KR20080069649A - 이동 단말기의 최대 전송 전력을 결정하는 방법 및 장치 - Google Patents

이동 단말기의 최대 전송 전력을 결정하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

추가의 역방향 링크가 할당될 수 있는지를 네트워크에 의해 보다 효율적으로 결정될 수 있도록 하는 방법 및 장치가 제공된다. 세션 개시시에 제공되는 정보 및 주기적으로 제공되는 정보에 기초하여 이동 단말기의 전송 전력 또는 전력 헤드룸(headroom)을 네트워크에 의해 결정될 수 있도록 하는 다양한 방법이 제시된다. 그러면, 이동 단말기에 할당될 수 있는 추가의 역방향 링크의 수는 이동 단말기의 전송 전력 및 헤드룸으로부터 평가될 수 있다.
역방향 링크, 전송 전력, 헤드룸, 파일럿 전력, 캐리어, 레프트오버, 세션, 이동 단말기

Description

이동 단말기의 최대 전송 전력을 결정하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE MAXIMUM TRANSMIT POWER OF A MOBILE TERMINAL}
본 발명은 네트워크에 의해 이동 단말기의 전송 전력이 보다 효율적으로 결정될 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.
셀룰러 통신 분야에서, 당업자는 1G, 2G 및 3G라는 용어를 사용하는 경우가 있다. 이 용어는 사용된 셀룰러 기술의 세대를 지칭한다. 1G는 제1 세대를, 2G는 제2 세대를, 그리고 3G는 제3 세대를 지칭한다.
1G는 AMPS(Advanced Mobile Phone Service) 전화 시스템으로 알려진, 아날로그 전화 시스템을 지칭한다. 2G는 전세계적으로 사용되는 CDMAOne, 이동 통신용 글로벌 시스템(GSM: Global System for Mobile communication), 및 시분할 다중 접속(TDMA: Time Division Multiple Access)을 포함하는 디지털 셀룰러 시스템을 지칭하는데 일반적으로 사용된다. 2G 시스템은 1G 시스템보다 밀집한 영역에서 보다 많은 수의 사용자를 지원할 수 있다.
3G는 현재 사용되는 디지털 셀룰러 시스템을 일반적으로 지칭한다. 이러한 3G 통신 시스템은 다소 중요한 차이점을 갖고 있지만 개념적으로는 상술한 시스템과 유사하다.
도 1에서, 무선 통신 네트워크 아키텍쳐(1)가 도시된다. 가입자는 이동국(MS: Mobile Station)(2)을 이용하여 네트워크 서비스에 접속한다. MS(2)는 휴대용(hand-held) 셀룰러 전화, 차량에 설치된 통신 유닛, 또는 고정 위치 통신 유닛 등의 휴대용 통신 유닛일 수 있다.
MS(2)의 전자파는 노드 B로도 알려진 기지국(BTS: Base Transceiver System)(3)에 의해 전송된다. BTS(3)는 전파를 전송 및 수신하는 안테나 및 장비 등의 무선 장치로 구성된다. BS(6) 제어기(BSC)(4)는 하나 이상의 BTS로부터의 전송을 수신한다. BSC(4)는 BTS 및 이동 교환 센터(MSC: Mobile Switching Center)(5) 또는 내부 IP 망과 메시지를 교환함으로써 각 BTS(3)로부터의 무선 전송의 제어 및 관리를 제공한다. BTS(3) 및 BSC(4)는 BS(6)의 일부이다.
BS(6)는 회로 교환 핵심망(CSCN: Circuit Switched Core Network)(7) 및 패킷 교환 핵심망(PSCN: Packet Switched Core Network)(8)과 메시지를 교환하거나 상기 핵심망(7, 8)에 데이터를 전송한다. CSCN(7)은 전통적인 음성 통신을 제공하고 PSCN(8)은 인터넷 어플리케이션 및 멀티미디어 서비스를 제공한다.
CSCN(7)의 일부인 이동 교환국(MSC)(5)은 MS(2) 사이에서 전통적인 음성 통신용 교환을 제공하며 이들 성능(capability)을 지원하는 정보를 저장할 수 있다. MSC(5)는 다른 공중망 예를 들어, 공중 전화망(PSTN: Public Switched Telephone Network)(도시하지 않음) 또는 종합 정보 통신망(ISDN: Integrated Services Digital Network)(도시하지 않음)과 함께 하나 이상의 BS(6)에 접속될 수 있다. 방문자 위치 등록기(VLR: Visitor Location Register)(9)는 방문 가입자 사이에서 의 음성 통신을 처리하기 위한 정보를 검색하는데 사용된다. VLR(9)은 MSC(5) 내에 있을 수 있으며 하나 이상의 MSC를 담당할 수 있다.
사용자 아이덴티티(User Identity)는 가입자 정보, 예를 들어 전자 일련 번호(ESN: Electronic Serial Number), 이동 디렉토리 번호(MDN: Mobile Directory Number), 프로파일(Profile) 정보, 현재 위치 및 인증 기간 등의 기록용 CSCN(7)의 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register)(10)에 할당된다. 인증 센터(AC: Authentication Center)(11)는 MS(2)에 관련된 인증 정보를 관리한다. AC(11)는 HLR(10) 내에 있을 수 있으며 하나 이상의 HLR을 담당할 수 있다. MSC(5)와 HLR/AC(10, 11) 사이의 인터페이스(Interface)는 IS-41 표준 인터페이스(18)이다.
PSCN(8)의 일부인 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN: Packet Data Serving Node)(12)는 MS(2) 사이에서의 패킷 데이터 트래픽의 라우팅(routing)을 제공한다. PDSN(12)은 MS(2)에 링크 레이어 세션(Link Layer Session)을 설정, 유지 및 종료하며, 하나 이상의 BS(6)와 하나 이상의 PSCN(8)과 인터페이싱할 수 있다.
인증(Authentication), 권한부여(Authorization) 및 과금(Accounting)(AAA)(13) 서버는 패킷 데이터 트래픽과 관련된 인터넷 프로토콜 인증, 권한부여 및 과금 기능을 제공한다. 홈 에이전트(HA: Home Agent)(14)는 MS(2) IP 등록의 인증을 제공하고, PDSN(12)의 외부 에이전트(FA: Foreign Agent)(15) 컴포넌트(component) 사이에서 패킷 데이터를 경로 재지정(redirect)하며, AAA(13)로부터 사용자의 프로비져닝(provisioning) 정보를 수신한다. HA(14)는 또한 PDSN(12)에 대한 보안 통신을 설정, 유지 및 종료할 수 있으며, 동적 IP 어드 레스를 할당할 수 있다. PDSN(12)은 내부 IP 망을 통해 AAA(13), HA(14) 및 인터넷(16)과 통신한다.
여러 종류의 다중 접속 방식, 특히 주파수 분할 다중 접속(FDMA: Frequency Division Multiple Access), 시분할 다중 접속(TDMA: Time Division Multiple Access) 및 코드 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access)이 있다. FDMA에서, 사용자 통신은 주파수, 예를 들어, 30KHz 채널을 이용하여 분리된다. TDMA에서, 사용자 통신은 주파수와 시간, 예를 들어, 6 타임슬롯(timeslot)을 갖는 30KHz 채널을 이용하여 분리된다. CDMA에서, 사용자 통신은 디지털 코드에 의해 분리된다.
CDMA에서, 모든 사용자는 동일한 스펙트럼, 예를 들어, 1.25 MHz 상에 있다. 각 사용자는 고유의 디지털 코드 식별자를 가지며 이 디지털 코드는 간섭을 방지하기 위해 사용자를 분리한다.
CDMA 신호는 하나의 비트의 정보를 전달하기 위해 다수의 칩을 사용한다. 각 사용자는 본래 코드 채널인 고유의 칩 패턴을 갖는다. 하나의 비트를 복구하기 위하여, 사용자에게 알려진 칩 패턴에 따라 다수의 칩이 통합된다. 다른 사용자의 코드 패턴은 랜덤으로 보여지며 자기 삭제(self-canceling) 방식으로 통합된다. 따라서, 사용자의 적절한 코드 패턴에 따라 행해진 비트 디코딩 결정을 방해하지 않는다.
입력 데이터는 고속 확산 시퀀스(fast spreading sequence)와 결합되며 확산 데이터 스트림으로서 전송된다. 수신기는 동일한 확산 시퀀스를 사용하여 원(original) 데이터를 추출한다. 도 2a는 확산 및 역확산(de-spreading) 처리를 도시한다. 도 2b에 도시한 바와 같이, 다중 확산 시퀀스는 고유하고 강인한(robust) 채널을 생성하도록 결합될 수 있다.
월시 코드(Walsh code)는 일종의 확산 시퀀스이다. 각 월시 코드는 그 길이가 64칩이며 다른 모든 월시 코드에 정확하게 직교한다. 이 코드는 생성하기 간단하며 ROM(Read Only Memory)에 저장되기에 충분히 작다.
쇼트(short) PN 코드는 다른 종류의 확산 시퀀스이다. 쇼트 PN 코드는 2개의 PN 시퀀스(I 및 Q)로 구성되며, 각 시퀀스는 그 길이가 32,768 칩이며, 유사하지만 다르게 탭핑된(tapped) 15비트 시프트 레지스터에서 생성된다. 2개의 시퀀스는 I 및 Q 위상 채널상에 정보를 스크램블(scramble)한다.
롱(long) PN 코드는 또 다른 종류의 확산 시퀀스이다. 롱 PN 코드는 42비트 레지스터에서 생성되며, 그 길이가 40일 이상이거나, 약 4×1013 칩이다. 그 길이로 인해, 롱 PN 코드는 단말기 내의 ROM에 저장될 수 없으며, 따라서, 칩-바이-칩(chip-by-chip)으로 생성된다.
각 MS(2)는 PN 롱 코드 및 고유 오프셋(unique offset), 또는 시스템에 의해 설정된 32비트와 10비트의 고유의 ESN(Electronic Serial Number)를 이용하여 컴퓨팅된 퍼블릭 롱 코드 마스크(public long code mask)를 갖는 그 신호를 코딩한다. 퍼블릭 롱 코드 마스크는 고유 시프트(unique shift)를 형성한다. 프라이빗(private) 롱 코드 마스크는 프라이버시를 강화하기 위해 사용될 수 있다. 64칩 의 짧은 주기에 걸쳐 통합될 때, 상이한 롱 PN 코드 오프셋을 갖는 MS(2)는 실제로 직교하는 것으로 보인다.
CDMA 통신은 순방향 채널과 역방향 채널을 사용한다. 순방향 채널은 BTS(3)로부터 MS(2)로의 신호를 위해 이용되며 역방향 채널은 MS로부터 BTS로의 신호를 위해 이용된다.
순방향 채널은 그 특정의 할당된 월시 코드와 특정의 PN 오프셋을 섹터에 대해 사용하며, 한명의 사용자가 동시에 다수의 채널 종류를 가질 수 있다. 순방향 채널은 그 CDMA RF 반송 주파수, 섹터의 고유의 쇼트 코드 PN 오프셋 및 사용자의 고유의 월시 코드에 의해 식별된다. CDMA 순방향 채널은 파일럿 채널, 동기(sync) 채널, 페이징(paging) 채널 및 트래픽 채널을 포함한다.
파일럿 채널은 문자 스트림을 포함하지 않는 "구조적 비콘(structural beacon)"이며, 시스템 획득(acquisition)을 위해 사용되며 핸드오프 동안 측정 장치로서 사용되는 타이밍 시퀀스이다. 파일럿 채널은 월시 코드 0을 사용한다.
동기 채널은 시스템 획득 동안 MS(2)에 의해 사용된 시스템 식별 및 파라미터 정보의 데이터 스트림을 운반한다. 동기 채널은 월시 코드 32를 사용한다.
용량 요건에 따라 1 내지 7개의 페이징채널이 존재할 수 있다. 페이징 채널은 페이징, 시스템 파라미터 정보 및 호 설정 명령(call setup order)을 운반한다. 페이징 채널은 월시 코드 1-7을 사용한다.
트래픽 채널은 호 트래픽을 운반하기 위해 각 사용자에게 할당된다. 트래픽 채널은 노이즈에 의해 제한된 용량 조건하에 임의의 잔여 월시 코드를 사용한다.
역방향 채널은 MS(2)로부터 BTS(3)로의 신호를 위해 이용되며 월시 코드 및 MS에 특정되는 롱 PN 시퀀스의 오프셋을 사용하며, 한명의 사용자가 다수 종류의 채널을 동시에 전송할 수 있다. 역방향 채널은 그 CDMA RF 반송 주파수 및 각 MS(2)의 고유의 롱 코드 PN 오프셋에 의해 식별된다. 역방향 채널은 트래픽 채널 및 접속 채널을 포함한다.
각 사용자는 실제 호(call) 동안 트래픽 채널을 사용하여 트래픽을 BTS(3)에 전송한다. 역방향 트래픽 채널은 기본적으로 사용자 특정의 퍼블릭 또는 프라이빗 롱 코드 마스크에 의해 식별되며, CDMA 단말기 수와 동일한 수의 역방향 트래픽 채널이 존재한다.
아직 호에 관여되지 않은 MS(2)는 접속 채널을 사용하여 등록 요청, 호 설정 요청, 페이징응답, 명령 응답 및 다른 시그널링(signaling) 정보를 전송한다. 접속 채널은 기본적으로 BTS(3) 섹터에 고유한 퍼블릭 롱 코드 오프셋이다. 접속 채널은 페이징 채널과 한쌍이며, 각 페이징 채널은 최대 32 접속 채널을 갖는다.
CDMA 통신은 많은 이점을 제공한다. 이 이점 중 일부는 가변 레이트 보코딩(vocoding) 및 다중화, 순방향 전력 제어, RAKE 수신기의 사용 및 소프트 핸드오프에 기인한다.
CDMA는 가변 레이트 보코더를 사용하여 음성(speech)을 압축하고, 비트 레이트를 감소시키며 용량을 크게 증가시킬 수 있게 된다. 가변 레이트 보코딩은 말하는 동안 풀 비트 레이트, 말하기를 중단하는 동안 로우 비트 레이트를 제공함으로써, 증가된 용량 및 자연적인 소리를 제공한다. 또한, 다중화에 의해 음성, 시그널 링 및 사용자의 2차 데이터가 CDMA 프레임에 혼합될 수 있다.
순방향 전력 제어를 이용함으로써, BTS(3)는 각 사용자의 순방향 기저대역 칩 스트림의 길이를 지속적으로 감소시킨다. 특정 MS(2)가 순방향 링크에 대한 오류를 경험할 때, 보다 많은 에너지가 요청되어, 에너지가 급속하게 상승하고 그 후에 에너지는 다시 감소된다.
역방향 전력 제어는 BTS(3)에서 모든 단말기의 신호 레벨을 동일하게 하는 것과 병행하여 다음 3가지 방식을 사용한다. 역방향 개방 루프 전력 제어는 수신된 BTS(3) 신호(AGC)에 기초하여 MS(2)가 전력의 상승 또는 하강을 조절하는 것을 특징으로 한다. 역방향 폐쇄 루프 전력 제어는 BTS(3)가 초당 800회의 속도로 1db씩 전력의 상승 또는 하강을 조절하는 것을 특징으로 한다. 역방향 외부 루프 전력 제어는 BSC가 MS(2)의 순방향 오류 정정(FER: Forward Error Correction)을 제어하는데 문제가 있는 경우, BSC(4)가 BST(3)의 설정 포인트를 조절하는 것을 특징으로 한다. 도 3은 상술한 3개의 역방향 전력 제어 방법을 도시한다.
수신기 AGC로부터의 개방 루프 전력 제어와 BTS(3)에 의한 폐쇄 루프 전력 제어의 결합된 효과를 포함하는, MS(2) 전송기(TXPO)의 실제 RF 전력 출력은 통상적으로 +23dbm인 MS의 최대 전력을 초과할 수 없다. 역방향 전력 제어는 수학식 "TXPO = -(RXdbm) - C + TXGA"에 따라 수행되며, 여기서 "TXGA"는 호의 개시 이후에 BTS(3)로부터의 모든 폐쇄 루프 전력 제어 명령의 합이며, "C"는 800MHz 시스템에 대해 +73이며 1900MHz 시스템에 대해 +76이다.
RAKE 수신기를 사용함으로써 MS(2)는 각 프레임마다 3개 이상의 트래픽 상관기(correlator) 또는 "RAKE 핑거(finger)"의 결합된 출력을 사용할 수 있다. 각 RAKE 핑거는 특정 PN 오프셋 및 월시 코드를 독립적으로 복구할 수 있다. 핑거는 다른 BTS(3)의 지연된 다중경로 반사(reflection)에 대해 타겟이 될 수 있으며, 탐색기는 지속적으로 파일럿 신호를 점검한다.
MS(2)는 소프트 핸드오프를 조종한다. MS(2)는 이용 가능한 파일럿 신호를 지속적으로 점검하고 현재 주시하고 있는 파일럿 신호에 대하여 BTS(3)에 보고한다. BTS(3)는 최대 6개의 섹터를 할당하며 이에 따라 MS(2)는 그 핑거를 할당한다. 무선 인터페이스(AI: Air Interface) 메시지는 뮤팅(muting)없이 딤-앤-버스트(dim-and-burst)에 의해 전송된다. 통신 링크의 각 계체는, 사용자에게 핸드오프에 관계 없이 프레임별로 최고의 구성을 선택한다.
cdma2000 시스템은 3세대(3G) 광대역, 즉 인터넷과 인트라넷 접속, 멀티미디어 어플리케이션, 고속 비지니스 트랜잭션, 및 원격측정 등의 데이터 기능을 용이하게 하는 CDMA 기술의 향상된 서비스 성능을 사용하는 확산 스펙트럼 무선 인터페이스 시스템이다. 다른 3세대 시스템과 마찬가지로, cdma2000은 네트워크 경제성과 한정된 수의 무선 스펙트럼 이용 가능성의 한계를 극복하는 무선 전송 설계에 관심이 집중된다.
도 4는 cdma2000 무선 네트워크의 데이터 링크 프로토콜 아키텍쳐 레이어(20)를 도시한다. 데이터 링크 프로토콜 아키텍쳐 레이어(20)는 상위 레이어(60), 링크 레이어(30) 및 물리 레이어(21)를 포함한다.
상위 레이어(60)는 3개의 서브레이어, 즉 데이터 서비스 서브레이어(61), 음성 서비스 서브레이어(62) 및 시그널링 서비스 서브레이어(63)를 포함한다. 데이터 서비스(61)는 이동 단말기 사용자 대신에 임의 형태의 데이터를 전달하는 서비스이며, IP 서비스 등의 패킷 데이터 어플리케이션, 비동기 팩스 및 B-ISDN 에뮬레이션 서비스(emulation service) 등의 회로 데이터 어플리케이션 및 SMS를 포함한다. 음성 서비스(62)는 PSTN 접속, 이동 단말기간(mobile-to-mobile) 음성 서비스 및 인터넷 전화를 포함한다. 시그널링(63)은 모든 양상의 이동 조작을 제어한다.
시그널링 서비스 서브레이어(63)는 MS(2)와 BS(6) 사이에 교환된 모든 메시지를 처리한다. 이들 메시지는 호 설정 및 접속 해제, 핸드오프, 피쳐 구동(feature activation), 시스템 구성, 등록 및 인증 등의 기능을 제어한다.
MS(2)에서, 시그널링 서비스 서브레이어(63)는 또한 호 처리 상태, 특히 MS(2) 초기화 상태, MS(2) 대기 상태, 시스템 접속 상태 및 트래픽 채널 상태에 대한 MS(2) 제어의 유지를 담당한다.
링크 레이어(30)는 링크 접속 제어(LAC: Link Access Control) 서브레이어(32)와 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control) 서브레이어(31)로 세분된다. 링크 레이어(30)는 데이터 운반 서비스용 프로토콜 지원 및 제어 메카니즘을 제공하며, 상위 레이어(60)의 데이터 운반 요구를 물리 레이어(21)의 특정 성능 및 특성에 맵핑하는데 필요한 기능을 수행한다. 링크 레이어(30)는 상위 레이어(60)와 물리 레이어(20) 사이의 인터페이스로서 생각될 수 있다.
MAC(31)와 LAC(32) 서브레이어의 분리는 넓은 범위의 상위 레이어(60)를 지 원할 필요성과 넓은 수행 범위, 특히 1.2Kbps로부터 2Mbps 이상의 범위에 걸쳐 높은 효율 및 낮은 대기시간(latency) 데이터 서비스를 제공하는 요건에 의해 이루어진다. 다른 요인은 회로의 고품질 서비스(QoS: Quality of Service) 전달 및 수용 가능한 지연의 제한 및/또는 데이터 BER(bit error rate) 등의 패킷 데이터 서비스를 지원할 필요성과 각 서비스가 다른 QoS 요건을 갖는 고급 멀티미디어 서비스에 대한 증가된 수요이다.
LAC 서브레이어(32)는 점대점(point-to-point) 무선 전송 링크(42)에 대해 신뢰성 있는 인-시퀀스(in-sequence) 전달 전송 제어 기능을 제공하기 위해 필요하다. LAC 서브레이어(32)는 상위 레이어(60) 엔티티들 사이의 포인트-투-포인트 통신 채널을 관리하고, 넓은 범위의 신뢰성 있는 다른 종단대 종단(end-to-end) 링크 레이어(30) 프로토콜을 지원하는 프레임워크를 제공한다.
LAC 서브레이어(32)는 시그널링 메시지의 올바른 전달을 제공한다. 확인이 필요한 확실한 전달, 확인이 필요 없는 불확실한 전달, 중복 메시지 검출, 각 MS(2)에 메시지를 전달하는 어드레스 제어, 물리 매체에 대한 전송을 위한 적절한 크기의 조각으로의 메시지의 분할, 수신된 메시지의 재조합(reassembly)과 유효화 및 글로벌 챌린지 인증의 기능이 포함된다.
MAC 서브레이어(31)는 각 활성 서비스를 위한 QoS 관리 기능을 갖는 3G 무선 시스템의 복합 멀티미디어, 멀티-서비스 기능을 용이하게 한다. MAC 서브레이어(31)는 무선 시스템에서의 경쟁 사용자들 사이에서뿐만 아니라, 한명의 사용자로부터의 다수의 서비스 사이에서의 경합 제어를 포함하는, 물리 레이어(21)에 패킷 데이터와 회로 데이터 서비스의 접속을 제어하는 절차를 제공한다. MAC 서브레이어(31)는 또한 논리 채널과 물리 채널 사이에서 맵핑을 수행하고, 하나의 물리 채널에 다수의 소스로부터의 데이터를 다중화하며, 최선의 신뢰성을 위해 무선 링크 프로토콜(RLP: Radio Link Protocol)(33)을 이용하여 무선 링크 레이어에 대해 상당히 신뢰성 있는 전송을 제공한다. 시그널링 무선 버스트 프로토콜(SRBP: Signaling Radio Burst Protocol)(35)은 시그널링 메시지를 위해 무접속 프로토콜을 제공하는 엔티티이다. 다중화 및 QoS 제어(34)는 경쟁 서비스로부터의 분쟁 요청의 중재 및 접속 요청의 적절한 우선화를 통해 교섭된 QoS 레벨의 강화를 담당한다.
물리 레이어(21)는 무선으로 전달되는 데이터의 코딩 및 변조를 담당한다. 물리 레이어(21)는 보다 상위의 레이어로부터 디지털 데이터가 이동 무선 채널로 신뢰성 있게 전송될 수 있도록 하는 것을 조건으로 한다.
물리 레이어(21)는 MAC 서브레이어(31)가 다수의 운반 채널로 전달하는, 사용자 데이터와 시그널링을 물리 채널에 맵핑하며, 그 정보를 무선 인터페이스로 전송한다. 전송 방향에서, 물리 레이어(21)에 의해 수행된 기능은 채널 코딩, 인터리빙, 스크램블링, 확산 및 변조를 포함한다. 수신 방향에서, 그 기능들은 전송된 데이터를 수신기에서 복구하기 위해 반대로 된다.
도 5는 호 처리의 개요를 도시한다. 호 처리는 파일럿 및 동기 채널 처리, 페이징 채널 처리, 접속 채널 처리 및 트래픽 채널 처리를 포함한다.
파일럿 및 동기 채널 처리는 MS(2) 초기화 상태에서 획득하고 CDAM 시스템과 동기화할 파일럿 및 동기 채널을 MS(2)가 처리하는 것을 지칭한다. 페이징 채널 처리는 대기 상태에서 BS(6)로부터의 오버헤드 및 이동-지향(mobile-directed) 메시지를 수신하는 페이징 채널 또는 순방향 공동 제어 채널(F-CCCH: forward common control channel)을 MS(2)가 모니터링하는 것을 지칭한다. 접속 채널 처리는 시스템 접속 상태에서 접속 채널 또는 확장(enhanced) 접속 채널 상의 BS(6)에 MS(2)가 메시지를 전송하는 것을 지칭하며, BS(6)는 항상 이들 채널에 귀 기울이고 페이징 채널 또는 F-CCCH 상의 MS에 응답한다. 트래픽 채널 처리는 트래픽 채널 상태의 MS(2) 제어에서 전용의 순방향 및 역방향 트래픽 채널을 사용하여 BS(6) 및 MS(2)가 통신하는 것을 지칭하며, 전용의 순방향 및 역방향 트래픽 채널은 음성 및 데이터 등의 사용자 정보를 운반한다.
도 6은 시스템 접속 상태를 도시한다. 시스템 접속 처리의 제1 단계는 초기 전력 레벨 및 전력 단계 증가 등의 정확한 접속 채널 파라미터를 MS(2)가 이용하고 있다는 것을 보장하도록 오버헤드 정보를 갱신하는 것이다. MS(2)는 접속 채널을 임의로 선택하여 BS(6) 또는 다른 MS와의 조정 없이 전송한다. 이러한 임의 접속 절차로 인해 충돌이 일어난다. 충돌 가능성을 감소시키기 위하여, 슬롯화된 구조의 사용, 다중 접속 채널의 사용, 임의의 시작 횟수의 전송 및 폭주 제어, 예를 들어, 과부하 클래스(overload class)의 채택 등의 여러 단계가 취해질 수 있다.
MS(2)는 접속 채널 상에 요청 또는 응답 메시지를 전송할 수 있다. 요청은 원 메시지 등의 자동으로 전송된 메시지이다. 응답은 BS(6)로부터 수신된 메시지에 대한 응답으로 전송된 메시지이다. 예를 들어, 페이징응답 메시지는 일반 페이징메 시지 또는 범용 메시지에 대한 응답이다.
다중화 및 QoS 제어 서브레이어(34)는 전송 기능과 수신 기능을 모두 갖는다. 전송 기능은 데이터 서비스(61), 시그널링 서비스(63) 또는 음성 서비스(62) 등의 각종 소스로부터의 정보를 결합하고, 전송을 위해 물리 레이어 SDU 및 PDCHCF SDU를 형성한다. 수신 기능은 물리 레이어(21)와 PDCHCF SDU에 포함된 정보를 분리하고, 그 정보를 데이터 서비스(61), 상위 레이어 시그널링(63) 또는 음성 서비스(62) 등의 정확한 엔티티에 지시한다.
다중화 및 QoS 제어 서브레이어(34)는 물리 레이어(21)와 시간적으로 동기화하여 동작한다. 물리 레이어(21)가 0이 아닌 프레임 오프셋을 이용하여 전송하고 있는 경우, 다중화 및 QoS 제어 서브레이어(34)는 시스템 시간으로부터 적절한 프레임 오프셋 시점에서 물리 레이어에 의한 전송을 위해 물리 레이어 SDU를 전달한다.
다중화 및 QoS 제어 서브레이어(34)는 초기의 물리-채널 특정 서비스 인터페이스 세트를 이용하여 물리 레이어(21) SDU를 물리 레이어에 전달한다. 물리 레이어(21)는 물리 채널 특정 수신 표시 서비스 인터페이스 동작을 이용하여 물리 레이어 SDU를 다중화 및 QoS 제어 서브레이어(34)에 전달한다.
SRBP 서브레이어(35)는 동기 채널, 순방향 공동 제어 채널, 방송 제어 채널, 페이징 채널 및 접속 채널 절차를 포함한다.
LAC 서브레이어(32)는 레이어3(60)에 서비스를 제공한다. SDU는 레이어3(60)과 LAC 서브레이어(32) 사이를 통과한다. LAC 서브레이어(32)는 SDU의 적절한 캡슐 화(encapsulation)를 LAC PDU에 제공하며, 이는 분할 및 재조합에 따르며 캡슐화된 PDU 조각으로서 MAC 서브레이어(31)에 전달된다.
LAC 서브레이어(32) 내의 처리는 순차적으로 수행되며, 처리 엔티티는 잘 구축된 순서로 서로 부분적으로 형성된 LAC PDU를 통과한다. SDU 및 PDU는 상위 레이어가 물리 채널의 무선 특징을 알 필요 없이, 기능 경로를 따라 처리되어 전달된다. 그러나, 상위 레이어는 물리 채널의 특징을 알 수 있으며, 특정 PDU의 전송을 위해 특정 물리 채널을 사용하도록 레이어2(30)에 지시할 수 있다.
1xEV-DO 시스템은 패킷 데이터 서비스에 대해 최적화되며, 데이터 전용의 단일 1.25MHz 캐리어("1") 또는 데이터 최적화("DO")를 특징으로 한다. 아울러, 순방향 링크에서 최대 4.9152Mbps 및 역방향 링크에서 최대 1.8432Mbps의 피크 데이터 레이트가 존재한다. 또한, 1xEV-DO 시스템은 1x 시스템에 분리 주파수 대역 및 인터네트워킹(internetworking)을 제공한다. 도 7은 1x와 1xEV-DO에 대한 cdma2000의 비교를 도시한다.
cdma2000 시스템에서, 동시에 수행하는 서비스가 존재하며, 이에 의해 음성 및 데이터는 실제로 614.4kbps 및 307.2kbps의 최대 데이터 레이트로 함께 전송된다. MS(2)는 음성 호를 위해 MSC(5)와 통신하고 데이터 호를 위해 PDSN(12)과 통신한다. cdma2000 시스템은 월시 코드로 분리된 순방향 트래픽 채널에 대한 가변 전력과 고정 레이트를 특징으로 한다.
1xEV-DO 시스템에서, 최대 데이터 레이트는 4.9152Mbps이며 회로 교환 핵심망(7)과의 통신은 존재하지 않는다. 1xEV-DO 시스템은 시분할 다중화되는 하나의 순방향 채널에 대한 고정 전력과 가변 레이트를 특징으로 한다.
도 8은 1xEV-DO 시스템 아키텍쳐를 도시한다. 1xEV-DO 시스템에서, 프레임은 16 슬롯으로 구성되며, 600 슬롯/초에서, 26.67ms의 주기, 또는 32,768개의 칩을 갖는다. 하나의 슬롯은, 길이가 1.6667ms이며 2048개의 칩을 갖는다. 제어/트래픽 채널은 하나의 슬롯에 1600개의 칩을 가지며, 슬롯 채널은 하나의 슬롯에서 192개의 칩을 가지며 MAC 채널은 하나의 슬롯에 256개의 칩을 갖는다. 1xEV-DO 시스템은 보다 단순하고 보다 신속한 채널 평가 및 시간 동기화를 용이하게 한다.
도 9는 1xEV-DO 시스템의 디폴트 프로토콜 아키텍쳐를 도시한다. 도 10은 1xEV-DO 시스템의 논-디폴트 프로토콜 아키텍쳐를 도시한다.
1xEV-DO 시스템의 세션에 관련된 정보는 MS(2) 또는 접속 단말기(AT), 및 무선링크(airlink)를 거쳐 BS(6) 또는 접속 네트워크(AN)에 의해 사용된 일련의 프로토콜, 무선링크를 거쳐 AT 및 AN에 의해 사용된 프로토콜의 구성 및 현재 AT 위치의 평가를 포함한다.
어플리케이션 레이어는 메시지를 한번에 전송하며, 신뢰성 있는 전달을 제공하며, 메시지가 1호 이상 재전송될 수 있도록 한다. 스트림 레이어는 최대 4(디폴트) 또는 255(논-디폴트) 어플레케이션 스트림을 다중화하는 능력을 하나의 AT(2)에 제공한다.
세션 레이어는 세션이 여전히 유효함을 보장하고, 세션의 폐쇄를 관리하고, 초기 UATI 할당의 절차를 열거하고, AT 어드레스를 유지하며, 이들 프로토콜에 대한 세션 및 구성 파라미터 동안 사용되는 프로토콜을 협상하고/준비한다.
도 11은 1xEV-DO 세션의 설정을 도시한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 세션의 설정은 어드레스 구성, 접속 설정, 세션 구성 및 교환 키를 포함한다.
어드레스 구성은 UTAI 및 서브넷 마스크를 할당하는 어드레스 관리 프로토콜을 지칭한다. 접속 설정은 무선 링크를 설정하는 접속 레이어 프로토콜을 지칭한다. 세션 구성은 모든 프로토콜을 구성하는 세션 구성 프로토콜을 지칭한다. 교환 키는 인증용 키를 설정하는 보안 레이어에서의 키 교환 프로토콜을 지칭한다.
"세션"은 AT(2)와 RNC 사이의 논리 통신 링크를 지칭하며, 54시간의 디폴트로, 수 시간 동안 개방 상태를 유지한다. PPP 세션도 활성화 상태일 때까지 세션은 지속된다. 세션 정보는 AN(6)에서 RNC에 의해 제어 및 유지된다.
접속이 개방될 때, AT(2)는 순방향 트래픽 채널이 할당될 수 있으며, 역방향 트래픽 채널 및 역방향 전력 제어 채널이 할당된다. 단일 세션 동안 다중 접속이 발생할 수 있다. 1xEV-DO 시스템에서는, 폐쇄 접속 및 개방 접속의 2가지 접속 상태가 존재한다.
폐쇄 접속은 AT(2)에 임의의 전용 무선링크 자원이 할당되지 않는 상태 및 AT 및 AN(6) 사이의 통신이 접속 채널과 제어 채널 사이에서 수행되는 상태를 지칭한다. 개방 접속은 AT(2)에 순방향 트래픽 채널이 할당될 수 있고, 역방향 전력 제어 채널과 역방향 트래픽 채널이 할당되는 상태 및 AT(2)와 AN(6) 사이의 통신이 제어 채널과 함께 이들 할당된 채널 사이에서도 수행되는 상태를 지칭한다.
접속 레이어는 개방 접속과 폐쇄 접속 및 통신을 설정하는, 네트워크의 초기 획득을 관리한다. 또한, 접속 레이어는 개방 접속과 폐쇄 접속 모두에서의 대략적 인 AT(2) 위치를 유지하고, 개방 접속이 존재할 때 AT(2)와 AN(6) 사이의 무선 링크를 관리한다.
도 12는 접속 레이어 프로토콜을 도시한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 프로토콜은 초기화 상태, 대기 상태 및 접속 상태를 포함한다.
초기화 상태에서, AT(2)는 AN(6)를 획득하고 초기화 상태 프로토콜을 활성화시킨다. 대기 상태에서, 폐쇄 접속이 초기화되고 대기 상태 프로토콜이 활성화된다. 접속 상태에서, 개방 접속이 초기화되고 접속 상태 프로토콜이 활성화된다.
초기화 상태 프로토콜은 AN(6)의 획득과 관련된 액션을 행한다. 대기 상태 프로토콜은 AN(6)을 획득하지만, 라우트 갱신 프로토콜을 이용하여 AT 위치의 트랙 유지 등의 개방 접속을 갖지 않는 AT(2)와 관련된 액션을 행한다. 접속 상태 프로토콜은 AT와 AN(6) 사이의 무선 링크를 관리하고 폐쇄 접속에 이르는 절차를 관리하는 등의 개방 접속을 갖는 AT(2)와 관련된 액션을 행한다. 라우트 갱신 프로토콜은 AT(2) 위치의 트랙 유지 및 AT와 AN(6) 사이의 무선 링크 유지와 관련된 액션을 행한다. 오버헤드 메시지 프로토콜은 QuickConfig, SectorParameter 및 AccessParameter 메시지 등의 필수 파라미터를 제어 채널을 통해 브로드캐스팅한다. 패킷 콘솔리데이션(consolidation) 프로토콜은 수신기 상에 패킷 역다중화를 제공할 뿐만 아니라, 그 할당된 우선 순위와 타겟 채널의 기능으로서 전송용 패킷을 콘솔리데이트하고 우선화한다.
보안 레이어는 키 교환 기능, 인증 기능 및 암호화 기능을 포함한다. 키 교환 기능은 트래픽 인증을 위한 AN(2)과 AT(6)에 따르는 절차를 제공한다. 인증 기 능은 인증 및 암호화용 보안 키를 교환하는 AN(2)과 AT(6)에 따르는 절차를 제공한다. 암호화 기능은 암호화 트래픽을 위한 AN(2)과 AT(6)에 따르는 절차를 제공한다.
1xEV-DO 순방향 링크는 전력 제어 및 소프트 핸드오프가 전혀 지원되지 않는 것을 특징으로 한다. AN(6)은 일정 전력에서 전송되며 AT(2)는 순방향 링크 상에서 가변 레이트를 요청한다. 서로 다른 사용자가 서로 다른 시간에 TDM으로 전송할 수 있기 때문에, 한명의 사용자를 위한 서로 다른 BS(6)로부터 다이버시티 전송을 수행하기 어렵다.
AN(6)은 AT(2) 역방향 링크 전송의 전력 제어를 위한 역방향 전력 제어(RPC) 채널을 사용한다. 역방향 전력 제어 비트는 RPC 채널을 통해, 600(1-1/DRCLockPeriod)bps 또는 150bps의 데이터 레이트로 전송된다.
1xEV-DO 역방향 링크는, AN(6)이 역방향 전력 제어를 이용하여 역방향 링크를 전력 제어할 수 있으며, 하나 이상의 AN이 소프트 핸드오프를 통해 AT(2) 전송을 수신할 수 있는 것을 특징으로 한다. 아울러, 롱 PN 코드를 이용하여 월시 코드에 의해 채널화되는 역방향 링크에 대한 TDM이 존재하지 않는다.
이동 단말기의 전송 전력을 결정함으로써 오버헤드가 부가된다. 전송 전력 결정의 오버헤드를 감소시키는 종래의 일 방법은 이동 단말기이 네트워크에 주기적으로 그 전송 전력을 보고하는 것이다. 전송 전력 결정의 오버헤드를 감소시키는 종래의 다른 방법은 전력 헤드룸 정보에 따른 실제 전송 전력 또는 네트워크에 이미 보고된, 이동 단말기에서의 남은 전송 전력을 이동 단말기이 보고하는 것이다.
예를 들어, 전력 헤드룸 정보는 요청 메시지 및/또는 라우트 갱신 메시지에서 보고된다. 오버헤드를 감소시키기 위하여, 이동 단말기은 요청 메시지 및/또는 라우트 갱신 메시지에서의 전력 헤드룸 정보에 따라 실제 전송 전력을 전송할 수 있다. 그러나, 접속 네트워크(AN)(6)가 AT(2)의 최대 전송 전력에 대해 이미 아는 경우, 오버헤드는 더욱 감소될 수 있다.
따라서, 이동 단말기의 전송 전력 결정에 관련된 오버헤드를 감소시키기 위하여 전력 관련 정보를 네트워크에 보고할 보다 효율적인 수단에 대한 필요성이 존재한다. 본 발명은 이 필요성 및 다른 필요성을 기술한다.
본 발명의 특징 및 이점은 다음의 기술에서 설명하며, 그 일부는 그 기술로 자명하거나, 본 발명의 실시에 의해 습득될 수 있다. 본 발명의 목적 및 다른 이점은 첨부 도면과 함께 상세한 설명 및 청구범위에서 구체적으로 지적된 구조에 의해 달성되고 얻어질 것이다. 본 발명은 네트워크가 이동 단말기의 전송 전력을 보다 효율적으로 결정할 수 있게 하는 방법 및 장치를 제공하는 것에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태에서, 멀티 캐리어 이동 통신 시스템에서 채널을 할당하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 통신 세션의 초기화 시 네트워크에, 이동 통신 단말기의 제1 전력 관련 파라미터를 표시하는 제1 정보를 전송하는 단계, 상기 네트워크에 주기적으로, 상기 이동 통신 단말기의 제2 전력 관련 파라미터를 표시하는 제2 정보를 전송하는 단계, 및 상기 제1 및 제2 정보에 기초하여 추가 채널이 할당되는 지를 결정하는 단계를 포함한다.
상기 결정이 추가 역방향 링크 채널의 할당에 관한 것일 수 있다. 또한, 상기 제1 정보가 상기 이동 통신 단말기의 최대 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 전력 클래스 및 상기 이동 통신 단말기의 최대 전력 헤드룸 중 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 제2 정보가 상기 이동 통신 단말기의 현재 할당된 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 파일럿 전송 전력 및 상기 이동 통신 단말기의 현재 이용 가능한 레프트오버 전력 중 하나를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 상기 방법이 상기 이동 통신 단말기의 파일럿 채널 전력 및 역방향 링크 제어/피드백 채널 전력과 트래픽 채널 전력 중 하나에 대한 상기 파일럿 채널 전력의 비율에 따라, 상기 역방향 링크 제어/피드백 채널 전력과 상기 이동 통신 단말기의 트래픽 채널 전력 중 하나를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 역방향 링크 제어/피드백 채널 전력은 데이터 레이트 제어 채널 전력과 데이터 소스 제어 채널 전력 중 하나이다.
상기 방법이 상기 파일럿 전력, 상기 역방향 링크 제어/피드백 채널 전력 및 상기 이동 통신 단말기의 상기 트래픽 채널 전력 중 적어도 하나에 따라, 상기 현재 할당된 전송 전력을 결정하는 단계를 더 포함하도록 할 수 있다. 또한, 추가 채널이 할당되는 지를 결정하는 단계가 상기 제1 및 제2 정보에 기초하여 제3 전력 관련 파라미터를 표시하는 제3 정보를 결정하는 단계를 포함하는 것이 가능하다. 바람직하게는, 상기 역방향 링크 제어/피드백 채널 전력은 데이터 레이트 제어 채널 전력과 데이터 소스 제어 채널 전력 중 하나이다.
본 발명의 다른 양태에서, 멀티 캐리어 이동 통신 시스템에서 역방향 링크 채널을 할당하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 통신 세션의 초기화 시 네트워크에, 이동 통신 단말기의 최대 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 전력 클래스 및 상기 이동 통신 단말기의 최대 전력 헤드룸 중 하나를 표시하는 제1 정보를 전송하는 단계, 상기 네트워크에 주기적으로, 상기 이동 통신 단말기의 현재 전송 전력과 상기 이동 통신 단말기의 현재 이용 가능한 레프트오버 전력 중 하나를 표시하는 제2 정보를 전송하는 단계, 및 상기 제1 및 제2 정보에 기초하여 추가 역방향 채널이 할당되는 지를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에서, 멀티 캐리어 이동 통신 시스템에서 역방향 링크 채널을 할당하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 통신 세션의 초기화 시 네트워크에, 이동 통신 단말기의 최대 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 전력 클래스 및 상기 이동 통신 단말기의 최대 전력 헤드룸 중 하나를 표시하는 제1 정보를 전송하는 단계, 상기 네트워크에 주기적으로, 상기 이동 통신 단말기의 현재 할당된 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 파일럿 전송 전력 및 상기 이동 통신 단말기의 현재 이용 가능한 레프트오버 전력 중 하나를 포함하는 제2 정보를 전송하는 단계, 및 상기 제1 및 제2 정보에 기초하여 추가 역방향 채널이 할당되는 지를 결정하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 상기 제2 정보는 상기 이동 통신 단말기의 최대 전송 전력과 파일럿 채널 전력 사이의 차이 또는 데이터 레이트 제어 채널 전력, 데이터 소스 제어 채널 전력 및 트래픽 채널 전력 중 하나에 대한 상기 파일럿 채널 전력의 비율을 표시한다.
본 발명의 다른 양태에서, 멀티 캐리어 이동 통신 시스템에서 사용하는 이동 단말기가 제공된다. 이동 단말기는 제1 정보 및 제2 정보를 네트워크에 전송하는 송수신부, 사용자 인터페이스 정보를 표시하는 표시부, 사용자 데이터를 입력하는 입력부, 및 상기 이동 통신 단말기의 제1 전력 관련 파라미터를 표시하는 상기 제1 정보와 상기 이동 통신 단말기의 제2 전력 관련 파라미터를 표시하는 상기 제2 정보를 생성하고, 통신 세션의 초기화 시 상기 제1 정보를 네트워크에 전송하는 상기 송수신부를 제어하며, 추가 채널이 할당되는 지가 상기 제1 및 제2 정보에 기초하여 결정되도록 상기 제2 정보를 주기적으로 상기 네트워크에 전송하는 처리부를 포함한다.
상기 결정이 추가 역방향 링크 채널의 할당에 관한 것이 고안된다. 또한, 상기 제1 정보가 상기 이동 통신 단말기의 최대 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 전력 클래스 및 상기 이동 통신 단말기의 최대 전력 헤드룸 중 하나를 포함하는 것이 가능하다.
상기 제2 정보가 상기 이동 통신 단말기의 현재 할당된 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 파일럿 전송 전력 및 상기 이동 통신 단말기의 현재 이용 가능한 레프트오버 전력 중 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부가 상기 이동 통신 단말기의 파일럿 채널 전력 및 데이터 레이트 제어 채널 전력, 데이터 소스 제어 채널 전력 및 트래픽 채널 전력 중 하나에 대한 상기 파일럿 채널 전력의 비율에 따라, 상기 데이터 레이트 제어 채널 전력, 상기 데이터 소스 제어 채널 전력 및 상기 트래픽 채널 전력 중 하나가 결정되도록 상기 제1 및 제2 정보를 생성하는 것이 가능하다.
상기 제어부가 또한, 상기 이동 통신 단말기의 상기 데이터 레이트 제어 채널 전력, 상기 데이터 소스 제어 채널 전력 및 상기 트래픽 채널 전력 중 적어도 하나에 따라, 상기 현재 할당된 전송 전력이 결정되도록 상기 제1 및 제2 정보를 생성할 수 있다. 또한, 상기 제어부가 추가 채널이 할당되는 지가 상기 제1 및 제2 정보에 기초하여 제3 전력 관련 파라미터를 표시하는 제3 정보를 결정함으로써 결정되도록 상기 제1 및 제2 정보를 생성할 수 있다.
상기 제어부가 또한, 상기 이동 통신 단말기의 최대 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 전력 클래스 및 상기 이동 통신 단말기의 최대 전력 헤드룸 중 하나를 표시하는 상기 제1 정보를 생성하며, 상기 이동 통신 단말기의 현재 전송 전력과 상기 이동 통신 단말기의 현재 이용 가능한 레프트오버 전력 중 하나를 표시하는 상기 제2 정보를 생성하는 것이 고안된다. 상기 제어부가 또한, 상기 이동 통신 단말기의 최대 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 전력 클래스 및 상기 이동 통신 단말기의 최대 전력 헤드룸 중 하나를 표시하는 상기 제1 정보를 생성하며, 상기 이동 통신 단말기의 최대 전송 전력과 파일럿 채널 전력 사이의 차이 또는 데이터 레이트 제어 채널 전력, 데이터 소스 제어 채널 전력 및 트래픽 채널 전력 중 하나에 대한 상기 파일럿 채널 전력의 비율을 표시하는 상기 제2 정보를 생성할 수 있다.
본 발명의 추가의 특징 및 이점은 다음의 기술에서 설명하며, 그 일부는 그 기술로 자명하거나, 본 발명의 실시에 의해 습득될 수 있다. 본 발명의 전술한 전반적 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 추가 이해를 제공하고 예시적임에 유의해야 한다.
이들 및 다른 실시예는 또한 첨부된 도면을 참조하는 다음의 실시예의 구체적 설명으로부터 당업자에게 자명해질 것이며, 본 발명은 개시된 임의의 구체적 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 추가 이해를 제공하고자 하는 첨부된 도면은 본 발명의 일부로서 일체화 및 구성되어, 본 발명의 실시예를 예시하며, 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는데 기여한다. 도면에서 유사한 구성요소는 동일, 또는 유사한 도면번호를 이용하여 표시된다.
도 1은 무선 통신 네트워크 아키텍쳐를 도시한다.
도 2a는 CDMA 확산 및 역확산 처리를 도시한다.
도 2b는 다수의 확산 시퀀스를 이용한 CDMA 확산 및 역확산 처리를 도시한다.
도 3은 CDMA 역방향 전력 제어 방법을 도시한다.
도 4는 cdma2000 무선 네트워크의 데이터 링크 프로토콜 아키텍쳐 레이어를 도시한다.
도 5는 cdma2000 호 처리를 도시한다.
도 6은 cdma2000 시스템 접속 상태를 도시한다.
도 7은 1x 및 1xEV-DO에 대한 cdma2000의 비교를 도시한다.
도 8은 1xEV-DO 무선 네트워크의 네트워크 아키텍쳐 레이어를 도시한다.
도 9는 1xEV-DO 디폴트 프로토콜 아키텍쳐를 도시한다.
도 10은 1xEV-DO 넌-디폴트(non-default) 프로토콜 아키텍쳐를 도시한다.
도 11은 1xEV-DO 세션 성립을 도시한다.
도 12는 1xEV-DO 접속 레이어 프로토콜을 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 전송 전력을 결정하는 방법을 도시한다.
도 14는 이동국 또는 접속 단말기의 블럭도를 도시한다.
본 발명은 이동 단말기의 전송 전력의 보다 효율적인 결정을 용이하게 하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에는 이동 단말기에 대하여 예시되어 있지만, 바람직하게는 통신 장치의 전송 전력을 보다 효율적으로 결정하는 것을 용이하게 하는 경우에는 본 발명이 이용될 수 있을 것으로 생각된다.
전력 헤드룸은 최대 전력과 현재 파일럿 전력(current pilot power)에 기초하여 산정된다. 일단 전력 헤드룸과 현재 파일럿 전력을 알면, 추가의 캐리어 수가 산정될 수 있다.
세션 설정시 AT(2)가 초기에 그 최대 전송 전력을 보고하도록 함으로써, AN(6)은 최대 전송 전력과 전력 헤드룸 정보 사이의 차이에 기초하여 AT의 실제 전송 전력을 산정할 수 있다.
본 발명은 캐리어 당 전송 전력을 측정하는데 필요할 수도 있는 임의의 멀티 -캐리어 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 방법은 잉여(extra) RL이 AT(2)에 의해 할당되고 지원될 수 있는 지를 결정하는데 이용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, AT(2)는 실제 최대 전송 전력 대신에, 단말기의 최대 전송 전력에 대응하는 전력 클래스(class)를 보고한다. 전력 클래스 정보 및 전력 헤드룸 등의 다른 지시자(indicator)에 의해 실제 전송 전력이 산정될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, AT(2)는 실제 최대 전송 전력 대신에 그 최대 전력 헤드룸 정보를 보고한다.
전력 헤드룸 정보는 또한 비율 또는 dB라는 용어로 표현될 수 있는, 최대 전력과 파일럿 전력 간의 차이에 의해 나타낼 수 있다. 파일럿 대 DRC(Data Rate Control), 파일럿 대 DSC(Data Source Control) 또는 파일럿 대 트래픽 비율을 아는 경우, AN(6)은 AT(2)의 실제 남은 전력을 산정할 수 있다. 이러한 방식에서, 전력 헤드룸이 약간 다르게 정의되더라도, 대신 파일럿 전력을 참조하여 AT(2)의 전송 전력이 산정할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 전송 전력을 결정하는 방법을 도시한다. 단계 S100에서, 제1 전력 관련 파라미터가 세션 개시 시에 네트워크에 제공된다. 단계 S102에서, 제2 전력 관련 파라미터가 네트워크에 제공된다. 단계 S104에서, 이동 단말기의 전송 전력이 제1 및 제2 파라미터에 기초하여 결정된다. 단계 S106에서, 소정의 주기 간격은 제2 전력 관련 파라미터를 네트워크에 주기적으로 제공하기 위해 이용된다.
도 14는 이동국(MS) 또는 접속 단말기(2)의 블록도를 도시한다. AT(2)는 프 로세서(또는 디지털 신호 프로세서)(110), RF 모듈(135), 전력 관리 모듈(105), 안테나(140), 배터리(155), 디스플레이(115), 키패드(120), 메모리(130), SIM 카드(125)(선택 가능), 스피커(145) 및 마이크로폰(150)을 포함한다.
사용자는 예를 들어, 키패드(120)의 버튼을 누르거나 마이크로폰(150)을 이용하여 소리를 냄으로써 전화 번호 등의 명령 정보를 입력한다. 마이크로프로세서(110)는 전화 번호를 다이어링하는 등의 적절한 기능을 수행하라는 명령 정보를 수신 및 처리한다. 기능을 수행하기 위해 가입자 식별 모듈(SIM: Subscriber Identity Module) 카드(125) 또는 메모리 모듈(130)로부터 동작 데이터가 검색될 수 있다. 아울러, 프로세서(110)는 사용자의 기호 및 편의상 디스플레이(115) 상에 명령 및 동작 정보를 표시할 수 있다.
프로세서(110)는 예를 들어, 음성 통신 데이터를 포함하는 무선 신호를 전송하는 등의 통신을 초기화하는 명령 정보를 RF 모듈(135)에 발행한다. RF 모듈(135)은 무선 신호를 수신 및 전송하는 수신기 및 송신기를 포함한다. 안테나(140)는 무선 신호의 전송 및 수신을 용이하게 한다. 무선 신호를 수신할 때, RF 모듈(135)은 프로세서(110)에 의해 처리하는 동안 상기 신호를 기저대역 주파수로 전달 및 변환할 수 있다. 처리된 신호는 예를 들어, 스피커(145)를 통해 출력된 청취 가능하거나 판독 가능한 정보로 변환된다. 프로세서(110)는 또한 cdma2000 또는 1xEV-DO 시스템에 대하여 본 명세서에서 개시된 각종 처리를 수행하는데 필요한 프로토콜 및 기능을 포함한다.
프로세서(110)는 이동 단말기의 전송 전력을 결정하는 본 명세서에 개시된 방법을 수행하기 위해 적용된다. 프로세서(110)는 전력 관련 파라미터를 생성하며, 세션 개시시 네트워크에 전력 관련 파라미터를 전송하도록 RF 모듈(135)을 제어한다.
본 발명의 사상 또는 기본적 특징을 벗어나지 않고 본 발명이 여러 형태로 실시되며, 특정되지 않는 한, 전술한 실시예가 전술한 상세한 설명에 제한되지 않으며, 특허청구범위에서 정의된 사상 및 범위내에서 광범위하게 해석되어야 하며, 따라서, 여러 가지 변형 및 변경을 수행할 수 있음을 인식할 것이다.
전술한 실시예 및 이점은 단지 예시적이며 본 발명에 제한되어 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 기술적 사상은 다른 종류의 장치에 용이하게 적용될 수 있다. 본 발명의 설명은 예시적이며, 청구범위에 제한되지 않는다. 당업자에게는 본 발명에 대한 여러 수정 및 가능함을 자명하게 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 특허청구범위 및 그 균등물 내에 제공되는 본 발명의 수정 및 변동을 커버한다.

Claims (21)

  1. 멀티 캐리어 이동 통신 시스템에서 채널을 할당하는 방법으로서,
    통신 세션의 초기화 시 네트워크에, 이동 통신 단말기의 제1 전력 관련 파라미터를 표시하는 제1 정보를 전송하는 단계;
    상기 네트워크에 주기적으로, 상기 이동 통신 단말기의 제2 전력 관련 파라미터를 표시하는 제2 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 정보에 기초하여 추가 채널이 할당되는 지를 결정하는 단계를 포함하는 채널 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결정은 추가 역방향 링크 채널의 할당에 관한 것인 채널 할당 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 정보는 상기 이동 통신 단말기의 최대 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 전력 클래스 및 상기 이동 통신 단말기의 최대 전력 헤드룸 중 하나를 포함하는 채널 할당 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2 정보는 상기 이동 통신 단말기의 현재 할당된 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 파일럿 전송 전력 및 상기 이동 통신 단말기의 현재 이용 가능한 레프트오버 전력 중 하나를 포함하는 채널 할당 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 이동 통신 단말기의 파일럿 채널 전력 및 역방향 링크 제어/피드백 채널 전력과 트래픽 채널 전력 중 하나에 대한 상기 파일럿 채널 전력의 비율에 따라, 상기 역방향 링크 제어/피드백 채널 전력과 상기 이동 통신 단말기의 트래픽 채널 전력 중 하나를 결정하는 단계를 더 포함하는 채널 할당 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 역방향 링크 제어/피드백 채널 전력은 데이터 레이트 제어 채널 전력과 데이터 소스 제어 채널 전력 중 하나를 포함하는 채널 할당 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 파일럿 전력, 상기 역방향 링크 제어/피드백 채널 전력 및 상기 이동 통신 단말기의 상기 트래픽 채널 전력 중 적어도 하나에 따라, 상기 현재 할당된 전송 전력을 결정하는 단계를 더 포함하는 채널 할당 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 역방향 링크 제어/피드백 채널 전력은 데이터 레이트 제어 채널 전력과 데이터 소스 제어 채널 전력 중 하나를 포함하는 채널 할당 방법.
  9. 제1항에 있어서, 추가 채널이 할당되는 지를 결정하는 단계는 상기 제1 및 제2 정보에 기초하여 제3 전력 관련 파라미터를 표시하는 제3 정보를 결정하는 단 계를 포함하는 채널 할당 방법.
  10. 멀티 캐리어 이동 통신 시스템에서 역방향 링크 채널을 할당하는 방법으로서,
    통신 세션의 초기화 시 네트워크에, 이동 통신 단말기의 최대 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 전력 클래스 및 상기 이동 통신 단말기의 최대 전력 헤드룸 중 하나를 표시하는 제1 정보를 전송하는 단계;
    상기 네트워크에 주기적으로, 상기 이동 통신 단말기의 현재 전송 전력과 상기 이동 통신 단말기의 현재 이용 가능한 레프트오버 전력 중 하나를 표시하는 제2 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 정보에 기초하여 추가 역방향 채널이 할당되는 지를 결정하는 단계를 포함하는 역방향 링크 채널 할당 방법.
  11. 멀티 캐리어 이동 통신 시스템에서 역방향 링크 채널을 할당하는 방법으로서,
    통신 세션의 초기화 시 네트워크에, 이동 통신 단말기의 최대 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 전력 클래스 및 상기 이동 통신 단말기의 최대 전력 헤드룸 중 하나를 표시하는 제1 정보를 전송하는 단계;
    상기 네트워크에 주기적으로, 상기 이동 통신 단말기의 현재 할당된 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 파일럿 전송 전력 및 상기 이동 통신 단말기의 현재 이용 가능한 레프트오버 전력 중 하나를 포함하는 제2 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 정보에 기초하여 추가 역방향 채널이 할당되는 지를 결정하는 단계를 포함하는 역방향 링크 채널 할당 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2 정보는 상기 이동 통신 단말기의 최대 전송 전력과 파일럿 채널 전력 사이의 차이 또는 데이터 레이트 제어 채널 전력, 데이터 소스 제어 채널 전력 및 트래픽 채널 전력 중 하나에 대한 상기 파일럿 채널 전력의 비율을 표시하는 역방향 링크 채널 할당 방법.
  13. 멀티 캐리어 이동 통신 시스템에서 사용하는 이동 단말기로서,
    제1 정보 및 제2 정보를 네트워크에 전송하는 송수신부;
    사용자 인터페이스 정보를 표시하는 표시부;
    사용자 데이터를 입력하는 입력부; 및
    상기 이동 통신 단말기의 제1 전력 관련 파라미터를 표시하는 상기 제1 정보와 상기 이동 통신 단말기의 제2 전력 관련 파라미터를 표시하는 상기 제2 정보를 생성하고, 통신 세션의 초기화 시 상기 제1 정보를 네트워크에 전송하는 상기 송수신부를 제어하며, 추가 채널이 할당되는 지가 상기 제1 및 제2 정보에 기초하여 결정되도록 상기 제2 정보를 주기적으로 상기 네트워크에 전송하는 처리부를 포함하는 이동 단말기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 결정은 추가 역방향 링크 채널의 할당에 관한 것인 이동 단말기.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제1 정보는 상기 이동 통신 단말기의 최대 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 전력 클래스 및 상기 이동 통신 단말기의 최대 전력 헤드룸 중 하나를 포함하는 이동 단말기.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제2 정보는 상기 이동 통신 단말기의 현재 할당된 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 파일럿 전송 전력 및 상기 이동 통신 단말기의 현재 이용 가능한 레프트오버 전력 중 하나를 포함하는 이동 단말기.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제어부는 또한, 상기 이동 통신 단말기의 파일럿 채널 전력 및 데이터 레이트 제어 채널 전력, 데이터 소스 제어 채널 전력 및 트래픽 채널 전력 중 하나에 대한 상기 파일럿 채널 전력의 비율에 따라, 상기 데이터 레이트 제어 채널 전력, 상기 데이터 소스 제어 채널 전력 및 상기 트래픽 채널 전력 중 하나가 결정되도록 상기 제1 및 제2 정보를 생성하는 이동 단말기.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제어부는 또한, 상기 이동 통신 단말기의 상기 데이터 레이트 제어 채널 전력, 상기 데이터 소스 제어 채널 전력 및 상기 트래픽 채널 전력 중 적어도 하나에 따라, 상기 현재 할당된 전송 전력이 결정되도록 상기 제1 및 제2 정보를 생성하는 이동 단말기.
  19. 제13항에 있어서, 상기 제어부는 또한, 추가 채널이 할당되는 지가 상기 제1 및 제2 정보에 기초하여 제3 전력 관련 파라미터를 표시하는 제3 정보를 결정함으로써 결정되도록 상기 제1 및 제2 정보를 생성하는 이동 단말기.
  20. 제13항에 있어서, 상기 제어부는 또한,
    상기 이동 통신 단말기의 최대 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 전력 클래스 및 상기 이동 통신 단말기의 최대 전력 헤드룸 중 하나를 표시하는 상기 제1 정보를 생성하며,
    상기 이동 통신 단말기의 현재 전송 전력과 상기 이동 통신 단말기의 현재 이용 가능한 레프트오버 전력 중 하나를 표시하는 상기 제2 정보를 생성하는 이동 단말기.
  21. 제13항에 있어서, 상기 제어부는 또한,
    상기 이동 통신 단말기의 최대 전송 전력, 상기 이동 통신 단말기의 전력 클래스 및 상기 이동 통신 단말기의 최대 전력 헤드룸 중 하나를 표시하는 상기 제1 정보를 생성하며,
    상기 이동 통신 단말기의 최대 전송 전력과 파일럿 채널 전력 사이의 차이 또는 데이터 레이트 제어 채널 전력, 데이터 소스 제어 채널 전력 및 트래픽 채널 전력 중 하나에 대한 상기 파일럿 채널 전력의 비율을 표시하는 상기 제2 정보를 생성하는 이동 단말기.
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