KR20020044526A - 고속 패킷 데이터 전송을 위한 이동 통신시스템의 패킷채널 송신 전력 통보 장치 및 방법 - Google Patents

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윤종용
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Abstract

고속 패킷 데이터 전송을 위한 이동 통신시스템에서, 기지국이 순방향 패킷 채널의 송신 전력을 단말기로 통보하는 장치 및 방법이 개시되어 있다. 이러한 본 발명에 따른 장치는, 미리 설정된 프레임(예: 20ms 프레임) 단위로 기지국의 채널 할당에 따른 전력 변화를 알려주기 위하여 상기 프레임 단위로 패킷 채널에 할당된 전력을 통보하고, 패킷 채널에 할당할 수 있는 전력의 증감을 매 슬롯 단위로 통보하는 것을 특징으로 한다.

Description

고속 패킷 데이터 전송을 위한 이동 통신시스템의 패킷 채널 송신 전력 통보 장치 및 방법 {DEVICE AND METHOD FOR NOTIFYING THE TRANSMISSION POWER OF PACKET CHANNEL IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM TRANSMITTING PACKET DATA HIGHLY}
본 발명은 고속 패킷 데이터 전송을 위한 이동 통신시스템에 관한 것으로, 특히 순방향 패킷 채널의 송신 전력을 통보하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로 고속 패킷 데이터 전송을 위한 이동 통신시스템(이하 "고속 패킷 전송 이동 통신시스템"이라 칭함)은 데이터 채널만을 지원하는 형태와 데이터 채널뿐만 아니라 음성 채널을 동시에 지원하는 형태로 크게 구분되어질 수 있다. 상기 데이터 채널만을 지원하는 형태의 고속 패킷 전송 이동 통신시스템은 "IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000) 1xEV/DO(Evolution/Data Only) 시스템"이라 불리우며, 데이터 채널뿐만 아니라 음성 채널을 동시에 지원하는 고속 패킷 전송 이동통신시스템은 "IMT-2000 1xEV/DV(Evolution/Data and Voice) 시스템"이라 불리운다.
한편, 상기 고속 패킷 전송 이동 통신시스템은 고속 데이터 서비스를 위하여 고속 패킷 데이터 전송 채널을 사용할 수 있도록 되어 있다. 상기 고속 패킷 데이터 전송 채널은 고속 데이터를 전송할 수 있도록 하기 위하여 여러 명의 사용자가 같은 채널을 시분할(Time Division Multiplexing; 이하 "TDM"이라 칭함)하여 사용하게 된다. 그러나, 순방향 패킷 채널 역시 IS-2000 채널들 중 한 개의 코드분할(Code Division Multiplexing; 이하 "CDM"이라 칭함) 채널로 볼 수 있다. 이때, 패킷 채널에 할당 가능한 전력은 직교부호(예: Walsh Code) 자원(Resource)과 마찬가지로 다른 CDM 채널에 할당되는 송신 전력에 영향을 받을수 밖에 없다. 다른 IS-2000 채널의 할당 및 해제가 슬롯 단위(예: 1.25ms 단위)로 이루어질 수있으며, 순방향 전력제어(Forward Link Power Control; 이하 "FLPC"라 칭함)에 의하여 상기 슬롯 단위로 송신 전력이 변화하므로, 순방향 패킷 채널에 할당하는 송신 전력도 상기 슬롯 단위로 변화하게 된다. 이러한 상황에서 단말기가 패킷 채널에 할당된 송신 전력의 변동 상황을 모르는 경우, 패킷 채널의 송신 품질을 보장받을 수 없다.
종래의 1xEV/DO 시스템에서는 모든 채널이 패킷 데이터를 전송하기 위한 용도로만 사용되어 항상 일정한 전력을 패킷 채널에 할당할 수 있으므로, 단말기는 캐리어 대 간섭비(CIR: Carrier-to-Interference Ratio)에 상응하여 상기 시스템으로 적정한 데이터 전송률(data rate)을 요청할 수 있다. 그러나, 패킷 데이터와 음성 데이터가 동시 존재하는 시스템에서는 패킷에 할당할 수 있는 전력이 슬롯 단위로 변하기 때문에 시스템에서 단말기로 패킷 채널의 전력 변화를 알려줄 필요성이 대두되었다.
따라서 본 발명의 목적은 패킷 데이터 서비스 및 음성 서비스를 동시 수행하는 이동 통신시스템에서 현재 또는 미래의 패킷 채널에 할당할 수 있는 송신 전력을 통보하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 패킷 데이터 서비스 및 음성 서비스를 동시 수행하는 이동 통신시스템에서 기지국으로부터 제공되는 패킷 채널의 송신전력을 고려하여 적정한 데이터 전송률을 요구할 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 미리 설정된 프레임(예: 20ms 프레임) 단위로 기지국의 채널 할당에 따른 전력 변화를 알려주기 위하여 상기 프레임 단위로 패킷 채널에 할당된 전력을 통보하고, 패킷 채널에 할당할 수 있는 전력의 증감을 매 슬롯 단위로 통보하는 장치를 제안하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 트래픽 MAC채널 송신 장치의 구성을 보여주는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 송신 장치에 의해 송신되는 채널의 구조를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 트래픽 MAC채널 송신 장치의 구성을 보여주는 도면.
도 4는 도 3에 도시된 송신 장치에 의해 송신되는 채널의 구조를 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 트래픽 채널 송신 장치의 구성을 보여주는 도면.
도 6은 도 5에 도시된 송신 장치에 의해 송신되는 채널의 구조를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 대역확산 및 고주파수(RF) 대역 천이 동작을 위한 송신 장치의 구성을 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 트래픽 MAC채널과 버스트 파일럿 부채널간의 타이밍 관계 및 이러한 관계에 의해 단말기에서 패킷 전력을 예측할 수 있음을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 기지국에서 패킷 채널 전력 정보를 전송하였을 때 단말기에서 예측되는 패킷 채널의 전력 결과간의 관계를 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 기저대역 주파수 천이, 대역 역확산 및 채널 추정 동작을 위한 수신 장치의 구성을 보여주는 도면.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 트래픽 MAC채널 수신 장치의 구성을 보여주는 도면.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 트래픽 채널 수신 장치의 구성을 보여주는 도면.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따라 기지국에서 패킷 채널 전력 정보를 전송하였을 때 단말기에서 예측되는 패킷 채널의 전력 결과간의 관계를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 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.
우선 본 발명은 1x 대역폭을 사용하여, 음성 서비스 및 데이터 서비스를 포함하는 멀티미디어 서비스를 지원할 수 있는 이동 통신시스템의 순방향 링크에 관한 것임을 밝혀두는 바이다. 상기 음성 서비스를 지원하기 위한 송신기, 채널 및 수신기 구조는 각각 기존 1x 시스템의 송신기, 채널 및 수신기 구조와 동일하게 유지한다. 여기에서 1x 대역폭은 기존의 IS-95 계열의 북미식 동기 시스템에서 사용되는 1.25MHz의 주파수 대역폭을 의미하고, 1x 시스템은 1x 대역폭을 지원하는 시스템을 의미한다. 상기 데이터 서비스는 서비스를 위한 회선 접속의 형태에 따라 서킷방식(circuit mode operation)과 패킷방식(packet mode operation)으로 크게 구분할 수 있다. 상기 데이터 서비스에는 비디오회의(video conference)와 같은 각종 비디오 서비스, 인터넷(internet) 서비스 등이 될 수 있다. 상기 서킷방식의 데이터 서비스는 기존 1x 시스템의 송신기, 채널 및 수신기 구조를 그대로 사용한다. 따라서, 하기의 본 발명에서는 패킷방식의 데이터 서비스를 위한 송신기, 채널 및 수신기 구조를 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신시스템의 순방향 링크에서 패킷방식의 데이터 서비스를 위해 필요한 채널들을 요약해보면 하기의 <표 1>과 같다.
순방향 링크 패킷방식 데이터 서비스를 위한 채널들
채널 용도 비고
Pilot Channel 프리앰블 부채널 및 데이터 트래픽 부채널과 멀티플렉싱되어 전송되며, 파일럿 채널을 통해 제공되는 파일럿 심볼은 동기 복조를 위한 진폭 기준값으로 활용되며 전송율 조절을 위한 CIR 측정의 정확도를 높이는 보조 수단으로도 활용될 수 있다. Data Traffic Channel
Preamble Subchannel 파일럿 채널 및 데이터 트래픽 부채널과 멀티플렉싱되어 전송되며, 기지국이 전송하는 데이터 패킷에 대해 해당 단말을 지정하기 위한 목적으로 사용된다. Data Traffic Channel
Data Traffic Subchannel 파일럿 채널 및 프리앰블 부채널과 멀티플렉싱되어 실제로 페이로드가 전송되는 채널이다. Data Traffic Channel
QoS Matching Indication Channel 각 데이터 서비스에 대해 서로 다른 QoS를 보장하기 위해 QoS 정합 기법을 사용하며, QoS 정합과 관련된 정보를 전송하기 위한 채널이다. Data TrafficMAC 채널
Walsh Space Indication Subchannel 동적 왈시 할당을 통해 데이터 트래픽 부채널에 할당할 수 있는 기지국의 왈시 공간 정보를 전송하기 위한 채널이다. Data TrafficMAC 채널
Reverse Activity Indication Subchannel 역방향 링크의 트래픽 로드를 조절하기 위한 브로드캐스트 채널이다. Data TrafficMAC 채널
상기 <표 1>을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 순방향 링크 패킷방식 데이터 서비스를 위한 채널들은 크게 데이터 트래픽(Data Traffic) 채널과, 데이터 트래픽 MAC(Medium Access Control) 채널로 구분된다. 상기 데이터 트래픽 채널은 파일럿 채널(Pilot Channel)과, 프리앰블 부채널(Preamble Subchannel)과, 데이터트래픽 부채널(Data Traffic Subchannel)로 구성된다. 상기 데이터 트래픽 MAC 채널은 서비스품질 정합 지시 채널(QoS(Quality of Service) Matching Indication Channel)과, 왈시 공간 지시 부채널(Walsh Space Indication Subchannel), 역방향 활성도 지시 부채널(Reverse Activity Indication Subchannel)로 구성된다. 상기 파일럿 채널은 프리앰블 부채널 및 데이터 트래픽 부채널과 멀티플렉싱되어 전송되며, 파일럿 채널을 통해 제공되는 파일럿 심볼은 동기 복조를 위한 진폭 기준값으로 활용되며 전송율 조절을 위한 CIR 측정의 정확도를 높이는 보조 수단으로도 활용될 수 있다. 상기 프리앰블 부채널은 파일럿 채널 및 데이터 트래픽 부채널과 멀티플렉싱되어 전송되며, 기지국이 전송하는 데이터 패킷에 대해 해당 단말을 지정하기 위한 목적으로 사용된다. 상기 데이터 트래픽 부채널은 파일럿 채널 및 프리앰블 부채널과 멀티플렉싱되어 실제로 페이로드가 전송되는 채널이다. 상기 QoS 정합 지시 채널은 각 데이터 서비스에 대해 서로 다른 QoS를 보장하기 위해 QoS 정합 기법을 사용하며, QoS 정합과 관련된 정보를 전송하기 위한 채널이다. 상기 QoS 정합 지시 채널은 데이터 트래픽 MAC 채널의 I-ch 성분이 된다. 상기 왈시 공간 지시 부채널은 동적 왈시 할당(Dynamic Walsh allocation)을 통해 데이터 트래픽 부채널에 할당할 수 있는 기지국의 왈시 공간 정보(Walsh space information)를 전송하기 위한 채널이다. 상기 왈시 공간 지시 부채널은 역방향 활성도 지시 부채널과 멀티플렉싱되어 데이터 트래픽 MAC 채널의 Q-ch 성분이 된다. 상기 역방향 활성도 지시 부채널은 역방향 링크의 트래픽 로드(traffic load)를 조절하기 위한 브로드캐스트 채널이며, 왈시 공간 지시 부채널과 멀티플렉싱되어 데이터 트래픽 MAC 채널의 Q-ch 성분이 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 트래픽 MAC채널 송신 장치의 구성을 보여주는 도면이다. 이 송신 장치는 기지국이 특정 슬롯의 패킷 전력을 미리 설정된 프레임(예: 20ms 프레임) 단위로 단말기에게 알려주기 위하여 MAC 채널 정보들에 패킷 전력 정보인 PPI(Packet Power Indicator)를 멀티플렉싱하여 전송하는 것을 특징으로 한다. 상기 MAC 채널 정보들에는 전술한 바와 같은 순방향 서비스품질 정합 지시자(F-QMI: Forward Quality Matching Indicator), 역방향 활성도 지시자(RAI: Reverse Activity Indicator), 왈시공간 지시자(WSI: Walsh Space Indicator)가 포함된다.
상기 도 1을 참조하면, 서비스 품질 정합 지시자(F-QMI)가 블록 인코더(block encoder)(111)로 입력된다. 상기 서비스 품질 정합 지시자는 각각의 데이터 서비스에 대한 서로 다른 서비스 품질(QoS)을 보장하기 위해 사용된 QoS 정합에 관한 정보이다. 상기 QoS 정합에 관한 정보는 일 예로 매 슬롯(slot)당 7비트로 구성될 수 있다. 상기 블록 인코더(111)는 상기 서비스 품질 정합 지시자를 일예로 (24,7)로 블록 인코딩하고, 신호점 사상기(signal point mapping)(113)로 출력한다. 상기 신호점 사상기(113)는 상기 블록 인코더(111)에 의해 (24,7)로 블록 인코딩된 신호를 입력하여 신호 매핑(signal mapping)을 하고, 왈시 확산기(walsh cover)(115)로 출력한다. 여기서, 상기 신호점 사상기(113)는 상기 (24,7)로 블록 인코딩된 신호중 0을 +1로, 1을 -1로 매핑하여 출력한다. 상기 왈시 확산기(115)는 상기 신호점 사상기(113)에서 출력한 +1, -1로 매핑된 신호를 입력하여 일예로 길이(length) 64를 가지는 왈시 코드(walsh code), 즉 64-ary 왈시 코드를 가지고 확산하여 이득 제어기(channel gain)(117)로 출력한다. 상기 이득 제어기(117)는 상기 왈시 확산기(115)로부터 출력된 확산 신호를 미리 설정되어 있는 채널 이득만큼 곱한 후 데이터 트래픽 MAC채널의 I채널 성분 신호로 출력한다.
역방향 활성도 지시자(RAI: Reverse Activity Indicator)는 심볼 반복기(repetition)(121)로 입력된다. 상기 역방향 활성도 지시자는 설정 개수, 일 예로 X개의 슬롯(slot)당 1비트가 될 수 있다. 상기 심볼 반복기(121)는 상기 역방향 활성도 지시자를 설정 횟수, 일 예로 4회 반복하여 신호점 사상기(signal point mapping)(123)로 출력한다. 상기 신호점 사상기(123)는 상기 심볼 반복기(121)에 의해 4회 반복되어 출력되는 신호를 신호 매핑(signal mapping)을 하여 시분할 멀티플렉서(TDM)(125)로 출력한다. 여기서, 상기 신호점 사상기(123)는 상기 4회 반복된 신호중 0을 +1로, 1을 -1로 매핑하여 출력한다. 상기 시분할 멀티플렉서(125)는 상기 신호점 사상기(123)에서 출력된 +1, -1로 매핑된 신호를 입력하여 후술할 왈시 공간 지시자(WSI)와 패킷 채널의 전력 정보(PPI)와 함께 시분할 멀티플렉싱하여 출력한다. 상기 시분할 멀티플렉서(125)의 출력은 일 예로 길이(length) 64를 가지는 왈시 코드(walsh code)에 의해 확산된 후 이득 제어기(channel gain)(129)로 출력된다. 상기 이득 제어기(129)는 상기 왈시 확산기(127)에서 출력된 확산 신호를 데이터 트래픽 MAC채널의 Q채널 성분 신호로 출력한다.
왈시 공간 지시자(WSI: Walsh Space Indicator)(또는 왈시 지시자)는 블록 인코더(block encoder)(131)로 입력된다. 상기 왈시 지시자는 일 예로 슬롯(slot)당 설정 개수의 비트, 일 예로 3개의 비트로 구성될 수 있다. 상기 블록 인코더(131)는 상기 왈시 지시자를 일 예로 (20,x)로 블록 인코딩하여 신호점 사상기(signal point mapping)(133)로 출력한다. 상기 신호점 사상기(133)는 상기 블록 인코더(131)에서 (20,x)로 블록 인코딩된 신호를 신호 매핑(signal mapping)을 하여 시분할 멀티플렉서(125)로 출력한다. 여기서, 상기 신호점 사상기(133)는 상기 (20,x)로 블록 인코딩된 신호중 0을 +1로, 1을 -1로 매핑하여 출력한다. 상기 시분할 멀티 플렉서(125)는 상기 신호점 사상기(123)에서 출력한 +1, -1로 매핑된 신호를 입력하여 상술한 왈시 공간 지시자(WSI)와 후술할 패킷 채널의 전력 정보(PPI)와 함께 시분할 멀티플렉싱하여 출력한다. 상기 시분할 멀티플렉서(125)의 출력은 일 예로 길이(length) 64를 가지는 왈시 코드(walsh code)에 의해 확산된 후 이득 제어기(channel gain)(129)로 출력한다. 상기 이득 제어기(129)는 상기 왈시 확산기(127)에서 출력된 확산 신호를 데이터 트래픽 MAC채널의 Q채널 성분 신호로 출력된다.
특정 슬롯의 패킷 채널의 전력 정보(PPI)는 왈시 공간 지시자(WSI)와 마찬가지로 블록 인코더로서 구현될 수 있는 채널 부호화기(channel encoder)(141)에 의해 부호화된다. 패킷 채널의 전력 정보를 부호화하기 위한 부호화기는 왈시 공간 지시자에 대한 부호화기와 동일한 부호화기를 사용할 수도 있고, 다른 부호화기를 사용할 수도 있다. 상기 채널 부호화기(141)의 출력은 신호 사상기(143)에 의해 '+1'과 '-1'의 신호로 매핑된 후, 왈시 공간 지시자 및 역방향 활성도 지시자와 함께 시분할 멀티플렉서(125)로 입력된다. 상기 시분할 멀티플렉서(125)는 왈시 공간지시자 및 역방향 활성도 지시자, 패킷 채널 전력 정보 신호를 시분할 멀티플렉싱하여 출력한다. 상기 시분할 멀티플렉서(125)의 출력 신호는 왈시 확산기(127)에 의해 왈시 확산되고, 이득 제어기(129)에 의해 채널 이득이 곱하여진 후, 데이터 트래픽 MAC 채널의 Q채널 성분 신호로 출력된다.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 트래픽 MAC채널 송신 장치에 의해 송신되는 채널의 구조를 보여주는 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 미리 설정된 프레임(20ms 프레임)의 앞부분에 왈시 공간 지시자(WSI)와 역방향 활성도 지시자(RAI)가 먼저 시분할되어 전송된다. 상기 20ms 프레임의 앞부분에서 왈시 공간 지시자(WSI)가 모두 전송되고 나면, 남아있는 슬롯의 일부분을 통하여 패킷 채널 전력 정보(PPI)와 역방향 활성도 지시자(RAI)가 시분할되어 전송된다. 여기서 20ms 프레임 단위의 패킷 채널 전력 정보는 하나의 슬롯을 통하여 전송된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 트래픽 MAC채널 송신 장치의 구성을 보여주는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 송신 장치에 의해 송신되는 채널의 구조를 보여주는 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 송신 장치의 블록 인코더 141은 도 1에 도시된 송신 장치의 블록 인코더 141과는 달리 (20, x') 블록 코드를 사용하는 것을 특징으로 한다. 이는 20ms 프레임 단위의 패킷 채널 전력 정보의 비트수가 많은 경우에, 패킷 채널의 전력 정보 X 비트를 x' 비트 단위로 나누어 (20, x') 블록 인코더 141를 사용하여 인코딩함으로써, 도 4에 도시된 바와 같이 패킷 채널의 전력 정보를 두 개 이상의 슬롯에 나누어 전송할 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 송신 장치는 20ms 프레임 단위의 패킷 채널 전력 정보를 두 개 이상의 슬롯(N 개의 슬롯)에 나누어 전송하기 위한 전송 장치의 구성 및 채널 구조를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 트래픽 채널 송신 장치의 구성을 보여주는 도면이다. 이러한 채널 송신 장치는 슬롯 단위로 패킷 채널 전력의 증감 여부를 단말기에게 알려주기 위하여 버스트 파일롯 부채널(Burst Pilot Subchannel)을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 도 5를 참조하면, '0'의 값으로 이루어지는 프리앰블(Preamble) 심볼은 신호점 사상기(signal point mapper)(201)로 입력되어 '+1'로 사상(mapping)된다. 상기 신호점 사상기(201)의 출력 심볼은 왈시(Walsh) 확산기(202)에 입력되고, 사용자 고유의 MAC 식별자(ID: Identification)(또는 인덱스)에 해당되는 특정한 64-ary 양방향 직교의(biorthogonal) 왈시 코드(또는 시퀀스)에 의해 확산된다. 상기 왈시 확산기(202)는 제1채널(I채널)의 시퀀스 및 제2채널(Q채널)의 시퀀스를 출력한다. 상기 왈시 확산기(202)의 출력 시퀀스는 시퀀스 반복기(sequence repeater)(203)에 입력되어 데이터 전송율(transmission rate)에 따라 시퀀스 반복을 거치게 된다. 상기 왈시 확산기(202)의 출력 시퀀스는 전송율에 따라 상기 시퀀스 반복기(203)에 의해 최대 16번까지 시퀀스 반복이 가능하다. 따라서, 데이터 트래픽 채널(DTCH: Data Traffic Channel)의 1슬롯내에 포함되는 프리앰블 부채널(PSCH: Preamble Subchannel)은 전송율에 따라 64칩(chip)에서 최대 1,024칩까지 지속될 수 있다. 상기 시퀀스 반복기(203)에 의해 시퀀스 반복되어 출력되는 (I,Q)시퀀스는 시분할 멀티플렉서(Time Division Multiplexer)(204)에 입력되어 파일롯 채널(PICH: Pilot Channel) 신호 및 데이터 트래픽 채널(DTSCH: Data Traffic Subchannel) 신호와 멀티플렉싱된다.
채널 코딩된 비트 시퀀스는 스크램블러(scrambler)(도시하지 않음)에 입력되어 스크램블링(scrambling)된다. 상기 스크램블러의 출력 시퀀스는 채널 인터리버(channel interleaver)(도시하지 않음)에 입력되어 인터리빙(interleaving)된다. 이때 물리계층 패킷의 크기에 따라 상기 채널 인터리버의 크기도 다르게 적용된다. 상기 채널 인터리버의 출력 시퀀스는 M-ary 심볼 변조기(symbol modulator)(211)에 입력되어 M-ary 심볼로 사상된다. 상기 M-ary 심볼 변조기(211)은 전송율에 따라 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 8-PSK(Phase Shift Keying) 또는 16-QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변조기로 동작하며, 전송율이 바뀔 수 있는 물리계층 패킷 단위로 변조방법도 바뀔 수 있다. 상기 M-ary 심볼 변조기(211)로부터 출력되는 M-ary 심볼들의 (I,Q)시퀀스는 시퀀스 반복/심볼 천공기(sequence repeater/symbol puncturer)(212)에 입력되며, 전송율에 따라 시퀀스 반복/심볼 천공된다. 상기 시퀀스 반복/심볼 천공기(212)로부터 출력되는 M-ary 심볼들의 (I,Q)시퀀스는 심볼 디멀티플렉서(symbol demultiplexer)(213)에 입력된다. 상기 심볼 디멀티플렉서(213)에 입력된 M-ary 심볼들의 (I,Q)시퀀스는 DTSCH에 사용 가능한 N개의 왈시 코드 채널로 디멀티플렉싱(demultiplexing)되어 출력된다. DTSCH에 사용되는 왈시 코드의 개수 N은 가변적이며, 이에 관한 정보는 왈시 공간 지시자 부채널(WSISCH: Walsh Space Indicator Subchannel)을 통해 브로드캐스팅(broadcasting)되고, 단말(이동국)은 이 정보를 고려하여 기지국의 전송율을 결정하고 이를 기지국에 요청한다. 따라서, 단말은 현재 수신하고 있는 DTSCH에 사용된 왈시 코드의 할당 상황을 알 수 있다. N개의 왈시 코드 채널로 디멀티플렉싱되어 출력되는 심볼 디멀티플렉서(213)의 출력 (I,Q)심볼들은 왈시 확산기(214)로 입력되고, 각 채널 별로 특정 왈시 코드에 의해 확산된다. 상기 왈시 확산기(214)의 출력 (I,Q)시퀀스들은 왈시 채널 이득 제어기(Walsh Channel Gain Controller)(215)에 입력되어 이득 제어된 후 출력된다. 상기 왈시 채널 이득 제어기(215)로부터 출력되는 N개의 출력 (I,Q)시퀀스들은 왈시 칩 합산기(Walsh Chip Level Summer)(216)에 입력되어 칩 단위로 더해진 후 출력된다. 상기 왈시 칩 합산기(216)로부터 출력되는 (I,Q) 칩 시퀀스는 상기 시분할 멀티플렉서(214)에 입력되어 PICH(Pilot Channel) 신호 및 PSCH(Preamble Subchannel) 신호와 멀티플렉싱된다.
버스트 파일럿(Burst Pilot) 신호는 이전 또는 현재 슬롯에 비해 현재 또는 미래의 패킷 채널의 전력이 증가 또는 감소되었음을 각각 '0'과 '1'로 매핑하여 입력되는 신호이다. 상기 버스트 파일럿 신호는 버스트 파일럿을 사용하여 패킷 채널의 전력 증감 여부를 알려주기 위한 신호이다. 상기 입력된 '0'과 '1'의 정보는 신호 사상기(221)를 통하여 '+1'과 '-1'로 매핑된다. 상기 신호 사상기(221)의 출력은 왈시 확산기(222)를 통하여 왈시 확산된 후, 데이터 트래픽 채널의 I채널 신호로 출력(매핑)된다. 상기 I채널로 매핑된 신호는 프리앰블 및 패킷 데이터 신호와함께 시분할 멀티플렉서(204)로 입력된다. 상기 시분할 멀티플렉서(204)는 각각의 신호를 도 6에 도시되어 있는 채널 구조와 같이 시분할하여 출력한다.
도 6은 도 5에 도시된 데이터 트래픽 채널 송신 장치에 의해 송신되는 채널의 구조를 보여주는 도면이다.
상기 도 6을 참조하면, 데이터 트래픽 채널은 1.25ms 슬롯 단위로 분할될 수 있으며, 1.25ms 슬롯은 다시 0.625ms 길이의 반슬롯 단위로 분할될 수 있다. 이러한 데이터 트래픽 채널에서 반 슬롯의 처음 128칩 구간에는 버스트 파일롯이 전송되고, 나머지 640칩 구간에는 프리앰블 및 패킷 데이터가 전송된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 순방향 링크 채널에 대한 직교 확산 및 고주파(RF: Radio Frequency) 대역 주파수 천이를 위한 구성을 보여주는 도면이다. 이 도면은 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같은 순방향 링크의 각종 채널 신호들을 직교 확산하고, RF대역의 신호로 주파수 천이함으로써 단말로 전송하기에 적합한 신호로 전송하는 동작을 보여준다.
상기 도 7을 참조하면, 제1합산기(301)는 데이터 트래픽 채널(DTCH)의 제1채널인 I-ch의 신호 성분과, 데이터 트래픽 MAC채널(DTMACCH)의 제1채널인 I-ch의 신호 성분의 제1채널인 I-ch의 신호 성분을 합산하여 출력한다. 상기 DTCH의 제1채널인 I-ch의 신호 성분은 도 5의 시분할 멀티플렉서(204)의 C출력이고, 상기 DTMACCH의 제1채널인 I-ch의 신호 성분은 도 1의 이득 제어기(117)의 출력이다. 상기 제1합산기(301)는 상기 제1채널의 입력 신호들을 칩 단위로 더하여 출력한다. 제2합산기(302)는 DTCH의 제2채널인 Q-ch의 신호 성분과, DTMACCH의 제2채널인 Q-ch의 신호 성분을 합산하여 출력한다. 상기 DTCH의 제2채널인 Q-ch의 신호 성분은 도 5의 시분할 멀티플렉서(204)의 D출력이고, 상기 DTMACCH의 제2채널인 Q-ch의 신호 성분은 도 1의 이득 제어기(129)의 출력이다. 상기 제2합산기(502)는 상기 제2채널의 입력 신호들을 칩 단위로 더하여 출력한다.
직교 확산기(quadrature spreader)(310)는 제1채널(I-ch) 확산 시퀀스 및 제2채널(Q-ch) 확산 시퀀스로 구성되는 확산 시퀀스를 사용하여, 제1합산기(301)과 제2합산기(302)로 구성되는 입력 신호를 복소 확산(complex spreading)(또는 complex multiplying)한 후 제1채널 I-ch신호와 제2채널 Q-ch신호를 출력한다. 상기 직교 확산기(310)로부터의 제1채널 I-ch신호는 저역통과필터(321)로 입력되어 저역통과필터링된다. 상기 직교 확산기(310)로부터의 제2채널 Q-ch신호는 저역통과필터(322)로 입력되어 저역통과필터링된다. 상기 저역통과필터(321)의 출력은 주파수 천이기(331)로 입력되어 제1주파수 cos2πfct와의 곱에 의해 RF 대역으로 천이되고, 상기 저역통과필터(322)의 출력은 주파수 천이기(332)로 입력되어 제2주파수 sin2πfct와의 곱에 의해 RF 대역으로 천이된다. 합산기(340)는 상기 주파수 천이기 (331)의 출력 신호와 상기 주파수 천이기(332)의 출력 신호를 합산한다. 상기 합산기(340)에 의한 합산 신호는 안테나(도시하지 않음)를 통해 방사된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 트래픽 MAC채널과 버스트 파일럿 부채널간의 타이밍 관계 및 이러한 관계에 의해 단말기에서 패킷 전력을 예측할 수 있음을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 20ms 프레임의 첫 번째 슬롯(S0)의 패킷전력(P(0))을 PA라 가정하고, 데이트 트래픽 MAC채널의 14번째 슬롯(S13)을 통하여 알려준다고 가정한다.
상기 도 8을 참조하면, 단말기는 데이터 트래픽 채널의 14번째 슬롯을 통하여 전송된 패킷 전력을 15번째 슬롯(S14)에서 받게 되고, 다음 20ms 프레임의 첫 번째 슬롯(S0)의 패킷 전력이 PA가 됨을 예측할 수 있다. 그러면 단말기는 PA를 전송받은 15번째 슬롯 이후부터 다음 20ms 프레임의 14번째 슬롯을 통하여 그 다음 20ms 프레임의의 첫 번째 슬롯의 패킷 전력PA를 받기 전까지는 버스트 파일롯 부채널(Burst Pilot Subchannel)을 통하여 전송받은 패킷 전력의 증감을 알려주는 비트(Cn)를 이용하여 하기 <수학식 1>과 같이 패킷 전력(P(N))을 예측할 수 있다.
상기 <수학식 1>에서, n은 '0'에서 '15'사이의 순환 정수값이며, PS는 서킷 채널의 할당 및 해제 또는 FLPC에 의해 변할 수 있는 전력 변동량을 의미한다. N은 '1'에서 '15'사이의 값으로 20ms 프레임의 두 번째 슬롯에서 16번째 슬롯까지의 슬롯 번호를 의미한다. 따라서 단말기는 S15라고 표시되어 있는 슬롯에서 PA와 바로 이전 슬롯(S14)에서 받은 C0를 이용하여 다음 20ms 프레임의 두 번째 슬롯의 패킷 송신 전력 P(1)을 상기 <수학식 1>에 의해와 같이 예측할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 기지국에서 패킷 채널 전력 정보를 전송하였을 때 단말기에서 예측되는 패킷 채널의 전력 결과간의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 9에서 PT는 기지국에서 사용 가능한 총 전력을 의미하고, PA는 20ms 프레임 단위로 전송하는 특정 슬롯(예를 들어, 첫 번째 슬롯)의 패킷 채널의 전력을 의미한다. 얇은 점선(thin dotted line)으로 표시된 선은 실제 기지국에서 할당하고 있는 서킷 채널의 전력을 의미한다. 실제 패킷에 할당되는 전력은 기지국 총 전력 서킷 채널에 할당되는 전력을 뺀 양만큼이 된다. 굵은 점선(thick dotted line)으로 표시된 선은 상기 <수학식 1>과 같이 단말기에서 패킷 채널의 전력을 예측한 결과의 예시이다. 일예로, 3번째 슬롯에서 서킷 채널이 할당된다고 가정한다면, 기지국은 서킷 채널의 할당에 따른 패킷 채널의 전력 변화량을 스텝 단위로 쫓아가기 위하여 몇 슬롯(예를 들어, 3슬롯)전부터에 패킷 채널의 전력이 감소(down)되고 있음을 알려주어야 한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 기저대역 주파수 천이, 대역 역확산 및 채널 추정 동작을 위한 수신 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
먼저, 순방향 링크 송신기, 즉 기지국에서 전송되는 RF 순방향(forward) 신호는 순방향 링크 수신기의 수신단으로 입력되고, 상기 입력된 수신신호는 믹서들(mixers)(401,402)로 각각 입력된다. 상기 믹서(401)는 상기 수신 신호를 입력하여 반송파 cos2πfct와 믹싱하여 수신 주파수를 다운 컨버팅(down converting)하여 기저대역 신호로 변환하여 기저대역필터(Baseband Filter)(411)로 출력한다. 상기 기저대역 필터(411)는 상기 믹서(401)에서 출력된 신호를 입력하여 기저대역으로 필터링하고 그 필터링된 신호를 직교 역확산기(Quadrature Despreading)(despreader)(420)로 출력한다. 상기 직교 역확산기(420)는 상기 기저대역필터(411)에서 출력된 신호를 입력하여 직교 역확산함으로써 다른 기지국의 신호 및 다른 경로의 신호들과 분리하여 I-채널 신호 성분(x)으로 출력한다.
그리고, 상기 믹서(402)는 상기 입력된 수신 신호를 반송파 sin2πfct와 믹싱하여 수신 주파수를 다운 컨버팅하여 기저대역 신호로 변환하여 기저대역필터(412)로 출력한다. 상기 기저대역 필터(412)는 상기 믹서(402)에서 출력된 신호를 입력하여 기저대역으로 필터링하고 그 필터링된 신호를 상기 직교 역확산기(420)로 출력한다. 상기 직교 역확산기(420)는 상기 기저대역필터(412)에서 출력된 신호를 입력하여 직교 역확산함으로써 다른 기지국의 신호 및 다른 경로의 신호들과 분리하여 Q-채널 신호 성분(y)으로 출력한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 트래픽 MAC채널 수신 장치의 구성을 보여주는 도면이다. 이 수신 장치는 상기 도 10에 설명한 바와 같이 직교 역확산(Despreading) 신호에서 서비스품질 정합 지시자(QoS Matching Indicator Information), 역방향 활성도 지시자(Reverse Activity Bit Information)(RAI), 왈시 공간 지시자(Walsh Indicator Information), 패킷 채널 전력 정보(Packet Power Information)를 복조하기 위한 것이다. 20ms 프레임 단위로 전송되는 기지국의 패킷 채널의 전력 정보는 상술한 바와 같이 데이터 트래픽 MAC 채널에 시분할 멀티플렉싱되어 전송되므로, 상기 도 11에 도시된 바와 같이 데이터 트래픽 MAC채널을 수신하기 위한 수신 장치를 구성함으로써 20ms 프레임 단위의 패킷 채널의 전력 정보를 추출할 수 있다.
상기 도 11을 참조하면, 입력 I,Q 신호는 도 10의 기저대역 필터들(411,412)을 거쳐 직교 역확산기(420)에 의해 역확산된 I,Q 신호를 의미한다. 왈시 역확산기(Walsh despreader)(501)는 상기 I,Q 신호에 대해 데이터 트래픽 MAC 채널의 왈시 부호에 의해 역확산 과정을 거친 후, 역확산된 신호를 심볼 단위로 출력한다. 심볼 단위로 출력된 왈시 역확산 신호는 채널 보상기(channel compensator)(502)로 입력되고, 채널 보상기(502)는 무선 채널 환경을 통하여 전송됨에 따라 발생하는 왜곡 성분을 제거 또는 보상하여 I,Q 신호를 출력한다. 상기 채널 보상기(502)에서 출력된 I채널 성분 신호는 서비스 품질 정합 지시자 채널 신호 성분으로, 복조기(BPSK demodulation)(503) 및 블록 디코더(Block decoder)(506)를 거쳐 최종 서비스 품질 정합 지시자(QMI)로서 출력된다.
상기 채널 보상기(502)에서 출력된 Q채널 성분 신호는 역방향 활성도 지시자(RAI), 왈시 공간 지시자(WSI) 및 패킷 채널 전력 정보(PPI)가 시분할 멀티플렉싱되어 있는 신호로, 복조기(504)에 의해 복조(BPSK demodulation)된 후, 역다중화기(DEMUX: Demultiplexer)(505)로 입력된다. 상기 역다중화기(505)는 입력 신호로부터 역방향 활성도 지시자(RAI) 및 왈시 공간 지시자(WSI), 패킷 채널의 전력 정보 성분(PPI)을 분리하여 출력한다. 상기 역다중화기(505)로부터 출력된 각각의 성분은 각각의 블록 디코더들(507,508,509)을 통하여 복조된다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 트래픽 채널 수신 장치의 구성을 보여주는 도면이다. 이 수신 장치는 상기 도 10에 설명한 바와 같이 직교 역확산(Despreading) 신호에서 데이터 트래픽 부채널(Data Traffic Subchannel), 프리앰블 부채널(Preamble Subchannel), 파일럿 채널(Pilot Channel)을 복조하기 위한 것이다. 특히, 상기 수신 장치는 슬롯 단위로 전송되는 패킷 채널의 전력 정보를 수신하기 위한 것이다. 슬롯 단위로 전송되는 패킷 채널의 전력 정보는 상술한 바와 같이 데이터 트래픽 채널에 시분할 멀티플렉싱되어 전송되므로, 상기 도 12에 도시된 바와 같이 데이터 트래픽 채널을 수신하기 위한 수신 장치를 구성함으로써 슬롯 단위의 패킷 채널 전력 정보를 추출할 수 있다.
상기 도 12를 참조하면, 입력 신호 I,Q 신호는 도 10의 기저대역 필터들(411,412)을 거쳐 직교 역확산기(420)에 의해 역확산된 I,Q 신호를 의미한다. 상기 I,Q 입력 신호는 먼저 역다중화기(601)로 입력되어 프리앰블, 패킷 데이터 및 버스트 파일럿(Burst Pilot) 성분으로 분리된다.
첫 번째로, 상기 프리앰블 부채널(Preamble Subchannel)에 대한 복조 과정을 설명한다.
먼저, 상기 역다중화기(601)에서 분리된 프리앰블 부채널(Preamble Subchannel)은 해당 순방향 신호의 데이터 전송률(data rate)에 따라 길이가 다르며 순방향 신호를 수신할 사용자 고유의 MAC ID에 해당되는 특정한 64-ary 양방향 직교성의(biorthogonal) 왈시(Walsh) 코드에 의해 확산되어 수신할 사용자 고유의 MAC ID에 따라 I채널 또는 Q채널로 전송된 상태이다. 이러한 프리앰블 부채널 신호를 복원하기 위하여 상기 역다중화기(601)에서 분리된 프리앰블 부채널 신호는 왈시 역확산기(Walsh despreader)(602)로 출력된다. 상기 왈시 역확산기(602)는 상기 역다중화기(601)에서 출력된 프리앰블 부채널 신호를 입력하여 사용자 고유의 MAC ID에 따라 결정되는 64-ary 양방향 직교성의(biorthogonal) 왈시 코드로 역확산하여 채널 보상기(channel compensation)(603)으로 출력한다. 상기 채널 보상기(603)은 상기 왈시 역확산기(602)에서 출력한 신호를 입력하여 무선 채널 환경의 왜곡 성분을 보상한 후 심벌 결합기(604)로 출력한다. 상기 채널 보상기(603)에 의해 채널 보상된 신호는 상기 심벌 결합기(604)에서 사용자의 MAC ID에 따른 MAC 인덱스(Index)에 따라 입력된 신호의 I채널 신호 성분 또는 Q 채널 신호 성분만을 결합하여 사용자 구분기(user detection)(605)로 출력한다. 상기 사용자 구분기 (605)는 상기 심벌 결합기(604)에서 출력된 신호를 입력하여 상기 수신한 순방향 신호가 해당 사용자를 위한 것인지를 결정하게 되는 것이다.
두 번째로, 상기 데이터 트래픽 부채널(Data Traffic Subchannel)에 대한 복조 과정을 설명한다.
상기 역다중화기(601)에서 한 슬롯 당 256 칩(chip)의 파일럿 채널(Pilot Channel) 신호와 프리앰블 부채널(Preamble Subchannel)을 제외한 나머지 구간이 데이터 트래픽 부채널(Data Traffic Subchannel)이 실려있는 구간이 되며, 상기 역다중화기(601)는 이 구간에 있는 데이터 트래픽 부채널 신호 신호를 분리하여 왈시 역확산기(606)로 출력한다. 상기 왈시 역확산기(606)는 상기 역다중화기 (601)에서 출력한 데이터 트래픽 부채널 신호를 입력하여 상기 데이터 트래픽 부채널 신호에할당된 다수의 왈시 코드를 가지고 역확산을 수행한 후 채널 보상기(607)로 출력한다. 여기서, 상기 왈시 역환산기(606)에서 출력된 신호는 데이터 트래픽 부채널(Data Traffic Subchannel)에 할당된 왈시 코드의 개수만큼의 병렬 신호로 출력된다. 상기 역확산기(606)에서 출력된 신호는 채널보상기(607)로 입력되어 무선 채널 환경의 왜곡을 보상하여 상기 병/직렬변환기(608)로 출력한다. 상기 병/직렬변환기(608)은 상기 채널 보상기(607)에서 출력한 신호를 입력하여 병렬 형태의 신호를 직렬 변환하여 심벌 결합/삽입기(symbol combining/insertion)(609)로 출력한다. 상기 심볼 결합/삽입기(609)는 상기 병/직렬 변환기(608)에서 출력한 직렬 신호를 입력하여 상기 송신기, 즉 기지국의 반복(repetition) 및 천공(puncturing)에 따른 심볼의 결합 또는 삽입을 수행하여 QPSK/8PSK/16QAM 복조기(610)로 출력한다. 상기 복조기(610)는 상기 심벌 결합/삽입기(609)에서 출력된 신호를 입력하여 QPSK/8PSK/16QAM 복조를 수행한 후 디인터리버(deinterleaver)(611)로 출력한다. 상기 디인터리버(611)는 상기 송신기의 인터리버(interleaver)에서 수행한 인터리빙 과정에 대한 역과정인 디인터리빙을 수행한 후 그 디인터리빙된 신호를 터보 디코더(turbo decoder)(612)로 출력한다. 상기 터보 디코더(612)는 상기 디인터리버(611)에서 출력한 신호를 입력하여 터보 디코딩하여 채널 디코딩한 후 정보 비트(information bits)를 추출해낸다.
세 번째로, 슬롯 단위의 패킷 채널 전력 정보가 실려 있는 상기 파일럿 채널(Pilot Channel)에 대한 복조 과정을 설명한다.
상기 역다중화기(601)에서 한 슬럿(slot)당 256 칩(chip)의 파일럿채널(Pilot Channel) 신호가 분리되며, 이렇게 분리된 파일럿 채널 신호는 믹서(613)로 출력된다. 상기 믹서(613)는 상기 역다중화기(601)에서 출력한 파일럿 채널 신호와 상기 파일럿 채널에 할당된 왈시 코드를 곱셈하여 채널 보상기(614)로 출력한다. 상기 채널 보상기(614)에서 채널 보상된 신호는 복조기(615)에서 버스트 파일럿 데이터(burst pilot data)로 복조된다. 복조된 버스트 파일럿 데이터는 부호 비교기(617)를 통과하여 +1 또는 -1의 신호로 출력되며, 상기 <수학식 1>에 의해 패킷 전력을 예측하기 위한 Cn으로 사용된다. 또한 상기 믹서(613)에서 출력된 신호는 신호 대 간섭비(CIR: Carrier-to-Interference Ratio) 측정기(616)에 입력되고, 상기 신호 대 간섭비 측정기(616)는 상기 믹서(613)에서 출력한 신호를 입력하여 패킷 데이터(packet data)가 QAM 변조되었을 경우 QAM 복조를 위한 진폭 기준점을 제공한다.
전술한 도 9에 도시된 바와 같은 본 발명의 실시예에서는 20ms 프레임 단위로 기지국이 단말기로 전송하기 위한 패킷 채널의 전력 정보(P A )를 결정할 시, 기지국이 전체 기지국 전력(PT)에서 현재 서킷 데이터 또는 음성 채널 전력(Pc)을 제외함으로써 결정하였다. 그러나 하기의 <수학식 2>와 같이 패킷 채널의 전력 정보(P A ')가 결정될 수도 있다.
PA' = PT- ( PC+ PN)
상기 <수학식 2>를 참조하면, 20ms 프레임 단위로 전송되는 패킷 채널의 전력 정보(P A ')는 전체 기지국 전력(PT)에서 현재 서킷 데이터 또는 음성 채널 전력(PC)과 다음 20ms 프레임동안 새로 할당되거나 해제되는 서킷 데이터 채널 또는 음성 채널의 전력(PN)을 제외함으로써 결정된다. 이때 매 슬롯 단위로 변하는 패킷 채널의 전송 전력 변화에 대해서, 기지국은 전술한 바와 마찬가지로 버스트 파일롯 부채널(Burst Pilot Subchannel)을 이용하여 단말기로 알려준다. 20ms 프레임 단위로 전송하는 패킷 채널의 전력 할당량(PA')을 정하는 방법을 도 13을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따라 기지국에서 패킷 채널 전력 정보를 전송하였을 때 단말기에서 예측되는 패킷 채널의 전력 결과간의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 13에서, PT는 기지국에서 사용 가능한 총 전력을 의미하고, PA'는 20ms 프레임 단위로 전송하는 패킷 채널의 전력량으로써 20ms 프레임 내에 새로운 서킷 채널의 할당 또는 해제(일 예로, 3번째 슬롯에서 새로운 서킷 채널의 할당)에 의한 변화량을 포함하고 있다. 얇은 점선(thin dotted line)으로 표시된 선은 실제 기지국에서 할당하고 있는 서킷 채널의 전력을 나타낸다. 실제 패킷에 할당되는 전력은 기지국 총 전력 서킷 채널에 할당되는 전력을 뺀 양만큼이 된다. 굵은 점선(thick dotted line)으로 표시된 선은 상기 <수학식 1>과 같이 단말기에서 예측한 패킷 채널의 전력을 나타낸다. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 패킷 채널의 전력 예측 동작은 상기 <수학식 1>에 나타낸 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 패킷 채널의 전력 예측 동작과 동일하게 이루어진다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기지국은 20ms 프레임 단위로 패킷 채널의 전력 정보를 결정하고 이 결정된 패킷 채널의 전력 정보를 단말기로 전송한다. 이때 결정된 패킷 채널의 전력 정보는 데이터 트래픽 MAC 채널을 통해 단말기로 전송된다. 그러므로, 왈시 공간 지시자(WSI) 또는 다른 정보에 의해 데이터 트래픽 MAC 채널이 모두 사용될 경우, 20ms 프레임 단위로 패킷 채널의 전력을 알려줄 수 없게 된다. 이러한 경우에도, 기지국은 버스트 파일롯 부채널(Burst Pilot Subchannel)을 통하여 패킷 채널의 전력 변화 정보는 전송한다. 이러한 경우, 단말기는 기지국에서 결정된 패킷 채널의 절대 전력 정보값은 예측할 수 없지만, 하기의 <수학식 3>과 같이 패킷 채널의 전력 변화량(PV)은 예측이 가능하다.
상기 <수학식 3>에서, PS는 한 슬롯동안 변할 수 있는 패킷 채널의 전력량을 의미하고, Cn은 매 슬롯단위로 전송되는 패킷 채널의 전력 변화 정보값을 의미한다. 그리고, n은 특정 슬롯을 기준으로 프레임 단위 또는 임의 주기 단위로 순환 반복되는 정수 값을 의미한다. 상기 <수학식 3>을 통해 구해지는 패킷 채널의 상대적인 전력 변화량은 패킷 데이터 전송률을 정할 때 참조될 수 있다. 이렇게 구해진 패킷채널의 전력 변화량은 전술한 도 9 및 도 13과 관련하여 설명한 바와 같이 패킷 채널에 할당된 전력량을 예측한 것과 비슷한 효과를 얻을 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 예를 들어, 전술한 본 발명의 구체적인 실시 예에서는 패킷 채널 전력의 증가량이나 감소량이 모두 같을 때를 기준으로 설명하였으나, 증가량과 감소량을 서로 다르게 설정하여 사용할 수도 있다. 또한, 20ms 프레임 단위로 전송되는 특정 슬롯의 패킷 전력 또한 주기를 더 길게 또는 짧게 하여 전송할 수도 있을 것이다. 그리고 또한, 슬롯 단위로 보내는 패킷 송신 전력을 반 슬롯 단위로 나누어 전송할 수도 있을 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 패킷 데이터 서비스 및 음성 서비스를 동시 수행하는 시스템에서 패킷 데이터의 송신 전력을 통보하는 전송 장치 및 방법을 제공한다는 이점이 있다. 이러한 본 발명에 따라 단말기는 기지국으로부터 제공되는 패킷 데이터의 송신 전력을 고려하여 적정한 데이터 전송률을 기지국으로 요구할 수 있다는 이점이 있다. 이에 따라, 본 발명은 기존의 1x 대역폭을 사용함으로써 음성 서비스만을 지원하는 이동 통신시스템과 호환성을 가지면서도 패킷 데이터 서비스도 동시에 수행 지원할 수 있도록 하는 이점을 가진다.

Claims (29)

  1. 패킷 데이터와 음성 데이터를 동시에 서비스하는 이동 통신시스템에서 슬롯 단위로 변화하는 패킷에 할당되는 전력을 단말기로 통보하기 위한 기지국 장치에 있어서,
    미리 설정된 프레임 단위로 패킷 채널에 할당된 전력을 나타내는 제1정보를 데이터 트래픽 매체접근제어(MAC) 채널을 통해 송신하기 위한 제1송신기와,
    상기 프레임은 복수개의 슬롯들로 구성되고, 상기 각 슬롯 단위로 상기 패킷 채널의 전력의 증감 여부를 나타내는 제2정보를 데이터 트래픽 채널을 통해 송신하기 위한 제2송신기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1정보는, 전체 기지국 전력에서 현재 음성 채널 전력을 제외함으로써 결정되는 정보임을 특징으로 하는 상기 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1정보는, 전체 기지국 전력에서 현재 음성 채널 전력과 다음 프레임 동안 새로이 할당되거나 해제되는 음성 채널의 전력을 제외함으로써 결정되는 정보임을 특징으로 하는 상기 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1송신기는, 서비스 품질 정합 지시자 정보, 역방향 활성도 지시자 정보 및 왈시 공간 지시자 정보를 상기 데이터 트래픽 MAC 채널을 통해 더 송신하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1송신기는,
    상기 서비스 품질 정합 지시자 정보를 송신 처리하고, 상기 데이터 트래픽 MAC 채널의 제1채널 신호로서 출력하는 제1처리기와,
    상기 역방향 활성도 지시자 정보를 송신 처리하기 위한 제2처리기와,
    상기 왈시 공간 지시자 정보를 송신 처리하기 위한 제3처리기와,
    상기 제1정보를 송신 처리하기 위한 제4처리기와,
    상기 제2처리기 내지 상기 제4처리기의 출력들을 시분할 멀티플렉싱하고, 상기 데이터 트래픽 MAC 채널의 제2채널 신호로서 출력하는 멀티플렉서를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1처리기에 의해 처리된 서비스 품질 정합 지시자 정보를 직교 확산하는 직교 확산기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 직교 확산기의 출력을 이득 제어하는 이득 제어기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 멀티플렉서에 의해 처리된 정보를 직교 확산하는 직교 확산기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 직교 확산기의 출력을 이득 제어하는 이득 제어기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2송신기는, 프리앰블 및 패킷 데이터 트래픽을 상기 데이터 트래픽 채널을 통해 더 송신하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2송신기는,
    상기 프리앰블을 송신 처리하기 위한 제1처리기와,
    상기 패킷 데이터 트래픽을 송신 처리하기 위한 제2처리기와,
    상기 제2정보를 버스트 파일럿 신호로서 송신 처리하기 위한 제3처리기와,
    상기 제1처리기 내지 상기 제3처리기의 출력들을 시분할 멀티플렉싱하는 멀티플렉서를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  12. 패킷 데이터와 음성 데이터를 동시에 서비스하는 이동 통신시스템에서 슬롯 단위로 변화하는 패킷에 할당되는 전력을 기지국이 단말기로 통보하기 위한 방법에 있어서,
    미리 설정된 프레임 단위로 패킷 채널에 할당된 전력을 나타내는 제1정보를 데이터 트래픽 매체접근제어(MAC) 채널을 통해 송신하는 (a)과정과,
    상기 프레임은 복수개의 슬롯들로 구성되고, 상기 각 슬롯 단위로 상기 패킷 채널의 전력의 증감 여부를 나타내는 제2정보를 데이터 트래픽 채널을 통해 송신하는 (b)과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1정보는, 전체 기지국 전력에서 현재 음성 채널 전력을 제외함으로써 결정되는 정보임을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제1정보는, 전체 기지국 전력에서 현재 음성 채널 전력과 다음 프레임 동안 새로이 할당되거나 해제되는 음성 채널의 전력을 제외함으로써 결정되는 정보임을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 (a)과정에서는, 서비스 품질 정합 지시자 정보, 역방향 활성도 지시자 정보 및 왈시 공간 지시자 정보가 상기 데이터 트래픽 MAC 채널을 통해 더 송신되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 (a)과정은,
    상기 서비스 품질 정합 지시자 정보를 송신 처리하고, 상기 데이터 트래픽 MAC 채널의 제1채널 신호로서 출력하는 (a-1)단계와,
    상기 역방향 활성도 지시자 정보를 송신 처리하기 위한 (a-2)단계와,
    상기 왈시 공간 지시자 정보를 송신 처리하기 위한 (a-3)단계와,
    상기 제1정보를 송신 처리하기 위한 (a-4)단계와,
    상기 (a-2)단계 내지 상기 (a-4)단계의 출력들을 시분할 멀티플렉싱하고, 상기 데이터 트래픽 MAC 채널의 제2채널 신호로서 출력하는 (a-5)단계를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 (a-1)단계에서 처리된 서비스 품질 정합 지시자 정보를 직교 확산하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 직교 확산된 서비스 품질 정합 지시자 정보를 이득 제어하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 멀티플렉싱된 정보를 직교 확산하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 직교 확산된 정보를 이득 제어하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  21. 제12항에 있어서, 상기 (b)과정에서는, 프리앰블 및 패킷 데이터 트래픽이 상기 데이터 트래픽 채널을 통해 더 송신되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 (b)과정은,
    상기 프리앰블을 송신 처리하기 위한 (b-1)단계와,
    상기 패킷 데이터 트래픽을 송신 처리하기 위한 (b-2)단계와,
    상기 제2정보를 버스트 파일럿 신호로서 송신 처리하기 위한 (b-4)단계와,
    상기 제1처리기 내지 상기 제3처리기의 출력들을 시분할 멀티플렉싱하는 (b-5)단계를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  23. 패킷 데이터와 음성 데이터를 동시에 서비스하는 이동 통신시스템에서 슬롯 단위로 변화하는 패킷에 할당되는 전력을 단말기로 통보하기 위한 기지국 장치에 있어서:
    미리 설정된 프레임 단위로 패킷 채널에 할당된 전력을 나타내는 제1정보를 데이터 트래픽 매체접근제어(MAC) 채널을 통해 송신하기 위한 제1송신기와,
    상기 프레임은 복수개의 슬롯들로 구성되고, 상기 각 슬롯 단위로 상기 패킷 채널의 전력의 증감 여부를 나타내는 제2정보를 데이터 트래픽 채널을 통해 송신하기 위한 제2송신기를 포함하고;
    상기 제1송신기는;
    서비스 품질 정합 지시자 정보를 송신 처리하고, 상기 데이터 트래픽 MAC 채널의 제1채널 신호로서 출력하는 제1처리기와,
    역방향 활성도 지시자 정보를 송신 처리하기 위한 제2처리기와,
    왈시 공간 지시자 정보를 송신 처리하기 위한 제3처리기와,
    상기 제1정보를 송신 처리하기 위한 제4처리기와,
    상기 제2처리기 내지 상기 제4처리기의 출력들을 시분할 멀티플렉싱하고, 상기 데이터 트래픽 MAC 채널의 제2채널 신호로서 출력하는 제1멀티플렉서를 포함하고;
    상기 제2송신기는;
    프리앰블을 송신 처리하기 위한 제5처리기와,
    패킷 데이터 트래픽을 송신 처리하기 위한 제6처리기와,
    상기 제2정보를 버스트 파일럿 신호로서 송신 처리하기 위한 제7처리기와,
    상기 제1처리기 내지 상기 제3처리기의 출력들을 시분할 멀티플렉싱하는 제2멀티플렉서를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제1정보는, 전체 기지국 전력에서 현재 음성 채널 전력을 제외함으로써 결정되는 정보임을 특징으로 하는 상기 장치.
  25. 제23항에 있어서, 상기 제1정보는, 전체 기지국 전력에서 현재 음성 채널 전력과 다음 프레임 동안 새로이 할당되거나 해제되는 음성 채널의 전력을 제외함으로써 결정되는 정보임을 특징으로 하는 상기 장치.
  26. 제23항에 있어서, 상기 제1처리기에 의해 처리된 서비스 품질 정합 지시자 정보를 직교 확산하는 직교 확산기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 직교 확산기의 출력을 이득 제어하는 이득 제어기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  28. 제23항에 있어서, 상기 멀티플렉서에 의해 처리된 정보를 직교 확산하는 직교 확산기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 직교 확산기의 출력을 이득 제어하는 이득 제어기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
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