무선 통신 시스템에서 단말의 가용 전송 전력 정보를 보고하는 방법 및 장치 document_id A220623111056

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 비동기식 통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)을 기반으로 하고, 광대역(Wideband) 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access, 이하 CDMA)을 사용하는 3 세대 무선 통신 시스템을 통칭하는 명칭이다. 상기 UMTS 시스템의 표준화를 담당하고 있는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 UMTS 시스템을 개량한 무선 통신 시스템으로 하향 링크에서 최대 10 Mbps 정도의 전송 속도를 제공할 수 있는 HSDPA(High Speed downlink Packet Access)/HSUPA(High Speed Uplink Packet Access) 시스템을 제안하였으며, HSDPA/HSUPA 시스템은 현재 상용화되어 서비스를 제공하고 있다. 상기 HSDPA/HSUPA 시스템이 제안된 이후 3GPP에서는 보다 진화된 차세대 무선 통신 시스템으로 LTE(Long Term Evolution) 시스템을 제안하고 있다. 상기 LTE 시스템은 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현을 위한 기술로서, 최근 상용화를 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 상기 3GPP에서 제안한 HSDPA/HSUPA 시스템, LTE 시스템에서는 기지국(Node B or Evolved Node B(ENB))(이하, ENB)이 UE에게 전송 자원을 할당하는 스케쥴링을 위해 UE로부터 스케쥴링 정보(Scheduling Information)를 수신하는 방식을 채용하고 있다. 상기 스켜쥴링 정보는 예를 들어 UE의 버퍼 상태 정보, 가용 전송 전력 정보 등을 포함할 수 있다. 상기 버퍼 상태 정보는 UE의 송신 버퍼에 전송해야 할 데이터가 얼마만큼 있는 지를 UE가 ENB에게 알려주는 정보이다. 상기 가용 전송 전력 정보는 UE가 역방향 전송에 사용할 수 있는 가용 전력이 얼마나 되는 지를 ENB에게 알려주는 정보이다. 상기 가용 전송 전력 정보를 수신한 ENB는 UE의 최대 출력 제한에 의한 스케쥴링 오류가 발생하지 않도록 스케쥴링을 수행한다. 이하 eNB에게 상기 가용 전송 전력 정보를 전송하는 UE의 동작을 LTE 시스템의 예를 들어 설명하기로 한다. 도 1은 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다. 도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 무선 액세스 네트워크(Evolved Radio Access Network, 이하 E-RAN라 한다)(110, 112)는 ENB(120, 122, 124, 126, 128)와, 상위 노드(Access Gateway라 한다)(130, 132)의 2 노드 구조로 단순화된다. UE(101)은 E-RAN(110, 112)에 의해 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, 이하 IP라 한다) 네트워크로 접속한다. ENB(120 내지 128)는 기존 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(101)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 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 내지 128)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상적으로 다수의 셀들을 제어한다. 최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 최대 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 UE의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation 0026# Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. 기지국은 UE들에게 전송 자원을 할당하는 동작, 즉 스케줄링을 수행하기 위해서 UE들로부터 여러 가지 스케쥴링 정보를 보고 받는데, 이러한 스케쥴링 정보의 예로서 UE가 송신 버퍼에 저장하고 있는 데이터의 양과 종류에 관한 상기한 버퍼 상태 정보(Buffer Status Report, 이하, BSR이라 한다)와, UE의 가용한 전송 전력에 관한 정보인 가용 전송 전력 정보(Power Headroom Report)가 있다. BSR은 UE가 역방향 전송을 위해 송신 버퍼에 저장하고 있는 데이터의 양을 우선 순위 별로 지시하는 정보로서, 특정 조건이 만족되면 UE가 생성해서 ENB로 전송한다. 예를 들면, 상기 특정 조건은 데이터를 저장하고 있지 않은 UE에게 전송할 새로운 데이터가 발생했다든지, BSR을 전송한 후 소정의 시간이 지난 상황 등을 들 수 있다. 상기 가용 전송 전력 정보는 UE의 현재 채널 상황을 감안했을 때, UE가 역방향 데이터 전송에 사용할 수 있는 가용 전력을 나타내는 정보이다. 상기 가용 전송 전력 정보는 MAC(Medium Access Control) 계층의 메시지를 통해 UE로부터 ENB에게 전송되며, UPH(Uplink Power Headroom) 또는 PHR(Power Headroom Report) 등으로 불리운다. 이하 상기 가용 전송 전력 정보를 PHR 이라 통칭하기로 한다. 상기 PHR에 대해 구체적으로 설명하면, 상기 PHR은 UE가 ENB로부터 할당 받은 전송 자원과 MCS를 이용해서 역방향 전송을 수행할 때, 역방향 전송을 위해 요구되는 요구 전송 전력과 UE의 최대 전송 전력과의 차이 값으로 정의된다. 상기 PHR를 계산하는 방식은 시스템의 조건에 따라 적절히 변형될 수 있을 것이다. 상기 PHR은 아래와 같은 특정 조건이 만족되면, UE가 생성하여 ENB에게 전송한다. 상기 특정 조건을 예시하면 아래와 같다. 조건 1) UE가 측정하는 경로 손실이 소정의 기준 값 이상 변하였다. 조건 2) UE가 PHR을 전송한 이 후에 소정의 시간이 경과하였다. UE는 역방향 전송을 수행하기에 앞서 상기 두 조건 중 하나가 만족하는지 검사하고, 하나의 조건이라도 만족하면 역방향으로 전송하는 패킷에 PHR을 수납해서 전송한다. LTE 시스템에서 상기 PHR이 전송되는 패킷은 MAC PDU(MAC Protocol Data Unit)를 의미한다. 상기 두 가지 조건들 중에서 통상 상기 조건 1)에 의해서 발생한 PHR을 정규 PHR (regular PHR), 상기 조건 2)에 의해서 발생한 PHR을 주기적 PHR(periodic PHR)이라고 한다. LTE 시스템에서 상기 주기적 PHR의 생성은 "PHR PERIODIC TIMER"라는 타이머에 의해서 제어된다. UE는 상기 주기적 PHR을 전송한 후, 상기 "PHR PERIODIC TIMER"를 구동하고, 상기 "PHR PERIODIC TIMER"가 만료된 후, 전송하는 첫 번째 MAC PDU에 상기 주기적 PHR을 수납해서 전송하고, 상기 타이머를 재구동하는 동작을 반복한다. 한편 UE는 소스 셀의 ENB로부터 핸드 오버를 명령 받으면 MAC을 리셋한다. 상기 MAC 리셋 과정은 UE가 현재 구동 중인 모든 타이머를 중지하는 과정을 포함하며, 이 과정에서 상기 PHR PERIODIC TIMER 역시 구동이 중지된다. 상기 PHR PERIODIC TIMER는 PHR이 생성된 경우에만 재구동되기 때문에, 타겟 셀에서 새로운 PHR이 생성되지 않는다면, 상기 중지된 PHR PERIODIC TIMER 역시 재구동되지 않는다. 만약 UE에 정규 PHR은 설정되어 있지 않고, 주기적 PHR만 설정되어 있다면, 상기 새로운 PHR은 오로지 상기 PHR PERIODIC TIMER의 만료에 의해서만 생성된다. 그러나 상기 MAC 리셋에 따라 상기 중지된 PHR PERIODIC TIMER는 재구동되지 않으므로 UE가 타겟 셀로 핸드 오버한 후에 주기적 PHR이 더 이상 생성되지 않는 문제점이 발생된다.