KR101317098B1 - 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 이동 단말의 역방향 전송 전력을 결정하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 이동 단말의 역방향 전송 전력을 결정하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 패킷 포맷(PF) 필드 및 역방향 전력 제어(RLPC) 필드가 포함된 역방향 할당 메시지를 수신하고, 상기 패킷 포맷 필드의 정보로부터 기본적인 역방향 전송 전력 레벨을 결정하고, 상기 기본적인 역방향 전송 전력 레벨로부터 상기 역방향 전력 제어 필드에 정의된 옵셋값 만큼 이동된 상대적인 최종 전송 전력 레벨을 결정한다.
OFDM, F-SCCH, RLAM, PF, RLPC, HARQ

Description

직교 주파수 분할 다중 시스템에서 이동 단말의 역방향 전송 전력을 결정하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING REVERS TRANSMISSION POWER OF A MOBILE STATION IN AN ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLE SYSTEM}
도 1은 일반적인 OFDM 시스템에서 이동 단말의 역방향 송신 전력을 결정하는 방법을 나타낸 순서도,
도 2는 본 발명이 적용되는 OFDM 시스템에서 송신 장치의 구성을 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 OFDM 시스템에서 수신 장치의 구성을 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 OFDM 시스템에서 이동 단말의 역방향 전송 전력 레벨을 결정하는 방법을 나타낸 순서도.
본 발명은 이동 통신 시스템에서 이동 단말의 송신 전력을 결정하는 방법 및 장치에 대한 것으로서, 특히 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM) 시스템에서 이동 단말의 전송 전력을 결정하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
최근 이동 통신 시스템에서는 유무선 채널에서 고속의 데이터 전송에 유용한 방식으로 OFDM 방식에 대하여 활발하게 연구되고 있다. 상기 OFDM 방식은 멀티-캐리어(multi-carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 심볼(symbol) 열을 병렬 변환하여 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들, 즉 다수의 서브 캐리어 채널(sub-carrier channel)들로 변조하여 전송하는 멀티 캐리어 변조(Multi-Carrier Modulation : MCM) 방식의 일종이다.
상기 OFDM 방식은 예를 들어 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting : DAB), 디지털 비디오 방송(Digital Video Broadcasting : DVB), 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network : WLAN) 및 무선 비동기 전송 모드(Wireless Asynchronous Transfer Mode : WATM) 등의 디지털 전송 기술에 광범위하게 적용되고 있다. 특히, 상기 OFDM 방식은 주파수 스펙트럼을 중첩하여 사용하므로 주파수 사용이 효율적이고, 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)과 다중 경로 페이딩에 강하며, 보호구간(Guard Interval)을 이용하여 심벌간 간섭(Iinter Symbol Interference, 이하 "ISI"라 칭함) 영향을 줄일 수 있고, 하드웨어적으로 등화기(equalizer) 구조를 간단하게 설계하는 것이 가능하다. 또한 상기 OFDM 방식은 임펄스(impulse)성 잡음에 강하다는 장점을 가지고 있어서 통신 시스템에 적극 활용될 수 있다.
한편, 상기 OFDM 방식의 이동통신 시스템(이하, “OFDM 시스템”)에서 순방향 공유 제어 채널(Forward-link Shared Control Channel , 이하 “F-SCCH"라 칭함)은 순방향 및 역방향 자원 할당과 관리, 데이터 패킷의 포맷 정의, 이동 단말의 접속 시도 승인 등과 관련된 메시지를 전송하는 제어 채널로써, OFDM 시스템에서 이동 단말이 실제로 데이터를 전송하기 위해서는 상기 F-SCCH을 통한 제어 정보 전송이 이루어져야 한다. 이때, 상기 F-SCCH를 통해 전송되는 가장 긴 길이의 제어 채널 메시지는 예컨대, 25 비트의 길이를 갖는다.
상기 F-SCCH를 통해 전송되는 다수의 제어 채널 메시지 중에서 역방향 할당 메시지(Reverse-link Assignment Message : RLAM)는 역방향 링크에서 이동 단말이 사용해야 할 자원을 할당하거나 해제하는 메시지로써, 이동 단말에게 할당된 자원의 특성(예를 들어, 고정 할당 자원인지 여부), 변조 및 코딩 방식을 정의하는 패킷 포맷(Packet Format, 이하 “PF"라 칭함), 파일럿 패턴 및 역방향 전력 제어(Reverse-link Power Control, 이하 ”RLPC"라 칭함) 등의 필드를 포함한다.
하기 <표 1>은 일반적인 이동통신 시스템에서 RLAM을 구성하는 필드들의 일부분을 나타낸 것이다.
Field Block type MAC ID Persistent Chan ID RL Pilot PF Ext. TX RLPC
# bits 4 9-11 1 6 1 4 1 5
RLAM 0001 0 1 1 1 1 0 1
상기 <표 1>에서 블록 타입(Block Type)이 ”0001”일 때 RLAM을 나타내며, 나머지 필드들에서 필드 값 “0”은 해당 필드의 비활성화를, “1”은 해당 필드의 활성화를 표현한다. 기지국에서 상기 RLAM을 전송하기 위해 요구되는 총 비트 수는 25비트이다.
상기 <표 1>에서 RLPC 필드는 이동 단말이 기지국으로부터 할당 받은 역방향 자원을 이용하여 데이터를 전송할 때 사용해야 할 초기 전송 전력 스펙트럼 밀도(Power Spectral Density, 이하 “PSD"라 칭함)를 결정하도록 이동 단말에게 제공되는 데이터에 대한 캐리어 대 간섭 PSD 정보로써, 이하 상기 데이터에 대한 캐리어 대 간섭 PSD 정보를
Figure 112012010150925-pat00006
라 칭하기로 한다. 상기
Figure 112012010150925-pat00007
는 하기 <수학식 1>에서와 같이 이동 단말의 전송 PSD 증분값(
Figure 112012010150925-pat00008
)을 결정하는데 적용된다.
Figure 112007012432924-pat00009
상기 <수학식 1>에서
Figure 112007012432924-pat00010
는 기지국이 주변 셀들로부터 받는 열잡음 대비 간섭 PSD(Interference over Thermal PSD)를 의미하고,
Figure 112007012432924-pat00011
는 파일럿에 대한 열잡음 대비 캐리어 PSD(Carrier over Thermal PSD)를 의미하며, 이러한 PSD 값들은 별도의 제어 채널을 통해서 전송될 수 있다.
가능한 여러 PF들을 고려할 때 일반적인 수준에서 요구되는
Figure 112007012432924-pat00012
의 범위를 예컨대, -5dB에서 25dB라고 가정하고, 상기
Figure 112007012432924-pat00013
의 범위를 1dB 크기로 나누면 총 31개의 전력 레벨들이 생성되므로 이 전력 레벨들을 나타내기 위해서는 5비트가 필요하게 된다. 예를 들어, 상기 전력 레벨들을 나타내기 위해 “00001”에서 “11111”까지 31개의 5비트 정보를 이용한다고 할 때, 이동 단말이 기지국으로부터 “00001”을 수신하게 되면, -5dB를 요구되는 수신
Figure 112007012432924-pat00014
로 판단하게 되고, “01101”에 대해서는 8dB를 사용하게 된다. 따라서 이동 단말은 RLPC 필드에 있는 5비트의 정보를 읽고서는 어느 레벨의 송신 PSD로 데이터를 전송할지를 결정한다.
도 1은 일반적인 OFDM 시스템에서 이동 단말의 역방향 송신 전력을 결정하는 방법을 나타낸 순서도로서, 이는 RLAM의 RLPC 필드를 이용하여 데이터의 송신 전력을 결정하는 이동 단말의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 1의 101 단계에서 이동 단말이 기지국으로부터 RLAM이 전송되는 F-SCCH를 수신하고, 103 단계에서 이동 단말이 F-SCCH를 성공적으로 복조함을 확인하면, 105 단계로 진행하여 이동 단말은 RLAM에서 RLPC 필드의 필드 값으로 5 비트 정보를 읽는다. 이후 107 단계에서 이동 단말은 RLPC 필드 값에 대응되는
Figure 112012010150925-pat00015
값에 따라 초기 전송 전력의 레벨을 결정한다.
상기한 종래 기술에서는 이동 단말이 RLAM에 삽입된 RLPC 필드를 읽어본 뒤에 사용할 송신 전력을 결정하도록 하고, 송신 전력의 레벨을 결정하는데 있어서는 RLPC 필드만을 고려하기 때문에 기지국에서 지원하고자 하는 전력 레벨의 개수에 따라 RLPC 필드의 요구되는 정보량이 증가된다. 따라서 종래 기술에 의하면, RLAM에서 RLPC 필드가 필요 이상의 크기를 갖게 될 수 있는 문제점을 갖고 있다.
본 발명은 OFDM 시스템에서 이동 단말의 전송 전력 제어를 위해 이동 단말로 전송되는 제어 정보의 정보량을 줄일 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 OFDM 시스템에서 이동 단말의 전송 전력 제어를 위해 이동 단말로 전송되는 역방향 할당 메시지(RLAM)에서 RLPC 필드의 요구되는 정보량을 줄일 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은; 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 이동 단말의 역방향 전송 전력을 결정하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 패킷 포맷(PF) 필드 및 역방향 전력 제어(RLPC) 필드가 포함된 역방향 할당 메시지를 수신하는 과정과, 상기 패킷 포맷 필드의 정보로부터 기본적인 역방향 전송 전력 레벨을 결정하는 과정과, 상기 기본적인 역방향 전송 전력 레벨로부터 상기 역방향 전력 제어 필드에 정의된 옵셋값 만큼 이동된 상대적인 최종 전송 전력 레벨을 결정하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장치는; 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 역방향 전송 전력을 결정하는 이동 단말 장치에 있어서, 기지국으로부터 패킷 포맷(PF) 필드 및 역방향 전력 제어 필드가 포함된 역방향 할당 메시지를 수신하는 수신 모듈과, 상기 패킷 포맷 필드의 정보로부터 기본적인 역방향 전송 전력 레벨을 결정하고, 상기 기본적인 역방향 전송 전력 레벨로부터 역방향 전력 제어 필드에 정의된 옵셋값 만큼 이동된 상대적인 최종 전송 전력 레벨을 결정하는 전력 레벨 조정부를 포함한다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
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먼저 본 발명의 기본 개념을 설명하면, 일반적으로, 이동 단말이 데이터를 전송할 때 송신 전력의 레벨은 사용하고자 하는 패킷 포맷과 상관 관계를 가진다고 할 수 있다. 즉, 고차의 변조 방식을 사용할수록 원하는 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio : SNR)를 얻기 위해서는 높은 전력 레벨을 사용해야 하며, 저차의 변조 방식에서는 상대적으로 낮은 레벨의 전력을 사용할 수 있다. 따라서 변조 및 부호화 방식을 결정하는 패킷 포맷(PF)과 전송 전력의 상관 관계를 이용한다면, 상기 PF에 일 대 일로 대응하는 전력 레벨을 사용하는 것이 가능하다.
따라서 상기 PF에 기반하여 이동 단말의 데이터 전송 시 초기 전송 전력 레벨을 결정할 수 있다면, 종래 기술에서와 같이 이동 단말의 전력 레벨 결정을 위해 RLPC 필드만을 고려하지 않고도, RLPC 필드를 위해 요구되는 비트 수를 감소시킬 수 있다.
또한, RLPC 필드에서 요구되는 비트수를 감소시키지 않더라도 PF에 기반하여 초기 전송 전력 레벨을 결정하므로, 좀 더 세밀할 전력 제어를 수행할 수 있다.
이를 위해 본 발명에서는 이동 단말의 초기 전송 전력 레벨을 결정하기 위해 F-SCCH을 통해 전송되는 RLAM의 RLPC 필드를 이용하되, RLPC의 요구되는 비트 수를 줄이도록 RLAM의 PF 필드를 이용하는 방안을 제안한다. 이러한 본원 발명은 기지국의 하이브리드 자동 반복 요구(Hybrid Automatic Repeat Request: HARQ) 동작을 효율적으로 지원할 수 있다.
상기한 본 발명을 상세하게 설명하면, 먼저 하기 <표 2>는 각 PF에 대응하는 데이터에 대한 캐리어 대 간섭 PSD 정보(이하, “DataCtoInominal,pf”)의 일 예를 나타낸 것이다.
PF DataCtoInominal,pf
1 0dB
2 1dB
3 2dB
4 3dB
...
16 15dB
이동 단말은 상기 <표 2>의 정보를 미리 저장하거나 또는 기지국과의 시그널링을 통해 알 수 있다. 따라서 이동 단말이 RLAM의 PF 필드를 읽게 되면 바로 PF에 대응되는 DataCtoInominal,pf를 확인할 수 있으며, 확인된 DataCtoInominal,pf에 따라 이동 단말은 데이터의 초기 전송 전력 레벨을 결정할 수 있다. 상기 <표 2>와 같이 변조 방식과 부호율의 쌍으로 이뤄진 16가지의 PF를 정의하고 있다면, PF에 대응하는DataCtoInominal,pf의 개수도 16가지가 된다.
본 실시 예에서는 상기 <표 2>와 같은 PF와 DataCtoInominal,pf의 맵핑 테이블(이하, “PF 맵핑 테이블”)은 이동 단말의 메모리에 저장되어 있다는 것을 가정하기로 한다. 따라서 상기 PF 맵핑 테이블을 이용하면, 다른 정보를 필요로 하지 않고 PF만으로 이동 단말의 초기 전송 전력 레벨을 기본적으로 결정할 수 있다. 즉, 이동 단말로부터 전송된 데이터를 기지국이 성공적으로 복조하기 위해서는 기지국은 이동 단말에게 이동 단말의 전송 데이터에 대한 PF를 알려주게 되는데, 본 발명에 따라 이동 단말은 RLAM의 여러 필드 중 PF 필드를 통해서 자신이 사용해야 할 데이터의 패킷 포맷뿐만 아니라, PF와 DataCtoInominal,pf의 맵핑 테이블에 따라 데이터의 초기 전송 전력 레벨도 결정할 수 있다.
이하 본 발명에 따라 PF를 이용하여 이동 단말의 역방향 전송 전력 제어를 수행하는 경우 HARQ를 효율적으로 지원할 수 있는 방안을 하기에 설명하기로 한다.
먼저 HARQ는 패킷 기반 이동 통신 시스템에서 데이터 전송의 신뢰도 및 데이터 처리량(throughput)을 높이는 데 사용되는 중요한 기술 중의 하나이다. 상기 HARQ는 잘 알려진 것처럼 자동 반복 요구(Automatic Repeat reQuest: ARQ) 기술과 순방향 오류 정정(Forward Error Correction: FEC)를 합친 기술을 말한다. ARQ는 유무선 데이터 통신 시스템에서 널리 사용되고 있는 기술로써, ARQ 기술을 이용하면, 송수신기는 소정의 약속된 방식에 따라 전송되는 데이터 패킷에 일련 번호를 부여하여 전송하고, 데이터 수신기는 상기 일련 번호를 이용하여 수신된 패킷 중 누락된 번호를 송신기에게 재전송할 것을 요청함으로써 신뢰성 있는 데이터 전송을 수행할 수 있다.
상기 FEC란, 길쌈 부호화 또는 터보 부호화 등과 같이 전송되는 데이터에 소정 규칙에 따라 리던던트 비트를 추가하여 전송함으로써 데이터 송수신 과정에서 발생하는 잡음(noise)이나 페이딩(Fading) 등의 환경에서 발생하는 오류를 극복하여 원래 전송된 데이터를 복조해내는 기술을 말한다. 상기 ARQ 및 FEC를 결합한 HARQ를 사용하는 이동 통신 시스템에서는 수신기가 수신된 데이터에 대해 소정의 FEC 역 과정을 거쳐 복호된 데이터에 대해 순환 중복 검사(Cyclic Redundancy Check: CRC) 검사를 수행하여 수신된 데이터에 오류가 있는지 없는지를 판단하고, 만일 오류가 없는 경우, 송신기에게 긍정응답(ACKnowledgement: ACK)을 피드백 전송함으로써 송신기가 다음 데이터 패킷을 전송한다. 만일 상기 CRC 검사 결과, 수신된 데이터에 오류가 있는 것으로 판단되면, 수신기는 송신기로 부정응답(Non-ACKnowledgement: NACK)을 피드백 전송함으로써 송신기가 이전 전송한 패킷을 재전송하도록 한다.
만약, HARQ가 지원하는 최대 전송 횟수가 6인 경우, 기지국은 초기전송 패킷을 제외하고 예컨대, 5번 동안 동일 패킷에 대해 재전송을 시행하게 된다. 이때 기지국은 타겟(target) HARQ 전송 횟수를 설정하게 되는데, 타겟 HARQ 수가 3이라는 것은 기지국이 해당 패킷에 대해서 총 3번의 전송을 수행하였을 경우, 3번의 전송 횟수 이내에서 이동 단말의 성공적인 패킷 복조가 99% 가능해지도록 하는 것을 목표로 한다는 것이다. 역방향에서 수행되는 HARQ도 이동 단말이 전송한 패킷에 대해서 기지국이 ACK/NACK을 피드백하도록 하는 동일 동작을 실시하며, 타겟 HARQ 전송 횟수가 3인 경우 이동 단말이 수행하는 3번의 전송 횟수 이내에서 기지국이 성공적으로 데이터를 복조할 수 있도록 이동 단말의 데이터 전송 전력을 조정해야 한다. 이와 같이, 기지국이 HARQ 기술을 적용한 이동통신 시스템에서 동작할 경우에 기지국이 타겟 HARQ의 수를 고정시키지 않고, 변동시킬 필요가 있다.
이는 이동 단말이 전송할 트래픽의 종류가 음성인지, BE(Best Effort)와 같이 버스트 데이터인지에 따라 허용 가능한 지연(delay)의 정도가 다르기 때문에 짧은 지연을 요구할 경우에는 target HARQ의 수를 작게 설정하고, 상대적으로 큰 지연을 허용할 수 있을 경우에는 target HARQ의 수를 크게 설정하는 것을 의미한다. 이를 위해 본 발명에서는 RLAM을 통해 전송되는 PF 정보를 통해 이동 단말의 기본적인 전송 전력을 먼저 결정한 후, 결정된 데이터의 전송 전력 레벨을 마찬가지로 RLAM을 통해 전송되는 RLPC 정보를 이용하여 이동 단말의 전송 전력을 보다 정밀하게 조정하여 이동 단말의 데이터 전송 전력을 최종적으로 결정할 수 있다.
즉 본 발명에서는 이동 단말의 추가적인 전송 전력 레벨 조정을 위해 RLAM에 포함되어 있는 기존의 RLPC 필드 뿐만 아니라 PF도 함께 이용하여 데이터에 할당할 초기 전송 전력의 레벨을 기본적으로 결정한다. 따라서 본 발명에서는 기본적인 전송 전력 레벨은 PF를 이용하여 결정하므로 이동 단말의 추가적 전력 레벨의 조정을 위한 옵셋 값(
Figure 112012010150925-pat00031
값)으로 RLAM의 RLPC 필드가 표현해야 하는 가지 수가 많이 요구되지 않는다. 따라서 RLPC 필드의 크기를 예컨대, 4 비트라고 가정하면, 총 16개의 PSD 옵셋 값을 지원할 수 있다.
따라서 이동 단말이 메모리에 저장된 PF 맵핑 테이블를 이용해서 기지국으로부터 수신한 RLAM의 PF 필드를 읽어 대응하는 DataCtoInominal,pf값을 정하고, 이를 이용하여 이동 단말의 데이터 전송 전력 레벨을 기본적으로 결정하도록 한 뒤, 추가적으로 전송 전력 레벨 조정을 위해서 RLPC 필드에 정의된
Figure 112012010150925-pat00033
값을 이용하여 최종 전송 전력 레벨을 결정하면, RLAM의
Figure 112012010150925-pat00034
에서 RLPC 필드에 요구되는 비트 수를 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명이 적용된 이동통신 시스템에서는 다음과 같이 크게 두 가지 방법을 사용하여 이동 단말의 데이터 전송 전력 레벨을 결정하도록 한다.
삭제
<전송 전력 레벨 결정 방식>
1) PF별로 대응하는 DataCtoInominal,pf에 따라 기본적인(nominal) 전송전력 레벨을 미리 정의함.(예를 들어, PF 및 DataCtoInominal,pf 맵핑 테이블 이용)
2) 기본적인(nominal) 전송 전력 레벨을 추가적으로 조정하기 위해 RLPC 필드에 미리 정의된
Figure 112007012432924-pat00037
값을 이용하여 기본적인 전송 전력 레벨로부터 옵셋값 만큼 이동된 상대적인(relative) 최종 전송 전력 레벨을 결정함.
RLPC 필드만을 이용하여
Figure 112007012432924-pat00038
를 나타냈던 종래의 방식과 달리, PF 필드와 RLPC 필드를 모두 사용하는 본 발명에서는 결과적으로
Figure 112007012432924-pat00039
결정을 위해 하기 <수학식 2>의 우변과 같이 두 개의 항으로 나누어 표현할 수 있다.
Figure 112007012432924-pat00040
도 2는 본 발명이 적용되는 OFDM 시스템에서 송신 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2의 송신 장치에서 기본적으로 제어 채널 F-SCCH와 데이터 채널 F-DCH는 동시에 전송됨을 가정한다. RLAM 정보를 포함하는 F-SCCH는 제어 채널의 데이터를 부호화하는 부호화기(201)와, 상기 부호화된 데이터를 인터리빙하는 인터리버(203)와, 상기 인터리빙된 데이터를 변조하는 변조기(205)와, 대역외 신호의 간섭을 줄이기 위해 경계 톤(Guard Tone)을 삽입하는 경계 톤 삽입기(207)와, 이동 단말에서 채널 추정을 위한 파일럿 톤을 삽입하는 파일럿 톤 삽입기(209) 및 예컨대, 직교 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying: QPSK) 방식으로 상기 파일럿 톤이 삽입된 신호 신호를 확산하는 QPSK 확산기(211)를 포함한 송신 모듈을 거치게 된다. 상기 QPSK 확산기는 일 예를 든 것으로 공지된 다양한 확산 방식을 적용할 수 있다.
본 발명에 따라 상기 RLAM 정보에 포함되는 RLPC 필드의 요구되는 비트 수는 이동 단말의 추가적인 전력 제어가 가능한 정도의 비트 수가 필요하므로 종래 RLPC 필드 보다 적은 비트 수를 갖는다.
또한 상기 송신 모듈은 상기 F-SCCH와 F-DCH을 통해 전송되는 심볼들을 다중화한 후 역방향 고속 퓨리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform: IFFT) 처리하여 OFDM 데이터로 변환하는 IFFT 처리기(215)와, 상기 OFDM 데이터의 앞 부분에 신호 간섭 방지를 위해 주기적 전치 부호(Cyclic Prefix: CP)를 삽입하는 CP 삽입기(217)와, 상기 CP가 삽입된 OFDM 신호를 무선 주파수(Radio Frequency: RF) 신호로 주파수 상향 변환하여 안테나(221)를 통해 무선망으로 전송하는 RF 처리기(219)와, 상기 F-DCH를 전송하기 위한 부호화 및 변조를 수행하는 F-DCH 송신기(213)를 포함한다.
상기 F-DCH 송신기(213)의 구성은 공지된 기술이므로 본 명세서에서 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 OFDM 시스템에서 수신 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3에서 RLAM을 포함한 F-SCCH를 수신하는 본 발명의 수신 장치의 구성을 살펴보면, 무선 채널로부터 OFDM 신호를 수신하여 원래 데이터로 복원하는 수신 모듈은 무선 채널로부터 안테나(301)를 통해 수신된 OFDM 신호를 주파수 하향 변환하여 기저대역 신호로 변환하는 RF 처리기(303)와, 상기 OFDM 신호로부터 전파 지연 및 다중 경로 등으로 인하여 오염된 CP를 제거하는 CP 제거기(305)와, 상기 CP가 제거된 시간 영역의 OFDM 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 고속 퓨리에 변환(Fast Fourier Transform: FFT) 처리기(307)와, 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 예컨대, 역확산하여 각 신호의 톤들을 출력하는 역확산기(도시되지 않음)를 포함한다.
또한 상기 수신 모듈은 상기 역확산된 각 신호의 톤들로부터 파일럿 톤을 추출하는 파일럿 톤 추출기(309)와, 상기 역확산된 각 신호의 톤들로부터 데이터 톤을 추출하는 데이터 톤 추출기(313)와, 상기 추출된 파일럿 톤을 이용하여 채널을 추정하는 채널 추정기(311)와, 상기 채널 추정 결과를 이용하여 상기 데이터 톤의 복조를 수행하는 복조기(315)와, 상기 복조된 데이터를 디인터리빙하는 디인터러버(317)와, 상기 디인터리빙된 데이터를 원래 데이터로 복원하는 복호기(319)를 포함한다.
도 3의 수신 장치에서 본 발명의 요지와 관련된 부분은 이동 단말의 전송 전력 제어를 위해 PF 및/또는 RLPC 필드가 포함된 RLAM을 수신하는 구성이다. 따라서 일반적인 순방향 할당 메시지((Forward-link Assignment Message: FLAM)에서 PF의 역할은 본 발명의 요지와 무관하므로 FLAM과 관련된 F-DCH 수신기의 설명은 생략하기로 한다.
또한 도 3의 수신 장치는 본 발명에 따라 이동 단말이 전송할 데이터의 전송 전력 레벨을 결정하는 전력 레벨 조정부(C1)를 구비한다. 상기 전력 레벨 조정부(C1)은 F-SCCH로부터 수신된 RLAM의 PF 필드를 추출하는 PF 추출기(321)와, RLPC 필드를 추출하는 RLPC 추출기(323)와, PF 추출기를 통해 추출된 PF 필드 값에 대응되는 DataCtoInominal,pf 값을 출력하는 PF 맵핑기(325)와, 상기 PF 맵핑기(325)로부터 전달된 DataCtoInominal,pf 값을 이용하여 기본적인 전송 전력 레벨을 결정하며, 상기 RLPC 추출기(323)로부터 전달된 RLPC 필드의 PSD 옵셋값인
Figure 112012010150925-pat00043
값을 이용하여 상기 기본적인 전송 전력 레벨로부터
Figure 112012010150925-pat00044
값 만큼 이동된 상대적인(relative) 전송 전력 레벨을 추가적으로 결정하는 전력 레벨 결정기(327)를 포함한다. 전력 레벨 결정기(327)의 출력은 R-DCH 송신기(329)호 전달된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 OFDM 시스템에서 이동 단말의 역방향 전송 전력 레벨을 결정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4의 401 단계에서 이동 단말이 기지국으로부터 RLAM이 전송되는 F-SCCH를 수신하고, 상기 401 단계에서 이동 단말이 F-SCCH를 성공적으로 복조하게 되면, 405 단계로 진행하여 이동 단말은 수신된 RLAM으로부터 데이터의 기본적인 전송 전력을 결정하기 위해 먼저 PF 필드를 읽는다. 그리고 407 단계에서 상기 PF 필드의 값에 대응하는 DataCtoInominal,pf 값을 메모리로부터 읽어 들여 그 DataCtoInominal,pf 값에 따라 파일럿 전력 대비 데이터 역방향 전송 전력 레벨을 기본적으로 결정한다.
이후 추가적인 전송 전력 조정이 필요한 경우 이동 단말은 409 단계에서 예컨대, 4비트 크기의 RLPC 필드를 통해
Figure 112012010150925-pat00047
값을 읽는다. 411 단계에서 이동 단말은 상기 읽혀진
Figure 112012010150925-pat00048
값을 먼저 정해진 DataCtoInominal,pf 값에 적용하여 상기 407 단계에서 기본적으로 결정된 전송 전력 레벨에서 상기 DataCtoInominal,pf 값 만큼 양의 방향 또는 음의 방향으로 조정된 최종 전송 전력 레벨을 결정한다.
예를 들어, RLPC 필드의 크기가 4비트라면 16개의
Figure 112012010150925-pat00051
값이 존재하므로, 15개의
Figure 112012010150925-pat00052
값("0000" 내지 "1110"에 해당되는 값)들은 -7dB에서 +7dB까지의 범위를 1dB 간격으로 나누었을 때의 PSD 옵셋값으로, "1111"은 단말기에게 현재의 전송 PSD인 증분값(
Figure 112012010150925-pat00053
)를 그대로 사용하도록 하기 위해 쓰일 수 있다. 이 경우 PF에 대응하는 DataCtoInominal,pf에 의해 결정된 데이터의 기본적인 전송 PSD가 5dB이라면, RLPC 필드의
Figure 112012010150925-pat00055
값이 0010인 경우 -5dB를 의미하므로 최종 전송 전력 레벨은 0dB가 된다.
본 발명의 개시된 실시예에 따르면 기본적으로 PF 필드 값에 맵핑되는 DataCtoInominal,pf값에 따라 이동 단말의 데이터 초기 전송 전력의 레벨(nominal 전력 레벨) 을 결정하고, 종래 보다 적은 비트 수로 전송되는 RLPC 필드의
Figure 112012010150925-pat00070
값에 의해 초기 전송 전력 레벨을 좀 더 세밀히 조정함으로써, 전력 레벨의 입상도(granularity)를 떨어뜨리지 않으면서도 RLPC 필드의 크기를 줄이는 효과가 있다.
또한 RLPC 필드에서 요구되는 비트수를 감소시키지 않더라도 PF에 기반하여 초기 전송 전력 레벨을 결정하므로, 좀 더 세밀할 전력 제어를 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한 상기 RLPC 필드에서 절약된 비트 수가 다른 용도로 사용될 수 있는 가능성을 제공함은 물론, 타겟 HARQ 수에 대한 동적인 변동을 지원함으로써 효율적인 HARQ 동작을 가능하게 하는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 이동 단말의 역방향 전송 전력을 결정하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 패킷 포맷(PF:Packet Format) 필드 및 역방향 전력 제어 필드(RLPC:Reverse Link Power Control)가 포함된 역방향 할당 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 패킷 포맷 필드의 정보로부터 기본적인 역방향 전송 전력 레벨을 결정하는 과정과,
    상기 기본적인 역방향 전송 전력 레벨로부터 상기 역방향 전력 제어 필드에 정의된 옵셋값 만큼 이동된 상대적인 최종 전송 전력 레벨을 결정하는 과정을 포함하는 이동 단말의 역방향 전송 전력 결정 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기본적인 역방향 전송 전력 레벨을 결정하는 과정은, 상기 수신된 역방향 할당 메시지의 패킷 포맷 필드에 대응하는 데이터에 대한 캐리어 대 간섭 전력 스펙트럼 밀도 정보(DataCtoInominal,pf)를 메모리에 기 저장된 매핑 테이블로부터 확인하고, 상기 확인된 DataCtoInominal,pf에 따라 상기 기본적인 역방향 전송 전력 레벨을 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 단말의 역방향 전송 전력 결정 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 상대적인 최종 전송 전력 레벨은, 하기의 수학식에 의해 결정됨을 특징으로 하는 이동 단말의 역방향 전송 전력 결정 방법.
    Figure 112013055042723-pat00071
    상기 수학식에서
    Figure 112013055042723-pat00072
    는 상기 상대적인 최종 전송 전력 레벨을 나타내고,
    Figure 112013055042723-pat00073
    은 상기 역방향 전력 제어 필드에 정의된 옵셋값을 나타냄.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 수신된 패킷 포맷 필드의 정보에 대응하는 캐리어 대 간섭 정보를 확인하는 과정을 더 포함하며,
    상기 기본적인 역방향 전송 전력 레벨은 상기 확인된 캐리어 대 간섭 정보에 따라 결정됨을 특징으로 하는 이동 단말의 역방향 전송 전력 결정 방법.
  5. 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 역방향 전송 전력을 결정하는 이동 단말 장치에 있어서,
    기지국으로부터 패킷 포맷(PF:Packet Format) 필드 및 역방향 전력 제어(RLPC:Reverse Link Power Control) 필드가 포함된 역방향 할당 메시지를 수신하는 수신 모듈과,
    상기 패킷 포맷 필드의 정보로부터 기본적인 역방향 전송 전력 레벨을 결정하고, 상기 기본적인 역방향 전송 전력 레벨로부터 역방향 전력 제어 필드에 정의된 옵셋값 만큼 이동된 상대적인 최종 전송 전력 레벨을 결정하는 전력 레벨 조정부를 포함하는 역방향 전송 전력을 결정하는 이동 단말 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 전력 레벨 조정부는,
    순방향 공유 제어 채널로부터 수신된 역방향 할당 메시지로부터 패킷 포맷 필드를 추출하는 패킷 포맷 추출기와,
    상기 역방향 할당 메시지로부터 역방향 전력 제어 필드를 추출하는 역방향 전력제어 추출기와,
    상기 패킷 포맷 추출기를 통해 추출된 패킷 포맷 필드에 대응하는 데이터에 대한 캐리어 대 간섭 전력 스펙트럼 밀도 정보(DataCtoInominal,pf )를 출력하는 패킷 포맷 맵핑기와,
    상기 패킷 포맷 맵핑기로부터 전달된 DataCtoInominal,pf 에 따라 상기 기본적인 역방향 전송 전력 레벨을 결정하고, 상기 기본적인 역방향 전송 전력 레벨로부터, 상기 역방향 전력제어 추출기로부터 전달된 역방향 전력제어 필드에 정의된 옵셋값(
    Figure 112013055042723-pat00078
    ) 만큼 이동된 상기 상대적인 최종 전송 전력 레벨을 결정하는 전력 레벨 결정기를 더 포함하는 역방향 전송 전력을 결정하는 이동 단말 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 전력 레벨 결정기는 하기의 수학식에 의해 상기 상대적인 최종 전송 전력 레벨을 결정함을 특징으로 하는 역방향 전송 전력을 결정하는 이동 단말 장치.
    Figure 112013055042723-pat00075
    상기 수학식에서
    Figure 112013055042723-pat00076
    는 상기 상대적인 최종 전송 전력 레벨을 나타냄.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 전력 레벨 조정부는 상기 수신된 패킷 포맷 필드의 정보에 대응하는 캐리어 대 간섭 정보를 확인하고, 상기 확인된 캐리어 대 간섭 정보에 따라 상기 기본적인 역방향 전송 전력 레벨을 결정함을 특징으로 하는 역방향 전송 전력 결정하는 이동 단말 장치.
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