KR100303298B1

KR100303298B1 - 이동통신시스템에서 기지국과 단말기간의 송신전력제어방법

Info

Publication number: KR100303298B1
Application number: KR1019990014892A
Authority: KR
Inventors: 최진우; 문희찬; 안재민; 황영준
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-04-25
Filing date: 1999-04-26
Publication date: 2001-10-29
Also published as: DE69936371D1; CN1266562A; RU2179373C2; JP3434521B2; BR9906378B1; CA2292569C; KR19990083484A; AU3443799A; BR9906378A; EP1841089A3; CA2292569A1; EP0995275B1; CN1139198C; AU736168B2; EP0995275A1; US6643272B1; DE69936371T2; JP2000513557A; EP1841089A2; WO1999056405A1

Abstract

본 발명의 부호분할 다중통신 이동통신 시스템에서의 전용의 채널이 할당하여 그 채널에 대해서 정상적인 전력제어를 수행하다가 전력제어가 중단된 상태에서 정해진 시간 또는 보낼 메세지가 발생하는 등 다시 전력제어를 필요로 하는 경우가 되면 다시 정상적인 전력제어를 수행하여 기지국 및 단말기가 신뢰성있는 메세지 신호전송이 가능하도록 한다.

Description

이동통신시스템에서 기지국과 단말기 간의 송신전력 제어방법{POWER LEVEL ARBITRATION BETWEEN BASE STATION AND MOBILE SATION IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 부호분할다중접속(Code Division Multiple Access : 이하 'CDMA'라 칭함)방식의 이동통신 시스템에서 기지국 및 단말기가 송신전력 재동기하여 상태를 천이할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.

통상적인 CDMA방식의 이동통신 시스템은 음성 위주의 서비스를 제공해 왔으나 점차 음성 뿐만 아니라 고속의 데이터 전송이 가능한 IMT-2000 규격으로 발전 하기에 이르렀다. 상기 IMT-2000 규격에서는 고품질의 음성, 동화상, 인터넷 검색 등의 서비스가 가능하다.

음성 위주의 종래 CDMA방식 이동통신 시스템에서는 데이터 전송이 종료되면 데이터의 전송이 종료되는 그 채널을 해제하고, 다시 데이터의 전송이 필요한 경우 다시 채널을 요구하고 접속하여 데이터를 전송하는 방식을 사용하여 왔다. 하지만 음성서비스 이외에도 패킷 데이터 서비스등의 서비스를 제공하기 위해서는 종래의방식을 사용하면 재접속 지연 시간 등의 지연 요소가 많아 고품질의 서비스를 제공할 수가 없다. 따라서 패킷 데이터 서비스 등의 다른 서비스를 제공하기 위해서는 종래 방식과는 다른 방식을 이용하여 서비스를 제공해야 만한다. 만약 불연속 전송 데이터 채널(discontinuous transmission data channel)일 경우에는 버스트 데이터의 전송은 간헐적으로 일어날 확률이 높다. 패킷데이터 서비스에서는 어느 정도의 버스트 데이터들을 전송하고 나서 다음 버스트 데이터들을 전송할 때까지 데이터를 전송하지 않는 기간이 생기게 된다. 상기 기간에 대해서 종래와 같은 방식을 적용한다면, 해당 채널을 해제하거나 그 채널을 그대로 유지해야 한다. 만약 상기 채널을 해제하면 다시 접속하는데 시간이 상당히 많이 소요되어 서비스를 제공할 수가 없을 것이고, 그렇다고 상기 채널을 그대로 유지하고 있다면 채널 자원의 낭비 및 다른 채널에 불필요한 간섭을 초래하게 될 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 신호의 전송이 이루어지지 않는 상태에서 언제라도 데이터를 전송할 수 있는 상태로 천이할 수 있도록 정상적 전력제어를 수행하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 신호의 전송이 이루어지지 않는 시분할부상태(Slotted substate)에서 언제라도 데이터를 전송할 수 있는 활성상태(Active state)가 될 수 있는 정상부상태(Normal substate)로 천이하도록 하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 기지국 및 단말기간 링크에 대한 기지국 및 단말기의 송신전력을 효율적으로 제어하는 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따라, 본 발명은, 이동통신 시스템에서 기지국 및 단말기간 링크에 대한 송신전력을 제어하는 방법에 있어서, 상기 기지국 및 단말기간에 순방향 및 역방향 불연속전송 채널을 할당하고 상기 각 채널에 대한 송신전력을 제어하여 상기 각 채널들이 데이터 수신 가능한 상태의 송신전력이 되게하는 과정과, 상기 채널들에 송수신 데이터가 일정기간 발생하지 않으면 상기 송신전력 제어를 수행하지 않는 과정과, 상기 송신전력 제어가 수행되지 않는 상태에서 상기 각 채널에 대한 송신전력을 다시 제어하여 데이터 수신이 가능한 적정 송신전력이 되게 하는 전력 재동기 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에서는 시분할 부상태의 경우를 기술하고 있음을 알 필요가 있다. 그렇지만 본 발명은 IMT-2000방식을 포함하는 CDMA 이동통신에 모든 불연속 전송 채널(discontinuous transmission channel)에 적용할 수 있다. 상기 불연속 전송 채널의 일예로는 전용제어채널(DCCH: Dedicated Control CHannel)과 부가채널(SCH: Supplemental Channel)이 있다. 상기 전용제어채널은 제어유지상태 및 활성상태(데이터 전송상태)에서 사용되고, 상기 부가채널은 활성상태에서만 사용된다. 상기한 두 채널 모두는 불연속적으로 메세지를 전송할 수 있다. 전송할 데이터가 없는 불연속 전송채널의 경우에는 전력제어신호가 전송되는 것이 일반적이다. 그러나 메세지 전송이 오랫동안 일어나지 않으면 위에서 언급했던 문제들(채널해제 경우에는 시간 지연, 연속적인 전송의 경우에는 간섭의 증가)이 발생되었다. 따라서 본 발명은 전력제어없이 일정 기간 비전송 상태를 유지하는 전송제어채널 및 부가채널을 포함하는 모든 불연속채널에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라, CDMA 통신 시스템에서 호가 성립된 이후 단말기와 기지국에 사용되는 각 채널들 및 이들 각각의 채널 송수신장치 구성 일예를 보여주는 도면.

도 2는 본 발명의 이해를 돕기 위한 기지국과 단말기의 상태 구성도.

도 3은 제어유지상태내에서의 정상 부상태에서 시분할 부상태로 천이하는 과정의 일 예시도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 기지국과 단말기 상호간에 약속된 시간에 전력 재동기 하는 경우를 보여주는 도면.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 기지국이나 단말기 중 전송할 데이터가 있는 경우에만 전력 재동기하는 경우를 보여주는 도면.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 기지국과 단말기 상호간에 약속된 시간에 전력 재동기를 하면서 전력 재동기하는 시간이 아니더라도 전송할 데이터가 있는 경우에는 전력 재동기하는 과정을 수행하는 경우를 보여주는 도면.

도 7은 도 4와 같은 경우에 기지국과 단말기가 송수신하는 신호를 중심으로 시분할부상태에서 정상부상태로 천이하는 과정을 예시한 도면.

도 8과 도 9는 도 5의 경우와 같이 기지국과 단말기가 전송할 데이터가 있는 경우에만(Unscheduled) 전력 재동기하는 방법을 보여주는 도면으로서, 도 8은 단말기가 데이터의 송수신이 필요해서 먼저 전력 재동기를 시작하는 경우이고, 도 9는 기지국이 데이터의 송수신이 필요해서 먼저 전력 재동기를 시작하는 경우이다.

도 10은 도 7 내지 도 9의 방법으로 정상부상태로 천이후 채널 상태를 확인하는 방법을 나타낸 도면.

도 11a 내지 도 11c는 단말기 4와 기지국 2가 약속한 시간에 전력 재동기를 수행하는 경우, 전력 재동기 과정에서 시간에 따른 송신전력세기의 변화와 전송하는 전력제어비트의 내용을 나타낸 도면.

도 12a,b는 시분할부상태에서 전송할 데이터가 있으면 데이터를 전송해야 하는 측이 전력 재동기를 요구하여 전력 재동기를 수행하는 경우의 송신전력세기의 변화와 전력제어비트의 내용을 나타낸 도면.

도 13은 도 11a∼11c와 도 12a,b에서 수행한 전력 재동기 과정을 순방향 링크의 전용제어채널 및 역방향 링크의 파일럿채널을 통하여 수행하는 경우, 각 채널들을 통하여 전송되는 신호 형태의 일예도.

도 14 내지 도 15는 약속된 시간에 전력 재동기를 수행하는 경우 기지국과 단말기 의 동작 흐름도로서, 도 14는 기지국에서의 동작 흐름도이고, 도 15은 단말기에서의 동작 흐름도이다.

도 16 내지 도 17은 시분할부상태에서 전송할 데이터가 있을 경우 전송할 데이터가 있는 측에서 전력 재동기를 요구하여 전력 재동기를 수행하는 기지국 2와 단말기 4의 동작 흐름도로서, 도 16은 기지국 2에서의 동작 흐름도이고, 도 17은 단말기 4에서의 동작 흐름도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 도면들중 동일한 구성요소들은 가능한한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서 '전력 재동기(power level arbitration)' 또는 '송신전력 재설정'라 함은 하기와 같이 정의된다. 본 발명에서는 기지국과 단말기간에 할당된 채널에 대한 전력제어를 일정기간 하지 않아 상기 기지국과 단말기가 적절한 송신전력을 알지 못하게 되면, 소정의 전력제어 과정을 통해 기지국 및/또는 단말기의 송신전력이 적정 수준의 송신전력이 되게한다. 이때 상기 소정의 전력 제어 과정을 통해 기지국 및 단말기의 송신전력이 적정 수준의 송신전력이 되게 하는 것을 '전력 재동기' 또는 '송신전력 재설정'이라 한다. 상기 적정 수준의 송신전력이란 송신신호가 수신측에서 정상적인 메세지 수신이 가능할 정도가 되는 송신전력을 말하며 그 예로서 부호분할다중접속 이동통신 시스템에서 전용채널 메세지 송수신시 전력제어를 들 수 있다. 본 발명에서는 이러한 정도의 송신전력을 송신하는 것을 정상 전력제어라 한다.

본 발명의 이해를 돕는 특허가 본 발명의 발명자인 최진우등에 의해서 발명되고 본원 출원인에게 양도되어 1998년에 대한민국에 선출원된 특허 제11381호에 개시되어 있다. 상기 특허 제11381호에서는, 기지국(Base Station: BS)과 단말기(Mobile Station: MS)에 전용제어채널을 구비시킨다. 그래서, 기지국과 단말기는 데이터의 송수신이 일어나고 있는 기간에는 통화채널에 관련된 제어 신호를 전용제어채널을 사용하여 송수신할 수 있고, 데이터의 송수신이 일어나지 않는 기간에는 상기 통화채널은 해제하고 전용제어채널만을 유지하게 한다. 이렇게 하면 트래픽 채널의 낭비를 막을 수 있고 다시 전송할 데이터가 발생하면 빠르게 접속할 수 있다. 이러한 상태가 제어 유지 상태(Control hold state)이다. 상기 제어 유지 상태는 두 가지의 부상태로 나눌 수 있다. 하나는 정상부상태(normal substate)이고 다른 하나는 시분할부상태(slotted substate)이다. 정상부상태는 통화 채널을 통하여 전송할 데이터는 없고 전용제어채널을 통하여 제어 신호만을 주고 받는 상태이다. 정상부상태가 일정기간 지속되면 시분할 부상태로 천이된다. 상기 시분할 부상태에서는 전용제어채널 자원(직교코드, 서비스 옵션, PPP등)이 유지되고 있지만, 오랜기간 데이터의 송수신이 일어나고 있지 않은 상태에서 제어신호 및 전력제어비트만 계속 주고 받음으로 인하여 전력이 낭비되는 것을 막기 위하여 상기 정상 부상태에서 송수신하고 있는 상기 신호들조차도 송수신하지 않는 상태이다. 그러므로 시분할부상태에서는 다시 정상부상태로 천이하기 위한 기지국과 단말기 간에 전력재동기 동작이 필요하다.

본 발명에서는 시분할상태에서 기지국과 단말간에 일정시간동안 신호송수신이 없으므로 인하여 송신 전력제어가 정상적으로 이루어지지 않은 경우에 송신하는 메세지가 수신측에서 일정 신뢰성을 가지고 수신할 수 있는 정도의 송신전력으로 조정하여 적정한 송신전력 제어가 될 수 있도록 전력 재동기를 하는 것으로, 그 일 예로서 시분할부상태에서의 정상부상태로 천이하기 전에 전력재동기 동작을 위주로 설명한다. 이런 경우 본 발명에서는 수신측에서 적정수준의 전력으로 메세지를 수신할 수 있도록 송신전력을 조절하는 즉, 정상적인(normal) 전력제어가 될 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 CDMA방식 이동통신 시스템에서 호가 성립된 이후 단말기와 기지국에 사용되는 각 채널들 및 이들 각각의 채널 송수신장치 구성 일예를 도시하고 있다. 호가 성립되고 난 이후에 사용되는 채널들을 도시하였기 때문에 호를 성립하기 위해 사용되는 채널들 및 구성은 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단하여 도 1에서 생략되었다.

도 1이 참조되어 후술될 각 채널들의 역할은 변화될 수도 있다. 특히 본 발명의 실시예에서 주로 언급될 전력제어비트들(또는 전력제어신호들)과 프리엠블(preamble)신호에 대해서는, 전력 재동기를 위해서 단말기와 기지국이 상기 신호들(전력제어비트 및 프리엠블 신호)을 전송하다는 것이 중요한 것이지 도 1에 일예에 도시된 어느 특정 채널을 통하여 전송된다는 것은 중요한 논제 거리가 아님을 이해하여야 한다. 즉, 본 명세서에서는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 용이하게 하기 위해 상기 전력제어비트들 및 프리엠블신호를 특정채널을 통하여 전송한다고 예를 든 것이다.

도 1을 참조하여 기지국 2와 단말기 4의 구성 및 동작을 설명한다. 먼저 기지국 2의 채널을 구성하고 있는 전용제어채널 발생기 10은 순방향 링크의 전용제어채널(Dedicated Control Channel: DCCH)을 통해 전송되는 각종 제어 메세지들을 처리하여 단말기 4에 송신하는 기능을 담당한다. 파일럿채널 발생기 12는 순방향 링크의 파일럿 채널(pilot channel)을 통해 전송되는 신호를 처리하여 상기 단말기 4에 송신하는 기능을 담당한다. 상기 파일럿채널을 통하여 전송되는 신호는 단말기 4가 새로운 다중 경로에 대한 초기동기(acquisition)를 할 수 있게 하고, 채널을 추정(channel estimation)할 수 있게 한다. 기본채널 발생기 14는 상기 순방향 링크의 기본 채널(fundamental channel)을 통해 전송되는 정보들을 처리하여 상기 단말기 4에 송신하는 기능을 담당한다. 상기 순방향 링크의 기본채널을 통해 전송되는 정보는 기본적으로 음성신호가 되고, 또한 상기 음성신호 이외에 IS-95B에서 사용되었던 각종 제어메세지(L3 signaling) 및 전력제어 신호들을 포함할 수 있다. 부가채널 발생기 16은 상기 순방향 링크의 부가 채널(supplemental channel)을 통해 전송되는 정보들을 처리하여 단말기 4에 송신하는 기능을 담당한다. 상기 순방향 링크의 부가채널을 통해 전송되는 정보들은 RLP(Radio Link Protocol)프레임, 패킷데이터 등이다.

다음으로 단말기 4의 채널을 구성하고 있는 전용제어채널 발생기 30은 역방향 링크의 전용제어채널을 통해 전송되는 각종 제어메세지들을 처리하여 기지국 2에 송신하는 기능을 담당한다. 파일럿채널 발생기 32는 역방향 링크의 파일럿 채널을 통해 전송되는 신호를 처리하여 기지국 2에 송신하는 기능을 담당한다. 상기 역방향 링크의 파일럿 채널 신호는 순방향 링크의 파일럿 채널 신호와 같이 새로운 다중경로에 대한 빠른 초기동기를(acquisition) 할 수 있게 하고 채널을 추정(channel estimation)할 수 있게 하는 역할도 한다. 상기 역방향 파일럿 신호를 전송하면서 일정 시점에 전력제어 신호를 부가하여 순방향채널에 대한 전력제어정보를 전송한다. 또한, 역방향 링크의 경우 파일럿채널에 전력제어 신호를 삽입함으로써 다른 채널을 추가적으로 할당하지 않아도 전력제어 신호를 전송할 수 있는 잇점이 있다. 기본채널 발생기 36은 상기 역방향 링크의 기본 채널(fundamental channel)을 통해 전송된는 정보들을 처리하여 기지국 2에 송신하는 기능을 담당한다. 상기 역방향 링크의 기본채널을 통해 전송되는 정보는 기본적으로 음성신호가 된다. 부가채널 발생기 38은 상기 순방향 링크의 부가 채널(supplemental channel)을 통해 전송되는 정보들을 처리하여 기지국 2에 송신하는 기능을 담당한다. 상기 역방향 링크의 부가채널을 통해 전송되는 정보들은 RLP프레임 즉, 패킷데이터 등이다.

상기 도 1에 예시한 이동통신 시스템에서 패킷 데이터 통신을 서비스 하기 위해서 일반적으로 기지국 2는 파일럿채널, 전용제어채널, 부가채널을 이용하고 단말기 4도 파일럿채널, 전용제어채널, 부가채널을 이용할 수 있다. 이 경우 기지국 2는 전력제어비트를 전용제어채널을 통하여 전송하고 단말기 4는 파일럿채널에 부가하여 전송한다. 상기 도 1을 구성하고 있는 각 채널들 및 이들 각각의 채널 송수신장치에서, 미설명된 기지국 2내의 제어기 18, 가산기 20,22, 확산변조기 24, 및 수신기 26과, 미설명된 단말기 4내의 제어기 38, 가산기 40,42, 확산변조기 44, 및수신기 46의 동작에 대한 상세한 설명은 전술한 특허출원 제1998-11381호에 개시되어 있다.

도 2는 기지국 2와 단말기 4의 상태 구성을 나타내고 있다. 단말기 4와 기지국 2는 도 2와 같은 같은 상태 천이도를 따라 동작하게 된다. 본 발명의 실시예에서 주로 언급하게 될 상태는 제어유지상태(control hold state)이므로 상기 제어유지상태를 중심으로 각각의 상태들의 연관관계를 설명한다.

도 2를 참조하면, 제어유지상태(control hold state)는 실제적인 데이터의 전송은 이루어지지 않아 패킷데이터 채널의 설정은 해제되고 제어채널만이 연결되어 제어신호만이 전용제어채널을 통하여 송수신되고 있는 상태이다. 상기 제어유지상태는 두가지의 부상태(substate)로 나눌 수 있다. 첫 번째 상태는 정상부상태(normal substate)이고 두 번째 상태는 시분할부상태(slotted substate)이다. 먼저 정상 부상태는 제어채널을 통해서 제어신호를 송수신하는 상태이다. 메세지 전송에 대한 제어가 없으면 정상 전력 유지를 위해 정상 전력제어비트들만이 전송된다. 한편 미리 예정된 기간동안 제어 메세지가 발생하지 않으면 상기 정상분상태는 시분할 상태로 천이된다. 상기 시분할 부상태는 전용제어채널 자원들은 유지되고 있지만 상기 전용제어채널을 통해서 제어신호 및 전력제어비트는 송수신되지 않고 있는 상태이다.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 제어유지상태에서 기지국 2는 파일럿 채널과 전용제어채널을 유지하고 있고 단말기 4도 파일럿 채널(실제로 파일럿신호는 항상 전송됨)과 전용제어채널을 유지하고 있다. 상기 정상부상태인 경우 제어신호를 전용제어채널을 통하여 송수신한다. 또한 시분할부상태인 경우 기지국 2와 단말기 4는 모두 전용제어채널 자원들을 유지하고 있지만 상기 전용제어채널을 통하여 제어신호를 전송하지는 않는 상태이다. 이러한 시분할 부상태가 아무런 신호도 전송되지 않은채 지속되면 채널상황이 바뀌므로 이전의 송신전력으로 메세지를 전송한다면 수신측에서 정상적으로 신호를 복구할 수 없다. 따라서 본 발명의 사상이 사용될 것이 요구된다.

제어유지상태의 정상부상태에서 데이터 전송이 없이 일정 기간 머무르게 되면 시분할부 상태로 천이하게 된다. 그렇지만 시분할부 상태로 천이하게 되면 전용제어채널은 유지하고 있지만 제어신호 및 연속적인 전력제어비트를 송수신하지 않기 때문에 자원의 낭비 및 불필요한 다른 채널의 간섭의 증가를 막을 수 있다.

정상 부상태에서 시분할 부상태로 천이하는 과정의 일예를 도 3을 참조하여 설명하면 하기와 같다. 하기 도 3의 기지국 2 및 단말기 4의 상태에서, 정상부상태일 경우를 정상모드(normal mode)로 표현하고 있고 시분할부상태를 슬립모드(sleep mode)로 표현하고 있다.

도 3을 참조하면, 정상부상태에서 제어신호 혹은 데이터의 전송 없이 설정된 시간 이상 유지되면 즉 타이머 만료가 되면, 단말기 4는 시분할부상태 요구신호(Sleep Request)를 역방향 링크 전용제어채널(R-DCCH)을 통하여 기지국 2로 송신한다. 정상부상태에서는 역방향 링크의 경우 도 1에 예시한 전용제어 채널과 파일럿 채널이 사용되고 있는 상태이고 순방향 링크의 경우 전용제어채널과 파일럿채널이 사용되고 있는 상태이다. 이때는 전력제어가 이루어지고 있으므로 전력재동기가 필요하지 않다. 단말기 4로부터의 시분할상태 천이 요구신호(Sleep Request)를 기지국 2가 수신하게 되면, 상기 기지국 2는 시분할상태허가(Sleep ACK)신호를 순방향 전용제어채널(F-DCCH)을 통하여 단말기 4에 전송하고, 시분할 상태로 천이한다. 기지국 2가 송신한 시분할상태허가(Sleep ACK)신호를 단말기 4가 수신하면, 상기 단말기 4는 정상부상태(Normal substate)에서 시분할부상태로 천이 한다. 시분할부상태로 천이하게 되면 단말기 4와 기지국 2는 각각은 순방향 및 역방향 전용제어채널의 자원(예;직교부호) 유지하고 있는 상태이지만 순방향 및 역방향 전용제어채널 과 역방향 파일럿신호를 통해서 제어신호 및 전력제어비트를 송수신하고 있지는 않는 상태이다. 따라서 전력제어가 이루어지고 있지 못하다.

도 3의 정상부상태에서 시분할부상태로 천이하는 방법과는 다르게 기지국 2와 단말기 4 상호간에 제어메세지를 송수신하지 않고 기지국 2와 단말기 4 각각이 타이머(timer)를 가지고 일정한 시간이 되면, 전기한 바와 같은 신호를 송수신하는 과정 즉, 상태천이를 위한 협상과정을 거치지 않고 기지국 2와 단말기 4 각각이 바로 시분할부상태로 천이할 수도 있다.

도 3과 같은 일예의 동작에 의해 시분할부상태로 천이된 후, 상기 시분할부 상태가 일정시간이 경과하고 기지국 2나 단말기 4에서 전송할 데이터가 발생할 경우에는 본 발명의 사상을 적용하여 따라 도 4 내지 도 17이 함께 참조되어 후술될 동작에 의거하여 정상 부상태로 천이 가능하다.

다시 도 2로 돌아가서 각 상태를 계속 설명하면, 활성상태(active state)는 제어채널을 통하여 제어신호를 송수신하면서 통화채널을 통하여 패킷데이터를 송수신하는 상태이다. 제어유지상태에서 활성상태로 천이하는 과정은 기지국 2와 단말기 4의 상태에 따라 두 가지로 나눌 수 있다. 첫 번째는 기지국 2와 단말기 4가 정상부상태에 있을 경우이고 두 번째는 기지국 2와 단말기 4가 시분할부상태에 있을 경우이다. 첫 번째로 기지국 2와 단말기 4가 제어유지상태의 정상부상태에 있을 경우 전송할 패킷데이터가 발생하면 기지국 2와 단말기 4는 제어채널을 통하여 제어신호를 송수신하여 패킷데이터를 전송할 통화채널을 할당한다. 통화채널이 할당되면 상기 통화채널을 통하여 패킷데이터를 송수신할 수 있는 활성상태(active state)로 천이한다. 두 번째로 기지국 2와 단말기 4가 제어유지상태의 시분할부상태에 있을 경우 활성상태로 천이하기 위해서는 우선 정상 부상태로 천이하여야 한다. 정상 부상태로 천이하고 나면 상기 정상 부상태에서 상기 활성상태로 천이하는 과정을 통하여 활성상태로 천이한다. 상기 도 1을 참조하면, 활성상태가 되면 기지국 2와 단말기 4는 파일럿채널과 전용제어채널과 함께 데이터를 송수신하기 위한 부가채널 또는 기본채널을 사용할 수 있다.

대기상태(suspended state)는 제어유지상태(control hold state)와는 다르게 전용제어채널을 사용하지 못하고 공용채널을 사용한다. 즉, 제어유지상태내의 시분할부상태에서 일정시간동안 데이터를 전송할 수 있는 활성상태(active state)로 천이하지 못하면 시분할부상태에서 유지하고 있던 전용제어채널 자원(직교부호)을 해제하고 전송할 제어신호 등은 공용채널을 이용하여 전송한다. 시분할부상태에서 대기상태로 천이하는 과정은 상기 시분할부상태에서 활성상태로 천이하는 방법과 동일하게 먼저 상태천이 메세지 전송을 위해 제어유지상태의 정상부상태로 천이하고상기 정상부상태에서 대기상태로 천이하는 것이다. 상기 대기상태(suspended state)에서는 기지국 2와 단말기 4 사이에 상호 수행할 서비스에 대한 정보(또는 서비스 옵션)는 가지고 있는 상태이다. 대기상태에서 미리 설정된 기간내에 전송할 데이터가 없으면 상기 대기상태에서 동면상태로 천이한다.

동면상태(dormant state)는 전용제어채널 자원(직교부호)을 사용하지 못하고 공용채널을 사용한다는 점은 상기 대기상태(suspended state)와 같다. 하지만 동면상태(dormant state)가 되면 대기상태(suspended state)와는 다르게 기지국 2와 단말기 4 사이에 상호 수행할 서비스에 대한 정보를 가지고 있지 않은 상태이다. 동면상태에서 미리 설정된 기간내에 전송할 데이터가 없으면 상기 동면상태에서 널 상태로 천이한다.

널 상태(Null State)는 전원만 인가되어 있는 상태로 데이터 서비스와 관련된 요구가 들어오기를 기다리는 일종의 대기 상태에 해당된다. 상기한 활성상태(active state), 제어유지상태(control hold state), 대기상태(suspended state), 동면상태(dormant state)는 기지국 2와 단말기 4가 처음 접속을 시도하여 가지고 있는 초기화정보는 가지고 있다. 하지만 상기 널 상태에서는 기지국 2와 단말기 4 상호간의 초기화 정보(기지국 시스템 파라메타, ESN(Electric Serial Number) 등)도 가지고 있지 않은 상태이다. 제어유지상태에서 널 상태로 천이하게 되면 기지국 2와 단말기 4는 상호간에 보유하고 있는 모든 정보를 해제하는 것이다.

도 2를 참조하여 설명한 각 상태들과 상태천이 과정에 대한 상세한 설명은이현석 등에 의해 발명되고 본원 출원인에게 양도되어 1998년에 대한민국에 선출원된 특허 제2263호에 개시되어 있다.

본 발명의 실시예서는 도 2에 도시된 제어유지상태내의 시분할부상태에서 정상부상태로 천이하는데 필요한 송신전력 재동기 과정에 관한 것이다. 상기 송신전력 재동기의 경우는 본 발명의 실시예에 따라 크게 세가지로 나누어서 질 수 있다.

첫째로, 전송할 데이터의 유무와는 관계없이 단말기 4와 기지국 2 상호간의 약속된 시간에 전력 재동기 하는 경우가 있다.

둘째로는 데이터의 전송이 필요한 경우에만 상기 시분할부상태에서 상기 정상부상태로 천이 하기 위한 전력 재동기하는 경우이다. 이 경우 단말기 4가 전송할 데이터가 있어서 정상부상태로 천이 하기 위한 전력 재동기를 시작 하는 경우와 기지국 2가 전송할 데이터가 있어서 정상부상태로 천이 하기 위한 전력 재동기를 시작하는 경우 두가지로 나눌 수 있다.

셋째로는 첫 번째 경우와 두 번째 경우를 혼합한 경우가 있다. 즉, 기지국 2와 단말기 4 상호간에 약속된 시간에 전력 재동기하는 과정을 주기적 또는 비주기적으로 반복하다가 데이터의 전송이 필요한 경우에는 약속된 시간과 상관없이 언제라도 시분할부상태에서 정상부상태로 천이하기 위한 전력 재동기를 시작하는 경우이다. 상기 세가지의 각 경우에 대한 상세한 설명이 후술될 것이다.

본 발명의 실시예에 따라 전력 재동기(power level Arbitration) 동작은 도 4, 도 5, 도 6에 각각 나타낸 바와 같은 세 가지의 경우로 나누어진다. 첫번째로는 기지국 2와 단말기 4 상호간에 약속된 시간에 전력 재동기 하는 경우로서 도 4의경우이다. 두번째로는 기지국 2이나 단말기 4 중 전송할 데이터가 있는 경우에만 전력 재동기를 미리 하여 시분할 부상태에서 정상부상태로 상태 천이하는 경우로서 도 5의 경우이다. 그리고, 세번째로는 기지국 2와 단말기 4 상호간에 약속된 시간에 전력재동기를 하면서 전력 재동기 시간이 아니더라도 전송할 데이터가 있는 경우에는 전력 재동기를 미리 하여 시분할 부상태에서 정상부상태로 상태천이 과정을 수행하는 경우로서 도 6의 경우이다.

상기한 세가지의 전력 재동기는 전력제어비트를 사용하는 순방향 전용제어채널 및 역방향 파일럿채널을 통해 기지국과 단말기간에 수행된다. 기지국은 단말기가 송신한 전력제어비트를 수신하고 수신된 전력레벨을 측정하며 전력제어비트를 생성 단말기로 전송해, 전력레벨을 송신하는 단말기의 전력제어비트를 제어한다. 단말기도 기지국이 송신한 전력제어비트를 수신하고 수신된 전력레벨을 측정하며 전력제어비트를 생성 기지국으로 전송해, 전력레벨을 송신하는 기지국의 전력제어비트를 제어한다. 전력 재동기를 위해 본 발명에서는 상기 언급된 전력제어비트를 사용하였지만 여기에만 한정되는 것이 아님을 이해하여야 한다. 다른 일예로서는 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이 단말기는 전력제어비트를 포함하는 프리엠블(파일럿)신호를 송신하여 구현될 수 있다.

도 4에서는 단말기 4와 기지국 2 상호간에 전력 재동기 발생 시간이 약속된 경우(Scheduled)의 전력 재동기 시간분포를 나타내고 있다. 기지국 2와 단말기 4 모두 약속된 전력 재동기 시간을 알고 있어, 약속된 전력 재동기 시간마다 기지국 2와 단말기 4가 동시에 전력 재동기 과정을 수행한다. 도 4의 (a)는 전력 재동기시간을 주기적으로 정하여 그 정해진 시간에 전력 재동기 과정을 수행하는 경우이다. 도 4의 (b)는 전력 재동기 시간이 주기적이지는 않지만 단말기 4와 기지국 2가 서로 알고 있는 시간에 전력 재동기를 수행하는 경우이다. 상기 도 4의 (a)에서, T_R은 전력 재동기 시간이고 T₁₁은 전력 재동기 시간 간격을 의미하는데, 상기 전력 재동기시간 간격 T₁₁은 고정되어 있다. 상기 도 4의 (b)에서, T_R은 전력 재동기 시간이고 T₁₂는 전력 재동기가 일어나지 않는 구간이며 T₁₃은 전력 재동기 수행 구간이다. 도 4의 (b)는 도 4의 (a)와는 다르게 주기적으로 전력 재동기가 발생하지 않고 T₁₃구간 내에 비주기적으로 전력 재동기가 발생한다. 하지만 단말기 4와 기지국 2 모두 전력 재동기 발생 시간을 알고 있다. 도 4에서 전력 재동기가 일정 기간 T_R내에 이루어지지 않으면 전력 재동기를 포기하고 다음 전력 재동기 발생 시간에 다시 시도한다.

도 4와 같이 전송할 데이터의 유무와 관계없이 전력 재동기를 수행하는 경우에는 이전에 전력 재동기를 수행하였기 때문에 기지국 2와 단말기 4 사이의 RTD(Round Trip Delay)를 추정할 수 있어 수신신호에 대한 탐색창(search window)의 크기를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 여기서, RTD(Round Trip Delay)는 예컨대, 기지국 2에서 신호를 송신하고 나서 그 신호에 대한 단말기 4의 응답신호가 수신되기까지의 지연시간을 의미한다. 상기와 같이 탐색창의 크기가 줄어 들면 전력 재동기하는 시간이 단축된다. 하지만 전송할 데이터의 유무와 관계없이 전력 재동기를수행할 경우 전력 재동기를 수행하지 않는 구간인 전력 재동기시간간격 T₁₁의 기간내에 전송할 데이터가 있더라도 전력 재동기 과정이 수행되지 않았으므로 다음 전력 재동기 시간까지 대기해야하는 단점이 있고 전송할 데이터가 없는 경우에도 전력 재동기 발생 시간이 되면 전력 재동기를 수행해야 하므로 간섭이 야기될 수 있다.

도 5에서는 시분할부상태에서 단말기 4나 기지국 2가 전송할 데이터가 있는 경우 전력 재동기를 수행하는 경우(unscheduled)의 전력 재동기 시간 분포를 나타낸다. 이 경우 단말기 4나 기지국 2중 메세지 전송이 필요한 측이 전력 재동기 수행을 시작한다. 도 5에서, T₂₁, T₂₂, T₂₃, T₂₄는 고정된 시간값이 아니고 기지국 2 또는 단말기 4가 데이터의 전송이 필요한 경우 전력 재동기를 하기 때문에 예측할 수 없는 시간이다. 도 5에서 전력 재동기가 일정 기간 T_R내에 이루어지지 않으면 전력 재동기를 포기하고 다시 전력 재동기를 시도한다.

도 5의 경우 데이터의 전송이 필요한 경우에만 전력 재동기를 수행하기 때문에 도 4의 경우와는 다르게 언제라도 전송할 데이터가 있으면 전력 재동기 과정을 수행하여 상태천이를 할 수 있어 데이터를 송수신할 수 있고 송수신 할 데이터가 없는 경우에는 전력 재동기를 수행하지 않으므로 자원의 낭비를 막을 수 있다. 오랜기간 시분할부상태를 유지하다가 전력 재동기를 하려면 단말기 4의 이동성 때문에 기지국 2와 단말기 4 사이의 RTD(Round Trip Delay)를 추정할 수가 없다. 이로 인하여 수신신호에 대한 탐색창의 크기가 커지게 되어 전력 재동기 시간이 많이 소요된다.

도 6은 도 4와 도 5의 추가적인 개선을 위해 두 가지 방법을 혼합하여 사용하는 경우 전력 재동기 시간 분포를 나타낸다. 즉, 주기적으로 전력 재동기를 수행하면서 데이터의 송수신이 필요한 경우에는 언제라도 전력 재동기를 수행하여 신속하게 상태를 천이하여 데이터를 전송하는 방법이다. 도 6에서 전력 재동기가 일정 시간내에 이루어지지 않으면 전력 재동기를 포기하고 시도한 전력 재동기가 주기적으로 수행된 경우에는 다음 전력 재동기 발생 시간에 다시 시도하고, 전송할 데이터가 있어서 전력 재동기를 시도한 경우에는 일정 기간 T_R내에 전력 재동기가 이루어지지 않으면 바로 다시 재동기를 시도한다.

전기한 같이, 도 4와 같이 주기적으로 전력 재동기를 수행하면 RTD를 추정할 수 있어서 전력 재동기 시간이 빨라지는 장점이 있으나 전력 재동기 시간이 되지 않았는데 전송할 데이터가 발생하면 이에 대처하지 못하였고, 도 5와 같이 타사용자와의 간섭을 방지하기 위해 전송할 데이터가 있는 경우에만 전력 재동기를 수행하면 전송할 데이터가 발생하면 언제라도 전력 재동기를 수행하고 데이터를 전송할 수 있는 장점이 있으나 시분할부상태가 오래 지속 되면 전력 재동기를 수행하는 시간이 오래 걸렸다. 따라서 도 6의 방법과 같이, 도 4와 도 5의 방법을 혼합하여 사용하면 주기적으로 전력 재동기를 수행하여 빠르게 전력 재동기를 수행할 수 있고 전송할 데이터가 발생하면 언제라도 전력 재동기를 미리 하여 시분할 부상태에서 정상부상태로 신속히 상태천이를 수행하고 데이터를 전송할 수 있다. 이경우 전력 재동기 주기는 도 5의 경우에 비해 줄어들 수 있다.

도 7 내지 도 9는 도 4 내지 도 6에서 언급한 각 경우 별로 기지국 2와 단말기 4가 송수신하는 신호를 중심으로 전력 재동기 하는 과정을 예를 들어 도시한 것이다.

도 7은 기지국 2와 단말기 4 상호간에 전력 재동기 시간이 약속(Scheduled)된 경우의 전력 재동기재동기 과정을 나타낸 것이다. 시분할부상태(Slotted Substate)에서 단말기 4와 기지국 2가 전력 재동기를 위해 정상부상태(Normal Substate)로 천이하기로 약속한 시간에 기지국 2는 초기 전력량을 적정한 수준으로하여 전력제어비트를 단말기 4로 송신하고, 단말기 4도 적정수준의 초기 전력량을 정하여 전력제어비트로 송신한다. 초기에 전송하는 신호의 전력량이 역방향 링크의 경우 시스템 전체에 큰 영향을 미치게 되므로 단말기 4의 초기 접속 전력량은 시스템에 영향을 미치지 않을 정도의 충분히 낮은 수준으로 한다. 단말기 4의 초기 송신전력량()은 다음의 수학식 1 혹은 수학식 2와 같이 정할 수 있다.

) = 제1상수 - 전체 수신 전력

) = 제2상수 - 접속한 기지국의 파일럿신호 수신전력

순방향 링크에서는 데이터를 직교코드로 확산하므로 기지국 2는 단말기 4의 경우에 비해 초기 송신 전력세기에 대한 제한이 훨씬 줄어든다. 기지국 2의 초기송신 전력세기를 정하는 방법은 여러 방법이 있다. 일정한 초기 전력세기를 결정하여 전송할 수도 있고 기지국 2가 송신할 수 있는 최대전력세기로 하는 방법이 있다. 상기 일정한 초기 전력량은 수학식 3과 같이 기지국이 전송하고 있는 신호 중 순방향 선로의 파일럿채널을 통하여 전송하는 파일럿신호의 송신전력에 따라 결정될 수 있다. 상기 기지국 2가 송신할 수 있는 최대전력세기는 다른 셀(cell)에 간섭을 주지 않은 범위내의 최대값이므로 그 값은 미리 정해진다. 기지국 2가 초기 전력세기를 최대 전력량으로 하면 단말기 4의 송신전력제어를 기지국 2의 송신전력제어보다 빨리 할 수 있어 시스템에 영향을 적게 줄수 있다.

기지국 초기 송신전력 = 기지국의 파일럿신호의 송신전력 / 제3상수

상기 수학식 1,2,3에서 각각 언급된 제1,제2,제3 상수는 시스템의 용량에 따라 실험에 의하여 최적의 값으로 정해질 수 있다.

도 7은 단말기 4와 기지국 2가 약속된 시간에 전력 재동기를 하는 경우 이므로 기지국 2와 단말기 4는 상대편에서 송신한 전력제어비트를 수신하지 못하더라도 상대편에서 전력제어 신호를 송신하고 있다는 것을 알 수 일다. 이 경우 상대방의 전력제어 신호를 수신하지 못하면 상대방의 송신전력이 낮다고 가정할 수가 있어 송신전력의 세기를 증가시켜서 전송하라는 전력제어비트를 송신한다. 이때 상대방의 전력제어비트를 수신하지 못했지만 그 내용은 송신전력을 올리라는 명령이라고 가정하고 송신하는 전력제어비트의 송신전력을 일정 단계 올려서 송신한다. 단말기 4와 기지국 2가 모두 상대방의 전력제어를 신호를 적정수준으로 수신하여 전력 재동기가 이루어진다. 이때 필요하다면 시분할부상태에서 정상부상태로 신속히 천이 가능하다. 왜냐하면 적정 전력레벨이 정해져 있으므로 상태천이 메세지를 신뢰성 있게 전송할수 있기 때문이다. 도 7은 정상부상태에서 기지국 2 혹은 단말기 4에서 송수신할 패킷데이터가 있는 경우 데이터 전송 상태(Active state)로 천이하여 패킷데이터를 송수신하지만 단말기 4와 기지국 2가 송수신할 패킷데이터가 없는 경우에는 미리 설정된 시간경과 또는 상태천이 메세지 교환 후 시분할부상태(Slotted substate)로 천이한다. 도 7에서 전력제어비트는 역방향 링크의 경우 파일럿 채널(Pilot channel)을 통하여 송신할 수 있고 순방향링크의 경우 전용제어채널을 통하여 송신할 수 있다.

도 8과 도 9는 기지국 2와 단말기 4가 전송할 데이터가 있는 경우에만(Unscheduled) 전력 재동기하는 방법이다. 도 8은 단말기 4가 데이터의 송수신이 필요해서 먼저 전력 재동기를 시작하는 경우이고, 도 9는 기지국 2가 데이터의 송수신이 필요해서 먼저 전력 재동기를 시작하는 경우이다.

우선, 도 8을 참조하여 단말기 4가 데이터의 송수신이 필요해서 먼저 전력 재동기를 시작하는 경우의 동작을 설명한다. 도 8을 참조하면, 단말기 4는 시분할부상태(Slotted Substate)를 유지하다가 송수신할 데이터가 생기면 전력 재동기를 위해 전력제어비트를 충분히 낮은 초기 송신전력으로 기지국 2에 전송한다. 단말기 4는 기지국 2의 전력제어비트를 수신할 때까지 단말기 4의 전력제어비트를 기지국 2가 수신하지 못한 것으로 간주하고 전력 재동기를 위해 송신전력세기를 증가시키면서 전력제어비트를 송신한다. 기지국 2는 시분할부상태에서 단말기 4의 전력제어비트를 수신하면 단말기 4의 전력제어비트에 따라 도 7에서 설명한 바와 같은 초기 전력량으로 전력제어비트를 송신하기 시작한다. 기지국 2의 초기 송신전력을 단말기 4가 전송한 전력제어비트의 세기에 반비례하여 전송하기 시작 할 경우 기지국 2는 단말기 4가 기지국 2의 전력제어비트를 수신하여 역방향 링크의 송신전력을 변화시켜 전송할 때까지 전력제어비트의 송신전력을 증가시키면서 송신전력을 내리라는 내용의 전력제어비트를 송신한다. 또한 기지국 2의 초기 송신전력을 단말기 4가 전송한 신호에 관계없이 전송할 경우에는 단말기 4가 기지국 2의 전력제어비트를 수신하여 역방향 링크의 송신전력을 변화시켜 전송할 때 까지 전력제어비트의 송신전력을 최대송신전력으로 송신한다. 이때 전력제어비트의 내용은 송신전력을 내리라는 명령이다. 이러한 과정을 거쳐서 단말기 4가 기지국 2의 전력제어비트를 수신하면 전력 재동기가 이루어져, 단말기 4와 기지국 2는 상태 천이 메세지 교환함에 따라 시분할부상태(Slotted substate)에서 정상부상태(Normal substate)로 신속히 천이 가능하다. 기지국 2가 단말기 4의 전력제어비트를 수신하고 순방향 링크를 통하여 전송한 전력제어비트를 단말기 4가 수신하지 못하는 기간이 생기게 된다. 이때 단말기 4는 기지국 2가 자신이 전송한 전력제어비트를 수신하지 못 했다고 판단하고 송신전력을 높여서 전력제어비트를 전송하게 된다. 기지국 2측에서는 순방향 링크를 통해서 송신전력을 내리라는 명령을 송신했지만 단말기 4는 그 전력제어비트를 수신하지 못하고 계속 송신전력을 높이기 때문에 시스템에 상기 기간동안 시스템에 큰 문제를 야기시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 한 방안으로 기지국 2의 초기 송신전력을 기지국 2가 송신할 수 있는 최대전력량으로 하면 단말기 4가기지국 2의 전력제어비트를 빠르게 수신할 수 있어 상기 문제가 되는 기간을 최소화시킬 수 있다. 정상부상태(Normal substate)로 천이하게 되면 상태천이메세지를 교환함에 의해 정상부상태에서 데이터 전송 상태(Active state)로 천이하여 기지국 2으로 전송할 데이터를 송신한다.

다음으로, 도 9를 참조하여 기지국 2가 데이터의 송수신이 필요해서 먼저 전력 재동기를 시작하는 경우의 동작을 설명한다. 도 9를 참조하면, 기지국 2는 시분할부상태(Slotted Substate)를 유지하다가 송수신할 데이터가 생기면 전력 재동기를 위해 전력제어비트를 단말기 4에 적정한 초기 송신전력으로 전송한다. 상기 기지국 2의 초기 송신전력에 대한 상세 설명은 도 7의 설명부분을 참조한다. 기지국 2는 단말기 4의 전력제어비트를 수신할 때까지 기지국 2의 전력제어비트를 단말기 4가 수신하지 못한 것으로 간주하고 전력 재동기의 성립을 위해 전력제어비트를 계속 전송한다. 상기 기지국 2가 송신하는 전력제어비트의 내용은 올리라는 내용이며 송신전력의 변화는 초기 송신전력을 충분히 낮은 수준으로 할 경우 전력량을 증가시키면서 전력제어비트를 송신하고 초기 송신전력을 기지국 2의 최대송신전력으로 할 경우 계속해서 최대송신전력으로 전력제어비트를 수신한다. 단말기 4는 시분할부상태에서 기지국 2의 전력제어비트를 수신하면 기지국 2의 전력제어비트에 따라 기지국 2으로 도 7에서 설명한 초기 전력량으로 전력제어비트를 송신한다. 단말기 4는 기지국 2가 단말기 4의 전력제어비트를 수신하여 송신전력을 내리라는 명령이 올 때까지 송신전력을 증가시키면서 전력제어 신호를 송신한다. 기지국 2가 단말기 4의 전력제어비트를 적정 레벨로 수신하면 재동기가 이루어져, 기지국 2와 단말기4는 상태천이 요구 및 응답 메세지가 신뢰성이 있음으로 신속히 시분할부상태(Slotted substate)에서 정상부상태(Normal substate)로 천이한다. 정상부상태(Normal substate)로 천이하게 되면 데이터 전송 상태(Active state)로 천이하여 단말기 4로 전송할 데이터를 송신한다.

도 7 ∼ 도 9를 보면, 단말기 4와 기지국 2는 전력제어비트를 교환하면서 전력 재동기를 수행한다. 전력 재동기를 수행하여 정상부상태로 천이하고 난 이후에 곧바로 채널 상태를 확인할 수 있다.

도 10은 도 7 내지 도 9의 방법으로 정상부상태로 천이 후 채널 상태를 확인하는 방법을 나타낸 것이다. 채널 상태를 확인하는 방법은 세가지 방법이 있다. 첫 번째 방법은 기지국 2가 단말기 4에게 단말기 4와 기지국 2가 상호 알고 있는 메세지(MSG)를 전송하는 방법으로서 도 10의 (a)의 경우이다. 두 번째 방법은 단말기 4가 기지국 2에게 단말기 4와 기지국 2가 상호 알고 있는 메세지(MSG)를 전송하는 방법으로서, 도 10의 (b)의 경우이다. 세 번째 방법은 단말기 4와 기지국 2 모두가 동시에 단말기 4와 기지국 2가 상호 알고 있는 메세지(MSG)를 전송하는 방법으로서, 도 10의 (c)의 경우이다.

먼저 도 10의 (a)를 참조하여 기지국 2가 단말기 4에게 단말기 4와 기지국 2가 상호 알고 있는 메세지(MSG)를 전송하는 방법의 동작을 보다 상세히 설명한다. 기지국 2가 단말기 4에게 상호 알고 있는 메세지(MSG)를 전송한 후, 단말기 4는 기지국 2의 메세지(MSG)를 제대로 수신하면 수신확인신호(ACK : Acknowledgement)를 전송하고, 수신신호가 불량이거나 미리 정해 놓은 시간내에 상기 메세지(MSG)를 수신하지 못한 경우에는 미수신확인신호(NAK : Non - acknowledgement)를 전송한다. 기지국 2측에서는 수신확인신호(ACK)를 수신하면 순방향 링크와 역방향 링크 모두가 양호하다는 것을 알 수 있고 미수신확인신호(NAK)를 수신하게 되면 순방향 링크는 나쁘지만 역방향 링크는 양호하다는 것을 알 수 있다. 하지만 수신확인신호(ACK)나 미수신확인신호(NAK) 중 아무 신호도 수신하지 못하면 순방향 링크와 역방향 링크 어느 링크가 나쁜지 알 수 없다. 단지 순방향 링크나 역방향 링크 중 하나가 나쁠 수도 있고 모두 나쁠 수도 있다는 것을 추정할 수 있다.

다음으로 도 10의 (b)를 참조하여 단말기 4가 기지국 2에게 단말기 4와 기지국 2가 상호 알고 있는 메세지(MSG)를 전송하는 방법을 보다 상세히 설명한다. 단말기 4가 기지국 2에게 상호 알고 있는 메세지(MSG)를 전송한 후, 기지국 2는 단말기 4의 메세지(MSG)를 제대로 수신하면 수신확인신호(ACK : Acknowledgement)를 전송하고, 수신신호가 불량이거나 상기 메세지(MSG)를 미리 정해 놓은 시간내에 수신하지 못한 경우에는 미수신확인신호(NAK : Non - acknowledgement)를 전송한다. 단말기 4측에서 수신확인신호(ACK)를 수신하면 역방향 링크와 순방향 링크 모두가 양호하다는 것을 알 수 있고 미수신확인신호(NAK)를 수신하게 되면 역방향 링크는 나쁘지만 순방향 링크는 양호하다는 것을 알 수있다. 하지만 수신확인신호(ACK)나 미수신확인신호(NAK) 중 아무 신호도 수신하지 못하면 순방향 링크와 역방향 링크 어느 링크가 나쁜지 알 수 없다. 단지 순방향 링크나 역방향 링크 중 하나가 나쁠 수도 있고 모두 나쁠 수도 있다는 것을 추정할 수 있다.

그 다음으로 도 10의 (c)를 참조하여, 단말기 4와 기지국 2 모두 동시에 단말기 4와 기지국 2가 상호 알고 있는 메세지(MSG)를 전송하는 방법을 보다 상세히 설명한다. 단말기 4와 기지국 2가 상대방에게 상호 알고 있는 메세지(MSG)를 전송한 후, 상기 메세지(MSG)를 제대로 수신하게 되면 상대편에게 수신확인신호(ACK : Acknowledgement)를 전송하고, 수신신호가 불량이거나 상기 메세지(MSG)를 미리 정해 놓은 시간내에 수신하지 못한 경우에는 상대편에게 미수신확인신호(NAK : Non-acknowledgement)를 전송한다. 기지국 2측에서 수신확인신호(ACK)를 수신하면 순방향 링크와 역방향 링크 모두가 양호하다는 것을 알 수 있고 미수신확인신호(NAK)를 수신하게 되면 순방향 링크는 나쁘지만 역방향 링크는 양호하다는 것을 알 수 있다. 하지만 수신확인신호(ACK)나 미수신확인신호(NAK) 중 아무 신호도 수신하지 못하면 순방향 링크와 역방향 링크 어느 링크가 나쁜지 알 수 없다. 단지 순방향 링크나 역방향 링크 중 하나가 나쁠 수도 있고 모두 나쁠 수도 있다는 것을 추정할 수 있다. 단말기 4측에서 수신확인신호(ACK)를 수신하면 역방향 링크와 순방향 링크 모두가 양호하다는 것을 알 수 있고 미수신확인신호(NAK)를 수신하게 되면 역방향 링크는 나쁘지만 순방향 링크는 양호하다는 것을 알 수 있다. 하지만 수신확인신호(ACK)나 미수신확인신호(NAK) 중 아무 신호도 수신하지 못하면 순방향 링크와 역방향 링크 어느 링크가 나쁜지 알 수 없다. 단지 순방향 링크나 역방향 링크 중 하나가 나쁠 수도 있고 모두 나쁠 수도 있다는 것을 추정할 수 있다.

상기 도 10의 (a)는 기지국 2가 채널 상황을 검사해 볼 수가 있으므로 기지국 2가 전송할 데이터가 있어 전력 재동기를 수행하는 경우에 적용될 수 있다. 도 10의 (b)는 단말기 4가 채널 상황을 검사해 볼 수가 있으므로 단말기 4가 전송할데이터가 있어 전력 재동기를 수행하는 경우에 적용될 수 있다. 도 10의 (c)는 기지국 2와 단말기 4 모두 채널 상황을 검사해 볼 수가 있으므로 전송할 데이터의 유무와 관계없이 약속된 시간에 전력 재동기를 수행하는 경우에 적용될 수 있다.

도 11a 내지 도 11c는 단말기 4와 기지국 2가 약속한 시간에 전력 재동기를 수행하는 경우, 재동기 과정에서 시간에 따른 송신전력세기의 변화와 전송하는 전력제어비트의 내용을 나타낸 것이다. 도 11a는 단말기 4와 기지국 2가 상대편에서 송신한 전력제어비트를 동시에 수신한 경우이고 도 11b는 단말기 4가 기지국 2보다 먼저 상대편에서 전송한 전력제어비트를 수신한 경우이며 도 11c는 기지국 2가 단말기 4보다 먼저 상대편에서 전송한 전력제어비트를 수신한 경우이다. 도 11a 내지 도 11c에서, T₀는 전력 재동기 시작 시간을 의미한다. 전송할 데이터의 유무와 관계없이 약속된 시간에 전력 재동기를 수행하기 때문에 단말기 4와 기지국 2는 전력 재동기 시작 시간인 T₀에서 전력 재동기를 시작한다. T₁은 단말기 4가 기지국 2의 전력제어비트를 수신한 시간을 의미한다. T₂는 기지국 2가 단말기 4의 전력제어비트를 수신한 시간을 의미한다.

먼저 도 11a의 경우에 따른 본 발명의 실시예의 전력제어 동작을 설명한다. 단말기 4와 기지국 2가 동시에 상대편에서 전송한 전력제어비트를 일정시점(T₁=T₂시점)에서 수신한다. 상대편에서 전송한 전력제어비트를 수신하기 전까지는 단말기 4와 기지국 2 모두 상대편에서 전송한 전력제어비트의 내용은 송신전력을 올리라는 명령으로 간주하고 송신전력을 올려서 전력제어비트를 송신한다. 이러한 과도기적인 단계를 거치고 기지국 2와 단말기 4 모두가 상대편의 전력제어비트를 수신하게 되면 기지국 2와 단말기 4는 상대편의 전력제어비트에 따라 송신전력을 변화시킨다. 기지국 2와 단말기 4는 상대편이 자신이 전송한 전력제어비트에 따라 송신전력을 변화시킨다는 것을 인식하게 되면 상태천이 메세지 전송 및 응답으로 정상부상태로 천이하게 된다.

한편 일반적인 상태천이가 상기에 설명한 바와같이 상태천이 메세지 전송 및 그에 대한 응답 또는 타이머에 의하여 이루어 질수 있지만, 상기 물리계층에서 전력 재동기가 이루어졌음을 상위에 전달하므로 상태천이를 할수도 있다.

다음으로 도 11b의 경우에 따른 본 발명의 실시예의 전력제어 재설정 동작을 설명한다. 단말기 4가 기지국 2의 전력제어비트를 T₁시점에서 수신한다. 하지만 단말기 4가 기지국 2에게 기지국 2의 송신전력에 대한 전력제어비트를 전송하더라도 기지국 2가 아직 단말기 4의 전력제어비트를 수신하지 못하므로 단말기 4 전력제어비트의 내용은 송신전력을 올리라는 명령으로 간주한다. 이에 따라 기지국 2는 송신전력을 계속 올려 전송한다. 이러한 과도기적인 과정을 거치고 기지국 2가 단말기 4의 전력제어비트를 수신하게 되는 T₂시점부터 단말기 4와 기지국 2는 상대편의 전력제어 신호에 따라 송신전력을 변화시킨다. 기지국 2와 단말기 4는 상대편이 자신이 전송한 전력제어비트에 따라 송신전력을 변화시킨다는 것을 인식하게 되면 전력재설정이 이루어진 것으로 판단하고 전송할 메세지가 있으면 상기에서 설명한 여러 가지 방법중 하나로 정상부상태로 천이하게 된다.

도 11c의 경우에 따른 본 발명의 실시예의 전력제어 동작을 설명한다. 기지국 2는 단말기 4의 전력제어비트를 T₂시점에서 수신한다. 하지만 기지국 2가 단말기 4에게 단말기 4의 송신전력에 대한 전력제어비트를 전송하더라도 단말기 4가 아직 기지국 2의 전력제어비트를 수신하지 못하므로 기지국 전력제어비트의 내용은 송신전력을 올리라는 명령으로 간주하게 된다. 이에 따라 단말기 4는 송신전력을 계속 올려 전송한다. 이러한 과도기적인 과정을 거치고 단말기 4가 기지국 2의 전력제어비트를 수신하게 되는 T₁시점부터 단말기 4와 기지국 2는 상대편의 전력제어 신호에 따라 송신전력을 변화시킨다. 기지국 2와 단말기 4는 상대편이 자신이 전송한 전력제어비트에 따라 송신전력을 변화시킨다는 것을 인식하게 되면 전력 재설정이 이루어진 것으로 판단하고 전송할 메세지가 있으면 상기에서 설명한 여러 가지 방법중 하나로 정상부상태로 천이하게 된다.

도 11a 내지 도 11c에서 초기 송신전력은 도 7에서 언급한 것과 같이 하여 전송한다. 도 11a, 11b, 11c 중에서 도 11a와 도 11b는 시스템에 큰 문제가 없으나 도 11c의 경우는 시스템 문제를 일으킬 수 있다. 도 11c의 경우는 기지국 2가 단말기 4에서 전송한 전력제어비트를 수신하는 시기가 단말기 4가 기지국 2에서 전송한 전력제어비트를 수신하는 시기보다 빠른 경우이다. 기지국 2가 단말기 4의 전력제어비트를 수신한다는 것은 다른 사용자들이 송신하는 신호의 수신전력과 어느정도 비슷하다는 의미가 되는데 기지국 2가 다른 사용자의 신호와 비교하여 전력제어비트를 송신해 주어도 단말기 4는 기지국 2가 전송하는 전력제어비트를 수신하지 못하므로 기지국 2가 송신전력을 올리라는 명령을 송신한 것으로 가정하고 기지국 2의 전력제어비트와는 상관없이 계속 송신전력을 올리게 된다. 이렇게 T2와 T1사이의 기간이 길어지면 질수록 단말기 4는 적정 송신전력보다 훨씬 큰 전력으로 전력제어비트를 전송하게 되어 시스템에 미치는 영향이 커지게 된다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 전력 재동기를 시작하면서 기지국 2는 기지국 2에서 전송할 수 있는 최대송신전력으로 전력제어비트를 전송하는 것이 가장 바람직하다. 순방향 링크는 직교부호(예컨대, 월시부호(Walsh code))로 확산하므로 순방향 링크의 다른 사용자의 신호에 영향을 미치지 않아 충분히 높은 전력으로 신호를 전송할 수 있다. 기지국 2가 전송할 수 있는 최대전력으로 전력제어비트를 송신하게 되면 기지국 2가 단말기 4보다 상대편의 전력제어비트를 빨리 받을 수 있는 경우를 상당히 줄일 수 있다. 도 11a 내지 도 11c에서 단말기 4나 기지국 2가 상대편의 전력제어비트를 수신한 이후에는 전력제어에 따른 송신전력의 조정수준을 상대편의 전력제어비트를 수신하기 이전과 다르게 할 수 있다.

도 12a,b는 시분할부상태에서 전송할 데이터가 있으면 데이터를 전송해야 하는 측이 전력 재동기를 요구하여 전력 재동기를 수행하는 경우의 송신전력세기의 변화와 전력제어비트의 내용을 나타내고 있다. 도 12a는 단말기 4가 전송할 데이터가 있어 전력 재동기 수행을 요구하여 전력 재동기를 수행하는 경우이고, 도 12b는 기지국 2가 전송할 데이터가 있어 전력 재동기 수행을 요구하여 전력 재동기를 수행하는 경우이다.

도 12a에서, 단말기 4는 시분할부상태에서 송신할 데이터가 있으면 전력 재동기를 위해 기지국 2로 전력제어비트를 송신한다. 전력제어비트를 전송하는 초기 송신전력 세기는 시스템에 영향을 적게 주기위해 충분히 낮은 수준으로 정한다. 초기 송신전력에대한 상세 설명은 도 7과 함께 설명한 내용이다. 전력 재동기를 요구하기 위해 단말기 4가 기지국 2로 전력제어비트를 송신했는데, 기지국 2로부터의 전력제어비트를 수신하지 못하면 상기 기지국 2가 아직 단말기 4가 송신한 전력제어비트를 수신하지 못했다고 판단하고 송신전력을 계속 높여 전력제어비트를 전송한다. 상기 단말기 4가 계속 송신전력을 높이는 기간은 도 12a의 경우 T₀시점에서 T₁시점까지이다. 기지국 2는 T2시점에서 단말기 4의 전력제어비트를 수신하고 수신된 전력제어비트의 전력을 측정하여 단말기 전송전력 제어를 위한 전력제어비트를 생성하고, 단말기 4의 전력제어비트의 수신 전력제어에 따른 송신전력을 조절한 상기 전력제어비트를 단말기 4로 송신한다. 단말기 4가 전송한 전력제어비트를 기지국 2가 수신한 시점 T₂부터 기지국 2가 전송한 전력제어비트를 단말기 4가 수신한 시점 T₁까지는 기지국 2, 단말기 4 모두 송신전력을 계속해서 높이게 될 수 있다. 도 12a에서 T₂시점이 되어 단말기 4가 전송한 전력제어비트를 기지국 2가 수신한다는 것은 다른 사용자들이 송신한 신호와 수신전력이 어느 정도 비슷하다는 것을 의미한다. 하지만 T₂시점에서 T₁시점까지의 기간동안 기지국 2가 전송하는 전력제어비트를 단말기 4에서는 수신하지 못하기 때문에 상기 단말기 4는 계속해서 송신전력을 높이게 된다. 이러한 T₂시점에서 T₁시점까지의 기간이 길어지면 기지국 2가 수신하는 신호들 중에 한 사용자에 대한 수신신호전력이 다른 사용자들에 대한 수신신호전력에 비해 커져서 전체 시스템에 문제가 생기게 된다. 이러한 현상이 나타나는 T₂시점에서 T₁시점까지의 기간을 최소화 하기 위해 시분할부상태에서 기지국 2가 단말기 4의 전력제어비트를 수신하게 되면 기지국 2가 송신할 수 있는 최대송신전력으로 순방향 링크를 통하여 전력제어비트를 송신하는 방법을 사용하는 것이 가장 바람직하다. T₁시점에서 단말기 4가 기지국 2의 전력제어 신호를 수신하게 되면 단말기 4와 기지국 2는 상대편의 전력제어비트에 따라 수신된 전력제어비트의 전력레벨을 변화시킨다. 기지국 2와 단말기 4는 상대편이 자신이 전송한 전력제어비트에 따라 송신전력을 변화시킨다는 것을 인식하게 되면 전력 재설정이 이루어진 것으로 판단하고 전송할 메세지가 있으면 상기에서 설명한 여러 가지 방법중 하나로 정상부상태로 천이하게 된다.

도 12b에서, 기지국 2는 시분할부상태에서 송신할 데이터가 있으면 전력 재동기를 위해 단말기 4로 전력제어비트를 송신한다. 이때 전력제어비트를 전송하는 초기 전력세기는 적정 수준으로 할 수도 있고 기지국 2가 송신할 수 있는 최대송신전력으로 할 수도 있다. 초기 송신전력에 대한 상세 설명은 도 7과 함께 설명한 내용이다. 전력 재동기를 요구하기 위해 기지국 2가 단말기 4로 전력제어비트를 송신했는데 단말기 4로부터 전력제어 신호를 수신하지 못하면 단말기 4가 아직 송신한 전력제어비트를 수신하지 못했다고 판단하고 송신전력을 계속 높여 전송한다. 상기 기지국 2가 계속 송신전력을 높이는 기간은 도 12b의 경우 T₀시점에서 T₂시점까지이다. 단말기 4는 T₁시점에서 기지국 2의 전력제어비트를 수신하고 충분히 낮은 초기 전력세기에서 시작하여 기지국 2의 전력제어비트의 전력레벨에 따라 송신전력을 조절하여 전력제어비트를 기지국 2로 송신한다. 기지국 2가 전송한 전력제어비트를 단말기 4가 수신한 시점 T₁부터 단말기 4가 전송한 전력제어비트를 기지국 2가 수신한 시점 T₂까지는 기지국 2, 단말기 4가 모두 송신전력을 계속해서 높이게 된다. T₂시점에서 기지국 2가 단말기 4의 전력제어 신호를 수신하게 되면 단말기 4와 기지국 2는 상대편의 전력제어비트의 수신레벨에 따라 송신전력을 변화시킨다. 기지국 2와 단말기 4는 상대편이 자신이 전송한 전력제어비트에 따라 송신전력을 변화시킨다는 것을 인식하게 되면 전력 재설정이 이루어진 것으로 판단하고 전송할 메세지가 있으면 상기에서 설명한 여러 가지 방법중 하나로 정상부상태로 천이한다.

전기한 도 12a,b의 경우 전송할 데이터가 있는 경우에 전력 재동기를 수행한 것이기 때문에 정상부상태로 천이하고 난 이후에 데이터를 전송할 수 있는 활성상태(active state)로 바로 천이하여 데이터를 전송한다.

도 13은 도 11a∼11c와 도 12a,b에서 수행한 전력 재동기 과정을 기지국 2가 순방향 링크의 전용제어채널을 통하여 수행하고 단말기 4가 역방향 링크의 파일럿채널을 통하여 수행하는 경우, 각 채널들을 통하여 전송되는 신호의 형태를 일예로 든 것이다. 역방향 링크의 경우 파일럿채널에 전력제어비트 PCB를 부가하여 전송하므로 도 13의 (a)와 같은 형태의 신호가 전송되고, 순방향 링크의 경우 전용제어채널을 통하여 전송하므로 도 13의 (b)와 같은 형태의 신호가 전송된다. 역방향 링크의 파일럿채널의 전력제어비트 PCB 사이에 있는 파일럿 신호(도 13의 (a)에는 PA로 표시됨)는 초기동기를 가능하게 하고 채널을 추정할 수 있는 등의 고유한 기능 이외에도 본 발명에서는 전송하고자하는 데이터를 전송하기 전에 기지국 2와 단말기 4가 서로 알고 있는 내용의 신호를 송신하기 때문에 그 명칭을 프리엠블(preamble) PA이라고 한다. 따라서 상기한 일예와 같이 기지국도 수신된 프리엠블신호 및 전력제어비트에 따른 전력제어비트를 발생할 수 있다. 일예로 상기 기지국 2와 단말기 4가 서로 알고 있는 내용은 모두 '0' 또는 모두 '1' 등이 될 수도 있다.

도 14 내지 도 15는 약속된 시간에 전력 재동기를 수행하는 경우 기지국 2와 단말기 4의 동작을 흐름도로 나타낸 것이다. 도 14는 기지국 2의 동작을 흐름도로 나타낸 것이고, 도 15은 단말기 4의 동작을 흐름도로 나타낸 것이다.

먼저 도 14를 참조하여 약속된 시간에 전력 재동기를 수행하는 경우 기지국 2의 동작을 상세히 설명한다. 도 14에서, 기지국 2는 정상부상태에서(100단계) 송수신할 데이터 신호가 있는지를 계속 검사한다(102단계). 전송할 데이터가 있으면 데이터를 전송할 수 있는 활성상태(active state)로 천이하고(104단계), 전송할 데이터가 없으면 일정시간이 경과 했는지를 검사한다(106단계). 상기 일정시간은 정상부상태에 머물 수 있는 최대시간이다. 일정시간이 경과하지 않았으면 계속해서 정상부상태에 있고, 상기 일정시간이 경과하면 시분할부상태로 천이한다(108단계). 시분할부상태에서(110단계) 전력 재동기 시간이 되었는지 검사하고(112단계), 전력 재동기시간이 되지 않았으면 계속 시분할부상태로 있고, 상기 전력 재동기 시간이 되었으면 전력제어비트를 송신한다(114단계). 기지국 2에서의 전력제어비트의 초기송신전력은 도 7과 함께 상세히 설명되어 있다. 상기 기지국 2는 전력제어비트를 송신하고 나서 단말기 4에서 전송한 전력제어비트가 수신되었는지 검사한다. 단말기 4가 송신한 전력제어비트가 미리 설정된 단말기 전력기준값 P_M이상이 되지 않으면 기지국 2는 단말기 4가 전송한 전력제어비트를 수신하지 못한다. 상기 미리 설정된 단말기 전력기준값 P_M은 복조기(demodulator)를 통과하고 난 이후에 신호가 있다고 판단할 수 있는 전력세기가 된다. 단말기 4가 전송한 전력제어비트가 상기 단말기 전력기준값P_M이상이 되지 않으면 기지국 2는 단말기 4가 기지국 2가 전송하는 전력제어비트를 수신하지 못한 것으로 판단하여 송신전력을 높여서 전력제어 신호를 송신한다(116단계, 118단계). 만약 상기 단말기 전력기준값 P_M이상이 되어 단말기 4의 전력제어비트를 수신하게 되면 단말기 4의 전력제어비트의 전력레벨에 따라 송신전력을 조정하여 전력제어비트를 전송한다(116단계, 120단계). 단말기 4의 전력제어비트에 따라 송신전력을 조정하여 전력제어비트를 전송하는 경우 기지국 2는 단말기 4의 전력제어비트의 수신 전력레벨이 기지국 2가 전송했던 전력 제어명령에 따라 변화되었는지 검사한다(122단계). 단말기 4의 송신전력이 변화가 되지 않았으면 기지국 2는 다시 송신전력을 높여서 전력제어비트를 송신한다(122단계, 118단계). 단말기 4의 송신전력이 변화가 되면 단말기 4도 기지국 2가 전송한 전력제어비트를 수신하였다고 볼 수 있으므로 전력재설정이 이루어진 것으로 판단하고 전송할 메세지가 있으면 상기에서 설명한 여러 가지 방법중 하나로 정상부상태로 천이한다. 단말기 4는 T₁시점에서 기지국 2의 전력제어비트를 수신하고 충분히 낮은 초기 정상부상태로 천이하게 된다(122단계, 124단계). 도 14에서는 전송할 데이터의 유무와 관계없이 약속된 시간에 전력 재동기를 수행하기 때문에 송수신할 데이터가 있는 경우에는 데이터를 전송할 수 있는 상태로 천이하고(126단계, 128, 130단계), 송수신할 데이터가 없는 경우에는 다시 시분할부상태로 천이한다(126단계, 108단계).

다음으로 도 15를 참조하여 약속된 시간에 전력 재동기를 수행하는 경우 단말기 4의 동작을 상세히 설명한다. 도 15에서, 단말기 4는 정상부상태에서(200단계) 송수신할 데이터 신호가 있는지를 계속 검사한다(202단계). 전송할 데이터가 있으면 데이터를 전송할 수 있는 활성상태(active state)로 천이하고(204단계), 전송할 데이터가 없으면 일정시간이 경과 했는지를 검사한다(206단계). 상기 일정시간은 정상부상태에 머물 수 있는 최대시간이다. 일정시간이 경과하지 않았으면 계속해서 정상부상태에 있고, 상기 일정시간이 경과하면 시분할부상태로 천이한다(208단계). 시분할부상태에서(210단계) 전력 재동기 시간이 되었는지 검사하고(212단계), 전력 재동기시간이 되지 않았으면 계속 시분할부상태로 있고, 상기 전력 재동기 시간이 되었으면 전력제어비트를 송신한다(214단계). 단말기 4에서의 전력제어비트의 초기 송신전력은 도 7과 함께 상세히 설명되어 있다. 상기 단말기 4는 전력제어비트를 송신하고 나서 기지국 2에서 전송한 전력제어비트가 수신되었는지 검사한다. 기지국 2가 송신한 전력제어비트가 미리 설정된 기지국 전력기준값 P_B이상이 되지 않으면 단말기 4는 기지국 2가 전송한 전력제어비트를 수신하지 못한다. 상기 미리 설정된 기지국 전력기준값 P_B는 복조기(demodulator)를 통과하고 난 이후에 신호가 있다고 판단할 수 있는 전력세기가 된다. 기지국 2가 전송한 전력제어비트가 상기 기지국 전력기준값 P_B이상이 되지 않으면 단말기 4는 기지국 2가 단말기 4에서 전송하는 전력제어비트를 수신하지 못한 것으로 판단하여 송신전력을 높여서 전력제어 신호를 송신한다(216단계, 218단계). 만약 상기 기지국 전력기준값 P_B이상이 되어 기지국 2의 전력제어비트를 수신하게 되면 단말기는 수신된 전력제어비트에 따른 송신전력을 조정하여 전력제어비트를 전송한다(216단계, 220단계). 기지국 2의 전력제어비트에 따라 송신전력을 조정하여 전력제어비트를 전송하는 경우 단말기 4는 기지국 2의 전력제어비트의 수신전력이 단말기 4가 전송했던 전력제어명령에 따라 변화되었는지 검사한다(222단계). 기지국 2의 송신전력이 변화가 되지 않았으면 단말기 4는 다시 송신전력을 높여서 전력제어비트를 송신한다(222단계, 218단계). 기지국 2의 송신전력이 변화가 되면 기지국 2도 단말기 4가 전송한 전력제어비트를 수신하였다고 볼 수 있으므로 전력재설정이 이루어진 것으로 판단하고 전송할 메세지가 있으면 상기에서 설명한 여러 가지 방법중 하나로 정상부상태로 천이하게 된다(222단계, 224단계). 도 15에서는 전송할 데이터의 유무와 관계없이 약속된 시간에 전력 재동기를 수행하기 때문에 송수신할 데이터가 있는 경우에는 데이터를 전송할 수 있는 상태(active state)로 천이하고(226단계, 228, 230단계), 송수신할 데이터가 없는 경우에는 다시 시분할부상태로 천이한다(226단계, 208단계).

도 16 내지 도 17은 시분할부상태에서 전송할 데이터가 있을 경우 전송할 데이터가 있는 측에서 전력 재동기를 요구하여 전력 재동기를 수행하는 기지국 2와 단말기 4의 동작을 흐름도로 나타낸 것이다. 도 16은 기지국 2의 동작을 흐름도로 나타낸 것이고, 도 17은 단말기 4의 동작을 흐름도로 나타낸 것이다.

먼저 도 16을 참조하여 시분할부상태에서 전송할 데이터가 있을 경우 전송할 데이터가 있는 측에서전력 재동기를 요구하여 전력 재동기를 수행하는 기지국 2의 동작을 상세히 설명한다. 도 16에서, 기지국 2는 정상부상태에서(300단계) 송수신할 데이터 신호가 있는지를 계속 검사한다(302단계). 전송할 데이터가 있으면 데이터를 전송할 수 있는 활성상태(active state)로 천이하고(304단계), 전송할 데이터가 없으면 일정시간이 경과 했는지를 검사한다(306단계). 상기 일정시간은 정상부상태에 머물 수 있는 최대시간이다. 일정시간이 경과하지 않았으면 계속해서 정상부상태에 있고, 상기 일정시간이 경과하면 시분할부상태로 천이한다(308단계). 시분할부상태에서(310단계) 송수신할 데이터가있는지 검사한다(312단계). 송수신할 데이터의 유무에 따라 두 가지 경우로 나눌 수 있다. 송수신할 데이터가 있는 경우는 기지국 2가 전력 재동기를 요구하여 전력 재동기를 수행하는 경우이고, 송수신할 데이터가 없고 단말기 4의 전력제어비트를 수신하게 되면 단말기 4가 전력 재동기를 요구하여 전력 재동기를 수행하는 경우이다.

시분할부상태에서(310단계) 송수신할 데이터가 없으면 단말기 4가 전력제어비트를 전송하였는지 검사한다(312단계, 313단계). 단말기 4가 전력제어비트를 전송하지 않은 것으로 판단되면 계속 시분할부상태를 유지한다. 상기 단말기 4가 전력제어비트의 전송을 하지 않은 것으로 판단하는 것은 단말기 4가 전력제어비트를 송신하지 않을 수도 있지만 단말기 4가 전력제어비트를 전송하였지만 그 송신전력이 낮아서 기지국 2가 수신하지 못하는 것도 포함한다. 단말기 4가 전력제어비트를 전송한 것으로 판단되면(313단계) 기지국 2는 단말기 4의 전력제어비트에 따라 송신전력을 조절하여 전력제어비트를 전송하고(320단계), 상기 기지국 2에서 전송한 전력제어비트에 따라 단말기 4가 송신전력을 변화시켰는지 검사한다(322단계). 단말기 4의 송신전력이 변화되지 않았으면 기지국 2는 송신전력을 다시 높여서 전력제어비트를 전송하고(322단계, 318단계), 송신전력이 변화되면 전력재설정이 이루어진 것으로 판단하고 전송할 메세지가 있으면 상기에서 설명한 여러 가지 방법중 하나로 정상부상태로 천이한다(322단계, 324단계, 326단계). 도 16의 경우 송수신할 데이터가 있기 때문에 전력 재동기를 수행한 경우이므로 기지국 2는 바로 데이터를 전송할 수 있는 상태(active state)로 천이한다(328단계, 330단계).

또한 시분할부상태에서(310단계) 송수신할 데이터가 있는 경우 기지국 2는 전력제어비트를 전송한다(312단계, 314단계). 초기 송신전력에 대한 상세 설명은 도 7을 참조한다. 그후 단말기 4의 전력제어비트를 수신하였는지 검사하고(316단계) 단말기 4의 전력제어비트를 수신하지 못하면 단말기 4가 기지국 2가 전송한 전력제어비트를 수신하지 못하였다고 판단하고 송신전력을 높여서 전력제어비트를 송신한다(318단계). 만약 단말기 4의 전력제어 신호를 수신하게 되면 단말기 4의 전력제어 신호에 따라 송신전력을 조절하여 전력제어비트를 전송하고(320단계), 상기 기지국 2가 전송한 전력제어비트에 따라 단말기 4가 송신전력을 변화시켰는지 검사한다(322단계). 단말기 4의 송신전력이 변화되지 않았으면 송신전력을 다시 높여서 전력제어비트를 전송하고(318단계) 송신전력이 변화되면 전력 재설정이 이루어진 것으로 판단하고 전송할 메세지가 있으면 상기에서 설명한 여러 가지 방법중 하나로 정상부상태로 천이한다(324단계, 326단계). 도 16의 경우 송수신할 데이터가 있기 때문에 전력 재동기를 수행한 경우이므로 기지국 2는 바로 데이터를 전송할 수 있는 활성상태(active state)로 천이한다(328,330단계).

다음으로 도 17을 참조하여 시분할부상태에서 전송할 데이터가 있을 경우 전송할 데이터가 있는 측에서 전력 재동기를 요구하여 전력 재동기를 수행하는 단말기 4의 동작을 상세히 설명한다. 도 17에서, 단말기 4는 정상부상태에서(400단계) 송수신할 데이터 신호가 있는지를 계속 검사한다(402단계). 전송할 데이터가 있으면 데이터를 전송할 수 있는 활성상태(active state)로 천이하고(404단계), 전송할 데이터가 없으면 일정시간이 경과 했는지를 검사한다(406단계). 상기 일정시간은 정상부상태에 머물 수 있는 최대시간이다. 일정시간이 경과하지 않았으면 계속해서 정상부상태에 있고, 상기 일정시간이 경과하면 시분할부상태로 천이한다(408단계). 시분할부상태에서(410단계) 송수신할 데이터가있는지 검사한다(412단계). 송수신할 데이터의 유무에 따라 두 가지 경우로 나눌 수 있다. 송수신할 데이터가 있는 경우는 단말기 4가 전력 재동기를 요구하여 전력 재동기를 수행하는 경우이고, 송수신할 데이터가 없고 기지국 2의 전력제어비트를 수신하게 되면 기지국 2가 전력 재동기를 요구하여 전력 재동기를 수행하는 경우이다.

시분할부상태에서(410단계) 송수신할 데이터가 없으면 기지국 2가 전력제어비트를 전송하였는지 검사한다(412단계, 413단계). 기지국 2가 전력제어비트를 전송하지 않은 것으로 판단되면 계속 시분할부상태를 유지한다. 상기 기지국 2가 전력제어비트의 전송을 하지 않은 것으로 판단하는 것은 기지국 2가 전력제어비트를 송신하지 않을 수도 있지만 기지국 2가 전력제어비트를 전송하였지만 그 송신전력이 낮아서 단말기 4가 수신하지 못하는 것도 포함한다. 기지국 2가 전력제어비트를 전송한 것으로 판단되면(413단계) 단말기 4는 기지국 2의 전력제어비트에 따라 송신전력을 조절하여 전력제어비트를 전송하고(420단계), 상기 단말기 4에서 전송한 전력제어비트에 따라 기지국 2가 송신전력을 변화시켰는지 검사한다(422단계). 기지국 2의 송신전력이 변화되지 않았으면 단말기 4는 송신전력을 다시 높여서 전력제어비트를 전송하고(422단계, 418단계), 송신전력이 변화되면 전력재설정이 이루어진 것으로 판단하고 전송할 메세지가 있으면 상기에서 설명한 여러 가지 방법중 하나로 정상부상태로 천이한다(422단계, 424단계, 426단계). 도 17의 경우 송수신할 데이터가 있기 때문에 전력 재동기를 수행한 경우이므로 단말기 4는 바로 데이터를 전송할 수 있는 상태(active state)로 천이한다(428단계, 430단계).

또한 시분할부상태에서(410단계) 송수신할 데이터가 있는 경우 단말기 4는 전력제어비트를 전송한다(412단계, 414단계). 초기 송신전력에 대한 상세 설명은 도 7을 참조한다. 그후 기지국 2의 전력제어비트를 수신하였는지 검사하고(416단계) 기지국 2의 전력제어비트를 수신하지 못하면 기지국 2가 단말기 4에서 전송한 전력제어비트를 수신하지 못하였다고 판단하고 송신전력을 높여서 전력제어비트를 송신한다(418단계). 만약 기지국 2의 전력제어 신호를 수신하게 되면 기지국 2의전력제어 신호에 따라 송신전력을 조절하여 전력제어비트를 전송하고(420단계), 상기 단말기 4가 전송한 전력제어비트에 따라 기지국 2가 송신전력을 변화시켰는지 검사한다(422단계). 기지국 2의 송신전력이 변화되지 않았으면 송신전력을 다시 높여서 전력제어비트를 전송하고(418단계) 송신전력이 변화되면 전력재설정이 이루어진 것으로 판단하고 상기에서 설명한 여러 가지 방법중 하나로 정상부상태로 천이한다(424단계, 426단계). 도 17의 경우 송수신할 데이터가 있기 때문에 전력 재동기를 수행한 경우이므로 단말기 4는 바로 데이터를 전송할 수 있는 활성상태(active state)로 천이한다(428,430단계).

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 CDMA방식 이동통신 시스템에서 채널이 할당되어 있는 경우에서 신호의 전송이 이루어지지 않는 경우에 전력 재동기를 하여 신속한 상태천이가 이루어 질수 있는 장점이 있다.

Claims

이동통신 시스템에서 기지국 및 단말기간 링크에 대한 송신전력을 제어하는 방법에 있어서,

상기 기지국 및 단말기간에 순방향 및 역방향 불연속 전송 채널을 할당하고 상기 각 채널에 대한 송신전력을 제어하여 상기 각 채널들이 데이터 수신 가능한 상태의 송신전력이 되게하는 과정과,

상기 채널들에 송수신 데이터가 일정기간 발생하지 않으면 상기 송신전력 제어를 수행하지 않는 과정과,

상기 송신전력 제어가 수행되지 않는 상태에서 상기 각 채널에 대한 송신전력을 다시 제어하여 데이터 수신이 가능한 적정 송신전력이 되게 하는 전력 재동기 과정으로 이루어짐을 특징으로 방법.
제1항에 있어서, 상기 불연속 전송채널은 전용제어채널임을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 전력 재동기 과정이 일정기간 수행된 후 전송할 데이터가 없으면 전력 재동기를 중단하는 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서, 상기 전력 재동기 과정이 상기 기지국과 단말기가 약속한 시각에 시작함을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서, 상기 전력 재동기 과정이 전송할 데이터가 발생한 경우에 시작함을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 전력 재동기 과정이 상기 기지국과 단말기가 약속한 시각에 시작하고 일정기간 동안 송수신데이터가 없으면 상기 전력 재동기를 중단하고, 상기 전력 재동기가 되지 않은 상태에서 상기 기지국과 단말기중 적어도 하나가 전송할 데이터가 발생하는 경우에 상기 전력 재동기 과정을 시작하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 기지국 및 단말기의 송신전력을 다시 제어할 경우 상기 단말기가 전송하는 전력제어비트의 초기 송신전력은 시스템에 영향을 미치지 않을 정도로 낮게 수행됨을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 상기 단말기가 전송하는 전력제어비트의 초기 송신전력은 하기와 같이 정해짐을 특징으로 하는 방법.

단말기 초기 송신전력량 = 제1상수 - 전체 수신 전력
제7항에 있어서, 상기 단말기가 전송하는 전력제어비트의 초기 송신전력은 하기와 같이 정해짐을 특징으로 하는 방법.

단말기 초기 송신전력량 = 제2상수 - 접속한 기지국의 파일럿 신호 수신전력
제1항에 있어서, 상기 기지국 및 단말기의 송신전력을 다시 제어할 경우 상기 기지국이 전송하는 전력제어비트의 초기 송신전력은 상기 기지국이 송신할 수 있는 최대전력 세기로 전송됨을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 기지국 및 단말기의 송신전력을 다시 제어할 경우 상기 기지국이 전송하는 전력제어비트의 초기 송신전력은 상기 기지국이 송신하는 파일럿채널 신호의 전력세기에 따라 정하여짐을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서, 상기 채널들에 송수신 데이터가 일정기간 발생하지 않으면 시분할부상태로 천이하고 데이터 수신 가능상태는 정상부상태임을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 전력 재동기과정이

상기 기지국과 단말기가 상호 알고 있는 신호를 순방향 전용제어채널 또는 역방향 파일럿 채널 중 하나를 통해 상기 기지국과 단말기중 일측에서 상대측으로 상기 신호를 전송하는 단계와,

상기 상대측이 상기 신호를 수신하면 상기 채널들중 나머지 채널을 통해 상기 일측으로 상기 신호에 대한 전력제어비트를 전송해 주는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 전력 재동기과정이

상기 기지국과 단말기가 상호 알고 있는 신호를 상기 기지국의 전용제어채널과 단말기의 파일럿채널을 통해 각각 상기 단말기 및 기지국으로 전송하는 단계와,

상기 단말기 및 기지국이 상기 각각의 채널을 통해 수신되는 신호에 대한전력제어비트를 상기 각 채널을 통해 전송해 주는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 전력 재동기는 순방향 및 역방향 전력제어비트를 사용하여 수행함을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 전력 재동기는 순방향 및 역방향 전력제어비트와 역방향 파일럿 신호를 사용하여 수행함을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 전력 재동기는 순방향 파일럿 신호, 역방향 전력제어비트, 및 역방향 파일럿 신호를 사용하여 수행함을 특징으로 하는 방법.
이동통신 시스템에서 신호전송이 이루어지지 않고 있는 상태에서 신호 전송 가능상태가 되게 천이하는 방법에 있어서,

기지국 및 단말기의 전용제어채널이 설정되어 있고 순방향 전용제어채널을 통하여 역방향 채널에 대한 전력제어비트를 전송하고, 역방향 파일럿 채널을 통하여 상기 순방향 전용제어채널에 대한 전력제어 신호를 전송하여 정상 전력제어를 수행하는 정상부상태에서 일정시간 동안 전송할 데이터가 없으면 상기 정상 전력제어를 수행하지 않는 시분할부상태로 천이하는 과정과,

상기 시분할부상태에서 전송할 데이터가 발생하면 전력 재설정을 수행하는 과정과,

상기 전력 재설정 이후 상태천이 메세지 전송 및 그에 대한 응답을 통하여 정상부상태로 상태천이 하는 과정과,

상기 정상부상태에서 패킷전용채널을 설정하여 상기 전송할 데이터를 전송하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상태천이 방법.
이동통신 시스템의 단말장치의 전력 재동기 방법에 있어서,

상기 단말장치의 불연속 전송 채널로 정상 전력제어를 수행하면서 데이터를 송신하는 과정과,

전송할 데이터가 일정기간 발생하지 않으면 상기 불연속 전송 채널의 무선자원은 유지하지만 상기 정상 전력제어를 수행하지 않는 과정과,

일정시간 경과후 전송할 데이터가 발생하면 상기 정상 전력제어를 수행하는 전력 재동기과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 전력재동기 방법.
이동통신 시스템의 기지국장치의 전력 재동기 방법에 있어서,

상기 기지국장치의 불연속 전송 채널로 정상 전력제어를 수행하면서 데이터를 송신하는 과정과,

전송할 데이터가 일정기간 발생하지 않으면 상기 불연속 전송 채널의 무선자원은 유지하지만 상기 정상 전력제어를 수행하지 않는 과정과,

일정시간 경과후 전송할 데이터가 발생하면 상기 정상 전력제어를 수행하는 전력 재동기과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 전력재동기 방법.