WO2018186572A1 - 무선 통신 시스템에서 단말의 데이터 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말의 데이터 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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WO2018186572A1
WO2018186572A1 PCT/KR2018/001032 KR2018001032W WO2018186572A1 WO 2018186572 A1 WO2018186572 A1 WO 2018186572A1 KR 2018001032 W KR2018001032 W KR 2018001032W WO 2018186572 A1 WO2018186572 A1 WO 2018186572A1
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base station
terminal
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altitude
transmission power
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PCT/KR2018/001032
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한상욱
구관모
이상림
이호재
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엘지전자(주)
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    • H04W52/243—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters taking into account interferences

Definitions

  • the present invention relates to a method for transmitting and receiving data of a terminal in a wireless communication system, and more particularly, to a method and a device for transmitting and receiving data by controlling a transmission power of a terminal.
  • Mobile communication systems have been developed to provide voice services while ensuring user activity.
  • the mobile communication system has expanded not only voice but also data service.As a result of the explosive increase in traffic, a shortage of resources and users are demanding higher speed services, a more advanced mobile communication system is required. have.
  • a terminal accesses a base station through a random access procedure to transmit uplink data to the base station.
  • the terminal does not recognize whether the random access procedure has failed until the timer expires in the contention resolution phase. there is a problem.
  • the terminal accesses the base station and transmits uplink data
  • the terminal transmits the uplink data at a high altitude such as a drone, interference to the neighboring terminal and the base station increases.
  • a method for transmitting uplink data to a base station by a terminal includes the steps of performing a random access procedure with the base station; Setting a transmission power for transmitting the first uplink data; And transmitting the first uplink data according to the set transmission power to the base station, wherein the transmission power is set according to the altitude of the terminal.
  • the present invention may further include receiving control information from the base station, the control information including a first parameter and a second parameter for setting the transmission power according to the altitude, wherein the transmission power is determined by the first parameter and The second parameter is set according to the second parameter, wherein the first parameter is indicative of the altitude, and the second parameter is any integer value for decreasing the transmit power in accordance with the altitude.
  • the transmission power is reduced by the following equation according to the altitude of the terminal, where a is the first parameter and b is the second parameter.
  • the transmission power is set based on a value preset for the terminal and the base station according to the altitude.
  • the present invention further includes receiving transmission power information indicating the transmission power from the base station.
  • the setting may include: receiving a command instructing transmission of a transmit power value smaller than the threshold value from the base station when the received signal power of the first signal is greater than a threshold value; And transmitting the transmit power value to the base station.
  • the setting step when the received signal power of the first signal from the base station is greater than a threshold value, the transmission power of the terminal is set to '0' in a specific period or the uplink data Receiving an indication message indicative of interruption of transmission.
  • performing the random access procedure may include transmitting a random access preamble for access to the base station; Receiving a random access response message from the base station, wherein the random access response message is one of a timing alignment (TA) indicating timing offset information for synchronization, radio resource allocation information used for uplink, or a temporary identifier for terminal identification; At least one; Transmitting second uplink data according to the radio resource allocation information; Receiving an indication message indicating a failure of decoding the second uplink data from the base station; And retransmitting the second uplink data to the base station.
  • TA timing alignment
  • the indication message is identified by the temporary identifier and transmitted by the MAC subheader.
  • the radio unit (Radio Frequency Unit) for transmitting and receiving a radio signal with the outside;
  • a processor functionally coupled with the communication unit, wherein the processor performs a random access procedure with the base station, sets a transmission power for transmitting first uplink data, and sets the transmission power to the base station.
  • the first uplink data is transmitted, and the transmission power is provided according to an altitude of the terminal.
  • the random access procedure may be performed again through a valid temporary identifier even if the timer is not completed by transmitting an indication message indicating the failure of the random access procedure.
  • the random access procedure can be performed again without being reassigned a temporary identifier from the base station, delay caused by the random access procedure can be reduced.
  • the present invention can reduce the interference to the neighboring terminal and the base station by reducing the transmission power for uplink data transmission of the terminal according to the altitude of the terminal.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an EPS (Evolved Packet System) related to an LTE system to which the present invention can be applied.
  • EPS Evolved Packet System
  • FIG. 2 is a diagram illustrating physical channels used in a 3GPP LTE / LTE-A system to which the present invention can be applied and a general signal transmission method using the same.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of a radio frame in 3GPP LTE / LTE-A to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an uplink resource allocation process of a terminal in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a random access procedure in an LTE system.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a random access procedure of a plurality of terminals in an LTE system.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a random access procedure of a plurality of terminals to which the present invention can be applied.
  • 11 is a diagram illustrating an example of interference that a high altitude terminal has on a neighboring terminal.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a method for controlling transmission power of a terminal according to altitude.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating another example of a method for controlling transmission power of a terminal according to altitude.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of a method for controlling transmission power of a terminal according to altitude.
  • 15 is a flowchart illustrating an example of an operation of a terminal for controlling a transmission power of the terminal according to altitude.
  • 16 is a diagram illustrating an example of an internal block diagram of a wireless device to which the present invention can be applied.
  • the messages, frames, signals, fields, and devices described herein are not limited to each name as being for explaining the present invention, and may be replaced with other messages, frames, signals, fields, and devices that perform the same function. .
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is obvious that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a base station (BS) is a fixed station (Node B), an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point (AP), a macro eNB (MeNB), a SeNB (SeNB). Secondary eNB).
  • a 'terminal' may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and an AMS ( Advanced Mobile Station (WT), Wireless Terminal (WT), Machine-Type Communication (MTC) Device, Machine-to-Machine (M2M) Device, Device-to-Device (D2D) Device, etc.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • MSS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • AMS Advanced Mobile Station
  • WT Wireless Terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • downlink means communication from a base station to a terminal
  • uplink means communication from a terminal to a base station.
  • a transmitter may be part of a base station, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal and a receiver may be part of a base station.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is a part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an EPS (Evolved Packet System) related to an LTE system to which the present invention can be applied.
  • EPS Evolved Packet System
  • the LTE system aims to provide seamless Internet Protocol connectivity between a user equipment (UE) and a pack data network (PDN) while the user does not interfere with the end user's use of the application on the go. .
  • the LTE system completes the evolution of wireless access through the Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN), which defines a radio protocol architecture between the user terminal and the base station, which is an Evolved Packet Core (EPC) network. It is also achieved through evolution in non-wireless terms by the inclusion of System Architecture Evolution (SAE).
  • LTE and SAE include an Evolved Packet System (EPS).
  • EPS Evolved Packet System
  • the EPS uses the concept of EPS bearers to route IP traffic from the gateway to the user terminal in the PDN.
  • a bearer is an IP packet flow having a specific Quality of Service (QoS) between the gateway and the user terminal.
  • QoS Quality of Service
  • E-UTRAN and EPC both set up and release bearers required by the application.
  • EPC also called CN (core network)
  • CN core network
  • a node (logical or physical node) of an EPC of the SAE includes a mobility management entity (MME) 30, a PDN-GW or a PDN gateway (P-GW) 50, and an S-GW ( Serving Gateway (40), Policy and Charging Rules Function (PCRF) 60, Home Subscriber Server (HSS) 70, and the like.
  • MME mobility management entity
  • P-GW PDN gateway
  • S-GW Serving Gateway
  • PCRF Policy and Charging Rules Function
  • HSS Home Subscriber Server
  • the MME 30 is a control node that handles signaling between the UE 10 and the CN.
  • the protocol exchanged between the UE 10 and the CN is known as a Non-Access Stratum (NAS) protocol.
  • NAS Non-Access Stratum
  • Examples of functions supported by the MME 30 include functions related to bearer management operated by the session management layer in the NAS protocol, including network setup, management, and release of bearers, network and It is manipulated by a connection layer or a mobility management layer in the NAS protocol layer including the establishment of a connection and security between the UEs 10.
  • the MME 30 is an entity in which a function necessary for processing authentication and context information for a terminal is implemented. Thus, other devices as well as the MME 30 may perform the corresponding function.
  • the S-GW 40 serves as a local mobility anchor for the data bearer when the UE 10 moves between base stations (eNodeBs) 20. All user IP packets are sent via the S-GW 40. Also, the S-GW 40 is in an idle state where the UE 10 is known as the ECM-IDLE state, and the MME 30 performs paging of the UE 10 to re-establish the bearer. Maintain information related to the bearer when temporarily buffering downlink data during initiation. It also serves as a mobility anchor for inter-working with other 3GPP technologies such as General Packet Radio Service (GRPS) and Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • GRPS General Packet Radio Service
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • the S-GW 40 is an entity in which a function necessary for processing routing / forwarding of user data is implemented and described as an embodiment.
  • other devices as well as the S-GW 40 may perform the corresponding function.
  • the P-GW 50 performs IP address assignment for the UE and performs flow-based charging in accordance with QoS enforcement and rules from the PCRF 60.
  • the P-GW 50 performs QoS enforcement for GBR bearers (Guaranteed Bit Rate (GBR) bearers). It also serves as a mobility anchor for interworking with non-3GPP technologies such as CDMA2000 and WiMAX networks.
  • GBR bearers Guard Bit Rate (GBR) bearers
  • the P-GW 50 is an entity in which a function necessary for processing routing / forwarding of user data is implemented and described as an embodiment.
  • other devices as well as the P-GW 50 may perform the corresponding function.
  • the PCRF 60 performs policy control decision-making and performs flow-based charging.
  • the HSS 70 is also called a home location register (HLR), and includes SAE subscription data including information on EPS-subscribed QoS profiles and access control for roaming. It also includes information about the PDN that the user accesses. This information may be maintained in the form of an Access Point Name (APN), which is a Domain Name system (DNS) -based label that identifies the PDN address that represents the access point or subscribed IP address for the PDN.
  • API Access Point Name
  • DNS Domain Name system
  • various interfaces such as S1-U, S1-MME, S5 / S8, S11, S6a, Gx, Rx, and SG may be defined between EPS network elements.
  • Mobility Management is a procedure to reduce overhead on the E-UTRAN and processing at the UE.
  • MME mobility management
  • the UE can inform the network about the new location whenever it leaves the current tracking area (TA) so that the network can contact the UE in the ECM-IDLE state.
  • This procedure may be called “Tracking Area Update”, which may be called “Routing Area Update” in universal terrestrial radio access network (UTRAN) or GSM EDGE Radio Access Network (GERAN) system.
  • the MME performs the function of tracking the user's location while the UE is in the ECM-IDLE state.
  • the MME transmits a paging message to all base stations (eNodeBs) on the tracking area (TA) where the UE is registered.
  • eNodeBs base stations
  • TA tracking area
  • the base station then begins paging for the UE over a radio interface.
  • a procedure for causing the state of the UE to transition to the ECM-CONNECTED state is performed.
  • This procedure can be called a “Service Request Procedure”. Accordingly, information related to the UE is generated in the E-UTRAN, and all bearers are re-established.
  • the MME is responsible for resetting the radio bearer and updating the UE context on the base station.
  • a mobility management (MM) backoff timer may be further used.
  • the UE may transmit a tracking area update (TAU) to update the TA, and the MME may reject the TAU request due to core network congestion, in which case the MM backoff timer You can provide a time value.
  • the UE may activate the MM backoff timer.
  • TAU tracking area update
  • FIG. 2 is a diagram illustrating physical channels used in a 3GPP LTE / LTE-A system to which the present invention can be applied and a general signal transmission method using the same.
  • the terminal When the power is turned off again or a new cell enters the cell, the terminal performs initial cell search (synchronization with the base station) in step S2010. To this end, the terminal receives a primary synchronization channel (P-SCH) and a secondary synchronization channel (S-SCH) from the base station, synchronizes with the base station, and obtains information such as a cell identifier (identifier). do.
  • P-SCH primary synchronization channel
  • S-SCH secondary synchronization channel
  • the terminal may receive a physical broadcast channel (PBCH) signal from the base station to obtain broadcast information in a cell. Meanwhile, the UE may check a downlink channel state by receiving a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell search step.
  • PBCH physical broadcast channel
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE may acquire more specific system information by receiving a PDSCH according to PDCCH and PDCCH information in step S2020.
  • the terminal may perform a random access procedure such as steps S2020 to S2060 to complete the access to the base station.
  • the UE may transmit a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S2030), and may receive a response message for the preamble through the PDCCH and the PDSCH corresponding thereto (S2030).
  • PRACH physical random access channel
  • the UE may perform a contention resolution procedure such as transmitting an additional PRACH signal (S2050) and receiving a PDCCH signal and a corresponding PDSCH signal (S2060).
  • the UE can receive a PDCCH signal and / or a PDSCH signal (S2070) and a physical uplink shared channel (PUSCH) signal and / or a physical uplink control channel as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • the transmission of the (PUCCH) signal (S2080) may be performed.
  • UCI uplink control information
  • HARQ-ACK / NACK scheduling request (SR), channel quality indicator (CQI), precoding matrix indicator (PMI), rank indicator (RI) information, and the like.
  • SR scheduling request
  • CQI channel quality indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • RI rank indicator
  • the UCI is generally transmitted periodically through the PUCCH, but may be transmitted through the PUSCH when control information and traffic data are to be transmitted at the same time.
  • the UCI may be aperiodically transmitted through the PUSCH by the request / instruction of the network.
  • 3 shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE / LTE-A to which the present invention can be applied.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in subframe units, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE / LTE-A standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • uplink transmission and downlink transmission are performed while occupying different frequency bands.
  • uplink transmission and downlink transmission are performed at different times while occupying the same frequency band.
  • the channel response of the TDD scheme is substantially reciprocal. This means that the downlink channel response and the uplink channel response are almost the same in a given frequency domain.
  • the downlink channel response can be obtained from the uplink channel response.
  • the uplink transmission and the downlink transmission are time-divided in the entire frequency band, and thus the downlink transmission by the base station and the uplink transmission by the terminal cannot be simultaneously performed.
  • uplink transmission and downlink transmission are performed in different subframes.
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms
  • one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain. Since 3GPP LTE / LTE-A uses OFDMA in downlink, the OFDM symbol is for representing one symbol period.
  • the OFDM symbol may be referred to as one SC-FDMA symbol or symbol period.
  • a resource block as a resource allocation unit includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • the CP has an extended CP and a normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by the extended cyclic prefix, the length of one OFDM symbol is increased, so the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the normal cyclic prefix.
  • the extended cyclic prefix for example, the number of OFDM symbols included in one slot may be six.
  • the extended cyclic prefix may be used to further reduce the interference between symbols.
  • one slot includes 7 OFDM symbols, so one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first up to three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • FIG. 3B illustrates a frame structure type 2.
  • FIG. Type 2 radio frames consist of two half frames, each half frame consists of five subframes, and one subframe consists of two slots.
  • a special subframe includes a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • the structure of the radio frame described above is just one example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, and the number of symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes seven OFDM symbols, and one resource block includes 12 subcarriers in a frequency domain, but is not limited thereto.
  • Each element on the resource grid is a resource element (RE), and one resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number (NRB) of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 5 shows a structure of a downlink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • up to three OFDM symbols in the first slot in a subframe are control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are data regions to which PDSCHs are allocated.
  • An example of a downlink control channel used in 3GPP LTE / LTE-A includes PCFICH, PDCCH, PHICH, and the like.
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols (ie, the size of the control region) used for transmission of control channels within the subframe.
  • the PHICH is a response channel for the uplink and carries an ACK / NACK signal for HARQ.
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information, downlink resource allocation information or an uplink transmission (Tx) power control command for a certain terminal group.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be sent to the terminal, and attaches a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • CRC cyclic redundancy check
  • RNTI radio network temporary identifier
  • a unique identifier eg, C-RNTI (cell-RNTI)
  • C-RNTI cell-RNTI
  • a paging indication identifier for example, p-RNTI (p-RNTI)
  • p-RNTI paging indication identifier
  • a system information identifier (system information-RNTI) may be masked to the CRC.
  • a random access-RNTI (RA-RNTI) may be masked to the CRC to indicate a random access response that is a response to the transmission of the random access preamble of the terminal.
  • FIG. 6 shows a structure of an uplink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • the control region is allocated a PUCCH carrying uplink control information.
  • the data area is allocated a PUSCH carrying user data.
  • the terminal may support simultaneous transmission of the PUSCH and the PUCCH.
  • a PUCCH for one UE is allocated a resource block pair in a subframe. Resource blocks belonging to a resource block pair allocated to a PUCCH occupy different subcarriers in each of two slots based on a slot boundary.
  • the resource block pair allocated to the PUCCH is said to be frequency hopping at the slot boundary.
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • DCI downlink control information
  • the PDCCH has a different size and use of control information according to the DCI format, and a different size according to a coding rate.
  • Table 1 shows DCI according to DCI format.
  • a DCI format includes a format 0 for PUSCH scheduling, a format 1 for scheduling one PDSCH codeword, a format 1A for compact scheduling of one PDSCH codeword, and a DL-SCH.
  • Format 1C for simple scheduling, format 2 for PDSCH scheduling in closed-loop spatial multiplexing mode, format 2A for PDSCH scheduling in open-loop spatial multiplexing mode, for uplink channel
  • formats 3 and 3A for transmission of a TPC command and format 4 for PUSCH scheduling in one uplink cell in a multi-antenna port transmission mode.
  • DCI format 1A may be used for PDSCH scheduling, regardless of which transmission mode is configured for the UE.
  • the DCI format may be independently applied to each UE, and PDCCHs of multiple UEs may be multiplexed simultaneously in one subframe.
  • the PDCCH consists of an aggregation of one or several consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • CCE refers to a unit corresponding to nine sets of REGs consisting of four resource elements.
  • the base station may use ⁇ 1, 2, 4, 8 ⁇ CCEs to configure one PDCCH signal, wherein ⁇ 1, 2, 4, 8 ⁇ is called a CCE aggregation level.
  • the number of CCEs used for transmission of a specific PDCCH is determined by the base station according to the channel state.
  • the PDCCH configured according to each UE is interleaved and mapped to the control channel region of each subframe by a CCE-to-RE mapping rule.
  • the location of the PDCCH may vary depending on the number of OFDM symbols, the number of PHICH groups, the transmission antenna, and the frequency shift for the control channel of each subframe.
  • channel coding is independently performed on the PDCCH of each multiplexed terminal and a cyclic redundancy check (CRC) is applied.
  • CRC cyclic redundancy check
  • a unique identifier (UE ID) of each UE is masked to the CRC so that the UE can receive its own PDCCH.
  • the base station does not provide information on where the PDCCH corresponding to the UE is.
  • blind decoding In order to receive the control channel transmitted from the base station, the UE cannot know where the PDCCH is transmitted in which CCE aggregation level or DCI format. Therefore, the UE monitors the aggregation of PDCCH candidates in a subframe. Find the PDCCH. This is called blind decoding (BD). Blind decoding may be referred to as blind detection or blind search. Blind decoding refers to a method in which a UE de-masks its UE ID in a CRC portion and then checks the CRC error to determine whether the corresponding PDCCH is its control channel.
  • the RRC state refers to whether or not the RRC layer of the UE is in a logical connection with the RRC layer of the E-UTRAN. If connected, the RRC connection state is called. Since the UE in the RRC connected state has an RRC connection, the E-UTRAN can grasp the existence of the corresponding UE in a cell unit, and thus can effectively control the UE.
  • the UE of the RRC idle state cannot be recognized by the E-UTRAN and is managed by the CN (core network) in units of a tracking area, which is a larger area unit than a cell. That is, the UE in the RRC idle state is identified only in a large area unit, and must move to the RRC connected state in order to receive a normal mobile communication service such as voice or data.
  • the terminal When the user first powers on the terminal, the terminal first searches for an appropriate cell and then stays in an RRC idle state in the cell.
  • the UE in the RRC idle state needs to establish an RRC connection, it establishes an RRC connection with the E-UTRAN through an RRC connection procedure and transitions to the RRC connected state.
  • RRC connection procedure There are several cases in which the UE in RRC idle state needs to establish an RRC connection. For example, an uplink data transmission is necessary due to a user's call attempt, or a paging message is sent from E-UTRAN. If received, a response message may be sent.
  • the non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • EMM-REGISTERED EPS Mobility Management-REGISTERED
  • EMM-DEREGISTERED EMM-DEREGISTERED
  • the initial terminal is in the EMM-DEREGISTERED state, and the terminal performs a process of registering with the corresponding network through an initial attach procedure to access the network. If the attach procedure is successfully performed, the UE and the MME are in the EMM-REGISTERED state.
  • ECM EPS Connection Management
  • ECM-CONNECTED ECM-CONNECTED
  • the MME in the ECM-IDLE state becomes the ECM-CONNECTED state when it establishes an S1 connection with the E-UTRAN.
  • the E-UTRAN does not have context information of the terminal. Accordingly, the UE in the ECM-IDLE state performs a terminal-based mobility related procedure such as cell selection or cell reselection without receiving a command from the network.
  • the terminal when the terminal is in the ECM-CONNECTED state, the mobility of the terminal is managed by the command of the network.
  • the terminal informs the network of the corresponding position of the terminal through a tracking area update procedure.
  • the system information includes essential information that the terminal needs to know in order to access the base station. Therefore, the terminal must receive all system information before accessing the base station, and must always have the latest system information. In addition, since the system information is information that all terminals in a cell should know, the base station periodically transmits the system information.
  • the system information includes a master information block (MIB) and a scheduling block (SB). It is divided into SIB (System Information Block).
  • MIB master information block
  • SB scheduling block
  • the MIB enables the UE to know the physical configuration of the cell, for example, bandwidth.
  • SB informs transmission information of SIBs, for example, a transmission period.
  • SIB is a collection of related system information. For example, some SIBs contain only information of neighboring cells, and some SIBs contain only information of an uplink radio channel used by the terminal.
  • the method of controlling the uplink transmission power of the UE includes an open loop power control (OLPC) or a closed loop power control (CLPC).
  • OLPC open loop power control
  • CLPC closed loop power control
  • the open loop power control is a power control method for power control in the form of estimating and compensating for downlink signal attenuation from the base station of the cell to which the terminal belongs.
  • the open loop power control controls the uplink power by increasing the transmission power of the uplink when the signal attenuation of the downlink is greater because the distance from the terminal to the base station is further increased.
  • Closed loop power control controls uplink power in a manner of directly transmitting information (eg, a control signal) necessary for adjusting uplink transmission power at a base station.
  • information eg, a control signal
  • Equation 1 is a formula for determining a transmission power of a UE when only a PUSCH is transmitted on a subframe index i in a serving cell c without transmitting a PUSCH and a PUCCH at the same time.
  • Equation 2 is for determining the PUSCH transmission power when the PUCCH and the PUSCH are simultaneously transmitted in the subframe index i of the serving cell c in a system supporting the carrier aggregation technique.
  • Equations 1 and 2 determine the uplink transmit power of the UE in the serving cell c.
  • P CMAX, c (i) of Equation 1 represents the maximum transmittable power of the terminal at the subframe index i, Denotes a linear value of P CMAX, c (i).
  • Equation 2 Denotes a linear value of P PUCCH (i).
  • P PUCCH (i) represents a PUCCH transmission power at subframe index i.
  • M PUSCH, c (i) is a parameter indicating a bandwidth of PUSCH resource allocation expressed as a valid number of resource blocks for a subframe index, and is a value allocated by a base station.
  • P O_ PUSCH (j) is a parameter consisting of the sum of P O_NOMINAL_ PUSCH, c (j) , which is a cell-specific nominal component provided from a higher layer, and P O_UE_PUSCH, c (j), which is a UE-specific component provided by a higher layer.
  • the base station informs the terminal.
  • the transmission / retransmission of the PUSCH according to the uplink grant is 1 and the transmission / retransmission of the PUSCH according to the random access response is j.
  • ⁇ c (j) means a pathloss compensation factor.
  • ⁇ c (j) is a cell-specific parameter provided by the upper layer and transmitted by the base station to the terminal in 3 bits.
  • j is 0 or 1
  • ⁇ ⁇ 0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9,. 1 ⁇ and when j is 2, ⁇ c (j) 1.
  • the path loss PLc is a downlink path loss (or signal loss) estimate calculated by the terminal in dB and may be expressed as Equation 3 below.
  • referenceSignalPower may inform the base station to the terminal through a higher layer.
  • f c (i) is a value indicating the current PUSCH power control adjustment state with respect to the subframe index and may be expressed as a current absolute value or an accumulated value.
  • DCI for serving cell c whose accumulation is enabled based on a parameter provided from a higher layer or in which the TPC command ⁇ PUSCH, c is scrambled with a temporary identifier (eg TC-RNTI) by the CRC If the format 0 is included in the PDCCH, the following Equation 4 is satisfied.
  • a temporary identifier eg TC-RNTI
  • Equation 4 ⁇ PUSCH, c (iK PUSCH ) is signaled as PDCCH along with DCI format 0/4 or 3 / 3A in a subframe (iK PUSCH ), and f c (0) is the first after resetting the accumulated value. It means the value.
  • K PUSCH is 4 for FDD and is shown in Table 2 below in TDD.
  • the UE has a PDCCH of DCI format 0/4 with a C-RNTI of the UE or a PDCCH and SPS C- of DCI format 3 / 3A with a TPC-PUSCH-RNTI of the UE. Attempt to decode DCI format for RNTI.
  • the UE should use ⁇ PUSCH, c provided in DCI format 0/4.
  • ⁇ PUSCH, c is 0dB for a subframe in which there is no TPC command command decoded for serving cell c, a DRX is generated, or an index i is not an uplink subframe in TDD.
  • ⁇ PUSCH signaled on PDCCH with DCI format 3/3 A , c The scale value is either one of SET1 of Table 3 below or one of SET 2 of Table 4 below determined by the TPC-index parameter provided in the upper layer.
  • Equation 5 shows an example of an equation related to uplink power control for PUCCH in an LTE system.
  • Equation 5 i is a subframe index, and c is a cell index.
  • the value of ⁇ TxD (F ′) is provided to the UE by the higher layer and 0 otherwise.
  • the parameter described below is for a serving cell whose cell index is c.
  • P CMAX, c (i) represents the maximum transmittable power of the terminal
  • P O_ PUCCH (i) is a parameter configured by the sum of cell-specific parameters, the base station to the terminal through higher layer signaling Inform.
  • PLc is a downlink path loss (or signal loss) estimate calculated by the terminal in dB unit and may be expressed by Equation 6 below.
  • h (n) is a value that depends on the PUCCH format, and n CQI is the number of information bits for channel quality indicator (CQI).
  • nHATQ represents the number of bits of HARQ
  • the value of ⁇ F_PUSSCH (F) is a value corresponding to PUCCH format 1a as a value relative to PUCCH format la and is a value that the base station informs the user equipment through higher layer signaling.
  • g (i) represents the current PUCCH power control adjustment state of the index i subframe.
  • ⁇ msg2 in Equation 7 is a TPC command indicated in the random access response
  • ⁇ P rampup corresponds to the total power ramp-up from the first to the last preamble provided by the upper layer.
  • the UE resetting the accumulated (accumulation) when P _ O_ UE PUCCH value is changed by an upper layer, or receives a random access response message.
  • Tables 5 and 6 below show ⁇ PUCCH values indicated by the TPC command field in the DCI format.
  • Table 5 shows ⁇ PUCCH indicated by DCI except DCI format 3A. Values
  • Table 6 shows ⁇ PUCCH indicated in DCI format 3A. Value.
  • Equation 8 relates to power control of a sounding reference signal (SRS) in an LTE system.
  • SRS sounding reference signal
  • Equation 8 i is a subframe index and c is a cell index.
  • P CMAX, c (i) represents the maximum power that can be transmitted by the terminal
  • P SRS_OFFSET, c (m) is a value set by a higher layer.
  • M SRS, C is a sounding reference signal bandwidth on the subframe index i of the serving cell C and is represented by the number of resource blocks.
  • f c (i) is a value indicating the current PUSCH power control adjustment state for the subframe index i of the serving cell c
  • P O_ PUSCH, c (j) and ⁇ c (j) are described in Equations 1 and 2 above. Same as
  • a scheduling-based data transmission / reception method of a base station is used to maximize resource utilization. This means that if there is data to be transmitted by the terminal, the base station may first request uplink resource allocation and transmit data using only uplink resources allocated from the base station.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an uplink resource allocation process of a terminal in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the base station In order to efficiently use the uplink radio resource, the base station must know what kind of data is transmitted by uplink for each user equipment. Accordingly, the terminal directly transmits information about uplink data to be transmitted by the terminal to the base station, and the base station may allocate uplink resources to the corresponding terminal based on the information. In this case, the information on the uplink data delivered to the base station by the terminal is the amount of uplink data stored in its buffer, which is called a buffer status report (BSR).
  • the BSR is transmitted using a MAC control element when the terminal is allocated resources on the PUSCH in the current TTI and a reporting event is triggered.
  • FIG. 7A illustrates an uplink resource allocation process for actual data when an uplink radio resource for buffer status reporting (BSR) is not allocated to a terminal. . That is, in the case of the UE that switches the state of the active mode in the DRX mode, since there is no data resource allocated in advance, it is required to request a resource for uplink data starting with the SR transmission through the PUCCH. Resource allocation procedures are used.
  • BSR buffer status reporting
  • the UE when a UE is not allocated a PUSCH resource for transmitting a BSR, the UE first transmits a scheduling request (SR) to a base station in order to receive a PUSCH resource (see FIG. 7A). S7010).
  • SR scheduling request
  • the scheduling request is used to request a base station to receive a PUSCH resource for uplink transmission when a reporting event occurs but the terminal is not scheduled with a radio resource on the PUSCH in the current TTI.
  • the terminal transmits the SR on the PUCCH when the regular BSR is triggered but does not have an uplink radio resource for transmitting the BSR to the base station.
  • the UE transmits the SR through PUCCH or initiates a random access procedure according to whether the PUCCH resource for the SR is configured.
  • the PUCCH resource to which the SR can be transmitted is configured by a UE-specific higher layer (eg, an RRC layer), and the SR configuration is an SR periodicity and an SR subframe. Contains offset information.
  • the terminal When the UE receives the UL grant for the PUSCH resource for BSR transmission from the base station (S7020), the terminal transmits the triggered BSR to the base station through the PUSCH resource allocated by the UL grant (S7030).
  • the base station checks the amount of data to be transmitted by the actual terminal to the uplink through the BSR and transmits a UL grant for the PUSCH resource for actual data transmission to the terminal (S7040).
  • the terminal receiving the UL grant for the actual data transmission transmits the actual uplink data to the base station through the allocated PUSCH resources (S7050).
  • FIG. 7B illustrates an uplink resource allocation process for actual data when an uplink radio resource for a BSR is allocated to a terminal.
  • the UE when the UE has already allocated the PUSCH resource for BSR transmission, the UE transmits the BSR through the allocated PUSCH resource and transmits a scheduling request to the base station (S7110). ). Subsequently, the base station confirms the amount of data to be transmitted by the actual terminal to the uplink through the BSR and transmits a UL grant for the PUSCH resource for actual data transmission to the terminal (S7120). The terminal receiving the UL grant for the actual data transmission transmits the actual uplink data to the base station through the allocated PUSCH resources (S7130).
  • Random access process ( RACH procedure )
  • the random access procedure is performed when initial access in RRC_IDLE, initial access after a radio link failure, handover requiring a random access procedure, and generation of uplink or downlink data requiring a random access procedure during RRC_CONNECTED.
  • Some RRC messages such as an RRC Connection Request message, a Cell Update message, and a UTRAN Registration Area (URA) Update message, are also transmitted using a random access procedure.
  • the logical channels Common Control Channel (CCCH), Dedicated Control Channel (DCCH), and Dedicated Traffic Channel (DTCH) may be mapped to the transport channel RACH.
  • the transport channel RACH is mapped to the physical channel physical random access channel (PRACH).
  • the terminal physical layer When the MAC layer of the terminal instructs the terminal physical layer to transmit PRACH, the terminal physical layer first selects one access slot and one signature and transmits a PRACH preamble upward.
  • the random access process is divided into contention based random access process and non-contention based random access process.
  • FIG. 8A illustrates an example of a contention based random access process
  • FIG. 8B illustrates an example of a non-contention based random access process.
  • the terminal receives and stores information about the random access from the base station through the system information. Thereafter, when random access is required, the terminal transmits a random access preamble (also called message 1) to the base station (S8010).
  • a random access preamble also called message 1
  • the base station When the base station receives the random access preamble from the terminal, the base station transmits a random access response message (also referred to as message 2) to the terminal (S8020).
  • a random access response message (also referred to as message 2)
  • downlink scheduling information on the random access response message may be CRC masked with a random access-radio network temporary identifier (RA-RNTI) and transmitted on an L1 or L2 control channel (PDCCH).
  • RA-RNTI random access-radio network temporary identifier
  • PDCCH L1 or L2 control channel
  • the UE Upon receiving the downlink scheduling signal masked with the RA-RNTI, the UE may receive and decode a random access response message from a physical downlink shared channel (PDSCH). Thereafter, the terminal checks whether the random access response message includes random access response information indicated to the terminal.
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • Whether there is random access response information indicated to the self may be determined by whether there is a random access preamble (RAID) for the preamble transmitted by the UE.
  • RAID random access preamble
  • the random access response information includes a TA (Timing Alignment) indicating timing offset information for synchronization, radio resource allocation information used for uplink, and a temporary identifier (eg, Temporary C-RNTI) for terminal identification.
  • TA Timing Alignment
  • radio resource allocation information used for uplink
  • temporary identifier eg, Temporary C-RNTI
  • the terminal When receiving the random access response information, the terminal performs uplink transmission (also referred to as message 3) on an uplink shared channel (SCH) according to radio resource allocation information included in the response information (S8030).
  • the uplink transmission may be represented as scheduled transmission.
  • the base station After receiving the uplink transmission from the terminal, the base station transmits a message for contention resolution (also referred to as message 4) to the terminal through a downlink shared channel (DL-SCH) (S8040). ).
  • DL-SCH downlink shared channel
  • the base station Before the UE transmits the random access preamble, the base station allocates a non-contention random access preamble to the UE (S8110).
  • the non-competitive random access preamble may be assigned through dedicated signaling such as a handover command or a PDCCH.
  • the UE receives the non-competitive random access preamble, the UE transmits the allocated non-competitive random access preamble to the base station (S8120).
  • the base station may transmit a random access response (also referred to as message 2) to the terminal similarly to step S8020 in the contention-based random access procedure (S8130).
  • a random access response also referred to as message 2
  • HARQ is not applied to the random access response, but HARQ may be applied to a message for uplink transmission or contention resolution for the random access response. Therefore, the UE does not need to transmit ACK or NACK for the random access response.
  • Cellular systems such as LTE (-A) system or 802.16m use a resource allocation scheme based on base station scheduling.
  • a terminal having data i.e., UL data
  • a base station scheduling-based resource allocation scheme a terminal having data (i.e., UL data) to transmit requests a base station for a resource for data transmission before transmitting data.
  • Such a scheduling request of the UE may be performed through transmission of a scheduling request (SR) to a PUCCH or a transmission of a buffer status report (BSR) to a PUSCH.
  • SR scheduling request
  • BSR buffer status report
  • the terminal may request an uplink resource to the base station through the RACH procedure.
  • the base station receiving the scheduling request from the terminal allocates an uplink resource to be used by the terminal to the terminal through a downlink control channel (i.e., UL grant message, DCI in case of LTE (-A)).
  • a downlink control channel i.e., UL grant message, DCI in case of LTE (-A)
  • the UL grant transmitted to the terminal may be informed by explicitly signaling which subframe resource corresponds to the resource allocated to the terminal, but the resource allocation for the subframe after a specific time (eg, 4 ms in case of LTE). It is also possible to define the time promised between the terminal and the base station.
  • the terminal when the base station allocates resources after Xms (eg, 4ms in case of LTE (-A)) to the terminal, the terminal takes into account all the time for receiving and decoding the UL grant and preparing and encoding data to be transmitted. It means to allocate resources.
  • Xms eg, 4ms in case of LTE (-A)
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a contention solving method in a random access procedure of a plurality of terminals in an LTE system.
  • FIG. 9 it is assumed that UE 1 is in an RRC connected state and UE 3 is in an RRC idle state. That is, in FIG. 9, UE 1 has a valid cell identifier and UE 3 does not have a valid cell identifier.
  • the reason for collision in performing random access is basically because the number of random access preambles is finite.
  • UE 1 and UE 3 randomly select and transmit one of the common random access preambles (S9010).
  • the base station determines that one random access preamble is transmitted from one terminal.
  • the base station transmits a random access response to the UE and predicts that the random access response will be received by one terminal (S9020).
  • a problem occurs in that two or more terminals transmit different data to the same radio resource by using one UL Grant included in the random access response. Accordingly, all of the data transmission may fail, or only the data of a specific terminal may be received at the base station according to the location or transmission power of the terminals.
  • the base station since both of the two or more terminals assume that the transmission of their data was successful, the base station should inform the terminals that have failed in the competition information about the fact of the failure. That is, to inform the information about the failure or success of the competition is called contention resolution.
  • One method is to use a contention resolution timer (hereinafter referred to as a CR timer), and the other is to transmit an identifier of a successful terminal to the terminals.
  • a contention resolution timer hereinafter referred to as a CR timer
  • the former case is used when the terminal already has a unique cell identifier (C-RNTI) before the random access procedure. That is, the terminal that already has a cell identifier transmits data including its cell identifier to the base station according to the random access response, and operates the collision resolution timer.
  • C-RNTI unique cell identifier
  • the UE 1 receives the PDCCH information including its cell identifier, the UE determines that it has succeeded in the competition and ends the random access normally (S9040).
  • the PDCCH including its cell identifier may determine that it has failed in the competition, perform the random access procedure again, or notify the upper layer of the failure. Can be.
  • the latter case of the collision resolution method that is, a method of transmitting an identifier of a successful terminal is used when the terminal does not have a unique cell identifier before the random access procedure. That is, when the UE 3 does not have a cell identifier, the UE 3 transmits data including an identifier higher than the cell identifier (S-TMSI or Random ID) according to UL Grant information included in the random access response, and the UE transmits a collision resolution timer.
  • the terminal determines that the random access procedure is successful.
  • UE 3 determines that the random access procedure has failed when data including its higher identifier is not transmitted to the DL-SCH before the conflict resolution timer expires.
  • the present invention proposes a method for transmitting an indication message for recognizing that the base station has failed to the failed terminal, when the random access procedure fails to solve this problem.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a random access procedure of a plurality of terminals to which the present invention can be applied.
  • the base station may transmit an indication message indicating a failure to the terminal that fails to decode.
  • UE 3 may be in an RRC connected state or an RRC idle state.
  • steps S10010 and S10020 are the same as S9010 and S9020 of FIG. 9, and thus description thereof will be omitted.
  • UE 1 accordingly performs an operation according to reception of a random access response for each terminal. That is, UE 1 transmits Msg 3 including C-RNTI MAC CE to the base station through the UL grant allocated through the random access response from the base station (S10030).
  • UE 3 transmits Msg 3 to the base station through the UL grant allocated through the random access response from the base station.
  • UE 3 which has been allocated the same temporary identifier as UE 1, transmits Msg 3 including a C-RNTI MAC CE different from UE 1 to the base station when it is in an RRC connection state and includes a CCCG SDU when it is in an RRC idle state. Msg 3 is transmitted to the base station.
  • the base station transmits the PDCCH identified by the C-RNTI to UE 1 (S10040), and UE 1 discards the assigned temporary identifier.
  • the base station transmits a PDCCH to UE 1 and an indication message indicating that contention resolution has failed to UEs assigned the same temporary identifier as UE 1 (S10050).
  • An indication message indicating that contention resolution failed may be identified by a temporary identifier and may be transmitted through the MAC subheader.
  • a new LCID may be allocated for an indication message indicating that contention resolution has failed.
  • the UE assigned the same temporary identifier as UE 1 starts monitoring the PDCCH transmitted from the base station with the assigned temporary identifier regardless of whether the CCCH SDU or the C-RNTI MAC CE is included in the Msg 3.
  • the UE 3 When the UE 3 receives the indication message identified by the temporary identifier in step S10050, the UE 3 performs another operation according to whether the CCs SDU or the C-RNTI MAC CE is included in the Msg 3.
  • UE 3 includes the CCCH SDU in Msg 3, when UE 3 receives an indication message indicating that competition resolution has failed, UE 3 recognizes that contention failure has failed even before the timer expires, and the random access procedure is performed. Will be executed again.
  • the UE 3 having the valid temporary identifier does not start the random access procedure again with the same RA-RNTI, but performs an operation according to the reception of the random access response through the valid temporary identifier already allocated (S10070).
  • Msg 3 may be transmitted again through the valid temporary identifier.
  • Msg 3 may include a CCCH SDU.
  • the base station may transmit a retransmission signal instructing to perform the random access procedure again through the T-C-RNTI to the UE 3 (S10060).
  • UE 3 If UE 3 transmits a C-RNTI MAC CE in Msg 3 to the base station, UE 3 receives a PDCCH that is not identified as C-RNTI of Msg 3 transmitted by the UE 3, even if the timer does not expire. Recognize that has failed.
  • UE 3 performs the random access procedure again.
  • the UE 3 having the valid temporary identifier does not start the random access procedure again with the same RA-RNTI, but performs an operation according to the reception of the random access response through the valid temporary identifier already allocated (S10070).
  • Msg 3 may be transmitted again through the valid temporary identifier.
  • Msg 3 may include a C-RNTI MAC CE.
  • the base station may transmit a retransmission signal instructing to perform the random access procedure again through the T-C-RNTI to the UE 3 (S10060).
  • the base station may succeed in decoding Msg 3 including the CCCH SDU.
  • the base station transmits the PDCCH identified by the temporary identifier, and UE 1 and UE 3 start monitoring the PDCCH transmitted from the base station regardless of whether CCs SDU or C-RNTI MAC CE is included in Msg 3.
  • the UE 1 When the UE 1 receives the PDCCH identified by the temporary identifier, it transmits including the C-RNTI MAC CE in Msg 3 and recognizes that the contention resolution has failed even though the timer has not expired, and performs the random access procedure again.
  • UE 1 may transmit again from Msg 3 without restarting the random access procedure from the beginning.
  • UE 3 Since UE 3 includes the CCCH SDU in Msg 3 and transmits it to the base station, if the CR identity of the PDCCH matches that transmitted in Msg 3, UE 3 recognizes that the competition has been resolved successfully. .
  • UE 3 will perform the random access procedure again.
  • the UE 3 may transmit the Msg 3 again without restarting the random access procedure from the beginning.
  • 11 is a diagram illustrating an example of interference that a high altitude terminal has on a neighboring terminal.
  • terminals eg, drones flying in the air may have different propagation characteristics from terminals moving in the existing ground.
  • the terminals flying in the air fly at an altitude lower than the antenna height of the base station it may have the same propagation characteristics as general terminals on the ground.
  • the terminals flying in the air fly at an altitude higher than the antenna height of the base station the uplink signal from the terminals flying in the air is better observed in multiple cells due to the line-of-sight propagation condition. .
  • the uplink signal of the terminals flying in the air increases the interference in the neighboring cell, the increased interference may negatively affect the communication of the terminals of the ground.
  • the flying terminal has a greater influence on the neighboring cell, so that the transmission power of the uplink signal of the terminal may be limited in order to lower the signal strength of the flying terminal according to the altitude.
  • Power control is one of the efficient ways of coping with interference from neighbor cell users.
  • the transmission power of the uplink signal of the terminal may be temporarily reduced or set to 0 depending on the interference situation from the terminal flying in the air to the serving base station.
  • feedback can be used to adjust the transmit power level.
  • the base station receives an uplink signal from the terminal, and the base station estimates an optimal transmit power level to be used by the terminal to improve communication link performance based on the power level of the received uplink signal as well as other parameters such as SINR and BER. do.
  • the estimated power level is delivered from the base station to the UE via a control channel, which adjusts the transmit power in accordance with the feedback provided by the base station.
  • a solid line represents communication between each UE and a base station
  • a dotted line represents interference of a UE to an adjacent cell.
  • Figure 11 Means a link gain from UE 1 to eNB 1, Is the link gain from UE 2 to eNB 2.
  • the uplink SINR of the UE 1 and the UE 2 may be defined as in Equation 9 below.
  • Equation 9 P i is the transmit power of UE 1, N means noise.
  • UE 1 may cause more interference than UE 2 because it is likely that UE 1 will have a lower line of sight (LOS) channel gain than UE 2.
  • LOS line of sight
  • UE 1 limits the reception power or transmission power to reduce the effect of interference on neighboring cells, the SINR of UE 2 will not be degraded due to the uplink signal of UE 1.
  • the SINR of UE 2 may be increased and the SINR of UE 1 may be guaranteed.
  • the eNB may temporarily reduce or eliminate the power of the Drone UE, assuming that the Drone UE has severe interference with the LTE UE, increase the SINR of the LTE UE and guarantee the SINR of the Drone UE.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a method for controlling transmission power of a terminal according to altitude.
  • the transmission power of the UE flying in the air may be reduced, thereby reducing interference of the UE flying in the air to the neighboring cell.
  • the uplink signal transmitted from the UE 1 to the eNB 1 has a higher probability of being a line of sight, thereby increasing interference with neighboring cells.
  • the transmission power of UE 1 may be linearly reduced according to altitude according to a specific equation as shown in the graph shown in FIG. 12.
  • the transmit power of UE 1 may be reduced according to the altitude as shown in Equation 10 or Equation 11 below.
  • Equation 10 may vary according to a (first parameter) value, and a and b (second parameter) may be configured by the base station to UE1.
  • the limit of the transmit power according to Equation 11 may be used to limit the transmit power of UE 1 when the Line of Sight occurs above a certain altitude.
  • Equations 10 and 11 parameters a, b, k, B, an initial maximum power, a specific altitude, and the like for limiting transmission power of UE 1 may be preset so that UE 1 and eNB 1 may know in advance.
  • a, b, k, B, the initial maximum power, and the specific altitude may be transmitted by the base station to the terminal through the control information.
  • the base station may be configured to the terminal through RRC signaling or higher layer signaling, or the base station may broadcast the common control signaling to the terminal through DCI or SIB.
  • the equation for controlling the transmission power of the UE 1 according to the altitude may be informed by the base station to the terminal.
  • the transmission power of the terminal may be controlled by table values set in the terminal and the base station.
  • the transmission power value according to the altitude of the UE 1 may be determined according to a predetermined table, and the transmission power table indicating the transmission power according to the altitude may be preset in the UE 1 and the eNB 1.
  • transmit power according to altitude of UE 1 may be determined by Table 7 below.
  • UE 1 determines the maximum transmit power for altitude according to the type.
  • the transmission power table may be preset and promised between the UE 1 and the eNB 1, or may be configured by the base station to the terminal through RRC signaling or higher layer signaling.
  • the base station may broadcast the transmission power table through common control signaling through DCI or SIB.
  • Table 7 is an example of the transmission power table, and a plurality of transmission power tables exist so that different transmission power tables are provided according to the environment of the system (for example, change in traffic and change in total amount of interference). Can be applied.
  • the base station may change the transmission power table by transmitting a configure signal to the terminal to flexibly change the transmission power table.
  • eNB 1 may directly signal the maximum transmit power of UE 1 according to altitude through RRC signaling, higher layer signaling, or common control signaling.
  • the UE 1 transmits an uplink signal using the maximum transmit power signaled from the eNB 1.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating another example of a method for controlling transmission power of a terminal according to altitude.
  • the base station may reduce the occurrence of interference by controlling the transmission power of the terminal.
  • Equation 12 a power minimization problem such as Equation 12 below may be considered in order to reduce interference to the neighbor cell according to the altitude of UE 1.
  • Equation 12 The optimal solution of power minimization of Equation 12 can be shown as the graph of FIG.
  • the power of the received signal of UE 1 If is greater than a certain threshold T, the transmit power of UE 1 may be limited.
  • the specific threshold value T may be determined by at least one of factors causing interference, such as a magnitude of received power, a LoS probability, or an altitude of UE1.
  • UE 1 may transmit an uplink signal in both regions A and B. However, in B, UE 1 Is greater than T, the transmission power of UE 1 may be limited or set to '0' (or OFF).
  • UE 1 and UE 2 may transmit an uplink signal.
  • UE 1 and UE 2 can transmit an uplink signal because A satisfies the transmit power condition according to altitude, but in B, UE 1 can determine the transmit power condition according to altitude. Since it is not satisfied, transmission power may be limited and thus an uplink signal may not be transmitted.
  • the transmission power P i (n + 1) at the next n + 1 after n hours can be determined by Equation 13 below.
  • the transmission power is expressed by Equation 14 below. Can be set to '0' (or OFF).
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of a method for controlling transmission power of a terminal according to altitude.
  • the base station may control the transmit power of the terminal through the method described with reference to FIG. 12 or 13.
  • eNB 1 receives an uplink signal from UE 1 (S14010) and then determines whether the received uplink signal satisfies a specific condition (S14020).
  • Equation 15 For example, if the transmit power of UE 1 at p (n + 1) does not satisfy Equation 15 below, it is SINR of the received uplink signal. To calculate the target SINR value Calculates the ratio value of and (S14030).
  • the eNB 1 determines whether the ratio value is greater than 1 (S14040), and if the ratio value is greater than 1, transmits a command to UE 1 to increase the transmission power of UE 1 by Equation 16 below (S14050).
  • eNB 1 transmits a command to reduce the transmission power by Equation 14 to UE 1 (S14060).
  • eNB 1 determines whether the transmission power of UE 1 or the transmission power at a specific altitude is greater than a threshold (S14070).
  • the eNB performs the procedure after step S14030.
  • the eNB controls the transmission power of UE 1 through the method described with reference to FIGS. 12 to 13 (S14080).
  • the eNB 1 when the transmission power is controlled by using the method of limiting the transmission power of the UE 1 described with reference to FIG. 13, the eNB 1 indicates an indicator for transmitting the specific transmission power value satisfying the threshold value at n + 1 to the UE 1.
  • the command may be sent to UE 1.
  • Equation 17 shows an example of a specific transmit power value.
  • UE 1 is a transmit power value specific to eNB 1 Send the value.
  • the eNB 1 when controlling the transmission power by using the method of setting the transmission power of the UE 1 shown in FIG. 13 to '0' (or OFF), the eNB 1 transmits instead of instructing the UE 1 to transmit a specific transmission power value. Set the power to '0' (or OFF) or transmit an indicator or command to instruct to stop transmission of the uplink signal.
  • UE 1 may set the transmission power to '0' or stop uplink transmission until the next iteration (n + 2).
  • 15 is a flowchart illustrating an example of an operation of a terminal for transmitting uplink data by controlling transmission power according to altitude.
  • the terminal performs a random access procedure with the base station to transmit the uplink data by controlling the transmission power according to the altitude (S15010).
  • the random access procedure may be the contention-based random access procedure described in FIG. 8 (a) or the contention-free random access procedure described in (b).
  • the UE when the UE accesses the base station by performing the contention-based random access procedure described in FIG. 8A, the UE may fail to cancel contention and may perform the random access procedure again.
  • the terminal may perform the random access procedure from the beginning again through the method described in (a) of FIG. 8 or may perform the random access procedure again through the method described in FIG. 10.
  • the terminal may control the transmit power from the base station through the method described with reference to FIGS. 12 to 14, and may set the transmit power of the uplink data based on the control from the base station (S15020).
  • the transmission power of the uplink data may be set according to the altitude of the terminal as described with reference to FIGS. 12 to 14.
  • the terminal may transmit the first uplink data to the base station based on the set transmission power (S15030).
  • 16 is a diagram illustrating an example of an internal block diagram of a wireless device to which the present invention can be applied.
  • the wireless device may be an eNB and a UE, and the eNB includes both a macro base station and a small base station.
  • the eNB 1610 and the UE 1620 include a communication unit (transmitter and receiver, RF unit, 1613 and 1623), a processor 1611 and 1621, and a memory 1612 and 1622.
  • the eNB and the UE may further include an input unit and an output unit.
  • the communication units 1613 and 1623, the processors 1611 and 1621, the input unit, the output unit, and the memory 1612 and 1622 are functionally connected to perform the method proposed herein.
  • the communication unit transmitter / receiver unit or RF unit, 1613, 1623
  • the communication unit receives information generated from the PHY protocol (Physical Layer Protocol)
  • the received information is transferred to the RF-Radio-Frequency Spectrum, filtered, and amplified.
  • the communication unit functions to move an RF signal (Radio Frequency Signal) received from the antenna to a band that can be processed by the PHY protocol and perform filtering.
  • the communication unit may also include a switch function for switching the transmission and reception functions.
  • Processors 1611 and 1621 implement the functions, processes and / or methods proposed herein. Layers of the air interface protocol may be implemented by a processor.
  • the processor may be represented by a controller, a controller, a control unit, a computer, or the like.
  • the memories 1612 and 1622 are connected to a processor and store protocols or parameters for performing an uplink resource allocation method.
  • Processors 1611 and 1621 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 communication unit may include a baseband circuit for processing a wireless signal.
  • 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.
  • the output unit (display unit or display unit) is controlled by a processor and outputs information output from the processor together with a key input signal generated at the key input unit and various information signals from the processor.
  • Method and apparatus for transmitting and receiving data by controlling the transmission power of the terminal is not limited to the configuration and method of the embodiments described as described above, the embodiments may be variously modified All or some of the embodiments may be configured to be selectively combined so as to.
  • the method and apparatus for transmitting and receiving data by controlling the transmission power of the terminal of the present disclosure can be implemented as a processor-readable code on a processor-readable recording medium provided in the network device.
  • the processor-readable recording medium includes all kinds of recording devices that store data that can be read by the processor. Examples of the processor-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave such as transmission over the Internet. .
  • the processor-readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the processor-readable code is stored and executed in a distributed fashion.
  • the RRC connection method in the wireless communication system of the present invention has been described with reference to an example applied to the 3GPP LTE / LTE-A system, but it is possible to apply to various wireless communication systems in addition to the 3GPP LTE / LTE-A system.

Landscapes

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Abstract

무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 단말은 상기 기지국과 임의 접속 절차를 수행하고, 제 1 상향링크 데이터를 전송하기 위한 전송 전력을 설정하며, 상기 기지국으로 상기 설정된 전송 전력에 따라 상기 제 1 상향링크 데이터를 전송하되, 상기 전송 전력은 상기 단말의 고도에 따라 설정된다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말의 데이터 송수신 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신시스템에서 단말의 데이터 송수신 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 단말의 전송 파워를 제어하여 데이터를 송수신하기 위한 방버 및 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스에 대한 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단 대 단 지연(End-to-End Latency), 고 에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전 이중(In-band Full Duplex), 비 직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초 광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
무선 통신 시스템에서 단말은 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하기 위해서 임의 접속 절차(Random Access Procedure) 통해 기지국에 접속하게 된다.
하지만, 단말의 임의 접속 절차에서 동일한 임시 식별자를 할당 받은 단말이 복수 개 존재하는 경우, 단말은 경쟁 해소(Contention Resolution) 단계에서 타이머가 만료될 때까지 자신의 임의 접속 절차가 실패하였는지 인식하지 못한다는 문제가 있다.
또한, 단말이 기지국에 접속하여 상향링크 데이터를 전송하는 경우, 단말이 드론 등과 같이 높은 고도에서 상향링크 데이터를 전송하면 인접 단말 및 기지국에 미치는 간섭이 증가한다.
따라서, 고도가 높은 곳에서 상향링크 데이터를 전송하는 경우, 인접 단말 및 기지국에 미치는 간섭이 고려되어야만 한다.
본 명세서에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 단말이 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하기 위한 방법은 상기 기지국과 임의 접속 절차를 수행하는 단계; 제 1 상향링크 데이터를 전송하기 위한 전송 전력을 설정하는 단계; 및 상기 기지국으로 상기 설정된 전송 전력에 따라 상기 제 1 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 전송 전력은 상기 단말의 고도에 따라 설정된다.
또한, 본 발명은, 상기 기지국으로부터 상기 고도에 따라 상기 전송 전력을 설정하기 위한 제 1 파라미터 및 제 2 파라미터를 포함하는 제어 정보를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 전송 전력은 상기 제 1 파라미터 및 상기 제 2 파라미터에 따라 설정되며, 상기 제 1 파라미터는 상기 고도를 나타내고, 상기 제 2 파라미터는 상기 고도에 따라 상기 전송 전력을 감소시키기 위한 임의의 정수 값이다.
또한, 본 발명에서, 상기 전송 전력은 상기 단말의 고도에 따라 아래의 수학식에 의해 감소되며, 아래의 수학식에서 a는 상기 제 1 파라미터, b는 상기 제 2 파라미터이다.
또한, 본 발명에서, 상기 전송 전력은 고도에 따라 상기 단말 및 상기 기지국에 기 설정된 값에 기초하여 설정된다.
또한, 본 발명은, 상기 기지국으로부터 상기 전송 전력을 나타내는 전송 전력 정보를 수신하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 설정하는 단계는, 상기 제 1 신호의 수신 신호 전력이 임계 값보다 큰 경우, 상기 기지국으로부터 상기 임계 값보다 작은 전송 전력 값의 전송을 지시하는 커맨드를 수신하는 단계; 및 상기 기지국으로 상기 전송 전력 값을 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 설정하는 단계는, 상기 기지국으로부터 상기 제 1 신호의 수신 신호 전력이 임계 값보다 큰 경우, 특정 구간에서 상기 단말의 전송 전력을 ‘0’으로 설정하거나 상기 상향링크 데이터의 전송 중단을 지시하는 지시 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 임의 접속 절차를 수행하는 단계는, 상기 기지국으로 접속을 위한 랜덤 접속 프리엠블을 전송하는 단계; 상기 기지국으로부터 랜덤 접속 응답 메시지를 수신하는 단계, 상기 랜덤 접속 응답 메시지는 동기화를 위한 타이밍 옵셋 정보를 나타내는 TA(Timing Alignment), 상향링크에 사용되는 무선자원 할당 정보, 또는 단말 식별을 위한 임시 식별자 중 적어도 하나를 포함하고; 상기 무선자원 할당 정보에 따라 제 2 상향링크 데이터를 전송하는 단계; 상기 기지국으로부터 상기 제 2 상향링크 데이터의 디코딩 실패를 나타내는 지시 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 기지국으로 상기 제 2 상향링크 데이터를 재 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 지시 메시지는 상기 임시 식별자에 의해서 식별되고, MAC 서브헤더에 의해서 전송된다.
또한, 본 발명은, 외부와 무선 신호를 송신 및 수신하는 무선 유닛(Radio Frequency Unit); 및 상기 통신부와 기능적으로 결합되어 있는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 기지국과 임의 접속 절차를 수행하고, 제 1 상향링크 데이터를 전송하기 위한 전송 전력을 설정하며, 상기 기지국으로 상기 설정된 전송 전력에 따라 상기 제 1 상향링크 데이터를 전송하되, 상기 전송 전력은 상기 단말의 고도에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다.
본 발명에 따르면, 복수의 단말에게 동일한 임시 식별자가 할당된 경우, 임의접속 절차의 실패를 나타내는 지시 메시지를 전송함으로써, 타이머가 완료되지 않더라도 유효한 임시 식별자를 통해서 임의 접속 절차를 다시 수행할 수 있다.
또한, 기지국으로부터 임시 식별자를 다시 할당 받지 않아도 임의 접속 절차를 다시 수행할 수 있기 때문에 임의 접속 절차로 인한 지연을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 단말의 고도에 따라 단말의 상향링크 데이터 전송을 위한 전송 전력을 감소시킴으로써 인접 단말 및 기지국으로의 간섭을 줄일 수 있다.
본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시 예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에 관련된 EPS(Evolved Packet System)의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 3GPP LTE/LTE-A에서 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 단말의 상향링크 자원 할당 과정을 예시하는 도면이다.
도 8은 LTE 시스템에서 임의 접속 과정(Random Access Procedure)의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 LTE 시스템에서 복수의 단말의 임의 접속 절차의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 복수의 단말의 임의 접속 절차의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 고도가 높은 단말이 인접 단말에 미치는 간섭의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 고도에 따라 단말의 전송 전력을 제어하기 위한 방법의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 고도에 따라 단말의 전송 전력을 제어하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 고도에 따라 단말의 전송 전력을 제어하기 위한 방법의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 15는 고도에 따라 단말의 전송 전력을 제어하기 위한 단말의 동작의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 장치의 내부 블록도의 일 예를 나타낸 도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 설명하는 메시지, 프레임, 신호, 필드 및 장치는 본 발명을 설명하기 위한 것으로서 각각의 명칭에 한정되지 않고, 동일한 기능을 수행하는 다른 메시지, 프레임, 신호, 필드 및 장치로 대체될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point), MeNB(Macro eNB), SeNB(Secondary eNB) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에 관련된 EPS(Evolved Packet System)의 일 예를 나타낸 도이다.
LTE 시스템은 사용자 단말(UE)과 PDN(pack data network) 간에, 사용자가 이동 중 최종 사용자의 응용프로그램 사용에 방해를 주지 않으면서, 끊김 없는 IP 연결성(Internet Protocol connectivity)을 제공하는 것을 목표로 한다. LTE 시스템은, 사용자 단말과 기지국 간의 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 정의하는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)를 통한 무선 접속의 진화를 완수하며, 이는 EPC(Evolved Packet Core) 네트워크를 포함하는 SAE(System Architecture Evolution)에 의해 비-무선적 측면에서의 진화를 통해서도 달성된다. LTE와 SAE는 EPS(Evolved Packet System)를 포함한다.
EPS는 PDN 내에서 게이트웨이(gateway)로부터 사용자 단말로 IP 트래픽을 라우팅하기 위해 EPS 베어러(EPS bearers)라는 개념을 사용한다. 베어러(bearer)는 상기 게이트웨이와 사용자 단말 간에 특정한 QoS(Quality of Service)를 갖는 IP 패킷 플로우(IP packet flow)이다. E-UTRAN과 EPC는 응용 프로그램에 의해 요구되는 베어러를 함께 설정하거나 해제(release)한다.
EPC는 CN(core network)이라고도 불리며, UE를 제어하고, 베어러의 설정을 관리한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 SAE의 EPC의 노드(논리적 혹은 물리적 노드)는 MME(Mobility Management Entity) (30), PDN-GW 또는 P-GW(PDN gateway) (50), S-GW(Serving Gateway) (40), PCRF(Policy and Charging Rules Function) (60), HSS (Home subscriber Server) (70) 등을 포함한다.
MME(30)는 UE(10)와 CN 간의 시그널링을 처리하는 제어 노드이다. UE(10)와 CN 간에 교환되는 프로토콜은 NAS(Non-Access Stratum) 프로토콜로 알려져 있다. MME(30)에 의해 지원되는 기능들의 일례는, 베어러의 설정, 관리, 해제를 포함하여 NAS 프로토콜 내의 세션 관리 계층(session management layer)에 의해 조작되는 베어러 관리(bearer management)에 관련된 기능, 네트워크와 UE(10) 간의 연결(connection) 및 보안(Security)의 설립에 포함하여 NAS 프로토콜 계층에서 연결계층 또는 이동제어계층(mobility management layer)에 의해 조작된다.
본 발명에서, 상기 MME(30)는 단말에 대한 인증 및 context 정보를 처리하는데 필요한 기능이 구현된 개체이며, 하나의 실시 예로써 설명된 것이다. 따라서, 상기 MME (30)뿐만 아니라 다른 장치도 해당 기능을 수행할 수 있다.
S-GW(40)는 UE(10)가 기지국(eNodeB, 20) 간에 이동할 때 데이터 베어러를 위한 로컬 이동성 앵커(local mobility anchor)의 역할을 한다. 모든 사용자 IP 패킷은 S-GW(40)을 통해 송신된다. 또한 S-GW(40)는 UE(10)가 ECM-IDLE 상태로 알려진 유휴 상태(idle state)에 있고, MME(30)가 베어러를 재설정(re-establish)하기 위해 UE(10)의 페이징을 개시하는 동안 하향링크 데이터를 임시로 버퍼링할 때 베어러에 관련된 정보를 유지한다. 또한, GRPS(General Packet Radio Service), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)와 같은 다른 3GPP 기술과의 인터워킹(inter-working)을 위한 이동성 앵커(mobility anchor)의 역할을 수행한다.
본 발명에서, 상기 S-GW(40)는 사용자 데이터의 라우팅/포워딩을 처리하는데 필요한 기능이 구현된 개체이며, 실시 예로써 설명된 것이다. 따라서, 상기 S-GW(40)뿐만 아니라 다른 장치도 해당 기능을 수행할 수 있다.
P-GW(50)은 UE를 위한 IP 주소 할당을 수행하고, QoS 집행(Qos enforcement) 및 PCRF(60)로부터의 규칙에 따라 플로우-기반의 과금(flow-based charging)을 수행한다. P-GW(50)는 GBR 베어러(Guaranteed Bit Rate (GBR) bearers)를 위한 QoS 집행을 수행한다. 또한, CDMA2000이나 WiMAX 네트워크와 같은 비3GPP(non-3GPP) 기술과의 인터워킹을 위한 이동성 엥커(mobility anchor) 역할도 수행한다.
본 발명에서, 상기 P-GW(50)는 사용자 데이터의 라우팅/포워딩을 처리하는데 필요한 기능이 구현된 개체이며, 실시 예로써 설명된 것이다. 따라서, 상기 P-GW(50)뿐만 아니라 다른 장치도 해당 기능을 수행할 수 있다.
PCRF(60)는 정책 제어 의사결정(policy control decision-making)을 수행하고, 플로우-기반의 과금(flow-based charging)을 수행한다.
?HSS(70)는 HLR(Home Location Register)이라고도 불리며, EPS-subscribed QoS 프로파일(profile) 및 로밍을 위한 접속제어에 정보 등을 포함하는 SAE 가입 데이터(SAE subscription data)를 포함한다. 또한, 사용자가 접속하는 PDN에 대한 정보 역시 포함한다. 이러한 정보는 APN(Access Point Name) 형태로 유지될 수 있는데, APN는 DNS(Domain Name system) 기반의 레이블(label)로, PDN에 대한 엑세스 포인트 또는 가입된 IP 주소를 나타내는 PDN 주소를 설명하는 식별기법이다.
도 1에 도시된 바와 같이, EPS 네트워크 요소(EPS network elements)들 간에는 S1-U, S1-MME, S5/S8, S11, S6a, Gx, Rx 및 SG와 같은 다양한 인터페이스가 정의될 수 있다.
이하, 이동성 관리(mobility management; MM)의 개념과 이동선 관리(MM) 백오프 타이머(back-off timer)를 상세하게 설명한다. 이동성 관리(MM)는 E-UTRAN 상의 오버헤드와 UE에서의 프로세싱을 감소시키기 위한 절차이다.
이동성 관리(MM)가 적용되는 경우, 엑세스 네트워크에서 UE에 관련된 모든 정보는 데이터가 비활성화되는 기간 동안 해제될 수 있다. MME는 상기 Idle 구간 동안 UE 콘텍스트(context) 및 설정된 베어러에 관련된 정보를 유지할 수 있다.
네트워크가 ECM-IDLE 상태에 있는 UE에 접촉할 수 있도록, UE는 현재의 TA(Tracking Area)를 벗어날 때마다 네트워크에 새로운 위치에 관하여 알릴 수 있다. 이러한 절차는 “Tracking Area Update”라 불릴 수 있으며, 이 절차는 UTRAN(universal terrestrial radio access network)이나 GERAN(GSM EDGE Radio Access Network) 시스템에서 “Routing Area Update”라 불릴 수 있다. MME는 UE가 ECM-IDLE 상태에 있는 동안 사용자 위치를 추적하는 기능을 수행한다.
ECM-IDLE 상태에 있는 UE에게 전달해야 할 다운링크 데이터가 있는 경우, MME는 UE가 등록된 TA(tracking area) 상의 모든 기지국(eNodeB)에 페이징 메시지를 송신한다.
그 다음, 기지국은 무선 인터페이스(radio interface) 상으로 UE에 대해 페이징을 시작한다. 페이징 메시지가 수신됨에 따라, UE의 상태가 ECM-CONNECTED 상태로 천이하게 하는 절차를 수행한다. 이러한 절차는 “Service Request Procedure”라 부릴 수 있다. 이에 따라 UE에 관련된 정보는 E-UTRAN에서 생성되고, 모든 베어러는 재설정(re-establish)된다. MME는 라디오 베어러(radio bearer)의 재설정과, 기지국 상에서 UE 콘텍스트를 갱신하는 역할을 수행한다.
상술한 이동성 관리(MM) 절차가 수행되는 경우, MM(mobility management) 백오프 타이머가 추가로 사용될 수 있다. 구체적으로 UE는 TA를 갱신하기 위해 TAU(Tracking Area Update)를 송신할 수 있고, MME는 핵심 망의 혼잡(core network congestion)으로 인해 TAU 요청을 거절할 수 있는데, 이 경우 MM 백오프 타이머에 관련된 시간 값을 제공할 수 있다. 해당 시간 값을 수신함에 따라, UE는 MM 백오프 타이머를 활성화시킬 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 S2010 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(P-SCH: primary synchronization channel) 및 부 동기 채널(S-SCH: secondary synchronization channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(identifier) 등의 정보를 획득한다.
그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(PBCH: physical broadcast channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(DL RS: downlink reference signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S2020 단계에서 PDCCH 및 PDCCH 정보에 따른 PDSCH 을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S2020 내지 단계 S2060과 같은 랜덤 액세스 절차(random access procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리 랜덤 액세스 채널(PRACH: physical random access channel)을 통해 프리엠블(preamble)을 전송하고(S2030), PDCCH 및 이에 대응하는 PDSCH을 통해 프리엠블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S2040). 경쟁 기반 랜덤 액세스의 경우, 단말은 추가적인 PRACH 신호의 전송(S2050) 및 PDCCH 신호 및 이에 대응하는 PDSCH 신호의 수신(S2060)과 같은 충돌 해결 절차(contention resolution procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH 신호 및/또는 PDSCH 신호의 수신(S2070) 및 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH) 신호 및/또는 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH) 신호의 전송(S2080)을 수행할 수 있다.
단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: uplink control information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK, 스케줄링 요청(SR: scheduling request), 채널 품질 지시자(CQI), 프리코딩 행렬 지시자(PMI: precoding matrix indicator), 랭크 지시자(RI: rank indication) 정보 등을 포함한다.
LTE/LTE-A 시스템에서 UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 3GPP LTE/LTE-A에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상향링크/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임(subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE/LTE-A 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다. FDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하면서 이루어진다. TDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 같은 주파수 대역을 차지하면서 서로 다른 시간에 이루어진다. TDD 방식의 채널 응답은 실질적으로 상호적(reciprocal)이다. 이는 주어진 주파수 영역에서 하향링크 채널 응답과 상향링크 채널 응답이 거의 동일하다는 것을 의미한다. 따라서, TDD에 기반한 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 응답은 상향링크 채널 응답으로부터 얻어질 수 있는 장점이 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 전송과 하향링크 전송이 시분할되므로 기지국에 의한 하향링크 전송과 단말에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.
상기 도 3의 (a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원 블록(RB: Resource Block)을 포함한다. 3GPP LTE/LTE-A는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 할당 단위로서의 자원 블록은, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파(subcarrier)를 포함한다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 순환 전치(CP: Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장 순환 전치(extended CP)와 일반 순환 전치(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 순환 전치에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장 순환 전치에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 순환 전치인 경우보다 적다. 확장 순환 전치의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장 순환 전치가 사용될 수 있다.
일반 순환 전치가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 최대 3 개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
상기 도 3의 (b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임으로 구성되고, 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. 5개의 서브프레임 중 특히, 스페셜 서브프레임(special subframe)은 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(RE: resource element)하고, 하나의 자원 블록은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 자원 그리드 상의 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair)(k, l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0, …, NRB×12-1)는 주파수 영역 내부 반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수(NRB)는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE/LTE-A에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH, PDCCH, PHICH 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ에 대한 ACK/NACK 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI: radio network temporary identifier)가 마스킹(masking)된다. 특정 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유 식별자(예를 들어 C-RNTI(cell-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자(예를 들어 P-RNTI(paging-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보 블록(SIB: system information block)을 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자(SI-RNTI(system information-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또한, 단말의 랜덤 액세스 프리엠블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH이 할당된다. 상위 계층에서 지시되는 경우, 단말은 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송을 지원할 수 있다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 자원 블록 쌍(pair)이 할당된다. PUCCH에 할당되는 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록들은 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당된 자원 블록 쌍은 슬롯 경계에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
PDCCH(Physical Downlink Control Channel)
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(DCI: Downlink Control Indicator)라고 한다. PDCCH은 DCI 포맷에 따라서 제어 정보의 크기 및 용도가 다르며 또한 부호화율에 따라 크기가 달라질 수 있다.
표 1은 DCI 포맷에 따른 DCI를 나타낸다.
Figure PCTKR2018001032-appb-T000001
표 1을 참조하면, DCI 포맷으로는 PUSCH 스케줄링을 위한 포맷 0, 하나의 PDSCH 코드워드의 스케줄링을 위한 포맷 1, 하나의 PDSCH 코드워드의 간단한(compact) 스케줄링을 위한 포맷 1A, DL-SCH의 매우 간단한 스케줄링을 위한 포맷 1C, 폐루프(Closed-loop) 공간 다중화(spatial multiplexing) 모드에서 PDSCH 스케줄링을 위한 포맷 2, 개루프(Openloop) 공간 다중화 모드에서 PDSCH 스케줄링을 위한 포맷 2A, 상향링크 채널을 위한 TPC(Transmission Power Control) 명령의 전송을 위한 포맷 3 및 3A, 다중 안테나 포트 전송 모드(transmission mode)에서 하나의 상향링크 셀 내 PUSCH 스케줄링을 위한 포맷 4가 있다.
DCI 포맷 1A는 단말에 어떤 전송 모드가 설정되어도 PDSCH 스케줄링을 위해 사용될 수 있다.
이러한, DCI 포맷은 단말 별로 독립적으로 적용될 수 있으며, 하나의 서브프레임 안에 여러 단말의 PDCCH가 동시에 다중화(multiplexing)될 수 있다.
PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation)으로 구성된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 4개의 자원 요소로 구성된 REG의 9개의 세트에 대응하는 단위를 말한다. 기지국은 하나의 PDCCH 신호를 구성하기 위해 {1, 2, 4, 8} 개의 CCE들을 사용할 수 있으며, 이때의 {1, 2, 4, 8}은 CCE 집합 레벨(aggregation level)이라고 부른다.
특정 PDCCH의 전송을 위해 사용되는 CCE의 개수는 채널 상태에서 따라 기지국에 의하여 결정된다. 각 단말에 따라 구성된 PDCCH는 CCE 대 RE 맵핑 규칙(CCE-to-RE mapping rule)에 의하여 각 서브프레임의 제어 채널 영역으로 인터리빙(interleaving)되어 맵핑된다. PDCCH의 위치는 각 서브프레임의 제어채널을 위한 OFDM 심볼 개수, PHICH 그룹 개수 그리고 송신안테나 및 주파수 천이 등에 따라 달라질 수 있다.
상술한 바와 같이, 다중화된 각 단말의 PDCCH에 독립적으로 채널 코딩이 수행되고 CRC(Cyclic Redundancy Check)가 적용된다. 각 단말의 고유의 식별자 (UE ID)를 CRC에 마스킹(masking)하여 단말이 자신의 PDCCH를 수신할 수 있도록 한다. 하지만, 서브프레임 내에서 할당된 제어 영역에서 기지국은 단말에게 해당하는 PDCCH가 어디에 있는지에 관한 정보를 제공하지 않는다.
단말은 기지국으로부터 전송된 제어채널을 수신하기 위해서 자신의 PDCCH가 어느 위치에서 어떤 CCE 집합 레벨이나 DCI 포맷으로 전송되는지 알 수 없으므로, 단말은 서브프레임 내에서 PDCCH 후보(candidate)들의 집합을 모니터링하여 자신의 PDCCH를 찾는다. 이를 블라인드 디코딩(BD: Blind Decoding)이라 한다. 블라인드 디코딩은 블라인드 탐색(Blind Detection) 또는 블라인드 서치(Blind Search)라고 불릴 수 있다. 블라인드 디코딩은 단말이 CRC 부분에 자신의 단말 식별자(UE ID)를 디 마스킹(De-Masking) 시킨 후, CRC 오류를 검토하여 해당 PDCCH가 자신의 제어 채널인지 여부를 확인하는 방법을 말한다.
이하, 단말의 RRC 상태 (RRC state)와 RRC 연결 방법에 대해 상술한다.
RRC 상태란 단말의 RRC 계층이 E-UTRAN의 RRC 계층과 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 상태, 연결되어 있지 않은 경우는 RRC 아이들 상태라고 부른다. RRC 연결 상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다.
반면에 RRC 아이들 상태의 단말은 E-UTRAN이 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 트래킹 구역(Tracking Area) 단위로 CN(core network)이 관리한다. 즉, RRC 아이들 상태의 단말은 큰 지역 단위로 존재 여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 RRC 연결 상태로 이동해야 한다.
사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 아이들 상태에 머무른다. RRC 아이들 상태의 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN과 RRC 연결을 확립하고, RRC 연결 상태로 천이한다. RRC 아이들 상태에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하다거나, 아니면 E-UTRAN으로부터 호출(paging) 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
NAS 계층에서 단말의 이동성을 관리하기 위하여 EMM-REGISTERED(EPS Mobility Management-REGISTERED) 및 EMM-DEREGISTERED 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말과 MME에게 적용된다. 초기 단말은 EMM-DEREGISTERED 상태이며, 이 단말이 네트워크에 접속하기 위해서 초기 연결(Initial Attach) 절차를 통해서 해당 네트워크에 등록하는 과정을 수행한다. 상기 연결(Attach) 절차가 성공적으로 수행되면 단말 및 MME는 EMM-REGISTERED 상태가 된다.
단말과 EPC간 시그널링 연결(signaling connection)을 관리하기 위하여 ECM(EPS Connection Management)-IDLE 상태 및 ECM-CONNECTED 상태 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말 및 MME에게 적용된다. ECM-IDLE 상태의 단말이 E-UTRAN과 RRC 연결을 맺으면 해당 단말은 ECM-CONNECTED 상태가 된다.
ECM-IDLE 상태에 있는 MME는 E-UTRAN과 S1 연결(S1 connection)을 맺으면 ECM-CONNECTED 상태가 된다. 단말이 ECM-IDLE 상태에 있을 때에는 E-UTRAN은 단말의 배경(context) 정보를 가지고 있지 않다. 따라서 ECM-IDLE 상태의 단말은 네트워크의 명령을 받을 필요 없이 셀 선택(cell selection) 또는 셀 재선택(reselection)과 같은 단말 기반의 이동성 관련 절차를 수행한다. 반면, 단말이 ECM-CONNECTED 상태에 있을 때에는 단말의 이동성은 네트워크의 명령에 의해서 관리된다. ECM-IDLE 상태에서 단말의 위치가 네트워크가 알고 있는 위치와 달라질 경우 단말은 트랙킹 구역 갱신(Tracking Area Update) 절차를 통해 네트워크에 단말의 해당 위치를 알린다.
다음은, 시스템 정보(System Information)에 대해 살펴본다.
시스템 정보는 단말이 기지국에 접속하기 위해서 알아야 하는 필수 정보를 포함한다. 따라서 단말은 기지국에 접속하기 전에 시스템 정보를 모두 수신하고 있어야 하고, 또한 항상 최신의 시스템 정보를 가지고 있어야 한다. 그리고 상기 시스템 정보는 한 셀 내의 모든 단말이 알고 있어야 하는 정보이므로, 기지국은 주기적으로 상기 시스템 정보를 전송한다.
3GPP TS 36.331 V8.7.0 (2009-09) "Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 8)"의 5.2.2절에 의하면, 상기 시스템 정보는 MIB(Master Information Block), SB(Scheduling Block), SIB(System Information Block)로 나뉜다. MIB는 단말이 해당 셀의 물리적 구성, 예를 들어 대역폭(Bandwidth) 같은 것을 알 수 있도록 한다. SB은 SIB들의 전송정보, 예를 들어, 전송 주기 등을 알려준다. SIB은 서로 관련 있는 시스템 정보의 집합체이다. 예를 들어, 어떤 SIB는 주변의 셀의 정보만을 포함하고, 어떤 SIB는 단말이 사용하는 상향링크 무선 채널의 정보만을 포함한다.
이하， LTE 시스템에서 상향링크 전송 전력 제어 방법에 관하여 설명한다.
단말이 자신의 상향링크 전송 전력을 제어하는 방법은 개 루프 전력 제어 (Open Loop Power Control; OLPC) 또는 폐 루프 전력 제어 (Closed Loop Power Control; CLPC))를 포함한다.
개 루프 전력 제어는 단말이 속하는 셀의 기지국으로부터의 하향링크 신호 감쇄를 추정하고 이를 보상하는 형태로 전력 제어를 하기 위한 전력 제어 방법이다.
즉, 개 루프 전력 제어는 단말에서부터 기지국까지의 거리가 더 멀어져서 하향링크의 신호 감쇄가 크면 상향링크의 전송 전력을 더 높이는 방식으로 상향링크 전력을 제어한다.
폐 루프 전력 제어는 기지국에서 상향링크 전송 전력을 조절하는데 필요한 정보(예를 들면， 제어 신호)를 직접 전달하는 방식으로 상향링크 전력을 제어한다.
아래 수학식 1은 반송파 병합 기법올 지원하는 시스템에 있어서 서빙 샐 c에서 서브프레임 인덱스 i상에서 PUSCH와 PUCCH를 동시에 전송하지 않고 PUSCH만 전송하는 경우의 단말의 전송 전력을 결정하기 위한 수학식이다.
Figure PCTKR2018001032-appb-M000001
아래 수학식 2는 반송파 병합 기법을 지원하는 시스템에 있어서 서빙 셀 c의 서브프레임 인덱스 i 에서 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하는 경우에 PUSCH 전송 전력을 결정하기 위한 식이다.
Figure PCTKR2018001032-appb-M000002
이하에서 상기 수학식 1 및 수학식 2와 관련하여 기술할 파라미터들은 서빙 셀 c에서의 단말의 상향링크 전송 전력을 결정한다.
상기 수학식 1의 PCMAX,c(i)는 서브프레임 인덱스 i에서의 단말의 전송 가능한 최대 전력을 나타내고, 상기 수학식 2의
Figure PCTKR2018001032-appb-I000001
는 PCMAX,c(i)의 선형 값(linear value)을 나타낸다.
상기 수학식 2의
Figure PCTKR2018001032-appb-I000002
는 PPUCCH(i)의 선형 값(linear value)을 나타낸다. 여기서，PPUCCH(i)는 서브프레임 인덱스 i에서의 PUCCH 전송 전력을 나타낸다.
상기 수학식 1에서 MPUSCH,c(i)는 서브프레임 인덱스에 대해 유효한 자원 블록 수로 표현된 PUSCH 자원 할당의 대역폭을 나타내는 파라미터로서, 기지국이 할당하는 값이다.
PO_ PUSCH(j)는 상위 계층으로부터 제공된 셀 특정 노미널 콤포넌트(nominal component)인 PO_NOMINAL_ PUSCH,c(j)와 상위 계층에서 제공된 단말 특정 콤포넌트인 PO_UE_PUSCH,c(j)의 합으로 구성된 파라미터로서, 기지국이 단말에게 알려주는 값이다.
상향링크 그랜트에 따른 PUSCH의 전송/재전송은 j는 1이고, 임의 접속 응답에 따른 PUSCH의 전송/재전송은 j는 2이다.
그리고, PO _ UE _ PUSCH,c(2)=0 및 PO_NOMINAL_ PUSCH,c(2)=PO_PRE+△PREAMBLE_ Msg3이며, 파라미터 PO_PRE 및 △PREAMBLE_Msg3는 상위 계층에서 시그널링 된다.
αc(j)는 경로손실 보상 인자 (pathloss compensation factor)를 의미한다.
αc(j)는 상위 계층에서 제공되어 기지국이 3 비트로 단말에게 전송해 주는 셀 특정 파라미터로서 j는 0 또는 1일 때，α∈{0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, .1}이고, j가 2일 때, αc(j)=1이다.
경로 손실 PLc는 단말이 dB 단위로 계산한 하향링크 경로손실 (또는 신호 손실) 추정치로서, 아래 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018001032-appb-M000003
상기 수학식 3에서 referenceSignalPower는 기지국이 상위 계층을 통해 단말에게 알려줄 수 있다.
fc(i)는 서브프레임 인덱스에 대해 현재 PUSCH 전력 제어 조정 상태를 나타내는 값으로서， 현재의 절대값 또는 축적된 값으로 표현될 수 있다.
축적(accumulation)이 상위 계층으로부터 제공되는 파라미터에 기초하여 인에이블(enable)되거나 또는 TPC 명령 δPUSCH,c가 CRC가 임시 식별자(예를 들면, T-C-RNTI)로 스크램블링된 서빙 셀 c에 대한 DCI 포맷 0와 함께 PDCCH에 포함되면 아래 수학식 4를 만족한다.
Figure PCTKR2018001032-appb-M000004
상기 수학식 4에서 δPUSCH,c(i-KPUSCH)는 서브프레임 (i-KPUSCH)에서 DCI 포맷 0/4 또는 3/3A와 함께 PDCCH로 시그널링되며， fc(0)는 축적값의 리셋 후의 첫 번째 값을 의미한다.
KPUSCH의 값은 FDD에 대해서는 4이고, TDD에서는 아래 표 2와 같다.
Figure PCTKR2018001032-appb-T000002
DRX 상태일 경우를 제외하고， 매 서브프레임에서 단말은 단말의 C-RNTI를 가지고 DCI 포맷 0/4의 PDCCH를 또는 단말의 TPC-PUSCH-RNTI를 가지고 DCI 포맷 3/3A의 PDCCH 및 SPS C-RNTI에 대한 DCI 포맷을 디코딩하려고 시도한다.
서빙 셀 c에 대한 DCI 포맷 0/4 및 DCI 포맷 3/3 A는 동일 서브프레임에서 검출되면, 단말은 DCI 포맷 0/4에서 제공되는 δPUSCH,c를 이용하여야 한다.
서빙 셀 c를 위해 디코딩되는 TPC 명령 command)이 없거나, DRX가 생기거나, 또는 인덱스 i인 서브프레임이 TDD에서 상향링크 서브프레임이 아닌 서브프레임에 대해 δPUSCH,c는 0dB이다.
DCI 포맷 0/4와 함께 PDCCH 상에서 시그널링되는 δPUSCH,c의 축척 값은 아래 표 4와 같다. DCI 포맷 0과 함께하는 PDCCH는 SPS activation으로 인증 (validation)되거나 PDCCH를 릴리즈 (release)하면, δPUSCH,c는 0dB이다.
DCI 포맷 3/3 A와 함께 PDCCH 상에서 시그널링되는 δPUSCH,c 축척값은 아래 표 3의 SET1의 하나이거나, 상위 계층에서 제공되는 TPC-인덱스 (index) 파라미터에 의해 결정되는 아래 표 4의 SET 2의 하나이다.
Figure PCTKR2018001032-appb-T000003
Figure PCTKR2018001032-appb-T000004
서빙 셀 c에서의 전송 최대 전력
Figure PCTKR2018001032-appb-I000003
에 도달하면， 서빙 셀 c에 대해 양 (positive)의 TPC 명령 (command)이 축적되지 않는다.
반면, 단말이 최저 전력에 도달하면， 음(negative)의 TPC 명령이 축적되지 않는다.
아래 수학식 5는 LTE 시스템에서의 PUCCH에 대한 상향링크 전력 제어와 관련된 식의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2018001032-appb-M000005
상기 수학식 5에서, i는 서브프레임 인덱스， c 는 셀 (cell) 인덱스이다.
단말이 두 개의 안테나 포트 상에서 PUCCH를 전송하도록 상위 계층에 의해 설정되어 있다면 △TxD(F')의 값은 상위 계층에 의해 단말에 제공되며 그 이외의 경우에는 0이다. 이하 설명하는 파라미터는 셀 인덱스가 c인 서빙 셀에 대한 것이다.
여기서, PCMAX,c(i)는 단말의 전송 가능한 최대 전력을 나타내고，PO_ PUCCH(i)는 셀 특정(cell-specific) 파라미터의 합으로 구성된 파라미터로서, 기지국이 상위 계층 시그널링을 통해 단말에게 알려준다.
PLc는 단말이 dB 단위로 계산한 하향링크 경로손실 (또는 신호 손실) 추정치로서, 아래 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018001032-appb-M000006
h(n)은 PUCCH 포맷에 따라 달라지는 값이고, nCQI는 채널 품질 정보 (Channel Quality Indicator: CQI)에 대한 정보 비트의 수이다.
nHATQ는 HARQ의 비트의 수를 나타내고, △F_PUSSCH(F)의 값은 PUCCH 포맷 la에 대해 상대적인 값으로 PUCCH 포맷 1a에 대응하는 값으로 기지국이 상위 계층 시그널링올 통해 단말에게 알려주는 값이다.
g(i)는 인덱스 i 서브프레임의 현재 PUCCH 전력 제어 조정 스테이트 (adjustment state)를 나타낸다.
PO_ UE _ PUCCH 값이 상위 계층에서 변경될 때， g(0)=0이고, 그렇지 않으면，아래, 수학식 7과 같은 값을 가질 수 있다.
Figure PCTKR2018001032-appb-M000007
수학식 7에서 δmsg2는 임의 접속 응답에서 지시되는 TPC 명령(command)이며, △Prampup은 상위 계층에서 제공하는 첫 번째부터 마지막 프리앰블까지 총 전력 램프-업 (ramp-up)에 해당한다.
프라이머리 셀에서의 전송 최대 전력 PCMAX,c(i)에 도달하면， 프라이머리 샐에 대해 양 (positive)의 TPC 명령이 축적되지 않는다.
반면， 단말이 최저 전력에 도달하면， 음 (negative)의 TPC 명령이 축적되지 않는다.
단말은 PO_ UE _ PUCCH 값이 상위 계층에 의해 변경되거나 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신할 때 축적 (accumulation)을 리셋한다.
한편， 아래 표 5 및 표 6은 DCI 포맷에서의 TPC 명령 (Command) 필드가 지시하는 δPUCCH 값을 나타낸다.
특히, 표 5는 DCI 포맷 3A를 제외한 나머지 DCI에서 지시하는 δPUCCH 값이고, 표 6은 DCI 포맷 3A에서 지시하는 δPUCCH 값이다.
Figure PCTKR2018001032-appb-T000005
Figure PCTKR2018001032-appb-T000006
아래 수학식 8은 LTE 시스템에서의 사운딩 참조 신호 (SRS)의 전력 제어와 관련된 식이다.
Figure PCTKR2018001032-appb-M000008
상기 수학식 8에서 i는 서브프레임 인덱스， c 는 셀 (cell) 인덱스이다.
여기서， PCMAX,c(i)는 단말의 전송 가능한 최대 전력을 나타내고，PSRS_OFFSET,c(m)은 상위 계층에 의해서 설정되는 값이다.
MSRS,C는 서빙 셀 C의 서브프레임 인덱스 i상에서의 사운딩 참조 신호 대역폭으로서, 자원 블록의 개수로 표현된다.
fc(i) 는 서빙 셀 c의 서브프레임 인덱스 i에 대해 현재 PUSCH 전력 제어 조정 상태를 나타내는 값이고， PO_ PUSCH,c(j) 및 αc(j)는 상기 수학식 1 및 2에서 설명한 것과 같다.
상향링크 자원 할당 절차
3GPP LTE/LTE-A 시스템의 경우, 자원의 활용을 최대화하기 위해 기지국의 스케줄링 기반의 데이터 송수신 방법을 사용한다. 이는 단말이 전송할 데이터가 있는 경우 우선적으로 기지국에게 상향링크 자원 할당을 요청하고, 기지국으로부터 할당된 상향링크 자원만을 이용하여 데이터를 전송할 수 있음을 의미한다.
도 7는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 단말의 상향링크 자원 할당 과정을 예시하는 도면이다.
상향링크의 무선 자원의 효율적인 사용을 위하여, 기지국은 각 단말 별로 어떤 종류의 데이터를 얼마만큼 상향링크로 전송할지를 알아야 한다. 따라서, 단말이 직접 자신이 전송하고자 하는 상향링크 데이터에 관한 정보를 기지국으로 전달하고, 기지국은 이에 기반하여 해당 단말에 상향링크 자원을 할당할 수 있다. 이 경우, 단말이 기지국으로 전달하는 상향링크 데이터에 관한 정보는 자신의 버퍼에 저장되어 있는 상향링크 데이터의 양으로서, 이를 버퍼 상태 보고(BSR: Buffer Status Report)라고 지칭한다. BSR은 단말이 현재 TTI에서 PUSCH 상의 자원이 할당되고 보고 이벤트(reporting event)가 트리거링된 경우, MAC 제어 요소(MAC control element)를 사용하여 전송된다.
상기 도 7의 (a)는 단말이 버퍼 상태 보고(BSR: buffer status reporting)를 위한 상향링크 무선 자원이 단말에 할당되지 않은 경우에 실제 데이터(actual data)를 위한 상향링크 자원 할당 과정을 예시한다. 즉, DRX 모드에서 액티브 모드의 상태를 전환하는 단말의 경우, 미리 할당 받은 데이터 자원이 없기 때문에, PUCCH를 통한 SR 전송을 시작으로 상향 데이터에 대한 자원을 요청해야 하며, 이 경우 5 단계의 상향링크 자원 할당 절차가 사용된다.
상기 도 7의 (a)를 참조하면, 단말은 BSR를 전송하기 위한 PUSCH 자원이 할당되지 않은 경우로, 단말은 PUSCH 자원을 할당 받기 위하여 먼저 스케줄링 요청(SR: scheduling request)을 기지국에 전송한다(S7010).
스케줄링 요청은 보고 이벤트(reporting event)가 발생되었으나 단말이 현재 TTI에서 PUSCH 상에 무선 자원이 스케줄링되지 않은 경우, 단말이 상향링크 전송을 위한 PUSCH 자원을 할당 받기 위하여 기지국에 요청하기 위해 이용된다.
즉, 단말은 정규적 버퍼 상태 보고(regular BSR)가 트리거(trigger)되었으나 BSR을 기지국에 전송하기 위한 상향링크 무선 자원을 가지지 않을 때 PUCCH 상에 SR을 전송한다. 단말은 SR을 위한 PUCCH 자원이 설정되었는지 여부에 따라 단말은 PUCCH를 통해 SR을 전송하거나 또는 랜덤 액세스 절차를 개시한다. 구체적으로, SR이 전송될 수 있는 PUCCH 자원은 단말 특정적으로 상위 계층(예를 들어, RRC 계층)에 의하여 설정되며, SR 설정은(SR configuration)은 SR 전송주기(SR periodicity) 및 SR 서브프레임 오프셋 정보를 포함한다.
단말은 기지국으로부터 BSR 전송을 위한 PUSCH 자원에 대한 UL grant를 수신하면(S7020), UL grant에 의해 할당된 PUSCH 자원을 통해 트리거링된 BSR을 기지국으로 전송한다(S7030).
기지국은 BSR을 통해 실제 단말이 상향링크로 전송할 데이터의 양을 확인하고 실제 데이터 전송을 위한 PUSCH 자원에 대한 UL grant를 단말에 전송한다(S7040). 실제 데이터 전송을 위한 UL grant를 수신한 단말은 할당된 PUSCH 자원을 통해 실제 상향링크 데이터를 기지국으로 전송한다(S7050).
상기 도 7의 (b)는 단말이 BSR를 위한 상향링크 무선 자원이 단말에 할당되어 있는 경우에 실제 데이터를 위한 상향링크 자원 할당 과정을 예시한다.
상기 도 7의 (b)를 참조하면, 단말이 BSR 전송을 위한 PUSCH 자원이 이미 할당된 경우로, 단말은 할당된 PUSCH 자원을 통해 BSR을 전송하며, 이와 함께 스케줄링 요청을 기지국에 전송한다(S7110). 이어, 기지국은 BSR을 통해 실제 단말이 상향링크로 전송할 데이터의 양을 확인하고 실제 데이터 전송을 위한 PUSCH 자원에 대한 UL grant를 단말에 전송한다(S7120). 실제 데이터 전송을 위한 UL grant를 수신한 단말은 할당된 PUSCH 자원을 통해 실제 상향링크 데이터를 기지국으로 전송한다(S7130).
랜덤 접속 과정( RACH 프로시저 )
도 8은 LTE 시스템에서 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure)의 일 예를 나타낸다.
랜덤 접속 과정은 RRC_IDLE에서의 초기 접속, 무선 링크 실패 후의 초기 접속, 랜덤 접속 과정을 요구하는 핸드오버, RRC_CONNECTED 중에 랜덤 접속 과정이 요구되는 상향링크 또는 하향링크 데이터 발생 시에 수행된다. RRC 연결 요청 메시지(RRC Connection Request Message)와 셀 갱신 메시지(Cell Update Message), URA(UTRAN Registration Area) 갱신 메시지(URA Update Message) 등의 일부 RRC 메시지도 랜덤 접속 과정을 이용하여 전송된다. 논리채널 CCCH(Common Control Channel), DCCH(Dedicated Control Channel), DTCH(Dedicated Traffic Channel)가 전송채널 RACH에 매핑될 수 있다. 전송채널 RACH는 물리채널 PRACH(Physical Random Access Channel)에 매핑된다.
단말의 MAC 계층이 단말 물리계층에 PRACH 전송을 지시하면, 단말 물리계층은 먼저 하나의 접속 슬롯(access slot)과 하나의 시그너처(signature)를 선택하여 PRACH 프리엠블을 상향으로 전송한다. 랜덤 접속 과정은 경쟁 기반(Contention based)의 랜덤 접속 과정과 비경쟁 기반(Non-contention based)의 랜덤 접속 과정으로 구분된다.
상기 도 8의 (a)는 경쟁 기반(Contention based)의 랜덤 접속 과정의 일 예를 나타내며, 상기 도 8의 (b)는 비경쟁 기반(Non-contention based)의 랜덤 접속 과정의 일 예를 나타낸다.
먼저, 경쟁 기반의 랜덤 접속 과정에 대해서 상기 도 8의 (a)를 참조하여 살펴보기로 한다.
단말은 시스템 정보를 통해 기지국으로부터 랜덤 접속에 관한 정보를 수신하여 저장한다. 이후, 랜덤 접속이 필요한 경우, 단말은 랜덤 접속 프리엠블(Random Access Preamble; 메시지 1이라고도 함)을 기지국으로 전송한다(S8010).
기지국이 상기 단말로부터 랜덤 접속 프리엠블을 수신하면, 상기 기지국은 랜덤 접속 응답 메시지(Random Access Response; 메시지 2라고도 함)를 단말에게 전송한다(S8020). 구체적으로, 상기 랜덤 접속 응답 메시지에 대한 하향 스케쥴링 정보는 RA-RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identifier)로 CRC 마스킹되어 L1 또는 L2 제어채널(PDCCH) 상에서 전송될 수 있다. RA-RNTI로 마스킹된 하향 스케쥴링 신호를 수신한 단말은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)로부터 랜덤 접속 응답 메시지를 수신하여 디코딩할 수 있다. 이후, 단말은 상기 랜덤 접속 응답 메시지에 자신에게 지시된 랜덤 접속 응답 정보가 있는지 확인한다.
자신에게 지시된 랜덤 접속 응답 정보가 존재하는지 여부는 단말이 전송한 프리엠블에 대한 RAID(Random Access Preamble ID)가 존재하는지 여부로 확인될 수 있다.
상기 랜덤 접속 응답 정보는 동기화를 위한 타이밍 옵셋 정보를 나타내는 TA(Timing Alignment), 상향링크에 사용되는 무선자원 할당 정보, 단말 식별을 위한 임시 식별자(예: Temporary C-RNTI) 등을 포함한다.
단말은 랜덤 접속 응답 정보를 수신하는 경우, 상기 응답 정보에 포함된 무선자원 할당 정보에 따라 상향링크 SCH(Uplink Shared Channel)로 상향링크 전송(메시지 3이라고도 표현함)을 수행한다(S8030). 여기서, 상향링크 전송은 스케쥴된 전송(Scheduled Transmission)으로 표현될 수도 있다.
기지국은 단말로부터 상기 상향링크 전송을 수신한 후에, 경쟁 해결(contention resolution)을 위한 메시지(메시지 4라고도 표현함)를 하향링크 공유 채널(Downlink Shared Channel:DL-SCH)을 통해 단말에게 전송한다(S8040).
다음으로, 비경쟁 기반의 랜덤 접속 과정에 대해 상기 도 8의 (b)를 참조하여 살펴보기로 한다.
단말이 랜덤 접속 프리엠블을 전송하기 전에 기지국이 비경쟁 랜덤 접속 프리엠블(Non-contention Random Access Preamble)을 단말에게 할당한다(S8110).
비경쟁 랜덤 접속 프리엠블은 핸드오버 명령이나 PDCCH와 같은 전용 시그널링(Dedicated Signalling)을 통해 할당될 수 있다. 단말은 비경쟁 랜덤 접속 프리엠블을 할당받은 경우, 기지국으로 할당된 비경쟁 랜덤 접속 프리엠블을 전송한다(S8120).
이후, 상기 기지국은 경쟁 기반 랜덤 접속 과정에서의 S8020단계와 유사하게 랜덤 접속 응답(Random Access Response; 메시지 2라고도 표현함)을 단말에게 전송할 수 있다(S8130).
상기 설명된 랜덤 접속 과정에서 랜덤 접속 응답에 대해서는 HARQ가 적용되지 않지만, 랜덤 접속 응답에 대한 상향링크 전송이나 경쟁 해결을 위한 메시지에 대해서는 HARQ가 적용될 수 있다. 따라서, 랜덤 접속 응답에 대해서 단말은 ACK 또는 NACK을 전송할 필요가 없다.
다음으로, LTE(-A) 또는 802.16에서의 UL data 전송 방법에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
LTE(-A) 시스템 또는 802.16m 등과 같은 셀룰러 시스템은 기지국 스케줄링 기반의 자원 할당 방식을 사용하고 있다.
이와 같은 기지국 스케줄링 기반의 자원 할당 방식을 사용하는 시스템에서 전송할 데이터(i.e., UL data)가 있는 단말은 데이터를 전송하기 전에 해당 데이터 전송을 위한 자원을 기지국에게 요청한다.
이와 같은 단말의 스케줄링 요청은 PUCCH로의 SR(Scheduling Request) 전송 또는 PUSCH로의 BSR(Buffer Status Report) 전송을 통해 수행될 수 있다.
또한, 단말에게 SR 또는 BSR을 전송할 자원이 할당되지 않은 경우, 단말은 RACH 프로시저를 통해 상향링크 자원을 기지국으로 요청할 수 있다.
이와 같이 단말로부터 스케줄링 요청을 수신한 기지국은 해당 단말이 사용할 상향링크 자원을 하향링크 제어 채널(i.e., UL grant 메시지, LTE(-A)의 경우 DCI)을 통해 단말로 할당하게 된다.
이 때, 단말에게 전송되는 UL grant는 단말에게 할당되는 자원이 어떤 subframe의 자원에 해당되는지를 explicit하게 시그널링 함으로써 알려줄 수도 있지만, 특정 시간(e.g., LTE의 경우 4ms) 이후의 subframe에 대한 자원 할당으로 단말과 기지국 사이에 약속된 시간을 정의할 수도 있다.
이와 같이, 기지국이 단말에게 Xms(e.g., LTE(-A)의 경우 4ms) 이후의 자원을 할당하는 것은 단말이 UL grant를 수신 및 디코딩하고, 전송할 데이터를 준비 및 인코딩하는 시간을 모두 고려하여 단말의 자원을 할당함을 의미한다.
이하, 도 9를 참조하여 도 8의 (a)에서 설명한 경쟁 해결에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다.
경쟁 해결(Contention Resolution)
도 9는 LTE 시스템에서 복수의 단말의 임의 접속 절차에서 경쟁 해결 방법의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9에서 UE 1은 RRC 연결 상태이고, UE 3은 RRC 유휴 상태인 것을 가정한다. 즉, 도 9에서 UE 1은 유효한 셀 식별자를 가지고 있고, UE 3은 유효한 셀 식별자를 가지고 있지 않다.
랜덤 액세스를 수행함에 있어서 충돌이 발생하는 이유는 기본적으로 랜덤 액세스 프리앰블의 수가 유한하기 때문이다.
즉, 기지국은 모든 UE들에게 단말 고유의 랜덤 액세스 프리앰블을 부여할 수 없기 때문에, UE 1 및 UE 3은 공통의 랜덤 액세스 프리앰블들 중에서 임의적으로 하나를 선택해서 전송하게 된다(S9010).
이에 따라 동일한 무선 자원(PRACH 자원)을 통해 둘 이상의 단말들이 같은 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하여 전송하게 되는 경우가 발생하지만, 기지국에서는 하나의 단말에게서 전송되는 하나의 랜덤 액세스 프리앰블로 판단하게 된다.
이로 인해, 기지국은 랜덤 액세스 응답을 UE 들에게 전송하고 랜덤 액세스 응답은 하나의 단말이 수신할 것으로 예측한다(S9020).
하지만, 상술한 바와 같이 충돌이 발생할 수 있기 때문에, 둘 이상의 단말들이 하나의 액세스 액세스 응답을 수신하게 되며, 이에 따라 단말마다 각각 랜덤 액세스 응답의 수신에 따른 동작을 수행하게 된다(S9030).
즉, 랜덤 액세스 응답에 포함된 하나의 UL Grant를 이용하여, 둘 이상의 단말들이 서로 다른 데이터를 동일한 무선자원에 전송하게 되는 문제점이 발생하게 된다. 이에 따라, 상기 데이터의 전송은 모두 실패할 수 도 있고, 단말들의 위치 또는 전송파워에 따라 특정 단말의 데이터만을 기지국에서 수신할 수도 있다.
후자의 경우, 둘 이상의 단말들은 모두 자신의 데이터의 전송이 성공했다고 가정하기 때문에, 기지국은 경쟁에서 실패한 단말들에게 실패 사실에 대한 정보를 알려주어야 한다. 즉, 상기 경쟁의 실패 또는 성공에 대한 정보를 알려주는 것이 충돌 해결 (Contention Resolution)라 한다.
충돌 해결 방법에는 두 가지 방법이 있는데 한 가지 방법은, 충돌 해결 타이머(Contention Resolution 타이머: 이하 CR 타이머라고 칭함)를 이용하는 방법과, 다른 한가지 방법은 성공한 단말의 식별자를 단말들에게 전송하는 방법이다.
전자의 경우는, 단말이 랜덤 액세스 과정 전에 이미 고유의 셀 식별자 (C-RNTI)를 가지고 있는 경우에 사용된다. 즉, 이미 셀 식별자를 가지고 있는 단말은 랜덤 액세스 응답에 따라 자신의 셀 식별자를 포함한 데이터를 기지국으로 전송하고, 충돌 해결 타이머를 작동한다.
그리고, 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에, UE 1은 자신의 셀 식별자가 포함된 PDCCH 정보가 수신되면, 단말은 자신이 경쟁에서 성공했다고 판단하고, 랜덤 액세스를 정상적으로 마치게 된다(S9040).
하지만, 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에, 자신의 셀 식별자가 포함된 PDCCH를 전송 받지 못한 경우는, 자신이 경쟁에서 실패했다고 판단하고, 랜덤 액세스 과정을 다시 수행하거나, 상위 계층으로 실패 사실을 통보할 수 있다.
충돌 해소 방법 중 후자의 경우, 즉 성공한 단말의 식별자를 전송하는 방법은, 단말이 랜덤 액세스 과정 전에 고유의 셀 식별자가 없는 경우에 사용된다. 즉, UE 3은 자신이 셀 식별자가 없는 경우, 랜덤 액세스 응답에 포함된 UL Grant 정보에 따라 데이터에 셀 식별자 보다 상위 식별자(S-TMSI 또는 Random ID)를 포함하여 전송하고, 단말은 충돌 해결 타이머를 작동시킨다.
충돌 해결 타이머가 만료되기 전에, 자신의 상위 식별자를 포함한 데이터가 DL-SCH로 전송된 경우, 단말은 랜덤 액세스 과정이 성공했다고 판단한다.
하지만, UE 3은 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에, 자신의 상위 식별자를 포함한 데이터를 DL-SCH로 전송 받지 못하는 경우에는, 랜덤 액세스 과정이 실패했다고 판단하게 된다.
이와 같은 방법의 경우, 단말은 임의 접속 절차가 실패하였음에도 불구하고, 실패하였다는 사실을 인식하기 위해서는 타이머가 만료될 때까지 대기해야 된다는 문제점이 존재한다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 임의 접속 절차가 실패한 경우, 기지국이 실패한 단말에게 실패하였다는 사실을 인식하기 위한 지시 메시지를 전송하는 방법을 제안한다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 복수의 단말의 임의 접속 절차의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 복수의 단말이 동일한 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국에게 전송한 경우, 기지국은 디코딩에 실패한 단말에게는 실패를 나타내는 지시 메시지를 전송할 수 있다.
이하, 본 발명에서 UE 3은 RRC 연결 상태 또는 RRC 유휴 상태일 수 있다.
먼저, 단계 S10010 및 단계 S10020은 도 9의 S9010 및 단계 S9020과 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
UE 1은 이에 따라 단말마다 각각 랜덤 액세스 응답의 수신에 따른 동작을 수행하게 된다. 즉, UE 1은 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답을 통해 할당 받은 UL grant를 통해 C-RNTI MAC CE를 포함하는 Msg 3를 기지국으로 전송한다(S10030).
또한, UE 3은 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답을 통해 할당 받은 UL grant를 통해 Msg 3을 기지국으로 전송한다.
이때, UE 1과 동일한 임시 식별자를 할당 받은 UE 3은 RRC 연결 상태인 경우, UE 1과 다른 C-RNTI MAC CE를 포함하는 Msg 3을 기지국으로 전송하고, RRC 유휴 상태인 경우, CCCG SDU를 포함하는 Msg 3을 기지국으로 전송한다.
이후, 기지국은 UE 1이 전송한 Msg 3의 디코딩에 성공한 경우, C-RNTI로 식별되는 PDCCH를 UE 1으로 전송하고(S10040), UE 1은 할당 받은 임시 식별자를 폐기한다.
기지국은 UE 1로 PDCCH를 전송함과 동시에 UE 1과 동일한 임시 식별자를 할당 받은 UE 들에게 경쟁 해결이 실패하였음을 지시하는 지시 메시지를 전송한다(S10050).
경쟁 해결이 실패하였음을 지시하는 지시 메시지는 임시 식별자에 의해서 식별될 수 있으며, MAC 서브헤더를 통해서 전송될 수 있다.
이때, 경쟁 해결이 실패하였음을 지시하는 지시 메시지를 위한 새로운 LCID가 할당될 수 있다.
UE 1과 동일한 임시 식별자를 할당 받은 단말은 Msg 3 전송 이후, Msg 3에 CCCH SDU 또는 C-RNTI MAC CE가 포함되었는지 여부와 상관 없이 할당 받은 임시 식별자로 기지국으로부터 전송되는 PDCCH를 모니터링 하기 시작한다.
UE 3은 단계 S10050에서 임시 식별자로 식별되는 지시 메시지를 수신하면, Msg 3에 CCCH SDU 또는 C-RNTI MAC CE를 포함하였는지 여부에 따라 다른 동작을 수행한다.
만약, UE 3이 Msg 3에 CCCH SDU를 포함하여 전송한 경우, UE 3은 경쟁 해소에 실패하였음을 나타내는 지시 메시지를 수신하면, 타이머가 만료되기 전이라도 경쟁해소에 실패하였다고 인식하고, 랜덤 액세스 절차를 다시 수행하게 된다.
구체적으로, 유효한 임시 식별자를 가지고 있는 UE 3은 동일한 RA-RNTI로 임의 접속 절차를 다시 개시하지 않고, 이미 할당된 유효한 임시 식별자를 통해 랜덤 액세스 응답의 수신에 따른 동작을 수행하게 된다(S10070).
즉, 기지국으로부터 할당 받은 임시 식별자가 아직 유효한 RNTI기 때문에 임의 접속 절차가 실패하였더라도 유효한 임시 식별자를 통해서 Msg 3을 다시 전송할 수 있다.
이때, Msg 3은 CCCH SDU를 포함할 수 있다.
이때, 기지국은 UE 3으로 T-C-RNTI를 통해서 임의 접속 절차를 다시 수행할 것을 지시하는 재 전송 신호를 전송할 수 있다(S10060).
만약, UE 3이 Msg 3에 C-RNTI MAC CE를 포함하여 기지국으로 전송한 경우, UE 3은 자신이 전송한 Msg 3의 C-RNTI로 식별되지 않는 PDCCH를 수신하면 타이머가 만료되지 않더라도 경쟁해소가 실패하였다고 인식한다.
이후, UE 3은 랜덤 액세스 절차를 다시 수행하게 된다.
구체적으로, 유효한 임시 식별자를 가지고 있는 UE 3은 동일한 RA-RNTI로 임의 접속 절차를 다시 개시하지 않고, 이미 할당된 유효한 임시 식별자를 통해 랜덤 액세스 응답의 수신에 따른 동작을 수행하게 된다(S10070).
즉, 기지국으로부터 할당 받은 임시 식별자가 아직 유효한 RNTI기 때문에 임의 접속 절차가 실패하였더라도 유효한 임시 식별자를 통해서 Msg 3을 다시 전송할 수 있다.
이때, Msg 3은 C-RNTI MAC CE를 포함할 수 있다.
이때, 기지국은 UE 3으로 T-C-RNTI를 통해서 임의 접속 절차를 다시 수행할 것을 지시하는 재 전송 신호를 전송할 수 있다(S10060).
본 발명의 또 다른 실시 예로, 도 10에서 UE 1이 RRC 연결 상태이고, UE 3이 유휴 상태인 경우, 기지국은 CCCH SDU가 포함된 Msg 3을 디코딩에 성공할 수 있다.
이 경우, 기지국은 임시 식별자로 식별되는 PDCCH를 전송하고, UE 1 및 UE 3은 Msg 3에 CCCH SDU 또는 C-RNTI MAC CE를 포함하였는지 여부와 상관 없이 기지국으로부터 전송되는 PDCCH의 모니터링을 시작한다.
UE 1은 임시 식별자로 식별되는 PDCCH를 수신한 경우, Msg 3에 C-RNTI MAC CE를 포함하여 전송하였기 때문에 타이머가 만료되지 않았더라도 경쟁 해소에 실패하였다고 인식하고 랜덤 액세스 절차를 다시 수행하게 된다.
이때, UE 1은 앞에서 살펴본 바와 같이 랜덤 액세스 절차를 처음부터 다시 시작하지 않고, Msg 3부터 다시 전송할 수 있다.
UE 3은 Msg 3에 CCCH SDU를 포함하여 기지국으로 전송하였기 때문에 PDCCH의 CR Identity가 자신이 Msg 3에서 전송한 것과 일치하면, 경쟁 해소에 성공하였다고 인식하고, 일치하지 않으면 경쟁 해소에 실패하였다고 인식한다.
이 경우, UE 3은 랜덤 액세스 절차를 다시 수행하게 된다.
이때, UE 3은 앞에서 살펴본 바와 같이 랜덤 액세스 절차를 처음부터 다시 시작하지 않고, Msg 3부터 다시 전송할 수 있다.
이와 같은 방법을 이용하여 UE는 상향링크 데이터를 전송하기 위해서 임의 접속 절차를 통해 기지국에 접속하는 경우, 임의 접속 절차에 실패하였다고 하더라도 처음부터 다시 절차를 수행하는 것이 아니라, 유효한 식별자를 통해서 Msg3을 다시 전송할 수 있다.
따라서, UE의 임의 접속 절차에 의한 지연을 감소시킬 수 있다.
도 11은 고도가 높은 단말이 인접 단말에 미치는 간섭의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 고도가 높은 단말은 신호의 세기가 강하기 때문에 인접 단말 및 기지국에 미치는 간섭의 영향이 크다.
구체적으로, 공중을 비행하는 단말들(예를 들면, 드론 등)은 기존의 지상을 이동하는 단말들과 다른 전파 특성을 가질 수 있다.
공중을 비행하는 단말들이 기지국의 안테나 높이보다 낮은 고도에서 비행하는 경우, 지상의 일반적인 단말들과 동일한 전파특성을 가질 수 있다. 하지만, 공중을 비행하는 단말들이 기지국의 안테나 높이보다 높은 고도에서 비행하는 경우, 공중을 비행하는 단말들로부터의 업 링크 신호는 line-of-sight propagation 조건에 의해 다수의 셀에서 더 관측이 잘 된다.
하지만, 이러한 공중을 비행하는 단말들의 상향링크 신호는 인접 셀에서 간섭을 증가시키며, 증가된 간섭은 지상의 단말들의 통신에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
따라서, 공중을 비행하는 단말들로 인하여 지상의 단말들의 스루풋 성능이 악화되지 않도록 네트워크가 공중을 비행하는 단말들의 통신을 제한해야 될 필요성이 존재한다.
예를 들면, 고도가 높아짐에 따라 비행하는 단말이 인접 셀에 미치는 영향이 커지므로, 고도에 따라 비행하는 단말의 신호세기를 낮추기 위해서 단말의 상향링크 신호의 전송 전력을 제한할 수 있다.
전력 제어는 이웃 셀 사용자들로부터의 간섭에 대처하는 효율적인 방법 중 하나이다.
공중을 비행하는 단말로부터 인접 셀로의 간섭을 줄이기 위해 공중을 비행하는 단말에게 서빙 기지국까지의 간섭 상황에 따라 임시로 단말의 상향링크 신호의 전송 전력을 감소시키거나 0으로 설정할 수 있다.
연결 모드의 폐 루프 전력 제어에서 피드백은 전송 전력 레벨을 조정하는 데 사용될 수 있다.
기지국은 단말로부터 상향링크 신호를 수신하고, 기지국은 수신된 상향링크 신호의 전력 레벨뿐만 아니라 SINR 및 BER과 같은 다른 파라미터에 기초하여 통신 링크 성능을 향상시키기 위해서 단말이 사용할 최적의 전송 전력 레벨을 추정한다.
추정된 전력 레벨은 제어 채널을 통해 기지국에서 UE로 전달되며, UE는 기지국에 의해 제공된 피드백에 따라 전송 전력을 조절한다.
도 11을 참조하면, 실선은 각 UE와 기지국간의 통신을 나타내며, 점선은 UE가 인접 셀에 미치는 간섭을 나타낸다.
도 11에서
Figure PCTKR2018001032-appb-I000004
는 UE 1로부터 eNB 1까지의 링크 이득(link gain)을 의미하며,
Figure PCTKR2018001032-appb-I000005
는 UE 2로부터 eNB 2까지의 링크이득이다.
Figure PCTKR2018001032-appb-I000006
는 UE 1로부터 이웃 기지국인 eNB 2까지의 링크 이득을 나타내며, 이것은 UE 1에서 eNB 2로의 간섭을 나타낸다.
Figure PCTKR2018001032-appb-I000007
는 UE 2로부터 이웃 기지국인 eNB 1까지의 링크 이득을 나타내며, 이것은 이것은 UE 2에서 eNB 1로의 간섭을 나타낸다.
이때, UE 1 및 UE 2의 상향링크 SINR은 아래의 수학식 9와 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2018001032-appb-M000009
상기 수학식 9에서 Pi는 UE 1의 전송 전력이며, N은 잡음을 의미한다.
상향링크 상황에서, UE 1은 UE 2보다 낮은 LOS(line of sight) 채널 이득을 가질 가능성이 있기 때문에 UE 1이 UE 2보다 더 많은 간섭을 발생시킬 수 있다.
따라서, 수학식 9에서
Figure PCTKR2018001032-appb-I000008
및
Figure PCTKR2018001032-appb-I000009
는 UE 2의 채널 이득보다 더 높은 값을 가질 수 있다.
UE 1가 인접 셀에 미치는 간섭의 영향을 감소 시키기 위해 수신 전력 또는 전송 전력을 제한하는 경우, UE 2의 SINR은 UE 1의 상향링크 신호로 인하여 저하되지 않을 것이다.
따라서, eNB 1은 UE 1이 인접 셀에 심각한 간섭을 한다고 인식하는 경우, UE 1의 전력을 일시적으로 감소 시키거나 제거함으로써, UE 2의 SINR은 증가시키고 UE 1의 SINR은 보장할 수 있다.
eNB는 Drone UE가 LTE UE에 심각한 간섭을한다고 가정하면 Drone UE의 전력을 일시적으로 감소 시키거나 제거 할 수 있으며 LTE UE의 SINR은 증가시키고 Drone UE의 SINR은 보장 할 수 있다.
도 12는 고도에 따라 단말의 전송 전력을 제어하기 위한 방법의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 고도가 높아짐에 따라 공중을 비행하는 UE의 전송 전력을 감소 시킴으로써, 공중을 비행하는 UE가 인접 셀에 미치는 간섭을 감소시킬 수 있다.
구체적으로, 공중을 비행하는 UE 1은 고도가 높아짐에 따라 UE 1에서 eNB 1로 전송하는 상향링크 신호는 Line of Sight일 확률이 높아지기 때문에 인접 셀에 대한 간섭이 증가하게 된다.
따라서, UE 1의 고도가 높아질수록 UE 1의 최대 전송 파워를 일정하게 감소시킴으로써 UE 1이 인접 셀에 미치는 간섭을 줄일 수 있다.
즉, UE 1의 전송 파워를 도 12에 도시된 그래프와 같이 특정 수학식에 따라 고도에 따라 선형적으로 감소시킬 수 있다.
예를 들어, UE 1의 전송 파워는 아래 수학식 10 또는 수학식 11과 같이 고도에 따라 감소될 수 있다.
Figure PCTKR2018001032-appb-M000010
Figure PCTKR2018001032-appb-M000011
수학식 10에서 기울기는 a(제 1 파라미터) 값에 따라 달라질 수 있으며, a 및 b(제 2 파라미터)는 기지국이 UE 1에게 구성할 수 있다.
수학식 11에 따른 전송 파워의 제한은 특정 고도 이상에서 Line of Sight가 발생하는 경우에 UE 1의 전송 파워를 제한하기 위해서 사용될 수 있다.
수학식 10 및 11에서 UE 1의 전송 파워를 제한하기 위한 파라미터인 a, b, k, B, 초기 최대 파워, 및 특정 고도 등은 기 설정되어 UE 1과 eNB 1가 사전에 알고 있을 수 있다.
또는, a, b, k, B, 초기 최대 파워, 및 특정 고도는 제어 정보를 통해서 기지국이 단말에게 전송할 수 있다.
예를 들면, RRC 시그널링 또는 상위 계층 시그널링을 통해서 기지국이 단말에게 구성하거나, DCI 또는 SIB 등을 통해 기지국이 단말에게 공통 제어 시그널링(Common Control Signaling)으로 브로드 캐스팅할 수 있다.
이때, 고도에 따라 UE 1의 전송 파워를 제어하기 위한 수학식은 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예로 단말의 전송 파워는 단말과 기지국에 설정된 테이블 값에 의해서 제어될 수 있다.
구체적으로, UE 1의 고도에 따른 전송 파워의 값은 미리 정해진 테이블에 따라 결정될 수 있으며, 고도에 따른 전송 전력을 나타내는 전송 전력 테이블은 UE 1과 eNB 1에 기 설정되어 있을 수 있다.
예를 들면, UE 1의 고도에 따른 전송 전력은 아래의 표 7에 의해서 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2018001032-appb-T000007
상기 표 7에 따라 UE 1는 타입에 따라 고도에 대한 최대 전송 파워가 결정되게 된다.
이때, 전송 전력 테이블은 기 설정되어 UE 1과 eNB 1간에 약속되거나, 기지국이 RRC 시그널링 또는 상위 계층 시그널링을 통해서 단말에게 구성할 수 있다.
또는, 기지국은 DCI 또는 SIB 등을 통해 전송 전력 테이블을 공통 제어 시그널링으로 브로드 캐스팅할 수 있다.
본 실시 예에서 표 7은 전송 전력 테이블의 일 예이며, 전송 전력 테이블은 복수 개 존재하여 시스템의 환경(예를 들면, 트래픽의 변화, 간섭의 총 량 변화 등)에 따라 각각 다른 전송 전력 테이블이 적용될 수 있다.
이때, 기지국은 유동적으로 전송 전력 테이블의 변경을 지시하는 configure signal을 단말에게 전송하여 전송 전력 테이블을 변경할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예로 eNB 1은 RRC 시그널링, 상위 계층 시그널링 또는 공통 제어 시그널링 등을 통해 고도에 따른 UE 1의 최대 전송 전력을 직접 시그널링 해줄 수 있다.
이 경우, UE 1은 eNB 1으로부터 시그널링된 최대 전송 전력을 이용하여 상향링크 신호를 전송하게 된다.
이와 같은 방법을 통해서 고도에 따라 인접 셀에 간섭을 발생시키는 단말의 전송 전력을 제어함으로써, 간섭의 발생을 감소시킬 수 있다.
도 13은 고도에 따라 단말의 전송 전력을 제어하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 고도에 따라 단말의 신호 세기가 커져서 인접 셀에 간섭을 발생시키는 경우, 기지국은 단말의 전송 전력을 제어하여 간섭의 발생을 감소시킬 수 있다.
구체적으로, UE 1의 고도에 따른 인접 셀로의 간섭을 줄이기 위해서 아래의 수학식 12와 같은 파워 최소화 문제를 고려할 수 있다.
Figure PCTKR2018001032-appb-M000012
수학식 12의 파워 최소화의 최적의 솔루션은 도 13의 그래프와 같이 도시될 수 있다.
구체적으로, UE 1의 수신 신호의 파워인
Figure PCTKR2018001032-appb-I000010
가 특정 임계 값 T보다 큰 경우, UE 1의 전송 전력을 제한할 수 있다.
이때, 특정 임계 값 T는 수신된 파워의 크기, LoS 확률, 또는 UE 1의 고도와 같이 간섭을 발생시키는 요소들 중 적어도 하나에 의해서 결정될 수 있다.
도 13의 그래프에서 영역 A 및 B에서 모두 UE 1은 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 하지만, B에서는 UE 1의
Figure PCTKR2018001032-appb-I000011
가 T 보다 큰 경우, UE 1의 전송 파워를 제한하거나 ‘0’(또는 OFF)으로 설정할 수 있다.
예를 들면, 도 13에서 그래프의 A 및 B는 UE 1 및 UE 2의 최대 전력 조건을 만족하기 때문에 UE 1 및 UE 2는 상향링크 신호를 전송할 수 있다.
하지만, 고도에 따라 전송 전력이 제한되는 경우, A에서는 고도에 따른 전송 전력 조건을 만족하기 때문에 UE 1 및 UE 2 모두 상향링크 신호를 전송할 수 있지만, B에서 UE 1은 고도에 따른 전송 전력 조건을 만족하지 못하기 때문에 전송 전력이 제한되어 상향링크 신호를 전송하지 못할 수 있다.
이때, UE 1의 전송 파워를 제한하는 방식에서 UE 1의
Figure PCTKR2018001032-appb-I000012
가 T 보다 큰 경우, n시간 이후의 다음 n+1에서의 전송 파워 Pi(n+1)은 아래 수학식 13에 의해서 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2018001032-appb-M000013
또는, UE 1의 전송 파워를 ‘0’(또는 OFF)으로 설정하는 방식에서 eNB 1이 UE 1의 수신 산호를 측정한 이후의 iteration의 파워가 T보다 큰 경우, 아래 수학식 14에 의해서 전송 파워를 ‘0’(또는, OFF)로 설정할 수 있다.
Figure PCTKR2018001032-appb-M000014
이와 같은 방법을 이용하여 단말의 고도에 따른 전송 전력을 제어하는 경우, 단말이 상향링크 신호를 전송할 때 인접 셀에 발생하는 간섭을 완화시킬 수 있는 효과가 있다.
도 14는 고도에 따라 단말의 전송 전력을 제어하기 위한 방법의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 14를 참조하면, 단말이 고도에 따라 인접 셀에 간섭을 발생시키는 경우, 기지국은 도 12 또는 도 13에서 설명한 방법을 통해서 단말의 전송 전력을 제어할 수 있다.
구체적으로 eNB 1은 UE 1으로부터 상향링크 신호를 수신한 뒤(S14010), 수신된 상향링크 신호가 특정 조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S14020).
예를 들면, p(n+1)에서 UE 1의 전송 파워가 아래 수학식 15를 만족하지 않는 경우, 수신된 상향링크 신호의 SINR인
Figure PCTKR2018001032-appb-I000013
을 계산하여, 목표하는 SINR 값인
Figure PCTKR2018001032-appb-I000014
과의 비율 값을 계산한다(S14030).
Figure PCTKR2018001032-appb-M000015
eNB 1은 비율 값이 1보다 큰지 여부를 판단하여(S14040), 비율 값이 1보다 큰 경우 아래 수학식 16만큼 UE 1의 전송 파워를 증가시키는 커맨드를 UE 1에게 전송한다(S14050).
Figure PCTKR2018001032-appb-M000016
하지만, 비율 값이 1보다 작은 경우, eNB 1은 UE 1에게 수학식 14만큼 전송 파워를 감소시키는 커맨드를 전송한다(S14060).
만약, 단계 S14020에서 UE 1의 전송 파워가 수학식 13을 만족하는 경우, eNB 1은 UE 1의 전송 파워 또는 특정 고도에서의 전송 파워가 임계 값보다 큰지 여부를 판단한다(S14070).
만약, 전송 파워가 임계 값보다 작은 경우, eNB는 단계 S14030 이후의 절차를 수행하게 된다.
하지만, 전송 파워가 임계 값보다 큰 경우, eNB는 도 12 내지 도 13에서 설명한 방법을 통해서 UE 1의 전송 파워를 제어한다(S14080).
이때, 도 13에서 살펴본 UE 1의 전송 파워를 제한하는 방식을 이용하여 전송 파워를 제어하는 경우, eNB 1은 UE 1에게 n+1에서 임계 값을 만족하는 특정한 전송 전력 값의 전송을 지시하는 지시자 또는 커맨드를 UE 1에게 전송할 수 있다.
아래 수학식 17은 특정한 전송 전력 값의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2018001032-appb-M000017
이 경우, UE 1은 eNB 1으로 특정한 전송 전력 값인
Figure PCTKR2018001032-appb-I000015
값을 전송한다.
또는, 도 13에서 살펴본 UE 1의 전송 파워를 ‘0’(또는 OFF)으로 설정하는 방식을 이용하여 전송 파워를 제어하는 경우, eNB 1은 UE 1에게 특정 전송 전력 값의 전송을 지시하는 대신 전송 전력을 ‘0’(또는 OFF)로 설정하거나 상향링크 신호의 전송 중단을 지시하는 지시자 또는 커맨드를 전송한다.
이 경우, UE 1은 다음 iteration(n+2)까지 전송 파워를 ‘0’으로 설정하거나, 상향링크 전송을 중단할 수 있다.
도 15는 고도에 따라 전송 전력을 제어하여 상향링크 데이터를 전송하기 위한 단말의 동작의 일 예를 나타내는 순서도이다.
구체적으로, 고도에 따라 전송 전력을 제어하여 상향링크 데이터를 전송하기 위해서 단말은 기지국과 임의 접속 절차를 수행한다(S15010). 이때, 임의 접속 절차는 도 8의 (a)에서 설명한 경쟁 기반 임의 접속 절차 또는 (b)에서 설명한 비 경쟁 기반 임의 접속 절차일 수 있다.
이때, 단말은 도 8의 (a)에서 설명한 경쟁 기반 임의 접속 절차를 수행하여 기지국에 접속하는 경우, 경쟁해소에 실패하여 임의 접속 절차를 재 수행할 수 있다.
이 경우, 단말은 8의 (a)에서 설명한 방법을 통해서 다시 처음부터 임의 접속 절차를 수행하거나, 도 10에서 설명한 방법을 통해서 임의 접속 절차를 재 수행할 수 있다.
이후, 단말은 도 12 내지 도 14에서 설명한 방법을 통해 기지국으로부터 전송 전력이 제어될 수 있으며, 기지국으로부터의 제어에 기초하여 상향링크 데이터의 전송 전력을 설정할 수 있다(S15020).
이때, 상향링크 데이터의 전송 전력은 도 12 내지 도 14에서 살펴본 바와 같이 단말의 고도에 따라 설정될 수 있다.
단말은 설정된 전송 전력에 기초하여 제 1 상향링크 데이터를 기지국으로 전송할 수 있다(S15030).
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 장치의 내부 블록도의 일 예를 나타낸 도이다.
여기서, 상기 무선 장치는 eNB 및 UE일 수 있으며, eNB는 매크로 기지국 및 스몰 기지국을 모두 포함한다.
상기 도 16에 도시된 바와 같이, eNB(1610) 및 UE(1620)는 통신부(송수신부, RF 유닛, 1613, 1623), 프로세서(1611, 1621) 및 메모리(1612, 1622)를 포함한다.
이외에도 상기 eNB 및 UE는 입력부 및 출력부를 더 포함할 수 있다.
상기 통신부(1613, 1623), 프로세서(1611, 1621), 입력부, 출력부 및 메모리(1612, 1622)는 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위해 기능적으로 연결되어 있다.
통신부(송수신부 또는 RF유닛, 1613,1623)는 PHY 프로토콜(Physical Layer Protocol)로부터 만들어진 정보를 수신하면, 수신한 정보를 RF 스펙트럼(Radio-Frequency Spectrum)으로 옮기고, 필터링(Filtering), 증폭(Amplification) 등을 수행하여 안테나로 송신한다. 또한, 통신부는 안테나에서 수신되는 RF 신호(Radio Frequency Signal)을 PHY 프로토콜에서 처리 가능한 대역으로 옮기고, 필터링을 수행하는 기능을 한다.
그리고, 통신부는 이러한 송신과 수신 기능을 전환하기 위한 스위치(Switch) 기능도 포함할 수 있다.
프로세서(1611,1621)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서에 의해 구현될 수 있다.
상기 프로세서는 제어부, controller, 제어 유닛, 컴퓨터 등으로 표현될 수도 있다.
메모리(1612,1622)는 프로세서와 연결되어, 상향링크 자원 할당 방법을 수행하기 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다.
프로세서(1611,1621)는 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. 통신부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시 예가 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.
출력부(디스플레이부 또는 표시부)는 프로세서에 의해 제어되며, 키 입력부에서 발생되는 키 입력 신호 및 프로세서로부터의 각종 정보 신호와 함께, 상기 프로세서에서 출력되는 정보들을 출력한다.
나아가, 설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시 예들을 병합하여 새로운 실시 예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 그리고, 당업자의 필요에 따라, 이전에 설명된 실시 예들을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 설계하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.
본 명세서에 따른 단말의 전송 파워를 제어하여 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 명세서의 단말의 전송 파워를 제어하여 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치는 네트워크 디바이스에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 명세서의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
그리고, 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양 발명의 설명은 보충적으로 적용될 수가 있다.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 RRC 연결 방법은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (18)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하기 위한 방법에 있어서,
    상기 기지국과 임의 접속 절차를 수행하는 단계;
    제 1 상향링크 데이터를 전송하기 위한 전송 전력을 설정하는 단계; 및
    상기 기지국으로 상기 설정된 전송 전력에 따라 상기 제 1 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 전송 전력은 상기 단말의 고도에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 고도에 따라 상기 전송 전력을 설정하기 위한 제 1 파라미터 및 제 2 파라미터를 포함하는 제어 정보를 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 전송 전력은 상기 제 1 파라미터 및 상기 제 2 파라미터에 따라 설정되며,
    상기 제 1 파라미터는 상기 고도를 나타내고,
    상기 제 2 파라미터는 상기 고도에 따라 상기 전송 전력을 감소시키기 위한 임의의 정수 값인 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전송 전력은 상기 단말의 고도에 따라 아래의 수학식에 의해 감소되며, 아래의 수학식에서 a는 상기 제 1 파라미터, b는 상기 제 2 파라미터인 방법.
    전송 전력 = 초기 전송 전력-a^b
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 전력은 고도에 따라 상기 단말 및 상기 기지국에 기 설정된 값에 기초하여 설정되는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 전송 전력을 나타내는 전송 전력 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 설정하는 단계는,
    상기 제 1 신호의 수신 신호 전력이 임계 값보다 큰 경우, 상기 기지국으로부터 상기 임계 값보다 작은 전송 전력 값의 전송을 지시하는 커맨드를 수신하는 단계; 및
    상기 기지국으로 상기 전송 전력 값을 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 설정하는 단계는,
    상기 기지국으로부터 상기 제 1 신호의 수신 신호 전력이 임계 값보다 큰 경우, 특정 구간에서 상기 단말의 전송 전력을 ‘0’으로 설정하거나 상기 상향링크 데이터의 전송 중단을 지시하는 지시 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 임의 접속 절차를 수행하는 단계는,
    상기 기지국으로 접속을 위한 랜덤 접속 프리엠블을 전송하는 단계;
    상기 기지국으로부터 랜덤 접속 응답 메시지를 수신하는 단계,
    상기 랜덤 접속 응답 메시지는 동기화를 위한 타이밍 옵셋 정보를 나타내는 TA(Timing Alignment), 상향링크에 사용되는 무선자원 할당 정보, 또는 단말 식별을 위한 임시 식별자 중 적어도 하나를 포함하고;
    상기 무선자원 할당 정보에 따라 제 2 상향링크 데이터를 전송하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 제 2 상향링크 데이터의 디코딩 실패를 나타내는 지시 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 기지국으로 상기 제 2 상향링크 데이터를 재 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 지시 메시지는 상기 임시 식별자에 의해서 식별되고, MAC 서브헤더에 의해서 전송되는 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하기 위한 단말에 있어서,
    외부와 무선 신호를 송신 및 수신하는 무선 유닛(Radio Frequency Unit); 및
    상기 통신부와 기능적으로 결합되어 있는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
    상기 기지국과 임의 접속 절차를 수행하고,
    제 1 상향링크 데이터를 전송하기 위한 전송 전력을 설정하며,
    상기 기지국으로 상기 설정된 전송 전력에 따라 상기 제 1 상향링크 데이터를 전송하되,
    상기 전송 전력은 상기 단말의 고도에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 기지국으로부터 상기 고도에 따라 상기 전송 전력을 설정하기 위한 제 1 파라미터 및 제 2 파라미터를 포함하는 제어 정보를 수신하되,
    상기 전송 전력은 상기 제 1 파라미터 및 상기 제 2 파라미터에 따라 설정되며,
    상기 제 1 파라미터는 상기 고도를 나타내고,
    상기 제 2 파라미터는 상기 고도에 따라 상기 전송 전력을 감소시키기 위한 임의의 정수 값인 단말.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 전송 전력은 상기 단말의 고도에 따라 아래의 수학식에 의해 감소되며, 아래의 수학식에서 a는 상기 제 1 파라미터, b는 상기 제 2 파라미터인 단말.
    전송 전력 = 초기 전송 전력-a^b
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 전송 전력은 고도에 따라 상기 단말 및 상기 기지국에 기 설정된 값에 기초하여 설정되는 단말.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 기지국으로부터 상기 전송 전력을 나타내는 전송 전력 정보를 수신하는 단말.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제 1 신호의 수신 신호 전력이 임계 값보다 큰 경우, 상기 기지국으로부터 상기 임계 값보다 작은 전송 전력 값의 전송을 지시하는 커맨드를 수신하며,
    상기 기지국으로 상기 전송 전력 값을 전송하는 단말.
  16. 제 10 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 기지국으로부터 상기 제 1 신호의 수신 신호 전력이 임계 값보다 큰 경우, 특정 구간에서 상기 단말의 전송 전력을 ‘0’으로 설정하거나, 상기 상향링크 데이터의 전송 중단을 지시하는 지시 메시지를 수신하는 단말.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 기지국으로 접속을 위한 랜덤 접속 프리엠블을 전송하고,
    상기 기지국으로부터 랜덤 접속 응답 메시지를 수신하되,
    상기 랜덤 접속 응답 메시지는 동기화를 위한 타이밍 옵셋 정보를 나타내는 TA(Timing Alignment), 상향링크에 사용되는 무선자원 할당 정보, 또는 단말 식별을 위한 임시 식별자 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 무선자원 할당 정보에 따라 제 2 상향링크 데이터를 전송하며,
    상기 기지국으로부터 상기 제 2 상향링크 데이터의 디코딩 실패를 나타내는 지시 메시지를 수신하고,
    상기 기지국으로 상기 제 2 상향링크 데이터를 재전송하는 단말.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 지시 메시지는 상기 임시 식별자에 의해서 식별되고, MAC 서브헤더에 의해서 전송되는 단말.
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