WO2014021612A2 - 무선 통신 시스템에서 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2014021612A2
WO2014021612A2 PCT/KR2013/006843 KR2013006843W WO2014021612A2 WO 2014021612 A2 WO2014021612 A2 WO 2014021612A2 KR 2013006843 W KR2013006843 W KR 2013006843W WO 2014021612 A2 WO2014021612 A2 WO 2014021612A2
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안준기
양석철
이윤정
서동연
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엘지전자 주식회사
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    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/06—TPC algorithms
    • H04W52/14—Separate analysis of uplink or downlink
    • H04W52/146—Uplink power control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/30—TPC using constraints in the total amount of available transmission power
    • H04W52/34—TPC management, i.e. sharing limited amount of power among users or channels or data types, e.g. cell loading
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/30—TPC using constraints in the total amount of available transmission power
    • H04W52/36—TPC using constraints in the total amount of available transmission power with a discrete range or set of values, e.g. step size, ramping or offsets
    • H04W52/367—Power values between minimum and maximum limits, e.g. dynamic range

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for setting uplink transmission power in a wireless communication system supporting a plurality of CCs.
  • the LTE system is spreading more quickly after the need to support high-quality services for high-quality services as well as voice services while ensuring the activity of terminal users.
  • the LTE system provides low transmission delay, high transmission rate, system capacity and coverage improvement.
  • the LTE system supports carrier aggregation (hereinafter, referred to as "CA").
  • CA carrier aggregation
  • the CA is meant to support a plurality of carriers, also called spectrum aggregation or bandwidth aggregation (bandwidth aggregation). That is, multiple component carriers are supported to transmit and / or receive data over a wide range of carriers.
  • the individual unit carriers bound by the carrier aggregation are called component carriers (CCs).
  • Each component carrier is defined by a bandwidth and a center frequency.
  • the base station may use the power information of the terminal as a method for efficiently utilizing the resources of the terminal.
  • the power control technology of the base station is an essential core technology for minimizing interference and reducing battery consumption of the terminal for efficient allocation of resources in wireless communication.
  • the terminal may determine the uplink transmission power according to scheduling information such as transmit power control (TPC), modulation and coding level (MCS), bandwidth, etc. allocated by the base station.
  • the uplink transmission power of each component carrier must be considered as a whole, and thus, the power control of the terminal is more complicated. This complexity may cause problems in terms of maximum transmission power of the terminal.
  • the terminal should be operated by a power lower than the maximum transmission power that is the transmission power of the allowable range. If the base station schedules the transmission power more than the maximum transmission power, it may cause a problem that the actual uplink transmission power exceeds the maximum transmission power of the terminal. Therefore, it is necessary to clearly define the uplink transmission power of the terminal considering the multi-component carriers.
  • the present invention provides a method and apparatus for setting uplink transmission power in a wireless communication system supporting multiple component carriers.
  • the present invention also provides a method and apparatus for setting uplink transmission power in a subframe in which multiple uplink synchronization groups overlap.
  • the present invention also provides a method and apparatus for setting uplink transmission power of a terminal in consideration of the maximum transmission power of serving cells of multiple uplink synchronization groups in a wireless communication system.
  • TAGs are configured by acquiring configuration information about a time alignment group (TAG) for a plurality of serving cells. Determining whether overlapping intervals exist for subframe n and subframe n + 1 for uplink transmission in the TAGs, and maximum transmit power for a plurality of serving cells included in the TAGs. Setting uplink transmission power (P CMAX ) in the identified overlap period within a range not exceeding a configured maximum output power P CMAX of the preconfigured terminal; And performing uplink transmission in the TAGs with uplink transmission power.
  • TAG time alignment group
  • an apparatus for setting uplink transmission power of a terminal in a wireless communication system comprising a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving a radio signal and a processor connected to the RF unit
  • the processor acquires configuration information on a time alignment group (TAG) for a plurality of serving cells and configures TAGs, and for subframe n and subframe n + 1 for uplink transmission in the TAGs
  • TAG time alignment group
  • the maximum transmission power for the plurality of serving cells included in the TAGs is considered and does not exceed a configured maximum output power P CMAX of a preconfigured terminal.
  • Set uplink transmit power (P CMAX ) in the identified overlap period and perform uplink transmission in the TAGs with the set uplink transmit power. Characterized by performing.
  • the base station receives the uplink data through the uplink transmission power in consideration of the maximum transmission power of the plurality of serving cells from the terminal, through which the uplink scheduling of the terminal can be more efficiently performed.
  • the maximum transmission power of the terminal is scaled by scaling uplink transmission power to comply with the maximum transmission power of the terminal. It has the advantage of observing the rules for power and the efficiency of scheduling of the base station through it.
  • FIG. 1 shows a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane to which the present invention is applied.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane to which the present invention is applied.
  • FIG 4 shows an example of a multi-carrier to which the present invention is applied.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a concept of uplink link transmission power to which the present invention is applied.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a concept of a time forward value used in a multiple uplink synchronization group in a wireless communication system to which the present invention is applied as an example.
  • FIG. 7 illustrates an example in which subframes overlap between multiple uplink sync groups (TAGs) in a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • TAGs uplink sync groups
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating various schemes for setting up maximum transmit power of a terminal by subframes between multiple uplink sync groups (TAGs) according to an embodiment of the present invention.
  • TAGs uplink sync groups
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a series of procedures in which a terminal performs uplink transmission by setting a maximum transmission power according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram schematically illustrating a structure of a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the present specification describes a communication network, and the work performed in the communication network is performed in the process of controlling the network and transmitting data in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to
  • E-UTRAN Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Long Term Evolution
  • the E-UTRAN includes a base station (BS) 20 that provides a control plane and a user plane to a user equipment (UE).
  • the terminal 10 may be fixed or mobile and may be called by other terms such as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a mobile terminal (MT), a wireless device (Wireless Device), and the like.
  • the base station 20 refers to a fixed station communicating with the terminal 10, and may be referred to by other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • the cell should be interpreted in a comprehensive sense of a part of the area covered by the base station 11 and encompasses various coverage areas such as megacells, macrocells, microcells, picocells and femtocells.
  • downlink means communication from the base station 11 to the terminal 12
  • uplink means communication from the terminal 12 to the base station 11.
  • the transmitter may be part of the base station 11 and the receiver may be part of the terminal 12.
  • the transmitter may be part of the terminal 12 and the receiver may be part of the base station 11.
  • 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
  • various multiple access schemes such as OFDM-CDMA may be used.
  • the uplink transmission and the downlink transmission may use a time division duplex (TDD) scheme that is transmitted using different times, or may use a frequency division duplex (FDD) scheme that is transmitted using different frequencies.
  • TDD time division duplex
  • FDD frequency division duplex
  • the base stations 20 may be connected to each other through an X2 interface.
  • the base station 20 is connected to a Serving Gateway (S-GW) through an MME (Mobility Management Entity) and an S1-U through an Evolved Packet Core (EPC) 30, more specifically, an S1-MME through an S1 interface.
  • S-GW Serving Gateway
  • MME Mobility Management Entity
  • S1-U S1-U
  • EPC Evolved Packet Core
  • EPC 30 includes MME, S-GW and P-GW (Packet Data Network-Gateway).
  • the MME has access information of the terminal 10 or information on the capability of the terminal 10, and this information is mainly used for mobility management of the terminal 10.
  • the S-GW is a gateway having an E-UTRAN as an endpoint
  • the P-GW is a gateway having a PDN (Packet Data Network) as an endpoint.
  • Layers of the Radio Interface Protocol between the terminal and the network are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is widely known in communication systems.
  • L2 second layer
  • L3 third layer
  • the RRC Radio Resource Control
  • the RRC layer located in the third layer plays a role of controlling radio resources between the terminal and the network.
  • the RRC layer exchanges an RRC message between the terminal and the base station.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane.
  • 3 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane.
  • the user plane is a protocol stack for transmitting user data
  • the control plane is a protocol stack for transmitting control signals.
  • the physical layer (PHY) layers 210 and 310 provide an information transfer service to a higher layer using a physical channel.
  • the upper layer which is a medium access control (MAC) layer 220 and 320, is connected through a transport channel, and data is moved between the MAC layer and the physical layer through the transmission channel. It is classified according to how and with what characteristics data is transmitted through the interface.
  • MAC medium access control
  • the physical channel may be modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme and utilizes time and frequency as radio resources.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the function of the MAC layer 220 is to perform multiplexing / demultiplexing into a transport block provided as a physical channel on a transmission channel of a mapping channel between logical channels and transmission channels and a MAC service data unit (SDU) belonging to the logical channel. Include.
  • the MAC layer provides a service to the Radio Link Control (RLC) layers 230 and 330 through a logical channel.
  • RLC Radio Link Control
  • the functionality of the RLC layer 230 includes concatenation, segmentation, and reassembly of RLC SDUs.
  • the RLC layer In order to guarantee the various quality of service (QoS) required by the radio bearer (RB), the RLC layer has a transparent mode (TM), an unacknowledged mode (UM), and an acknowledged mode (Acknowledged Mode). Three modes of operation (AM).
  • AM RLC provides error correction through an automatic repeat request (ARQ).
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • Functions of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layers 240 and 340 in the user plane include the transfer of user data, header compression and ciphering.
  • the functionality of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the user plane includes the transfer of control plane data and encryption / integrity protection.
  • Radio resource control (RRC) layer 350 is defined only in the control plane.
  • the RRC layer 350 is responsible for controlling logical channels, transmission channels, and physical channels in connection with configuration, re-configuration, and release of radio bearers.
  • RB means a logical path provided by the first layer (PHY layer) and the second layer (MAC layer, RLC layer, PDCP layer) for data transmission between the terminal and the network.
  • the configuration of the RB refers to a process of defining characteristics of a radio protocol layer and a channel and setting respective specific parameters and operations to provide a specific service.
  • the RB may be further classified into a signaling RB (SRB) and a data RB (DRB).
  • SRB is used as a path for transmitting RRC and NAS messages in the control plane
  • DRB is used as a path for transmitting user data in the user plane.
  • the UE If there is an RRC connection between the RRC layer of the UE and the RRC layer of the E-UTRAN, the UE is in an RRC connected state (also referred to as RRC connected mode), while otherwise the RRC idle state (also RRC idle mode).
  • RRC connected state also referred to as RRC connected mode
  • RRC idle state also RRC idle mode
  • the NAS (Non-Access Stratum) control protocol 360 terminates at an MME on the network side to perform EPS bearer management, authentication, and encryption control.
  • the downlink transmission channel includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • BCH broadcast channel
  • SCH downlink shared channel
  • User traffic or control messages for downlink multicast or broadcast services may be transmitted on the downlink-SCH or additionally downlink multicast channel (MCH).
  • MCH downlink multicast channel
  • Data may be transmitted from the terminal to the network through the uplink transmission.
  • the uplink transmission channel includes a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message and an uplink-SCH for transmitting user traffic or control messages.
  • RACH random access channel
  • An example of logical channels corresponding to a higher channel of a transmission channel mapped to transmission channels includes a broadcast channel (BCCH), a paging channel (PCCH), a common control channel (CCCH), and a multicast control channel (MCCH). And a farcast traffic channel (MTCH).
  • BCCH broadcast channel
  • PCCH paging channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH farcast traffic channel
  • the physical channel includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • One subframe includes a plurality of OFDM symbols on the time axis.
  • the resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of OFDM symbols and subcarriers.
  • each subframe uses a specific subcarrier of specific OFDM symbols (eg, first symbol) of the corresponding subframe for a physical downlink control channel (PDCCH), for example for an L1 / L2 control channel. do.
  • the transmission time interval (TTI) is a time unit of subframe transmission.
  • CA 4 is a diagram schematically illustrating a definition of carrier aggregation (CA) to which the present invention is applied.
  • carrier aggregation may be divided into contiguous carrier aggregation formed between consecutive component carriers in a frequency domain and non-contiguous carrier aggregation formed between discontinuous component carriers.
  • the number of carriers aggregated between the downlink and the uplink may be set differently. The case where the number of downlink component carriers and the number of uplink component carriers are the same is called symmetric aggregation, and when the number is different, it is called asymmetric aggregation.
  • Adjacent carrier aggregation and / or non-adjacent carrier aggregation may be used in a multi-carrier system, and either symmetric aggregation or asymmetric aggregation may be used.
  • the size (ie, bandwidth) of the component carriers may be different from each other.
  • CC # 1, CC # 2, CC # 3, CC # 4, and CC # 5 each having a 20 MHz bandwidth. If five CCs are allocated for granularity, up to 100 MHz bandwidth can be supported.
  • the bandwidth of the CC or the number of CC is just an example.
  • the number of downlink CCs and the number of uplink CCs may be the same or different.
  • the component carrier may be divided into a fully configured carrier and a partially configured carrier according to the direction.
  • the preset carrier refers to a carrier capable of transmitting and / or receiving all control signals and data as a bidirectional carrier
  • the partially configured carrier refers to a carrier capable of transmitting only downlink data to a unidirectional carrier.
  • Partially configured carrier may be mainly used for multicast and broadcast service (MBS) and / or Single Frequency Network (SFN).
  • the MAC layer may operate one or more CCs.
  • the MAC layer may include one or more HARQ entities.
  • One HARQ entity may perform HARQ on one CC.
  • Each HARQ entity may independently process a transmission block on a transmission channel. Therefore, the plurality of HARQ entities may receive or transmit a plurality of transmission blocks through the plurality of CCs.
  • One CC (or a CC pair of downlink CC and uplink CC) may correspond to one cell.
  • each downlink CC may correspond to one serving cell.
  • the terminal When a synchronization signal and system information are provided using each downlink CC, each downlink CC may correspond to one serving cell.
  • the terminal When a terminal receives a service using a plurality of downlink CCs, the terminal may be provided with a service from a plurality of serving cells.
  • the base station may provide a plurality of serving cells to the terminal using a plurality of downlink CC. Therefore, the base station and the terminal can communicate with each other using a plurality of serving cells.
  • the serving cell may be divided into a primary serving cell and a secondary serving cell.
  • the main serving cell is always active, operates at a primary frequency, initiates an RRC establishment or re-establishment procedure of the terminal, and provides security input and NAS mobility information.
  • the secondary serving cell can be activated or deactivated, operates at the secondary frequency, can be established when an RRC connection is established, and used to provide additional radio resources.
  • the primary serving cell may be configured as a pair of downlink CC and uplink CC
  • the secondary serving cell may be configured as a pair of downlink CC and uplink CC or only a downlink CC.
  • the terminal may include one main serving cell or one main serving cell and at least one secondary serving cell as a serving cell set according to its capabilities.
  • the surplus power means extra power that can be additionally used in addition to the power currently used by the UE for uplink transmission.
  • the maximum transmission power that is the transmission power of the allowable range of the terminal is 10W.
  • the terminal uses 9W of power in the frequency band of 10Mhz
  • the UE can additionally use 1W, and 1W becomes surplus power.
  • the terminal cannot use all of the frequency bands, or the base station cannot properly receive the signal of the terminal due to insufficient power. do.
  • the terminal reports that the surplus power is 1W to the base station, and the base station controls the transmission power so that scheduling can be performed within the surplus power range in consideration of the surplus power of the terminal.
  • This report is called a surplus power report (Power Headroom Report, or PHR, Power Headroom Report). That is, the power headroom refers to power that can be used more than the transmission power currently used by the terminal.
  • the power headroom may mean a difference between the maximum transmit power of the terminal and the transmit power currently used.
  • the power headroom report is used to explicitly inform the base station of the difference between the terminal maximum transmit power and the estimated power due to UL-SCH transmission. Equation 1 below defines power headroom in subframe i.
  • P CMAX is a set maximum UE transmit power (UE transmit power)
  • M PUSCH (i) is the bandwidth of the PUSCH resource allocation represented by the number of resource blocks in subframe i,
  • PL is DL path loss estimation calculated by UE
  • P O_PUSCH (j), ⁇ ( j), ⁇ TF (i) and f (i) is a parameter obtained from a higher layer signaling.
  • PHR can be triggered as follows.
  • At least one PHR has been triggered since the last transmission of the PHR and this is the first triggered PHR;
  • LCR logical channel prioritization
  • Power headroom is transmitted as a MAC CE (control element).
  • RRC To trigger the power headroom report, i.e., RRC sets a pathloss threshold that sets a change in two timers (periodic timer and prohibit timer) and the measured DL pathloss.
  • the path loss estimate is measured by the terminal based on a reference symbol received power (RSRP).
  • RSRP reference symbol received power
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a concept of a power headroom to which the present invention is applied.
  • the set maximum transmit power Pcmax of the terminal is composed of P PH 505, P PUSCH 510, and P PUCCH 515. That is, the power is defined as P PH 505 in Pcmax except for P PUSCH 510 and P PUCCH 515. Each power is calculated in units of a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • the surplus power PH is defined as a difference between the maximum transmit power P cmax configured in the terminal and the estimated power P estimated for uplink transmission, as expressed by Equation 2, and are expressed in dB.
  • Surplus power P PH may also be referred to as power headroom PH, remaining power, or surplus power. That is, the remaining value excluding the P estimated which is the sum of the transmit powers used in each CC from the maximum transmit power of the terminal set by the base station becomes the P PH value.
  • P estimated is equal to the estimated power P PUSCH for transmission of a Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH). Therefore, in this case, P PH can be obtained by ⁇ Equation 3>. Equation 3 is a case where only PUSCH is transmitted on an uplink, which is called Type 1. Surplus power according to Type 1 is called Type 1 surplus power.
  • Equation 4 is a case where PUSCH and PUCCH are simultaneously transmitted in uplink, and this is called Type 2. Surplus power according to Type 2 is called Type 2 surplus power.
  • the surplus power according to Equation 4 is represented as a graph on the time-frequency axis as shown in FIG. 5. 5 shows surplus power for one CC for ease of explanation. In this way, the terminal reports its surplus power to the base station to improve the efficiency of the base station scheduling.
  • surplus power may be individually defined for a plurality of configured CCs, and the set maximum transmit power P max of the terminal is for each CC # 1, CC # 2, ..., CC #N. It is equal to the sum of the maximum transmit powers P CC # 1 , P CC # 2 , ..., P CC #N .
  • Generalizing the maximum transmit power for each CC is as follows.
  • P PH of CC # 1 is equal to P CC # 1 -P PUSCH P PUCCH
  • P PH of CC #n is equal to P CC #n -P PUSCH -P PUCCH .
  • the maximum transmit power set in the terminal in the multi-component carrier system should take into account the maximum transmit power of each component carrier. Therefore, it may be defined differently from the maximum transmit power in the single component carrier system.
  • the UE determines the amount of transmission power according to the uplink grant at t0.
  • the UE receives a PUSCH power offset value and a TPC value received from the base station and a value weighted to a path loss (PL) between the base station and the terminal (received from the base station). ), Calculate the primary transmit power.
  • the first transmission power (1st Tx Power) is mainly due to a parameter affected by the path environment between the base station and the terminal and a parameter determined by the policy of the network.
  • the UE calculates a 2nd Tx power in consideration of a QPSK modulation included in an uplink grant and a scheduling parameter indicating allocation of 10 resource blocks (RBs).
  • the secondary transmit power is the transmit power changed through uplink scheduling of the base station. Therefore, the terminal may calculate the final uplink transmission power by adding both the primary transmission power and the secondary transmission power.
  • the final uplink transmission power may not exceed the configured maximum UE transmit power (Pcmax) of the configured terminal.
  • the maximum transmission power set in the terminal is affected by the power adjustment of the terminal.
  • Power adjustment means to reduce the maximum transmission power set in the terminal within a certain allowable range it may be referred to as Maximum Power Reduction (MPR).
  • MPR Maximum Power Reduction
  • the amount of power reduced by the power adjustment is referred to as the power adjustment amount.
  • the reason for reducing the maximum transmission power set in the terminal is as follows. There is a case where the maximum transmission power has to be limited by the type of signal to be transmitted currently based on the hardware configuration in the terminal (particularly, RF (Radio Frequency)).
  • Pcmax is the maximum transmission power set in the terminal
  • Pcmax-L is the minimum value of Pcmax
  • Pcmax-H is the maximum value of Pcmax. More specifically, Pcmax-L and Pcmax-H are respectively calculated by the following equations.
  • PEmax is the maximum power determined by the RRC signaling of the base station
  • ⁇ TC is the amount of power applied when there is uplink transmission at the edge of the band. For example, it has 1.5 dB or 0 dB depending on the bandwidth.
  • P powerclass is a power value according to several power classes defined to support various terminal specifications in the system.
  • the terminal supports UE power class 3, and P powerclass according to power class 3 is 23 dBm.
  • PC is the amount of power adjustment
  • APC Additional Power Coordination
  • the power regulation may be set to a specific range or to a certain constant.
  • the power adjustment may be defined in terminal units, may be defined in each CC unit, or may be set to a predetermined range or constant in each CC unit.
  • the power adjustment may be set to a range or a constant depending on whether the PUSCH resource allocation of each CC is continuous or discontinuous.
  • the power adjustment may be set to a range or a constant according to the presence or absence of the PUCCH.
  • a TA (Timing Advance) value applicable to one CC for example, PCell or PCC
  • perform UL transmission a TA (Timing Advance) value applicable to one CC (for example, PCell or PCC) is applied to the plurality of CCs as 'common'.
  • the terminal in the future may aggregate to a plurality of CCs belonging to different bands or spaced apart on a large frequency, that is, having different frequency propagation characteristics.
  • a specific CC among a plurality of CCs may include devices such as a remote radio header (RRH), that is, a repeater, in a cell in order to increase coverage or remove a coverage hole.
  • RRH remote radio header
  • the terminal aggregates two CCs, one of which CC transmits and receives using the RRH due to limited coverage, and the other CC directly communicates with the base station without the RRH.
  • propagation delay in case of direct communication through CC1 i.e., through a radio channel between a base station and a terminal
  • propagation delay of a UL signal transmitted when transmitted through CC2, i.e., through RRH is processed by RRH. It may be different for reasons such as processing time.
  • a UE may aggregate two CCs and transmit a UL signal (PUSCH) by applying different TAs.
  • PUSCH UL signal
  • the present invention proposes a UL maximum transmit power control scheme for a random access procedure (in a random access procedure) performed through an SCell or a SCell group for cells or cell groups operating as independent UL TAs. I would like to.
  • a cell to which a TA is applied may mean a cell group to which an independent TA is applied.
  • a PCell (or a group of PCells) may be a cell group in which the same TA is applied by being bundled into one PCell or one PCell and one or more SCells, and an SCell (or group of SCells) is bundled into one or multiple SCells to apply the same TA. It may be a cell group.
  • TAG a group of cells to which the same TA is applied
  • a TAG to which the PCell belongs is called a pTAG
  • a TAG to which the PCell does not belong to sTAG is referred to as a TAG (TA group)
  • TAG may include one or more cells.
  • a terminal communicates with a base station through a plurality of component carriers or a plurality of serving cells in a multi-component carrier system
  • the UE can acquire uplink synchronization for all serving cells with one time alignment value.
  • signals transmitted to a base station through a plurality of serving cells have different time delays, different time alignment values are required for each serving cell. That is, multiple timing alignment values are required.
  • a timing alignment group (TAG) is defined, and the TAG may be referred to as a timing advance group. That is, the TAG is a group including serving cell (s) using the same timing alignment value and the same timing reference or the timing reference cell including the timing reference among the serving cells configured with the UL CC.
  • the same time alignment value TA1 is applied to the first serving cell and the second serving cell, and the first serving cell.
  • the TA1 value may be applied based on a downlink synchronization time of the DL CC of the second serving cell.
  • the main serving cell does not change the TAG.
  • the terminal should be able to support at least two TAG when a multi-time alignment value is required.
  • TAGs divided into pTAGs (primary TAGs) including the primary serving cell and sTAGs (secondary TAGs) not including the primary serving cell.
  • primary TAGs primary TAGs
  • secondary TAGs secondary TAGs
  • only one pTAG may exist at any time, and at least one sTAG may exist if a multi-time alignment value is required.
  • the maximum number of TAGs may be set to two or four.
  • pTAG has a TA1 610 value and sTAG has a TA2 620 value. Accordingly, the corresponding serving cell belonging to each TAG applies TA value of the corresponding group, that is, serving cell belonging to pTAG applies TA1 610, and serving cell belonging to sTAG applies TA2 620 to each serving cell. Performs uplink transmission (PUSCH).
  • PUSCH uplink transmission
  • the maximum power (P CMAX ) value in the overlapping intervals may be defined. There is a need. In addition, the terminal must perform transmission within a range not exceeding the maximum transmission power.
  • the maximum power of the terminal is not defined in consideration of the maximum transmission power in each serving cell, as described as an example, all the power consumed in each frequency band is used without considering the maximum transmission power of the terminal. In this case, it is because the frequency band of each serving cell allocated for CA may not be used, or a situation may occur in which the base station cannot properly receive a signal of the terminal due to insufficient power.
  • FIG. 7 illustrates an example in which subframe boundaries of cells belonging to two TAGs overlap in a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • an overlapping section 750 is, for example, a section in which an n + 1th subframe 720 after an nth subframe 710 is maintained with respect to TAG1 including a PCell.
  • the n th subframe 730 is maintained for the TAG2 including.
  • the UE when the UE receives an uplink grant through the PDCCH to allow uplink data transmission from the base station, the amount of transmission power considering the serving cells belonging to the plurality of TAGs Calculation is required.
  • the maximum power setting method in a section where two subframes overlap may be set to one of the following. This will be described with reference to FIG. 8.
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating various schemes for setting up maximum transmit power of a terminal by subframes between multiple uplink sync groups (TAGs) according to an embodiment of the present invention.
  • TAGs uplink sync groups
  • the UE determines that an overlapping section exists between corresponding subframes for a corresponding TAG in an environment where the plurality of TAGs exist.
  • the maximum power setting method in the section where the subframes overlap may be set to one of the following.
  • the maximum power in an arbitrary subframe is determined by the power adjustment (MPR) value determined according to the terminal maximum power (defined by UE power class) and the transmission mode (RB allocation, modulation order, etc.) of the terminal in the corresponding subframe. Is calculated. Since the transmission pattern of the UE in the interval where the subframe n and the subframe n + 1 overlap is different from the transmission pattern in each subframe n or n + 1, the maximum power in two subframes is exactly the maximum power in each subframe. It is difficult to derive exactly through.
  • MPR power adjustment
  • the UE sets the maximum power to the maximum power (P CMAX — 1) calculated in the n + 1th subframe for the serving cell belonging to TAG1 and to the TAG2 including the SCell.
  • P CMAX — 2 the maximum powers (P CMAX — 2) calculated in the nth subframe for the serving serving cell.
  • P CMAX_ 1 having a small value is set as a terminal maximum power in a subframe of an overlapping period (830).
  • the maximum transmission power set in the terminal is affected by the power adjustment (MPR) of the terminal. Accordingly, the terminal, in the interval where the nth and n + 1th subframes overlap, among the MPRs applied by the corresponding serving cells of the corresponding TAG group, a power adjustment (MPR) value having a larger value, the overlapping interval It can be applied to set the maximum power calculation of the terminal.
  • MPR power adjustment
  • An average value of the maximum powers in two consecutive subframes may be applied in order to avoid setting the maximum power in the overlapping period between the subframe n and the subframe n + 1 too large or too small.
  • P CMAX_ 1 For the maximum power (P CMAX_ 1) in the n + 1 th subframe for the serving cell belonging to TAG1 and the maximum power in the n th subframe for the serving cell belonging to TAG2 including the SCell (P CMAX_ 2) Set the average power to the maximum power of the terminal.
  • the terminal sets (P CMAX — 1 + P CMAX — 2) / 2 to the maximum power of the terminal in the overlapping interval of the subframe (830).
  • the PCell is used for UL ACK / NACK transmission and is a cell that is important for maintaining connection to the network of the terminal as compared to the SCell, such as being a reference for radio link monitoring.
  • the maximum power in the subframe to which the PCell belongs may be applied as the maximum power in the section where the two subframes overlap. That is, in the example of FIG. 7, if the PCell belongs to TAG1, the maximum power calculated in the n + 1 th subframe is applied in a section where the n + 1 th subframe of TAG1 and the n th subframe of TAG2 overlap. More specifically, this includes that the maximum power of the UE is applied in such a manner that the maximum power of the subframe to which the cell having the smallest cell index belongs is applied in the section where the two subframes overlap.
  • the terminal may set P CMAX_c c0 , which is the maximum power in the subframe of the TAG to which the PCell belongs, as the maximum power of the terminal in the overlapped period (830).
  • the MPR value also changes. Since the MPR value in the short interval where two subframes overlap may not be significant, in a section where the two subframes overlap, a specific offset value in UE maximum power, or UE maximum power defined by UE power class without considering MPR The maximum power may be set by adding or subtracting.
  • P PowerClass is the terminal maximum power defined by the UE power class
  • P EMAX is the maximum power set for the serving cell
  • ⁇ T C is the maximum power set for the serving cell.
  • the present invention is more specifically, the maximum power in the overlapping successive subframes are configured by the maximum power of the terminal defined by the UE power class and the network signaling such as RRC signaling for each cell aggregated by the corresponding terminal
  • the maximum power of the terminal may be set to a smaller value among the sum of the maximum allowable powers.
  • the terminal gives up a part of the transmission or transmit power.
  • Through operation such as adjusting the total transmit power of the terminal may be adjusted so as not to exceed the maximum power value.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a signaling scheme between a terminal and a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal performs an RRC connection reconfiguration procedure for configuring a TAG with a base station (910).
  • the TAG is reconstructed by the base station.
  • the TAG reconfiguration may include a TAG configuration based on cell-specific or eNB-specific criteria and a TAG configuration based on UE-specific criteria.
  • the base station may reconfigure the TAG based on information about a deployment environment of the network.
  • the base station may reconfigure the TAG based on the time advance value of the secondary serving cell obtained based on a random access procedure or the like and receive uplink data through the secondary serving cell.
  • the base station may reconfigure the TAG by removing the secondary serving cell from the TAG so that the secondary serving cell is included in another TAG. have.
  • the time advance value is the same as pTAG in the reconfigured state with pTAG upon addition of the secondary serving cell, the new sTAG is not reconstructed.
  • the time advance value is different from the pTAG and the same as other sTAG in the reconfigured state with the pTAG when the secondary serving cell is added, the secondary serving cell is reconfigured with the corresponding sTAG.
  • the base station may transmit an RRC connection reconfiguration message including the TAG configuration information to the terminal, and the terminal may reconfigure the TAG based on the TAG configuration information.
  • the terminal transmits an RRC reconfiguration complete message to the base station.
  • the UE since the terminal has not secured uplink synchronization with respect to the secondary serving cell, when performing uplink transmission, the UE should obtain a time advance value to be adjusted for the secondary serving cell. This may be implemented through a random access procedure indicated by the base station (920).
  • the random access procedure for example, the base station transmitting a PDCCH indication indicating the start of the random access procedure for the secondary serving cell to the terminal, the terminal transmits a random access preamble on the secondary serving cell to the base station
  • the method may include transmitting, by the base station, a random access response message to the terminal on the primary serving cell. Thereafter, the terminal may update the time advance value of the new TAG based on the time advance value included in the random access response message.
  • the terminal may start uplink transmission on the corresponding secondary serving cell using the obtained time advance value of the TAG.
  • the base station performs uplink scheduling (930).
  • the uplink scheduling includes determining a modulation scheme of the terminal and resource blocks to be allocated in a range not exceeding the maximum transmission power of the terminal.
  • the base station performs scheduling for each serving cell of the corresponding TAG for performing uplink transmission.
  • the base station transmits the determined uplink grant (UL grant) to the terminal (940).
  • the uplink grant is downlink control information (DCI) of format 0 for uplink resource allocation for the terminal, and is transmitted on a PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the uplink grant includes information such as RB, modulation and coding scheme (MCS), and TPC for each serving cell.
  • the terminal sets the maximum transmit power (P CMAX ) of the terminal in consideration of the power adjustment in the corresponding subframe and the maximum transmit power for each serving cell based on the number of RBs, MCS, TPC, etc. included in the uplink grant. (950)
  • the terminal supports multicarriers and performs uplink transmission in an environment in which different uplink groups exist, that is, a serving cell belonging to a pTAG for the CA and a corresponding serving cell belonging to an sTAG.
  • the terminal may set a maximum power value at t overlap which is an overlap period of the corresponding subframes according to one of the methods described with reference to FIG. 8.
  • the maximum power value in the t overlap the smaller of the maximum power in the subframe n of the serving cell of the pTAG and the maximum power in the subframe n + 1 of the serving cell of the sTAG the maximum power value of the terminal It can be applied to (P CMAX ).
  • the UE may calculate the maximum power by applying a larger MPR among MPRs of the nth and n + 1th subframes in a section where the nth and n + 1th subframes overlap. This is to set a small value so as not to exceed the maximum transmit power configured in the terminal.
  • the maximum power value in the t overlap is the maximum power value in each of the calculated subframes, the average value of the two values as the maximum power value of the terminal, or the maximum calculated in the corresponding subframe of the pTAG a power value of P c CMAX_ PCell can be applied to the maximum power value of the mobile station.
  • the terminal maximum power defined by the UE power class is applied as the maximum power value of the terminal, or the maximum power value of the terminal is obtained by adding or subtracting specific offset values for a plurality of serving cells from the configured terminal maximum power. Can be applied.
  • the UE transmits the maximum transmit power of the preconfigured UE, that is, the maximum transmit power of the UE defined in a given subframe of a specific serving cell (P CMAX, C (i) is the configured UE transmit power defined in subframe For i for serving Cell c), the maximum transmission power to be adjusted is defined in consideration of overlapping sections of subframes of a TAG group performing uplink transmission by applying the different TAs. That is, the terminal calculates the maximum transmit power in the corresponding subframe of each serving cell performing uplink transmission, compares the calculated at least two or more maximum transmit powers in the corresponding subframe of the corresponding serving cell, and Check and apply the maximum transmit power for the overlap period.
  • P CMAX, C (i) is the configured UE transmit power defined in subframe For i for serving Cell c
  • the maximum transmit power of the plurality of serving cells performing the uplink transmission is scaled (adjusted) so that the maximum transmit power in the overlapped interval is guaranteed as much as possible within the range not exceeding the maximum transmit power of the configured UE. To do this.
  • the maximum transmit power (P CMAX ) of the UE may be changed at every PUSCH transmission moment, that is, according to a transmission form (modulation order, RB, etc.) of the PUSCH. Accordingly, the terminal considers the transmission type of the PUSCH of the corresponding serving cell of the TAG and the overlapping state of subframes for uplink transmission of the corresponding serving cells of the TAGs, and thus, the maximum transmit power within the configured maximum transmit power of the terminal.
  • Set (P CMAX ) may be changed at every PUSCH transmission moment, that is, according to a transmission form (modulation order, RB, etc.) of the PUSCH.
  • the terminal may transmit information on power adjustment including the applied maximum power value to the base station (960).
  • the information about the power adjustment may be information in the form of directly specifying the amount or range of power adjustment required for the terminal to which the scheduling parameter is allocated as described above, the sequence according to all communication environments that the terminal may be located And index information indicating a power adjustment table that maps the amount or range of power adjustment, or may be information consisting of communication environment information, or information configured in a form including communication environment information and power adjustment table index. .
  • the terminal transmits uplink data to the base station at uplink transmission power (970).
  • uplink data is transmitted by applying the maximum power value of the terminal according to one of the methods set by the present invention.
  • the base station is more efficiently received through uplink transmission in the superimposed subframe adjusted in consideration of the maximum transmission power for the plurality of serving cells included in the TAGs within the maximum transmission power range of the terminal. can do.
  • the adjusted power information it is possible to more accurately know the available transmission power available to the terminal. Therefore, it is possible to provide the terminal with scheduling according to better link adaptation.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating an apparatus in which an embodiment of the present invention is implemented. This device may be part of a terminal.
  • the apparatus 1000 includes a processor 1020, a memory 1030, and an RF unit 1010.
  • the memory 1030 is connected to the processor 1020 and stores various information for driving the processor 1020.
  • the RF unit 1030 is connected to the processor 1020 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the processor 1020 implements the proposed functions, processes, and / or methods. The operation of the terminal according to the above-described embodiments of FIGS. 7 to 9 may be implemented by the processor 1020.
  • the processor 1020 checks the serving cell information for the TAG received by the RF unit 1010 and the TA value for the serving cell.
  • the maximum transmission power of the UE for the corresponding overlapping interval is calculated maximum in each subframe. By comparing the power value, it can be set to the power value of the subframe (the serving cell) having the minimum value.
  • the maximum transmission power of the terminal may be set by applying the maximum transmission power of the terminal for the corresponding overlapping period, that is, a larger MPR, that is, an MPR having a maximum value, among the MPRs to be applied in each subframe.
  • the maximum transmit power of the terminal may be set as an average value of the calculated maximum power in subframes of the corresponding serving cells, or the maximum transmit power of the terminal may be set at the maximum power value in the subframe of the serving cell belonging to the pTAG. .
  • uplink transmission is performed by setting a maximum power value of the terminal to a terminal maximum power defined by a UE power class, or a terminal offset power plus or minus a specific offset value.
  • the processor 1020 may be configured to include a PH / P CMAX calculation unit and a message configuration unit for the PHR message configuration.
  • the PH calculator in the processor 1020 calculates information about PH, P CMAX, c in the corresponding subframe corresponding to each of the UL configured serving cells in the corresponding subframe, that is, in each subframe in the overlapped interval. Comparing the calculated P CMAX, cN and P CMAX, cN + 1 values, the maximum transmit power of the terminal is set according to one of the four methods mentioned in FIG. 8.
  • the PHR message constructing unit in the processor 1020 may be an example of the present invention and may transmit the information about the PH and P CMAX, c to the base station.
  • the device configuring P CMAX, c is characterized in that the terminal device.
  • the apparatus may be configured in the base station.
  • the terminal device may perform a reverse operation of the terminal processor in a pair concept.
  • the processor 1080 included in the base station may be provided as a PHR message obtainer and a scheduler.
  • the PHR message acquisition unit in the processor of the base station confirms a PHR report including P CMAX, c from the terminal , and the scheduler manages an operation of more efficiently managing uplink transmission resources of the terminal applied through the identified P CMAX, c and PH. Can be done.
  • the processor may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.
  • the RF unit 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.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

무선 통신 시스템에서 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법 및 단말 장치가 제공된다. 단말은 지원 가능한 다수의 서빙셀들에 대한 시간 정렬 그룹(TAG)에 대한 정보를 획득하여 TAG들을 구성하고, 상기 TAG들에서 상향링크 전송을 위한 서브프레임 n과 서브프레임 n+1에 대하여 중첩 구간이 존재하는지 확인하여, 상기 확인된 중첩(overlap) 구간에서의 미리 구성된 단말의 최대 전송 전력(configured maximum output power PCMAX)을 초과하지 않는 범위내에서 상향링크 송신 전력(PCMAX)을 스케일링하도록, 상향링크 송신 전력을 설정한다. 여기서, 상기 상향링크 송신 전력은 상기 TAG들에 포함되는 다수의 서빙셀들에 대한 최대 송신전력을 고려함을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 요소 반송파를 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 차세대 무선 통신 시스템인 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 상용화가 본격적으로 지원되고 있는 상황이다. 이러한 LTE 시스템은 단말 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스뿐만 아니라 사용자의 요구에 대한 대용량 서비스를 고품질로 지원하고자 하는 필요성이 인식된 후, 보다 빨리 확산되고 있는 추세이다. 상기 LTE 시스템은 낮은 송신 지연, 높은 송신율, 시스템 용량과 커버리지 개선을 제공한다.
이를 위해 LTE 시스템은 반송파 집성(carrier aggregation, 이하 ‘CA’라 칭함)을 지원한다. 상기 CA는 복수의 반송파를 지원하는 것을 의미하는 것으로서, 스펙트럼 집성 또는 대역폭 집성(bandwidth aggregation)이라고도 불리 운다. 즉, 복수의 반송파를 통해 광대역으로 데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있도록 다중 요소 반송파(Multiple Component Carrier)를 지원한다. 여기서, 반송파 집성에 의해 묶이는 개별적인 단위 반송파는 요소 반송파(component carrier, CC)라고 한다. 각 요소 반송파는 대역폭과 중심 주파수로 정의된다.
상기 높은 송신율 지원을 위하여, 즉, 송신 용량을 높이기 위해서 대역폭을 늘리는 것이 필수적이라 할 수 있지만, 요구되는 서비스의 수준이 낮은 경우에도 큰 대역폭을 지원하는 것은 커다란 전력 소모를 야기할 수 있다. 한편, 기지국은 단말의 자원을 효율적으로 활용하기 위한 방안으로 단말의 전력정보를 이용할 수 있다. 이러한 기지국의 전력제어 기술은 무선통신에서 자원의 효율적 배분을 위해 간섭요소를 최소화하고 단말의 배터리 소모를 줄이기 위한 필수 핵심기술이다. 이를 위해, 단말은 기지국에 의해 할당해주는 송신전력제어(Transmit Power Control, TPC), 변조 및 코딩 수준(Modulation and Coding Scheme, MCS), 대역폭등의 스케줄링 정보에 따라 상향링크 송신전력을 결정할 수 있다.
또한, 다중 요소 반송파의 도입으로 인해 각 요소 반송파의 상향링크 송신전력이 종합적으로 고려되어야 하므로, 단말의 전력제어는 더욱 복잡해지는 상황에 직면하고 있다. 이러한 복잡성은 단말의 최대송신전력(Maximum Transmission Power) 측면에서 문제를 야기할 수 있다. 일반적으로 단말은 허용 가능한 범위의 송신전력인 최대송신전력보다 낮은 전력에 의해 동작해야 한다. 만약 기지국이 상기 최대송신전력 이상의 송신전력을 요구하는 스케줄링을 할 경우, 실제 상향링크 송신전력이 상기 단말의 최대송신전력을 초과하는 문제를 일으킬 수 있다. 따라서, 다중 요소 반송파들을 고려한 단말의 상향링크 송신전력을 명확하게 정의할 필요가 있다.
본 발명은 다중 요소 반송파들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법 및 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 다중 상향링크 동기 그룹들이 중첩된 서브프레임에서 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법 및 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 다중 상향링크 동기 그룹들의 서빙셀들의 최대송신전력을 고려하여 단말의 상향링크 송신전력을 설정하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말의 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법에 있어서, 다수의 서빙셀들에 대한 시간 정렬 그룹(TAG)에 대한 구성 정보를 획득하여 TAG들을 구성하는 과정과, 상기 TAG들에서 상향링크 전송을 위한 서브프레임 n과 서브프레임 n+1에 대하여 중첩 구간이 존재하는지 확인하는 과정과, 상기 TAG들에 포함되는 다수의 서빙셀들에 대한 최대 송신전력을 고려하며 미리 구성된 단말의 최대 전송 전력(configured maximum output power PCMAX)을 초과하지 않는 범위내에서 상기 확인된 중첩(overlap) 구간에서의 상향링크 송신 전력(PCMAX)을 설정하는 과정과, 상기 설정된 상향링크 송신 전력으로 상기 TAG들에서 상향링크 전송을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말의 상향링크 송신 전력을 설정하는 장치에 있어서, 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency)부와 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 다수의 서빙셀들에 대한 시간 정렬 그룹(TAG)에 대한 구성 정보를 획득하여 TAG들을 구성하며, 상기 TAG들에서 상향링크 전송을 위한 서브프레임 n과 서브프레임 n+1에 대하여 중첩 구간이 존재하는지 확인한 후, 상기 TAG들에 포함되는 다수의 서빙셀들에 대한 최대 송신전력을 고려하며 미리 구성된 단말의 최대 전송 전력(configured maximum output power PCMAX)을 초과하지 않는 범위내에서 상기 확인된 중첩(overlap) 구간에서의 상향링크 송신 전력(PCMAX)을 설정하고, 상기 설정된 상향링크 송신 전력으로 상기 TAG들에서 상향링크 전송을 수행함을 특징으로 한다.
기지국이 단말로부터 다수의 서빙셀들을 최대송신전력을 고려한 상향링크 송신전력을 통해 상향링크 데이터를 수신하며, 이를 통해 단말의 상향링크 스케줄링을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.
특히, 다수의 상향링크 동기 그룹들의 서브프레임이 중첩되는 구간에서 다수의 서빙셀들에 대한 최대송신전력을 고려하되 단말의 최대 송신전력을 준수하도록 상향링크 송신 전력을 스케일링함에 따라, 단말의 최대 송신 전력에 대한 규칙을 준수하는 장점 및 이를 통한 기지국의 스케줄링의 효율성을 도모하는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용되는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명이 적용되는 다중 반송파의 일 예를 보여준다.
도 5는 본 발명이 적용되는 상항링크 송신전력에 대한 개념을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템에서 다중 상향링크 동기 그룹에서 사용하는 시간 전진 값의 개념을 일 예로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템에서 다중 상향링크 동기 그룹(TAG)들간에 서브프레임들이 중첩되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 다중 상향링크 동기 그룹(TAG)들간에 서브프레임들이 단말의 최대 송신 전력을 설정하는 다양한 방안들을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 단말이 최대 송신 전력을 설정하여 상향링크 전송을 수행하는 일련의 절차를 도시한 도면이다.
도 10는 본 발명의 실시 예가 구현되는 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 블록도이다.
이하, 본 명세서에서는 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 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.
본 명세서는 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 네트워크에 링크된 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고도 불리며, 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위한 패킷 기반의 시스템이다.
E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)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.
또한, 본 발명이 적용되는 무선 통신 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.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다. 여기서, MME는 제어 평면 기능들을 주관(host)하고, S-GW가 사용자 평면 기능들을 주관한다.
EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)를 포함한다. MME는 단말(10)의 접속 정보나 단말(10)의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말(10)의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN(Packet Data Network)을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection, OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보송신서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 사용자 평면은 사용자 데이터 송신을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 송신을 위한 프로토콜 스택이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer(210, 310)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 송신 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 매체접근제어(Medium Access Control, MAC)(220,320) 계층과는 송신채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 송신채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 송신채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 송신되는가에 따라 분류된다.
그리고 서로 다른 물리계층간에는, 즉 송신기의 물리계층과 수신기의 물리 계층 간에는, 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있으며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.
MAC 계층(220)의 기능은 논리채널과 송신채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 송신채널 상으로 물리채널로 제공되는 송신블록(transport block)으로의 다중화/역다중화를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control)(230,330) 계층에게 서비스를 제공한다.
RLC 계층(230)의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선 베어러(RB: Radio Bearer)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.
사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(240, 340) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.
무선 자원 제어(RRC) 계층(350)은 오직 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층(350)은 무선 베어러(Radio Bearers)들의 구성(configuration), 재구성(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 송신채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다.
RB가 구성된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB), DRB(Data RB)로 구분될 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지 및 NAS 메시지를 송신하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 송신하는 통로로 사용된다.
단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(또한 RRC connected 모드로 칭함)에 있게 되고, 반면에 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(또한 RRC idle 모드로 칭함)에 있게 된다. 몇몇 물리 제어채널들이 있다.
NAS(Non-Access Stratum) 제어 프로토콜(360)은 네트워크측의 MME에 종단되어 EPS 베어러 관리, 인증(Authentication), 암호화 제어를 수행한다.
데이터는 하향링크 송신 채널을 통해 네트워크에서 단말로 송신된다. 일 예로, 하향링크 송신 채널은 시스템 정보를 송신하기 위한 브로드캐스트 채널(BCH)과 사용자 트래픽 또는 제어 메시지를 송신하기 위한 하향링크 공용 채널(SCH)을 포함한다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스들에 대한 사용자 트래픽 또는 제어 메시지들은 하향링크-SCH 또는 추가적으로 하향링크 멀티캐스트 채널(MCH)을 통해 송신될 수 있다. 데이터는 상향링크 송신을 통해 단말에서 네트워크로 송신될 수도 있다. 일 예로, 상향링크 송신 채널은 초기 제어 메시지를 송신하기 위한 랜덤 액세스 채널(RACH)와 사용자 트래픽 또는 제어 메시지들을 송신하기 위한 상향링크-SCH를 포함한다.
송신 채널들에 매핑되는 송신 채널의 상위 채널에 해당하는 논리채널들에 대한 일 예로는, 브로드캐스트 채널(BCCH), 페이징 채널(PCCH), 공용 제어 채널(CCCH), 멀티캐스트 제어 채널(MCCH), 멀리캐스트 트래픽 채널(MTCH)등이 있다.
물리 채널은 시간 영역(domain)에서 다수의 OFDM 심볼들을 그리고 주파수 영역으로 다수의 서브캐리어들을 포함한다. 하나의 서브프레임은 시간 축으로 다수의 OFDM 심볼들을 포함한다. 자원 블록은 자원 할당 단위로, 다수의 OFDM 심볼들과 서브캐리어들을 포함한다. 부가적으로, 각 서브프레임은 물리 하향링크 제어 채널을 위하여(PDCCH), 일 예로 L1/L2 제어 채널을 위해, 해당하는 서브프레임의 특정 OFDM 심볼들(예로, 첫번째 심볼)의 특정 서브캐리어를 사용한다. 송신 시간 구간(TTI)는 서브프레임 송신의 시간 단위이다.
도 4는 본 발명이 적용되는 반송파 집성(CA)에 대한 정의를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 반송파 집성은 주파수 영역에서 연속적인 요소 반송파들 사이에서 이루어지는 인접(contiguous) 반송파 집성과 불연속적인 요소 반송파들 사이에 이루어지는 비인접(non-contiguous) 반송파 집성으로 나눌 수 있다. 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 반송파들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 요소 반송파 수와 상향링크 요소 반송파 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다. 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. 또한, 요소 반송파들의 크기(즉 대역폭)는 서로 다를 수 있다.
일 예로, 5개의 CC, 즉, CC #1, CC #2, CC #3, CC #4, CC #5가 있고, 각각 20MHz 대역폭을 갖는 것을 일 예로 도시한 것으로, 20MHz 대역폭을 갖는 단위 반송파의 그래뉼래리티(granularity)로 5개의 CC가 할당된다면, 최대 100MHz 대역폭까지 지원할 수 있다. 여기서, 상기 CC의 대역폭이나 CC의 개수는 예시에 불과하다. 또한, 하향링크 CC의 개수와 상향링크 CC의 개수는 서로 같거나 다를 수 있다.
또한, 요소 반송파는 방향성에 따라 전 설정(fully configured) 반송파와 부분 설정(partially configured) 반송파로 나뉠 수 있다. 전 설정 반송파는 양방향(bidirectional) 반송파로 모든 제어신호와 데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있는 반송파를 가리키고, 부분 설정 반송파는 단방향(unidirectional) 반송파로 하향링크 데이터만을 송신할 수 있는 반송파를 가리킨다. 부분 설정 반송파는 MBS(Multicast and broadcast service) 및/또는 SFN(Single Frequency Network)에 주로 사용될 수 있다.
설명한 바와 같이, MAC 계층은 하나 이상의 CC를 운영할 수 있다. MAC 계층은 하나 이상의 HARQ 개체를 포함할 수 있다. 하나의 HARQ 개체는 하나의 CC에 대해 HARQ를 수행할 수 있다. 각 HARQ 개체는 송신 채널 상의 송신 블록은 독립적으로 처리할 수 있다. 그러므로, 복수의 HARQ 개체는 복수의 CC를 통해 복수의 송신 블록을 수신 또는 송신할 수 있다.
하나의 CC (또는 하향링크 CC와 상향링크 CC의 CC 쌍)은 하나의 셀에 대응될 수 있다. 각 하향링크 CC를 이용하여 동기 신호와 시스템 정보가 제공될 때, 각 하향링크 CC는 하나의 서빙셀에 대응될 수 있다. 단말이 복수의 하향링크 CC를 이용하여 서비스를 제공받으면, 단말은 복수의 서빙 셀로부터 서비스를 제공받는다고 할 수 있다. 또한, 기지국은 복수의 하향링크 CC를 이용하여 단말에게 복수의 서빙셀을 제공할 수 있다. 따라서, 기지국과 단말은 복수의 복수의 서빙셀을 이용하여 서로 통신할 수 있다.
여기서, 서빙셀은 주서빙셀(Primary serving Cell)과 부서빙셀(Secondary serving Cell)로 구분될 수 있다. 상기 주서빙셀은 항상 활성화되고, 1차 주파수에서 동작하며, 단말의 RRC 연결(establishment) 또는 재연결(re-establishment) 절차를 개시하며, 보안입력(security input)과 NAS 이동 정보(mobility information)을 제공한다. 상기 부서빙셀은 활성화 또는 비활성화될 수 있고, 2차 주파수에서 동작하며, RRC 연결이 확립될 때 설정될 수 있고, 추가적인 무선 자원을 제공하기 위해 사용된다. 주서빙셀은 하향링크 CC와 상향링크 CC의 쌍으로 설정될 수 있고, 부서빙셀은 하향링크 CC와 상향링크 CC의 쌍 또는 하향링크 CC 만으로 설정될 수 있다.
설명한 바와 같이, 단말은 자신의 성능(capabilities)에 따라 서빙셀 집합으로 하나의 주서빙셀 또는 하나의 주서빙셀과 적어도 하나 이상의 부서빙셀을 포함할 수 있다.
이하에서, 잉여전력(Power Headroom; PH, 또는 파워 헤드룸)에 관하여 설명하고자 한다. 잉여전력은 현재 단말이 상향링크 송신에 사용하는 전력 이외에 추가적으로 사용할 수 있는 여분의 전력을 의미한다.
예를 들어, 단말의 허용 가능한 범위의 송신전력인 최대송신전력이 10W인 경우를 가정해 보자. 단말이 10Mhz의 주파수 대역에서 9W의 전력을 사용한다고 가정하면 단말은 1W를 추가적으로 사용할 수 있고, 상기 추가적으로 사용할 수 있는, 1W가 잉여전력이 된다. 여기서, 기지국이 단말에게 20Mhz의 주파수 대역을 할당한다면, 실제 단말은, 9W(10Mhz의 주파수 대역에서 소모되는 전력) ×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 없는 상황이 연출된다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 단말은 잉여전력이 1W임을 기지국으로 보고하고, 기지국은 단말의 잉여전력을 고려하여, 잉여전력 범위내에서 스케줄링을 할 수 있도록 송신전력을 제어한다. 이러한 보고를 잉여전력 보고(Power Headroom Report, 또는 PHR, 파워 헤드룸 리포트)라 한다. 즉, 파워 헤드룸은 단말이 현재 사용하는 전송 전력보다 추가적으로 더 사용할 수 있는 전력을 의미한다. 파워 헤드룸은 단말의 최대 전송 전력과 현재 사용하는 전송 전력간의 차이를 의미할 수 있다.
즉, 설명한 바와 같이, 파워 헤드룸 리포트는, 명시적으로 단말 최대 전송 파워와 UL-SCH 전송으로 인한 추정 파워 간의 차이를 기지국에 알려주는데 사용된다. 하기의 <수학식 1>는, 서브프레임 i에서 파워 헤드룸을 정의한 것이다.
수학식 1
Figure PCTKR2013006843-appb-M000001
여기서, PCMAX 는 설정된 최대 단말 송신 전력(UE transmit power ),
MPUSCH(i) 는 서브프레임 i에서 자원 블록의 수로 표현되는 PUSCH 자원 할당의 대역폭,
PL 는 단말이 계산한 DL 경로손실 추정,
PO_PUSCH(j), α(j), △TF(i) 및 f(i) 는 상위계층 시그널링으로부터 얻어지는 파라미터이다.
한편, PHR은 다음과 같이 트리거될 수 있다.
- 단말이 새로운 전송을 위한 UL 자원을 가질 때, 금지 타이머가 만료되고, PHR 전송이고 경로 손실이 경로손실 임계치보다 많이 변화될 때,
- 주기적 타이머가 만료될 때,
- PHR 기능을 위한 설정 또는 재설정
만약 단말이 이 TTI에 새로운 전송을 위한 자원을 할당받으면:
- 마지막 MAC 리셋이후 새로운 전송을 위한 첫번째 UL 자원이면, 주기적 타이머를 개시한다;
- PHR의 마지막 전송이후 적어도 한번의 PHR이 트리거되고 이것이 첫번째 트리거된 PHR이며, 및;
- 할당된 UL 자원이 LCR(logical channel prioritization) 결과 PHT MAC 제어 요소(control element)을 수용할 수 있으면:
- 물리계층으로부터 파워 헤드룸 값을 획득하고;
- 상기 물리계층에서 보고된 값을 기반으로 PHR MAC 제어 요소를 생성 및 전송을 지시하고;
- 주기적 타이머를 개시 또는 재개시하고;
- 금지 타이머를 개시 또는 재개시하고;
- 모든 트리거된 PHR을 취소한다.
파워 헤드룸은 MAC CE(control element)로써 전송된다.
상기 파워 헤드룸 보고를 트리거하기 위해, 즉, RRC는 2개의 타이머(주기적 타이머(periodic timer)와 금지 타이머(prohibit timer))와 측정된 DL 경로손실(pathloss)에서 변화를 설정하는 경로손실 임계치를 설정하여 파워 헤드룸 보고를 제어한다. 여기서, 경로손실 추정치는 RSRP(reference symbol received power)에 기반하여 단말에 의해 측정된다.
도 5는 본 발명이 적용되는 파워 헤드룸에 대한 개념을 개략적으로 도시한 도면이
다.
도 5을 참조하면, 단말의 설정된 최대송신전력 Pcmax는 PPH(505), PPUSCH(510) 및 PPUCCH(515)로 구성된다. 즉, Pcmax에서 PPUSCH(510) 및 PPUCCH(515) 제외한 나머지가 전력이 PPH(505)로 정의된다. 각 전력은 매 송신시간구간 (transmission time interval, TTI)단위로 계산된다.
즉, 잉여전력(PH)은 <수학식 2>과 같이 단말에 설정된(configured) 최대송신전력 Pcmax과 상향링크 송신에 관해 추정된 전력 Pestimated간의 차이로 정의되며, dB로 표현된다.
수학식 2
Figure PCTKR2013006843-appb-M000002
잉여전력(PPH)은 전력 헤드룸(PH), 잔여 전력(remaining power), 또는 여분 전력(surplus power)라 불릴 수도 있다. 즉, 기지국에 의해 설정된 단말의 최대송신전력에서 각 요소반송파에서 사용하고 있는 송신 전력의 합인 상기 Pestimated을 제외한 나머지 값이 PPH값이 된다.
일 예로서, Pestimated는 물리 상향링크 공용채널(Physical Uplink Shared CHannel; 이하 PUSCH)의 송신에 관해 추정된 전력 PPUSCH와 같다. 따라서, 이 경우 PPH는 <수학식 3>에 의해 구할 수 있다. 상기, <수학식 3>는 상향링크로 PUSCH만을 송신되는 경우이며, 이를 Type 1이라 한다. Type 1에 따른 잉여전력을 Type 1 잉여전력이라 한다.
수학식 3
Figure PCTKR2013006843-appb-M000003
다른 예로서, Pestimated는 PUSCH의 송신에 관해 추정된 전력 PPUSCH및 물리 상향링크 제어채널(Physical Uplink Control CHannel; 이하 PUCCH)의 송신에 관해 추정된 전력 PPUCCH의 합과 같다. 따라서, 이 경우 잉여전력은 <수학식 4>에 의해 구할 수 있다. 상기 <수학식 4>는 상향링크로 PUSCH와 PUCCH가 동시에 송신되는 경우이며, 이를 Type 2라 한다. Type 2에 따른 잉여전력을 Type 2 잉여전력이라 한다.
수학식 4
Figure PCTKR2013006843-appb-M000004
<수학식 4>에 따른 잉여전력을 시간-주파수축에서 그래프로 표현하면 도 5과 같다. 도 5는 설명의 용이를 위하여, 하나의 CC에 대한 잉여전력을 나타낸 것이다. 이와 같이, 단말은 자신의 잉여 전력을 기지국으로 보고하여 기지국 스케줄링의 효율성을 도모한다.
한편, 다중 요소 반송파 시스템에서는 다수의 설정된 CC에 관해 개별적으로 잉여 전력이 정의될 수 있으며, 단말의 설정된 최대송신전력 Pmax는 각 CC #1, CC #2,..., CC #N에 대한 최대송신전력 PCC #1, PCC #2,..., PCC #N의 합과 같다. 각 CC당 최대송신전력을 일반화하면 다음의 수학식과 같다.
수학식 5
Figure PCTKR2013006843-appb-M000005
CC #1의 PPH는 PCC #1-PPUSCHPPUCCH와 같고, CC #n의 PPH는 PCC #n-PPUSCH-PPUCCH와 같다. 이와 같이, 다중 요소 반송파 시스템에서 단말에 설정된 최대송신전력은 각 요소 반송파의 최대송신전력을 고려해야 한다. 따라서, 단일 요소 반송파 시스템에서의 최대송신전력과는 달리 정의될 수 있다.
한편, 단말은 특정 시간(또는 서브프레임(subframe)) t0에서 기지국으로부터 상향링크 데이터 전송을 허락하는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 PDCCH를 통해 수신하면, t0에서 상기 상향링크 그랜트에 따라 송신전력량을 계산하여야 한다.
상기 t0 시간에, 단말은 기지국으로부터 수신한 PUSCH 전력 오프셋(power offset) 값 및 송신전력제어(TPC) 값과 기지국과 단말간의 경로손실(path loss, 이하 PL)에 가중치인 a값(기지국으로부터 수신)을 고려하여 1차 송신전력을 계산한다. 1차 송신전력(1st Tx Power)은 주로 기지국과 단말간의 경로환경에 의해 영향을 받는 파라미터 및 네트워크의 정책에 의해 결정되는 파라미터에 의한 것이다. 이에 추가적으로 단말은 상향링크 그랜트에 포함된 QPSK 변조방식(modulation) 및 10개의 자원블록(resource block; RB)의 할당을 지시하는 스케줄링 파라미터를 고려하여 2차 송신전력(2nd Tx Power)을 계산한다. 2차 송신전력은 기지국의 상향링크 스케줄링을 통하여 변경되는 송신전력이다. 따라서, 단말은 1차 송신전력 및 2차 송신전력을 모두 합하여 최종 상향링크 송신전력을 계산할 수 있다. 여기서, 상기 최종 상향링크 송신전력은 설정된 단말의 최대송신전력(configured maximum UE transmit power, Pcmax)을 초과할 수 없다.
설명한 바와 같이, 단말에 설정된 최대송신전력은 단말의 전력조정에 의해 영향을 받는다. 전력조정이란 단말에 설정된 최대송신전력을 허용된 일정한 범위내에서 감소시키는 것을 의미하며, 최대전력감소(Maximum Power Reduction; MPR)라 불릴 수 있다. 그리고, 전력조정에 의해 감소되는 전력량을 전력조정량이라 한다. 단말에 설정된 최대송신전력을 감소시키는 이유는 다음과 같다. 단말내 하드웨어 구성(특히 RF(Radio Frequency))을 기반으로 현재 전송하여야 하는 신호의 형태에 의해 최대송신전력을 제한하여야 하는 경우가 발생한다.
전력조정을 고려한 최대송신전력의 범위는 다음의 수학식과 같다.
수학식 6
Figure PCTKR2013006843-appb-M000006
여기서, Pcmax는 단말에 설정된 최대송신전력이고, Pcmax-L는 Pcmax의 최소값, Pcmax-H는 Pcmax의 최대값이다. 보다 구체적으로, Pcmax-L과 Pcmax-H는 각각 다음의 수학식에 의해 계산된다.
수학식 7
Figure PCTKR2013006843-appb-M000007
수학식 8
Figure PCTKR2013006843-appb-M000008
여기서, MIN[a,b]는 a와 b중 작은 값이고, PEmax는 기지국의 RRC 시그널링에 의해 결정되는 최대전력이며, △TC는 대역의 가장자리(edge)에서 상향링크 전송이 있는 경우 적용되는 전력량으로서, 대역폭에 따라 1.5dB 또는 0dB를 가진다. Ppowerclass는 시스템에서 다양한 단말의 사양을 지원하기 위해 정의해 놓은 수개의 전력클래스(power class)에 따른 전력값이다.
일반적으로 LTE 시스템에서는 단말은 UE 전력클래스 3을 지원하며, 전력클래스 3에 의한 Ppowerclass는 23dBm이다. PC는 전력조정량이고, APC(Additional Power Coordination)는 기지국에 의해 시그널링되는 추가적인 전력조정량이다.
전력조정은 특정한 범위(range)로 설정되거나, 특정한 상수(constant)로 설정될 수도 있다. 전력조정은 단말 단위로 정의될 수도 있고, 각 CC단위로 정의될 수도 있고, 각 CC단위내에서 다시 일정 범위 또는 상수로 설정될 수 있다. 또한, 전력조정은 각 CC의 PUSCH 자원할당이 연속적인지 또는 비연속적인지에 따른 범위 또는 상수로 설정될 수 있다. 그리고, 전력조정은 PUCCH 존재 여부에 따른 범위 또는 상수로 설정될 수 있다.
한편, LTE 시스템에서는 단말이 복수 개의 CC를 aggregation(집성)할 경우에도, 하나의 CC(예를 들어 PCell or PCC)에 적용 가능한 TA(Timing Advance) 값을 복수 개의 CC에 '공통'으로 적용하여 UL 전송(transmission)을 수행한다.
또한, 향후의 단말은 서로 다른 Band에 속한 혹은 주파수 상에서 많이 이격된, 즉 주파수 지연(propagation) 특성이 다른 복수의 CC들에 대하여 집성할 가능성이 있다. 또한 복수의 CC 중 특정 CC는 커버리지(Coverage)확대를 또는 커버리지 홀(Coverage hole)을 제거하기 위해 원격 무선 헤더(Remote Radio Header, RRH), 즉 리피터(Repeater)와 같은 장치들이 셀(Cell)에 존재할 경우를 고려할 수 있다.
이러한 경우, 하나의 TA 값을 다수의 CC에 공통 적용하는 방식으로 UL 전송을 할 경우에는 복수의 CC로부터 전송되는 UL 신호의 동기화(synchronization)에 심각한 영향을 끼칠 수 있다. 일 예로써 단말이 두 개의 CC를 aggregation하고 있고, 그 중 하나의 CC는 제한된 커버리지(Limited Coverage)등의 이유로 RRH를 이용하여 송수신을 하고, 나머지 하나의 CC는 RRH 없이 기지국과 직접 통신을 하고 있는 상황을 가정하자. 이 경우 CC1을 통한, 즉 기지국과 단말 간의 무선 채널을 통한 직접 통신하는 경우의 전파 지연(propagation delay)와 CC2를 통해, 즉 RRH를 거쳐서 전송되는 경우의 전송되는 UL 신호의 전파 지연은 RRH의 처리 시간(processing time) 등의 이유로 상이할 수 있다.
이렇게 복수의 CC들이 서로 다른 전파 지연 특성을 가지게 될 경우에는 복수의 TA(Timing Advance)를 가지는 것이 불가피하다. 이에 도 6과 같이, 단말이 두 개의 CC를 aggregation하고 있고 각각 서로 다른 TA를 적용하여 UL 신호(PUSCH)를 전송하는 상황을 존재할 수 있다.
본 발명에서는 독립적인 UL TA로 동작하는 Cell들 혹은 Cell 그룹들에 대하여 SCell 혹은 SCell 그룹을 통해 이루어지는 랜덤 액세스 절차(random access procedure에서)의 상향링크 최대 전송 전력(UL maximum transmit power) 제어 방식을 제안하고자 한다.
이하 발명에서 서로 다른 Cell들에 독립적인 TA를 적용하는 것을 설명하지만 이는 하나 혹은 복수의 Cell로 이루어진 Cell 그룹들 각각에 대하여 독립적인 TA를 적용하는 방식에 동일하게 적용할 수 있으며, 본 발명에서 기술하는 TA가 적용되는 Cell은 독립적인 TA를 적용하는 Cell 그룹을 의미할 수 있다. 또한 PCell(혹은 PCell 그룹)은 하나의 PCell 혹은 하나의 PCell과 하나 이상의 SCell로 묶여서 동일한 TA가 적용되는 Cell 그룹일 수 있으며, SCell(혹은 SCell 그룹)은 하나 혹은 복수의 SCell로 묶여서 동일한 TA가 적용되는 Cell 그룹일 수 있다.
편의상 본 발명에서는 동일 TA가 적용되는 Cell들의 그룹을 TAG(TA group)로 칭하고, PCell이 속한 TAG를 pTAG, PCell이 속하지 않은 TAG를 sTAG라고 칭한다. 하나의 TAG는 하나 이상의 Cell을 포함할 수 있다.
다시 설명하면, 다중 요소 반송파 시스템에서 하나의 단말이 복수의 요소 반송파 또는 복수의 서빙셀들을 통해 기지국과 통신을 수행하는 경우, 복수의 서빙셀들을 통해 기지국으로 전송되는 신호들이 모두 동일한 시간지연을 가지면, 단말은 하나의 시간 정렬 값으로 모든 서빙셀들에 대한 상향링크 동기 획득이 가능하다. 그러나, 복수의 서빙셀들을 통해 기지국으로 전송되는 신호들이 서로 다른 시간지연을 가지면, 각 서빙셀마다 다른 시간 정렬 값이 요구된다. 즉, 다중 시간 정렬 값들(multiple timing alignment values)이 요구된다.
여기서, 만약 다중 시간 정렬 값들을 획득하기 위해 단말이 각 서빙셀에 대해 일일이 랜덤 액세스 절차를 수행한다면, 상향링크 동기 획득을 위해 요구되는 랜덤 액세스 절차 수가 증가하므로 한정된 상향링크 및 하향링크 자원에 오버헤드가 발생하고, 상향링크 동기 유지를 위한 동기 추적 절차의 복잡도가 증가할 수 있다. 이러한 오버헤드와 복잡도를 줄이기 위해 시간 정렬 그룹(timing alignment group: TAG)을 정의하며, 상기 TAG는 시간 전진 그룹(timing advance group)이라고 불릴 수도 있다. 즉, TAG는 UL CC가 구성된 서빙셀들 중에서, 동일한 시간 정렬 값과 동일한 타이밍 참조(timing reference) 또는 상기 타이밍 참조를 포함하는 타이밍 참조 셀을 사용하는 서빙셀(들)을 포함하는 그룹이다.
예를 들어, 제1 서빙셀과 제2 서빙셀이 TAG1에 속하고 제2 서빙셀이 타이밍 참조 셀인 경우, 제1 서빙셀과 제2 서빙셀에는 동일한 시간 정렬 값 TA1이 적용되며 제1 서빙셀은 상기 TA1 값을 제2 서빙셀의 DL CC의 하향링크 동기시점을 기준으로 적용할 수 있다. 여기서, 주서빙셀은 TAG를 변경하지 않는다. 또한 단말은 다중 시간 정렬 값이 필요한 경우 적어도 2개의 TAG을 지원할 수 있어야 한다.
일 예로, 주서빙셀이 포함된 pTAG(primary TAG)와 주서빙셀이 포함되지 않은 sTAG(secondary TAG)로 구분된 TAG를 지원할 수 있어야 한다. 여기서 pTAG는 언제나 단 하나만 존재하고 sTAG는 다중 시간 정렬 값이 필요한 경우라면 적어도 하나 이상 존재할 수 있다. 최대 TAG 개수는 2개 또는 4개로 설정될 수 있다. 또한 pTAG는 언제나 TAG ID = 0의 값을 갖거나, 아무런 값을 갖지 않을 수 있다.
본 발명의 일 예에 따라 pTAG는 TA1(610) 값을 가지고, sTAG는 TA2(620) 값을 가지는 것으로 가정한다. 따라서, 각 TAG에 속하는 해당 서빙셀은 해당 그룹의 TA값을 적용하여 즉, pTAG에 속하는 서빙셀은 TA1(610)을 적용하여, sTAG에 속하는 서빙셀은 TA2(620)을 적용하여 각 서빙셀에서 상향링크 전송(PUSCH)을 수행한다.
이 경우, 단말이 복수의 TA 그룹을 통하여 상향링크 신호 전송을 수행할 때에 서로 다른 TA 그룹의 인접한 서브프레임이 일부 시간 구간에서 겹칠 경우 전송이 겹치는 구간에서의 최대전력(PCMAX)값을 정의할 필요가 있다. 또한 단말은 최대 송신 전력을 초과하지 않는 범위내에서 송신을 수행해야 한다.
보다 구체적으로, 각 서빙셀에서의 최대 송신 전력을 고려하여 단말의 최대 전력을 정의하지 않는 경우, 일 예로 설명한 바와 같이, 단말의 최대 송신 전력을 고려하지 않고 각 주파수 대역에서 소모되는 전력을 모두 사용하는 경우, CA를 위해 할당된 각 서빙셀의 주파수 대역을 모두 사용할 수 없거나, 혹은 전력이 부족하여 기지국이 상기 단말의 신호를 제대로 수신할 수 없는 상황이 발생할 수도 있기 때문이다.
도 7은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템에서 두 개의 TAG에 각각 속하는 셀들의 서브프레임 경계가 겹치는 일 예를 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 중첩되는(Overlap) 구간인 750은, 일 예로 PCell을 포함하는 TAG1에 대하여 n 번째 서브프레임(710) 이후인 n+1번째 서브프레임(720)이 유지되는 구간이고, SCell을 포함하는 TAG2에 대하여 n 번째 서브프레임(730)이 유지되는 구간이다.
상기와 같이, 다수의 TAG들이 존재하는 환경에서, 단말이 기지국으로부터 상향링크 데이터 전송을 허락하는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 PDCCH를 통해 수신하는 경우, 다수의 TAG에 속한 서빙셀들을 고려한 송신전력량을 계산이 요구된다.
이와 관련하여, 본 발명에서는 두 서브프레임이 겹치는 구간에서의 최대전력 설정 방법은 다음 중 하나로 설정될 수 있다. 이는 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 다중 상향링크 동기 그룹(TAG)들간에 서브프레임들이 단말의 최대 송신 전력을 설정하는 다양한 방안들을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 단말은 상기 다수의 TAG들이 존재하는 환경에서 해당 TAG에 대한 해당 서브프레임들간에 중첩되는 구간이 존재함을 확인한다(810).
그리고, 상기 서브프레임들이 겹치는 구간에서의 최대전력 설정 방법은 다음 중 하나로 설정될 수 있다.
방식 1) 서브프레임 n에서의 최대전력과 서브프레임 n+1에서의 최대전력 중 작은 값을 적용(821)
임의의 서브프레임에서의 최대전력은 단말 최대전력(UE power class로 정의됨)과 해당 서브프레임에서의 단말의 전송 양상(RB allocation, modulation order 등)에 따라 정해지는 전력 조정(MPR) 값에 의해 계산된다. 서브프레임 n과 서브프레임 n+1이 겹치는 구간에서의 단말의 전송 양상은 각 서브프레임 n이나 n+1에서의 전송양상과 다르므로 정확히는 두 서브프레임에서의 최대 전력이 각 서브프레임에서의 최대 전력을 통해 정확히 유도되기는 힘들다.
그러나 단말의 최대 전력이 실제 필요한 최대 전력 제한을 넘지 않도록 보수적으로 운영하기 위하여, 연속한 두 서브프레임에서의 각 최대 전력 중 작은 값을 두 서브프레임이 겹치는 구간에 적용할 수 있다.
다시 설명하면, 서브프레임들이 겹치는 구간에서 단말은 최대 전력을 설정함에 있어서, TAG1에 속하는 서빙셀에 대한 n+1 번째 서브프레임에서 계산된 최대 전력(PCMAX_1)과, SCell을 포함하는 TAG2에 속하는 서빙셀에 대한 n 번째 서브프레임에서 계산된 최대 전력(PCMAX_2) 중, 작은 값을 가지는 전력 값을 선택하여, 단말의 최대 전력으로 설정한다.
일 예로, 상기 PCMAX_1과 PCMAX_2을 비교하여, 작은 값을 가지는 PCMAX_1을 중첩된 구간의 서브프레임에서의 단말 최대 전력으로 설정한다(830).
또한, 설명한 바와 같이, 단말에 설정된 최대송신전력은 단말의 전력조정(MPR)에 의해 영향을 받는다. 따라서, 단말은 상기 n번째와 n+1번째 서브프레임이 겹치는 구간에서, 해당 TAG 그룹의 각 해당 서빙셀에 의해 적용된 MPR들 중, 더 큰 값을 가지는 전력 조정(MPR) 값을, 상기 겹치는 구간에 적용하여 상기 단말의 최대 전력 계산을 설정할 수 있다.
방식 2) 서브프레임 n과 n+1에서의 최대전력의 평균값을 적용(823)
서브프레임 n과 서브프레임 n+1이 겹치는 구간에서의 최대 전력이 지나치게 크거나 지나치게 작게 설정되는 것을 피하기 위하여 연속되는 두 서브프레임에서의 최대 전력의 평균값을 적용할 수 있다.
다시 설명하면, 서브프레임들이 겹치는 구간에서 단말은 최대 전력을 설정함에 있어서,
TAG1에 속하는 서빙셀에 대한 n+1 번째 서브프레임에서의 최대 전력(PCMAX_1)과, SCell을 포함하는 TAG2에 속하는 서빙셀에 대한 n 번째 서브프레임에서의 최대 전력(PCMAX_2)에 대한 평균값으로 단말의 최대 전력으로 설정한다.
일 예로, 단말은 (PCMAX_1+PCMAX_2)/ 2을 서브프레임의 중첩된 구간에서의 단말의 최대 전력으로 설정한다(830).
방식 3) PCell이 속한 TA 그룹의 최대 전력을 적용(825)
LTE 시스템에서 PCell은 UL ACK/NACK 전송에 사용되고 무선 링크 모니터링(radio link monitoring)의 기준이 되는 등, SCell에 비하여 단말의 네트워크에 대한 연결(Connection) 유지에 중요한 셀이다. 따라서 두 서브프레임이 겹치는 구간에서의 최대 전력으로 PCell이 속한 서브프레임에서의 최대 전력을 적용할 수 있다. 즉, 도 7의 일 예에서 PCell이 TAG1에 속한다면 TAG1의 n+1번째 서브프레임과 TAG2의 n번째 서브프레임이 겹치는 구간에서는 n+1번째 서브프레임에서 계산된 최대 전력을 적용한다. 이는 더욱 특징적으로 두 서브프레임이 겹치는 구간에서 가장 작은 Cell index를 가지는 Cell이 속한 서브프레임의 최대 전력을 적용하는 방식으로 단말의 최대 전력이 적용되는 것을 포함한다.
다시 설명하면, 서브프레임들이 겹치는 구간에서 단말은 최대 전력을 설정함에 있어서, TAG1에 속하는 서빙셀에 대한 n+1 번째 서브프레임에서의 최대 전력(PCMAX_1)과, SCell을 포함하는 TAG2에 속하는 서빙셀에 대한 n 번째 서브프레임에서의 최대 전력(PCMAX_2)을 확인하여, TAG1에 속하는 서빙셀에 대한 n+1 번째 서브프레임에서의 최대 전력(PCMAX_1)을 단말의 최대 전력을 설정한다.
일 예로, 단말은 PCell이 속한 TAG의 서브프레임에서의 최대 전력인 PCMAX_cc0을 상기 중첩된 구간에서의 단말의 최대 전력으로 설정할 수 있다(830).
방식 4) 단말 최대 전력을 적용(827)
상기 설명한 바와 같이, 연속한 서브프레임이 겹치는 구간에서의 전송 양상은 각 서브프레임에서의 전송 양상과 달라질 수 있으므로, MPR 값 또한 달라지게 된다. 두 서브프레임이 겹치는 짧은 구간에서의 MPR값은 큰 의미가 없을 수 있으므로, 두 서브프레임이 겹치는 구간에서는 MPR을 고려하지 않고 UE power class에 의해 정의되는 단말 최대 전력, 내지는 단말 최대 전력에서 특정 오프셋값을 더하거나 또는 뺀 값으로 상기 최대 전력을 설정할 수 있다.
일 예로, 단말은 PCMAX= MIN {PPowerClass, PEMAX,c △TC,c}을 통해 서브프레임의 중첩된 구간에서의 단말의 최대 전력으로 설정한다(830).
여기서, PPowerClass 는 UE power class에 의해 정의되는 단말 최대 전력이며, PEMAX,c는 해당 서빙셀을 위해 설정된 최대 전력이고, △TC,c는 해당 서빙셀에서의 특정 오프셋값이다.
또한, 본 발명은 더욱 특징적으로, 연속한 서브프레임이 겹치는 구간에서의 최대 전력은 UE power class에 의해 정의되는 단말 최대 전력과, 해당 단말이 aggregation하는 각 Cell별로 RRC signaling 등의 네트워크 signaling으로 configure된 최대 허용 전력들의 합 중 작은 값으로 단말의 최대 전력을 설정될 수 있다.
설명한 바와 같이, 두 서브프레임이 겹치는 구간에서 TAG에 속한 셀에 대한 총 전송전력이 상기 설명한 방식 중 하나를 이용하여도 설정된 최대전력 값을 넘을 경우에는, 단말은 전송의 일부를 포기하거나 또는 전송 전력을 조정하는 등의 동작을 통해 상기 단말의 총 전송전력이 최대 전력 값을 넘지 않도록 조정할 수 있다.
도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 단말과 기지국간의 시그널링 방안을 도시한 도면이다.
도 9을 참조하면, 단말은 기지국과 TAG 구성을 위한 RRC 연결 재구성절차를 수행한다(910).
여기서, 기지국에 의해 TAG이 재구성된다. 상기 TAG 재구성은 셀 특정(Cell-specific) 또는 기지국 특정(eNB-specific) 기준에 의한 TAG 구성과, 단말 특정(UE-specific) 기준에 의한 TAG 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 셀 특정 기준에 의한 TAG 구성에서는 기지국이 네트워크의 배치(deployment) 환경에 대한 정보를 기반으로 TAG를 재구성할 수 있다. 또한 예를 들어, 단말 특정 기준에 의한 TAG 구성에서는 기지국은 랜덤 액세스 절차 등을 기반으로 획득한 부서빙셀의 시간전진 값을 기반으로 TAG를 재구성할 수 있고, 부서빙셀을 통하여 상향링크 데이터 수신이 일정시간 이상 이루어지지 않거나 부서빙셀의 상향링크 동기가 맞지 않음을 기지국이 인지한 경우, 기지국은 부서빙셀이 다른 TAG에 포함되도록 TAG로부터 부서빙셀을 제거하는 방식으로 TAG를 재구성할 수도 있다. 또한, 부서빙셀의 추가시 pTAG로 재구성된 상태에서 시간전진 값이 pTAG와 동일하면, 새로운 sTAG를 재구성하지 않는다. 또는 부서빙셀의 추가시 pTAG로 재구성된 상태에서 시간전진 값이 pTAG와 다르고, 다른 sTAG와 동일하면, 상기 부서빙셀을 해당 sTAG로 재구성한다.
이에, 기지국은 TAG 구성정보를 포함하는 RRC 연결 재구성 메시지를 단말로 전송하고, 단말은 상기 TAG 구성정보를 기반으로 TAG를 재구성할 수 있다. 단말은 RRC 재구성 완료 메시지를 기지국으로 전송한다.
이때, 단말은 상기 부서빙셀에 관한 상향링크 동기를 확보하지 못하였으므로, 상향링크 전송을 수행하고자 하는 경우, 상기 부서빙셀에 대해 조정되어야 할 시간전진 값을 획득하여야 한다. 이는 기지국에 의해 지시되는 랜덤 액세스 절차를 통해 구현될 수 있다(920).
구체적으로 상기 랜덤 액세스 절차는 예를 들어, 기지국이 상기 부서빙셀에 관한 랜덤 액세스 절차의 개시를 지시하는 PDCCH 지시를 단말로 전송하는 단계, 단말이 상기 부서빙셀상에서 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국으로 전송하는 단계, 기지국이 주서빙셀상에서 랜덤 액세스 응답 메시지를 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 이후, 단말은 상기 랜덤 액세스 응답 메시지에 포함된 시간전진 값을 기반으로 상기 새로운 TAG의 시간전진 값을 업데이트할 수 있다.
따라서, 단말은 기지국과 상기 랜덤 액세스 절차를 수행한 후, 획득한 TAG의 시간전진 값을 이용하여, 해당 부서빙셀 상에서 상향링크 전송을 개시할 수 있다.
이를 위하여, 기지국은 상향링크 스케줄링을 수행한다(930). 여기서, 상향링크 스케줄링은 단말의 최대송신전력을 초과하지 않는 범위로 단말의 변조방식과 할당할 자원블록을 결정하는 것을 포함한다. 이때, 기지국은, 상향링크 전송을 수행하기 위한 해당하는 TAG의 각 서빙셀에 대하여 스케줄링을 수행한다.
기지국은 결정된 상향링크 그랜트(UL grant)를 단말로 전송한다(940). 상기 상향링크 그랜트는 상기 단말에 대한 상향링크 자원할당을 위한 형식(format) 0의 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)로서, PDCCH상으로 전송된다. 상향링크 그랜트는 각 서빙셀에 대한 RB, 변조 및 코딩 기법(MCS), TPC등의 정보를 포함한다.
단말은 상기 상향링크 그랜트에 포함된 RB개수, MCS, TPC등을 기초로 해당 서브프레임에서의 전력 조정 및 각 서빙셀에 대한 최대 송신 전력을 고려하여, 단말의 최대송신전력(PCMAX)을 설정한다(950).
여기서, 본 발명에 따른 단말은, 다중 반송파들을 지원하고 상이한 상향링크 그룹이 존재하는 환경에서, 즉, 상기 CA를 위한 pTAG에 속한 서빙셀과, sTAG에 속한 해당 서빙셀을 통해 상향링크 전송을 수행하고자 할 때, 상기 pTAG와 sTAG의 각각의 TA값이 상이한 경우, 각 서빙셀에 대한 상향링크 전송이 중첩되는 구간을 확인한다. 그리고, 단말은, 도 8에 설명한 방안 중 하나의 방안에 따라 상기 해당 서브프레임들의 중첩 구간인 toverlap 에서의 최대 전력 값을 설정할 수 있다.
일 예로, 상기 toverlap에서의 최대 전력 값은, pTAG에 속한 서빙셀의 서브프레임 n에서의 최대전력과 sTAG의 서빙셀의 서브프레임 n+1에서의 최대전력 중에서 작은 값을 단말의 최대 전력 값(PCMAX)으로 적용할 수 있다. 또는 단말은 상기 n번째와 n+1번째 서브프레임이 겹치는 구간에서, n번째와 n+1번째 서브프레임의 MPR중 더 큰 MPR을 적용하여 최대 전력을 계산할 수 있다. 이는 단말에 구성된 최대 전송 전력을 초과하지 않도록 하기 위하여, 작은 값을 설정하는 것이다. 또는, 상기 toverlap에서의 최대 전력 값은 상기 계산된 각 서브프레임에서의 최대 전력값, 상기 두 값에 대한 평균값을 상기 단말의 최대 전력 값으로 적용하거나, 또는 pTAG의 해당 서브프레임에서 계산된 최대 전력값인 PCMAX_cPCell을 상기 단말의 최대 전력 값으로 적용할 수 있다. 또는 UE power class에 의해 정의되는 단말 최대 전력을 상기 단말의 최대 전력 값으로 적용하거나 또는, 상기 구성된 단말 최대 전력에서 다수의 서빙셀들에 대한 특정 오프셋값을 더하거나 뺀 값으로 상기 단말의 최대 전력 값을 적용할 수 있다.
다시 설명하면, 본 발명에서 단말은 미리 구성된 단말의 최대 전송 전력 즉, 특정 서빙셀의 정해진 서브프레임에서 정의된 단말의 최대 송신 전력(PCMAX,C(i) is the configured UE transmit power defined in subframe i for serving Cell c)에 대하여, 상기 상이한 TA을 적용하여 상향링크 전송을 수행하는 TAG 그룹의 서브프레임들의 중첩되는 구간을 고려하여, 조정되는 최대 송신 전력을 정의한다. 즉, 단말은 상향링크 전송을 수행하는 각 서빙셀의 해당 서브프레임에서의 최대 전송 전력을 계산하고, 상기 계산된 해당 서빙셀의 해당 서브프레임에서의 계산된 적어도 2개 이상의 최대 전송 전력들을 비교 및 확인하여, 상기 중첩 구간을 위한 최대 송신 전력을 적용한다. 이를 통해 상기 상향링크 전송을 수행하는 다수의 서빙셀들의 최대 전송 전력을 스케일링(조정)하여, 중첩된 구간에서의 최대 전송 전력이 상기 구성된 단말의 최대 송신 전력을 초과하지 않는 범위내에서 최대한 보장되도록 하기 위함이다.
또한, 본 발명에 따라 상기 단말의 최대송신 전력(PCMAX)는 매 PUSCH 전송 순간마다 즉, 상기 PUSCH의 전송 형태(modulation order, RB 등)에 따라 바뀔 수 있다. 이에 단말은 상기 TAG의 해당 서빙셀의 PUSCH의 전송 형태 및 상기 TAG들의 해당 서빙셀들의 상향링크 전송을 위한 서브프레임들의 중첩 상황을 고려하여, 단말의 구성된 최대송신전력의 범위내에서 상기 최대송신전력(PCMAX)을 설정한다.
이때, 단말은 상기 적용된 최대 전력값을 포함하는 전력조정에 관한 정보를 기지국으로 전송할 수도 있다(960). 상기 전력조정에 관한 정보는 전술된 바와 같이 스케줄링 파라미터를 할당받은 단말에 대해 요구되는 전력조정의 양 또는 범위를 직접적으로 명시하는 형식의 정보일 수도 있고, 단말이 처할 수 있는 모든 통신환경에 따른 시퀀스와 전력조정의 양 또는 범위를 맵핑하는 전력조정 테이블을 지시하는 인덱스 정보일 수도 있으며, 통신환경정보로 구성된 정보일 수도 있고, 통신환경정보 및 전력조정 테이블 인덱스를 포함하는 형식으로 구성된 정보일 수도 있다.
그 후 단말은, 상향링크 송신전력으로 상향링크 데이터를 기지국으로 전송한다(970). 일 예로, 상이한 TA 값을 가지는 TAG 그룹들간에 서브프레임이 중첩되는 경우, 본 발명에 의해 설정된 방안 중 하나에 따라 단말의 최대 전력 값을 적용하여, 상기 상항링크 데이터를 전송한다.
본 발명에 따라 기지국은 단말의 최대 송신 전력범위내에서 상기 TAG들에 포함되는 다수의 서빙셀들에 대한 최대 송신전력을 고려하여 조정된 중첩된 서브프레임에서의 상향링크 전송을 통해 보다 효율적으로 수신할 수 있다. 또한, 조정된 전력 정보를 확인하여, 단말의 사용할 수 있는 가용 전송 전력에 대하여 보다 정확히 알 수 있다. 따라서, 단말에게 보다 나은 링크 적응(link adaptation)에 따른 스케줄링을 제공할 수 있다.
도 10는 본 발명의 실시 예가 구현되는 장치를 나타낸 블록도이다. 이 장치는 단말의 일부일 수 있다.
장치(1000)은 프로세서(processor, 1020), 메모리(memory, 1030) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 1010)을 포함한다. 메모리(1030)는 프로세서(1020)와 연결되어, 프로세서(1020)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1030)는 프로세서(1020)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(1020)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 도 7 내지 도 9의 실시예에 따른 단말의 동작은 프로세서(1020)에 의해 구현될 수 있다.
보다 구체적으로, 프로세서(1020)은, RF부(1010)에 의해 수신된 TAG에 대한 서빙셀 정보 및 해당 서빙셀에 대한 TA 값을 확인한다. 또한, 독립적인 UL TA 값을 가지고 상향링크 데이터 전송을 수행하는 해당 서빙셀들의 서브프레임들이 중첩되는 것을 확인하는 경우, 해당 중첩되는 구간에 대한 단말의 최대 전송 전력을 각 서브프레임에서의 계산된 최대 전력 값을 비교하여, 최소값을 가지는 서브프레임(해당 서빙셀)의 전력 값으로 설정할 수 있다. 또는 해당 중첩되는 구간에 대한 단말의 최대 전송 전력을 각 서브프레임에서의 적용될 MPR중 더 큰 MPR, 즉 최대값을 가지는 MPR을 적용하여 단말의 최대 전송 전력을 설정할 수 있다. 또는 해당 서빙셀들의 서브프레임에서의 계산된 최대 전력의 평균값으로 상기 단말의 최대 전송 전력을 설정하거나, 또는 pTAG에 속한 서빙셀의 서브프레임에서의 최대 전력값으로 단말의 최대 전송 전력을 설정할 수 있다. 또는 UE power class에 의해 정의되는 단말 최대 전력, 내지는 단말 최대 전력에서 특정 오프셋값을 더한(뺀) 값으로 상기 단말의 최대 전력 값을 설정하여, 상향링크 전송을 수행한다. 이러한 프로세서(1020)은 PH/PCMAX 계산부와 PHR 메시지 구성을 위한 메시지 구성부를 포함하는 형태로 구성될 수 있다.
프로세서(1020)내의 PH 계산부는, 해당 서브프레임에서 UL 구성된 각 서빙셀에 대응하는 해당 서브프레임에서의 PH, PCMAX,c에 관한 정보를 계산하고, 즉, 중첩된 구간에서의 각 서브프레임에서 계산된 PCMAX,cN과 PCMAX,cN+1 값을 비교하여, 상기 도 8에 언급한 4가지 방법 중 하나 방안에 따라 단말의 최대 송신 전력을 설정하도록 한다. 이때, 프로세서(1020)내의 PHR 메시지 구성부는 본 발명의 일 예로, 상기 PH 및 PCMAX,c에 관한 정보를 기지국으로 전송할 수도 있다. 본 발명에 따라, PCMAX,c 을 구성하는 장치는 단말 장치임을 특징으로 한다.
한편, 상기 장치는 기지국에 구성될 수도 있다. 이러한 경우, 상기 단말 장치와 쌍(Pair) 개념으로 단말 프로세서의 역의 동작을 수행하는 역할을 할 수 있다. 일 예로, 기지국에 구비되는 프로세서(1080)는 PHR 메시지 획득부와 스케줄러로 구비될 수 있다. 기지국의 프로세서내의 PHR 메시지 획득부는 단말로부터 PCMAX,c을 포함하는 PHR 보고를 확인하고, 스케줄러는 확인된 PCMAX,c및 PH를 통해 적용된 단말의 상향링크 전송 자원을 보다 효율적으로 관리하는 동작을 수행할 수 있다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 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 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 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.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법에 있어서,
    다수의 서빙셀들에 대한 시간 정렬 그룹(TAG)에 대한 구성 정보를 획득하여 TAG들을 구성하는 과정과,
    상기 TAG들 각각에 대응하는 서브프레임 n과 서브프레임 n+1에 대하여 중첩 구간이 존재하는지 확인하는 과정과,
    상기 TAG들에 포함되는 다수의 서빙셀들에 대한 최대 송신전력을 고려하며 미리 구성된 단말의 최대 전송 전력(configured maximum output power PCMAX)을 초과하지 않는 범위내에서 상기 확인된 중첩(overlap) 구간에서의 상향링크 송신 전력(PCMAX)을 설정하는 과정과,
    상기 확인된 중첩(overlap) 구간에서 상기 설정된 상향링크 송신 전력으로 상기 TAG들의 해당 서빙셀들을 통해 상향링크 전송을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 단말의 상향링크 송신 전력을 설정하는 과정은,
    상기 서브프레임 n에서의 제1TAG 그룹에 포함되는 서빙셀들을 고려한 최대 송신전력을 계산하는 과정과,
    상기 서브프레임 n+1에서의 제2TAG 그룹에 포함되는 서빙셀들을 고려한 최대 송신전력을 계산하는 과정을 포함하며,
    상기 서브프레임 n에서 계산된 최대 송신전력과 상기 서브프레임 n+1에서 계산된 최대 송신전력 중에서, 작은 값을 가지는 최대 송신전력을 상기 단말의 상향링크 송신 전력(PCMAX)으로 설정하는 과정임을 특징으로 하는 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 단말의 상향링크 송신 전력을 설정하는 과정은,
    상기 서브프레임 n에서 계산된 전력 조정과 상기 서브프레임 n+1에서 계산된 전력 조정 중에서, 큰 값을 가지는 전력 조정(MPR)을 적용하여 상기 단말의 상향링크 송신 전력(PCMAX)을 설정하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 단말의 상향링크 송신 전력을 설정하는 과정은,
    상기 서브프레임 n에서의 제1TAG 그룹에 포함되는 서빙셀들을 고려한 최대 송신전력을 계산하는 과정과,
    상기 서브프레임 n+1에서의 제2TAG 그룹에 포함되는 서빙셀들을 고려한 최대 송신전력을 계산하는 과정을 포함하며,
    상기 서브프레임 n에서 계산된 최대 송신전력과 상기 서브프레임 n+1에서 계산된 최대 송신전력의 평균 값으로 상기 단말의 상향링크 송신 전력(PCMAX)으로 설정하는 과정임을 특징으로 하는 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 단말의 상향링크 송신 전력을 설정하는 과정은,
    주서빙셀(PCell)이 포함되는 pTAG의 서브프레임에서의 상기 pTAG에 포함되는 서빙셀들을 고려한 최대 송신전력을 계산하는 과정과
    상기 계산된 최대 송신전력을 상기 단말의 상향링크 송신 전력(PCMAX)으로 설정하는 과정임을 특징으로 하는 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 단말의 상향링크 송신 전력을 설정하는 과정은,
    상기 단말에 구성된 단말 파워 클래스(UE power class)에 의해 정의되는 단말 최대 전력을 상기 단말의 상향링크 송신 전력으로 설정하거나,
    또는 상기 미리 구성된 단말의 최대 전송 전력에서 상기 상향링크 전송을 수행하는 서빙셀들에 대한 특정 오프셋을 더하거나 또는 뺌으로 최대 송신전력을 계산하고, 상기 계산된 최대 송신전력을 상기 단말의 상향링크 송신 전력(PCMAX)으로 설정하는 과정임을 특징으로 하는 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 단말의 상향링크 송신 전력을 설정하는 과정은,
    상기 단말에 구성된 단말 파워 클래스(UE power class)에 의해 정의되는 단말 최대 전력과 상기 TAG들의 서빙셀들에 대한 최대 허용된 전력들의 합으로 계산되는 최대 전력 중에서, 작은 값을 상기 단말의 상향링크 송신 전력(PCMAX)으로 설정하는 과정임을 특징으로 하는 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 단말의 상향링크 송신 전력을 설정하는 과정은,
    상기 서브프레임 n에서의 해당 TAG 그룹에 포함되는 서빙셀들을 고려한 최대 송신전력을 계산하고, 상기 서브프레임 n+1에서의 해당 TAG 그룹에 포함되는 서빙셀들을 고려한 최대 송신전력을 계산하는 과정과,
    상기 서브프레임 n에서 계산된 최대 송신전력과 상기 서브프레임 n+1에서 계산된 최대 송신전력 중에서, 상기 미리 구성된 단말의 최대 전송 전력(configured maximum output power PCMAX)을 초과하는 서브프레임을 확인하는 과정과,
    상기 단말의 최대 전송 전력을 초과하는 해당 서브프레임에서의 해당 TAG의 상향링크 전송을 제어하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상향링크 송신 전력을 설정하는 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 단말의 상향링크 송신 전력을 설정하는 장치에 있어서,
    무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency)부;
    상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
    다수의 서빙셀들에 대한 시간 정렬 그룹(TAG)에 대한 구성 정보를 획득하여 TAG들을 구성하며, 상기 TAG들에서 상향링크 전송을 위한 서브프레임 n과 서브프레임 n+1에 대하여 중첩 구간이 존재하는지 확인한 후, 상기 TAG들에 포함되는 다수의 서빙셀들에 대한 최대 송신전력을 고려하며 미리 구성된 단말의 최대 전송 전력(configured maximum output power PCMAX)을 초과하지 않는 범위내에서 상기 확인된 중첩(overlap) 구간에서의 상향링크 송신 전력(PCMAX)을 설정하고, 상기 확인된 중첩(overlap) 구간에서 상기 설정된 상향링크 송신 전력으로 상기 TAG들의 해당 서빙셀들을 통해 상향링크 전송을 수행함을 특징으로 하는 상향링크 송신 전력을 설정하는 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 서브프레임 n에서의 제1TAG 그룹에 포함되는 서빙셀들을 고려한 최대 송신전력을 계산하고, 상기 서브프레임 n+1에서의 제2TAG 그룹에 포함되는 서빙셀들을 고려한 최대 송신전력을 계산하며,
    상기 서브프레임 n에서 계산된 최대 송신전력과 상기 서브프레임 n+1에서 계산된 최대 송신전력 중에서, 작은 값을 가지는 최대 송신전력을 상기 단말의 상향링크 송신 전력(PCMAX)으로 설정하며,
    여기서, 상기 단말의 상향링크 송신 전력(PCMAX)은, 상기 서브프레임 n에서 계산된 전력 조정과 상기 서브프레임 n+1에서 계산된 전력 조정 중에서, 큰 값을 가지는 전력 조정(MPR)을 적용하여 상기 단말의 상향링크 송신 전력(PCMAX)을 설정함을 더 포함함을 특징으로 하는 상향링크 송신 전력을 설정하는 장치.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 서브프레임 n에서의 제1TAG 그룹에 포함되는 서빙셀들을 고려한 최대 송신전력을 계산하고, 상기 서브프레임 n+1에서의 제2TAG 그룹에 포함되는 서빙셀들을 고려한 최대 송신전력을 계산하며,
    상기 서브프레임 n에서 계산된 최대 송신전력과 상기 서브프레임 n+1에서 계산된 최대 송신전력의 평균 값으로 상기 단말의 상향링크 송신 전력(PCMAX)으로 설정함을 특징으로 하는 상향링크 송신 전력을 설정하는 장치.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 프로세서는,
    주서빙셀(PCell)이 포함되는 pTAG의 서브프레임에서의 상기 pTAG에 포함되는 서빙셀들을 고려한 최대 송신전력을 계산하며, 상기 계산된 최대 송신전력을 상기 단말의 상향링크 송신 전력(PCMAX)으로 설정함을 특징으로 하는 상향링크 송신 전력을 설정하는 장치.
  13. 제 9항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 단말에 구성된 단말 파워 클래스(UE power class)에 의해 정의되는 단말 최대 전력을 상기 단말의 상향링크 송신 전력으로 설정하거나,
    또는 상기 미리 구성된 단말의 최대 전송 전력에서 상기 상향링크 전송을 수행하는 서빙셀들에 대한 특정 오프셋을 더하거나 또는 뺌으로 최대 송신전력을 계산하고, 상기 계산된 최대 송신전력을 상기 단말의 상향링크 송신 전력(PCMAX)으로 설정함을 특징으로 하는 상향링크 송신 전력을 설정하는 장치.
  14. 제 9항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 단말에 구성된 단말 파워 클래스(UE power class)에 의해 정의되는 단말 최대 전력과 상기 TAG들의 서빙셀들에 대한 최대 허용된 전력들의 합으로 계산되는 최대 전력 중에서, 작은 값을 상기 단말의 상향링크 송신 전력(PCMAX)으로 설정함을 특징으로 하는 상향링크 송신 전력을 설정하는 장치.
  15. 제 9항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 서브프레임 n에서의 해당 TAG 그룹에 포함되는 서빙셀들을 고려한 최대 송신전력을 계산하고, 상기 서브프레임 n+1에서의 해당 TAG 그룹에 포함되는 서빙셀들을 고려한 최대 송신전력을 계산하며,
    상기 서브프레임 n에서 계산된 최대 송신전력과 상기 서브프레임 n+1에서 계산된 최대 송신전력 중에서, 상기 미리 구성된 단말의 최대 전송 전력(configured maximum output power PCMAX)을 초과하는 서브프레임을 확인한 후, 상기 단말의 최대 전송 전력을 초과하는 해당 서브프레임에서의 해당 TAG의 상향링크 전송을 제어함을 특징으로 하는 상향링크 송신 전력을 설정하는 장치.
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