WO2010005238A2 - 무선통신 시스템에서 상향링크 전송 전력 제어 방법 및 단말 - Google Patents

무선통신 시스템에서 상향링크 전송 전력 제어 방법 및 단말 Download PDF

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WO2010005238A2
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interference
terminal
transmission power
frequency
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김동철
노민석
권영현
곽진삼
문성호
한승희
이현우
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    • H04W52/38—TPC being performed in particular situations
    • H04W52/42—TPC being performed in particular situations in systems with time, space, frequency or polarisation diversity

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method for a terminal to control uplink transmission power in a wireless communication system and a terminal using the method.
  • Open loop power control compensates for uplink transmission power by measuring or estimating downlink signal attenuation, predicting uplink signal attenuation, and considering the amount of radio resources allocated to the corresponding UE or the nature of data to be transmitted. Determine link power.
  • the closed loop power control adjusts the transmission power by interworking with the base station and the terminal using feedback information on the transmission power control.
  • Fractional Frequency Reuse (hereinafter referred to as "FFR") is one of techniques for mitigating inter-cell interference.
  • the FFR uses a terminal located in a center region of a cell and a terminal located in a border region differently affected by interference from adjacent cells.
  • the terminal located in the center region of the cell is not significantly affected by the interference from the neighboring base station, but the terminal located in the boundary region of the cell is greatly affected by the interference from the neighboring base station.
  • the terminal located in the cell's center area uses frequency reuse as 1, and the terminal located in the cell boundary area makes frequency reuse greater than 1.
  • the frequency reuse greater than 1 means that the frequencies do not overlap each other in the border region between adjacent cells.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for controlling uplink transmission power for each frequency partition.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method and apparatus for providing interference information for uplink transmission power control.
  • a method for controlling uplink transmission power of a terminal obtains a plurality of interference indicators indicating uplink interference from a base station, wherein a total bandwidth is divided into a plurality of frequency partitions, and each of the plurality of interference indicators is a plurality of frequency partitions. Corresponding to each; Determining an uplink transmission power level of a frequency partition corresponding to the selected interference indicator based on the selected interference indicator among the plurality of interference indicators; And controlling uplink transmission power based on the uplink transmission power level.
  • the plurality of interference indicators may be obtained for each of uplink data and uplink control signals, and may be determined according to radio resource allocation schemes for each of the uplink data and uplink control signals.
  • the radio resource allocation method may be a method of allocating resource allocation units adjacent to each other in the frequency domain or a method of allocating resource allocation units not adjacent to each other.
  • Each of the plurality of frequency partitions may include a plurality of subband PRUs and a plurality of miniband PRUs.
  • the plurality of interference indicators may be broadcast from the base station.
  • the uplink transmit power control may be an open loop transmit power control.
  • the terminal includes an RF unit for transmitting and receiving a radio signal; And a processor coupled to the RF unit, wherein the processor obtains a plurality of interference indicators indicating uplink interference from a base station, wherein a total bandwidth is divided into a plurality of frequency partitions, and each of the plurality of interference indicators is a plurality of interference indicators. Corresponding to each frequency partition, and determines the uplink transmission power level of the frequency partition corresponding to the selected interference indicator based on the selected interference indicator of the plurality of interference indicators, and uplink transmission based on the uplink transmission power level It is characterized by controlling the power.
  • Inter-cell interference can be mitigated and reliability of a terminal located at a cell boundary can be improved.
  • 1 shows a wireless communication system.
  • FFR partial frequency reuse
  • 3 shows an example of radio resource allocation.
  • 5 shows an example of transmission power control in soft FFR.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of controlling uplink transmission power according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • 1 shows a wireless communication system.
  • the wireless communication system 10 includes at least one base station 11 (BS).
  • Each base station 11 provides a communication service for a particular geographic area 15, commonly referred to as a cell.
  • the cell can be further divided into a plurality of areas, each of which is called a sector.
  • the base station 11 generally refers to a fixed station communicating with the terminal 12, and includes an evolved NodeB (eNB), a Base Transceiver System (BTS), an Access Point, an Access Network (AN), and the like. It may be called in other terms.
  • the base station 11 may perform functions such as connectivity, management, control, and resource allocation with the terminal 12.
  • the mobile station (MS) 12 may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, a personal digital assistant (PDA), It may be called other terms such as a wireless modem, a handheld device, and an access terminal (AT).
  • UE user equipment
  • UT user terminal
  • SS subscriber station
  • PDA personal digital assistant
  • DL downlink
  • UL means communication from the terminal 12 to the base station 11.
  • FFR partial frequency reuse
  • One cell C1 is divided into a central region 21 and three boundary regions 22, 23, and 24.
  • the total bandwidth of available frequencies in one cell is divided into four frequency partitions (FPs).
  • the center region 21 uses a fourth frequency partition F4, and the three boundary regions 22, 23, and 24 each have a first frequency partition F1, a second frequency partition F2, and a third frequency partition. Use (F3).
  • Adjacent cells use different frequency partitions. That is, the boundary region 22 of the cell C1 uses the first frequency partition F1, the boundary region 32 of the cell C2 uses the third frequency partition F3, and the cell C3.
  • the boundary region 43 of the uses the third frequency partition F3.
  • Physical resource unit may be a basic physical unit of resource allocation.
  • one PRU may include Psc neighboring subcarriers in the frequency domain and Nsym neighboring orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) symbols in the time domain.
  • Psc can be 18 and Nsym can be 6 or 7.
  • PRUs are further divided into subbands and minibands.
  • a subband is a logical unit including a plurality of contiguous PRUs, where one subband may include four contiguous PRUs.
  • Minibands are logical units that include at least one PRU.
  • PRUs belonging to the subbands are called subband PRUs (PRU SBs )
  • PRUs belonging to the minibands are called miniband PRUs (PRU MBs ).
  • mapping 24 PRUs having indices numbered from 0 to 23 to 12 subband PRUs and 12 miniband PRUs is shown (step S402).
  • Twenty four PRUs are grouped into four sub-groups (ie, corresponding to the number of PRUs belonging to the subband), so that subgroups that are not adjacent to each other are sequentially mapped to the subband and the miniband.
  • the miniband PRUs may be permutated again to mix their positions (step S403).
  • the subband PRUs and miniband PRUs are further divided by frequency partition (step S404). Although two frequency partitions FP1 and FP2 are shown here, the number of frequency partitions is not limited.
  • a frequency partition is a logical frequency allocation unit divided by the total available frequency bandwidth.
  • the terminal may be assigned at least one frequency partition.
  • the frequency partition includes a plurality of logical PRUs, and may include subband PRUs and miniband PRUs.
  • the frequency partitions FP1 and FP2 may be used for different purposes, for example FFR and / or multicast and broadcast service (MBS).
  • FFRs include hard and soft FFRs.
  • Hard FFR means that when the first frequency partition is activated, the second frequency partition is deactivated, and soft FFR means that the second frequency partition can be activated even if the first frequency partition is activated.
  • the fourth frequency partition F4 may also be activated by the first terminal MS1.
  • the fourth frequency partition F4 may be used to transmit the control signal 500 for the terminals in the cell. Accordingly, the first terminal MS1 performs transmission power control in the first frequency partition F1 and the fourth frequency partition F4.
  • the second terminal MS2 deactivates the first (F1) and the third frequency partition (F3).
  • the fourth frequency partition F4 may also be activated by the second terminal MS2.
  • the second terminal MS2 performs transmission power control in the second frequency partition F2 and the fourth frequency partition F4.
  • the third terminal MS3 deactivates the first (F1) and the second frequency partition (F2).
  • the fourth frequency partition F4 may also be activated by the third terminal MS2.
  • the third terminal MS3 performs transmission power control in the third frequency partition F3 and the fourth frequency partition F4.
  • the first terminal MS1, the second terminal MS2, and the third terminal MS3 may belong to different sectors (or cells).
  • the first frequency partition F1 and the fourth frequency partition F4 are activated, and the second and third frequency partitions may also be activated. Accordingly, the first terminal MS1 performs transmission power control in the first to fourth frequency partitions F4.
  • the transmit power of the second and third FPs has a lower maximum transmit power level than the first and fourth, which may be referred to as primary frequency partitions. The same applies to the second terminal MS2 and the third terminal MS3.
  • frequency partitions can be used for different purposes such as FFR or MBS, power control is preferably performed for each frequency partition.
  • the base station estimates an interference and interference level indicator (NI) for each frequency partition using the signals received from the adjacent cells (S61).
  • the base station sends the NI corresponding to each frequency partition to the terminals (S62).
  • the NI may be broadcast over a broadcast channel. Alternatively, the NI may be unicast / multicast to each terminal and / or terminals for the assigned frequency partition.
  • the terminal controls the uplink transmission power of the uplink channel for each frequency partition (S63).
  • the terminal transmits uplink data through the uplink channel (S64).
  • the uplink transmission power for each frequency partition may be determined as follows.
  • Equation 1 P i is the transmit power level of the i-th frequency partition, L i is the estimated uplink propagation loss of the i-th frequency partition, SINR Target, i is the target uplink of the i-th frequency partition.
  • Link signal-to-interference plus noise ratio (SINR) NI i is the NI of the i-th frequency partition, OffsetMS perNS is the terminal's specific power offset correction term, and OffsetBS perMS is the base station's specific. Correction term for BS-specific power offset.
  • L i may be determined based on the total power received on the active subcarrier of the preamble.
  • SINR Target, i may be determined based on a power control value received from the base station, or may be a predetermined value.
  • NI i may be information broadcast by a base station.
  • NI represents the amount of interference that uplink transmission of terminals belonging to an adjacent cell affects terminals of a serving cell.
  • NI refers to the estimated average power level of noise and interference, and is usually expressed in dBm per subcarrier, but this is not a limitation, but average power per frequency (dBm per Hz), It is obvious that various other expressions are possible, such as an average power per band (dBm per band) and an average power per subchannel (dBm per subchannel).
  • the NI may be determined as the average power for the sum of noise and interference per subcarrier, or the sum of the noise and interference may be normalized to noise. Since NI is given for each frequency partition, uplink power control is possible for each frequency partition.
  • the base station may designate uplink transmission power for each frequency partition.
  • the base station estimates the amount of interference for each frequency partition and performs uplink transmission power control for each frequency partition, thereby alleviating inter-cell interference.
  • FIG. 7 illustrates an interference indicator NI according to another embodiment of the present invention.
  • NI may be given differently according to uplink data and uplink control signal.
  • the uplink control signal may include at least one of an HARQ ACK / NACK signal, a ranging signal, a channel quality indicator (CQI), a sounding signal, and a precoding matrix index (PMI).
  • the uplink data may include user data.
  • the uplink control signal and the uplink data may be transmitted simultaneously in the frequency partition. This means that the uplink control signal and the uplink data can be transmitted on one OFDMA symbol.
  • control signals generally do not use or cannot use additional features such as retransmission and link adaptation, they can be used for modulation, coding rate, power allocation, etc. to improve reception performance during transmission. More attention is needed.
  • a control signal is often transmitted only in a specific symbol and a specific frequency band among radio resources to maintain statistical characteristics. Data and control signals need different transmit power control. Therefore, in the frequency partition, the NI is divided into the NI 710 for the uplink data and the NI 720 for the uplink control signal, and the base station informs the user equipment, thereby enabling efficient transmission power control.
  • NI 710 for uplink data and the NI 720 for uplink control signals may be further subdivided.
  • NI may be given for each of a distributed band (711,721), a localized band (712,722), and an average localized band (713,723).
  • the distributed band refers to a band to which resource allocation units (e.g. PRUs) are allocated so as not to be adjacent to each other, and may correspond to, for example, minibands.
  • the local band refers to a band to which a plurality of neighboring resource allocation units are allocated and may correspond to, for example, a subband.
  • NI for the average local band refers to the average NI for the plurality of subbands.
  • the NI transmits to the UE by the base station is a radio resource allocation method used by the UE to transmit the uplink data and / or uplink control signal to the base station, for example, 1) whether it is allocated to a distributed band or a local band, 2) Whether the uplink data and uplink control signals are transmitted simultaneously in time by frequency division multiplexing (FDM) or using different time resources, and 3) which FP is used to transmit the uplink data and uplink control signals. And so on.
  • FDM frequency division multiplexing
  • the base station 50 includes a processor 51, a memory 53, and an RF unit 52.
  • the processor 51 estimates a plurality of interference indicators NI representing the uplink interference. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 51.
  • the memory 53 is connected to the processor 51 and stores various information for driving the processor 51.
  • the RF unit 52 is connected to the processor 51 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 60 includes a processor 61, a memory 62, and an RF unit 63.
  • the processor 61 obtains a plurality of interference indicators indicating uplink interference received through the RF unit 63, and based on the selected interference indicators among the plurality of interference indicators, an uplink of the frequency partition corresponding to the selected interference indicators. A link transmission power level is determined and an uplink transmission power is controlled based on the uplink transmission power level. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 61.
  • the memory 62 is connected to the processor 61 and stores various information for driving the processor 61.
  • the RF unit 63 is connected to the processor 61 and transmits and / or receives a radio signal.
  • Processors 51 and 61 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory 52, 62 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • the RF unit 53 and 63 may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function. Modules are stored in memories 52 and 62 and can be executed by processors 51 and 61.
  • the memories 52 and 62 may be inside or outside the processors 51 and 61, and may be connected to the processors 51 and 61 by various well-known means.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

무선통신 시스템에서 단말의 상향링크 전송 전력 제어 방법은 기지국으로부터 상향링크 간섭을 나타내는 복수의 간섭 지시자를 획득하되, 전체 대역폭은 복수의 주파수 파티션으로 나뉘고, 상기 복수의 간섭 지시자 각각은 상기 복수의 주파수 파티션 각각에 대응하는 단계; 상기 복수의 간섭 지시자 중 선택된 간섭 지시자를 기반으로 상기 선택된 간섭 지시자에 대응하는 주파수 파티션의 상향링크 전송 파워 레벨을 결정하는 단계; 및 상기 상향링크 전송 파워 레벨을 기반으로 상향링크 전송 전력을 제어하는 단계를 포함한다. 셀간 간섭(inter-cell interference)을 완화시킬 수 있고, 셀 경계에 위치한 단말의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 상향링크 전송 전력 제어 방법 및 단말
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 단말이 상향링크 전송 전력을 제어하는 방법 및 이러한 방법을 이용하는 단말에 관한 것이다.
무선통신 시스템에서 상향링크 전송 전력(uplink transmission power)을 제어할 필요가 있다. 이는 기지국에서의 수신 신호의 크기를 적절한 수준으로 조절하기 위함이다. 상향링크 전송에서 전송전력이 너무 약하면 기지국이 단말의 전송 신호를 수신하지 못한다. 반대로 전송전력이 너무 강하면 단말의 전송 신호는 타 단말의 전송 신호에 간섭으로 작용할 수 있고 단말의 배터리 소모를 증가시킨다. 상향링크 전송전력을 제어하여 수신 신호의 크기를 적정 수준으로 유지함으로써, 단말에서의 불필요한 전력 소모를 방지하고, 데이터 전송률 등을 적응적으로 결정함으로써 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
상향링크 전송전력 제어는 크게 개방루프(open loop) 전력 제어와 폐쇄루프(closed loop) 전력 제어의 두 가지가 있다. 개방루프 전력 제어는 하향링크의 신호 감쇄를 측정 또는 추정하여 상향링크의 신호 감쇄를 예측하여 상향링크 전송 전력을 보상하고, 해당 단말에게 할당된 무선 자원의 양이나 전송하는 데이터의 속성을 고려하여 상향링크 전력을 결정한다. 폐쇄루프 전력 제어는 전송전력 제어에 대한 피드백 정보를 이용하여 기지국과 단말이 연동하여 전송전력을 조절한다.
부분 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse: 이하 "FFR"라 칭함)은 셀간 간섭 완화를 위한 기법들 중 하나이다. FFR은 셀의 중심 지역에 위치한 단말과 경계지역에 위치한 단말이 인접 셀에 의한 간섭 영향을 서로 다르게 받는 것을 이용한다. 셀의 중심 지역에 위치한 단말은 인접 기지국으로부터 간섭에 의한 영향을 크게 받지 않지만, 셀의 경계지역에 위치한 단말은 인접 기지국으로부터 간섭에 의한 영향을 크게 받는다. FFR에서는 셀의 중심 지역에 위치한 단말은 주파수 재사용을 1로 사용하고, 셀의 경계지역에 위치한 단말은 주파수 재사용을 1보다 크게 한다. 주파수 재사용이 1보다 크다는 것은 인접하는 셀들간에 경계 지역에서 주파수가 서로 중복되지 않도록 하는 것을 말한다.
FFR을 사용하는 시스템에서 단말이 상향링크 전송 전력을 제어할 수 있는 기법이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 주파수 파티션 별로 상향링크 전송 전력을 제어하는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 상향링크 전송 전력 제어를 위한 간섭 정보를 제공하는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
무선통신 시스템에서 단말의 상향링크 전송 전력 제어 방법은 기지국으로부터 상향링크 간섭을 나타내는 복수의 간섭 지시자를 획득하되, 전체 대역폭은 복수의 주파수 파티션으로 나뉘고, 상기 복수의 간섭 지시자 각각은 상기 복수의 주파수 파티션 각각에 대응하는 단계; 상기 복수의 간섭 지시자 중 선택된 간섭 지시자를 기반으로 상기 선택된 간섭 지시자에 대응하는 주파수 파티션의 상향링크 전송 파워 레벨을 결정하는 단계; 및 상기 상향링크 전송 파워 레벨을 기반으로 상향링크 전송 전력을 제어하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 간섭 지시자는 상향링크 데이터와 상향링크 제어신호 각각에 대해 획득될 수 있고, 상기 상향링크 데이터와 상기 상향링크 제어신호 각각의 무선자원 할당방식에 따라 결정될 수 있다. 이 때, 무선자원 할당방식은 주파수 영역에서 서로 인접한 자원 할당 단위에 할당하는 방식 또는 서로 인접하지 않은 자원 할당 단위에 할당하는 방식일 수 있다.
복수의 주파수 파티션 각각은 복수의 서브밴드 PRU와 복수의 미니밴드 PRU를 포함할 수 있다. 복수의 간섭 지시자는 기지국으로부터 브로드캐스트 (broadcast)될 수 있다.
상향링크 전송 전력 제어는 개루프 전송 전력 제어일 수 있다.
단말은 무선신호를 송수신하는 RF부; 및 상기 RF부에 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 기지국으로부터 상향링크 간섭을 나타내는 복수의 간섭 지시자를 획득하되, 전체 대역폭은 복수의 주파수 파티션으로 나뉘고, 상기 복수의 간섭 지시자 각각은 상기 복수의 주파수 파티션 각각에 대응하며, 상기 복수의 간섭 지시자 중 선택된 간섭 지시자를 기반으로 상기 선택된 간섭 지시자에 대응하는 주파수 파티션의 상향링크 전송 파워 레벨을 결정하고, 상기 상향링크 전송 파워 레벨을 기반으로 상향링크 전송 전력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
셀간 간섭(inter-cell interference)을 완화시킬 수 있고, 셀 경계에 위치한 단말의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 부분 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse, FFR)을 적용하는 일 예를 나타낸다.
도 3은 무선자원 할당의 일 예를 나타낸다.
도 4는 하드 FFR에서 전송 전력 제어의 일 예를 나타낸다.
도 5는 소프트 FFR에서 전송 전력 제어의 일 예를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 전송 전력 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 정보를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 일반적으로 셀(cell)이라고 불리는 특정한 지리적 영역(15)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역으로 나누어 질 수 있는데 각각의 영역은 섹터(sector)라고 칭한다. 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), AN(Access Network) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 단말(12)과의 연결성(connectivity), 관리(management), 제어 및 자원 할당과 같은 기능을 수행할 수 있다.
단말(12; Mobile Station, MS)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(Wireless Modem), 휴대기기(Handheld Device), AT(Access Terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 이하에서 하향링크(Downlink, DL)는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하고, 상향링크(Uplink, UL)는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다.
도 2는 부분 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse, FFR)을 적용하는 일 예를 나타낸다. 하나의 셀(C1)은 중심 영역(21) 및 3개의 경계 영역(22, 23, 24)으로 나누어 진다. 하나의 셀에서 가용한 주파수의 전체 대역폭은 4개의 주파수 파티션(frequency partition, FP)으로 나뉜다. 중심 영역(21)은 제4 주파수 파티션(F4)를 사용하고, 3개의 경계 영역(22, 23, 24)은 각각 제1 주파수 파티션(F1), 제2 주파수 파티션(F2), 제3 주파수 파티션(F3)을 사용한다. 인접하는 셀들은 서로 다른 주파수 파티션을 사용한다. 즉, 셀(C1)의 경계 영역(22)은 제1 주파수 파티션(F1)을 사용하고, 셀(C2)의 경계 영역(32)는 제3 주파수 파티션(F3)을 사용하고, 셀(C3)의 경계 영역(43)은 제3 주파수 파티션(F3)을 사용하는 것이다.
도 3은 무선자원 할당의 일 예를 나타낸다. PRU(Physical resource unit)는 자원 할당의 기본적인 물리적 단위일 수 있다. 예를 들어, 하나의 PRU는 주파수 영역에서 Psc개의 인접하는 부반송파(subcarrier)와 시간 영역에서 Nsym 개의 인접하는 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 심볼을 포함할 수 있다. 예컨대, Psc는 18일 수 있고, Nsym은 6 또는 7일 수 있다. PRU들은 다시 서브밴드(subband)와 미니밴드(miniband)로 나뉜다. 서브밴드는 복수개의 인접하는 PRU들을 포함하는 논리적 단위로, 여기서는 하나의 서브밴드가 4개의 인접하는 PRU들을 포함할 수 있다. 미니밴드는 적어도 하나의 PRU를 포함하는 논리적 단위이다. 서브밴드에 속하는 PRU들을 서브밴드 PRU (PRUSB)라고 하고, 미니밴드에 속하는 PRU를 미니밴드 PRU(PRUMB)라고 한다.
여기서는, 0부터 23까지 넘버링된 인덱스를 갖는 24개의 PRU를 12개의 서브밴드 PRU와 12개의 미니밴드 PRU로 맵핑하는 예를 나타낸다(단계 S402). 24개의 PRU들은 4개씩(즉, 서브밴드에 속하는 PRU들의 개수에 대응하는 만큼) 서브 그룹으로 묶여, 서로 인접하지 않는 서브 그룹들이 순차적으로 서브밴드와 미니밴드에 맵핑된다. 미니밴드 PRU들은 다시 퍼뮤테이션(permutation)이 수행되어 그 위치가 섞일 수 있다(단계 S403).
서브밴드 PRU들과 미니밴드 PRU들은 다시 주파수 파티션별로 나뉜다(단계 S404). 여기서는 2개의 주파수 파티션들(FP1, FP2)을 나뉘는 것을 보이고 있으나, 주파수 파티션의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 주파수 파티션은 사용 가능한 전체 주파수 대역폭에서 나뉘어진 논리적인 주파수 할당 단위라 할 수 있다. 단말은 적어도 하나의 주파수 파티션을 할당받을 수 있다. 주파수 파티션은 복수개의 논리적인 PRU들을 포함하고, 서브밴드 PRU들과 미니밴드 PRU들을 포함할 수 있다. 주파수 파티션들(FP1, FP2)은 서로 다른 목적 예를 들어, FFR 및/또는 MBS(multicast and broadcast service)에 사용될 수 있다.
FFR에는 하드(Hard) FFR과 소프트(soft) FFR이 있다. 하드 FFR은 제1 주파수 파티션이 활성화되면, 제2 주파수 파티션은 비활성화되는 것을 말하고, 소프트 FFR은 제1 주파수 파티션이 활성화되더라도 제2 주파수 파티션이 활성화될 수 있는 것을 말한다.
도 4는 하드 FFR에서 전송 전력 제어의 일 예를 나타낸다. 제1 단말(MS1), 제2 단말(MS2) 및 제3 단말(MS3)은 서로 다른 섹터(또는 셀)에 속할 수 있다. 제1 단말(MS1)은 제1 주파수 파티션(F1)이 활성화(active)되면, 제2 및 제3 주파수 파티션은 비활성화된다. 이때, 제4 주파수 파티션(F4)도 제1 단말(MS1)에게 활성화될 수 있다. 제4 주파수 파티션(F4)은 셀 내 단말들을 위한 제어신호(500)의 전송에 사용될 수 있다. 따라서, 제1 단말(MS1)은 전송 전력 제어를 제1 주파수 파티션(F1) 및 제4 주파수 파티션(F4)에서 수행한다.
제2 단말(MS2)은 제2 주파수 파티션(F2)이 활성화되면, 제1 (F1)및 제3 주파수 파티션(F3)은 비활성화된다. 이때, 제4 주파수 파티션(F4)도 제2 단말(MS2)에게 활성화될 수 있다. 제2 단말(MS2)은 전송 전력 제어를 제2 주파수 파티션(F2) 및 제4 주파수 파티션(F4)에서 수행한다.
마찬가지로 제 3 단말(MS3)은 제3 주파수 파티션(F3)이 활성화되면, 제1 (F1)및 제2 주파수 파티션(F2)은 비활성화된다. 이때, 제4 주파수 파티션(F4)도 제3 단말(MS2)에게 활성화될 수 있다. 제3 단말(MS3)은 전송 전력 제어를 제3 주파수 파티션(F3) 및 제4 주파수 파티션(F4)에서 수행한다.
도 5는 소프트 FFR에서 전송 전력 제어의 일 예를 나타낸다. 제1 단말(MS1), 제2 단말(MS2) 및 제3 단말(MS3)은 서로 다른 섹터(또는 셀)에 속할 수 있다. 제1 단말(MS1)은 제1 주파수 파티션(F1) 및 제4 주파수 파티션(F4)이 활성화되고, 또한, 제2 및 제3 주파수 파티션도 활성화될 수 있다. 따라서, 제1 단말(MS1)은 전송 전력 제어를 제1 내지 제4 주파수 파티션(F4)에서 수행한다. 하지만, 제2 및 제3 FP의 전송 전력은 주(primary) 주파수 파티션이라 할 수 있는, 제1 및 제4 보다 낮은 최대 전송 전력 레벨(power level)을 가진다. 제2 단말(MS2) 및 제3 단말(MS3)도 마찬가지이다.
주파수 파티션은 FFR이나 MBS 등 서로 다른 목적으로 사용될 수 있으므로, 전력 제어도 주파수 파티션별로 수행되는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 전송 전력 제어 방법을 나타낸흐름도이다. 기지국은 인접하는 셀로부터 수신되는 신호들을 이용하여 주파수 파티션별로 간섭 지시자(Noise and Interference level indicator, NI)를 추정한다(S61). 기지국은 각 주파수 파티션에 대응하는 NI를 단말들에게 보낸다(S62). NI는 브로드캐스트 채널을 통해 브로드캐스트(broadcast)될 수 있다. 또는, NI는 할당된 주파수 파티션에 대해 각 단말 및/또는 단말들에게 유니캐스트/멀티캐스트(unicast/multicast)될 수 있다. 단말은 주파수 파티션 별로 상향링크 채널의 상향링크 전송 전력을 제어한다(S63). 단말은 상향링크 채널을 통해 상향링크 데이터를 전송한다(S64).
개루프 전력 제어에서 주파수 파티션 별로 상향링크 전송 전력은 다음 식과 같이 결정될 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2009003739-appb-I000001
수학식 1에서, Pi는 i번째 주파수 파티션의 전송 전력 레벨, Li은 i번째 주파수 파티션의 추정된 상향링크 전파 손실(estimated uplink propagation loss), SINRTarget,i은 i번째 주파수 파티션의 목표 상향링크 SINR(signal-to-interference plus noise ratio), NIi는 i번째 주파수 파티션의 NI, OffsetMSperNS는 단말에 특정한 전력 오프셋 보정항(correction term for MS-specific power offset), OffsetBSperMS는 기지국에 특정한 전력 오프셋 보정항(correction term for BS-specific power offset)이다. Li는 프리앰블의 활성 부반송파 상으로 수신되는 전체 전력에 기반하여 결정될 수 있다. SINRTarget,i은 기지국으로부터 수신되는 전력 제어 값을 기반으로 결정될 수도 있고, 미리 정해지 값일 수도 있다. NIi는 기지국에 의해 브로드캐스트(broadcast)되는 정보일 수 있다.
NI는 인접 셀에 속하는 단말들의 상향링크 전송이 서빙 셀의 단말에게 미치는 간섭의 양을 나타낸다. 이하에서, NI는 잡음 및 간섭의 추정된 평균 전력 레벨(estimated average power level)을 가리키고, 부반송파 당 평균 전력(dBm per subcarrier)으로 보통 표현하지만 이는 제한이 아니며 주파수 당 평균전력(dBm per Hz), 밴드 당 평균전력(dBm per band), 서브채널 당 평균전력(dBm per subchannel) 등 다양하게 다른 표현도 가능함은 자명하다. NI는 부반송파 당 잡음 및 간섭의 합에 대한 평균 전력으로 결정되거나, 잡음 및 간섭의 합을 잡음으로 정규화될 수도 있다. NI가 주파수 파티션 별로 주어짐으로써, 주파수 파티션 별로 상향링크 전력 제어가 가능하다.
상기 예에서는 단말이 주파수 파티션 별로 상향링크 전송 전력을 구하는 것을 개시하고 있으나, 기지국이 주파수 파티션 별로 상향링크 전송 전력을 지정할 수도 있다. 기지국이 주파수 파티션 별로 간섭양을 추정하고, 주파수 파티션 별로 상향링크 전송 전력 제어를 수행함으로써, 셀간 간섭을 완화시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 지시자(NI)를 나타낸다.
각 FP내에서 NI는 상향링크 데이터 및 상향링크 제어신호에 따라 달리 주어질 수 있다. 상향링크 제어 신호는 HARQ ACK/NACK 신호, 레인징 (ranging) 신호, CQI(Channel Quality Indicator), 사운딩(sounding) 신호 및 PMI(Precoding Matrix Index) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상향링크 데이터는 사용자 데이터를 포함할 수 있다. 상향링크 제어신호와 상향링크 데이터는 주파수 파티션 내에서 동시에 전송될 수 있다. 이는 상향링크 제어신호와 상향링크 데이터는 하나의 OFDMA 심벌상에서 전송될 수 있음을 의미한다.
제어 신호는 일반적으로 재전송이나 링크 적응(rink adaptation) 등의 부가 특성을 사용하지 않거나 못하기 때문에 전송 시 수신성능을 높이기 위해 변조(modulation), 코딩율(coding rate), 전력 할당(power allocation) 등에 더 많은 주의가 필요하다. 또한 제어 신호는 무선 자원 중에서 특정한 심볼, 특정한 주파수 대역에서만 전송하여 통계적 특성을 유지하려 하는 경우가 많다. 데이터와 제어신호는 서로 다른 전송 전력 제어가 필요하다. 따라서, 주파수 파티션 내에서 NI를 상향링크 데이터를 위한 NI(710)와 상향링크 제어신호를 위한 NI(720)로 구분하여 기지국이 단말에게 알려줌으로써 효율적인 전송 전력 제어가 가능하다.
이와 더불어, 상향링크 데이터를 위한 NI(710) 및 상향링크 제어신호를 위한 NI(720)를 좀더 세분화할 수 있다. 예를 들어, 분산적 밴드(distributed band, 711,721), 국부적 밴드(localized band,712,722), 평균 국부적 밴드(average localized band,713,723) 별로 NI가 주어질 수 있다. 분산적 밴드는 자원 할당 단위(e.g. PRU)가 서로 인접하지 않도록 할당되는 밴드를 말하며, 예를 들어 미니밴드에 대응할 수 있다. 국부적 밴드는 인접하는 복수의 자원 할당 단위가 할당되는 밴드를 말하며, 예를 들어 서브밴드에 대응할 수 있다. 평균 국부적 밴드에 대한 NI는 복수의 서브밴드들에 대한 평균 NI를 말한다.
즉, 기지국이 단말에게 전송하는 NI는 단말이 기지국으로 상향링크 데이터 및/또는 상향링크 제어신호를 전송하는데 이용하는 무선 자원의 할당방식, 예컨대, 1) 분산적 밴드 또는 국부적 밴드에 할당하는지, 2)상향링크 데이터 및 상향링크 제어신호를 FDM(frequency division multiplexing)하여 시간적으로 동시에 전송하는지 아니면 서로 다른 시간 자원을 사용하여 전송하는지, 3)어떤 FP를 이용하여 상향링크 데이터 및 상향링크 제어신호를 전송하는지 등에 따라 결정될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 기지국(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 53) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 52)을 포함한다. 프로세서(51)는 상향링크 간섭을 나타내는 복수의 간섭 지시자(NI)를 추정한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(51)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(53)는 프로세서(51)와 연결되어, 프로세서(51)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(60)은 프로세서(61), 메모리(62) 및 RF부(63)을 포함한다. 프로세서(61)는 RF부(63)를 통해 수신된 상향링크 간섭을 나타내는 복수의 간섭 지시자를 획득하고, 상기 복수의 간섭 지시자 중 선택된 간섭 지시자를 기반으로 상기 선택된 간섭 지시자에 대응하는 주파수 파티션의 상향링크 전송 파워 레벨을 결정하고, 상기 상향링크 전송 파워 레벨을 기반으로 상향링크 전송 전력을 제어한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(61)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(62)는 프로세서(61)와 연결되어, 프로세서(61)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(63)는 프로세서(61)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
프로세서(51, 61)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(52,62)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(53,63)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(52,62)에 저장되고, 프로세서(51,61)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(52,62)는 프로세서(51,61) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(51,61)와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 무선통신 시스템에서 단말의 상향링크 전송 전력 제어 방법에 있어서,
    기지국으로부터 상향링크 간섭을 나타내는 복수의 간섭 지시자를 획득하되, 전체 대역폭은 복수의 주파수 파티션으로 나뉘고, 상기 복수의 간섭 지시자 각각은 상기 복수의 주파수 파티션 각각에 대응하는 단계;
    상기 복수의 간섭 지시자 중 선택된 간섭 지시자를 기반으로 상기 선택된 간섭 지시자에 대응하는 주파수 파티션의 상향링크 전송 파워 레벨을 결정하는 단계; 및
    상기 상향링크 전송 파워 레벨을 기반으로 상향링크 전송 전력을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 간섭 지시자는 상향링크 데이터와 상향링크 제어신호 각각에 대해 획득되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 간섭 지시자는 상향링크 데이터와 상향링크 제어신호 각각의 무선자원 할당방식에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 무선자원 할당방식은 주파수 영역에서 서로 인접한 자원 할당 단위에 할당하는 방식 또는 서로 인접하지 않은 자원 할당 단위에 할당하는 방식인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 주파수 파티션 각각은 복수의 서브밴드 PRU와 복수의 미니밴드 PRU를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 간섭 지시자는 기지국으로부터 브로드캐스트 (broadcast)되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 상향링크 전송 전력 제어는 개루프(open loop) 전송 전력 제어인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 상향링크 전송 파워 레벨은 아래 식과 같이 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure PCTKR2009003739-appb-I000002
    상기 식에서 P(dBm)는 부반송파 당 상향링크 전송 파워 레벨(dBm), L은 측정된 현재 평균 상향링크 전송 로스(estimated average current UL propagation loss)값이고, SINRTarget은 목표 상향링크 SINR 값이다. NI는 간섭 지시자이다. OffsetMSperMS는 상기 단말에 특정한 전력 오프셋 보정항(correction term for MS-specific power offset)으로 상기 단말에 의해 조정되는 값이고, OffsetBSperMS는 상기 기지국에 특정한 전력 오프셋 보정항(correction term for BS-specific power offset)으로 상기 기지국에 의해 조정되는 값이다.
  9. 무선신호를 송수신하는 RF부; 및
    상기 RF부에 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 기지국으로부터 상향링크 간섭을 나타내는 복수의 간섭 지시자를 획득하되, 전체 대역폭은 복수의 주파수 파티션으로 나뉘고, 상기 복수의 간섭 지시자 각각은 상기 복수의 주파수 파티션 각각에 대응하며, 상기 복수의 간섭 지시자 중 선택된 간섭 지시자를 기반으로 상기 선택된 간섭 지시자에 대응하는 주파수 파티션의 상향링크 전송 파워 레벨을 결정하고, 상기 상향링크 전송 파워 레벨을 기반으로 상향링크 전송 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 복수의 간섭 지시자는 상향링크 데이터와 상향링크 제어신호 각각에 대해 획득되는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 복수의 간섭 지시자는 상향링크 데이터와 상향링크 제어신호 각각의 무선자원 할당방식에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 무선자원 할당방식은 주파수 영역에서 서로 인접한 자원 할당 단위에 할당하는 방식 또는 서로 인접하지 않은 자원 할당 단위에 할당하는 방식인 것을 특징으로 하는 단말.
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