KR102491936B1

KR102491936B1 - 상향링크 송신 전력을 제어하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102491936B1
Application number: KR1020160120963A
Authority: KR
Inventors: 김대익; 나지현
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2016-04-01
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2023-01-27
Also published as: KR20170114234A

Abstract

기지국이 이동 단말의 상향링크 송신 전력을 제어하는 방법이 제공된다. 상기 기지국은, 상기 이동 단말로부터, 상기 이동 단말의 가용 송신 전력량을 수신한다. 상기 기지국은, 상기 가용 송신 전력량에 기초해, 상기 이동 단말의 현재 위치에 대응하는 타겟 채널 품질 값을 결정한다. 상기 기지국은, 상기 이동 단말로부터 수신되는 상향링크 데이터 채널을 이용해, 수신 채널 품질 값을 결정한다. 그리고 상기 기지국은, 상기 타겟 채널 품질 값과 상기 수신 채널 품질 값 간의 차이를 이용해, 송신 전력 제어(TPC: transmit power control)를 결정한다.

Description

상향링크 송신 전력을 제어하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING UPLINK TRANSMISSION POWER}

본 발명은 LTE(long term evolution) 기반의 소형셀(small cell) 기지국 시스템에서 이동 단말의 상향링크(uplink) 송신 전력을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

무선 통신 시스템에서 상향링크 전력 제어(uplink power control)는 이동 단말의 송신 파워를 최적으로 제어하는 기술이다. 상향링크 전력 제어는 기지국이 필요로 하는 일정 수준의 수신 채널 품질(예, received SINR(signal-to-interference plus noise ratio), received SNR(signal to noise ratio) 등)의 유지, 이웃 기지국과의 간섭(interference)의 최소화, 및 이동 단말의 배터리 수명의 최대화를 위한 것이다. 상향링크 전력 제어는 무선 자원 관리(RRM: radio resource management)의 주요 요소이다.

이러한 전력 제어는 이웃셀에 대한 간섭을 최소화하면서 경로 손실(path loss), 및 쉐도잉(shadowing) 등을 포함하는 무선 채널 상태를 고려하여 최적화되어야 한다.

이를 위해, LTE에는 PUSCH(physical uplink shared channel) 및 PUCCH(physical uplink control channel) 채널에 대해 개루프(open-loop) 전력 제어와 폐루프(closed-loop) 전력 제어가 정의되어 있다.

한편, 송신 전력이 이동 단말이 송신할 수 있는 최대 전력을 초과하면, 기지국의 PUSCH 수신 성능이 떨어지며 상향링크 성능의 저하와 함께 이동 단말의 배터리 소모가 극심해진다. 따라서, 송신 전력이 이동 단말이 송신할 수 있는 최대 전력을 초과하지 않도록 하여 이동 단말의 배터리 소모를 줄이는 방법이 필요하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기지국에 의해 요구되는 수신 전력이 유지되면서 이동 단말의 배터리 소모가 최소화되도록, 전력을 제어하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, LTE 기반의 소형셀 기지국 시스템에서 상향링크 송신 전력을 제어하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기지국이 이동 단말의 상향링크 송신 전력을 제어하는 방법이 제공된다. 상기 기지국의 제어 방법은, 상기 이동 단말로부터, 상기 이동 단말의 가용 송신 전력량을 수신하는 단계; 상기 가용 송신 전력량에 기초해, 상기 이동 단말의 현재 위치에 대응하는 타겟 채널 품질 값을 결정하는 단계; 상기 이동 단말로부터 수신되는 상향링크 데이터 채널을 이용해, 수신 채널 품질 값을 결정하는 단계; 및 상기 타겟 채널 품질 값과 상기 수신 채널 품질 값 간의 차이를 이용해, 송신 전력 제어(TPC: transmit power control)를 결정하는 단계를 포함한다.

상기 가용 송신 전력량을 수신하는 단계는, 상기 가용 송신 전력량을 나타내는 전력 헤드룸 보고(PHR: power headroom report)를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 가용 송신 전력량에 기초해 상기 타겟 채널 품질 값을 결정하는 단계는, 상기 이동 단말의 현재 위치에 대응하는 경로 손실을 얼마만큼 보상하는 지를 나타내는 제1 값이 1 보다 작은 경우에, 상기 PHR을 이용해 상기 경로 손실을 유추하는 단계; 및 상기 유추된 경로 손실에 따라 상기 타겟 채널 품질 값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 수신 채널 품질 값을 결정하는 단계는, 상기 상향링크 데이터 채널에 대해 측정되는 제1 채널 품질 값을 평탄화(smoothing)하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 평탄화하는 단계는, 이동 평균 필터(moving average filter)인 지수 필터(exponential filter)를 통해, 상기 제1 채널 품질 값을 평탄화하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 지수 필터를 통해 상기 제1 채널 품질 값을 평탄화하는 단계는, 상기 기지국이 랜덤 접속(Random Access)을 위해 최초로 수신하는 M3 메시지에 대한 제2 채널 품질 값을, 상기 지수 필터를 위한 초기값으로써 사용하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 TPC를 결정하는 단계는, 상기 타겟 채널 품질 값과 상기 TPC의 갱신을 위한 갱신 주기 동안에 결정되는 상기 수신 채널 품질 값 간의 제1 차이를 제1 시점에 계산하는 단계; 및 상기 제1 차이에 기초해 TPC 커맨드를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 갱신 주기는 무선 채널 환경에 따라 변경될 수 있다.

상기 제1 차이에 기초해 상기 TPC 커맨드를 결정하는 단계는, 상기 제1 시점 이후부터 다음의 갱신 주기가 종료되는 시점까지는, 상기 타겟 채널 품질 값과 상기 수신 채널 품질 값 간의 차이를 0으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기지국의 제어 방법은, 상기 가용 송신 전력량과 상기 이동 단말의 현재 위치에 기초해, 상기 이동 단말에게 할당할 수 있는 자원 블록(resource block)의 최대 개수를 결정하는 단계; 및 상기 최대 개수 보다 적은 개수의 자원 블록을 상기 이동 단말에게 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 기지국은 소형셀 기지국일 수 있다.

상기 타겟 채널 품질 값과 상기 수신 채널 품질 값은 SINR(signal-to-interference plus noise ratio) 및 SNR(signal to noise ratio) 중 하나일 수 있다.

상기 상향링크 데이터 채널은 PUSCH(physical uplink shared channel)일 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 이동 단말이 상향링크 송신 전력을 제어하는 방법이 제공된다. 상기 이동 단말의 제어 방법은, 기지국에게, 상기 이동 단말의 가용 송신 전력량을 송신하는 단계; 상기 기지국에게, 상향링크 데이터 채널을 송신하는 단계; 및 상기 이동 단말의 경로 손실을 얼마만큼 보상하는 지를 나타내는 제1 값 및 상기 가용 송신 전력량에 기초하는 타겟 채널 품질 값과 상기 상향링크 데이터 채널에 대한 수신 채널 품질 값 간의 차이를 통해 결정되는 송신 전력 제어(TPC: transmit power control)를, 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함한다.

상기 이동 단말의 제어 방법은, 상기 이동 단말에게 할당될 수 있는 자원 블록(resource block)의 최대 개수 보다 적은 개수의 자원 블록을 상기 기지국으로부터 할당받는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 최대 개수는 상기 가용 송신 전력량과 상기 이동 단말의 경로 손실에 기초해 결정될 수 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 기지국이 제공된다. 상기 기지국은, 메모리; 및 상기 메모리와 연결되며, 이동 단말의 전력 헤드룸 보고(PHR: power headroom report)에 기초해 상기 이동 단말의 경로 손실에 대응하는 타겟 채널 품질 값을 결정하는 프로세서를 포함한다.

상기 프로세서는, 상기 이동 단말의 PUSCH(physical uplink shared channel)을 통해 결정되는 수신 채널 품질 값과 상기 타겟 채널 품질 값 간의 차이를 이용해, 상기 이동 단말을 위한 송신 전력 제어(TPC: transmit power control) 커맨드를 결정할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 PHR 및 상기 이동 단말의 경로 손실에 기초해 상기 이동 단말에게 할당할 수 있는 자원 블록(resource block)의 최대 개수를 결정하고, 상기 최대 개수 보다 적은 개수의 자원 블록을 상기 이동 단말에게 할당할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, LTE 기반의 소형셀 기지국 시스템에서 상향링크 송신 전력을 제어할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 이동 단말에 의해 보고되는 PHR(power headroom report)를 기반으로, 기지국에 의해 요구되는 수신 타겟 SNR(또는 수신 타겟 SINR)을 결정할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 이동 단말로부터 수신되는 PUSCH의 SNR(또는 SINR)을 평탄화하여 수신 SNR(또는 수신 SINR)을 결정할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 주기적으로 수행되는 TCP 맵퍼(mapper)를 통해, 타겟 SNR(또는 타겟 SINR)과 평탄화된 수신 SNR(또는 평탄화된 수신 SINR) 간의 차이를 기반으로 TPC(transmit power control) 커맨드를 결정할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 이동 단말에 의해 보고되는 PHR을 기반으로 현재 이동 단말의 남은 전력을 추정하여, 최대로 할당할 수 있는 PRB(physical resource block)를 결정할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 상향링크 스케줄러를 통해 최대 PRB 보다 적은 PRB를 할당함으로써, 기지국에 의해 요구되는 수신 전력을 유지하면서 이동 단말의 배터리 소모를 최소화할 수 있다.

도 1은 개루프(open-loop) 전력 제어의 개념을 나타내는 도면이다.
도 2는 폐루프(closed-loop) 전력 제어의 개념을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 상향링크 폐루프 전력 제어 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 이동 단말의 경로 손실에 기반한 타겟 SINR(또는 타겟 SNR)을 결정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 컨벤셔널 전력 제어(conventional power control)가 사용되는 경우에 측정된 SNR을 나타내는 도면이다.
도 6은 부분 전력 제어(fractional power control)가 사용되는 경우에 측정된 SNR을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 무선기기(또는 통신노드)를 나타내는 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.

또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.

또한 본 명세서에서, 이동 단말(mobile terminal)은, 단말(terminal), 이동국(mobile station), 진보된 이동국(advanced mobile station), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station), 가입자국(subscriber station), 휴대 가입자국(portable subscriber station), 접근 단말(access terminal), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 단말, 이동국, 진보된 이동국, 고신뢰성 이동국, 가입자국, 휴대 가입자국, 접근 단말, 사용자 장비 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

또한 본 명세서에서, 기지국(base station, BS)은, 진보된 기지국(advanced base station), 고신뢰성 기지국(high reliability base station), 노드B(node B, NB), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB, eNB), 접근점(access point), 무선 접근국(radio access station), 송수신 기지국(base transceiver station), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station), 리피터, 매크로 셀 기지국, 소형 셀 기지국 등을 지칭할 수도 있고, 기지국, 진보된 기지국, HR-BS, 노드B, eNodeB, 접근점, 무선 접근국, 송수신 기지국, MMR-BS, 중계기, 고신뢰성 중계기, 리피터, 매크로 셀 기지국, 소형 셀 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

도 1은 개루프(open-loop) 전력 제어의 개념을 나타내는 도면이다.

개루프 전력 제어 방법에서, 기지국은 레퍼런스 신호(reference signal)를 이동 단말에게 송신한다(S10).

이동 단말은 기지국에 의해 송신되는 레퍼런스 신호의 수신 전력을 측정한다(S11).

이동 단말은 상기 측정 후에 경로 손실(path loss)을 계산(추정)한다(S12).

이동 단말은 해당 이동 단말에 설정(configured)된 개루프 전력 제어 값에 기초해 송신 전력을 결정(계산)한다(S13).

이동 단말은 결정된 송신 전력에 기초해 메시지를 기지국에게 송신한다(S14, S15). 이 때, 기지국은 어떠한 피드백도 수행하지 않기 때문에, 이러한 전력 제어를 개루프 전력 제어라 한다.

도 2는 폐루프(closed-loop) 전력 제어의 개념을 나타내는 도면이다.

폐루프 전력 제어 방법에서, 기지국은 레퍼런스 신호를 이동 단말에게 송신한다(S10).

이동 단말은 기지국에 의해 송신되는 레퍼런스 신호의 수신 전력을 측정한다(S21).

이동 단말은 경로 손실을 계산(추정)한다(S22).

이동 단말은 해당 이동 단말에 설정된 폐루프 전력 제어 값에 기초해 송신 전력을 결정(계산)한다(S23).

이동 단말은 결정된 송신 전력에 기초해 메시지를 기지국에게 송신한다(S25, S26).

한편, 폐루프 전력 제어 방법에서, 개루프 전력 제어 방법과 다르게, 기지국이 이동 단말로부터 메시지를 수신하는 경우에, 이동 단말에게 송신 전력 조정을 명령한다. 구체적으로, 기지국은 수신 전력과 기지국에 의해 요구되는 타겟 전력 간의 차이를 보정하기 위해서, 송신 전력 제어(TPC: transmit power control) 커맨드를 이동 단말에게 송신할 수 있다(S27).

이동 단말은 TPC 커맨드를 수신하는 경우에, TPC 커맨드가 지시(indicate)하는 전력 오프셋(power offset) 만큼 송신 전력을 보정하여, 송신 전력을 결정한다(S24).

이동 단말은 S24 과정에 의해 결정된 송신 전력에 기초해 메시지를 기지국에게 송신한다(S25, S26).

이를 통해, 기지국은 기지국에 의해 요구되는 수신 타겟 전력을 유지할 수 있다.

폐루프 전력 제어 방법에서, 기지국은 TPC 커맨드를 결정하기 위해 필요한 이동 단말의 송신 전력과 경로 손실을 알 수 없다. 따라서, TPC 커맨드를 효율적으로 결정하는 방법이 필요하다.

한편, 이동 단말의 PUSCH 송신 전력은 아래의 수학식 1과 같이 결정된다.

수학식 1에서, P_CMAX는 이동 단말이 송신할 수 있는 최대 전력을 나타내며, 23±2[dBm]의 값을 가지며, 기지국에 의해 설정된다. 일반적으로 P_CMAX는 23[dBm]로 설정된다.

수학식 1에서, M_PUSCH는 PUSCH를 통해 송신되는 PRB(physical resource block)의 개수를 나타낸다.

수학식 1에서, P_{0_} _PUSCH 는 기지국에 의해 요구되는 수신 전력 스펙트럼 밀도(PSD: power spectral density)를 나타내는 파라미터이다. P₀ _{_} _PUSCH 는 P_{0_} _nominal와 P_{0_UE}로 구성된다. 즉, P_{0_} _PUSCH= P_{0_} _nominal+P_{0_} _UE 이다.

P_{0_} _nominal 은 셀 특정(cell-specific)한 값을 가지며, 셀 내의 모든 이동 단말에게 동일하게 적용된다.

P_{0_} _UE은 이동 단말 별 송신 전력 설정과 경로 손실 추정 오류(path loss estimation error)에 의해 발생하는 오차를 보상하기 위한 것이다.

P_{0_} _nominal은 [-126, 24] dBm 값을 가진다.

P_{0_} _UE는 [-8, 7] dB 값을 가진다.

그리고 P_{0_} _PUSCH는 아래의 수학식 2와 같이 계산된다.

수학식 2에서, α는 경로 손실을 얼마만큼 보상해서 신호를 송신할 것인가의 정도를 나타내는 보상 인자(compensation factor)를 나타내고, SINR₀은 α=1인 경우에 기지국에 의해 요구되는 타겟 수신 SINR을 나타내고, P_n은 PRB 당 노이즈 전력(noise power)을 나타내고, P_CMAX는 이동 단말의 최대 송신 전력을 나타내고, M₀는 기준 송신 PRB 개수를 나타내며 일반적으로 1로 설정될 수 있다.

수학식 1의 α·PL에서, PL은 이동 단말에 의해 추정된 경로 손실을 나타낸다. α는 경로 손실 모두를 보상해서 신호를 송신할 것이지, 경로 손실 일부만을 보상해서 신호를 송신할 것인지를 나타낸다. 구체적으로, α는 {0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1} 중에 하나의 값을 가질 수 있으며, 기지국에 의해 설정될 수 있다.

수학식 1에서, Δ_TF는 고속 페이딩(fast fading)에 대응하기 위한 파라미터이다. 구체적으로, 무선기기(예, 이동 단말)가 Δ_TF 가 설정된 상태에서 신호를 송신하는 경우에, 할당된 MCS(modulation and coding scheme)에 따라 송신 전력을 추가적으로 보상할 수 있다. 이를 통해, MCS가 바뀔 때 마다 송신 PSD가 변경될 수 있다. Δ_TF는 {disable, enable}로 설정되며, 무선기기(예, 이동 단말)는 Δ_TF의 설정에 따라서 MCS에 따른 송신 전력 보상을 온/오프(on/off) 할 수 있다.

수학식 1에서, f(Δ_TPC)은 수신 PSD를 일정하게 유지하기 위하여 사용된다. 구체적으로, 무선기기(예, 기지국)가 이동 단말에게 자원을 할당하여 DCI(downlink control information)를 송신하거나 전력제어의 목적으로 DCI를 송신하는 경우에, 무선기기(예, 기지국)는 이전에 수신된 PUSCH의 수신 전력과 기지국에 의해 요구되는 수신 타겟 전력의 차이를 기준으로 TPC 커맨드를 생성할 수 있다. 그리고 무선기기(예, 기지국)는 생성된 TPC 커맨드를 해당 DCI에 포함시켜 전송함으로써, 무선기기(예, 이동 단말)의 송신 전력을 보정할 수 있다.

TPC 커맨드는 누적(accumulated) 방법 또는 절대(absolute) 방법을 통해 결정될 수 있다. 구체적으로, TPC 커맨드는 아래의 표 1(Mapping of TPC command field in DCI format 0/3/4)과 표 2(Mapping of TPC command field in DCI format 3A)를 따른다. 누적 방법 또는 절대 방법은 무선기기(예, 기지국)에 의해 설정된다. 누적 방법은 무선기기(예, 이동 단말)가 TPC 커맨드를 수신할 때마다 보상해야 하는 전력 값을 지속적으로 누적하는 방법이다. 절대 방법은 누적 방법과 다르게, 무선기기(예, 이동 단말)가 한번만 보상 값을 송신 전력에 적용하는 방법이다.

TPC command field in DCI format 0/3/4	Accumulated δ_PUSCH,c [dB]	Absolute δ_PUSCH,c [dB] only DCI format 0/4
0	-1	-4
1	0	-1
2	1	1
3	3	4

TPC command field in DCI format 3A	Accumulated δ_PUSCH,c [dB]
0	-1
1	1

표 1 및 표 2에서, δ_PUSCH,c는

를 나타낸다. 표 1 및 표 2에서,

는 TPC 커맨드 지시 인자에 따라 실제 보상되어야 하는 송신 전력을 나타낸다. 예를 들면, 0의 값을 가지는 TPC 커맨드는 송신 신호의 PSD를 -1dB 만큼 낮추라는 것을 의미한다.

수학식 1에서의 이동 단말의 PUSCH 송신 전력을 고려하면, TPC 커맨드를 효율적으로 결정하는 방법이 필요하다. 이를 통해, 이동 단말의 현재 위치에서의 경로 손실을 모르는 상태에서도, 기지국에 의해 요구되는 수신 SNR(또는 수신 SINR)이 맞추어질 수 있다.

또한, 이동 단말의 배터리 소모를 줄이기 위해, 송신 전력은 P_CMAX를 넘지 않아야 한다. 만약, 송신 전력이 P_CMAX를 넘으면, 기지국의 PUSCH 수신 성능이 떨어지고, 결국에는 상향링크 성능의 저하와 함께 이동 단말의 배터리 소모가 극심해진다.

이하에서는 LTE 기반의 소형셀 기지국 시스템에서 상향링크 폐루프 전력 제어를 수행하는 방법, 즉 상향링크 송신 전력을 제어하는 방법에 대하여 설명한다.

무선기기(예, 소형셀 기지국)는 이동 단말로부터, 이동 단말의 가용 송신 전력량을 나타내는 PHR(power headroom report)을 수신한다. 그리고 무선기기(예, 소형셀 기지국)는 수신된 PHR에 기초해, 이동 단말의 현재 위치에 대하여(이동 단말의 현재 위치 또는 경로 손실에 대응하여) 요구되는 타겟 SNR(또는 타겟 SINR)을 결정한다. 본 명세서에서는, 채널 품질 정보가 SNR 또는 SINR인 경우를 예로 들어, 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 명세서에서, 채널 품질 정보가 SNR인 경우를 위해 기술된 내용은 채널 품질 정보가 SINR인 경우에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있으며, 그 반대도 마찬가지이다. 하지만 이는 예시일 뿐이며, 채널 품질 정보가 SNR 또는 SINR이 아닌 경우에도 본 발명의 실시예는 적용될 수 있다.

무선기기(예, 소형셀 기지국)는 이동 단말로부터 상향링크 데이터 채널(예, PUSCH)를 수신하고, 이를 통해 측정되는 수신 SNR(수신 SINR)에 필터를 적용하여 평탄화(smoothing)된 수신 SNR(또는 수신 SINR)을 결정한다.

무선기기(예, 소형셀 기지국)는 주기적으로 결정되는 타겟 SNR(또는 타겟 SINR)과 평탄화된 수신 SNR(또는 평탄화된 수신 SNR) 간의 차이를 구하고, 상기 차이에 기초해 TPC 커맨드를 TPC 맵퍼(mapper)를 통해 결정한다.

무선기기(예, 소형셀 기지국)는 이동 단말로부터 PHR을 수신하고, PHR과 이동 단말의 현재 위치(또는 경로 손실)에 기초해 이동 단말에게 할당할 수 있는 최대 PRB 개수를 결정한다.

무선기기(예, 소형셀 기지국)는 상향링크 스케줄러의 스케줄링 시에 최대 PRB 개수보다 적은 개수의 PRB를 이동 단말에게 할당한다.

무선기기(예, 소형셀 기지국)는 TPC 맵퍼를 통해 결정된 TPC 커맨드를 이동 단말에게 송신한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 상향링크 폐루프 전력 제어 방법을 나타내는 도면이다.

도 3에 예시된 바와 같이, 상향링크 폐루프 전력 제어를 위하여, 타겟 SINR(또는 타겟 SNR)을 결정하는 절차(S100), M_max를 결정하는 절차(S110), SINR 필터(또는 SNR 필터)를 위한 초기값을 결정하는 절차(S120), SINR 필터(또는 SNR 필터)를 사용하는 절차(S130), TPC 커맨드를 결정하는 절차(S140), 그리고 스케줄링 절차(S150)가 수행된다.

먼저, 타겟 SINR(또는 타겟 SNR)을 결정하는 절차(S100)에 대해서 설명한다.

무선기기(예, 소형셀 기지국)는 이동 단말로부터 PHR를 수신할 때마다, 수신된 PHR 값과 α 값을 기준으로, 이동 단말을 위한 타겟 SINR(또는 타겟 SNR)을 결정한다.

타겟 SINR(또는 타겟 SNR)은 경로 손실을 얼마만큼 보상할지를 결정하기 위한 α 값과 이동 단말의 경로 손실에 따라 달라진다. 여기서, 이동 단말의 경로 손실은 이동 단말의 현재 위치에 대응할 수 있다.

α=1인 경우에, 무선기기(예, 소형셀 기지국)는 이동 단말의 경로 손실에 관계없이 일정한 수신 전력으로 신호를 수신한다. 즉, 이동 단말이 기지국에 가까이 있던 멀리 있던지 관계없이, 기지국은 동일한 수신 전력으로 신호를 수신한다. 이러한 전력 제어를 컨벤셔널 전력 제어(CPC: conventional power control)라 한다.

α < 1 인 경우에, 수신 PSD는 이동 단말의 경로 손실에 따라 달라진다. 즉, 기지국에 가까이 있어 경로 손실이 작은 이동 단말에 대해서는 기지국은 높은 PSD로 신호를 수신하고, 기지국에 멀리 있어 경로 손실이 큰 이동 단말에 대해서는 기지국은 낮은 PSD로 신호를 수신한다. 이러한 전력 제어를 부분 전력 제어(FPC: fractional power control)라 한다.

컨벤셔널 전력 제어(CPC)의 P_{0_} _PUSCH(기지국에 의해 요구되는 수신 PSD)는 이동 단말의 경로 손실에 관계 없이 모든 이동 단말에 대해서 동일한 값을 가지며, 수학식 2로부터 구해질 수 있다. 수학식 2에 α = 1을 대입하면, 아래의 수학식이 구해진다.

상기 수학식에서, P_n은 PRB 당 노이즈 전력을 나타내며, 아래의 수학식과 같이 계산된다.

따라서, α = 1인 경우에, 이동 단말의 송신(Tx) PSD는 아래의 수학식과 같다.

경로 손실은 신호가 기지국에 도달되기 전에 소모되므로, 기지국에서의 수신(Rx) PSD는 아래의 수학식과 같다.

따라서, 컨벤셔널 전력 제어(CPC)의 타겟 SINR(또는 타겟 SNR)은 아래의 수학식 3과 같다.

한편, 부분 전력 제어(FPC)에서는, 이동 단말의 경로 손실 즉, 이동 단말의 현재 위치에 따라 타겟 SINR(또는 타겟 SNR)이 달라진다. 따라서, 이동 단말의 송신(Tx) PSD는 아래의 수학식과 같다.

경로 손실은 신호가 기지국에 도달되기 전에 소모되므로, 기지국에서의 수신(Rx) PSD는 아래의 수학식 4와 같다.

수학식 4에 예시된 바와 같이, 부분 전력 제어(FPC)에서 경로 손실은 중요한 요소이다. 그러나 이동 단말에 대한 경로 손실은 이동 단말에 의해 측정되는 것으로써, 기지국은 이를 직접적으로 알 수 없다. 따라서 기지국은 이동 단말의 PHR을 통해 간접적으로 이동 단말의 경로 손실을 유추하고, 유추된 경로 손실에 따라 이동 단말을 위한 타겟 SINR(또는 타겟 SNR)을 결정할 수 있다. 이에 대하여, 도 4를 참고하여 자세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 이동 단말의 경로 손실에 기반한 타겟 SINR(또는 타겟 SNR)을 결정하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 4에서, 가로 축은 경로 손실을 나타내고 세로 축은 수신 SINR을 나타낸다. 도 4에서, IN은 노이즈 전력을 나타낸다.

도 4에 예시된 바와 같이, 타겟 SINR(또는 타겟 SNR)은 α에 따른 기울기 m으로 구해진다. m은 아래의 수학식 5와 같다.

수학식 5에서, ΔX와 ΔY는 아래의 수학식과 같다.

상기 수학식에서, TargetSINR'은 이동 단말의 경로 손실에 따른 새로운 타겟 SINR을 나타내고, TargetSINR은 α=1인 경우를 위한 수학식 3의 타겟 SINR을 나타낸다.

그리고, PL과 PL_max는 PHR(P_h)에 기초해, 수학식 1로부터 아래의 수학식 6과 같이 구해질(유추될) 수 있다.

수학식 6에서, P_h는 이동 단말의 PHR에 의해 지시되는 가용 송신 전력량(즉, power headroom)을 나타내고, P_CMAX는 이동 단말의 최대 송신 전력을 나타내고, M_PUSCH는 PUSCH를 통해 전송되는 PRB의 개수를 나타내고, PL_max는 최대 경로 손실을 나타낸다. 여기서, P_h는 이동 단말의 최대 송신 전력과 현재 PUSCH 송신 전력 간의 차이에 기초해 구해진다. 구체적으로, P_h는 아래의 표 3과 같은 지시자 형태로 PHR을 통해 보고된다. P_h는 PHR의 지시자에 대응하는 가용 송신 전력량을 나타낸다. 따라서, P_h = 0 인 경우에, 가용 송신 전력량은 0 이며, 경로 손실은 최대가 되어 PL_max가 구해질 수 있다. 이하에서, P_h는 PHR(P_h)로도 표현될 수 있다.

표 3에서, PH는 P_h를 의미한다.

이를 통해, 이동 단말의 경로 손실에 따른 새로운 타겟 SINR(Target SINR')는 아래의 수학식 7과 같이 구해질 수 있다.

수학식 7에서 PH는 P_h를 의미한다.

부분 전력 제어(FPC)가 사용되는 경우를 위한 타겟 SINR(또는 타겟 SNR)은, 수학식 7을 통해 결정될 수 있다.

다음으로, M_max를 결정하는 절차(S110)에 대해서 설명한다.

수학식 1에 예시된 바와 같이, PUSCH 송신 전력은 이동 단말의 현재 위치에서의 경로 손실, TPC 커맨드, 및 할당된 PRB의 개수에 따라 결정된다. 특히, 소형셀의 환경과 같이 이동 단말의 경로 손실과 쉐도잉(shadowing)이 급격하게 바뀌지 않는 환경에서, 송신 전력을 변경하는 주요 요인은 할당된 PRB의 개수이다. 이러한 상황에서 이동 단말의 배터리 소모를 줄이기 위해서, 송신 전력이 이동 단말의 최대 송신 전력인 P_CMAX를 넘지 않도록 제어되어야 한다.

따라서, 무선기기(예, 기지국)는 PHR이 수신될 때마다, PHR 송신을 위해 할당되었던 PRB의 개수를 기반으로, 이동 단말에게 현재 할당할 수 있는 최대 PRB 개수를 결정할 수 있다. 그리고 무선기기(예, 기지국)는 스케줄러의 스케줄링 시에 최대 PRB 개수를 넘지 않는 범위 내에서 이동 단말에게 할당할 PRB 개수를 결정할 수 있다.

M_max는 P_cmax를 넘지 않는 범위 내에서 이동 단말에게 최대로 할당할 수 있는 PRB의 개수를 나타낸다. M_max을 구하기 위해, 이동 단말의 현재 경로 손실 상태가 고려될 수 있다. 구체적으로, M_max는 PHR(P_h)에 기초해 아래와 같이 구해질 수 있다.

수학식 6으로부터 아래의 수학식이 유도될 수 있다.

그리고 상기 수학식과 수학식 1로부터, 아래의 수학식 8이 유도될 수 있다.

그리고 M_max에 따른 P_CMAX는 아래의 수학식 9와 같이 구해질 수 있다.

따라서, M_max는 수학식 8과 수학식 9에 기초해, 아래의 수학식 10과 같이 구해질 수 있다.

다음으로, SINR 필터(또는 SNR 필터)를 사용하는 절차(S130)에 대해서 설명한다.

기지국이 PUSCH를 수신하는 경우에, 기지국의 PHY(physical) 계층은 PUSCH에 대한 수신 SINR(또는 수신 SNR)을 측정하여 기지국의 스케줄러에 보고한다. 여기서, 측정된 수신 SINR(또는 수신 SNR)은 무선 채널의 상태 및 수신기의 측정 오차 등으로 인해 항상 정확한 값이라고 할 수 없다. 따라서, 기지국은 SINR 필터(또는 SNR 필터)를 통해 수신 SINR(또는 수신 SNR)을 평탄화(smoothing)하여, 평탄화된 수신 SINR(또는 평탄화된 수신 SINR)을 구할 수 있다.

기지국은 이동 단말로부터 수신한 PUSCH의 SINR(또는 SNR)에 대한 평탄화를 위하여, 이동 평균 필터(moving average filter) 중 하나인 지수 필터(exponential filter)를 사용할 수 있다. 이 때, 소형셀의 하드웨어 특성상 너무 복잡하지 않은 필터의 사용이 요구되므로, 기지국은 아래의 수학식 11과 같은 단일 스텝 지수 필터(1-step exponential filter)를 사용할 수 있다.

수학식 11에서, Y(t)는 시간 t에서 SINR 필터(또는 SNR 필터)로부터 출력되는 출력 값을 나타내고, Y(t-1)는 시간 t-1에서 SINR 필터(또는 SNR 필터)로부터 출력되는 출력 값을 나타내고, X(t)는 시간 t에서 SINR 필터(또는 SNR 필터)에 입력되는 입력 값(즉, 수신 PUSCH의 SINR(또는 SNR))을 나타낸다. 수학식 11에서, μ는 SINR 필터 파라미터(또는 SNR 필터 파라미터)를 나타내며, 0≤μ≤1 이다. μ는 일반적으로 0.7~0.9의 값을 가질 수 있으며, 실험을 통해 결정될 수 있다.

다음으로, SINR 필터(또는 SNR 필터)를 위한 초기값을 결정하는 절차(S120)에 대해서 설명한다.

기지국은 SINR 필터(또는 SNR 필터)를 사용하기 위한 초기값으로써, M3 메시지의 수신 시 획득한 SINR 값(또는 SNR 값)을 사용할 수 있다. 즉, M3 메시지에 대한 수신 SINR 값(또는 수신 SNR 값)은 SINR 필터(또는 SNR 필터)를 위한 초기값으로써 사용될 수 있다. 여기서, M3 메시지는 이동 단말이 기지국에 접속하기 위한 랜덤 접속(random access) 절차에서 기지국이 최초로 수신하는 메시지이다. PRACH(physical random access channel) 프리앰블(preamble)의 수신 SINR 값(또는 SNR 값)을 기준으로, M3 메시지에 대한 전력 제어가 이루어진다.

M3 메시지에 대한 전력 제어를 위한

는 아래의 수학식 12와 같이 정의될 수 있다.

수학식 12에서, Received PRACH SINR는 수신된 PRACH 프리앰블의 SINR(또는 SNR)을 나타낸다. 그리고,

는 수신된 PRACH 프리앰블의 SINR(또는 SNR) 대비 M3 수신을 위해 필요한 전력 오프셋을 나타내며, 시스템 정보에 정의된다.

M3(또는 M3 메시지)를 위한 TPC 커맨드는 아래의 표 4와 같다.

TPC command	Value (in dB)
0	-6
1	-4
2	-2
3	0
4	2
5	4
6	6
7	8

다음으로, TPC 커맨드를 결정하는 절차(S140)에 대해서 설명한다.

TPC 맵퍼는 타겟 SINR(또는 타겟 SNR)과 필터링된(평탄화된) 수신 SINR(또는 수신 SNR) 간의 차이에 기초해 TPC 커맨드 값을 결정하는 기능이다.

만약 TPC 맵퍼가 타겟 SINR(또는 타겟 SNR)과 필터링된(평탄화된) 수신 SINR(또는 수신 SNR) 간의 차이가 존재할 때마다 TPC 커맨드 값을 결정한다면, 일시적으로 채널이 출렁이는 경우까지도 반영될 수 있고, 이로 인해 전력 제어에 오류가 발생할 수 있다. 이러한 전력 제어 오류를 방지하기 위하여, TPC 맵퍼는 일정한 주기(TPC 커맨드 갱신 주기) 동안에 SINR 필터(또는 SNR 필터)를 통해 결정되는 수신 SINR(또는 수신 SNR)을 기준으로, TPC 커맨드를 결정할 수 있다.

기지국의 TPC 맵퍼는 표 1과 표 2에 따라, TPC 커맨드를 아래의 수학식을 이용해 결정할 수 있다.

상기 수학식에서,

는 타겟 SINR(또는 타겟 SNR)과 수신 SINR(또는 SNR) 간의 차이를 나타내고, ReceivedSINR은 필터링된(평탄화된) 수신 SINR(또는 SNR)을 나타낸다. 구체적으로 상기 수학식에서, ReceivedSINR은 TPC 커맨드 갱신 주기(update period) 동안에 필터링되어(평탄화되어) 결정된 수신 SINR(또는 SNR)을 나타낼 수 있다.

TPC 커맨드 갱신 주기는 시스템의 설치 환경 또는 무선 채널 환경에 따라 달라질 수 있다.

기지국은 TPC 커맨드 갱신 주기가 지난 후에

를 결정(계산)하여,

에 기초한 TPC 커맨드를 이동 단말에게 송신할 수 있다. 그리고 기지국은 그 이후부터 다음의 TPC 커맨드 갱신 주기까지(다음의 TPC 커맨드 갱신 주기가 종료되는 시점까지)는

=0 으로 설정하여,

에 기초한 TPC 커맨드를 이동 단말에게 송신할 수 있다. 그리고 기지국은 해당 TPC 커맨드 갱신 주기가 지난 후에

를 다시 결정하여,

에 기초한 TPC 커맨드를 이동 단말에게 송신할 수 있다.

다음으로, 스케줄러의 스케줄링 절차(S150)에 대해서 설명한다.

기지국은 최대 PRB 개수보다 적은 개수의 PRB를 이동 단말에게 할당할 수 있고, TPC 커맨드를 이동 단말에게 송신할 수 있다. 도 3에서, 'M/TPC'의 M은 이동 단말에게 할당되는 PRB의 개수를 나타내며, 'M/TPC'의 TPC는 이동 단말에게 송신되는 TPC 커맨드를 나타낸다.

도 5는 컨벤셔널 전력 제어(conventional power control)가 사용되는 경우에 측정된 SNR을 나타내는 도면이다. 도 6은 부분 전력 제어(fractional power control)가 사용되는 경우에 측정된 SNR을 나타내는 도면이다. 도 5 및 도 6에서, OLPC는 개루프 전력 제어(open-loop power control)를 나타내고, CLPC는 폐루프 전력 제어(closed-loop power control)를 나타낸다. 도 5 및 도 6에서, P₀는 P_{0_} _PUSCH를 나타낸다.

구체적으로 도 5 및 도 6에는, 이동 단말이 셀 센터(cell center)에서 셀 엣지(cell edge)로 이동함에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 전력 제어 방법을 탑재한 소형셀 기지국이 수신하는 PUSCH의 SNR와 M_max를 측정한 결과가 예시되어 있다.

컨벤셔널 전력 제어(CPC)와 부분 전력 제어(FPC)의 측정 결과에 예시된 바와 같이, 개루프 전력 제어 방법이 사용되는 경우 보다 폐루프 전력 제어 방법이 사용되는 경우에, 수신 SNR이 타켓 SNR을 크게 벗어나지 않으면서 이동 단말의 송신 전력이 제어된다.

그리고 도 5 및 도 6에 예시된 바와 같이, 이동 단말이 셀 엣지로 갈수록(가로축의 오른쪽으로 갈수록), 이동 단말에 할당될 수 있는 최대 PRB 개수(M_max)는 제한된다. 이를 통해, 소형셀 기지국은 이동 단말의 배터리가 적게 소모되도록 하면서 이동 단말의 전력 제어를 적응적으로 수행할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 무선기기(또는 통신노드)를 나타내는 도면이다. 무선기기(TN100)는 본 명세서에서 기술된 기지국 또는 단말 등일 수 있고, 송신기 또는 수신기일 수 있다.

도 7의 실시예에서, 무선기기(TN100)는 적어도 하나의 프로세서(TN110), 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(TN120), 및 메모리(TN130)를 포함할 수 있다. 또한, 무선기기(TN100)는 저장 장치(TN140), 입력 인터페이스 장치(TN150), 출력 인터페이스 장치(TN160) 등을 더 포함할 수 있다. 무선기기(TN100)에 포함된 구성 요소들은 버스(bus)(TN170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.

프로세서(TN110)는 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(TN110)는 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit), 또는 본 발명의 실시예에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 프로세서(TN110)는 본 발명의 실시예와 관련하여 기술된 절차, 기능, 및 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(TN110)는 무선기기(TN100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.

메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 프로세서(TN110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(TN130)는 읽기 전용 메모리(ROM: read only memory) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.

송수신 장치(TN120)는 유선 신호 또는 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 그리고 무선기기(TN100)는 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예는 지금까지 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 상술한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

기지국이 이동 단말의 상향링크 송신 전력을 제어하는 방법으로서,
상기 이동 단말로부터, 상기 이동 단말의 가용 송신 전력량을 수신하는 단계;
상기 가용 송신 전력량에 기초해, 상기 이동 단말의 현재 위치에 대응하는 타겟 채널 품질 값을 결정하는 단계;
상기 이동 단말로부터 수신되는 상향링크 데이터 채널을 이용해, 수신 채널 품질 값을 결정하는 단계; 및
상기 타겟 채널 품질 값과 상기 수신 채널 품질 값 간의 차이를 이용해, 송신 전력 제어(TPC: transmit power control)를 결정하는 단계
를 포함하고,
상기 수신 채널 품질 값을 결정하는 단계는,
상기 상향링크 데이터 채널에 대해 측정되는 제1 채널 품질 값을 이동 평균 필터(moving average filter)인 지수 필터(exponential filter)를 통해 평탄화(smoothing)하는 단계
를 포함하고,
상기 상향링크 데이터 채널에 대해 측정되는 제1 채널 품질 값을 이동 평균 필터(moving average filter)인 지수 필터(exponential filter)를 통해 평탄화(smoothing)하는 단계는,
상기 기지국이 랜덤 접속(Random Access) 절차에서 상기 이동 단말로부터 수신하는 M3 메시지에 대한 제2 채널 품질 값을, 상기 지수 필터를 위한 초기값으로써 사용하는 단계
를 포함하는, 기지국의 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 가용 송신 전력량을 수신하는 단계는,
상기 가용 송신 전력량을 나타내는 전력 헤드룸 보고(PHR: power headroom report)를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 가용 송신 전력량에 기초해 상기 타겟 채널 품질 값을 결정하는 단계는,
상기 이동 단말의 현재 위치에 대응하는 경로 손실을 얼마만큼 보상하는 지를 나타내는 제1 값이 1 보다 작은 경우에, 상기 PHR을 이용해 상기 경로 손실을 유추하는 단계; 및
상기 유추된 경로 손실에 따라 상기 타겟 채널 품질 값을 결정하는 단계를 포함하는
기지국의 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 유추된 경로 손실에 따라 상기 타겟 채널 품질 값을 결정하는 단계는,
아래의 수학식 1을 이용해, 상기 타겟 채널 품질 값을 결정하는 단계를 포함하는
기지국의 제어 방법.
[수학식 1]

(target': 상기 타겟 채널 품질 값, α: 상기 제1 값, P_h: 상기 PHR에 의해 지시되는 가용 송신 전력량, target: α = 1 인 경우를 위한 타겟 채널 품질 값)
제1항에 있어서,
상기 가용 송신 전력량에 기초해 상기 타겟 채널 품질 값을 결정하는 단계는,
상기 이동 단말의 현재 위치에 대응하는 경로 손실을 얼마만큼 보상하는 지를 나타내는 제1 값이 1인 경우에, 아래의 수학식 1을 이용해 상기 타겟 채널 품질 값을 결정하는 단계를 포함하는
기지국의 제어 방법.
[수학식 1]

(target: 상기 타겟 채널 품질 값, P_{0_CH}: 상기 기지국에 의해 요구되는 수신 전력 스펙트럼 밀도(PSD: power spectral density))
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제1항에 있어서,
상기 평탄화하는 단계는,
아래의 수학식 1과 같이 정의되는 단일 스텝 지수 필터(1-step exponential filter)를 이용해, 상기 제1 채널 품질 값을 평탄화하는 단계를 포함하는
기지국의 제어 방법.
[수학식 1]

(Y(t): 시간 t에서 상기 단일 스텝 지수 필터로부터 출력되는 출력 값, Y(t-1): 시간 t-1에서 상기 단일 스텝 지수 필터로부터 출력되는 출력 값, X(t): 시간 t에서 상기 단일 스텝 지수 필터에 입력되는 상기 제1 채널 품질 값, 0≤μ≤1)
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제1항에 있어서,
상기 TPC를 결정하는 단계는,
상기 타겟 채널 품질 값과 상기 TPC의 갱신을 위한 갱신 주기 동안에 결정되는 상기 수신 채널 품질 값 간의 제1 차이를 제1 시점에 계산하는 단계; 및
상기 제1 차이에 기초해 TPC 커맨드를 결정하는 단계를 포함하는
기지국의 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 갱신 주기는 무선 채널 환경에 따라 변경되는
기지국의 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 제1 차이에 기초해 상기 TPC 커맨드를 결정하는 단계는,
상기 제1 시점 이후부터 다음의 갱신 주기가 종료되는 시점까지는, 상기 타겟 채널 품질 값과 상기 수신 채널 품질 값 간의 차이를 0으로 설정하는 단계를 포함하는
기지국의 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 가용 송신 전력량과 상기 이동 단말의 현재 위치에 기초해, 상기 이동 단말에게 할당할 수 있는 자원 블록(resource block)의 최대 개수를 결정하는 단계; 및
상기 최대 개수 보다 적은 개수의 자원 블록을 상기 이동 단말에게 할당하는 단계
를 더 포함하는 기지국의 제어 방법.
제12항에 있어서,
상기 가용 송신 전력량을 수신하는 단계는,
상기 가용 송신 전력량을 나타내는 전력 헤드룸 보고(PHR: power headroom report)를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 최대 개수를 결정하는 단계는,
아래의 수학식 1을 이용해 상기 최대 개수를 계산하는 단계를 포함하는
기지국의 제어 방법.
[수학식 1]

(M_max: 상기 최대 개수, M_PUSCH: 상기 상향링크 데이터 채널을 통해 전송되는 자원 블록의 개수, PHR(P_h): 상기 PHR에 의해 지시되는 가용 송신 전력량)
제1항에 있어서,
상기 기지국은 소형셀 기지국이고,
상기 타겟 채널 품질 값과 상기 수신 채널 품질 값은 SINR(signal-to-interference plus noise ratio) 및 SNR(signal to noise ratio) 중 하나이고,
상기 상향링크 데이터 채널은 PUSCH(physical uplink shared channel)인
기지국의 제어 방법.
이동 단말이 상향링크 송신 전력을 제어하는 방법으로서
기지국에게, 상기 이동 단말의 가용 송신 전력량을 송신하는 단계;
상기 기지국에게, 상향링크 데이터 채널을 송신하는 단계; 및
상기 이동 단말의 경로 손실을 얼마만큼 보상하는 지를 나타내는 제1 값 및 상기 가용 송신 전력량에 기초하는 타겟 채널 품질 값과 상기 상향링크 데이터 채널에 대한 수신 채널 품질 값 간의 차이를 통해 결정되는 송신 전력 제어(TPC: transmit power control)를, 상기 기지국으로부터 수신하는 단계
를 포함하고,
상기 상향링크 데이터 채널에 대한 수신 채널 품질 값은,
상기 상향링크 데이터 채널에 대해 측정되는 제1 채널 품질 값을 이동 평균 필터(moving average filter)인 지수 필터(exponential filter)를 통해 평탄화(smoothing)함으로써 결정되고, 상기 지수 필터의 초기값은 상기 기지국이 랜덤 접속(Random Access) 절차에서 상기 이동 단말로부터 수신하는 M3 메시지에 대한 제2 채널 품질 값이 사용되는, 이동 단말의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 이동 단말에게 할당될 수 있는 자원 블록(resource block)의 최대 개수 보다 적은 개수의 자원 블록을 상기 기지국으로부터 할당받는 단계를 더 포함하며,
상기 최대 개수는 상기 가용 송신 전력량과 상기 이동 단말의 경로 손실에 기초해 결정되는
이동 단말의 제어 방법.
삭제
메모리; 및
상기 메모리와 연결되며, 이동 단말의 전력 헤드룸 보고(PHR: power headroom report)에 기초해 상기 이동 단말의 경로 손실에 대응하는 타겟 채널 품질 값을 결정하는 프로세서를 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 이동 단말의 PUSCH(physical uplink shared channel)을 통해 결정되는 수신 채널 품질 값과 상기 타겟 채널 품질 값 간의 차이를 이용해, 상기 이동 단말을 위한 송신 전력 제어(TPC: transmit power control) 커맨드를 결정하고,
상기 프로세서는 또한,
상기 PHR 및 상기 이동 단말의 경로 손실에 기초해 상기 이동 단말에게 할당할 수 있는 자원 블록(resource block)의 최대 개수를 결정하고, 상기 최대 개수 보다 적은 개수의 자원 블록을 상기 이동 단말에게 할당하며,
상기 최대 개수는 상기 프로세서에 의해 아래의 수학식 1을 이용해 결정되는, 기지국.
[수학식 1]

(M_max: 상기 최대 개수, M_PUSCH: PUSCH을 통해 전송되는 자원 블록의 개수, PHR(P_h): 상기 PHR에 의해 지시되는 가용 송신 전력량)
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기지국이 이동 단말의 상향링크 송신 전력을 제어하는 방법으로서,
상기 이동 단말로부터, 상기 이동 단말의 가용 송신 전력량을 수신하는 단계;
상기 가용 송신 전력량에 기초해, 상기 이동 단말의 현재 위치에 대응하는 타겟 채널 품질 값을 결정하는 단계;
상기 이동 단말로부터 수신되는 상향링크 데이터 채널을 이용해, 수신 채널 품질 값을 결정하는 단계; 및
상기 타겟 채널 품질 값과 상기 수신 채널 품질 값 간의 차이를 이용해, 송신 전력 제어(TPC: transmit power control)를 결정하는 단계
를 포함하고,
상기 TPC를 결정하는 단계는,
상기 타겟 채널 품질 값과 상기 TPC의 갱신을 위한 갱신 주기 동안에 결정되는 상기 수신 채널 품질 값 간의 제1 차이를 제1 시점에 계산하는 단계; 및
상기 제1 차이에 기초해 TPC 커맨드를 결정하는 단계
를 포함하며,
상기 제1 차이에 기초해 상기 TPC 커맨드를 결정하는 단계는,
상기 제1 시점 이후부터 다음의 갱신 주기가 종료되는 시점까지는, 상기 타겟 채널 품질 값과 상기 수신 채널 품질 값 간의 차이를 0으로 설정하는 단계
를 포함하는, 기지국의 제어 방법.
기지국이 이동 단말의 상향링크 송신 전력을 제어하는 방법으로서,
상기 이동 단말로부터, 상기 이동 단말의 가용 송신 전력량을 수신하는 단계;
상기 가용 송신 전력량에 기초해, 상기 이동 단말의 현재 위치에 대응하는 타겟 채널 품질 값을 결정하는 단계;
상기 이동 단말로부터 수신되는 상향링크 데이터 채널을 이용해, 수신 채널 품질 값을 결정하는 단계;
상기 타겟 채널 품질 값과 상기 수신 채널 품질 값 간의 차이를 이용해, 송신 전력 제어(TPC: transmit power control)를 결정하는 단계
상기 가용 송신 전력량과 상기 이동 단말의 현재 위치에 기초해, 상기 이동 단말에게 할당할 수 있는 자원 블록(resource block)의 최대 개수를 결정하는 단계; 및
상기 최대 개수 보다 적은 개수의 자원 블록을 상기 이동 단말에게 할당하는 단계
를 더 포함하고,
상기 최대 개수는, 아래의 수학식 1을 이용해 결정되는, 기지국의 제어 방법.
[수학식 1]

(M_max: 상기 최대 개수, M_PUSCH: PUSCH을 통해 전송되는 자원 블록의 개수, PHR(P_h): 상기 PHR에 의해 지시되는 가용 송신 전력량)