KR101430501B1 - 무선 통신 시스템에서 상향링크 전송 전력 제어 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 상향링크 전송 전력 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 상향링크 전송 전력을 제어하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국에서 상향링크 전송 전력 제어 정보를 전송하는 방법은, 단말에게 제 1 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 1 전송 전력 제어 정보를 전송하는 단계; 상기 단말에게 제 2 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 2 전송 전력 제어 정보를 전송하는 단계; 상기 제 1 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 1 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 전송되는 상향링크 신호를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 및 상기 제 2 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 2 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 전송되는 상향링크 신호를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 상향링크 전송 전력 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING UPLINK TRANSMISSION POWER IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 상향링크 전송 전력을 제어하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
도 1은 매크로(macro) 기지국과 마이크로(micro) 기지국(eNB)을 포함하는 이종 네트워크 무선 통신 시스템(100)을 나타내는 도면이다. 본 문서에서 이종 네트워크(heterogeneous network)라는 용어는, 동일한 RAT(Radio Access Technology)를 사용하더라도 매크로 기지국(110)과 마이크로 기지국(120)이 공존하는 네트워크를 의미한다.
매크로 기지국(110)은 넓은 커버리지 및 높은 전송 전력을 가지고, 무선 통신 시스템의 일반적인 기지국을 의미한다. 매크로 기지국(110)은 매크로 셀로 칭할 수도 있다.
마이크로 기지국(120)은, 예를 들어, 마이크로 셀(cell), 피코 셀(pico cell), 펨토 셀(femto cell), 홈(home) eNB, 중계기(relay) 등으로 칭하여질 수도 있다. 마이크로 기지국(120)은 매크로 기지국(110)의 소형 버전으로 매크로 기지국의 기능을 대부분 수행하면서 독립적으로 작동할 수 있으며, 매크로 기지국이 커버하는 영역 내에 설치(overlay)되거나 매크로 기지국이 커버하지 못하는 음영 지역에 설치 될 수 있는(non-overlay) 유형의 기지국이다. 마이크로 기지국(120)은 매크로 기지국(110)에 비하여 좁은 커버리지 및 낮은 전송 전력을 가지고 보다 적은 개수의 단말을 수용할 수 있다.
단말(130, 140)은 매크로 기지국(110)으로부터 직접 서빙 받을 수도 있고, 마이크로 기지국(120)로부터 서빙 받을 수도 있다. 매크로 기지국에 의해서 직접 서빙 받는 단말(130)을 매크로-단말이라고 칭하고, 마이크로 기지국에 의해서 직접 서빙 받는 단말(140)을 마이크로-단말이라고 칭할 수 있다. 어떤 경우에는, 마이크로 기지국(120)의 커버리지 내에 존재하는 단말(140)이 매크로 기지국(110)으로부터 서빙 받을 수도 있다.
단말의 액세스 제한 여부에 따라 마이크로 기지국은 두 가지 타입으로 분류될 수 있다. 첫 번째 타입은 CSG(Closed Subscriber Group) 마이크로 기지국이고, 두 번째 타입은 OA (Open Access) 또는 OSC(Open Subscriber Group) 마이크로 기지국이다. CSG 마이크로 기지국은 허가 받은 특정 단말들만 서빙할 수 있고, OSG 마이크로 기지국은 별도의 액세스 제한 없이 모든 단말들을 서빙할 수 있다.
전술한 이종 네트워크에서는 매크로 기지국에 의하여 서빙받는 단말로부터의 상향링크 신호가 해당 단말에 인접한 (이웃한) 마이크로 기지국에 강한 간섭을 주는 경우가 발생할 수 있다. 또는, 마이크로 기지국에 인접한 단말이 매크로 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 경우에도 마이크로 기지국에 강한 간섭으로 작용할 수 있다.
이종 네트워크에서 발생하는 다양한 원인으로 셀간 간섭(Inter-Cell Interference)이 발생할 수 있다. 이 때, 어떤 셀이 이웃 셀에 의해서 간섭을 겪는 경우에, 이웃 셀의 간섭의 정도가 모든 자원 상에서 일정하지 않을 수 있다. 이와 같이, 하나의 셀에서 경험하는 이웃 셀로부터의 간섭의 정도가 자원 별로 상이한 경우에, 해당 셀의 단말의 상향링크 전송 전력을 모든 자원에서 동일하게 적용하는 경우에 올바른 상향링크 전송이 수행되지 않을 수도 있다.
본 발명에서는, 셀간 간섭이 존재하는 경우 상향링크 전송이 효율적이고 성공적으로 수행될 수 있도록, 상향링크 자원 별로 상향링크 전송 전력을 제어하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 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 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국에서 상향링크 전송 전력 제어 정보를 전송하는 방법은, 단말에게 제 1 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 1 전송 전력 제어 정보를 전송하는 단계; 상기 단말에게 제 2 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 2 전송 전력 제어 정보를 전송하는 단계; 상기 제 1 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 1 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 전송되는 상향링크 신호를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 및 상기 제 2 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 2 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 전송되는 상향링크 신호를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 단말에서 상향링크 전송을 수행하는 방법은. 기지국으로부터 제 1 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 1 전송 전력 제어 정보를 수신하는 단계; 상기 기지국으로부터 제 2 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 2 전송 전력 제어 정보를 수신하는 단계; 상기 기지국으로 상기 제 1 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 1 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 상향링크 신호를 전송하는 단계; 및 상기 기지국으로 상기 제 2 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 2 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 상향링크 신호를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 상향링크 전송 전력 제어 정보를 전송하는 기지국은, 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈; 상기 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 프로세서는, 상기 전송 모듈을 통하여 상기 단말에게 제 1 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 1 전송 전력 제어 정보를 전송하고; 상기 전송 모듈을 통하여 상기 단말에게 제 2 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 2 전송 전력 제어 정보를 전송하고; 상기 수신 모듈을 통하여, 상기 제 1 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 1 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 전송되는 상향링크 신호를 상기 단말로부터 수신하고; 상기 수신 모듈을 통하여, 상기 제 2 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 2 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 전송되는 상향링크 신호를 상기 단말로부터 수신하도록 구성될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 상향링크 전송을 수행하는 단말은, 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈; 상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 프로세서는, 상기 수신 모듈을 통하여 상기 기지국으로부터 제 1 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 1 전송 전력 제어 정보를 수신하고; 상기 수신 모듈을 통하여 상기 기지국으로부터 제 2 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 2 전송 전력 제어 정보를 수신하고; 상기 전송 모듈을 통하여 상기 기지국으로 상기 제 1 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 1 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 상향링크 신호를 전송하고; 상기 전송 모듈을 통하여 상기 기지국으로 상기 제 2 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 2 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 상향링크 신호를 전송하도록 구성될 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예들에 이하의 사항이 공통으로 적용될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 전송 전력 제어 정보가 각각 적용되는 상기 제 1 및 제 2 상향링크 자원 세트는, 상기 기지국에 의해서 명시적으로 지시될 수 있다. 또는, 상기 제 1 및 제 2 전송 전력 제어 정보가 각각 적용되는 상기 제 1 및 제 2 상향링크 자원 세트는, 상기 제 1 전송 전력 제어 정보가 전송되는 제 1 하향링크 자원 세트 중 하나의 하향링크 자원과 상기 제 1 상향링크 자원 세트 중 하나의 상향링크 자원의 대응 관계, 및 상기 제 2 전송 전력 제어 정보가 전송되는 제 2 하향링크 자원 세트 중 하나의 하향링크 자원과 상기 제 2 상향링크 자원 세트 중 하나의 상향링크 자원의 대응 관계에 의해서 결정될 수 있다.
여기서, 상기 대응 관계는, 상기 제 1 및 제 2 하향링크 자원 세트에 속한 하향링크 자원에서 전송되는 상향링크 그랜트 정보가, 각각 상기 제 1 및 제 2 상향링크 자원 세트에 속한 상향링크 자원 상에서의 상향링크 데이터 전송을 스케줄링하는 관계일 수 있다. 또는, 상기 대응 관계는, 상기 제 1 및 제 2 하향링크 자원 세트에 속한 하향링크 자원에서 전송되는 하향링크 데이터에 대한 확인응답(acknowledgement) 정보가, 각각 상기 제 1 및 제 2 상향링크 자원 세트에 속한 상향링크 자원에서 전송되는 관계일 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 상향링크 자원 세트에 대한 전송 전력 제어 정보 적용의 우선순위가 설정되고, 상기 우선순위가 높은 상향링크 자원 세트에 대한 전송 전력 제어 정보가 나머지 상향링크 자원 세트에 대하여도 적용될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 전송 전력 제어 정보는, 물리상향링크공유채널(PUSCH), 물리상향링크제어채널(PUCCH) 또는 사운딩참조신호(SRS)에 대한 전송 전력 제어 정보를 포함할 수 있다.
상기 제 1 상향링크 자원 세트에서의 이웃 셀로부터의 간섭의 레벨과 상기 제 2 상향링크 자원 세트에서의 이웃 셀로부터의 간섭의 레벨이 상이할 수 있다.
본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 상향링크 자원 별로 상향링크 전송 전력을 제어하는 방법 및 장치가 제공됨으로써, 셀간 간섭이 존재하는 경우 상향링크 전송이 효율적이고 성공적으로 수행될 수 있다.
본 발명에서 얻을 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 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 매크로 기지국과 마이크로 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 7은 상향링크 전력 제어의 기본 개념을 설명하는 도면이다.
도 8 은 시간 영역에서 간섭 조정의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9 는 주파수 영역에서 간섭 조정의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10 및 11 은 자원 위치 별로 간섭 양이 상이한 경우의 예시들을 나타내는 위한 도면이다.
도 12 는 자원-특정 전력 제어의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일례에 따른 상향링크 전력 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14 는 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 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.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 본 문서에서 기지국이라는 용어는 셀 또는 섹터를 포함하는 개념으로 사용될 수 있다. 한편, 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
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.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2 를 참조하여 하향링크 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (Subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 2(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 2(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임(Half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임으로 구성된다. 서브프레임들은 일반 서브프레임과 특별 서브프레임(special subframe)으로 분류될 수 있다. 특별 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), GP(Gap Period) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)의 3개의 필드를 포함하는 서브프레임이다. 이들 3 개의 필드의 길이는 개별적으로 설정될 수 있지만, 3 개의 필드의 전체 길이는 1ms이어야 한다. 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. 즉, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element; RE)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 NDL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
반송파 병합( Carrier Aggregation )
일반적인 무선 통신 시스템에서는 상향링크와 하향링크간의 대역폭은 서로 다르게 설정되더라도 주로 하나의 반송파(carrier)만을 고려하고 있다. 예를 들어, 단일 반송파를 기반으로, 상향링크와 하향링크를 구성하는 반송파의 수가 각각 1개이고, 상향링크의 대역폭과 하향링크의 대역폭이 일반적으로 서로 대칭적인 무선 통신 시스템이 제공될 수 있다.
ITU(International Telecommunication Union)에서는 IMT-Advanced의 후보기술이 기존의 무선 통신 시스템에 비하여 확장된 대역폭을 지원할 것을 요구하고 있다. 그러나, 전세계적으로 일부 지역을 제외하고는 큰 대역폭의 주파수 할당이 용이하지 않다. 따라서, 조각난 작은 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술로 주파수 영역에서 물리적으로 다수 개의 대역(band)을 묶어 논리적으로 큰 대역폭(bandwidth)의 대역(band)을 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 반송파 집성(Carrier Aggregation; 대역폭 집성(Bandwidth Aggregation) 또는 스펙트럼 집성(Spectrum Aggregation)이라고도 함) 기술이 개발되고 있다.
반송파 집성은 증가되는 수율(throughput)을 지원하고, 광대역 RF 소자의 도입으로 인한 비용 증가를 방지하고, 기존 시스템과의 호환성을 보장하기 위해 도입되는 것이다. 반송파 집성이란 기존의 무선 통신 시스템(예를 들어, LTE-A 시스템의 경우에는 LTE 시스템, 또는 IEEE 802.16m 시스템의 경우에는 IEEE 802.16e 시스템)에서 정의되는 대역폭 단위의 반송파들의 복수개의 묶음을 통하여 단말과 기지국간에 데이터를 교환할 수 있도록 하는 기술이다. 여기서, 기존의 무선 통신 시스템에서 정의되는 대역폭 단위의 반송파를 구성반송파(Component Carrier; CC)라고 칭할 수 있다. 구성반송파(CC)는 셀(cell)이라고 표현될 수도 있다. 예를 들어, 하향링크에서 반송파 병합의 대상이 될 수 있는 반송파들을 하향링크-셀(DL-cell)이라고 할 수 있고, 상향링크에서 반송파 병합의 대상이 될 수 있는 반송파들을 상향링크-셀(UL-cell)이라고 할 수 있다. 예를 들어, 반송파 집성 기술은 하나의 반송파가 5MHz, 10MHz 또는 20MHz의 대역폭을 지원하더라도 최대 5개의 반송파를 묶어 최대 100MHz까지의 시스템 대역폭을 지원하는 기술을 포함할 수 있다.
반송파 병합 기술에 대한 이하의 설명에서 기지국은 매크로 기지국 또는 마이크로 기지국을 의미할 수 있다.
하향링크 반송파 병합은, 기지국이 단말로 어떤 시간영역 자원(예를 들어, 서브프레임 단위)에서 하나 이상의 반송파 대역 상의 주파수영역 자원(예를 들어, 부반송파 또는 PRB(Physical Resource Block))을 이용하여 하향링크 전송을 지원하는 것으로 설명할 수 있다. 상향링크 반송파 병합은, 단말이 기지국으로 어떤 시간영역 자원(서브프레임 단위)에서 하나 이상의 반송파 대역 상의 주파수영역 자원(부반송파 또는 PRB)을 이용하여 상향링크 전송을 지원하는 것으로 설명할 수 있다.
반송파 병합을 지원하기 위해서, 제어채널(PDCCH 또는 PUCCH) 및/또는 공유채널(PDSCH 또는 PUSCH)이 전송될 수 있도록 기지국과 단말 사이의 연결이 설정되어 있거나 연결 설정을 위한 준비가 필요하다. 특정 단말 별로 위와 같은 연결/연결설정을 위하여 반송파에 대한 측정(measurement) 및/또는 보고(reporting)가 필요하고, 이러한 측정 및/또는 보고의 대상이 되는 반송파들을 할당(assign)할 수 있다. 즉, 반송파 할당이란, 기지국에서 되는 하향링크/상향링크 반송파(또는 cell)들 중 특정 단말의 성능(capability)과 시스템 환경을 고려하여 하향링크/상향링크 전송에 이용되는 반송파(또는 cell)를 설정(반송파의 개수 및 인덱스를 지정)하는 것을 의미한다.
다중안테나( MIMO ) 시스템
도 6은 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다. 도 6(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 N T 개로, 수신 안테나의 수를 N R 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(R o)에 레이트 증가율(R i )이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00001
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.
다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 N T 개의 송신 안테나와 N R 개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.
송신 신호를 살펴보면, N T 개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 N T 개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00002
각각의 전송 정보
Figure 112012104168771-pct00003
는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을
Figure 112012104168771-pct00004
라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00005
또한,
Figure 112012104168771-pct00006
는 전송 전력의 대각행렬 P 를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00007
전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure 112012104168771-pct00008
에 가중치 행렬 W가 적용되어 실제 전송되는 N T 개의 송신신호
Figure 112012104168771-pct00009
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬 W는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.
Figure 112012104168771-pct00010
는 벡터 X를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00011
여기에서,
Figure 112012104168771-pct00012
는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다. W는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.
수신신호는 N R 개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure 112012104168771-pct00013
은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00014
다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을
Figure 112012104168771-pct00015
로 표시하기로 한다.
Figure 112012104168771-pct00016
에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
도 6(b)에 N T 개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시하였다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 6(b)에서, 총 N T 개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00017
따라서, N T 개의 송신 안테나로부터 N R 개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00018
실제 채널에는 채널 행렬 H 를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. N R 개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure 112012104168771-pct00019
은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00020
상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00021
한편, 채널 상태를 나타내는 채널 행렬 H의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬 H에서 행의 수는 수신 안테나의 수 N R 과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 N T 와 같다. 즉, 채널 행렬 H는 행렬이 N R ×N T 된다.
행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬 H의 랭크( rank (H))는 다음과 같이 제한된다.
Figure 112012104168771-pct00022
랭크의 다른 정의는 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 유사하게, 랭크의 또 다른 정의는 특이치 분해(singular value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 특이치들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
본 문서의 설명에 있어서, MIMO 전송에 대한 '랭크(Rank)' 는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수' 는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.
협력 멀티 포인트( CoMP )
3GPP LTE-A 시스템의 개선된 시스템 성능 요구조건에 따라서, 협력 멀티 포인트(Coordinated Multi-Point: CoMP) 송수신 기술(co-MIMO, 공동(collaborative) MIMO 또는 네트워크 MIMO 등으로 표현되기도 함)이 제안되고 있다. CoMP 기술은 셀-경계(cell-edge)에 위치한 단말의 성능을 증가시키고 평균 섹터 수율(throughput)을 증가시킬 수 있다.
일반적으로, 주파수 재사용 인자(frequency reuse factor)가 1 인 다중-셀 환경에서, 셀-간 간섭(Inter-Cell Interference; ICI)으로 인하여 셀-경계에 위치한 단말의 성능과 평균 섹터 수율이 감소될 수 있다. 이러한 ICI를 저감하기 위하여, 기존의 LTE 시스템에서는 단말 특정 전력 제어를 통한 부분 주파수 재사용(fractional frequency reuse; FFR)과 같은 단순한 수동적인 기법을 이용하여 간섭에 의해 제한을 받은 환경에서 셀-경계에 위치한 단말이 적절한 수율 성능을 가지도록 하는 방법이 적용되었다. 그러나, 셀 당 주파수 자원 사용을 낮추기보다는, ICI를 저감하거나 ICI를 단말이 원하는 신호로 재사용하는 것이 보다 바람직할 수 있다. 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, CoMP 전송 기법이 적용될 수 있다.
하향링크의 경우에 적용될 수 있는 CoMP 기법은 크게 조인트-프로세싱(joint processing; JP) 기법 및 조정 스케줄링/빔포밍 (coordinated scheduling/beamforming; CS/CB) 기법으로 분류할 수 있다.
JP 기법은 CoMP 협력 단위의 각각의 포인트(기지국)에서 데이터를 이용할 수 있다. CoMP 협력 단위는 협력 전송 기법에 이용되는 기지국들의 집합을 의미한다. JP 기법은 조인트 전송(Joint Transmission) 기법과 동적 셀 선택(Dynamic cell selection) 기법으로 분류할 수 있다.
조인트 전송 기법은, PDSCH 가 한번에 복수개의 포인트(CoMP 협력 단위의 일부 또는 전부)로부터 전송되는 기법을 말한다. 즉, 단일 단말로 전송되는 데이터는 복수개의 전송 포인트로부터 동시에 전송될 수 있다. 조인트 전송 기법에 의하면, 코히어런트하게(coherently) 또는 넌-코히어런트하게 (non-coherently) 수신 신호의 품질이 향상될 수 있고, 또한, 다른 단말에 대한 간섭을 능동적으로 소거할 수도 있다.
동적 셀 선택 기법은, PDSCH가 한번에 (CoMP 협력 단위의) 하나의 포인트로부터 전송되는 기법을 말한다. 즉, 특정 시점에서 단일 단말로 전송되는 데이터는 하나의 포인트로부터 전송되고, 그 시점에 협력 단위 내의 다른 포인트는 해당 단말에 대하여 데이터 전송을 하지 않으며, 해당 단말로 데이터를 전송하는 포인트는 동적으로 선택될 수 있다.
한편, CS/CB 기법에 의하면 CoMP 협력 단위들이 단일 단말에 대한 데이터 전송의 빔포밍을 협력적으로 수행할 수 있다. 여기서, 데이터는 서빙 셀에서만 전송되지만, 사용자 스케줄링/빔포밍은 해당 CoMP 협력 단위의 셀들의 조정에 의하여 결정될 수 있다.
한편, 상향링크의 경우에, 조정(coordinated) 다중-포인트 수신은 지리적으로 떨어진 복수개의 포인트들의 조정에 의해서 전송된 신호를 수신하는 것을 의미한다. 상향링크의 경우에 적용될 수 있는 CoMP 기법은 조인트 수신(Joint Reception; JR) 및 조정 스케줄링/빔포밍(coordinated scheduling/beamforming; CS/CB)으로 분류할 수 있다.
JR 기법은 PUSCH 를 통해 전송된 신호가 복수개의 수신 포인트에서 수신되는 것을 의미하고, CS/CB 기법은 PUSCH 가 하나의 포인트에서만 수신되지만 사용자 스케줄링/빔포밍은 CoMP 협력 단위의 셀들의 조정에 의해 결정되는 것을 의미한다.
채널 상태 정보 피드백
MIMO 방식은 개-루프(open-loop) 방식과 폐-루프(closed-loop0 방식으로 구분될 수 있다. 개-루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 채널상태정보의 피드백이 없이 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐-루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 채널상태정보를 피드백 받아 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐-루프 MIMO 방식에서는 MIMO 송신 안테나의 다중화 이득(multiplexing gain)을 얻기 위해서 송신단과 수신단의 각각이 채널 상태정보를 바탕으로 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 하향링크 채널상태정보 피드백의 경우에, 단말이 채널상태정보를 피드백할 수 있도록 기지국은 단말에게 PUCCH 또는 PUSCH을 할당하고, 할당된 채널을 통하여 하향링크 채널에 대한 CSI(Channel Status Information)를 피드백하도록 지시할 수 있다.
피드백되는 채널상태정보(CSI)는 랭크 지시자(RI), 프리코딩 행렬 인덱스(PMI) 및 채널품질지시자(CQI)를 포함할 수 있다.
RI는 채널 랭크에 대한 정보이다. 채널의 랭크는 동일한 시간-주파수 자원을 통해서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 레이어(또는 스트림)의 최대 개수를 의미한다. 랭크 값은 채널의 장기간(long term) 페이딩에 의해서 지배적으로 결정되므로, PMI 및 CQI 에 비하여 일반적으로 더 긴 주기에 따라(즉, 덜 빈번하게) 피드백될 수 있다.
PMI는 송신단으로부터의 전송에 이용되는 프리코딩 행렬에 대한 정보이며, 채널의 공간 특성을 반영하는 값이다. 프리코딩이란 전송 레이어를 송신 안테나에 매핑시키는 것을 의미하며, 프리코딩 행렬에 의해 레이어-안테나 매핑 관계가 결정될 수 있다. PMI 는 신호대잡음및간섭비(Signal-to-Interference plus Noise Ratio; SINR) 등의 측정값(metric)을 기준으로 단말이 선호하는(preferred) 기지국의 프리코딩 행렬 인덱스에 해당한다. 프리코딩 정보의 피드백 오버헤드를 줄이기 위해서, 송신단과 수신단이 여러 가지 프리코딩 행렬을 포함하는 코드북을 미리 공유하고 있고, 해당 코드북에서 특정 프리코딩 행렬을 지시하는 인덱스만을 피드백하는 방식이 사용될 수 있다.
CQI는 채널 품질 또는 채널 세기를 나타내는 정보이다. CQI는 미리 결정된 MCS(Modulation and Coding Scheme) 조합으로서 표현될 수 있다. 즉, 피드백되는 CQI 인덱스는 해당하는 변조기법(modulation scheme) 및 코드 레이트(code rate)를 나타낸다. 일반적으로, CQI 는 기지국이 PMI 를 이용하여 공간 채널을 구성하는 경우에 얻을 수 있는 수신 SINR 을 반영하는 값이 된다.
CQI 측정과 관련하여 단말은 하향링크 참조신호(셀-특정 참조신호(CRS) 또는 CSI-참조신호(CSI-RS))를 이용하여 채널 상태 또는 유효 SINR를 계산할 수 있다. 또한, 채널 상태 또는 유효 SINR은 전체 시스템 대역폭 (set S 라 칭할 수 있음) 상에서 측정되거나, 또는 일부 대역폭 (특정 서브대역 또는 특정 RB) 상에서 측정될 수 있다. 전체 시스템 대역폭(set S)에 대한 CQI를 광대역(Wideband; WB) CQI 라 하고, 일부 대역에 대한 CQI를 서브대역(Subband; SB) CQI라 할 수 있다. 단말은 계산된 채널 상태 또는 유효 SINR에 기반하여, 가장 높은 MCS를 구할 수 있다. 가장 높은 MCS는, 디코딩시 전송블록에러율이 10%를 초과하지 않고 CQI 계산에 대한 가정을 만족하는 MCS를 의미한다. 단말은 구해진 MCS에 관련된 CQI 인덱스를 결정하고, 결정된 CQI 인덱스를 기지국으로 보고할 수 있다.
또한, 이러한 채널정보의 보고방식은 주기적으로 전송되는 주기적 보고(periodic reporting)와 기지국의 요청에 의해서 전송되는 비주기적 보고(aperiodic reporting)로 나눠진다.
비주기적 보고의 경우, 기지국이 단말에게 내려주는 상향링크 스케줄링 정보에 포함된 1 비트의 요청 비트(CQI request bit)에 의해 각각의 단말에게 설정되며, 각각의 단말은 이 정보를 받으면 자신의 전송 모드를 고려한 채널정보를 물리상향링크공유채널(PUSCH)를 통해서 기지국에 전달할 수 있다. 동일한 PUSCH 상에서 RI 및 CQI/PMI 가 전송되지 않도록 설정될 수 있다.
주기적 보고의 경우, 상위계층 신호를 통해 채널정보가 전송되는 주기와 해당 주기에서의 오프셋(offset) 등이 서브프레임 단위로 각각의 단말에게 시그널링되며, 정해진 주기에 따라 각각의 단말의 전송 모드를 고려한 채널정보가 물리상향링크제어채널(PUCCH)를 통해서 기지국에 전달될 수 있다. 정해진 주기에 따라 채널정보가 전송되는 서브프레임에 상향링크로 전송되는 데이터가 동시에 존재하는 경우에는, 이때는 해당 채널정보를 물리상향링크제어채널(PUCCH)이 아닌 데이터와 함께 물리상향링크공유채널(PUSCH)를 통해서 전송할 수 있다. PUCCH를 통한 주기적 보고의 경우에는 PUSCH에 비하여 제한된 비트가 사용될 수 있다. 동일한 PUSCH 상에서 RI 및 CQI/PMI 가 전송될 수 있다. 주기적 보고와 비주기적 보고가 동일한 서브프레임 내에서 충돌하는 경우에는 비주기적 보고만이 수행될 수 있다.
한편, 확장된 안테나 구성을 지원하는 시스템(예를 들어, LTE-A 시스템)에서는 다중사용자-MIMO (MU-MIMO) 방식을 이용하여 추가적인 다중사용자 다이버시티를 획득하는 것을 고려하고 있다. MU-MIMO 방식에서는 안테나 영역(domain)에서 다중화되는 단말들 간의 간섭 채널이 존재하므로, 다중사용자 중 하나의 단말이 피드백하는 채널상태정보를 기지국에서 이용하여 하향링크 전송을 수행하는 경우에 다른 단말에 대해서 간섭이 발생하지 않도록 하는 것이 필요하다. 따라서, MU-MIMO 동작이 올바르게 수행되기 위해서는 단일사용자-MIMO (SU-MIMO) 방식에 비하여 보다 높은 정확도의 채널상태정보가 피드백되어야 한다.
이와 같이 보다 정확한 채널상태정보를 측정 및 보고할 수 있도록, 기존의 RI, PMI 및 CQI 로 구성되는 CSI 를 개선한 새로운 CSI 피드백 방안이 적용될 수 있다. 예를 들어, 수신단이 피드백하는 프리코딩 정보가 2 개의 PMI 의 조합에 의해서 지시될 수 있다. 2 개의 PMI 중 하나(제 1 PMI)는, 장기간 및/또는 광대역(long term and/or wideband)의 속성을 가지고, W1 으로 지칭될 수 있다. 2 개의 PMI 중 다른 하나(제 2 PMI)는, 단기간 및/또는 서브대역(short term and/or subband)의 속성을 가지고, W2 으로 지칭될 수 있다. W1 및 W2 의 조합(또는 함수)에 의해서 최종적인 PMI 가 결정될 수 있다. 예를 들어, 최종 PMI 를 W 라 하면, W=W1*W2 또는 W=W2*W1 과 같이 정의될 수 있다.
여기서, W1 은 채널의 주파수 및/또는 시간상 평균적인 특성을 반영한다. 다시 말하자면, W1 은 시간 상에서 장기간(long term) 채널의 특성을 반영하거나, 주파수 상에서 광대역(wideband) 채널의 특성을 반영하거나, 또는 시간상에서 장기간인 동시에 주파수 상에서 광대역 채널의 특성을 반영하는 채널 상태 정보로서 정의될 수 있다. W1 의 이러한 특성을 간략하게 표현하기 위해서, 본 문서에서는 W1 를 장기간-광대역 속성의 채널 상태 정보(또는, 장기간-광대역 PMI)라고 한다.
한편, W2 는 W1 에 비하여 상대적으로 순간적인(instantaneous) 채널 특성을 반영한다. 다시 말하자면, W2 는 시간 상에서 단기간(short term) 채널의 특성을 반영하거나, 주파수 상에서 서브대역(subband) 채널의 특성을 반영하거나, 또는 시간상에서 단기간인 동시에 주파수 상에서 서브대역 채널의 특성을 반영하는 채널 상태 정보로서 정의될 수 있다. W2 의 이러한 특성을 간략하게 표현하기 위해서, 본 문서에서는 W1 를 단기간-서브대역 속성의 채널 상태 정보(또는, 단기간-서브대역 PMI)라고 한다.
채널 상태를 나타내는 2 개의 서로 다른 속성의 정보(예를 들어, W1 및 W2)로부터 하나의 최종 프리코딩 행렬(W)을 결정할 수 있도록 하기 위해서, 각각의 속성의 채널 정보를 나타내는 프리코딩 행렬들로 구성되는 별도의 코드북 (즉, W1 에 대한 제 1 코드북 및 W2 에 대한 제 2 코드북)을 구성할 필요가 있다. 이와 같이 구성되는 코드북의 형태를 계층적 코드북(hierarchical codebook)이라 할 수 있다. 또한, 계층적 코드북을 이용하여 최종 사용될 코드북을 결정하는 것을, 계층적 코드북 변환(hierarchical codebook transformation)이라 할 수 있다.
계층적 코드북 변환 방식의 일례로서, 다음 수학식 12 와 같이 채널의 장기간 공분산 행렬(long term covariance matrix)을 이용하여 코드북을 변환할 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00023
상기 수학식 12 에서 W1 (장기간-광대역 PMI) 는 장기간-광대역 속성의 채널 정보를 반영하기 위해 만들어진 코드북(예를 들어, 제 1 코드북)을 구성하는 요소(즉, 코드워드(codeword))를 나타낸다. 즉, W1은 장기간-광대역 속성의 채널 정보를 반영하는 제 1 코드북에 포함되는 프리코딩 행렬에 해당한다. 한편, W2 (단기간-서브대역 PMI) 는 단기간-서브대역 속성의 채널 정보를 반영하기 위해서 만들어진 코드북(예를 들어, 제 2 코드북)을 구성하는 코드워드를 나타낸다. 즉, W2 는 단기간-서브대역 속성의 채널 정보를 반영하는 제 2 코드북에 포함되는 프리코딩 행렬에 해당한다. W 은 변환된 최종 코드북의 코드워드를 나타낸다. norm(A) 은 행렬 A 의 각각의 열(column)에 대한 놈(norm)이 1 로 정규화(normalization)된 행렬을 의미한다.
W1과 W2는 예시적으로 다음의 수학식 13과 같은 구조로 설계될 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00024
상기 수학식 13 에서 W1 는 블록대각행렬(block diagonal matrix) 형태로서 정의될 수 있고, 각각의 블록은 동일한 행렬이고, 하나의 블록(Xi)은 (Nt/2)×M 크기의 행렬로서 정의될 수 있다. 여기서, Nt 는 전송 안테나의 개수이다. W2 에서,
Figure 112012104168771-pct00025
는 j×1 크기의 벡터이며, j 개의 벡터 성분 중에서 i 번째 성분은 1 이고, 나머지 성분들은 0 인 벡터를 나타낸다.
Figure 112012104168771-pct00026
가 W1 과 곱해지는 경우에 W1 의 열들(columns) 중에서 i 번째 열이 선택되므로, 이러한 벡터를 선택 벡터(selection vector)라고 할 수 있다. W2 에서 α j , β j , r j 는 각각 소정의 위상값을 나타낸다.
상기 수학식 13 과 같은 코드북 구조는, 크로스-극성(cross polarized; X-pol) 안테나 구성(configuration)을 사용하면서 안테나 간 간격이 조밀한 경우(통상적으로, 인접 안테나 간 거리가 신호 파장의 반 이하인 경우)에 발생하는 채널의 상관(correlation) 특성을 잘 반영하도록 설계한 구조이다. 예를 들어 8Tx 크로스-극성 안테나는, 2 개의 서로 직교하는 극성을 가지는 안테나 그룹으로 구성될 수 있고, 안테나 그룹 1 (안테나 1, 2, 3, 4)의 안테나들은 동일한 극성(예를 들어 수직 극성(vertical polarization))을 가지고 안테나 그룹 2(안테나 5, 6, 7, 8)의 안테나들은 동일한 극성(예를 들어 수평 극성(horizontal polarization))을 가질 수 있다. 또한, 두 안테나 그룹은 동일한 위치에 위치한다(co-located). 예를 들어, 안테나 1 과 5 는 동일한 위치에 설치되고, 안테나 2 과 6 은 동일한 위치에 설치되고, 안테나 3 과 7 은 동일한 위치에 설치되고, 안테나 2 과 8 은 동일한 위치에 설치될 수 있다. 달리 표현하자면, 하나의 안테나 그룹 내의 안테나들은 ULA(Uniform Linear Array)와 같이 동일한 극성을 가지고, 하나의 안테나 그룹 내의 안테나 간 상관은 선형 위상 증가(linear phase increment) 특성을 가진다. 또한, 안테나 그룹 간의 상관은 위상 회전(phase rotation)된 특성을 갖는다.
코드북은 채널을 양자화(quantization)한 값이기 때문에, 실제 채널의 특성을 그대로 반영하여 코드북을 설계하는 것이 필요하다. 이와 같이 실제 채널 특성이 상기 수학식 13 과 같이 설계된 코드북의 코드워드에 반영되었음을 설명하기 위해서, 랭크 1 코드북을 예시적으로 설명한다. 아래의 수학식 14 는 랭크 1 인 경우의 W1 코드워드와 W2 코드워드의 곱으로 최종 코드워드(W)가 결정되는 예시를 나타낸 것이다.
Figure 112012104168771-pct00027
상기 수학식 14 에서 코드워드는 Nt×1 의 벡터로 표현되며, 상위 벡터
Figure 112012104168771-pct00028
와 하위 벡터
Figure 112012104168771-pct00029
의 두 개의 벡터로 구조화되어 있다. 상위 벡터
Figure 112012104168771-pct00030
는 크로스 극성 안테나의 수평 극성 안테나 그룹의 상관 특성을 나타내고, 하위 벡터
Figure 112012104168771-pct00031
는 수직 극성 안테나 그룹의 상관 특성을 나타낸다. 또한,
Figure 112012104168771-pct00032
는 각각의 안테나 그룹 내의 안테나 간 상관 특성을 반영하여 선형 위상 증가를 갖는 벡터(예를 들어, DFT 행렬)로 표현하는 것이 바람직하다.
위와 같이 보다 정밀한 채널 특성을 표현하기 위한 CSI(특히, PMI) 피드백은 CoMP 방식으로 동작하는 무선 통신 시스템에서도 유용할 수 있다. 예를 들어, CoMP JT 방식의 경우 여러 기지국이 특정 단말에게 동일한 데이터를 협력 전송하므로, 이론적으로 안테나가 지리적으로 분산되어 있는 MIMO 시스템으로 간주할 수 있다. 즉, CoMP JT 방식에서 MU-MIMO 를 수행하는 경우에, 단일 셀 MU-MIMO와 마찬가지로 공통-스케줄링(co-scheduling)되는 단말간의 간섭을 피하기 위해 높은 수준의 채널 정확성이 요구된다. 또는, CoMP CB 방식의 경우에도, 인접 셀이 서빙 셀에게 주는 간섭을 회피하기 위해서 정교한 채널 정보가 요구된다. 따라서, CoMP 시스템에서도 보다 높은 정확성의 채널정보를 피드백하기 위하여 전술한 바와 같은 CSI 피드백 방안이 적용될 수 있다.
상향링크 전력 제어
무선 통신 시스템에 있어서 전력 제어(power control)는 채널의 경로 손실과(path loss) 변동(fading)을 보상함으로써 시스템에서 요구하는 수신 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 보장하고, 적절한 랭크 적응(rank adaptation)을 통해서 높은 시스템 성능을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 셀 간 간섭(inter-cell interference)은 상기 전력 제어에 의해 조정될 수 있다.
기존 시스템에 있어서, 상향링크 전력 제어는 폐루프 보정(closed-loop correction) 및/또는 개루프(open-loop) 전력 제어에 기초한다. 개루프 전력 제어는 사용자 기기(User Equipment; UE)의 계산에 의해 처리되고, 폐루프 보정은 기지국(evolved Nod B; eNB)으로부터의 전력 제어 명령(power control command)에 의해 수행된다. 기지국으로부터의 상향링크 전송 전력 제어(Transmit Power Control; TPC) 명령은 PDCCH 의 DCI 포맷에서 정의될 수 있다.
이하에서는 단일 전송 안테나 전송의 경우를 예로 들어서 전력 제어 절차에 대해서 설명한다.
도 7은 상향링크 전력 제어의 기본 개념을 설명하는 도면이다. 도 7을 참조하면, 상향링크 전력은 주로 폐루프 방식에 의해 사용자 기기에 의해 측정되고 기지국은 폐루프 보정 계수(factor) △에 의해 상향링크 전력을 조정할 수 있다. 상향링크공유채널(PUSCH)의 전력제어는 다음의 수학식 15에 따라 수행될 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00033
상기 수학식 15에서, P PUSCH(i)는 PUSCH 에 대한 i 번째 서브프레임의 전송 전력이며, 단위는 dBm이다. P CMAX는 최대 허용 전력을 나타내고, 최대 허용 전력은 상위계층에 의해서 설정되며 사용자 기기의 종류(class)에 따른다. 또한, M PUSCH(i) 는 할당되는 자원의 양이고, 할당되는 자원 블록(부반송파의 그룹, 예를 들어, 12 부반송파)의 단위로 표현될 수 있으며, 1부터 110사이의 값을 갖고, 매 서브프레임마다 갱신된다. 상기 수학식 15 에서 P O _ PUSCH(j)는 다음의 수학식 16과 같이 P O_NOMINAL_PUSCH(j) 과 P O _ UE _ PUSCH(j) 의 2 부분으로 구성된다.
Figure 112012104168771-pct00034
상기 수학식 16 에서 PO _ NOMINAL _ PUSCH(j) 는 상위계층(higher layer)에 의해 셀 특정으로 주어지는 값이고, PO _ UE _ SPECIFIC(j) 는 상위계층에 의해 단말 특정으로 주어지는 값이다.
상기 수학식 15에서 인수(argument) j 는 0, 1 또는 2 의 값을 가질 수 있다. j=0 인 경우에 PDCCH 에서 동적(dynamic)으로 스케줄링되는 PUSCH 전송에 해당한다. j=1 인 경우에, 반-영속적(semi-persistent) PUSCH 전송에 해당한다. j=2 인 경우에 임의접속 그랜트 (random access grant)에 기초한 PUSCH 전송에 해당한다.
상기 수학식 15 에서 α(j)·PL 는 경로 손실 보상을 위한 수식이다. 여기서, PL은 사용자 기기에 의해 측정되는 하향링크 경로 손실을 나타내며, "참조신호전력 - 상위계층 필터링된 RSRP(Reference Signal Received Power)" ("referenceSignalPower - higher layer filtered RSRP")로서 정의된다. α(j)는 경로 손실의 정정(correction) 비율을 나타내는 스케일링(scaling)값이며 {0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1} 중의 하나의 값을 가지고, 3비트 크기의 값으로 표현된다. 만약 α가 1이면 경로 손실이 완전히 보상된 것을 의미하며, α가 1보다 작으면, 경로 손실의 일부가 보상되었다는 것을 의미한다.
상기 수학식 15 에서 ΔTF(i) 는 다음의 수학식 17 과 같이 주어질 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00035
상기 수학식 17 에서 나타내는 바와 같이, ΔTF(i) 의 사용은 deltaMCS -Enabled 라는 플래그에 의해서 설정될 수 있다. deltaMCS - Enabled 가 1 의 값을 가지면 ΔTF(i) 사용이 설정되고, deltaMCS - Enabled 가 0 의 값을 가지면 ΔTF(i) 가 0 의 값이 되므로 사용되지 않는다. 상기 수학식 17 에서 MPR 은 다음의 수학식 18 과 같이 주어질 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00036
상기 수학식 18 에서 TBS 는 전송블록크기(Transport Block Size)이고, N RE 는 부반송파의 개수로 표현되는 자원요소(RE)의 개수에 해당한다. 데이터가 재전송되는 경우에, N RE 의 값은 동일한 전송 블록에 대한 최초 PDCCH 에서 지시되는 값으로부터 획득될 수 있다.
상기 수학식 15 에서 f(i) 는 폐-루프 방식으로 전송 전력을 조절하는 파라미터를 나타낸다. f(i) 를 제공하기 위해서 DCI 포맷 0, 3 또는 3A 의 PDCCH 가 사용될 수 있다. 즉, f(i) 는 사용자-특정(UE-specific)으로 주어지는 파라미터이다. f(i) 와 관련하여 이전의 전송 전력에 누적하여 전송 전력 값이 주어지는지, 또는 누적하지 않고 전송 전력 값이 주어지는지 여부는 Accumulation - Enabled 라는 플래그를 통하여 지시될 수 있다.
Accumulation - Enabled 플래그에서 누적 모드가 활성화되는 것으로 설정되는 경우, f(i) 는 다음의 수학식 19 와 같이 주어질 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00037
수학식 19에서, δPUSCH 는 단말 특정 보정 값(correction value)으로서, 전송전력제어(TPC) 명령으로 칭할 수도 있다. δPUSCH 는 DCI 포맷 0 의 PDCCH에 포함되거나 또는 DCI 포맷 3/3A의 PDCCH에 다른 TPC 명령들과 함께 조인트 코딩되어 단말에게 시그널링될 수 있다. PDCCH DCI 포맷 0 또는 3 의 PDCCH 상에서 시그널링되는 δP US CH dB 누적 값(accumulated value) 은 아래의 표 1과 같이 2 비트 크기로 주어질 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00038
단말이 PDCCH DCI 포맷 3A 를 검출하는 경우에, δPUSCH dB 누적 값(accumulated value) 은 1 비트로 표현되고, {-1, 1} 중 하나의 값을 가질 수 있다.
상기 수학식 19 에서 FDD 의 경우에 K PUSCH = 4 이다.
DCI 포맷 0 및 DCI 포맷 3/3A 모두가 동일한 서브프레임에서 검출되는 경우에, 단말은 DCI 포맷 0 에 의해서 제공되는 δPUSCH 를 사용하게 된다. TPC 명령이 없거나 불연속 수신(DRX) 모드인 경우에는 δ PUSCH = 0dB 이다. 단말이 최대 전송 전력에 다다르게 되면, 양수(positive) 값을 가진 TPC 명령은 누적되지 않는다 (즉, 최대 전송 전력을 유지한다). 단말이 최소 전송 전력 (예를 들어, -40dBm)에 다다르게 되면, 음수(negative) 값을 가진 TPC 명령은 누적되지 않는다 (즉, 최소 전송 전력을 유지한다).
한편, Accumulation-Enabled 플래그에서 누적 모드가 활성화되지 않는 것으로 설정되는 경우, f(i) 는 다음의 수학식 20 과 같이 주어질 수 있다. 누적 모드가 활성화되지 않는 것은, 달리 표현하면 상향링크 전력 제어 값이 절대값(absolute value) 방식으로 주어지는 것을 의미한다.
Figure 112012104168771-pct00039
상기 수학식 20 에서, δ PUSCH 의 값은 PDCCH DCI 포맷 0 인 경우에만 시그널링된다. 이 때, δ PUSCH 의 값은 다음의 표 2 와 같이 주어질 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00040
상기 수학식 20 에서, FDD 의 경우에 K PUSCH = 4 이다.
PDCCH 가 검출되지 않거나, DRX 모드이거나, 또는 TDD 에서 상향링크 서브프레임이 아닌 경우에 f(i) = f(i-1) 이다.
한편, 상향링크제어채널(PUCCH)을 위한 전력 제어는 다음의 수학식 21과 같이 정의할 수 있다.
Figure 112012104168771-pct00041
상기 수학식 21에서, PPUCCH(i)의 단위는 dBm으로 표현된다. 수학식 21에서,
Figure 112012104168771-pct00042
는 상위 계층에 의해 제공되며, 각
Figure 112012104168771-pct00043
값은 PUCCH 포맷(format) 1a와 관계된 PUCCH 포맷(F)에 대응한다.
Figure 112012104168771-pct00044
은 PUCCH 포맷에 종속한 값으로, nCQI는 채널 품질 정보(Channel Quality Information; CQI)를 위한 숫자 정보 비트(information bit)에 해당하고, nHARQ는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat request) 비트(bit)수에 해당한다.
PUCCH 포맷 1, 1a, 1b에 대하여 다음의 수학식 22를 만족한다.
Figure 112012104168771-pct00045
또한, PUCCH 포맷 2, 2a, 2b와 일반 순환 전치(normal Cyclic Prefix)에 대하여, 다음의 수학식 23을 만족한다.
Figure 112012104168771-pct00066
또한, PUCCH 포맷 2와 확장 순환 전치(extended Cyclic Prefix)에 대하여, 다음의 수학식 24를 만족한다.
Figure 112012104168771-pct00047
한편, P_O_ PUCCH(j)는 PO _ NOMINAL _ PUCCH(j) 과 PO _ NOMINAL _ SPECIFIC(j) 합으로 구성된 파라미터이고, PO _ NOMINAL _ PUSCH(j) 는 상위계층(higher layer)에 의해 셀 특정으로 제공되며, PO_UE_SPECIFIC(j) 는 상위계층에 의해 단말 특정으로 주어진다.
상기 수학식 21에서, g(i)는 현재 PUCCH 전력 제어 조정 상태(adjustment state)를 나타내고, 아래의 수학식 25에 의해 계산된다.
Figure 112012104168771-pct00048
수학식 25에서, δPUCCH 는 단말 특정의 보정 값(correction value)으로서, 전송 전력 제어 (Transmission Power Control; TPC) 명령으로 칭하여지기도 한다. δPUCCH 는 DCI 포맷과 함께 PDCCH에 포함된다. 또는 δPUCCH 는 다른 사용자 기기 고유의 PUCCH 보정 값과 함께 코딩(coding)되어 PDCCH상에서 DCI 포맷 3/3A와 함께 전송된다. DCI 포맷 3/3A의 CRC 패리티 비트(parity bit)는 TPC-PUCCH-RNTI(Radio Network Temporary Identifier)와 함께 스크램블링(scrambling)된다.
한편, 사운딩참조신호(Sounding Reference Signal; SRS)는 다음의 수학식 26과 같이 전력이 제어된다.
Figure 112012104168771-pct00049
상기 수학식 26에서, PSRS(i)의 단위는 dBm으로 표현된다. i는 시간 인덱스(또는 서브프레임 인덱스)를 나타내고, PCMAX는 최대 허용 전력을 나타내고, 최대 허용 전력은 사용자 기기의 종류(class)에 따른다. PSRS _ OFFSET 은 상위 계층에 의하여 반-정적(semi-static)으로 설정되는 4 비트의 단말 특정 파라미터이다. MSRS 는 자원 블록의 숫자로 표현되는 서브프레임 i에서 SRS 전송의 대역(bandwidth)에 해당한다. f(i) 는 PUSCH를 위한 현재 전력 제어 조정을 함수를 나타낸다. P_O_ PUCCH(j)는 PO_NOMINAL_PUCCH(j) 과 PO _ NOMINAL _ SPECIFIC(j) 합으로 구성된 파라미터이고, PO _ NOMINAL _ PUSCH(j) 는 상위계층(higher layer)에 의해 셀 특정으로 제공되며, PO _ UE _ SPECIFIC(j) 는 상위계층에 의해 단말 특정으로 주어진다. 여기서, 동적 스케줄링된 상향링크 그랜트(상향링크 전송을 스케줄링하기 위한 제어 정보로서, PDCCH DCI 포맷 0 등으로 정의됨)에 대응하는 PUSCH 전송 (또는 재전송) 에 대해서 j 값은 1 로 주어진다. α(j)·PL 는 경로 손실 보상을 위한 식으로 PL은 사용자 기기에 의해 측정되는 하향링크 경로 손실을 나타내고, α는 스케일링(scaling) 값이며 1이하의 값으로 3비트의 값으로 표현된다. 만약 α가 1이면 경로 손실이 완전히 보상된 것을 의미하며, α가 1보다 작으면, 경로 손실의 일부가 보상되었다는 것을 의미한다. j 가 1 인 경우, α∈{0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1} 는 상위 계층에 의해 제공되는 3 비트의 셀 특정 파라미터이다. PL 은 하향링크 경로손실 측정값으로서 단말에 의해 계산되고 그 단위는 dB 이다.
간섭을 고려한 상향링크 전송 전력 제어
전술한 바와 같이 매크로 기지국과 마이크로 기지국이 공존하는 이종 네트워크 환경에서는 매크로 기지국만이 (또는 마이크로 기지국만이) 존재하는 동종 네트워크 환경에 비하여 심각한 셀간 간섭이 발생할 수 있다. 예를 들어, 기지국(eNB)의 최대 송신 파워 차이로 인해, 수신 신호 파워를 기준으로 선정된 하향링크(DL) 서빙 셀 (예를 들어, 매크로 기지국)이, 경로 손실을 기준으로 선정된 상향링크(UL) 서빙 셀(예를 들어, 마이크로 기지국)과 상이한 경우가 발생할 수 있다.
예를 들어, 단말이 매크로 기지국보다 마이크로 기지국에 보다 인접하여 위치하는 경우를 가정한다. 매크로 기지국의 전송 전력은 마이크로 기지국의 전송 전력에 비하여 높기 때문에, 단말의 입장에서는 마이크로 기지국에 인접하게 위치하더라도 매크로 기지국으로부터의 하향링크 신호 세기가 마이크로 기지국의 하향링크 신호 세기보다 클 수 있으므로, 매크로 기지국이 서빙 셀로 선정될 수 있다. 이러한 경우에, 단말이 매크로 기지국으로 상향링크 전송을 함에 있어서 매크로 기지국과 단말과의 거리는 멀기 때문에 이를 보상하기 위하여 보다 높은 전송 전력으로 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 이 때, 단말과 인접한 마이크로 기지국에서는 위와 같은 높은 전력의 상향링크 전송으로 인하여 큰 간섭을 받을 수 있다.
즉, 사용자의 수신 신호 파워를 기준으로 DL 서빙셀과 UL 서빙셀을 결정하면, 매크로 기지국에 의하여 서빙받는 매크로-단말이 매크로 기지국보다 마이크로 기지국에 더욱 인접하게 되면, 매크로-단말의 UL 신호가 마이크로 기지국에 강한 간섭을 주는 경우가 발생할 수 있다. 유사하게, DL 채널에서도 단말과 간섭 셀간의 거리가 가깝기 때문에 마이크로 기지국과 매크로 기지국간 셀간 간섭이 발생할 수 있다.
또한, 마이크로 기지국이 특정 단말만을 서비스하도록 구성된 CSG 마이크로 기지국인 경우에는, 매크로-단말이 마이크로 기지국의 커버리지 내에 들어가더라도 해당 마이크로 기지국으로부터 DL/UL 서비스를 받지 못하고, 여전히 매크로 기지국과 통신하기 때문에 심각한 간섭을 일으킬 수 있다. 예를 들어, 특정 매크로-단말이 CSG로 동작하는 마이크로 기지국의 인접한 곳으로 이동하였다면, 해당 단말이 매크로 기지국으로 전송하는 상향 링크 신호로 인해서 마이크로 기지국의 상향 링크는 심각한 간섭을 받게 된다.
위와 같은 문제를 해결하기 위해서, 시간 영역(time domain)에서 간섭 조정(interference coordination)이 수행될 수 있다. 이하의 설명에서 간섭을 주는 셀은 간섭 셀(interfering cell)이라 칭하고, 간섭을 받는 셀은 피해 셀(victim cell)이라 칭한다.
도 8 은 시간 영역 간섭 조정의 일례를 나타내는 도면이다. 도 8 의 예시에서는, 간섭 셀과 피해 셀의 서브프레임 타이밍이 정렬(align)되어 있는 것을 가정한다.
예를 들어, 시간 영역에서 간섭 조정이 수행되는 경우에, 간섭 셀이 소정의 시간 단위(예를 들어, 하나 이상의 OFDM 심볼 단위, 하나 이상의 슬롯 단위, 또는 하나 이상의 서브프레임 단위)로 DL/UL 전송이 수행되지 않도록 설정하거나, 데이터를 제외한 최소한의 제어 신호만이 전송되도록 설정할 수 있다. 이 경우, 피해 셀의 입장에서는 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하는 시간 단위의 그룹에서는 소정의 임계치 이하의 간섭을 받게 되고, 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하지 않는 시간 단위의 그룹에서는 소정의 임계치 이상의 간섭을 받게 된다. 따라서, 피해 셀은, 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하는 시간 단위의 그룹과 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하지 않는 시간 단위의 그룹 별로 최적화된 UL 전력 제어를 수행할 수도 있다.
구체적인 예시로서, 도 8 에서 도시하는 바와 같이, 간섭 셀인 매크로 기지국이 서브프레임들 중 일부(예를 들어, 홀수 인덱스의 서브프레임)를 조정되는(coordinated) 서브프레임으로 설정하고, 해당 서브프레임에서는 DL/UL 전송이 수행되지 않도록 설정하거나 데이터를 제외한 최소한의 제어 신호만이 전송되도록 설정할 수 있다.
이와 같이 매크로 기지국의 서브프레임에서 신호 전송이 수행되거나 수행되지 않음에 따라, 피해 셀인 마이크로 기지국(피코 기지국 또는 홈 기지국 등)은 짝수 인덱스의 서브프레임과 홀수 인덱스의 서브프레임에서 상이한 간섭 레벨(예를 들어, IoT(Interference over Thermal) 레벨)을 경험할 수 있다. 이에 따라, 마이크로 기지국은 상향링크 서브프레임에서 변화하는 상향링크 간섭 레벨에 따라서 최적의 상향링크 성능을 얻기 위해서, 서브프레임 그룹 (짝수 인덱스 서브프레임으로 구성된 그룹 1 및 홀수 인덱스 서브프레임으로 구성된 그룹 2) 각각에 대해서 최적화된 상향링크 전력 제어를 수행하도록 할 수 있다.
다른 예시로서, 마이크로 기지국이 서브프레임들 중 일부를 조정되는 서브프레임으로 설정하는 경우 (즉, 서브프레임 별로 전송이 수행되거나 수행되지 않도록 설정하는 경우), 매크로 기지국이 각각의 서브프레임 그룹에 따라 최적화된 상향링크 전력 제어를 수행하도록 할 수도 있다.
또는, 주파수 영역(frequency domain)에서 간섭 조정이 수행될 수도 있다. 예를 들어, 간섭 셀이 소정의 주파수 단위(예를 들어, 하나 이상의 부반송파 단위, 또는 하나 이상의 자원블록(RB) 단위)로 DL/UL 전송이 수행되지 않도록 설정하거나, 데이터를 제외한 최소한의 제어 신호만이 전송되도록 설정할 수 있다. 이 경우, 피해 셀은, 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하는 주파수 단위의 그룹과 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하지 않는 주파수 단위의 그룹 별로 최적화된 UL 전력 제어를 수행할 수도 있다.
또는, 시간 영역 및 주파수 영역에서의 자원 영역 별로 간섭 조정이 수행될 수도 있다. 예를 들어, 간섭 셀이 전술한 시간 단위(OFDM 심볼, 슬롯 또는 서브프레임 단위) 및 주파수 단위(부반송파 또는 자원블록 단위) 별로 간섭 조정을 수행하고, 피해 셀은, 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하는 자원 영역 그룹과 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하지 않는 자원 영역 그룹에 대해서 최적의 UL 전력 제어를 수행할 수 있다.
또한, 반송파 병합(carrier aggregation)이 적용되는 경우에, 반송파(CC 또는 cell) 별로 간섭 조정이 수행될 수도 있다. 예를 들어, 간섭 셀이 어떤 반송파(또는 반송파 그룹) 별로 간섭 조정을 수행하고, 피해 셀은, 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하는 반송파(들)과 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하지 않는 반송파(들)에 대해서 최적의 UL 전력 제어를 수행할 수 있다.
위와 같이 특정 셀이 인접한 셀과의 간섭 회피 등을 목적으로 특정 자원 영역(시간 및/또는 주파수 영역)에서 DL/UL 전송을 하지 않거나 데이터를 제외한 최소한의 제어 신호만을 전송하고, 이로 인해 인접한 셀이 여러 자원 영역에 걸쳐서 간섭 레벨의 급격한 변화를 겪을 경우, 해당 인접 셀이 각 자원 영역 그룹에 대해서 최적화된 상향링크 전송 전력 제어를 수행할 수 있다. 이와 같이, 이웃 셀의 간섭 조정을 고려하여 특정 셀이 상향링크 전력 제어를 수행하는 다양한 예시들에 대하여 이하에서 설명한다.
이하에서는 설명의 명료성의 위해서 PUSCH 전송 전력 방안을 예로 들어서 본 발명의 다양한 방안들에 대하여 설명한다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, PUCCH 전력 제어 및/또는 SRS 전력 제어에 대해서도 본 발명의 동일한 원리가 적용될 수 있음을 밝힌다.
시간 영역에서의 상향링크 전력 제어
이하에서는 설명의 명료성을 위하여 서브프레임 (또는 서브프레임 그룹) 단위로 상향링크 전력 제어를 수행하는 것을 예를 들어 설명하지만, 이에 제한되는 것은 아니고, 소정의 시간 자원 단위(OFDM 심볼 단위 또는 슬롯 단위 등)로 상향링크 전력 제어를 수행하는 경우에도 본 발명의 원리가 동일하게 적용될 수 있다.
설명의 편의를 위하여 전술한 수학식 15 에서 설명한 PUSCH 전력 제어의 수학식을 다음의 수학식 27 에서 다시 한 번 나타낸다.
Figure 112012104168771-pct00050
상기 수학식 27 에 대한 구체적인 설명은 상기 수학식 15 에 대한 설명과 중복되므로 생략한다. 이하에서는, 상기 수학식 27 또는 이와 유사한 방식으로 상향링크 전력 제어가 수행되는 경우에, 상향링크 전송 전력을 제어하는 구체적인 방안에 대하여 설명한다.
상기 수학식 27 에서 나타내는 바와 같은 상향링크 전력 제어에 관련된 파라미터는, 크게 RRC(Radio Resource Control) 시그널링을 통해서 반-정적(semi-static) 결정되는 파라미터들과, PDCCH 를 통한 TPC 명령을 통해서 동적(dynamic)으로 결정되는 파라미터들로 구성된다고 할 수 있다.
따라서, 상기 수학식 27 과 같은 방식으로 각각의 서브프레임 그룹(서브프레임 그룹은 간섭 셀에 의하여 간섭 조정이 적용되는 서브프레임 그룹과 간섭 조정이 적용되지 않는 서브프레임 그룹으로 구분됨)에 대하여 최적화된 상향링크 전력 제어를 수행하기 위해서, 반-정적으로 또는 동적으로 각각의 파라미터들을 변경시킬 수 있다.
반-정적으로 파라미터를 변경하는 방안의 일례로서, 상기 수학식 27 의 P O_PUSCH(j) 값을 각각의 서브프레임 그룹에 대해서 상이하게 설정하여 단말에게 전송하여 줄 수 있다. 또는 상기 수학식 27 의 α(j) 값을 각각의 서브프레임 그룹에 대해서 상이하게 설정하여 단말에게 전송하여 줄 수 있다. 상향링크 전력 제어를 명령하는 기지국은 각각의 서브프레임 그룹에서 적용될 위와 같은 파라미터 값들 또는 그 값들의 조합을 단말에게 RRC 시그널링을 통해서 미리 알려줄 수 있다. 이에 따라, RRC 시그널링을 수신한 단말은 자신이 상향링크 전송을 수행할 상향링크 서브프레임이 속하는 서브프레임 그룹이 무엇인지 결정하고 해당 서브프레임 그룹에 대해서 미리 결정된 파라미터를 사용하여 상향링크 전송 전력을 결정할 수 있다.
이와 같이 서브프레임 그룹 별로 최적의 상향링크 전송 전력 제어를 위해서 RRC 시그널링을 이용하는 방안에 있어서, 단말이 상향링크 전송을 수행할 상향링크 서브프레임이 어떤 서브프레임 그룹에 속하는지를 결정할 수 있도록, 기지국은 서브프레임 그룹에 대한 정보를 단말에게 미리 알려줄 수 있다. 서브프레임 그룹에 대한 정보는, 예를 들어, 비트맵 형식으로 제공될 수 있다.
또는, 매 하향링크 서브프레임마다 소정의 물리 채널을 통해서 단말이 상향링크 전송을 수행하는 상향링크 서브프레임이 어떤 서브프레임 그룹에 속하는지를 알려줄 수도 있다.
또는, 단말이 상향링크 전송을 수행하는 상향링크 서브프레임이 속하는 서브프레임 그룹이 무엇인지를, 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임의 연관관계에 기초하여 단말이 묵시적으로(implicitly) 인식할 수도 있다. 예를 들어, 각각의 하향링크 서브프레임이 어떤 하향링크 서브프레임 그룹(하향링크 서브프레임 그룹은 간섭 셀에 의하여 간섭 조정이 적용되는 하향링크 서브프레임 그룹과 간섭 조정이 적용되지 않는 하향링크 서브프레임 그룹으로 구분됨)에 속하는지에 대한 정보를 단말이 기지국으로부터 상위계층 신호를 통해서 수신하는 것을 가정할 수 있다. 이 경우, 어떤 하향링크 서브프레임 상에서 단말이 상향링크 그랜트를 수신하는 경우, 해당 상향링크 그랜트에 의해서 상향링크 전송이 스케줄링되는 상향링크 서브프레임이 결정될 수 있다. 이 때, 상향링크 그랜트가 수신된 하향링크 서브프레임이 속하는 하향링크 서브프레임 그룹이 무엇인지 단말이 알고 있으므로, 하향링크 서브프레임 그룹이 무엇인지에 따라서 상향링크 그랜트에 의해 스케줄링되는 상향링크 서브프레임이 속하는 상향링크 서브프레임 그룹이 결정될 수 있다. 즉, 하나의 동일한 그룹에 속한 하향링크 서브프레임 상에서 상향링크 그랜트를 수신하면, 해당 상향링크 그랜트에 의해서 상향링크 전송이 스케줄링되는 상향링크 서브프레임들은 하나의 동일한 상향링크 서브프레임 그룹에 속하는 것으로 결정될 수 있다. 예를 들에 FDD 시스템의 경우, 서브프레임 인덱스 n-4 인 하향링크 서브프레임에서 수신되는 상향링크 그랜트는, 서브프레임 인덱스 n 인 상향링크 서브프레임에서의 상향링크 전송을 스케줄링하므로(도 8 의 매크로 기지국의 DL 서브프레임과 UL 서브프레임의 연관관계를 나타내는 화살표 참조), 하향링크 서브프레임 n1-4 와 n2-4 가 동일한 하향링크 서브프레임 그룹에 속한다면, 단말은 상향링크 서브프레임 n1과 n2가 동일한 상향링크 서브프레임 그룹에 속하는 것으로 결정할 수 있다. 이와 같이, 기지국이 상향링크 서브프레임이 어떤 상향링크 서브프레임 그룹에 속하는지에 대한 정보를 단말에게 별도로 (또는 명시적으로(explicitly)) 제공하지 않고, 하향링크 서브프레임 그룹에 대한 정보로부터 단말이 유추하여 (또는 묵시적으로(implicitly)) 결정하도록 함으로써, 제어 시그널링 오버헤드가 감소될 수 있다.
한편, 서브프레임 그룹 별로 최적의 상향링크 전송 전력 제어를 위해서 동적으로 파라미터를 변경하는 방안에 있어서, 서브프레임 그룹 별로 적용되는 TPC 명령을 정하여, 서브프레임 그룹 마다 해당하는 TPC 명령을 구분하여 전송하여 줄 수 있다. 이를 위하여, 서브프레임 그룹 마다 독립적으로 관리할 수 있는 TPC 명령을 새롭게 추가적으로 정의할 수 있다.
서브프레임 그룹 단위로 구별되는 TPC 명령이 적용되는 경우에, 상향링크 전송 전력 제어를 수행하는 기지국은 단말이 상향링크 전송을 수행할 상향링크 서브프레임이 속하는 그룹이 무엇인지 결정하고, 결정된 서브프레임 그룹에 해당하는 TPC 명령을 전송할 수 있다. 이에 따라, 단말은 기지국으로부터 수신한 TPC 명령을 해당 상향링크 서브프레임에 적용할 수 있다.
여기서, 단말이 절대값(absolute value) 방식의 상향링크 전력 제어를 수행하는 경우에 (즉, TPC 명령의 적용에 있어서 누적 모드가 적용되지 않는 경우에), 기지국이 서브프레임 그룹 별로 적용되는 TPC 명령을 독립적으로 관리하면, 단말(기존의 LTE 릴리즈-8 또는 릴리즈-9 시스템에 따라 동작하는 단말(이하, 레거시 단말이라 칭함) 및 새로운 LTE-A 시스템(LTE 릴리즈-10 또는 후속 표준에 따른 시스템)에 따라 동작하는 단말(이하, LTE-A 단말이라 칭함) 모두)에서는 서브프레임 그룹 별 상향링크 전력 제어가 수행되기 위한 새로운 동작이 정의되지 않고도 서브프레임 그룹에 따라 최적화된 상향링크 전력 제어가 수행될 수 있다.
한편, 단말이 누적(accumulation) 방식으로 상향링크 전력 제어를 수행하는 경우에, 레거시 단말은 상향링크 전송을 수행할 상향링크 서브프레임보다 소정시간(FDD 시스템의 경우에 4 서브프레임) 이전의 하향링크 서브프레임에서 수신한 PDCCH를 통해 TPC 명령을 획득하고, 획득된 TPC 명령을 직전의 상향링크 서브프레임까지 누적된 TPC 명령값 f 에 누적시켜, 이번에 상향링크 전송이 수행될 상향링크 서브프레임에 대한 전송 전력 제어에 사용할 수 있다. 여기서, 서브프레임 그룹 별로 독립적으로 TPC 명령이 적용되는 경우에, 단말은 서브프레임 그룹 별로 독립적으로 TPC 명령을 누적시켜야 하는데, 이러한 동작은 레거시 시스템(3GPP LTE 릴리즈-9 또는 릴리즈-9)에서 정의되지 않은 동작이므로 레거시 단말이 위와 같은 동작을 수행할 수는 없다. 따라서, LTE-A 단말에 대해서만 위와 같은 동작이 수행될 수 있다. LTE-A 단말은 서브프레임 개수만큼 하나 이상의 TPC 명령의 누적 값을 관리하도록 동작할 수 있다. 예를 들어, FDD 시스템에서는, 서브프레임 인덱스 n1과 n2 인 상향링크 서브프레임들이 서로 다른 서브프레임 그룹에 속할 경우, 서브프레임 인덱스 n1-4와 n2-4인 하향링크 서브프레임 상에서 각각 전송된 TPC 명령은 각각의 서브프레임 그룹에 해당하는 TPC 명령의 누적 값 f1과 f2에 각각 더해지도록 동작할 수 있다.
이러한 누적 방식의 상향링크 전력 제어 동작에 있어서, DCI 포맷 0의 PDCCH가 사용되는 경우에는, 기지국은 각각의 상향링크 서브프레임 그룹 별로 독립적으로 TPC 명령을 관리하고 특정 서브프레임 그룹에 대응하는 TPC 명령을 PDCCH를 통해서 단말에게 전송하여 줄 수 있고, 단말은 동일한 상향링크 서브프레임 그룹에 해당하는 TPC 명령들을 누적시켜 상향링크 전송 전력 제어 동작을 수행할 수 있다.
또는, 누적 방식의 상향링크 전력 제어 동작에 있어서, 단말의 TPC-PUSCH-RNTI 로 마스킹되는 DCI 포맷 3/3A의 PDCCH 가 사용되는 경우, 기지국은 각각의 상향링크 서브프레임 그룹 별로 독립적인 TPC 명령을 관리하고 특정 서브프레임 그룹에 대응하는 TPC 명령을 PDCCH를 통해서 단말에게 전송하여 줄 수 있다. 또는, 기지국은 각각의 서브프레임 그룹 별로 적용되는 TPC 명령에 구별되는 TPC-인덱스를 부여하여 하나의 PDCCH 를 통해서 모두 전송하고, 각각의 서브프레임 그룹에 어떤 TPC-인덱스를 가진 TPC 명령을 적용해야 하는지를 RRC 시그널링을 이용하여 단말에게 알려줄 수 있다. 또는, 기지국은 하나의 단말에게 복수개의 TPC-PUSCH-RNTI를 부여하고, 각각의 TPC-PUSCH-RNTI로 마스킹되는 TPC 명령이 어떤 상향링크 서브프레임 그룹에 대해서 사용되는지를 그 단말에게 알려줄 수 있다. 위와 같은 다양한 방식에 따라 TPC 명령을 수신하는 단말은, 해당 상향링크 서브프레임에 적용될 TPC 명령을 결정하고, 이전의 TPC 명령 값에 누적시켜 상향링크 전송 전력을 결정할 수 있다.
전술한 예시들에서는 RRC 시그널링을 이용해서 반-정적으로 상향링크 전력 제어 파라미터를 제공하는 방안, PDCCH 를 통한 TPC 명령을 이용해서 동적으로 상향링크 전력 제어 파라미터를 제공하는 방안에 대하여 설명하였다.
이와 다른 예시로서, 상향링크 전력 제어에 파라미터들 중에서 기존에 RRC 시그널링을 통해서 단말에게 전송되는 파라미터 값들을 기본적으로 사용하면서, 특정 서브프레임(또는 특정 서브프레임 그룹)에서 사용될 파라미터들을 소정의 물리 채널(예를 들어, PDCCH)을 통해서 단말에게 전송할 수 있다. 이와 같이 소정의 물리 채널을 통해서 별도의 파라미터를 수신할 수 있는 단말은, RRC 시그널링을 통해서 수신된 파라미터에 우선하여 소정의 물리 채널을 통해서 수신한 파라미터를 특정 서브프레임에서 사용하여 상향링크 전송 전력 제어를 수행할 수 있다. 여기서, 특정 서브프레임은 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하는 서브프레임일 수 있다. 즉, 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하지 않는 서브프레임(또는 서브프레임 그룹)에서는 소정의 물리 채널을 통하여 수신한 별도의 파라미터를 사용하지 않고 상향링크 전력 제어가 수행되고, 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하는 서브프레임(또는 서브프레임 그룹)에서는 소정의 물리 채널을 통하여 수신한 별도의 파라미터를 우선적으로 사용하여 상향링크 전력 제어가 수행될 수 있다.
또 다른 예시로서, 상향링크 전력 제어 파라미터들 중에서 기존에 RRC 시그널링을 통해서 단말에게 전송되는 파라미터들을, 소정의 물리 채널(예를 들어, PDCCH)을 통해서 매 서브프레임마다 (즉, 동적으로) 알려줄 수도 있다.
전술한 예시들에서는 설명의 명료성을 위하여 서브프레임 (또는 서브프레임 그룹) 단위로 상향링크 전력 제어를 수행하는 것을 예를 들어 설명하지만, 이에 제한되는 것은 아니고, 시간 자원 단위(OFDM 심볼 단위, 슬롯 단위 또는 서브프레임 단위) 및/또는 주파수 자원 단위(부반송파 단위, 자원블록 단위 또는 반송파(CC 또는 cell) 단위)로 상향링크 전력 제어를 수행하는 경우에도 본 발명의 원리가 동일하게 적용될 수 있다.
주파수 영역에서의 상향링크 전력 제어
이하에서는, 주파수 영역에서 간섭 조정이 수행되는 경우에 소정의 주파수 단위(예를 들어, 하나 이상의 부반송파 단위, 하나 이상의 자원블록 단위 및/또는 하나 이상의 반송파(CC 또는 cell) 단위)로 상향링크 전송 전력을 제어하는 방안에 대하여 설명한다.
도 9 는 주파수 영역에서 간섭 조정이 수행되는 예시를 나타내는 도면이다. 도 9 에서 도시하는 바와 같이, 간섭 셀인 매크로 기지국이 하나 이상의 자원블록(RB)들로 이루어진 특정 서브밴드에서 간섭 조정을 수행할 수 있다. 즉, 간섭 셀은 특정 서브밴드에서 상향링크 전송을 하지 않도록 설정하거나, 데이터를 제외한 최소한의 제어 신호만이 전송되도록 설정할 수 있다. 이 때, 피해 셀인 마이크로 기지국(예를 들어, 피코 기지국, 홈 기지국 등)은 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하는 서브밴드 그룹과 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하지 않는 서브밴드 그룹 별로 최적화된 UL 전력 제어를 수행할 수 있다.
구체적인 예시로서, 도 9 에서 도시하는 바와 같이, 간섭 셀인 매크로 기지국이 서브밴드들 중 일부(예를 들어, 서브밴드 인덱스 3 및 4 의 서브밴드들)를 조정되는(coordinated) 서브밴드로 설정하고, 해당 서브밴드들에서는 UL 전송이 수행되지 않도록 설정하거나 데이터를 제외한 최소한의 제어 신호만이 전송되도록 설정할 수 있다. 이와 같이 매크로 기지국이 서브밴드 인덱스 1 및 2의 서브밴드들(서브밴드 그룹 1)에서 신호 전송을 수행하고 서브밴드 인덱스 3 및 4(서브밴드 그룹 2)의 서브밴드들에서 신호 전송을 수행하지 않도록 설정함에 따라, 피해 셀인 마이크로 기지국은 서브밴드 그룹 1 과 서브밴드 그룹 2 에서 상이한 간섭 레벨(예를 들어, IoT(Interference over Thermal) 레벨)을 경험할 수 있다. 이에 따라, 마이크로 기지국은 상향링크 서브밴드에서 변화하는 상향링크 간섭 레벨에 따라서 최적의 상향링크 성능을 얻기 위해서, 서브밴드 그룹 1 및 2 각각에 대해서 최적화된 상향링크 전력 제어를 수행하도록 할 수 있다.
주파수 영역에서 서브밴드 그룹들의 각각에 대한 최적화된 상향링크 전력 제어는, 전술한 시간 영역에서 서브프레임 그룹들 각각에 대한 최적화된 상향링크 전력 제어 방안과 동일한 원리에 따라서 수행될 수 있다. 주파수 영역에서 상향링크 전력 제어 방안에 대하여 이하에서 구체적으로 설명한다.
설명의 편의를 위하여 전술한 수학식 15 (또는 수학식 27) 에서 설명한 PUSCH 전력 제어의 수학식을 다음의 수학식 28 에서 다시 한 번 나타낸다.
Figure 112012104168771-pct00051
상기 수학식 28 에 대한 구체적인 설명은 상기 수학식 15 (또는 수학식 27) 에 대한 설명과 중복되므로 생략한다. 이하에서는, 상기 수학식 28 또는 이와 유사한 방식으로 상향링크 전력 제어가 수행되는 경우에, 주파수 영역에서 상향링크 전송 전력을 제어하는 예시들에 대하여 설명한다.
일례로서, 기지국은 상기 수학식 28 의 P O _ PUSCH(j) 값을 각각의 서브밴드 그룹에 대해서 상이하게 설정하여 단말에게 전송하여 줄 수 있다. 또는, 상기 수학식 28 의 α(j) 값을 각각의 서브밴드 그룹에 대해서 상이하게 설정하여 단말에게 전송하여 줄 수 있다. 또는, P O _ PUSCH(j) 값과 α(j) 값의 조합을 각각의 서브밴드 그룹에 대하여 상이하게 설정하여 단말에게 전송하여 줄 수도 있다. 이와 같은 파라미터 값(P O _ PUSCH(j) 및/또는 α(j))을 서브밴드 그룹 별로 상이하게 설정하여 전송하여 줄 때에, 기지국은 RRC 시그널링을 통해서 단말에게 미리 알려줄 수 있다. 이에 따라, RRC 시그널링을 통해 전력 제어 파라미터를 수신한 단말은 자신이 상향링크 전송을 수행할 상향링크 서브밴드가 속하는 서브밴드 그룹이 무엇인지 결정하고 해당 서브밴드 그룹에 대해서 설정된 파라미터를 사용하여 상향링크 전송 전력을 결정할 수 있다. 여기서, 단말이 상향링크 전송을 수행할 서브밴드가 어떤 서브밴드 그룹에 속하는지 판단할 수 있도록, 기지국이 서브밴드 그룹에 대한 정보를 비트맵 등의 형태로 단말에게 제공하여 줄 수 있다.
다른 예시로서, 기지국은 서브밴드 그룹 별로 적용되는 TPC 명령을 정하고, 서브밴드 그룹마다 해당하는 TPC 명령을 구분하여 전송하여 줄 수 있다. 이를 위해서, 서브밴드 그룹마다 독립적으로 관리할 수 있는 TPC 명령을 새롭게 추가적으로 정의할 수 있다. 또는, 반송파 병합이 적용되는 시스템에서는 반송파(CC 또는 cell) 별로 TPC 명령을 독립적으로 관리할 수도 있다. 기지국은, 단말이 상향링크 전송을 수행할 서브밴드가 속하는 그룹이 무엇인지를 결정하고 해당 서브밴드 그룹에 대한 TPC 명령을 단말에게 전송할 수 있으며, 이에 따라 단말은 수신한 TPC 명령을 해당 서브밴드에서 사용할 수 있다.
여기서, DCI 포맷 3/3A 의 PDCCH 를 통해 수신되는 TPC 명령을 이용해서 단말이 누적(accumulation) 방식으로 상향링크 전력 제어를 수행하는 경우에, 각각의 서브밴드 그룹에 대한 TPC 명령들을 하나의 PDCCH를 통해서 함께 전송하고, 단말에게 해당하는 TPC-인덱스를 알려주고 각각의 서브밴드 그룹에 대해서 어떤 TPC-인덱스에 따른 TPC 명령을 적용해야 하는지를 RRC 시그널링을 통해서 단말에게 알려줄 수 있다. 또는, 기지국은 하나의 단말에게 복수개의 TPC-PUSCH-RNTI를 부여하고, 각각의 TPC-PUSCH-RNTI로 마스킹되는 TPC 명령이 어떤 서브밴드 그룹에 대해서 사용되는지를 그 단말에게 알려줄 수 있다.
또 다른 예시로서, 하나의 단말이 특정 서브밴드 그룹에 속하는 서브밴드들에서만 상향링크 전송을 스케줄링 받는 경우에, 해당 서브밴드 그룹에 대해서 설정된 상향링크 전력 제어 파라미터를 사용하여 해당 서브밴드들에서 상향링크 전송 전력을 제어할 수 있다.
또는, 하나의 단말이 2 이상의 그룹에 속하는 복수개의 서브밴드들에서 상향링크 전송을 스케줄링 받는 경우에는, 2 이상의 서브밴드 그룹 중 하나의 서브밴드 그룹에 대해서 설정된 파라미터만을 이용하여, 스케줄링 받은 모든 서브밴드들에서의 상향링크 전송 전력 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 도 9 의 예시에서 어떤 하나의 단말이 서브밴드 2 및 서브밴드 3 에서 상향링크 전송을 스케줄링 받는 경우에, 서브밴드 2 (또는 서브밴드 3)에 대해서 적용되는 상향링크 전력 제어 파라미터를 서브밴드 2 및 3 모두에서의 상향링크 전력 제어에 적용할 수 있다.
여기서, 스케줄링되는 모든 서브밴드들에 적용될 파라미터가 어떤 서브밴드 그룹에 대해서 설정된 파라미터인지를 단말이 선택할 수 있도록 하기 위하여, 기지국은 단말이 선택해야 하는 서브밴드 그룹을 RRC 시그널링을 통하여 지정하여 줄 수 있다. 또는, 기지국은 복수개의 서브밴드 그룹들 간의 우선순위(priority)를 미리 지정해 줄 수도 있고, 그 중에서 2 이상의 서브밴드 그룹에 속하는 서브밴드들에서 상향링크 전송이 스케줄링되는 경우, 서브밴드 그룹 우선순위가 가장 높은 서브밴드 그룹에 대해서 설정된 파라미터에 따라서 모든 서브밴드들에서의 상향링크 전력 제어가 수행될 수 있다. 여기서, 서브밴드 그룹 우선순위를 결정하는 예시로서, 가장 작은(낮은) 서브밴드 인덱스 또는 자원블록 인덱스를 가지는 서브밴드 그룹이 우선적으로 선택되도록 할 수 있다. 또는, 서브밴드 그룹 우선순위를 결정하는 다른 예시로서, 상향링크 전력 제어 파라미터를 적용했을 때에 가장 낮은 상향링크 전송 전력을 가지는 서브밴드 그룹이 우선적으로 선택되도록 할 수도 있다.
전술한 예시들에서는, 상향링크 전송 전력 제어가 시간 자원 단위의 그룹 별로, 또는 주파수 자원 단위의 그룹 별로 수행되는 것에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 다시 말하자면, 상향링크 전송 전력 제어가 수행되는 시간 자원 단위 및/또는 주파수 자원 단위의 그룹에 따라, 구별되는 TPC 명령이 적용될 수도 있다. 예를 들어, 소정의 시간 단위(하나 이상의 OFDM 심볼, 하나 이상의 슬롯 및/또는 하나 이상의 서브프레임 단위 등)의 그룹 마다 적용되는 TPC 명령을 이용할 수도 있고, 이와 함께 또는 별도로 소정의 주파수 단위(하나 이상의 부반송파, 하나 이상의 자원 블록, 하나 이상의 서브밴드 및/또는 하나 이상의 반송파(CC 또는 cell))의 그룹 마다 적용되는 TPC 명령을 이용할 수도 있다.
시간 영역과 주파수 영역의 조합에 대해서 상이한 그룹 별로 상향링크 전력 제어가 수행되는 예시로서, 간섭 셀이 일부 서브프레임들 상에서 주파수 영역 간섭 조정을 수행하는 경우에, 피해 셀은 어떤 서브프레임들에서 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하는지를 단말에게 알려주고, 해당 서브프레임들에서 서브밴드 그룹에 별도의 따라 상향링크 전송 전력 제어가 수행될 수 있도록 상향링크 전송 전력 파라미터 및 관련 정보들을 제공하여 줄 수 있다.
반송파(CC 또는 cell) 단위로 확장하여 본 발명을 적용하는 예시로서, 복수개의 반송파 중 일부의 반송파(또는 반송파 그룹) 상에서 일부 서브프레임(또는 서브프레임 그룹)에서 일부 서브밴드(또는 서브밴드 그룹)에 대해서 이웃 셀(간섭 셀)에 의한 간섭 조정이 수행되는 경우를 가정할 수 있다. 이 경우, 피해 셀은 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하는 시간-주파수 자원(즉, 간섭 셀이 간섭 조정을 수행하는 반송파(들)의 특정 서브프레임(들) 상의 특정 서브밴드(들))에 대해서 나머지 자원들과 구별되는 독립적인 상향링크 전력 제어 파라미터 및 관련 정보를 단말에게 제공할 수 있다.
상향링크 전력 제어 파라미터들의 제공에 대한 전술한 다양한 예시들은, 각각 독립적으로 수행되거나 함께 조합으로 수행될 수 있다.
자원-특정 전력 제어
상향링크 자원-특정(resource-specific) 전력 제어 방안에 대한 본 발명의 다양한 예시들을 설명하기에 앞서, 상향링크 자원 별로 간섭 양이 크게 달라지는 예시적인 상황들에 대하여 설명한다.
도 10 을 참조하여 자원 위치에 따른 간섭 양의 변화에 대하여 설명한다. 도 10(a) 및 도 10(b)는 각각 서브프레임 n1 및 n2 의 시점에서 각 단말의 상향링크 전송 수행을 나타낸다.
제 1 기지국(eNB1)에 의해 서빙 받는 제 1 단말(UE1)은 서브프레임 n1 및 서브프레임 n2 모두에서 상향링크 전송을 수행하는 것을 가정한다. 인접 셀인 제 2 기지국(eNB2)에 의해 서빙 받는 제 2 단말(UE2)가 서브프레임 n1 에서는 정상적인 상향링크 전송 동작을 수행하지만, 서브프레임 n2 에서는 셀 간 간섭 완화를 위해서 상향링크 전송을 수행하지 않는다고 가정한다. 즉, eNB2 가 UE2에 대해서 서브프레임 n2 에서의 상향링크 전송을 스케줄링하지 않는 것을 가정한다. 서브프레임 n2 에서의 상향링크 전송을 스케줄링하지 않는 경우는, 예를 들어, eNB2 가 서브프레임 n2 에 대한 UL 그랜트(즉, 서브프레임 n2 에서의 PUSCH을 스케줄링하는 제어 정보)가 전송될 수 있는 DL 서브프레임에서 PDCCH 를 전송하지 않는 경우로 가정할 수 있다. 여기서, 어떤 DL 서브프레임에서 PDCCH 를 전송하지 않는 경우는, 해당 DL 서브프레임을 ABS(Almost Blank Subframe) 또는 침묵 서브프레임(silent subframe)으로 지정한 경우에 해당할 수 있다. ABS 또는 침묵 서브프레임은, 최소한의 제어 신호(예를 들어, 셀-특정 참조신호(CRS))는 전송되지만, PDCCH 또는 PDSCH 등은 전송되지 않는 하향링크 서브프레임에 해당할 수 있다.
이와 같은 eNB2 에서의 간섭 조정 동작은, 서브프레임 n2 에서 UE2 의 상향링크 스케줄링을 수행하지 않는 것이라 할 수 있으므로, eNB1 및 UE1 의 입장에서는 서브프레임 n2 에서 eNB2 및 UE2 로부터의 간섭이 존재하지 않게 된다. 반면, 서브프레임 n1 에서는 eNB2 가 UE2 의 상향링크 전송을 스케줄링 하므로, eNB1 및 UE1 의 입장에서는 서브프레임 n2 에서 eNB2 및 UE2 로부터의 간섭이 존재하게 된다. 따라서, 동일한 단말 UE1 의 상향링크 전송의 자원 위치(시간 자원 및/또는 주파수 자원의 위치)에 따라 피해 셀이 경험하는 간섭의 정도가 상이할 수 있다.
자원 위치에 따라서 간섭의 양이 달라지는 다른 예시를 도 11 을 참조하여 설명한다. 도 11 에서는, 서브프레임 n1 에서는 eNB1 과 eNB2 사이의 협력 통신이 수행되지 않는 반면 (도 11(a)), 서브프레임 n2 에서는 UE1 이 전송하는 상향링크 신호를 서빙 셀(eNB1)과 인접 셀(eNB2)가 동시에 수신하고 두 기지국에서 수신한 신호를 결합하여 원래의 신호를 복원하는 다중 셀 협력 통신이 수행되는 것을 나타낸다(도 11(b)). 이 경우, 서브프레임 n1 에서는 eNB1 및 UE1 에 대해서 UE2 의 상향링크 전송으로 인한 간섭이 존재하는 반면, 서브프레임 n2 에서는 eNB2 및 UE2 로부터의 간섭이 존재하지 않게 된다. 따라서, 동일한 단말 UE1 의 상향링크 전송의 자원 위치(시간 자원 및/또는 주파수 자원의 위치)에 따라 피해 셀이 경험하는 간섭의 정도가 상이할 수 있다.
자원 위치에 따라서 간섭의 양이 달라지는 또 다른 예시로서, 셀마다의 상향링크-하향링크(UL-DL) 자원 활용 방식이 균일하지 않은 경우를 들 수 있다.
예를 들어, TDD 시스템의 경우, 셀 마다 상이한 상향링크/하향링크 트래픽 부하(traffic load)에 적응하기 위해서 각각의 셀이 독립적인 UL-DL 설정(configuration)을 가질 수 있다. UL-DL 설정이란, TDD 시스템에서 하나의 무선 프레임(radio frame)에서, 상향링크 서브프레임, 하향링크 서브프레임 및 특별 서브프레임(special subframe)이 각각 무엇인지를 미리 설정한 것을 의미한다. UL-DL 설정에 따라서 어떤 서브프레임이 상향링크에 이용되거나 또는 하향링크 전송에 이용될 수도 있다. 예를 들어, UL-DL 설정 인덱스 0 에 따르면 서브프레임 인덱스 3 이 상향링크 서브프레임으로 설정되지만, UL-DL 설정 인덱스 2 에 따르면 서브프레임 인덱스 3 은 하향링크 서브프레임으로 설정될 수 있다. 또는, 인접한 두 셀이 동일한 UL-DL 설정을 사용하더라도 하나의 셀이 상향링크 자원에서 하향링크 전송을 수행하는 경우도 발생할 수 있다. 또는, FDD 시스템에서도 인접한 두 셀 중 하나의 셀이 상향링크 밴드의 일부 서브프레임을 이용하여 하향링크 전송을 수행할 수도 있다. 이와 같이 인접한 두 셀의 자원 활용이 동등하게 설정되지 않는 경우에, 한 셀의 입장에서는 어떤 상향링크 자원에 대해서 인접 셀이 상향링크 전송을 수행하는지 또는 하향링크 전송을 수행하는지에 따라, 해당 한 셀이 경험하는 간섭의 정도가 상이할 수 있다.
전술한 다양한 상황에서와 같이 피해 셀이 경험하는 간섭의 정도가 상향링크 자원의 위치에 따라서 상이한 경우에, 단말은 각각의 상향링크 자원에서의 간섭의 정도에 맞추어 상향링크 전송 전력을 적절하게 조절할 필요가 있다. 여기서, 상향링크 자원은 시간 자원(예를 들어, OFDM 심볼, 슬롯 및/또는 서브프레임) 인덱스 및/또는 주파수 자원(예를 들어, 부반송파, 자원블록, 서브밴드 및/또는 반송파(CC 또는 cell)) 인덱스에 의하여 특정될 수 있다. 이와 같이 간섭의 정도가 상이한 시간-주파수 자원에 대해서 상향링크 전송 전력을 적절하게 조절한다는 것은, 단말이 제 1 시간-주파수 자원에 대해서 적용하는 상향링크 전송 전력과 제 2 시간-주파수 자원에 대해서 적용하는 상향링크 전송 전력이 다를 수 있다는 의미이다. 이를 위하여, 각각의 시간-주파수 자원에 대한 전송 전력을 제어하는 명령이 독립적으로 관리되어야 한다. 위와 같이 상이한 시간-주파수 자원에 대해서 독립적으로 상향링크 전송 전력을 제어하는 동작을, 자원-특정 전력 제어 동작이라고 칭할 수 있다. 이하에서는, 자원-특정 전력 제어 동작에 대한 본 발명의 구체적인 예시들에 대하여 설명한다.
먼저, 기지국은 RRC 시그널링과 같은 상위 계층 신호를 통해서 상향링크 자원의 구별되는 세트를 단말에게 알려줄 수 있다. 또한, 기지국은 특정 상향링크 자원 세트에 적용되는 전력제어명령을 단말에게 제공할 수 있다. 이를 수신한 단말은 특정 상향링크 자원의 세트에 속하는 상향링크 자원에는 동일한 전력제어명령을 적용하지만, 특정 상향링크 자원의 세트에 속하지 않는 다른 상향링크 자원에는 해당 전력제어명령을 적용하지 않도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 단말이 상향링크 자원 세트 1 에 대해서 전송 전력을 1dB 만큼 높이라는 전력제어명령을 기지국으로부터 수신하였다면, 단말은 해당 전력제어명령을 상향링크 자원 세트 2 에 대해서는 적용하지 않고, 상향링크 자원 세트 2 에 대한 별도의 전력제어명령을 기지국으로부터 수신하지 않는 한 상향링크 자원 세트 2 에서의 전송 전력은 기존의 값을 유지하도록 동작할 수 있다.
이와 같이 동작하기 위해서, 기지국이 단말에게 제공하는 전력제어명령이 어떤 상향링크 자원 세트에 적용되는 것인지를 지시(indicate)할 수 있다.
예를 들어, 기지국은 전력제어명령이 적용될 상향링크 자원 세트의 인덱스를 해당 전력제어명령에 (또는 해당 전력제어명령이 전송되는 제어 채널(예를 들어, PDCCH)에) 포함시켜 단말에게 전송할 수 있다. 이를 전력제어명령이 적용될 상향링크 자원 세트를 명시적으로 지시(indicate)하는 방식이라고 칭할 수 있다.
다른 예시로서, 기지국은 전력제어명령이 적용될 상향링크 자원 세트를 묵시적으로 지시할 수도 있다. 다시 말하자면, 단말은 각각의 전력제어명령이 적용될 상향링크 자원 세트의 인덱스를, 기지국으로부터의 별도의 명시적인 지시없이, 해당 전력제어명령이 전송된 자원 위치로부터 유추할 수 있다.
전력제어명령이 적용될 상향링크 전송 자원을 묵시적으로 지시하는 방안에 대한 본 발명의 구체적인 예시들에 대하여 이하에 설명한다.
일례로서, 단말은 전력제어명령이 전송된 하향링크 서브프레임으로부터 어떤 상향링크 자원에 해당 전력제어명령이 적용될 것인지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말이 홀수 인덱스의 하향링크 서브프레임에서 수신한 전력제어명령은 상향링크 자원 세트 1 에 적용되는 것으로 결정하고, 짝수 인덱스의 하향링크 서브프레임에서 수신한 전력제어명령은 상향링크 자원 세트 2 에 적용되는 것으로 결정할 수 있다. 전력제어명령이 전송된 하향링크 서브프레임의 인덱스와 해당 전력제어명령이 적용될 상향링크 자원 세트의 인덱스의 대응 관계(매핑 관계)는 기지국에 의하여 상위계층 신호를 통하여 단말에게 미리 알려줄 수 있다.
다른 일례로서, 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임의 연관관계를 이용하여, 특정 하향링크 서브프레임에서 수신된 전력제어명령을 특정 상향링크 자원 세트에 적용할 수 있다. 이러한 방안은 특히 상향링크 자원 세트가 상향링크 서브프레임들로 구성된 경우에 유용하다. 예를 들어, 단말이 인덱스 n 인 DL 서브프레임에서 전력제어명령을 수신하는 경우에, 해당 전력제어명령은 인덱스 n+k 의 UL 서브프레임을 포함하는 상향링크 자원 세트에 적용하는 것으로 결정될 수 있다. 여기서, DL 서브프레임 n 과 UL 서브프레임 n+k 는 다음과 같은 연관관계에 의하여 설정될 수 있다. 예를 들어, DL 서브프레임 n 에서 PDCCH 를 통해 UL 그랜트를 수신하고, 해당 UL 그랜트에 의해 스케줄링되는 PUSCH 가 UL 서브프레임 n+k 에서 전송되는 관계를 가질 수 있다. 이 경우, UL 서브프레임 n+k 에서 전송되는 PUSCH 에 대해서 적용되는 전송전력제어정보는 UL 서브프레임 n+k 이 속하는 UL 자원 세트에 적용될 수 있다. 또는, DL 서브프레임 n 에서 PDSCH 를 수신하고, 해당 PDSCH 에 대한 HARQ ACK/NACK 정보가 UL 서브프레임 n+k 에서 PUCCH 를 통하여 전송되는 관계를 가질 수 있다. 이 경우, UL 서브프레임 n+k 에서 전송되는 PUCCH 에 대해서 적용되는 전송전력제어정보는 UL 서브프레임 n+k 이 속하는 UL 자원 세트에 적용될 수 있다. 여기서, k 는 예를 들어, 4 의 값을 가질 수 있다.
도 12 는 자원-특정 전력 제어의 일례를 나타내는 도면이다. 도 12 에서는 DL 서브프레임 n 에서 UL 그랜트가 수신되고 이 UL 그랜트에 의해서 스케줄링되는 PUSCH 가 UL 서브프레임 n+4 에서 전송되는 경우, 또는 DL 서브프레임 n 에서 PDSCH 가 수신되고 이 PDSCH 에 대한 HARQ ACK/NACK 정보가 PUCCH 를 통해서 UL 서브프레임 n+4 에서 전송되는 경우를 가정한다. 이 경우에, 임의의 DL 서브프레임에서 수신되는 전력제어명령이 어떤 상향링크 서브프레임에서 전송되는 PUSCH 또는 PUCCH 에 적용되는지가 결정될 수 있다. 예를 들어, DL 무선 프레임 0 의 DL 서브프레임 0 에서 수신되는 전력제어명령은 UL 자원 세트 1 (UL 무선 프레임 0 의 UL 서브프레임 0, 4, 8, 및 UL 무선 프레임 1 의 UL 서브프레임 2, ...)에 속하는 서브프레임에서 전송되는 PUSCH (또는 PUCCH 또는 SRS)에 적용될 수 있다. 또한, DL 무선 프레임 1 의 DL 서브프레임 0 에서 수신되는 전력제어명령은 UL 자원 세트 2 (UL 무선 프레임 0 의 UL 서브프레임 2, 6, 및 UL 무선 프레임 1 의 UL 서브프레임 0, 4, ...)에 속하는 서브프레임에서 전송되는 PUSCH (또는 PUCCH 또는 SRS)에 적용될 수 있다.
추가적으로, DL 서브프레임 세트와 소정의 연관관계를 가지는 UL 서브프레임 세트가 설정되고, 어떤 DL 서브프레임 세트 중 하나의 DL 서브프레임에서 수신된 전력제어명령을 해당 DL 서브프레임 세트에 대응하는 UL 서브프레임 세트에 속하는 UL 서브프레임들에 적용할 수 있다. 여기서, DL 서브프레임 세트는 기지국에 의해서 소정의 규칙에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, DL 서브프레임 세트는 기지국이 CSI 측정을 위해서 상위계층 신호(예를 들어, RRC 시그널링)를 통해서 설정한 DL 서브프레임들의 그룹에 해당할 수 있다. 예를 들어, 수신신호강도지시자(Received Signal Strength Indicator; RSSI)의 측정은 기존의 LTE 시스템에서는 모든 하향링크 서브프레임의 특정 OFDM 심볼(예를 들어, CRS 전송 심볼)에 대해서 수행되도록 정의되어 있으나, LTE-A 시스템에서는 간섭의 영향을 줄이기 위해서 참조신호수신품질(Reference Signal Received Quality; RSRQ)이 특정 하향링크 서브프레임들에 대해서만 측정되도록 상위계층 시그널링에 의해 지시되는 경우에, 해당 특정 서브프레임들의 모든 OFDM 심볼 상에서 RSSI 가 측정되도록 정의될 수 있다. 이와 같이, LTE-A 시스템에서는 특정 DL 서브프레임들(DL 서브프레임 세트)에 대해서 하향링크 CSI 측정을 하도록 설정될 수 있으므로, 구별되는 DL 서브프레임 세트가 설정될 수 있다. 이러한 DL 서브프레임 세트를 UL 서브프레임 세트에 소정의 연관관계에 기초하여 대응시킬 수 있다.
여기서, DL 서브프레임 세트와 UL 서브프레임 세트를 대응시키는 소정의 연관관계는, DL 서브프레임 n 과 UL 서브프레임 n+k 의 연관관계에 따를 수 있다. 예를 들어, 상기 소정의 연관관계는 DL 서브프레임 n 에서 UL 그랜트가 수신되고 UL 서브프레임 n+k 에서 해당 UL 그랜트에 의해 스케줄링되는 PUSCH 가 전송되는 관계일 수 있다. 또는, 상기 소정의 연관관계는, DL 서브프레임 n 에서 PDSCH 가 수신되고 UL 서브프레임 n+k 에서 해당 PDSCH 에 대한 HARQ ACK/NACK 정보가 전송되는 관계일 수 이다.
DL 서브프레임 세트와 소정의 연관관계를 가지는 UL 서브프레임 세트에 대해서 상향링크 자원-특정 전력 제어가 수행됨에 있어서, 하나의 상향링크 자원이 두 개 이상의 상향링크 자원 세트에 속해 있는 경우가 존재할 수 있다. 이러한 경우, 해당 상향링크 자원에 대한 전력 제어 명령은 그 상향링크 자원이 속한 두 개 이상의 상향링크 자원 세트 모두에 대해서 공통적으로 적용되도록 동작할 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같이 상향링크 자원 마다 간섭의 정도가 상이한 경우에는 상향링크 자원 세트 마다 별도로 전력제어명령을 적용하는 것이 바람직하지만, 만약 상향링크 자원 마다 간섭의 정도에 차이가 없거나 또는 간섭의 정도에 차이가 있더라도 필요에 의해서 모든 상향링크 자원(또는 자원 세트)에 대해서 공통적으로 전력제어명령을 적용하는 것이 필요할 수 있다.
이와 같은 공통적인 전력제어명령의 적용에 대한 본 발명의 다양한 예시들에 대해서 이하에서 설명한다.
예를 들어, 전력제어명령이 별도의 인덱스 포함하도록 설정하고, 해당 전력제어명령이 모든 상향링크 자원에 적용될지 또는 특정 상향링크 자원에 적용될지를 명시적으로 알려줄 수 있다. 이러한 인덱스는 자원-특정 전력 제어의 수행 여부를 알려주는 것으로 설정될 수 있다. 또는, 해당 전력제어명령이 적용될 특정 자원을 인덱스 형식으로 알려주되, 해당 모든 자원을 지시(indicate)하는 상태(state)를 추가적으로 정의하는 형태로 설정될 수도 있다.
다른 예시로서, 전술한 바와 같은 자원-특정 전력 제어 동작은, 전력제어명령이 단말-특정 탐색 공간(UE-specific search space) 상에서 전송되는 경우에만 적용되고, 그 외의 경우(즉, 전력제어명령이 공용 탐색 공간(common search space)에서 전송되는 경우)에는 상향링크 자원 세트와 무관하게 모든 상향링크 자원에 대해서 해당 전력제어명령이 적용되도록 할 수 있다. 다시 말하자면, 전력제어명령은 PDCCH 를 통해서 단말에게 전송될 수 있고, 전력제어명령이 전송되는 PDCCH 가 단말-특정 탐색 공간에서 상에서 검출되는 경우와 공용 탐색 공간에서 검출되는 경우에 따라 자원-특정 전력 제어 동작이 적용되거나 모든 자원에 대해 공통으로 전력 제어 동작이 수행되도록 설정할 수 있다. 여기서, 탐색 공간이란 단말이 각각의 DCI 포맷에 따른 PDCCH 후보들의 자원요소 상의 위치 및 크기를 상정하여 PDCCH 의 검출을 수행하는 자원요소 공간을 의미하며, 단말-특정 탐색 공간은 어떤 하나의 단말이 자신에 대한 PDCCH 를 탐색하는 공간을 의미하고, 공용 탐색 공간은 셀 내의 단말들에게 공통으로 적용되는 PDCCH 를 탐색하는 공간을 의미한다.
또 다른 예시로서, 상향링크 자원 세트는 반드시 모든 상향링크 자원에 대해서 설정되는 것은 아니며, 어떤 상향링크 자원 세트에도 속하지 않는 상향링크 자원이 존재할 수 있다. 이러한 경우, 전력제어명령이 어떠한 상향링크 자원 세트에도 속하지 않는 상향링크 자원에 대하여 적용되는 경우에, 해당 전력제어명령을 모든 상향링크 자원에 적용하는 것으로 동작할 수도 있다. 이 경우, 자원-특정 상향링크 전력 제어는 전력제어명령이 특정한 상향링크 자원 세트에 속하는 상향링크 자원에 대하여 적용되는 경우에만 수행될 수 있다.
또 다른 예시로서, DCI 포맷 3/3A와 같이 복수개의 단말들에 대한 전력제어명령이 하나의 PDCCH 를 통하여 그룹 형식으로 전송될 수 있으며, 이러한 경우에 모든 상향링크 자원에 대해서 해당 전력제어명령이 적용되는 것으로 동작할 수 있다. 이 경우, 자원-특정 상향링크 전력 제어는 전력제어명령이 하나의 단말에 대해서만 적용되는 경우에만 수행될 수 있다.
전술한 본 발명의 다양한 예시들에서는, 상향링크 전송 전력 제어가 서브프레임 단위(또는 서브프레임의 세트 단위)로 수행되는 것에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 다시 말하자면, 전술한 자원-특정 전력 제어 동작에서 '자원' 은 시간 자원, 주파수 자원 또는 시간 자원과 주파수 자원의 조합에 의하여 특정될 수 있다. 예를 들어, 소정의 시간 단위(하나 이상의 OFDM 심볼, 하나 이상의 슬롯 및/또는 하나 이상의 서브프레임 단위 등)와 소정의 주파수 단위(하나 이상의 부반송파, 하나 이상의 자원 블록, 하나 이상의 서브밴드 및/또는 하나 이상의 반송파(CC 또는 cell)) 중 하나 이상의 조합을 통해서 자원이 특정되고, 특정 자원에 대해서 전술한 바와 같이 상향링크 전력 제어 동작이 수행될 수 있다.
자원-특정 상향링크 전력 제어 동작에 전술한 다양한 예시들은, 각각 독립적으로 수행되거나 함께 조합으로 수행될 수 있다. 또한, 상향링크 전력 제어 파라미터들의 제공에 대한 전술한 다양한 예시들과 자원-특정 상향링크 전력 제어 동작에 대한 다양한 예시들은 각각 독립적으로 수행되거나 함께 조합으로 수행될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일례에 따른 상향링크 전력 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 13 에서 설명하는 상향링크 전력 제어 방법은 상향링크 자원 마다 (즉, 자원-특정으로) 별도의 전송전력제어(TPC) 정보가 적용되는 방안에 따른 기지국 및 단말의 동작에 대한 것이다.
단계 S1311 에서 기지국은 제 1 UL 자원 세트에 적용되는 제 1 TPC 정보를 단말에게 전송할 수 있다. 제 1 TPC 정보는 제 1 DL 자원 세트 중 하나의 DL 자원 상에서 단말에게 전송될 수 있다. 단계 S1321 에서 단말은 기지국으로부터 제 1 TPC 정보를 수신하고, 수신된 TPC 정보에 기초하여 제 1 UL 자원 세트에 적용될 상향링크 전송 전력을 결정할 수 있다. 이와 유사하게, 단계 S1312 에서 기지국은 제 2 UL 자원 세트에 적용되는 제 2 TPC 정보를 단말에게 전송할 수 있다. 제 2 TPC 정보는 제 2 DL 자원 세트 중 하나의 DL 자원 상에서 단말에게 전송될 수 있다. 단계 S1322 에서 단말은 기지국으로부터 제 2 TPC 정보를 수신하고, 수신된 TPC 정보에 기초하여 제 2 UL 자원 세트에 적용될 상향링크 전송 전력을 결정할 수 있다. 단말은 상향링크 전송 전력을 절대값 방식 또는 누적 방식으로 결정될 수 있다.
여기서, UL (또는 DL) 자원은 시간 영역의 자원 및 주파수 영역의 자원의 하나 이상에 의해 특정될 수 있다. 예를 들어, 소정의 시간 단위(하나 이상의 OFDM 심볼, 하나 이상의 슬롯 및/또는 하나 이상의 서브프레임 단위 등)와 소정의 주파수 단위(하나 이상의 부반송파, 하나 이상의 자원 블록, 하나 이상의 서브밴드 및/또는 하나 이상의 반송파(CC 또는 cell)) 중 하나 이상의 조합을 통해서 UL (또는 DL) 자원이 특정될 수 있다.
단계 S1323 에서 단말은 제 1 TPC 정보에 의해 결정된 전송 전력을 적용하여 제 1 UL 자원 세트 중 하나의 UL 자원 상에서 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 단계 S1313 에서 기지국은 단말로부터 제 1 UL 자원 세트 중 하나의 UL 자원 상에서 상향링크 신호를 수신할 수 있다. 이와 유사하게, 단계 S1324 에서 단말은 제 2 TPC 정보에 의해 결정된 전송 전력을 적용하여 제 2 UL 자원 세트 중 하나의 UL 자원 상에서 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 단계 S1314 에서 기지국은 단말로부터 제 2 UL 자원 세트 중 하나의 UL 자원 상에서 상향링크 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 상향링크 신호는 PUSCH를 통한 UL 데이터, PUCCH를 통한 UL 제어정보, 또는 SRS에 해당할 수 있다.
여기서, 제 1 및 제 2 UL 자원 세트가 어떤 시간-주파수 영역에 위치하는지, 또는 어떤 UL 자원이 제 1 또는 제 2 UL 자원 세트에 속하는지는, 기지국에 의하여 명시적으로 (예를 들어, 비트맵 방식 등으로) 지시될 수 있다.
또한, 제 1 (또는 제 2) TPC 정보가 제 1 (또는 제 2) UL 자원 세트에 적용된다는 것은 기지국에 의하여 명시적으로 지시될 수 있다. 또는, 제 1 (또는 제 2) TPC 정보가 제 1 (또는 제 2) UL 자원 세트에 적용된다는 것은, 제 1 (또는 제 2) DL 자원 세트와 제 1 (또는 제 2) UL 자원 세트의 대응관계에 기초해서 결정될 수도 있다. 예를 들어, 어떤 DL 자원 상에서 TPC 정보가 전송되면, 해당 DL 자원과 소정의 대응관계(UL 그랜트 수신 및 PUSCH 전송의 관계, 또는 PDSCH 수신 및 확인응답(acknowledgement) 정보 전송의 관계)에 있는 UL 자원에 대해서, 상기 DL 자원 상에서 전송되는 TPC 정보가 적용될 수 있다. 한편, DL 자원 세트의 설정은 CSI 측정을 위한 하향링크 서브프레임 그룹의 설정에 따를 수도 있다.
기본적으로는 각각의 UL 자원 별로 (즉, 자원-특정으로) TPC 정보가 적용되지만, 제 1 및 제 2 UL 자원 세트에 TPC 정보 적용의 우선순위가 설정되는 경우에는, 우선순위가 높은 UL 상향링크 자원 세트에 대한 TPC 정보가 나머지 UL 자원 세트에 대하여도 적용될 수 있다. 이러한 우선순위는 기지국에 의해서 미리 지정될 수도 있고, UL 자원의 인덱스(예를 들어, RB 인덱스)가 낮을수록 높은 우선순위를 가지는 것으로 결정될 수도 있다.
또한, 제 1 (또는 제 2) TPC 정보는 상위계층 신호(예를 들어, RRC 시그널링) 또는 물리계층 신호(예를 들어, PDCCH를 통한 제어 정보)를 통하여 단말에게 제공될 수 있다.
이와 같이 UL 자원-특정으로 전송 전력을 제어하는 방법은, UL 자원 마다 이웃 셀로부터의 간섭 레벨이 상이한 경우에 (즉, 제 1 UL 자원 세트에서의 이웃 셀의 간섭 레벨과 제 2 UL 자원 세트에서의 이웃 셀의 간섭 레벨이 상이한 경우에) 정확하고 효율적인 상향링크 전송을 위해서 사용될 수 있다.
도 13 과 관련하여 설명한 본 발명의 상향링크 전력 제어 방법에 있어서, 전술한 본 발명의 다양한 실시예들에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예들을 설명함에 있어서, 하향링크 전송 주체는 주로 기지국을 예로 들어 설명하였고, 상향링크 전송 주체는 주로 단말을 예로 들어 설명하지만, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 중계기가 단말로의 하향링크 전송 주체가 되거나 단말로부터의 상향링크 수신 주체가 되는 경우, 또는 중계기가 기지국으로의 상향링크 전송 주체가 되거나 기지국으로부터의 하향링크 수신 주체가 되는 경우에도 본 발명의 다양한 실시예를 통하여 설명한 본 발명의 원리가 동일하게 적용될 수 있다.
도 14 는 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 14를 참조하여 본 발명에 따른 기지국 장치(1410)는, 수신모듈(1411), 전송모듈(1412), 프로세서(1413), 메모리(1414) 및 복수개의 안테나(1415)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1415)는 MIMO 송수신을 지원하는 기지국 장치를 의미한다. 수신모듈(1411)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1412)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1413)는 기지국 장치(1410) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치(1410)는 상향링크 자원-특정으로 전송 전력 제어 정보를 전송하도록 구성될 수 있다. 기지국 장치(1410)의 프로세서(1413)는, 전송 모듈(1412)을 통하여 단말에게 제 1 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 1 전송 전력 제어 정보를 전송하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1413)는, 전송 모듈(1412)을 통하여 상기 단말에게 제 2 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 2 전송 전력 제어 정보를 전송하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1413)는, 수신 모듈(1411)을 통하여, 상기 제 1 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 1 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 전송되는 상향링크 신호를 상기 단말로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1413)는, 수신 모듈(1411)을 통하여, 상기 제 2 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 2 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 전송되는 상향링크 신호를 상기 단말로부터 수신하도록 구성될 수 있다.
기지국 장치(1410)의 프로세서(1413)는 그 외에도 기지국 장치(1410)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1414)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
도 14를 참조하여 본 발명에 따른 단말 장치(1420)는, 수신모듈(1421), 전송모듈(1422), 프로세서(1423), 메모리(1424) 및 복수개의 안테나(1425)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1425)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신모듈(1421)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1422)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1423)는 단말 장치(1420) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(1420)는 상향링크 자원-특정으로 적용되는 전송 전력 제어 정보에 따라서 상향링크 전송을 수행하도록 구성될 수 있다. 단말 장치(1420)의 프로세서(1423)는, 수신 모듈(1421)을 통하여 기지국으로부터 제 1 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 1 전송 전력 제어 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1423)는, 수신 모듈(1421)을 통하여 상기 기지국으로부터 제 2 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 2 전송 전력 제어 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1423)는, 전송 모듈(1422)을 통하여 상기 기지국으로 상기 제 1 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 1 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 상향링크 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1423)는, 전송 모듈(1422)을 통하여 상기 기지국으로 상기 제 2 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 2 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 상향링크 신호를 전송하도록 구성될 수 있다.
단말 장치(1420)의 프로세서(1423)는 그 외에도 단말 장치(1420)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1424)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
위와 같은 기지국 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
또한, 도 14에 대한 설명에 있어서 기지국 장치(1410)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(1420)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
산업상 이용가능성
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템의 기지국에서 상향링크 전송 전력 제어 정보를 전송하는 방법으로서,
    단말에게 제 1 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 1 전송 전력 제어 정보를 전송하는 단계;
    상기 단말에게 제 2 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 2 전송 전력 제어 정보를 전송하는 단계;
    상기 제 1 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 1 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 전송되는 상향링크 신호를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 및
    상기 제 2 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 2 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 전송되는 상향링크 신호를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함하는, 전송 전력 제어 정보 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전송 전력 제어 정보가 각각 적용되는 상기 제 1 및 제 2 상향링크 자원 세트는,
    상기 기지국에 의해서 명시적으로 지시되거나, 또는
    상기 제 1 전송 전력 제어 정보가 전송되는 제 1 하향링크 자원 세트 중 하나의 하향링크 자원과 상기 제 1 상향링크 자원 세트 중 하나의 상향링크 자원의 대응 관계, 및 상기 제 2 전송 전력 제어 정보가 전송되는 제 2 하향링크 자원 세트 중 하나의 하향링크 자원과 상기 제 2 상향링크 자원 세트 중 하나의 상향링크 자원의 대응 관계에 의해서 결정되는, 전송 전력 제어 정보 전송 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전송 전력 제어 정보가 전송되는 제 1 하향링크 자원 세트 중 하나의 하향링크 자원과 상기 제 1 상향링크 자원 세트 중 하나의 상향링크 자원의 대응 관계는, 상기 제 1 하향링크 자원 세트에 속한 하향링크 자원에서 전송되는 상향링크 그랜트 정보가 상기 제 1 상향링크 자원 세트에 속한 상향링크 자원 상에서의 상향링크 데이터 전송을 스케줄링하는 관계이거나, 또는, 상기 제 1 하향링크 자원 세트에 속한 하향링크 자원에서 전송되는 하향링크 데이터에 대한 확인응답(acknowledgement) 정보가 상기 제 1 상향링크 자원 세트에 속한 상향링크 자원에서 전송되는 관계이고,
    상기 제 2 전송 전력 제어 정보가 전송되는 제 2 하향링크 자원 세트 중 하나의 하향링크 자원과 상기 제 2 상향링크 자원 세트 중 하나의 상향링크 자원의 대응 관계는, 상기 제 2 하향링크 자원 세트에 속한 하향링크 자원에서 전송되는 상향링크 그랜트 정보가 상기 제 2 상향링크 자원 세트에 속한 상향링크 자원 상에서의 상향링크 데이터 전송을 스케줄링하는 관계이거나, 또는 상기 제 2 하향링크 자원 세트에 속한 하향링크 자원에서 전송되는 하향링크 데이터에 대한 확인응답(acknowledgement) 정보가 상기 제 2 상향링크 자원 세트에 속한 상향링크 자원에서 전송되는 관계인, 전송 전력 제어 정보 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 상향링크 자원 세트에 대한 전송 전력 제어 정보 적용의 우선순위가 설정되고,
    상기 우선순위가 높은 상향링크 자원 세트에 대한 전송 전력 제어 정보가 나머지 상향링크 자원 세트에 대하여도 적용되는, 전송 전력 제어 정보 전송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전송 전력 제어 정보는,
    물리상향링크공유채널(PUSCH), 물리상향링크제어채널(PUCCH) 또는 사운딩참조신호(SRS)에 대한 전송 전력 제어 정보를 포함하는, 전송 전력 제어 정보 전송 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 상향링크 자원 세트에서의 이웃 셀로부터의 간섭의 레벨과 상기 제 2 상향링크 자원 세트에서의 이웃 셀로부터의 간섭의 레벨이 상이한, 전송 전력 제어 정보 전송 방법.
  7. 무선 통신 시스템의 단말에서 상향링크 전송을 수행하는 방법으로서,
    기지국으로부터 제 1 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 1 전송 전력 제어 정보를 수신하는 단계;
    상기 기지국으로부터 제 2 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 2 전송 전력 제어 정보를 수신하는 단계;
    상기 기지국으로 상기 제 1 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 1 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 상향링크 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 기지국으로 상기 제 2 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 2 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 상향링크 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 상향링크 전송 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전송 전력 제어 정보가 각각 적용되는 상기 제 1 및 제 2 상향링크 자원 세트는,
    상기 기지국에 의해서 명시적으로 지시되거나, 또는
    상기 제 1 전송 전력 제어 정보가 전송되는 제 1 하향링크 자원 세트 중 하나의 하향링크 자원과 상기 제 1 상향링크 자원 세트 중 하나의 상향링크 자원의 대응 관계, 및 상기 제 2 전송 전력 제어 정보가 전송되는 제 2 하향링크 자원 세트 중 하나의 하향링크 자원과 상기 제 2 상향링크 자원 세트 중 하나의 상향링크 자원의 대응 관계에 의해서 결정되는, 상향링크 전송 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 전송 전력 제어 정보가 전송되는 제 1 하향링크 자원 세트 중 하나의 하향링크 자원과 상기 제 1 상향링크 자원 세트 중 하나의 상향링크 자원의 대응 관계는, 상기 제 1 하향링크 자원 세트에 속한 하향링크 자원에서 전송되는 상향링크 그랜트 정보가 상기 제 1 상향링크 자원 세트에 속한 상향링크 자원 상에서의 상향링크 데이터 전송을 스케줄링하는 관계이거나, 또는, 상기 제 1 하향링크 자원 세트에 속한 하향링크 자원에서 전송되는 하향링크 데이터에 대한 확인응답(acknowledgement) 정보가 상기 제 1 상향링크 자원 세트에 속한 상향링크 자원에서 전송되는 관계이고,
    상기 제 2 전송 전력 제어 정보가 전송되는 제 2 하향링크 자원 세트 중 하나의 하향링크 자원과 상기 제 2 상향링크 자원 세트 중 하나의 상향링크 자원의 대응 관계는, 상기 제 2 하향링크 자원 세트에 속한 하향링크 자원에서 전송되는 상향링크 그랜트 정보가 상기 제 2 상향링크 자원 세트에 속한 상향링크 자원 상에서의 상향링크 데이터 전송을 스케줄링하는 관계이거나, 또는 상기 제 2 하향링크 자원 세트에 속한 하향링크 자원에서 전송되는 하향링크 데이터에 대한 확인응답(acknowledgement) 정보가 상기 제 2 상향링크 자원 세트에 속한 상향링크 자원에서 전송되는 관계인, 상향링크 전송 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 상향링크 자원 세트에 대한 전송 전력 제어 정보 적용의 우선순위가 설정되고,
    상기 우선순위가 높은 상향링크 자원 세트에 대한 전송 전력 제어 정보가 나머지 상향링크 자원 세트에 대하여도 적용되는, 상향링크 전송 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전송 전력 제어 정보는,
    물리상향링크공유채널(PUSCH), 물리상향링크제어채널(PUCCH) 또는 사운딩참조신호(SRS)에 대한 전송 전력 제어 정보를 포함하는, 상향링크 전송 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 상향링크 자원 세트에서의 이웃 셀로부터의 간섭의 레벨과 상기 제 2 상향링크 자원 세트에서의 이웃 셀로부터의 간섭의 레벨이 상이한, 상향링크 전송 방법.
  13. 무선 통신 시스템에서 상향링크 전송 전력 제어 정보를 전송하는 기지국으로서,
    단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
    상기 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 전송 모듈을 통하여 상기 단말에게 제 1 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 1 전송 전력 제어 정보를 전송하고;
    상기 전송 모듈을 통하여 상기 단말에게 제 2 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 2 전송 전력 제어 정보를 전송하고;
    상기 수신 모듈을 통하여, 상기 제 1 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 1 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 전송되는 상향링크 신호를 상기 단말로부터 수신하고;
    상기 수신 모듈을 통하여, 상기 제 2 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 2 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 전송되는 상향링크 신호를 상기 단말로부터 수신하도록 구성되는, 전송 전력 제어 정보 전송 기지국.
  14. 무선 통신 시스템에서 상향링크 전송을 수행하는 단말로서,
    기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
    상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 수신 모듈을 통하여 상기 기지국으로부터 제 1 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 1 전송 전력 제어 정보를 수신하고;
    상기 수신 모듈을 통하여 상기 기지국으로부터 제 2 상향링크 자원 세트에 적용되는 제 2 전송 전력 제어 정보를 수신하고;
    상기 전송 모듈을 통하여 상기 기지국으로 상기 제 1 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 1 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 상향링크 신호를 전송하고;
    상기 전송 모듈을 통하여 상기 기지국으로 상기 제 2 전송 전력 제어 정보에 기초한 상향링크 전송 전력으로 제 2 상향링크 자원 세트 중 하나 이상의 상향링크 자원을 통하여 상향링크 신호를 전송하도록 구성되는, 상향링크 전송 단말.
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