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KR101725553B1 - 무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR101725553B1
KR101725553B1 KR1020110025954A KR20110025954A KR101725553B1 KR 101725553 B1 KR101725553 B1 KR 101725553B1 KR 1020110025954 A KR1020110025954 A KR 1020110025954A KR 20110025954 A KR20110025954 A KR 20110025954A KR 101725553 B1 KR101725553 B1 KR 101725553B1
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Abstract

제안되는 구체적인 일례는 개선된 성능의 통신 방법 및 통신 장치에 관한 것이다. 예를 들어, 단말의 에너지(혹은 파워) 소비에 관한 정보를 요청하고 상기 단말로부터 관련 정보를 리포트 받는 방법 및 이동 단말이 제공될 수 있다. 상기 방법 및 단말을 사용하면 단말이 소비하는 에너지를 효율적으로 제어할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 방법 및 장치{Method of performing communication in wireless communication system and apparatus thereof}
본 발명은 통신 시스템에서 통신을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 단말의 에너지 소비에 관련된 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 무선통신 시스템은 이동 단말기와 기지국을 포함한다. 이동 단말기와 기지국은 스르풋(Throughput) 또는 굿풋(goodput)의 관점에서 성능을 개선하기 위해 채널 상태에 관련된 정보를 송/수신할 수 있다. 예를 들어, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16m 시스템이나 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE((Long Term Evolution) 시스템의 이동 단말과 기지국은 채널 상태에 관한 정보를 송/수신할 수 있다. 채널 상태에 관한 정보의 종류에는 제한이 없으며, 예를 들어, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Pre-Coding Matrix Index), MCS(Modulation & Coding Scheme), 사운딩(Sounding), MIMO에 관한 정보(예를 들어, MIMO rate 또는 rank)가 채널 상태에 관한 정보가 될 수 있다.
일반적인 무선통신 시스템은 H2H(Human-2-Human) 통신을 고려하여 스르풋(Throughput) 또는 굿풋(goodput)의 관점에서 성능을 개선하였다. 그러나 최근 무선통신 시스템의 에너지 효율에 대해서 관심이 증가하면서 종래 무선통신 시스템의 에너지 효율에 대한 개선이 요구된다. 예를 들어, 미래에는 M2M(Machine-2-Machine) 통신이 많이 사용될 것으로 예상되는데, M2M 통신에서는 다수의 센서들이 고정 전력의 공급 없이 사용될 수 있다. 이 경우, 종래의 H2H 통신에 비해 에너지 효율을 더욱 고려한 통신 기법이 더욱 중요할 것으로 예상된다. 이하의 구체적인 일례는 에너지 효율이 개선된 통신 방법 및 장치를 제안한다.
이하, 개선된 성능의 통신 방법 및 통신 장치를 제안한다. 예를 들어, 이하의 구체적인 예는 단말의 에너지(혹은 파워) 소비에 관한 정보를 요청하고 상기 단말로부터 관련 정보를 리포트 받는 기법을 제공한다. 이하의 구체적인 예는 단말의 에너지 소비에 관한 정보를 통해 단말이 소비하는 에너지를 효율적으로 제어할 수 있다.
이하의 구체적인 예는 무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 상기 기지국으로 송신하는 단계; 상기 파라미터를 기초로 결정되는 통신 기법에 관한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 결정된 통신 기법에 따라 상기 기지국과 통신을 수행하는 단계를 포함한다.
상기 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 송신하기 전에, 상기 파라미터를 요청하는 요청 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 송신한 이후, 상기 통신 기법에 관한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하기 이전에, 상기 기지국으로 대역폭 요청 메시지 또는 스케쥴링 요청 메시지를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터는 적어도 단말의 MCS(modulation and coding scheme) 레벨을 기초로 결정되고, 상기 에너지 소비는 상기 단말에 의해 산출되거나 상기 단말에 저장된 대응표에 의해 결정되고, 상기 MCS 레벨은 상향링크 또는 하향링크를 위한 것이다.
상기 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터는 상기 단말의 현재 MCS 레벨 및 이에 인접한 적어도 하나의 MCS 레벨을 포함하는 다수의 MCS 레벨 각각에 대응되는 에너지 소비에 관한 정보를 포함하고, 상기 다수의 MCS 레벨 각각에 대응되는 에너지 소비는 상기 단말에 의해 산출되거나 상기 단말에 저장된 대응표에 의해 결정된다.
상기 통신 기법에 관한 정보는 상기 단말의 MCS 레벨에 관한 정보 및 상기 단말의 MIMO(multiple-input and multiple-output) 기법에 관한 정보 중 적어도 하나이고, 상기 결정된 통신 기법에 따라 상기 기지국과 통신을 수행하는 단계는 상기 MCS 레벨 및 MIMO 기법에 따라 통신을 수행하는 단계일 수 있다.
상기 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터는 CQI(channel quality indicator) 채널을 통해 송신될 수 있다.
상기 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터는 대역폭 요청 메시지 또는 스케쥴링 요청 메시지에 포함될 수 있다.
상기 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터는 상기 기지국과 상기 단말의 통신을 위한 협상 과정에서 상기 기지국으로 송신될 수 있다.
상기 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 상기 기지국으로 송신하는 단계는 상기 단말의 배터리 잔량이 임계치 이하인 경우에만 수행될 수 있다.
상기 무선 통신 시스템은 OFDMA(orthogonal frequency-division multiple access) 심볼 또는 SC-FDMA(single-carrier frequency-division multiple access) 심볼을 사용하여 통신을 수행할 수 있다.
이하의 구체적인 예는 무선 통신 시스템의 단말을 제공한다. 상기 단말은 상기 단말의 동작을 제어하는 프로세서; 및
상기 프로세서에 의해 제어되고, 상기 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 상기 기지국으로 송신하고, 상기 파라미터를 기초로 결정되는 통신 기법에 관한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하고, 상기 결정된 통신 기법에 따라 상기 기지국과 통신을 수행하는 단계를 포함하도록 설정되는 송수신부를 포함한다.
일반적인 통신 시스템에 포함된 기지국은 단말의 정확한 에너지 소비에 관한 정보를 예측할 수 없으므로, 효율적인 통신이 어려웠다. 그러나 이하의 구체적인 예는 단말의 에너지 소비에 관한 정보가 기지국에 보고되므로 에너지 효율적인 통신(energy efficient communication)이 가능하다.
도 1은 단말을 포함하는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3은 TDD 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 4는 FDD 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 5는 E-UMTS 시스템에 따른 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 6은 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 7은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸다.
도 8은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 9는 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.
도 10은 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 11은 무선 통신 시스템에서 MCS와 PER의 관계를 나타내는 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 단말과 기지국의 동작을 나타낸다.
도 13은 단말과 기지국의 동작의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 14는 단말과 기지국의 동작의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 15는 단말과 기지국의 동작의 또 다른 일례를 나타낸다.
도 16은 단말과 기지국의 일례를 나타낸다.
이하의 구체적인 일례는 다양한 통신시스템에 사용될 수 있다. 즉 이하의 구체적인 실시예는 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) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 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, EUTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access)를 사용하는 EUMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
이하, 설명을 명확하게 하기 위해 IEEE 802.16m과 3GPP LTE(Long Term Evolution)에 기초하여 실시예를 설명한다. 그러나 이하의 일례는 다른 통신규격에도 적용될 수 있다.
이하 IEEE 802.16m을 설명한다. IEEE 802.16e 규격은 2007년 ITU(International Telecommunication Union) 산하의 ITU-R(ITURadiocommunication Sector)에서 IMT(International Mobile Telecommunication)-2000을 위한 여섯 번째 규격으로 'WMAN-OFDMA TDD'라는 이름으로 채택된 바 있다. ITU-R은 IMT-2000 이후의 차세대 4G 이동통신 규격으로 IMT-Advanced 시스템을 준비하고 있다. IEEE 802.16 WG(Working Group)은 2006년 말 IMT-Advanced 시스템을 위한 규격으로 기존 IEEE 802.16e의 수정(amendment) 규격을 작성하는 것을 목표로 IEEE 802.16m 프로젝트의 추진을 결정하였다. 상기 목표에서 알 수 있듯이, IEEE 802.16m 규격은 IEEE 802.16e 규격의 수정이라는 과거의 연속성과 차세대 IMT-Advanced 시스템을 위한 규격이라는 미래의 연속성인 두 가지 측면을 내포하고 있다. 따라서, IEEE 802.16m 규격은 IEEE 802.16e 규격에 기반한 Mobile WiMAX 시스템과의 호환성(compatibility)을 유지하면서 IMT-Advanced 시스템을 위한 진보된 요구사항을 모두 만족시킬 것을 요구하고 있다.
도 1은 단말을 포함하는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 단말을 포함하는 무선통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 일반적으로 셀(cell)이라고 불리는 특정한 지리적 영역 (15)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역으로 나누어 질 수 있는데 각각의 영역은 섹터(sector)라고 칭한다. 하나의 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있고 하나의 셀에는 하나 이상의 기지국이 존재할 수도 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(13)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), AN(Access Network), ABS(advanced Base Station), 노드(Node, Antenna Node)등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 중계국(12)을 포함할 수 있다. 이 경우 기지국은 중계국(12)과 단말(14) 간의 연결성(connectivity), 관리(management), 제어 및 자원 할당과 같은 기능을 수행할 수 있다.
중계국(Relay Station, RS, 12)은 기지국(11)과 단말(14) 사이에서 신호를 중계하는 기기를 말하며, RN(Relay Node), 리피터(repeater), 중계기, ARS(advanced RS) 등의 다른 용어로 불릴 수 있다.
단말(13, 14; Mobile station, MS)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, AMS(advanced Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(Wireless Modem), 휴대기기(Handheld Device), AT(Access Terminal), UE(user equipment) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 이하에서 매크로 단말은 기지국(11)과 직접 통신하는 단말이고, 중계국 단말은 중계국과 통신하는 단말을 칭한다. 기지국(11)의 셀 내에 있는 매크로 단말(13)이라 할지라도, 다이버시티 효과에 따른 송신속도의 향상을 위하여 중계국(12)을 거쳐서 기지국(11)과 통신할 수 있다.
기지국과 매크로 단말 간에서 하향링크(downlink, DL)는 기지국에서 매크로 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink, UL)는 매크로 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 기지국과 중계국 간에서 하향링크는 기지국에서 중계국으로의 통신을 의미하며, 상향링크는 중계국에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 중계국과 중계국 단말 간에서 하향링크는 중계국에서 중계국 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크는 중계국 단말에서 중계국으로의 통신을 의미한다.
도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 슈퍼프레임(SF; Superframe)은 슈퍼프레임 헤더(SFH; Superframe Header)와 4개의 프레임(frame, F0, F1, F2, F3)을 포함한다. 슈퍼프레임 내 각 프레임의 길이는 모두 동일할 수 있다. 각 슈퍼프레임의 크기는 20ms이고, 각 프레임의 크기는 5ms인 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 슈퍼프레임의 길이, 슈퍼프레임에 포함되는 프레임의 수, 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 등은 다양하게 변경될 수 있다. 프레임에 포함되는 서브프레임의 수는 채널 대역폭(channel bandwidth), CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
하나의 프레임은 다수의 서브프레임(subframe, SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7)을 포함한다. 각 서브프레임은 상향링크 또는 하향링크 송신을 위하여 사용될 수 있다. 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼 또는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 심볼을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 복수의 서브캐리어(즉, 부반송파)를 포함한다. OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 OFDMA 심볼, SC-FDMA 심볼 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다. 서브프레임은 5, 6, 7 또는 9개의 OFDMA 심볼로 구성될 수 있으나, 이는 예시에 불과하며 서브프레임에 포함되는 OFDMA 심볼의 수는 제한되지 않는다. 서브프레임에 포함되는 OFDMA 심볼의 수는 채널 대역폭, CP의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 서브프레임이 포함하는 OFDMA 심볼의 수에 따라 서브프레임의 타입(type)이 정의될 수 있다. 예를 들어, 타입-1 서브프레임은 6 OFDMA 심볼, 타입-2 서브프레임은 7 OFDMA 심볼, 타입-3 서브프레임은 5 OFDMA 심볼, 타입-4 서브프레임은 9 OFDMA 심볼을 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 하나의 프레임은 모두 동일한 타입의 서브프레임을 포함할 수 있다. 또는 하나의 프레임은 서로 다른 타입의 서브프레임을 포함할 수 있다. 즉, 하나의 프레임 내 각 서브프레임마다 포함하는 OFDMA 심볼의 개수는 모두 동일하거나, 각각 다를 수 있다. 또는, 하나의 프레임 내 적어도 하나의 서브프레임의 OFDMA 심볼의 개수는 상기 프레임 내 나머지 서브프레임의 OFDMA 심볼의 개수와 다를 수 있다.
프레임에는 TDD(Time Division Duplex) 방식 또는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 적용될 수 있다. TDD 방식에서 각 서브프레임이 동일한 주파수에서 서로 다른 시간에 상향링크 송신 또는 하향링크 송신을 위해 사용된다. 즉, TDD 방식의 프레임 내의 서브프레임들은 시간 영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. 스위칭 포인트는 상향링크 영역에서 하향링크 영역으로 또는 하향링크 영역에서 상향링크 영역으로 송신 방향이 바뀌는 지점을 말하며, TDD 방식에서 각 프레임 내의 스위칭 포인트의 개수는 2개일 수 있다. FDD 방식에서 각 서브프레임이 동일한 시간의 서로 다른 주파수에서 상향링크 송신 또는 하향링크 송신을 위해 사용된다. 즉, FDD 방식의 프레임 내의 서브프레임들은 주파수 영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. 상향링크 송신과 하향링크 송신은 서로 다른 주파수 대역을 차지하고, 동시에 이루어질 수 있다.
도 3은 TDD 프레임 구조의 일 예를 나타낸다. 이는 G=1/8인 경우를 나타낸다. 20ms 길이의 슈퍼프레임은 5ms 길이의 4개의 프레임(F0, F1, F2, F3)으로 구성된다. 하나의 프레임은 8개의 서브프레임(SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7)으로 구성되며, 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임의 비율은 5:3이다. 도 3의 TDD 프레임 구조는 대역폭이 5MHz, 10MHz 또는 20MHz인 경우에 적용할 수 있다. 마지막 하향링크 서브프레임인 SF4는 5개의 OFDM 심볼을 포함하며, 나머지 서브프레임들은 6개의 서브프레임을 포함한다. 도시된 TTG는 상향링크와 하향링크 서브프레임 간의 전환 시간(transition gap)을 나타낸다.
도 4는 FDD 프레임 구조의 일 예를 나타낸다. 이는 G=1/8인 경우를 나타낸다. 20ms 길이의 슈퍼프레임은 5ms 길이의 4개의 프레임(F0, F1, F2, F3)으로 구성된다. 하나의 프레임은 8개의 서브프레임(SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7)으로 구성되며, 모든 서브프레임은 하향링크 영역과 상향링크 영역을 포함한다. 도 4의 FDD 프레임 구조는 대역폭이 5MHz, 10MHz 또는 20MHz인 경우에 적용할 수 있다.
이하 E-UMTS(Evolved- Universal Mobile Telecommunications System) 또는 LTE 시스템을 설명한다. 도 5는 E-UMTS 시스템에 따른 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 불릴 수 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 5를 참조하면, E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)은 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(520; Base Station, BS)을 포함한다.
단말(510; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(520)은 일반적으로 단말(510)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(520)은 적어도 하나의 셀에 대해 서비스를 제공할 수 있다. 셀은 기지국(520)이 통신 서비스를 제공하는 영역이다. 기지국(520) 간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 송신을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. 이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(520)에서 단말(510)로의 송신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(510)에서 기지국(520)으로의 송신을 의미한다.
기지국(520)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(520)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core), 보다 상세하게는 MME(Mobility Management Entity)/S-GW(Serving Gateway, 530)와 연결된다. S1 인터페이스는 기지국(520)과 MME/S-GW(530) 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.
단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템 간 상호접속 (Open System Interconnection, OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 제1 계층(L1), 제2 계층(L2), 제3 계층(L3)으로 구분될 수 있다. 제1 계층은 물리계층(PHY(physical) layer)이다. 제2 계층은 MAC(Medium Access Control) 계층, RLC(Radio Link Control) 계층 및 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층으로 분리될 수 있다. 제3 계층은 RRC(Radio Resource Control) 계층이다.
무선통신 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) /OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반이거나 SC-FDMA(Single Carrier FDMA) 기반일 수 있다.
OFDM은 다수의 직교 서브캐리어를 이용한다. OFDM은 IFFT(inverse fast Fourier Transform)과 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 송신기는 데이터에 IFFT를 수행하여 송신한다. 수신기는 수신신호에 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 송신기는 다중 서브캐리어들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하고, 수신기는 다중 서브캐리어들을 분리하기 위해 대응하는 FFT를 사용한다.
도 6은 무선 프레임의 구조를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 무선 프레임(Radio Frame)은 10개의 서브프레임(Subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(Slot)으로 구성될 수 있다. 무선 프레임 내의 슬롯은 0번부터 19번까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 송신되는데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. TTI는 데이터 송신을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 7은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸다. 도 7을 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 NDL 자원블록(Resource Block, RB)을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NDL은 셀에서 설정되는 하향링크 송신 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 NDL은 60 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 자원블록은 주파수 영역에서 복수의 서브캐리어를 포함한다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(Resource Element)라 한다. 자원 그리드 상의 자원요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k, ℓ)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,NDL×12-1)는 주파수 영역의 서브캐리어 인덱스이고, ℓ(ℓ=0,...,6)은 시간 영역의 OFDM 심볼 인덱스이다.
여기서, 하나의 자원블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심볼, 주파수 영역에서 12 서브캐리어로 구성되는 7×12 자원요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원블록 내 OFDM 심볼의 수와 서브캐리어의 수는 이에 제한되지 않는다. OFDM 심볼의 수와 서브캐리어의 수는 사이클릭 프리픽스(Cyclic Prefix, 이하 CP)의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 일반(normal) CP의 경우 OFDM 심볼의 수는 7이고, 확장된(extended) CP의 경우 OFDM 심볼의 수는 6이다. 하나의 OFDM 심볼에서 서브캐리어의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나일 수 있다.
도 8은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다. 도 8을 참조하면, 하향링크 서브프레임은 2개의 연속적인(consecutive) 슬롯을 포함한다. 하향링크 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞선 3 OFDM 심볼들이 PDCCH가 할당되는 제어영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH가 할당되는 데이터영역(data region)이다. 제어영역에는 PDCCH 이외에도 PCFICH, PHICH 등의 제어채널이 할당될 수 있다. 단말은 PDCCH를 통해 송신되는 제어정보를 디코딩하여 PDSCH를 통해 송신되는 데이터 정보를 읽을 수 있다. 여기서, 제어영역이 3 OFDM 심볼을 포함하는 것은 예시에 불과하며, 제어영역에는 2 OFDM 심볼 또는 1 OFDM 심볼이 포함될 수 있다. 서브프레임 내 제어영역이 포함하는 OFDM 심볼의 수는 PCFICH를 통해 알 수 있다.
PDCCH를 통해 송신되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, 이하 DCI)라고 한다. DCI는 상향링크 스케줄링 정보, 하향링크 스케줄링 정보, 시스템 정보(system information), 상향링크 전력 제어 명령(power control command), 페이징을 위한 제어정보, 랜덤 액세스 응답(RACH response)을 지시하기 위한 제어정보 등을 포함한다.
DCI 포맷으로는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 스케줄링을 위한 포맷 0, 하나의 PDSCH(Physical Downlink Shared channel) 코드워드의 스케줄링을 위한 포맷 1, 하나의 PDSCH 코드워드의 간단한(compact) 스케줄링을 위한 포맷 1A, 공간 다중화 모드에서 단일 코드워드의 랭크-1 송신에 대한 간단한 스케줄링을 위한 포맷 1B, DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 매우 간단한 스케줄링을 위한 포맷 1C, 다중 사용자 공간 다중화 모드에서 PDSCH 스케줄링을 위한 포맷 1D, 폐루프(Closed-loop) 공간 다중화 모드에서 PDSCH 스케줄링을 위한 포맷 2, 개루프(Open-loop) 공간 다중화 모드에서 PDSCH 스케줄링을 위한 포맷 2A, PUCCH 및 PUSCH를 위한 2비트 전력 조절의 TPC(Transmission Power Control) 명령의 송신을 위한 포맷 3, 및 PUCCH 및 PUSCH를 위한 1비트 전력 조절의 TPC 명령의 송신을 위한 포맷 3A 등이 있다.
도 9는 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다. 도 9를 참조하면, 상향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 SC-FDMA 또는 OFDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(RB)을 포함한다. 여기서, 하나의 상향링크 슬롯은 7 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록은 12 서브캐리어를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NUL은 셀에서 설정되는 상향링크 송신 대역폭(bandwidth)에 종속한다.
도 10은 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다. 도 10을 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당되는 제어영역(region)과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당되는 데이터영역으로 나눌 수 있다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록(RB) 쌍(pair, 1010, 1020)으로 할당되고, RB 쌍에 속하는 RB들(51,52)은 2개의 슬롯들 각각에서 서로 다른 서브캐리어를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
이하 단말의 에너지(또는 파워) 소비에 관한 파라미터를 기지국으로 리포트하는 구체적인 방법 및 장치를 설명한다. 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터는 단말의 에너지 소비에 관한 정보를 포함한다. 상기 파라미터의 구체적인 일례는 이하에서 제안된다. 이하에서 제안되는 구체적인 방법 및 장치는 단말의 에너지(또는 파워)를 절약시킨다.
일반적인 통신 시스템에서는 기지국과 단말의 채널 상태를 파악하고 이를 기초로 스케쥴링을 수행한다. 그러나 채널 상태만을 기초로 스케쥴링을 수행하는 경우 에너지 효율적인 통신이 어려울 수 있다. 이하의 구체적인 방법 및 장치는 채널 상태뿐만 아니라 단말의 에너지(또는 파워) 소비를 고려한 스케쥴링 및 통신 방법/장치를 제안한다. 이하의 구체적인 일례에 따르면 에너지 효율적인 통신이 가능하다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 파워 대신 에너지라는 용어를 주로 사용한다. 에너지는 시간을 고려한 개념이고, 파워에 시간을 반영하면 에너지를 구할 수 있다. 즉 에너지와 파워는 서로 상응하는 개념이므로, 파워와 에너지는 혼용 가능하지만 설명의 편의를 위해 에너지를 주로 사용한다.
이하의 구체적인 일례는 채널 상태를 요청(request)하고, 이를 보고(report)한다. 즉, 채널 상태는 하향링크(downlink)와 상향링크(uplink)를 위해 별도로 추정(estimation or measurement)되고, 보고(report)된다. 또한, 에너지 소비(energy consumption)는 기지국과 단말을 위해 별도로 추정(estimation or measurement)되고 보고(report)된다. 보고된 채널 상태 및 에너지 소비는 단말과 기지국 간의 통신에 고려된다.
단말의 에너지 소비에 관한 파라미터가 기지국으로 송신될 수 있다. 기지국은 채널 상태와 같은 기타 정보를 통해 단말의 에너지 소비를 추정할 수는 있지만, 이러한 추정은 정확하지 않다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 에너지 소비에 관한 파라미터가 기지국으로 송신될 수 있다.
도 11은 무선 통신 시스템에서 MCS와 PER의 관계를 나타내는 도면이다. 도 11의 일례는 3GPP LTE 시스템에 관한 것이다. 도 11은 AWGN(Additive white Gaussian noise) 채널 환경에서의 MCS 레벨에 따른 PER(Packet Error Rate)의 변화를 나타내었다. MCS 레벨은 성상 변조와 채널 코딩의 수준을 나타내는 것으로 무선 통신 시스템에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 3GPP LTE 시스템의 경우 3GPP TS 36.211 V9.0.0 (2009-12), “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 9),” December 2009 등에 MCS 레벨에 관한 상세한 설명이 기재되어 있다. MSC 레벨이 높은 경우 상대적으로 높은 오더의 성상 매핑과 상대적으로 많은 채널 코딩을 수행한다. MCS 레벨은 인덱스에 구별될 수 있으며, 이 경우 인접한 인덱스로 표시되는 MCS 레벨은 근접한 수준의 성상 매핑과 채널 코딩을 제공한다. 도시된 바와 같이 일반적인 시스템에서 MCS 레벨과 목표 PER(target PER)은 정비례하지는 않는다. 즉, 목표 PER을 위한 단말에서의 송신 파워는 MCS 레벨에 정비례하지 않는다.
따라서 기지국이 스케쥴링(scheduling) 시에 채널 상태만을 기초로 단말의 송신 파워를 정확하게 파악할 수 없다. 따라서 이하의 구체적인 일례에서는 채널 상태뿐만 아니라 단말의 송신 파워에 관한 파라미터의 변화를 동시에 고려할 수 있다. 이를 통해 에너지 효율적인(energy efficient) 통신을 수행할 수 있다.
예를 들어, 3dB의 송신파워를 더 사용하여 송신하게 되면 SNR이 3dB증가하는데, 특정 MCS의 위치에서 FER이 0.1로 정해지는 SNR에서 3dB 향상된 위치에서의 MCS는 두 배의 주파수 효율(spectral efficiency)을 제공하지 않는다. 즉, 파워(power)에 대한 제약사항이 존재하는 단말에 대해서는 높은 MCS 레벨과 높은 송신 파워를 통해서 통신하도록 설정하기보다는, 적은 파워를 사용하여 낮은 MCS와 더 많은 무선자원(예를 들어, 많은 수의 부 반송파)를 통해 데이터를 보내는 것이 바람직할 수 있다. 또한 위와 같은 송신 파워뿐만 아니라 다양한 파워 소비를 고려한다면, 단말은 특정 MCS 레벨을 설정함에 있어서 에너지 소비를 고려할 수 있다. 이를 통해 배터리 수명을 늘릴 수 있다.
이하의 일례에 따른 단말 및 방법은 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 기지국으로 송신한다. 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터는 단말의 에너지 소비를 나타낸다. 단말의 에너지 소비의 정도는 적어도 단말의 MCS 레벨을 포함하는 다수의 파라미터를 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터는 단말의 MCS 레벨을 기초로 단말이 산출할 수도 있고, 단말이 대응표(correspondence table)에 미리 정해진 규칙에 의해 결정할 수 있다. 또한 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터는 현재 단말이 사용하는 MCS 레벨에 상응할 수도 있고, 현재 단말이 사용하는 현재 MCS 레벨과 상기 현재 MCS 레벨에 인접한 다수의 MCS 레벨 각각에 상응할 수 있다. 즉 현재 단말이 사용하는 MCS 레벨에 인접하는 다수의 MCS 레벨 각각에 상응하는 에너지 소비 수준을 기지국으로 리포트할 수도 있다.
도 11의 일례에 따르면 단말의 MCS 레벨과 단말의 에너지 소비의 관계는 고정적이다. 그러나 MCS 레벨과 단말의 에너지 소비의 관계는 유동적일 수 있다. 즉 AWGN 환경이 아닌 채널 환경이 적용되는 경우, 단말의 에너지 소비는 달라질 수 있다. 또한, 채널 환경과 MCS 레벨이 동일하더라도, 각 단말을 구현(implement)하는 구체적인 기법(하드웨어/소프트웨어 처리의 구체적인 알고리즘)에 따라 단말의 에너지 소비는 다를 수 있다. 즉, 기지국은 채널 상태나 기타 정보를 통해 단말의 에너지 소비를 추정할 수는 있지만 단말의 에너지 소비를 정확하게 예측하는 것은 불가능하다. 따라서, 각 단말은 에너지 소비에 관한 정보를 기지국에 보고(report)할 수 있고, 기지국은 단말에게 보고를 요청(request)할 수 있다.
단말의 에너지 소비에 관한 파라미터는 채널 상태뿐만 아니라 MCS 레벨을 비록한 다양한 통신 기법에 영향을 받는다. 예를 들어, 통신 기법에 따라 하향링크(Downlink)에서 단말이 기지국으로부터 송신된 신호를 수신하기 위한 처리 에너지 소비(processing energy consumption)가 다를 수 있다. 또한, 통신 기법에 따라 상향링크(Uplink)에서 단말이 기지국으로 특정 데이터/제어 신호를 송신하기 위한 처리 에너지 소비(processing energy consumption)가 다를 수 있다. 또한, 통신 기법에 따라 상향링크(Uplink)에서 단말이 기지국으로 특정 데이터/제어 신호를 송신하기 위한 송신 에너지 소비(transmission energy consumption)가 다를 수 있다. 또한 통신 기법에 따라 대기 상태 또는 채널 추정을 위한 처리 에너지 소비가 다를 수 있다.
상술한 통신 기법은 단말의 에너지 소비에 영향을 끼치는 모든 기술적 특징을 의미한다. 예를 들어, 성상 변조나 채널 코딩 레이트는 단말의 에너지 소비에 영향을 끼치므로, MCS 레벨은 상술한 통신 기법에 포함된다. 또한 MIMO 지원 여부, MIMO가 적용되는 경우 사용되는 프리코딩 행렬(pre-coding metrix), MIMO 기법, MIMO 레이트(rate), 코드워드(codeword), 랭크, 레이어(layer) 등에 관한 기술적 특징도 상술한 통신 기법에 포함된다. 상기 통신 기법은 기지국 혹은 단말에 의해서 선택 가능한 모든 종류의 통신 기술을 포함할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 단말과 기지국의 동작을 나타낸다. 도 12에 따르면, 단말은 기지국의 요청에 의해 에너지 소비에 관한 파라미터를 송신할 수 있다. 즉, 기지국의 요청에 의해서 단말이 통신 기법(예를 들어, MCS 레벨)에 따른 단말의 에너지 소비에 관한 정보를 보고할 수 있다. 구체적으로 기지국은 단말로 에너지 소비에 관한 파라미터를 요청할 수 있다(S1210). 상기 요청을 받은 단말은 기지국으로 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 보고할 수 있다(S1220). 필요한 경우, 단말은 대역폭 요청 또는 스케쥴링 요청을 위한 메시지를 송신할 수 있다(S1230). 기지국은, 대역폭 요청 또는 스케쥴링 요청에 대응하거나, 이러한 요청과 상관없이 단말을 위한 상향링크 승인 메시지를 송신할 수 있다(S1240). 이 경우 기지국은 단말이 보고한 에너지 소비에 관한 파라미터를 기초로 단말과 기지국 간의 통신 기법을 결정할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 단말이 보고한 에너지 소비에 관한 파라미터를 기초로 MCS 레벨을 결정하거나, MIMO 기법을 결정할 수 있다. 이렇게 결정된 통신 기법은 이후 단말과 기지국 사이의 통신에 사용될 수 있다. 또한, 기지국은 단말의 가용 에너지 수준 및 요구되는 데이터 송신 속도 등을 고려하거나, 단말의 종류를 추가적으로 고려하여 통신 기법을 결정할 수 있다.
도 12의 예는 상향링크 또는 하향링크에 대해 모두 적용될 수 있다. 즉, 하향링크에서의 단말의 수신 처리 에너지 소비의 측면과, 상향링크에서의 단말의 송신 처리 에너지 소비 측면 및 송신 전력 측면을 고려하여 스케쥴링을 수행할 수 있다.
하향링크의 경우, 단말은 동기화 및 채널 추정과 같은 통상적인 처리(routine procedure)와 함께 MIMO 디코딩 및 채널 디코딩과 같은 부가적인 동작을 통해 데이터를 복호할 수 있다. 다양한 MCS 레벨 중 다중 안테나를 사용하거나 낮은 코드 레이트(code rate)를 부여하는 MCS가 선택되는 경우, 단말은 많은 처리 전력(processing power)을 소비하게 된다. 따라서 QoS를 만족하면서도 전력 소비를 줄이기 위해 높은 코드 레이트를 갖거나(즉, 채널 코딩이 적게 사용되거나)나 MIMO를 사용하지 않는 것이 단말에 의해 선호될 수 있다. 이러한 정보는 기지국에 보고될 수 있다. 예를 들어, 단말은 적어도 하나의 MCS 레벨과 각각의 MCS 레벨에 따른 에너지 소비에 관한 정보를 기지국으로 보고할 수 있고, 에너지 효율의 관점에서 정렬된 정보(ordered information)를 보고할 수도 있다. 또한, MCS 레벨에 따른 에너지 소비가 단말이 수용가능한 것인지 여부를 기지국에 보고할 수 있다. 이 경우, 온/오프 형태로 특정한 MCS 레벨이 단말에 의해 수용가능한지 여부를 기지국에 보고할 수 있다. 또는 단말의 에너지 소비 값을 기지국이 산출할 수 있도록 소프트 밸류(soft value)를 기지국에 보고할 수 있다. 소프트 밸류를 보고하는 경우, 기지국은 유사한 단말들에 대해서 동일한 보고 방법을 사용할 수 있도록, 에너지 소비에 관한 소프트 밸류를 기 설정된 기준 값으로부터의 상대적인 값으로 정할 수 있다. 이 경우 상대적인 값을 양자화할 수도 있다. 또는 현재 배터리 잔량에 대한 전력 소비 레이트(power consumption rate)와 같은 정보를 정의하고 이를 기지국으로 보고할 수 있다. 또는 단순히 절대적인 파워 소비를 와트(watt) 단위로 보고할 수 있다. 에너지 소모의 구성요소는 동적(dynamic) 부분과 정적 부분(static) 부분으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 모든 통신 기법에 공통인 부분은 정적 부분에 포함되고, 특정한 통신 기법에 따라 실제 수신함으로써 발생하는 에너지 소비는 동적 부분에 포함될 수 있다.
상향링크의 경우, 하향링크와 달리 기지국이 단말과 기지국 사이의 채널을 추정하고 적절한 MCS를 설정하는 것이 일반적이다. 따라서 단말이 통신 기법(예를 들어, MCS 레벨)에 영향을 주지 않고 기지국이 지시하는 형태로 상향링크 통신을 수행할 수 있다. 하지만 실제 에너지 소모나 배터리 보존 관점에서 보면 단말이 소모하는 에너지가 고려되는 것이 바람직하다. 단말이 소모하는 에너지는 채널 상태만으로는 정확하게 산출할 수 없기 때문이다. 따라서 기지국이 에너지 소모에 대한 측정값을 요구하는 경우, 단말은 우선 기지국이 정한 통신 기법으로 통신하면서 단말의 에너지 소비(예를 들어, 송신파워나 처리파워에 관한 에너지 소비) 등을 기지국에 보고하는 것이 바람직하다. 상향링크의 경우에도 하향링크와 유사한 방법으로 기지국에 보고할 수 있다. 다만 하향링크와는 달리 전파를 송신하므로, 송신 파워가 중요한 요소이며, 이는 MCS 레벨에 절대적인 영향을 받고, 현재 전력 수준 레벨에 의해서도 영향을 받는다. 따라서 정적 부분과 동적 부분의 설정에 있어서, 동적 부분은 특정 통신 기법에서의 동적 에너지 소비에 대한 정보를 보고해야 한다.
단말의 에너지 소비에 관한 파라미터는 상술한 바와 같이 독립한 메시지를 통해 송신될 수 있고, 이하와 같이 종래의 메시지나 채널에 포함될 수 있다. 구체적으로, 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터는 물리 채널을 통해 송신되거나 논리 채널에 포함될 수 있다. 예를 들어, CQI 채널이나 대역폭 요청 메시지/스케쥴링 요청 메시지를 통해 상기 파라미터가 송신되는 것이 가능하다.
도 13은 단말과 기지국의 동작의 또 다른 일례를 나타낸다. 도 13의 일례에서는 기지국이 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 요청하지 않을 수 있다. 에너지 소비에 관한 파라미터를 생성할 수 있는 단말은 채널 상태뿐만 아니라 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 추가하여 개선된 CQI(Enhanced CQI)를 계산하여 기지국에 보고할 수 있다.
CQI를 산출할 때, 단말은 에너지 소비에 관한 파라미터를 추가할 수 있고, 이에 따라 기지국은 단말의 에너지 소비를 스케쥴링(예를 들어, MCS 선택, MIMO 모드 선택 등)에 반영할 수 있다.
기지국은 단말이 보고하는 내용을 조절하기 위해서, 단말이 기존처럼 채널 상태만을 보고할지, 아니면 추가적인 고려사항(예를 들어, 에너지 소비나 배터리 잔량)도 포함하여 채널 상태를 보고할지를 지시할 수 있다. 기지국으로부터 지시를 수신한 단말은 채널 상태(예를 들어, CQI, PMI, RI같은 통신 기법에 관한 정보를 포함할 수 있음)를 보고할 수 있다(S1310). 필요한 경우, 단말은 대역폭 요청이나 스케쥴링 요청을 위한 메시지를 송신할 수 있다(S1320), 기지국은 단말의 자원 및 통신 기법(예를 들어, MCS 레벨 또는 MIMO 모드)을 결정할 때, 이미 알고 있는 상기 단말의 에너지 소비에 대한 정보를 사용하여 단말의 에너지 소모를 감소시키는 통신 기법을 선택할 수 있다(S1330).
도 14는 단말과 기지국의 동작의 또 다른 일례를 나타낸다. 도 14의 일례에서는, 기지국의 요청 없이, 특정 단말이 통신 기법(예를 들어, MCS 레벨 등)에 따른 에너지 소비에 대한 정보를 보고할 수 있다. 상기 보고는 단말 중 일부에 대해서만 요청될 수 있다.
도 14의 일례에서는 기지국이 단말에게 에너지 소비에 관한 정보를 요청하지 않을 수 있다. 그러나 에너지 소비에 관한 파라미터를 송신할 수 있는 단말은 해당 파라미터를 추가하여 기지국에 보고할 수 있다. 즉, 단말은 자신의 상향링크에 관한 에너지 소비에 대한 파라미터를 대역폭 요청 또는 스케쥴링 요청에 포함시킬 수 있다(S1410). 기지국은 상기 단말의 자원 및 통신 기법(예를 들어, MCS 레벨, MIMO 모드)을 결정할 때, 수신된 상기 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 사용하여 단말의 에너지를 절약할 수 있는 통신 기법을 선택할 수 있다(S1420).
상기 단말은 기지국과의 협상(negotiation) 단계에서 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 보고할 수 있다. 채널 상태가 크게 변경되지 않는 환경에 있는 단말과 기지국은 반복적으로 에너지 소비에 관한 파라미터를 보고할 필요가 없을 수 있다. 이 경우 단말은 통신 기법(예를 들어, MCS 레벨)에 따른 에너지 소비에 관한 정보를 기지국과의 협상(negotiation) 과정에서 기지국에 보고할 수 있다.
도 15는 단말과 기지국의 동작의 또 다른 일례를 나타낸다. 기지국과 단말은 초기 협상 과정에서 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 기지국으로 송신할 수 있다(S1510). 필요한 경우, 단말은 대역폭 요청 또는 스케쥴링 요청을 위한 메시지를 송신할 수 있다(S1520). 기지국은 상기 단말의 자원 및 통신 기법(예를 들어, MCS 레벨, MIMO 모드)을 결정할 때, 상기 파라미터를 사용하여 단말의 에너지를 절약할 수 있는 통신 기법을 선택할 수 있다(S1530).
도 15의 일례는 하향링크 및 상향링크에 각각 적용될 수 있다. 즉 하향링크에서 단말의 처리 전력과 상향링크에서 단말의 처리 전력과 송신 전력을 각각 고려할 수 있다. 또한 특정 통신 기법으로 인한 에너지 소비에 대한 정보는 협상 단계에서 보고하고, 다른 통신 기법으로 인한 에너지 소비에 대한 정보는 협상 이후에 보고(예를 들어, 별도의 메시지 또는 종래의 물리/논리 채널을 통한 보고)하는 것이 가능하다.
도 12 내지 도 15의 일례에 따른 단말은 배터리 수준이 임계치 이하인 경우에만 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 기지국에 보고할 수 있다. 또한, 도 12 내지 도 15의 일례에 따른 기지국은 단말이 배터리 수준이 어느 이하로 하락하기 전에는 에너지 소모에 대해서 고려를 하지 않을 수 있다.
한편, 상술한 일례에 따라 에너지 소비에 대한 정보를 보고할 때, 단말은 정보가 충분히 수집될 때까지, 에너지 소비에 대한 보고를 지연시키거나 정보가 어느 정도 이상 수집될 경우와 같은 상황을 가정하여 에너지 소비에 대한 보고를 진행할 수 있다.
상기 단말은 자신이 특정한 통신 기법의 지정을 요구할 수 있다. 이 경우, 기지국은 단말이 지정한 통신 기법(예를 들어, MCS 레벨, MIMO 모드)에 따라 단말과 통신할 수 있다. 단말은 자신의 에너지 소비를 기초로 선호하는 통신 기법을 판단할 수 있다. 단말이 통신을 수행하는 동안 별도의 동작이 이루어지는 경우, 시간에 따라 에너지 소비가 달라질 수 있다. 이 경우 단말에 따라서는 에너지 소비의 수준이 허용할 수 없는 수준으로 높아지는 등의 상황이 발생할 수 있고, 이 경우 단말은 현재 상황에 맞는 통신 기법을 요구할 수 있다. 단말은 상술한 물리채널이나 MAC 채널과 같은 논리채널 등을 이용하여 특정한 통신 기법을 요구하거나, 기지국의 요청에 의해 통신 기법을 요구할 수 있다. 단말은 통신 기법의 변화를 요구할 수도 있고, 사용가능한 통신 기법의 종류를 제한할 수도 있다. 예를 들어, 다수의 MCS 레벨 중 일부 MCS 레벨만 사용 가능하도록 제한할 수 있다. 또한 변경된 수준의 에너지 소비에 대해 보고하거나, 향후에 사용 가능한 에너지의 잔량을 보고할 수 있다. 이를 통해 단말은 스스로의 정상적인 동작을 유지할 수 있다.
도 12 내지 도 15의 동작은 별개로 운용되는 것이 아니라 함께 운용될 수 있다. 즉 도 15와 같이 협상 단계에서 일부 파라미터를 송신하더라도, 도 12 내지 도 14처럼 별도의 메시지, 종래의 물리/논리 채널 등을 통해 파라미터를 송신할 수 있다. 또한 별도의 메시지를 통해 파라미터를 송신하다, 종래의 물리/논리 채널로 파라미터를 송신할 수도 있다. 즉 각 실시예는 조합 가능하다.
또한 도 12 내지 도 15의 동작은 배터리 잔량에 따라 활성화될 수 있다. 즉 배터리 잔량이 특정한 수준 이하인 경우에만 도 12 내지 도 15의 동작이 적용될 수 있다. 또한 도 12 내지 도 15의 일례 중 일부는 배터리 잔량과 무관하게 적용되고 나머지는 배터리 잔량에 따라 적용 여부가 결정될 수도 있다.
도 16은 상술한 실시예에 따른 단말/기지국을 나타낸다. 단말(1500)은 프로세서(processor, 1510), 메모리(memory, 1530) 및 RF부(radio frequency unit, 1520)를 포함한다. 프로세서(1510)는 외부에서 제공된 정보, 내부에 미리 저장된 정보 등에 따라 무선자원을 할당할 수 있다. 전술한 실시예들 중 단말이 수행하는 절차, 기법, 기능은 프로세서(1510)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1530)는 프로세서(1510)와 연결되어, 프로세서(1510)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1520)는 프로세서(1510)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
상기 단말과 통신하는 기지국(1600)은 프로세서(1610), 메모리(1620) 및 RF부(1630)를 포함한다. 전술한 실시예들 중 기지국이 수행하는 절차, 기법, 기능은 프로세서(1610)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1620)는 프로세서(1610)와 연결되어, 프로세서(1610)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1630)는 프로세서(1610)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
프로세서(1510, 1610)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(1520, 1620)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(3030, 3130)는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1520, 1620)에 저장되고, 프로세서(1510, 1610)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1520, 1620)는 프로세서(1510, 1610) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 널리 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1510, 1610)와 연결될 수 있다.
상술한 방법 및 장치는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.
이상, 구체적인 일례에 대해 상세히 기술하였지만, 상술한 일례가 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 기본 개념을 벗어나지 않으면서 상술한 일례를 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 상술한 실시예들의 변경은 청구 범위에 속할 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 단말의 현재 MCS(modulation and coding scheme) 레벨에 상응하는 에너지 소비 레벨을 추정하고, 상기 현재 MCS 레벨에 대해 추정된 에너지 소비 레벨을 지시하는 제1 정보를 구성하는 단계;
    상기 단말에 적용 가능한 다수의 후보 MCS 레벨에 상응하는 다수의 에너지 소비 레벨을 추정하고, 상기 다수의 후보 MCS 레벨에 대해 추정된 다수의 에너지 소비 레벨을 지시하는 제2 정보를 구성하는 단계;
    단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 기지국으로 송신하되, 상기 파라미터는 상기 제1 정보, 상기 현재 MCS 레벨, 상기 제2 정보, 상기 다수의 후보 MCS 레벨 및 RI(Rank Indicator)를 포함하는, 단계;
    상기 파라미터를 송신한 이후, 대역폭 요청 메시지 또는 스케쥴링 요청 메시지를 상기 기지국으로 송신하는 단계;
    상기 대역폭 요청 메시지 또는 스케쥴링 요청 메시지를 송신한 이후, 상기 파라미터를 기초로 결정되는 통신 기법에 관한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 결정된 통신 기법에 따라 상기 기지국과 통신을 수행하는 단계
    를 포함하고,
    상기 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 상기 기지국으로 송신하는 단계는 상기 단말의 배터리 잔량이 임계치 이하인 경우에만 수행되는
    무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 방법.

  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 송신하기 전에, 상기 파라미터를 요청하는 요청 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는
    무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 통신 기법에 관한 정보는 상기 단말의 MCS 레벨에 관한 정보 및 상기 단말의 MIMO(multiple-input and multiple-output) 기법에 관한 정보 중 적어도 하나이고,
    상기 결정된 통신 기법에 따라 상기 기지국과 통신을 수행하는 단계는 상기 MCS 레벨 및 MIMO 기법에 따라 통신을 수행하는 단계인
    무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터는 CQI(channel quality indicator) 채널을 통해 송신되는
    무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은 OFDMA(orthogonal frequency-division multiple access) 심볼 또는 SC-FDMA(single-carrier frequency-division multiple access) 심볼을 사용하여 통신을 수행하는
    무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 방법.
  12. 무선 통신 시스템의 단말에 있어서,
    무선 신호를 송수신하는 RF 유닛; 및
    상기 RF 유닛에 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 단말의 현재 MCS(modulation and coding scheme) 레벨에 상응하는 에너지 소비 레벨을 추정하고, 상기 현재 MCS 레벨에 대해 추정된 에너지 소비 레벨을 지시하는 제1 정보를 구성하고,
    상기 단말에 적용 가능한 다수의 후보 MCS 레벨에 상응하는 다수의 에너지 소비 레벨을 추정하고, 상기 다수의 후보 MCS 레벨에 대해 추정된 다수의 에너지 소비 레벨을 지시하는 제2 정보를 구성하고,
    단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 기지국으로 송신하되, 상기 파라미터는 상기 제1 정보, 상기 현재 MCS 레벨, 상기 제2 정보, 상기 다수의 후보 MCS 레벨 및 RI(Rank Indicator)를 포함하고,
    상기 파라미터를 송신한 이후, 대역폭 요청 메시지 또는 스케쥴링 요청 메시지를 상기 기지국으로 송신하고,
    상기 대역폭 요청 메시지 또는 스케쥴링 요청 메시지를 송신한 이후, 상기 파라미터를 기초로 결정되는 통신 기법에 관한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하고,
    상기 결정된 통신 기법에 따라 상기 기지국과 통신을 수행하도록 제어하고,
    단말의 배터리 잔량이 임계치 이하인 경우에만 상기 단말의 에너지 소비에 관한 파라미터를 상기 기지국으로 송신하도록 설정되는
    단말.






  13. 삭제
  14. 삭제
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