KR100724978B1 - 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서역방향 전송 전력을 제어하는 장치 및 방법 - Google Patents

고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서역방향 전송 전력을 제어하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고속 순방향 패킷 접속 서비스를 사용하는 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 단말기로부터 수신되는 전용 물리 채널 신호를 가지고서 신호대 잡음비를 측정하고, 상기 측정한 신호대 잡음비와 미리 설정해 놓은 목표 신호대 잡음비간의 차를 미리 설정한 임계값들과 비교한 후 그 비교 결과에 따라 역방향 전송 전력 오프셋 값을 결정하여 순방향 전용 물리 채널을 통해 상기 단말기로 전송하고, 상기 단말기는 상기 순방향 전용 물리 채널을 통해 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값을 검출하여 현재 전송하고 있는 역방향 고속 전용 물리 제어 채널의 전송 전력에 상기 역방향 전송 전력 오프셋값을 증가시켜 상기 역방향 고속 전용 물리 제어 채널 신호를 전송한다.
역방향 전송 전력 오프셋 값, HS-DSCH 지시자, 전용 물리 채널, 고속 전용 물리 제어 채널

Description

고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 역방향 전송 전력을 제어하는 장치 및 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING UPLINK TRANSMISSION POWER IN COMMUNICATION SYSTEM USING HIGH SPEED DOWNLINK PACKET ACCESS SCHEME AND METHOD THEREOF}
도 1은 통상적인 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 순방향 채널 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 통상적인 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 순방향 전용 물리 채널 구조의 일 예를 도시한 도면도 3은 통상적인 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 순방향 전용 물리 채널 구조의 다른 일 예를 도시한 도면
도 4는 통상적인 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 역방향 전용 물리 채널 구조를 도시한 도면
도 5는 통상적인 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 단말기가 소프트 핸드오버 영역에 존재한 경우 채널 할당 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 역방향 전송 전력 오프셋 값을 결정하는 방식을 도시한 도면
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 역방향 전송 전력 오프셋 값을 전송하는 비트값을 나타낸 테이블을 도시한 도면
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 순방향 채널 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 순방향 전용 물리 채널 구조를 도시한 도면
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 순방향 전용 물리 채널 구조를 도시한 도면
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 시스템에서 기지국 수신 장치 내부 구성을 도시한 블록도
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 시스템에서 기지국 송신 장치 내부 구성을 도시한 블록도
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 시스템에서 기지국 송신 장치 내부 구성을 도시한 블록도
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 시스템에서 단말기 송수신 장치 내부 구성을 도시한 블록도
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 시스템에서 기지국 동작 과정을 도시한 흐름도
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 시스템에 서 단말기 동작 과정을 도시한 흐름도
본 발명은 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 기지국에서 단말기로 역방향 제어채널의 송신 전력 오프셋 값을 전송하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고속 순방향 패킷 접속(High Speed Downlink Packet Access: 이하 "HSDPA"라 칭한다.)방식은 UMTS(Universal Mobile Terrestrial System) 통신 시스템에서 순방향 고속 패킷 데이터 전송을 지원하기 위한 순방향 데이터 채널인 고속 순방향 공통 채널(High Speed - Downlink Shared Channel:HS-DSCH)과 이와 관련된 제어채널들을 포함한 데이터 전송방식을 총칭한다. 상기 HSDPA를 지원하기 위해서 적응적 변조방식 및 코딩 방식(Adaptive Modulation and Coding: 이하 "AMC"라 한다), 복합 재전송 방식(Hybrid Automatic Retransmission Request: 이하 "HARQ"라 함) 및 빠른 셀 선택(Fast Cell Select: 이하 "FCS"라 함)방식이 제안되었다. 첫 번째로, AMC 방식에 대해 설명하기로 한다.
상기 AMC 방식은 특정 기지국(Node B)과 단말기(UE: User Element) 사이의 채널 상태에 따라 서로 다른 데이터 채널의 변조방식과 코딩방식을 결정하여, 상기 기지국 전체의 사용효율을 향상시키는 데이터 전송 방식을 말한다. 따라서 상기 AMC 방식은 복수개의 변조방식들과 복수개의 코딩방식들을 가지며, 상기 변조방식 들과 코딩방식들을 조합하여 데이터 채널 신호를 변조 및 코딩한다. 통상적으로 상기 변조방식들과 코딩방식들의 조합들 각각을 변조 및 코딩 스킴(Modulation and Coding Scheme: 이하 "MCS"라 함)라고 하며, 상기 MCS 수에 따라 레벨(level) 1에서 레벨(level) n까지 복수개의 MCS들을 정의할 수 있다. 즉, 상기 AMC 방식은 상기 MCS의 레벨(level)을 상기 UE(130)과 현재 무선 접속되어 있는 기지국(123) 사이의 채널 상태에 따라 적응적으로 결정하여 상기 Node B 전체 시스템 효율을 향상시키는 방식이다. 두번째로, HARQ 방식, 특히 다채널 정지-대기 혼화 자동 재전송 방식(n-channel Stop And Wait Hybrid Automatic Retransmission Request:이하 "n-channel SAW HARQ"라 칭한다.)을 설명하기로 한다.
상기 HARQ 방식은 ARQ(Automatic Retransmission Request) 방식의 전송 효율을 증가시키기 위해 다음과 같은 2 가지 방안을 새롭게 적용한 것이다. 첫 번째 방안은 상기 HARQ는 UE와 Node B 사이에서의 재전송 요구 및 응답을 수행하는 것이고, 두 번째 방안은 오류가 발생한 데이터들을 일시적으로 저장하였다가 해당 데이터의 재전송 데이터와 결합(Combining)해서 전송하는 것이다. 또한 HSDPA 방식에서는 종래의 멈춤-대기 자동 재전송(Stop and Wait ARQ::SAW ARQ) 방식의 단점을 보완하기 위해서 상기 n-channel SAW HARQ라는 방식을 도입하였다. 상기 SAW ARQ방식의 경우 이전 패킷 데이터에 대한 ACK를 수신하여야만 다음 패킷 데이터를 전송한다. 그런데, 이렇게 이전 패킷 데이터에 대한 ACK를 수신한 후에만 다음 패킷데이터를 전송하기 때문에 패킷 데이터를 현재 전송할 수 있음에도 불구하고 ACK을 대기하여야 하는 경우가 발생할 수 있다. 상기 n-channel SAW HARQ 방식에서는 상기 이전 패킷 데이터에 대한 ACK를 받지 않은 상태에서 다수의 패킷 데이터들을 연속적으로 전송해서 채널의 사용 효율을 높일 수 있다. 즉, 단말기와 기지국간에 n 개의 논리적인 채널(Logical Channel)들을 설정하고, 특정 시간 또는 채널 번호로 상기 n 개의 채널들 각각을 식별 가능하다면, 패킷 데이터를 수신하게 되는 상기 UE는 임의의 시점에서 수신한 패킷 데이터가 어느 채널을 통해 전송된 패킷 데이터인지를 알 수 있으며, 수신되어야 할 순서대로 패킷 데이터들을 재구성하거나, 해당 패킷 데이터를 소프트 컴바이닝(soft combining) 하는 등 필요한 조치를 취할 수 있다. 마지막으로, FCS 방식을 설명하기로 한다.
상기 FCS 방식은 상기 HSDPA 방식을 사용하고 있는 단말기가 셀 중첩지역, 즉 소프트 핸드오버 영역에 위치할 경우 복수개의 셀들 중 채널 상태가 좋은 셀을 빠르게 선택하는 방법이다. 상기 FCS 방식은 구체적으로,(1) 상기 HSDPA를 사용하고 있는 단말기가 이전 기지국과 새로운 기지국의 셀 중첩지역에 진입할 경우, 상기 단말기는 복수의 셀들, 즉 복수개의 기지국과의 무선 링크(이하 "Radio Link"라 칭한다.)를 설정한다. 이때 상기 단말기와 Radio Link를 설정한 셀들의 집합을 액티브 셋(active set)이라 칭한다. (2) 상기 액티브 셋에 포함된 셀들 중에서 가장 양호한 채널상태를 유지하고 있는 셀로부터만 HSDPA용 패킷 데이터를 수신하여 전체적인 간섭(interference)을 감소시킨다. 여기서, 상기 액티브 셋에서 채널상태가 가장 양호하여 HSDPA 패킷 데이터를 전송하는 셀을 베스트 셀(best cell)이라 하고, 상기 단말기는 상기 액티브 셋에 속하는 셀들의 채널 상태를 주기적으로 검사하여 현재 베스트 셀보다 채널 상태가 더 좋은 셀이 발생할 경우 상기 현재의 베스 트 셀을 새로 발생한 채널 상태가 더 좋은 셀로 바꾸기 위해 베스트 셀 지시자(Best Cell Indicator) 등을 상기 액티브 셋에 속해있는 셀들로 전송한다. 상기 베스트 셀 지시자에는 베스트 셀로 선택된 셀의 식별자가 포함되어 전송되고, 이에 상기 액티브 셋내의 셀들은 상기 베스트 셀 지시자를 수신하고 상기 베스트 셀 지시자에 포함된 셀 식별자를 검사한다. 그래서 상기 액티브 셋 내의 셀들 각각은 상기 베스트 셀 지시자가 자신에게 해당하는 베스트 셀 지시자인지를 검사하고, 상기 검사결과 베스트 셀로 선택된 해당 셀은 고속 순방향 공통 채널(HS-DSCH)을 이용해서 상기 단말기로 패킷 데이터를 전송한다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 HSDPA에서는 상기 새롭게 도입된 방안들, 즉 AMC 방식과, HARQ 방식과, FCS 방식을 사용하기 위해서 단말기와 기지국간에 다음과 같은 새로운 제어신호를 교환할 필요가 있다. 첫번째로, 상기 AMC를 지원하기 위해서는 단말기가 단말기 자신과 기지국간 채널에 대한 정보를 상기 기지국으로 알려주어야 하고, 상기 기지국은 상기 단말기로부터 수신한 채널에 대한 정보를 가지고서 그 채널 상황에 따라 결정된 MCS 레벨(level)을 상기 단말기로 알려주어야 한다. 두 번째로, 상기 n-channel SAW HARQ를 지원하기 위해서는 단말기가 기지국에게 ACK 또는 NACK(Negative Acknowledgement)신호를 전송해야 한다. 세 번째로 상기 FCS를 지원하기 위해서는 상기 단말기가 가장 채널 상태가 양호한 채널을 제공하는 기지국, 즉 베스트 셀을 지시하는 베스트 셀 지시자를 상기 기지국으로 전송해야한다. 또한 상기 베스트 셀이 채널 상황에 따라 바뀔 경우 그 시점에서 상기 단말기의 패킷 데이터 수신상황을 상기 기지국으로 알려주어야 하고, 상기 기지국은 상기 단말기가 상기 베스트 셀을 정확하게 선택할 수 있도록 필요한 정보들을 제공해야 한다.
도 1은 통상적인 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 순방향 채널 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 순방향(downlink) 전용 물리 채널(DPCH: Dedicated Physical CHannel)은 기존의 부호분할 다중 접속 통신 시스템, 일 예로 Release-99에서 정의된 필드(field)와 단말기에게 수신해야 할 HSDPA 패킷 데이터가 존재하는지 여부를 나타내는 HS-DSCH 지시자(Indicator)로 구성된다. 상기 순방향 전용 물리 채널을 통해 전송되는 상기 HS-DSCH 지시자는 해당 단말기로 수신해야할 HSDPA 패킷 데이터가 존재하는지 여부를 알려줄 뿐만 아니라, 상기 HSDPA 패킷 데이터가 존재할 경우 상기 HSDPA 패킷 데이터가 실제로 전송되는 HS-DSCH에 대한 제어정보를 수신해야 할 공통 제어 채널(SHCCH: SHared Control CHannel)의 채널화 코드를 알려줄 수도 있다. 또한, 필요에 따라서는 HS-DSCH 제어정보들 중 일부, 예를 들어 MCS 레벨과 같은 제어 정보들이 상기 HS-DSCH 지시자를 통해 전송될 수도 있다. 일 예로, 상기 HSDPA 패킷 데이터가 N(=N1+N2) 슬롯(slot) 단위로 전송되는 경우(즉, HSDPA 전송시구간(TTI: Transmission Time Interval) = N 슬롯), TTI내에서 슬롯 구조가 변하지 않고 고정되어 있는 경우에는 상기 HS-DSCH 지시자는 N1 슬롯에 나누어 전송되고 나머지 N2 슬롯에서 HS-DSCH 지시자를 전송하는 부분은 불연속 전송(DTX: Discontinuous Transmission)으로 처리한다. 상기 도 1에서는 한 개의 슬롯을 통해서만 HS-DSCH 지시자가 전송되므로 상기 N1이 1인 경우를 가정한 경우를 도시하였다. 그리고 기지국은 HS-DSCH 채널의 제어를 위한 정보들(이하 HS-DSCH 제어정보)인 MCS 레벨, HS-DSCH 채널화 코드, HARQ 프로세스 번호, HARQ 패킷 번호 등은 상기 공통 제어 채널(Shared control channel, 이하 SHCCH)을 통해 상기 단말기에게 전송한다. 여기서, 상기 SHCCH에는 하나 혹은 둘 이상의 채널화 코드를 할당할 수 있다. 또한 상기 HS-DSCH는 상기 기지국이 상기 단말기에게 전송하는 HSDPA 패킷 데이터가 전송되는 채널이다. 그리고, 상기 도 1에서 상기 순방향 전용 물리 채널의 시작 시점이 SHCCH, HS-DSCH의 시작 시점보다 빠른데, 이는 상기 단말기가 상기 HS-DSCH 지시자를 읽어 해당 정보를 검출해 내기 전에는 나머지 두 채널이 상기 단말기에게 해당되는 데이터인지 여부를 알 수가 없기 때문이다. 즉, 상기 HS-DSCH 지시자를 읽기 전에는 상기 단말기에게 해당되는 데이터인지 여부를 알 수가 없기 때문에 데이터를 임시로 버퍼(buffer)에 저장해야 하므로 HS-DSCH 지시자를 읽을 시간적 여유를 둔 후, 이후 나머지 두 채널을 수신함으로써 상기 단말기 버퍼 부담을 덜어 주기 위한 것이다. 결과적으로, 상기 단말기는 상기 순방향 전용 물리 채널의 HS-DSCH 지시자 부분을 읽어 상기 단말기 자신이 수신할 HSDPA 패킷 데이터가 존재하는지 여부를 검사하고, 상기 검사 결과 상기 단말기 자신이 수신할 HSDPA 패킷 데이터가 존재할 경우 상기 SHCCH의 HS-DSCH 채널 제어를 위한 정보들을 읽은 후, 그 제어 정보들에 따라 HS-DSCH 채널을 통해 상기 HSDPA 패킷 데이터를 수신하게 되는 것이다.
도 2는 통상적인 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 순방향 전용 물리 채널 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 먼저 DPCH에는 기존의 HSDPA 서비스를 지원하지 않는 부호분할 다중 접속 통신 시스템, 일 예로 Release-99에서 정의된 순방향 전용 물리 채널의 구조를 포함하고 있는데, 각 필드를 설명하면 다음과 같다. Data1과 Data2 필드는 상위 계층 동작을 지원하기 위한 데이터 혹은 음성 등의 전용 서비스를 지원하기 위한 데이터를 전송한다. TPC(Transfer Power Control: 전송 전력 제어) 필드는 역방향(uplink) 전송 전력을 제어하기 위한 순방향(downlink) 전송 전력 제어 명령을 전송하며, TFCI(Transfer Format Combination Indicator: 전송 포맷 조합 표시) 필드는 상기 Data1과 Data2 필드의 전송 포맷 조합 정보를 전송한다. 파일럿(Pilot) 필드는 시스템에서 미리 약속된 파일럿 심볼열을 전송하는 필드로서 단말기가 순방향 채널 상태를 추정하는데 사용된다. 상기 HSDPA 서비스를 위한 HS-DSCH 지시자는 상기 도 2에 도시한 바와 같이 기존 Release-99 순방향 전용 물리 채널내에 새롭게 정의된 필드를 통해 상기 단말기에게 전송된다. 상기 도 2에서는 상기 HS-DSCH 지시자가 기존의 상기 순방향 전용 물리 채널내에 새롭게 정의된 필드를 통해서 전송되는 경우를 설명하고 있다. 한편, 상기 도 3에서는 상기 HS-DSCH 지시자가 상기 기존의 순방향 전용 물리 채널내의 특정 필드를 통해서 전송되는 것이 아니라 새로운 순방향 전용 물리 채널을 통해서 전송되는 경우를 도시하고 있다.
상기 도 3은 통상적인 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 순방향 전용 물리 채널 구조의 다른 일 예를 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 HS-DSCH 지시자를 기존의 순방향 전용 물리 채 널내의 특정 필드를 통해 전송하는 것이 아니라 별도로 다른 채널화 코드를 할당하여 전송하는 경우를 도시하고 있다. 두 개의 순방향 전용 물리 채널, 즉 제1전용물리채널(Primary DPCH, 이하 P-DPCH 라 칭하기로 한다)와 제2전용 물리 채널(Secondary DPCH, 이하 S-DPCH 라 칭하기로 한다)을 할당한다. 여기서, 상기 HS-DSCH 지시자를 전송하기 위한 S-DPCH는 전송하는 데이터량이 상기 P-DPCH와 다르기 때문에 상기 P-DPCH에는 확산 계수(SF: Spreading Factor, 이하 SF"라 칭하기로 한다)를 N으로, 상기 S-DPCH에는 SF를 M으로 할당한다. 상기 전송해야 하는 HS-DSCH 지시자의 데이터량이 작을 경우 상기 S-DPCH의 SF값인 M을 비교적 큰 값, 일 예로 M = 512 등의 비교적 큰 값을 할당하여 순방향 채널화 코드의 사용 효율을 높일 수 있다.도 4는 통상적인 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 역방향 전용 물리 채널 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 기존의 부호분할 다중 접속 통신 시스템, 일 예로 Release-99을 지원하는 역방향(uplink) 전용 물리 데이터채널(DPDCH: Dedicated Physical Data CHannel)과 역방향 전용 물리 제어 채널(DPCCH: Dedicated Physical Control CHannel) 및 상기 HSDPA를 지원하기 위한 역방향 전용 물리 제어채널(HS-DPCCH: High Speed Dedicated Physical Control CHannel, 이하 HS-DPDCH 라 칭하기로 한다)에 별도의 채널화 코드를 할당하여 별개로 운영하는 방식이다. 역방향의 경우 모든 단말기들은 각각에 OVSF(Orthogonal Variable length Spreading Factor) 코드를 할당할 수 있으므로, 채널화 코드(channelization code) 자원이 풍부하다. 그리고 기존 역방향 제어채널을 수정할 경우 기존 시스템과의 호환성에서 문제가 발생할 수 있고 채널 구조의 복잡성이 증가할 가능성이 있기 때문에 채널 구조를 수정하기 보다는 별도의 새로운 채널화 코드를 이용해서 역방향 제어채널을 새로 정의하는 방식이 바람직하다. 상기 역방향 전용 물리 데이터 채널(DPDCH)의 한 프레임을 구성하는 각각의 슬럿들을 통해서 단말기에서 기지국으로 전송하는 상위 계층 데이터가 전송되고, 상기 역방향 전용 물리 제어 채널의 한 프레임(frame)을 구성하는 각각의 슬럿들은 파일럿(Pilot) 심볼, 전송 포맷 조합 표시(TFCI) 비트, 피드백 정보(FBI: Feed Back Information) 심벌 및 전송 출력 제어 심볼(TPC)로 구성된다. 상기 파일럿 심볼은 상기 단말기가 기지국으로 전송하는 데이터를 복조할 때 채널추정 신호로 이용되며, 상기 TFCI 비트들은 현재 전송되고 있는 프레임동안 전송되는 채널들이 어떤 전송형태 조합을 사용하여 데이터를 전송하는지를 나타낸다. 상기 FBI 심벌은 송신 다이버시티 기술의 사용 시에 피드백 정보를 전송하며, 상기 전송 전력 제어(TPC) 심벌은 순방향 채널의 송신 출력을 제어하기 위한 심볼이다. 상기 역방향 전용 물리 제어 채널은 직교코드를 이용하여 확산된 후 전송되는데, 이 때 사용되는 확산 계수(spreading factor: SF)는 256으로 고정되어 있다.
또한, 상기 HSDPA에서 단말기가 기지국으로부터 수신한 데이터의 오류 여부를 확인하고, 상기 확인 결과 상기 수신한 데이터에 대해서 인지신호(Acknowledgement : ACK)나 부정적 인지신호(Negative Acknowledgement : NACK)로 보내는데, 상기 ACK 및 NACK는 HSDPA를 지원하기 위한 HS-DPCCH을 통해 전송된다. 그리고 상기 단말기가 수신한 데이터가 없어 ACK/NACK을 기지국으로 전송할 필요가 없는 경우, 상기 HS-DPDCH를 통해서 AMC를 지원하기 위해 기지국에게 채 널품질을 보고하거나 FCS를 지원하기 위해 상기 단말기에 가장 양호한 채널을 제공하는 기지국을 지시하는 최적 셀 통보신호 등과 같은 다른 정보들을 전송하게 된다. 상기 도 4에 도시한 바와 같이 상기 HSDPA 서비스를 위한 HS-DPDCH가 별개의 채널화 코드로 할당된 경우 전송 전력 제어는 기존의 DPCCH와 동일한 방식으로 이루어진다. 즉, 상기 DPCCH와 HS-DPCCH는 일정 전력비를 가지고 있으며 DPCCH의 전송 전력이 증가 또는 감소하면 상기 비만큼 HS-DPCCH의 전송 전력도 증가 또는 감소한다. 그런데, 이렇게 상기 DPCCH와 HS-DPCCH가 일정 전력비를 가지고서 전송 전력이 제어될 경우 전송 전력상에 문제가 발생하게 되는데 이를 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 5는 통상적인 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 단말기가 소프트 핸드오버 영역에 존재한 경우 채널 할당 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, 하나의 단말기가 K개의 기지국들로부터 서비스를 받게 되는 소프트 핸드오버 영역(SHO: Soft Handover Region)에 위치한 경우 채널 할당 구조가 도시되어 있으며, 상기 채널 할당 구조에 따라서 송신 전력이 결정된다. 우선, 상기 단말기가 1번 기지국(Node B #1)으로부터 HSDPA 서비스를 받다가 상기 소프트 핸드오버 영역에 위치하게 되더라도 상기 단말기는 새로운 기지국들과 함께 모든 기지국들로부터 동시에 HSDPA 서비스를 받게 되는 것은 아니다. 즉, 상기 단말기는 상기 1번 기지국(Node B #1)으로부터 계속 패킷 데이터를 수신하다 채널 상황이 좋지 않으면 채널환경이 가장 좋은 다른 기지국에게 상기 단말기 자신의 패킷 데이터 전송 상황을 알리고, 이후 상기 1번 기지국(Node B #1)과의 연결을 끊은 후 상기 채널 환경이 가장 좋은 새 기지국으로부터 HSDPA 서비스를 받는 하드 핸드오버(hard handover)한다. 그래서 상기 단말기는 하나의 기지국으로부터만 상기 HSDPA 서비스를 위한 패킷 데이터를 수신하게 된다. 그러나, 음성 서비스는 기존의 방식대로 여러 기지국과 연결을 유지하는 소프트 핸드오버(soft handover)를 수행하기 때문에, 상기 도 5에 도시한 바와 같이 상기 단말기는 HSDPA 서비스를 위한 채널들은 1번 기지국(Node B #1)으로부터, 음성 서비스를 위한 채널들, 즉 기존 Release-99 DPCH들은 모든 기지국들(Node B #2~Node B #K)으로부터 수신하게 된다. 또한 상기 단말기는 역방향으로 모든 기지국들에 DPDCH, DPCCH을 전송하는 반면 ACK/NACK와 같은 HSDPA 서비스에 관련된 제어정보를 담고 있는 HS-DPCCH는 HSDPA 서비스를 받는 1번 기지국(Node B #1)으로만 전송한다.상기 기존 Release-99의 방식을 적용할 경우 기지국에 대한 단말기의 전송 전력 제어는 다음과 같은 과정을 거친다. 기지국이 역방향 DPCCH의 Pilot으로 역방향 신호대 간섭비(SIR: Signal-to-Interference Ratio)을 측정하고, 상기 측정한 신호대 간섭비를 목표 신호대 간섭비(Target SIR)와 비교한다. 상기 비교 결과 상기 측정한 신호대 간섭비가 상기 목표 신호대 간섭비보다 작을 경우 순방향 DPCH의 TPC 필드로 역방향 전송전력을 증가하라는 명령을 상기 단말기에게 전송하고, 반대로 상기 측정한 신호대 간섭비가 상기 목표 신호대 간섭비보다 작을 경우 상기 순방향 DPCH의 TPC 필드로 역방향 전송 전력을 감소하라는 명령을 전송한다.
상기 도 5의 경우에서 상기 단말기에 대해서도 역시 상기 역방향 채널 전송 전력은 Release-99에서와 같은 방식으로 제어된다. 이를 자세히 설명하면, 모든 기지국들의 순방향 DPCH의 TPC 필드로 전송된 역방향 전송 전력 제어명령들 중 하나라도 역방향 전송 전력을 감소하라는 명령이 있으면 상기 단말기는 역방향 전송 전력을 감소시킨다. 즉, 1번 기지국(Node B #1)에 대한 역방향 채널환경이 열악할 경우 상기 1번 기지국(Node B #1)이 상기 단말기로 역방향 전송 전력을 증가하라는 명령을 내림에도 불구하고, 상기 1번 기지국(Node B #1)을 제외한 다른 기지국들 중 어떤 하나의 기지국이 상기 단말기로 역방향 전송 전력을 감소하라는 명령을 전송하면 상기 단말기는 역방향 전송 전력을 감소시키게 된다. 그러므로 상기 도 5에 도시한 바와 같이 HSDPA 서비스를 제공하는 1번 기지국(Node B #1)이 계속해서 역방향 전송 전력 증가를 명령하여도 역방향 DPCCH의 전송 전력이 감소하고 이와 일정 비를 유지하며 같은 전송 전력 제어를 수행하는 HS-DPCCH 채널의 전송 전력 또한 감소한다.
이렇게 상기 단말기가 소프트 핸드오버 영역에 위치해 있을 때 Release-99를 위한 역방향 DPDCH, DPCCH 채널들은 모든 기지국으로 전송되어 상위 레이어에서 합산되어 소프트 핸드오버의 효과를 볼 수 있기 때문에 전송 전력을 어느 정도 감소시켜도 크게 문제가 발생되지 않는다. 그러나. HSDPA 서비스를 하기 위해 필요한 ACK/NACK 또는 상기 도 4에서 설명한 바와 같이 상기 HSDPA 서비스를 위한 다른 제어정보들을 전송하는 HS-DPCCH는 오로지 1번 기지국(Node B #1)으로만 전송되므로 역방향 전송 전력이 감소하면 신뢰성이 떨어지게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 역방향 고속 전용 물리 제어 채널의 전송 전력을 제어하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 역방향 고속 전용 물리 제어 채널의 전송 전력을 제어하기 위해 전송 전력 오프셋을 결정하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 역방향 고속 전용 물리 제어 채널의 전속 전력을 제어하기 위해 결정된 전송 전력 오프셋을 송신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 기지국 장치는; 단말기로부터 수신되는 역방향 전용 채널 신호에서 파일롯을 검출하여 상기 단말기에 대한 신호대 잡음비를 측정하고, 상기 측정한 신호대 잡음비와 미리 설정한 목표 신호대 잡음비의 차를 미리 설정한 임계값들과 비교하여 상기 단말기의 현재 역방향 전송 전력에 가산시킬 역방향 전송 전력 오프셋 값을 결정하는 수신기와, 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값과 상기 고속 순방향 패킷 접속 서비스에 대한 패킷 데이터가 존재함을 나타내는 고속 순방향 공통 채널 지시자를 다중화하여 순방향 전용 채널을 통해 전송하는 송신기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 단말기 장치는; 기지국으로부터 수신되는 순방향 전용 채널 신호의 전송시구간내 임의의 슬럿에서 상기 단말기에서 수신할 고속 순방향 패킷 접속 데이터가 존재함을 나타내는 고속 순방향 패킷 접속 지시자가 존재하면, 상기 슬럿 이후의 슬럿들을 읽어 역방향 전송 전력 오프셋 값을 검출하는 수신기와, 상기 검출한 역방향 전송 전력 오프셋 값을 현재 전송되고 있는 순방향 고속 전용 물리 제어 채널 신호의 전송전력에 가산하여 역방향 전송 전력을 조정한 후 상기 조정된 역방향 전송 전력으로 상기 고속 전용 물리 제어 채널 신호를 전송하는 송신기를 포함함을 특징으로 한다.상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 기지국 장치 제어 방법은; 단말기로부터 수신되는 역방향 전용 채널 신호에서 파일롯을 검출하여 상기 단말기에 대한 신호대 잡음비를 측정하는 과정과, 상기 측정한 신호대 잡음비와 미리 설정한 목표 신호대 잡음비의 차를 미리 설정한 임계값들과 비교하여 역방향 전송 전력 오프셋 값을 결정하는 과정과, 상기 결정한 역방향 전송 전력 오프셋 값과 상기 고속 순방향 패킷 접속 서비스에 대한 패킷 데이터가 존재함을 나타내는 고속 순방향 공통 채널 지시자를 다중화하여 순방향 전용 채널을 통해 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 단말기 장치 제어 방법은; 기지국으로부터 수신되는 순방향 전용 채널 신호의 전송시구간내 임의의 슬럿에서 상기 단말기에서 수신할 고속 순방향 패킷 접속 데이터가 존재함을 나타내는 고속 순방향 패킷 접속 지시자가 존재하는지 검사하는 과정과, 상기 검사 결과 상기 고속 순방향 패킷 접속 지시자가 존재하면, 상기 슬럿 이후의 슬럿들을 읽어 역방향 전송 전력 오프셋 값을 검출하는 과정과, 상기 검출한 역방향 전송 전력 오프셋 값을 현재 전송되고 있는 순방향 고속 전용 물리 제어 채널 신호의 전송전력에 가산하여 역방향 전송 전력을 조정하는 과정과, 상기 조정된 역방향 전송 전력으로 상기 고속 전용 물리 제어 채널 신호를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 역방향 전송 전력 오프셋 값을 결정하는 방식을 도시한 도면이다.
우선 도 5에서 설명한 바와 같이 고속 순방향 패킷 접속(HSDPA: High Speed Downlink Packet Access) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 단말기(UE: User Element)가 소프트 핸드오버 영역(SHO: Soft HandOver region)에 위치하게 되면 고속 전용 물리 제어 채널(HS-DPCCH: High Speed Dedicated Physical Control CHannel)의 역방향(uplink) 전송 전력이 감소하게 되는 경우가 발생할 수 있다. 그러나, 기지국(Node B)이 상기 단말기가 상기 소프트 핸드오버 영역에 위치해있는지를 지속적으로 감시하는 것은 난이하다. 그래서 본 발명의 일 실시예에서는 상기 기지국에 미리 설정되어 있는 목표 신호대 잡음비(Target Signal to Interference Ratio)(SIRtarget)와, 단말기로부터 수신되는 역방향 전용 물리 제어 채널(DPCCH: Dedicated Physical Control CHannel)을 통해 수신되는 파일럿 비트들을 가지고서 측정한 측정 신호대 잡음비(Estimation SIR)(SIRest) 간의 차가 미리 설정한 임계값1 보다 크면 채널의 상태가 좋지 않은 것으로 판단한다. 그런 후 SIR 차를 임계값들과 비교하여 역방향 채널 상태에 따라 전송 전력 오프셋 값을 결정하기로 한다. 즉, 상기 단말기가 상기 소프트 핸드오버 영역에 위치해 있는 경우 뿐만 아니라 역방향 채널 환경이 좋지 못할 경우에 대해서도 역방향 전송 전력을 보상하기로 하는 것이다. 상기 도 6에는 상기 기지국이 목표 SIR(SIRtarget)과 측정 SIR(SIRest)의 차를 이용해 역방향 전송 전력 오프셋 값을 결정하는 일 예가 도시되어 있다. 여기서, 상기 임계값들은 상기 기지국에서 임의로 지정할 수 있으나 상기 도 6에서는 2dB의 배수들을 임계값들로 설정하는 것을 가정하기로 한다. 즉, 임계값 2dB에 대해서 목표 SIR(SIRtarget)과 측정 SIR(SIRest)의 차가 2dB이상 4dB이하이면 역방향 전송 전력 오프셋 값을 2dB로 결정하게 되고, 상기 기지국은 상기 결정된 역방향 전송 전력 오프셋값을 상기 단말기로 전송한다. 그러면, 상기 단말기는 상기 기지국으로부터 상기 역방향 전송 전력 오프셋값을 수신하고, 이에 역방향 전송 전력을 상기 수신한 역방향 전송 오프셋 값인 2dB만큼 증가시켜 전송하도록 하는 것이다.
한편, 본 발명에서는 목표 SIR과 상향 DPCCH의 SIR의 차를 오프셋으로 결정하여 상향 HS-DPCCH의 전송전력만 오프셋만큼 증가시키고 나머지 상기 DPCCH, DPDCH의 전송전력은 기존의 방식을 적용한다. 이 때 HS-DPCCH의 전송전력은 매 순 간 기존의 DPCCH 전송전력과의 비에 의해 결정된 전력을 기준으로 하여 채널상황이 좋지 않을 때만 오프셋 값을 더해 주는 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 역방향 전송 전력 오프셋 값을 전송하는 비트값을 나타낸 테이블을 도시한 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, 상기 도 6에서 설명한 바와 같이 기지국이 역방향 전송 전력 오프셋을 결정한 후 그 결정된 역방향 전송 전력 오프셋 값을 단말기로 전송할 경우 그 역방향 전송 전력 오프셋값을 전송하는 비트들을 도시하고 있다. 역방향 채널 환경이 양호하여 역방향 전송 전력 오프셋 값을 순방향(downlink)으로 전송하지 않아도 될 경우, 즉 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값이 0dB일 때는 불연속 전송(DTX: Discontinuous Transmission)으로 처리한다. 이는 역방향 채널 환경이 열악할 경우에만 순방향으로 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값을 전송하고, 역방향 채널 환경이 양호할 경우에는 불연속 전송(DTX) 처리하여 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값을 채널 상황에 따라 적응적으로 전송하게 됨을 의미한다. 여기서 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값이 0dB라는 것은 채널 환경이 양호하여 역방향 HS-DPCCH의 신뢰성이 보장되므로 기존의 DPCCH와 일정 전력비를 유지하면서 순방향 전송 전력 제어(TPC: Transmission Power Control) 명령만으로 역방향 전송 전력 제어가 가능하다는 것을 나타낸다. 상기에서 설명한 바와 같이 채널 상황이 열악할 경우에만 역방향 전송 전력 오프셋을 전송하고, 상기 역방향 전송 전력 오프셋에 따른 역방향 전송 전력 제어가 발생하게 된다. 이렇게 상기 역방향 전송 전력 오프셋을 상기 단말기로 전송하기 위해서 상기 도 7에 도시한 바와 같이 0dB이외의 역 방향 전송 전력 오프셋 값에 대해서 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값의 수가 2K개이면, 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값을 전송하기 위한 순방향 전송비트를 K개의 비트들로 정할 수 있다. 상기 도 7에서는 0dB 이외의 나머지 역방향 전송 전력 오프셋 값들이 2, 4, 6, 8dB로 4가지 경우가 되기 때문에 2비트로 표현 가능하며 각각 00, 01, 10, 11을 순방향 전송 비트를 결정해 줄 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 순방향 채널 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 8을 참조하면, 상기 도 1에서 설명한 바와 같이 전송 전력 오프셋 값을 전송할 수 있는 채널들은 순방향 전용 물리 채널(DPCH: Dedicated Physical CHannel, 이하 DPCH 라 칭하기로 함)과 고속 순방향 공통 채널(HS-DSCH: High Speed-Downlink Shared CHannel, 이하 HS-DSCH"라 칭하기로 함)의 제어를 위한 공통 제어 채널(SHCCH: SHared Control CHannel, 이하 SHCCH"라 칭하기로 함)이 있다. 그런데 상기 SHCCH로는 이미 상기 HSDPA 서비스를 위한 MCS 레벨, HS-DSCH 채널화 코드, HARQ 프로세스 번호, HARQ 패킷 번호 등과 같은 다수의 제어정보들이 전송되고 있으므로 또 다른 제어 정보를 전송할 여유가 없다.
그런데 상기 도 1에서도 설명했듯이 TTI가 N(=N1+N2) 슬롯일 때 HS-DSCH 지시자는 N1 슬롯에 나누어 전송되고 나머지 N2 슬롯에서 HS-DSCH 지시자를 전송하는 부분은 DTX 처리된다. 그러므로 역방향 전송 전력 오프셋(UL power offset) 값을 상기 DPCH에서 상기 HS-DSCH 지시자가 전송되지 않는 슬롯의 HS-DSCH 지시자 부분에 나누어 전송할 수 있다. 상기 HS-DSCH 지시자가 전송되는 슬롯의 위치가 가변적이기 때문에, 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값이 전송되는 슬롯의 위치도 가변적이다. 또한 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값을 TTI 주기로 기지국에서 단말기로 전송할 수도 있고, 상황에 따라서 전송해야할 역방향 전송 전력 오프셋 값을 나타내는 비트들이 많을 경우는 일정 슬롯 주기나 프레임(frame) 단위로 전송할 수도 있다. 상기 도 8을 살펴보면, TTI내의 한 슬롯(1 slot)으로만 HS-DSCH 지시자가 전송되고 나머지 N-1슬롯들의 HS-DSCH 지시자 부분으로 역방향 전송 전력 오프셋 값이 전송된다. 그리고 나머지 순방향 채널들, 즉 SHCCH와 HS-DSCH는 상기 도 1에서 설명한 구조와 동일한 구조를 가진다. 한편, 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값은 HSDPA를 위한 HS-DPCCH의 역방향 전송 전력 제어를 위한 값이므로 단말기가 상기 HSDPA 서비스를 받고 있을 경우에만 필요한 값이다. 따라서, 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값을 상기 HSDPA 서비스에 따른 데이터가 존재할 때만. 즉 HS-DSCH 지시자가 있을 때만 전송하도록 하여 기지국이 항상 채널상태를 감시하여 역방향 전송 전력 오프셋 값을 결정해야 하거나, 혹은 상기 단말기가 항상 역방향 전송 전력 오프셋 값을 읽지 않도록 할 수 있다. 또한 상기 도 7에서 설명하였듯이 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값이 0dB이면 불연속 전송하고, 채널 상황에 따라 필요할 경우에만 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값을 전송하도록 한다. 상기 도 7에 의해 결정된 역방향 전송 전력 오프셋 값을 나타내는 비트가 K비트이고 상기 도 8과 같이 N-1 슬롯에 걸쳐 전송할 수 있는 비트가 n 비트이면 (n,K) 블록 코딩(block coding)과 같은 오류 정정 부호(error correction code)를 적용하여 전송할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 순방향 전용 물리 채널 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 9를 참조하면, 먼저 DPCH에는 기존의 HSDPA 서비스를 지원하지 않는 부호분할 다중 접속 통신 시스템, 일 예로 Release-99에서 정의된 순방향 전용 물리 채널의 구조를 포함하고 있는데, 각 필드를 설명하면 다음과 같다. Data1과 Data2 필드는 상위 계층 동작을 지원하기 위한 데이터 혹은 음성 등의 전용 서비스를 지원하기 위한 데이터를 전송한다. TPC(Transfer Power Control: 전송 전력 제어) 필드는 역방향(uplink) 전송 전력을 제어하기 위한 순방향(downlink) 전송 전력 제어 명령을 전송하며, TFCI(Transfer Format Combination Indicator: 전송 포맷 조합 표시) 필드는 상기 Data1과 Data2 필드의 전송 포맷 조합 정보를 전송한다. 파일럿(Pilot) 필드는 시스템에서 미리 약속된 파일럿 심볼열을 전송하는 필드로서 단말기가 순방향 채널 상태를 추정하는데 사용된다. 상기 HSDPA 서비스를 위한 HS-DSCH 지시자 및 역방향 전송 전력 오프셋(UL power offset)은 상기 도 9에 도시한 바와 같이 기존 Release-99 순방향 전용 물리 채널내에 새롭게 정의된 필드를 통해 상기 단말기에게 전송된다. 상기 도 9에서는 상기 HS-DSCH 지시자 및 역방향 전송 전력 오프셋이 기존의 상기 순방향 전용 물리 채널내에 새롭게 정의된 필드를 통해서 전송되는 경우를 설명하고 있다. 한편, 상기 도 10에서는 상기 HS-DSCH 지시자 및 역방향 전송 전력 오프셋이 상기 기존의 순방향 전용 물리 채널내의 특정 필드를 통해서 전송되는 것이 아니라 새로운 순방향 전용 물리 채널을 통해서 전송되는 경우를 도시하고 있다.
상기 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 순방향 전용 물리 채널 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 10을 참조하면, 상기 HS-DSCH 지시자 및 역방향 전송 전력 오프셋을 기존의 순방향 전용 물리 채널내의 특정 필드를 통해 전송하는 것이 아니라 별도로 다른 채널화 코드를 할당하여 전송하는 경우를 도시하고 있다. 두 개의 순방향 전용 물리 채널, 즉 제1전용물리채널(Primary DPCH, 이하 P-DPCH 라 칭하기로 한다)와 제2전용 물리 채널(Secondary DPCH, 이하 S-DPCH 라 칭하기로 한다)을 할당한다. 여기서, 상기 HS-DSCH 지시자 및 역방향 전송 전력 오프셋을 전송하기 위한 S-DPCH는 전송하는 데이터량이 상기 P-DPCH와 다르기 때문에 상기 P-DPCH에는 확산 계수(SF: Spreading Factor, 이하 SF"라 칭하기로 한다)를 N으로, 상기 S-DPCH에는 SF를 M으로 할당한다. 상기 전송해야 하는 HS-DSCH 지시자 및 역방향 전송 전력 오프셋의 데이터량이 작을 경우 상기 S-DPCH의 SF값인 M을 비교적 큰 값, 일 예로 M = 512 등의 비교적 큰 값을 할당하여 순방향 채널화 코드의 사용 효율을 높일 수 있다.도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 시스템에서 기지국 수신 장치 내부 구성을 도시한 블록도이다.
상기 도 11을 참조하면, 안테나(antenna)(1101)를 통해서 단말기로부터 수신된 신호는 RF(Radio Frequency)부(1102)로 입력되고, 상기 RF부(1102)는 상기 안테나(1101)로부터 전달되는 신호를 기저 대역(Baseband)의 RF신호로 변환한 후 복조기(1103)로 출력한다. 상기 복조기(1103)는 상기 RF부(1102)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 복조 방식으로 복조한 후 승산기(1104)로 출력한다. 상 기 승산기(1104)는 상기 복조기(1103)에서 출력한 신호를 스크램블링 부호(scrambling code)와 곱해 디스클램블링(de-scrambling)한 후 출력한다. 여기서, 상기 스크램블링 부호는 상기 기지국과 단말기간에 상호 규약된 코드로서 상기 기지국이 다수의 단말기들중 특정 단말기를 구별하는 것을 가능하도록 한다. 상기 승산기(1104)에서 출력되는 신호는 각각 역확산기(de-spreader)(1105), (1106), (1107)로 입력된다. 여기서, 상기 역확산기(1105)는 역방향 DPCCH 신호에 대한 역확산을 수행하며, 상기 역확산기(1106)는 역방향 DPDCH 신호에 대한 역확산을 수행하며, 상기 역확산기(1107)는 역방향 HS-DPCCH에 대한 역확산을 수행한다. 여기서, 상기 역확산기들(1105),(1106),(1107) 각각이 역확산을 수행한다 함은 미리 설정되어 있는 채널화 코드로 입력되는 신호를 곱해주는 것을 의미하며, 물론 상기 채널화 코드들은 상기 기지국과 단말기들간에 상호 규약되어 있어 동일하게 사용된다.
상기 역확산기(1106)에서 출력된 DPCCH 신호는 승산기(1111)로 입력되어 -j와 곱해져 실수신호로 복원되어 출력된다. 여기서, 상기 -j가 곱해지는 이유는 단말기에서 j를 곱해 허수신호로서 상기 DPCCH 신호를 송신하기 때문이다. 상기 승산기(1111)에서 출력된 신호는 역다중화기(1119)와 승산기(1112)로 각각 입력된다. 상기 역다중화기(1119)는 DPCCH 신호중에서 파일럿(1114)만을 구별해내어 채널 추정기(1118)와 채널상태 결정기(1125)로 출력한다. 상기 채널상태 결정기(1125)는 역방향 전송 전력 오프셋 값을 단말에게 전송할 지를 결정하기 위해 상기 파일럿(1114)으로부터 측정된 측정 SIR(SIRest)과 목표 SIR(SIRtarget)과의 차를 구하 여 상기 차를 미리 설정한 임계값들과 비교하고 그 비교결과를 역방향 전송 전력 오프셋 결정기(1126)로 출력한다. 그러면 상기 역방향 전송 전력 오프셋 결정기(1126)는 상기 채널 상태 결정기(1125)에서 출력한 비교 결과에 따라서 상기 도 6에서 설명한 바와 같이 역방향 전송 전력 오프셋(UL power offset) 값(1127)을 결정하게 된다.
. 상기 과정 중에 상기 도 8에서 설명했듯이 기지국이 전송할 HSDPA 데이터 패킷이 없을 경우 즉, HS-DSCH 지시자가 오프이면 상향 전송전력 오프셋 값을 전송하지 않도록 한다.

한편, 상기 채널 추정기(1118)로 입력된 파일럿(1114)은 상기 단말기로부터 기지국까지의 채널 환경을 추정하는데 사용되며, 상기 채널 추정기(1118)는 상기 파일럿(1114)을 가지고서 채널 추정한 후 상기 추정된 채널 환경에 대한 채널 추정값을 승산기(1112), 승산기(1108), 승산기(1121)로 출력한다. 상기 승산기(1112)는 상기 승산기(1111)에서 출력된 신호와 상기 채널 추정기(1118)에서 출력된 신호를 곱한 후 역다중화기(1113)로 출력한다. 상기 역다중화기(1113)는 상기 승산기(1112)에서 출력된 신호중에 파일럿(1114)을 제외한 TPC(1115), TFCI(1116), FBI(1117)을 역다중화시켜 출력한다. 상기 TPC(1115)는 순방향 전송 전력의 제어에, 상기 TFCI(1116)는 역방향 DPDCH의 해석에, 상기 FBI(1117)는 페루프 송신 안테나의 이득 조정에 사용된다. 또한 상기 승산기(1108)는 상기 역확산기(1105)에서 출력된 신호와 상기 채널 추정기(1118)에서 출력된 신호를 곱셈하여 복호기(1109)로 출력한다. 상기 복호기(1109)는 상기 승산기(1108)에서 출력된 신호를 상기 단말기측에서 사용한 채널 부호, 즉 길쌈부호(convolutional code) 혹은 터보 부호(turbo code)등과 같은 채널 부호를 가지고서 복호하여 사용자 데이터(user data) 혹은 상위 계층의 시그널링 신호(1128)로 출력하고, 상기 출력된 사용자 데이터 혹은 상위 계층의 시그널링 신호(1128)는 상위 레이어로 전달된다. 그리고 상기 승산기(1121)는 상기 역확산기(1107)에서 출력된 신호와 상기 채널 추정기(1118)에서 출력된 신호를 곱셈하여 역다중화기(1122)로 출력한다. 상기 역다중화기(1122)는 상기 승산기(1121)에서 출력한 신호를 역다중화하여 ACK/NACK(1123) 혹은 다른 제어정보(other information)(1124)를 출력한다.
상기 도 11에서는 고속 순방향 패킷 접속 시스템에서 기지국 수신 장치에 대해서 설명하였으며, 다음으로 기지국 송신 장치를 도 12를 참조하여 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 시스템에서 기지국 송신 장치 내부 구성을 도시한 블록도이다. 상기 도 12는 상기 도 9에서 설명한 바와 같이 상기 HSDPA 방식을 사용하지 않는 통신 시스템, 일 예로 Release-99에서 정의된 바와 같은 Data1, TPC, TFCI, Data2, Pilot과 상기 HSDPA 방식을 서비스할 경우 HS-DSCH 지시자 또는 역방향 전송 전력 오프셋 값이 하나의 순방향 전용 물리 채널로 전송되는 경우에 해당하는 기지국 송신 장치를 도시하고 있다.
상기 도 12를 참조하면, 전용 물리 채널을 통해 전송될 사용자 데이터(user data)(1201)는 부호기(1202)로 입력되고, 상기 부호기(1202)는 상기 사용자 데이터(1201)를 채널 부호화하여 레이트 매칭부(1203)로 출력한다. 상기 레이트 매칭부(1203)는 상기 부호기(1202)에서 출력된 신호를 실제 물리 채널에서 전송될 비트수로 레이트 매칭(rate matching)한 후 다중화기(MUX)(1210)로 출력한다. 그리고 HS-DSCH 지시자(1205)는 단말기에 상기 HSDPA 서비스를 통해 송신할 데이터가 존재할 경우에, 역방향 전송 전력 오프셋(UL power offset)(1206)은 상기 HS-DSCH 지시자가 전송되지 않는 구간에서 채널 상황에 따라서 전송되어야 할 경우에 각각 발생하여 다중화기(1204)로 입력되고, 상기 다중화기(1204)는 상기 HS-DSCH 지시자(1205) 및 상기 역방향 전송 전력 오프셋(1206)을 다중화하여 상기 다중화기(1210)로 출력한다. 그리고, 상기 시스템에서 발생되는 TFCI(1207)와, Pilot(1208) 및 TPC(1209) 역시 상기 다중화기(1210)로 출력된다.
상기 다중화기(1210)는 상기 레이트 매칭부(1203)에서 출력된 신호와, 상기 다중화기(1204)에서 출력된 신호와, 상기 TFCI(1207), Pilot(1208), TPC(1209)를 다중화하여 하나의 비트 스트림으로 생성하여 직렬/병렬 변환기(serial to parallel convertor)(1211)로 출력한다. 상기 직렬/병렬 변환기(1211)는 상기 다중화기(1210)에서 출력된 신호를 입력하여 병렬변하여 두 개의 비트 스트림으로 생성하여 확산기(1212)로 출력한다. 상기 확산기(1212)는 두 개의 곱셈기로 구성되며, 상기 직렬/병렬 변환기(1211)에서 출력되는 두 개의 비트 스트림을 상기 두 개의 곱셈기들 각각에 입력되도록 하여 다른 채널화 코드를 사용하는 신호들과 직교성을 갖도록 하기 위해 채널 구분 코드(COVSF)를 곱한 후 비트 스트림 I와 비트 스트림 Q로 각각 출력한다. 여기서, 상기 확산기(1212)에서 출력되는 비트 스트림 Q는 승산기(1213)로 출력되고, 비트 스트림 I는 가산기(1214)로 출력된다. 상기 곱셈기(1213)는 상기 확산기(1212)에서 출력된 비트 스트림 Q와 -j를 곱하여 상기 가산기(1214)로 출력한다. 상기 가산기(1214)는 상기 비트 스트림 I 신호와 상기 승산기(1213)에서 출력되는 신호를 가산하여 하나의 복소수 스트림으로 생성한 후 승산기(1215)로 출력한다. 상기 승산기(1215)는 상기 가산기(1214)에서 출력한 상기 복소수 비트 스트림을 입력하여 칩(chip) 단위로 스크램블링 코드(Cscrmable)와 곱셈하여 스크램블링 한 후 승산기(1216)로 출력한다. 여기서, 상기 승산기(1215)는 스크램블러(scrambler)로서 동작하는 것이다. 상기 승산기(1216)는 상기 승산기(1215)에서 출력되는 신호를 입력하여 채널 이득(channel gain)과 곱한후 합산기(1224)로 출력한다. 여기서, 상기 채널 이득은 상기 DPCH의 전송 전력을 결정하는 파라미터(parameter)로서, 일반적으로 확산 계수가 작을 때 높은 채널 이득이 곱해지며, 또한 전송되는 사용자 데이터의 종류에 따라 채널 이득 값이 상이하게 설정된다. 상기 과정들에서는 DPCH 생성과정을 설명하였으며, 다음으로 SHCCH 생성과정을 살펴보기로 한다.
먼저, HS-DSCH 제어정보(1217)는 직렬/병렬 변환기(1218)로 입력되고, 상기 직렬/병렬 변환기(1218)는 상기 HS-DSCH 제어정보(1217)를 두 개의 비트 스트림으로 변환하여 확산기(1219)로 출력한다. 상기 확산기(1219)는 두 개의 곱셈기로 구 성되며, 상기 두 개의 비트 스트림들 각각은 상기 두 개의 곱셈기들 각각으로 입력되어 채널화 코드(COVSF)와 곱셈된 후 비트 스트림 I와 비트 스트림 Q로 출력된다. 여기서, 상기 확산기(1219)에서 출력되는 비트 스트림 Q는 승산기(1220)로 출력되고, 비트 스트림 I는 가산기(1221)로 출력된다. 상기 곱셈기(1220)는 상기 확산기(1219)에서 출력된 비트 스트림 Q와 -j를 곱하여 상기 가산기(1221)로 출력한다. 상기 가산기(1221)는 상기 비트 스트림 I 신호와 상기 승산기(1220)에서 출력되는 신호를 가산하여 하나의 복소수 스트림으로 생성한 후 승산기(1222)로 출력한다. 상기 승산기(1222)는 상기 가산기(1221)에서 출력한 상기 복소수 비트 스트림을 입력하여 칩(chip) 단위로 스크램블링 코드(Cscrmable)와 곱셈하여 스크램블링 한 후 승산기(1223)로 출력한다. 여기서, 상기 승산기(1222)는 스크램블러(scrambler)로서 동작하는 것이다. 상기 승산기(1223)는 상기 승산기(1222)에서 출력되는 신호를 입력하여 채널 이득(channel gain)과 곱한후 상기 합산기(1224)로 출력한다. 상기에서 생성된 DPCH 신호, 즉 상기 승산기(1216)에서 출력된 신호와 상기 생성된 SHCCH 신호, 즉 상기 승산기(1223)에서 출력된 신호는 상기 합산기(1224)에서 합산된 후 변조기(1225)로 출력된다. 상기 변조기(1225)는 상기 합산기(1224)에서 출력된 신호를 변조하여 RF부(1226)로 출력하고, 상기 RF부(1226)는 상기 변조기(1225)에서 출력한 신호를 RF 대역 신호로 변환하여 안테나(1227)을 통해 에어상으로 전송한다.
상기 도 12에서는 하나의 전용 물리 채널을 통해서 HS-DSCH 지시자와 역방향 전송 전력 오프셋값을 전송하는 경우의 기지국 송신 장치를 설명하였으며, 이후 도 13을 참조하여 상기 HS-DSCH 지시자와 역방향 전송 전력 오프셋 값을 별도의 전용 물리 채널을 통해 전송하는 경우의 기지국 송신 장치를 설명하기로 한다.
상기 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 시스템에서 기지국 송신 장치 내부 구성을 도시한 블록도이다.
상기 도 13은 상기 도 10에서 설명한 와 같이 HS-DSCH 지시자 및 역방향 전송 전력 오프셋 값을 별도의 전용 물리 채널, 즉 제2전용 물리 채널(Secondary DPCH, 이하 S-DPCH 라 칭하기로 함)를 할당하고, Release-99에서 정의된 바와 같은 Data1, TPC, TFCI, Data2, Pilot 등과 같은 HSDPA를 지원하지 않는 슬롯구조를 갖는 다른 전용물리채널, 즉 제1전용 물리 채널(Primary DPCH, 이하 P-DPCH 라 칭하기로 함)로 전송되는 경우, 즉 두 개의 순방향 전용 물리 채널을 운용하는 경우의 기지국 송신 장치를 도시하고 있다.
상기 도 13을 참조하면, 먼저 P-DPCH를 통해 전송되는 사용자 데이터(user data)(1301)는 부호기(1302)로 입력되고, 상기 부호기(1302)는 상기 사용자 데이터(1301)를 채널 부호화하여 레이트 매칭부(1303)로 출력한다. 상기 레이트 매칭부(1303)는 상기 부호기(1302)에서 출력된 신호를 실제 물리 채널에서 전송될 비트수로 레이트 매칭(rate matching)한 후 다중화기(MUX)(1307)로 출력한다. 그리고, 상기 시스템에서 발생되는 TFCI(1304)와, Pilot(1305) 및 TPC(1306) 역시 상기 다중화기(1307)로 출력된다.상기 다중화기(1307)는 상기 레이트 매칭부(1303)에서 출력된 신호와, 상기 TFCI(1304), Pilot(1305), TPC(1306)를 다중화하여 하나의 비 트 스트림으로 생성하여 직렬/병렬 변환기(serial to parallel convertor)(1308)로 출력한다. 상기 직렬/병렬 변환기(1308)는 상기 다중화기(1307)에서 출력된 신호를 입력하여 병렬 변환하여 두 개의 비트 스트림으로 생성한 후 확산기(1309)로 출력한다. 상기 확산기(1309)는 두 개의 곱셈기로 구성되며, 상기 직렬/병렬 변환기(1308)에서 출력되는 두 개의 비트 스트림을 상기 두 개의 곱셈기들 각각에 입력되도록 하여 다른 채널화 코드를 사용하는 신호들과 직교성을 갖도록 하기 위해 채널 구분 코드(COVSF)를 곱한 후 비트 스트림 I와 비트 스트림 Q로 각각 출력한다. 여기서, 상기 확산기(1309)에서 출력되는 비트 스트림 Q는 승산기(1310)로 출력되고, 비트 스트림 I는 가산기(1311)로 출력된다. 상기 승산기(1310)는 상기 확산기(1309)에서 출력된 비트 스트림 Q와 -j를 곱하여 상기 가산기(1311)로 출력한다. 상기 가산기(1311)는 상기 비트 스트림 I 신호와 상기 승산기(1310)에서 출력되는 신호를 가산하여 하나의 복소수 스트림으로 생성한 후 합산기(1319)로 출력한다.
그리고 HS-DSCH 지시자(1312)는 단말기에 상기 HSDPA 서비스를 통해 송신할 데이터가 존재할 경우에, 역방향 전송 전력 오프셋(UL power offset)(1313)은 상기 HS-DSCH 지시자가 전송되지 않는 구간에서 채널 상황에 따라서 전송되어야 할 경우에 각각 발생하여 다중화기(1314)로 입력되고, 상기 다중화기(1314)는 상기 HS-DSCH 지시자(1312) 및 상기 역방향 전송 전력 오프셋(1313)을 다중화하여 직렬/병렬 변환기(1315)로 출력한다. 상기 직렬/병렬 변환기(1315)는 상기 다중화기(1314) 에서 출력된 신호를 입력하여 병렬 변환하여 두 개의 비트 스트림으로 생성한 후 확산기(1316)로 출력한다. 상기 확산기(1316)는 두 개의 곱셈기로 구성되며, 상기 직렬/병렬 변환기(1315)에서 출력되는 두 개의 비트 스트림을 상기 두 개의 곱셈기들 각각에 입력되도록 하여 다른 채널화 코드를 사용하는 신호들과 직교성을 갖도록 하기 위해 채널 구분 코드(COVSF)를 곱한 후 비트 스트림 I와 비트 스트림 Q로 각각 출력한다. 여기서, 상기 확산기(1316)에서 출력되는 비트 스트림 Q는 승산기(1317)로 출력되고, 비트 스트림 I는 가산기(1318)로 출력된다. 상기 승산기(1317)는 상기 확산기(1316)에서 출력된 비트 스트림 Q와 -j를 곱하여 상기 가산기(1318)로 출력한다. 상기 가산기(1318)는 상기 비트 스트림 I 신호와 상기 승산기(1317)에서 출력되는 신호를 가산하여 하나의 복소수 스트림으로 생성한 후 상기 합산기(1319)로 출력한다.상기 합산기(1319)는 상기 가산기(1311)에서 출력되는 신호, 즉 P-DPCH 신호와 상기 가산기(1318)에서 출력되는 신호, 즉 S-DPCH 신호를 합산한 후 승산기(1320)로 출력한다. 상기 승산기(1320)는 상기 합산기(1319)에서 출력한 신호를 입력하여 칩(chip) 단위로 스크램블링 코드(Cscrmable)와 곱셈하여 스크램블링 한 후 승산기(1321)로 출력한다. 여기서, 상기 승산기(1320)는 스크램블러(scrambler)로서 동작하는 것이다. 상기 승산기(1321)는 상기 승산기(1320)에서 출력되는 신호를 입력하여 채널 이득(channel gain)과 곱한후 합산기(1328)로 출력한다. 여기서, 상기 채널 이득은 상기 P-DPCH와 S-DPCH의 전송 전력을 결정하는 파라미터(parameter)로서, 일반적으로 확산 계수가 작을 때 높은 채널 이득이 곱해지며, 또한 전송되는 사용자 데이터의 종류에 따라 채널 이득 값이 상이하게 설정된다.
한편,HS-DSCH 제어정보(1322)는 직렬/병렬 변환기(1323)로 입력되고, 상기 직렬/병렬 변환기(1323)는 상기 HS-DSCH 제어정보(1322)를 두 개의 비트 스트림으로 변환하여 확산기(1324)로 출력한다. 상기 확산기(1324)는 두 개의 곱셈기로 구성되며, 상기 두 개의 비트 스트림들 각각은 상기 두 개의 곱셈기들 각각으로 입력되어 채널화 코드(COVSF)와 곱셈된 후 비트 스트림 I와 비트 스트림 Q로 출력된다. 여기서, 상기 확산기(1324)에서 출력되는 비트 스트림 Q는 승산기(1325)로 출력되고, 비트 스트림 I는 가산기(1326)로 출력된다. 상기 승산기(1325)는 상기 확산기(1324)에서 출력된 비트 스트림 Q와 -j를 곱하여 상기 가산기(1326)로 출력한다. 상기 가산기(1326)는 상기 비트 스트림 I 신호와 상기 승산기(1325)에서 출력되는 신호를 가산하여 하나의 복소수 스트림으로 생성한 후 승산기(1327)로 출력한다. 상기 승산기(1327)는 상기 가산기(1326)에서 출력한 상기 복소수 비트 스트림을 입력하여 칩(chip) 단위로 스크램블링 코드(Cscrmable)와 곱셈하여 스크램블링 한 후 승산기(1332)로 출력한다. 여기서, 상기 승산기(1327)는 스크램블러(scrambler)로서 동작하는 것이다. 상기 승산기(1332)는 상기 승산기(1327)에서 출력되는 신호를 입력하여 채널 이득(channel gain)과 곱한후 상기 합산기(1328)로 출력한다. 상기 합산기(1328)는 상기 승산기(1321)에서 출력된 신호, 즉 P-DPCH 신호 및 S-DPCH 신호와 상기 승산기(1332)에서 출력된 신호, 즉 SHCCH 신호를 합산한 후 변조기(1329)로 출력한다. 상기 변조기(1329)는 상기 합산기(1328)에서 출력된 신호를 변조하여 RF부(1330)로 출력하고, 상기 RF부(1330)는 상기 변조기(1329)에서 출력한 신호를 RF 대역 신호로 변환하여 안테나(1331)을 통해 에어상으로 전송한다.
상기 도 11 내지 13에서는 기지국 송수신 장치 구성을 설명하였으며, 다음으로 도 14를 참조하여 단말기 송수신 장치를 설명하기로 한다.
상기 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 시스템에서 단말기 송수신 장치 내부 구성을 도시한 블록도이다.
상기 도 14를 참조하면, 사용자 데이터 및 상위 계층의 시그널링 정보(1401)는 부호기(1402)로 입력되어 길쌈부호 혹은 터보부호로 채널 부호화된 후 레이트 매칭부(1403)로 출력된다. 상기 레이트 매칭부(1403)는 상기 부호기(1402)에서 출력된 신호를 입력하여 심볼(symbol) 천공(puncturing) 혹은 심볼 반복(repetition), 인터리빙(interleaving) 등의 과정을 거쳐 레이트 매칭한 후 확산기(1404)로 출력한다. 상기 확산기(1404)는 상기 레이트 매칭부(1403)에서 출력한 신호를 입력하여 채널화 부호를 곱해 확산한 후 승산기(1405)로 출력한다. 상기 승산기(1405)는 상기 확산기(1404)에서 출력한 신호와 채널 이득을 곱한 후 합산기(1406)로 출력한다.그리고, TPC(1407)와, Pilot(1408)과, TFCI(1409)와, FBI(1410)는 다중화기(MUX)(1411)로 입력된 후 다중화되어 DPCCH로 생성되어 확산기(1412)로 출력된다. 상기 확산기(1412)는 상기 다중화기(1411)에서 출력한 DPCCH 신호를 입력하여 상기 DPCCH에 미리 설정되어 있는 채널화 부호를 곱해 확산한 후 승산기(1413)로 출력한다. 상기 승산기(1413)는 상기 확산기(1412)에서 출력된 신호를 입력하여 채널 이득과 곱한 후 승산기(1414)로 출력한다. 상기 승산기(1414)는 상기 승산기(1413)에서 출력된 신호에 -j를 곱하여 상기 합산기(1406)로 출력한다. 여기서, 상기 -j를 곱하는 이유는 DPCCH 신호와 DPDCH 신호를 허수측과 실수측으로 구별시켜 무선 주파수(Radio frequency) 상의 성좌도(Constellation)에서 Zero Crossing 발생 빈도를 줄여 단말기 송신 장치에서 피크대 평균비(PAR: Peak to Average ratio:이하 "PAR"로 칭하기로 함)를 작게 할 수 있기 때문이다. 일반적으로 무선 주파수 상의 성좌도에서 zero crossing이 발생하면 PAR이 커지며, 상기 커진 PAR이 단말기의 송신 장치에 악영향을 미치기 때문이다.
또한, ACK/NACK(1415)와 다른 제어정보(other information)(1416)는 다중화기(1417)로 입력되어 다중화 된 후 확산기(1418)로 출력된다. 상기 확산기(1418)는 HS-DPCCH에 미리 설정되어 있는 채널화 부호를 곱하여 확산한 후 승산기(1423)로 출력한다. 한편, 상기 단말기는 수신 안테나(1419)를 통해 수신받은 데이터들을 수신단(1420)으로 출력하고, 상기 수신단(1420)은 상기 수신받은 데이터들을 복조하여 역방향 전송 전력 오프셋(UL power offset) 값(1421)을 검출하여 제어부(1422)로 출력한다. 여기서, 상기 수신단(1420)은 상기 도 12 및 도 13의 기지국 송신 장치에서 설명한 역방향 전송 전력 오프셋을 전송하는 과정과 반대의 과정을 거쳐 복조해내는 것이다. 상기 제어부(1422)는 DPCCH와 일정 전력비를 가지는 전력으로 전송되는 현재의 HS-DPCCH의 역방향 전송 전력에 상기 검출한 역방향 전송 전력 오프셋 값만큼을 증가시킨 역방향 전송 전력으로 HS-DPCCH 신호를 전송할 수 있도록 채 널 이득을 조정시킨 후, 그 조정된 채널 이득을 상기 승산기(1423)로 출력한다. 상기 승산기(1423)는 상기 확산기(1418)에서 출력된 신호와 상기 조정된 채널 이득을 곱한 후 상기 합산기(1406)로 출력한다. 결국, 상기 단말기는 DPDCH, DPCCH에 대한 채널이득은 기존 방식대로 적용하고 HS-DPCCH에 대한 채널이득만 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값을 이용해 조정하게 되는 것이다. 상기 합산기(1406)는 상기 승산기(1405)에서 출력된 신호, 즉 DPDCH 신호와 상기 승산기(1414)에서 출력된 신호, 즉 DPCCH 신호 및 상기 승산기(1423)에서 출력된 신호, 즉 HS-DPCCH 신호를 합산하여 승산기(1424)로 출력한다. 여기서, 상기에서 설명한 바와 같이 DPCCH 신호는 복소수 j가 곱해져 허수가 된 값이라 상기 HS-DPCCH와 합해져도 각 DPCCH의 특성이 없어지지 않으며, 또한 DPDCH와 HS-DPCCH는 각각 다른 채널화 부호로 확산되었기 때문에 수신단에서 역확산할 경우 상호 영향이 없어진다. 상기 DPCCH와 달리 HS-DPCCH에 DPDCH를 합하여 I채널로 전송하고 DPCCH를 Q채널로 전송하는 이유는 실수측으로 전송되는 DPDCH상에 사용자 정보 혹은 상위 계층의 시그널링이 없을 경우에는 전송되지 않는 채널이기 때문이다. 만약, 상기 DPDCH가 전송되지 않는 경우에, 허수측으로 두 개의 DPCCH를 모두 전송한다면, Zero Crossing이 발생하는 빈도가 높아져서 단말기 송신기의 PAR이 커질 수 있기 때문에 HS-DPCCH를 실수로 전송함으로써 단말기 송신 장치의 PAR을 최대한 줄이기 위해서이다.
상기 승산기(1424)는 상기 합산기(1406)에서 출력된 신호를 미리 설정되어 있는 스크램블링 부호(CSCRAMBLE)와 곱하여 스크램블링한 후 변조기(1425)로 출력한 다. 여기서, 상기 스크램블링 부호는 UMTS에서 다수개의 단말기들 각각을 구별하기 위해 사용하는 부호로서, 일 예로 골드 부호로부터 생성되는 복소 부호이다. 상기 변조기(1425)는 상기 승산기(1424)에서 출력된 신호를 입력하여 변조한 후 RF부(1426)로 출력하고, 상기 RF부(1426)는 상기 변조기(1425)에서 출력된 신호를 반송 주파수로 변환하여 안테나(1427)를 통해 에어상으로 전송한다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 시스템에서 기지국 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
먼저, 1502단계에서 상기 기지국은 해당 단말기로 전송할 HSDPA 패킷 데이터가 존재하는지를 검사하여, 상기 검사 결과에 따라 상기 단말기로 전송할 HSDPA 패킷 데이터 존재 여부를 나타내는 HS-DSCH 지시자를 결정하고 1503단계로 진행한다. 여기서, 상기 HS-DSCH 지시자를 결정한다 함은 상기 HS-DSCH 지시자를 전송할 것인지 여부를 결정하는 것을 의미하며, 상기 도 8에서 설명한 바와 같이 HSDPA 서비스를 받고 있을 때만 필요한 역방향 전송전력 오프셋 값은 상기 HS-DSCH 지시자기 존재할 경우만 생성된다. 상기 1503단계에서 상기 기지국은 상기 결정된 HS-DSCH 지시자가 온(On)인지를 검사하고, 상기 검사 결과 상기 HS-DSCH 지시자가 온이 아니면, 즉 오프(off)이면 1504단계로 진행한다. 상기 1504단계에서 상기 기지국은 상기 HS-DSCH 지시자가 오프임에 따라 다음번 TTI까지 대기하고 상기 1502단계로 되돌아간다.
한편, 상기 1503단계에서 검사 결과 상기 HS-DSCH 지시자가 온일 경우 상기 기지국은 1505단계로 진행한다. 상기 1505단계에서 상기 기지국은 상기 단말기에 대한 측정 신호대 잡음비와 목표 신호대 잡음비간의 차가 미리 설정한 임계값들중 특정 제1임계값을 초과하는지를 검사한다. 상기 검사 결과 상기 측정 신호대 잡음비와 목표 신호대 잡음비간의 차가 상기 제1임계값을 초과할 경우 상기 기지국은 1506단계로 진행한다. 만약 상기 검사 결과 상기 측정 신호대 잡음비와 목표 신호대 잡음비간의 차가 상기 제1임계값 이하일 경우 상기 기지국은 상기 1504단계로 되돌아간다. 상기 1506단계에서 상기 기지국은 상기 단말기에 대한 역방향 전송 전력 오프셋 값을 결정한 후 1507단계로 진행한다. 여기서, 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값을 결정하는 과정은 상기 도 11에서 설명한 바와 같이 측정 신호대 잡음비와 목표 신호대 잡음비간의 차와 미리 설정한 임계값들을 가지고서 결정하는 것이며 상기에서 그 결정 과정을 상세히 설명하였으므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 1507단계에서 상기 기지국은 상기 결정된 역방향 전송 전력 오프셋 값을 DPCH 혹은 S-DPCH를 통해서 전송한 후 종료한다. 여기서, 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값은 하나의 DPCH를 사용하는 경우 HS-DSCH 지시자가 전송되지 않는 다른 슬럿에서 전송되며, 두 개의 DPCH를 사용하는 경우, 즉 P-DPCH와 S-DPCH를 사용하는 경우 상기 S-DPCH를 통해 전송된다.
상기 도 15에서는 본 발명의 실시예에 따른 역방향 전송 전력 오프셋 값을 전송하기 위한 기지국 동작 과정을 설명하였으며, 다음으로 상기 역방향 전송 전력 오프셋 값을 수신하여 실제 HS-DPCCH 역방향 전송 전력을 조정하는 단말기 동작 과정을 도 16을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 시스 템에서 단말기 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
상기 도 16을 참조하면, 1602단계에서 상기 단말기는 수신되는 DPCH 신호 혹은 S-DPCH 신호로부터 HS-DSCH 지시자를 검색하고 1603단계로 진행한다. 여기서, 상기 단말기가 DPCH 신호를 가지고서 HS-DSCH 지시자를 검색하는 경우는 기지국이 하나의 DPCH를 전송하는 경우이고, 상기 단말기가 S-DPCH 신호를 가지고서 HS-DSCH 지시자를 검색하는 경우는 기지국이 두 개의 DPCH, 즉 P-DPCH와 S-DPCH를 사용하는 경우로서, 상기 각각의 경우들은 기지국과 단말기간에 미리 설정된 형태로 적용되어 사용된다. 상기 1603단계에서 상기 단말기는 상기 검색한 HS-DSCH 지시자가 온인지를 검사한다. 상기 검사 결과 상기 HS-DSCH 지시자가 온이 아닐 경우 상기 단말기는 1604단계로 진행한다. 상기 1604단계에서 상기 단말기는 다음번 TTI를 대기하고 1602단계로 되돌아간다.
한편, 상기 1603단계에서 검사 결과 상기 HS-DSCH 지시자가 온일 경우 상기 단말기는 1605단계로 진행한다. 상기 1605단계에서 상기 단말기는 상기 HS-DSCH 지시자가 온인 슬럿 이외의 슬럿에서 역방향 전송 전력 오프셋이 존재할 것이라 판단하고서 다시 상기 DPCH 또는 S-DPCH를 읽어 역방향 전송 전력 오프셋 값을 읽고 1606단계로 진행한다. 여기서, 상기 시스템의 채널 환경이 좋아서 HS-DPCCH의 역방향 전송 전력을 제어할 필요가 없을 경우에는 상기 역방향 전송 전력 오프셋값이 전송되지 않음은 물론이다. 상기 1605단계에서는 상기 단말기가 소프트 핸드오버 영역에 위치하거나 혹은 채널 상황이 열악한 상태에 있어 상기 HS-DPCCH에 대한 역방향 전송 전력을 제어할 필요가 있어 상기 기지국에서 역방향 전송 전력 오프셋 값을 전송하는 경우를 가정한 것이다. 상기 1606단계에서 상기 단말기는 상기 검출한 역방향 전송 전력 오프셋값을 이용하여 상기 HS-DPCCH의 역방향 전송 전력을 조정한 후 종료한다.
상술한 바와 같은 본 발명은 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 상기 고속 순방향 패킷 접속 방식을 서비스하기 위해 필요한 정보들을 전송하는 HS-DPCCH 신호에 대해서 역방향 전송 전력 제어를 가능하게 한다는 이점을 가진다.그래서 상기 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 단말기 채널 상태에 따라 상기 HS-DPCCH 역방향 전송 전력 제어를 가능하게 하여 상기 고속 순방향 패킷 접속 서비스 품질을 향상시킨다는 이점을 가진다.

Claims (14)

  1. 고속 순방향 패킷 접속 서비스를 사용하는 통신 시스템에서 역방향 전송 전력을 제어하기 위한 기지국 장치에 있어서,
    단말기로부터 수신되는 역방향 전용 채널 신호에서 파일롯을 검출하여 상기 단말기에 대한 신호대 잡음비를 측정하고, 상기 측정한 신호대 잡음비와 미리 설정한 목표 신호대 잡음비의 차를 미리 설정한 임계값들과 비교하여 상기 단말기의 현재 역방향 전송 전력에 가산시킬 역방향 전송 전력 오프셋 값을 결정하는 수신기와,
    상기 역방향 전송 전력 오프셋 값과 상기 고속 순방향 패킷 접속 서비스에 대한 패킷 데이터가 존재함을 나타내는 고속 순방향 공통 채널 지시자를 다중화하여 순방향 전용 채널을 통해 전송하는 송신기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전용 채널은 전용 물리 채널임을 특징으로 하는 상기 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 역방향 전송 전력 오프셋 값은 상기 통신 시스템의 전송시구간 내에서 상기 고속 순방향 공통 채널 지시자가 전송되는 경우 상기 고속 순방향 공통 채널 지시자가 전송되는 슬럿들 이외의 슬럿들에서 전송됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 역방향 전송 전력 오프셋 값은 상기 단말기의 역방향 전용 채널들중 고속 전용 물리 제어 채널의 전송 전력에 가산됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 측정한 신호대 잡음비와 목표 신호대 잡음비의 차가 특정 제1임계값 이하일 경우 상기 역방향 전송 전력 오프셋값을 전송하지 않음을 특징으로 하는 상기 장치.
  6. 고속 순방향 패킷 접속 서비스를 사용하는 통신 시스템에서 역방향 전송 전력을 제어하기 위한 단말기 장치에 있어서,
    기지국으로부터 수신되는 순방향 전용 채널 신호의 전송시구간내 임의의 슬럿에서 상기 단말기에서 수신할 고속 순방향 패킷 접속 데이터가 존재함을 나타내는 고속 순방향 패킷 접속 지시자가 존재하면, 상기 슬럿 이후의 슬럿들을 읽어 역 방향 전송 전력 오프셋 값을 검출하는 수신기와,
    상기 검출한 역방향 전송 전력 오프셋 값을 현재 전송되고 있는 순방향 고속 전용 물리 제어 채널 신호의 전송전력에 가산하여 역방향 전송 전력을 조정한 후 상기 조정된 역방향 전송 전력으로 상기 고속 전용 물리 제어 채널 신호를 전송하는 송신기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전용 채널은 전용 물리 채널임을 특징으로 하는 상기 장치.
  8. 고속 순방향 패킷 접속 서비스를 사용하는 통신 시스템에서 역방향 전송 전력을 제어하기 위한 기지국 장치 제어 방법에 있어서,
    단말기로부터 수신되는 역방향 전용 채널 신호에서 파일롯을 검출하여 상기 단말기에 대한 신호대 잡음비를 측정하는 과정과,
    상기 측정한 신호대 잡음비와 미리 설정한 목표 신호대 잡음비의 차를 미리 설정한 임계값들과 비교하여 역방향 전송 전력 오프셋 값을 결정하는 과정과,
    상기 결정한 역방향 전송 전력 오프셋 값과 상기 고속 순방향 패킷 접속 서비스에 대한 패킷 데이터가 존재함을 나타내는 고속 순방향 공통 채널 지시자를 다중화하여 순방향 전용 채널을 통해 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전용 채널은 전용 물리 채널임을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 역방향 전송 전력 오프셋 값은 상기 통신 시스템의 전송시구간 내에서 상기 고속 순방향 공통 채널 지시자가 전송되는 경우 상기 고속 순방향 공통 채널 지시자가 전송되는 슬럿들 이외의 슬럿들에서 전송함을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 역방향 전송 전력 오프셋 값은 상기 단말기의 역방향 전용 채널들중 고속 전용 물리 제어 채널의 전송 전력에 가산됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 측정한 신호대 잡음비와 목표 신호대 잡음비의 차가 특정 제1임계값 이하일 경우 상기 역방향 전송 전력 오프셋값을 전송하지 않음을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 고속 순방향 패킷 접속 서비스를 사용하는 통신 시스템에서 역방향 전송 전력을 제어하기 위한 단말기 장치 제어 방법에 있어서,
    기지국으로부터 수신되는 순방향 전용 채널 신호의 전송시구간내 임의의 슬럿에서 상기 단말기에서 수신할 고속 순방향 패킷 접속 데이터가 존재함을 나타내는 고속 순방향 패킷 접속 지시자가 존재하는지 검사하는 과정과,
    상기 검사 결과 상기 고속 순방향 패킷 접속 지시자가 존재하면, 상기 슬럿 이후의 슬럿들을 읽어 역방향 전송 전력 오프셋 값을 검출하는 과정과,
    상기 검출한 역방향 전송 전력 오프셋 값을 현재 전송되고 있는 순방향 고속 전용 물리 제어 채널 신호의 전송전력에 가산하여 역방향 전송 전력을 조정하는 과정과,
    상기 조정된 역방향 전송 전력으로 상기 고속 전용 물리 제어 채널 신호를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전용 채널은 전용 물리 채널임을 특징으로 하는 상기 방법.
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