KR100865378B1 - 전력 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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KR100865378B1
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Abstract

통신 시스템의 전력 제어 장치는 전력 증폭기, 전력 제어부 및 이득 제어부를 포함한다. 전력 증폭기는 송신 신호의 송신 전력을 증폭하고, 전력 제어부는 수신 신호를 이용하여 전력 증폭기의 이득을 제어한다. 그리고, 이득 제어부는 수신 신호를 송신한 송신기와 전력 제어 장치 사이의 거리를 측정하며, 송신 신호에 거리에 따른 전력 집중 이득을 인가한다.
전력, 전력 집중 이득, 레인징, FLR, 부채널, 전력 제어 장치

Description

전력 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING POWER}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 상향 링크 전력 제어를 위한 단말기의 전력 제어 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 상향 링크의 전력 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템에서 상향 링크 전력 제어를 위한 단말기의 전력 제어 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 기지국과 단말기 사이의 거리에 따른 전력 집중 이득을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 통신 시스템의 단말기에 관한 것으로, 특히 직교 주파수 다중 접속(OFDMA, Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 시스템에서 단말기의 상향 링크 전력 제어 방법에 관한 것이다.
통신 시스템에서 전력 제어는 제한된 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위한 무선 자원 관리 기술 중 하나이며, 원근 문제(near-far problem)을 해결하기 위 한 방안이다.
단말기의 송신 전력은 전력 증폭기의 이득과 사용하는 부채널의 수에 의해서 결정된다. 통신 시스템 중 코드 분할 다중 접속(CDMA, code division multiple access) 방식의 통신 시스템에서 단말기는 하나의 부채널을 사용하기 때문에, 단말기의 송신 전력은 전력 증폭기의 이득에 의해 결정된다. 따라서, CDMA 방식의 통신 시스템에서 전력 증폭기의 이득은 기지국과 단말기 사이의 거리에 따른 경로 손실을 보상하는 개방 루프 전력 제어와 개방 루프 전력 제어의 부정확성을 보상하기 위한 폐루프 전력 제어 방식을 통해 이루어진다. 이러한 CDMA 방식의 통신 시스템에서 단말기는 셀의 경계 지역에서 하나의 부채널을 사용할 수 있도록 단말기의 송신 전력이 결정되기 때문에 셀 내의 어디에서나 전력 제어를 위하여 전력 증폭기의 이득을 제어할 수 있다.
개방 루프 전력 제어는 수신 신호의 세기를 측정하여 수신 신호의 세기가 낮으면 송신 전력을 증가 시키고, 수신 신호의 세기가 높으면 송신 신호를 감소시켜 상향 링크 신호를 전송한다. 이렇게 개방 루프 전력 제어를 통하여 상향 링크 신호를 전송한 후, 단말기는 기지국에서 전송하는 폐루프 전력 제어 명령에 따라 폐루프 전력 제어를 수행하여 송신 전력을 조절한다.
최근 CDMA 방식과 달리 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 방식 등의 통신 시스템에서 단말기는 사용하는 부채널의 수에 제한이 없으며, 단말기의 송신 전력은 셀 경계 지역에서 하나의 부채널을 사용할 수 있도록 기지국보다 낮게 설계된다. 이러한 단말기는 최소 하나의 부채널부터 최대 전체의 부채널을 사용할 수 있 기 때문에, 기지국과 단말기 사이의 거리가 증가함에 따라 증가하는 경로 손실과 기지국에서 필요한 부채널당 요구되는 SNR(Signal to Noise Ratio)을 고려하면 단말기가 부채널 전부를 사용할 수 있는 거리(FLR, Full Loading Range)의 제한이 생긴다. 이때, FLR 외부에 위치하는 단말기의 전력 증폭기는 최대의 이득을 사용한다. 따라서, FLR 외부에 위치한 단말기는 경로손실을 보상하기 위하여 전력 증폭의 이득을 증가시키는 전력제어를 수행 할 수 없기 때문에 기지국에 수신된 상향 링크 신호의 세기가 약해져 요구되는 SNR을 만족 시킬 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 위치에 관계없이 전력 제어 기능을 수행 할 수 있는 전력 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 한 실시예에 따른 통신 시스템의 전력 제어 장치는 전력 증폭기, 전력 제어부 및 이득 제어부를 포함한다. 상기 전력 증폭기는 송신 신호의 송신 전력을 증폭하고, 전력 제어부는 수신 신호를 이용하여 상기 전력 증폭기의 이득을 제어한다. 그리고, 이득 제어부는 상기 수신 신호를 송신한 송신기와 상기 전력 제어 장치 사이의 거리를 측정하며, 상기 송신 신호에 상기 거리에 따른 전력 집중 이득을 인가한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 통신 시스템의 전력 제어 장치의 송신 전력 제어 방법이 제공된다. 이 방법은, 수신 신호를 이용하여 상기 수신 신호를 송신한 송신기와 상기 전력 제어 장치 사이의 거리를 측정하는 단계, 상기 거리에 따른 제1 이득을 결정하는 단계, 및 송신 신호에 상기 제1 이득을 인가하여 상기 송신 전력을 증폭하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 통신 시스템의 전력 제어 장치의 송신 전력 제어 방법이 제공된다. 이 방법은, 수신 신호를 이용하여 상기 수신 신호를 송신한 송신기와 상기 전력 제어 장치 사이의 거리를 측정하는 단계, 상기 측정된 거리와 임계 거리를 비교하는 단계, 상기 측정된 거리 및 상기 임계 거리를 비교한 결과에 따라 제1 이득을 결정하는 단계, 상기 제1 이득을 송신 신호에 인가하는 단계, 및 상기 제1 이득이 인가된 상기 송신 신호에 상기 수신 신호의 세기에 따라 결정된 제2 이득을 인가하여 상기 송신 신호의 송신 전력을 제어하는 단계를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 각 블록은 특정한 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
그리고, 명세서 전체에서 단말기(terminal)는 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말기(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT)등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다. 또한, 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS) 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 전력 제어 장치 및 방법에 대해서 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 OFDMA 통신 시스템을 예로 들어서 설명하지만, 본 발명은 복수의 부채널을 사용할 수 있는 다른 통신 시스템에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 상향 링크 전력 제어를 위한 전력 제어 장치가 단말기에 형성되는 것을 예로 들어서 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 상향 링크 전력 제어를 위한 단말기의 전력 제어 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력 제어 장치는 변조기(100), 이득 제어부(200), 디지털/아날로그 변환기(DAC, digital to analog converter)(300), 전력 증폭기(400) 및 전력 제어부(500)를 포함한다.
변조기(100)는 기지국(도시하지 않음)으로 송신할 송신 신호를 변조한다. 전력 제어부(500)는 수신 신호를 이용하여 개방루프 전력 제어값과 폐루프 전력 제어값을 결정하여 전력 증폭기(400)의 이득을 제어한다. 또한, 전력 제어부(500)는 수신 신호를 복조하여 검출된 송신 시간 제어신호를 이득 제어부(200)로 전달한다. 이득 제어부(200)는 전달된 송신 시간 제어신호를 이용하여 기지국(즉, 상기 수신 신호를 송신한 송신기)과 단말기(즉, 전력 제어 장치) 사이의 거리를 감지하며, 변조된 송신 신호에 기지국과 단말기 사이의 거리에 따른 전력 집중 이득(Power Concentration Gain)을 적용한다. DAC(300)는 변조기(100)에서 변조된 송신 신호 또는 전력 집중 이득이 적용된 송신 신호를 아날로그 신호로 변환하여 전력 증폭기(400)로 전달한다. 전력 증폭기(400)는 개방루프 전력 제어값과 폐루프 전력 제어값을 적용하여 아날로그로 변환된 송신 신호의 전력을 증폭한다.
이때, 이득 제어부(200)는 레인징 측정기(210), 전력 집중 이득 테이블(220) 및 디지털 증폭기(230)를 포함한다. 그리고, 전력 제어부(500)는 아날로그/디지털 변환기(ADC, analog to digital converter)(510), 수신신호 세기 측정기(520), 루프 필터(530), 복조기(540), 덧셈기(550) 및 펄스밀도 변조기(560)를 포함한다.
전력 제어부(500)에서, ADC(510)는 기지국으로부터 현재 수신하는 아날로그 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하여 수신신호 세기 측정기(520)와 복조기(540)로 전달한다. 수신신호 세기 측정기(520)는 변환된 디지털 수신 신호를 이용하여 신호의 평균 전력을 측정하고, 루프 필터(530)는 수신 신호의 평균 전력을 이용하여 루프 필터링을 수행한 후, 개방루프 전력 제어값을 출력하여 덧셈기(550) 로 전달한다. 복조기(540)는 디지털 수신 신호를 복조하여 폐루프 전력 제어신호 및 송신 시간 제어신호를 검출한다. 그리고, 복조기(540)는 검출된 송신 시간 제어신호를 레인징 측정기(210)로 전달하며, 폐루프 전력 제어신호에 따른 폐루프 전력 제어값을 출력하여 덧셈기(550)로 전달한다. 덧셈기(550)는 개방루프 전력 제어값과 폐루프 전력 제어값을 더하여 펄스밀도 변조기(560)로 전달하고, 펄스밀도 변조기(560)는 개방루프 전력 제어값과 폐루프 전력 제어값의 합에 대한 펄스값을 변조하여 전력 증폭기(400)의 이득을 제어한다.
이득 제어부(200)에서 레인징 측정기(210)는 복조 기준 시간 안에 송신 신호가 수신될 수 있도록 송신 시간 제어신호를 이용하여 단말기의 송신 시간을 제어한다. 즉, 기지국 수신기가 복조를 수행할 수 있는 복조 기준 시간 안에 송신 신호를 수신하지 못하면 정상적으로 복조를 수행할 수 없으며, 수신 시점이 복조 기준 시간으로부터 멀어질수록 채널 추정기의 성능이 떨어져 복조의 성능이 감소한다. 따라서, 레인징 측정기(210)는 송신 신호가 복조 기준 시간 안에 수신될 수 있도록 송신 시간을 제어하는 레인징 과정을 수행한다. 이러한 레인징 과정을 통해서 단말기는 기지국과 단말기의 거리 정보를 알 수 있다. 전력 집중 이득 테이블(220)은 기지국과 단말기 사이의 거리에 따른 전력 집중 이득을 테이블 형태로 저장한다. 디지털 증폭기(230)는 변조기(100)로부터 전달된 송신 신호에 레인징 측정기(210)에서 측정된 거리에 해당하는 전력 집중 이득을 인가하여 단말기의 송신 전력을 조절한다.
FLR 내부에 위치한 단말기는 전력 증폭기(400)의 이득이 최대값이 아니므로 개방루프 전력 제어값과 폐루프 전력 제어값에 따라 전력 증폭기(400)의 이득을 조절하여 송신 전력을 제어한다. 그러나, FLR 외부에 위치한 단말기는 경로 손실을 보상하기 위하여 전력 증폭기(400)의 이득은 최대값으로 고정된 상태이므로, 이득 제어부(200)를 이용하여 기지국과 단말기의 거리에 따른 전력 집중 이득을 인가함으로써 단말기의 송신 전력을 제어한다. 이때, 전력 집중 이득을 인가하기 위한 추가 전력은 단말기가 사용하는 부채널의 개수를 조절함으로써 생성될 수 있다. 그리고, 전력 집중 이득은 거리가 멀어질수록 증가하도록 설정될 수 있다.
전력 집중 이득을 사용하지 않는 경우에 단말기의 송신 전력은 수학식 1과 같이 전력 증폭기(400)의 이득과 사용하는 부채널 수에 의해 결정된다.
Figure 112007034382113-pat00001
여기서,
Figure 112007034382113-pat00002
는 단말기의 송신 전력이고,
Figure 112007034382113-pat00003
는 전력 증폭기(400)의 이득이며,
Figure 112007034382113-pat00004
는 송신 신호가 사용하는 부채널의 개수이고,
Figure 112007034382113-pat00005
는 부채널의 개수(
Figure 112007034382113-pat00006
)에 따라 결정되는 전력이다.
이때, FLR 외부에 위치한 단말기의 전력 증폭기(400)의 이득은 최대값으로 고정되므로, 본 발명의 제1 실시예에서는 단말기가 사용하는 부채널의 수를 줄이고, 감소된 부채널의 수에 대응하는 전력 증가 여분을 전력 집중 이득으로 사용한다. 따라서, 전력 집중 이득을 사용하는 경우에 단말기의 송신 전력은 수학식 2와 같다.
Figure 112007034382113-pat00007
여기서,
Figure 112007034382113-pat00008
는 전력 증폭기(400)의 이득이고,
Figure 112007034382113-pat00009
는 단말기와 기지국 사이의 거리(
Figure 112007034382113-pat00010
)에 따른 전력 집중 이득이며,
Figure 112007034382113-pat00011
는 송신 신호가 사용하는 부채널의 개수이고,
Figure 112007034382113-pat00012
는 FLR 외부에서 단말기의 송신전력의 한계를 고려하여 할당된 부채널의 수(
Figure 112007034382113-pat00013
)에 따라 결정되는 전력이다.
보다 구체적으로 통신 시스템에서 개방루프 전력 제어 및 폐루프 전력 제어가 수행 될 때 송신 전력은 수학식 3와 같다.
Figure 112007034382113-pat00014
여기서,
Figure 112007034382113-pat00015
는 수신 신호의 세기이며,
Figure 112007034382113-pat00016
는 단말기의 수신 신호 세기가 최소일 때 최대의 송신 출력을 사용할 수 있도록 설정된 상수이다. 그리고,
Figure 112007034382113-pat00017
은 폐루프 전력 제어값이고,
Figure 112007034382113-pat00018
는 단말기와 기지국 사이의 거리(
Figure 112007034382113-pat00019
)에 따른 전력 집중 이득이며,
Figure 112007034382113-pat00020
는 송신 신호가 사용하는 부채널의 개수이고,
Figure 112007034382113-pat00021
는 부채널의 수(
Figure 112007034382113-pat00022
)에 따라 결정되는 전력이다. 수학 식 2에서,
Figure 112007034382113-pat00023
은 개방루프 전력 제어값에 대응될 수 있으며,
Figure 112007034382113-pat00024
앞의 (-)부호는 수신 전력의 세기가 약하면 송신 전력을 높이고, 수신 전력의 세기가 강하면 송신 전력을 낮추는 개방루프 전력 제어값의 기능을 의미한다. 그리고, 폐루프 전력 제어값은 전력 증폭기(400)의 이득을 증가시킴으로써 개방루프 전력 제어의 부정확성에 따른 오차를 보상한다.
즉, 통신 시스템에서 단말기가 FLR 내부에 있는 경우, 전력 집중 이득(
Figure 112007034382113-pat00025
)은 1로서 고정된 값을 사용하게 되어 전력 집중 이득을 사용하지 않는 경우와 동일한 방식으로 전력 제어를 수행 할 수 있다. 그리고, 단말기가 FLR 외부에 있는 경우, 기지국과 단말기 사이의 거리에 따라 가변 되는 전력 집중 이득(
Figure 112007034382113-pat00026
)을 사용함으로써, 부채널당 전력 밀도를 증가시켜 FLR 외부에서도 전력 제어를 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 상향 링크의 전력 제어 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
단말기는 수신 신호를 이용하여 기지국과 단말기 사이의 거리를 측정한다.(S100) 그리고, 기지국과 단말기 사이의 거리와 단말기가 부채널 전부를 사용할 수 있는 거리(FLR)의 크기를 판단한다.(S200)
기지국과 단말기 사이의 거리가 단말기가 부채널 전부를 사용할 수 있는 거리(FLR) 보다 작으면, 이득 제어부(200)는 변조기(100)로부터 전달된 송신 신호에 송신 신호의 부채널당 전력이 변경되지 않도록 결정된 전력 집중 이득(PCG=1)을 인 가한다.(S300)
그러나, 기지국과 단말기 사이의 거리가 단말기가 부채널 전부를 사용할 수 있는 거리(FLR) 보다 크면, 이득 제어부(200)는 변조기(100)로부터 전달된 송신 신호에 기지국과 단말기 사이의 거리에 따른 전력 집중 이득(PCG>1)을 인가하여 송신 신호를 증폭한다.(S500) 이러한 전력 집중 이득(PCG>1)에 의해 송신 신호의 부채널당 송신 전력이 증가한다.
다음, 전력 제어부(500)는 개방루프 전력 제어값과 폐루프 전력 제어값의 합에 따라 전력 증폭기(400)의 이득을 증가 시킨다.(S400) 그러면, 전력 증폭기(400)는 DAC(300)로부터 전달된 아날로그 신호를 증가된 이득에 따라 증폭하여 송신 전력을 제어한다.
이와 같이, 단말기가 부채널 전부를 사용할 수 있는 거리(FLR)의 내부에 위치하면, 단말기는 고정된 전력 집중 이득(PCG=1)을 사용함으로써 전력 집중 이득을 사용하지 않는 경우와 동일하게 전력 증폭기(400)의 이득에 따라 송신 전력을 제어할 수 있다.
단말기가 부채널 전부를 사용할 수 있는 거리(FLR)의 외부에 위치하면 전력 증폭기(400)의 이득은 최대값으로 고정된 상태이므로, 단말기는 기지국과 단말기 사이의 거리에 따라 가변 되는 전력 집중 이득(PCG>1)을 사용하여 송신 전력을 제어 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템에서 상향 링크 전력 제어를 위한 단말기의 전력 제어 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력 제어 장치는 변조기(100), 이득 제어부(200`), 디지털/아날로그 변환기(DAC, digital to analog converter)(300), 전력 증폭기(400) 및 전력 제어부(500)를 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력 제어 장치는 이득 제어부(200`)를 제외하면 도 1의 제1 실시예에 따른 전력 제어 장치와 유사한 구조를 가진다. 구체적으로, 도 1의 이득 제어부(200)는 변조기(100)로부터 전달된 디지털 출력 신호에 전력 집중 이득을 인가하기 위하여 디지털 증폭기(230)를 포함하며, 도 3의 이득 제어부(200`)는 DAC(300)로부터 전달된 아날로그 출력 신호에 전력 집중 이득을 인가하기 위하여 아날로그 증폭기(230`)를 포함한다. 따라서, 도 1의 디지털 증폭기(230)의 구조를 사용하여 송신 전력을 제어하는 방법과 도 3의 아날로그 증폭기(230`)의 구조를 사용하여 송신 전력을 제어하는 방법상의 큰 차이는 없으며, 단말기는 하드웨어 구현상의 장단점과 용이성에 따라 제1 및 제2 실시예에 따른 구조를 갖을 수 있다.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 기지국과 단말기 사이의 거리에 따른 전력 집중 이득을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 도 4의 가로축은 기지국과 단말기 사이의 거리이며, 세로축은 전력 집중 이득(PCG)[dB]이다. 본 발명의 실시예에 따른 전력 집중 이득은 이동 통신 시스템에서 사용하는 주파수의 경로 손실 모델, 단말기의 최대 송신 전력, 변조 방식 별로 기지국에서 요구되는 SNR, 송수신 안테나 이득 및 기지국과 단말기 사이의 거리 등을 고려하여 구할 수 있으며, 전력 집중 이득 테이 블(220)에 저장된다.
예를 들어, 도 4는 2.3 Ghz 대역에서 SUI(Standford University Interim)-A 경로 손실 모델을 이용하여 시뮬레이션 한 단말기의 거리에 따른 전력 집중 이득을 나타낸 그래프이다. 시뮬레이션에서 단말기의 최대 송신 전력은 23dBm, 기지국 안테나의 이득은 17 dB, 변조 방식은 QPSK와 16QAM을 사용하였다. QPSK와 16QAM 변조 방식을 사용할 때 FLR은 각각 500m와 380m이다. 이때, 기지국과 단말기 사이의 거리가 FLR 외부에 위치한 800m이면, 도 4에 도시된 바와 같이 QPSK 변조 방식에서의 전력 집중 이득은 17dB이며, 16QAM 변조 방식 에서의 전력 집중 이득은 10dB을 갖는다. 즉, 기지국과 단말기의 거리에 따라 최적의 전력 집중 이득은 결정되며, 그 값은 테이블로 저장되어 FLR 외부에 위치한 단말기의 송신 전력을 제어할 수 있다.
그리고, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에서는 전력 집중 이득이 전력 집중 이득 테이블(220)에 저장되어 있는 것으로 설명하였지만, 레인징 측정기(210)에서 측정되는 거리에 따라 전력 집중 이득 연산을 통해 계산할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
그리고 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램을 기록한 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 당업자라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 변조기의 출력 신호에 기지국과 단말기 사이의 거리에 따른 전력 집중 이득을 인가하여 FLR 외부에서도 단말기의 송신 전력을 제어할 수 있다. 따라서, 단말기의 위치에 관계없이 상향 링크 전력 제어를 수행할 수 있다.

Claims (15)

  1. 복수의 부채널을 사용하는 통신 시스템의 전력 제어 장치에 있어서,
    송신 신호의 송신 전력을 증폭하는 전력 증폭기,
    수신 신호를 이용하여 상기 전력 증폭기의 이득을 제어하는 전력 제어부, 그리고
    상기 수신 신호를 송신한 송신기와 상기 전력 제어 장치 사이의 거리를 측정하며, 상기 거리에 따른 전력 집중 이득을 상기 송신 신호에 인가하는 이득 제어부를 포함하고,
    상기 이득 제어부는 상기 송신 신호에 상기 전력 집중 이득을 인가하여 상기 송신 전력을 조절하는 디지털 증폭기
    를 포함하는 전력 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 거리가 상기 전력 제어 장치가 부채널 전부를 사용할 수 있는 거리보다 작으면,
    상기 이득 제어부는 인가되는 상기 전력 집중 이득에 의해 상기 송신 신호의 부채널당 전력이 변경되지 않도록 상기 전력 집중 이득을 설정하는 전력 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 거리가 상기 전력 제어 장치가 상기 부채널 전부를 사용할 수 있는 거리보다 크면,
    상기 이득 제어부는 인가되는 상기 전력 집중 이득에 의해 상기 송신 신호의 부채널당 전력이 증가되도록 상기 전력 집중 이득을 설정하는 전력 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 송신 신호를 상기 전력 증폭기로 전달하기 전에 변조하는 변조기, 및
    입력 신호를 아날로그로 변환하는 디지털/아날로그 변환기를 더 포함하며,
    상기 이득 제어부는,
    상기 변조기에서 변조된 송신 신호에 상기 전력 집중 이득을 인가하여 상기 전력 제어 장치의 송신 전력을 조절하고, 상기 송신 전력이 조절된 송신 신호를 상기 디지털/아날로그 변환기로 전달하는 디지털 증폭기를 포함하는 전력 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 송신 신호를 상기 전력 증폭기로 전달하기 전에 변조하는 변조기, 및
    상기 변조된 송신 신호를 아날로그로 변환하는 디지털/아날로그 변환기를 더 포함하며,
    상기 이득 제어부는,
    상기 디지털/아날로그 변환기에서 출력된 아날로그 신호에 상기 전력 집중 이득을 인가하여 상기 전력 제어 장치의 송신 전력을 조절하는 아날로그 증폭기를 포함하는 전력 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 수신 신호를 이용하여 개방루프 전력 제어값 및 폐루프 전력 제어값을 결정하여 상기 전력 증폭기의 이득을 증가시키는 전력 제어 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 집중 이득은,
    상기 송신 신호가 사용하는 부채널의 수에 따른 여분의 전력에 의해 결정되는 전력 제어 장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 제어부는 상기 송신 신호가 복조 기준 시간 안에 상기 송신기로 수신될 수 있도록 송신 시간 제어 신호를 검출하며,
    상기 이득 제어부는 상기 송신 시간 제어 신호를 이용하여 상기 거리를 감지하는 전력 제어 장치.
  9. 복수의 부채널을 사용하는 통신 시스템의 전력 제어 장치의 송신 전력 제어 방법에 있어서,
    수신 신호를 이용하여 상기 수신 신호를 송신한 송신기와 상기 전력 제어 장치 사이의 거리를 측정하는 단계,
    상기 거리에 따른 제1 이득을 결정하는 단계, 및
    송신 신호에 상기 제1 이득을 인가하여 상기 송신 신호의 송신 전력을 증폭하는 단계
    수신 신호를 이용하여 제2 이득을 결정하는 단계, 그리고
    상기 제2 이득으로 상기 송신 신호의 송신 전력을 증폭하는 단계
    를 포함하는 전력 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2 이득을 결정하는 단계는,
    상기 수신 신호를 이용하여 산출된 개방루프 전력 제어값 및 폐루프 전력 제어값의 합에 따라 상기 제2 이득을 결정하는 단계를 더 포함하는 전력 제어 방법.
  12. 복수의 부채널을 사용하는 통신 시스템의 전력 제어 장치의 송신 전력 제어 방법에 있어서,
    수신 신호를 이용하여 상기 수신 신호를 송신한 송신기와 상기 전력 제어 장치 사이의 거리를 측정하는 단계,
    상기 측정된 거리와 임계 거리를 비교하는 단계,
    상기 측정된 거리 및 상기 임계 거리를 비교한 결과에 따라 제1 이득을 결정하는 단계,
    상기 제1 이득을 송신 신호에 인가하는 단계, 및
    상기 제1 이득이 인가된 상기 송신 신호에 상기 수신 신호의 세기에 따라 결정된 제2 이득을 인가하여 상기 송신 신호의 송신 전력을 제어하는 단계를 포함하는 전력 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 측정된 거리가 상기 임계 거리보다 작으면, 상기 제1 이득은 상기 제1 이득에 의해 상기 송신 신호의 부채널당 전력이 변경되지 않는 값으로 설정되고,
    상기 측정된 거리가 상기 임계 거리보다 크면, 상기 제1 이득은 상기 제1 이득에 의해 상기 송신 신호의 부채널당 전력이 증가되는 값으로 설정되는 전력 제어방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 측정된 거리가 상기 임계 거리보다 큰 경우,
    상기 송신 신호의 부채널 수를 감소시키는 단계, 및
    상기 감소한 부채널 수에 따른 여분의 전력 및 상기 측정된 거리에 따라 상기 제1 이득을 결정하는 단계를 더 포함하는 전력 제어 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 임계 거리는,
    상기 전력 제어 장치가 상기 부채널 전부를 사용할 수 있는 거리인 전력 제어방법.
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