KR20030077908A - 무선 통신시스템에서 이동 단말에 대한 전력제어 방법 및장치 - Google Patents

Abstract

무선 통신시스템에서 이동 단말에 대한 효율적인 전력 제어 방법 및 장치가 개시되어 있다. 본 발명에 따른 전력 제어 장치는 기지국과 상기 기지국에 무선으로 연결되어 통신하는 이동 단말을 포함하는 무선 통신시스템에서, 불연속 전송 모드에 있는 상기 이동 단말의 송신 전력을 제어하기 위한 것이다. 상기 기지국은 단속 전송율에 따라 미리 설정된 구간마다 데이터를 단속 전송하는 상기 이동 단말로부터의 수신 신호대잡음비(SNR)를 측정한다. 상기 기지국은 상기 측정된 신호대잡음비와 미리 설정된 임계치를 비교하고 그 비교결과에 따른 전력제어정보를 생성한다. 상기 기지국은 상기 생성된 전력제어정보를 상기 설정된 구간으로부터 정해지는 전력제어 구간에서 반복하여 상기 이동 단말로 전송한다. 상기 이동 단말은, 상기 반복 전송된 전력제어 정보를 상기 정해진 전력제어 구간에서 수신한다. 다음에, 상기 이동 단말은 상기 수신된 전력제어 정보를 상기 정해진 전력제어 구간보다 작거나 같고 2이상인 구간에서 결합하고, 상기 결합된 전력제어 정보에 따라 상기 기지국으로 전송될 데이터의 송신 전력을 제어한다.

Description

무선 통신시스템에서 이동 단말에 대한 전력제어 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING THE POWER OF MOBILE PHONE IN A WIRELESS TELECOMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신시스템에 관한 것으로서, 특히 단속 전송 모드(Gating Mode)에 있는 이동 단말의 송신 전력을 효율적으로 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 CDMA(Code Division Multiple Access)2000, WCDMA/UMTS(Wideband Code Division Multiple Access/Universal Mobile Telecommunications System), GPRS(General Packet Radio System) 및 CDMA2000 1xEV-DO(Evolution Data Only)와같은 무선통신시스템은 제3세대(3rd Generation) 무선통신을 수행하는 시스템이다. 이러한 제3세대 무선통신시스템은 음성 서비스나 저속의 데이터 서비스만을 지원하던 전형적인 제2세대 무선통신시스템과는 달리, 음성 서비스뿐만 아니라 동영상 등의 고속 패킷 데이터 서비스(high speed packet data service)를 지원한다. 상기 무선통신시스템은 기지국 제어기(BSC: Base Station Controller)와, 기지국(BTS: Base Transceiver System)과, 이동 단말(MS: Mobile Station)을 적어도 포함한다. 상기 기지국 제어기는 상기 기지국 제어기와 유선으로 연결되어 있고 상기 기지국은 상기 이동 단말과 무선채널을 통해 연결되어 통신한다.

부호분할다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access)방식을 통해 음성 및 데이터 서비스를 지원하는 무선 통신시스템에서 전력 제어는 시스템의 성능에 중요한 영향을 미친다. 통상적으로 기지국 및 사용자 단말은 상호 간 전력 제어를 수행한다. 이러한 전력 제어는 통상 전용의 전력 제어 채널(PCCH: Power Control Channel)을 통해 이루어지는데, 상기 전력 제어 채널은 전력 제어가 이루어지는 시간적 단위인 전력 제어 그룹(Power Control Group: 이하 "PCG"라 칭함)마다 소정 개수의 전력 제어 비트(Power Control Bit: 이하 "PCB"라 칭함)를 송수신함으로써 이루어진다. 통상적으로 1 PCG의 길이는 1.25ms이며 따라서 1 PCG 단위의 전력 제어는 800Hz 주기의 전력제어와 동등하다.

상술한 전력 제어 비트를 통해 전력 제어가 이루어지는 예를 설명하면 하기와 같다. 단말은 전력 제어 채널을 통해 기지국으로부터 전력 제어 비트를 수신한다. 상기 수신된 전력 제어 비트의 값이 '0'이면 다음 PCG 구간에서 단말의 송신전력을 미리 설정된 양(x dB)만큼 높이고, '1'이면 다음 PCG 구간에서 단말의 송신 전력을 상기 설정된 양(x dB)만큼 낮춘다. 여기서, x의 값은 조절이 가능하다. 동일한 방법으로 기지국 역시 단말로부터 수신한 전력 제어 비트를 통해 해당 단말에게 전송하는 채널의 송신 전력을 조절한다.

통상적인 무선 통신시스템에서 기지국은 고속 패킷 데이터 서비스를 받는 단말에 대한 역방향 전력 제어를 위해 순방향 공통 전력 제어 채널(Forward Common Power Control Channel: 이하 "CPCCH" 또는 "F-CPCCH"라 칭함)을 통해 순방향으로 역방향 전력 제어 비트를 전송하며, 이를 수신한 단말은 상기 역방향 전력 제어 비트 값에 따라 송신 전력을 제어한다. 여기에서 역방향이란 단말로부터 기지국으로의 전송을 의미하며, 순방향이란 기지국으로부터 단말로의 전송을 의미한다.

상기의 절차에서 기지국은 단말로부터 수신한 파일럿(Pilot) 채널의 수신 전력 또는 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio: 이하 "SNR"이라 칭함)를 측정한 후, 이 측정값이 미리 정해지는 임계치보다 높으면 상대방에게 송신 전력을 낮추도록 하는 명령을 의미하는 전력 제어 비트를 생성하고, 반면 측정값이 미리 정해지는 임계치보다 낮으면 상대방에게 송신 전력을 높이도록 하는 명령을 의미하는 전력 제어 비트를 생성한다.

도 1은 통상적인 무선 통신시스템에서 사용되는 F-CPCCH 의 송신기 구성을 나타낸 것이다.

상기 도 1을 참조하면, 참조 부호 102 ~ 104 는 I 채널 전송을 위한 블럭들이며, 참조 부호 112 ~ 114 는 Q 채널 전송을 위한 블럭들이다. I 및 Q 채널 각각을 통해 사용자 12 명에 대한 각각의 전력 제어 비트가 1 PCG 구간동안 서로 다른 오프셋(Offset)을 통해 TDM(Time Division Multiplexing) 전송된다. 따라서 총 24 명에 대한 전력 제어비트가 하나의 F-CPCCH를 통해 전송된다. 참조 부호 101과 111은 I 및 Q 채널에 대해 각각 12 개의 전력 제어 비트들을 나타낸다. 전력 제어 비트들 101, 111은 신호점 매핑기들 102,112에 의하여 '+1' 또는 '1' 또는 '0'값으로 심볼 매핑된 후, 채널 이득 조절기들 103,113에서 전력 이득과 곱해진다. 상기 전력 이득 값은 각 단말로부터 수신된 순방향 전력 제어 비트 값에 의해 제어된다. 상기 전력 이득 제어된 모든 사용자의 전력 제어 심볼들은 다중화기들 104, 114에서 I,Q 채널별로 다중화된 후 F-CPCCH를 통해 송신된다.

상술한 바와 같이 기지국은 F-CPCCH를 통해 1 PCG동안에 한 비트의 전력 제어 비트를 송신함으로써 800Hz로 역방향에 대한 전력 제어를 수행한다.

도 2는 시간적 흐름에 따른 역방향 전력 제어 과정의 예를 도시한다.

상기 도 2를 참조하면, PCG 2 구간동안 단말이 전송한 파일럿 채널을 수신한 기지국은 상기 파일럿 채널의 SNR을 측정하여 미리 정해지는 임계치와 비교하고, 그 비교 결과에 따라 전력 제어 비트를 생성한다. 도 2의 예에서 PCG 2 구간동안 단말로부터 수신된 파일럿 채널의 SNR 은 임계치보다 높다고 가정한다. 따라서 기지국은 단말에게 전력을 낮추도록 명령하는 전력 제어 비트를 생성하고 이를 F-CPDDH를 통해 전송한다(PCG 3 구간동안). 단말은 PCG 3 구간동안 자신이 할당받은 시간구간(상기 도 2의 예에는 3 번째 위치임)에서 수신된 전력 제어 비트를 해석하여 PCG 4 구간의 파일럿 채널 송신 전력을 제어한다. 위와 같은 과정은 매 PCG 구간동안 연속적으로 이루어진다.

한편, 통상적인 무선 통신 시스템에는 게이팅(Gating) 모드가 존재한다. 게이팅(단속 전송) 모드란, 순방향 및 역방향에 대해 송수신할 데이터가 없는 경우 등에 다른 사용자에 대한 간섭(Interference)을 줄이기 위해 사용되는 것으로, 1/2 게이팅, 1/4 게이팅 등이 있다. 1/2 게이팅 모드에서 단말은 파일럿 채널을 매 PCG 에 대해 전송하지 않고, 2 PCG 마다 한 번씩 파일럿 채널을 전송한다. 1/2 게이팅 모드에서 기지국은 2 PCG 마다 한 비트의 역방향 전력 제어 비트를 전송한다. 즉, 400 Hz 의 역방향 전력 제어를 수행한다. 1/4 게이팅 모드에서 단말은 파일럿 채널을 매 PCG 에 대해 전송하지 않고, 4 PCG 마다 한 번씩 파일럿 채널을 전송한다. 1/4 게이팅 모드에서 기지국은 4 PCG 마다 한 비트의 역방향 전력 제어 비트를 전송한다. 즉, 200 Hz 의 역방향 전력 제어를 수행한다.

도 3은 1/2 게이팅 모드에서 역방향 파일럿 채널 및 순방향 전력 제어 비트 전송 과정을 시간적 흐름에 따라 도시한 것이다.

상기 도 3을 참조하면, 1/2 게이팅 모드에서 단말은 역방향으로 파일럿을 2PCG 마다 한 번씩 전송하고 있다. 1/2 게이팅 모드에서 기지국은 역방향 전력 제어 비트를 2 PCG 마다 한 번씩 전송하고 있다. 즉, 1/2 게이팅 모드에서는 400 Hz 로 역방향 전력 제어가 수행된다.

도 4는 1/4 게이팅 모드에서 역방향 파일럿 채널 및 순방향 전력 제어 비트 전송 과정을 시간적 흐름에 따라 도시한 것이다.

상기 도 4를 참조하면, 1/4 게이팅 모드에서 단말은 역방향으로 파일럿을4PCG 마다 한 번씩 전송하고 있다. 1/4 게이팅 모드에서 기지국은 역방향 전력 제어 비트를 4 PCG 마다 한 번씩 전송하고 있다. 즉, 1/4 게이팅 모드에서는 200 Hz 로 역방향 전력 제어가 수행된다.

전술한 바의 내용으로부터 알 수 있는 바와 같이, 통상의 무선 통신시스템의 게이팅 모드에서는 전력 제어가 수행되는 주기가 비교적 길어진다. 이러한 경우 단말은 기지국으로부터 전력 제어 비트를 잘못 수신하게 되면 다른 사용자에 대한 간섭의 억제라는 게이팅 모드의 본래의 목적이 제대로 달성될 수 없는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은 무선통신시스템에서 효율적인 전력 제어를 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 무선통신시스템에서 전력 제어 비트의 수신 신뢰도를 향상시키기 위한 전력제어 방법 및 장치를 제공함에 있다.

이러한 목적들을 달성하기 위하여, 기지국과 상기 기지국에 무선으로 연결되어 통신하는 이동 단말을 포함하는 무선 통신시스템에서 상기 이동 단말의 송신 전력을 제어하기 위한 기지국 장치는 단속 전송율에 따라 미리 설정된 구간마다 데이터를 단속 전송하는 상기 이동 단말로부터의 수신 신호대잡음비(SNR)를 측정한다. 상기 기지국은 상기 측정된 신호대잡음비와 미리 설정된 임계치를 비교하고 그 비교결과에 따른 전력제어정보를 생성한다. 상기 기지국은 상기 생성된 전력제어정보를 상기 설정된 구간으로부터 정해지는 전력제어 구간에서 반복하여 상기 이동 단말로 전송한다.

상기 이동 단말은, 상기 반복 전송된 전력제어 정보를 상기 정해진 전력제어 구간에서 수신한다. 다음에, 상기 이동 단말은 상기 수신된 전력제어 정보를 결합하고, 상기 결합된 전력제어 정보에 따라 상기 기지국으로 전송될 데이터의 송신 전력을 제어한다.

바람직하기로, 상기 단속 전송율이 N이라고 할 때, 상기 전력제어 구간은 (1/N)인 구간으로 정해진다.

바람직하기로, 상기 단속 전송율이 N이라고 할 때, 상기 수신된 전력제어 정보가 결합되는 전력제어 구간은 (1/N)보다 작거나 같고 2 이상인 구간에서 정해진다.

바람직하기로, 상기 설정된 구간은 슬롯 단위이고, 상기 전력제어정보는 전력제어비트이다.

전술한 바와 같은 내용은 당해 분야 통상의 지식을 가진 자는 후술되는 본 발명의 구체적인 설명으로 보다 잘 이해할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 특징들 및 기술적인 장점들을 다소 넓게 약술한 것이다.

본 발명의 청구범위의 주제를 형성하는 본 발명의 추가적인 특징들 및 장점들이 후술될 것이다. 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 동일한 목적들을 달성하기 위하여 다른 구조들을 변경하거나 설계하는 기초로서 발명의 개시된 개념 및 구체적인 실시예가 용이하게 사용될 수도 있다는 사실을 인식하여야 한다. 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 또한 발명과 균등한 구조들이 본 발명의 가장 넓은 형태의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는다는 사실을 인식하여야 한다.

도 1은 통상적인 무선통신 시스템에서 사용되는 F-CPCCH 의 송신기 구성을 나타낸 도면.

도 2는 통상적인 무선통신 시스템에서 시간적 흐름에 따른 역방향 전력 제어 과정의 예를 나타낸 도면.

도 3은 1/2 게이팅 모드에서 역방향 파일럿 채널 및 순방향 전력 제어 비트 전송 과정을 시간적 흐름에 따라 나타낸 도면.

도 4는 1/4 게이팅 모드에서 역방향 파일럿 채널 및 순방향 전력 제어 비트 전송 과정을 시간적 흐름에 따라 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기지국의 F-CPCCH 송신기 절차를 나타내는 흐름을 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 1/2 게이팅 모드에서 역방향 파일럿 채널 및 순방향 전력 제어 비트 전송 과정을 시간적 흐름에 따라 나타낸 도면.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 1/4 게이팅 모드에서 역방향 파일럿 채널 및 순방향 전력 제어 비트 전송 과정을 시간적 흐름에 따라 나타낸 도면.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 기지국의 F-CPCCH 의 송신기 구성을 나타낸 도면.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 단말의 F-CPCCH 수신기 및 파일럿 채널의 송신기 구성을 나타낸 도면.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기지국의 F-CPCCH 송신기의 전력 제어 비트 생성 과정 및 전력 제어 비트 전송 방법에 관한 흐름도를 나타낸 도면.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 1/4 게이팅 모드에서 역방향 파일럿 채널 및 순방향 전력 제어 비트 전송 과정을 시간적 흐름에 따라 나타낸 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

후술되는 본 발명은 F-CPCCH 에서 단말이 전력 제어 비트를 생성하고 전송하는 방법 및 장치, 그리고 이를 수신한 기지국이 전력 제어 비트 값을 해석하는 방법 및 장치를 제공한다. 하기에서 설명될 순방향 및 역방향 전력 제어 과정에서 기지국 및 단말이 수신된 전력 제어 비트를 전송하는데 걸리는 시간 및 이를 해석하는 과정에서 필요한 시간 등으로 인하여 실제의 전력 제어는 1 PCG 또는 2 PCG 만큼 지연되는 것으로 한다. 그러나 이러한 지연 시간은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예를 든 것으로서 시스템 특성 및 전파 환경에 따라 다른 값을 가질 수 있음은 물론이다.

본 발명은 기지국이 전력 제어 비트를 게이팅 레이트의 역수만큼 반복 전송하는 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 상기 전력 제어 비트를 수신하는 수신기에서 수신된 전력 제어 비트를 게이팅 레이트의 역수만큼 컴바이닝(결합)(Combining)하여 해석하도록 하는 방법을 제안한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기지국의 F-CPCCH 송신기 절차를 나타내는 흐름도이다. 이러한 흐름에 따른 본 발명의 F-CPCCH 전송 방법은 게이팅 모드에서 단속 전송율(게이팅 레이트)(Rate)을 N 이라 할 때, 기지국은 상기 F-CPCCH의 전력 제어 비트를 1/N 슬롯에 걸쳐 1/N 회 반복 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기 도 5를 참조하면, 501 단계에서 기지국의 물리 계층 F-CPCCH 송신기는 상위 계층으로부터 게이팅 레이트를 수신한다. 502 단계에서 만일 게이팅 레이트가 '1'이면 F-CPCCH를 통해 전송되는 전력 제어 비트를 반복하지 않는다. 상기에서 게이팅 레이트가 '1'이란 게이팅을 하지 않는 모드 즉, 800bps 로 전력 제어 비트가 송신되는 경우를 의미한다. 502 단계에서 만일 게이팅 레이트가 '1'이 아닌 경우, 다시 말해 전력 제어를 하고자 하는 단말이 게이팅 모드에 있는 경우, 504 단계에서 해당 단말을 전력 제어하기 위해 F-CPCCH를 통해 전송하는 전력 제어 비트를 1/(게이팅 레이트) 슬롯에 걸쳐 1/(게이팅 레이트) 만큼 반복 전송한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 1/2 게이팅 모드에서 역방향 파일럿 채널 및 순방향 전력 제어 비트 전송 과정을 시간적 흐름에 따라 도시한 것이다.

상기 도 6을 참조하면, PCG2 구간동안 단말이 전송한 파일럿 채널(R-PICH: Reverse Pilot Channel)을 수신한 기지국은 상기 파일럿 채널의 SNR을 측정하여 미리 정해지는 임계치와 비교하고, 그 비교 결과에 따른 전력 제어 비트를 생성한다.기지국은 상기 생성된 전력 제어 비트를 게이팅 레이트의 역수인 2 만큼 반복 전송한다. 즉, 기지국은 PCG3과 PCG4 구간동안 동일한 값의 전력 제어 비트를 생성 및 전송한다. 상기 생성된 전력 제어 비트는 순방향 공통 전력제어 채널(F-CPCCH: Forward Common Power Control Channel)을 통해 전송된다. 단말은 상기 PCG3 과 PCG4 구간동안 수신된 전력 제어 비트를 컴바이닝하여 그 값을 해석하고 PCG6 구간동안의 파일럿 채널의 송신전력을 제어한다. 이러한 송신전력의 제어는 역방향 전력제어채널(R-PCSCH: Reverse Power Control Sub-channel)을 통해 이루어진다. 위와 같은 과정은 연속적으로 이루어진다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 1/4 게이팅 모드에서 역방향 파일럿 채널 및 순방향 전력 제어 비트 전송 과정을 시간적 흐름에 따라 도시한 것이다.

상기 도 7을 참조하면, PCG1 구간동안 단말이 전송한 파일럿 채널을 수신한 기지국은 상기 파일럿 채널의 SNR을 측정하여 미리 정해지는 임계치와 비교하고, 그 비교 결과에 따른 전력 제어 비트를 생성한다. 기지국은 상기 생성된 전력 제어 비트를 게이팅 레이트의 역수인 4 만큼 반복 전송한다. 상기 생성된 전력 제어 비트는 F-CPCCH을 통해 전송된다. 즉, 기지국은 PCG3과 PCG4와 PCG5와 PCG6 구간동안 동일한 값의 전력 제어 비트를 전송한다. 단말은 상기 PCG3과 PCG4와 PCG5와 PCG6 구간동안 수신된 전력 제어 비트를 컴바이닝하여 그 값을 해석하고 PCG9 구간동안의 파일럿 채널의 송신전력을 제어한다. 이러한 송신전력의 제어는 R-PCSCH를 통해 이루어진다. 위와 같은 과정은 연속적으로 이루어진다.

전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따라 기지국과 상기 기지국에 무선으로 연결되어 통신하는 이동 단말을 포함하는 무선 통신시스템에서 상기 이동 단말의 송신 전력을 제어하는 동작을 정리해보면 다음과 같다.

첫째, 기지국은 단속 전송율(게이팅 레이트)에 따라 미리 설정된 구간마다 데이터를 단속 전송하는 상기 이동 단말로부터의 수신 신호대잡음비(SNR)를 측정한다. 이러한 SNR의 측정에는 상기 이동 단말로부터의 R-PICH(Reverse Pilot Channel)이 이용된다.

둘째, 기지국은 상기 측정된 신호대잡음비와 미리 설정된 임계치를 비교하고 그 비교결과에 따른 전력제어정보를 생성한다. 상기 생성된 전력제어정보는 전력제어비트(PC Bit)가 될 수 있다.

셋째, 기지국은 상기 생성된 전력제어정보를 상기 설정된 구간으로부터 정해지는 전력제어 구간에서 반복하여 상기 이동 단말로 전송한다. 상기 생성된 전력제어정보의 전송은 F-CPCCH(Forward Common Power Control Channel)를 통해 수행된다. 상기 단속 전송율이 N이라고 할 때, 상기 전력제어 구간은 (1/N)인 구간으로 정해진다. 상기 설정된 구간은 슬롯 단위로 정해진다. 예를 들어, 단속 전송율이 1/2이라고 가정할 때, 상기 전력제어 구간은 2(=1/(1/2))로 정해질 수 있다(도 6 참조). 다른 예로, 단속 전송율이 1/4라고 가정할 때, 상기 전력제어 구간은 4(=1/(1/4))로 정해질 수 있다(도 7. 도 11 참조 ).

넷째, 이동 단말은 상기 반복 전송된 전력제어 정보를 상기 전력제어 구간보다 작거나 같은 전력제어 구간에서 수신하여 결합하고, 상기 결합된 전력제어 정보에 따라 상기 기지국으로 전송될 데이터의 송신 전력을 제어한다. 상기 단속 전송율이 N이라고 할 때, 상기 전력제어 정보가 결합되는 전력제어 구간은 (1/N)보다 작거나 같고 2 이상인 구간으로 정해진다. 예를 들어, 단속 전송율이 1/2이라고 가정할 때, 상기 전력제어 정보가 결합되는 전력제어 구간은 2(=1/(1/2))로 정해진다(도 6 참조). 다른 예로, 단속 전송율이 1/4라고 가정할 때, 상기 전력제어 정보가 결합되는 전력제어 구간은 4(=1/(1/4))로 정해질 수 있다(도 7 참조 ). 또 다른 예로, 단속 전송율이 1/4라고 가정할 때, 상기 전력제어 정보가 결합되는 전력제어 구간은 2(〈1/(1/4))로 정해질 수 있다(도 11 참조 ).

도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기지국의 F-CPCCH의 송신기 구성을 나타낸 것이다.

상기 도 8을 참조하면, 참조 부호 802 ~ 804 는 I 채널 전송을 위한 블럭들이며, 참조 부호 812 ~ 814 는 Q 채널 전송을 위한 블럭들이다. I 및 Q 채널 각각을 통해 사용자 12 명에 대한 각각의 전력 제어 비트가 1 PCG 구간동안 서로 다른 오프셋을 통해 TDM(Time Division Multiplexing) 전송된다. 따라서 총 24 명에 대한 전력 제어비트가 하나의 F-CPCCH를 통해 전송된다. 참조 부호 801과 811은 I 및 Q 채널에 대해 각각 12 개의 전력 제어 비트들을 나타낸다. 참조 부호 821의 제어기는 게이팅 레이트를 입력으로 받아 상기 801과 811의 전력 제어 비트 값들을 제어하되, 상기 전력 제어 비트 값들이 1/(게이팅 레이트) 만큼 반복되도록 한다. 전력 제어 비트들 801, 811은 신호점 매핑기들 802,812에 의하여 '+1' 또는 '1' 또는 '0'값으로 심볼 매핑된 후, 채널 이득 조절기들 803,813에서 전력 이득과 곱해진다. 상기 전력 이득 값은 각 단말로부터 수신된 순방향 전력 제어 비트 값에 의해 제어된다. 상기 전력 이득 제어된 모든 사용자의 전력 제어 심볼들은 다중화기들 804, 814에서 I,Q 채널별로 다중화된 후 F-CPCCH를 통해 송신된다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 단말의 F-CPCCH 수신기 및 파일럿 채널의 송신기 구성을 나타낸 것이다.

상기 도 9를 참조하면, 제어기 901은 게이팅 레이트를 입력으로 받아 컴바이너(Combiner) 902의 동작을 제어하되, 상기 컴바이너 902가 F-CPCCH를 1/(게이팅 레이트) 만큼 컴바이닝하여 수신하도록 한다. 전력 제어 비트 해석기 903은 상기 컴바이너 902의 출력을 입력으로 받아 수신된 전력 제어 비트 값을 해석한다. 이득 제어기 904는 상기 전력 제어 비트 해석기 903의 값에 따라 역방향 파일럿 채널 송신기 905의 이득을 제어한다.

전술한 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 기지국과 상기 기지국에 무선으로 연결되어 통신하는 이동 단말을 포함하는 무선 통신시스템에서 상기 이동 단말의 송신 전력을 제어하기 위한 장치에 의해 수행되는 동작을 살펴보면 다음과 같다.

상기 기지국은 측정기와, 생성기와, 송신기를 포함한다. 상기 측정기(도 8에서는 도시하지 않음)는 단속 전송율에 따라 미리 설정된 구간마다 데이터를 단속 전송하는 상기 이동 단말로부터의 수신 신호대잡음비(SNR)를 측정한다. 상기 생성기는 상기 측정된 신호대잡음비와 미리 설정된 임계치를 비교하고 그 비교결과에 따른 전력제어정보를 생성한다. 이러한 생성기는 도 8의 제어기 821에 대응한다. 상기 송신기는 상기 생성된 전력제어정보를 상기 설정된 구간으로부터 정해지는 전력제어 구간에서 반복하여 상기 이동 단말로 전송한다. 이러한 송신기는 도 8에서 상기 제어기 821을 제외한 나머지 구성요소들에 대응한다.

상기 이동 단말은 수신기와, 결합기와, 제어기를 포함한다. 상기 수신기(도 9에서는 도시하지 않음)는 상기 반복 전송된 전력제어 정보를 상기 정해진 전력제어 구간보다 작거나 같은 전력제어 구간에서 수신한다. 상기 결합기는 상기 이동 단말에서 상기 수신된 전력제어 정보를 결합한다. 이 결합기는 도 9의 902에 결합기이다. 상기 제어기는 상기 결합된 전력제어 정보에 따라 상기 기지국으로 전송될 데이터의 송신 전력을 제어한다. 이 제어기는 도 9의 전력제어비트 해석기 903 및 이득 제어기 904에 대응한다.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기지국의 F-CPCCH 송신기의 전력 제어 비트 생성 과정 및 전력 제어 비트 전송 방법에 관한 흐름을 나타낸 도면이다.

상기 도 10을 참조하면, 기지국 송신기는 상위 계층으로부터 게이팅 레이트(Gating Rate)를 수신한다(1002 단계). 1003 단계에서 상기 게이팅 레이트가 '1' 인지 아닌지 판단한다. 상기 1003 단계에서 게이팅 레이트가 '1'인 경우 1004 단계로 진행하여 이전 PCG 구간동안 수신된 역방향 파일럿 채널의 SNR 값이 임계치보다 큰지를 판단한다. 만일 이전 PCG 구간동안 수신된 역방향 파일럿 채널의 SNR 값이 임계치보다 크면, 전력 제어 비트 '0'을 생성한다. 반면에, 이전 PCG 구간동안 수신된 역방향 파일럿 채널의 SNR 값이 임계치보다 크지 않으면 전력 제어 비트 '1'을 생성한다. 1007 단계에서 송신기는 상기 생성된 전력 제어 비트를 전송한후, 1001 단계로 되돌아가 한 PCG 구간동안 타임 시프트(Shift) 한 후, 1002 단계를 재수행한다.

한편, 상기 1003 단계에서 게이팅 레이트가 '1' 이 아닌 경우, 1010 단계에서 상기 1002 단계에서 수신된 게이팅 레이트가 '1/2' 인지 아닌지 판단한다. 상기 1010 단계에서 게이팅 레이트가 '1/2'인 경우 1011 단계로 진행하여 이전 PCG 구간동안 수신된 역방향 파일럿 채널의 SNR 값이 임계치보다 큰지를 판단한다. 만일 이전 PCG 구간동안 수신된 역방향 파일럿 채널의 SNR 값이 임계치보다 크면, 전력 제어 비트 '0'을 생성한다. 반면에 이전 PCG 구간동안 수신된 역방향 파일럿 채널의 SNR 값이 임계치보다 크지 않으면, 전력 제어 비트 '1'을 생성한다. 1014 단계에서 송신기는 상기 생성된 전력 제어 비트를 전송한다. 1015 단계에서 한 PCG 구간동안 시프트한 후, 1016 단계에서 상기 전력 제어 비트를 한 번 더 전송한 후, 1001 단계로 되돌아가 한 PCG 구간동안 타임 시프트(Shift) 한 후, 1002 단계를 재수행한다.

한편, 상기 1010 단계에서 게이팅 레이트가 '1/2' 이 아닌 경우, 1020 단계로 진행하여 이전 PCG 구간동안 수신된 역방향 파일럿 채널의 SNR 값이 임계치보다 큰지를 판단한다. 만일 이전 PCG 구간동안 수신된 역방향 파일럿 채널의 SNR 값이 임계치보다 크면, 전력 제어 비트 '0'을 생성한다. 반면에 이전 PCG 구간동안 수신된 역방향 파일럿 채널의 SNR 값이 임계치보다 크지 않으면 전력 제어 비트 '1'을 생성한다. 1023 단계 ~ 1029 단계에서 송신기는 상기 생성된 전력 제어 비트를 4 회 반복 전송한 후, 1001 단계로 되돌아가 한 PCG 구간동안 타임 시프트(Shift) 한후, 1002 단계를 재수행한다.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 1/4 게이팅 모드에서 역방향 파일럿 채널 및 순방향 전력 제어 비트 전송 과정을 시간적 흐름에 따라 도시한 것이다.

상기 도 11을 참조하면, PCG 1 구간동안 단말이 전송한 파일럿 채널을 수신한 기지국은 상기 파일럿 채널의 SNR을 측정하여 미리 정해지는 임계치와 비교하고, 그 비교 결과에 따른 전력 제어 비트를 생성한다. 기지국은 상기 생성된 전력 제어 비트를 게이팅 레이트의 역수인 4 만큼 반복 전송한다. 즉, 상기 도 10의 PCG2과 PCG3와 PCG4과 PCG5 구간동안 동일한 값의 전력 제어 비트를 전송한다. 단말은 상기 PCG2과 PCG3 구간동안 수신된 전력 제어 비트를 컴바이닝하여 그 값을 해석하고 PCG5 구간동안의 파일럿 채널의 송신전력을 제어한다. 이 때, 단말은 PCG4와 PCG5 구간동안 수신된 전력 제어 비트는 사용하지 못한다. 이는 PCG 5 구간에 대한 전력 제어를 위해 한 PCG 이전에 수신된 전력 제어 비트만을 사용할 수 있기 때문이다. 위와 같은 과정은 연속적으로 이루어진다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 무선통신 시스템에서 고속 패킷 데이터 서비스를 받는 단말에 대하여 기지국이 단말에 대한 효율적인 역방향 전력 제어 방법을 제공한다. 이로써, 단말은 기지국으로부터 수신되는 전력 제어 비트의 수신 신뢰도를 높일 수 있다. 상기 신뢰도 높은 전력 제어 비트를 통하여 보다 정확한 역방향 전력 제어가 이루어 질 수 있다.

Claims (18)

1. 기지국과 상기 기지국에 무선으로 연결되어 통신하는 이동 단말을 포함하는 무선 통신시스템에서 상기 이동 단말의 송신 전력을 상기 기지국에 의해 제어하는 방법에 있어서,

   단속 전송율에 따라 미리 설정된 구간마다 데이터를 전송하는 상기 이동 단말로부터의 수신 신호대잡음비(SNR)를 측정하는 과정과,

   상기 측정된 신호대잡음비와 미리 설정된 임계치를 비교하고 그 비교결과에 따른 전력제어정보를 생성하는 과정과,

   상기 생성된 전력제어정보를 상기 설정된 구간으로부터 정해지는 전력제어 구간에서 반복하여 상기 이동 단말로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 단속 전송율이 N이라고 할 때, 상기 전력제어 구간은 (1/N)인 구간으로 정해짐을 특징으로 하는 상기 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 설정된 구간은 슬롯 단위임을 특징으로 하는 상기 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 전력제어정보는 전력제어비트임을 특징으로 하는 상기 방법.
5. 기지국과 상기 기지국에 무선으로 연결되어 통신하는 이동 단말을 포함하는 무선 통신시스템에서 상기 이동 단말의 송신 전력을 제어하는 방법에 있어서,

   상기 기지국에서 단속 전송율에 따라 미리 설정된 구간마다 데이터를 전송하는 상기 이동 단말로부터의 수신 신호대잡음비(SNR)를 측정하는 과정과,

   상기 기지국에서 상기 측정된 신호대잡음비와 미리 설정된 임계치를 비교하고 그 비교결과에 따른 전력제어정보를 생성하는 과정과,

   상기 기지국에서 상기 생성된 전력제어정보를 상기 설정된 구간으로부터 정해지는 전력제어 구간에서 반복하여 상기 이동 단말로 전송하는 과정과,

   상기 이동 단말에서 상기 반복 전송된 전력제어 정보를 상기 정해진 전력제어 구간보다 작거나 같은 전력제어 구간에서 수신하는 과정과,

   상기 이동 단말에서 상기 수신된 전력제어 정보를 결합하고 상기 결합된 전력제어 정보에 따라 상기 기지국으로 전송될 데이터의 송신 전력을 제어하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 단속 전송율이 N이라고 할 때, 상기 전력제어 구간은 (1/N)인 구간으로 정해짐을 특징으로 하는 상기 방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 단속 전송율이 N이라고 할 때, 상기 수신된 전력제어 정보가 결합되는 전력제어 구간은 (1/N)보다 작거나 같고 2 이상인 구간에서 정해짐을 특징으로 하는 상기 방법.
8. 제5항 내지 제7항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 설정된 구간은 슬롯 단위임을 특징으로 하는 상기 방법.
9. 제5항에 있어서, 상기 전력제어정보는 전력제어비트임을 특징으로 하는 상기 방법.
10. 기지국과 상기 기지국에 무선으로 연결되어 통신하는 이동 단말을 포함하는 무선 통신시스템에서 상기 이동 단말의 송신 전력을 제어하기 위한 상기 기지국 장치에 있어서,

    단속 전송율에 따라 미리 설정된 구간마다 데이터를 전송하는 상기 이동 단말로부터의 수신 신호대잡음비(SNR)를 측정하는 측정기와,

    상기 측정된 신호대잡음비와 미리 설정된 임계치를 비교하고 그 비교결과에 따른 전력제어정보를 생성하는 생성기와,

    상기 생성된 전력제어정보를 상기 설정된 구간으로부터 정해지는 전력제어 구간에서 반복하여 상기 이동 단말로 전송하는 송신기를 포함함을 특징으로 하는 상기 기지국 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 단속 전송율이 N이라고 할 때, 상기 전력제어 구간은 (1/N)인 구간으로 정해짐을 특징으로 하는 상기 기지국 장치.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 설정된 구간은 슬롯 단위임을 특징으로 하는 상기 기지국 장치.
13. 제10항에 있어서, 상기 전력제어정보는 전력제어비트임을 특징으로 하는 상기 기지국 장치.
14. 기지국과 상기 기지국에 무선으로 연결되어 통신하는 이동 단말을 포함하는 무선 통신시스템에서 상기 이동 단말의 송신 전력을 제어하기 위한 장치에 있어서:

    상기 기지국은;

    단속 전송율에 따라 미리 설정된 구간마다 데이터를 단속 전송하는 상기 이동 단말로부터의 수신 신호대잡음비(SNR)를 측정하는 측정기와,

    상기 기지국에서 상기 측정된 신호대잡음비와 미리 설정된 임계치를 비교하고 그 비교결과에 따른 전력제어정보를 생성하는 생성기와,

    상기 기지국에서 상기 생성된 전력제어정보를 상기 설정된 구간으로부터 정해지는 전력제어 구간에서 반복하여 상기 이동 단말로 전송하는 송신기를 포함하고,

    상기 이동 단말은;

    상기 반복 전송된 전력제어 정보를 상기 정해진 전력제어 구간에서 수신하는 수신기와,

    상기 이동 단말에서 상기 수신된 전력제어 정보를 결합하는 결합기와,

    상기 결합된 전력제어 정보에 따라 상기 기지국으로 전송될 데이터의 송신 전력을 제어하는 제어기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 단속 전송율이 N이라고 할 때, 상기 전력제어 구간은 (1/N)인 구간으로 정해짐을 특징으로 하는 상기 장치.
16. 제14항에 있어서, 상기 단속 전송율이 N이라고 할 때, 상기 수신된 전력제어 정보가 결합되는 전력제어 구간은 (1/N)보다 작거나 같고 2 이상인 구간에서 정해짐을 특징으로 하는 상기 장치.
17. 제14항 내지 제16항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 설정된 구간은 슬롯 단위임을 특징으로 하는 상기 장치.
18. 제14항에 있어서, 상기 전력제어정보는 전력제어비트임을 특징으로 하는 상기 장치.