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WO2011118944A2 - 상향링크 전력 제어 정보를 전송/수신하는 장치 및 그 방법 - Google Patents

상향링크 전력 제어 정보를 전송/수신하는 장치 및 그 방법 Download PDF

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Publication number
WO2011118944A2
WO2011118944A2 PCT/KR2011/001923 KR2011001923W WO2011118944A2 WO 2011118944 A2 WO2011118944 A2 WO 2011118944A2 KR 2011001923 W KR2011001923 W KR 2011001923W WO 2011118944 A2 WO2011118944 A2 WO 2011118944A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
uplink
information
terminal
control channel
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2011/001923
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English (en)
French (fr)
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WO2011118944A3 (ko
Inventor
김동철
조한규
이욱봉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Priority to US13/634,766 priority Critical patent/US8929291B2/en
Publication of WO2011118944A2 publication Critical patent/WO2011118944A2/ko
Publication of WO2011118944A3 publication Critical patent/WO2011118944A3/ko
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. Transmission Power Control [TPC] or power classes
    • H04W52/04—Transmission power control [TPC]
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/24—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters
    • H04W52/243—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters taking into account interferences
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
    • H04J11/0023—Interference mitigation or co-ordination
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00—Code division multiplex systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. Transmission Power Control [TPC] or power classes
    • H04W52/04—Transmission power control [TPC]
    • H04W52/06—TPC algorithms
    • H04W52/14—Separate analysis of uplink or downlink
    • H04W52/146—Uplink power control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. Transmission Power Control [TPC] or power classes
    • H04W52/04—Transmission power control [TPC]
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/24—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters
    • H04W52/247—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters where the output power of a terminal is based on a path parameter sent by another terminal

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to an apparatus and method for transmitting / receiving uplink power control information.
  • the broadband wireless communication system is based on Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), and transmits a physical channel signal using a plurality of subcarriers. High speed data transmission is possible.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • Synchronization between the transmitter and the receiver is required for the reception and demodulation of data in a wireless communication system.
  • synchronization and synchronization between the base station and the terminal must be synchronized for successful transmission and reception of data.
  • this is not a problem because the base station transmits a batch to a plurality of terminals at a single reference timing.
  • propagation delays may appear differently because each terminal transmits different signals.
  • the plurality of terminals synchronize downlink synchronization with data frames transmitted from the base station.
  • the base station may insert a preamble for synchronization into a part of a frame to be transmitted.
  • the terminals synchronize synchronization with the downlink channel through the preamble.
  • the base station may use a separate synchronization channel.
  • each terminal In uplink, each terminal must transmit data to the base station through a time and / or frequency domain allocated to the terminal to avoid interference between the terminals and the base station can receive data. Therefore, for uplink synchronization, it is necessary to adjust synchronization through signaling between the base station and the terminal in consideration of the channel environment of each terminal.
  • the initial ranging process is a process for obtaining a precise timing offset between the terminal and the base station and initially adjusting the transmission power.
  • the terminal acquires downlink synchronization from the received downlink preamble signal.
  • the terminal performs initial ranging to adjust uplink timing offset and transmit power.
  • periodic ranging is a process of periodically tracking uplink timing offset and received signal strength after initial ranging.
  • bandwidth request ranging in which a terminal requests bandwidth from a base station and a handover ranging process performed by the terminal for synchronization with another base station during handover. .
  • Handover ranging is a process required for a mobile terminal to perform handover to a target base station.
  • Handover ranging is the same as initial ranging except that the terminal and the target base station may acquire an initial ranging transmission opportunity of a contention-free method to perform a management message transmission / reception procedure for network entry / reentry.
  • the terminal may inform the target base station that it is currently performing handover by including the serving base station ID and ranging purpose indicator information in the ranging request message. In this case, if the target base station has not previously received the information of the terminal through the backbone, the target base station may request information of the terminal from the base station through the backbone.
  • resource allocation is performed in units of subchannels composed of subcarriers. That is, a plurality of users divide and share the entire subcarriers, thereby securing a multi-user diversity gain in the frequency domain.
  • OFDMA-based broadband mobile Internet access systems such as WiBro
  • AMC adaptive modulation and coding
  • FFR partial frequency reuse
  • FFR is a technique for improving communication performance of cell edge users in a multi-cell based environment.
  • a cell or sector includes a plurality of frequency partitions in the entire bandwidth, and each frequency partition may be allocated to the terminals under specific conditions, respectively.
  • the signal-to-interference ratio is continuously changed in the same band due to fading and mobility of the terminal, so that the signal-to-interference ratio is dynamically reflected to determine which frequency partition to use among the bands allocated to each cell. You may.
  • An object of the present invention is to provide a method for a base station to transmit uplink power control information.
  • Another object of the present invention is to provide a method for a user equipment to receive uplink power control information.
  • Another object of the present invention is to provide a base station apparatus for transmitting uplink power control information.
  • Another object of the present invention is to provide a terminal device for receiving uplink power control information.
  • a method for transmitting uplink power control information by a base station includes information on an interference and noise level of a frequency partition to which an uplink data channel and an uplink control channel are allocated. And transmitting the first message including the first information to the terminal, wherein the uplink data channel and the uplink control channel may be allocated to different frequency partitions.
  • the first information may include interference and noise levels for the uplink control channel and difference value information between interference and noise levels between the uplink control channel and the uplink data channel.
  • the first message may further include information about an interference and noise level for a sounding channel of the terminal.
  • the method may further include transmitting information about a frequency partition to which the uplink data channel and the uplink control channel are allocated to the terminal.
  • the first message is a CDMA Allocation A-MAP IE type.
  • a method for receiving uplink power control information by a terminal includes information on an interference and noise level of a frequency partition to which an uplink data channel and an uplink control channel are allocated.
  • the first information may include interference and noise levels for the uplink control channel and difference value information between interference and noise levels between the uplink control channel and the uplink data channel.
  • the base station apparatus for transmitting uplink power control information is information on an interference and noise level of a frequency partition to which an uplink data channel and an uplink control channel are allocated. And a transmission antenna for transmitting a first message including first information to the terminal, wherein the uplink data channel and the uplink control channel are allocated to different frequency partitions.
  • the transmitting antenna may further transmit information about a frequency partition to which the uplink data channel and the uplink control channel are allocated to the terminal.
  • the terminal device receiving the uplink power control information is information on an interference and noise level of a frequency partition to which an uplink data channel and an uplink control channel are allocated.
  • a processor configured to determine an uplink transmission power for the uplink data channel transmission or an uplink transmission power for the uplink control channel transmission based on the first information, wherein the uplink data channel and The uplink control channel is assigned to different frequency partitions.
  • the base station when the uplink control channel and the uplink data channel are transmitted in different frequency partitions, the base station defines two iotFP values in the CDMA Allocation A-MAP IE message and transmits them to the terminal.
  • constraints of uplink transmission conditions of the UE can be reduced and communication performance can be improved.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a base station 105 and a terminal 110 in a wireless communication system 100, and
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a process in which a terminal performs initial ranging or handover ranging.
  • a terminal collectively refers to a mobile or fixed user terminal device such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), an advanced mobile station (AMS), and the like.
  • the base station collectively refers to any node of the network side that communicates with the terminal such as a Node B, an eNode B, a Base Station, and an Access Point (AP).
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • AMS advanced mobile station
  • AP Access Point
  • a user equipment may receive information from a base station through downlink, and the terminal may also transmit information through uplink.
  • the information transmitted or received by the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist according to the type and purpose of the information transmitted or received by the terminal.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a base station 105 and a terminal 110 in a wireless communication system 100.
  • the wireless communication system 100 may include one or more base stations and / or one or more terminals. .
  • the base station 105 includes a transmit (Tx) data processor 115, a symbol modulator 120, a transmitter 125, a transmit / receive antenna 130, a processor 180, a memory 185, and a receiver ( 190, a symbol demodulator 195, and a receive data processor 197.
  • the terminal 110 transmits (Tx) the data processor 165, the symbol modulator 175, the transmitter 175, the transmit / receive antenna 135, the processor 155, the memory 160, the receiver 140, and the symbol. It may include a demodulator 155 and a receive data processor 150.
  • the base station 105 and the terminal 110 are provided with a plurality of transmit and receive antennas. Accordingly, the base station 105 and the terminal 110 according to the present invention support a multiple input multiple output (MIMO) system. In addition, the base station 105 according to the present invention may support both a single user-MIMO (SU-MIMO) and a multi-user-MIMO (MU-MIMO) scheme.
  • MIMO multiple input multiple output
  • SU-MIMO single user-MIMO
  • MU-MIMO multi-user-MIMO
  • the transmit data processor 115 receives the traffic data, formats the received traffic data, codes it, interleaves and modulates (or symbol maps) the coded traffic data, and modulates the symbols ("data"). Symbols ").
  • the symbol modulator 120 receives and processes these data symbols and pilot symbols to provide a stream of symbols.
  • the symbol modulator 120 multiplexes the data and pilot symbols and sends it to the transmitter 125.
  • each transmission symbol may be a data symbol, a pilot symbol, or a signal value of zero.
  • pilot symbols may be sent continuously.
  • the pilot symbols may be frequency division multiplexed (FDM), orthogonal frequency division multiplexed (OFDM), time division multiplexed (TDM), or code division multiplexed (CDM) symbols.
  • Transmitter 125 receives the stream of symbols and converts it into one or more analog signals, and further adjusts (eg, amplifies, filters, and frequency upconverts) the analog signals to provide a wireless channel. Generates a downlink signal suitable for transmission via the transmission antenna 130, the transmission antenna 130 transmits the generated downlink signal to the terminal.
  • the receiving antenna 135 receives the downlink signal from the base station and provides the received signal to the receiver 140.
  • Receiver 140 adjusts the received signal (eg, filtering, amplifying, and frequency downconverting), and digitizes the adjusted signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 145 demodulates the received pilot symbols and provides them to the processor 155 for channel estimation.
  • the symbol demodulator 145 also receives a frequency response estimate for the downlink from the processor 155 and performs data demodulation on the received data symbols to obtain a data symbol estimate (which is an estimate of the transmitted data symbols). Obtain and provide data symbol estimates to a receive (Rx) data processor 150. Receive data processor 150 demodulates (ie, symbol de-maps), deinterleaves, and decodes the data symbol estimates to recover the transmitted traffic data.
  • the processing by symbol demodulator 145 and receiving data processor 150 is complementary to the processing by symbol modulator 120 and transmitting data processor 115 at base station 105, respectively.
  • the terminal 110 is on the uplink, and the transmit data processor 165 processes the traffic data to provide data symbols.
  • the symbol modulator 170 may receive and multiplex data symbols, perform modulation, and provide a stream of symbols to the transmitter 175.
  • the transmitter 175 receives and processes a stream of symbols to generate an uplink signal.
  • the transmit antenna 135 transmits the generated uplink signal to the base station 105.
  • an uplink signal is received from the terminal 110 through the reception antenna 130, and the receiver 190 processes the received uplink signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 195 then processes these samples to provide received pilot symbols and data symbol estimates for the uplink.
  • the received data processor 197 processes the data symbol estimates to recover the traffic data transmitted from the terminal 110.
  • Processors 155 and 180 of the terminal 110 and the base station 105 respectively instruct (eg, control, coordinate, manage, etc.) operations at the terminal 110 and the base station 105, respectively.
  • Respective processors 155 and 180 may be connected to memory units 160 and 185 that store program codes and data.
  • the memory 160, 185 is coupled to the processor 180 to store the operating system, applications, and general files.
  • the processors 155 and 180 may also be referred to as controllers, microcontrollers, microprocessors, microcomputers, or the like.
  • the processors 155 and 180 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • the firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and to perform the present invention.
  • the firmware or software configured to be may be provided in the processors 155 and 180 or stored in the memory 160 and 185 to be driven by the processors 155 and 180.
  • the layers of the air interface protocol between the terminal and the base station between the wireless communication system (network) are based on the lower three layers of the open system interconnection (OSI) model, which is well known in the communication system. ), And the third layer L3.
  • the physical layer belongs to the first layer and provides an information transmission service through a physical channel.
  • a Radio Resource Control (RRC) layer belongs to the third layer and provides control radio resources between the UE and the network.
  • the terminal and the base station may exchange RRC messages through the wireless communication network and the RRC layer.
  • Equation 1 a method for a UE to determine uplink transmission power using the following Equation 1 in an IEEE 802.16m system, which is an example of a mobile communication system, will be briefly described.
  • the UE needs to determine an uplink transmission power value when transmitting an uplink signal.
  • P represents a transmission power level (in dBm units) for each subcarrier and stream for the current transmission
  • L represents a current average downlink propagation loss estimated by the terminal.
  • L includes the transmit antenna gain and path loss of the terminal.
  • SINR Target is a target uplink Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR) value received from the base station by the UE.
  • SINR is an average noise and interference level (in dBm) per subcarrier estimated by the base station, and is a value received by the terminal from the base station.
  • Offset is a correction term for power offset for each terminal. The offset values are transmitted on the power control message from the base station, to present these two types of offset value one has an offset value of Offsetcontrol Offsetdata, control information, the offset value used for transmission is used for data transmission.
  • Equation 1 in the case of a control channel for transmitting control information, the terminal previously defines a target signal to noise and interference ratio (SINR) value corresponding to the control channel. Applicable immediately using Table 1.
  • SINR target signal to noise and interference ratio
  • SINR MIN (dB) is a minimum SINR value required by the base station and is a value set in a unicast power control message.
  • SINR MIN is represented by 4 bits, the value of which is one of ⁇ - ⁇ , -3, -2.5, -1, 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5 ⁇ Can be the value of.
  • SIR DL means a ratio of downlink signal to interference power measured by the terminal.
  • ⁇ IoT is fairness and IoT control factor and the base station broadcasts to the terminal.
  • Alpha ( ⁇ ) is a coefficient according to the number of receiving antennas at the base station and signaled in 3 bits as MAC power control mode signaling, where the value is, for example, ⁇ 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1 / 16, 0 ⁇ .
  • Beta ( ⁇ ) may be set to 0 or 1 with 1 bit of MAC power control mode signaling.
  • TNS is the total number of streams in the Logical Resource Unit (LRU) indicated by UL-A-MAP IE.
  • LRU Logical Resource Unit
  • Mt the number of streams per user.
  • TNS the total number of streams.
  • control channel transmission this value may be set to one.
  • the processor 155 of the terminal may determine the uplink transmission power using L, NI, offset, SINR Target values.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a process in which a terminal performs initial ranging or handover ranging.
  • the terminal transmits initial ranging or handover ranging to the base station (S210) (hereinafter, it is assumed that the terminal transmits initial ranging).
  • Initial ranging is a process for the UE to obtain an accurate timing offset with the base station and to initially adjust the transmission power.
  • the terminal acquires downlink synchronization from the received downlink preamble signal.
  • the terminal performs initial ranging to adjust uplink timing offset and transmit power.
  • the terminal selects the ranging preamble code from the initial ranging domain, and transmits the selected ranging preamble code to the base station through the selected ranging channel (S210).
  • the UE may use a value calculated by Equation 3 or Equation 4 as a transmission power value for initial ranging transmission.
  • the terminal transmits initial ranging or handover ranging to the base station with a transmission power value calculated using Equation 3 or Equation 4 below
  • the base station transmits a power spectral density (PSD) level of the corresponding UE. It can be seen.
  • PSD power spectral density
  • Equation 3 is a formula for calculating a transmission power of an uplink signal used when the terminal performs initial ranging.
  • EIRxP IR, min means the minimum target received power
  • BS_EIRP represents the transmission power of the base station.
  • BS_EIRP transmits the BS to the UE through S-SFH SP2 and SP1.
  • RSS Receiveived Signal Strength
  • the terminal When the terminal performs the initial ranging, it is calculated by subtracting the received signal strength value (RSS) measured by the terminal from the sum of the minimum target received power value (EIRxP IR, min ) and the transmit power value (BS_EIRP) of the base station.
  • RSS received signal strength value
  • EIRxP IR, min the minimum target received power value
  • BS_EIRP transmit power value
  • Equation 4 may be used when initial ranging is performed.
  • G Rx_MS refers to the reception gain of the terminal antenna
  • G Tx_MS refers to the transmission gain of the terminal antenna.
  • the terminal may further use a value calculated by further adding a value obtained by subtracting the transmission gain from the reception gain of the terminal antenna in addition to the item represented by Equation 3 and used as the transmission power value.
  • Equation 3 and Equation 4 are described as transmission power values used by the terminal in initial ranging transmission, but this may be used even when the terminal transmits handover ranging.
  • the base station may transmit an acknowledgment response message for the initial ranging or handover ranging transmission of the terminal to the terminal (S220).
  • this response message may be defined as an AAI-RNG-ACK message.
  • the AAI-RNG-ACK message is a message that provides a response that all ranging preamble codes have been successfully received and detected at every ranging opportunity.
  • the base station may transmit three possible ranging states for initial ranging or handover ranging in the AAI-RNG-ACK message to the terminal.
  • three possible ranging states included in the AAI-RNG-ACK message include a "continue" state, a "success" state, and an "abort" state.
  • the AAI-RNG-ACK message may contain the necessary adjustments information.
  • the AAI-RNG-ACK message may include adjustment information such as time, power, and frequency.
  • the currently defined power adjustment level (eg, 3 bits) included in the AAI-RNG-ACK message indicates the power at the time of performing the next initial ranging or handover ranging. It serves as a correction. This is valid until it is in the "success" state, but the power adjustment level parameter can be used to correct the power value even in the AAI-RNG-ACK conveying the last "success” state message.
  • the terminal may further perform correction for initial ranging or handover ranging even if necessary.
  • the base station allocates information required for transmitting an AAI-RNG-REQ message to the UE by CDMA Allocation A-MAP IE. Can be transmitted through S230. That is, the base station provides uplink resource allocation information for transmitting a ranging request to the terminal through the CDMA Allocation A-MAP IE message shown in Table 2 below. Table 2 below shows information included in the CDMA Allocation A-MAP IE in the CDMA Allocation A-MAP IE message format of IEEE 802.16.
  • IoT value of the frequency partition used for the terminal resource allocation is quantized from 0dB to 63.5dB in 0.5dB steps.
  • offsetControl is the transmit power correction value transmitted by the base station, which is in 0.5 dB steps from -15.5 dB to 16 dB (offsetControl is the transmit power adjustment value transmitted by the ABS.It represents the value among -15.5 to 16 dB with 0.5 dB step)
  • AI_SN One HARQ identifier sequence number Long TTI Indicator One Indicates number of AAI subframes spanned by the allocated resource.
  • the base station may transmit the uplink resource information allocated for the transmission of the ranging request message to the terminal through a resource index field.
  • the base station When the ranging state for the initial ranging or the handover ranging is in the "abort" state, the base station requests the terminal to abort the ranging process.
  • the terminal may receive a response to the ranging state through the AAI-RNG-ACK message from the base station.
  • the terminal may perform the following procedure according to the ranging state.
  • the terminal When the terminal receives a "continue" status response and parameter adjustments through an AAI-RNG-ACK message, the terminal corrects (or adjusts) the parameters and has any ranging preamble code selected in the initial ranging domain.
  • the ranging process continues as if the ranging was first performed using the available ranging channel. That is, the terminal transmits a message for requesting ranging to the base station (S240).
  • the message for requesting ranging may be expressed as an AAI-RNG-REQ message.
  • the terminal waits until the base station provides uplink resource allocation.
  • the UE transmits the ranging preamble code (S210)
  • the CDMA Allocation A-MAP IE CDMA Allocation A-MAP IE
  • an initial ranging procedure is performed. However, if it is difficult to perform the initial ranging procedure again, it is necessary to perform downlink physical channel synchronization with the base station again.
  • the terminal receives the CDMA Allocation A-MAP IE from the base station (S230), the terminal transmits a message requesting ranging to the base station (S240).
  • the uplink transmission power value used by the UE in initial ranging or handover ranging was a value calculated by Equation 3 or Equation 4.
  • the terminal may perform uplink power control using a default value even when the terminal does not receive power control parameters from the base station upon initial network entry / reentry.
  • iotFP ie, IoT value per frequency partition
  • CDMA Allocation A-MAP IE CDMA Allocation A-MAP IE message as shown in Table 2
  • the remaining power control parameters are defaulted. Can be set to a value.
  • Table 3 below shows examples of default ULPC power parameters.
  • Equation 5 shows an equation in which the processor 155 of the terminal obtains NI.
  • P TN represents the thermal noise power density and ⁇ f represents the subcarrier spacing (Hz).
  • the processor 155 of the terminal calculates an NI value using an ioTFP value received from a base station through a CDMA Allocation A-MAP IE message, that is, an interference level (ie, an IoT value) in a corresponding frequency partition, and the calculated NI value.
  • the uplink transmission power for the first uplink transmission such as after network entry / reentry may be determined using the Rx.
  • an offset value is required to determine the uplink power for the first uplink transmission.
  • the base station may transmit the offset value in the form of an offsetData parameter if the first transmission of the terminal is a data channel transmission, and in the form of an offsetControl parameter when the control channel transmission.
  • the serving base station may transmit both the offsetData parameter and the offsetControl parameter to the terminal or may selectively transmit the terminal.
  • the processor 155 of the terminal may determine the transmission power for the first transmission uplink after the network entry / re-entry by using the offset value received from the base station and the IoT value for the frequency partition.
  • the base station can transmit an offsetControl parameter to the terminal through a CDMA Allocation A-MAP IE message.
  • the necessary power parameters other than the offset value and the IOT_FPx parameter may use a predetermined default value.
  • the base station informs iotFP as one value in the CDMA Allocation A-MAP IE message.
  • FFR fractional frequency reuse
  • one CDMA Allocation A-MAP IE message is used.
  • the fact that only the iotFP value is defined and transmitted to the terminal may be a limitation in system operation. That is, when the base station defines only one iotFP value in the CDMA Allocation A-MAP IE message and transmits it to the terminal, the frequency partition of the ioTFP is appropriate only when the uplink control channel and the uplink data channel are allocated to the same FP.
  • the disadvantage is that it can be done.
  • the base station informs the user equipment of the iotFP value of the uplink data channel and the iotFP value of the uplink control channel, respectively, or the difference value for the rest based on the ioT of one frequency partition. You can also tell. For example, the base station may inform the iotFP value of the uplink data channel as the difference value based on the IoT value (ie, the iotFP value of the uplink control channel) of the frequency partition to which the uplink control channel is assigned.
  • the IoT value ie, the iotFP value of the uplink control channel
  • the index information of the FP for uplink data allocation may be explicitly signaled to the terminal by the base station so that the terminal can know or implicitly know the terminal.
  • the system when the system is operated in FFR mode, when there is FP0 having a frequency reuse rate of 1, an area where an uplink control channel can be transmitted is set to FP0, and when there is no FP0 having a frequency reuse rate of 1
  • the data may be transmitted to a power boosted region (FPi) region determined by a cell / sector-specific FFR pattern. Based on this, the UE may implicitly know the FP of the control channel region.
  • FPi power boosted region
  • the base station may also consider a method for transmitting the iotFP value to the CDMA Allocation A-MAP IE shown in Table 2 with the FP index for the FP for the data area and transmits it to the terminal.
  • the base station may implicitly inform the terminal of the FP information of the data channel by setting a value obtained by adding k to the FP index value previously assigned to the control channel as the FP index of the data channel.
  • the IoT value for the sounding channel needs to be defined in addition to the CDMA Allocation A-MAP IE message shown in Table 2. If the terminal does not receive the AAI-UL Noise and Interference Level (NI) broadcast message, it cannot transmit the sounding channel. Therefore, in preparation for such a case, the base station may transmit the IoT value to the CDMA Allocation A-MAP IE message by adding the IoT value for the sounding channel.
  • NI Noise and Interference Level
  • the base station informs the UE of IoT values for each frequency partition (FP) through a CDMA Allocation A-MAP IE message.
  • FP frequency partition
  • the base station may also include a transmission method including all message types that can be transmitted to the terminal. For example, AAI-RNG-RSP, AAI-REQ-RSP message.
  • the base station The IoT level for each partition (that is, the IoT value for each frequency partition (FP)) and the IoT level for the sounding channel may be informed to the UE through one message (for example, a CDMA Allocation A-MAP IE message).
  • the base station may transmit the IoT level for each frequency partition FP and the IoT level for the sounding channel to the terminal through different messages.
  • the UE may transmit an uplink power status report (also called a power headroom report (PHR) in the 3GPP LTE system) to the base station as an uplink power status report header type.
  • the uplink data channel and the uplink control channel are allocated to different frequency partitions in a message such as a CDMA Allocation A-MAP IE, and the base station uses the CDMA Allocation A-MAP IE message to determine IoT values for each frequency partition (FP).
  • the terminal needs to perform an uplink power state report together with the frequency partition. That is, the terminal needs to inform the base station whether the uplink data channel is the power state report for the frequency partition to which the uplink data channel is assigned or the uplink control channel is the power state report for the frequency partition to which the uplink control channel is assigned.
  • the terminal defined the frequency partition for power status reporting as the first FP index only.
  • the frequency partition (FP) through which the uplink control channel is transmitted may be this area, for example, if the FP0 (index 0 FP) region is present in the FFR mode, or if the FP0 region does not exist, the frequency partition is power boosted. It may be. Therefore, since the uplink control channel may be transmitted in an FP index different from the index FP0 of the first FP previously defined, the UE newly performs power state reporting on a frequency partition transmitting the uplink control channel. It needs to be defined.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • An apparatus and method for transmitting or receiving uplink power control information are industrially available in various communication systems such as 3GPP LTE, LTE-A, and IEEE 802.

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Abstract

상향링크 전력 제어 정보를 전송 또는 수신하는 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 기지국 장치에서, 송신 안테나는 상향링크 데이터 채널 및 상향링크 제어 채널이 할당된 주파수 파티션의 간섭 및 잡음 레벨에 관한 정보인 제 1 정보를 포함하는 제 1 메시지를 단말로 전송할 수 있다. 이때, 상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널은 서로 다른 주파수 파티션에 할당되어 있다. 상기 송신 안테나는 상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널이 할당된 주파수 파티션에 관한 정보를 상기 단말로 더 전송해 줄 수 있다.

Description

상향링크 전력 제어 정보를 전송/수신하는 장치 및 그 방법
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상향링크 전력 제어 정보를 전송/수신하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
광대역 무선 통신 시스템은 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM), 직교 주파수 분할 다중화 접속 (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA) 방식에 기반하고 있으며, 다수의 부반송파들을 이용하여 물리채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터 전송이 가능하다.
무선 통신 시스템에서 데이터의 수신 및 복조를 위해서는 송신기 및 수신기 간에 동기화하는 것이 필요하다. 특히 기지국과 단말 간의 채널 환경이 지속적으로 변하는 무선 통신 시스템에서, 성공적인 데이터의 송신 및 수신을 위해서는 기지국 및 단말 간에 시그널링(signaling)을 통해 동기를 맞추어야 한다. 하향링크에서는 기지국이 여러 단말들에게 하나의 기준 타이밍으로 일괄 송신하므로 문제가 되지 않으나, 상향링크에서는 여러 단말들이 제각각 송신하여 각각의 신호가 동일하지 않게 도착하므로 전파 지연이 다르게 나타날 수 있다. 이를 위한 별도의 타이밍 동기화 방법이 필요하게 되는데 이것이 바로 레인징(Ranging)이다. 즉, 여러 단말이 송신 시간에 대한 동기를 올바르게 조정할 수 있게 하기 위한 절차이다.
다수의 단말들은 기지국에서 전송하는 데이터 프레임과 하향링크 동기를 맞춘다. 단말들이 동기를 맞출 수 있도록 하기 위한 하나의 방식으로 기지국은 전송하는 프레임의 일부에 동기화를 위한 프리앰블(preamble)을 삽입할 수 있다. 이와 같이 단말들은 프리앰블을 통해 하향링크 채널에 대한 동기를 맞춘다. 또는 기지국은 별도의 동기화 채널(synchronization channel)을 이용할 수 있다.
상향링크에서는 각 단말이 자신에게 할당된 시간 및/또는 주파수 영역을 통해 기지국으로 데이터를 전송해야 단말 간 간섭을 피하고 기지국이 데이터를 수신할 수 있다. 따라서, 상향링크 동기를 위해서는 각 단말의 채널환경을 고려하여, 기지국 및 단말 간에 시그널링을 통해 동기를 조정할 필요가 있다.
초기 레인징(initial ranging) 과정은 단말과 기지국 간의 정확한 타이밍 옵셋(timing offset)을 얻고, 초기에 전송전력을 조정하기 위한 과정이다. 단말의 전원이 온(ON)되면, 단말은 수신되는 하향링크 프리앰블 신호로부터 하향링크 동기를 획득한다. 이어서, 단말은 상향링크 타이밍 오프셋과 전송 전력을 조정하기 위해 초기 레인징을 수행한다. 초기 레인징과 달리 주기적 레인징(periodic ranging)은 초기 레인징 후에 상향링크 타이밍 오프셋과 수신신호 강도를 주기적으로 추적하는(track) 과정이다. 그 외에 단말이 기지국에 대역폭을 요구하는 목적의 대역폭 요청 레인징(Bandwidth Request Ranging)과 단말이 핸드오버 동안 다른 기지국과의 동기화를 위해 단말에 의해 수행되는 핸드오버 레인징(Handover Ranging) 과정이 있다.
핸드오버 레인징은 이동하는 단말이 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행하기 위해 필요한 과정이다. 핸드오버 레인징은 단말과 타겟 기지국이 망 진입/재진입을 위한 관리 메시지 송수신 절차를 수행하기 위해 비경쟁 방식의 초기 레인징 전송 기회를 획득할 수도 있다는 점을 제외하고는 초기 레인징과 같다. 단말은 서빙 기지국 ID와 레인징 목적 지시자(indicator) 정보를 레인징 요청 메시지에 포함함으로써 현재 핸드오버를 수행하고 있다는 것을 타겟 기지국에게 알릴 수 있다. 이 경우 타겟 기지국이 해당 단말의 정보를 백본을 통해 미리 수신하지 못하였다면, 타겟 기지국은 백본을 통해 기지국에게 단말의 정보를 요청할 수도 있다.
OFDMA 시스템에서는 부반송파로 구성된 부채널 단위로 자원 할당이 수행된다. 즉, 다수의 사용자들이 전체 부반송파를 분할하여 공유하며, 이를 통해 주파수 영역에서 다중 사용자 다이버시티 이득을 확보할 수 있다. 와이브로(WiBro)와 같은 OFDMA 기반의 광대역 이동 인터넷 접속 시스템에서는 모든 셀에서 동일한 주파수를 재사용하고, 이때 발생하는 수신 신호 세기 및 인접 셀 간 간섭에 따라 적응 변조 및 부호화(AMC: Adaptive Modulation and Coding) 방식을 적용함으로써 처리량(throughput)을 극대화할 수 있다.
그러나, 이와 같은 주파수 재사용 1인 시스템의 경우 셀 또는 섹터의 경계에서는 인접 셀 간 간섭이 심하여 처리량의 저하가 불가피하고, 또한 서비스 불능(outage) 상황에 직면하게 된다. 셀 경계에서의 성능을 향상시킬 수 있는 방법으로서, 전체 부반송파를 다수의 주파수 파티션(frequency partition)으로 직교 분할하고, 이들 주파수 파티션을 적절히 배치하여 각 셀에서 일부 파티션을 사용하지 않거나, 낮은 전력 레벨로 사용하게 함으로써 인접 셀 간의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법을 부분 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse, FFR)이라 한다.
이와 같이 FFR은 다중 셀 기반 환경하에서 셀 경계 사용자의 통신 성능을 향상시키기 위한 기술이다. 일반적으로, 셀 또는 섹터는 전체 대역폭에서 다수 개의 주파수 파티션을 포함하고 있고, 각 주파수 파티션은 특정 조건에서 단말들에게 각각 할당될 수 있다. 실제 시스템에서 FFR을 적용하기 위해서는 각 단말의 위치 정보에 기반하여 각 셀에 배치된 주파수 패턴을 기준으로 어떤 주파수 파티션(혹은 대역)을 사용할 것인가를 결정할 수 있다. 또한, 실제 통신 환경에서는 페이딩(fading)과 단말의 이동성 등에 의해 동일 대역에서 신호대 간섭비가 지속적으로 변하기 때문에 각 셀에 할당된 대역 중에서 어떤 주파수 파티션을 사용할 것인지를 결정하기 위해 신호대 간섭비를 동적으로 반영할 수도 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 기지국이 상향링크 전력 제어 정보를 전송하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 단말이 상향링크 전력 제어 정보를 수신하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상향링크 전력 제어 정보를 전송하는 기지국 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상향링크 전력 제어 정보를 수신하는 단말 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기지국이 상향링크 전력 제어 정보를 전송하는 방법은, 상향링크 데이터 채널 및 상향링크 제어 채널이 할당된 주파수 파티션의 간섭 및 잡음 레벨에 관한 정보인 제 1 정보를 포함하는 제 1 메시지를 단말로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널은 서로 다른 주파수 파티션에 할당될 수 있다.
상기 제 1 정보는 상기 상향링크 제어 채널에 대한 간섭 및 잡음 레벨 및 상기 상향링크 제어 채널 및 상기 상향링크 데이터 채널 간의 간섭 및 잡음 레벨과의 차이값 정보를 포함할 수 있다. 상기 제 1 메시지는 상기 단말의 사운딩 채널(Sounding Channel)에 대한 간섭 및 잡음 레벨에 관한 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널이 할당된 주파수 파티션에 관한 정보를 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 메시지는 CDMA Allocation A-MAP IE 타입이다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 단말이 상향링크 전력 제어 정보를 수신하는 방법은, 상향링크 데이터 채널 및 상향링크 제어 채널이 할당된 주파수 파티션의 간섭 및 잡음 레벨에 관한 정보인 제 1 정보를 포함하는 제 1 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 제 1 정보에 기초하여 상기 상향링크 데이터 채널 전송을 위한 상향링크 전송 전력 또는 상기 상향링크 제어 채널 전송을 위한 상향링크 전송 전력을 결정하는 단계를 포함할 수 있으며, 이때 상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널은 서로 다른 주파수 파티션에 할당된다.
상기 제 1 정보는 상기 상향링크 제어 채널에 대한 간섭 및 잡음 레벨 및 상기 상향링크 제어 채널 및 상기 상향링크 데이터 채널 간의 간섭 및 잡음 레벨과의 차이값 정보를 포함할 수 있다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 상향링크 전력 제어 정보를 전송하는 기지국 장치는, 상향링크 데이터 채널 및 상향링크 제어 채널이 할당된 주파수 파티션의 간섭 및 잡음 레벨에 관한 정보인 제 1 정보를 포함하는 제 1 메시지를 단말로 전송하는 송신 안테나를 포함할 수 있으며, 이때 상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널은 서로 다른 주파수 파티션에 할당되어 있다.
상기 송신 안테나는 상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널이 할당된 주파수 파티션에 관한 정보를 상기 단말로 더 전송할 수 있다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 상향링크 전력 제어 정보를 수신하는 단말 장치는, 상향링크 데이터 채널 및 상향링크 제어 채널이 할당된 주파수 파티션의 간섭 및 잡음 레벨에 관한 정보인 제 1 정보를 포함하는 제 1 메시지를 기지국으로부터 수신하는 수신 안테나; 및 상기 제 1 정보에 기초하여 상기 상향링크 데이터 채널 전송을 위한 상향링크 전송 전력 또는 상기 상향링크 제어 채널 전송을 위한 상향링크 전송 전력을 결정하는 프로세서를 포함할 수 있으며, 이때 상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널은 서로 다른 주파수 파티션에 할당되어 있다.
본 발명에서 제안한 실시예들에 의하여, 상향링크 제어채널과 상향링크 데이터 채널이 서로 다른 주파수 파티션에서 전송되는 경우에는, 기지국은 CDMA Allocation A-MAP IE 메시지에서 2개의 iotFP 값을 정의하여 단말로 전송해 줌에 따라 단말의 상향링크 전송 조건의 제약을 줄일 수 있으며 통신 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 얻은 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 발명에서 얻은 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.
도 1은 무선 통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말기(110)의 구성을 도시한 블록도, 그리고,
도 2는 단말이 초기 레인징 또는 핸드오버 레인징을 수행하는 과정을 나타낸 도면이다.
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. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 IEEE 802.16m 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, IEEE 802.16m의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
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. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.
이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
도 1은 무선 통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말기(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
무선 통신 시스템(100)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 기지국(105)과 하나의 단말(110)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템(100)은 하나 이상의 기지국 및/또는 하나 이상의 단말을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 기지국(105)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(115), 심볼 변조기(120), 송신기(125), 송수신 안테나(130), 프로세서(180), 메모리(185), 수신기(190), 심볼 복조기(195), 수신 데이터 프로세서(197)를 포함할 수 있다. 그리고, 단말(110)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(165), 심볼 변조기(175), 송신기(175), 송수신 안테나(135), 프로세서(155), 메모리(160), 수신기(140), 심볼 복조기(155), 수신 데이터 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 송수신 안테나(130, 135)가 각각 기지국(105) 및 단말(110)에서 하나로 도시되어 있지만, 기지국(105) 및 단말(110)은 복수 개의 송수신 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국(105) 및 단말(110)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국(105)은 SU-MIMO(Single User-MIMO) MU-MIMO(Multi User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.
하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(115)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여(또는 심볼 매핑하여), 변조 심볼들("데이터 심볼들") 을 제공한다. 심볼 변조기(120)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하여, 심볼들의 스트림을 제공한다.
심볼 변조기(120)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기 (125)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM) 심볼일 수 있다.
송신기(125)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅(upconverting) 하여, 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 송신 안테나(130)는 발생된 하향링크 신호를 단말로 전송한다.
단말(110)의 구성에서, 수신 안테나(135)는 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신하여 수신된 신호를 수신기(140)로 제공한다. 수신기(140)는 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버팅(downconverting)), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기(145)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서(155)로 제공한다.
또한, 심볼 복조기(145)는 프로세서(155)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신(Rx) 데이터 프로세서(150)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서 (150)는 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디-매핑(demapping))하고, 디인터리빙(deinterleaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
심볼 복조기(145) 및 수신 데이터 프로세서(150)에 의한 처리는 각각 기지국(105)에서의 심볼 변조기(120) 및 송신 데이터 프로세서(115)에 의한 처리에 대해 상보적이다.
단말(110)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(165)는 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(170)는 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기(175)로 제공할 수 있다. 송신기(175)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 송신 안테나(135)는 발생된 상향링크 신호를 기지국(105)으로 전송한다.
기지국(105)에서, 단말(110)로부터 상향링크 신호가 수신 안테나(130)를 통해 수신되고, 수신기(190)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기(195)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서(197)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말(110)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
단말(110) 및 기지국(105) 각각의 프로세서(155, 180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(155, 180)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛(160, 185)들과 연결될 수 있다. 메모리(160, 185)는 프로세서(180)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
프로세서(155, 180)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(155, 180)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(155, 180)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(155, 180) 내에 구비되거나 메모리(160, 185)에 저장되어 프로세서(155, 180)에 의해 구동될 수 있다.
단말과 기지국이 무선 통신 시스템(네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제 1 레이어(L1), 제 2 레이어(L2), 및 제 3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(Radio Resource Control) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말, 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다.
이하에서 이동통신 시스템의 일 예인 IEEE 802.16m 시스템에서 단말이 다음 수학식 1을 이용하여 상향링크 전송 전력을 결정하는 방법에 대해 간단히 설명한다. 일반적으로, 단말은 상향링크 신호를 전송할 때 상향링크 전송 전력값을 결정할 필요가 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2011001923-appb-M000001
여기서, P는 현재 전송에 대한 부반송파 및 스트림 별로의 전송 전력 레벨(dBm 단위)을 나타내고, L은 단말에 의해 추정된 현재의 평균 하향링크 전파 손실(propagation loss)을 나타낸다. L은 단말의 송신 안테나 이득 및 경로 손실(path loss)를 포함하고 있다. SINRTarget은 단말이 기지국으로부터 수신한 타겟 상향링크 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio) 값이다. NI는 기지국에서 추정한 부반송파 별(per subcarrier) 평균 잡음 및 간섭 레벨(dBm 단위)로서, 단말이 기지국으로부터 수신하는 값이다. Offset(옵셋)은 단말 별로의 전력 옵셋을 위한 보정 항목(term)이다. 이 옵셋값은 기지국으로부터 전력 제어 메시지를 통해 전송되며, 두 가지 종류의 옵셋 값이 존재하는데 하나는 데이터 전송에 사용되는 옵셋값인 Offsetdata, 제어 정보 전송을 위해 사용되는 옵셋값인 Offsetcontrol가 있다.
상기 수학식 1을 적용하는 데 있어서, 단말은 제어 정보를 전송하는 제어 채널의 경우 해당 제어 채널에 대응하는 타겟 신호대 잡음 및 간섭비(Signal to Interference plus Noise Ratio, SINR) 값을 사전에 정의된 다음 표 1을 이용하여 바로 적용가능하다.
표 1
Figure PCTKR2011001923-appb-T000001
그러나, 단말이 데이터를 전송하는 경우에는 다음 수학식 2를 이용하여 타겟 SINR 값을 설정할 필요가 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2011001923-appb-M000002
여기서, SINRMIN(dB)는 기지국에서 요구하는 최소 SINR값으로, 유니캐스트 전력 제어 메시지로 설정되는 값이다. SINRMIN는 4 비트로 표현되며, 그 값은 예를 들어, {-∞, -3, -2.5, -1, 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5} 중에서 하나의 값이 될 수 있다. SIRDL는 단말이 측정한 하향링크 신호 대 간섭 전력의 비율을 의미한다.
γIoT는 공평(fairness) 및 IoT 제어 계수(factor)이고 기지국이 단말로 방송해 준다. Alpha(α)는 기지국에서 수신 안테나의 수에 따른 계수이고, MAC 전력 제어 모드 시그널링으로서 3비트로 시그널링되며, 이때 값은 예를 들어, {1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 0}와 같은 값으로 표현될 수 있다. Beta(β)는 1 비트의 MAC 전력 제어 모드 시그널링으로 0 또는 1로 설정될 수 있다.
TNS는 UL-A-MAP IE에 의해 지시되는 LRU(Logical Resource Unit)에서의 총 스트림 수 이다. SU-MIMO(Single User-MIMO)의 경우에, 이 값은 Mt로 설정되는데 Mt는 사용자 별 스트림 수이다. CSM의 경우, 이 값은 TNS로 설정되고 총 스트림 수이다. 제어 채널 전송의 경우에, 이 값은 1로 설정될 수 있다.
이와 같이, 단말의 프로세서(155)는 L, NI, offset, SINRTarget 값을 이용하여 상향링크 전송 전력을 결정할 수 있다.
단말이 초기 레인징 또는 핸드오버 레인징 시 상향링크 전력 제어에 관련된 파라미터들을 제대로 수신하지 못하는 상황이 발생하기 때문에 정상적인 전력 제어(normal power control)를 적용하기 힘들다. 즉, 전력 제어 파라미터들이 포함된 메시지들의 주기 및 지연, 오류에 의한 미검출(misdetection) 등의 이유로 단말이 이 기간동안 전력 제어를 수행하는데 어려움이 있다.
도 2는 단말이 초기 레인징 또는 핸드오버 레인징을 수행하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 단말은 기지국으로 초기 레인징 또는 핸드오버 레인징을 전송한다(S210)(이하에서는 단말이 초기 레인징을 전송하는 것으로 가정하여 설명한다). 초기 레인징(initial ranging)은 단말이 기지국과 정확한 타이밍 옵셋(timing offset)을 얻고, 초기에 전송전력을 조정하기 위한 과정이다. 통상적으로 단말의 전원이 온(ON)되면, 단말은 수신되는 하향링크 프리앰블 신호로부터 하향링크 동기를 획득한다. 이어서, 단말은 상향링크 타이밍 오프셋과 전송 전력을 조정하기 위해 초기 레인징을 수행한다. 단말은 레인징 채널을 선택한 후에 레인징 프리앰블 코드를 초기 레인징 도메인에서 선택하고, 선택한 레인징 채널을 통해 기지국으로 선택한 레인징 프리앰블 코드를 전송한다(S210).
이때, 단말이 초기 레인징 전송을 위한 전송 전력값은 다음 수학식 3 또는 다음 수학식 4에 의해 계산된 값을 사용할 수 있다. 단말이 다음 수학식 3 또는 다음 수학식 4를 이용하여 계산한 전송 전력값으로 초기 레인징 또는 핸드오버 레인징을 기지국에 전송하면, 기지국은 해당 단말의 전력 스펙트럼 밀도(Power Spectral Density, PSD) 레벨을 알 수 있다.
다음 수학식 3은 단말이 초기 레인징(initial ranging)을 수행할 때 사용하는 상향링크 신호의 전송 전력을 계산하는 식이다.
수학식 3
Figure PCTKR2011001923-appb-M000003
여기서, EIRxPIR,min은 최소 타겟 수신 전력을 의미하고, BS_EIRP는 기지국의 전송 전력을 나타낸다. BS_EIRP는 기지국이 S-SFH SP2 및 SP1을 통해 단말로 전송해준다. RSS(Received Signal Strength)는 단말이 측정한 수신 신호 세기를 나타낸다.
단말은 초기 레인징을 수행할 때, 최소 타겟 수신 전력값(EIRxPIR,min)과 기지국의 전송 전력값(BS_EIRP)을 합한 값에서 단말이 측정한 수신 신호 세기값(RSS)을 차감하여 산출된 값을 초기 레인징을 위한 전송 전력값으로 사용할 수 있다.
만약, 단말 안테나의 수신 이득 및 송신 이득이 다른 경우에는 초기 레인징(initial ranging)을 수행할 때 다음 수학식 4를 이용할 수 있다.
수학식 4
Figure PCTKR2011001923-appb-M000004
여기서, GRx_MS는 단말 안테나의 수신 이득을 말하고, GTx_MS는 단말 안테나의 송신 이득을 말한다. 단말은 초기 레인징을 수행할 때, 수학식 3과 표현된 항목 외에 단말 안테나의 수신 이득에서 송신 이득을 차감한 값을 더 합산하여 산출된 값을 전송 전력값으로 사용할 수 있다.
상기 수학식 3 및 수학식 4는 단말이 초기 레인징 전송 시에 사용하는 전송 전력값으로 설명하였으나, 이는 단말이 핸드오버 레인징(handover ranging) 전송하는 경우에도 그대로 사용할 수 있다.
그 후, 기지국은 단말의 초기 레인징 또는 핸드오버 레인징 전송에 대한 수신확인 응답 메시지를 단말에게 전송해 줄 수 있다(S220). 여기서 이 응답 메시지는 AAI-RNG-ACK 메시지로 정의될 수 있다. AAI-RNG-ACK 메시지는 모든 레인징 기회에서 레인징 프리앰블 코드들을 모두 성공적으로 수신하고 검출하였다는 응답을 제공하는 메시지이다. 기지국은 AAI-RNG-ACK 메시지에 초기 레인징 또는 핸드오버 레인징에 대한 세 가지의 가능한 레인징 상태(ranging status)를 포함하여 단말로 전송할 수 있다. 여기서, AAI-RNG-ACK 메시지에 포함된 세 가지 가능한 레인징 상태에는 "continue" 상태, "success" 상태, "abort" 상태가 있다.
"continue" 상태일 때, AAI-RNG-ACK 메시지는 필요한 조정(adjustments) 정보를 포함할 수 있다. AAI-RNG-ACK 메시지는 시간, 전력, 주파수 등의 조정 정보가 포함할 수 있다. 예를 들어, AAI-RNG-ACK 메시지에 포함된 현재 정의되어 있는 전력 조정 레벨(power adjustment level)(예를 들어, 3 비트)은 다음 초기 레인징 또는 핸드오버 레인징을 수행할 때의 전력을 보정해 주는 역할을 한다. 이는 "success" 상태가 될 때 할 때까지 유효하지만, 마지막 "success" 상태 메시지를 전달하는 AAI-RNG-ACK 일 때에도 전력 조정 레벨(power adjustment level) 파라미터를 이용해서 전력값을 보정할 수 있다. 단말은 더 나아가 추가적으로 필요한 경우에도 초기 레인징 또는 핸드오버 레인징에 대한 보정을 수행할 수 있다.
초기 레인징 또는 핸드오버 레인징에 대한 레인징 상태가 "success" 상태인 경우에는, 기지국은 단말에게 AAI-RNG-REQ 메시지 전송에 필요한 정보를 CDMA 할당 A-MAP IE(CDMA Allocation A-MAP IE)를 통해 전송할 수 있다(S230). 즉, 기지국은 다음 표 2에 나타낸 CDMA Allocation A-MAP IE 메시지를 통해 단말에게 레인징 요청 전송 등을 위한 상향링크 자원 할당 정보를 제공한다. 다음 표 2는 IEEE 802.16의 CDMA Allocation A-MAP IE 메시지 포맷으로, CDMA Allocation A-MAP IE에 포함된 정보를 나타내고 있다.
표 2
Syntax Size (Bits) Notes
CDMA_Allocation_A-MAP IE() { -
A-MAP IE Type 4 CDMA Allocation A-MAP IE
CDMA allocation indication 1 0b0: 수신한 경쟁-기반 대역폭 요청에 대한 응답으로 대역폭 할당(Bandwidth allocation in response to a received contention-based bandwidth request).0b1: 수신한 경쟁-기반 레인징 요청에 대한 응답으로 대역폭 할당(Bandwidth allocation in response to a received contention-based ranging request)
If (CDMA allocation indication ==0b0){
Resource Index 11 5 MHz: 0 in first 2 MSB bits + 9 bits for resource index10 MHz: 11 bits for resource index20 MHz: 11 bits for resource index자원 인덱스는 위치 및 할당 크기를 포함함(Resource index includes location and allocation size).
Long TTI Indicator 1 할당된 자원에 의해 스팬된 AAI 서브프레임의 수를 지시(Indicates number of AAI subframes spanned by the allocated resource).0b0: 1 AAI subframe (default)0b1: TDD를 위한 모든 상향링크 AAI 서브프레임 또는 FDD를 위한 4개 상향링크 AAI 서브프레임(4 UL AAI subframes for FDD or all UL AAI subframes for TDD)DL AAI 서브프레임의 수 D가 상향링크 AAI 서브프레임의 수 U 보다 작으면, Long TTI Indicator=0b1 (If number of DL AAI subframes, D, is less than number of UL AAI subframes, U, Long TTI Indicator= 0b1)
HFA 3 HARQ 피드백 할당(HARQ Feedback Allocation)
Reserved 20 Reserved bits
}
Else if (CDMA allocation indication == 0b1) {
Uplink/Downlink Indicator 1 다음의 필드가 상향링크 또는 하향링크에서 자원 할당을 위한 필드인지 여부를 지시(Indicates whether the following fields are for resource assignment in the uplink or in the downlink).0b0: Uplink0b1: Downlink
Resource Index 11 5 MHz: 0 in first 2 MSB bits + 9 bits for resource index10 MHz: 11 bits for resource index20 MHz: 11 bits for resource index자원 인덱스는 위치 및 할당 크기를 포함함(Resource index includes location and allocation size).
I SizeOffset 5 버스트 크기 인덱스를 계산하는데 사용되는 옵셋(Offset used to compute burst size index)
HFA 3 HARQ 피드백 할당(HARQ Feedback Allocation)
If (Uplink/Downlink Indicator==0b0) {
iotFP 7 단말 자원 할당을 위해 사용되는 주파수 파티션의 IoT 값으로, 0dB에서 63.5dB까지 IoT 레벨이 0.5dB 단계로 양자화된다. 16.2.3.30 AAI-ULPC-NI message 부분에 자세히 언급되어 있다.(IoT value of Frequency Partition used for AMS resource assignment, quantized in 0.5 dB steps as IoT level from 0 dB to 63.5 dB., detail reference to 16.2.3.30 AAI-ULPC-NI message)
offsetControl 6 offsetControl은 기지국이 전송하는 전송 전력 보정값으로, -15.5dB에서 16 dB까지 0.5 dB 단계의 값이다(offsetControl is the transmit power adjustment value transmitted by the ABS. It represents the value among -15.5 to 16 dB with 0.5 dB step)
AI_SN 1 HARQ 식별자 시퀀스 번호(HARQ identifier sequence number)
Long TTI Indicator 1 할당된 자원에 의해 스팬된 AAI 서브프레임의 수를 지시(Indicates number of AAI subframes spanned by the allocated resource).0b0: 1 AAI subframe (default)0b1: TDD를 위한 모든 상향링크 AAI 서브프레임 또는 FDD를 위한 4개 상향링크 AAI 서브프레임(4 UL AAI subframes for FDD or all UL AAI subframes for TDD)DL AAI 서브프레임의 수 D가 상향링크 AAI 서브프레임의 수 U 보다 작으면, Long TTI Indicator=0b1 (If number of DL AAI subframes, D, is less than number of UL AAI subframes, U, Long TTI Indicator= 0b1)
} Else {
ACID 4 HARQ 채널 식별자(HARQ channel identifier)
AI_SN 1 HARQ 식별자 시퀀스 번호)HARQ identifier sequence number)
SPID 2 HARQ IR을 위한 서브패킷 식별자 (HARQ subpacket identifier for HARQ IR)
Reserved 8 Reserved bits
}
}
}
표 2를 참조하면, 단말이 기지국으로 레인징을 전송하면, 기지국은 자원 인덱스(resource index) 필드 등을 통해 레인징 요청 메시지를 전송을 위해 할당한 상향링크 자원 정보를 단말에게 전송해줄 수 있다.
초기 레인징 또는 핸드오버 레인징에 대한 레인징 상태가 "abort" 상태인 경우에는, 기지국은 단말에게 레인징 프로세스를 중단(abort)할 것을 요청하는 것이다.
상술한 바와 같이, 단말은 기지국으로부터 AAI-RNG-ACK 메시지를 통해 레인징 상태에 대한 응답을 수신할 수 있다. 기지국으로부터 레인징 상태에 대한 응답 메시지를 수신한 단말은 레인징 상태에 따라 다음과 같은 절차를 수행할 수 있다.
단말이 AAI-RNG-ACK 메시지를 통해 "continue" 상태 응답과 파라미터 보정(adjustments)을 수신하면, 단말은 파라미터들을 보정(혹은 조정)하고, 초기 레인징 도메인에서 선택한 임의의 레인징 프리앰블 코드를 가지고 이용가능한 레인징 채널을 이용하여 처음 엔트리시 레인징 수행했던 것처럼 레인징 프로세스를 계속 진행하게 된다. 즉, 단말은 기지국으로 레인징을 요청하는 메시지를 전송하게 된다(S240). 여기서 레인징을 요청하는 메시지는 AAI-RNG-REQ 메시지로 표현될 수 있다.
만약, 단말이 AAI-RNG-ACK 메시지를 통해 "success" 상태 응답을 수신하면, 단말은 기지국이 상향링크 자원 할당을 제공하기까지 기다린다. 단말이 레인징 프리앰블 코드를 전송한 후(S210), 소정의 타이머 경과시 까지 상향링크 자원 할당을 위한 CDMA 할당 A-MAP IE(CDMA Allocation A-MAP IE)를 수신하지 못한다면, 초기 레인징 절차를 다시 수행하지만, 초기 레인징 절차를 다시 수행하기 어렵다면 다시 하향링크 물리 채널 동기화를 기지국과 수행할 필요가 있다.
이와 달리, 단말이 기지국으로부터 CDMA Allocation A-MAP IE를 수신한다면(S230), 단말은 기지국으로 레인징을 요청하는 메시지를 전송하게 된다(S240).
지금까지는 단말이 초기 레인징 또는 핸드오버 레인징하는 과정을 설명하였다. 앞서 언급한 바와 같이, 단말이 초기 레인징 시 또는 핸드오버 레인징 시(S210)에 사용하는 상향링크 전송 전력값은 상기 수학식 3 또는 상기 수학식 4에 의해 계산된 값이었다.
앞서 언급한 바와 같이, 단말은 초기 네트워크 진입/재진입 시에 전력 제어에 관련된 파라미터들을 기지국으로부터 수신하지 못하더라도 디폴트(default) 값을 이용하여 상향링크 전력 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 동적으로 변경하는 값인 iotFP(즉, 주파수 파티션 별 IoT 값)는 서빙 기지국이 단말에게 표 2에 나타낸 바와 같이 CDMA Allocation A-MAP IE 메시지를 통해 전송해 주고, 나머지 전력 제어 파라미터들은 디폴트 값으로 정해놓고 사용할 수 있다. 다음 표 3은 디폴트 상향링크 전력 전력(default ULPC) 파라미터들의 예를 나타내고 있다.
표 3
Type Parameters Default value
Data Channel Control Parameters Alpha 1/2
Beta 0
Garmma 0.5
dataSinrMin 3 dB
dataSinrMax 40 dB
Control Channel Target SINR Value targetHarqSinr 2 dB
targetInitialRangingSinr 0 dB
targetSyncRangingSinr -3 dB
targetPfbchSinr 0 dB
targetSfbchBaseSinr 1.5 dB
targetSfbchDeltaSinr 0.24 dB
targetBwRequestSinr 0.5 dB
Offset Initialization offsetData 0
그러면, 단말의 프로세서(155)는 초기 네트워크 진입/재진입 완료 후에 상향링크 첫 전송을 위한 상향링크 전송 전력을 결정하기 위해 기지국으로부터 수신한 CDMA Allocation A-MAP IE의 ioTFP 값을 이용하여 NI를 산출할 수 있다. 다음 수학식 5는 단말의 프로세서(155)가 NI를 구하는 식을 나타낸다.
수학식 5
Figure PCTKR2011001923-appb-M000005
여기서 PTN은 열잡음 전력 밀도를 나타내고, △f는 부반송파 스페이싱(subcarrier spacing) (Hz)를 나타낸다.
단말의 프로세서(155)는 기지국으로부터 CDMA Allocation A-MAP IE 메시지를 통해 수신한 ioTFP값, 즉 해당 주파수 파티션에서의 간섭 레벨(즉, IoT 값)을 이용하여 NI 값을 산출하고, 산출된 NI 값을 이용하여 네트워크 진입/재진입 후 등의 상향링크 첫 전송을 위한 상향링크 전송 전력을 결정할 수 있다. 또한, 상기 수학식 1에 나타낸 것과 같이 상향링크 첫 전송을 위한 상향링크 전력을 결정하기 위해 옵셋값이 필요하다.
또한, 기지국은 옵셋값을 단말의 상향링크 첫 전송이 데이터 채널 전송이면 offsetData 파라미터 형태로, 제어 채널 전송이면 offsetControl 파라미터 형태로 전송해 줄 수 있다. 서빙 기지국은 offsetData 파라미터와 offsetControl 파라미터를 모두 단말에게 전송해 줄 수도 있으며, 선택적으로 전송해 줄 수도 있다.
그러면, 단말의 프로세서(155)는 기지국으로부터 수신한 옵셋값과 해당 주파수 파티션에 대한 IoT값을 이용하여 네트워크 진입/재진입 후의 상향링크 첫 전송을 위한 전송 전력을 결정할 수 있다. 특히, 기지국은 표 2에 나타낸 바와 같이 CDMA Allocation A-MAP IE 메시지를 통해 단말에게 offsetControl 파라미터를 전송해 줄 수 있다.
단말의 프로세서(155)가 상향링크 첫 전송을 위한 전송 전력을 결정하는 데 있어서, 옵셋값과 IOT_FPx 파라미터를 제외한 나머지 필요한 전력 파라미터들은 사전에 정해진 디폴트 값을 이용할 수 있다.
표 2를 참조하면, 기지국은 CDMA Allocation A-MAP IE 메시지에서 iotFP를 하나의 값으로 알려주고 있다. 그러나, 부분 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse, FFR) 모드로 동작하는 시스템 환경에서는 기지국이 FP(주파수 파티션) 마다 추정된 IoT 값을 단말에 알려줄 필요가 있기 때문에, CDMA Allocation A-MAP IE 메시지에서 하나의 iotFP 값만 정의하여 단말에게 전송해주고 있다는 점은 시스템 운용상의 제약이 될 수 있다. 즉, 기지국이 CDMA Allocation A-MAP IE 메시지에서 하나의 iotFP 값만 정의하여 단말에게 전송해 주는 경우는 ioTFP의 주파수 파티션은 상향링크 제어 채널 및 상향링크 데이터 채널이 동일한 FP에 할당되는 경우에만 적절한 동작을 수행할 수 있다는 약점이 있다.
따라서, 만약 상향링크 제어채널과 상향링크 데이터 채널이 서로 다른 FP에서 전송되는 경우에는 일 예로서 CDMA Allocation A-MAP IE 메시지에서 2개의 iotFP 값이 정의될 필요가 있다. 이렇게 2개의 iotFP 값이 정의된 경우, 기지국이 단말에게 상향링크 데이터 채널의 iotFP 값과 상향링크 제어 채널의 iotFP 값을 각각 알려주거나 또는 하나의 주파수 파티션의 ioT를 기준으로 나머지에 대해서는 그 차이 값을 알려 주는 방법도 가능하다. 예를 들어, 기지국은 상향링크 제어채널이 할당된 주파수 파티션의 IoT값(즉, 상향링크 제어 채널의 iotFP 값)을 기준으로 그 차이값으로서 상향링크 데이터 채널의 iotFP 값을 알려줄 수 있을 것이다.
이 경우, 상향링크 데이터 할당을 위한 FP의 인덱스 정보는 기지국이 단말에게 명시적으로 시그널링해주어서 단말이 알 수 있거나 또는 단말이 암시적으로 알 수 있게 할 수 있다. 예를 들어, FFR 모드로 시스템이 동작할 경우에, 주파수 재사용률이 1인 FP0가 있을 경우에는 상향링크 제어채널이 전송될 수 있는 영역은 FP0로 하고, 주파수 재사용률 1인 FP0가 없을 경우에는 셀/섹터별 FFR 패턴에 의해서 정해지는 전력 부스팅된 영역(FPi)영역에 전송할 수 있다. 이를 바탕으로 단말은 제어채널 영역의 FP는 암시적으로 알 수 있다.
또 다른 방법으로서, 기지국은 데이터 영역을 위한 FP에 대해 FP 인덱스와 함께 iotFP값을 표 2의 CDMA Allocation A-MAP IE에 추가하여 단말에게 전송해 주는 방법도 고려할 수 있다. 또는, 사전에 제어 채널이 할당된 FP 인덱스값에 k를 더한 값을 데이터 채널의 FP 인덱스로 설정함으로써 기지국이 데이터 채널의 FP 정보를 단말에게 암시적으로 알려줄 수 있다.
또한, 표 2에 나타낸 CDMA Allocation A-MAP IE 메시지에 사운딩 채널에 대한 IoT 값도 추가하여 정의할 필요가 있다. 만약, 단말이 AAI-UL NI(Noise and Interference Level) 방송 메시지를 수신하지 못할 경우, 사운딩 채널을 전송할 수 없게 된다. 따라서, 이러한 경우를 대비하여 기지국은 CDMA Allocation A-MAP IE 메시지에 사운딩 채널에 대한 IoT 값도 추가하여 단말에게 전송해 줄수도 있다.
상술한 바와 같이, 상향링크 데이터 채널 및 상향링크 제어 채널이 각각 서로 다른 주파수 파티션에 할당된 경우, 기지국은 CDMA Allocation A-MAP IE 메시지를 통해 주파수 파티션(FP) 별로의 IoT 값을 단말에게 알려주거나, CDMA Allocation A-MAP IE 메시지를 통해 사운딩 채널에 대한 IoT 값을 추가하여 알려주는 방법을 설명하였으나, CDMA Allocation A-MAP IE 메시지에 한정되는 것은 아니며 새로운 메시지 타입으로 또는 초기 네트워크 진입/재진입/핸드오버 과정에서 기지국에서 단말에 전송할 수 있는 모든 메시지 타입에서 포함하여 전송하는 방법도 가능하다. 예를 들어, AAI-RNG-RSP, AAI-REQ-RSP 메시지 등이 있다. 이와 같이, 기지국은 파티션 별 IoT 레벨(즉, 주파수 파티션(FP) 별로의 IoT 값)과 사운딩 채널에 대한 IoT 레벨을 하나의 메시지(예를 들어, CDMA Allocation A-MAP IE 메시지)를 통해서 단말에게 알려줄 수도 있고, 또는 기지국은 이들 주파수 파티션(FP) 별로의 IoT 레벨 및 사운딩 채널에 대한 IoT 레벨을 서로 다른 메시지를 통해서 단말에게 전송해 줄 수도 있다.
단말은 상향링크 전력 상태 보고(Uplink Power Status Report)(3GPP LTE 시스템에서는 파워 헤드룸 리포트(PHR)라고도 호칭됨)를 상향링크 전력 상태 보고 헤더 타입으로 기지국에 전송할 수 있다. CDMA Allocation A-MAP IE 등의 메시지에서 상향링크 데이터 채널 및 상향링크 제어 채널이 각각 서로 다른 주파수 파티션에 할당되고, 기지국은 CDMA Allocation A-MAP IE 메시지를 통해 주파수 파티션(FP) 별로의 IoT 값을 단말에게 알려주면, 단말은 주파수 파티션과 함께 상향링크 전력 상태 보고를 수행할 필요가 있다. 즉, 단말은 상향링크 데이터 채널이 할당된 주파수 파티션에 대한 전력 상태 보고인지 상향링크 제어 채널이 할당된 주파수 파티션에 대한 전력 상태 보고인지 여부를 기지국에 알려줄 필요가 있다.
기존에는 단말이 전력 상태 보고를 위한 주파수 파티션을 첫 번째 FP 인덱스로만 정의해 두었다. 그러나, 상향링크 제어 채널이 전송되는 주파수 파티션(FP)은 FFR 동작 모드시 예를 들어 FP0(인덱스 0인 FP) 영역이 있으면 이 영역이 될 수도 있고, FP0 영역이 없는 경우에는 전력 부스팅되는 주파수 파티션일 수도 있다. 따라서, 기존에 정의된 첫 번째 FP의 인덱스(FP0)와 다른 FP 인덱스에서 상향링크 제어 채널이 전송될 수 있기 때문에, 단말이 상향링크 제어 채널을 전송하는 주파수 파티션에 대해 전력 상태 보고를 수행하도록 새롭게 정의될 필요가 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상향링크 전력 제어 정보를 전송 또는 수신하는 장치 및 그 방법은 3GPP LTE, LTE-A, IEEE 802 등 다양한 통신 시스템에서 산업상으로 이용가능하다.

Claims (14)

  1. 무선통신 시스템에서 기지국이 상향링크 전력 제어 정보를 전송하는 방법에 있어서,
    상향링크 데이터 채널 및 상향링크 제어 채널이 할당된 주파수 파티션의 간섭 및 잡음 레벨에 관한 정보인 제 1 정보를 포함하는 제 1 메시지를 단말로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널은 서로 다른 주파수 파티션에 할당된, 상향링크 전력 제어 정보 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 정보는 상기 상향링크 제어 채널에 대한 간섭 및 잡음 레벨 및 상기 상향링크 제어 채널 및 상기 상향링크 데이터 채널 간의 간섭 및 잡음 레벨과의 차이값 정보를 포함하는, 상향링크 전력 제어 정보 전송 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 상기 단말의 사운딩 채널(Sounding Channel)에 대한 간섭 및 잡음 레벨에 관한 정보를 더 포함하는, 상향링크 전력 제어 정보 전송 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널이 할당된 주파수 파티션에 관한 정보를 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는, 상향링크 전력 제어 정보 전송 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 CDMA Allocation A-MAP IE 타입인, 상향링크 전력 제어 정보 전송 방법.
  6. 무선통신 시스템에서 단말이 상향링크 전력 제어 정보를 수신하는 방법에 있어서,
    상향링크 데이터 채널 및 상향링크 제어 채널이 할당된 주파수 파티션의 간섭 및 잡음 레벨에 관한 정보인 제 1 정보를 포함하는 제 1 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 제 1 정보에 기초하여 상기 상향링크 데이터 채널 전송을 위한 상향링크 전송 전력 또는 상기 상향링크 제어 채널 전송을 위한 상향링크 전송 전력을 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널은 서로 다른 주파수 파티션에 할당된, 상향링크 전력 제어 정보 수신 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 정보는 상기 상향링크 제어 채널에 대한 간섭 및 잡음 레벨 및 상기 상향링크 제어 채널 및 상기 상향링크 데이터 채널 간의 간섭 및 잡음 레벨과의 차이값 정보를 포함하는, 상향링크 전력 제어 정보 수신 방법.
  8. 무선통신 시스템에서 상향링크 전력 제어 정보를 전송하는 기지국 장치에 있어서,
    상향링크 데이터 채널 및 상향링크 제어 채널이 할당된 주파수 파티션의 간섭 및 잡음 레벨에 관한 정보인 제 1 정보를 포함하는 제 1 메시지를 단말로 전송하는 송신 안테나를 포함하되,
    상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널은 서로 다른 주파수 파티션에 할당된, 기지국 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 정보는 상기 상향링크 제어 채널에 대한 간섭 및 잡음 레벨 및 상기 상향링크 제어 채널 및 상기 상향링크 데이터 채널 간의 간섭 및 잡음 레벨과의 차이값 정보를 포함하는, 기지국 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 상기 단말의 사운딩 채널(Sounding Channel)에 대한 간섭 및 잡음 레벨에 관한 정보를 더 포함하는, 기지국 장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 송신 안테나는 상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널이 할당된 주파수 파티션에 관한 정보를 상기 단말로 더 전송하는, 기지국 장치.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 CDMA Allocation A-MAP IE 타입인, 기지국 장치.
  13. 무선통신 시스템에서 상향링크 전력 제어 정보를 수신하는 단말 장치에 있어서,
    상향링크 데이터 채널 및 상향링크 제어 채널이 할당된 주파수 파티션의 간섭 및 잡음 레벨에 관한 정보인 제 1 정보를 포함하는 제 1 메시지를 기지국으로부터 수신하는 수신 안테나; 및
    상기 제 1 정보에 기초하여 상기 상향링크 데이터 채널 전송을 위한 상향링크 전송 전력 또는 상기 상향링크 제어 채널 전송을 위한 상향링크 전송 전력을 결정하는 프로세서를 포함하되,
    상기 상향링크 데이터 채널 및 상기 상향링크 제어 채널은 서로 다른 주파수 파티션에 할당된, 단말 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 정보는 상기 상향링크 제어 채널에 대한 간섭 및 잡음 레벨 및 상기 상향링크 제어 채널 및 상기 상향링크 데이터 채널 간의 간섭 및 잡음 레벨과의 차이값 정보를 포함하는, 단말 장치.
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