KR20050069848A - 시분할 듀플렉스 방식의 이동통신 시스템에서 적응적개루프 전력 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기지국에서 단말기로 전송되는 하향링크 프레임과 상기 단말기에서 상기 기지국으로 전송되는 상향링크 프레임이 시분할 이중화되어 송수신되는 이동통신 시스템에 관한 것으로, 상기 단말기가 상기 기지국으로 전송되는 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하여 데이터를 전송하는 장치에 있어서, 상기 기지국으로부터 수신된 신호의 수신 전력을 측정하는 수신 전력 측정부와, 상기 수신 전력 측정부로부터 측정된 수신 전력과, 상기 기지국으로부터 수신된 상기 상향링크 프레임의 정상 수신 여부 정보로부터 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하는 송신 전력 제어부와, 상기 송신 전력 제어부에 의해 결정된 송신 전력값에 의해 상향링크 프레임이 전송되도록 무선 처리하는 송신 무선 처리부를 포함함을 특징으로 한다.

Description

시분할 듀플렉스 방식의 이동통신 시스템에서 적응적 개루프 전력 제어 방법 및 장치{APPARATUS FOR ADAPTIVE OPEN-LOOP POWER CONTROL IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM USING TIME DIVISION DUPLEX AND THE METHOD THEREOF}
본 발명은 이동통신 시스템의 전력 제어 방법에 관한 것으로, 특히 시분할 이중화 방식의 이동통신 시스템에서 개루프 방식으로 전력을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
1970년대 말 미국에서 셀룰라(cellular) 방식의 무선 이동 통신 시스템(Mobile Telecommunication System)이 개발된 이래 국내에서는 아날로그 방식의 1세대(1G; 1st Generation) 이동 통신 시스템이라고 할 수 있는 AMPS(Advanced Mobile Phone Service) 방식으로 음성 통신 서비스를 제공하기 시작하였다. 이후, 1990년대 중반에 2세대(2G; 2nd Generation) 이동 통신 시스템이 시작되어 상용화 되었으며 1990년대 말에 향상된 무선 멀티미디어, 고속 데이터 서비스를 목표로 시작된 3세대(3G; 3rd Generation) 이동 통신 시스템인 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000)이 일부 상용화되어 서비스 운영되고 있다.
현재는 3세대 이동 통신 시스템에서 4세대(4G: 4th Generation) 이동 통신 시스템으로 발전해나가고 있는 상태이다. 상기 4세대 이동 통신 시스템은 이전 세대의 이동 통신 시스템들과 같이 단순한 무선 통신 서비스에 그치지 않고 유선 통신 네트워크와 무선 통신 네트워크와의 효율적 연동 및 통합 서비스를 목표로 하며 상기 3세대 이동 통신 시스템에서보다 고속의 데이터 전송 서비스를 제공하기 위한 기술들이 표준화되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 이동통신 시스템의 네트워크 구성을 나타낸 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 일반적인 3세대 이동통신 시스템은 코어 네트워크(Core Network; 이하, 'CN'이라 한다)(101), 기지국 제어기(103), 기지국(105) 및 단말기(107)로 구성되어 있다. 상기 하나의 코어 네트워크(101)는 다수의 기지국 제어기(103)들과 유선망으로 연결되어 있고, 상기 하나의 기지국 제어기(103)는 다수의 기지국(105)들과 유선망으로 연결되어 있다. 또한, 상기 하나의 기지국(105)은 자신이 커버하는 영역내에 속한 하나 이상의 단말기(107)들과 무선 링크를 통해 데이터를 송수신한다.
상기 CN(101)은 무선 접속 기술에 독립적인 역할을 하는 부분으로서 상기 단말기 위치 관리, 인증 및 호 연결 등의 역할을 담당한다. 상기 기지국 제어기(103)는 자신과 연결된 기지국(105)에 할당될 무선 자원을 통제하는 역할을 한다. 즉, 상기 기지국(105)은 하향링크 채널을 통해 자신이 커버하는 셀 내에 존재하는 여러 단말기에 공통된 방송(broadcast) 신호를 전송하고, 상기 각각의 단말기에 특정한 시그널링이나 사용자 트래픽을 전송한다. 또한, 상기 기지국(105)은 상향링크 채널을 통해 사용자 단말기가 전송하는 시그널링을 수신하여 처리하고, 호 설정(call setup)이 된 경우 각 단말기로부터 전송된 신호를 수신하는 역할을 한다.
이때, 상기 기지국(105)과 단말기(107)간의 무선 링크상에서 송수신되는 상향링크 채널 및 하향링크 채널은 시분할 이중화(Time Division Duplexing; 이하, 'TDD'라 한다) 방식으로 송수신되거나, 주파수 분할 이중화(Frequency Division Duplexing; 이하, 'FDD'라 한다) 방식으로 송수신될 수 있다.
여기서, 상기 TDD 방식은 듀플렉스(duplex)의 한 방법이다. 즉, 상기 듀플렉스란 단말기와 기지국 사이의 상/하향 링크를 구별하는 방식이다. 상기 듀플렉스 방식으로는 상술한 바와 같이 대표적으로 FDD 및 TDD 방식의 두 종류가 있다. 상기 FDD 방식은 상/하향 링크가 서로 다른 주파수에 의해 구별되는 방법으로서 단말기와 기지국에 각각 송신용, 수신용 안테나가 독립적으로 존재해야만 한다.
한편, 상기 TDD 방식은 FDD 방식과 달리 한 개의 안테나가 송신 및 수신의 기능을 담당한다. 이때, 상기 TDD 방식에서 상향링크와 하향링크는 동일한 주파수 대역의 신호로서 존재한다. 상기와 같이 TDD 방식에서 같은 주파수 대역을 차지하는 상향링크와 하향링크를 구분하기 위해서는 상향링크와 하향링크의 신호를 시분할 하여야 한다. 즉 상향링크 신호가 존재하는 시간 구간과 하향링크 신호가 존재하는 시간 구간이 미리 정의되어 있어서 상향링크 신호와 하향링크 신호는 각각의 시간 구간 동안에만 통신이 허용된다. 상기 TDD 방식은 FDD 방식에 비해 스케쥴링을 위한 회로로 인해 복잡도가 증가하나 주파수 사용효율이 높다는 점에서 장점을 가지고 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 TDD 방식의 이동통신 시스템에서 상/하향링크 프레임의 구성을 나타낸 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 TDD 방식은 동일한 주파수 대역에서 하향링크 프레임(201, 205) 및 상향링크 프레임(203)이 시간 분할되어 교대로 반복되어 전송됨을 보여준다. 즉, 하향링크 프레임(201)이 전송되고, 소정의 전송 간격(Transmission Gap; 213) 구간이 경과한 후, 상향링크 프레임(203)이 전송된다. 마찬가지로 상기 상향링크 프레임(203)이 전송되고, 소정의 전송 간격(219) 구간이 경과한 후, 하향링크 프레임(205)이 전송된다.
한편, 상기 하향링크 및 상향링크 사이에 할당되는 상기 전송 간격(213, 219) 구간은 어떠한 신호도 존재하지 않는 구간으로서, 상향링크와 하향링크가 같은 주파수 대역을 공유함으로 인해 발생할 수 있는 신호들간의 간섭을 방지하기 위해 설정되는 구간이다.
상기 하향링크 채널에서 한 프레임(201)의 맨 앞에는 방송 채널(Broadcasting Channel; 207)이 존재한다. 상기 방송 채널은 단말기의 라디오 리소스를 제어하는 시스템 정보를 실어 나르는 채널이다. 상기 방송 채널 다음에는 서로 다른 유저를 위한 하향링크 버스트(DL-burst)들(209, 211)이 연이어 존재한다. 상기 각 단말기는 자신의 채널로서 할당된 시구간(즉, 해당 하향링크 버스트 구간) 동안에 다운링크 데이터를 수신하여야 한다. 마찬가지로, 상기 상향링크 프레임(203)은 다수의 상향링크 버스트(UL-burst)들(215, 217)이 존재하며, 각 단말기들은 자신의 채널로서 할당된 시구간(즉, 해당 상향링크 버스트 구간) 동안에 상향링크 데이터를 전송하여야 한다.
한편, 일반적인 이동통신 시스템에서 통화 용량의 증대 및 양질의 통화 품질 등을 얻기 위해 하향링크(기지국에서 단말기 방향) 및 상향링크(단말기에서 기지국 방향) 전력 제어(Power Control)를 사용한다. 즉, 모든 단말기에 대한 송신 전력 제어를 통하여 단말기 발신 신호가 최소 통화 품질 요구 수준의 신호 대 간섭비(Signal to Interference Ratio; 이하, 'SIR'이라 한다)로 기지국에 수신된다면 시스템 용량을 최대화 할 수 있다. 만일 단말기의 신호가 너무 강하게 수신된다면 그 단말기의 성능은 향상되지만 이로 인하여 같은 채널을 사용중인 다른 단말기에 대한 간섭이 증대되어 최대 수용 용량을 줄이지 않는 한 다른 가입자의 통화 품질이 수준이하로 낮아진다.
일반적인 부호분할 다중 접속(Code Division Multiple Access; 이하, 'CDMA'라 한다) 시스템에서는 순방향(또는 하향링크) 및 역방향(또는 상향링크) 개루프(Open-loop) 전력 제어, 역방향 폐루프(Closed-loop) 전력 제어의 방법이 사용된다. 상기 순방향 전력 제어는 기지국에서 수행되는데, 단말기가 통화를 하지 않고 있거나 상대적으로 기지국에 근접해 있는 경우, 또는 다중경로 페이딩 및 전파 음영 현상의 영향이 작거나 다른 기지국의 간섭이 미미할 경우에는 해당 단말기에 대한 송신전력은 감쇄 시키고, 대신 열악한 수신 공간 지역, 또는 기지국으로부터 먼 거리에 위치하여 오차율이 높은 단말기에 추가적인 전력을 제공하도록 하는 것이다.
한편, 역방향 개루프 전력제어는 단말기에서 수행되는 전력 제어로서, 상기 단말기는 기지국으로부터 수신한 전력을 측정하고 기지국에서 단말기로 순방향 링크 경로 손실, 지형에 따른 채널의 변화를 송신 전력 크기에 반영하여, 상기 송신 전력의 크기를 증감함으로써 보상해준다. 상기와 같이 함으로써 셀내의 모든 단말기의 송신 신호가 동일한 세기로 기지국에 수신되도록 한다. 또한 역방향 폐루프 전력 제어는 기지국의 명령에 의해 단말기가 전력 제어하는 방법으로 기지국은 관련된 각 단말기의 신호를 수신하여 이를 설정된 임계값과 비교하여 소정의 주기(예컨대, 매 1.25msec) 마다 전력 증강 또는 감소 명령을 단말기에 내린다. 이렇게 함으로써 이득 공차와 순방향과 역방향 링크상의 상이한 전파 손실을 보완한다.
한편, 상술한 3세대 및 4세대 이동통신 시스템에서는 상술한 바와 같이 단말기의 전력 소모를 줄이고 효율적인 통신을 수행하기 위하여, 기지국 또는 단말기의 송신 전력을 매 일정 주기마다 제어하여 전송하는 전력 제어(Power Control) 방식을 사용한다. 또한, 상술한 바와 같이, 상기 전력 제어는 기지국 또는 단말기에서 수신측에 도달하는 신호(PRx)의 신호대 간섭비(Signal to Noise Ratio; 이하, 'SNR'이라 한다)가 소정의 목표치를 유지하도록 송신 신호의 파워(PTx)를 조절하게 된다.
이하, 상기 전력 제어의 방식 중 개루프(Open-loop) 전력 제어 방식에 대해 보다 상세히 설명한다. 상기 개루프 전력 제어 방식은 일반적으로 단말기의 송신기가 꺼져 있다가, 송신할 차례가 되어 신호를 처음 전송하기 시작할 때의 전력 제어 방식으로 사용된다.
한편, 상술한 TDD 시스템에서 각 단말기의 상향링크 신호는 버스트 형태로 전송되므로 개루프 전력제어를 적용해야 한다. 이 경우 개루프 방식의 전력 결정 방법은 경로 감쇄에 의한 전력의 감쇄를 보상해주는 것이다. 상기 경로 감쇄는 기지국 송신 전력과 단말기 수신 전력의 차이에 해당한다. 즉, 단말기는 수신 신호의 전력을 측정하고 기지국은 송신 신호의 전력을 소정의 메시지를 통해 단말기에 알려준다. 따라서, 단말기는 상기 두 값의 차이를 경로 감쇄로 간주한다. 상기 개루프 전력 제어 방식은 목표 SIR(target SIR)에 근접하도록 대략적인 값을 산출하는 것이며 정밀한 송신 전력의 제어를 보장하지는 않는다.
상기와 같은 개루프 전력 제어 방법에 의해 단말기 송신 전력을 결정한 이후의 송신 신호 전력은 기지국으로부터 명령을 받아 수행하는 폐루프 전력 제어 방법에 의해 결정된다. 즉, 기지국은 각 단말기들로부터 수신된 신호의 SIR을 계산한 후 각 단말기마다 설정된 목표 SIR과 비교하여, 상기 수신 신호의 SIR이 상기 목표 SIR 보다 작을 경우 전력 증가의 신호를 전송하고, 반대 높을 경우에는 전력 감소의 신호를 전송한다. 이렇게 함으로써 상기 단말기는 송신 전력을 더욱 정밀하게 유지할 수 있다. 즉, 상술한 종래의 개방 루프 전력 제어 방법은 하향링크 경로 감쇄를 측정하여 감쇄가 일어난 정도 만큼 상향링크 전력을 보상해 주도록 계산한다.
이하, 상기 전력 제어 방법의 예로서 비동기 방식의 3세대 이동통신 시스템(즉, WCDMA)에서의 전력 제어 방법을 설명한다.
도 3은 종래 기술에 따른 WCDMA-TDD 이동통신 시스템에서 수행되는 개루프/폐루프 전력 제어 방법을 나타낸 도면이다.
먼저, 단말기는 매 프레임 마다 P-CCPCH(Primary Common Control Physical CHannel; 301) 또는 하향링크 파일럿(Pilot) 신호를 기지국으로부터 수신하고, 상기 PCCPCH 신호 또는 파일럿 신호의 수신 전력(PPCCPCH,rx)을 측정(303)한다. 상기 단말기의 물리 계층(Physical Layer)에서는 상기 기지국으로부터 수신된 시스템에 관한 정보들을 포함하는 시스템 정보 블록(System Information Block; 이하, 'SIB'라 한다)을 상위 계층인 무선 자원 제어(Radio Resource Control; 이하, 'RRC'라 한다) 계층(RRC Layer)으로 전송(305)한다.
한편, 상기 단말기와 기지국 간에는 호 설정(Call Setup)이 이루어 지기 전 무선 베어러 설정(Radio bearer setup; 307)이 이루어지며, 이때 기지국으로부터 수신된 RRC 무선 베어러(Radio Bearer; RB) 설정 메시지(RRC RB Setup message)로부터 목표 SIR(SIRtarget), 기지국에서 측정한 간섭 전력(IBTS), P-CCPCH의 송신 출력값(PPCCPCH,tx) 및 전력 보상값(DPCHconst)을 읽어들이고, 상기 값들을 통해 물리 계층을 초기화(309)한다.
상기와 같은 방법에 의해 호 설정이 완료되면 상기 단말기는 최초 전송되는 상향링크 프레임인 제1 상향링크 프레임을 기정해진 방식으로 계산된 전력 크기로 송신(311)한다. 한편, 상기 제1 상향링크 프레임의 송신 전력은 개루프 전력 제어 방법으로 결정되며, 상기 전력값을 결정하는 방법은 일반적으로 하기 <수학식 1>과 같이 설정된다.
상기 <수학식 1>에서 PDPCH는 단말기의 송신 전력을 의미하며, LPCCPCH는 P-CCPCH 신호가 겪는 경로 감쇄(Loss)를 의미한다. 이때, 상기 경로 감쇄 LPCCPCH는 상기 P-CCPCH에 대한 기지국에서의 송신 전력값과 단말기에서의 수신 전력값의 차이로서 계산될 수 있으며, 하기 <수학식 2>와 같다
이때, 상기 P-CCPCH에 대한 기지국에서의 송신 전력값인 PPCCPCH,tx는 기지국으로부터 소정의 메시지를 통해 단말기로 알려주게 되며, 상기 P-CCPCH에 대한 단말기에서의 수신 전력값인 PPCCPCH,rx는 상기 단말기가 수신한 상기 P-CCPCH 신호의 수신 전력을 측정함으로써 구해진다.
한편, 상기 <수학식 1>에서의 L0는 상기 경로 감쇄(LPCCPCH)에 대하여 소정 시간동안의 평균을 산출한 장시간 평균값이다. 상기 <수학식 1>을 참조하면, 총 경로 감쇄(L)는 상기 LPCCPCH와 L0의 가중 평균으로 정의한다. 즉, 상기 경로 감쇄는 상기 <수학식 1>의 제1항 및 제2항으로서 하기 <수학식 3>과 같다.
상기 <수학식 3>에서 α값은 가중치를 주기 위하여 설정되는 값이다. 만약, 상향링크와 하향링크간의 시간 간격이 적을 경우에는 채널 변화가 적으므로, 상기 LPCCPCH의 비중을 크게하기 위하여 상기 α값을 크게 설정하는 것이 바람직하다. 반대로 상향링크와 하향링크간의 시간 간격이 클 경우에는 채널 변화가 크므로, 상기 L0의 비중을 크게하기 위하여 상기 α값을 작게 설정하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 <수학식 1>에서 상기 IBTS는 기지국에서 측정한 간섭 전력 값으로서 일반적인 WCDMA 시스템의 경우 모든 단말기들의 상향링크 신호는 타임 슬럿(time slot)별로 똑같은 간섭을 겪으므로, 타임 슬럿별로 모든 단말기들에 공통으로 적용된다. 또한, 상기 IBTS는 방송 채널(Broadcast CHannel)을 통해 주기적으로 전송될 수 있다.
상기 SIRtarget은 각 단말기가 달성해야 하는 신호대 간섭비(즉, SIR)의 목표값이며, 상술한 바와 같이 전용 물리 채널이 생성되기 전 소정의 메시지를 통해 알려지며, 상기 전용 물리 채널의 생성 이후에도 갱신할 필요가 있을 경우 소정의 메시지를 통해 단말기에게 전송된다.
상기 DPCHconst는 개루프 전력 제어의 동작 오퍼레이팅 영역 내에서 미세한 전력 제어를 위한 전력 보상값이다. 종래의 개루프 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서는 상기 DPCHconst값을 상수값으로 사용하고 있다.
상기 도 3에서 상기 <수학식 1>에 의해 결정된 송신 전력으로 DPCH를 통해 제1 상향링크 프레임이 전송(311)되면, 기지국은 상기 상향링크 프레임을 수신한 후, 상기 수신된 신호의 SIR을 측정하여 목표 SIR 값과 비교한다. 상기 비교 결과 수신 신호의 SIR 값이 목표 SIR 값보다 클 경우에는 상기 단말기로 하여금 DPCH의 송신 전력을 소정의 값만큼 낮게 송신하도록 제어하며, 반대로 수신 신호의 SIR 값이 목표 SIR 값보다 작을 경우에는 상기 단말기로 하여금 DPCH의 송신 전력을 소정의 값만큼 높게 송신하도록 제어하게 된다.
이때, 상기 단말기의 송신 전력을 제어하는 값은 전송 전력 제어(Transmit Power Control; 이하, 'TPC'라 한다) 정보로서 하향링크를 통해 전송(313)한다. 따라서, 상기 TPC 정보를 수신한 단말기는 상기 TPC 정보에 따라 일정량의 전력(ΔP)을 높이거나 낮추어 다음 프레임을 전송(315)하게 된다. 즉, 제2 상향링크 프레임부터는 폐루프 전력 제어 방식에 의해 전력 제어를 수행하게 된다.
한편, 최근에는 4세대 이동통신 시스템에 대한 물리 계층으로서 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하, 'OFDM'이라 한다)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하, 'OFDMA'라 한다) 방식이 제안되고 있으며, 상기 OFDM/OFDMA 방식이 적용된 시스템에서도 상술한 바와 같은 전력 제어는 중요한 문제로 대두되고 있다.
상기 OFDM/OFDMA 방식은 IEEE 802.16에서 사용하고 있는 방식으로 다수의 서브캐리어(sub-carrier)들을 사용하여 물리채널 신호를 송신함으로써 고속데이터 전송이 가능하다. 직렬로 입력되는 변조 심볼을 병렬 데이터로 전송하는 방식이다. 또한, 상기 OFDM/OFDMA 방식은 다중 접속 방식으로서 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access; 이하, 'TDMA'라 한다) 방식을 사용하며, 듀플렉스 방식으로서 TDD 방식을 사용한다. 상기 OFDM 방식의 경우 일반적으로 256개의 변조 심벌을 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; 이하, 'FFT'라 한다)하여 한 개의 OFDM 심볼을 구성하고, 상기 OFDMA 방식의 경우 더 많은 개수의 변조 심벌로 하나의 OFDM 심벌을 구성한다. 또한, 상기 IEEE 802.16에서 제안되고 있는 OFDMA 방식은 한 개의 OFDM 심벌을 구성하는 부반송파(sub-carrier)들로부터 부채널(sub-channel)을 구성하며, 여러개의 OFDM 심벌이 모여 한 개의 프레임을 구성한다.
도 4는 종래의 802.16 OFDMA 시스템에서의 상/하향링크 프레임의 구성을 나타낸 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 각 프레임은 시간-주파수 평면에서 사각형의 영역으로 표시되는 다수의 버스트(burst)들로 구성되어 있다. 상기 각 버스트들은 단말기와 기지국 사이에 TDMA 방식으로 다중 접속되어 있다. 또한, 상기 하향링크 프레임과 상향링크 프레임은 TDD 방식으로 듀플렉스되며, 상기 하향링크 프레임과 상향링크 프레임 사이에 TTG(Transmit/Receive Transition Gap), RTG(Receive/Transmit Transition Gap)라고 부르는 전송 간격(Transmission Gap) 구간을 둔다.
한편, 상기 각 단말기는 상향링크 프레임의 각 버스트의 시간과 주파수 에러를 보정하고 전력의 조정을 위하여 초기 레인징(initial ranging) 및 주기적 레인징(periodic ranging)을 수행한다. 상기 단말기가 레인징을 시도하면 기지국은 단말기의 신호 전력을 측정한 후 경로 감쇄 및 신호 전력의 급격한 변화로 인한 신호 전력 손실 보상값을 소정의 매체 접속 제어(Media Access Control; 이하, 'MAC'이라 한다) 계층의 메시지를 통하여 단말기에게 알려주게 된다.
상술한 WCDMA/TDD 시스템 또는 802.16 OFDM/OFDMA 시스템과 같은 종래의 개루프 전력 제어의 문제점은 다음과 같다.
첫째, 단말기의 이동 속도 및 수신 전력의 측정 오차 등에 따라 전용 물리 채널의 전력 보상값이 다르므로 DPCHconst는 각 단말기마다 다르게 적용되어야 한다. 그러나, 종래에는 상기 DPCHconst의 설정 방법에 대한 구체적인 언급이 없었으며, 상기와 같은 단말기의 이동 속도 및 수신 전력의 측정 오차 등이 고려되지 않아 효과적인 전력 제어가 이루어지지 않았다.
둘째, 일반적인 TDD 방식의 시스템에서 상향링크 수신 다이버시티 안테나를 사용할 경우 안테나 하나는 송신 겸용으로 사용하나 다른 하나는 수신 전용이므로 종래의 전력 제어 방법에 의하면 상기 수신 전용 안테나에 대한 안테나 경로 손실은 고려할 수 없다는 문제점이 있다.
셋째, 4세대 이동통신 시스템의 물리 계층으로 고려되고 있는 상술한 OFDM 시스템에서는 변조 및 코딩 기법(Modulation and Coding Scheme; 이하, 'MCS'라 한다)에 따른 목표 SNR(즉, SNRtarget)이 채널의 주파수 선택성, 주파수 축에서 간섭의 분포에 따라 다르므로 전력 보상값(즉, DPCHconst)도 채널 및 간섭의 변화에 따라 조정해야할 필요가 있다.
넷째, 상기 전력 보상값을 주기적으로 갱신 하는 것은 기지국 제어기의 메시지를 통해 이루어지는데 이것은 메시지의 부호화/복호화 문제와 계층간의 시그널링 오버 헤드(overhead) 문제를 야기한다. 또한, 종래 기술에 따르면 상기 전력 보상값을 어떻게 갱신할 것인가 구체적인 방법이 제안된바 없다.
한편, 상향링크의 다중접속 방식으로 상술한 TDMA 방식이 사용되는 경우에는 상향링크 프레임에서 수신되는 인접셀 간섭량이 각 사용자의 버스트 구간 별로 다를 수 있다. 따라서, 하나의 프레임 내의 모든 단말기들에게 동일한 기준으로 간섭량을 결정하게 되면 각 단말기별 송신 전력을 정확히 결정하지 못하게 되는 단점이 있다.
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 TDD 방식의 이동통신 시스템에서 효율적인 개루프 전력 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 TDD 방식의 이동통신 시스템에서 상향링크 전력을 제어함에 있어 프레임 에러 정보의 피드백에 의해 미세하게 전력을 제어하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 TDD 방식의 이동통신 시스템에서 타임슬럿 단위로 간섭량을 측정하여 상향링크 전력을 미세하게 제어하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 단말기 장치는; 기지국에서 단말기로 전송되는 하향링크 프레임과 상기 단말기에서 상기 기지국으로 전송되는 상향링크 프레임이 시분할 이중화되어 송수신되는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 단말기가 상기 기지국으로 전송되는 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하여 데이터를 전송하는 장치에 있어서, 상기 기지국으로부터 수신된 신호의 수신 전력을 측정하는 수신 전력 측정부와, 상기 수신 전력 측정부로부터 측정된 수신 전력과, 상기 기지국으로부터 수신된 상기 상향링크 프레임의 정상 수신 여부 정보로부터 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하는 송신 전력 제어부와, 상기 송신 전력 제어부에 의해 결정된 송신 전력값에 의해 상향링크 프레임이 전송되도록 무선 처리하는 송신 무선 처리부를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 단말기 전송 방법은; 기지국에서 단말기로 전송되는 하향링크 프레임과 상기 단말기에서 상기 기지국으로 전송되는 상향링크 프레임이 시분할 이중화되어 송수신되는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 단말기가 상기 기지국으로 전송되는 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하여 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 상기 기지국으로부터 수신된 신호의 수신 전력을 측정하는 과정과, 상기 측정된 수신 전력과, 상기 기지국으로부터 수신된 상기 상향링크 프레임의 정상 수신 여부 정보로부터 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하는 과정과, 상기 결정된 송신 전력값에 의해 상향링크 프레임이 전송되도록 무선 처리하여 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기지국 장치는; 기지국에서 단말기로 전송되는 하향링크 프레임과 상기 단말기에서 상기 기지국으로 전송되는 상향링크 프레임이 시분할 이중화되어 송수신되는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 단말기로부터 상기 기지국으로 전송되는 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하기 위하여 데이터를 전송하는 기지국 장치에 있어서, 상기 단말기로부터 수신된 상향링크 프레임의 오류 발생 여부를 검출하는 오류 검출부와, 상기 오류 검출부로부터 오류 발생 여부에 대한 정보를 수신하고, 상기 정보에 따라 상위 계층의 ACK/NACK 메시지를 생성하는 상위 계층 처리부를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기지국 전송 방법은; 기지국에서 단말기로 전송되는 하향링크 프레임과 상기 단말기에서 상기 기지국으로 전송되는 상향링크 프레임이 시분할 이중화되어 송수신되는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 단말기로부터 상기 기지국으로 전송되는 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하기 위하여 상기 기지국이 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 상기 단말기로부터 수신된 상향링크 프레임의 오류 발생 여부를 검출하는 과정과, 상기 오류 검출부로부터 오류 발생 여부에 대한 정보를 상위 계층으로 전송하는 과정과, 상기 전송된 오류 발생 여부에 대한 정보에 따라 상위 계층의 ACK/NACK 메시지를 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 기지국 장치는; 기지국에서 단말기로 전송되는 하향링크 프레임과 상기 단말기에서 상기 기지국으로 전송되는 상향링크 프레임이 시분할 이중화되어 송수신되는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 단말기로부터 상기 기지국으로 전송되는 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하기 위하여 데이터를 전송하는 기지국 장치에 있어서, 상기 단말기로부터 수신된 상향링크 프레임의 오류 발생 여부를 검출하고, 상기 오류 발생 여부에 따라 ACK/NACK 심볼을 생성하는 오류 검출 및 A/N 심볼 생성부와, 상기 생성된 ACK/NACK 심볼을 부호화하는 A/N 부호화부와, 상기 부호화된 ACK/NACK 심볼을 변조하여 전용 제어 채널을 생성하는 변조부를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 기지국 전송 방법은; 기지국에서 단말기로 전송되는 하향링크 프레임과 상기 단말기에서 상기 기지국으로 전송되는 상향링크 프레임이 시분할 이중화되어 송수신되는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 단말기로부터 상기 기지국으로 전송되는 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하기 위하여 상기 기지국이 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 상기 단말기로부터 수신된 상향링크 프레임의 오류 발생 여부를 검출하는 과정과, 상기 전송된 오류 발생 여부에 대한 정보에 따라 물리 계층의 ACK/NACK 메시지를 생성하는 과정과, 상기 생성된 물리 계층의 ACK/NACK 메시지를 부호화 및 변조하여 전용 제어 채널을 생성하는 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 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 상향링크와 하향링크를 듀플렉싱하여 전송하는 TDD 방식을 사용하는 어떠한 이동통신 시스템에도 적용가능하다. 예컨대, WCDMA/TDD 시스템, NB-TDD 시스템 및 OFDM/OFDMA 시스템 등에 적용 가능함은 자명하다.
본 발명은 TDD 방식의 이동통신 시스템에서 단말기에서 기지국으로 전송하는 상향링크 신호의 전력을 제어함에 있어 개루프 방식을 사용하여 전력을 제어하는 방법을 제안한다. 이때, 효율적인 전력 제어를 위하여 상기 전송된 신호의 프레임 에러 여부(즉, ACK/NACK 메시지)를 기지국으로부터 피드백하여 수신받고, 상기 수신된 프레임 에러 정보를 통해 보다 정확하고 미세하게 상기 상향링크 송신 전력을 제어하게 된다.
또한, 기지국의 수신 간섭량을 각 프레임 내의 버스트가 사용하는 타임슬럿 별로 측정함으로써 각 단말기별 송신 전력을 정확히 결정하게 된다.
한편, 종래의 개루프 방식을 사용하는 TDD 시스템에서는 단말기에서 기지국의 수신 데이터에 대한 에러 발생 여부를 확인할 수가 없었으므로, 본 발명에서와 같은 적용이 용이하지 않은 문제가 있었다. 그러나, 현재 제안되고 있는 시스템들에 고속 A/N(ACK/NACK) 채널(Fast A/N Channel)을 적용하여 상기 에러 발생 여부를 송신측(즉, 단말기)에서 확인할 수 있도록 함으로써 본 발명을 구현할 수 있다.
또한, 종래의 시스템들에서는 상향링크 신호들에 대해서는 복합 재전송(Hybrid Automatic Repeat Request; 이하, 'HARQ'라 한다) 방식을 적용하지 않았으므로, 하향링크 A/N 채널이 요구되지 않았다. 반면, 본 발명에서는 상기 기지국이 수신한 신호의 에러 발생 여부를 상기 단말기의 송신 전력 결정에 사용하게 되므로, 상기 기지국에서 수신한 신호에 대한 에러 발생 여부를 피드백하는 소정의 A/N 데이터 또는 A/N 채널이 요구된다.
한편, 상기 본 발명의 구현을 위해 제안되는 A/N 신호는 물리 계층의 전용 채널을 통해 전송하는 방법이 고려될 수도 있으며, 다른 방법으로 상위 계층의 메시지에 의해 상기 A/N 신호를 전송하는 방법이 고려될 수도 있다.
그러면, 먼저 본 발명에서 제안하는 상향링크 전송 전력에 대한 개루프 전력 제어 방법을 설명한다.
상기 본 발명에서 제안하는 상향링크 전송 전력은 하기 <수학식 4>와 같이 표현될 수 있다.
상기 <수학식 4>를 참조하면, 상향링크 송신 전력 PUL,TX는 목표 SIR인 SIRtarget, 기지국에서 측정하는 간섭 신호의 전력 IAP, 하향링크 경로 감쇄( ), 각 단말기별로 계산되는 전력 보상값 Offsetcomp에 의해 결정된다. 상기 <수학식 4>에 따르면 종래 기술에 따른 개루프 전력 제어식인 상술한 <수학식 1>과 비교할 때, 각 단말기별 전력 보상값 Offsetcomp가 새롭게 제안되었음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면 각 단말기별로 전송 신호에 대한 기지국에서의 정상 수신 여부를 피드백하여 상기 전력 보상값 Offsetcomp에 반영함으로써 보다 정확하고 세밀한 전력 제어를 수행할 수 있다. 상기 전력 보상값 Offsetcomp를 산출하는 구체적인 구현 방법은 후술하기로 한다.
한편, 상기 <수학식 4>에서 상기 PathLossinst 및 PathLossavg는 상술한 바와 같이 하향링크 신호에 대한 기지국의 송신 전력과 단말기의 수신 전력의 차이로서 계산될 수 있으므로, 하기 <수학식 5>와 같이 표현될 수 있다.
따라서, 상기 <수학식 4>의 제3항 및 제4항은 상기 <수학식 5>를 대입하여 하기 <수학식 6>과 같이 정리된다.
결국, 상기 <수학식 6>을 상기 <수학식 4>에 대입하면 하기 <수학식 7>과 같이 정리된다.
또한, 상기 <수학식 7>에서의 IAP 및 PDL,TX 값은 하기 <수학식 8>과 같이 하나의 Offsetgiven 값으로 정의할 수 있다.
따라서, 상기 <수학식 8>을 상기 <수학식 7>에 대입하면 본 발명에 따른 단말기의 상향링크 송신 전력 PUL,TX는 최종적으로 하기 <수학식 9>와 같이 표현될 수 있다.
한편, 상기 <수학식 9>에서 목표 SIR인 SIRtarget과 기지국에서 측정하는 간섭 신호의 전력 IAP 및 기지국의 송신 전력 PDL,TX를 포함하는 Offsetgiven 값은 기지국으로부터 수신되는 값이며, PDL,RX,inst 및 PDL,RX,avg 값은 기지국으로부터 수신되는 하향링크 신호로부터 측정되는 값이다. 또한, 상기 α값은 상술한 바와 같이 가중치 값으로서 시스템의 상황에 따라 기결정 또는 주기적으로 조정되는 값이다.
본 발명은 상기 <수학식 9>에 따라 상향링크 송신 전력을 결정하게 되며, 각 단말기별로 상향링크로 전송한 신호의 기지국에서의 정상 수신 여부를 피드백하여 상기 전력 보상값인 Offsetcomp 값에 반영함으로써 보다 효과적이고 세밀한 전력 제어를 구현한다.
또한, 상기 Offsetgiven값을 설정하는 방법을 다양하게 함으로써 보다 세밀하고 효율적인 상향링크 전송 신호의 전력 제어를 구현한다.
먼저, 상기 <수학식 9>에서의 상기 Offsetgiven값을 설정하는 방법을 설명한다. 상기 Offsetgiven값은 <수학식 8>에서 상술한 바와 같이 IAP 및 P DL,TX의 합으로 산출된다. 이때, 상기 PDL,TX는 기지국에서 단말기로 송신하는 하향링크 송신전력으로 기지국이 단말기로 전송한다. 한편, 상기 기지국에서 측정하는 간섭신호의 전력파워인 상기 IAP 값은 후술하는 두가지 방법으로 결정할 수 있다.
첫번째 방법은 상기 IAP를 프레임 단위로 측정하는 방법이다. 즉, 상향링크 프레임의 모든 버스트 구간에서 측정된 IAP 값을 모든 단말기에게 공통적으로 적용한다. 이러한 경우에는 상기 Offsetgiven값을 상기 <수학식 8>과 같이 설정하고, 상기 Offsetgiven값을 소정의 메시지에 실어 모든 단말기에게 전송한다.
두번재 방법은 상기 IAP를 타임슬럿 단위로 측정하는 방법이다. 상기 방법은 TDMA 상향링크에 적용 가능한 방법으로서, 각 타임 슬럿별로 IAP를 측정하여 각 단말기에게 해당되는 값을 다르게 설정하는 것이다. 이러한 경우에는 타임 슬럿별로 IAP를측정하고, 상기 <수학식 8>에 따라 Offsetgiven값을 결정하여, 각 타임슬럿에 해당되는 상기 Offsetgiven값들을 소정의 공용 채널(Common Channel)을 통해 단말기들에게 전송한다. 상기 각 단말기들은 할당받은 타임슬럿의 해당 Offsetgiven값을 사용하여 상기 <수학식 9>에 의해 상향링크 송신 전력을 결정한다.
이하, 도 11을 참조하여 상기 IAP를 결정하는 두가지 방법을 보다 구체적으로 설명한다.
상기 도 11을 참조하면, 복수의 하향링크 프레임들(1101, 1104, 1107)과 상향링크 프레임들(1103, 1106, 1109)이 시분할되어 전송되는 TDD 시스템에서의 기지국의 수신 간섭 전력 IAP의측정 방법은 상술한 바와 같이 프레임 단위 또는 타임슬럿 단위로 구현될 수 있다.
상기 기지국은 i번째 상향링크 프레임(1108)의 j번째 타임슬럿(1109)에서의 송신 전력을 결정하기 위하여 상기 IAP를 측정하게 되며, 이때 프레임 단위로 상기 IAP를 측정하는 경우에는 i-1번째 상향링크 프레임(1105)의 모든 구간에서의 수신 신호를 측정하여 단말기에게 알려줄 IAP를 결정(1110)한다. 한편, 필요에 따라 i-2번째 프레임(1102)과 그 이전 상향링크 프레임의 모든 구간에서도 수신 신호를 측정하고, 상기 측정된 값들을 상기 IAP 결정 과정에 이용할 수 있다. 예컨대, 소정 개수의 이전 프레임들의 IAP값을 평균하여 산출하거나, 각 프레임별 가중치를 부가하여 산출하도록 구현할 수 있다.
다른 방법으로서 타임슬럿 단위로 IAP를 측정하는 경우에는 i-1번째 상향링크 프레임의 j번째 타임슬럿(1106)에서의 수신 신호를 측정하여, 단말기에게 알려줄 IAP를 결정(1111)한다. 상기 프레임 단위의 측정에서와 마찬가지로 필요에 따라 i-2번째 프레임의 j번째 타임슬럿(1103)과 그 이전 프레임의 j번째 타임슬럿에서도 수신 신호를 측정하여, 상기 측정된 값들을 IAP 결정 과정에 이용할 수 있다.
한편, 상기 TDD 방식의 통신 시스템에서는 소정의 프레임 내에서 다수의 단말기들이 하나 이상의 타임슬럿들을 할당받아 데이터를 송수신하게 되므로, 상기와 같이 타임슬럿 단위로 IAP를 측정할 경우에는 각 단말기별로 상기 IAP를 다르게 설정할 수가 있다. 따라서, 각 단말기별로 송신 전력을 보다 세밀하게 조절할 수가 있게 된다.
이상으로 상기 <수학식 9>의 상향링크 송신 전력 계산식에서 기지국이 단말기들에게 동일 또는 차등적으로 할당하는 Offsetgiven 값의 결정 방법을 설명하였다. 이하, 상기 전력 보상값 Offsetcomp 의 결정 방법에 대해 설명한다.
먼저, 상기 전력 보상값 Offsetcomp 의 초기값 Offsetinitial은 기지국으로부터 소정의 메시지를 통해 단말기에게 알려주게 된다. 그런다음, 상향링크 신호를 수신한 상기 기지국은 단말기로부터 전송된 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호의 패킷 에러를 검사한다. 상기 검사 결과, 상기 수신된 패킷에 오류가 발생할 경우에는 NACK 신호를 단말기로 피드백하며, 반면 오류가 발생하지 않았을 경우에는 ACK 신호를 단말기로 피드백한다.
상기 NACK 신호를 수신한 단말기는 다음 상향링크 전송시, 패킷 오류를 줄이기 위하여 처음보다 더 큰 전력 보상값으로 보정하여 전송하는 것이 바람직하며, ACK 신호를 수신한 단말기는 다음 상향링크 전송시, 전력 보상값을 한단계 낮추어 전송하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 방법에 따라, 상기 수신된 ACK 또는 NACK 신호에 의해 상기 전력 보상값을 하기 <수학식 10>와 같이 결정할 수 있다.
상기 <수학식 10>에서 UP_STEP 값은 상기 Offsetcomp의 증가량이며, FERtarget은 프레임 에러율(Frame Error Rate; 이하, 'FER'이라 한다)의 목표값이다.
상기 <수학식 10>를 참조하면, 단말기가 기지국으로부터 NACK 신호를 수신하였을 경우에는, 상기 단말기가 전송한 데이터를 기지국이 정상 수신하지 못한 경우이므로, 송신 전력을 보다 크게하여 전송하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 NACK 신호를 수신할 경우에는 Offsetcomp값을 UP_STEP 값만큼 증가하여 설정하게 된다.
반면, 상기 단말기가 기지국으로부터 ACK 신호를 수신하였을 경우에는, 상기 단말기가 전송한 데이터를 기지국이 정상 수신한 경우이므로, 송신 전력을 작게하여 전송하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 ACK 신호를 수신할 경우에는 Offsetcomp값을 프레임 에러율을 고려한 소정의 값만큼 감소하여 설정하게 된다. 즉, 상기 감소시키는 값은 NACK 신호의 수신될 확률이 ACK 신호의 수신 확률보다 프레임 에러율에 따라 작게 되므로, 상기 NACK 신호를 수신할 경우 증가시키는 값보다 상기 ACK 신호를 수신할 경우 감소시키는 값이 작게 된다.
이하, 도 5 내지 도 10을 참조하여 상술한 본 발명의 실시예에 따른 송신 전력 결정 방법이 적용되는 단말기 및 기지국 송수신 장치 및 방법을 설명한다.
먼저 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 단말기 송수신 장치 및 방법을 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 적응적 개루프 전력 제어를 수행하는 단말기 송/수신 장치를 나타낸 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, 단말기에서 송수신되는 신호는 TDD 듀플렉서(Duplexer)(523)에서 시분할 듀플렉싱되어 송수신된다. 또한, 상기 단말기 장치는 상위 계층 처리부(501)로부터 TDD 듀플렉서(523)로 전송하고자 하는 데이터를 송신 처리하는 송신기와 상기 TDD 듀플렉서(523)로부터 상위 계층 처리부(501)로 수신된 데이터를 수신 처리하는 수신기로 구성된다.
먼저, 상위 계층(Upper Layer) 처리부(501)에서 생성된 전송하고자 하는 소정의 데이터들이 FEC(Forward Error Correction) 부호화부(Encoder; 503)에서 부호화되며, 인터리버(Interleaver; 505)에서 인터리빙되고, 변조부(Modulator; 507)를 거쳐 변조된다. 상기 변조부(507)에서 변조된 신호는 송신 무선(Radio Frequency) 처리부(509)에서 무선 신호 처리되며, TDD 듀플렉서(523)에서 상향링크 프레임 전송 구간을 통해 전송된다.
또한, 상기 단말기에서 안테나를 통해 수신된 신호는 상기 TDD 듀플렉서(523)에서 하향링크 프레임 전송 구간 동안 수신되며, 수신 무선 처리부(521)에서 무선 신호 처리된다. 그런다음, 복조부(Demodulator; 519)에서 복조되며, 디인터리버(Deinterleaver; 517)에서 디인터리빙되고, FEC 복호화부(Decoder; 515)에서 복호되어, 상위 계층 처리부(501)로 전송된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따라 송신 전력 제어부(Transmit Power Controller; 511)에서는 상술한 <수학식 9>와 같은 방법에 의해 송신 전력을 결정하게 된다. 이때, 상기 송신 전력 결정을 위하여 필요한 파라미터들인 SIRtarget, α, Offsetgiven 및 Offsetinitial 값들은 기지국으로부터 수신하게 되며, 상기 상위 계층 처리부(501)에서 상기 송신 전력 제어부(511)로 전송하여 상기 송신 전력 결정에 사용된다. 또한, 상기 송신 전력 결정에 사용되는 수신 신호 전력값 PDL, RX는 수신 전력 측정부(Receive Power Measurement; 513)에서 측정하게 되며, 상기 측정된 수신 신호 전력값 PDL, RX는 상기 송신 전력 제어부(511)로 전송된다. 아울러, 본 발명의 실시예에 따라 상술한 바와 같이 기지국으로부터 피드백된 ACK 또는 NACK 신호에 의해 Offsetcomp값이 갱신되어 상기 송신 전력 결정에 사용된다.
따라서, 상기 송신 전력 제어부(511)에서는 본 발명의 실시예에 따라 송신 전력을 결정하고, 상기 송신 무선 처리부(509)를 통해 전송되는 전송 신호의 송신 전력을 제어하게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말기에서의 적응적 개루프 전력 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
상기 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 상향링크 전송 전력을 결정하기 위하여 기지국으로부터 수신된 전력 제어 관련 파라미터들을 독출(601 단계)한다. 상기 전력 제어 관련 파라미터들은 상술한 바와 같이 SIRtarget, α, Offsetgiven 및 Offsetinitial 등의 값들이다. 또한, 상기 전송 전력 결정을 위해 필요한 하향링크 수신 전력 PDL,RX,inst 값을 측정(603 단계)하고, 상기 수신 전력값들의 평균값인 PDL,RX,avg값을 계산한다.
만약, 상기 단말기가 데이터를 전송할 시점이 아직 상기 단말기와 기지국간에 전용 채널이 형성되어 있지 않는 시점일 경우(605 단계)에는 상기 Offsetcomp값을 Offsetinitial값으로 설정(613 단계)한다. 반면, 상기 단말기가 데이터를 전송할 시점이 상기 단말기와 기지국간에 전용 채널이 이미 형성되어 있는 시점일 경우에는 상술한 <수학식 9>에서와 같은 본 발명에 따른 전송 전력 결정 방법에 따라 상기 상향링크 전송 전력을 결정한다.
따라서, 만약 상기 기지국으로부터 ACK 신호를 수신(607 단계)하였을 경우에는 상술한 <수학식 10>에서와 같이 전력 보상값 Offsetcomp를 소정의 설정된 값만큼 감소(609 단계)시키게 된다. 만면 상기 기지국으로부터 NACK 신호를 수신하였을 경우에는 상술한 <수학식 10>에서와 같이 전력 보상값 Offsetcomp를 소정의 설정된 값 UP_STEP 만큼 증가(611 단계)시킨다.
그런다음, 상기 조건에 따라 결정된 전력 보상값 Offsetcomp이 허용 가능한 최대값 및 최소값 사이에 설정되도록 오프셋 상한값 및 하한값을 적용(615 단계)한 후, 상기 결정된 전력 보상값 Offsetcomp를 이용하여 상술한 <수학식 9>에 따라 최종적으로 개루프 전력값 PUL,TX를 결정(617 단계)한다.
이상, 본 발명의 실시예에 따른 단말기의 송수신 장치 및 송수신 전력 결정 방법을 설명하였으며, 이하 도 7 내지 도 10을 참조하여 기지국의 송수신 장치 및 방법에 대한 실시예들을 설명한다.
<기지국에 대한 제1 실시예>
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적응적 개루프 전력 제어를 수행하는 기지국 송/수신 장치를 나타낸 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, 기지국에서 송수신되는 신호는 TDD 듀플렉서(Duplexer)(721)에서 시분할 듀플렉싱되어 송수신된다. 또한, 상기 기지국 장치는 상위 계층 처리부(701)로부터 TDD 듀플렉서(721)로 전송하고자 하는 데이터를 송신 처리하는 송신기와 상기 TDD 듀플렉서(721)로부터 상위 계층 처리부(701)로 수신된 데이터를 수신 처리하는 수신기로 구성된다.
먼저, 상위 계층(Upper Layer) 처리부(701)에서 생성된 전송하고자 하는 소정의 데이터들이 FEC(Forward Error Correction) 부호화부(Encoder; 703)에서 부호화되며, 인터리버(Interleaver; 705)에서 인터리빙되고, 변조부(Modulator; 707)를 거쳐 변조된다. 상기 변조부(707)에서 변조된 신호는 송신 무선(Radio Frequency) 처리부(709)에서 무선 신호 처리되며, TDD 듀플렉서(721)에서 하향링크 프레임 전송 구간을 통해 전송된다.
이때, 본 발명의 실시예에 따라 상기 단말기로부터 수신된 상향링크 데이터의 오류 여부에 따라 상기 상위 계층 처리부(701)에서 ACK/NACK 메시지가 생성되며, 상기 상위 계층 처리부(701)에서 생성된 ACK/NACK 메시지는 상술한 과정을 통해 단말기로 전송된다.
한편, 상기 단말기에서 안테나를 통해 수신된 신호는 상기 TDD 듀플렉서(721)에서 상향링크 프레임 전송 구간 동안 수신되며, 수신 무선 처리부(719)에서 무선 신호 처리된다. 그런다음, 복조부(Demodulator; 717)에서 복조되며, 디인터리버(Deinterleaver; 715)에서 디인터리빙되고, FEC 복호화부(Decoder; 713)에서 복호되어, 상위 계층 처리부(701)로 전송된다.
이때, 본 발명의 구현을 위하여 상기 기지국에서 수신된 데이터가 상기 FEC 복호화부(713)에서의 복호화된 후, 오류 검출부(711)에서는 수신된 데이터의 오류 발생 여부를 결정하게 된다. 상기 오류 검출부(711)에서 검출된 오류 발생 여부에 대한 정보는 상위 계층 처리부(701)로 전송되며, 상술한 바와 같이 상기 상위 계층 처리부(701)에서 상기 수신된 오류 발생 여부 정보에 따라 ACK 메시지 또는 NACK 메시지를 생성하여 수신기를 통해 해당 단말기로 전송한다.
상기 기지국에 대한 본 발명에 따른 제1 실시예에서는 상기 기지국이 전송하는 ACK 또는 NACK 메시지를 상위 계층의 메시지에 전송하는 것을 특징으로 하고 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 상기 기지국의 물리 계층은 수신된 패킷 데이터의 오류 발생 여부를 검사하는 상기 오류 검출부(711)를 더 구비하게 된다. 따라서, 상기 오류 발생 여부에 따라 상기 기지국은 기지국 상위 계층 처리부(701)로 오류 발생 여부를 보고하며, 상기 기지국 상위 계층 처리부(701)는 상기 보고된 결과에 따라 ACK 메시지 또는 NACK 메시지를 구성한 후, 이를 해당 단말기로 전송한다.
한편, 상기 기지국이 OFDM 시스템을 기반으로 할 경우에는 상술한 변조부(707) 및 복조부(717)는 각각 IFFT와 FFT로 구성된다. 그러나, 본 발명은 상술한 바와 같이 상기 OFDM 시스템에 한정되어 적용되는 것은 아니다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적응적 개루프 전력 제어를 위한 기지국에서의 수행 방법을 나타낸 흐름도이다.
상기 도 8을 참조하면, 먼저 상기 기지국은 이전 프레임에서 수신한 n번째 단말기의 패킷을 검사(801 단계)한다. 그런다음 상기 사용자 n에 대하여 수신된 패킷에 오류가 발생하였는 지 여부를 검사(803 단계)한다.
만약, 상기 검사 결과 오류가 발생하였을 경우에는 상기 사용자 n에 대하여 NACK으로 설정(807 단계)하게 되며, 반면 오류가 발생하지 않았을 경우에는 상기 사용자 n에 대하여 ACK으로 설정(805 단계)한다.
상기 설정된 ACK 또는 NACK 값에 따라 방송 메시지에 상기 ACK 또는 NACK 값을 추가하여 전송하게 된다. 물론 상기 방송 메시지에는 상술한 바와 같이 상향링크 전력 제어를 위해 요구되는 파라미터들(예컨대, SIRtarget, Offsetgiven, Offsetinitial, α)이 함께 전송될 수 있다.
<기지국에 대한 제2 실시예>
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 적응적 개루프 전력 제어를 수행하는 기지국 송/수신 장치를 나타낸 도면이다.
상기 도 9를 참조하면, 기지국에서 송수신되는 신호는 TDD 듀플렉서(Duplexer)(913)에서 시분할 듀플렉싱되어 송수신된다. 또한, 상기 기지국 장치는 상위 계층 처리부(901)로부터 TDD 듀플렉서(913)로 전송하고자 하는 데이터를 송신 처리하는 송신기와 상기 TDD 듀플렉서(913)로부터 상위 계층 처리부(901)로 수신된 데이터를 수신 처리하는 수신기로 구성된다.
먼저, 상위 계층(Upper Layer) 처리부(901)에서 생성된 전송하고자 하는 소정의 데이터들이 FEC(Forward Error Correction) 부호화부(Encoder; 903)에서 부호화되며, 인터리버(Interleaver; 905)에서 인터리빙되고, 변조부(Modulator; 907)를 거쳐 변조된다. 상기 변조부(907)에서 변조된 신호는 다중화부(909)에서 다중화되고, 송신 무선(Radio Frequency) 처리부(911)에서 무선 신호 처리되며, TDD 듀플렉서(913)에서 하향링크 프레임 전송 구간을 통해 전송된다.
이때, 본 발명의 실시예에 따라 상기 단말기로부터 수신된 상향링크 데이터의 오류 여부에 따라 물리 계층에서 생성된 ACK/NACK 메시지가 전용 제어 채널을 통해 전송되며, 상기 ACK/NACK 메시지가 포함된 전용 제어 채널은 다른 하향링크 물리 채널들과 상기 다중화부(909)에서 다중화되어 단말기로 전송된다.
한편, 상기 단말기에서 안테나를 통해 수신된 신호는 상기 TDD 듀플렉서(913)에서 상향링크 프레임 전송 구간 동안 수신되며, 수신 무선 처리부(927)에서 무선 신호 처리된다. 그런다음, 복조부(Demodulator; 925)에서 복조되며, 디인터리버(Deinterleaver; 923)에서 디인터리빙되고, FEC 복호화부(Decoder; 921)에서 복호되어, 상위 계층 처리부(901)로 전송된다.
이때, 본 발명의 구현을 위하여 상기 기지국에서 수신된 데이터가 상기 FEC 복호화부(921)에서의 복호화된 후, 오류 검출 및 A/N 심볼 생성부(915)에서는 수신된 데이터의 오류 발생 여부를 결정하고, 그에 따른 A/N 심볼을 생성하게 된다. 상기 오류 검출 및 A/N 심볼 생성부(915)에서 생성된 A/N 심볼은 A/N 부호화부(917)에서 부호화된 후, 변조부(919)에서 변조된다.
상기와 같이 물리 계층에서 생성된 A/N 심볼은 상술한 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따라 전용 제어 채널을 통해 기타 다른 하향링크 물리 채널들과 다중화되어 전송된다.
따라서, 상기 검출된 오류 발생 여부에 대한 정보는 상기 제1 실시예에서와는 달리 상위 계층 처리부(901)로 전송되지 않으며, 물리 계층에서 ACK/NACK 메시지가 생성되어 별도의 물리 채널을 통해 단말기로 전송한다.
상술한 본 발명에 따른 제2 실시예에 의하면 상기 ACK 또는 NACK 정보를 물리 계층의 전용 채널을 통해 전송하므로, 상기 제1 실시예에 의한 방식에서 보다 정보가 피드백(feedback)되는 속도가 빠르게 된다. 이에 따라, 변화하는 채널 상태에 신속히 적응할 수가 있다.
한편, 상기 제1 실시예에서와 마찬가지로 상기 기지국이 OFDM 시스템을 기반으로 할 경우에는 상술한 변조부(907) 및 복조부(925)는 각각 IFFT와 FFT로 구성된다. 그러나, 본 발명은 상술한 바와 같이 상기 OFDM 시스템에 한정되어 적용되는 것은 아니다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 적응적 개루프 전력 제어를 위한 기지국에서의 수행 방법을 나타낸 흐름도이다.
상기 도 10을 참조하면, 먼저 상기 기지국은 이전 프레임에서 수신한 n번째 단말기의 패킷을 검사(1001 단계)한다. 그런다음 상기 사용자 n에 대하여 수신된 패킷에 오류가 발생하였는 지 여부를 검사(1003 단계)한다.
만약, 상기 검사 결과 오류가 발생하였을 경우에는 상기 사용자 n에 대하여 전용 제어 채널을 통해 NACK 신호를 전송(1007 단계)하게 되며, 반면 오류가 발생하지 않았을 경우에는 상기 사용자 n에 대하여 전용 제어 채널을 통해 ACK 신호를 전송(1005 단계)한다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명에 따르면 TDD 방식의 이동통신 시스템에서 단말기 별로 링크에 적응적으로 제어되는 개루프 전력 제어 방식을 활용함으로써 단말기 별로 필요한 최소의 전력으로 안정적인 링크 성능을 유지하며 단말기의 소모 전력을 줄여 단말기 사용 시간을 증대시키고 다른 사용자에 대한 간섭을 줄여 시스템 용량 증대에 기여하게 되는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 이동통신 시스템의 네트워크 구성을 나타낸 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 시분할 듀플렉스 방식의 이동통신 시스템에서 상/하향링크 프레임의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 종래 기술에 따른 이동통신 시스템에서 수행되는 개루프/폐루프 전력 제어 방법을 나타낸 도면.
도 4는 종래의 802.16 OFDMA 시스템에서의 상/하향링크 프레임의 구성을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 적응적 개루프 전력 제어를 수행하는 단말기 송/수신 장치를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말기에서의 적응적 개루프 전력 제어 방법을 나타낸 흐름도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적응적 개루프 전력 제어를 수행하는 기지국 송/수신 장치를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적응적 개루프 전력 제어를 위한 기지국에서의 수행 방법을 나타낸 흐름도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 적응적 개루프 전력 제어를 수행하는 기지국 송/수신 장치를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 적응적 개루프 전력 제어를 위한 기지국에서의 수행 방법을 나타낸 흐름도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 수신 간섭 전력 측정 방법을 나타낸 도면.

Claims (48)

  1. 기지국에서 단말기로 전송되는 하향링크 프레임과 상기 단말기에서 상기 기지국으로 전송되는 상향링크 프레임이 시분할 이중화되어 송수신되는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 단말기가 상기 기지국으로 전송되는 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하여 데이터를 전송하는 장치에 있어서,
    상기 기지국으로부터 수신된 신호의 수신 전력을 측정하는 수신 전력 측정부와,
    상기 수신 전력 측정부로부터 측정된 수신 전력과, 상기 기지국으로부터 수신된 상기 상향링크 프레임의 정상 수신 여부 정보로부터 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하는 송신 전력 제어부와,
    상기 송신 전력 제어부에 의해 결정된 송신 전력값에 의해 상향링크 프레임이 전송되도록 무선 처리하는 송신 무선 처리부를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상향링크 프레임의 정상 수신 여부 정보는 상기 기지국으로부터 수신된 ACK/NACK 메시지를 통해 확인함을 특징으로 하는 상기 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 송신 전력 제어부는,
    상기 기지국으로부터 수신된 목표 신호대 간섭비를 고려하여 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정함을 특징으로 하는 상기 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 송신 전력 제어부는,
    상기 기지국과 단말기간에 형성된 무선 채널의 경로 감쇄를 고려하여 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정함을 특징으로 하는 상기 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 무선 채널의 경로 감쇄는,
    파일럿 또는 방송 채널에 대해 상기 기지국의 송신 전력과 상기 단말기의 수신 전력의 차로 결정함을 특징으로 하는 상기 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 송신 전력 제어부는,
    상기 기지국의 수신 간섭 및 잡음 레벨을 고려하여 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정함을 특징으로 하는 상기 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기지국에서 측정되는 수신 간섭은 프레임 단위로 측정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 기지국에서 측정되는 수신 간섭은 타임슬럿 단위로 측정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상향링크 프레임의 정상 수신 여부 정보로부터 상기 상향링크 프레임이 정상 수신되지 않은 것으로 판단할 경우, 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 증가시킴을 특징으로 하는 상기 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 상향링크 프레임의 정상 수신 여부 정보로부터 상기 상향링크 프레임이 정상 수신된 것으로 판단할 경우, 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 감소시킴을 특징으로 하는 상기 장치.
  11. 기지국에서 단말기로 전송되는 하향링크 프레임과 상기 단말기에서 상기 기지국으로 전송되는 상향링크 프레임이 시분할 이중화되어 송수신되는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 단말기가 상기 기지국으로 전송되는 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하여 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 기지국으로부터 수신된 신호의 수신 전력을 측정하는 과정과,
    상기 측정된 수신 전력과, 상기 기지국으로부터 수신된 상기 상향링크 프레임의 정상 수신 여부 정보로부터 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 송신 전력값에 의해 상향링크 프레임이 전송되도록 무선 처리하여 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 상향링크 프레임의 정상 수신 여부 정보는 상기 기지국으로부터 수신된 ACK/NACK 메시지를 통해 확인함을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 전송 전력 결정은, 상기 기지국으로부터 수신된 목표 신호대 간섭비를 고려하여 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 송신 전력 결정은, 상기 기지국과 단말기간에 형성된 무선 채널의 경로 감쇄를 고려하여 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 무선 채널의 경로 감쇄는,
    파일럿 또는 방송 채널에 대해 상기 기지국의 송신 전력과 상기 단말기의 수신 전력의 차로 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 송신 전력 제어부는,
    상기 기지국의 수신 간섭 및 잡음 레벨을 고려하여 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 기지국에서 측정되는 수신 간섭은 프레임 단위로 측정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 기지국에서 측정되는 수신 간섭은 타임슬럿 단위로 측정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 상향링크 프레임의 정상 수신 여부 정보로부터 상기 상향링크 프레임이 정상 수신되지 않은 것으로 판단할 경우, 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 증가시킴을 특징으로 하는 상기 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 상향링크 프레임의 정상 수신 여부 정보로부터 상기 상향링크 프레임이 정상 수신된 것으로 판단할 경우, 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 감소시킴을 특징으로 하는 상기 방법.
  21. 기지국에서 단말기로 전송되는 하향링크 프레임과 상기 단말기에서 상기 기지국으로 전송되는 상향링크 프레임이 시분할 이중화되어 송수신되는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 단말기로부터 상기 기지국으로 전송되는 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하기 위하여 데이터를 전송하는 기지국 장치에 있어서,
    상기 단말기로부터 수신된 상향링크 프레임의 오류 발생 여부를 검출하는 오류 검출부와,
    상기 오류 검출부로부터 오류 발생 여부에 대한 정보를 수신하고, 상기 정보에 따라 상위 계층의 ACK/NACK 메시지를 생성하는 상위 계층 처리부를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 장치는, 상기 상위 계층 처리부에서 생성된 ACK/NACK 메시지를 송신 처리하는 송신기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 장치는, 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하기 위한 목표 신호대 간섭비를 단말기로 전송함을 특징으로 하는 상기 장치.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 장치는, 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하기 위한 기지국의 수신 간섭 및 잡음 레벨을 단말기로 전송함을 특징으로 하는 상기 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 기지국에서 측정되는 수신 간섭은 프레임 단위로 측정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 기지국에서 측정되는 수신 간섭은 타임슬럿 단위로 측정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  27. 제21항에 있어서,
    상기 장치는, 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하기 위해 단말기에서 경로 손실을 측정하기 용이하도록 파일럿 또는 방송 채널의 송신 전력을 단말기로 전송함을 특징으로 하는 상기 장치.
  28. 제21항에 있어서,
    상기 NACK 메시지가 단말기로 전송될 경우, 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 증가시킴을 특징으로 하는 상기 장치.
  29. 제21항에 있어서,
    상기 ACK 메시지가 단말기로 전송될 경우, 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 감소시킴을 특징으로 하는 상기 장치.
  30. 기지국에서 단말기로 전송되는 하향링크 프레임과 상기 단말기에서 상기 기지국으로 전송되는 상향링크 프레임이 시분할 이중화되어 송수신되는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 단말기로부터 상기 기지국으로 전송되는 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하기 위하여 상기 기지국이 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 단말기로부터 수신된 상향링크 프레임의 오류 발생 여부를 검출하는 과정과,
    상기 오류 검출부로부터 오류 발생 여부에 대한 정보를 상위 계층으로 전송하는 과정과,
    상기 전송된 오류 발생 여부에 대한 정보에 따라 상위 계층의 ACK/NACK 메시지를 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 상위 계층 처리부에서 생성된 ACK/NACK 메시지를 송신 처리하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하기 위한 기지국의 수신 간섭 및 잡음 레벨을 단말기로 전송함을 특징으로 하는 상기 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 기지국에서 측정되는 수신 간섭은 프레임 단위로 측정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  34. 제32항에 있어서,
    상기 기지국에서 측정되는 수신 간섭은 타임슬럿 단위로 측정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  35. 제30항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하기 위해 단말기에서 경로 손실을 측정하기 용이하도록 파일럿 또는 방송 채널의 송신 전력을 단말기로 전송함을 특징으로 하는 상기 방법.
  36. 제30항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하기 위한 목표 신호대 간섭비를 단말기로 전송함을 특징으로 하는 상기 방법.
  37. 제30항에 있어서,
    상기 NACK 메시지가 단말기로 전송될 경우, 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 증가시킴을 특징으로 하는 상기 방법.
  38. 제30항에 있어서,
    상기 ACK 메시지가 단말기로 전송될 경우, 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 감소시킴을 특징으로 하는 상기 방법.
  39. 기지국에서 단말기로 전송되는 하향링크 프레임과 상기 단말기에서 상기 기지국으로 전송되는 상향링크 프레임이 시분할 이중화되어 송수신되는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 단말기로부터 상기 기지국으로 전송되는 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하기 위하여 데이터를 전송하는 기지국 장치에 있어서,
    상기 단말기로부터 수신된 상향링크 프레임의 오류 발생 여부를 검출하고, 상기 오류 발생 여부에 따라 ACK/NACK 심볼을 생성하는 오류 검출 및 A/N 심볼 생성부와,
    상기 생성된 ACK/NACK 심볼을 부호화하는 A/N 부호화부와,
    상기 부호화된 ACK/NACK 심볼을 변조하여 전용 제어 채널을 생성하는 변조부를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 장치는, 상기 변조부에서 생성된 전용 제어 채널과 상기 전용 제어 채널과 다른 물리 채널들을 다중화하는 다중화기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  41. 제39항에 있어서,
    상기 장치는, 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하기 위한 목표 신호대 간섭비를 단말기로 전송함을 특징으로 하는 상기 장치.
  42. 제39항에 있어서,
    상기 NACK 메시지가 단말기로 전송될 경우, 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 증가시킴을 특징으로 하는 상기 장치.
  43. 제39항에 있어서,
    상기 ACK 메시지가 단말기로 전송될 경우, 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 감소시킴을 특징으로 하는 상기 장치.
  44. 기지국에서 단말기로 전송되는 하향링크 프레임과 상기 단말기에서 상기 기지국으로 전송되는 상향링크 프레임이 시분할 이중화되어 송수신되는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 단말기로부터 상기 기지국으로 전송되는 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하기 위하여 상기 기지국이 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 단말기로부터 수신된 상향링크 프레임의 오류 발생 여부를 검출하는 과정과,
    상기 전송된 오류 발생 여부에 대한 정보에 따라 물리 계층의 ACK/NACK 메시지를 생성하는 과정과,
    상기 생성된 물리 계층의 ACK/NACK 메시지를 부호화 및 변조하여 전용 제어 채널을 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 생성된 전용 제어 채널과 상기 전용 제어 채널과 다른 물리 채널들을 다중화하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  46. 제44항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 결정하기 위한 목표 신호대 간섭비를 단말기로 전송함을 특징으로 하는 상기 방법.
  47. 제44항에 있어서,
    상기 NACK 메시지가 단말기로 전송될 경우, 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 증가시킴을 특징으로 하는 상기 방법.
  48. 제44항에 있어서,
    상기 ACK 메시지가 단말기로 전송될 경우, 상기 상향링크 프레임의 전송 전력을 감소시킴을 특징으로 하는 상기 방법.
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