KR20120001535A - 다중 요소 반송파 시스템에서 잉여전력 보고장치 및 방법 - Google Patents

다중 요소 반송파 시스템에서 잉여전력 보고장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

다중 요소 반송파 시스템에서 단말에 의한 잉여전력의 보고장치 및 방법을 제공한다.
이러한 본 명세서는 단말에 설정된 적어도 하나의 요소 반송파 중 기지국에 의해 선택된 추천 요소 반송파의 집합에 관한 정보를 수신하고, 상기 추천 요소 반송파의 집합에서 잉여전력을 보고할 적어도 하나의 요소 반송파를 선택한 후, 상기 선택된 요소 반송파를 통해 상기 설정된 적어도 하나의 요소 반송파에 대한 잉여전력값을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 단말로 하여금 보다 신뢰성 있는 잉여전력 보고를 수행하여, 상향링크 스케줄링의 효율성을 향상시킬 수 있다.

Description

다중 요소 반송파 시스템에서 잉여전력 보고장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REPORTING POWER HEADROOM IN MULTIPLE COMPONENT CARRIER SYSTEM}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중 요소 반송파 시스템에서 잉여전력 보고장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 무선통신 시스템의 후보로 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)와 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16m이 개발되고 있다. 802.16m 규격은 기존 802.16e 규격의 수정이라는 과거의 연속성과 차세대 IMT-Advanced 시스템을 위한 규격이라는 미래의 연속성인 두가지 측면을 내포하고 있다. 따라서, 802.16m 규격은 802.16e 규격에 기반한 Mobile WiMAX 시스템과의 호환성(compatibility)을 유지하면서 IMT-Advanced 시스템을 위한 진보된 요구사항을 모두 만족시킬 것을 요구하고 있다.
무선통신 시스템은 일반적으로 데이터 송신을 위해 하나의 대역폭을 이용한다. 예를 들어, 2세대 무선통신 시스템은 200KHz ~ 1.25MHz의 대역폭을 사용하고, 3세대 무선통신 시스템은 5MHz ~ 10 MHz의 대역폭을 사용한다. 증가하는 송신 용량을 지원하기 위해, 최근의 3GPP LTE 또는 802.16m은 20MHz 또는 그 이상까지 계속 그 대역폭을 확장하고 있다. 송신 용량을 높이기 위해서 대역폭을 늘리는 것은 필수적이라 할 수 있지만, 요구되는 서비스의 수준이 낮은 경우에도 큰 대역폭을 지원하는 것은 커다란 전력 소모를 야기할 수 있다.
따라서, 하나의 대역폭와 중심 주파수를 갖는 반송파를 정의하고, 복수의 반송파를 통해 광대역으로 데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있도록 하는 다중 요소반송파(Multiple Component Carrier) 시스템이 등장하고 있다. 하나 또는 그 이상의 반송파를 사용함으로써 협대역과 광대역을 동시에 지원하는 것이다. 예를 들어, 하나의 반송파가 5MHz의 대역폭에 대응된다면, 4개의 반송파를 사용함으로써 최대 20MHz의 대역폭을 지원하는 것이다.
기지국이 단말의 자원을 효율적으로 활용하기 위한 한가지 방법은 단말의 전력정보를 이용하는 것이다. 전력제어 기술은 무선통신에서 자원의 효율적 배분을 위해 간섭요소를 최소화하고 단말의 배터리 소모를 줄이기 위한 필수 핵심기술이다.
그런데, 다중 요소 반송파 시스템에서는 각각의 요소 반송파에 대한 전력정보를 전송해 주어야 하는지에 관하여 아직까지 결정된 바가 없다.
본 발명의 기술적 과제는 다중 요소 반송파 시스템에서 잉여전력 보고장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는 다중 요소 반송파 시스템에서 잉여전력 보고의 대상이 되는 요소 반송파를 선정하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는 다중 요소 반송파 시스템에서 잉여전력 보고의 대상이 되는 요소 반송파를 계층적으로 필터링하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는 다중 요소 반송파 시스템에서 잉여전력 보고의 대상이 되는 요소 반송파에 관한 개별적인 잉여전력 필드를 구성하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는 잉여전력 보고의 신뢰성을 도모하는 단말 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 다중 요소 반송파 시스템에서 단말에 의한 잉여전력의 보고방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 단말에 설정된 적어도 하나의 요소 반송파에 대한 잉여전력값을 계산하는 단계, 상기 단말에 설정된 적어도 하나의 요소 반송파 중 기지국에 의해 선택된 추천 요소 반송파의 집합에 관한 정보를 수신하는 단계, 상기 추천 요소 반송파의 집합에서, 상기 잉여전력값을 보고하는데 사용될 적어도 하나의 요소 반송파를 선택하는 단계, 및 상기 잉여전력값에 관한 정보를 상기 선택된 적어도 하나의 요소 반송파를 통해 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 다중 요소 반송파 시스템에서 기지국에 의한 잉여전력정보의 수신방법을 제공한다. 상기 방법은 단말에 설정된 복수의 요소 반송파 중 제1 판단기준을 기초로 잉여전력 보고의 후보대상인 적어도 하나의 추천 요소 반송파를 선택하는 단계, 상기 선택된 추천 요소 반송파의 집합에 관한 정보를 상기 단말로 전송하는 단계, 및 상기 선택된 추천 요소 반송파을 통해, 상기 단말에 설정된 복수의 요소 반송파에 대한 잉여전력정보를 수신하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 다중 요소 반송파 시스템에서 잉여전력의 보고장치를 제공한다. 상기 장치는 설정된 적어도 하나의 요소 반송파 중 기지국에 의해 선택된 추천 요소 반송파의 집합에 관한 정보를 수신하는 요소 반송파 관련정보 수신부, 상기 추천 요소 반송파의 집합에서, 잉여전력을 보고하는데 사용될 적어도 하나의 요소 반송파를 선택하는 2차 요소 반송파 필터링부, 상기 설정된 적어도 하나의 보고대상 요소 반송파에 관한 잉여전력값을 계산하는 잉여전력값 계산부, 및 상기 잉여전력값에 관한 정보를 상기 선택된 적어도 하나의 요소 반송파를 이용하여 상기 기지국으로 전송하는 잉여전력 필드 전송부를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 잉여전력정보를 전송할 다중 요소 반송파를 선정하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 설정된 복수의 요소 반송파 중 제1 판단기준을 기초로 잉여전력 보고의 후보대상인 적어도 하나의 추천 요소 반송파를 추출하는 1차 필터링 단계, 및 상기 적어도 하나의 추천 요소 반송파의 집합에서, 제2 판단기준을 기초로 잉여전력을 보고하는데 사용될 적어도 하나의 요소 반송파를 추출하는 2차 필터링 단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기 제1 판단기준과 상기 제2 판단기준은 상기 설정된 복수의 요소 반송파 각각에 대한 경로손실값이 임계값보다 크거나 같은지, 또는 작은지를 기준으로 판단함을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 특정 요소 반송파의 경우 경로손실이 너무 심하거나, 트래픽의 집중 상황이 발생하는 경우, 이를 고려하여 잉여전력 보고에 유용한 추천 요소 반송파 집합정보를 구성하여 단말에게 시그널링하도록 한다. 이 정보를 참조하여 단말은 좀 더 신뢰성 있는 잉여전력 보고를 수행할 수 있게 되고, 시스템의 상향링크 스케줄링의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 같은 밴드내(intra-band) 인접(contiguous) 반송파 집성을 설명하는 설명도이다.
도 3은 같은 밴드내 비인접(non-contiguous) 반송파 집성을 설명하는 설명도이다.
도 4는 같은 밴드간(inter-band) 반송파 집성을 설명하는 설명도이다.
도 5는 다중 반송파를 지원하기 위한 프로토콜 구조의 일 예를 나타낸다.
도 6은 다중 반송파 동작을 위한 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 7은 다중 반송파 시스템에서 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파간의 연결설정(linkage)을 나타낸다.
도 8은 잉여전력을 시간-주파수축에서 나타낸 그래프의 일 예이다.
도 9는 본 발명이 적용되는 잉여전력을 시간-주파수축에서 나타낸 그래프의 다른 예이다.
도 10은 본 발명의 일 예에 다른 잉여전력의 보고방법을 설명하는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 잉여전력 필드를 포함하는 MAC PDU의 구조를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 예에 따른 1차 CC 필터링을 설명하는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 에에 따른 2차 CC 필터링을 설명하는 순서도이다.
도 14는 본 발명의 일 예에 따른 단말의 2차 필터링 수행과정을 나타내는 순서도이다.
도 15는 시간의 흐름에 따라 잉여전력이 변하는 과정을 나타내는 그래프이다.
도 16은 본 발명의 일 예에 따른 잉여전력 전송장치와 잉여전력 수신장치를 나타내는 블록도이다.
도 17은 본 발명의 일 예에 따른 HARQ 재전송 실패의 누적횟수를 이용하여 2차 필터링을 수행하는 방법을 설명하는 설명도이다.
이하, 본 명세서에서는 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 명세서의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템(10)은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
무선통신 시스템(10)는 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀(cell)이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다.
단말(12; mobile station, MS)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(user equipment), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 셀은 기지국(11)이 커버하는 일부 영역을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다.
상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.
무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
반송파 집성(carrier aggregation; CA)는 복수의 반송파를 지원하는 것으로서, 스펙트럼 집성 또는 대역폭 집성(bandwidth aggregation)이라고도 한다. 반송파 집성에 의해 묶이는 개별적인 단위 반송파를 요소 반송파(component carrier; 이하 CC)라고 한다. 각 CC는 대역폭과 중심 주파수로 정의된다. 반송파 집성은 증가되는 수율(throughput)을 지원하고, 광대역 RF(radio frequency) 소자의 도입으로 인한 비용 증가를 방지하고, 기존 시스템과의 호환성을 보장하기 위해 도입되는 것이다.
예를 들어, 5MHz 대역폭을 갖는 반송파 단위의 그래뉼래리티(granularity)로서 5개의 CC가 할당된다면, 최대 20Mhz의 대역폭을 지원할 수 있는 것이다.
반송파 집성은 도 2와 같은 밴드내(intra-band) 인접(contiguous) 반송파 집성, 도 3과 같은 밴드내 비인접(non-contiguous) 반송파 집성, 그리고 도 4와 같은 밴드간(inter-band) 반송파 집성으로 나뉠 수 있다.
우선, 도 2를 참조하면, 밴드내 인접 반송파 집성은 동일 밴드내에서 연속적인 CC들 사이에서 이루어진다. 예를 들어, 집성되는 CC들인 CC#1, CC#2, CC#3, ... , CC #N이 모두 인접하다.
도 3을 참조하면, 밴드내 비인접 반송파 집성은 불연속적인 CC들 사이에 이루어진다. 예를 들어, 집성되는 CC들인 CC#1, CC#2는 서로 특정 주파수만큼 이격되어 존재한다.
도 4를 참조하면, 밴드간 반송파 집성은 다수의 CC들이 존재할 때, 그 중 하나 이상의 CC가 다른 주파수 대역상에서 집성되는 형태이다. 예를 들어, 집성되는 CC들인 CC #1은 밴드(band) #1에 존재하고, CC #2는 밴드 #2에 존재한다.
하향링크와 상향링크 간에 집성되는 반송파들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 CC 수와 상향링크 CC 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다.
또한, CC들의 크기(즉 대역폭)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 70MHz 대역의 구성을 위해 5개의 CC들이 사용된다고 할 때, 5MHz CC(carrier #0) + 20MHz CC(carrier #1) + 20MHz CC(carrier #2) + 20MHz CC(carrier #3) + 5MHz CC(carrier #4)과 같이 구성될 수도 있다.
이하에서, 다중 반송파(multiple carrier) 시스템이라 함은 반송파 집성을 지원하는 시스템을 말한다. 다중 반송파 시스템에서 인접 반송파 집성 및/또는 비인접 반송파 집성이 사용될 수 있으며, 또한 대칭적 집성 또는 비대칭적 집성 어느 것이나 사용될 수 있다.
도 5는 다중 반송파를 지원하기 위한 프로토콜 구조의 일 예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 공용 MAC(Medium Access Control) 개체(510)는 복수의 반송파를 이용하는 물리(physical) 계층(520)을 관리한다. 특정 반송파로 전송되는 MAC 관리 메시지는 다른 반송파에게 적용될 수 있다. 즉, 상기 MAC 관리 메시지는 상기 특정 반송파를 포함하여 다른 반송파들을 제어할 수 있는 메시지이다. 물리계층(520)은 TDD(Time Division Duplex) 및/또는 FDD(Frequency Division Duplex)로 동작할 수 있다.
물리계층(520)에서 사용되는 몇몇 물리 제어채널들이 있다. 물리 제어정보를 전송하는 물리 하향링크 제어채널(physical downlink control channel; PDCCH)은 단말에게 PCH(paging channel)와 DL-SCH(downlink shared channel)의 자원 할당 및 DL-SCH와 관련된 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 알려준다. PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 나를 수 있다.
PCFICH(physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. PHICH(physical Hybrid ARQ Indicator Channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NAK 신호를 나른다. PUCCH(Physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NAK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. PUSCH(Physical uplink shared channel)은 UL-SCH(uplink shared channel)을 나른다.
도 6은 다중 반송파 동작을 위한 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10개 서브프레임으로 구성된다. 서브프레임은 복수의 OFDM 심벌을 포함한다. 각 CC는 자신의 제어채널(예를 들어 PDCCH)를 가질 수 있다. CC는 서로 인접할 수도 있고, 인접하지 않을 수도 있다. 단말은 자신의 역량에 따라 하나 또는 그 이상의 CC를 지원할 수 있다.
CC는 방향성에 따라 전 설정(fully configured) CC와 부분 설정(partially configured) CC로 나뉠 수 있다. 전 설정 CC는 양방향(bidirectional) 반송파로 모든 제어신호와 데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있는 반송파를 가리키고, 부분 설정 CC는 단방향(unidirectional) 반송파로 하향링크 데이터만을 송신할 수 있는 반송파를 가리킨다. 부분 설정 CC는 MBS(Multicast and broadcast service) 및/또는 SFN(Single Frequency Network)에 주로 사용될 수 있다.
CC는 활성화 여부에 따라 PCC(Primary Component Carrier; 이하 PCC)와 SCC(Secondary Component Carrier; 이하 SCC)로 나뉠 수 있다. PCC는 항상 활성화되어 있는 반송파이고, SCC는 특정 조건에 따라 활성화/비활성화되는 반송파이다.
활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. 비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다.
단말은 하나의 PCC만을 사용하거나, PCC와 더불어 하나 또는 그 이상의 SCC를 사용할 수 있다. 단말은 PCC 및/또는 SCC를 기지국으로부터 할당받을 수 있다. PCC는 전 설정 반송파일 수 있으며, 기지국과 단말간의 주요 제어 정보들이 교환되는 반송파이다. SCC는 전 설정 반송파 또는 부분 설정 반송파일 수 있으며, 단말의 요청이나 기지국의 지시에 따라 할당되는 반송파이다. PCC는 단말의 네트워크 진입 및/또는 SCC의 할당에 사용될 수 있다. PCC는 특정 반송파에 고정되는 것이 아닌, 전 설정 반송파들 중에서 선택될 수 있다. SCC로 설정된 반송파도 PCC로 변경될 수 있다.
도 7은 다중 반송파 시스템에서 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파간의 연결설정(linkage)을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 하향링크에서, 하향링크 요소 반송파(이하 DL CC) D1, D2, D2이 집성되어(aggregated) 있고, 상향링크에서 상향링크 요소 반송파(이하 UL CC) U1, U2, U3이 집성되어 있다. 여기서 Di는 DL CC의 인덱스이고, Ui는 UL CC의 인덱스이다(i=1, 2, 3). 적어도 하나의 DL CC는 PCC이고, 나머지는 SCC이다. 마찬가지로, 적어도 하나의 UL CC는 PCC이고, 나머지는 SCC이다. 예를 들어, D1, U1이 PCC이고, D2, U2, D3, U3은 SCC이다.
FDD 시스템에서 DL CC와 UL CC는 1:1로 연결 설정되며, D1은 U1과, D2는 U2와, D3은 U3과 각각 1:1로 연결 설정된다. 단말은 논리채널 BCCH가 전송하는 시스템정보 또는 DCCH가 전송하는 단말전용 RRC메시지를 통해, 상기 DL CC들과 UL CC들간의 연결설정을 한다. 각 연결설정은 셀 특정하게(cell specific) 설정할 수도 있으며, 단말 특정하게(UE specific) 설정할 수도 있다.
DL CC에 연결 설정되는 UL CC의 예는 다음과 같다.
1) 기지국이 DL CC를 통하여 전송한 데이터에 대하여 단말이 ACK/NACK 정보를 전송할 UL CC,
2) 단말이 UL CC를 통하여 전송된 데이터에 대하여 기지국이 ACK/NACK 정보를 전송할 DL CC,
3) 기지국이 랜덤 액세스 절차를 시작하는 단말이 UL CC를 통하여 전송한 랜덤 액세스 프리앰블(Random Access Preamble; RAP)를 수신한 경우, 이에 대한 응답을 전송할 DL CC,
4) 기지국이 DL CC를 통하여 상향링크 제어정보를 전송하는 경우, 상기 상향링크 제어정보가 적용되는 UL CC등이다.
도 7은 DL CC와 UL CC간의 1:1 연결설정만을 예시로 들었으나, 1:n 또는 n:1의 연결설정도 성립할 수 있음은 물론이다. 또한, 요소 반송파의 인덱스는 요소 반송파의 순서 또는 해당 요소 반송파의 주파수 대역의 위치에 일치하는 것은 아니다.
이하에서, 잉여 전력(Power Headroom; PH)에 관하여 설명된다.
예를 들어, 최대 송신 가능 전력이 10W인 단말을 가정해 보자. 그리고 현재 단말이 10Mhz의 주파수 대역을 사용하여 9W의 출력을 쓰고 있다고 가정하자. 이때, 단말에게 20Mhz의 주파수 대역을 할당한다면, 9W×2=18W의 전력이 필요하다, 그러나 상기 단말의 최대 전력이 10W이므로, 상기 단말에게 20Mhz를 할당한다면, 상기 단말은 상기 주파수 대역을 모두 사용할 수 없거나, 혹은 전력이 부족하여 기지국이 상기 단말의 신호를 제대로 수신할 수 없을 것이다.
한편, 데이터는 그 특성에 따라 갑자기 생성되기도 하며, 그 양도 일정하지 않는 것이 일반적이다. 따라서, 만약 단말이 갑자기 기지국으로 전송할 데이터를 가지게 된 경우, 기지국이 데이터의 발생 전에 미리 단말로부터 받아 놓은 잉여전력 보고가 있다면, 기지국이 단말에게 적절한 양의 무선자원을 할당할 수 있다.
또한, 상기 잉여전력은 수시로 변하기 때문에, 주기적 (Periodic) 잉여전력 보고 방식이 사용되기도 한다. 주기적 잉여전력 보고 방식에 따르면, 단말은 주기적 타이머 (Periodic timer)가 만료되면, 잉여전력 보고를 트리거(trigger)하고, 잉여전력이 보고되면, 주기적 타이머를 재구동한다.
이외에도, 단말이 측정한 경로손실(Path Loss; PL) 추정치(Estimate)가 일정 기준 값 이상으로 변화했을 때도 잉여전력 보고는 트리거된다. 경로손실 추정치는 RSRP(reference symbol received power)에 기반하여 단말에 의해 측정된다.
잉여 전력 PPH는 수학식 1과 같이 단말에 설정된(configured) 최대 출력전력 Pmax과 상향링크 전송에 관해 추정된 전력 Pestimated간의 차이로 정의되며, dB로 표현된다.
Figure pat00001
상기 잉여전력(PH)은 전력 헤드룸(PH), 잔여 전력(remaining power), 또는 여분 전력(surplus power)라 불릴 수도 있다. 즉, 기지국에 의해 설정된 단말의 최대 송신 전력에서 각 요소반송파에서 사용하고 있는 송신 전력의 합인 상기 Pestimated 을 제외한 나머지 값이 PPH값이 된다.
일 예로서, Pestimated가 물리 상향링크 공용채널(Physical Uplink Shared CHannel; 이하 PUSCH)의 전송에 관해 추정된 전력 PPUSCH와 같다. 따라서, 이 경우 PPH는 수학식 2에 의해 구할 수 있다.
Figure pat00002
다른 예로서, Pestimated가 PUSCH의 전송에 관해 추정된 전력 PPUSCH및 물리 상향링크 제어채널(Physical Uplink Control CHannel; 이하 PUCCH)의 전송에 관해 추정된 전력 PPUCCH의 합과 같다. 따라서, 이 경우 PPH는 수학식 3에 의해 구할 수 있다.
Figure pat00003
수학식 3에 따른 PPH를 시간-주파수축에서 그래프로 표현하면 도 8과 같다. 이는 하나의 CC에 대한 PPH를 나타낸 것이다.
도 8을 참조하면, 단말의 설정된 최대 출력전력 Pmax는 PPH(805), PPUSCH(810) 및 PPUCCH(815)로 구성된다. 즉, Pmax에서 PPUSCH(810)및 PPUCCH(815)를 제외한 나머지 잉여 전력이 PPH(805)로 정의된다. 각 전력은 매 전송시간구간 (transmission time interval, TTI)단위로 계산된다.
다중 요소 반송파 시스템에서는 다수의 설정된 CC에 관해 개별적으로 잉여 전력이 정의될 수 있으며, 이를 시간-주파수축에서 그래프로 표현하면 도 9와 같다.
도 9를 참조하면, 단말의 설정된 최대 출력전력 Pmax는 각 CC #1, CC #2,..., CC #N에 대한 최대 출력전력 PCC #1, PCC #2,..., PCC #N의 합과 같다. 각 CC당 최대 출력전력을 일반화 하면 다음의 수학식과 같다.
Figure pat00004
PCC #1=PCC #2=...=PCC #N=PCC로 동일하다는 가정하에 CC #1의 PPH(905)는 PCC-PPUSCH(910)-PPUCCH(915)와 같고, CC #n의 PPH(920)는 PCC-PPUSCH(925)-PPUCCH(930)와 같다. 각 CC에 대한 최대 출력전력 수준은 일정하게 정해져 있고, PPH, PPUSCH, PPUCCH는 각 CC별로 서로 다른 비율로 존재한다. 즉, 각 CC당 전력 비율이 다르게 할당되는 경우가 일반적이다.
잉여전력 필드(Power Headroom Field; PH field)는 잉여전력값을 나타내는 정보필드로서, 일 예로서 6비트 크기를 가질 수 있다. 하기의 표 1은 잉여전력 필드와 잉여 전력값을 나타내는 잉여전력 필드 테이블이다.
PH field Power Headroom Level Measured Quantity Value(dB)
0 Power Headroom_0 -23≤PPH≤-22
1 Power Headroom_1 -22≤PPH≤-21
2 Power Headroom_2 -21≤PPH≤-20
3 Power Headroom_3 -20≤PPH≤-19
... ... ...
60 Power Headroom_60 37≤PPH≤38
61 Power Headroom_61 38≤PPH≤39
62 Power Headroom_62 39≤PPH≤40
63 Power Headroom_63 PPH≥40
표 1을 참조하면, 잉여 전력의 값은 -23dB에서 +40dB의 범위내에 속한다. 잉여전력 필드를 6비트라 할 때, 26=64가지의 인덱스를 나타낼 수 있는 바, 잉여전력값은 총 64개의 수준(level)으로 구분된다. 예를 들어, 잉여전력 필드가 0(즉, 6비트로 나타내면 000000임)이면 특정 CC의 잉여전력값이 -23≤PPH≤-22dB임을 나타낸다.
다수의 UL CC는 시스템 배치 시나리오(System deployment scenario)와 주파수 대역의 차이에 따라 서로 다른 경로손실(pathloss)을 가질 수 있다. 단말은 상향링크의 올바른 전력제어를 위하여 필연적으로 각각의 CC에 대한 잉여전력의 보고를 수행해야 한다. 다수의 잉여전력 보고를 수행할 때 생기는 문제점은 크게 두 가지가 있다. 잉여전력 보고에 따른 오버헤드의 증가와 잉여전력 보고의 신뢰성 저하가 그것이다.
다수의 CC에 대한 잉여전력 보고에 따른 오버헤드는 CC의 개수에 비례하여 증가하게 된다. 예를 들어, 잉여전력 필드가 6비트이고 설정된 CC가 총 5개이면 5 CCsㅧ6 bits/CC= 30 비트가 필요하다. 잉여전력 필드가 MAC PDU에 포함되는 경우, 잉여전력 필드의 전송을 위해 R 필드, E 필드, LCID 필드등을 포함하는 MAC 서브헤더, 그리고 MAC 페이로드상의 R 필드등이 더 필요하다. 따라서 실제로 모든 CC에 대한 잉여전력 보고를 위해 요구되는 비트수는 잉여전력 필드 비트수의 2배 이상이 되며, 이는 오버헤드로 작용할 수 있다.
잉여전력 보고의 신뢰성에 관한 문제는 잉여전력이 보고되는 CC의 다양성에 기인하게 된다. 각각의 CC는 서로 다른 링크의 성능과 트래픽 상황을 겪게 된다. 링크의 성능이 나쁜 경우, 해당 CC를 통한 잉여전력 보고는 실패할 가능성이 높아진다. 또한 특정 CC로 트래픽이 몰린 경우, 상기 특정 CC를 통한 잉여전력의 보고는 우선 순위에서 밀려 연기(delay)될 가능성이 크다.
반송파 집성은 고속 고용량의 데이터 전송을 위해 도입된 기술이므로, 잉여전력 보고를 위해 소요되는 자원의 양을 줄이고, 잉여전력 보고의 신뢰성을 높일 수 있는 방법이 필요하다.
이를 위해 본 발명은, 설정된 모든 CC 중 소정의 판단기준을 기초로 선택된 CC만을 이용하여 잉여전력정보를 전송하는 방법을 제공한다.
우선 본 명세서에 있어서, 전체적으로 사용되는 용어에는 설정 CC 집합, 추천 CC 집합, PHR CC 집합, 전송가능 CC 집합, 전송 CC 집합 등이 있다.
일 예로, 설정 CC 집합(Configured CC set)은 기지국으로부터 단말에게 반송파 집성을 위해 설정된 CC의 집합이다. 설정 CC 집합은 단말의 성능에 따라 다르다.
추천 CC 집합(Recommended CC set)은 이는 상기 설정 CC 집합의 CC 중 잉여전력의 보고를 위해 사용하기에 적합하도록 기지국에 의해 선택된 CC의 집합이다.
PHR CC 집합(PHR CC set)은 잉여전력값의 계산의 대상이 되는 CC의 집합이다. 단말은 PHR CC 집합에 속하는 CC에 대한 잉여전력값만을 전송할 수 있다.
전송가능 CC 집합(PH transmission available CC set)은 단말이 특정 CC에 대한 잉여전력의 보고에 사용될 것으로 적합하다고 판단된 CC의 집합이다.
전송 CC 집합(PH transmission CC set)은 단말의 스케줄링에 의해 실제 잉여전력의 보고를 위해 사용되도록 선택된 CC의 집합이다.
이하에서는 이러한 용어에 기초하여 잉여전력의 전송방법에 관하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 예에 다른 잉여전력의 보고방법을 설명하는 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 기지국은 단말에 대한 설정 CC 집합을 결정한다(S1000). 단말은 주어진 성능(capabilities)에 따라 하나 또는 그 이상의 CC를 동시에 수신할 수 있으므로, 단말의 성능에 따라 하나 또는 그 이상의 CC를 설정할 수 있다.
예를 들어, 시스템에서 주어진 전체 CC가 총 5개, 즉 CC1, CC2, CC3, CC4, CC5인 경우, 각 단말의 성능 및 채널상황에 따라 전부가 설정될 수도 있고, CC1, CC2, CC3과 같이 일부만 설정될 수 있다. 이와 같이 주어진 시스템의 전체 CC 중 단말에 특정하게 설정된 CC의 집합을 설정 CC 집합(Configured CC set)이라 한다.
기지국은 추천 CC 집합(recommended CC set)을 결정한다(S1005). 추천 CC 집합은 기지국이 설정 CC 집합에서 소정의 판단기준에 따라 선택한 CC의 집합이다. 다시 말하면, 추천 CC 집합은 단말이 잉여전력을 보고하기에 유용하다고 판단된 CC의 집합이다. 기지국이 설정 CC 집합으로부터 추천 CC 집합을 결정하는 과정을 1차 CC 필터링(1st CC filtering)이라 한다. 추천 CC 집합을 구성하는 목적은, 기지국이 잉여전력을 보고하는데 사용될 후보 CC를 단말에게 추천하기 위함이다.
그러나, 추천 CC 집합에 포함된 CC는 잉여전력 보고를 위해 사용될 후보일 뿐, 반드시 단말이 추천 CC 집합의 CC를 통해 잉여전력 보고를 해야만 하는 것은 아니며, 추천 CC 집합을 후보로서 우선적으로 고려하되, 상황에 따라 부적합하다고 판단되는 특정 CC를 통해서는 잉여전력 보고를 수행하지 않을 수 있다. 즉, 본 발명에서 추천 CC 집합 및 PHR 보고 가능 CC 집합들은 모두, 잉여전력 보고를 하기로 정해진 CC들 중에서 MAC PDU의 전달 주체가 되는 CC들과 관련된 것이다. 이에, 상기 CC들에 의해서 선택되지 않는다고 해서 잉여 전력 보고를 하지 않는 것은 아니다.
따라서, 추천 CC 집합은 설정 CC를 모두 포함할 수도 있고, 일부만 포함할 수도 있다. 즉, 추천 CC 집합은 설정 CC 집합의 부분집합(subset)이다. 예를 들어, 설정 CC 집합이 {CC1, CC2, CC3, CC4, CC5}일 경우, 추천 CC 집합은 {CC1}, {CC1, CC3, CC4} 등과 같은 설정 CC 집합의 부분집합으로 설정 가능하다.
기지국은 CC 관련 정보(Information on CC)를 단말로 전송한다(S1010). 상기 CC 관련 정보는 보고 모드정보(Report Mode Information), 설정 CC 집합정보 및 추천 CC 집합정보 중 적어도 하나를 포함한다. 다시 설명하여, 상기 CC 관련정보는 상기 보고 모드정보와, 상기 설정 CC 집합정보 및/또는 상기 추천 CC 집합정보를 포함할 수 있다.
상기 보고 모드 정보는 단말이 설정 CC 집합의 모든 CC에 대한 잉여전력을 보고할지, 아니면 추천 CC 집합의 CC에 대한 잉여전력을 보고하게 할지를 정하는 정보이다. 예를 들어, 상기 보고 모드정보가 1이면 설정 CC 집합의 모든 CC에 대해, 0이면 추천 CC 집합에 속한 CC에 대해 잉여전력을 보고함을 지시한다. 상기 보고 모드정보가 1인 경우, 상기 CC 관련정보는 설정 CC 집합정보를 포함해야 한다. 만약, 상기 보고 모드정보가 0인 경우, 상기 CC 관련정보는 상기 설정 CC 집합정보 및 추천 CC 집합정보를 포함해야 한다. 이와 같이, 상기 보고 모드정보를 이용하면 추천 CC 집합정보가 상기 CC 관련정보에 포함되는지 포함되지 않는지를 나타내줄 수 있어 상기 CC 관련정보의 비트수를 줄일 수 있다.
다른 예로서, 상기 CC 관련정보는 상기 설정 CC 집합정보 및 상기 추천 CC 집합정보를 포함한다. 상기 추천 CC 집합정보가 상기 설정 CC 집합정보와 동일하면 모든 설정 CC가 추천 CC 집합에 포함됨을 나타내줄 수 있다. 이 경우는 상기 보고 모드정보를 따로 전송해줄 필요가 없다.
상기 설정 CC 집합정보는 상기 설정 CC 집합을 나타내는 지시정보이고, 상기 추천 CC 집합정보는 추천 CC 집합을 나타내는 지시정보이다. 단말은 설정 CC 집합정보에 기초하여 CC를 설정하고, 설정된 CC 중 추천 CC 집합을 고려하여 선택된 CC를 이용하여 상기 단말에 설정된 CC 전부 또는 일부에 대한 잉여전력을 보고할 수 있다. CC 관련 정보는 RRC(Radio Resource Control) 계층에서 생성되는 RRC 메시지일 수 있다.
기지국은 단말로 상향링크 그랜트(Uplink grant)를 전송한다(S1015). 상기 상향링크 그랜트는 상기 단말에 대한 상향링크 자원할당을 위한 포맷 0의 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)로서, 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control CHannel; PDCCH)상으로 전송된다. 상기 상향링크 그랜트는 하기의 표 2와 같이 구성된다.
Figure pat00005
단말은 상기 상향링크 그랜트에 의해 할당된 상향링크 자원을 이용하여 잉여전력 보고를 수행할 수 있다.
단말은 설정 CC 집합의 경로손실값을 측정한다(S1020). 본 발명이 적용되는 다중 요소 반송파 시스템에서는 상향링크의 데이터전송이 상향링크 공용채널을 통해 이루어지는데, 단말이 상향링크 공용채널의 전송전력을 결정하는데 필요한 요소들 가운데 하나가 경로손실 추정치(Path Loss Estimate)이다. 이 값은 아래의 수학식 5와 같이 RSRP(reference symbol received power)에 기반하여 단말에 의해 측정된다.
Figure pat00006
PLUE_estimate는 단말에 의해 추정된 경로손실값이고, PBS_TX는 이론적으로 수신해야할 기준신호의 전력값이며, RSRPavg는 실제 단말이 수신한 기준신호의 전력값이다.
단말은 잉여전력값을 계산할 CC을 확인한다. 이때, 단말은 상기 잉여전력값을 계산할 적어도 하나 이상의 CC를 확인 가능하며, 일 예로, 잉여전력값을 계산할, 즉 PHR 전송이 가능한 CC에 대한 집합인 PHR CC 집합을 결정한다(S1025). PHR CC 집합은 상기 설정 CC 집합의 부분집합 일 수 있다. 따라서, 단말은 상기 설정 CC 집합에 속하는 전체 CC에 대한 잉여전력값을 전송하지 않고, PHR CC 집합에 속하는 CC에 대한 잉여전력값만을 전송함으로써, 잉여전력의 보고에 소요되는 오버헤드를 줄일 수 있다.
단말은 상기 PHR CC 집합에 속하는 CC에 대한 잉여전력값을 계산한다(S1030). 먼저, 단말은 할당받은 대역(Bandwidth; BW), MCS(Modulation and Coding Scheme), 그리고 상기 경로손실 추정치를 이용하여 수학식 6과 같이 상향링크 전송전력을 결정한다.
Figure pat00007
여기서, CINRMCS는 MCS 레벨(level)에 따른 타겟 CINR[dB/Hz]을 의미하며, 부반송파당 전력정도(power density)로 표현된다. 이는 기지국과 단말간의 상위계층 시그널링에 의해 규정된 값이다. NI는 잡음(noise)과 간섭(interference)의 전력정도이며, 상향링크를 통하여 기지국에 의해 측정된다. BW는 단말이 할당받은 무선 자원상에서의 주파수 영역의 크기[Hz]이다. 잉여전력값은 상기 상향링크 전송전력과 최대 전송전력을 기초로 상기 수학식 1 내지 수학식 3에 의해 구해질 수 있다.
여기서, 상기 PHR CC 집합을 결정하는 단계는 잉여 전력값을 계산하는 단계 이후에 수행될 수도 있다. 다른 예로, 단말은 측정된 경로손실값을 고려하여 설정된 모든 CC들에 대하여 잉여 전력값을 계산하고, 이후, PHR 전송이 가능한 CC를 확인하여 PHR 전송 집합을 결정할 수도 있다. 이에, 상기 잉여 전력값을 계산하는 단계와 PHR CC 집합 결정 단계의 순서는 본 발명에 의해 한정하지 않지 않는다.
이후, 단말은 소정 판단기준에 기초하여, 추천 CC 집합에서 잉여전력 보고를 수행하기에 부적합하다고 판단되는 CC를 제외하고, 적합하다고 판단되는 CC를 잉여전력의 전송에 사용될 후보 CC로 선택한다(S1035). 상기 잉여전력의 보고에 이용하기에 적합한 것으로 선택된 CC의 집합을 전송가능 CC 집합(Transmission available CC set) 이라 한다. 단말이 상기 추천 CC 집합으로부터 전송가능 CC 집합을 결정하는 과정을 2차 CC 필터링(2nd CC filtering)이라 한다. CC 집합의 종류를 정리하면 다음의 표 3과 같다.
Case 설정 CC 집합 추천 CC 집합 전송가능 CC 집합
1 {CC1, CC2, CC3, CC4, CC5} {CC1, CC3, CC5} {CC1, CC3}
2 {CC1, CC2, CC3, CC4} {CC1, CC2, CC3, CC4} {CC2, CC3}
표 3을 참조하면, Case 1은 설정 CC 집합이 {CC1, CC2, CC3, CC4, CC5}인 상황에서, 기지국에 의한 1차 CC 필터링으로 추천 CC 집합은 CC2, CC4를 제외한 {CC1, CC3, CC5}가 된다. 단말은 추천 CC 집합에서 CC5만이 잉여전력 보고에 부적합하다고 판단하면, 다시 CC5를 필터링하고 CC1, CC3을 전송가능 CC 집합으로 정하여 이를 통하여서 잉여전력을 보고할 수 있다.
Case 2는 설정 CC 집합이 {CC1, CC2, CC3, CC4}인 상황에서, 기지국이 단말에 추천 CC 집합 {CC1, CC2, CC3, CC4}를 알려준다. 즉, 설정 CC 집합과 추천 CC 집합은 같다. 단말은 추천 CC 집합에서 CC1, CC4가 잉여전력 보고에 부적합하다고 판단하고, 2차 CC 필터링에 의해 전송가능 CC 집합에 속하는 CC2, CC3를 통하여서 잉여전력을 보고할 수 있다.
이와 같이, 단말에 설정된 CC 전부가 잉여전력 보고에 사용되는 것이 아니고, 기지국과 단말의 계층적인(hierarchical) 필터링에 의해 일부의 CC들만이 최종적인 잉여전력 보고에 사용될 후보 CC로 선택된다. 채널상태가 매우 양호한 일부 CC만을 선택하여 잉여전력을 보고하면, 채널상태가 나쁜 CC를 통해 잉여전력을 보고할 때에 비하여 잉여전력 보고에 따른 신뢰도가 증가할 수 있다.
단말은 자체적인 스케줄링에 의해 전송 CC 집합을 결정한다(S1040). 전송 CC 집합은 전송가능 CC 집합의 부분집합이다. 즉, 전송 CC 집합에 속하는 모든 CC가 잉여전력의 보고를 위해 사용되는 것이 아니고, 단말의 스케줄러에 의해 최종적으로 선택된 CC만이 잉여전력의 보고를 위해 사용된다.
이하 표 4는 다른 예로, 설정 CC 집합, 추천 CC 집합, PHR CC 집합, 전송가능 CC 집합, 전송 CC 집합을 개시한다.
설정 CC 집합 추천 CC 집합 PHR CC 집합 전송가능 CC 집합 전송 CC 집합
{CC1, CC2, CC3, CC4, CC5} {CC2, CC3, CC4, CC5} {CC1, CC3, CC4, CC5} {CC2, CC3, CC5} {CC2, CC3}
표 4를 참조하면, 먼저 기지국은 반송파 집성에 사용될 CC1, CC2, CC3, CC3, CC4, CC5를 상기 단말에 설정하여 이를 알려준다. 여기서, 기지국은 상기 설정 CC 집합 중 잉여전력의 보고에 사용되기에 적합한 CC를 추천 CC 집합 {CC2, CC3, CC4, CC5}으로 선택한다. 여기서, CC1은 추천 CC 집합에서 제외된다.
이제, 단말은 잉여전력값을 계산할 PHR CC 집합을 {CC1, CC3, CC34, CC5}로 결정한다. 이에 따라, 단말은 CC1, CC3, CC4, CC5 각각에 대한 잉여전력값을 계산한다. 단말은 상기 계산된 CC1, CC3, CC4, CC5 각각에 대한 잉여전력값을 전송 가능한 CC의 집합을 결정한다. 이후 전송가능 CC 집합을 {CC2, CC3, CC5}로 설정한다. 즉, 단말은 추천 CC 집합에서 CC4를 제외한 나머지 CC들을 전송가능 CC 집합으로 선택한다.
이후, 마지막으로 단말의 스케줄러에 의해 상기 추천 CC 집합에서 CC5를 제외하고, CC2, CC3만을 최종적인 전송 CC 집합으로 결정하고, 이들을 이용하여 상기 계산된 CC1, CC3, CC4, CC5 각각에 대한 잉여전력값을 전송한다. 여기서, 단말은, CC2를 통해 상기 계산된 CC1, CC3에 대한 잉여전력값을 전송하고, CC3을 통해 상기 계산된 CC4, CC5에 대한 잉여전력값을 전송할 수 있다. 즉, 잉여전력 보고를 담당하는 CC는 반드시 자신에 대한 잉여전력값을 전송하지 않고, 다른 CC에 대한 잉여전력값을 전송할 수 있다.
잉여전력 보고가 트리거링(triggering)되면, 단말은 상기 전송가능 CC 집합에 대한 잉여전력 필드를 구성하고, 상기 구성된 잉여전력 필드를 포함하는 MAC PDU(Medium Access Control Protocol Data Unit)를 기지국으로 전송한다(S1045). 상기 잉여전력 보고는 주기적으로 트리거링될 수 있다.
주기적 잉여전력 보고 방식에 따르면, 단말은 주기적 타이머가 만료되면, 잉여전력 보고가 트리거링되고, 잉여전력이 보고되면, 주기적 타이머를 재구동한다. 이외에도, 단말이 측정한 경로손실 추정치가 일정 기준 값 이상으로 변화했을 때도 잉여전력 보고는 트리거링된다.
한편, 상기 MAC PDU는 상기 상향링크 그랜트에 의해 할당된 상향링크 자원을 이용하여 전송된다. 상기 잉여전력 필드는 상기 표 1에 의해 결정될 수 있다.
상기 잉여전력 필드를 포함하는 MAC PDU의 구조는 도 11과 같이 설명될 수 있다.
도 11을 참조하면, MAC PDU(1100)는 MAC 헤더(header, 1110), 적어도 하나의 MAC 제어요소 (1120,...,1125), 적어도 하나의 MAC SDU(Service Data Unit, 1130-1,...,1130-m) 및 패딩(padding, 1140)을 포함한다. MAC 제어요소(1120, 1125)는 MAC 계층이 생성하는 제어메시지이다. MAC 제어요소(1120,…,1125)가 잉여전력 필드를 포함하는 경우, 잉여전력 MAC 제어요소라 한다.
MAC SDU(1130-1,...,1130-m)는 RLC(Radko Link Control) 계층에서 전달된 RLC PDU와 같다. 패딩(padding, 1140)은 MAC PDU의 크기를 일정하게 하도록 첨가되는 소정개수의 비트이다. MAC 제어요소(1120,...,1125), MAC SDU(1130-1,...,1130-m) 및 패딩(1140)을 합쳐서 MAC 페이로드(payload)라고도 한다.
MAC 헤더(1111)는 적어도 하나의 서브헤더(sub-header, 1110-1, 1110-2,...,1110-k)를 포함하며, 각 서브헤더(1110-1, 1110-2,...,1110-k)는 하나의 MAC SDU 또는 하나의 MAC 제어요소 또는 패딩에 대응(corresponding)한다. 서브헤더(1110-1, 1110-2,...,1110-k)의 순서는 MAC PDU(1100)내에서 대응하는 MAC SDU, MAC 제어요소 또는 패딩들의 순서와 동일하게 배치된다.
각 서브헤더(1110-1, 1110-2,...,1110-k)는 R, R, E, LCID 이렇게 4개의 필드를 포함하거나 또는, R, R, E, LCID, F, L 이렇게 6개의 필드를 포함할 수 있다. 4개의 필드를 포함하는 서브헤더는 MAC 제어요소 또는 패딩에 대응하는 서브헤더이며, 6개의 필드를 포함하는 서브헤더는 MAC SDU에 대응하는 서브헤더이다.
논리 채널 식별 정보 (LCID, Logical Channel ID) 필드는 MAC SDU에 대응하는 논리채널을 식별하거나, MAC 제어요소 또는 패딩의 종류(type)를 식별하는 식별필드로서, 5비트일 수 있다. 예를 들어, LCID 필드는 해당 MAC 제어요소가 잉여전력의 전송을 위한 잉여전력 MAC 제어요소를 식별한다. 이는 표 5와 같다.
Index LCID values
00000 CCCH
00001-01010 Identity of the logical channel
01011-11000 Reserved
11001 Reference CC Indicator
11010 Power Headroom Report
11011 C-RNTI
11100 Truncated BSR
11101 Short BSR
11110 Long BSR
11111 Padding
표 5를 참조하면, 11001의 LCID 필드값은 대응하는 MAC 제어요소(1120,...,1125)가 기준 CC 지시정보의 전송을 위한 MAC 제어요소임을 나타낸다.
한편, 기지국이 보고할 잉여전력값은 반드시 상기 잉여전력값을 가지는 CC를 통해서 전송되는 것은 아니다. 예를 들어, CC1에 대한 잉여전력값이 CC2를 통해 전송될 수 있는 것이다. 이러한 경우에, 단말은 잉여전력값이 어느 CC에 대한 것인지를 지시하는 잉여전력 지시자를 기지국으로 전송해주어야 한다.
잉여전력 지시자는 비트맵 형식으로서 어느 CC에 관한 잉여전력이 보고되는지를 나타낼 수 있다. 각 비트는 하나의 CC에 대응된다. 1로 설정되면 해당 CC에 관한 잉여전력이 전송됨을 나타내고, 0으로 설정되면 해당 CC에 관한 잉여전력이 전송되지 않음을 나타낸다.
예를 들어, 총 5개의 CC인 CC1, CC2, CC3, CC4, CC5가 단말에 설정되어 있다고 하자. 잉여전력 지시자가 01001인 경우, CC#2와 CC#5에 대응하는 비트만이 1로 설정되어 있으므로 {CC2, CC5}에 관한 잉여전력값이 전송됨을 나타낸다. 잉여전력 지시자는 MAC PDU에 포함될 수 있으며, 특히 LCID 필드 또는 MAC 제어요소에 포함될 수 있다.
다시 도 10을 참조하면, 기지국은 단말에 할당한 대역, MCS 레벨, 상기 단말의 최대 전송전력, 상기 단말로부터 수신한 잉여전력값을 통해 역으로 76에 의해 상기 단말의 경로손실값을 추정한다(S1050).
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기지국은 기지국에 의해 추정된 상기 경로손실값을 기초로 상향링크 스케줄링을 수행한다(S1055).
본 발명과 같이, 특정 요소 반송파의 경우 경로손실이 너무 심하거나, 트래픽의 집중 상황이 발생하는 경우, 이를 고려하여 잉여전력 보고에 유용한 추천 CC 집합정보를 구성하여 단말에게 시그널링함으로써, 잉여전력 보고의 신뢰성이 높아질 수 있다. 즉, 최소한의 자원을 이용한 신뢰성있는 잉여전력 보고를 함으로써, 결과적으로 시스템의 상향링크 스케줄링의 성능을 향상시킬 수 있다.
이하에서, 기지국에 의한 1차 CC 필터링과 단말에 의한 2차 CC 필터링에 관하여 상술한다.
도 12는 본 발명의 일 예에 따른 1차 CC 필터링을 설명하는 순서도이다. 이는 기지국이 설정 CC 집합으로부터 추천 CC 집합을 결정하는 과정이다.
도 12를 참조하면, 기지국은 제1 필터링 파라미터(filtering parameter)를 설정한다(S1200). 상기 제1 필터링 파라미터는 경로손실값(Pathloss), CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio) 및 트래픽 양(Traffic Load) 중 적어도 하나를 포함한다.
기지국은 상기 설정된 제1 필터링 파라미터에 기초하여 설정 CC 집합의 모든 CC에 대해 1차 CC 필터링을 수행한다(S1205).
일 예로서, 경로손실값에 기초하여 1차 CC 필터링을 수행하는 방법은 다음과 같다. 단말의 잉여전력 보고를 통해 추정한 CC에 대한 경로손실값이 정해진 임계값(threshold)보다 작은 경우, 기지국은 상기 CC를 추천 CC 집합에 포함시킨다. 반면, 경로손실값이 상기 임계값보다 크거나 같은 경우, 기지국은 상기 CC를 추천 CC 집합에서 제외한다.
예를 들어, 설정 CC 집합이 {CC1, CC2, CC3, CC4, CC5}라 하자. 기지국이 CC1, CC2, CC3, CC4, CC5에 대해 추정한 경로손실값이 각각 5dB, 10dB, 8dB, 12dB, 3dB라하고, 임계값이 7dB라 하자. 1차 CC 필터링에 의하면 추천 CC 집합은 {CC1, CC5}로 결정된다.
여기서, 상기 임계값은 기지국의 수신단의 민감도(sensitivity)에 따라 달라질 수 있으며, 100dB 이하의 값 중에서 정해질 수 있다. 임계값이 작으면 작을수록 좀더 양호한 채널상태를 가진 CC들이 추천 CC 집합으로 결정될 것이다. 따라서, 기지국은 임계값을 조절함으로써 원하는 CC가 추천 CC 집합에 포함되도록 할 수 있다.
다른 예로서, CINR에 기초하여 1차 CC 필터링을 수행하는 방법은 다음과 같다. CC의 CINR이 정해진 임계값보다 크거나 같은 경우, 기지국은 상기 CC를 추천 CC 집합에 포함시킨다. 반면, CC의 CINR이 정해진 임계값보다 작은 경우, 상기 CC를 추천 CC 집합에서 제외한다. 상기 임계값은 표준에서 정의한 최소 MCS 레벨이 디코딩되기 위해 요구되는 최소 CINR값(Required least CINR value) 이상의 값일 수 있다. 상기 임계값은 기지국 수신단의 디코더 성능에 따라 차이가 있을 것이며, -2dB 이상의 값 중에서 정해질 수 있다. 임계값이 크면 클수록 좀 더 좋은 채널상태를 가진 CC가 추천 CC 집합에 포함될 가능성이 높다.
또 다른 예로서, 트래픽 양에 기초하여 1차 CC 필터링을 수행하는 방법은 다음과 같다. CC의 트래픽 양이 정해진 임계값보다 작은 경우, 기지국은 상기 CC를 추천 CC 집합에 포함시키고, 상기 CC의 트래픽 양이 정해진 임계값보다 크거나 같은 경우 상기 CC를 추천 CC 집합에서 제외한다. 상기 임계값은 처리 가능한 최대 트래픽 양의 80% 정도로 설정될 수 있다. 이는 예시에 불과하며, 상기 임계값은 구현에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.
1차 CC 필터링에 의해 추천 CC 집합이 결정되면, 기지국은 상기 추천 CC 집합정보를 단말로 전송하고, 단말은 다시 2차 CC 필터링에 의해 최종적으로 잉여전력을 보고할 전송가능 CC 집합을 결정한다. 이하에서는 2차 CC 필터링에 의해 설명한다.
도 13은 본 발명의 일 예에 따른 2차 CC 필터링을 설명하는 순서도이다. 이는 단말이 추천 CC 집합으로부터 전송가능 CC 집합을 결정하는 과정이다.
도 13을 참조하면, 단말은 제2 필터링 파라미터를 설정한다(S1300). 상기 제2 필터링 파라미터는 경로손실값 및 HARQ 재전송 실패의 누적횟수(Accumulative Number of Hybrid Automatic Repeat reQuest retransmission failure) 중 적어도 하나를 포함한다.
단말은 상기 설정된 제2 필터링 파라미터에 기초하여 추천 CC 집합의 모든 CC에 대해 2차 CC 필터링을 수행한다(S1305). 2차 CC 필터링은 경로손실값, HARQ 재전송 실패의 누적횟수를 모두 적용하여 수행될 수도 있고, 이 중 어느 하나만을 적용하여 수행될 수도 있다.
일 예로서, 경로손실값에 기초하여 2차 CC 필터링을 수행하는 방법은 다음과 같다. 경로손실의 급격한 변화에 따라, CC에 대한 경로손실값이 임계값보다 크거나 같으면, 단말은 상기 CC에 대한 잉여전력 보고를 수행하는 것은 부적합하다고 판단하여 해당 CC를 전송가능 CC 집합에서 제외한다. 반면, 상기 CC에 대한 경로손실값이 임계값보다 작으면, 단말은 해당 CC를 전송가능 CC 집합에 포함시킨다. 상기 임계값은 기지국 수신단의 민감도에 따라 달라질 것으로 보이며, 100dB 이하의 값에서 정해질 수 있다. 임계값이 작으면 작을수록 좀더 양호한 채널상태를 가진 CC가 전송가능 CC 집합에 포함될 가능성이 높다.
다른 예로서, HARQ 재전송 실패의 누적횟수에 기초하여 2차 CC 필터링을 수행하는 방법은 다음과 같다. HARQ 재전송 실패는 상향링크 HARQ 전송시 기지국으로부터 최대 재전송 횟수(Maximum number of retransmission)만큼 NACK(Not Acknowledgement)이 전송되거나, 기지국으로부터 ACK(Acknowledgement)이 일정 시간 동안에 도달하지 않을 경우 발생된다.
예를 들어, 단말이 기지국으로 데이터를 전송한 것에 대하여, 기지국이 NACK을 전송하고, 이에 대해 단말이 상기 데이터를 재전송하였는데, 또 다시 기지국이 NACK을 전송함을 반복하는 것이 최대 재전송 횟수만큼 발생하면, 단말은 HARQ 재전송 실패를 선언할 수 있다.
특정 CC에 대해 HARQ 재전송 실패가 연속적으로 계속된다는 것은 현재 상기 특정 CC에 대해 무선링크(radio link) 오류가 발생하였거나 간섭 증가에 따른 성능 저하가 발생한 상황이라 할 수 있다. 따라서, 상기 특정 CC에 대한 잉여전력을 보고하는 것은 부적합하다. 이는 어차피 잉여전력을 보고가 원활히 수행될 수 없기 때문이다.
단말은 전송가능 CC 집합의 결정시점에 특정 CC에 대한 HARQ 재전송 실패의 누적횟수가 임계값만큼 발생한 경우, 단말은 상기 특정 CC를 전송가능 CC 집합으로부터 제외시킨다. 반면, 단말은 전송가능 CC 집합의 결정시점에 상기 특정 CC에 대한 HARQ 재전송 실패가 발생하지 않거나, HARQ 재전송 실패의 누적횟수가 상기 임계값보다 작은 경우, 단말은 상기 특정 CC를 전송가능 CC 집합에 포함시킨다. 상기 임계값은 최대 HARQ 재전송 횟수의 3배 정도일 수 있으며, 이는 구현방법에 따라 다를 수 있다.
2차 CC 필터링의 수행결과, 만약 전송가능 CC 집합에 포함된 CC가 하나도 존재하지 않는 경우, 단말은 추천 CC 집합에서 가장 낮은 경로손실값을 가지는 CC를 전송가능 CC 집합에 포함시키는 필터링 보정(filtering compensation)을 수행한다(S1310).
도 14는 본 발명의 일 예에 따른 단말의 2차 필터링 수행과정을 나타내는 순서도이다.
도 14를 참조하면, 우선, 단말은 전송가능 CC 집합을 추천 CC 집합과 같도록 설정한다(S1400). 단말은 상기 전송가능 CC 집합에 속하는 각 CC에 대한 경로손실값을 제1 임계값과 비교한다(S1405). 만약, CCi의 경로손실값이 제1 임계값보다 크거나 같은 경우, 단말은 상기 CCi를 전송가능 CC 집합에서 제외한다(S1410).
단계 S1405에서 만약, CCi의 경로손실값이 제1 임계값보다 작은 경우, 단말은 상기 CCi에 대한 HARQ ACK 실패의 누적횟수를 제2 임계값과 비교한다(S1415). 만약, 상기 CCi에 대한 HARQ ACK 실패의 누적횟수가 상기 제2 임계값보다 크거나 같으면, 단말은 상기 CCi를 전송가능 CC 집합에서 제외한다(S1410). 단계 S1415에서 만약, 상기 CCi에 대한 HARQ ACK 실패의 누적횟수가 상기 제2 임계값보다 작으면, 단말은 전송가능 CC 집합에 속한 모든 CC에 대한 2차 CC 필터링이 완료되었는지를 판단하고(S1420), 만약 2차 CC 필터링이 모두 완료되지 않았으면, CC(i+1)에 대한 2차 필터링을 수행한다(S1425, S1405).
상기 단계 S1420에서, 만약 모든 전송가능 CC 집합에 대한 2차 CC 필터링이 완료되었으면, 단말은 현재 전송가능 CC 집합에 CC가 존재하는지 판단한다(S1430). 만약, 적어도 하나의 CC가 전송가능 CC 집합에 포함되어 있으면, 상기 전송가능 CC 집합을 최종적인 전송가능 CC 집합으로 확정한다(S1435). 한편 만약에 CC가 전송가능 CC 집합에 하나도 포함되어 있으지 않으면, 단말은 추천 CC 집합에서 최소의 경로손실값을 가지는 CC를 전송가능 CC 집합에 추가하며, 이는 단말의 스케줄러(scheduler)에서 수행될 수 있다(S1440).
도 15는 시간의 흐름에 따라 잉여전력이 변하는 과정을 나타내는 그래프이다.
도 15를 참조하면, 그래프의 세로축은 부반송파당 전력정도(Power density)를 나타낸다. 각각의 사각형의 면적은 최대 전송 전력(Pmax)을 의미한다. 일정한 최대 전송 전력에서 할당된 대역폭(BW)이 커지면 부반송파당 전력정도는 약해진다. 즉, 사각형의 높이가 작아진다. 각각의 사각형 내에서 빗금으로 채워진 부분은 잉여전력을 나타낸다. 최대 전송전력에서 잉여전력을 뺀 나머지 부분이 해당 프레임에서의 단말 전송전력이 된다. 단말 전송전력은 경로손실을 보상해주는 부분과 MCS 레벨을 보상해주는 부분으로 구성되어 있다.
도 15에서는 잉여전력보고가 트리거링되어 전송되는 프레임 부분에 대해서만 표현되어 있다. 기지국은 상향링크를 통해 전송되는 잉여전력값을 이용하여 다음번 스케쥴링을 위한 경로손실을 추정하게 된다. 해당 프레임의 할당 대역과 MCS 레벨, 잉여전력, 그리고 최대 단말 전송전력을 이용하면 도 15에서 표현된 바와 같이 해당 프레임의 경로손실값이 추정된다. 단말이 전송한 잉여전력값은 기지국까지 도달하기까지 몇 프레임 정도의 지연을 가지게 된다. 이는 기지국이 자원을 할당하고 해당 지시를 따라 단말이 데이터를 전송하기까지 걸리는 단말기의 작업처리 시간(Processing time)에 연유한다.
경로손실의 올바른 추정을 위하여 잉여전력 보고를 발생시키는 두 가지의 트리거링 조건이 정의된다. 일정 주기를 통하여 잉여전력 보고를 받기 위해 주기를 지정하고 주기내에서의 갑작스런 변화를 감지하기 위해 경로손실의 차이값에 대한 임계값을 지정하고 있다. 도 15에서 첫번째 잉여전력 보고와 두번째 잉여전력 보고사이의 간격이 주기보다 짧음에도 잉여전력 보고가 발생한 이유가 바로 경로손실의 급격한 변화에 따라 임계값을 통한 트리거링이 발생했기 때문이다. 도 15에서는 다루고 있지는 않지만 두 가지의 조건에 따라 잉여전력 보고가 자주 발생되는 것을 방지하기 위하여 금지 타이머(prohibit timer)가 정의된다. 잉여전력이 보고된 후 금지 타이머내에서는 잉여전력 보고가 트리거링되지 않는다.
도 16은 본 발명의 일 예에 따른 잉여전력 전송장치와 잉여전력 수신장치를 나타내는 블록도이다.
도 16을 참조하면, 잉여전력 전송장치(1600)는 CC 관련정보 수신부(1605), 2차 CC 필터링부(1610), 잉여전력필드 생성부(1615) 및 잉여전력필드 전송부(1620)을 포함한다.
CC 관련정보 수신부(1605)는 CC 관련 정보를 잉여전력 수신장치(1650)로부터 수신한다. CC 관련 정보는 보고 모드정보, 설정 CC 집합정보 및 추천 CC 집합정보 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 보고 모드정보는 단말이 설정 CC 집합의 모든 CC를 통해 잉여전력을 보고할지, 아니면 추천 CC 집합의 CC를 통해 잉여전력을 보고하게 할지를 정하는 정보이다. 상기 설정 CC 집합정보는 상기 설정 CC 집합을 나타내는 지시정보이고, 상기 추천 CC 집합정보는 추천 CC 집합을 나타내는 지시정보이다. CC 관련 정보 수신부(1605)는 또한 상향링크 스케줄링에 따른 상향링크 그랜트를 수신장치(1650)로부터 수신한다.
2차 CC 필터링부(1610)는 제2 필터링 파라미터를 이용하여 추천 CC 집합에서 잉여전력 보고를 수행하기에 부적합하다고 판단되는 CC를 제외하고, 적합하다고 판단되는 CC만을 선택하여 전송가능 CC 집합을 구성하는 2차 CC 필터링을 수행한다. 2차 CC 필터링부(1620)에 의해 수행되는 2차 CC 필터링의 일 예는 상기 도 14와 같다.
잉여전력필드 생성부(1615)는 단말의 최대 전송전력과 상향링크 전송에 관해 추정된 전력을 기초로 설정된 각 CC별 잉여전력을 계산한다. 잉여전력의 계산 방법은 상기 수학식 1 내지 수학식 6, 그리고 도 10의 단계 S1025에 따른다. 잉여전력필드 생성부(1615)는 상기 각 CC에 대한 잉여전력 보고에 필요한 잉여전력 필드를 생성한다. 상기 생성된 잉여전력 필드의 구조는 상기 도 11에서 설명된 바와 같이 MAC PDU에 포함되며, 상기 표 1의 잉여전력 필드 테이블을 참조하여 결정된다.
예를 들어, 상기 생성된 잉여전력 필드가 MAC 제어요소에 포함되는 경우, 상기 MAC 제어요소에 대응하는 MAC 서브헤더는 LCID 필드를 포함한다. LCID 필드는 상기 표 4의 LCID 필드 테이블을 참조하여 생성된다. 상기 MAC PDU는 상기 생성된 잉여전력 필드가 어느 CC에 대한 것인지를 지시하는 잉여전력 지시자를 포함할 수 있다.
잉여전력필드 전송부(1620)는 상기 전송가능 CC 집합에 속하는 각 CC를 통해 상기 생성된 잉여전력필드를 잉여전력 수신장치(1650)로 전송한다.
한편, 잉여전력 수신장치(1650)는 상향링크 스케줄러(1655), 1차 CC 필터링부(1660), CC 관련정보 생성부(1665), CC 관련정보 전송부(1670), 및 잉여전력필드 수신부(1675)을 포함한다.
상향링크 스케줄러(1655)는 잉여전력 전송장치(1600)로부터 수신된 잉여전력값을 이용하여 상향링크 스케줄링을 수행한다. 상기 상향링크 스케줄링의 결과로서 상기 상향링크 그랜트를 전송한다.
1차 CC 필터링부(1660)는 설정 CC 집합으로부터 추천 CC 집합을 결정하는 1차 CC 필터링을 수행한다. 1차 CC 필터링부(1660)는 상기 도 12에서와 같이, 경로손실값, CINR 및 트래픽 양과 같은 제1 필터링 파라미터를 기초로 상기 설정 CC 집합으로부터 상기 추천 CC 집합을 추출해낸다.
CC 관련정보 생성부(1665)는 설정 CC 집합정보, 추천 CC 집합정보와 같은 CC 집합에 관련된 CC 관련정보를 생성한다. CC 관련정보 생성부(1665)는 RRC 계층의 요소로서, 상기 CC 관련정보를 RRC 메시지로서 생성할 수 있다.
CC 관련정보 전송부(1670)는 상기 CC 관련정보를 잉여전력 전송장치(1600)로 전송한다.
잉여전력필드 수신부(1675)는 잉여전력 전송장치(1600)로부터 잉여전력 필드를 수신한다.
도 17은 본 발명의 일 예에 따른 HARQ 재전송 실패의 누적횟수를 이용하여 2차 필터링을 수행하는 방법을 설명하는 설명도이다.
도 17을 참조하면, 추천 CC 집합에 속하는 CCi와 CCj에서의 HARQ 전송이 일어나는 상황을 가정한다. 일 예로, 전송가능 CC 집합을 결정하는 필터링 파라미터중, HARQ 재전송 실패의 누적횟수는 3으로 가정한다. 그리고, HARQ 재전송에 따라 3번의 NACK이 발생하는 경우, 이를 HARQ 재전송 실패로 간주한다. 여기서, 전송하는 패킷 데이터의 신뢰도 또는 신속성을 고려하여 상기 HARQ 재전송 실패의 누적횟수 및 HARQ 전송에 따른 최대 재전송 횟수는 가변적으로 설정될 수 있다.
우선, 단말은 전송가능 CC 집합의 결정시점이 도래하였는지 판단한다. 만약, 전송가능 CC 집합의 결정시점이 도래하였으면, 단말은 추천된 모든 CC들에 대한 HARQ 재전송 실패 누적횟수를 0으로 리셋한다.
이후, 단말은 기지국으로부터 CCi 및 CCj를 포함하는 추천 CC 집합을 수신한다.즉, 단말은 상기 수신한 추천 CC 집합 중, CCi 및 CCj, 각 CC에 대한 HARQ 재전송 실패가 발생하였는지 판단한다.
일 예로, CCi에서 단말은 N번째 패킷에 대하여 HARQ 재전송 실패가 발생함을 확인한다. 이때, HARQ 재전송 실패가 발생함을 확인하면, 단말은 상기 CCi의 HARQ 재전송 실패의 누적횟수를 1만큼 증가시킨다. 즉, CCi에 대한 HARQ 재전송 실패의 누적횟수를 1로 카운트 한다. 이후 N+1, 및 N+2 패킷에 대하여 연속적으로 HARQ 재전송 실패가 발생함을 확인한 단말은, 상기 HARQ 재전송 실패 누적횟수를 3으로 카운트한다.
그러나, N+3, N+4, N+5 패킷에 대하여 기지국으로부터 순차적으로 ACK을 수신한 단말은, 상기 3으로 카운트되어 있는 HARQ 재전송 실패 누적횟수를 0으로 리셋(reset)한다. 즉, 만약 상기 CCi에 대한 HARQ 재전송 실패가 발생하지 않으면, 단말은 기지국으로부터 상기 CCi에서 정해진 횟수로 ACK이 수신되었는지 판단한다. 만약, ACK이 수신되었으면, 단말은 상기 특정 CC에 대한 ACK 카운터를 1만큼 증가시킨다. 단말은 상기 ACK 카운터를 소정횟수와 비교한다. 만약, 상기 ACK 카운터가 상기 소정횟수보다 크거나 같으면, 단말은 상기 CCi에 대한 ACK 카운터와 HARQ 재전송 실패의 누적횟수를 0으로 리셋할 수 있다.
이후, N+6 패킷에 대하여 HARQ 재전송 실패가 발생하며, 단말은 HARQ 재전송 실패의 누적횟수를 1으로 카운팅한다.
이때, 전송가능 CC 집합의 결정시점에 도달하면, CCi에 대한 HARQ 재전송 실패의 누적횟수가 1이므로, 단말은 CCi를 전송가능 CC 집합에서 제외하지 않고 유지한다.
한편, CCj에서 3개의 패킷 M, M+1, M+2에 대하여 HARQ 재전송 실패가 연속적으로 발생함을 확인한 단말은, HARQ 재전송 실패의 누적횟수를 3으로 카운트하게 된다. 이후, 전송가능 CC 집합의 결정시점에서 상기 HARQ 재전송 실패의 누적횟수가 3으로 카운트 됨을 확인함에 따라 단말은 CCj를 전송가능 CC 집합에서 제외한다.
따라서, 단말은, 기지국으로부터 수신된 추천 CC 집합이 {CCi, CCj}임을 참조하나, HARQ 재전송 실패를 기준으로 2차 필터링을 수행한 결과, 전송가능 CC 집합이 {CCi}임을 확인한다.
그리고, 최종 전송가능 CC 집합을 확인한 단말은, 추천 CC 집합에 속한 해당 CC에서의 HARQ 재전송 실패 누적횟수를 0으로 초기화할 수 있다. 이는 단말로 하여금, 다음 주기에서의 전송 가능 CC 집합에 속하는 CC를 결정하기 위함으로, 이는 추천 CC 집합의 필터링 동작을 초기화하기 위함이다.
상기 언급한 바와 같이, 단말은 각 CC마다 HARQ 재전송 실패의 누적횟수를 구하고, 매 HARQ 재전송 실패시마다 누적횟수를 1씩 증가시키되, 기지국으로부터 ACK을 소정횟수만큼 연속적으로 수신하는 시점 또는 전송가능 CC 집합의 결정시점에 상기 HARQ 재전송 실패의 누적횟수를 0으로 리셋할 수 있다. 이때, HARQ 재전송 실패의 누적횟수를 이용하면, 단말은 잉여전력 보고에 이용하기에 적합한 신뢰도를 가지는 전송가능 CC 집합을 결정할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 다중 요소 반송파 시스템에서 단말에 의한 잉여전력의 보고방법에 있어서,
    상기 단말에 설정된 적어도 하나의 요소 반송파에 대한 잉여전력값을 계산하는 단계;
    상기 단말에 설정된 적어도 하나의 요소 반송파 중 기지국에 의해 선택된 추천 요소 반송파에 관한 정보를 수신하는 단계;
    상기 추천 요소 반송파에 관한 정보를 바탕으로, 상기 잉여전력값을 보고하는데 사용될 적어도 하나의 요소 반송파를 선택하는 단계; 및
    상기 계산된 잉여전력값을 상기 선택된 적어도 하나의 요소 반송파를 통해 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 잉여전력의 보고방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 추천 요소 반송파에 대한 정보는, 적어도 하나의 요소 반송파를 포함하는 집합이며,
    경로손실값(Pathloss), CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio) 및 트래픽 양(Traffic load) 중 적어도 하나를 기준으로 상기 기지국에 의해 선택된 적어도 하나의 요소 반송파를 포함함을 특징으로 하는, 잉여전력의 보고방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 추천 요소 반송파의 집합은 경로손실값이 임계값보다 작은 요소 반송파로 구성됨을 특징으로 하는, 잉여전력의 보고방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 추천 요소 반송파의 집합은 상기 CINR이 임계값보다 크거나 같은 요소 반송파로 구성됨을 특징으로 하는, 잉여전력의 보고방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 추천 요소 반송파의 집합은 상기 트랙픽 양이 임계값보다 작은 요소 반송파로 구성됨을 특징으로 하는, 잉여전력의 보고방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택된 적어도 하나의 요소 반송파는 임계값보다 작은 경로손실값을 가지는 요소 반송파인 것을 특징으로 하는, 잉여전력의 보고방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 잉여전력값을 보고하는데 사용될 적어도 하나의 요소 반송파를 선택하는 단계는,
    상기 추천 요소 반송파에 관한 정보에 포함되는 특정 요소 반송파의 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 재전송 실패의 누적횟수가 설정된 임계값보다 작은 값을 가지는 요소 반송파를 선택하는 단계임을 특징으로 하는, 잉여전력의 보고방법.
  8. 다중 요소 반송파 시스템에서 기지국에 의한 잉여전력정보의 수신방법에 있어서,
    단말에 설정된 복수의 요소 반송파 중 제1 판단기준을 기초로 잉여전력 보고의 후보대상인 적어도 하나의 추천 요소 반송파를 선택하는 단계;
    상기 선택된 추천 요소 반송파에 관한 정보를 상기 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 선택된 추천 요소 반송파에 관한 정보를 근거로 하여 상기 단말에 의해 추출된 잉여 전력 보고를 위한 요소 반송파를 통해, 상기 단말에 설정된 복수의 요소 반송파에 대한 잉여전력값을 수신하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 잉여전력정보의 수신방법.
  9. 다중 요소 반송파 시스템에서 잉여전력의 보고장치에 있어서,
    설정된 적어도 하나의 요소 반송파 중 기지국에 의해 선택된 추천 요소 반송파에 관한 정보를 수신하는 요소 반송파 관련정보 수신부;
    상기 추천 요소 반송파에 관한 정보를 바탕으로, 잉여전력을 보고하는데 사용될 적어도 하나의 요소 반송파를 선택하는 2차 요소 반송파 필터링부;
    상기 설정된 적어도 하나의 요소 반송파에 관한 잉여전력값을 계산하는 잉여전력값 계산부; 및
    상기 계산된 잉여전력값을 상기 2차 요소 반송파 필터링부에 의해 선택된 잉여전력을 보고하는데 사용될 적어도 하나의 요소 반송파를 통해 상기 기지국으로 전송하는 잉여전력 필드 전송부를 포함함을 특징으로 하는 잉여전력의 보고장치.
  10. 다중 요소 반송파 시스템에서 잉여전력의 수신장치에 있어서,
    단말에 설정된 복수의 요소 반송파 중 제1 판단기준을 기초로 잉여전력 보고의 후보대상인 적어도 하나의 추천 요소 반송파를 선택하는 CC 필터링부;
    상기 선택된 추천 요소 반송파에 관한 정보를 상기 단말로 전송하는 CC 관련정보 생성부; 및
    상기 선택된 추천 요소 반송파에 관한 정보를 근거로 하여 상기 단말에 의해 추출된 잉여 전력 보고를 위한 요소 반송파를 통해, 상기 단말에 설정된 복수의 요소 반송파에 대한 잉여전력값을 수신하는 잉여전력필드 수신부를 포함함을 특징으로 하는 잉여전력 수신장치.
  11. 잉여전력정보를 전송할 다중 요소 반송파를 선정하는 방법에 있어서,
    설정된 복수의 요소 반송파 중 제1 판단기준을 기초로 잉여전력 보고의 후보대상인 적어도 하나의 추천 요소 반송파를 추출하는 1차 필터링 단계; 및
    상기 적어도 하나의 추천 요소 반송파의 집합에서, 제2 판단기준을 기초로 잉여전력을 보고하는데 사용될 적어도 하나의 요소 반송파를 추출하는 2차 필터링 단계를 포함하되,
    상기 제1 판단기준과 상기 제2 판단기준은 상기 설정된 복수의 요소 반송파 각각에 대한 경로손실값이 임계값보다 크거나 같은지, 또는 작은지를 기준으로 판단함을 특징으로 하는, 다중 요소 반송파의 선정방법.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 기지국에 의해 선택된 추천 요소 반송파에 관한 정보를 수신하는 단계는,
    상기 잉여전력값을 위한 보고 모드 정보와 상기 단말에 설정된 적어도 하나의 요소 반송파에 관한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 보고 모드 정보와 상기 단말에 설정된 적어도 하나의 요소 반송파에 관한 정보와 상기 추천 요소 반송파에 관한 정보 중, 하나는 무선 자원 제어(RRC) 메시지를 통해 수신됨을 특징으로 하는 잉여전력의 보고방법.
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