 효율을 가지는 통신 방법은 송신 데이터 레이트(data-rate)를 개선할 수 있지만, 주위의 환경, 특히 인접 기지국으로부터 송신되는 간섭 신호의 전력에 따라 그 성능이 크게 영향을 받을 수 있다. Various embodiments of the present disclosure relate to an apparatus and method for controlling downlink transmission power of a cellular base station system according to user download traffic conditions. As the number of multiple-input/multiple-output (MIMO) layers or modulation order increases with the evolution of communication transmission/reception technology and devices, the spectral efficiency applied to wireless communication is increasing day by day. This is getting better. A communication method having increased frequency efficiency can improve a transmission data-rate, but its performance may be greatly affected by the surrounding environment, particularly the power of an interference signal transmitted from a neighboring base station.

특히 데이터 트래픽 수요가 밀집하여 몰리는 도심 지역 등에서, 높은 시스템 데이터 용량 요구 수준을 만족시키기 위해 다수의 기지국 장비들과 그 안테나(antenna)들이 서로 인접한 셀(cell)의 형태로 설치되어 각자의 셀 커버리지 내의 단말을 위해서 서비스한다. 이 때, 셀 경계 지역에서는 서로 다른 기지국들로부터 송신된 신호들을 단말이 한꺼번에 수신하므로, 셀 간 간섭(inter-cell interference, ICI)으로 인한 성능 저하를 겪게 된다. In particular, in urban areas where data traffic demand is concentrated, a number of base station equipment and their antennas are installed in the form of cells adjacent to each other to satisfy the high system data capacity requirement level, service for the terminal. At this time, since the terminal simultaneously receives signals transmitted from different base stations in the cell boundary area, it suffers from performance degradation due to inter-cell interference (ICI).

이러한 성능 저하를 최소로 줄이기 위해서는, 각 기지국들이 반드시 송신이 필요한 시점에만, 필요한 만큼의 신호 전력 만을 송신할 수 있어야 한다. 많은 경우 실제 상용망에서의 기지국의 하향링크 송신은, 높은 송신율을 요구하는 큰 사이즈(size)의 파일(file)을 다운로드 하거나 고화질 동영상을 스트리밍(streaming)하는 경우는 일부이고, 대부분의 기지국의 하향 링크 신호는 모든 사용자들을 대상으로 시스템의 커버리지 유지를 위해서 상시 송신(always ON)하는 공통(common) 신호들이나, 또는 각 사용자들에게 송신은 되지만 높은 송신율이 필요하지 않아서 크기가 작은 데이터 패킷(data packet)들로 다수 구성된다. 이러한 하향 데이터의 예시로는 텍스트 기반 웹(web)의 다운로드(download)나, 각 상위 계층/애플리케이션(application)에 대한 제어 메시지(message)들을 포함한다. In order to minimize such performance degradation, each base station must be able to transmit only the required amount of signal power only at a time when transmission is necessary. In many cases, downlink transmission by base stations in commercial networks is only part of downloading a large file that requires a high transmission rate or streaming high-definition video, and most base stations downlink transmission Link signals are common signals that are always ON to maintain system coverage to all users, or small data packets (data packets) that are transmitted to each user but do not require high transmission rates. It consists of a number of packets. Examples of such downstream data include text-based web downloads and control messages for each upper layer/application.

4G LTE를 포함한 이전 세대의 셀룰러 통신 시스템들은, 파일롯 채널이나 CRS(cell-specific reference signal)과 같이, 기지국이 항상 지속적으로 송신해야 하는 신호가 많았으나, 새롭게 정의된 5G NR(5th generation new radio) 시스템의 규격에서는 커버리지 내의 하나, 일부 또는 전체 사용자들에게 실제 요구되는 데이터(data)를 송신하는 경우에만 기지국이 하향링크 신호를 제한적으로 송신하도록 하여, 셀 간 간섭의 영향을 줄이고 있다. Previous generations of cellular communication systems, including 4G LTE, had many signals that the base station had to continuously transmit, such as a pilot channel or a cell-specific reference signal (CRS), but the newly defined 5G NR (5th generation new radio) In the system standard, the effect of inter-cell interference is reduced by allowing the base station to restrictly transmit downlink signals only when actually required data is transmitted to one, some, or all users within coverage.

따라서, 그 외 인접 셀에서 그다지 높은 송신율을 요구하지 않는, 작은 데이터 패킷(data packet)의 송신들로 인해서 셀 간 간섭이 발생하고, 이로 인해 높은 송신율을 필요로 하는 셀에서의 하향 링크 송신 품질이 저하될 수 있으며, 특히 상시 송신 신호에 의한 간섭이 최소화된 5G NR과 같은 최신의 규격에서는 평균적인 망 품질에 더욱 크게 영향을 미칠 수 있다. 이러한 이유로 셀룰러 시스템에서 사용자의 높은 송신율 체감 속도를 개선하기 위해서, 크기가 작은 데이터 패킷들에게 송신하는 송신 전력을 필요한 수준 이내로 제어하는 장치가 필요하다. Therefore, inter-cell interference occurs due to transmissions of small data packets that do not require a very high transmission rate in other adjacent cells, and thus downlink transmission in a cell requiring a high transmission rate. Quality may deteriorate, and in particular, in the latest standards such as 5G NR, in which interference by always-transmitted signals is minimized, average network quality may be more significantly affected. For this reason, in order to improve a user's perceived speed at a high transmission rate in a cellular system, a device for controlling transmission power transmitted to small-sized data packets to within a required level is required.

본 개시의 다양한 실시 예들에 대하여 관련된 종래 기술(prior art)은 다음과 같다.Prior art related to various embodiments of the present disclosure is as follows.

[1] US8170600, "Method and apparatus for allocating downlink power in wireless communication system" [1] US8170600, "Method and apparatus for allocating downlink power in wireless communication system"

[2] KR20170011486, "기지국의 송신 전력 제어 방법 및 장치" [2] KR20170011486, "Method and apparatus for controlling transmission power of base station"

[3] US 2020/0067661 A1, "Controlling Cell-specific Reference Signal (CRS) Bandwidth on a Lean Carrier based on Another Reference Signal Bandwidth" [3] US 2020/0067661 A1, "Controlling Cell-specific Reference Signal (CRS) Bandwidth on a Lean Carrier based on Another Reference Signal Bandwidth"

[4] "Downlink Power Control Algorithms for Cellular Radio Systems", IEEE Trans. Vehicular Technology vol. 44, no. 1, Feb. 1995[4] "Downlink Power Control Algorithms for Cellular Radio Systems", IEEE Trans. Vehicular Technology vol. 44, no. 1, Feb. 1995

[5] US 8,694,042 B2, Qualcomm, "Method and Apparatus for Determining a Base Station's Transmission Power Budget"[5] US 8,694,042 B2, Qualcomm, "Method and Apparatus for Determining a Base Station's Transmission Power Budget"

[6] EP0997008 B1, "Method and Apparatus for Downlink Power Control in Macro Diversity Radio System" [6] EP0997008 B1, "Method and Apparatus for Downlink Power Control in Macro Diversity Radio System"

종래 기술 [1]과 [2]는 단말들의 하향링크 품질 정보와 수신 감도를 기반으로 각 단말에 대해서 필요한 SINR을 통해서 할당 전력을 계산하는 것을 제안한다. The prior art [1] and [2] propose calculating allocated power through SINR required for each UE based on the downlink quality information and reception sensitivity of the UEs.

종래 기술[3]은 Cell-specific Reference Signal (CRS)을 사용하는 4G LTE 시스템으로 그 용법이 제한된다. CRS를 운용하는 시스템 특성상 데이터 채널을 위한 것이 아니라, 이질적인(heterogeneous) 네트워크에서 각 매크로/피코/펨토(macro/pico/femto) 셀의 네트워크 커버리지를 조절하는 용도로 사용될 수 있다. The prior art [3] is limited to a 4G LTE system using a cell-specific reference signal (CRS). Due to the nature of the system that operates the CRS, it can be used not for data channels, but for adjusting network coverage of each macro/pico/femto cell in a heterogeneous network.

또 다른 종래 기술[4]은, 각 기지국이 송신하는 하향링크(downlink) 송신 전력과, 각 기지국 내의 단말들의 원하는 기지국 신호의 (경로 손실 이후의) 수신 전력 및 인접한 기지국 신호의 간섭 신호 수신 전력들에 대한 모든 정보가 한 곳에 취합 및 공유될 수 있다고 가정한다. 즉, 모든 기지국과 연결된 별도의 하향링크 송신 전력 제어(transmit power control) 서버가 존재하거나, 모든 기지국들이 서로 관련한 정보들을 실시간으로 교환할 수 있다고 가정된다. 각 단말이 수신하는 모든 기지국들의 신호 전력 크기를 가지고, 단말의 신호 대 간섭 비(signal-to-interference ratio, SIR)와 그 조건에서 도달 가능한 데이터 레이트(achievable data-rate)를 예상할 수 있다. 따라서, 특정 시점에서 하향링크 서비스가 실시되는 모든 단말들에 대한 도달 가능한 데이터 레이트(achievable data-rate)의 합이 최대가 되도록, 각각의 기지국은 자신의 출력 크기를 결정할 수 있다. Another prior art [4] is the downlink transmission power transmitted by each base station, the reception power of the desired base station signal (after path loss) of the terminals in each base station, and the interference signal reception power of the adjacent base station signal. Assume that all information about can be collected and shared in one place. That is, it is assumed that there is a separate downlink transmit power control server connected to all base stations, or all base stations can exchange information related to each other in real time. With the signal power of all base stations that each terminal receives, a signal-to-interference ratio (SIR) of the terminal and an achievable data-rate under the condition can be predicted. Accordingly, each base station may determine its output size so that the sum of the achievable data-rates of all terminals for which the downlink service is provided at a specific time point is maximized.

종래 기술 [5]은, 위의 보다 상세한 방안으로 각각 하향링크 로딩(loading) 정보를 (다수의 기지국들 사이에는 별도의 서버 등을 통하거나) 두 개 이상의 기지국이 상호 교환하고, 송신 전력의 버짓(budget)을 판단하여, 하향링크 송신을 증가/감소하는 방법을 제안하고 있다. 종래 기술 [6]에서는 특히 3G DS-CDMA(third generation- direct sequence code division multiple access)에서 MSC/BSC(mobile switching center/base station controller)를 이용한 유사 동작을 제안하고 있다. In the prior art [5], two or more base stations mutually exchange downlink loading information (through a separate server between a plurality of base stations, etc.), respectively, as a more detailed method above, and budget transmission power A method of increasing/decreasing downlink transmission by determining a budget is proposed. In the prior art [6], a similar operation using MSC/BSC (mobile switching center/base station controller) is proposed, especially in 3G DS-CDMA (third generation-direct sequence code division multiple access).

상술한 종래기술의 문제점은 다음과 같다.The problems of the prior art described above are as follows.

종래 기술 [1], [2]의 방법은, 하향링크 참조 신호를 이용해서 단말들이 측정하는 하향링크 품질정보와 수신감도로부터 단말이 수신하는 하향링크 데이터 채널에서의 SINR(signal-to-noise and interference ratio)을 예측하는 것이다. 하지만, CRS와 같은 하향링크 참조 신호가 데이터 채널 내에서도 일정한 수신 전계를 가지도록 항상 송신되는 기존의 통신 시스템과는 달리, 5G NR 시스템을 비롯한 최신의 통신 규격들은 각 사용자 별로 송신되는 하향링크 데이터 채널 내에서는 단말이 직접 인접 셀에서의 간섭을 측정할 수 없고, 별도로 모든 사용자를 위해서 브로드캐스트(broadcast)되는 참조 신호들예를 들어, CSI-RS(channel state information reference signal) 또는 SSB(synchronization signal block)로부터만 인접 셀 간섭을 포함하는 SINR을 측정할 수 있다. 일정한 주기를 가지고 브로드캐스트 되는 참조 신호에서 측정되는 인접 셀의 간섭량과, 각 사용자 트래픽(user traffic) 송신이 있을 때만 발생하는 데이터 채널에서의 인접 셀 간섭량과 패턴이 같지 않으므로 단말이 측정하는 SINR에는 서로 불일치가 발생할 수 있다. 특히 기지국이 다수의 안테나로 구성된 매시브 MIMO(massive MIMO) 시스템을 사용하고 있는 경우, 셀 전체로 방사되는 브로드캐스트 신호와 특정 사용자에 대한 빔포밍이 적용된 하향링크 데이터 채널에서의 신호 및 간섭 전력과 이를 이용해서 예측한 SINR에 현저한 차이가 발생한다. The methods of the prior art [1] and [2] are SINR (signal-to-noise and signal-to-noise and interference ratio). However, unlike conventional communication systems in which a downlink reference signal such as CRS is always transmitted to have a constant reception field even within a data channel, the latest communication standards, including the 5G NR system, transmit within a downlink data channel transmitted for each user. In , the UE cannot directly measure interference from neighboring cells, and reference signals that are separately broadcast for all users, for example, CSI-RS (channel state information reference signal) or SSB (synchronization signal block) SINR including neighbor cell interference can be measured only from Since the amount of interference from neighboring cells measured in reference signals broadcast at regular intervals and the amount of interference from neighboring cells in data channels that occur only when each user traffic is transmitted do not have the same pattern, the SINR measured by the terminal has different Inconsistencies may arise. In particular, when a base station uses a massive MIMO system composed of multiple antennas, broadcast signals radiated to the entire cell and beamforming for a specific user are applied in a downlink data channel and interference power and There is a significant difference in the SINR predicted using

종래 기술 [4]의 방법은 수학적으로 모든 셀에 대해서 가장 높은 송신율의 합을 제공할 수 있지만, 이 기능이 제대로 동작하기 위해서는, 먼저, (a) 단말이 주변 기지국의 하향링크 신호에 대한 수신 전력을 각각 구분해서 측정할 수 있어야 한다. 그 다음, (b) 각각의 주변 기지국들 및 서빙 기지국의 수신 전력들을 서빙 기지국에 모두 보고(report)할 수 있어야 한다. 다음 단계로, (c) 각각의 기지국에게 보고된 수신 전력 정보들은, 하나의 하향링크 송신 전력 제어 서버로 집중되거나, 또는 모든 네트워크 내의 기지국들에게 서로 공유된다. 마지막으로, (d) 하향링크 송신 전력 제어 서버에서는 취합된 수신 전력 정보들을 바탕으로, 도달 가능한 데이터 레이트(achievable data-rate)의 합이 최대로 만드는, 각 기지국들의 송신 전력을 계산하고, 각각의 기지국에 전달한다. 또는, 이러한 연산 과정이 각 개별 기지국에서 독립적으로 수행된다. The method of the prior art [4] can mathematically provide the sum of the highest transmission rates for all cells, but in order for this function to work properly, first, (a) the terminal receives downlink signals from neighboring base stations It should be possible to measure the power separately. Then, (b) it should be possible to report all the received powers of each neighbor base station and the serving base station to the serving base station. As a next step, (c) the received power information reported to each base station is centralized in one downlink transmission power control server or shared by base stations in all networks. Finally, (d) the downlink transmission power control server calculates the transmission power of each base station that makes the sum of the attainable data-rates maximize based on the collected received power information, and each forwarded to the base station. Alternatively, this calculation process is independently performed in each individual base station.

이러한 복잡한 구성 단계는 다음과 같은 제약으로 실제 구현하기에 현실적이지 않다. 우선 (a) 단계에서 실제의 구현에서 단말 측정(measurement)은 단말의 연산 능력을 지속적으로 소모하기 때문에, 일반적으로 매우 제한된다. 다음의 (b) 단계에서의 측정 결과에 대한 보고도, 상향링크(uplink) 자원 소모와 상향링크 커버리지(uplink coverage)를 포함하는 수신 성능에 영향을 끼친다. 따라서, 실제 상용망에서의 하향링크 송신 전력 제어 운용을 위해서는 제한된 (특히, 인접한 다른 셀의 기지국에 대한 측정 및 보고의 활용을 최소로 하는) 단말 측정 정보와 보고에서도 적용할 수 있는 방안이 필요하다. This complex configuration step is not realistic to implement due to the following limitations. First of all, in the actual implementation in step (a), since the measurement of the UE continuously consumes the computing power of the UE, it is generally very limited. The report on the measurement result in the following step (b) also affects reception performance including uplink resource consumption and uplink coverage. Therefore, for downlink transmit power control operation in an actual commercial network, a method that can be applied to limited UE measurement information and reporting (in particular, minimizing the use of measurement and reporting for base stations in other adjacent cells) is required.

또한, 각 기지국 내 단말의 측정 정보를 망 전체에 대해서 취합하고, 이로부터 각 단말들의 도달 가능한 데이터 레이트(achievable data-rate)를 계산하는 마지막 과정들은, 고려하는 망 내의 기지국의 숫자가 많지 않다고 가정할 수 있을 때에는 연산 가능할 수 있다고 하더라도, 동일한 대역 내의 기지국의 숫자가 매우 많은 실제 망 운용 환경에서는 실시간으로 계산하는 것이 현실적으로 불가능하다. In addition, the final processes of collecting the measurement information of the terminals in each base station for the entire network and calculating the achievable data-rate of each terminal from this are assuming that the number of base stations in the network to be considered is not large Even if it can be calculated when possible, it is practically impossible to calculate in real time in a real network operation environment in which the number of base stations within the same band is very large.

특히, 매시브 MIMO 기지국에 대해서는, 하향링크 송신 전력이 모든 방향에 대해서 고르게 방사되는 것이 아니라, 사용자 특정(user-specific) 빔(beam)을 통해서 송신되기 때문에, 각 기지국이 순시적으로 어떤 빔으로 송신하고 있는지, 또한 그 빔으로 송신할 때의 다른 기지국에 속한 단말은 어떤 크기로 간섭 수신 신호를 받게 되는지를 빔의 영향까지 고려해서 모든 고려할 만한 기지국과 단말에 대한 송수신 신호 및 빔 정보를 측정, 보고 및 취합해야 한다. In particular, for a Massive MIMO base station, since downlink transmission power is not radiated uniformly in all directions, but is transmitted through a user-specific beam, each base station instantaneously transmits a certain beam. Measures and reports transmission/reception signals and beam information for all conceivable base stations and terminals, taking into account the effect of beams on whether the terminals belonging to other base stations receive interference reception signals at the time of transmission with the beam. and should be aggregated.

이러한 정보를 확보하는 것이 가능하다고 가정할 수 있더라도, 일부 기지국이 서비스(service)하는 대상 단말이나 할당되는 자원의 양 등이 변경되는 것만으로도, 빔의 방향 등 정보가 현저하게 변경되므로 그 전의 정보를 기반으로 연산된 데이터 레이트를 실제 성능으로 실현하는 것은 불가능하다. Even if it can be assumed that it is possible to secure such information, information such as the direction of a beam is remarkably changed even when the target terminal serviced by some base stations or the amount of allocated resources is changed remarkably, so the previous information It is impossible to realize the data rate calculated based on the actual performance.

본 개시의 다양한 실시 예들의 목적은 다음과 같다.Objects of various embodiments of the present disclosure are as follows.

특히 좁은 지역 내에 밀집하게 설치된 다수의 기지국들을 통해서 서비스되는 셀룰러 시스템에서, 셀 간 경계 지역의 하향링크 수신 품질을 개선하기 위해서, 하향링크 송신 전력 제어 방안이 반드시 필요하다. 현실적인 운용을 위해서는, 인접 셀의 단말 전계 환경이나 빔포밍 형상, 송신 전력 밀도 등에 대한 정보를 가능한 최소로 활용하여, 각 서빙 셀의 하향링크 송신 전력을 간단하게 제어하는 장치와 방법이 필요하다.In particular, in a cellular system serviced through a plurality of base stations densely installed in a small area, a method for controlling downlink transmission power is absolutely necessary to improve downlink reception quality in an inter-cell boundary area. For practical operation, a device and method for simply controlling the downlink transmit power of each serving cell by using information on the terminal electric field environment, beamforming shape, transmit power density, etc. of the adjacent cell to the minimum possible is required.

후술하는 장치의 구성 중 블록(block)은 유닛(unit), 구성(configuration), 장치(device), 또는 장치들의 조합(combination) 등으로 대체(replace)될 수 있다.Among configurations of a device to be described later, a block may be replaced with a unit, a configuration, a device, or a combination of devices.

도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 기지국 내 하향링크 송신 전력 제어 장치의 구성을 도시한다.3 illustrates a configuration of an apparatus for controlling downlink transmission power in a base station according to various embodiments of the present disclosure.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 하향링크 송신 전력 제어 장치(140)는 셀룰러 시스템에서 서비스를 받는 각 단말 중에서 특히 페이로드(payload)의 크기가 작은 하향링크 데이터 신호의 기지국 송신신호 전력을 제어하기 위한 것이다.The downlink transmission power control apparatus 140 according to various embodiments of the present disclosure is for controlling base station transmission signal power of a downlink data signal having a small payload size among each terminal receiving a service in a cellular system. will be.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 하향링크 송신 전력 제어 장치(140)는 상향링크 데이터/제어 정보 수신(uplink data/control receiver) 블록(141), 하향링크 롱텀 링크 적응(downlink long-term link adaptation) 블록(142), 하향링크 자원 할당(downlink resource allocation) 블록(143), 소형 패킷을 위한 전송 블록 크기 감소(spectral efficiency decrease for short packet) 블록(144), 하향링크 송신(백오프) 전력 연산 블록(downlink transmit(back-off) power calculator) 블록(145), 하향링크 베이스밴드 송신(downlink baseband transmitter) 블록(146)을 포함한다.The apparatus 140 for controlling downlink transmission power according to various embodiments of the present disclosure includes an uplink data/control receiver block 141 and downlink long-term link adaptation Block 142, downlink resource allocation block 143, spectral efficiency decrease for short packet block 144, downlink transmission (backoff) power calculation block (downlink transmit (back-off) power calculator) block 145 and downlink baseband transmission (downlink baseband transmitter) block 146.

하향링크 송신 전력 제어 블록(140)은 롱텀 링크 적응(long-term link adaptation) 블록(142)에게 HARQ ACK 정보, CSI 보고 정보를 송신한다.The downlink transmission power control block 140 transmits HARQ ACK information and CSI report information to the long-term link adaptation block 142.

본 개시의 다양한 실시 예들에서 제안하는 하향링크 송신 전력 제어 장치의 동작과 관련하여 하향링크 채널의 링크 적응(link adaptation)과 자원(resource) 할당 과정의 일 예를 살펴본다. An example of a process of link adaptation and resource allocation of a downlink channel in relation to the operation of the apparatus for controlling downlink transmission power proposed in various embodiments of the present disclosure will be described.

(1) 기지국의 롱텀 링크 적응(long-term link adaptation) 블록(142)은 사용자 단말의 CSI 보고를 통하여, 단말이 수신할 수 있는 하향링크 MIMO 레이어의 개수와 CQI(channel quality indicator) 정보를 주기적으로 전달받으며 이를 해당 단말에 대한 하향링크 할당을 위한 참조 결과로 저장한다. 또한 각 하향링크 데이터 채널을 사용자 단말이 디코딩(decoding)에 성공했는지, 또는 실패하여 재송신이 필요한지를 알려주는 HARQ ACK/NAK(hybrid automatic repeat request acknowledgement/non-acknowledgement) 정보를 계속 누적해서 참조하여 링크 적응(link adaptation)의 결과가 보정된다. 이 과정의 결과는 일반적으로 MCS(modulation & coding scheme)과 사용자 단말이 수신 가능한 MIMO 레이어의 개수의 형태로 출력된다. (1) The long-term link adaptation block 142 of the base station periodically reports the number of downlink MIMO layers that can be received by the UE and channel quality indicator (CQI) information through the CSI report of the UE. is received and stored as a reference result for downlink allocation to the corresponding terminal. In addition, by continuously accumulating and referring to HARQ ACK/NAK (hybrid automatic repeat request acknowledgment/non-acknowledgement) information indicating whether decoding of each downlink data channel was successful or failed by the UE and retransmission is required, link The result of the adaptation (link adaptation) is calibrated. The result of this process is generally output in the form of a modulation & coding scheme (MCS) and the number of MIMO layers receivable by the user terminal.

(2) 각 사용자에 대해서 하향링크 자원 할당 (또는 자원 크기 결정) 블록(143)에서는, 롱텀 링크 적응(Long-term link adaptation) 블록(142)으로부터 결정되어 전달된 MCS와 MIMO 레이어 개수로부터, 상위 블록으로부터 전달된 하향링크 데이터 페이로드(data payload)의 크기를 고려하여 해당 사용자에게 할당할 주파수 자원의 크기 (RB(resource block) 또는 RBG(resource block group) 단위)를 결정한다. 보다 상세하게는, 각 MCS 및 MIMO 레이어에 해당하는 주파수 효율(spectral efficiency)과, 주파수 단위 자원 (RB 또는 RBG) 내의 데이터 톤(data tone)의 개수의 곱의 형태로, 송신 가능한 데이터 크기의 기본 단위가 결정되고, 송신 데이터 블록 크기(data block size)가 사용자에게 송신해야 하는 데이터 량보다 같거나 크도록, 주파수 자원의 개수를 선택한다. (2) In the downlink resource allocation (or resource size determination) block 143 for each user, from the number of MCS and MIMO layers determined and transmitted from the long-term link adaptation block 142, the upper The size of a frequency resource to be allocated to a corresponding user (resource block (RB) or resource block group (RBG) unit) is determined by considering the size of a downlink data payload delivered from the block. More specifically, in the form of a product of spectral efficiency corresponding to each MCS and MIMO layer and the number of data tones in a frequency unit resource (RB or RBG), the basic size of transmittable data The unit is determined, and the number of frequency resources is selected so that the transmission data block size is equal to or greater than the amount of data to be transmitted to the user.

(2-1) 만약 이번 슬롯(slot)에서 남아있는 모든 가용한 주파수 자원을 사용해도, 해당 사용자 송신 대기열(queue) 내의 데이터를 모두 송신하지 못할 경우에는, 가용한 만큼의 주파수 자원만을 할당하고 나머지 데이터는 다음 송신 기회를 기다린다. (2-1) If all the data in the corresponding user transmission queue cannot be transmitted even if all remaining available frequency resources are used in this slot, only the available frequency resources are allocated and the remaining The data waits for the next transmission opportunity.

(2-2) 반대로, 사용자 송신 대기열 내의 데이터가 작더라도, 미리 정해진 최소 크기 자원이 할당되어야 하며, 기지국의 선택이나 운용 제약에 따라서 최소 크기의 자원은 다수 개의 RB 또는 RBG일 수 있다. 특히, 가용한 주파수 자원들이 어떠한 하향링크 송신을 위해서도 사용되지 않는 경우에는 최소 자원의 크기는 이 기지국 내의 성능에 영향을 끼치지 않는다.(2-2) Conversely, even if the data in the user transmission queue is small, a resource of a predetermined minimum size must be allocated, and the minimum size resource may be a plurality of RBs or RBGs according to selection or operational constraints of the base station. In particular, when available frequency resources are not used for any downlink transmission, the size of the minimum resource does not affect the performance within this base station.

일반적으로, 상술한 하향링크 롱텀 링크 적응 블록(142), 하향링크 자원 할당 블록(143)의 두 블록만으로도 하향링크 송신을 위한 할당 정보가 결정될 수 있다. In general, allocation information for downlink transmission can be determined using only two blocks, the aforementioned downlink long-term link adaptation block 142 and downlink resource allocation block 143.

본 개시의 다양한 실시 예들에서는 상술한 하향링크 롱텀 링크 적응 블록(142), 하향링크 자원 할당 블록(143)의 두 블록에 추가적으로, 소형 패킷을 위한 전송 블록 크기 감소 블록(144), 하향링크 송신(백오프) 전력 연산 블록(145), 하향링크 베이스밴드 송신 블록(146)의 처리 수행을 개시한다. 이를 통하여, 특히, 상위 계층 하향링크 송신 대기열의 데이터 크기가 작지만, 최소 할당 자원 크기의 제약을 받은 하향링크 채널 송신에 대해서, 기지국의 송신 에너지 소모와 인접 셀들에 미치는 간섭 측면에서 보다 효율적인 송신 방법을 제안한다.In various embodiments of the present disclosure, in addition to the above two blocks of the downlink long-term link adaptation block 142 and the downlink resource allocation block 143, a transport block size reduction block 144 for small packets, and downlink transmission ( The processing of the backoff) power calculation block 145 and the downlink baseband transmission block 146 starts. Through this, in particular, for downlink channel transmission where the data size of the upper layer downlink transmission queue is small but limited by the minimum allocated resource size, a transmission method that is more efficient in terms of transmission energy consumption of the base station and interference to neighboring cells is provided. Suggest.

도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라서 하향링크 송신 전력을 조정하기 위하여 MCS(modulation coding scheme) 또는 MIMO(multiple-input/multiple-output) 레이어 개수의 변경을 선택하기 위한 방법의 일 예를 도시한다.4 illustrates an example of a method for selecting a change in the number of modulation coding scheme (MCS) or multiple-input/multiple-output (MIMO) layers to adjust downlink transmission power according to various embodiments of the present disclosure. do.

(1) 소형 packet을 위한 전송 블록 크기 감소(spectral efficiency decrease for short packet) 블록(144)은, 특히 대기열(queue)의 데이터 크기가 슬롯(slot)의 할당 정보에 의해 결정된 전송 블록 크기(transport block size)에 비해서 너무 작은 경우, MCS 또는 MIMO 레이어의 개수를 낮추어서 전송 블록 크기를 대기열 데이터(queue data)보다 크거나 같지만, 대기열 데이터(queue data)의 크기와 최대한 가깝도록 만든다. (One) In the spectral efficiency decrease for short packet block 144, in particular, the size of the data in the queue is proportional to the transport block size determined by the allocation information of the slot. If it is too small for comparison, the number of MCS or MIMO layers is lowered to make the size of the transport block larger than or equal to the size of the queue data, but as close as possible to the size of the queue data.

(1-1) 할당된 자원의 크기가 일정 값 이하인 경우, (특히 할당된 자원의 크기가 미리 정의된 최소 할당 자원 크기와 같을 경우) 다음의 동작을 수행한다. 단, 할당된 자원의 크기가 운용 최소값이 아니더라도 충분히 작은 경우, 일반적으로 자원의 크기를 줄이는 것보다 MCS를 낮추는 것이 더 전송 블록의 크기를 미세하게 조절할 수 있으므로, 그 용도를 최소 할당 자원으로 한정할 필요는 없다. (1-1) When the size of the allocated resource is less than a certain value, (especially when the size of the allocated resource is equal to the predefined minimum size of the allocated resource), the following operation is performed. However, if the size of the allocated resource is small enough even if it is not the minimum operating value, the size of the transport block can be controlled more finely by lowering the MCS than by reducing the size of the resource, so the use can be limited to the minimum allocated resource. There is no need.

(1-2) 사용자 단말의 하향링크 롱텀 링크 적응에 따른 MCS 및 MIMO layer에서 시작하여 한 단계씩 MCS 또는 MIMO 레이어를 낮추고, 새로운 MCS 및 MIMO layer와 할당 자원 크기에 따른 전송 블록 크기를 다시 계산한다. 만약 새로 계산된 전송 블록 크기가 대기열 데이터의 크기보다 아직도 크다면, 더 작아지거나 같아질 때까지 MCS 및 MIMO 레이어 개수를 낮추는 과정을 반복한다. (1-2) Starting from the MCS and MIMO layer according to the downlink long-term link adaptation of the user terminal, the MCS or MIMO layer is lowered step by step, and the transport block size is recalculated according to the new MCS and MIMO layer and the allocated resource size. . If the newly calculated transport block size is still greater than the size of the queue data, the process of lowering the number of MCS and MIMO layers is repeated until it becomes smaller or equal.

(1-3) MCS를 낮출 것인지, 혹은 MIMO 레이어 개수를 낮출 것인지를 결정하는 방법을 보여주는 실시 예가 도 4에 나타나 있다. 각 MIMO 레이어와 MCS에 해당하는 톤(tone) 당 송신 가능한 비트 수를 나타내는 주파수 효율이 도 4의 표에 표시되어 있다. 만약 롱텀 링크 적응에 따른 사용자의 MIMO 레이어 개수가 4이고 MCS = 15이라고 가정한다. 먼저, MIMO 레이어 개수를 4로 유지하고, MCS를 14, 13, 12, 11로 낮추면서 전송 블록의 크기를 대기열 데이터(queue data) 크기와 비교한다. 여전히 전송 블록의 크기가 크다면, 그 다음으로는 MIMO 레이어 개수 = 3으로 낮추고 MCS = 14, 13, 12, 11, ~의 순서로 계속 낮추어 간다. 만약 MIMO layer = 3, MCS = 5에서도 전송 블록 크기가 대기열 데이터의 크기보다 크면, 다시 MIMO 레이어 개수 = 2, MCS = 9에서부터 시작하여 MCS를 계속 낮추어가면서 반복한다. (1-3) An embodiment showing a method of determining whether to lower the MCS or the number of MIMO layers is shown in FIG. 4 . Frequency efficiency indicating the number of transmittable bits per tone corresponding to each MIMO layer and MCS is shown in the table of FIG. 4 . It is assumed that the number of MIMO layers of a user according to long-term link adaptation is 4 and MCS = 15. First, while maintaining the number of MIMO layers at 4 and lowering the MCS to 14, 13, 12, and 11, the transport block size is compared with the queue data size. If the size of the transport block is still large, then the number of MIMO layers is lowered to 3 and MCS is lowered in the order of 14, 13, 12, 11, and so on. If the transport block size is larger than the size of the queue data even in MIMO layer = 3 and MCS = 5, the number of MIMO layers = 2 and MCS = 9 are repeated again, starting with MCS = 9.

(1-3-1) 도 4에 나타난 바와 같이, MCS를 우선 낮추고, 각 MIMO 레이어 개수 에 대해서 지원하는 가장 낮은 MCS를 선택한다. 도 4의 실시 예에서는 MIMO 레이어 개수 = 4인 경우 MCS = 11까지, MIMO 레이어 개수 = 3인 경우는 MCS = 5까지를 선택하는 것을 예시하고 있다. 각 MIMO 레이어 개수 에 따른 최저 MCS는, 대표적인 채널 환경에 따른 단말의 수신 성능 등을 고려하여, 기지국 구현에 따라 경험적으로 선택할 수 있다. (1-3-1) As shown in FIG. 4, the MCS is first lowered, and the lowest MCS supported for each number of MIMO layers is selected. The embodiment of FIG. 4 illustrates selecting up to MCS = 11 when the number of MIMO layers = 4, and selecting up to MCS = 5 when the number of MIMO layers = 3. The lowest MCS according to the number of each MIMO layer can be empirically selected according to the implementation of the base station in consideration of the reception performance of the terminal according to the typical channel environment.

(1-3-2) MIMO 레이어 개수가 바뀌는 구간에서는, 주파수 효율이 직전 MIMO 레이어 개수의 MCS (MCS 상한(MCS upper limit))보다 더 낮으면서 가장 높은 MCS부터 단계적으로 낮춰간다. 도 4의 실시 예에 따르면, 대기열 데이터보다 작은 전송 블록 크기를 찾을 때, (MIMO 레이어 개수 = 4, MCS = 11) 다음으로는 (MIMO 레이어 개수 = 3, MCS = 14)를 시도하고, (MIMO 레이어 개수 = 3, MCS = 5) 다음으로는 (MIMO 레이어 개수 = 2, MCS = 9)를 시도하고, (MIMO 레이어 개수 = 2, MCS = 3) 다음으로는 (MIMO 레이어 개수 = 1, MCS = 6)을 시도하는 것을 확인할 수 있다. 단, 도 4의 각각의 MIMO 레이어 개수 변경 시의 MCS 값은 하나의 예시이므로, 기지국 운용에 따라서 다르게 선택될 수 있다.(1-3-2) In a section in which the number of MIMO layers is changed, the frequency efficiency is lower than the MCS (MCS upper limit) of the previous MIMO layer number and the highest MCS is gradually lowered. According to the embodiment of FIG. 4, when finding a transport block size smaller than the queue data, (number of MIMO layers = 4, MCS = 11), (number of MIMO layers = 3, MCS = 14) is tried, and (MIMO Number of layers = 3, MCS = 5) Next try (Number of MIMO layers = 2, MCS = 9), then (Number of MIMO layers = 2, MCS = 3) Next (Number of MIMO layers = 1, MCS = 6) can be verified. However, since the MCS value when changing the number of each MIMO layer in FIG. 4 is an example, it may be selected differently according to the operation of the base station.

(1-3-2) 도 4의 실시 예는 가장 MIMO 레이어 개수의 변경이 많은 경우, 즉 롱텀 링크 적응의 결과가 MIMO 레이어 개수 = 4인 경우를 도시한 것이다. 만약 롱텀 MIMO 레이어 개수 = 3, MCS = 25인 경우에는, MIMO 레이어 개수 = 3, MCS = 24, 23, 22,~, 6, 5까지 내려가면서 충분히 작은 전송 블록 크기를 검색한다. 이 경우에도, MCS = 5 다음에는 (MIMO 레이어 개수 = 2, MCS = 9)를 선택하여 전송 블록 크기를 확인한다.(1-3-2) The embodiment of FIG. 4 shows the case where the number of MIMO layers changes the most, that is, the case where the result of long-term link adaptation is the number of MIMO layers = 4. If the number of long-term MIMO layers = 3 and MCS = 25, the number of MIMO layers = 3 and MCS = 24, 23, 22, to, 6, and 5 are searched for a sufficiently small transport block size. Even in this case, after MCS = 5, (number of MIMO layers = 2, MCS = 9) is selected to check the transport block size.

(2) 그 다음으로 전송 블록 크기가 줄어든 소형 패킷(short packet)들에 대해서, 하향 링크 송신 전력 (backoff) 연산 블록(145)에 의한 하향링크 송신 전력 연산이 수행된다. (2) Next, downlink transmission power calculation by the downlink transmission power (backoff) calculation block 145 is performed on short packets having a reduced transport block size.

(2-1) 최소 크기의 자원을 할당받고, 롱텀 MCS와 MIMO 레이어 개수로 결정된 전송 블록의 크기가 대기열 데이터에 비해서 큰 패킷은, 소형 패킷을 위한 전송 블록 크기 감소 장치를 거치면서 더 낮은 MCS와 MIMO 레이어 개수로 변경된다. MCS 또는 MIMO 레이어 개수가 낮아질수록 특정한 성능 (예를 들어, 블록 에러율(block error rate) 10%)를 만족시키기 위한 요구 SINR의 값이 낮아지므로, 동일한 전력으로 송신될 경우에는, 수신 성능이 다른 패킷에 비해서 높아지는 마진(margin)이 발생한다. 또는 송신율에 비해서 동일한 송신 전력으로 달성할 수 있는 SINR이 과도하다고 볼 수 있으므로, 낮추어진 송신율에 맞게 송신 전력을 감소시킬 수 있다. (2-1) A packet that is allocated a minimum-sized resource and has a transport block size determined by the number of long-term MCS and MIMO layers is larger than queue data, passes through a transport block size reduction device for small packets, It is changed according to the number of MIMO layers. As the number of MCS or MIMO layers decreases, the value of the required SINR to satisfy a specific performance (eg, block error rate of 10%) decreases, so packets with different reception performance when transmitted with the same power higher margins compared to Alternatively, since the SINR that can be achieved with the same transmit power compared to the transmit rate may be considered excessive, the transmit power may be reduced to match the lower transmit rate.

(2-2) 하향링크 송신 전력 연산 블록(145)은, 롱텀 MCS 및 MIMO 레이어 개수의 개수와 전송 블록 크기 감소 블록(144)에 의해서 재조절된 MCS 및 MIMO 레이어 개수의 개수를 입력으로 하고, 각 MCS와 MIMO 레이어 개수의 조합에 대해서, 예상 링크 성능에 따라 모든 발생 가능한 요구 SINR의 값을 테이블(table)의 형태로 미리 저장하고 있다. (2-2) The downlink transmission power calculation block 145 takes as input the number of long-term MCS and MIMO layers and the number of MCS and MIMO layers readjusted by the transport block size reduction block 144, For each combination of the number of MCS and MIMO layers, values of all possible request SINRs according to expected link performance are stored in advance in the form of a table.

(2-3) 하향링크 송신 전력 연산 블록(145)은, 롱텀 MCS, 롱텀 MIMO 레이어 개수 값에 대한 요구 SINR (in dB scale)과, 소형 패킷(short packet)의 송신 블록 크기에 따라 보정된 MCS, MIMO 레이어 개수 값의 요구 SINR을 각각 테이블(table)에서 읽어서 그 차이 만큼으로부터 하향링크 송신 전력 백오프(backoff) 값으로 결정할 수 있다. (2-3) The downlink transmit power calculation block 145 corrects the MCS according to the long-term MCS, the requested SINR (in dB scale) for the number of long-term MIMO layers, and the transmission block size of the short packet , the requested SINR of the number of MIMO layers can be read from a table, and a downlink transmission power backoff value can be determined from the difference.

(2-4) 단, 고려되는 소형 패킷(short packet)은 QoS(quality of service) 등에 따라서, 보다 높은 안정성(reliability) (또는, 등가적으로 낮은 블록 에러율(block error rate))을 가져야 할 수 있으므로, QoS에 따른 오프셋(offset)을 고려한다. 또한, 송신 전력 백오프(backoff) 값은, 디지털(digital) 처리에 따른 양자화 손실 등을 감안하여 상한(MAXBackOff)으로 제한될 수 있다. 송신 전력 백오프(backoff) 값은 수학식으로는 다음과 같이 표현할 수 있다. (2-4) However, short packets to be considered may have higher reliability (or equivalently low block error rate) according to quality of service (QoS), etc. Therefore, an offset according to QoS is considered. In addition, the transmit power backoff value may be limited to an upper limit (MAXBackOff) in consideration of quantization loss due to digital processing. The transmit power backoff value can be expressed as follows in equation.

BackOff[dB] = min(MAXBackOff, reqSINR(MCSlong-term, MIMO_Layerlong-term) - reqSINR(MCSadjust, MIMO_Layeradjust) + OffsetQoS)BackOff[dB] = min(MAXBackOff, reqSINR(MCSlong-term, MIMO_Layerlong-term) - reqSINR(MCSadjust, MIMO_Layeradjust) + OffsetQoS)

(2-5) 위 수학식의 값을 선형 변환하고 제곱근을 적용하면, 송신 신호 조절 계수(transmit signal scaling factor)로 변환되어 하향링크 베이스밴드 송신기 내의 송신 전력 조절 장치로 전달된다.(2-5) When the value of the above equation is linearly converted and the square root is applied, it is converted into a transmit signal scaling factor and transmitted to the transmit power control device in the downlink baseband transmitter.

도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라서 하향링크 송신 전력 제어 장치 내 하향링크 베이스밴드 송신기의 구성을 도시한다.5 illustrates a configuration of a downlink baseband transmitter in an apparatus for controlling downlink transmission power according to various embodiments of the present disclosure.

(3) 하향링크 베이스밴드 송신 블록(146)은 사용자 별 송신 전력 계산 장치에서 결정된 송신 신호 조절 계수(transmit signal scaling factor)를 베이스밴드(baseband) 송신 신호에 곱하여, 하향링크 송신 전력의 크기를 직접 증가/감소시킨다. (3) The downlink baseband transmission block 146 directly increases/decreases the size of the downlink transmission power by multiplying the baseband transmission signal by a transmit signal scaling factor determined by the transmission power calculator for each user. let it

(3-1) 도 5는 하향링크 베이스밴드 송신 블록(146)을 좀 더 자세히 나타내고 있다. 도 5를 참조하면, 하향링크 베이스밴드 송신 블록(146)은 채널 인코더(146-1), QAM 변조기(146-2), MIMO 레이어 매핑(146-3), 프리코더(146-4), 자원 요소 매핑(146-5), 디지털 빔포밍(146-6), IFFT(inverse fast fourier transform) 및 CP(cyclic prefix) 추가(146-7), DAC(digital to analog converter) 및 RF(radio frequency) 업 컨버터(146-8)을 포함한다.(3-1) FIG. 5 shows the downlink baseband transmission block 146 in more detail. Referring to FIG. 5, a downlink baseband transmission block 146 includes a channel encoder 146-1, a QAM modulator 146-2, a MIMO layer mapping 146-3, a precoder 146-4, and a resource Element mapping (146-5), digital beamforming (146-6), inverse fast fourier transform (IFFT) and cyclic prefix (CP) addition (146-7), digital to analog converter (DAC) and radio frequency (RF) and an up-converter 146-8.

가장 먼저 채널 인코더(146-1)에서 에러 수정(error correction)을 위한 채널 코딩을 거친 데이터 비트열은, QAM (quadrature amplitude modulation) 변조기(146-2)를 통해서 (QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM, 1024QAM)과 같은 QAM 심볼의 형태로 변환된다. 이 단계에서부터 송신 신호가 크기의 물리적인 개념을 포함하게 되므로, 이전 장치에서 전달된 송신 신호 조절 계수(transmit signal scaling factor)를 각각의 QAM 변조기(146-2)의 출력 심볼에 곱하여 송신 신호 전력을 조절할 수 있다. First, the data bit string that has undergone channel coding for error correction in the channel encoder 146-1 is converted into (QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM, 1024QAM) is converted into the form of a QAM symbol. Since the transmitted signal includes the physical concept of size from this step, the transmit signal power is obtained by multiplying the output symbol of each QAM modulator 146-2 by the transmit signal scaling factor transmitted from the previous device. can be adjusted

(3-2) 송신 신호 조절 계수(transmit signal scaling factor)를 QAM 변조기(146-2)의 출력에서 바로 곱하는 대신, 그 이후의 각 안테나 별 계수를 곱하는 블록인 프리코더(146-4)나 디지털 빔포밍(146-6)에서 각 안테나 별 계수에 미리 송신 신호 조절 계수(transmit signal scaling factor)를 곱하는 방식으로도 송신 신호 전력을 조절하는 방법도 물리적인 처리 위치에 관계없이 동일한 효과를 가진다.(3-2) Instead of directly multiplying the transmit signal scaling factor from the output of the QAM modulator 146-2, the precoder 146-4 or digital In beamforming 146-6, a method of adjusting transmit signal power by multiplying a coefficient for each antenna in advance by a transmit signal scaling factor has the same effect regardless of a physical processing location.

도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라서 변조기 출력단에서 송신신호 조절 계수를 곱하는 방법의 일 예를 도시한다.6 illustrates an example of a method of multiplying a transmission signal adjustment coefficient at a modulator output terminal according to various embodiments of the present disclosure.

도 6은 16QAM 변조기 출력단에서 송신 신호 조절 계수(transmit signal scaling factor)를 곱하는 경우의 일 예를 보여주고 있다. 임의의 QAM 심볼의 진폭(amplitude)이 a인 경우, 송신 신호 조절 계수 b/a를 곱하여, 진폭(amplitude)이 b인 동일한 QAM 심볼로 변환된다.6 shows an example of multiplying a transmit signal scaling factor at an output stage of a 16QAM modulator. When an arbitrary QAM symbol has an amplitude of a, it is converted into the same QAM symbol with an amplitude of b by multiplying the transmission signal control coefficient b/a.

이하 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치의 동작 내지 방법을 설명한다.Hereinafter, operations and methods of devices according to various embodiments of the present disclosure will be described.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 특정 사용자의 롱텀 링크 적응의 결과로 얻어진 송신율에 비해서, 대기열의 데이터가 작아서 훨씬 낮은 송신율로 송신하게 되는 경우의 실시 예를 고려할 수 있다. According to various embodiments of the present disclosure, compared to the transmission rate obtained as a result of long-term link adaptation of a specific user, an embodiment in which data in a queue is small and thus transmission is performed at a much lower transmission rate may be considered.

(1) 일 실시 예로서, 할당되는 최소 크기의 자원의 형상을 다음과 같이 구체적으로 가정한다. 주파수 방향으로 192 톤(tone)으로 구성되고, 시간 방향으로는 제어 채널과 참조 신호(reference signal)을 제외하고 11 심볼로 구성되는 경우를 가정한다. 만약, 단말의 롱텀 하향링크 링크 적응 결과에 의한 결과가 (MCS = 15 [256QAM MCS 기준], MIMO 레이어 개수 = 2)라고 하면, 해당 자원과 MCS를 통해서 송신할 수 있는 전송 블록의 크기는 1,857 바이트(byte)에 해당한다. (One) As an embodiment, it is specifically assumed that the shape of the resource of the minimum size to be allocated is as follows. It is assumed that the frequency direction is composed of 192 tones and the time direction is composed of 11 symbols excluding the control channel and reference signal. If the result of the long-term downlink link adaptation of the UE is (MCS = 15 [256QAM MCS standard], the number of MIMO layers = 2), the size of the transport block that can be transmitted through the corresponding resource and MCS is 1,857 bytes (byte).

(2) 이 때, 상위 계층으로부터 전달되어 하향링크 대기열에서 해당 사용자에게 전달되기를 대기하고 있는 데이터의 크기가 각종 헤더(header)를 포함하여 총 350 바이트(byte)라고 하면, 그대로 MCS와 MIMO 레이어 개수를 사용하였을 때, 나머지 1,300여 바이트(byte) 가량의 데이터는 무의미한 값으로 패딩(padding)되어 전달되기 때문에 실제 사용자 체감의 관점에서 의미 있는 송신이 되지는 않는다. 따라서, 소형 패킷의 전송 블록 감소 장치가 도 4의 실시 예를 따른다고 가정했을 때, MCS와 MIMO 레이어 개수를 링크 적응 값에서 계속 낮추어 가면서, 송신하려는 데이터 크기보다 크거나 같으면서도 가장 큰 조합을 새로 찾아낼 수 있다. (MCS = 5, MIMO 레이어 개수 = 1)의 조합을 선택하면 전송 블록의 크기가 352 바이트(byte)로, 실제 송신하고자 하는 데이터의 크기 350 바이트(byte)와 매우 가까운 결과를 얻는다. (2) At this time, if the size of the data transmitted from the upper layer and waiting to be delivered to the corresponding user in the downlink queue is 350 bytes including various headers, the number of MCS and MIMO layers would have been used as is. At this time, the remaining data of about 1,300 bytes is padded with meaningless values and transmitted, so it does not become a meaningful transmission from the point of view of actual user experience. Therefore, assuming that the transport block reduction apparatus for small packets follows the embodiment of FIG. 4, the largest combination that is greater than or equal to the data size to be transmitted is newly created while the number of MCS and MIMO layers is continuously lowered from the link adaptation value. can be found If the combination of (MCS = 5, number of MIMO layers = 1) is selected, the size of the transport block is 352 bytes, which is very close to the size of 350 bytes of data to be actually transmitted.

(3) 송신 전력 (BackOff) 제어값 연산 장치에서는, 시뮬레이션(simulation)이나 실측을 통해 각 MCS와 MIMO 레이어 개수 조합에 대한 정확한 요구 SINR table을 가지고 있다. 여기서, SINR 테이블이 어떠한 값으로 채워져 있는가는 본 발명의 범위를 벗어나므로, 본 실시예에서는 MCS를 하나씩 낮추거나 MIMO 레이어 개수를 변경하여 전송 블록의 크기를 하나씩 낮출 때마다 요구 SINR이 0.5 dB씩 낮아진다고 간단하게 가정한다. 원래의 링크 적응 값은 (MCS = 15, MIMO 레이어 개수 = 2)이고, 소형 패킷의 전송 블록 감소 장치에 의해서 수정된 값은 (MCS = 5, MIMO 레이어 개수 = 1)이므로, 도 5의 MIMO 레이어 개수 변경 실시예를 다시 사용한다고 간단하게 가정했을 때, 다음과 같이 계산될 수 있다. (MCS = 15, MIMO 레이어 개수 = 2)에서 (MCS = 3, MIMO 레이어 개수 = 2)까지 12 단계에 걸쳐서 MCS를 낮추고, (MCS = 6, MIMO 레이어 개수 = 1)을 거쳐서 (MCS = 5, MIMO 레이어 개수 =1)까지 총 14 단계에 걸쳐서 MCS와 MIMO 레이어 개수 감소가 발생하므로, 각 SINR 간격이 0.5 dB라는 가정에 의해서 7dB 만큼의 백오프(backoff)를 얻을 수 있다. 실제로는 모든 MCS, MIMO 레이어 개수에 대한 SINR 테이블을 가지고 있으므로, 두 입력 값의 쌍에 대한 SINR 차이만으로 보다 간단하게 구할 수 있다.(3) The transmit power (BackOff) control value calculator has an accurate required SINR table for each MCS and MIMO layer number combination through simulation or actual measurement. Here, since the SINR table is filled with values beyond the scope of the present invention, in this embodiment, the required SINR is lowered by 0.5 dB each time the size of the transport block is lowered one by one by lowering the MCS by one or changing the number of MIMO layers. and simply assume Since the original link adaptation value is (MCS = 15, the number of MIMO layers = 2) and the value modified by the small packet transport block reduction device is (MCS = 5, the number of MIMO layers = 1), the MIMO layer in FIG. 5 Assuming simply to use the number change embodiment again, it can be calculated as follows. The MCS is lowered in 12 steps from (MCS = 15, number of MIMO layers = 2) to (MCS = 3, number of MIMO layers = 2), and (MCS = 6, number of MIMO layers = 1) to (MCS = 5, Since the number of MCS and MIMO layers is reduced in a total of 14 steps up to the number of MIMO layers = 1), a backoff of 7 dB can be obtained by assuming that each SINR interval is 0.5 dB. In fact, since the SINR table for the number of all MCS and MIMO layers is included, it can be obtained more simply with only the difference in SINR for a pair of two input values.

(4) 백오프(backoff)의 상한값이 7dB보다 크고, 별도의 QoS 오프셋이 없다고 하면, 하향링크 송신(백오프) 전력 연산 블록(145)의 출력은 7dB가 된다. dB 스케일(scale)을 선형으로 변환하고, 역수 및 제곱근 연산하여, '송신 신호 조절 계수(transmit signal scaling factor)' 값으로는 sqrt(1/5)가 하향링크 베이스밴드 송신 블록(146)으로 전달된다. (4) If the upper limit of the backoff is greater than 7 dB and there is no separate QoS offset, the output of the downlink transmission (backoff) power calculation block 145 becomes 7 dB. The dB scale is linearly converted, the reciprocal number and the square root are calculated, and sqrt(1/5) is transmitted to the downlink baseband transmission block 146 as a 'transmit signal scaling factor' value do.

(5) 마지막으로 하향링크 베이스밴드 송신 블록(146)에서는 '송신 신호 조절 계수(transmit signal scaling factor)' 값 제곱근(square root, sqrt)(1/5)를 받아서, 해당 사용자의 하향링크 데이터 신호의 QAM 변조 신호 전체에 곱해서, 송신 전력량을 7dB 낮춘다.(5) Finally, the downlink baseband transmission block 146 receives the square root (sqrt) (1/5) of the 'transmit signal scaling factor' value, and performs QAM modulation of the downlink data signal of the user When multiplied by the entire signal, the amount of transmit power is reduced by 7dB.

본 개시의 다양한 실시 예들에서 제안하는 소형 패킷의 하향링크 송신 전력를 제어하기 위한 장치(140)는 다음의 세 가지 구성을 특징적으로 포함한다. The device 140 for controlling downlink transmission power of small packets proposed in various embodiments of the present disclosure includes the following three components.

(1) 해당 사용자에게 송신하기 위해 상위 계층의 송신 대기열에 남아있는 데이터의 크기가, 해당 사용자의 링크 적응에 의해 결정된 전송 블록 크기(transport block size)에 비해서 너무 작은 경우, MCS 또는 MIMO 레이어 개수의 개수를 낮추어서 전송 블록 크기를 대기열 데이터보다 크거나 같지만, 대기열 데이터의 크기와 최대한 가깝도록 만드는, 소형 패킷을 위한 전송 블록 크기 감소(spectral efficiency decrease for short packet) 블록(144), (One) If the size of data remaining in the transmission queue of the upper layer to be transmitted to the corresponding user is too small compared to the transport block size determined by link adaptation of the corresponding user, the number of MCS or MIMO layers is reduced spectral efficiency decrease for short packet block 144, making the transport block size greater than or equal to the queue data, but as close as possible to the size of the queue data;

(2) 소형 패킷을 위한 전송 블록 크기 감소(spectral efficiency decrease for short packet) 블록(144)의 처리 결과로 전송 블록 크기가 줄어든 소형 패킷들에 대해서, 요구 성능을 유지하면서 송신 전력을 최대로 낮출 수 있는 백오프(backoff) 값을 계산하도록 구성된 하향 링크 송신(backoff) 전력 연산 블록(145), (2) For small packets in which the transport block size is reduced as a result of the processing of the spectral efficiency decrease for short packet block 144, a backoff capable of maximally lowering the transmit power while maintaining the required performance. A downlink transmission (backoff) power calculation block 145 configured to calculate a backoff value;

(3) 하향링크 송신(백오프) 전력 연산 블록(downlink transmit(back-off) power calculator) 블록(145)의 처리 결과로 전달된 '송신 신호 조절 계수(transmit signal scaling factor)'를 이용하여, 특정 사용자의 하향링크 데이터 채널을 구성하는 모든 QAM 신호의 크기를 변경하는 하향링크 베이스밴드 송신(downlink baseband transmitter) 블록(146).(3) By using the 'transmit signal scaling factor' delivered as a result of the processing of the downlink transmit (back-off) power calculator block 145, A downlink baseband transmitter block 146 that changes the size of all QAM signals constituting the downlink data channel.

도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 하향링크 송신 전력을 제어하기 위한 과정을 도시한다.7 illustrates a process for controlling downlink transmission power in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.

도 7의 실시 예는 기지국에 포함되는 상술한 하향링크 송신 전력 제어 장치(140)에 의하여 수행될 수 있다. 또는, 도 7의 실시 예는 상술한 소형 패킷을 위한 전송 블록 크기 감소(spectral efficiency decrease for short packet) 블록(144), 하향링크 송신(백오프) 전력 연산 블록(downlink transmit(back-off) power calculator) 블록(145), 하향링크 베이스밴드 송신(downlink baseband transmitter) 블록(146)을 포함하는 장치에 의하여 수행될 수 있다.The embodiment of FIG. 7 may be performed by the above-described downlink transmission power control apparatus 140 included in the base station. Alternatively, the embodiment of FIG. 7 includes the aforementioned spectral efficiency decrease for short packet block 144 and the downlink transmit (back-off) power calculation block (downlink transmit (back-off) power It can be performed by an apparatus including a calculator block 145 and a downlink baseband transmitter block 146.

도 7의 실시 예를 수행하는 장치(140)는 도 3의 구성에 추가하여 적어도 하나의 프로세서, 메모리, 송수신기의 구성을 포함할 수 있다.The apparatus 140 performing the embodiment of FIG. 7 may include at least one processor, memory, and transceiver in addition to the configuration of FIG. 3 .

701 단계 이전에, 장치(140)는 단말의 HARQ ACK 정보, CSI 보고를 포함하는 단말의 상향링크 데이터 및/또는 상향링크 제어 정보를 수신할 수 있다. 장치(140)는 수신한 단말의 상향링크 데이터 및/또는 상향링크 제어 정보에 기반하여 롱텀 링크 적응을 수행하여 단말에 대한 MCS와 MIMO 레이어 개수를 결정할 수 있다. 장치(140)는 상위 계층으로부터 수신한 하향링크 데이터 페이로드의 크기를 고려하여, 결정된 MCS와 MIMO 레이어 개수에 기반하여, 사용자 단말에 대한 하향링크 자원을 할당할 수 있다. 이 과정에서, 장치(140)는 사용자 단말에 대한 전송 블록의 크기를 결정할 수 있다.Before step 701, the device 140 may receive HARQ ACK information of the UE, uplink data and/or uplink control information of the UE including the CSI report. The apparatus 140 may perform long-term link adaptation based on the received uplink data and/or uplink control information of the terminal to determine the number of MCS and MIMO layers for the terminal. The device 140 may allocate downlink resources to the user equipment based on the determined number of MCS and MIMO layers in consideration of the size of the downlink data payload received from the upper layer. In this process, the device 140 may determine the size of the transport block for the user terminal.

701 단계에서, 장치(140)는 소형 패킷을 위한 전송 블록 크기를 감소시킨다. 소형 패킷이란 대기열의 데이터 크기가 슬롯의 할당 정보에 의해 결정된 전송 블록 크기에 비해 일정한 비율 이하인 경우, 또는 대기열의 데이터 크기가 미리 정의된 최소 할당 자원의 크기 이하인 경우의 데이터 패킷을 의미한다. 장치(140)는 대기열(queue)의 데이터 크기가 슬롯(slot)의 할당 정보에 의해 결정된 전송 블록 크기(transport block size)에 비해서 너무 작은 경우, MCS 또는 MIMO 레이어의 개수를 낮추어서 전송 블록 크기를 대기열 데이터(queue data)의 크기보다 크거나 같지만, 대기열 데이터(queue data)의 크기와 최대한 가깝도록 만든다.At step 701, device 140 reduces the transport block size for small packets. A small packet refers to a data packet when the size of data in the queue is less than a certain ratio compared to the size of the transport block determined by slot allocation information, or when the size of data in the queue is less than the size of a predefined minimum allocation resource. When the data size of the queue is too small compared to the transport block size determined by slot allocation information, the device 140 lowers the number of MCS or MIMO layers to reduce the transport block size of the queue. It is greater than or equal to the size of the queue data, but makes it as close as possible to the size of the queue data.

702 단계에서, 장치(140)는 전송 블록 크기가 감소된 소형 패킷에 대하여, 요구 성능을 유지하면서 송신 전력을 최대로 낮출 수 있는 송신 신호 조절 계수를 결정한다.In step 702, the device 140 determines a transmission signal adjusting coefficient capable of maximally lowering transmission power while maintaining a required performance for a small packet having a reduced transport block size.

(2-5) 위 수학식의 값을 선형 변환하고 제곱근을 적용하면, 송신 신호 조절 계수(transmit signal scaling factor)로 변환한다.(2-5) When the value of the above equation is linearly transformed and the square root is applied, it is converted into a transmit signal scaling factor.

703 단계에서, 장치(140)는 송신 신호 조절 계수를 이용하여 하향링크 데이터 채널을 구성하는 QAM 신호의 크기를 변경함으로써, 하향링크 송신 전력의 크기를 조절/결정한다.In step 703, the device 140 adjusts/determines the size of the downlink transmission power by changing the size of the QAM signal constituting the downlink data channel using the transmission signal adjustment coefficient.

(3) 장치(140)는 사용자 별 결정된 송신 신호 조절 계수(transmit signal scaling factor)를 하향링크 베이스밴드(baseband) 송신 신호에 곱하여, 하향링크 송신 전력의 크기를 직접 증가/감소시킨다. (3) The apparatus 140 directly increases/decreases the size of downlink transmit power by multiplying a transmit signal scaling factor determined for each user by a downlink baseband transmit signal.

(3-1) 장치(140)는 채널 인코더(146-1), QAM 변조기(146-2), MIMO 레이어 매핑(146-3), 프리코더(146-4), 자원 요소 매핑(146-5), 디지털 빔포밍(146-6), IFFT(inverse fast fourier transform) 및 CP(cyclic prefix) 추가(146-7), DAC(digital to analog converter) 및 RF(radio frequency) 업 컨버터(146-8)의 구성을 포함할 수 있다.(3-1) The apparatus 140 includes a channel encoder 146-1, a QAM modulator 146-2, a MIMO layer mapping 146-3, a precoder 146-4, and a resource element mapping 146-5 ), digital beamforming (146-6), inverse fast fourier transform (IFFT) and cyclic prefix (CP) addition (146-7), digital to analog converter (DAC) and radio frequency (RF) up-converter (146-8) ) may include a configuration of

703 단계 이후, 장치(140)는 결정된 하향링크 송신 전력에 기반하여 하향링크 데이터를 단말에게 전송할 수 있다.After step 703, the device 140 may transmit downlink data to the terminal based on the determined downlink transmission power.

본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다. Methods according to the embodiments described in the claims or specification of the present disclosure may be implemented in the form of hardware, software, or a combination of hardware and software.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다. When implemented in software, a computer readable storage medium storing one or more programs (software modules) may be provided. One or more programs stored in a computer-readable storage medium are configured for execution by one or more processors in an electronic device. The one or more programs include instructions that cause the electronic device to execute methods according to embodiments described in the claims or specification of the present disclosure.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다. Such programs (software modules, software) may include random access memory, non-volatile memory including flash memory, read only memory (ROM), and electrically erasable programmable ROM. (electrically erasable programmable read only memory (EEPROM), magnetic disc storage device, compact disc-ROM (CD-ROM), digital versatile discs (DVDs), or other It can be stored on optical storage devices, magnetic cassettes. Alternatively, it may be stored in a memory composed of a combination of some or all of these. In addition, each configuration memory may be included in multiple numbers.

또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.In addition, the program is provided through a communication network such as the Internet, an intranet, a local area network (LAN), a wide area network (WAN), or a storage area network (SAN), or a communication network consisting of a combination thereof. It can be stored on an attachable storage device that can be accessed. Such a storage device may be connected to a device performing an embodiment of the present disclosure through an external port. In addition, a separate storage device on a communication network may be connected to a device performing an embodiment of the present disclosure.

상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.In the specific embodiments of the present disclosure described above, components included in the disclosure are expressed in singular or plural numbers according to the specific embodiments presented. However, the singular or plural expressions are selected appropriately for the presented situation for convenience of explanation, and the present disclosure is not limited to singular or plural components, and even components expressed in plural are composed of the singular number or singular. Even the expressed components may be composed of a plurality.

한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present disclosure, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present disclosure. Therefore, the scope of the present disclosure should not be limited to the described embodiments and should not be defined by the scope of the claims described below as well as those equivalent to the scope of these claims.

Claims

In the method of operating a base station in a wireless communication system,
reducing the size of a transport block for the data packet when the size of the downlink data packet is less than or equal to the size of a predetermined minimum allocated resource;
determining a transmission signal adjustment coefficient for lowering transmission power of the data packet;
And determining transmission power of the data packet based on the transmission signal adjustment coefficient.
method.

According to claim 1,
Further comprising the step of downlink transmitting the data packet to the terminal based on the determined transmission power,
method.

According to claim 1,
Determining the number of modulation coding scheme (MCS) and multiple-input multiple-output (MIMO) layers for the terminal based on uplink data and uplink control information of the terminal;
Further comprising determining the size of the transport block for the terminal based on the number of MCS and MIMO layers.
method.

According to claim 3,
The process of reducing the size of the transport block for the data packet,
Including the step of determining the size of the transport block to be greater than or equal to the size of the data packet and close to the size of the data packet by lowering at least one of the number of the MCS or the MIMO layer.
method.

According to claim 3,
The process of reducing the size of the transport block for the data packet,
After first lowering the MCS, comparing the size of the transport block based on the lowered MCS with the size of the data packet;
lowering the number of MIMO layers when the size of the transport block is greater than or equal to the size of the data packet and can be further reduced to be close to the size of the data packet; and
comparing the size of the transport block based on the reduced number of MIMO layers with the size of the data packet;
Including the process of repeatedly performing,
method.

According to claim 4,
The process of determining the transmission signal conditioning coefficient,
Including the step of determining a transmission signal adjustment coefficient based on the number of the lowered MCS and the lowered MIMO layer,
method.

According to claim 1,
The process of determining the transmission power of the data packet based on the transmission signal adjustment coefficient,
Including the step of multiplying the transmission signal adjustment coefficient by the downlink baseband transmission signal,
method.

According to claim 4,
The process of determining the transmission signal conditioning coefficient,
Determining a first SINR based on the number of MCS and MIMO layers before at least one of the number of MCS and MIMO layers is lowered;
Determining a second SINR based on the lowered MCS and the lowered number of MIMO layers;
determining a downlink transmission power backoff value by applying the first SINR and the second SINR to a predetermined table;
Including the step of determining the transmission signal adjustment coefficient based on the downlink transmission power backoff value,
method.

According to claim 8,
The process of determining the transmission signal adjustment coefficient based on the downlink transmission power backoff value,
Including the step of determining the transmission signal adjustment coefficient by linearly transforming the downlink transmission power backoff value and applying a square root,
method.

According to claim 1,
The process of determining the transmission power of the data packet based on the transmission signal adjustment coefficient,
The transmit power of the data packet by multiplying the transmit signal adjustment coefficient by the modulated output signal of the data packet, or by multiplying the transmit signal adjustment coefficient by the coefficient for each antenna in precoding or digital beamforming of the data packet. Including the process of determining
method.

In the device of a base station in a wireless communication system,
Memory;
transceiver; and
includes at least one processor;
The at least one processor,
When the size of the downlink data packet is less than or equal to the size of a predetermined minimum allocated resource, reducing the size of the transport block for the data packet;
determining a transmission signal adjustment coefficient for lowering transmission power of the data packet;
And configured to determine transmission power of the data packet based on the transmission signal conditioning coefficient.
Device.

According to claim 11,
The at least one processor,
Further configured to downlink transmit the data packet to the terminal based on the determined transmission power.
Device.

According to claim 11,
The at least one processor,
Determine the number of modulation coding scheme (MCS) and multiple-input multiple-output (MIMO) layers for the terminal based on uplink data and uplink control information of the terminal;
Further configured to determine the size of the transport block for the terminal based on the number of MCS and MIMO layers,
Device.

According to claim 13,
The at least one processor,
To reduce the size of the transport block for the data packet,
Further configured to determine the size of the transport block to be greater than or equal to the size of the data packet and close to the size of the data packet by lowering at least one of the number of the MCS or the MIMO layer.
Device.

According to claim 13,
The at least one processor,
To reduce the size of the transport block for the data packet,
After first lowering the MCS, comparing the size of the transport block based on the lowered MCS with the size of the data packet;
lowering the number of MIMO layers when the size of the transport block is greater than or equal to the size of the data packet and can be further reduced to be close to the size of the data packet; and
comparing the size of the transport block based on the reduced number of MIMO layers with the size of the data packet;
Which is further configured to repeat the
Device.

According to claim 14,
The at least one processor,
In order to determine the transmission signal conditioning coefficient,
Is configured to determine a transmission signal adjustment coefficient based on the lowered MCS and the lowered number of MIMO layers,
Device.

According to claim 11,
The at least one processor,
To determine transmission power of the data packet based on the transmission signal conditioning coefficient,
Further configured to multiply the transmission signal adjustment coefficient by a downlink baseband transmission signal,
Device.

According to claim 14,
The at least one processor,
In order to determine the transmission signal conditioning coefficient,
Determining a first SINR based on the number of MCS and MIMO layers before at least one of the MCS or the number of MIMO layers is lowered;
Determine a second SINR based on the lowered MCS and the number of lowered MIMO layers;
determining a downlink transmission power backoff value by applying the first SINR and the second SINR to a predetermined table;
Further configured to determine the transmission signal adjustment coefficient based on the downlink transmission power backoff value.
Device.

According to claim 18,
The at least one processor,
To determine the transmission signal adjustment coefficient based on the downlink transmission power backoff value,
Further configured to determine the transmission signal adjustment coefficient by linearly transforming the downlink transmission power backoff value and applying a square root,
Device.

According to claim 11,
The at least one processor,
To determine the transmission power of the data packet based on the transmission signal conditioning coefficient,
The transmit power of the data packet by multiplying the transmit signal adjustment coefficient by the modulated output signal of the data packet, or by multiplying the transmit signal adjustment coefficient by the coefficient for each antenna in precoding or digital beamforming of the data packet. Which is further configured to determine
Device.