WO2011112063A2 - 무선통신 시스템에서 제어정보를 전송 및 수신하기 위한 장치 및 그 방법 - Google Patents

무선통신 시스템에서 제어정보를 전송 및 수신하기 위한 장치 및 그 방법 Download PDF

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WO2011112063A2
WO2011112063A2 PCT/KR2011/001776 KR2011001776W WO2011112063A2 WO 2011112063 A2 WO2011112063 A2 WO 2011112063A2 KR 2011001776 W KR2011001776 W KR 2011001776W WO 2011112063 A2 WO2011112063 A2 WO 2011112063A2
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base station
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김동철
천진영
최진수
조한규
곽진삼
이욱봉
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엘지전자 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/06—TPC algorithms
    • H04W52/14—Separate analysis of uplink or downlink
    • H04W52/146—Uplink power control

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to an apparatus and method for transmitting and receiving control information.
  • a base station transmits essential system parameters and system configuration information to a terminal in a super frame header (SFH) which is one of downlink control channels.
  • the superframe header includes system information necessary for the terminal to perform initial network entry, network reentry or handover.
  • These superframe headers include a primary superframe header (P-SFH) and a secondary superframe header (S-SFH).
  • P-SFH primary superframe header
  • S-SFH secondary superframe header
  • the base station transmits a main superframe header (P-SFH) to every UE every superframe.
  • the base station may also transmit a sub-super frame header (S-SFH) to the terminal every superframe.
  • the superframe header may be called a broadcast channel (Broadcast CHannel, BCH) (the broadcast channel includes a main broadcast channel (P-BCH) and a sub-broadcast channel (S-BCH)) and may also be used in the same sense.
  • BCH Broadcast CHannel
  • A-MAP Advanced MAP
  • A-MAP is another one of the downlink control channels, includes unicast service control information.
  • A-MAP is also called unicast control information.
  • Unicast service A-MAP is largely divided into user specific A-MAP and non-user specific A-MAP.
  • the user-specific A-MAP is divided into allocation A-MAP, HARQ feedback A-MAP, and power control A-MAP.
  • An object of the present invention is to provide a method for transmitting control information by a base station.
  • Another object of the present invention is to provide a method for a terminal to receive control information.
  • Another object of the present invention is to provide a base station apparatus for transmitting control information.
  • Another object of the present invention is to provide a terminal device for receiving control information.
  • a method for transmitting control information by a base station includes transmitting second control information including information of resource size of first control information for uplink power control to a terminal.
  • the resource size of the first control information is determined by using the number of available uplink subframes and downlink subframes in one frame, the number of fast feedback channels (FFBCH), and the ceil function. do.
  • the first control information is a power control A-MAP (PC A-MAP), and the second control information is a sub-superframe header sub-packet1 information element (Secondary-SuperFrame Header Sub-Packet1). Information Element, S-SFH SP1 IE).
  • the resource size of the first control information is ceil (number of FFBCH x number of uplink subframes / number of downlink subframes).
  • the frame is a time division duplex (TDD) frame.
  • a method for receiving control information by a terminal includes receiving second control information including resource size information of first control information for uplink power control to a base station;
  • the resource size of the first control information may be determined by using the number of available uplink subframes and downlink subframes in one frame, the number of fast feedback channels (FFBCH), and the ceil function. Is determined.
  • the method may further include detecting a location of the third control information transmitted in the same message together with the first control information based on the resource size of the first control information.
  • the first control information is a power control A-MAP (PC A-MAP)
  • the second control information is a sub-superframe header sub-packet1 information element (Secondary-SuperFrame Header Sub-Packet1). Information Element, S-SFH SP1 IE).
  • the third control information is allocated to a frequency domain adjacent to the first control information in the message.
  • the first control information is a power control A-MAP (PC A-MAP)
  • the third control information is a non-user-specific A-MAP (A-MAP)
  • the message is A-MAP.
  • the base station apparatus for transmitting control information transmits second control information including information on resource size of the first control information for uplink power control to the terminal.
  • a processor configured to determine a resource size of the first control information by using the number of available uplink subframes and downlink subframes in one frame, the number of fast feedback channels (FFBCH), and a ceil function. can do.
  • FFBCH fast feedback channels
  • the terminal apparatus for receiving control information receives the second control information including information on the resource size of the first control information for uplink power control to the base station.
  • the receiving antenna includes a receiving antenna, wherein the resource size of the first control information uses the number of available uplink subframes and downlink subframes in one frame, the number of fast feedback channels (FFBCH), and a ceil function. Is determined.
  • the terminal device may further include a processor that detects a location of the third control information transmitted in the same message together with the first control information based on the resource size of the first control information.
  • the terminal can efficiently detect non-user specific A-MAP and the like, thereby improving communication performance.
  • 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 an example of a structure of an A-MAP region in an IEEE 802.16m system
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a signal flow between a terminal and a base station
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a process of detecting a starting point of a non-user-specific A-MAP by obtaining a PC A-MAP by the UE;
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a process in which a terminal acquires PC A-MAP and performs uplink power control.
  • 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 180, a memory 185, and a receiver ( 190, a symbol demodulator 195, and a receive data processor 197.
  • the terminal 110 transmits (Tx) the data processor 165, the symbol modulator 175, the transmitter 175, 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 155, 180 to store operating systems, 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.
  • the sub-frame header information element (S-SFH IE) is mapped to the aforementioned S-SFH.
  • S-SFH can be classified into three S-SFH subpacket IEs. These three S-SFH subpacket IEs are S-SFH SP1 IE, S-SFH SP2 IE and S-SFH SP3 IE.
  • the S-SFH SP1 IE includes a 2-bit power control channel size indicator. This power control channel size indicator indicates the resource size of the Power Control A-MAP (hereinafter referred to as PC A-MAP).
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a structure of an A-MAP region in an IEEE 802.16m system.
  • A-MAP which is one of control information, is divided into a non-user specific A-MAP and a user specific A-MAP.
  • User-specific A-MAP includes assignment A-MAP, HARQ feedback A-MAP and power control (PC) A-MAP.
  • A-MAP is located in a specific frequency, time domain as shown in FIG. In the A-MAP region, HARQ feedback A-MAP, PC A-MAP, non-user specific A-MAP, and allocation A-MAP may be allocated.
  • the UE should be aware of the rules for resource allocation of the A-MAP, which is convenient when decoding the A-MAP. For example, if the UE informs the UE of the channel size and order of each A-MAP, the UE implicitly knows the start position and the end. If the A-MAP is not own, the UE may skip another A-MAP decoding without decoding.
  • the HARQ feedback A-MAP may have a fixed resource size according to the system bandwidth.
  • the resource size of the PC A-MAP may be fixed according to bandwidth, FBCH, and HARQ feedback channel (HFBCH).
  • Non-user specific A-MAPs have a fixed size of resources based on system bandwidth, while allocated A-MAPs are variable within system bandwidth, but are non-user specific A-MAPs. You can see where it ends.
  • the HARQ feedback A-MAP starts from logical index 0 and has a fixed size according to a preset rule in the system, so that the UE can know where the HARQ feedback A-MAP ends, and this end point is the PC A-MAP. Is the starting position of.
  • the terminal may know the resource size of the PC A-MAP (or PC A-MAP IE) through the resource size indicator of the power control channel.
  • the end point of the PC A-MAP becomes the start position of the non-user specific A-MAP and the size of the non-user specific A-MAP is fixed, so that the terminal is assigned to the next allocation A.
  • the starting position of the MAP can be implicitly known.
  • the end point of the allocated A-MAP can be implicitly known to the terminal through the non-user specific (non-user specific) A-MAP.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a signal flow between a terminal and a base station.
  • the terminal may transmit feedback information to the base station through fast feedback channel (FFBCH), which is one of uplink control channels (S310).
  • FFBCH fast feedback channel
  • the base station should transmit the PC A-MAP (or PC A-MAP IE) to the terminals that transmitted the FFBCH. Therefore, the base station determines a power correction value based on the received signal-to-interference and noise ratio (received SINR) of the terminal transmitting the FFBCH, and loads it on the PC A-MAP to transmit to the terminal through the A-MAP. It may be (S320).
  • SINR received signal-to-interference and noise ratio
  • the PC A-MAP is synchronized with the transmission of the fast feedback channel (FFBCH), which is one of the uplink control channels, so that the UE may implicitly know the channel index of the PC A-MAP received based on the FFBCH index.
  • FFBCH fast feedback channel
  • the number of UEs that transmit FFBCH and UEs to receive PC A-MAP may be the same or smaller.
  • the PC A-MAP consists of PC A-MAP IEs using two or four tone / subcarreir.
  • Each of the three aforementioned S-SFH subpackets may be transmitted at different timings and periods.
  • the period of each S-SFH subpacket is large in the order of S-SFH SP3 IE, S-SFH SP2 IE, S-SFH SP1 IE. That is, the method of configuring the superframe header is determined according to the importance of information and the update period.
  • the terminal may receive all information such as a superframe header broadcast from the base station and perform a smooth communication operation with the base station.
  • the resource size indicator of PC A-MAP was not defined.
  • the resource size indicator of the PC A-MAP needs to be defined for the terminal to implicitly detect the location of non-user specific A-MAP information.
  • a method of determining a resource size indicator of a power control channel in the S-SFH SP1 IE is proposed.
  • Table 1 below shows an example of information on the resource size indicator of the PC A-MAP.
  • Power control channel resource size indicator 2 Total number of PC A-MAP IE, N PC A-MAP-IE 0b00: 0 (No use of PC A-MAP IE) 0b01: 14 if UFPC is 00b10: 28 if UFPC is 00b11: 44 if UFPC is 0
  • the size of the PC A-MAP is affected by the number of Distributed Logical Resource Units (DLRUs) and the HARQ feedback channel size. Therefore, sizing the PC A-MAP to some specific cases without sufficiently considering various cases may cause resource waste of the entire system.
  • DLRUs Distributed Logical Resource Units
  • the feedback channel is composed of a HARQ feedback channel and a fast feedback channel (Fast FeedBack CHannel, FFBCH).
  • the size of the feedback channel (FBCH) is defined as distributed LRUs (hereinafter, referred to as UL_FEEDBACK_SIZE) in a specific frequency partition FPi, and the number of feedback channels L FB and FPi of FPi is defined as in Equation 1 below. Can be.
  • N fb is generally 3, and may be defined as 4 in a subframe that supports uplink Partially Used Subcarriers (PUSC) permutation and supports legacy systems by frequency division multiplexing (FDM).
  • the legacy system is a system of a previous version of the wireless communication system.
  • the IEEE 802.16e system may be a legacy system.
  • the frequency partition (FP) index may be designated and used as a specific one. For example, it may be assumed that transmission is performed only in the FP designed in consideration of this because it is not necessary to be limited by the transmission power due to the characteristics of the control channel.
  • the UL_FEEDBACK_SIZE may inform the UE of 4 bits in the S-SFH SP3 IE.
  • the number of L FBs and FPi is greatly influenced by the frequency partitioning rule and the legacy mode support.
  • the number of channels of the FFBCH can be obtained by the method shown in Equation 2 below.
  • L FFB, FPi is the number of fast feedback channels of the frequency partition i (FPi)
  • L HFB is a value informed by the base station according to the system bandwidth in the following manner in the S-SFH SP1 IE.
  • L HFB indicates the number of uplink HARQ channels for each HARQ region defined in S-SFH SP1.
  • the L HFB is a 2-bit size, and any one of 6, 12, 18, and 24 in the 5 MHz bandwidth is 10 MHz bandwidth. Denotes any one of 6, 12, 24, and 30, and any one of 12, 24, 48, and 60 in a 20 MHz bandwidth.
  • k is a value determined according to a downlink / uplink ratio in a frame and represents a minimum value among HARQ regions in an uplink subframe. For example, when the number of downlink to uplink subframes is 6: 2, 5: 3, and 4: 4, it may be 3, 2, and 1, respectively. In addition, when the number of downlink to uplink subframe ratio is 3: 5, 2: 6, all may be 0.
  • L FFB, FPi is affected by the system bandwidth, the configuration method of L HFB in the system bandwidth.
  • the number of fast feedback channels (L FFB, FPi ) of frequency partition i (FPi) is determined by the system bandwidth ( 5/10/20 MHz), how the L HFB is configured within the system bandwidth type, frequency partitioning rules, whether legacy modes are supported, k or the like.
  • the base station should consider and calculate a number of parameters to inform the terminal. This is because the number of channels of the PC A-MAP is defined by the number of fast feedback channels L FFB and FPi of the frequency partition i (FPi). However, it is a waste of resources to always reserve the maximum value for the system bandwidth.
  • the terminal uses the L HFB of Equation 2 received from the base station through the S-SFH SP1 IE and the total channel of the fast feedback channel (FFBCH) using the UL_FEEDBACK_SIZE of Equation 1 received through the S-SFH SP3 IE.
  • the base station does not need to separately broadcast this value to the terminal, and because it is determined in consideration of the number of cases, it is possible to prevent resource waste that may occur by reserving the maximum value and to reduce the control overhead.
  • the number of L FFBs and FPi may vary in units of an uplink subframe by k factors. Then, the size of the PC A-MAP also reflects this, and may vary in downlink subframe units.
  • the number of L FFBs and FPi varies according to the ratio of the number of downlink subframes to the number of uplink subframes, and the resource size of the PC A-MAP also changes.
  • the resource size of the PC A-MAP may be expressed by Equation 3 below.
  • PC A-MAP IE Ceil (number of uplink subframes ⁇ number of channels / downlink subframes of FFBCH)
  • the number of downlink / uplink subframes refers to the number of downlink / uplink subframes within one frame
  • the Ceil (k) function is a function of outputting a decimal point or less.
  • the processor of the UE If 155 calculates the size of the PC A-MAP to be transmitted in one downlink subframe in the same manner as in the previous example, the size of the PC A-MAP is 74.
  • the processor 155 of the terminal has been described as calculating the size of the PC A-MAP, it is also possible for the base station to calculate the size of the PC A-MAP to inform the terminals.
  • the base station may implicitly or explicitly inform the terminal of the PC A-MAP size for each subframe in which the PC A-MAP is transmitted. Alternatively, the base station may determine and inform only one of the largest values of the downlink subframes.
  • PC A-MAP resource size is a value that is calculated after the UE receives the S-SFH SP1 IE and the S-SFH SP3 IE from the base station, and thus cannot be calculated when either of the two is not received. Therefore, it is also preferable to move UL_FEEDBACK_SIZE information (for example, 4 bits) from S-SFH SP3 IE to S-SFH SP1 IE.
  • the resource size of the PC A-MAP may be a value calculated by the number of uplink subframes x the number of channels of the FFBCH.
  • one downlink subframe PC A-MAP may inform the power correction values of all terminals that have transmitted FFBCH in the previous frame. This is a method of transmitting only a predetermined downlink subframe. This is only necessary if the available downlink subframe is set to one.
  • Tables 2 and 3 below show other examples of information on the resource size indicator of the PC A-MAP included in the S-SFH SP1 IE, respectively.
  • Power control channel resource size indicator 2 Total number of PC A-MAP IE, N PC A-MAP-IE 0b00: 0 (No use of PC A-MAP IE) 0b01: Ceil (14 ⁇ U / D) 0b10: ceil (28 ⁇ U / D) 0b11 : ceil (47 or 48 x U / D) where U and D represent the number of subframes available in one frame in uplink and downlink, respectively.
  • PC A-MAP-IE is the total number of PC A-MAP IEs in the PC A-MAP area 0b00: 0 (No use of PC A-MAP IE) 0b01: 2 ⁇ Ceil ( 7 ⁇ U / D) 0b10: 2 ⁇ ceil (14 ⁇ U / D) 0b11: 2 ⁇ ceil (24 ⁇ U / D) where U and D are available in one frame in uplink and downlink respectively Indicates the number of.
  • the processor 180 of the base station may calculate the resource size of the PC A-MAP IE and inform the terminal through the resource size indicator field of the power control channel of the S-SFH SP1 IE.
  • the processor 180 of the base station uses the number of available uplink and downlink subframes (or the ratio of the number of uplink and downlink subframes), the number of FFBCHs, and the Ceil function in a frame.
  • the resource size of the MAP IE can be determined.
  • the base station maps the PC A-MAP IEs to even PC A-MAP symbols in terms of transmitting the PC A-MAP symbols, the resource size of the PC A-MAP IEs must always be even as shown in Table 3 below. There is.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a process of detecting a starting point of a non-user-specific A-MAP by acquiring a PC A-MAP.
  • the terminal may receive the S-SFH SP1 IE at a predetermined period from the base station (S410).
  • the terminal may receive the A-MAP every downlink subframe from the base station (S420).
  • the order of steps S410 and S420 may be changed.
  • the processor 155 of the terminal may decode the resource size indicator field of the power control channel included in the S-SFH SP1 IE received from the base station (S430). If the resource size indicator field of the power control channel is decoded, the processor 155 of the terminal may know the resource size of the PC A-MAP IE (or PC A-MAP) (S430).
  • the processor 155 of the terminal Since various A-MAP information included in the A-MAP is mapped to resources in a preset order, the processor 155 of the terminal knows the resource size of the PC A-MAP IE and the non-user-specific A-MAP Since it is allocated adjacent to the PC A-MAP, it is possible to detect the position (ie, starting point) of the non-user-specific A-MAP (S440). Thereafter, the terminal may receive control information broadcasted in the non-user-specific A-MAP.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a process in which a terminal acquires PC A-MAP and performs uplink power control.
  • the terminal may receive the S-SFH SP1 IE at a predetermined period from the base station (S510).
  • the processor 155 of the terminal may determine the resource size of the power control channel by decoding the resource size indicator field of the power control channel included in the S-SFH SP1 IE received from the base station.
  • the terminal may receive the A-MAP every downlink subframe from the base station (S520).
  • the terminal may detect the PC A-MAP IE in the A-MAP through the resource size information of the power control channel known through the resource size indicator field of the power control channel (S530). In this case, step S510 may be omitted. That is, the terminal does not necessarily need to receive the S-SFH SP1 IE including the resource size indicator field of the power control channel for PC A-MAP detection.
  • PC A-MAP IE may include the information shown in Table 4 below.
  • the PC A-MAP IE contains a 2-bit power correction. This power correction value may be used for uplink power control (particularly, uplink control channel power control) of the processor 155 of the terminal.
  • Equation 4 in which a terminal is used for uplink power control in an IEEE 802.16m system, which is an example of a mobile communication system, will be described.
  • the UE needs to determine an uplink transmission power value when transmitting an uplink signal.
  • the 2-bit power correction value included in the PC A-MAP IE may be a value corresponding to an offset (particularly, an offset for a control channel) in Equation 4 below.
  • P represents a transmission power level (in dBm units) for each subcarrier and stream for the current transmission
  • L represents a current average downlink propagation loss estimated by the terminal.
  • L includes the transmit antenna gain and path loss of the terminal.
  • SINR Target is a target uplink Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR) value received from the base station by the UE.
  • SINR is an average noise and interference level (in dBm) per subcarrier estimated by the base station, and is a value received by the terminal from the base station.
  • Offset is a correction term for power offset for each terminal. The offset values are transmitted on the power control message from the base station, to present these two types of offset value one has an offset value of Offsetcontrol Offsetdata, control information, the offset value used for transmission is used for data transmission.
  • Equation 4 in the case of a control channel transmitting control information, the terminal previously defines a target signal to noise plus interference ratio (SINR) value corresponding to the control channel. Applicable immediately using Table 1.
  • SINR target signal to noise plus interference ratio
  • SINR MIN (dB) is a minimum SINR value required by the base station and is a value set in a unicast power control message.
  • SINR MIN is represented by 4 bits, the value of which is one of ⁇ - ⁇ , -3, -2.5, -1, 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5 ⁇ Can be the value of.
  • SIR DL means a ratio of downlink signal to interference power measured by the terminal.
  • ⁇ IoT is fairness and IoT control factor and the base station broadcasts to the terminal.
  • Alpha ( ⁇ ) is a coefficient according to the number of receiving antennas at the base station and signaled in 3 bits as MAC power control mode signaling, where the value is, for example, ⁇ 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1 / 16, 0 ⁇ .
  • Beta ( ⁇ ) may be set to 0 or 1 with 1 bit of MAC power control mode signaling.
  • TNS is the total number of streams in the Logical Resource Unit (LRU) indicated by UL-A-MAP IE.
  • LRU Logical Resource Unit
  • Mt the number of streams per user.
  • TNS the total number of streams.
  • control channel transmission this value may be set to one.
  • the processor 155 of the terminal may determine the uplink transmission power using the power correction value included in the detected PC A-MAP IE and the L, NI, and SINR target values (S540). Thereafter, the terminal may transmit an uplink signal to the base station at the determined uplink transmission power value (S550).
  • the S-SFH SP1 IE format and the like will be described in the case of supporting the legacy mode in the IEEE 802.16m system.
  • the number of feedback channels (FBCH) may be expressed by Equation 6 below.
  • N fb is 4 and UL_FEEDBACK_SIZE is 1 LRU to 16 LRU.
  • Table 6 below shows the number of FBCHs and H-FBCHs for 5/10/20 MHz when supporting legacy modes.
  • PC A-MAP-IE is the total number of PC A-MAP IEs in the PC A-MAP area 0b00: 0 (No use of PC A-MAP IE) 0b01: 2 ⁇ Ceil ( 10xD / U) 0b10: 2xceil (19xD / U) 0b11: 2xceil (32xD / U) where U and D are subframes available in one frame in uplink and downlink respectively Indicates the number of.
  • PC A-MAP-IE is the total number of PC A-MAP IEs in the PC A-MAP area 0b00: 0 (No use of PC A-MAP IE) 0b01: Ceil (19 ⁇ D / U) 0b10: ceil (38 ⁇ D / U) 0b11: ceil (63 ⁇ D / U)
  • U and D represent the number of subframes available in one frame in uplink and downlink, respectively.
  • Power control channel resource size indicator 2 Total number of PC A-MAP IE, N PC A-MAP-IE 0b00: 0 (No use of PC A-MAP IE) 0b01: ceil (14 ⁇ U / D) 0b10: ceil (28 ⁇ U / D) 0b11 : If legacy support mode is FDM type in ceil (44 ⁇ U / D) uplink, Total number of PC A-MAP IE, N PC A-MAP-IE is 0b00: 0 (No use of PC A-MAP IE) 0b01: 2 ⁇ ceil (10 ⁇ U / D) 0b10: 2 ⁇ ceil (19 ⁇ U / D) 0b11: 2 ⁇ ceil (32 ⁇ U / D) where U and D are one of uplink and downlink, respectively. It indicates the number of usable subframes in the frame.
  • the PC A-MAP size is composed of 2 bits
  • 0b00 indicates 0 when the PC-A-MAP is not used
  • 0b01, 0b10, and 0b11 can be determined by dividing the number of LRUs of the FBCH by an appropriate ratio. Therefore, the integer values of the ceil function of Tables 7 to 10 can be seen as defined in the following concept. For example, in a system using 16 LRUs, the upper limit is set to 5, 10, or 16.
  • the splitting method of the LRU may be configured differently, and thus it is not difficult to apply the LRU in consideration of the number of FFBCHs in Table 6.
  • the final computed value When expressed in the form 2 ⁇ ceil (), the final computed value must be an even integer greater than or equal to the number of FFBCHs required for each LRU.
  • the base station does not inform the terminal of the resource size of the PC A-MAP, and may determine the resource size of the PC A-MAP based on basic information that the base station and the terminal know. In the wireless communication system, it is possible to determine whether to use the PC A-MAP when controlling uplink power. In case of performing ULPC without using the PC A-MAP in the wireless communication system, the UE unnecessarily will always decode the PC A-MAP when the A-MAP is read. Therefore, setting an indicator on the use of PC A-MAP is helpful for the normal operation of the base station and the terminal.
  • the indicator may be signaled to the terminal by the base station in one bit (ie, 0: disable, 1: able), or may use a preset PC A-MAP indicator. For example, the base station may inform from a superframe header, a message indicating system information, or a message indicating uplink resource allocation.
  • the base station may inform only through a message for allocating the control channel. Alternatively, the base station may inform using the newly defined message type.
  • the base station informs the terminal of the PC A-MAP indicator (which may be abbreviated as PI) (0 or 1) for the obtained PC A-MAP, or by a preset method. Knowing this indicator value, the resource size of the PC A-MAP can be known using the resource control channel resource size of the PI x power control channel.
  • PI PC A-MAP indicator
  • the PC A-MAP indicator can be used to consider the case where PC A-MAP is always used or not.
  • the PC A-MAP indicator may be set in a certain period or aperiodically, in an event triggering manner. It is also possible to set a timer and use it only during certain time intervals. By setting an indicator on whether to use the PC A-MAP, the use of the PC A-MAP through the power control channel may not always be required in the uplink power control operation. This helps to know the size of PC A-MAP size and to obtain other A-MAP information.
  • 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.
  • An apparatus and method for transmitting and receiving control information are industrially available in various communication systems such as 3GPP LTE, LTE-A, IEEE 802, and the like.

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Abstract

제어정보를 전송/수신하기 위한 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 제어정보를 전송하는 기지국 장치에서, 송신 안테나는 상향링크 전력 제어를 위한 제 1 제어정보의 자원 크기의 정보를 포함하는 제 2 제어정보를 단말로 전송할 수 있다. 프로세서는 상기 제 1 제어정보의 자원 크기를 한 프레임 내 사용가능한 상향링크 서브프레임 및 하향링크 서브프레임의 수, 고속 피드백 채널(Fast FeedBack CHannel, FFBCH)의 수 및 ceil 함수를 이용하여 결정할 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 제어정보를 전송 및 수신하기 위한 장치 및 그 방법
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제어정보를 전송 및 수신하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
무선통신 시스템의 일 예인 IEEE 802.16m 시스템에서, 기지국은 필수적인 시스템 파라미터들과 시스템 구성 정보들을 하향링크 제어 채널 중 하나인 수퍼프레임 헤더(Super frame header, SFH)에 담아서 단말에게 전송해 준다. 특히 수퍼프레임 헤더는 단말이 초기 네트워크 진입, 네트워크 재진입 또는 핸드오버를 수행하는데 필요한 시스템 정보를 포함하고 있다. 이러한 수퍼프레임 헤더에는 주 수퍼프레임 헤더(Primary Superframe Header, P-SFH) 및 부 수퍼프레임 헤더(Secondary Superframe Header, S-SFH)가 있다. 먼저 주 수퍼프레임 헤더를 살펴보면, 기지국은 단말로 주 수퍼프레임 헤더(P-SFH)를 매 수퍼프레임마다 전송한다. 또한, 기지국은 부 수퍼 프레임 헤더(S-SFH)도 매 수퍼프레임마다 단말로 전송할 수 있다. 수퍼프레임 헤더는 방송채널(Broadcast CHannel,BCH)(방송채널에는 주-방송채널(P-BCH) 및 부-방송채널(S-BCH)이 있다) 이라 불리기도 하며 또한 같은 의미로 사용되기도 한다.
하향링크 제어 채널 중 또 다른 하나인 A-MAP(Advanced MAP)은 유니캐스트 서비스 제어정보를 포함하고 있다. 그래서 A-MAP은 유니캐스트 제어정보라고도 불리기도 한다. 유니캐스트 서비스 A-MAP는 크게 사용자 특정(user specific) A-MAP 및 비-사용자 특정(non-user specific) A-MAP로 구분된다. 사용자-특정 A-MAP는 할당 A-MAP, HARQ 피드백 A-MAP, 및 전력 제어 A-MAP으로 나누어진다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 기지국이 제어정보를 전송하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 단말이 제어정보를 수신하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 기술적 과제는 제어정보를 전송하는 기지국 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 기술적 과제는 제어정보를 수신하는 단말 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기지국이 제어정보를 전송하는 방법은, 상향링크 전력 제어를 위한 제 1 제어정보의 자원 크기의 정보를 포함하는 제 2 제어정보를 단말로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 제어정보의 자원 크기는 한 프레임 내 사용가능한 상향링크 서브프레임 및 하향링크 서브프레임의 수, 고속 피드백 채널(Fast FeedBack CHannel, FFBCH)의 수 및 ceil 함수를 이용하여 결정된다.
상기 제 1 제어정보는 전력 제어 A-MAP(Power Control A-MAP, PC A-MAP)이며, 상기 제 2 제어정보는 부-수퍼프레임 헤더 서브-패킷1 정보 요소(Secondary-SuperFrame Header Sub-Packet1 Information Element, S-SFH SP1 IE)이다. 상기 제 1 제어정보의 자원 크기는 ceil(FFBCH 수 ×상향링크 서브프레임 수/하향링크 서브프레임의 수)이다. 상기 프레임은 시간 분할 듀플렉스(Time Division Duplex, TDD) 프레임이다.
상기의 기술적 다른 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 단말이 제어정보를 수신하는 방법은, 상향링크 전력 제어를 위한 제 1 제어정보의 자원 크기의 정보를 포함하는 제 2 제어정보를 기지국으로 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 제어정보의 자원 크기는 한 프레임 내 사용가능한 상향링크 서브프레임 및 하향링크 서브프레임의 수, 고속 피드백 채널(Fast FeedBack CHannel, FFBCH)의 수 및 ceil 함수를 이용하여 결정된다.
상기 방법은, 상기 제 1 제어정보의 자원 크기에 기초하여 상기 제 1 제어정보와 함께 동일한 메시지로 전송되는 제 3 제어정보의 위치를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 제어정보는 전력 제어 A-MAP(Power Control A-MAP, PC A-MAP)이고, 상기 제 2 제어정보는 부-수퍼프레임 헤더 서브-패킷1 정보 요소(Secondary-SuperFrame Header Sub-Packet1 Information Element, S-SFH SP1 IE)이다. 상기 제 3 제어정보는 상기 메시지 내에서 상기 제 1 제어정보와 인접한 주파수 영역에 할당된다. 상기 제 1 제어정보는 전력 제어 A-MAP(Power Control A-MAP, PC A-MAP)이고, 상기 제 3 제어정보는 비-사용자-특정 A-MAP(non-user-specific A-MAP)이며, 상기 메시지는 A-MAP이다.
상기의 기술적 또 다른 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 제어정보를 전송하는 기지국 장치는, 상향링크 전력 제어를 위한 제 1 제어정보의 자원 크기의 정보를 포함하는 제 2 제어정보를 단말로 전송하는 송신 안테나; 및 상기 제 1 제어정보의 자원 크기를 한 프레임 내 사용가능한 상향링크 서브프레임 및 하향링크 서브프레임의 수, 고속 피드백 채널(Fast FeedBack CHannel, FFBCH)의 수 및 ceil 함수를 이용하여 결정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 또 다른 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 제어정보를 수신하는 단말 장치는, 상향링크 전력 제어를 위한 제 1 제어정보의 자원 크기의 정보를 포함하는 제 2 제어정보를 기지국으로 수신하는 수신 안테나를 포함하되,상기 제 1 제어정보의 자원 크기는 한 프레임 내 사용가능한 상향링크 서브프레임 및 하향링크 서브프레임의 수, 고속 피드백 채널(Fast FeedBack CHannel, FFBCH)의 수 및 ceil 함수를 이용하여 결정된다.
상기 단말 장치는, 상기 제 1 제어정보의 자원 크기에 기초하여 상기 제 1 제어정보와 함께 동일한 메시지로 전송되는 제 3 제어정보의 위치를 검출하는 프로세서를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 단말은 PC A-MAP의 크기를 알게됨으로써 비-사용자 특정 A-MAP도 효율적으로 검출할 수 있는 등 통신 성능을 향상시킬 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 IEEE 802.16m 시스템에서의 A-MAP 영역의 구조의 일 예를 나타낸 도면,
도 3은 단말 및 기지국 간의 신호 흐름의 일 예를 나타낸 도면,
도 4는 단말이 PC A-MAP을 획득하여 비-사용자-특정 A-MAP의 시작점을 검출하는 과정의 일 예를 나타낸 도면, 그리고,
도 5는 단말이 PC A-MAP을 획득하여 상향링크 전력 제어를 수행하는 과정의 일 예를 나타낸 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 IEEE 802.16 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, IEEE 802.16의 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.
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 제어정보가 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(180), 메모리(185), 수신기(190), 심볼 복조기(195), 수신 데이터 프로세서(197)를 포함할 수 있다. 그리고, 단말(110)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(165), 심볼 변조기(175), 송신기(175), 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(155, 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.
앞서 언급한 S-SFH에는 부 수퍼프레임 헤더 정보 요소(S-SFH IE)가 매핑되어 있다. S-SFH는 3개의 S-SFH 서브패킷 IE로 분류될 수 있다. 이 3개의 S-SFH 서브패킷 IE는 S-SFH SP1 IE, S-SFH SP2 IE, S-SFH SP3 IE이다. 이 중에서 S-SFH SP1 IE는 2 비트의 전력 제어 채널 크기 지시자를 포함하고 있다. 이 전력 제어 채널 크기 지시자는 전력 제어(Power Control) A-MAP(이하, PC A-MAP이라고 칭할 수 있다)의 자원 크기를 알려준다.
도 2는 IEEE 802.16m 시스템에서의 A-MAP 영역의 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 앞서 언급한 바와 같이, 제어정보 중 하나인 A-MAP에는 비-사용자 특정(non-user specific) A-MAP 및 사용자 특정(user specific) A-MAP으로 구분된다. 사용자-특정 A-MAP은 할당 A-MAP, HARQ 피드백 A-MAP 및 전력 제어(PC) A-MAP를 포함하고 있다. A-MAP은 도 2에 도시한 바와 같이 특정 주파수, 시간 영역에 위치하고 있다. 그리고, A-MAP 영역에서는 HARQ 피드백 A-MAP, PC A-MAP, 비-사용자 특정(non-user specific) A-MAP, 할당 A-MAP 순서로 할당되어 있을 수 있다. 이와 같은, A-MAP의 자원 할당에 대한 규칙을 단말이 알고 있어야 A-MAP을 디코딩 시에 편리하다. 예를 들어 각 A-MAP의 채널 크기와 순서를 단말에게 알려 주면, 단말은 시작 위치와 끝을 암시적으로 알게 된다. 단말 입장에서는 해당 A-MAP이 자신의 것이 아니면 디코딩하지 않고 건너뛰어 다른 A-MAP 디코딩을 시도할 수 있다.
HARQ 피드백 A-MAP은 시스템 대역폭에 따라 자원 크기가 고정될 수 있다. 그리고, PC A-MAP은 대역폭, FBCH, HARQ 피드백 채널(HFBCH)에 따라 그 자원 크기가 고정될 수 있다. 비-사용자 특정(non-user specific) A-MAP은 시스템 대역폭에 따라 자원의 크기가 고정되며, 할당 A-MAP은 시스템 대역폭 내에서 가변적이나 비-사용자 특정(non-user specific) A-MAP을 통해서 끝나는 위치를 알 수 있다.
시스템에서 사전에 설정된 규칙에 따라 HARQ 피드백 A-MAP은 논리 인덱스 0부터 시작하고 그 크기가 고정되어 있어, 단말은 HARQ 피드백 A-MAP이 끝나는 위치를 알 수 있으며, 이 끝점이 바로 PC A-MAP의 시작 위치가 된다. 그리고, 단말은 전력 제어 채널의 자원 크기 지시자를 통해 PC A-MAP(혹은 PC A-MAP IE)의 자원 크기를 알 수 있다. 또한, PC A-MAP 끝나는 점이 비-사용자 특정(non-user specific) A-MAP의 시작 위치가 되며 비-사용자 특정(non-user specific) A-MAP의 크기가 고정되어, 단말은 다음 할당 A-MAP의 시작 위치를 암시적으로 알 수 있다. 그리고, 할당 A-MAP의 끝나는 점은 바로 앞 비-사용자 특정(non-user specific) A-MAP을 통해서 단말은 암시적으로 알 수 있다.
도 3은 단말 및 기지국 간의 신호 흐름의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 단말은 기지국에 상향링크 제어 채널의 하나인 FFBCH(Fast FeedBack CHannel)를 통해 피드백 정보를 전송할 수 있다(S310). 기지국은 FFBCH를 전송한 단말들에게는 PC A-MAP(또는 PC A-MAP IE)를 전송해야한다. 따라서, 기지국은 FFBCH를 전송한 단말의 수신 신호대 간섭 및 잡음비(received SINR)를 기준으로 전력 보정값(power correction value)을 결정하고, 이를 PC A-MAP에 실어서 A-MAP을 통해 단말로 전송할 수 있다(S320). PC A-MAP은 상향링크 제어 채널의 하나인 FFBCH(Fast FeedBack CHannel)의 전송과 동기가 맞춰져 있어서, 단말은 FFBCH 인덱스를 기준으로 수신한 PC A-MAP의 채널 인덱스를 암시적으로 알 수도 있다. FFBCH를 전송한 단말과 PC A-MAP을 받을 단말의 수는 같거나 작을 수 있다. 그리고 PC A-MAP은 2개 또는 4개의 톤/부반송파(tone/subcarreir)를 사용하는 PC A-MAP IE 들로 구성되어 있다.
앞서 언급한 3개의 각 S-SFH 서브패킷(즉, S-SFH SP1 IE, S-SFH SP2 IE, S-SFH SP3 IE)은 서로 다른 타이밍 및 주기로 전송될 수 있다. 이때, 각 S-SFH 서브패킷의 주기는 S-SFH SP3 IE, S-SFH SP2 IE, S-SFH SP1 IE 순서로 크다. 즉, 정보의 중요도와 업데이트 주기에 따라 수퍼프레임 헤더의 구성 방법이 결정되어 진다. 단말은 기지국에서 방송되는 수퍼프레임 헤더 등의 정보들을 모두 수신하여 기지국과의 원활한 통신 동작을 수행할 수 있다.
기존에는 PC A-MAP의 자원 크기 지시자가 정의되어 있지 않았다. 그러나, 단말이 암시적으로 비-사용자 특정 A-MAP 정보의 위치 검출 등을 위해 PC A-MAP의 자원 크기 지시자가 정의될 필요가 있다. 이하에서는 S-SFH SP1 IE에서 전력 제어 채널의 자원 크기 지시자를 정하는 방법을 제안한다.
다음 표 1은 PC A-MAP의 자원 크기 지시자의 정보를 나타낸 일 예이다.
표 1
Syntax Size(bit) Notes
Power control channel resource size indicator 2 Total number of PC A-MAP IE, NPC A-MAP-IE0b00 : 0 (No use of PC A-MAP IE)0b01 : 14 if UFPC is 00b10 : 28 if UFPC is 00b11 : 44 if UFPC is 0
PC A-MAP의 크기는 분산 논리 자원 유닛(Distributed Logical Resource Unit, DLRU)의 개수와 HARQ 피드백 채널 크기에 영향을 받는다. 따라서, 여러 가지 경우를 충분히 고려하지 않고 일부 특정 경우만 한정하여 PC A-MAP의 크기를 정하는 것은 전체 시스템의 자원낭비를 야기시킬 수 있다.
피드백 채널(FBCH)은 HARQ 피드백 채널과 고속 피드백 채널(Fast FeedBack CHannel, FFBCH)로 구성되어 있다. 피드백 채널(FBCH)의 크기는 특정 주파수 파티션 FPi에서의 분산 LRU(distributed LRUs)로 정의 되며(이하 UL_FEEDBACK_SIZE라 칭할 수 있다), FPi의 피드백 채널의 개수 LFB,FPi는 다음 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
[수학식 1]
LFB,FPi =Nfb × UL_FEEDBACK_SIZE
여기서, Nfb는 일반적으로 3이며, 상향링크 PUSC(Partially Used Subcarriers) 퍼뮤테이션을 지원하고, 주파수 분할 다중화(FDM) 방식으로 레거시 시스템을 지원하는 서브프레임에서는 4로 정의될 수 있다. 여기서 레거시 시스템이라 함은 현재 무선통신 시스템 이전 버전의 시스템으로 일 예로서 IEEE 802.16m 시스템에 대해서는 IEEE 802.16e 시스템이 레거시 시스템일 수 있다. 주파수 파티션(FP) 인덱스는 특정한 하나로 지정되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 제어 채널의 특성상 전송 전력의 제약을 받지 않을 필요가 있으므로 이를 고려하여 설계된 FP에서만 전송한다라고 가정할 수 있다. UL_FEEDBACK_SIZE는 S-SFH SP3 IE에서 기지국이 단말에게 4 비트로 알려줄 수 있다.
이와 같이, LFB,FPi의 개수는 주파수 파티션 규칙과 레거시 모드 지원 여부에 영향을 많이 받는다. 그리고, FFBCH의 채널 개수는 다음 수학식 2와 같은 방법으로 구할 수 있다.
[수학식 2]
LFFB,FPi= LFB,FPi -k ×LHFB /6
여기서, LFFB,FPi는 주파수 파티션 i(FPi)의 고속 피드백 채널의 개수이고, LHFB 는 S-SFH SP1 IE에서 다음과 같은 방법으로 시스템 대역폭에 따라 기지국이 알려주는 값이다. LHFB 는 S-SFH SP1에서 정의된 각 HARQ 영역 별 상향링크 HARQ 채널의 수를 나타내는 것으로서, 2 비트 크기로 다음과 같이 5 MHz 대역폭에서는 6, 12, 18, 24 중 어느 하나를, 10 MHz 대역폭에서는 6, 12, 24, 30 중 어느 하나를, 20 MHz 대역폭에서는 12, 24, 48, 60 중 어느 하나를 지시한다. k는 프레임 내에서 하향링크/상향링크 비율에 따라 결정되는 값으로, 상향링크 서브프레임에서 HARQ 영역 중에서 최소값을 나타낸다. 예를 들어, 하향링크 대 상향링크 서브프레임 개수 비율이 6:2, 5:3, 4:4인 경우에는 각각 3, 2, 1일 수 있다. 또한, 하향링크 대 상향링크 서브프레임 개수 비율이 3:5, 2:6 일 때는 모두 0일 수 있다.
이와 같이, LFFB,FPi 는 시스템 대역폭, 시스템 대역폭 내의 LHFB의 구성 방법에 따라 영향을 받는다. 주파수 파티션 i(FPi)의 고속 피드백 채널의 개수(LFFB,FPi)는 시스템 대역폭(5/10/20MHz), 시스템 대역폭 타입 내의 LHFB 구성 방법, 주파수 파티션 규칙과, 레거시 모드를 지원하는지 여부, k 등에 의해 결정될 수 있다.
이와 같이, 기지국은 많은 파라미터를 고려하여 계산하여 단말에 알려주어야 한다. 주파수 파티션 i(FPi)의 고속 피드백 채널의 개수(LFFB,FPi)ㅇ[ 의해 PC A-MAP의 채널 개수가 정의되기 때문이다. 그러나, 시스템 대역폭에 대해 항상 최대값으로 예약해 두기에는 자원 낭비가 크다.
따라서, 단말은 기지국으로부터 S-SFH SP1 IE를 통해 수신한 상기 수학식 2의 LHFB 와 S-SFH SP3 IE를 통해 수신한 상기 수학식 1의 UL_FEEDBACK_SIZE를 이용해서 고속 피드백 채널(FFBCH)의 총 채널 개수를 구할 수 있다. 이값은 곧 PC A-MAP의 자원 크기가 될 수 있다. 즉, 전력 제어 채널의 자원 크기= LFFB,FPi로 정의할 수 있다.
따라서 기지국은 별도로 이값을 단말에게 방송해 줄 필요가 없으며, 여러 가지 경우의 수를 고려하여 결정되기 때문에 최대값을 예약해 두어 발생할 수 있는 자원 낭비를 막을 수 있고 제어 오버헤드를 줄일 수 있다. 또는, k 요소(factor)에 의해 LFFB,FPi의 개수가 상향링크 서브프레임 단위로 다를 수 있다. 그러면, PC A-MAP의 크기도 이를 반영한 크기로 하향링크 서브프레임 단위로 다를 수 있다.
하향링크 서브프레임 개수와 상향링크 서브프레임 개수의 비율에 따라 LFFB,FPi의 개수가 달라지게 되고 PC A-MAP의 자원 크기도 변한다. 일 예로서 PC A-MAP의 자원 크기는 다음 수학식 3과 같이 표현할 수 있다.
[수학식 3]
PC A-MAP IE의 자원 크기= Ceil(상향링크 서브프레임 수 × FFBCH의 채널 수/하향링크 서브프레임 수)
여기서, 하향링크/상향링크 서브프레임 수는 한 프레임 내에서의 하향링크/상향링크 서브프레임 개수를 말하며, Ceil(k) 함수는 소수점 이하를 올림하여 출력하는 함수이다. 예를 들어, 예를 들어, Ceil(2.1)=3이며, Ceil(4)=4이다.
PC A-MAP이 전송될 수 있는 하향링크 서브프레임을 정의하면 이에 따라 PC A-MAP의 자원 크기를 구할 수 있다. 하향링크/상향링크 서브프레임 수의 비율이 3:5인 경우, 하향링크 3개 서브프레임 중 2개만 사용할 수도 있기 때문이다. 예를 들어, 시스템 대역폭이 20MHz, DLRU=15, H-FBCH가 12, k=1, Nfb = 3이고 하향링크/상향링크 서브프레임 수 비율이 3:5일 경우에, 단말의 프로세서(155)가 하나의 하향링크 서브프레임에서 전송할 PC A-MAP의 크기를 계산하면 다음과 같다. 먼저, 상기 수학식 1을 이용하면 LFB,FPi =3×15=45 되고, 상기 수학식 2를 이용하면 LFFB,FPi= 45-1 ×12/6 =43이 된다. 이값을 상기 수학식 3을 이용하면, PC A-MAP의 자원 크기= Ceil(5 × 43/3)=72이다. 따라서, 기지국이 한 서브프레임에서 전송할 PC A-MAP 자원 크기는 72이다. 이와 같은 일련의 계산 과정은 단말의 프로세서(155)에 의해 수행될 수 있다. 이와 달리, Nfb=4일 경우에는 PC A-MAP 자원 크기는 97이 된다.
다른 예로서, 시스템 대역폭이 5MHz, DLRU=15, H-FBCH가 6, k=1, Nfb(Mzone)=3이고 하향링크/상향링크 서브프레임 수 비율이 3:5일 경우, 단말의 프로세서(155)가 하나의 하향링크 서브프레임에서 전송할 PC A-MAP의 크기를 앞선 예에서 계산한 방식과 동일하게 계산하면 PC A-MAP의 크기는 74가 된다. 또한, Nfb=4일 경우에는 PC A-MAP의 크기는 79가 된다.
또 다른 예로서, 시스템 대역폭이 8.75MHz, DLRU=15, H-FBCH =6, k=1, Nfb=3, 하향링크/상향링크 서브프레임 수 비율이 2:4일 경우, 단말의 프로세서(155)가 하나의 하향링크 서브프레임에서 전송할 PC A-MAP의 크기를 앞선 예에서 계산한 방식과 동일하게 계산하면 PC A-MAP의 크기는 88이 된다. 또한, 이 경우 Nfb=4일 경우에는 PC A-MAP의 크기는 118이 된다.
단말의 프로세서(155)가 PC A-MAP의 크기를 계산하는 것으로 설명하였으나, PC A-MAP의 크기는 기지국이 계산하여 단말들에 알려주는 것도 가능하다. 기지국은 단말에게 PC A-MAP이 전송되는 서브프레임 별로 PC A-MAP 크기를 암시적으로 또는 명시적으로 알려줄 수 있다. 또는, 기지국은 하향링크 서브프레임 중 가장 큰 값 하나만 정해서 알려주는 것도 가능하다.
PC A-MAP 자원 크기는 단말이 기지국으로부터 S-SFH SP1 IE와 S-SFH SP3 IE를 수신한 다음에 계산되는 값이기에 둘 중 하나라도 수신하지 못한 경우에는 계산할 수 없는 단점이 있다. 그래서, UL_FEEDBACK_SIZE 정보를(예를 들어, 4 비트) S-SFH SP3 IE에서 S-SFH SP1 IE로 옮겨서 정의하는 것도 바람직하다.
앞서 설명한 내용과 다르게 PC A-MAP의 자원 크기를 상향링크 서브프레임 수 × FFBCH의 채널 수로 계산된 값으로 할 수 있고, 이를 기지국이 단말에게 알려줄 수도 있다. 이 경우에는, 하나의 하향링크 서브프레임 PC A-MAP이 그 전 프레임에서 FFBCH를 전송한 모든 단말의 전력 보정값(power correction value)을 알려 주는 것도 가능하다. 이는 미리 정한 임의의 하향링크 서브프레임에서만 전송되는 방법이다. 이는 사용 가능한 하향링크 서브프레임이 1로 설정되면 된다.
다음 표 2 및 표 3은 각각 S-SFH SP1 IE에 포함된 PC A-MAP의 자원 크기 지시자의 정보의 다른 예들을 나타낸 표이다.
표 2
Syntax Size(bit) Notes
Power control channel resource size indicator 2 Total number of PC A-MAP IE, NPC A-MAP-IE0b00 : 0 (No use of PC A-MAP IE)0b01 : Ceil(14×U/D) 0b10 : ceil(28×U/D)0b11 : ceil(47 또는 48 ×U/D)여기서, U와 D는 상향링크 및 하향링크 각각에서 한 프레임 내 사용가능한 서브프레임의 수를 나타낸다.
표 3
Syntax Size(bit) Notes
Power control channel resource size indicator 2 Total number of PC A-MAP IE, NPC A-MAP-IE는 PC A-MAP 영역의 PC A-MAP IE의 총 수0b00 : 0 (No use of PC A-MAP IE)0b01 : 2×Ceil(7×U/D) 0b10 : 2×ceil(14×U/D)0b11 : 2×ceil(24×U/D)여기서, U와 D는 상향링크 및 하향링크 각각에서 한 프레임 내 사용가능한 서브프레임의 수를 나타낸다.
표 2 및 표 3을 참조하면, 기지국의 프로세서(180)는 PC A-MAP IE의 자원 크기를 계산하여 단말에게 S-SFH SP1 IE의 전력 제어 채널의 자원 크기 지시자 필드를 통해 알려줄 수 있다. 이때, 기지국의 프로세서(180)가 한 프레임 내에서의 사용가능한 상향링크 및 하향링크 서브프레임의 수(혹은 상향링크 및 하향링크 서브프레임 개수의 비율), FFBCH의 수, Ceil 함수를 이용하여 PC A-MAP IE의 자원 크기는 결정할 수 있다. 특히, 기지국이 PC A-MAP 심볼 전송 관점에서, PC A-MAP IE의 체인은 짝수 개로 PC A-MAP 심볼에 매핑되기 때문에 PC A-MAP IE의 자원 크기는 표 3과 같이 항상 짝수가 될 필요가 있다.
도 4는 단말이 PC A-MAP을 획득하여 비-사용자-특정 A-MAP의 시작점을 검출하는 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 단말은 기지국으로부터 소정 주기로 S-SFH SP1 IE를 수신할 수 있다(S410). 그리고, 단말은 기지국으로부터 매 하향링크 서브프레임 마다 A-MAP을 수신할 수 있다(S420). S410 단계와 S420 단계는 순서가 바뀌어도 무방하다. 단말의 프로세서(155)는 기지국으로부터 수신한 S-SFH SP1 IE 내에 포함된 전력 제어 채널의 자원 크기 지시자 필드를 디코딩할 수 있다(S430). 전력 제어 채널의 자원 크기 지시자 필드를 디코딩하게 되면, 단말의 프로세서(155)는 PC A-MAP IE(혹은 PC A-MAP)의 자원 크기를 알 수 있다(S430). A-MAP에 포함된 각종 A-MAP 정보는 사전에 설정된 순서로 자원에 매핑되어 있기 때문에, 단말의 프로세서(155)는 PC A-MAP IE의 자원 크기를 알고 비-사용자-특정 A-MAP이 PC A-MAP과 인접하여 할당되어 있기 때문에 비-사용자-특정 A-MAP의 위치(즉, 시작점)을 검출할 수 있다(S440). 그 후, 단말은 비-사용자-특정 A-MAP에 포함되어 방송되는 제어정보를 수신할 수 있다.
도 5는 단말이 PC A-MAP을 획득하여 상향링크 전력 제어를 수행하는 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 단말은 기지국으로부터 소정 주기로 S-SFH SP1 IE를 수신할 수 있다(S510). 단말의 프로세서(155)는 기지국으로부터 수신한 S-SFH SP1 IE 내에 포함된 전력 제어 채널의 자원 크기 지시자 필드를 디코딩하여 전력 제어 채널의 자원 크기를 알 수 있다. 그리고, 단말은 기지국으로부터 매 하향링크 서브프레임마다 A-MAP을 수신할 수 있다(S520). 단말은 전력 제어 채널의 자원 크기 지시자 필드를 통해 알은 전력 제어 채널의 자원 크기 정보를 통해 A-MAP 내의 PC A-MAP IE를 검출할 수 있다(S530). 여기서 S510단계는 생략될 수도 있다. 즉, 단말이 PC A-MAP 검출을 위해 반드시 전력 제어 채널의 자원 크기 지시자 필드를 포함하는 S-SFH SP1 IE를 수신해야하는 것은 아니다. PC A-MAP IE는 다음 표 4와 같은 정보가 포함할 수 있다.
표 4
Syntax Size (bit) Notes
PC-A-MAP IE format {
전력 보정값(Power correction value) 2 0b00 = -0.5 dB0b01 = 0.0 dB0b10 = 0.5 dB0b11 = 1.0 dB
}
PC A-MAP IE는 2 비트 크기의 전력 보정값을 포함하고 있다. 이러한 전력 보정값은 단말의 프로세서(155)의 상향링크 전력 제어(특히, 상향링크 제어 채널 전력 제어)에 사용될 수 있다. 이하에서 이동통신 시스템의 일 예인 IEEE 802.16m 시스템에서 단말이 상향링크 전력 제어에 사용되는 수학식 4를 설명한다. 일반적으로, 단말은 상향링크 신호를 전송할 때 상향링크 전송 전력값을 결정할 필요가 있다. PC A-MAP IE에 포함된 2 비트 크기의 전력 보정값은 다음 수학식 4에서 옵셋(offset)(특히, 제어 채널을 위한 옵셋)에 해당하는 값일 수 있다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2011001776-appb-I000001
여기서, P는 현재 전송에 대한 부반송파 및 스트림 별로의 전송 전력 레벨(dBm 단위)을 나타내고, L은 단말에 의해 추정된 현재의 평균 하향링크 전파 손실(propagation loss)을 나타낸다. L은 단말의 송신 안테나 이득 및 경로 손실(path loss)를 포함하고 있다. SINRTarget은 단말이 기지국으로부터 수신한 타겟 상향링크 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio) 값이다. NI는 기지국에서 추정한 부반송파 별(per subcarrier) 평균 잡음 및 간섭 레벨(dBm 단위)로서, 단말이 기지국으로부터 수신하는 값이다. Offset(옵셋)은 단말 별로의 전력 옵셋을 위한 보정 항목(term)이다. 이 옵셋값은 기지국으로부터 전력 제어 메시지를 통해 전송되며, 두 가지 종류의 옵셋 값이 존재하는데 하나는 데이터 전송에 사용되는 옵셋값인 Offsetdata, 제어정보 전송을 위해 사용되는 옵셋값인 Offsetcontrol가 있다.
상기 수학식 4를 적용하는 데 있어서, 단말은 제어정보를 전송하는 제어 채널의 경우 해당 제어 채널에 대응하는 타겟 신호대 잡음 및 간섭비(Signal to Interference plus Noise Ratio, SINR) 값을 사전에 정의된 다음 표 1을 이용하여 바로 적용가능하다.
표 5
Figure PCTKR2011001776-appb-T000001
그러나, 단말이 데이터를 전송하는 경우에는 다음 수학식 5를 이용하여 타겟 SINR 값을 설정할 필요가 있다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2011001776-appb-I000002
여기서, SINRMIN(dB)는 기지국에서 요구하는 최소 SINR값으로, 유니캐스트 전력 제어 메시지로 설정되는 값이다. SINRMIN는 4 비트로 표현되며, 그 값은 예를 들어, {-∞, -3, -2.5, -1, 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5} 중에서 하나의 값이 될 수 있다. SIRDL는 단말이 측정한 하향링크 신호 대 간섭 전력의 비율을 의미한다.
γIoT는 공평(fairness) 및 IoT 제어 계수(factor)이고 기지국이 단말로 방송해 준다. Alpha(α)는 기지국에서 수신 안테나의 수에 따른 계수이고, MAC 전력 제어 모드 시그널링으로서 3비트로 시그널링되며, 이때 값은 예를 들어, {1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 0}와 같은 값으로 표현될 수 있다. Beta(β)는 1 비트의 MAC 전력 제어 모드 시그널링으로 0 또는 1로 설정될 수 있다.
TNS는 UL-A-MAP IE에 의해 지시되는 LRU(Logical Resource Unit)에서의 총 스트림 수 이다. SU-MIMO(Single User-MIMO)의 경우에, 이 값은 Mt로 설정되는데 Mt는 사용자 별 스트림 수이다. CSM의 경우, 이 값은 TNS로 설정되고 총 스트림 수이다. 제어 채널 전송의 경우에, 이 값은 1로 설정될 수 있다.
이와 같이, 단말의 프로세서(155)는 검출된 PC A-MAP IE에 포함된 전력 보정값과, L, NI, SINRTarget 값을 이용하여 상향링크 전송 전력을 결정할 수 있다(S540). 그 후, 단말은 결정된 상향링크 전송 전력값으로 상향링크 신호를 기지국으로 전송할 수 있다(S550).
이하에서는, IEEE 802.16m 시스템에서 레거시 모드를 지원하는 경우에 있어서 S-SFH SP1 IE 포맷 등에 대해 설명한다. 레거시 모드를 지원하는 경우에는 피드백 채널(FBCH) 개수는 다음 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 6]
LFB,FPi =Nfb × UL_FEEDBACK_SIZE
여기서, Nfb 는 4, UL_FEEDBACK_SIZE는 1 LRU에서 16 LRU까지 이다.
다음 표 6은 레거시 모드를 지원할 때의 5/10/20 MHz일 경우 별로 FBCH 수, H-FBCH 수를 나타낸 표이다.
표 6
LRU의 수 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
FBCH의 수 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64
FFBCH를 위한 채널 수
5MHz에서 H-FBCH
Ob00 3 7 11 15 19 23 27 31 35 39 43 47 51 55 59 63
Ob01 6 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 58 62
0b10 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61
0b11 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60
10MHz에서 H-FBCH
Ob00 3 7 11 15 19 23 27 31 35 39 43 47 51 55 59 63
Ob01 6 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 58 62
0b10 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60
0b11 11 15 19 23 27 31 35 39 43 47 51 55 59
20MHz에서 H-FBCH
Ob00 6 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 58 62
Ob01 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60
0b10 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56
0b11 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54
각 시스템 대역폭에서 레거시 지원을 상향링크 FDM 형태로 하는 경우에는 각 자원의 50% 정도를 사용하지 못한다고 볼 수 있다. LRU 8개가 최대인 경우, FFBCH 최대값은 31이 되나 PC A-MAP의 정보 구성이 SFBC 전송방법(하향링크에서 톤 페어 퍼뮤테이션(tone pair permutation)을 사용하므로 항상 2의 배수로 그 크기가 되어야 한다. 따라서, FFBCH 최대값은 32로 그 크기로 정해질 필요가 있다. 이는 2*ceil(16*D/U)와 같이 표현될 수 있다. 그러나, 항상 2의 배수로 되어야 한다는 제약이 없을 경우에는 레거시 지원 모드(FDM 타입) 다음 표 7, 표 8, 표 9, 표 10과 같이 각각 정의될 수도 있다.
표 7
Syntax Size(bit) Notes
Power control channel resource size indicator 2 Total number of PC A-MAP IE, NPC A-MAP-IE는 PC A-MAP 영역의 PC A-MAP IE의 총 수0b00 : 0 (No use of PC A-MAP IE)0b01 : 2×Ceil(10×D/U) 0b10 : 2×ceil(19×D/U)0b11 : 2×ceil(32×D/U)여기서, U와 D는 상향링크 및 하향링크 각각에서 한 프레임 내 사용가능한 서브프레임의 수를 나타낸다.
표 8
Syntax Size(bit) Notes
Power control channel resource size indicator 2 Total number of PC A-MAP IE, NPC A-MAP-IE는 PC A-MAP 영역의 PC A-MAP IE의 총 수0b00 : 0 (No use of PC A-MAP IE)0b01 : Ceil(19×D/U) 0b10 : ceil(38×D/U)0b11 : ceil(63×D/U)여기서, U와 D는 상향링크 및 하향링크 각각에서 한 프레임 내 사용가능한 서브프레임의 수를 나타낸다.
표 9
Syntax Size(bit) Notes
Power control channel resource size indicator 2 Total number of PC A-MAP IE, NPC A-MAP-IE는 PC A-MAP 영역의 PC A-MAP IE의 총 수0b00 : 0 (No use of PC A-MAP IE)0b01 : Ceil(14×U/D) 0b10 : ceil(28×U/D)0b11 : ceil(44×U/D)상향링크에서 레거시 지원 모드가 FDM 타입이면, Total number of PC A-MAP IE, NPC A-MAP-IE 는0b00 : 0 (No use of PC A-MAP IE)0b01 : Ceil(19×U/D) 0b10 : ceil(38×U/D)0b11 : ceil(63×U/D)여기서, U와 D는 상향링크 및 하향링크 각각에서 한 프레임 내 사용가능한 서브프레임의 수를 나타낸다.
표 10
Syntax Size(bit) Notes
Power control channel resource size indicator 2 Total number of PC A-MAP IE, NPC A-MAP-IE0b00 : 0 (No use of PC A-MAP IE)0b01 : ceil(14×U/D) 0b10 : ceil(28×U/D)0b11 : ceil(44×U/D)상향링크에서 레거시 지원 모드가 FDM 타입이면, Total number of PC A-MAP IE, NPC A-MAP-IE 는0b00 : 0 (No use of PC A-MAP IE)0b01 : 2×ceil(10×U/D) 0b10 : 2×ceil(19×U/D)0b11 : 2×ceil(32×U/D)여기서, U와 D는 상향링크 및 하향링크 각각에서 한 프레임 내 사용가능한 서브프레임의 수를 나타낸다.
PC A-MAP 크기가 2 비트로 구성되어, 0b00은 PC-A-MAP을 사용하지 않은 경우 0임을 알려 주는 것이고, 0b01, 0b10, 0b11은 FBCH의 LRU 개수를 적정한 비율로 분할하여 정할 수 있다. 따라서 상기 표 7 내지 표 10의 ceil 함수의 정수 값은 다음과 같은 개념으로 정의되었다 볼 수 있다. 예를 들어, LRU 16개를 사용하는 시스템에서는 5, 10, 16으로 그 상한값을 설정하여 사용하는 것이다. LRU의 분할 방법은 다르게 설정될 수 있으며 이에 따라 상기 표 6의 FFBCH 수를 고려하여 적용하는데 무리가 없다. 2×ceil() 형태로 표현될 경우에는 최종 계산 값이 각 LRU에서 필요한 FFBCH 수보다 크거나 같은 짝수인 정수 꼴이 되어야 한다.
PC A-MAP의 자원 크기를 기지국이 단말에게 알려 주지 않고, 기지국과 단말이 상호 알고 있는 기본 정보에 기초하여 PC A-MAP의 자원 크기를 알 수도 있다. 무선통신 시스템에서는 상향링크 전력 제어 시 PC A-MAP을 사용하는지 여부를 결정할 수 있다. 무선통신 시스템에서 PC A-MAP을 이용하지 않고 상향링크 전력 제어(ULPC)를 수행할 경우에는 단말은 불필요하게 단말은 A-MAP을 읽을 때 항상 이 PC A-MAP을 디코딩하려고 할 것이다. 따라서, PC A-MAP의 사용 유무에 대한 지시자를 설정하는 것이 기지국과 단말의 정상 동작에 도움이 된다. 지시자는 예를 들어 1 비트(즉, 0 : disable, 1: able)로 기지국이 단말에 시그널링 해 주거나,또는 미리 설정된 PC A-MAP 지시자를 사용할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 수퍼프레임 헤더에서 알려 주거나, 시스템 정보를 알려 주는 메시지를 통해 알려 주거나, 상향링크 자원 할당을 하는 메시지를 통해서 알려 줄 수도 있다.
PC A-MAP이 제어 채널 전송시 필요한 상향링크 전력 설정에 주로 이용되는 경우는, 기지국이 제어 채널을 할당하는 메시지를 통해서만 알려주는 것도 가능하다. 또는, 기지국이 새롭게 정의된 메시지 타입을 이용하여 알려줄 수도 있다.
상술한 바와 같이, PC A-MAP 자원의 크기(전력 제어 채널의 자원 크기)를 구하는 다양한 방법들을 설명하였다. 본 발명에서는 그 크기를 구하는 방법에 상관없이 구해진 PC A-MAP에 대해 기지국이 PC A-MAP 지시자(PI라고 약칭할 수 있다)(0 또는 1)를 단말에 알려주거나 미리 설정된 방법에 의해, 단말이 지시자 값을 알게 되면, PC A-MAP의 자원 크기는 PI×전력 제어 채널의 자원 크기(Power control channel resource size)를 이용하여 알 수 있다.
이러한 PC A-MAP 지시자를 이용하여 PC A-MAP을 항상 사용하는 경우와 그렇지 않은 경우를 고려할 수 있다. PC A-MAP 지시자는 일정 주기, 또는 비주기적으로, 이벤트 트리거링 방식 등으로 설정될 수 있다. 또한 타이머를 설정하여 일정 시간 구간에서만 사용하는 방법도 가능하다. PC A-MAP 사용 여부에 대한 지시자를 설정하여, 상향링크 전력 제어 동작 시 전력 제어 채널을 통한 PC A-MAP 사용은 항상 필요하지 않을 수 있다. 이는 PC A-MAP 크기에 대한 크기를 알고 다른 A-MAP 정보 획득 시 도움이 된다.
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.
제어정보를 전송 및 수신하기 위한 장치 및 그 방법은 3GPP LTE, LTE-A, IEEE 802 등 다양한 통신 시스템에서 산업상으로 이용가능하다.

Claims (19)

  1. 무선통신 시스템에서 기지국이 제어정보를 전송하는 방법에 있어서,
    상향링크 전력 제어를 위한 제 1 제어정보의 자원 크기의 정보를 포함하는 제 2 제어정보를 단말로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 제어정보의 자원 크기는 한 프레임 내 사용가능한 상향링크 서브프레임 및 하향링크 서브프레임의 수, 고속 피드백 채널(Fast FeedBack CHannel, FFBCH)의 수 및 ceil 함수를 이용하여 결정되는, 제어정보 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 제어정보는 전력 제어 A-MAP(Power Control A-MAP, PC A-MAP)인, 제어정보 전송 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 제어정보는 부-수퍼프레임 헤더 서브-패킷1 정보 요소(Secondary-SuperFrame Header Sub-Packet1 Information Element, S-SFH SP1 IE)인, 제어정보 전송 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 제어정보의 자원 크기는 ceil(FFBCH 수 ×상향링크 서브프레임 수/하향링크 서브프레임의 수)인, 제어정보 전송 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임은 시간 분할 듀플렉스(Time Division Duplex, TDD) 프레임인, 제어정보 전송 방법.
  6. 무선통신 시스템에서 단말이 제어정보를 수신하는 방법에 있어서,
    상향링크 전력 제어를 위한 제 1 제어정보의 자원 크기의 정보를 포함하는 제 2 제어정보를 기지국으로 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 제어정보의 자원 크기는 한 프레임 내 사용가능한 상향링크 서브프레임 및 하향링크 서브프레임의 수, 고속 피드백 채널(Fast FeedBack CHannel, FFBCH)의 수 및 ceil 함수를 이용하여 결정되는, 제어정보 수신 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 제어정보의 자원 크기에 기초하여 상기 제 1 제어정보와 함께 동일한 메시지로 전송되는 제 3 제어정보의 위치를 검출하는 단계를 더 포함하는, 제어정보 수신 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 제어정보는 전력 제어 A-MAP(Power Control A-MAP, PC A-MAP)이고, 상기 제 2 제어정보는 부-수퍼프레임 헤더 서브-패킷1 정보 요소(Secondary-SuperFrame Header Sub-Packet1 Information Element, S-SFH SP1 IE)인, 제어정보 수신 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제 3 제어정보는 상기 메시지 내에서 상기 제 1 제어정보와 인접한 주파수 영역에 할당된, 제어정보 수신 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 제어정보는 전력 제어 A-MAP(Power Control A-MAP, PC A-MAP)이고, 상기 제 3 제어정보는 비-사용자-특정 A-MAP(non-user-specific A-MAP)이며, 상기 메시지는 A-MAP인, 제어정보 수신 방법.
  11. 무선통신 시스템에서 제어정보를 전송하는 기지국 장치에 있어서,
    상향링크 전력 제어를 위한 제 1 제어정보의 자원 크기의 정보를 포함하는 제 2 제어정보를 단말로 전송하는 송신 안테나; 및
    상기 제 1 제어정보의 자원 크기를 한 프레임 내 사용가능한 상향링크 서브프레임 및 하향링크 서브프레임의 수, 고속 피드백 채널(Fast FeedBack CHannel, FFBCH)의 수 및 ceil 함수를 이용하여 결정하는 프로세서를 포함하는, 기지국 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 제어정보는 전력 제어 A-MAP(Power Control A-MAP, PC A-MAP)인, 기지국 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제 2 제어정보는 부-수퍼프레임 헤더 서브-패킷1 정보 요소(Secondary-SuperFrame Header Sub-Packet1 Information Element, S-SFH SP1 IE)인, 기지국 장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 제어정보의 자원 크기는 ceil(FFBCH 수 ×상향링크 서브프레임 수/하향링크 서브프레임의 수)인, 기지국 장치.
  15. 무선통신 시스템에서 제어정보를 수신하는 단말 장치에 있어서,
    상향링크 전력 제어를 위한 제 1 제어정보의 자원 크기의 정보를 포함하는 제 2 제어정보를 기지국으로 수신하는 수신 안테나를 포함하되,
    상기 제 1 제어정보의 자원 크기는 한 프레임 내 사용가능한 상향링크 서브프레임 및 하향링크 서브프레임의 수, 고속 피드백 채널(Fast FeedBack CHannel, FFBCH)의 수 및 ceil 함수를 이용하여 결정되는, 단말 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제 1 제어정보의 자원 크기에 기초하여 상기 제 1 제어정보와 함께 동일한 메시지로 전송되는 제 3 제어정보의 위치를 검출하는 프로세서를 더 포함하는, 단말 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 제 1 제어정보는 전력 제어 A-MAP(Power Control A-MAP, PC A-MAP)이고, 상기 제 2 제어정보는 부-수퍼프레임 헤더 서브-패킷1 정보 요소(Secondary-SuperFrame Header Sub-Packet1 Information Element, S-SFH SP1 IE)인, 단말 장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 제 3 제어정보는 상기 메시지 내에서 상기 제 1 제어정보와 인접한 주파수 영역에 할당된, 단말 장치.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1 제어정보는 전력 제어 A-MAP(Power Control A-MAP, PC A-MAP)이고, 상기 제 3 제어정보는 비-사용자-특정 A-MAP(non-user-specific A-MAP)이며, 상기 메시지는 A-MAP인, 단말 장치.
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