WO2011102666A2 - 상향링크 전송 전력을 제어하는 단말 장치 및 그 방법 - Google Patents

상향링크 전송 전력을 제어하는 단말 장치 및 그 방법 Download PDF

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WO2011102666A2
WO2011102666A2 PCT/KR2011/001084 KR2011001084W WO2011102666A2 WO 2011102666 A2 WO2011102666 A2 WO 2011102666A2 KR 2011001084 W KR2011001084 W KR 2011001084W WO 2011102666 A2 WO2011102666 A2 WO 2011102666A2
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Definitions

  • the present invention relates to wireless communications, and more particularly, to an apparatus and method for controlling uplink transmission power.
  • MIMO system refers to a system that increases the communication efficiency of data using a plurality of antennas.
  • the MIMO system may be implemented using a MIMO scheme such as a spatial multiplexing technique and a spatial diversity technique according to whether the same data is transmitted.
  • Spatial multiplexing refers to a method in which data can be transmitted at high speed without increasing bandwidth of a system by simultaneously transmitting different data through a plurality of transmit antennas.
  • the spatial diversity scheme refers to a method in which transmit diversity can be obtained by transmitting the same data from a plurality of transmit antennas.
  • One example of such a space diversity technique is space time channel coding.
  • the MIMO technology may be classified into an open loop method and a closed loop method according to whether feedback of channel information from a receiving side to a transmitting side is performed.
  • the open loop method the transmitting end transmits the information in parallel, and the receiving end repeatedly detects signals using ZF (Zero Forcing) and MMSE (Minimum Mean Square Error) methods and increases the amount of information by the number of transmitting antennas.
  • ZF Zero Forcing
  • MMSE Minimum Mean Square Error
  • STTC Space-Time Trellis Code
  • the closed loop scheme includes a TxAA (Transmit Antenna Array) scheme.
  • the receiver uses the channel information to correct the received signal to recover the data transmitted from the transmitter and to find the correct signal.
  • the wireless communication system transmits a signal known to both the transmitter and the receiver to find channel information by using a distorted degree when the signal is transmitted through a channel.
  • the signal is referred to as a reference signal (or a pilot signal). Finding information is called channel estimation.
  • the reference signal does not contain actual data and has a high output.
  • the channel state between each transmitting antenna and the receiving antenna needs to be known. Therefore, a reference signal exists for each transmitting antenna.
  • the existing LTE system In the existing LTE system, one antenna is used for uplink control channel transmission.
  • the LTE-A system a next-generation mobile communication system, a multiple antenna transmission scheme is introduced to improve the performance of an uplink control channel.
  • the method of determining uplink transmission channel power in the existing LTE system is difficult to extend and apply in the LTE-A system in which a plurality of antennas are introduced for uplink control channel transmission.
  • how to determine and control the uplink transmission power in the case that the number of antennas used for uplink control channel transmission or the transmission diversity scheme in the LTE-A system has not been discussed yet has been discussed or studied in detail. There is no bar at all.
  • An object of the present invention is to provide a method in which a terminal controls uplink transmission power.
  • Another object of the present invention is to provide a terminal device for controlling uplink transmission power.
  • a method for controlling uplink transmission power by a terminal in a wireless communication system includes: receiving change information of an uplink transmission mode from a base station; Determining a transmission power value to be used for the uplink transmission by using a predefined offset value corresponding to the change information of the uplink transmission mode; And transmitting an uplink signal with the determined transmission power value.
  • the change information of the uplink transmission mode may include one or more of information about the changed number of antennas for the uplink transmission and information about the changed transmission diversity scheme.
  • the predefined offset value may be a value corresponding to the changed number of antennas indicated by the uplink transmission mode change information.
  • the predefined offset value may be a different value according to the changed number of antennas.
  • the predefined offset value may be a value set for each specific time unit.
  • the uplink transmission power value is determined using an offset value corresponding to the indicated mode, and the uplink signal is the two antennas.
  • the transmission may be transmitted in a Spatial Orthogonal Resource Transmit Diversity (SORTD) scheme.
  • the uplink transmission may be PUCCH (Physical Uplink Control CHannel) transmission.
  • the preset offset value may be defined for each PUCCH format, and the preset offset value defined for each PUCCH format may have a different value.
  • the predefined offset value is a value corresponding to a transmission diversity scheme indicated by the transmission mode change information.
  • the predefined offset value may be a different value for each of the indicated transmit diversity schemes.
  • a terminal apparatus for controlling uplink transmission power including: a receiving antenna configured to receive change information of an uplink transmission mode from a base station; A processor for determining a transmission power value to be used for the uplink transmission by using a predefined offset value corresponding to the change information of the uplink transmission mode; And a transmission antenna for transmitting an uplink signal with the determined transmission power value.
  • the change information of the uplink transmission mode may include one or more of information about the changed number of antennas for the uplink transmission and information about the changed transmission diversity scheme.
  • the uplink transmission is characterized in that the PUCCH (Physical Uplink Control CHannel) transmission.
  • the predefined offset value is a value corresponding to the number of antennas to be used for the uplink transmission indicated by the change information of the uplink transmission mode.
  • the uplink transmission power control method according to the present invention, even if the transmission mode is changed according to the number of transmission antennas, transmission diversity scheme of the terminal, it is possible to maintain or improve the reception signal strength expected by the base station.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a base station 105 and a terminal 110 in a wireless communication system 100,
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in a 3GPP LTE system as an example of a mobile communication system
  • 3 is a diagram illustrating the structure of a downlink and uplink subframe in a 3GPP LTE system as an example of a mobile communication system;
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a signal processing procedure for transmitting an uplink signal by a terminal
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a signal processing procedure for transmitting a downlink signal by a base station
  • FIG. 7 is a view for explaining an SC-FDMA scheme and an OFDMA scheme
  • 8 (a) and 8 (b) are diagrams illustrating a signal mapping method in a frequency domain for satisfying a single carrier characteristic in a frequency domain, respectively;
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a signal processing procedure in which DFT process output samples are mapped to a single carrier in a cluster SC-FDMA;
  • 10A and 10B illustrate a signal processing procedure in which DFT process output samples are multi-carrier mapped in cluster SC-FDMA, respectively;
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a signal processing procedure of a segmented SC-FDMA.
  • a terminal collectively refers to a mobile or fixed user terminal device such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), an advanced mobile station (AMS), and the like.
  • the base station collectively refers to any node of the network side that communicates with the terminal such as a Node B, an eNode B, a Base Station, and an Access Point (AP).
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • AMS advanced mobile station
  • AP Access Point
  • a user equipment may receive information from a base station through downlink, and the terminal may also transmit information through uplink.
  • the information transmitted or received by the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist according to the type and purpose of the information transmitted or received by the terminal.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a base station 105 and a terminal 110 in a wireless communication system 100.
  • the wireless communication system 100 may include one or more base stations and / or one or more terminals. .
  • the base station 105 includes a transmit (Tx) data processor 115, a symbol modulator 120, a transmitter 125, a transmit / receive antenna 130, a processor 280, a memory 285, and a receiver ( 290, symbol demodulator 295, and receive data processor 297.
  • the terminal 110 transmits (Tx) the data processor 165, the symbol modulator 275, the transmitter 275, the transmit / receive antenna 135, the processor 155, the memory 160, the receiver 140, and the symbol. It may include a demodulator 155 and a receive data processor 150.
  • the base station 105 and the terminal 110 are provided with a plurality of transmit and receive antennas. Accordingly, the base station 105 and the terminal 110 according to the present invention support a multiple input multiple output (MIMO) system. In addition, the base station 105 according to the present invention may support both a single user-MIMO (SU-MIMO) and a multi-user-MIMO (MU-MIMO) scheme.
  • MIMO multiple input multiple output
  • SU-MIMO single user-MIMO
  • MU-MIMO multi-user-MIMO
  • the transmit data processor 115 receives the traffic data, formats the received traffic data, codes it, interleaves and modulates (or symbol maps) the coded traffic data, and modulates the symbols ("data"). Symbols ").
  • the symbol modulator 120 receives and processes these data symbols and pilot symbols to provide a stream of symbols.
  • the symbol modulator 120 multiplexes the data and pilot symbols and sends it to the transmitter 125.
  • each transmission symbol may be a data symbol, a pilot symbol, or a signal value of zero.
  • pilot symbols may be sent continuously.
  • the pilot symbols may be frequency division multiplexed (FDM), orthogonal frequency division multiplexed (OFDM), time division multiplexed (TDM), or code division multiplexed (CDM) symbols.
  • Transmitter 125 receives the stream of symbols and converts it into one or more analog signals, and further adjusts (eg, amplifies, filters, and frequency upconverts) the analog signals to provide a wireless channel. Generates a downlink signal suitable for transmission via the transmission antenna 130, the transmission antenna 130 transmits the generated downlink signal to the terminal.
  • the receiving antenna 135 receives the downlink signal from the base station and provides the received signal to the receiver 140.
  • Receiver 140 adjusts the received signal (eg, filtering, amplifying, and frequency downconverting), and digitizes the adjusted signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 145 demodulates the received pilot symbols and provides them to the processor 155 for channel estimation.
  • the symbol demodulator 145 also receives a frequency response estimate for the downlink from the processor 155 and performs data demodulation on the received data symbols to obtain a data symbol estimate (which is an estimate of the transmitted data symbols). Obtain and provide data symbol estimates to a receive (Rx) data processor 150. Receive data processor 150 demodulates (ie, symbol de-maps), deinterleaves, and decodes the data symbol estimates to recover the transmitted traffic data.
  • the processing by symbol demodulator 145 and receiving data processor 150 is complementary to the processing by symbol modulator 120 and transmitting data processor 115 at base station 105, respectively.
  • the terminal 110 is on the uplink, and the transmit data processor 165 processes the traffic data to provide data symbols.
  • the symbol modulator 170 may receive and multiplex data symbols, perform modulation, and provide a stream of symbols to the transmitter 175.
  • the transmitter 175 receives and processes a stream of symbols to generate an uplink signal.
  • the transmit antenna 135 transmits the generated uplink signal to the base station 105.
  • an uplink signal is received from the terminal 110 through the reception antenna 130, and the receiver 190 processes the received uplink signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 195 then processes these samples to provide received pilot symbols and data symbol estimates for the uplink.
  • the received data processor 197 processes the data symbol estimates to recover the traffic data transmitted from the terminal 110.
  • Processors 155 and 180 of the terminal 110 and the base station 105 respectively instruct (eg, control, coordinate, manage, etc.) operations at the terminal 110 and the base station 105, respectively.
  • Respective processors 155 and 180 may be connected to memory units 160 and 185 that store program codes and data.
  • the memory 160, 185 is coupled to the processor 180 to store the operating system, applications, and general files.
  • the processors 155 and 280 may also be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, a microcomputer, or the like.
  • the processors 155 and 180 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • the firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and to perform the present invention.
  • the firmware or software configured to be may be provided in the processors 155 and 180 or stored in the memory 160 and 185 to be driven by the processors 155 and 180.
  • the layers of the air interface protocol between the terminal and the base station between the wireless communication system (network) are based on the lower three layers of the open system interconnection (OSI) model, which is well known in the communication system. ), And the third layer L3.
  • the physical layer belongs to the first layer and provides an information transmission service through a physical channel.
  • a Radio Resource Control (RRC) layer belongs to the third layer and provides control radio resources between the UE and the network.
  • the terminal and the base station may exchange RRC messages through the wireless communication network and the RRC layer.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in a 3GPP LTE system as an example of a mobile communication system.
  • one radio frame has a length of 10 ms (327200 Ts) and consists of 10 equally sized subframes.
  • Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots.
  • Each slot has a length of 0.5 ms (15360 Ts).
  • the slot includes a plurality of OFDM symbols or SC-FDMA symbols in the time domain and a plurality of resource blocks in the frequency domain.
  • one resource block includes 12 subcarriers x 7 (6) OFDM symbols or SC-FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) symbols.
  • Transmission time interval which is a unit time for transmitting data, may be determined in units of one or more subframes.
  • the structure of the above-described radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe, the number of OFDM symbols or SC-FDMA symbols included in the slot may be variously changed. have.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of downlink and uplink subframes of a 3GPP LTE system as an example of a mobile communication system.
  • one downlink subframe includes two slots in the time domain. Up to three OFDM symbols of the first slot in the downlink subframe are control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are data regions to which a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is allocated.
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • Downlink control channels used in 3GPP LTE systems include a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), and a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • the PCFICH transmitted in the first OFDM symbol of the subframe carries information about the number of OFDM symbols (that is, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • DCI indicates uplink resource allocation information, downlink resource allocation information, and uplink transmission power control command for arbitrary UE groups.
  • the PHICH carries an ACK (Acknowledgement) / NACK (Negative Acknowledgement) signal for an uplink HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request). That is, the ACK / NACK signal for the uplink data transmitted by the terminal is transmitted on the PHICH.
  • ACK Acknowledgement
  • NACK Negative Acknowledgement
  • the base station controls resource allocation and transmission format of PDSCH (also referred to as DL grant), resource allocation information of PUSCH (also referred to as UL grant) through PDCCH, and transmit power control for any terminal and individual terminals in a group.
  • a set of Control (TPC) commands and activation of Voice over Internet Protocol (VoIP) can be sent.
  • the base station may transmit a plurality of PDCCHs in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH consists of an aggregation of one or more consecutive Control Channel Elements (CCEs).
  • the base station may transmit the PDCCH configured with one or a plurality of consecutive CCEs through the control region after subblock interleaving.
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of possible bits of the PDCCH are determined by the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • DCI Downlink control information
  • DCI format 0 indicates uplink resource allocation information
  • DCI formats 1 to 2 indicate downlink resource allocation information
  • DCI formats 3 and 3A indicate uplink transmission power control (Tmit Power Control, TPC) for arbitrary UE groups. ) Command.
  • DCI format 3 / 3A includes TPC commands for a plurality of terminals.
  • the base station masks the TPC-ID in the CRC.
  • the TPC-ID is an identifier that the terminal demasks to monitor a PDCCH carrying a TPC command.
  • the TPC-ID may be referred to as an identifier used by the UE to decode the PDCCH in order to confirm whether or not the TPC command is transmitted on the PDCCH.
  • the TPC-ID may be defined by reusing existing identifiers C-RNTI (Radio Network Temporary Identifier), PI-RNTI, SC-RNTI, RA-RNTI, or may be defined as a new identifier.
  • C-RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the TPC-ID differs from C-RNTI, which is an identifier for a specific terminal, in that it is an identifier for a specific set of terminals in a cell, and also different from PI-RNTI, SC-RNTI, and RA-RNTI, which is an identifier for all terminals in a cell. . This is because when the DCI includes TPC commands for N terminals, only the N terminals need to receive the TPC commands. If the DCI includes TPC commands for all terminals in the cell, the TPC-ID becomes an identifier for all terminals in the cell.
  • the UE finds a TPC-ID by monitoring a set of PDCCH candidates in a search space in a subframe.
  • the TPC-ID may be found in the common search space or in the UE-sepcific search space.
  • the common search space is a search space searched by all terminals in a cell, and the terminal specific search space refers to a search space searched by a specific terminal. If the CRC error is not detected by demasking the TPC-ID in the corresponding PDCCH candidate, the UE may receive a TPC command on the PDCCH.
  • TPC-ID an identifier for the PDCCH carrying only a plurality of TPC commands
  • the base station may transmit scheduling assignment information and other control information through the PDCCH.
  • the physical control channel may be transmitted in one aggregation or a plurality of continuous control channel elements (CCEs).
  • CCEs continuous control channel elements
  • One CCE includes nine Resource Element Groups (REGs).
  • the number of RBGs that are not allocated to the Physical Control Format Indicator CHhannel (PCFICH) or the Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel (PHICH) is N REG .
  • the available CCEs in the system are from 0 to N CCE -1 (where to be).
  • the PDCCH supports multiple formats as shown in Table 2 below.
  • the base station may determine the PDCCH format according to how many areas, such as control information, to send.
  • the UE may reduce overhead by reading control information in units of CCE.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • the control region is allocated to a physical uplink control channel (PUCCH) that carries uplink control information.
  • the data area is allocated to a Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH) for carrying user data.
  • PUCCH Physical Uplink Shared CHannel
  • PUSCH Physical Uplink Shared CHannel
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in one subframe. RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of two slots. The RB pair assigned to the PUCCH is frequency hopped at the slot boundary.
  • FIG. 4 illustrates a downlink time-frequency resource grid structure in a 3GPP LTE system.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the cyclic prefix (CP) length and the subcarrier spacing. In case of multi-antenna transmission, one resource grid may be defined per one antenna port.
  • CP cyclic prefix
  • Each element in the resource grid for each antenna port is called a resource element (RE) and is uniquely identified by an index pair (k, l) in the slot.
  • k is the index in the frequency domain
  • l is the index in the time domain and k is 0, ...
  • Has a value of -1 and l is 0, ..., It has any one of -1.
  • the resource block shown in FIG. 4 is used to describe a mapping relationship between certain physical channels and resource elements.
  • the RB may be divided into a physical resource block (PRB) and a virtual resource block (VRB).
  • PRB physical resource block
  • VRB virtual resource block
  • the one PRB is a time domain Contiguous OFDM symbols and frequency domain It is defined as two consecutive subcarriers. here and May be a predetermined value. E.g and Can be given as Table 1 below. So one PRB ⁇ It consists of four resource elements.
  • One PRB may correspond to one slot in the time domain and 180 kHz in the frequency domain, but is not limited thereto.
  • PRB is at 0 in the frequency domain It has a value up to -1.
  • the size of the VRB is equal to the size of the PRB.
  • the VRB may be defined by being divided into a localized VRB (LVRB) and a distributed VRB (DVRB). For each type of VRB, a pair of VRBs in two slots in one subframe are assigned together a single VRB number n VRBs .
  • the VRB may have the same size as the PRB.
  • Two types of VRBs are defined, the first type being a localized VRB (LVRB) and the second type being a distributed VRB (DVRB).
  • LVRB localized VRB
  • DVRB distributed VRB
  • a pair of VRBs are allocated over two slots of one subframe with a single VRB index (hereinafter may also be referred to as VRB number).
  • VRB number belonging to the first slot of the two slots constituting one subframe VRBs from 0 each Is assigned an index of any one of -1, and belongs to the second one of the two slots VRBs likewise start with 0
  • the index of any one of -1 is allocated.
  • the base station determines the PDCCH format according to the downlink control information (DCI) to be sent to the terminal, and attaches a CRC (Cyclic Redundancy Check) to the control information.
  • the CRC is masked with a unique identifier (referred to as RNTI (Radio Network Temporary Identifier)) according to the owner or purpose of the PDCCH. If the PDCCH is for a specific terminal, a unique identifier of the terminal, for example, a C-RNTI (Cell-RNTI) may be masked to the CRC.
  • DCI downlink control information
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • a paging indication identifier for example, P-RNTI (Paging-RNTI) may be masked to the CRC. If it is a PDCCH for system information, a system information identifier and a system information-RNTI (SI-RNTI) may be masked to the CRC.
  • SI-RNTI system information-RNTI
  • a random access-RNTI RA-RNTI
  • Table 4 shows examples of identifiers masked on the PDCCH.
  • the PDCCH When the C-RNTI is used, the PDCCH carries control information for a specific specific terminal, and when another RNTI is used, the PDCCH carries common control information received by all or a plurality of terminals in a cell.
  • the base station performs channel coding on the DCI to which the CRC is added to generate coded data.
  • the base station performs rate matching according to the number of CCEs allocated to the PDCCH format.
  • the base station then modulates the encoded data to generate modulation symbols.
  • the base station maps modulation symbols to physical resource elements.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a signal processing procedure for transmitting a UL signal by the terminal.
  • the scrambling module 510 of the terminal may scramble the transmission signal using the terminal-specific scramble signal to transmit the uplink signal.
  • the scrambled signal is input to the modulation mapper 520 to use Binary Phase Shift Keying (BPSK), Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), or 16QAM / 64QAM (Quadrature Amplitude Modulation), depending on the type of the transmitted signal and / or the channel state.
  • BPSK Binary Phase Shift Keying
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • 16QAM / 64QAM Quadadrature Amplitude Modulation
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a signal processing procedure for transmitting a downlink signal by a base station.
  • a base station may transmit one or more codewords in downlink.
  • the codewords may be processed as complex symbols through the scramble module 610 and the modulation mapper 620 as in the uplink of FIG. 5, respectively.
  • the complex symbols may be processed by the layer mapper 630.
  • Layer, and each layer may be multiplied by the precoding matrix by the precoding module 640 and assigned to each transmit antenna.
  • the transmission signal for each antenna processed as described above is mapped to a time-frequency resource element by the resource element mapper 650, and then transmitted through each antenna via an orthogonal frequency division multiple access (OFDM) signal generator 660.
  • OFDM orthogonal frequency division multiple access
  • the uplink signal transmission uses a single carrier-frequency division multiple access (SC-FDMA) scheme unlike the OFDMA scheme used for the downlink signal transmission.
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long-Term Evolution) system adopts Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) for uplink transmission.
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an SC-FDMA scheme and an OFDMA scheme.
  • the 3GPP system employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • both a terminal for uplink signal transmission and a base station for downlink signal transmission include a serial-to-parallel converter (710), a subcarrier mapper 730, and an M-point IDFT module 740.
  • the CP (Cyclic Prefix) insertion module 760 are the same.
  • the terminal for transmitting a signal in the SC-FDMA method further includes an N-point DFT module 720.
  • the N-point DFT module 720 partially offsets the IDFT processing impact of the M-point IDFT module 740 so that the transmitted signal has a single carrier property.
  • 8 (a) and 8 (b) are diagrams illustrating a signal mapping method in a frequency domain for satisfying a single carrier characteristic in the frequency domain, respectively.
  • FIG. 8 (a) shows a localized mapping method
  • FIG. 8 (b) shows a distributed mapping method
  • Clustered SC-FDMA a modified form of SC-FDMA, is described.
  • Clustered SC-FDMA divides DFT process output samples into sub-groups during subcarrier mapping and discontinuously maps them to the frequency domain (or subcarrier domain).
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a signal processing procedure in which DFT process output samples are mapped to a single carrier in a cluster SC-FDMA.
  • 10A and 10B are diagrams illustrating a signal processing procedure in which DFT process output samples are multi-carrier mapped in cluster SC-FDMA, respectively.
  • FIG. 10A illustrates a case where a signal is generated through a single IFFT block when subcarrier spacing between adjacent component carriers is aligned in a situation in which component carriers are contiguous in the frequency domain.
  • FIG. 10B illustrates a case where a signal is generated through a plurality of IFFT blocks in a situation in which component carriers are allocated non-contiguous in the frequency domain.
  • 11 is a diagram illustrating a signal processing procedure of a segmented SC-FDMA.
  • Segment SC-FDMA is simply an extension of the existing SC-FDMA DFT spreading and IFFT frequency subcarrier mapping configuration as the number of IFFTs equal to the number of DFTs is applied and the relationship between the DFT and IFFT has a one-to-one relationship.
  • -FDMA or NxDFT-s-OFDMA.
  • This specification collectively names them Segment SC-FDMA.
  • the segment SC-FDMA performs a DFT process on a group basis by grouping all time-domain modulation symbols into N (N is an integer greater than 1) groups to alleviate a single carrier characteristic condition.
  • the PUCCH is an uplink control channel carrying uplink control information.
  • a UE cannot simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH due to a single carrier characteristic.
  • the UE may transmit the PUCCH together with the PUSCH in a specific component carrier (for example, a main component carrier or a Pcell).
  • PUCCH supports a number of formats, and the PUCCH formats supported in LTE Release-8 are shown in Table 5 below.
  • the PUCCH formats 2a and 2b support only normal CP.
  • Equation 1 shows uplink power for transmitting an uplink control channel of a user equipment in dBm in LTE Release-8.
  • i is the sub-frame index
  • P CMAX represents a transmittable maximum power of the terminal
  • P O_PUCCH is cell-informing via specific (cell-specific) base station to the upper layer signaling as a parameter composed of the sum of the parameter
  • PL is the terminal
  • h (n) is a value that depends on the PUCCH format
  • n CQI is a number information bit for channel quality information (CQI)
  • n HARQ indicates the number of HARQ bits.
  • the value is a value corresponding to the PUCCH format (F) relative to the PUCCH format 1a and is a value that the base station informs through upper layer signaling.
  • g (i) represents the current PUCCH power control adjustment state of the index i subframe.
  • h (n CQI , n HARQ ) is 0 in PUCCH formats 1, 1a, and 1b, and in the case of normal CP (Cyclic Prefix) in PUCCH formats 2, 2a, and 2b, it may be represented by Equation 2 below.
  • Table 6 maps to the TPC command fields in DCI format 1A / 1B / 1D / 1 / 2A / 2/3.
  • Table 7 shows the values and Table 7 maps to the TPC command field in DCI format 3A.
  • a table of values. here Denotes a specific correction value (or power correction value) for each terminal.
  • transmission diversity schemes There are two types of transmission diversity schemes, that is, one resource-based transmission diversity scheme and two resource-based transmission diversity schemes.
  • TxD transmission diversity
  • PVS Slot-level Precoding Vector Switching
  • TxD transmission diversity
  • the SC-SFBC scheme has the advantage of having low CM characteristics as a single carrier.
  • the SC-SFBC method is adopted, the diversity gain is large, but orthogonality between terminals may be impaired.
  • the signal from antenna 1 of terminal 0 and the signal from antenna 0 of terminal 1 are not orthogonal to each other. Therefore, it does not satisfy the backward compatibility of LTE release-8.
  • the resources allocated for each antenna are limited to the same physical resource block (PRB).
  • PRB physical resource block
  • PUCCH format 2 the diversity gain is similarly large, but orthogonality between terminals may be impaired. There is a problem in that every last OFDM symbol in one slot in a specific subframe has an unpaired symbol. Resources allocated for each antenna are limited to the same physical resource block (PRB).
  • PRB physical resource block
  • CM transmission is possible when using a CG (Computer Generated) sequence of length 12, and low CM transmission is possible when using a CG or Zadoff-Chu (ZC) sequence of length 6.
  • the FSTD method is not suitable for PUCCH transmission.
  • the modulated symbols are copied to each antenna port for spreading operation.
  • the signal is transmitted in a space-resource orthogonal manner. Signals are transmitted on different channels through different resources, thereby obtaining a full spatial diversity gain.
  • ORT means a Spatial Orthogonal Resource Transmit Diversity (SORTD) scheme unless otherwise specified.
  • d_0 (n) is increased by the number of transmit antennas (M) of the terminal. For example, if there is only one transmit antenna, d_0 (n) uses one resource, and if there are two transmit antennas, d_0 (n) uses two resources and the same for each resource.
  • the symbols d_0 (n) may be present. This can be extended to suit the number of antennas. In the present invention, the number of transmit antennas used for PUCCH transmission of the UE will be described as an example.
  • the UE when the UE transmits an uplink control channel (eg, PUCCH) in a 2 Tx antenna (ie, 2 antenna transmissions), full spatial diversity gain This improves the reception performance of the control channel (eg, PUCCH format 1, PUCCH format 2 in LTE / LTE-A system).
  • the transmission scheme may be fixedly / semi-statically / dynamically changed from 2 Tx transmission to 1 Tx transmission. At this time, when the transmission mode of the terminal is changed from 2 Tx transmission to 1 Tx transmission method, the reception performance of the base station is relatively decreased.
  • the base station should maintain the expected received signal strength at the same level no matter what transmission method the terminal uses.
  • the transmission mode of the terminal is dynamically changed, the reception performance of the base station is severely deteriorated.
  • the terminal should feed back an acknowledgment response signal (ACK / NACK signal) to the base station for the signal transmitted by the base station.
  • ACK / NACK signal an acknowledgment response signal
  • the UE receives the PUCCH including the DL grant and the PUSCH including the data in a specific subframe
  • the UE transmits an acknowledgment feedback for the PUSCH reception corresponding to the lowest CCE index of the DL grant of the specific subframe.
  • the ACK / NACK signal may be fed back to the base station through the resource.
  • SORTD spatial orthogonal resource transmission diversity
  • the UE may operate in a single antenna port mode using n_CCE, which is the lowest CCE index.
  • n_CCE which is the lowest CCE index.
  • the UE physically transmits a signal through one transmitting antenna or through antenna virtualization such as PVS / CDD (Precoding Vector Switching / Cyclic Delay Diversity). It may mean a technique for recognizing as transmitted through the two transmit antennas.
  • the transmission mode is dynamically changed to the subframe level according to the change in the number of transmit transmit antennas of the terminal, deterioration of reception performance of the base station is inevitable. That is, if the terminal dynamically changes the transmission mode between the single antenna port transmission mode and the spatial orthogonal resource transmission diversity transmission mode, serious performance degradation may be caused in the signal reception of the base station. Since the spatial orthogonal resource transmit diversity transmission mode performs better than the single antenna port mode, the PUCCH report operating in the spatial orthogonal resource transmit diversity transmission mode falls back to the single antenna port transmission mode. In the state, the required SNR also fluctuates.
  • the present specification proposes methods that can be generally applied to all cases where the transmission mode of the terminal is changed. That is, in case of switching between single antenna port transmission mode, rank-1 precoding, transmission diversity mode, single user-MIMO (SU-MIMO) mode, and multi-user MIMO (MU-MIMO) mode, The methods for making the reception performance unaffected are described.
  • SU-MIMO single user-MIMO
  • MU-MIMO multi-user MIMO
  • the transmission power spectral density (PSD) levels at antenna 0 and antenna 1 are the same.
  • the transmission PSD level of each antenna is smaller than the PSD level of the 1Tx transmission antenna, but in the case of 2 Tx, the received signal strength is high because diversity gain is additionally expected.
  • the transmission mode is changed from 1 Tx transmission to 2 Tx transmission under the assumption that the terminal uses the same total power, the gain of the signal received at the base station is improved by approximately 3 dB.
  • the terminal may adjust the transmission power value using the offset value so that the base station has the same signal reception performance.
  • the terminal may adjust the transmission power value by applying an offset value so that the reception performance is further improved in the 2 Tx transmission mode than in the 1 Tx transmission mode.
  • the terminal may use the offset value to maintain the received signal strength as in the case of operating in the 2 Tx transmission mode even when operating in the 1 Tx transmission mode.
  • the base station is compensated by compensating for the uplink transmission power value.
  • a transmission mode is defined according to an antenna configuration and a transmission method thereof, and reception performance at a base station occurs when the transmission mode is dynamically transitioned (for example, transition between transmission diversity modes in a single antenna port transmission mode). Suggest ways to resolve the differences.
  • the base station transmits signaling for the mode change to the terminal so that the terminal may change the transmission mode.
  • the terminal may perform the transmission mode defined in the corresponding time unit.
  • One embodiment according to the present invention is directed to compensating for transmit power as the number of available transmit antennas changes to a mode that changes (decreases or increases). For example, as the number of available transmit antennas is reduced, the expected additional diversity gain can be compensated for by the transmission power. For example, when the transmission mode of the terminal is changed from the 2 Tx transmission mode to the 1 Tx transmission mode, the terminal may change the PUCCH transmission power in the 1 Tx transmission mode as shown in Equation 3 below. Can be used as a form) can be used to calculate the power value.
  • PSD1_Tx is a transmission power value to be used in the changed 1 Tx transmission mode by the terminal, and the offset value corresponds to a power correction value of the PSD level (or calculated total power).
  • the offset value is, for example, a predefined power correction value in dB unit, and the terminal may use it. If the predefined offset values are defined at multiple levels, the base station may signal one value to the terminal, or the terminal may apply any one of the plurality of offset levels.
  • the offset value may be set for each PUCCH format. In this case, the offset value may be a different value for each PUCCH format.
  • the processor 155 of the UE calculates the PSD level (or calculated total power) based on the uplink power control equation.
  • the uplink control channel transmit power may be determined by reflecting an offset value.
  • an offset value is set differently according to the number of antennas. Can be extended to apply.
  • the processor 155 of the terminal when switching from the 1 Tx transmission mode to the 2 Tx transmission mode, corresponds to the PSD level (or calculated total power) in the 1 Tx transmission mode as shown in Equation 3 above.
  • an offset value may be applied to determine the transmit power value in the 2 Tx transmission mode.
  • Equation 4 shows an uplink power control equation to be applied to PUCCH transmission when the transmission mode of the UE is changed.
  • Equation 1 the parameters described in Equation 1 are the same except for the Offset Tx_mode parameter.
  • the offset value according to the transmission mode may be explicitly expressed as in Equation 4, but may be defined by being included in an existing power control parameter in an implicit manner as in Equation 1.
  • the offset value according to the transmission mode in Equation 4 may be applied at the same or similar level as an absolute value in the corresponding transmission mode, rather than an accumulation value. This is preferably applied in the form of addition to the calculated PSD level (or calculated total power) in the existing 1 Tx transmission mode (ie, PUCCH power control based on Equation 1 above). It is not excluded that the offset value is an accumulated value.
  • the Offset Tx_mode parameter may be defined for each PUCCH format and may have different values according to the PUCCH format.
  • the offset value Offset Tx_mode may be set to a different value according to the changed number of transmission antennas. For example, the change from 3 Tx transmission mode to 1 Tx transmission mode has a larger offset value (Offset Tx_mode ) to compensate for the deterioration of reception performance of the base station more than the change from 2 Tx transmission mode to 1 Tx transmission mode. It can be set to a value.
  • the offset Tx_mode according to the transmission mode may be set for each PUCCH format and for each transmit antenna number.
  • the processor 155 of the terminal when switching from the 1 Tx transmission mode to the 2 Tx transmission mode, the processor 155 of the terminal further applies the offset value OffsetTx_mode as shown in Equation 4 to transmit in the 2 Tx transmission mode.
  • the power value can be determined.
  • the UE may transmit an uplink signal through a two-orthogonal transmission antenna in a 2 Tx transmission mode using a Spatial Orthogonal Resource Transmit Diversity (SORTD) scheme.
  • the offset value is set to be equal to the reception performance of the 1 Tx transmission mode even when the 2 Tx transmission based on the reception performance of the 1 Tx transmission mode, or to improve the reception performance of the base station a little more during the 2 Tx transmission.
  • an offset value may be set for each PUCCH format to be transmitted in each transmission mode. In this case, the offset value may be set differently for each PUCCH format.
  • the offset value (Offset Tx_mode ) corresponding to the power correction value may be notified by the base station to the terminal through higher layer signaling (for example, higher layer signaling).
  • the base station may transmit an offset value (Offset Tx_mode ) to the DL grant of the corresponding subframe to the terminal.
  • the offset Tx_mode is previously defined according to the transmission mode and / or the PUCCH format and shared by the base station and the terminal, and the processor 155 of the terminal is previously defined according to the transmission mode and / or the PUCCH format.
  • a power value for PUCCH transmission may be determined using an offset value (Offset Tx_mode ).
  • the base station transmits a power control parameter for controlling the power of the terminal to the DCI transmitted through the PDCCH as a power control message.
  • the terminal may interpret this value differently according to the CCE aggregation level. That is, if it is assumed that the UE has received the PDCCH channel at 1 CCE, when performing a fallback for the PUCCH transmission mode, when the corresponding PUCCH channel is received at the base station, a bit error rate (BER) / There is a problem that the quality of service (QoS) is deteriorated. Therefore, when the transmission mode of the terminal is dynamically set, it is also possible to add a constant offset value to the power control message or multiply by using a scaling value.
  • BER bit error rate
  • the UE may determine the PUCCH transmission power using the offset value described in connection with Equation 4 determined according to a transmission mode, a PUCCH format, etc. in each single carrier in a multi-carrier system.
  • reception performance eg, PUCCH reception performance
  • the number of transmittable antennas of the terminal as described above.
  • the terminal transmits in the clustered resource mode in setting the operating area of the power amplifier (PA), in case of a single carrier or a multi-carrier or when the CM (Cubic Metric) of the corresponding transmission signal increases.
  • the bias of the transmission power amplifier PA may be adjusted.
  • the bias of the transmission power amplifier may be set differently than when transmitting the clustered resources. This is because by setting the bias of the transmission power amplifier small, there is an advantage that the signal can be transmitted at low power with little signal distortion.
  • the resource increases, which causes the CM characteristic to deteriorate. Therefore, when the signal is transmitted at the bias position of the same power amplifier, signal distortion occurs. do. Therefore, it is desirable to appropriately adjust the bias position of the transmission power amplifier so that signal distortion does not occur.
  • the maximum power reduction (MPR) in either single carrier mode and transmission mode over clustered resources or in multicarrier mode may be set differently for the range available for the power amplifier. have.
  • the transmission power that can be used may be set differently according to the resource allocation mode. That is, in the case of operating in the terminal carrier transmission mode, the maximum power value is applied to the MPR value of the single carrier transmission mode (that is, the MPR of the LTE Release-8) in determining the transmission power.
  • the applied channel state may be when PUCCHs are gathered, when PUSCHs are gathered, when a resource configuration of one PUSCH is clustered or localized, and when a combination of PUCCH and PUSCH is used.
  • the terminal may report a power headroom (PH) to the base station in consideration of the MPR value.
  • the base station may specify to report the power headroom based on the specific MPR.
  • the terminal may calculate and report the power headroom based on the MPR of Release 8, such as LTE Release-8.
  • the power headroom may be defined separately for each component carrier or for each uplink channel or as one value.
  • the above descriptions mainly describe performance degradation improvement that may occur when a transmission mode (or a transmission antenna mode) is dynamically changed in a SORTD transmission method.
  • a transmission mode or a transmission antenna mode
  • one resource-based TxD small delay CDD, slot level Precoding Vector Switching, or Time Switched Transmit Diversity (TSTD)
  • 2 resources-based TxD SC-SFBC, STBC-II, FSTD
  • SORTD can be solved by using the above-mentioned offset value for performance degradation that can occur when the transmission method with the highest performance among the transmission methods is dynamically changed to each transmission method.
  • the orthogonal resource transmission diversity 2 Tx transmission method is used in anticipation of the highest performance and is used by changing to slot level PVS, the difference in performance can be predicted and compensated for.
  • the strength of the received signal expected by the base station can be maintained by using the transmission power offset value.
  • the base station can be set according to the received signal strength as a reference. For example, in order to maintain the received signal strength of the plurality of antenna transmission modes, an offset value may be applied to the transmission power of the plurality of antenna transmission modes.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • a terminal device for controlling uplink transmission power and a method thereof can be industrially used in various communication systems such as 3GPP LTE, LTE-A, and IEEE 802.

Landscapes

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Abstract

상향링크 전송 전력을 제어하는 단말 장치 및 그 방법이 개시된다. 수신 안테나는 기지국으로부터 상향링크 전송 모드(transmission mode) 변경 정보를 수신한다. 프로세서는 상기 상향링크 전송 모드 변경 정보에 대응하는 옵셋값을 이용하여 상기 상향링크 전송에 사용될 전송 전력값을 결정한다. 송신 안테나는 상기 결정된 전송 전력값으로 상향링크 신호를 전송한다.

Description

상향링크 전송 전력을 제어하는 단말 장치 및 그 방법
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상향링크 전송 전력을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에 광대역 무선이동통신 기술로서 다중 입출력(Multiple Input Multiple Output: MIMO) 시스템이 각광받고 있다. MIMO 시스템은 다수의 안테나를 사용하여 데이터의 통신 효율을 높이는 시스템을 말한다. MIMO 시스템은 동일 데이터 전송 여부에 따라 공간 다중화 기법과 공간 다이버시티 기법과 같은 MIMO 방식을 이용하여 구현할 수 있다.
공간 다중화 기법은 다수의 송신 안테나를 통하여 서로 다른 데이터를 동시에 전송함으로써 시스템의 대역폭을 증가하지 않고서도 고속으로 데이터를 전송할 수 있는 방식을 말한다. 공간 다이버시티 기법은 다수의 송신 안테나에서 동일한 데이터를 전송하여 송신 다이버시티를 얻을 수 있는 방식을 말한다. 이러한 공간 다이버시티 기법의 일 예로 시공간 채널 코딩(Space Time Channel coding)이 있다.
또한, MIMO 기술은 수신측에서 송신측으로의 채널 정보의 피드백 여부에 따라 개루프 방식 및 폐루프 방식으로 구분할 수 있다. 개루프 방식에는 송신단에서 정보를 병렬로 전송하며 수신단에서는 ZF(Zero Forcing), MMSE(Minimum Mean Square Error)방식을 반복 사용하여 신호를 검출하고 송신 안테나 수만큼 정보량을 늘릴 수 있는 블라스트(BLAST) 및 새로운 공간 영역을 이용하여 전송 다이버시티와 부호화 이득을 얻을 수 있는 STTC(Space-Time Trellis Code) 방식 등이 있다. 그리고 폐루프 방식에는 TxAA(Transmit Antenna Array) 방식 등이 있다.
무선 채널 환경에서는 시간 영역 및 주파수 영역 상에서 채널 상태가 불규칙하게 변하는 페이딩 현상이 발생한다. 따라서 수신기는 송신기로부터 전송된 데이터를 복원하고 올바른 신호를 알아내기 위해서 채널 정보를 이용하여 수신 신호를 보정한다.
무선 통신 시스템은 송신기와 수신기가 모두 알고 있는 신호를 전송하여 상기 신호가 채널을 통해 전송될 때 왜곡된 정도를 이용하여 채널 정보를 알아내는데, 상기 신호를 참조신호(또는 파일럿 신호)라고 하고, 채널 정보를 알아내는 것을 채널 추정이라고 한다. 참조신호는 실제 데이터를 포함하지 않고, 높은 출력을 갖는다. 그리고, 다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 하므로, 각 송신 안테나별로 참조신호가 존재한다.
기존 LTE 시스템에서는 상향링크 제어 채널 전송을 위해서는 하나의 안테나가 사용되었다. 차세대 이동통신 시스템인 LTE-A 시스템에서는 상향링크 제어 채널의 성능을 향상시키기 위해 다중 안테나(multiple antenna) 전송 기법을 도입하였다. 기존의 LTE 시스템에서의 상향링크 전송 채널 전력을 결정하는 방법은 상향링크 제어 채널 전송을 위해 복수의 안테나를 도입한 LTE-A 시스템에서 확장 적용하기에는 어렵다. 그러나, 아직까지 LTE-A 시스템에서 상향링크 제어 채널 전송을 위해 사용되는 안테나 수의 변화하거나 전송 다이버시티 방식이 변경되는 경우에 상향링크 전송 전력을 어떻게 결정하고 제어할 것인지에 대해 구체적으로 논의되거나 연구된 바가 전혀없다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 방법을 단말이 상향링크 전송 전력을 제어하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상향링크 전송 전력을 제어하는 단말 장치를 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 무선통신 시스템에서 단말이 상향링크 전송 전력을 제어하는 방법은, 기지국으로부터 상향링크 전송 모드(transmission mode)의 변경 정보를 수신하는 단계; 상기 상향링크 전송 모드의 변경 정보에 대응하는 사전에 정의된 옵셋값을 이용하여 상기 상향링크 전송에 사용될 전송 전력값을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 전송 전력값으로 상향링크 신호를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 상향링크 전송 모드의 변경 정보는 상기 상향링크 전송을 위한 변경된 안테나 수에 관한 정보 및 변경된 전송 다이버시티 방식에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 사전에 정의된 옵셋값은 상기 상향링크 전송 모드 변경 정보가 지시하는 상기 변경된 안테나 수에 대응하는 값일 수 있다. 또한, 상기 사전에 정의된 옵셋값은 상기 변경된 안테나 수에 따라 다른 값일 수 있다.
상기 사전에 정의된 옵셋값은 특정 시간단위 별로 설정된 값일 수 있다. 상기 상향링크 전송 모드의 변경 정보가 2개 안테나 전송 모드를 지시하는 경우, 상기 지시된 모드에 대응하는 옵셋값을 이용하여 상기 상향링크 전송 전력값을 결정하며, 상기 상향링크 신호는 상기 2개 안테나를 통해 직교자원 전송 다이버시티(Spatial Orthogonal Resource Transmit Diversity, SORTD) 방식으로 전송될 수 있다.상기 상향링크 전송은 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 전송일 수 있다. 그리고, 상기 사전에 정의된 옵셋값은 PUCCH의 포맷 별로 정의될 수 있으며, PUCCH 포맷 별로 정의된 상기 사전에 정의된 옵셋값은 서로 다른 값을 가질 수 있다.
상기 사전에 정의된 옵셋값은 상기 전송 모드 변경 정보가 지시하는 전송 다이버시티 방식에 대응하는 값이다. 상기 사전에 정의된 옵셋값은 상기 지시된 전송 다이버시티 방식 별로 서로 다른 값일 수 있다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 상향링크 전송 전력을 제어하는 단말 장치는, 기지국으로부터 상향링크 전송 모드(transmission mode)의 변경 정보를 수신하는 수신 안테나; 상기 상향링크 전송 모드의 변경 정보에 대응하는 사전에 정의된 옵셋값을 이용하여 상기 상향링크 전송에 사용될 전송 전력값을 결정하는 프로세서; 및 상기 결정된 전송 전력값으로 상향링크 신호를 전송하는 송신 안테나를 포함할 수 있다.
상기 상향링크 전송 모드의 변경 정보는 상기 상향링크 전송을 위한 변경된 안테나 수에 관한 정보 및 변경된 전송 다이버시티 방식에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 상향링크 전송은 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 전송인 것을 특징으로 한다. 상기 사전에 정의된 옵셋값은 상기 상향링크 전송 모드의 변경 정보가 지시하는 상기 상향링크 전송에 사용될 안테나 수에 대응하는 값이다.
본 발명에 따른 상향링크 전송 전력 제어 방법에 의하면, 단말의 송신 안테나 수, 전송 다이버시티 방식 변화 등에 따른 전송 모드가 변경되더라도 기지국에서 기대하는 수신신호 강도를 유지하거나 개선할 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말기(110)의 구성을 도시한 블록도,
도 2는 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면,
도 3은 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템의 하향링크 및 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸 도면,
도 4는 3GPP LTE 시스템에서 하향링크의 시간-주파수 자원 격자 구조(resource grid structure)를 나타낸 도면,
도 5는 단말이 상향링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면,
도 6은 기지국이 하향링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면,
도 7은 SC-FDMA 방식과 OFDMA 방식을 설명하기 위한 도면,
도 8(a) 및 도 8(b)는 각각 주파수 영역에서 단일 반송파 특성을 만족하기 위한 주파수 영역상의 신호 맵핑 방식을 설명하는 도면,
도 9는 클러스터 SC-FDMA에서 DFT 프로세스 출력 샘플들이 단일 캐리어에 맵핑되는 신호 처리 과정을 도시하는 도면,
도 10a 및 도 10b는 각각 클러스터 SC-FDMA에서 DFT 프로세스 출력 샘플들이 멀티캐리어(multi-carrier) 맵핑되는 신호 처리 과정을 도시하는 도면,
도 11은 세그먼트(segmented) SC-FDMA의 신호 처리 과정을 도시하는 도면, 그리고,
도 12는 직교 자원 전송(ORT)을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE, LTE-A 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE, LTE-A의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다. 본 명세서에서는 3GPPL LTE, LTE-A 시스템에 근거하여 설명하지만, 본 발명의 내용들은 각종 다른 통신 시스템에도 적용가능하다.
이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
도 1은 무선 통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말기(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
무선 통신 시스템(100)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 기지국(105)과 하나의 단말(110)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템(100)은 하나 이상의 기지국 및/또는 하나 이상의 단말을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 기지국(105)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(115), 심볼 변조기(120), 송신기(125), 송수신 안테나(130), 프로세서(280), 메모리(285), 수신기(290), 심볼 복조기(295), 수신 데이터 프로세서(297)를 포함할 수 있다. 그리고, 단말(110)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(165), 심볼 변조기(275), 송신기(275), 송수신 안테나(135), 프로세서(155), 메모리(160), 수신기(140), 심볼 복조기(155), 수신 데이터 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 송수신 안테나(130, 135)가 각각 기지국(105) 및 단말(110)에서 하나로 도시되어 있지만, 기지국(105) 및 단말(110)은 복수 개의 송수신 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국(105) 및 단말(110)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국(105)은 SU-MIMO(Single User-MIMO) MU-MIMO(Multi User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.
하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(115)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여(또는 심볼 매핑하여), 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(120)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하여, 심볼들의 스트림을 제공한다.
심볼 변조기(120)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기 (125)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM) 심볼일 수 있다.
송신기(125)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅(upconverting) 하여, 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 송신 안테나(130)는 발생된 하향링크 신호를 단말로 전송한다.
단말(110)의 구성에서, 수신 안테나(135)는 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신하여 수신된 신호를 수신기(140)로 제공한다. 수신기(140)는 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버팅(downconverting)), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기(145)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서(155)로 제공한다.
또한, 심볼 복조기(145)는 프로세서(155)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신(Rx) 데이터 프로세서(150)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서 (150)는 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디-매핑(demapping))하고, 디인터리빙(deinterleaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
심볼 복조기(145) 및 수신 데이터 프로세서(150)에 의한 처리는 각각 기지국(105)에서의 심볼 변조기(120) 및 송신 데이터 프로세서(115)에 의한 처리에 대해 상보적이다.
단말(110)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(165)는 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(170)는 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기(175)로 제공할 수 있다. 송신기(175)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 송신 안테나(135)는 발생된 상향링크 신호를 기지국(105)으로 전송한다.
기지국(105)에서, 단말(110)로부터 상향링크 신호가 수신 안테나(130)를 통해 수신되고, 수신기(190)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기(195)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서(197)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말(110)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
단말(110) 및 기지국(105) 각각의 프로세서(155, 180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(155, 180)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛(160, 185)들과 연결될 수 있다. 메모리(160, 185)는 프로세서(180)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
프로세서(155, 280)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(155, 180)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(155, 180)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(155, 180) 내에 구비되거나 메모리(160, 185)에 저장되어 프로세서(155, 180)에 의해 구동될 수 있다.
단말과 기지국이 무선 통신 시스템(네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제 1 레이어(L1), 제 2 레이어(L2), 및 제 3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(Radio Resource Control) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말, 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다.
도 2는 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 하나의 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block)을 포함한다.
LTE 시스템에서 하나의 자원블록(Resource Block, RB)은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템의 하향링크 및 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3의 (a)를 참조하면, 하나의 하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함한다. 하향링크 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심볼들이 제어채널들이 할당되는 제어영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역이 된다.
3GPP LTE 시스템 등에서 사용되는 하향링크 제어 채널들은 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다. 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임 내에서 제어 채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI)라고 한다. DCI는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 및 임의의 단말 그룹들에 대한 상향링크 전송 파워 제어 명령 등을 가리킨다. PHICH는 상향링크 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative Acknowledgement) 신호를 나른다. 즉, 단말이 전송한 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.
이제, 하향링크 물리채널인 PDCCH에 대해 기술한다.
기지국은 PDCCH를 통해 PDSCH의 자원 할당 및 전송 포맷(이를 DL grant라고도 한다), PUSCH의 자원 할당 정보(이를 UL grant라고도 한다), 임의의 단말, 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어(Transmit Power Control, TPC) 명령의 집합 및 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화 등을 전송할 수 있다. 기지국은 복수의 PDCCH를 제어 영역 내에서 전송할 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 다수의 연속적인 CCE(Control Channel Elements)의 집합(aggregation)으로 구성된다. 기지국은 하나 또는 다수의 연속적인 CCE의 집합으로 구성된 PDCCH를 서브블록 인터리빙(subblock interleaving)을 거친 후에 제어 영역을 통해 전송할 수 있다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트 수가 결정된다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. 다음 표 1은 DCI 포맷에 따른 DCI를 나타낸다.
표 1
Figure PCTKR2011001084-appb-T000001
DCI 포맷 0은 상향링크 자원 할당 정보를 가리키고, DCI 포맷 1~2는 하향링크 자원 할당 정보를 가리키고, DCI 포맷 3, 3A는 임의의 단말 그룹들에 대한 상향링크 전송 파워 제어(Transmit Power Control, TPC) 명령을 가리킨다.
DCI 포맷 3/3A는 복수의 단말들에 대한 TPC 명령들을 포함한다. DCI 포맷 3/3A의 경우, 기지국은 CRC에 TPC-ID를 마스킹한다. TPC-ID는 단말이 TPC 명령(command)을 나르는 PDCCH를 모니터링하기 위해 디마스킹(demasking)하는 식별자이다. TPC-ID는 PDCCH 상으로 TPC 명령의 전송 여부를 확인하기 위해 단말이 PDCCH의 디코딩에 사용하는 식별자라 할 수 있다. TPC-ID는 기존의 식별자들인 C-RNTI(Radio Network Temporary Identifier)나 PI-RNTI, SC-RNTI, RA-RNTI를 재사용하여 정의할 수도 있고, 또는 새로운 식별자로 정의할 수도 있다. TPC-ID는 셀 내의 특정 집합의 단말들을 위한 식별자인 점에서 특정 단말을 위한 식별자인 C-RNTI와 다르고, 또한 셀 내의 모든 단말들을 위한 식별자인 PI-RNTI, SC-RNTI 및 RA-RNTI와 다르다. DCI가 N개의 단말을 위한 TPC 명령을 포함하는 경우, 상기 N개의 단말들만이 상기 TPC 명령들을 수신하면 되기 때문이다. 만약 DCI에 셀 내 모든 단말들에 대한 TPC 명령들이 포함되는 경우 TPC-ID는 셀 내 모든 단말들을 위한 식별자가 된다.
단말은 서브프레임 내의 검색 공간(search space)에서 PDCCH 후보(candidate)들의 집합을 모니터링하여 TPC-ID를 찾는다. 이때, TPC-ID는 공용 검색 공간에서 찾을 수도 있고, 단말-특정(UE-sepcific) 검색 공간에서 찾을 수도 있다. 공용 검색 공간은 셀 내 모든 단말이 검색하는 검색 공간이고, 단말 특정 검색 공간은 특정 단말이 검색하는 검색 공간을 말한다. 만약 해당하는 PDCCH 후보에서 TPC-ID를 디마스킹하여 CRC 에러가 검출되지 않으면 단말은 PDCCH상의 TPC 명령을 수신할 수 있다.
다수의 TPC 명령들만을 나르는 PDCCH를 위한 식별자, TPC-ID를 정의한다. 단말은 TPC-ID가 검출되면 해당하는 PDCCH 상의 TPC 명령을 수신한다. 상기 TPC 명령은 상향링크 채널의 전송 파워를 조절하기 위해 사용된다. 따라서, 잘못된 파워 제어로 인한 기지국으로의 전송 실패나 다른 단말에게로의 간섭을 방지할 수 있다.
이하에서는 LTE 시스템 등에서 기지국이 PDCCH를 전송을 위해 자원을 매핑하는 방안에 대해 간단히 살펴본다.
일반적으로, 기지국은 PDCCH를 통하여 스케줄링 할당 정보 및 다른 제어정보를 전송할 수 있다. 물리 제어 채널은 하나의 집합(aggregation) 또는 복수 개의 연속 제어 채널 요소(Control Channel Element, CCE)로 전송될 수 있다. 하나의 CCE는 9개의 자원 요소 그룹(Resource Element Group, REG)들을 포함한다. PCFICH(Physical Control Format Indicator CHhannel) 또는 PHICH(Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel)에 할당되지 않은 RBG의 개수는 NREG이다. 시스템에서 이용가능한 CCE는 0부터 NCCE-1까지 이다(여기서
Figure PCTKR2011001084-appb-I000001
이다). PDCCH는 다음 표 2에 나타낸 바와 같이 다중 포맷을 지원한다. n개의 연속 CCE들로 구성된 하나의 PDCCH는 i mod n =0을 수행하는 CCE부터 시작한다(여기서 i는 CCE 번호이다). 다중 PDCCH들은 하나의 서브프레임으로 전송될 수 있다.
표 2
Figure PCTKR2011001084-appb-T000002
표 2를 참조하면, 기지국은 제어정보 등을 몇 개의 영역으로 보낼 지에 따라 PDCCH 포맷을 결정할 수 있다. 단말은 CCE 단위로 제어정보 등을 읽어서 오버헤드를 줄일 수 있다.
도 3의 (b)를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역 및 데이터 영역으로 나누어질 수 있다. 제어 영역은 상향링크 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)로 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)로 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위하여, 하나의 단말은 PUCCH 및 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말을 위한 PUCCH는 하나의 서브프레임에서 RB 페어로 할당된다. RB 페어에 속하는 RB들은 각 2개의 슬롯에서 서로 다른 부반송파를 차지하고 있다. PUCCH에 할당된 RB 페어는 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 호핑된다.
도 4는 3GPP LTE 시스템에서 하향링크의 시간-주파수 자원 격자 구조(resource grid structure)를 나타낸 도면이다.
각 슬롯에서 전송되는 하향링크 신호는
Figure PCTKR2011001084-appb-I000002
×
Figure PCTKR2011001084-appb-I000003
개의 부반송파(subcarrier)와
Figure PCTKR2011001084-appb-I000004
개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼로 구성되는 자원 격자(resource grid) 구조로 이용한다. 여기서,
Figure PCTKR2011001084-appb-I000005
은 하향링크에서의 자원 블록(RB: Resource Block)의 개수를 나타내고,
Figure PCTKR2011001084-appb-I000006
는 하나의 RB을 구성하는 부반송파의 개수를 나타내고,
Figure PCTKR2011001084-appb-I000007
는 하나의 하향링크 슬롯에서의 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.
Figure PCTKR2011001084-appb-I000008
의 크기는 셀 내에서 구성된 하향링크 전송 대역폭에 따라 달라지며
Figure PCTKR2011001084-appb-I000009
Figure PCTKR2011001084-appb-I000010
Figure PCTKR2011001084-appb-I000011
을 만족해야 한다. 여기서,
Figure PCTKR2011001084-appb-I000012
는 무선통신 시스템이 지원하는 가장 작은 하향링크 대역폭이며
Figure PCTKR2011001084-appb-I000013
는 무선통신 시스템이 지원하는 가장 큰 하향링크 대역폭이다.
Figure PCTKR2011001084-appb-I000014
=6이고
Figure PCTKR2011001084-appb-I000015
=110일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 하나의 슬롯 내에 포함된 OFDM 심볼의 개수는 순환 전치(Cyclic Prefix, CP) 길이 및 부반송파의 간격에 따라 다를 수 있다. 다중안테나 전송의 경우에, 하나의 안테나 포트 당 하나의 자원 격자가 정의될 수 있다.
각 안테나 포트에 대한 자원 격자 내의 각 요소는 자원 요소(RE: Resource Element)라고 불리우며, 슬롯 내의 인덱스 쌍 (k,l)에 의해 유일하게 식별된다. 여기서, k는 주파수 영역에서의 인덱스이고, l는 시간 영역에서의 인덱스이며 k는 0,...,
Figure PCTKR2011001084-appb-I000016
-1 중 어느 하나의 값을 갖고, l는 0,...,
Figure PCTKR2011001084-appb-I000017
-1 중 어느 하나의 값을 갖는다.
도 4에 도시된 자원 블록은 어떤 물리 채널과 자원 요소들 간의 매핑(mapping) 관계를 기술하기 위해 사용된다. RB는 물리 자원 블록(PRB: Physical Resource Block)과 가상 자원 블록(VRB: Virtual Resource Block)으로 나눌 수 있다. 상기 하나의 PRB는 시간 영역의
Figure PCTKR2011001084-appb-I000018
개의 연속적인 OFDM 심볼과 주파수 영역의
Figure PCTKR2011001084-appb-I000019
개의 연속적인 부반송파로 정의된다. 여기서
Figure PCTKR2011001084-appb-I000020
Figure PCTKR2011001084-appb-I000021
는 미리 결정된 값일 수 있다. 예를 들어
Figure PCTKR2011001084-appb-I000022
Figure PCTKR2011001084-appb-I000023
는 다음 표 1과 같이 주어질 수 있다. 따라서 하나의 PRB는
Figure PCTKR2011001084-appb-I000024
×
Figure PCTKR2011001084-appb-I000025
개의 자원 요소로 구성된다. 하나의 PRB는 시간 영역에서는 하나의 슬롯에 대응되고 주파수 영역에서는 180kHz에 대응될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
표 3
Figure PCTKR2011001084-appb-T000003
PRB는 주파수 영역에서 0에서
Figure PCTKR2011001084-appb-I000026
-1까지의 값을 갖는다. 주파수 영역에서의 PRB 넘버(number) nPRB와 하나의 슬롯 내에서의 자원 요소 (k,l) 사이의 관계는
Figure PCTKR2011001084-appb-I000027
를 만족한다.
상기 VRB의 크기는 PRB의 크기와 같다. VRB는 로컬형 VRB(Localized VRB, LVRB)와 분산형 VRB(Distributed VRB, DVRB)로 나뉘어 정의될 수 있다. 각 타입의 VRB에 대해, 하나의 서브프레임 내의 두 개의 슬롯에 있는 한 쌍의 VRB는 단일 VRB 넘버 nVRB가 함께 할당된다.
상기 VRB은 PRB과 동일한 크기를 가질 수 있다. 두 가지 타입의 VRB이 정의되는데, 첫째 타입은 로컬형 VRB(Localized VRB, LVRB)이고, 둘째 타입은 분산형 VRB(Distributed VRB, DVRB)이다. 각 타입의 VRB에 대해, 한 쌍(pair)의 VRB이 단일의 VRB 인덱스 (이하, VRB 넘버(number)로 지칭될 수도 있다)를 가지고 1개의 서브프레임의 2개의 슬롯에 걸쳐 할당된다. 다시 말하면, 하나의 서브프레임을 구성하는 2개의 슬롯 중 제 1 슬롯에 속하는
Figure PCTKR2011001084-appb-I000028
개의 VRB들은 각각 0부터
Figure PCTKR2011001084-appb-I000029
-1 중 어느 하나의 인덱스 (Index)를 할당받고, 위의 2개의 슬롯 중 제 2 슬롯에 속하는
Figure PCTKR2011001084-appb-I000030
개의 VRB들도 마찬가지로 각각 0부터
Figure PCTKR2011001084-appb-I000031
-1 중 어느 하나의 인덱스를 할당받는다.
이하에서 LTE 시스템에서 기지국이 단말에게 PDCCH를 내려보내기 위한 과정을 설명한다.
기지국은 단말에게 보내려는 DCI(Downlink Control Information)에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다)가 마스킹된다. 특정 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지(paging 메시지)를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 다음 표 4는 PDCCH에 마스킹되는 식별자들의 예를 나타낸다.
표 4
Figure PCTKR2011001084-appb-T000004
C-RNTI가 사용되면 PDCCH는 각각 해당하는 특정 단말을 위한 제어정보를 나르고, 다른 RNTI가 사용되면 PDCCH는 각각 셀 내 모든 또는 복수의 단말이 수신하는 공용 제어정보를 나른다. 기지국은 CRC가 부가된 DCI에 대해 채널 코딩을 수행하여 부호화된 데이터(coded data)를 생성한다. 그리고, 기지국은 PDCCH 포맷에 할당된 CCE의 수에 따른 레이트 매칭(rate mathching)을 수행한다. 그 후, 기지국은 부호화된 데이터를 변조하여 변조 심벌들을 생성한다. 그리고, 기지국은 변조 심볼들을 물리적인 자원 요소에 맵핑한다.
도 5는 단말이 상향링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 상향링크 신호를 전송하기 위해 단말의 스크램블링(scrambling) 모듈(510)은 단말-특정 스크램블 신호를 이용하여 전송 신호를 스크램블할 수 있다. 스크램블 된 신호는 변조 맵퍼(520)에 입력되어 전송 신호의 종류 및/또는 채널 상태에 따라 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 또는 16QAM/64QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식을 이용하여 복소 심볼(complex symbol)로 변조된다. 변조된 복소 심볼은 변환 프리코더(530)에 의해 처리된 후, 자원 요소 맵퍼(540)에 입력되며, 자원 요소 맵퍼(540)는 복소 심볼을 시간-주파수 자원 요소에 맵핑할 수 있다. 이와 같이 처리된 신호는 SC-FDMA 신호 생성기(550)를 거쳐 안테나를 통해 기지국으로 전송될 수 있다.
도 6은 기지국이 하향링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 3GPP LTE 시스템에서 기지국은 하향링크로 하나 이상의 코드워드(codeword)를 전송할 수 있다. 코드워드는 각각 도 5의 상향링크에서와 마찬가지로 스크램블 모듈(610) 및 변조 맵퍼(620)를 통해 복소 심볼로 처리될 수 있다, 그 후, 복소 심볼은 레이어 맵퍼(630)에 의해 복수의 레이어(Layer)에 맵핑되며, 각 레이어는 프리코딩 모듈(640)에 의해 프리코딩 행렬과 곱해져 각 전송 안테나에 할당될 수 있다. 이와 같이 처리된 각 안테나 별 전송 신호는 각각 자원 요소 맵퍼(650)에 의해 시간-주파수 자원 요소에 맵핑되며, 이후 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 신호 생성기(660)를 거쳐 각 안테나를 통해 전송될 수 있다.
무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크로 신호를 전송하는 경우에는 기지국이 하향링크로 신호를 전송하는 경우에 비해 PAPR(Peak-to-Average Ratio)이 문제된다. 따라서, 도 5 및 도 6과 관련하여 상술한 바와 같이 상향링크 신호 전송은 하향링크 신호 전송에 이용되는 OFDMA 방식과 달리 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 방식이 이용되고 있다. 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long-Term Evolution) 시스템에서는 상향링크 전송을 위해 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채택하였다. 이러한 SC-FDMA 방식을 채택하여 낮은 PAPR(Peak to Average Power Ratio)(또는 CM(Cubic Metric)) 특성을 유지할 수 있는 장점이 있다.
도 7은 SC-FDMA 방식과 OFDMA 방식을 설명하기 위한 도면이다.
3GPP 시스템은 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. 도 7을 참조하면, 상향링크 신호 전송을 위한 단말 및 하향링크 신호 전송을 위한 기지국 모두 직렬-병렬 변환기(Serial-to-Parallel Converter: 710), 부반송파 맵퍼(730), M-포인트 IDFT 모듈(740) 및 CP(Cyclic Prefix) 삽입 모듈(760)을 포함하는 점에 있어서는 동일하다. 다만, SC-FDMA 방식으로 신호를 전송하기 위한 단말은 N-포인트 DFT 모듈(720)을 추가로 포함한다. N-포인트 DFT 모듈(720)은 M-포인트 IDFT 모듈(740)의 IDFT 처리 영향을 일정 부분 상쇄함으로써 전송 신호가 단일 반송파 특성(single carrier property)을 가지도록 한다.
도 8(a) 및 도 8(b)는 각각 주파수 영역에서 단일 반송파 특성을 만족하기 위한 주파수 영역상의 신호 맵핑 방식을 설명하는 도면이다.
도 8(a)는 로컬형 맵핑(localized mapping) 방식을 나타내며, 도 8(b)는 분산형 맵핑(distributed mapping) 방식을 나타낸다.
SC-FDMA의 수정된 형태인 클러스터(clustered) SC-FDMA에 대해 설명한다. 클러스터(clustered) SC-FDMA는 부반송파 맵핑(mapping) 과정에서 DFT 프로세스 출력 샘플들을 부 그룹(sub-group)으로 나뉘고, 이들을 주파수 영역(혹은 부반송파 영역)에 불연속적으로 맵핑한다.
도 9는 클러스터 SC-FDMA에서 DFT 프로세스 출력 샘플들이 단일 캐리어에 맵핑되는 신호 처리 과정을 도시하는 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 각각 클러스터 SC-FDMA에서 DFT 프로세스 출력 샘플들이 멀티캐리어(multi-carrier) 맵핑되는 신호 처리 과정을 도시하는 도면이다.
도 9는 인트라 캐리어(intra-carrier) 클러스터 SC-FDMA를 적용하는 예이고, 도 10a과 도 10b은 인터 캐리어(inter-carrier) 클러스터 SC-FDMA를 적용하는 예에 해당한다. 도 10a는 주파수 영역에서 연속적 (contiguous)으로 컴포넌트 캐리어(component carrier)가 할당된 상황에서 인접한 컴포넌트 캐리어간의 부반송파 간격(spacing)이 정렬된 경우 단일 IFFT 블록을 통해 신호를 생성하는 경우를 나타낸다. 도 10b는 주파수 영역에서 비연속적(non-contiguous)으로 컴포넌트 캐리어가 할당된 상황에서 복수의 IFFT 블록을 통해 신호를 생성하는 경우를 나타낸다.
도 11은 세그먼트(segmented) SC-FDMA의 신호 처리 과정을 도시하는 도면이다.
세그먼트 SC-FDMA는 임의 개수의 DFT와 같은 개수의 IFFT가 적용되면서 DFT와 IFFT간의 관계 구성이 일대일 관계를 가짐에 따라 단순히 기존 SC-FDMA의 DFT 확산과 IFFT의 주파수 부반송파 맵핑 구성을 확장한 것으로 NxSC-FDMA 또는 NxDFT-s-OFDMA라고 표현되기도 한다. 본 명세서는 이들을 포괄하여 세그먼트 SC-FDMA라고 명명한다. 도 11을 참조하면, 세그먼트 SC-FDMA는 단일 반송파 특성 조건을 완화하기 위하여 전체 시간 영역 변조 심볼들을 N(N은 1보다 큰 정수)개의 그룹으로 묶어 그룹 단위로 DFT 프로세스를 수행한다.
이하에서 LTE Release-8에 정의된 PUCCH 포맷과 단말의 상향링크 전송 전력에 관한 내용을 살펴본다. PUCCH는 상향링크 제어 정보를 실어나르는 상향링크 제어 채널이며, LTE 시스템에서는 단일 캐리어(single carrier) 특성 때문에 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 못한다. 그러나, LTE-A 시스템에서는 멀티캐리어를 도입함에 따라 단말은 PUCCH를 특정 콤퍼넌트 캐리어(예를 들어, 주 콤퍼넌트 캐리어 또는 Pcell)에서는 PUSCH와 함께 전송할 수도 있다. PUCCH는 다수의 포맷을 지원하며, LTE Release-8에서 지원되는 PUCCH 포맷은 다음 표 5와 같다. 여기서, PUCCH 포맷 2a 및 2b는 normal CP 만을 지원한다.
표 5
Figure PCTKR2011001084-appb-T000005
다음 수학식 1은 LTE Release-8에서 단말의 상향링크 제어 채널 전송을 위한 상향링크 전력을 dBm 단위로 나타낸 식이다.
수학식 1
Figure PCTKR2011001084-appb-M000001
여기서, i는 서브프레임 인덱스, PCMAX는 단말의 전송가능한 최대 전력을 나타내고, PO_PUCCH는 셀-특정(cell-specific) 파라미터의 합으로 구성된 파라미터로서 기지국이 상위 계층 시그널링을 통해 알려주며, PL은 단말이 dB 단위로 계산한 하향링크 경로손실(또는 신호 손실) 추정치로서, PL=referenceSignalPower-higher layer filteredRSRP 로 표현된다. h(n)은 PUCCH 포맷에 따라 달라지는 값이고, nCQI는 채널 품질 정보(CQI)에 대한 숫자 정보 비트이고, nHARQ는 HARQ 비트의 수를 나타낸다.
Figure PCTKR2011001084-appb-I000032
값은 PUCCH 포맷 1a에 대해 상대적인 값으로 PUCCH 포맷 (F)에 대응하는 값으로 기지국이 상위 계층 시그널링을 통해 알려주는 값이다. g(i)는 인덱스 i 서브프레임의 현재 PUCCH 전력 제어 조정 스테이트(adjustment state)를 나타낸다. h(nCQI,nHARQ)는 PUCCH 포맷 1, 1a 및 1b에서는 0이고, PUCCH 포맷 2, 2a, 2b에서 normal CP(Cyclic Prefix)인 경우에는 다음 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2011001084-appb-M000002
다음 표 6은 DCI 포맷 1A/1B/1D/1/2A/2/3에서 TPC 명령 필드에 매핑된
Figure PCTKR2011001084-appb-I000033
값들을 나타낸 표이고, 표 7은 DCI 포맷 3A에서 TPC 명령 필드에 매핑된
Figure PCTKR2011001084-appb-I000034
값들을 나타낸 표이다. 여기서
Figure PCTKR2011001084-appb-I000035
는 단말 별로 특정한 보정 값(혹은 전력 보정 값(correction value))을 나타낸다.
표 6
Figure PCTKR2011001084-appb-T000006
표 7
Figure PCTKR2011001084-appb-T000007
전송 다이버시티 방식은 크게 2가지 종류로 나눌 수 있는데 1 자원 기반 전송 다이버시티 방식과 2 자원 기반 전송 다이버시티 방식이 있다.
이하에서 1 자원 기반(one resourse based) 전송 다이버시티(TxD) 방식의 종류와 그 내용에 대해 간략히 설명한다.
1. small delay CDD(Cyclic Delay Diversity)
단일 캐리어로서 낮은 CM 특성을 갖는 장점이 있다. CDD를 위한 충분한 다이버시티 이득을 얻기 위해 하나 이상의 주기 위상 회전 시퀀스를 갖는 지연 값이 필요하다. 실제적으로 2개 자원이 필요하다.
2. 슬롯 레벨 PVS(Precoding Vector Switching)(또는 TSRD(Time Switched Transmit Diversity))
단일 캐리어로서 낮은 CM 특성을 갖는 장점이 있다. 그러나, 다이버시티 이득은 제한될 수 있다.
이하에서 2 자원 기반(two resourse based) 전송 다이버시티(TxD) 방식의 종류와 그 내용에 대해 간략히 설명한다.
1. SC-SFBC(Single Carrier-Space Frequency Block Code) 방식
SC-SFBC 방식은 단일 캐리어로서 낮은 CM 특성을 갖는 장점이 있다. SC-SFBC 방식을 채용하면 다이버시티 이득은 크지만, 단말 간의 직교성이 훼손될 수 있다. 예를 들어, 단말 0의 안테나 1로부터 신호와 단말 1의 안테나 0으로부터 신호는 서로 직교하지 않는다. 따라서, LTE release-8의 하위 호환성(backward compatibility)를 만족시키지 못한다. 그리고, 각 안테나를 위해 할당된 자원은 동일한 물리자원블록(Physical Resource Block, PRB)으로 제한된다.
2. STBC(Space Time Block Code)-Ⅱ 방식
SC-SFBC 방식과 마찬가지로 단일 캐리어로서 낮은 CM 특성을 갖는 장점이 있다. PUCCH 포맷 1에서, 다이버시티 이득은 크지만, 단말 간의 직교성이 훼손될 수 있다. 특정 서브프레임의 두 번째 슬롯에서 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS) 전송을 위한 펑처링 포맷의 경우에 페어링되지 않는(unpaired) 심볼이 생기는 문제가 있다.
PUCCH 포맷 2에서, 마찬가지로 다이버시티 이득은 크지만, 단말 간의 직교성이 훼손될 수 있다. 특정 서브프레임 마다 한 슬롯에서 매 마지막 OFDM 심볼은 페어링되지 않는(unpaired) 심볼이 생기는 문제가 있다. 각 안테나를 위해 할당된 자원은 동일한 물리자원블록(Physical Resource Block, PRB)으로 제한된다.
3. FSTD(Frequency Switched Transmit Diversity) 방식
길이 12의 CG(Computer Generated) 시퀀스를 이용하는 경우에 큰 CM 전송이 가능하고, 길이 6의 CG 또는 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스를 이요하는 경우에는 낮은 CM 전송이 가능하다. FSTD 방식은 PUCCH 전송으로는 적합하지 않다.
4. ORT(Orthogonal Resource Transmission) 방식
단일 캐리어로서 낮은 CM 특성을 갖는 장점이 있다. PUCCH 포맷 1 및 PUCCH 포맷 2 모두에서 사용가능하다. 전송 다이버시티 이득이 크며 단말 간에 직교성이 유지된다. 따라서, LTE release-8의 하위 호환성(backward compatibility)를 만족한다.
도 12는 직교 자원 전송(ORT)을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 변조된 심볼은 확산(Spreading) 동작을 위해 각 안테나 포트로 복제된다. 신호는 공간-자원 직교 방식으로 전송된다. 신호들이 서로 다른 자원을 통해 서로 다른 채널로 전송됨으로써, 전체 공간 다이버시티 이득(full spatial diversity gain)을 획득할 수 있다. 이하, ORT는 특별한 언급이 없으면 공간 직교자원 전송 다이버시티(Spatial Orthogonal Resource Transmit Diversity, SORTD) 방식임을 의미한다.
도 12에서 알 수 있듯이 d_0(n)은 단말의 전송 안테나 수(M)만큼 늘어나게 된다. 예를 들어, 하나의 송신 안테나만 있다면 d_0(n)은 하나의 자원을 사용하는 것이고, 2개의 송신 안테나가 있다면, d_0(n)은 2개의 자원(two resource)을 사용하며 각각의 자원에는 동일한 심볼들(d_0(n))이 존재할 수 있다. 이는 안테나 수에 맞게 확장 적용될 수 있다. 본 발명에서는 단말의 PUCCH 전송을 위해 사용되는 송신 안테나 수를 2개로 예를 들어 설명한다.
도 12에 도시한 바와 같이, 단말이 2 Tx 안테나(즉, 2개 안테나 전송)에서 상향링크 제어 채널(예를 들어, PUCCH)를 전송하게 될 경우, 전체 공간 다이버시티 이득(full spatial diversity gain)을 얻게 되어 제어 채널(예를 들어, LTE/LTE-A 시스템에서 PUCCH 포맷 1, PUCCH 포맷 2)의 수신 성능을 향상시킨다. 그러나, 상황에 따라서 전송 방식이 2 Tx 전송에서 1 Tx 전송 방식으로 고정적으로/반-고정적으로/동적으로(static/semi-static/dynamic) 바뀌게 될 수도 있다. 이때, 단말의 전송 모드가 2 Tx 전송에서 1 Tx 전송 방식으로 바뀌게 되면, 기지국의 수신성능이 상대적으로 떨어지게 된다. 이는, 2 Tx 전송이 1 Tx 전송의 경우로 바뀌게 되는 경우 뿐만 아니라 송신 안테가 개수가 많은 전송 방식에서 송신 안테나 개수가 적어지는 전송 방식으로 변하게 되는 모든 경우에서 기지국의 수신 성능은 상대적으로 떨어지게 된다.
그러나, 기지국은 단말이 어떤 전송 방법을 사용하더라도 기대하는 수신신호 강도를 동일한 수준으로 유지해야한다. 그러나, 단말의 전송 모드가 동적으로 변경되는 경우에는 기지국의 수신 성능이 열화가 심각해진다.
단말의 전송 모드가 동적으로 변경되는 경우를 예를 들어 설명한다. LTE Rel-8 시스템에서, 단말은 기지국이 전송한 신호에 대해 수신확인 응답 신호(ACK/NACK 신호)를 기지국에 피드백해주어야 한다. 단말은 특정 서브프레임에서 DL grant를 포함하는 PUCCH와 데이터를 포함하는 PUSCH를 수신하면, 단말은 해당 PUSCH 수신에 대한 수신확인 응답 피드백을 상기 특정 서브프레임의 DL grant의 가장 낮은 CCE 인덱스에 대응하는 PUCCH 자원을 통해 ACK/NACK 신호를 기지국으로 피드백해 줄 수 있다.
단말이 공간 직교자원 전송 다이버시티(SORTD) 방식으로 전송하고, 2 Tx 송신 안테나를 구성하고 있다고 가정하자. 단말이 기지국으로부터 특정 서브프레임에서 수신한 DL grant를 2, 4, 8 CCE 집합(aggregation) 레벨(즉, L=2,4,8)로 디코딩하는데 성공하면, 제 1 안테나를 위한 제 1 직교 자원은 가장 낮은 CCE 인덱스(n_CCE)에 대응하도록 설정하고, 제 2 안테나를 위한 제 2 직교 자원은 n_CCE+1에 대응하도록 설정할 수 있다.
이와 달리, 단말이 DL grant를 하나의 CCE 집합 레벨(L=1)로 디코딩하는데 성공하면, 가장 낮은 CCE 인덱스인 n_CCE를 이용하여 단일 안테나 포트 모드로 동작할 수 있다. 여기서, 단일 안테나 모드란, 단말이 물리적으로 한 개의 송신 안테나를 통해 신호를 전송하거나, PVS/CDD(Precoding Vector Switching/Cyclic Delay Diversity) 등의 안테나 가상화(antenna virtualization)를 통해서 수신단에서 마치 송신단이 한 개의 송신 안테나를 통해 전송한 것과 같이 인식하도록 하는 기법 등을 의미할 수 있다.
만약, 단말의 전송가능한 송신 안테나 수 변화에 따른 전송 모드가 서브프레임 레벨로 동적으로 변경되는 경우에는 기지국의 수신 성능의 열화가 불가피하다. 즉, 단말이 단일 안테나 포트 전송 모드와 공간 직교자원 전송 다이버시티 전송 모드 간에 전송 모드를 동적으로 변경한다면 기지국의 신호 수신에 있어 심각한 성능 열화가 초래될 수 있다. 공간 직교자원 전송 다이버시티 전송 모드가 단일 안테나 포트 모드보다는 성능이 우수하므로, 공간 직교자원 전송 다이버시티 전송 모드로 동작하던 PUCCH 보고(report)가 단일 안테나 포트 전송 모드로 폴-백(fall-back) 상태가 되면 필요한 SNR도 변동하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 명세서에서는 단말의 전송 모드가 바뀌는 모든 경우에 대해 일반적으로 적용할 수 있는 방법들을 제안한다. 즉, 단일 안테나 포트 전송 모드, 랭크-1 프리코딩, 전송 다이버시티 모드, SU-MIMO(Single User-MIMO) 모드, MU-MIMO(Multi-User MIMO) 모드 간에 스위칭이 되는 경우에 대해 기지국에서의 수신 성능에 영향이 없게 하기 위한 방법들을 설명한다.
단말의 2 Tx 전송의 경우, 안테나 0과 안테나 1에서의 전송 전력 스펙트럼 밀도(Power Spectral Density, PSD) 레벨은 동일하다. 2 Tx 전송의 경우 각 안테나 별 전송 PSD 레벨은 1Tx 전송 안테나의 PSD 레벨보다 작지만, 2 Tx의 경우는 다이버시티 이득이 추가로 기대되기 때문에 수신신호 강도가 높다. 통상적으로, 단말이 동일 총 파워를 사용한다는 가정하에 1 Tx 의 전송에서 2 Tx 전송으로 전송 모드가 변경되면, 기지국에서 수신하는 신호의 이득이 대략 3dB 정도 향상되게 된다. 이 경우, 2 Tx 전송 모드 시와 1 Tx 전송 모드에서 기지국이 동일한 신호 수신성능을 갖도록 단말은 옵셋값을 이용하여 전송 전력값을 조정할 수 있다. 또는, 1 Tx 전송 모드 보다 2 Tx 전송 모드에서 수신성능이 좀 더 향상되도록 단말은 옵셋값을 적용하여 전송 전력값을 조정할 수 있다. 한편, 2 Tx 전송 모드에서 1 Tx 전송 모드가 변경되면, 단말은 1 Tx 전송 모드로 동작하더라도 2 Tx전송 모드로 동작하는 경우와 같은 수신 신호 강도를 유지하기 위해 옵셋값을 이용할 수 있다. 특히 LTE-A 상향링크 시스템에서, 단말이 PUCCH 전송 시에 1 Tx 전송 모드와 다중 송신 안테나 전송 모드 사이에서 고정적/반-고정적/동적으로 바뀌게 되는 경우에 상향링크 전송 전력값을 보상해 줌으로써 기지국의 수신 신호 강도를 유지하는 방법을 고려한다.
이하에서 안테나 구성 및 그 전송 방법에 따라 전송 모드를 정의하고, 그 전송 모드가 동적으로 천이될 때(예를 들어, 단일 안테나 포트 전송 모드에서 전송 다이버시티 모드 간의 천이) 발생하는 기지국에서의 수신 성능 차이를 해결하기 위한 방법을 제안한다. 단말의 전송 모드 변경(즉, 송신 안테나 수의 변화에 따른 전송 모드 변경)에 대해서는, 기지국이 단말로 모드 변경에 대한 시그널링을 전송해 주어 단말이 전송 모드를 변경하여 수행할 수 있다. 또는, 사전에 시간단위(예를 들어, 특정 서프프레임, 특정 프레임) 별로 전송 모드가 정의되어 있어서 단말이 해당 시간단위에서 정의된 전송 모드로 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예는 사용 가능한 송신 안테나 수가 변경(감소 또는 증가)되는 모드로 변경됨에 따라 전송 전력을 보상해 주는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 사용 가능한 송신 안테나수가 감소됨에 따라 기대된 추가 다이버시티 이득을 전송 전력으로 보상해줄 수 있다. 예를 들어, 2 Tx 전송 모드에서 1 Tx 전송 모드로 단말의 전송 모드가 변경되면, 단말은 1 Tx 전송 모드에서의 PUCCH 전송 전력을 다음 수학식 3과 같이 전력 보정값(또는 전력 보상값 등 다양한 형태로 호칭 가능)을 추가하여 산출된 전력값을 이용할 수 있다.
수학식 3
Figure PCTKR2011001084-appb-M000003
여기서, PSD1_Tx는 단말이 변경된 1 Tx 전송 모드에서 사용할 전송 전력값이고, 옵셋값은 PSD 레벨(또는 계산된 총 파워)의 전력 보정값에 해당한다. 옵셋값은 예를 들어 dB 단위의 사전에 정의된 전력 보정값으로 단말이 이를 사용하면 된다. 사전에 정의된 옵셋값은 다수의 레벨로 정의되어 있는 경우, 기지국이 하나의 값을 단말에 시그널링해 줄 수도 있고, 단말이 알아서 다수의 옵셋 레벨 중 어느 하나를 적용할 수도 있다. 또한, 옵셋값은 PUCCH 포맷 별로 설정될 수 있다. 이때, 옵셋값은 PUCCH 포맷 별로 서로 다른 값일 수 있다.
상기 수학식 3에 나타낸 것과 같이, 2 Tx 전송 모드에서 1 Tx 전송 모드로 스위칭된 경우에, 단말의 프로세서(155)는 상향링크 전력 제어 식에 기초하여 계산된 PSD 레벨(또는 계산된 총 파워)에 추가로 옵셋값을 반영하여 상향링크 제어 채널 전송 전력을 결정할 수 있다. 앞서 일 예로서, 2 Tx 전송 모드에서 1 Tx 전송 모드로 스위칭되는 경우를 설명하였으나, 다수의 안테나에서 소수의 안테나 전송 방법으로 변경되는 경우에 각각의 안테나 개수에 따라 옵셋값을 다르게 설정하는 방식 등으로 확장하여 적용할 수 있다. 다른 예로서, 1 Tx 전송 모드에서 2 Tx 전송 모드로 스위칭되는 경우, 단말의 프로세서(155)는 상기 수학식 3에 나타낸 것과 같이 1 Tx 전송 모드일 때 해당하는 PSD 레벨(또는 계산된 총 파워)에 추가로 옵셋값을 적용하여 2 Tx 전송 모드에서의 전송 전력값을 결정할 수 있다.
다음 수학식 4는 단말의 전송 모드가 변경된 경우에 PUCCH 전송에 적용할 상향링크 전력 제어 식을 나타내고 있다.
수학식 4
Figure PCTKR2011001084-appb-M000004
여기서, OffsetTx_mode 파라미터를 제외하고는 상기 수학식 1에 기재된 파라미터 동일하다. 상기 수학식 4에서처럼 전송 모드에 따른 옵셋값이 명시적으로 표현될 수 있지만, 상기 수학식 1과 같이 암시적인 방법으로 기존의 전력 제어 파라미터에 포함되어 정의될 수도 있다.
상기 수학식 4에서의 전송 모드에 따른 옵셋값은 축적(accumulation) 되는 값이라기 보다는 해당 전송 모드에서 절대값으로 이와 동일하거나 혹은 비슷한 레벨로 적용될 수 있다. 이는 기존의 1 Tx 전송 모드로(즉, 상기 수학식 1에 기초한 PUCCH 전력 제어) 계산된 PSD 레벨(또는 계산된 총 파워)에 추가되는 형태로 적용되는 게 바람직하지만, 상기 수학식 4에 표현된 옵셋값이 축적되는 값임을 배제하는 것은 아니다.
여기서, OffsetTx_mode 파라미터는 PUCCH 포맷 별로 정의될 수 있으며, PUCCH 포맷에 따라 서로 다른 값을 가질 수 있다. 또한, 다수의 송신 안테나를 이용하는 전송 모드에서 보다 적은 송신 안테나를 이용하는 전송 모드로 전송되는 경우에, 변경된 송신 안테나 개수에 따라 옵셋값(OffsetTx_mode)은 다른 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 3 Tx 전송 모드에서 1 Tx 전송 모드로 변경된 경우는 2 Tx 전송 모드에서 1 Tx 전송 모드로 변경된 경우 보다 기지국의 수신 성능 열화를 더 보상해 주기 위해 옵셋값(OffsetTx_mode)이 더 큰 값으로 설정될 수 있다. 이러한 전송 모드에 따른 옵셋값(OffsetTx_mode)는 PUCCH 포맷 별로, 송신 안테나 개수 별로 설정될 수 있다.
이와 달리, 1 Tx 전송 모드에서 2 Tx 전송 모드로 스위칭되는 경우, 단말의 프로세서(155)는 상기 수학식 4에 나타낸 것과 같이 상기 옵셋값(OffsetTx_mode)을 추가로 적용하여 2 Tx 전송 모드에서의 전송 전력값을 결정할 수 있다. 이때, 단말은 2 Tx 전송 모드에서 2개의 송신 안테나를 통해 상향링크 신호를 직교자원 전송 다이버시티(Spatial Orthogonal Resource Transmit Diversity, SORTD) 방식으로 전송할 수 있다. 이때, 옵셋값은 1 Tx 전송 모드의 수신 성능을 기반으로 2 Tx 전송 시에도 1 Tx 전송 모드의 수신성능과 동일한 수준이 되게 설정되거나, 혹은 2 Tx 전송 시에 조금 더 기지국의 수신성능이 향상되도록 설정될 수 있다. 또한, 각 전송 모드에서 전송할 PUCCH 포맷 별로 옵셋값이 설정될 수 있다. 이때 옵셋값은 PUCCH 포맷 별로 다르게 설정될 수 있다.
그리고, 이러한 전력 보정값에 해당하는 옵셋값(OffsetTx_mode)은 기지국이 상위 계층 시그널링(예를 들어, higher layer signalling) 등을 통해 단말에게 알려줄 수 있다. 또는, 기지국은 해당 서브프레임의 DL grant에 옵셋값(OffsetTx_mode)을 포함하여 단말에게 전송해줄 수도 있다. 또는, 옵셋값(OffsetTx_mode)이 전송 모드 및/또는 PUCCH 포맷에 따라 사전에 정의되어 기지국과 단말이 공유하고 있으며, 단말의 프로세서(155)는 전송 모드 및/또는 PUCCH 포맷에 따라 사전에 정의된 옵셋값(OffsetTx_mode )을 이용하여 PUCCH 전송을 위한 전력값을 결정할 수 있다.
기지국이 단말의 전력을 제어하기 위한 전력 제어 파라미터가 PDCCH로 전송되는 DCI에 전력 제어 메시지로 전송하는데, 단말은 이때 CCE 집합 레벨(aggregation level)에 따라서 이 값을 다르게 해석될 수 있다. 즉, 단말이 1 CCE로 PDCCH 채널을 수신했다고 가정했을 경우, PUCCH 전송 모드에 대해서 폴백(fallback)을 수행하게 되면, 해당 PUCCH 채널을 기지국에서 수신했을 때, 비트 오류율(Bit Error Rate, BER)/서비스 품질(Quality of Service, QoS)이 악화되는 문제가 발생하게 된다. 따라서, 이처럼 단말의 전송 모드가 동적으로 설정될 경우에는 전력 제어 메시지에 일정한 옵셋값을 더하거나 혹은 스케일링(scaling) 값을 곱해서 사용하는 방법도 가능하다.
상술한 내용은 LTE-A 시스템에서 도입한 멀티 캐리어 시스템에서도 확장 적용가능하다. 구체적으로, 단말은 멀티 캐리어 시스템에서 각 단일 캐리어에서 전송 모드, PUCCH 포맷 등에 따라 결정된 상기 수학식 4 등과 관련하여 설명한 옵셋값을 이용하여 PUCCH 전송 전력을 결정할 수 있다.
앞서 기술한 PUCCH 전송 모드에서, 다중의 자원을 사용하는 다수의 안테나전송 모드에서 하나의 안테나를 통해서만 전송하게 되는 모드로 전환 또는 하나의 파워 앰프(Power Amplifier, PA)만 사용하게 되는 모드를 사용하게 되는 경우에는 전송 파워를 설정함에 있어서 일정한 보정을 해줄 수 있다. 이러한 경우, PUCCH 포맷 1 계열 뿐만 아니라, CQI를 전송하는 PUCCH 포맷 2 계열 혹은 새로이 정의되는 모든 PUCCH 포맷에 대해서도 마찬가지로 적용 가능하다.
기지국의 수신 성능(예를 들어, PUCCH 수신 성능)이 변화될 수 있는 경우로서 앞서 언급한 것과 같은 단말의 전송가능한 안테나 수의 변동이 있다. 또한, 단말이 하나의 데이터 전송시에 클러스터링된 자원 할당(clustered resource allocation)을 통해서 전송하는 경우와 하나의 데이터를 단일 캐리어(single carrier)로 전송하는 경우는 전력 효율에 있어서도 차이가 있다.
즉, 단말이 파워 앰프(PA)의 동작 영역을 설정함에 있어서 클러스터링된 자원 모드로 전송하는 경우에는 단일 캐리어일 경우나 멀티 캐리어일 경우이나 해당 전송 신호의 CM(Cubic Metric)이 증가하는 것에 대비하여 전송 파워앰프(PA)의 바이어스(bias)를 조절할 수 있다. 반면, 단일 캐리어 전송 모드일 경우 전송 파워앰프의 바이어스를 클러스터링된 자원에 전송할 경우와 다르게 설정할 수 있다. 이는, 전송 파워앰프의 바이어스를 작게 설정함으로써 신호왜곡이 거의 없으면서 저전력으로 신호를 송출할 수 있는 장점이 있기 때문이다.
그러나, 단일 캐리어일 경우와 달리, 클러스터링된 자원을 통한 전송이나 멀티캐리어 전송시에는 자원이 증가하고 이로인해 CM 특성이 나빠지면서 같은 파워앰프의 바이어스 위치에서 신호를 전송하게 되면 신호의 왜곡이 발생하게 된다. 따라서, 신호의 왜곡이 발생하지 않도록 전송 파워앰프의 바이어스 위치를 적절히 조절하는 것이 바람직하다.
이러한 파워앰프 바이어스 설정에 추가하여, 파워앰프가 사용할 수 있는 범위에 대해서 단일 캐리어 모드와 클러스터링된 자원을 통한 전송 모드 또는 멀티캐리어 모드에서의 최대 전력 감소(Maximum Power Reduction, MPR)가 다르게 설정될 수 있다. 이 경우 사용될 수 있는 전송파워는 자원할당 모드에 따라서 다르게 설정될 수 있다. 즉, 단말 캐리어 전송 모드로 동작하는 경우에 전송 전력을 결정함에 있어서 최대 전력값은 단일 캐리어 전송 모드의 MPR(즉, LTE Release-8의 MPR)값을 적용하게 되고, 클러스터링된 자원을 통한 전송의 경우에는 해당 클러스터링된 전송이나 멀티캐리어 전송에 정의되는 MPR을 적용하여 최대 전력을 계산하여 신호의 전송 파워를 결정하는 것이 바람직할 수 있다. 이때, 적용되는 채널 상태는 PUCCH들이 모였을 경우, PUSCH들이 모였을 경우, PUSCH 하나의 자원 구성이 클러스터링되어 있거나 로컬화(localized)된 경우, PUCCH와 PUSCH의 조합인 경우 등이 가능하다.
또한, 전송 전력에 대한 기지국 제어를 위해서 단말은 MPR값을 고려하여 기지국으로 파워 헤드룸(Power Headroom, PH)을 보고할 수 있다. 이때, 기지국은 특정 MPR을 기준으로 파워 헤드룸을 보고하라고 지정할 수 있다. 또는, 단말은 LTE Release-8과 같이 Release 8의 MPR을 기준으로 파워 헤드룸을 계산하여 보고할 수 있다. 이때, 파워 헤드룸은 컴포넌트 캐리어(component carrier)별, 혹은 상향링크 채널 별로 따로 정의되거나 하나의 값으로 정의할 수 있다.
상술한 내용들은 공간 직교자원 전송 다이버시티(SORTD)의 전송 방법에 있어 전송 모드(또는 전송 안테나 모드)가 동적으로 변할 때 발생할 수 있는 성능 저하 개선에 대해 주로 기술하였다. 그러나, 상황에 따라서 하나의 정보를 여러 가지 전송 모드 중 하나로 보낼 수 있는 가능성을 배제할 수 없다. 예를 들어, 종래 기술에서 언급한 1 자원 기반 TxD(small delay CDD, slot level PVS(Precoding Vector Switching, 또는 TSTD(Time Switched Transmit Diversity)), 2 자원 기반 TxD(SC-SFBC, STBC-II, FSTD, SORTD) 방법들 중 최고 성능을 갖는 전송 방법에서 각 전송 방법으로 동적으로 변경될 때 발생할 수 있는 성능 저하에 대해 앞서 설명한 바 있는 옵셋값을 이용하여 해결할 수 있다. 최대 2 Tx 전송인 상황에서 공간 직교자원 전송 다이버시티 2 Tx 전송 방법이 최고 성능이 예상되어 사용되다 슬롯 레벨 PVS로 변경하여 사용될 경우, 성능 차이를 예측하여 보상할 수 있다.
이와 같이, 다수의 안테나에서 소수의 안테나로 감소하는 모드로 또는 소수의 안테나에서 다수의 안테나로 안테나 수가 증가하는 모드로 변경되더라도 전송 전력 옵셋값을 이용하여 기지국이 기대하는 수신신호의 강도를 유지할 수 있다. 이때, 기준이 되는 수신신호 강도는 상황에 따라 기지국이 설정할 수 있다. 예를 들어, 다수의 안테나 전송 모드의 수신 신호 강도를 유지하기 위해 소수의 안테나 전송 모드의 전송 전력에 옵셋값을 적용할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상향링크 전송 전력을 제어하는 단말 장치 및 그 방법은 3GPP LTE, LTE-A, IEEE 802 등 다양한 통신 시스템에서 산업상으로 이용 가능하다.

Claims (15)

  1. 무선통신 시스템에서 단말이 상향링크 전송 전력을 제어하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 상향링크 전송 모드(transmission mode)의 변경 정보를 수신하는 단계;
    상기 상향링크 전송 모드의 변경 정보에 대응하는 사전에 정의된 옵셋값(offset value)을 이용하여 상기 상향링크 전송에 사용될 전송 전력값을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 전송 전력값으로 상향링크 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 상향링크 전송 전력 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상향링크 전송 모드 변경 정보는 상기 상향링크 전송을 위한 변경된 안테나 수에 관한 정보 및 변경된 전송 다이버시티 방식에 관한 정보 중 하나 이상을 포함하는, 상향링크 전송 전력 제어 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 사전에 정의된 옵셋값은 상기 상향링크 전송 모드의 변경 정보가 지시하는 상기 변경된 안테나 수에 대응하는 값인, 상향링크 전송 전력 제어 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 사전에 정의된 옵셋값은 상기 변경된 안테나 수에 따라 다른 값인, 상향링크 전송 전력 제어 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 사전에 정의된 옵셋값은 특정 시간단위 별로 설정된 값인, 상향링크 전송 전력 제어 방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 상향링크 전송 모드의 변경 정보가 2개 안테나 전송 모드를 지시하는 경우, 상기 지시된 모드에 대응하는 옵셋값을 이용하여 상기 상향링크 전송 전력값을 결정하며, 상기 상향링크 신호는 상기 2개 안테나를 통해 직교자원 전송 다이버시티(Spatial Orthogonal Resource Transmit Diversity, SORTD) 방식으로 전송되는, 상향링크 전송 전력 제어 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 상향링크 전송은 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 전송인 것을 특징으로 하는, 상향링크 전송 전력 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 사전에 정의된 옵셋값은 상기 PUCCH의 포맷 별로 정의된 값인, 상향링크 전송 전력 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 사전에 정의된 옵셋값은 상기 PUCCH의 포맷 별로 서로 다른 값을 가지는, 상향링크 전송 전력 제어 방법.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 사전에 정의된 옵셋값은 상기 전송 모드 변경 정보가 지시하는 전송 다이버시티 방식에 대응하는 값인, 상향링크 전송 전력 제어 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 사전에 정의된 옵셋값은 상기 지시된 전송 다이버시티 방식 별로 서로 다른 값인, 상향링크 전송 전력 제어 방법.
  12. 무선통신 시스템에서 상향링크 전송 전력을 제어하는 단말 장치에 있어서,
    기지국으로부터 상향링크 전송 모드(transmission mode)의 변경 정보를 수신하는 수신 안테나;
    상기 상향링크 전송 모드 변경 정보에 대응하는 사전에 정의된 옵셋값(offset value)을 이용하여 상기 상향링크 전송에 사용될 전송 전력값을 결정하는 프로세서; 및
    상기 결정된 전송 전력값으로 상향링크 신호를 전송하는 송신 안테나를 포함하는, 단말 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 상향링크 전송 모드 변경 정보는 상기 상향링크 전송을 위한 변경된 안테나 수에 관한 정보 및 변경된 전송 다이버시티 방식에 관한 정보 중 하나 이상을 포함하는, 단말 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 상향링크 전송은 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 전송인 것을 특징으로 하는, 단말 장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 사전에 정의된 옵셋값은 상기 상향링크 전송 모드의 변경 정보가 지시하는 상기 상향링크 전송에 사용될 안테나 수에 대응하는 값인, 단말 장치.
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ES11744908.2T ES2590345T3 (es) 2010-02-19 2011-02-18 Dispositivo de terminal para controlar la potencia de transmisión de enlace ascendente y procedimiento para este
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108260197A (zh) * 2016-12-29 2018-07-06 上海朗帛通信技术有限公司 一种用于功率调整的ue、基站中的方法和装置
WO2019078436A1 (ko) * 2017-10-17 2019-04-25 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 상향링크 송신 전력을 제어하기 위한 장치 및 방법

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8964868B2 (en) * 2009-03-17 2015-02-24 Interdigital Patent Holdings, Inc. Method and apparatus for uplink power control in multiple-input multiple-output
KR101697597B1 (ko) * 2010-04-01 2017-01-18 엘지전자 주식회사 송신 파워를 제어하는 방법 및 이를 위한 장치
US9197296B2 (en) * 2010-04-05 2015-11-24 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for maximum ratio transmission mobile transmit diversity system
US8644183B2 (en) * 2012-06-26 2014-02-04 Qualcomm Incorporated Systems and methods for memory-efficient storage and extraction of maximum power reduction (MPR) values in two-carrier wireless data systems
WO2014007707A1 (en) * 2012-07-06 2014-01-09 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Methods and nodes for multiple user mimo scheduling
CN103843419B (zh) * 2012-09-28 2018-05-29 华为技术有限公司 功率调整方法及系统、基站和用户设备
KR102150036B1 (ko) * 2013-07-15 2020-08-31 한국전자통신연구원 Uplink mu-mimo 통신을 위한 uplink mu-mimo 송신 요청 방법
WO2015042336A1 (en) * 2013-09-19 2015-03-26 Kannan Srinivasan Radio with flexible degrees of freedom provision for transmit and receive rf chains
US10009856B2 (en) * 2016-02-08 2018-06-26 Motorola Mobility Llc Method and apparatus for transmitting PUCCH with a lower A-MPR
WO2017141067A1 (en) 2016-02-16 2017-08-24 The University Of Tokyo Method of eliminating background amplification of nucleic acid targets
US10396881B2 (en) * 2016-06-10 2019-08-27 Qualcomm Incorporated RACH design for beamformed communications
CN107666701B (zh) * 2016-07-31 2020-07-31 上海朗帛通信技术有限公司 一种无线传输的ue和基站中的方法和装置
CN108288982B (zh) * 2017-01-10 2019-07-23 上海朗帛通信技术有限公司 一种用于功率调整的ue、基站中的方法和装置
CN108322295B (zh) * 2017-01-17 2021-12-24 维沃移动通信有限公司 一种边带信息的发送方法、接收方法、发送端和接收端
CN110324884B (zh) * 2018-03-30 2021-04-06 维沃移动通信有限公司 传输模式确定方法及设备

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100605978B1 (ko) 1999-05-29 2006-07-28 삼성전자주식회사 부호분할다중접속 이동통신시스템의 불연속 전송모드에서 연속적인 외부순환 전력제어를 위한 송수신 장치 및 방법
DE60006930T2 (de) 2000-02-08 2004-10-28 Alcatel Verfahren zum Einstellen eines Übertragungsqualität-Sollwertes für Sendleistungsregelung in einem Mobilfunkübertragungssystem
US6983166B2 (en) 2001-08-20 2006-01-03 Qualcomm, Incorporated Power control for a channel with multiple formats in a communication system
JP4595491B2 (ja) * 2004-11-04 2010-12-08 日本電気株式会社 無線通信システム、無線ネットワーク制御装置、無線基地局、無線通信装置及びその制御方法。
EP3944512A1 (en) * 2007-06-27 2022-01-26 Unwired Planet International Limited Method and arrangements in a telecommunication system supporting mu-mimo and su-mimo
US8428521B2 (en) * 2009-08-04 2013-04-23 Qualcomm Incorporated Control for uplink in MIMO communication system
WO2011041555A2 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 Interdigital Patent Holdings, Inc. Power control for devices having multiple antennas
WO2011100857A1 (en) * 2010-02-17 2011-08-25 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and apparatus for improving demodulation performance using demodulation reference signals power boosting

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None
See also references of EP2538732A4

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108260197A (zh) * 2016-12-29 2018-07-06 上海朗帛通信技术有限公司 一种用于功率调整的ue、基站中的方法和装置
CN108260197B (zh) * 2016-12-29 2019-03-08 上海朗帛通信技术有限公司 一种用于功率调整的ue、基站中的方法和装置
US11201642B2 (en) 2016-12-29 2021-12-14 Shanghai Qiyu Communication Technology Service Center Method and device for power adjustment in UE and base station
US11601167B2 (en) 2016-12-29 2023-03-07 Shanghai Qiyu Communication Technology Service Center Method and device for power adjustment in UE and base station
WO2019078436A1 (ko) * 2017-10-17 2019-04-25 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 상향링크 송신 전력을 제어하기 위한 장치 및 방법
KR20190042828A (ko) * 2017-10-17 2019-04-25 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 송신 전력을 제어하기 위한 장치 및 방법
US11089554B2 (en) 2017-10-17 2021-08-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for controlling uplink transmission power in wireless communication system
KR102469563B1 (ko) 2017-10-17 2022-11-22 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 송신 전력을 제어하기 위한 장치 및 방법

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ES2590345T3 (es) 2016-11-21
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US9750029B2 (en) 2017-08-29
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US9037183B2 (en) 2015-05-19
WO2011102666A3 (ko) 2012-01-12
US20130012255A1 (en) 2013-01-10

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