KR100605973B1 - 이동통신 시스템의 링크적응 방법 및 장치 - Google Patents

이동통신 시스템의 링크적응 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 순방향 채널의 신호대 잡음비(C/I)로부터 트래픽 채널의 데이터 전송율 및 전력 레벨을 결정하기 위한 링크적응 방법 및 장치에 관한 것이다.
제1 실시예로서, 수신기는 순방향 파일럿 채널에 대해 측정된 수신 C/I 값과 미리 저장된 기준 C/I 값의 차이로 계산된 C/I 마진의 정보와 기준 C/I 값에 대응하는 데이터 전송율의 정보를 송신기로 전송한다. 그러면 송신기는 C/I 마진의 정보와 데이터 전송율의 정보를 수신하고 수신된 데이터 전송율에 해당하는 최대 전력 레벨에서 C/I 마진을 뺀 값을 순방향 트래픽 채널의 송신 전력 레벨로 결정한다. 제2 실시예로서, 수신기는 순방향 파일럿 채널에 대해 측정된 수신 C/I 값을 송신기로 전송한다. 그러면 송신기는 수신 C/I 값의 정보를 수신하고, 미리 저장된 기준 C/I 값에 대응하는 데이터 전송율에 해당하는 최대 전력 레벨에서 수신 C/I 값과 기준 C/I 값의 차이로 계산된 C/I 마진을 뺀 값을 순방향 트래픽 채널의 송신 전력 레벨로 결정한다.
이로써 본 발명은 전력을 효율적으로 사용하여 다른 섹터에 대한 간섭을 줄이고 결과적으로 순방향 시스템 용량이 증대되도록 한다.
링크적응방식, DRC, Data Rate Control, C/I

Description

이동통신 시스템의 링크적응 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR LINK ADAPTATION IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 HDR 순방향 및 역방향 링크의 슬롯 송수신 타이밍을 나타낸 도면.
도 2는 HDR 역방향 링크에서 파일럿 채널 및 DRC 채널, RRI 채널의 천공 패턴을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 DRC와 C/I 마진에 의한 순방향 데이터 전송율과 송신 전력 레벨을 결정하는 흐름도.
도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따라 DRC 심볼과 C/I 마진 심볼을 2개의 슬롯 동안 송신하는 경우 순방향 및 역방향 링크의 슬롯 송수신 타이밍도,
도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따라 DRC 심볼과 C/I 마진 심볼을 1개의 슬롯 동안 송신하는 경우 순방향 및 역방향 링크의 슬롯 송수신 타이밍도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단말기 송신기의 구조를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 C/I 값에 의한 순방향 데이터 전송율과 송신 전력 레벨을 결정하는 흐름도.
도 7a는 본 발명의 제2 실시예에 따라 8비트의 수신 C/I 심볼을 1개의 슬롯 동안 송신하는 경우 순방향 및 역방향 링크의 슬롯 송수신 타이밍도,
도 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따라 8비트의 수신 C/I 심볼을 2개의 슬롯 동안 송신하는 경우 순방향 및 역방향 링크의 슬롯 송수신 타이밍도,
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말기 송신기의 구조를 나타낸 도면.
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 부호분할다중접속(Code Division Multiple Access : 이하 CDMA라 칭한다.) 기술을 사용하는 이동통신 시스템의 링크적응(Link Adaptation) 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동통신 시스템에서 사용되는 무선채널은 거리 및 음영(shadowing)에 따라 전파의 감쇠량이 변화하고 시스템간 간섭 및 페이딩이 심하여 채널의 상태에 따른 수신 신호 대 간섭비(Carrier to Inference ratio : 이하 C/I라 칭한다.)의 변화가 크다. 링크적응 방식은 채널상태(수신 C/I)에 따라서 데이터 전송율(Date Rate)을 조절하여 채널의 처리율(Throughput)을 높이기 위한 기술이다. 이러한 데이터 전송율은 부호화율과 변조방식에 따라 결정되는데, 수신 C/I가 클 때는 높은 부호화율의 부호와 고레벨의 변조방식을 사용하여 데이터 전송율을 높이고, 수신 C/I가 작을 때는 낮은 부호화율의 부호와 저레벨의 변조방식을 사용하여 데이터 전송율을 낮추며 대신 채널의 신뢰도를 높인다. 수신기는 수신 C/I 값을 바탕으로 다음 채널의 변화를 예측하여 결정한 데이터 전송율을 송신기로 귀환 전송한다. 송신기는 상 기 수신기에 대하여 상기 요구된 데이터 전송율을 할당하고 그에 대응하는 송신 전력 레벨을 결정한다.
실례로서 3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)에 제안된 HDR(High Data Rate) 규격의 순방향 링크를 기반으로 하여 설명하면, 상기에서 언급한 송신기는 기지국(Access Network: AN)이 되고 수신기는 단말기(Access Terminal: AT)가 된다. 링크적응 방식에 따른 HDR의 물리계층은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 8PSK(8-ary Phase Shift Keying) 및 16QAM(16-ary Phase Shift Keying) 등 3가지의 변조방식과 1/4, 3/8 및 1/2의 3가지 부호화율, 그리고 패킷이 반복되는 슬롯수의 조합으로 13가지의 전송방식을 가진다.
도 1은 HDR 순방향 및 역방향 링크의 슬롯 송수신 타이밍을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면 순방향 및 역방향 패킷은 한 슬롯당 2048 칩으로 구성되는데, 반(半)슬롯당 하나씩 두 개의 파일럿 채널에 각각 96 칩이 할당된다. 이러한 파일럿 채널은 항상 트래픽 채널과 동일한 전력으로 전송되므로 파일럿 채널의 C/I를 측정하여 트래픽 채널의 C/I를 추정한다. 즉, 수신기는 파일럿 채널에 대해 측정한 C/I값을 이용하여 수신할 수 있는 데이터 전송율을 결정해 송신기로 귀환 전송한다. 이때 상기 귀환 전송되는 데이터 전송율 정보를 DRC(Data Rate Control)라고 하며, 상기 DRC는 DRC 채널을 통해 전송되며 4비트의 DRC 심볼로 표시된다.
도 2는 HDR 역방향 링크에서 파일럿 채널 및 DRC 채널, RRI(Reverse Rate Indicator) 채널의 천공 패턴(puncturing patterns)을 나타낸 것이다. 여기서 RRI 채널은 역방향 트래픽 채널의 데이터 전송율을 전달하는 채널이다. 도 2를 참조하 면, DRC 채널로 전송되는 DRC 심볼은 데이터 전송율에 따라 (8,4,4) 양직교 부호의 각 부호와 1대 1로 대응한다. 8비트로 부호화된 DRC 심볼의 각 비트는 한번씩 반복되고 수신기로 데이터를 전송할 섹터를 표시하는 8비트 왈시 부호에 의해 확산된다. 최종적으로 4비트 왈시 부호로 확산된 총 512 칩의 DRC 심볼은 1회 반복되어 각 슬롯마다 DRC 채널에 할당된 1024 칩이 된다. 이러한 DRC 칩은 64 칩씩 16개의 TDM 슬롯으로 나뉘어 도 2와 같이 파일럿 및 RRI 채널과 함께 시분할 다중 전송된다.
상기와 같은 링크적응 방식에 있어서, 수신 C/I에 따른 데이터 전송율의 결정방법은 다음과 같다.
수신기는 다양한 데이터 전송율에 대하여 각 데이터 전송율에 해당하는 부호화율과 변조방식에서 일정한 패킷오류 확률을 만족시키는 C/I 임계값을 저장하는 테이블을 가지는데, 파일럿 채널의 수신 C/I 값이 측정되면 측정된 수신 C/I 값을 상기 테이블의 C/I 임계값들과 비교한다. 이중에서 상기 수신 C/I 값보다 작은 C/I 값들 중 가장 큰 값을 찾고 이에 해당하는 데이터 전송율을 수신 가능한 데이터 전송율로 결정한다. 이렇게 결정된 데이터 전송율은 DRC 채널을 통해 송신기로 귀환 전송된다.
이때 상기 C/I 테이블에 저장된 C/I 임계값들 사이에는 일정한 간격이 존재한다. 따라서 수신 C/I 값에 가장 가까운 C/I 임계값을 찾는다 하더라도 이들 사이에는 항상 차이가 존재하게 되는데, 이 차이는 실제 필요로 하는 수신 C/I 및 패킷 오류 확률에 대해 잉여 송신 전력이 된다. 따라서 상기 선택된 C/I 임계값에 대하 여 결정된 데이터 전송율로 송신채널을 전송하게 되면 불필요한 전력이 낭비된다.
하기의 표 1 은 C/I 테이블의 예를 나타낸 것으로서 표 1을 참조하면, 수신 C/I 값이 -13dB일 때 선택되는 C/I 임계값은 -15dB로 되어 2dB 정도의 차이가 발생하게 된다.
데이터 전송율 C/I 임계값
38.4kbps -15dB
76.8kbps -12dB
: :
2.4Mbps +9dB
결론적으로 종래기술에 의한 HDR 등의 링크적응 방식은 수신 C/I 값을 미리 결정된 임계값들과 비교하여 데이터 전송률을 결정하기 때문에 실제 수신 C/I 값과 데이터 전송율의 기준이 되는 C/I 임계값의 차이로 인하여 잉여 송신 전력이 발생하게 된다는 문제점이 있었다.
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이동통신 시스템의 링크적응 방식의 잉여 송신 전력을 줄이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 링크적응을 위해 수신 C/I 마진 및 요구되는 데이터 전송율을 송신기로 귀환 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 링크적응을 위해 순방향 채널의 수신 C/I 값을 송신기로 귀환 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동통신 시스템의 링크적응 방법은,
무선 순방향 채널의 신호대 잡음비(C/I)로부터 데이터 전송율 및 전력 레벨을 결정하기 위한 링크적응 방법에 있어서,
단말기가 순방향 파일럿 채널의 수신 C/I 값을 측정하고, 상기 측정된 수신 C/I 값과 미리 저장된 기준 C/I 값의 차이인 C/I 마진을 계산하여, 상기 기준 C/I 값에 대응하는 데이터 전송율의 정보와 상기 계산된 C/I 마진의 정보를 전송하는 단계; 및
기지국이 상기 C/I 마진의 정보와 상기 데이터 전송율의 정보를 수신하고, 상기 데이터 전송율에 해당하는 최대 전력 레벨에서 상기 C/I 마진을 뺀 값을 순방향 트래픽 채널의 전력 레벨로 결정하는 단계를 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동통신 시스템의 링크적응 방법은,
단말기가 순방향 파일럿 채널의 수신 C/I 값을 측정하고, 상기 측정된 수신 C/I 값의 정보를 전송하는 단계; 및
기지국이 상기 수신 C/I 값의 정보를 수신하고, 상기 수신 C/I 값과 미리 저장된 기준 C/I 값의 차이인 C/I 마진을 계산하고, 상기 기준 C/I 값에 대응하는 데이터 전송율에 해당하는 최대 전력 레벨에서 상기 계산된 C/I 마진을 뺀 값을 순방향 트래픽 채널의 전력 레벨로 결정하는 단계를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
이하 본 발명에서 사용되는 용어를 정의하면 다음과 같다. 순방향 링크는 기지국에서 단말기의 방향으로 형성되는 무선 링크로 정의되며, 역방향 링크는 단말기에서 기지국의 방향으로 형성되는 무선 링크로 정의된다. 또한 DRC(Date Rate Control)는 수신기에서 요구되는 데이터 전송율의 정보로 정의된다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따라 DRC와 C/I 마진에 의해 순방향 데이터 전송율과 전송전력 레벨을 결정하는 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 대하여 설명하면 다음과 같다.
단계(s110)에서 단말기(AT)는 순방향 파일럿 채널에 대해 수신 C/I 값을 측정하고, 미리 저장된 수신 C/I 테이블로부터 상기 측정된 수신 C/I 값보다 작은 임계값들 중 가장 큰 값을 찾아 이를 기준 C/I 값으로 한다. 상기 수신 C/I 테이블은 다양한 데이터 전송율과 각 데이터 전송율에서 일정한 패킷 오류 확률을 만족시키는 C/I 임계값들을 저장한다.
또한 단계(s130)에서 단말기는 상기 C/I 테이블로부터 상기 기준 C/I 값에 대응하는 데이터 전송율을 수신 가능한 데이터 전송율로 선택하고 선택된 데이터 전송율을 4비트의 DRC 심볼로 만든다. 단계(s140)에서 단말기는 상기 수신 C/I 값 에서 상기 기준 C/I 값을 뺀 값을 구하고 이를 수신 C/I 마진(Margin)으로 한다. 단계(s150)에서 단말기는 상기 수신 C/I 마진을 16단계로 나누어 4비트의 C/I 마진 심볼로 만들고 4비트의 DRC 심볼과 같이 부호화하여 기지국으로 전송한다.
단계(s160)에서 기지국은 상기 DRC와 C/I 마진 심볼을 수신하여 복호화하고 복호화된 DRC는 기지국의 스케줄러로 전달하며 복호화된 C/I 마진은 기지국의 송신 증폭기로 전달한다. 단계(s170)에서 기지국의 스케줄러는 상기 DRC로부터 다음 슬롯의 트래픽 채널을 할당할 단말기와 그 단말기의 데이터 전송율을 결정한다. 단계(s180)에서 기지국의 송신 증폭기가 상기 결정된 단말기에게 전송할 전력 레벨을 결정함에 있어서, 상기 결정된 데이터 전송율에 해당하는 최대 전력에서 상기 수신된 C/I 마진만큼을 줄인 값을 순방향 트래픽 채널의 송신 전력 레벨로 결정한다. 따라서 순방향 트래픽 채널은 상기 결정된 송신 전력 레벨로 송신된다. 한편 순방향 파일럿 채널 및 순방향 MAC(Media Access Control) 채널은 상기 최대 전력으로 송신되어, 단말기가 수신 C/I 값을 측정할 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명의 제1 실시예에서는 단말기가 DRC 및 C/I 마진 심볼을 기지국으로 전송하는데, DRC 및 C/I 마진 심볼은 HDR 역방향 링크의 DRC 채널을 통해 전송된다.
DRC 및 C/I 마진 심볼을 전송하기 위한 방법에 있어서, 도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따라 DRC 심볼 및 마진 심볼을 2개의 슬롯 동안 송신하는 경우 순방향 및 역방향 링크의 슬롯 송수신 타이밍도이고, 도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따라 DRC 심볼 및 마진 심볼을 1개의 슬롯 동안 송신하는 경우 순방향 및 역방향 링크의 슬롯 송수신 타이밍도이다.
도 4a의 예에서는 HDR 규격에 따른 역방향 링크의 DRC 채널을 통해 DRC 심볼과 C/I 마진 심볼을 2개의 슬롯에 나누어 한 슬롯 단위로 번갈아 전송한다. 즉, HDR 순방향 링크(AN Tx)의 파일럿 채널에 대해 수신 C/I 값을 측정하고 그에 따라 각각 4비트의 DRC 심볼과 C/I 마진 심볼을 결정하면, HDR의 역방향 링크(AT Tx)에서 하나의 패킷을 구성하는 32개의 슬롯 중 홀수 번째 슬롯 구간에서는 4비트의 DRC 심볼을 전송하고 짝수 번째 슬롯 구간에서는 직전에 전송된 DRC에 해당하는 4비트의 C/I 마진 심볼을 전송한다. 기지국에서는 두 슬롯 단위로 상기 DRC 및 C/I 마진을 수신하고 순방향 링크의 다음 슬롯에 적용될 데이터 전송율 및 트래픽 채널의 송신 전력을 결정한다. 이 예에서 순방향 링크에서의 스케줄링은 두 슬롯 단위로 이루어지며, 수신 C/I 값도 두 슬롯의 수신 파일럿 C/I 값을 합하여 결정된다.
도 4b의 예에서는 HDR 규격에 따른 역방향 링크의 DRC 채널을 통해 DRC 심볼과 C/I 마진 심볼을 1개의 슬롯에 함께 송신한다. 즉, 통상적인 DRC 심볼은 확산 후 하나의 슬롯 내에서 1회 반복되는데, 본 발명에 의한 HDR의 역방향 링크(AT Tx)에서는 4비트의 DRC 심볼을 반복하는 대신 4비트의 DRC 심볼과 4비트의 C/I 마진 심볼을 반 슬롯(Half Slot) 단위로 번갈아 전송한다. 이때 하나의 슬롯 중 첫 번째 반 슬롯 구간에서는 4비트의 DRC 심볼을 전송하고 두 번째 반 슬롯 구간에서는 4비트의 C/I 마진 심볼을 전송한다. 이 예에서는 매 슬롯 단위의 스케줄링이 가능하지만 도 4a의 방식과 같은 오류확률을 얻기 위해서 두 배의 전력으로 송신해야 한다.
도 5는 도 4a의 방식으로 DRC 심볼과 C/I 마진 심볼을 송신하는 단말기의 송신기 구조를 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 멀티플렉서(Multiplexer: MUX)(131)는 홀수번째 슬롯 구간에서는 4비트의 DRC 심볼을 출력하고 짝수번째 슬롯 구간에서는 4비트의 C/I 마진 심볼을 출력한다. 멀티플렉서(131)로부터 출력된 DRC 심볼 또는 C/I 마진 심볼은 (8,4,4) 양직교 부호화되고(132) 1회 반복된 후(133) 확산된다. 이 확산은 3단계로 나뉘는데 길이 2의 왈시부호
Figure 112004012661475-pat00011
에 의해 1차 확산되고(134) 3비트의 섹터인덱스 정보에 의해 인덱스 i가 선택되는
Figure 112004012661475-pat00012
에 의해 2차 확산되며(135)
Figure 112004012661475-pat00013
에 의해 최종적으로 확산된다(136).
한편, 파일럿 채널은
Figure 112004012661475-pat00014
에 의해 확산되고(101) 3비트의 RRI 정보는 직교변조(111) 및 반복된 후(113)
Figure 112004012661475-pat00015
에 의하여 확산되는데(115), 멀티플렉서(137)는 상기 확산된 파일럿 채널 및 확산된 RRI 채널을 상기 확산된 DRC 심볼 또는 확산된 C/I 마진 심볼과 함께 다중화하여 출력한다. 상기 멀티플렉서(137)의 출력은
Figure 112004012661475-pat00016
에 의해 확산된 트래픽/제어 채널과 함께 복소 확산되고(146) 기저대역(Baseband) 필터링된 후(147) 기지국으로 송신된다.
도 5와 같은 구성을 도 4b에 적용하는 경우, 4비트의 DRC 심볼과 4비트의 C/I 마진 심볼은 함께 양직교 부호화된 후 반복되지 않고 확산된다.
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따라 수신 C/I 값에 의해 순방향 데이터 전송율과 송신 전력 레벨 결정 시의 동작 과정의 흐름도이다.
이하에서 도 6을 참조하여 본 발명의 제2실시 예를 상세히 설명한다.
단말기(AT)는 단계(S210)에서 순방향 파일럿 채널에 대한 수신 C/I 값을 측정한다. 그리고 단말기(AT)는 단계(S220)에서 상기 측정된 수신 C/I 값을 8비트의 수신 C/I 심볼로 만들고 부호화하여 기지국으로 전송한다. 즉, 종래기술 및 본 발명의 제1실시 예에서 설명한 바와 같이 4비트의 DRC 정보를 생성하는 것이 아니라, 측정된 수신 C/I 값을 8비트 심볼로 생성하여 송신한다.
그러면 기지국은 단계(S230)에서 상기 수신 C/I 심볼을 수신하여 복호화한다. 그리고 기지국은 단계(S240)에서 미리 저장된 임계 C/I 테이블로부터 상기 수신 C/I 값보다 작은 임계값들 중 가장 큰 값을 찾아 이를 기준 C/I 값으로 한다. 이와 같이 기준 C/I 값이 결정되면 기지국은 단계(S250)에서 상기 임계 C/I 테이블로부터 상기 기준 C/I 값에 대응하는 데이터 전송율을 결정하여 기지국 내부에 구비된 스케줄러로 전달한다. 그러면 기지국의 내부에 구비된 스케줄러는 상기 데이터 전송율을 해당 단말기의 다음 슬롯에서 트래픽 채널의 데이터 전송율로 결정한다.
그런 후 기지국은 단계(S260)에서 상기 기준 C/I 값에 대해 수신 C/I 값의 마진을 계산한다. 상기 마진은 제1실시 예에서와 같이 상기 수신 C/I 값에서 상기 기준 C/I 값을 뺀 값이 된다. 그리고 기지국은 단계(S270)에서 상기 데이터 전송율에 따라 결정된 송신 전력 레벨로부터 마진에 따라 계산된 전력 레벨만큼을 줄인 값을 송신 전력 레벨로 결정한다. 이와 같이 전력 레벨이 결정되면 기지국은 내부에 구비된 송신 증폭기로 송신 전력 레벨의 값을 전달하여 해당 단말기의 다음 슬롯에서 트래픽 채널의 송신 전력으로 한다. 따라서 순방향 트래픽 채널은 상기 결정된 송신 전력 레벨로 송신된다. 한편 순방향 파일럿 채널 및 순방향 MAC 채널은 상기 제1실시 예에서와 같이 데이터 전송율에 따라 결정된 전력 레벨로 송신이 이루어진다.
이와 같이 본 발명의 제2실시 예에서는 기지국에서 임계 C/I 테이블을 검색하여 데이터 전송율을 결정하기 때문에 단말기가 기지국으로 DRC를 전송할 필요가 없다. 대신 단말기는 측정된 수신 C/I 값 전체를 기지국으로 전송하여야 하는데, 수신 C/I 값은 DRC 심볼보다 더 많은 비트를 필요로 하기 때문에 HDR 역방향 링크의 DRC 채널을 통해 수신 C/I 값을 전송하기 위한 다른 방법이 필요하다.
본 발명의 제2실시 예에 따라 역방향 링크의 DRC 채널을 통해 수신 C/I 심볼을 전송하기 위한 방법으로 2가지 방법을 사용할 수 있다. 도 7a는 상기 제2실시 예에 따라 역방향 링크의 DRC 채널로 수신 C/I의 심볼을 전송하는 방법 중 첫 번째 방법을 도시하고 있으며, 도 7b는 두 번째 방법을 도시하고 있다.
도 7a는 본 발명의 제2 실시예에 따라 8비트의 수신 C/I 심볼을 하나의 슬롯 동안 송신하는 경우 순방향 및 역방향 링크의 슬롯 송수신 타이밍도이다. 이하 도 7a를 참조하여 본 발명에 따라 역방향 링크의 DRC 채널을 통해 수신 C/I 심볼을 전송하는 타이밍을 설명한다. 상기 종래기술에서 전술된 바와 같이 HDR 시스템에 적용되는 DRC 심볼은 4비트로 구성되며, 1회 반복되어 전달된다. 본 발명의 제2실시 예에서는 한 슬롯 내에서 4비트의 DRC 심볼을 반복하는 대신 8비트 C/I 심볼의 상위 4비트와 하위 4비트를 반 슬롯 단위로 송신한다. 따라서 하나의 슬롯만으로 8비트의 C/I 심볼을 모두 전송한다. 이때 하나의 슬롯 중 첫 번째 반 슬롯 구간에서는 C/I 심볼의 상위 4비트를 전송하고 두 번째 반 슬롯 구간에서는 C/I 심볼의 하위 4비트를 전송한다. 이와 같이 구성되므로 기지국에서는 한 슬롯 단위로 스케줄링이 이루어진다.
도 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따라 8비트의 수신 C/I 심볼을 2개의 슬롯 동안 송신하는 경우 순방향 및 역방향 링크의 슬롯 송수신 타이밍도이다. 이하 도 7b를 참조하여 본 발명에 따라 역방향 링크의 DRC 채널을 통해 수신 C/I 심볼을 전송하는 타이밍을 설명한다.
8비트의 수신 C/I 심볼을 상위 4비트와 하위 4비트로 나누어 2개의 슬롯에 나누어 한 슬롯 단위로 번갈아 전송한다. 이때 한 패킷을 구성하는 16개의 슬롯 중 홀수 번째 슬롯 구간에서는 수신 C/I 심볼의 상위 4비트를 전송하고, 짝수 번째 슬롯 구간에서는 수신 C/I 심볼의 하위 4비트를 전송한다
역방향 링크의 한 슬롯은 DRC를 전송하기 위하여 16개의 TDM 슬롯을 가진다.
8비트의 수신 C/I 심볼을 상위 4비트와 하위 4비트로 나누어 2개의 슬롯으로 전송한다. 따라서 상기 수신 C/I 심볼이 1회씩 반복되어 전송하게 된다. 그리고 DRC 심볼은 4비트로 구성되며, 1회 반복되어 전달된다. 따라서 상기 상위 4비트의 수신 C/I 심볼 또한 1회 반복되어 전달되며, 하위 4비트의 수신 C/I 심볼도 1회 반복되어 전달된다. 따라서 상기 도 7b의 예에서는 수신 C/I 심볼을 모두 송신하는데 2개의 슬롯이 필요하다. 그러나 도 7a의 예에 비해 절반의 전력으로 수신 C/I 심볼을 송신할 수 있다.
도 8은 상기 도 7a와 같은 방식으로 수신 C/I 심볼을 송신하기 위한 단말기의 송신기 구성도이다. 이하 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 단말기의 송신기 구성 및 동작을 상세히 설명한다.
8비트의 C/I 심볼은 블록 부호화기(231)에 의해 (8,4,4) 양직교 부호화되고(231) 반복없이 확산된다. 상기 블록 부호화기(231)의 출력은 반복되지 않고, 확산된다. 상기 확산은 3단계로 나뉘어 이루어진다. 제 1 확산기(233)는 길이 2의 왈시부호
Figure 112004012661475-pat00017
에 의해 1차 확산되며, 제 2 확산기(235)에 의해 2차 확산된다. 상기 제 2 확산기(234)는 3비트의 섹터인덱스 정보에 의해 인덱스 (i)가 선택되어 왈시 부호
Figure 112004012661475-pat00018
에 의해 확산이 이루어진다. 그런 후, 최종적으로 제 3 확산기(237)에 의해 길이 4의 왈시 부호
Figure 112004012661475-pat00019
에 의해 확산된다.
한편, 파일럿 채널은 채널 확산기(201)에서 길이 4의 왈시 부호
Figure 112004012661475-pat00020
에 의해 확산된다. 그리고 3비트의 RRI 정보는 직교 변조기(211)에 의해 직교 변조되고, 상기 직교 변조된 출력은 왈시 심볼 반복기(213)에 의해 반복된 후 RRI 확산기(215)에 의해 확산된다. 상기 RRI 확산기(215)는 길이 4를 가지는 왈시 부호
Figure 112004012661475-pat00021
에 의하여 확산된다.
멀티플렉서(239)는 상기 확산된 파일럿 채널 및 확산된 RRI 채널을 상기 확산된 수신 C/I심볼과 시분할 다중화하여 출력한다. 복소 확산기(246)는 상기 멀티플렉서(239)의 출력과 왈시 부호
Figure 112004012661475-pat00022
에 의해 확산된 트래픽/제어 채널의 신호가 함께 복소 확산된다. 그리고 상기 복소 확산된 출력은 기저대역 필터(247)에 의해 필터링된 후 기지국으로 송신된다.
상기 도 8과 같은 구성을 도 7b와 같이 전송될 경우 블록 부호화기(231)의 전단에 멀티플렉서가 구비되며, 상기 블록 부호화기(231)의 출력단에 반복기가 구비된다. 따라서 도 7b와 같이 데이터를 전송하는 경우에 멀티플렉서는 상위 4비트와 하위 4비트의 수신 C/I 심볼을 시분할 다중화하여 출력한다. 따라서 첫 번째 한 슬롯 구간 동안에는 상위 4비트가 출력되며, 두 번째 한 슬롯 구간 동안에는 하위 4비트가 출력된다. 그리고 상기 블록 부호화기(231)에 의해 블록 부호화된 신호는 반복기에 의해 1회 반복되어 출력된다. 이후 3단계의 확산은 동일하게 수행된다.
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.
상기한 바와 같이 본 발명은 링크적응 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서 잉여 송신 전력을 줄임으로써 다른 섹터에 대한 간섭을 줄여 결과적으로 순방향 시스템 용량이 증대되도록 한다. 또한 순방향 링크의 채널 상태를 지속적으로 귀환 전송하므로 전력 제어가 가능하여 전력을 효율적으로 사용하며 채널의 상태에 적응할 수 있도록 한다.

Claims (44)

  1. 이동통신 시스템의 단말기에서 순방향 데이터 전송율 및 순방향 송신 전력 결정 방법에 있어서,
    순방향 파일럿 채널에 대해 측정된 수신 신호대 간섭비(C/I)를 기준 신호대 간섭비와 매칭하여 순방향 링크를 위한 데이터 전송율을 결정하는 과정과,
    상기 수신 신호대 간섭비가 상기 기준 신호대 간섭비와 동일하지 않은 경우 상기 두 신호대 간섭비들 간의 차를 계산하여 상기 순방향 송신 전력의 결정을 위한 마진 정보를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 데이터 전송율과 상기 결정된 마진 정보를 역방향 송신 채널을 통해 송신하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 전송율의 결정은,
    임계 신호대 간섭비 테이블에 저장된 신호대 간섭비들 중 상기 수신 신호대 간섭비보다 같거나 혹은 작은 신호대 간섭비 중 가장 큰 값을 상기 기준 신호대 간섭비로 선택하는 과정과,
    상기 임계 신호대 간섭비 테이블에서 선택된 상기 기준 신호대 간섭비에 대응하는 값을 상기 데이터 전송율로 결정하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마진 정보의 결정은,
    상기 기준 신호대 간섭비와 상기 수신 신호대 간섭비간의 차를 계산하고,
    상기 계산된 차의 값을 소정 비트의 값으로 계산하여 상기 마진 정보를 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 전송율과 상기 마진 정보의 전송은,
    상기 역방향 송신 채널로 한 슬롯 동안 상기 데이터 전송율을 송신하고, 다음 한 슬롯동안 상기 마진 정보를 송신함을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 데이터 전송율과 상기 마진 정보는 1회 반복되어 송신함을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 수신 신호대 간섭비의 측정은,
    2 슬롯의 순방향 파일럿 채널동안 측정된 값을 상기 수신 신호대 간섭비로 사용함을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 전송율과 상기 마진 정보의 전송은,
    상기 역방향 송신 채널로 상기 데이터 전송율과 상기 마진 정보를 한 슬롯으로 구성하여 송신함을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 이동통신 시스템의 기지국에서 순방향 데이터 전송율 및 순방향 송신 전력 결정 방법에 있어서,
    역방향 링크를 통해 순방향 링크를 위한 데이터 전송율과 마진 정보를 수신하는 과정과,
    상기 역방향 링크를 통해 수신된 상기 데이터 전송율에 따라 송신할 데이터를 생성하고, 상기 데이터 전송율에 따른 송신 전력을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 송신 전력을 상기 수신된 마진 정보를 이용하여 감소시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 데이터 전송율에 따라 결정되는 상기 송신 전력으로 순방향 파일럿 채널의 신호를 송신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 데이터 전송율과 상기 마진 정보가 2슬롯을 통해 수신되는 경우 상기 데이터 전송율의 스케줄링 및 상기 송신전력의 결정을 2슬롯 단위로 수행함을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 이동통신 시스템에서 순방향 데이터 전송율 및 순방향 송신 전력을 결정 방법에 있어서,
    단말기가 순방향 파일럿 채널의 수신 신호대 간섭비(C/I)를 측정하여 기준 신호대 간섭비와 매칭하여 순방향 링크를 위한 데이터 전송율을 결정하고, 상기 측정된 신호대 간섭비와 상기 기준 신호대 간섭비간의 차를 마진 정보로 생성하여 상기 결정된 데이터 전송율과 상기 생성된 마진 정보를 역방향 송신 채널을 통해 송신하는 제1과정과,
    기지국이 상기 데이터 전송율과 마진 정보를 수신하면 상기 마진 정보에 대응하는 전력만큼 상기 데이터 전송율에 따른 송신전력을 감소하여 상기 데이터 전송율과 상기 감소된 송신전력으로 순방향 데이터 송신을 수행하는 제2과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 순방향 전송율의 결정은,
    임계 신호대 간섭비 테이블에 저장된 신호대 간섭비들 중 상기 수신 신호대 간섭비보다 작은 신호대 간섭비 중 가장 큰 값을 상기 기준 신호대 간섭비로 선택하는 단계와,
    상기 임계 신호대 간섭비 테이블에서 선택된 상기 기준 신호대 간섭비에 대응하는 값을 상기 데이터 전송율로 결정하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 마진 정보의 결정은,
    상기 기준 신호대 간섭비와 상기 수신 신호대 간섭비간의 차를 계산하고, 상기 계산된 차의 값을 소정 비트의 값으로 계산하여 상기 마진 정보를 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 결정된 데이터 전송율과 상기 생성된 마진 정보의 전송은,
    상기 역방향 송신 채널로 한 슬롯 동안 상기 데이터 전송율을 송신하고, 다음 한 슬롯동안 상기 마진 정보를 송신함을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 데이터 전송율과 상기 마진 정보는 1회 반복되어 송신함을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 단말기에서 상기 수신 신호대 간섭비의 측정은,
    2 슬롯의 순방향 파일럿 채널동안 측정된 값을 상기 수신 신호대 간섭비로 사용함을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 데이터 전송율과 상기 마진 정보가 2슬롯을 통해 수신되는 경우 기지국은 상기 데이터 전송율의 스케줄링 및 상기 송신전력의 결정을 2슬롯 단위로 수행함을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 결정된 데이터 전송율과 상기 생성된 마진 정보의 전송은,
    상기 역방향 송신 채널로 상기 데이터 전송율과 상기 마진 정보를 한 슬롯으로 구성하여 송신함을 특징으로 하는 상기 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 기지국이 상기 데이터 전송율에 따라 결정되는 상기 송신 전력으로 순방향 파일럿 채널의 신호를 송신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  20. 이동통신 시스템의 단말기에서 순방향 데이터 전송율 및 순방향 송신 전력 결정 방법에 있어서,
    순방향 파일럿 채널의 수신 신호대 간섭비(C/I)를 측정하는 과정과,
    상기 측정된 수신 신호대 간섭비를 역방향 데이터 전송율 채널로 송신하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 송신되는 수신 신호대 간섭비는,
    순방향 링크의 데이터 전송율을 나타내는 정보의 2배의 길이를 가지도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 수신 신호대 간섭비는,
    1회 반복되어 2슬롯 동안 송신됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 수신 신호대 간섭비는,
    상기 데이터 전송율을 나타내는 정보의 길이만큼씩의 상위 비트들과 하위 비트들로 구분되며, 상기 상위 비트들이 먼저 한 슬롯 동안 송신되고, 상기 하위 비트들이 다음 슬롯 동안 송신됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 수신 신호대 간섭비는,
    반복없이 상기 역방향 데이터 전송율 채널의 1슬롯으로 송신됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 수신 신호대 간섭비는,
    상기 데이터 전송율을 나타내는 정보의 길이만큼씩의 상위 비트들과 하위 비트들로 구분되고, 상기 역방향 데이터 전송율 채널의 시분할 슬롯을 통해 상기 상위 비트와 상기 하위 비트가 교번하여 전송됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  26. 이동통신 시스템의 기지국에서 순방향 데이터 전송율 및 순방향 송신 전력 결정 방법에 있어서,
    역방향 링크를 통해 수신 신호대 간섭비(C/I)를 수신하면 상기 수신 신호대 간섭비를 기준 신호대 간섭비와 매칭하여 순방향 링크를 위한 데이터 전송율을 결정하는 과정과,
    상기 수신 신호대 간섭비가 상기 기준 신호대 간섭비와 동일하지 않은 경우 상기 두 신호대 간섭비들 간의 차를 계산하여 마진 정보를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 데이터 전송율에 따라 송신할 데이터를 생성하고, 상기 데이터 전송율에 따른 송신 전력을 상기 결정된 마진 정보에 따라 감소시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 수신 신호대 간섭비가 2슬롯으로 수신되는 경우 상기 데이터 전송율의 스케쥴링 및 상기 마진 정보의 결정은 2슬롯 단위로 수행됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 데이터 전송율의 결정은,
    임계 신호대 간섭비 테이블에 저장된 신호대 간섭비들 중 상기 수신 신호대 간섭비와 같거나 혹은 작은 신호대 간섭비 중 가장 큰 값을 상기 기준 신호대 간섭비로 선택하는 단계와,
    상기 임계 신호대 간섭비 테이블에서 선택된 상기 기준 신호대 간섭비에 대응하는 값을 상기 데이터 전송율로 결정하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 데이터 전송율에 따른 상기 송신전력으로 순방향 파일럿 채널의 신호를송신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  30. 이동통신 시스템에서 순방향 데이터 전송율 및 순방향 송신 전력 결정 방법에 있어서,
    단말기가 순방향 파일럿 채널의 수신 신호대 간섭비(C/I)를 측정하여 상기 수신 신호대 간섭비를 역방향 데이터 전송율 채널로 송신하는 과정과,
    기지국이 역방향 링크를 통해 상기 수신 신호대 간섭비를 수신하면 상기 수신 신호대 간섭비를 기준 신호대 간섭비와 매칭하여 순방향 링크를 위한 데이터 전송율을 결정하고, 상기 신호대 간섭비가 상기 기준 신호대 간섭비와 동일하지 않은 경우 상기 두 신호대 간섭비 간의 차를 계산하여 상기 순방향 송신 전력 결정을 위한 마진 정보를 결정하고, 상기 결정된 데이터 전송율에 따라 송신할 데이터를 생성하여, 상기 데이터 전송율에 따른 송신 전력을 상기 계산된 마진 정보에 따라 감소시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 수신 신호대 간섭비는,
    상기 데이터 전송율을 나타내는 정보의 2배의 길이를 가지도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 수신 신호대 간섭비는,
    1회 반복되어 2슬롯 동안 송신됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 수신 신호대 간섭비는,
    상기 데이터 전송율을 나타내는 정보의 길이만큼씩의 상위 비트들과 하위 비트들로 구분되며, 상기 상위 비트들이 먼저 한 슬롯 동안 송신되고, 상기 하위 비트들 이 다음 슬롯 동안 송신됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  34. 제30항에 있어서,
    상기 수신 신호대 간섭비는,
    반복없이 상기 역방향 데이터 전송율 채널의 1슬롯으로 송신됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 수신 신호대 간섭비는,
    상기 데이터 전송율을 나타내는 정보의 길이만큼씩의 상위 비트들과 하위 비트들로 구분되고, 상기 역방향 데이터 전송율 채널의 시분할 슬롯을 통해 상기 상위 비트와 상기 하위 비트가 교번하여 전송됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  36. 제30항에 있어서,
    상기 수신 신호대 간섭비가 2슬롯으로 수신되는 경우 상기 데이터 전송율의 스케쥴링 및 상기 마진 정보의 결정은 2슬롯 단위로 수행됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  37. 제30항에 있어서,
    상기 데이터 전송율의 결정은,
    임계 신호대 간섭비 테이블에 저장된 신호대 간섭비들 중 상기 수신 신호대 간섭비보다 작은 신호대 간섭비 중 가장 큰 값을 상기 기준 신호대 간섭비로 선택하는 단계와,
    상기 임계 신호대 간섭비 테이블에서 선택된 상기 기준 신호대 간섭비에 대응하는 값을 상기 데이터 전송율로 결정하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  38. 제30항에 있어서,
    상기 데이터 전송율에 따른 상기 송신전력으로 순방향 파일럿 채널의 신호를 송신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  39. 이동 통신 시스템에서 수신 신호대 잡음비를 이용하여 데이터 전송율을 결정하고, 기준 신호대 잡음비와 상기 수신 신호대 잡음비의 차의 정보를 마진 정보로 하여 순방향 데이터 전송율 및 송신 전력을 역방향으로 송신하기 위한 송신기 장치에 있어서,
    상기 데이터 전송율과 상기 마진 정보를 시분할하여 출력하는 제1멀티플렉서와,
    상기 제1멀티플렉서의 출력을 부호화하는 부호화기와,
    상기 부호화된 데이터 전송율과 마진 정보를 확산하여 출력하는 확산기와,
    역방향 파일럿 채널과 역방향 전송율 지시(RRI) 채널을 상기 확산기의 출력과 시분할하여 출력하는 제2멀티플렉서로 구성됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 데이터 전송율과 상기 마진 정보가 2슬롯으로 송신되는 경우,
    상기 부호화기의 출력을 반복하여 상기 확산기로 출력하는 반복기를 더 구비함을 특징으로 하는 상기 장치.
  41. 제40항에 있어서, 상기 제1멀티플렉서는,
    상기 데이터 전송율과 상기 마진 정보를 1슬롯 단위로 교번하여 출력함을 특징으로 하는 상기 장치.
  42. 이동통신 시스템에서 수신 신호대 잡음비를 송신하기 위한 송신기 장치에 있어서,
    측정된 수신 신호대 잡음비를 부호화하여 출력하는 부호화기와,
    상기 부호화기의 출력을 확산하여 출력하는 확산기와,
    상기 확산기의 출력과 역방향 파일럿 채널 및 역방향 전송율 지시(RRI) 심볼을 시분할하여 출력하는 제1 멀티플렉서로 구성됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  43. 제42항에 있어서, 상기 수신 신호대 잡음비가,
    한 슬롯 단위로 송신되며 상기 수신 신호대 잡음비가 상위 비트와 하위 비트로 2등분되어 송신되는 경우 상기 수신 신호대 잡음비의 상기 비트와 상기 하위 비트를 한슬롯으로 송신함을 특징으로 하는 상기 장치.
  44. 제42항에 있어서, 상기 수신 신호대 잡음비가,
    두 슬롯 단위로 송신되는 경우, 상기 수신 신호대 잡음비를 상위 비트와 하위 비트로 2등분하여, 첫 슬롯에 상기 상위 비트를 출력하며, 다음 슬롯에 상기 하위 비트를 출력하는 제2멀티플렉서를 상기 부호화기 전단에 더 구비하며,
    상기 부호화기와 상기 확산기 사이에 상기 부호화기의 출력을 반복하여 출력하는 반복기를 더 구비함을 특징으로 하는 상기 장치.
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