KR20090077647A

KR20090077647A - 이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보를 전송하는방법 및 장치

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Publication number: KR20090077647A
Application number: KR1020080060513A
Authority: KR
Inventors: 김성훈; 리에샤우트 게르트 잔 반; 정경인; 허윤형
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-06-25
Publication date: 2009-07-15
Also published as: US10932204B2; US10070394B2; EP3764565B1; US8768399B2; US20200077345A1; MY159585A; SG187461A1; CN103281767B; US20170034789A1; ZA201004897B; JP2011509622A; SG10201605611QA; RU2010128537A; RU2451394C2; WO2009088228A2; US20140254527A1; US20110171988A1; BRPI0906884B8; JP2014187713A; JP6049078B2

Abstract

본 발명은 단말의 가용 전력 정보를 생성해서 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말은 가용 전력의 변화가 소정의 기준값을 초과하고, 저장하고 있는 데이터의 양이 소정의 기준 값을 초과하는 경우에만 가용 전력 정보를 생성 및 전송하고, 상기 두 조건 중 하나라도 만족하지 않으면 가용 전력 정보를 생성하지 않도록 하는 이동통신시스템에서 단말의 가용 전력 정보 전송 방법 및 장치를 제공한다.

LTE(Long Term Evolution), RB(Resource Block), MCS(Modulation Coding Scheme), 가용 전력 정보(Power headroom information)

Description

이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보를 전송하는 방법 및 장치{Method and apparatus for reporting UE power headroom information in mobile communication system}

본 발명은 이동통신 시스템에서 단말들에게 전송 자원을 할당하기 위해 필요한 정보를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템은 유럽식 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)를 기반으로 하여 광대역 부호분할 다중접속(Wideband Code Division Multiple Access, 이하 "WCDMA"라 한다)을 사용하는 제 3세대 비동기 이동통신 시스템이다.

현재 UMTS 표준화를 담당하고 있는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 UMTS 시스템의 차세대 이동통신 시스템으로서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 논의가 진행 중이다. LTE는 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술로서 2010년 정도에 상용화하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 논의 중에 있다.

도 1은 차세대 이동통신 시스템 구조의 일 예를 도시한 것으로서, 여기에서는 UMTS 시스템을 기반으로 하는 시스템 구조를 도시하였다.

도 1을 참조하면, 차세대 무선 액세스 네트워크(110, 112; Evolved Radio Access Network, 이하 "E-RAN"라 한다)는 차세대 기지국(120, 122, 124, 126, 128; Evolved Node B, 이하 "ENB"라 한다)과, 차세대 상위 노드(130, 132; Enhanced Gateway GPRS Support Node, 이하 "EGGSN"라 한다)의 2 노드 구조로 단순화된다. 사용자 단말(101; User Equipment, 이하 "UE"라 한다)은 E-RAN(110, 112)에 의해 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, 이하 "IP"라 한다) 네트워크(114)로 접속한다.

ENB(120, 122, 124, 126, 128)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응되며, UE(101)와 무선 채널로 연결된다. 기존의 노드 B와 달리 상기 ENB(120, 122, 124, 126, 128)는 보다 복잡한 역할을 수행한다.

차세대 이동통신 시스템(이하 "LTE"라고 한다)에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(120, 122, 124, 126, 128)가 담당한다. 최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서 LTE는 최대 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 "OFDM"이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 "AMC"라 한다) 방식을 적용한다.

ENB(이하 ENB와 기지국을 혼용한다)는 단말들에게 전송 자원을 할당하는 동작, 즉 스케줄링을 수행하기 위해서 단말들로부터 여러 가지 정보를 보고 받는데, 이러한 정보의 예로서, 단말이 저장하고 있는 데이터의 양과 종류에 관한 정보(Buffer Status Report, 이하 "BSR"이라 한다)와 단말의 가용 전력에 관한 정보를 예로 들 수 있다.

BSR은 단말이 저장하고 있는 데이터의 양을 우선 순위 별로 지시하는 정보로서, 특정 조건이 만족되면 단말이 생성해서 기지국으로 전송한다. 상기 특정 조건은 예를 들어 데이터를 저장하고 있지 않은 단말에 새로운 데이터가 발생했다든지, BSR을 전송한 후 소정의 시간이 지난 상황 등을 들 수 있다.

상기 가용 전력 정보는 단말의 현재 채널 상황을 감안했을 때, 단말이 역방향 데이터 전송에 사용할 수 있는 최대 가용 전력을 지시하는 정보이다. 상기 가용 전력 정보는 단말이 측정하는 경로 손실(path loss)과 밀접한 관련이 있기 때문에, 경로 손실이 임의의 기준 값 이상 변경되면 가용 전력 정보를 생성해서 전송하는 방안이 논의 중이다.

이때, 가용 전력 정보의 크기는 수 바이트에 불과하지만, OFDM 통신 시스템 의 특성 상 가용 전력 정보를 전송하기 위해서는 최소 전송 자원 단위인 1 RB(Resource Block)를 사용하여야 한다. 따라서, 5 MHz 대역폭의 시스템에 도합 25개의 RB가 존재한다는 것을 고려하면, 가용 전력 정보를 꼭 필요한 경우에만 생성/전송함으로써 가용 전력 정보의 전송 빈도를 줄이는 것이 필요하다.

따라서 본 발명의 목적은 이동통신시스템에서 단말의 가용 전력 정보의 전송 빈도를 줄일 수 있는 가용 전력 정보 전송 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 이동통신시스템에서 단말의 가용 전력 정보의 전송 빈도를 줄임으로써 역방향 전송 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보를 전송하는 방법은, 상기 가용 전력의 변화가 소정의 기준값을 초과하는 경우 및 저장하고 있는 데이터의 양이 소정의 기준 값을 초과하는 경우에 가용 전력 정보를 생성 및 전송함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 가용 전력 정보를 전송하는 단말 장치는, 상기 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 조건을 상위 계층 장치로부터 통보받아, 상기 조건의 충족 여부 판단에 필요한 측정과정의 수행을 제어하고, 상기 조건의 충족 여부를 판단하여, 상기 조건이 충족되면 상기 가용 전력 정보를 생성하는 제어부; 상기 상위 계층 장치로부터 수신한 패킷과 상기 제어부로부터 생성된 상기 가용 전력 정보를 다중화하는 다중화부; 무선 채널을 통해 패킷을 송수신하고 제어 정보를 송수신하는 송수신부; 및 상기 송수신부가 수신한 역방향 전송 자원 할당 정보가 제공되는 채널을 감시하고, 역방향 전송 자원이 할당되면 상기 제어부에 통보하는 순방향 제어채널 처리부;로 구성된다.

또한 이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보를 전송하는 방법은, 상기 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 조건을 인지하는 과정; 호 설정 완료 시, 저장하고 있는 데이터의 양과 종류에 관한 정보 및 가용 전력 정보를 기지국에 전송하는 과정; 순방향 제어 채널을 감시하여 경로 손실을 측정하고, 순방향 채널 상태에 따른 채널 품질 정보를 결정하는 과정; 상기 순방향 제어 채널 감시할 시 역방향 스케줄링 정보를 수신하면 역방향 데이터 전송을 위한 가용 전력을 측정하는 과정; 상기 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 조건이 충족되는지 판단하는 과정; 상기 조건이 충족되면 상기 가용 전력 정보를 생성하는 과정; 상기 가용 전력 정보를 수납한 역방향 데이터를 생성하는 과정; 상기 단말의 버퍼에 남아있는 잔여 데이터의 총합이 기 설정된 기준값 이상인지를 검사하는 과정; 및 상기 잔여 데이터의 총합이 상기 기 설정된 기준값 이상이라면, 상기 할당받은 역방향 스케줄링 정보를 통해 상기 역방향 데이터를 전송하는 과정;으로 이루어진다.

상술한 바와 같이 본 발명은 이동통신시스템에서 단말의 가용 전력 정보의 전송 빈도를 줄임으로써 역방향 전송 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.또한, 본 발명에 따르면 랜덤 액세스 과정을 통해 역방향 데이터를 전송함에 있어서, 2 계층 헤더를 사용하지 않거나 헤더의 크기를 줄임으로써, 역방향 전송 자원을 보 다 효율적으로 사용할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 하기 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

후술될 상세한 설명에는 상술한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 있어서 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 또한 본 발명의 설명의 편의를 위하여 비동기 이동통신 표준인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 혹은 현재 논의되고 있는 UMTS 시스템의 차세대 이동통신 시스템인 LTE(Long Term Evolution)에서 정의하고 있는 개체들의 명칭들을 동일하게 사용할 것이나, 이러한 표준 및 명칭들이 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 유사한 기술적 배경을 가지는 시스템에 적용 가능함은 물론이다.

단말의 가용 전력 정보는 기지국의 스케줄러가 단말에게 공격적으로 전송 자원을 할당할 때 필요성이 증대된다. 다시 말해서 기지국이 단말에게 많은 전송 자원을 할당하려면 단말의 가용 전력 정보의 효용이 증가하지만, 기지국이 단말에게 적은 전송 자원을 할당하는 경우에는 가용 전력 정보가 거의 필요치 않다. 이를 좀 더 자세히 설명하기 위해서, 이하에서 가용 전력의 정의 및 단말이 역방향 데이터 전송 시 역방향 전송 출력을 설정하는 방식에 대해서 간략히 설명한다.

단말의 가용 전력은 통상 하기의 <수학식 1>에 의해서 산출된다.

Power Headroom = 10 log₁₀(P_MAX) - 10 log₁₀(P_tx _{_lowest_mcs})

여기서, 상기 P_MAX는 단말의 최대 전송 출력으로서, 단말의 장치적 특성에 따라 정해질 수도 있고, 기지국이 호 설정 과정에서 단말 별로 지정할 수도 있다. 상기 P_{tx_lowest_mcs}는 단말이 가장 낮은 MCS(Modulation Coding Scheme) 레벨을 적용해서 하나의 RB(Resource Block)로 데이터를 전송할 때 요구되는 전송 출력이다.

임의의 MCS 레벨을 적용하고 임의의 n개의 RB로 데이터를 전송할 때 요구 전송 출력(이하 P_REQUIRED)은 하기의 <수학식 2>에 의해서 산출된다.

P_REQUIRED = 10 log n+ Po + α x PL + delta_mcs + f(delta_i)

단말이 실제로 사용하는 전송 출력은 상기 P_MAX에 의해서 제한된다. 즉, 단말의 실제 전송 출력 P는 하기의 <수학식 3>에 의해서 산출된다.

P = min (P_MAX,　P_REQUIRED)

상기 <수학식 2>에서 Po는 호 설정 과정에서 기지국에 의해서 시그널링 되는 양의 실수이고, PL은 단말이 측정하는 경로 손실이며, delta_mcs는 MCS 레벨 별로 미리 설정된 임의의 정수 값으로서 MCS가 높을 수록 높은 값을 가진다. α는 경로 손실을 보정하는 계수이며, Po와 마찬가지로 기지국에 의해서 시그널링 된다. f(delta_i)는 단말이 현재 시점까지 명령 받은 역방향 전송 출력 조정 명령(uplink power control command)들을 소정의 함수 f()에 입력해서 얻어지는 값이다.

임의의 시점에 임의의 MCS 레벨을 적용해서 임의의 정수 개의 RB로 데이터를 전송하라는 스케줄링 명령을 받으면, 단말은 상기 <수학식 2>를 이용해서 P_REQUIRED 를 산출한다. 그리고 단말은 상기 <수학식 3>을 이용하여 상기 산출된 P_REQUIRED 값이 P_MAX 를 초과하지 않으면 상기 P_REQUIRED로 데이터를 전송하고, P_MAX 를 초과하면 P_MAX 로 데이터를 전송한다. P_REQUIRED가 P_MAX 를 초과한다는 것은 필요한 전송 출력을 적용하 지 못함을 의미하므로, 스케줄러는 가능한 이런 상황이 발생하지 않도록 단말에게 전송 자원을 할당하고 MCS 레벨을 지시하여야 한다.

단말의 가용 전력은 기지국이 단말에게 전송 자원을 할당하고 MCS 레벨을 지시함에 있어서, P_REQUIRED가 P_MAX를 초과하지 않도록 스케줄링을 할 수 있도록 기지국이 참조하는 정보이다.

상기 <수학식 1>에서 보인 바와 같이, 가용 전력은 P_tx _{_lowest_mcs}에 의해서 결정되고, P_tx _{_lowest_mcs}는 가장 낮은 MCS 레벨을 적용하고 하나의 RB로 데이터를 전송하는 경우의 P_REQUIRED이므로, 결국 가용 전력을 결정하는 요소는, Po, α, PL, f(delta_i)이다. 이 중, Po, α는 호 설정 과정에 시그널링 되는 상수이고, 역방향 전송 출력 제어 명령을 생성하는 주체는 기지국이기 때문에, f(delta_i)역시 기지국에 알려진 값이다. 한편, 경로 손실은 단말이 측정하는 것이므로, 기지국에게 알려 지지 않은 변수이며, 경로 손실의 급격한 변화로 단말의 가용 전력이 변하면 기지국은 이를 인지하지 못한다.

그러므로, 상기 경로 손실이 급격하게 변하면 변화된 가용 전력을 기지국에게 보고해야 할 필요성이 발생한다. 그러나, 단말의 경로 손실의 급격한 변화로 가용 전력이 변하더라도, 새로운 가용 전력을 기지국에게 항상 보고하는 것은 비효율적이다.

전술한 바와 같이 단말의 가용 전력 정보가 필요한 경우는, 단말에게 많은 전송 자원을 할당하고 높은 MCS 레벨을 적용해서, P_REQUIRED가 P_MAX 를 초과할 가능성이 높을 때이다. 그런데 단말에 저장되어 있는 데이터의 양이 미미하다면, 단말에게 많은 전송 자원이 할당되고 높은 MCS 레벨이 적용될 가능성이 낮다.

따라서, 상기 사항에서 착안한 본 발명의 1 실시예에서 단말은 하기의 두 가지 조건이 만족되는 경우에만 가용 전력 정보를 생성/전송한다.

<조건 1>

경로 손실의 변화가 소정의 ㅿ 를 초과

<조건 2>

단말이 저장하고 있는 데이터의 양이 소정의 Y를 초과

상기 조건 1에서 경로 손실의 변화 대신 가용 전력의 변화 혹은 CQI의 변화를 사용할 수도 있다.

조건 1에서 가용 전력의 변화를 가늠하는 방법으로, 코드 포인트가 지시하는 가용 전력들을 영역 별로 분류한 후, 각 영역 마다 다른 기준 값을 적용하는 안을 생각해 볼 수 있다. 이는 가용 전력이 크면 변화가 크더라도 변화된 가용 전력이 여전히 큰 값이기 때문에 기지국이 P_REQUIRED가 P_MAX 를 초과하도록 스케줄링 할 가능성이 낮지만, 가용 전력이 작으면 가용 전력이 조금 변하더라도, 기지국이 P_REQUIRED 가 P_MAX를 초과하도록 스케줄링 할 가능성이 높아지기 때문이다.

이하에서, 가용 전력 정보가 8 비트이고, 가용 전력 정보의 각 코드 포인트가 지시하는 가용 전력이 <표 1>과 같은 경우를 예로 들어 설명한다.

가용 전력 정보	가용 전력	영역
0	X₀	영역 1
...	...	...
N-1	X_(N-1)	영역 1
N	X_N	영역 2
...	...	...
M-1	X_(M-1)	영역 2
M	X_M	영역 3
...	...	...
255	X₂₅₅	영역 3

상기 <표 1>을 참조하면, 가용 전력 X₀에서 X_(N-1)사이는 영역 1로, X_N에서 X_(M-1)사이는 영역 2로, X_(M-1)에서 X₂₅₅사이는 영역 3으로 정의한다.

가장 최근에 보고한 가용 전력이 영역 1에 속한다면, 현재 가용 전력이 상기 가장 최근에 보고한 가용 전력과 ㅿ₁이상 차이가 나는 경우에만 가용 전력이 소정의 기준치 이상 변한 것으로 판단한다. 가장 최근에 보고한 가용 전력이 영역 2에 속한다면, 현재 가용 전력이 상기 가장 최근에 보고한 가용 전력과 ㅿ₂이상 차이가 나는 경우에만 가용 전력이 소정의 기준치 이상 변한 것으로 판단한다. 가장 최근에 보고한 가용 전력이 영역 3에 속한다면, 현재 가용 전력이 상기 가장 최근에 보고한 가용 전력과 ㅿ₃이상 차이가 나는 경우에만 가용 전력이 소정의 기준치 이상 변한 것으로 판단한다.

즉, 가용 전력의 변화로 상기 조건 1의 충족 여부를 판단할 경우, 단말은 도 2와 같이 동작한다. 도 2는 본 발명에 따른 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위해 조건 1의 충족 여부를 판단하는 단말의 제어흐름도이다.

도 2를 참조하면, 단말은 205 단계에서 호 설정 과정 등을 통해 가용 전력 정보와 가용 전력 영역 및 각 영역 별 변화 기준치를 인지한다. 상기 가용 전력 정보를 인지한다는 것은 가용 전력 정보의 코드 포인트와 가용 전력 간의 매핑 관계를 인지함을 의미한다. 상기 가용 전력 영역을 인지한다는 것은 가용 전력이 속하는 영역을 인지한다는 것으로, 예를 들어 가용 전력 정보의 최소 값에 매핑되는 가용 전력과 최대 값에 매핑되는 가용 전력 사이의 모든 가용 전력에 대해서, 임의의 가용 전력이 어떤 영역에 속하는지를 인지함을 의미한다. 상기 영역 별 변화 기준치를 인지한다는 것은 상기 가용 전력 영역이 n개의 영역으로 정의되었다면, 상기 정의된 n개의 가용 전력 영역마다 정의되는 변화 기준치들, ㅿ1,ㅿ2 , .. , ㅿn 을 인지함을 의미한다.

상기 205 단계의 동작을 수행한 후, 단말은 통상적인 역방향 데이터 전송 과정을 수행하면서, 210 단계에서 가용 전력 정보를 생성해서 전송한다. 가용 전력 정보를 성공적으로 전송한 후, 단말은 215 단계에서 상기 가용 전력 정보에서 보고된 가용 전력이 속하는 영역을 확인한다. 보고된 가용 전력 영역을 k라 할 때, 단말은 220 단계로 진행하여 지속적으로 가용 전력을 측정한다. 이어, 225 단계에서 단말은 상기 측정된 현재 가용 전력과 보고된 가용 전력의 차이를 산출하고, 차이 값이 영역 k의 변화 기준치인 ㅿk 보다 큰지 검사한다. 만약 크다면 230 단계로 진행해서 조건 1이 만족한 것으로 판단한다. 조건 1이 만족한 것으로 판단하면 단말은 상기 220 단계로 되돌아가서 가용 전력 정보를 생성하는 등의 필요한 동작을 지속적으로 수행하거나 상황에 따라 동작을 종료할 수 있다. 한편, 상기 225 단계의 검사에서 측정된 현재 가용 전력과 보고된 가용 전력의 차이가 기준치인 ㅿk 보다 작으면 단말은 235 단계로 진행해서 조건 1이 만족하지 않은 것으로 판단한다. 상기 225 단계에서 조건 1 불만족 여부를 판단한 단말은 상기 235 단계에서 다시 상기 220 단계로 회귀해서 가용 전력 측정을 지속한다. 또한, 단말은 상기 235 단계에서 상황에 따라 동작을 종료할 수 있다.

가용 전력 정보 생성 여부를 판단함에 있어서 조건 2를 도입한 이유는, 단말이 저장하고 있는 데이터의 양이 작으면, 가용 전력 정보의 효용도 떨어지기 때문에, 저장하고 있는 데이터의 양이 일정 기준 이하이면 가용 전력 정보를 생성/전송하지 않기 위해서이다. 극단적인 예로 단말이 전송할 데이터를 가지고 있지 않다면, 가용 전력 정보의 효용 가치는 존재하지 않는다. 조건 2의 기준 데이터 양 Y와 가용 전력 정보 발생 빈도는 반비례하는 속성을 가진다. 즉 Y가 높을 수록 가용 전력 정보발생 빈도는 줄어들고, Y가 낮을 수록 가용 전력 정보 발생 빈도는 높아진다. 네트워크는 단말의 성격이나 셀 상황 등에 따라서 차별적인 Y를 설정할 수 있다. 예를 들어 프리미엄 사용자가 사용하는 단말에게는 보다 많은 전송 자원을 할당할 가능성이 높기 때문에 기준 데이터 양 Y를 낮게 설정해서 가용 전력 정보가 자주 발생하도록 할 수 있다. 반면에 셀 로드가 높은 상황에서는 임의의 단말에게 많은 전송 자원을 할당할 가능성이 낮아지므로 기준 데이터 양 Y를 높게 설정해서 가용 전력 정보 발생 빈도를 낮출 수 있다.

이하에서 상술한 조건 1 및 조건 2을 적용하여 가용 전력 정보를 생성하고 전송하기 위한 본 발명에 따른 방법을 실시예를 들어 상세히 설명한다.

<실시예 1>

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따라 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 단말의 제어흐름도이다.

도 3을 참조하면, 305 단계에서 단말은, 가용 전력 정보 생성 조건인 조건 1과 조건 2를 인지한다. 조건 1은 전술한 바와 같이 경로 손실이 소정의 기준치 이상 변했을 때 혹은 가용 전력이 영역 별로 정의된 소정의 기준치 이상 변했을 때 혹은 CQI의 변화가 소정의 기준치 이상 변했을 때 충족된다.

상기 305 단계에서 가용 전력 정보 생성 조건을 확인한 후, 310 단계에서 단말은 소정의 절차에 따라 역방향 데이터 전송 과정을 시작한다. 이어 315 단계에서 단말은 역방향 데이터 전송을 수행하면서 가용 전력을 측정한다. 즉, 단말은 순방향 제어 채널을 통해 역방향 스케줄링 정보를 수신하고 이에 맞춰 역방향 데이터를 전송하면서, 정해진 소정의 기간을 주기로 경로 손실 혹은 가용 전력(Power Headroom) 혹은 순방향 채널 품질을 측정한다. 상기 역방향 스케줄링 정보는 할당된 전송 자원과 적용할 MCS 레벨을 지시하는 정보이다.

그리고, 단말은 320 단계에서 조건 1 만족 여부를 판단한다. 즉, 상기 일정 주기로 측정한 현재 경로 손실과 가장 최근에 성공적으로 전송한 가용 전력 정보의 가용 전력을 계산할 때 사용한 경로 손실의 차이가, 조건 1에서 지시된 소정의 기준치를 초과하는지 검사한다. 혹은 상기 일정 주기로 측정한 현재 가용 전력과 가장 최근에 성공적으로 보고한 가용 전력의 차이가, 조건 1에서 지시된 소정의 기준치를 초과하는지 검사할 수도 있다. 이 때 상기 조건 1에서 지시된 소정의 기준치는 영역별로 달리 정의될 수 있으며, 도 2에서 설명한 것과 같이 가장 최근에 성공적으로 보고한 가용 전력이 속하는 영역에 해당하는 기준치가 사용될 수 있다. 혹은 상기 일정 주기로 측정한 순방향 채널 품질을 반영하는 CQI와 가장 최근에 보고한 CQI의 차이가, 조건 1에서 지시된 소정의 기준치를 초과하는지 검사한다.

단말은 조건 1이 만족된 것으로 판단하면 325 단계로 진행하고, 조건 1이 만족되지 않은 것으로 판단하면 315 단계로 회귀해서 역방향 데이터 전송 및 가용 전력 측정을 수행한다. 325 단계에서 단말은 조건 2 충족 여부를 검사한다. 즉, 현재 시점에 단말이 저장하고 있는 역방향 데이터의 총합이 조건 2에서 지시된 소정의 Y를 초과하는지 검사하여, 저장된 데이터의 총합이 Y를 초과하면 330 단계로, 초과하지 않으면 315 단계로 진행한다. 단말에 따라서 상기 Y는 0으로 설정될 수도 있다. 즉 단말의 버퍼가 비어있지 않으면 조건 2가 만족한 것으로 판단될 수도 있다. 이어 330 단계에서 단말은 가용 전력 정보를 생성해서 소정의 절차에 따라 기지국으로 전송하고 315 단계로 회귀하거나 단말의 상황에 따라 종료한다.

<실시예2>

본 발명의 제2 실시예로, 조건 1과 조건 2의 만족 여부를 항상 검사하지 않고 단말이 역방향 데이터를 전송하기 직전에 검사함으로써, 가용 전력 정보가 생성되더라도 별도의 전송 자원 할당 요청하지 않고, 전송할 역방향 데이터에 가용 전력 정보를 수납해서 전송하도록 한다. 본 발명의 제2 실시예를 사용하면, 가용 전력 정보 전송을 위해서 단말이 별도의 전송 자원을 요청하지 않기 때문에, 전송 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따라 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 단말의 제어흐름도이다.

도 4를 참조하면, 405 단계에서 단말은 호 설정 과정 등을 통해서 가용 전력 정보 생성 조건인 조건 1과 조건 2를 인지한다. 조건 1은 전술한 바와 같이 경로 손실이 소정의 기준치 이상 변했을 때 혹은 가용 전력이 영역 별로 정의된 소정의 기준치 이상 변했을 때 혹은 CQI의 변화가 소정의 기준치 이상 변했을 때 충족된다. 조건 2는 전술한 바와 같이 단말이 저장하고 있는 데이터의 양이 소정의 기준치 이상일 때 충족된다. 호 설정 과정을 완료한 단말은 410 단계에서 소정의 절차에 따라 BSR을 전송하여 기지국에게 전송할 데이터의 양을 통보한다. 상기 BSR을 통해서 전송할 데이터가 없었던 단말이 전송할 데이터가 새롭게 발생했다는 사실을 보고하는 것이라면, 단말은 BSR을 전송하면서 가용 전력 정보도 함께 전송할 수 있다.

단말은 BSR과 가용 전력 정보를 성공적으로 전송한 후 413 단계로 진행하여 순방향 제어 채널을 감시한다. 단말은 순방향 제어 채널을 감시하면서 필요 시 경로 손실이나 순방향 채널 상태를 측정할 수도 있다. 단말은 상기 측정한 순방향 채널 상태를 바탕으로 기지국에게 주기적으로 전송하는 CQI(Channel Quality Information) 값을 결정한다. 단말은 상기 410 단계에서 순방향 제어 채널을 감시하다가, 415 단계에서 역방향 스케줄링 정보를 수신하면 420 단계로 진행해서 조건 1 만족 여부를 판단한다. 420 단계의 조건 1 만족 여부 판단 과정은 전술한 제1 실시예의 320 단계와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 420 단계에서 단말은 조건 1이 만족된 것으로 판단하면 425 단계로 진행하고, 조건 1이 만족되지 않은 것으로 판단하면 440 단계로 진행한다. 상기 425 단계에서 단말은 조건 2의 충족 여부를 검사한다. 즉, 현재 시점에 단말이 저장하고 있는 역방향 데이터의 총합이 조건 2에서 지시된 소정의 Y를 초과하는지 검사하여, 저장된 데이터의 총합이 Y를 초과하면 430 단계로, 초과하지 않으면 440 단계로 진행한다. 상기 425 단계에서 단말이 저장하고 있는 역방향 데이터의 총합은, 현재 시점의 총 데이터 양에서 상기 415 단계에서 할당된 전송 자원을 이용해서 전송할 데이터의 양을 차감한 값이다. 예를 들어 상기 415 단계에서 기지국이 단말에게 500 바이트의 데이터를 전송하도록 지시하였고, 상기 425 단계에서 단말이 모두 1000 바이트의 데이터를 저장하고 있다면, 상기 단말은 상기 1000 바이트에서 500 바이트를 차감한 값과 소정의 Y를 비교한다.

상기 430 단계로 진행한 단말은 해당 시점의 경로 손실 등을 이용해서 가용 전력을 산출하고, 상기 산출된 가용 전력을 수납한 가용 전력 정보를 생성한다. 그리고 단말은435 단계로 진행해서 상기 가용 전력 정보를 포함한 역방향 패킷을 생성한 후 445 단계로 진행한다. 상기 415단계에서 역방향 전송 자원을 할당 받았더라도 조건 1이나 조건 2 중 하나라도 만족하지 않으면, 단말은 가용 전력 정보를 생성하지 않으므로 440 단계로 진행하여 통상적인 절차에 따라 역방향 패킷을 생성하고 445 단계로 진행한다. 상기 445 단계에서 단말은 상기 435 단계에서 생성된 역방향 패킷을 할당 받은 전송 자원을 통해 전송한다. 그리고 413 단계로 귀환하여 순방향 제어 채널을 감시하거나 단말의 상황에 따라 종료한다.

도 5은 본 발명에 따라 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 단말 장치의 블록 구성도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 단말 장치는 상위 계층 장치(501), 다중화 장치(505), 제어부(510), 순방향 제어 채널 처리부(515) 및 송수신부(520)로 구성된다.

상기 제어부(510)는 호 설정을 담당하는 상기 상위 계층 장치(501)로부터 조건 1과 조건 2를 통보받는다. 상기 제어부(510)는 필요한 측정 과정을 수행하도록 상기 송수신부(520)를 제어한다. 예를 들어 상기 제어부(510)는 소정의 주기로 경로 손실이나 순방향 채널 품질을 측정하도록 한다. 또한, 상기 제어부(510)는 필요 시 조건 1과 조건 2 만족 여부를 판단하여 두 가지 조건이 모두 만족되면 가용 전력 정보를 생성하여 상기 다중화 장치(505)로 전달한다. 상기 다중화 장치(505)는 상위 계층에서 전달된 패킷과 상기 제어부(510)가 전달하는 제어 정보(예로써, 가용 전력 정보)를 다중화한다. 상기 송수신부(520)는 무선 채널을 통해 패킷을 송수신하거나 제어 정보를 송수신하는 장치이다. 상기 제어채널 처리부(515)는 상기 송수신부(520)가 수신한 순방향 제어 채널(예로써, 역방향 전송 자원 할당 정보가 제공되는 채널)을 감시하고, 역방향 전송 자원이 할당되면 이를 상기 제어부(510)에 통보한다.

<3 실시예>

본 발명의 제2 실시 예에서는 가용 전력 정보를 생성하기 전에 조건 2를 검사하였다. 조건 2를 검사하는 이유는 가용 전력 정보가 수납된 데이터를 전송한 후 단말에 남아 있는 데이터의 양이 일정 기준치 이상인지 판단하기 위한 것이다. 그러므로 조건 2의 검사를 가용 전력 정보가 수납된 데이터를 생성한 후 수행하는 것이 보다 정확한 결과를 얻을 수 있다. 본 발명의 제3 실시예에서는 역방향 전송 자원이 할당되고 조건 1이 충족되면 가용 전력 정보가 수납된 데이터를 생성한 후 단말에 남아 있는 잔여 데이터의 양과 Y를 비교해서, 가용 전력 정보가 수납된 데이터를 그대로 전송하거나, 가용 전력 정보를 사용자 데이터로 대체한 새로운 데이터를 전송하는 방법을 제시하다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따라 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 단말의 제어 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 605 단계에서 단말은 호 설정 과정 등을 통해서 가용 전력 정보 생성 조건인 조건 1과 조건 2를 인지한다. 조건 1은 전술한 바와 같이 경로 손실이 소정의 기준치 이상 변했을 때 등 이다. 조건 2는 전술한 바와 같이 단말이 저장하고 있는 데이터의 양이 소정의 기준치 이상일 때 충족된다. 호 설정 과정을 완료한 단말은 610 단계에서 소정의 절차에 따라 BSR을 전송하여 기지국에게 전송할 데이터의 양을 통보한다. 상기 BSR 을 통해서 전송할 데이터가 없었던 단말이 전송할 데이터가 새롭게 발생했다는 사실을 보고하는 것이라면, 단말은 BSR을 전송하면서 가용 전력 정보도 함께 전송할 수 있다.

단말은 BSR과 가용 전력 정보를 성공적으로 전송한 후 613 단계로 진행하여 순방향 제어 채널을 감시한다. 단말은 순방향 제어 채널을 감시하면서 필요 시 경로 손실이나 순방향 채널 상태를 측정할 수도 있다. 단말은 상기 측정한 순방향 채널 상태를 바탕으로 기지국에게 주기적으로 전송하는 CQI(Channel Quality Information) 값을 결정한다. 단말은 순방향 제어 채널을 감시하다가 역방향 스케줄링 정보를 수신하면 620 단계로 진행해서 조건 1 만족 여부를 판단한다. 620 단계의 조건 1 만족 여부 판단 과정은 전술한 제1 실시예의 320 단계와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다. 상기 620단계에서 단말은 조건 1이 만족된 것으로 판단하면 625 단계로 진행하고, 조건 1이 만족되지 않은 것으로 판단하면 640 단계로 진행한다. 상기 625 단계에서 단말은 해당 시점의 경로 손실 등을 이용해서 가용 전력을 산출하고, 상기 산출된 가용 전력을 수납한 가용 전력 정보를 생성한다. 그리고 630 단계로 진행해서 상기 가용 전력 정보를 포함한 역방향 패킷을 생성한 후 635 단계로 진행한다. 635 단계에서 단말은 단말의 버퍼에 남아 있는 잔여 데이터의 총 합이 소정의 Y 이상인지 검사하고, Y 이상이면 650 단계로 진행하고 Y보다 작은 양의 데이터가 남아 있으면 645 단계로 진행한다. 645 단계로 진행했다는 것은 남아 있는 데이터의 양이 작기 때문에 가용 전력 정보의 효용이 떨어지므로, 가용 전력 정보 대신 사용자 데이터를 보내는 것이 효율적임을 의미한다. 645 단계에서 단말은 가용 전력 정보를 제거하고 남아 있는 잔여 데이터를 수납한 역방향 패킷을 새로 구성하고 650 단계로 진행한다. 650 단계에서 단말은 이전 단계에서 생성된 역방향 패킷을 할당 받은 전송 자원을 통해 전송한다. 그리고 613 단계로 귀환하여 순방향 제어 채널을 감시하거나 단말의 상황에 따라 종료한다. 620 단계에서 조건 1이 만족하지 않으면 단말은 640 단계로 진행해서 통상적인 절차에 따라 역방향 패킷을 생성하고 650 단계로 진행한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.

도 1은 차세대 이동통신 시스템 구조의 일 예시도,

도 2는 본 발명에 따른 조건 1의 충족 여부를 판단하기 위한 단말의 제어흐름도,

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따라 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 단말의 제어흐름도,

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따라 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 단말의 제어흐름도,

도 5는 본 발명에 따라 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 단말의 블록 구성도,

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 단말의 제어흐름도.

Claims

이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보를 전송하는 방법에 있어서,

상기 가용 전력의 변화가 소정의 기준값을 초과하는 경우 및 저장하고 있는 데이터의 양이 소정의 기준 값을 초과하는 경우에 가용 전력 정보를 생성 및 전송함을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보 전송 방법.
이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보를 전송하는 방법에 있어서,

상기 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 조건을 인지하는 과정;

역방향 데이터가 전송되면 상기 역방향 데이터 전송을 위한 가용 전력을 측정하는 과정;

상기 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 조건이 충족하는지 판단하는 과정;

상기 조건이 충족되면 버퍼링된 데이터의 총합이 기 설정된 기준값보다 큰지 판단하는 과정; 및

상기 버퍼링된 데이터의 총합이 기 설정된 기준값보다 크면 가용 전력 정보를 생성 및 전송하는 과정;으로 이루어지는 이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보 전송 방법.
제 2항에 있어서, 상기 조건은,

상기 가용 전력의 변화가 소정의 기준값을 초과하는 경우 및 저장하고 있는 데이터의 양이 소정의 기준값을 초과하는 경우에 가용 전력 정보를 생성 및 전송하는 조건임을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보 전송 방법.
제 3항에 있어서, 상기 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 조건을 인지하는 과정은,

상기 가용 전력 정보의 코드 포인트가 지시하는 가용 전력들을 영역별로 분류하고, 상기 분류된 각 영역마다 서로 다른 기준값을 적용하는 단계 및,

상기 가용 전력 정보와 상기 가용 전력 정보의 코드 포인트의 매핑 관계를 인지하고, 상기 코드 포인트가 지시하는 가용 전력이 속하는 가용 전력 영역을 인지하며, 상기 각 영역별 변화 기준치를 인지하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보 전송 방법.
제 3항에 있어서, 상기 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 조건이 충족하는지 판단하는 과정은,

상기 역방향 데이터 전송 시 생성하여 전송한 상기 가용 전력 정보에 따른 가용 전력이 속하는 영역을 확인하는 단계와,

현재 가용 전력을 측정하는 단계와,

상기 측정된 현재 가용 전력과 상기 가용 전력 정보에 따른 가용 전력의 차이를 산출하는 단계와,

상기 산출된 차이가 상기 확인된 영역의 변화 기준치보다 큰지 판단하는 단계 및,

상기 산출된 차이가 상기 확인된 영역의 변화 기준치보다 크면 상기 조건이 충족된 것으로 판단하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보 전송 방법.
이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보를 전송하는 방법에 있어서,

상기 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 조건을 인지하는 과정;

호 설정 완료 시, 저장하고 있는 데이터의 양과 종류에 관한 정보 및 가용 전력 정보를 기지국에 전송하는 과정;

순방향 제어 채널을 감시하여 경로 손실을 측정하고, 순방향 채널 상태에 따른 채널 품질 정보를 결정하는 과정;

상기 순방향 제어 채널 감시할 시 역방향 스케줄링 정보를 수신하면 역방향 데이터 전송을 위한 가용 전력을 측정하는 과정;

상기 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 조건이 충족되는지 판단하는 과정;

상기 조건이 충족되면 버퍼링된 데이터의 총합이 기 설정된 기준값보다 큰지 판단하는 과정; 및

상기 버퍼링된 데이터의 총합이 기 설정된 기준값보다 크면 가용 전력 정보를 생성 및 전송하는 과정;으로 이루어지는 이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보 전송 방법.
제 6항에 있어서, 상기 조건은,

상기 가용 전력의 변화가 소정의 기준값을 초과하는 경우 및 저장하고 있는 데이터의 양이 소정의 기준값을 초과하는 경우에 가용 전력 정보를 생성 및 전송하는 조건임을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보 전송 방법.
제 7항에 있어서, 상기 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 조건이 충족하는지 판단하는 과정은,

상기 역방향 데이터 전송 시 생성하여 전송한 상기 가용 전력 정보에 따른 가용 전력이 속하는 영역을 확인하는 단계와,

현재 가용 전력을 측정하는 단계와,

상기 측정된 현재 가용 전력과 상기 가용 전력 정보에 따른 가용 전력의 차이를 산출하는 단계와,

상기 산출된 차이가 상기 확인된 영역의 변화 기준치보다 큰지 판단하는 단계 및,

상기 산출된 차이가 상기 확인된 영역의 변화 기준치보다 크면 상기 조건이 충족된 것으로 판단하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보 전송 방법.
이동통신 시스템에서 가용 전력 정보를 전송하는 단말 장치에 있어서,

상기 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 조건을 상위 계층 장치로부터 통보받아, 상기 조건의 충족 여부 판단에 필요한 측정과정의 수행을 제어하고, 상기 조건의 충족 여부를 판단하여, 상기 조건이 충족되면 상기 가용 전력 정보를 생성하는 제어부;

상기 상위 계층 장치로부터 수신한 패킷과 상기 제어부로부터 생성된 상기 가용 전력 정보를 다중화하는 다중화부;

무선 채널을 통해 패킷을 송수신하고 제어 정보를 송수신하는 송수신부; 및

상기 송수신부가 수신한 역방향 전송 자원 할당 정보가 제공되는 채널을 감시하고, 역방향 전송 자원이 할당되면 상기 제어부에 통보하는 순방향 제어채널 처 리부;로 구성되는 이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보 전송 장치.
제 9항에 있어서, 상기 조건은,

상기 가용 전력의 변화가 소정의 기준값을 초과하는 경우 및 저장하고 있는 데이터의 양이 소정의 기준값을 초과하는 경우에 가용 전력 정보를 생성 및 전송하는 조건임을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보 전송 장치.
이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보를 전송하는 방법에 있어서,

상기 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 조건을 인지하는 과정;

호 설정 완료 시, 저장하고 있는 데이터의 양과 종류에 관한 정보 및 가용 전력 정보를 기지국에 전송하는 과정;

순방향 제어 채널을 감시하여 경로 손실을 측정하고, 순방향 채널 상태에 따른 채널 품질 정보를 결정하는 과정;

상기 순방향 제어 채널 감시할 시 역방향 스케줄링 정보를 수신하면 역방향 데이터 전송을 위한 가용 전력을 측정하는 과정;

상기 가용 전력 정보를 생성 및 전송하기 위한 조건이 충족되는지 판단하는 과정;

상기 조건이 충족되면 상기 가용 전력 정보를 생성하는 과정;

상기 가용 전력 정보를 수납한 역방향 데이터를 생성하는 과정;

상기 단말의 버퍼에 남아있는 잔여 데이터의 총합이 기 설정된 기준값 이상인지를 검사하는 과정; 및

상기 잔여 데이터의 총합이 상기 기 설정된 기준값 이상이라면, 상기 할당받은 역방향 스케줄링 정보를 통해 상기 역방향 데이터를 전송하는 과정;으로 이루어지는 이동통신 시스템에서 단말의 가용 전력 정보 전송 방법.