KR20080114336A - 이동통신 시스템에서 프리앰블 전송 전력 제어 방법 및장치 - Google Patents

이동통신 시스템에서 프리앰블 전송 전력 제어 방법 및장치 Download PDF

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KR20080114336A
KR20080114336A KR1020070063794A KR20070063794A KR20080114336A KR 20080114336 A KR20080114336 A KR 20080114336A KR 1020070063794 A KR1020070063794 A KR 1020070063794A KR 20070063794 A KR20070063794 A KR 20070063794A KR 20080114336 A KR20080114336 A KR 20080114336A
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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 프리앰블 전송 전력 제어에 관한 것으로, 상세하게는 채널 획득을 위해 전송하는 프리앰블(Preamble)을 전송하는 전력을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 이동통신 시스템에서 단말(User Equipment: UE)이 역방향 공통 채널 획득을 위해 프리앰블(Preamble)을 전송하는 전력을 제어하는 방법은 순방향 공통채널을 통해 방송되는 정보를 이용하여 계산된 초기 전력값으로 프리앰블을 역방향 공통채널을 통해 전송하는 과정과, 상기 프리앰블에 대한 응답이 수신되지 않으면, 정해진 전력값만큼 증가된 재전송 전력값으로 상기 프리앰블을 역방향 공통채널을 통해 재전송하는 과정과, 상기 재전송된 횟수가 정해진 최대 재전송 횟수를 초과하면, 상기 초기 전력값에 재전송 증가값을 더한 초기 재전송 전력값으로 상기 프리앰블을 역방향 공통채널을 통해 재전송하는 과정을 포함한다.
Figure P1020070063794
전력 제어, 프리앰블(Preamble), 임의 접근 채널(Random Access CHannel: RACH), 시스템 정보 블록(System Information Block), 초기 전력값, 초기 재전송 전력값, 재전송 증가값

Description

이동통신 시스템에서 프리앰블 전송 전력 제어 방법 및 장치{Method and Apparatus for controlling preamble transmission power in a mobile communication system}
도 1은 프리앰블을 전송하는 전력값들을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템의 망 구조를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단말의 주요 구성들을 도시하는 블록도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 프리앰블을 전송하는 과정을 도시하는 흐름도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 프리앰블을 전송하는 전력값들을 나타내는 도면.
본 발명은 이동통신 시스템에서 프리앰블 전송 전력 제어에 관한 것으로, 상세하게는 채널 획득을 위해 전송하는 프리앰블(Preamble)을 전송하는 전력을 제어 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
통상적으로 이동통신 시스템의 단말에서 임의로 발생되는 데이터를 기지국으로 전송하고자 하는 경우 역방향 채널로 접근 채널(Random Access CHannel, 이하 'RACH'라 칭함)을 이용하여 전송할 수 있다. 상기 RACH는 특정 단말만을 위한 전용 채널이 아니라 복수의 단말들 중 어느 단말이라도 접근하여 이용할 수 있는 채널로써 전송할 데이터가 발생된 단말이 채널 획득을 위해 임의로 접근하여 데이터를 전송하는 공통 채널이다. 상기 RACH가 복수의 단말들을 위한 공통 채널이므로, 전송할 데이터를 가진 단말이 RACH를 이용하여 데이터를 전송하고자 하는 경우, 상기 단말은 상기 RACH에 대한 접근가능여부를 기지국에게 확인한다. 다시 말해서, RACH에 접근하고자 하는 단말이 기지국으로 일정 길이의 프리앰블(Preamble)을 전송한 후 상기 기지국으로부터 상기 프리앰블에 대한 응답(Acknowledge, 이하 'ACK'라 칭함)을 기다린다. 상기 RACH 프리앰블에 대한 ACK는 보통 순방향 채널인 획득 지시 채널(Aquisition Indicatin CHannel: AICH)을 통해 수신한다. 통상적으로 단말은 RACH 프리앰블로 다수의 RACH를 위한 시그너쳐(Signature)들 중에서 임의의 하나를 사용하여 전송하고, 이에 대한 응답을 수신하면 메시지를 전송한다.
단말이 기지국으로부터 ACK를 수신하면, 상기 단말은 RACH에 대한 접근을 허여받은 것이므로 상기 RACH를 통하여 데이터를 전송한다. 그러나 기지국으로부터 일정 시간동안 ACK를 수신하지 못하면, 단말은 기지국이 프리앰블을 수신하지 못한 것으로 인식하고 프리앰블을 전송하는 전력을 증가하여 상기 프리앰블을 재전송한다. 이러한 프리앰블의 재전송은 상기 프리앰블이 기지국에 성공적으로 도달했음을 알리는 ACK를 수신할 때까지 계속된다. 이를 위해, 단말은 시스템 정보 블록(System Information Block, 이하 'SIB'이라 칭함)들에 포함된 정보를 이용하여 프리앰블을 전송한다. 다시 말해서, SIB에 포함된 정보를 이용하여 처음에 프리앰블을 전송하는 초기 전력을 계산하고, 계산된 전력으로 상기 프리앰블을 전송한다. 그리고 나서 단말이 일정 시간동안 프리앰블에 대한 ACK를 기지국으로부터 수신하지 못하면, 단말은 상기 프리앰블을 전송했던 전력을 일정량만큼 증가시켜서 증가된 전력으로 상기 프리앰블을 재전송한다. 상기 증가시키는 일정량의 전력값에 대한 정보 또한 SIB에 포함되어 수신된다. 이런 식으로 단말은 ACK를 기지국으로부터 수신할 때까지 프리앰블을 재전송한다. 그러나 이때 재전송하는 횟수는 SIB에 포함된 최대 재전송 횟수를 초과하지 않는다. 여기에서, 상기 SIB은 기지국으로부터 방송 채널(Broadcasting Channel: BCH)을 통해 일정 셀(Cell)내에 있는 모든 단말들에게 전송되는 정보이다. 단말은 수신된 SIB을 저장하고 있다가 필요한 경우에 상기 SIB에 포함된 정보들을 이용하는데, 프리앰블 전송시 상기 SIB에 포함된 다음의 파라미터들을 이용하여 프리앰블을 전송한다.
프리앰블을 전송하기 위해서 이용되는 파라미터들은 기준채널 송신 전력값(primaryCPICH-TX-Power(Primary Common Pilot channel- Transmission- Power)), 상수값(constantValue), 역방향 채널 간섭값(ul-Interference(uplink- interference)), 전력 증가값(powerRampStep), 최대 재전송 횟수(preambleRetransMax), 최대 사이클 횟수값(Mmax)이다. 상기 기준채널 송신 전력값은 무선채널의 위상정보를 전달해주는 역할을 하는 채널인 공통 파일럿 채 널(Common PIlot CHannel: CPICH)을 기준 채널로 해서 기준 채널의 송신 전력값을 알려주기 위한 값이고, 역방향 채널 간섭값은 역방향 채널에서 인접셀과의 간섭값을 나타내는 값이며, 상수값은 정해진 상수를 나타내는 값이다.
프리앰블이 기지국에 성공적으로 도달하기 위해서는 프리앰블을 전송하는 전력이 적절하게 제어되어야 하는데, RACH 획득을 위한 프리앰블을 전송하는 전력은 단말에 의해 제어된다. 단말은 상기 SIB에 포함된 정보들을 이용하여 프리앰블을 전송하는 전력값을 제어한다. 자세히 설명하면, 단말은 초기 전력값을 상기 SIB에 포함된 파라미터들을 이용하여 계산한 후, 계산된 초기 전력값으로 상기 프리앰블을 전송한다. 단말은 이렇게 전송된 프리앰블에 대한 ACK를 수신하지 못하면 일정량만큼 전력값을 증가시켜서 증가된 전력값으로 재전송한다. 상기 초기 전력값(Initial-Preamble-Power)은 하기의 <수학식 1>에 의해 계산된다. <수학식 1>에서 primaryCPICH-TX-Power는 기준 채널의 송신 전력값이고, ul-Interference는 역방향 채널에서의 간섭값이며, constantValue는 정해진 상수이다. 또한, CPICH-RSCP(CPICH-Received Signal Code Power)는 공통 파일럿 채널에서 수신된 하나의 신호 전력값을 나타내는 파라미터이고, 단말에서 측정되는 값이다.
Initial-Preamble-Power = primaryCPICH-TX-Power - CPICH-RSCP +
ul-Interference +constantValue
상기 <수학식 1>에 의해 계산된 초기 전력값으로 단말은 프리앰블을 기지국 으로 전송한다. 상기 프리앰블에 대한 ACK를 기지국으로부터 수신하지 못하면, 일정량만큼의 전력값을 증가시켜서 증가된 전력값으로 상기 프리앰블을 재전송한다. 상기 프리앰블을 재전송하는 전력값은 하기의 <수학식 2>에 의해 계산된다. 하기 <수학식 2>에서 powerRampStep은 증가되는 일정량의 전력값을, preambleRetransMax는 재전송하는 최대 횟수를 나타내는 값들이다.
Figure 112007046952287-PAT00001
P(n) = Initial-Preamble-Power + powerRampStep * (n-1) ( 0 < n preambleRetransMax )
기지국으로부터 ACK를 수신하지 못하면 상기 <수학식 2>에 의해 계산된 전력값으로 최대 재전송 횟수가 될 때까지 반복적으로 재전송한다. 상술한 프리앰블이 전송되는 전력값들을 도 1을 통해 자세히 살펴본다.
도 1은 프리앰블을 전송하는 전력값들을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 단말은 전송하고자 하는 데이터가 발생되면 RACH를 획득하기 위하여 상기 <수학식 1>에 의해 계산된 초기 전력값(110)으로 프리앰블을 기지국으로 전송한다. 만약 단말이 전송된 프리앰블에 대한 ACK를 기지국으로부터 수신하지 못하면, 단말은 <수학식 2>에 의해 일정량(powerRampStep)(120)만큼 증가된 전력값으로 상기 프리앰블을 재전송한다. 이에 대해서 단말이 기지국으로부터 ACK를 수신하지 못하면, 단말은 다시 <수학식 2>에 의해 상기 일정량(120)만큼 증가된 전력값으로 상기 프리앰블을 재전송한다. 이런 식으로 단말은 프리앰블을 증가된 전력값으로 최대 재전송 횟수(preambleRetransMax)(130)까지 반복적으로 기지국으로 재전송한다.
단말이 최대 재전송 횟수까지 프리앰블을 재전송했음에도 불구하고 기지국으로부터 상기 프리앰블에 대한 ACK를 수신하지 못하면, 단말은 더 이상 전력값을 증가시키지 않고 상기 <수학식 1>에 의해 초기 전력값을 다시 계산한다. 이렇게 다시 계산된 초기 전력값이 사이클2(Cycle 2)의 초기 재전송 전력값이 되고, 단말은 상기 초기 재전송 전력값으로 프리앰블을 재전송한다. 단말이 ACK를 수신하지 못하면, 사이클 2에서도 또한 상기 <수학식 2>에 의해 증가된 전력값으로 프리앰블을 최대 재전송 횟수까지 재전송한다. 이런식으로 상기 사이클 횟수가 최대 사이클 횟수값(Mmax)인 N번까지(사이클 N) 단말은 프리앰블을 재전송한다. 여기에서, 프리앰블을 초기 전력값 또는 초기 재전송 전력값으로 전송하는 때부터 최대 재전송 전력값으로 전송하는 때까지를 하나의 사이클로 본다.
도 1에 도시된 바와 같이, 단말이 사이클 1의 최대 재전송 전력값으로 프리앰블을 재전송했음에도 불구하고 ACK를 수신하지 못한 경우에 다음 사이클들에서 단말이 보내는 최대 재전송 전력값은 사이클 1의 최대 재전송 전력값과 큰 차이가 없다. 이런 경우 기지국으로부터 ACK를 수신할 가능성은 크지 않다. 특히 기지국이 잘못된 시스템 정보를 전송하는 등 셀 플래닝(Cell Planning)이 잘못된 경우나 무선 주파수(Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭함) 전송 환경에 변화가 많은 경우에는 도 1과 같은 식으로 증가되는 전력값으로 전송된 프리앰블이 성공적으로 기지국에 도달하지 못할 가능성이 크다. 특히 RF 전송 환경에 변화가 많은 경우, 기지국과의 상호작용 없이 단말 자체에서 전송 전력을 조절하는 오픈 루프 전력 제어(Open Loop Power Control)를 수행하는 단말이 프리앰블을 기지국에 도달할 수 있도록 전력을 제어하기에는 한계가 있다. 그리고 프리앰블을 재전송하는 횟수가 많아지면 많아질수록 전력 소모가 커지고 RACH를 통해 데이터를 전송하기까지의 시간(설정 시간)이 많이 소요되는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점은 초기 전력이 너무 낮은 값으로 결정된 경우에 많은 전력을 소모하면서 프리앰블을 재전송하고 그에 따라 설정 시간이 길어지면서 더욱 심하게 발생된다. 따라서, 전력 낭비나 설정 시간의 절약 등을 위해 초기 전력을 적절하게 결정하는 것은 매우 중요하다.
따라서 본 발명은 프리앰블을 전송하는 전력을 제어하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예의 일 견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 단말(User Equipment: UE)이 역방향 공통 채널 획득을 위해 프리앰블(Preamble)을 전송하는 전력을 제어하는 방법은 순방향 공통채널을 통해 방송되는 정보를 이용하여 계산된 초기 전력값으로 프리앰블을 역방향 공통채널을 통해 전송하는 과정과, 상기 프리앰블에 대한 응답이 수신되지 않으면, 정해진 전력값만큼 증가된 재전송 전력값으로 상기 프리앰블을 역방향 공통채널을 통해 재전송하는 과정과, 상기 재전송된 횟수가 정해진 최대 재전송 횟수를 초과하면, 상기 초기 전력값에 재전송 증가값을 더한 초기 재전송 전력값으로 상기 프리앰블을 역방향 공통채널을 통해 재 전송하는 과정을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예의 다른 견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 단말(User Equipment: UE)이 역방향 공통 채널 획득을 위해 프리앰블(Preamble)을 전송하는 전력을 제어하는 장치는 순방향 공통채널을 통해 방송되는 정보 및 상기 프리앰블에 대한 응답을 수신하는 채널 수신기와, 상기 프리앰블을 상기 역방향 공통 채널을 통해 송신하는 채널 송신기와, 상기 프리앰블을 초기 전력값으로 전송하고, 상기 응답을 수신하지 못한 경우 재전송 전력값으로 재전송하고, 상기 재전송된 횟수가 정해진 최대 재전송 횟수를 초과하는 경우 초기 재전송 전력값으로 상기 프리앰블을 재전송하는 RF 송신기와, 상기 정보에 의해 상기 초기 전력값, 상기 재전송 전력값 및 상기 초기 재전송 전력값을 계산하는 전송 전력 계산부를 포함하는 제어부를 포함한다.
전술한 바와 같은 내용들은 당해 분야 통상의 지식을 가진 자가 후술되는 본 발명의 구체적인 설명으로부터 보다 잘 이해할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 특징들 및 기술적인 장점들을 다소 넓게 약술한 것이다. 이러한 특징들 및 장점들 이외에도 본 발명의 청구범위의 주제를 형성하는 본 발명의 추가적인 특징들 및 장점들이 후술되는 본 발명의 구체적인 설명으로부터 잘 이해될 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위하여 후술되는 발명의 개시된 개념 및 구체적인 실시예가 변경 또는 변형되어 사용될 수도 있다는 사실을 잘 인식할 것이다. 또한 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 개시하는 개념 및 구조와 균등한 개념들 및 구조들이 본 발명의 가장 넓은 형태의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는다는 사실을 잘 인식할 것이다. 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.
도 2는 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템의 망 구조를 도시한 도면이다. 본 발명의 이동통신 시스템은 역방향 공통 채널로 RACH를 사용하는 UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)를 예를 들어 설명한다.
UMTS 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 크게 단말(User Equipment: UE)들(UE1 내지 UE4), UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network), 핵심망(Core Network: CN)으로 구성된다. 상기 UTRAN은 하나 이상의 무선망 제어기(Radio Network Controller: RNC)(RNC1 및 RNC2)와 노드 B(Node B)들로 구성될 수 있는데, 각각의 무선망 제어기는 하나 이상의 Node B들(Node B1 및 Node B2)을 제어한다. 본 발명에서 기지국이라 함은 무선망 제어기들과 노드 B들로 구성된 UTRAN과 동일한 개념으로 사용된다. 본 발명의 프리앰블 전송 전력을 제어하는 단말(UE1 내지 UE4)의 세부적인 내부 구성을 도 3 및 도 4를 참조하여 자세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말의 주요 구성들을 도시하는 블록도이다. 단말은 도 3에 도시된 구성 이외에 다른 구성들도 포함할 수 있으나, 단말에서 전송할 데이터의 발생을 포함하여 본 발명의 프리앰블 전송에 필요한 구성들 이외의 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 구체적인 설명에 앞서, 이하 본 발명에서 사용되는 용어를 다음과 같이 정의한다. 초기 전력값은 기지국으로부터 수신되는 정보로부터 종래의 방법에 의해 계산되는 프리앰블을 전송하는 초기의 전력값을 의미하고, 재전송 전력값은 각 사이클에서 프리앰블의 초기 전송 이후에 프리앰블을 재전송하는 전력값들 각각을 의미한다. 또한, 초기 재전송 전력값은 초기 사이클의 다음 사이클들에서 프리앰블을 초기에 전송하는 전력값들 각각을 의미하며, 최대 재전송 전력값은 각 사이클에서 마지막으로 프리앰블을 전송하는 전력값들 각각을 의미한다.
도 3을 참조하면, RF부(310)는 단말의 무선 통신 기능을 수행한다. 상기 RF부(310)는 송신되는 신호의 주파수를 상승변환하고 증폭하는 RF 송신기(312)와 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강변환하는 RF 수신기(314) 등을 포함한다. 본 발명에서 상기 RF 송신기(312)는 채널 송신기(320)로부터 전달된 송신할 프리앰블 신호의 전송 전력을 제어부(330)의 제어 하에 증폭하여 전송한다. 만약 ACK를 수신하지 못하면 제어부(330)의 제어 하에 일정량의 전력을 증폭하여 송신한다. 본 발명에서 프리앰블을 전송하는 전력값은 초기 전력값 또는 재전송 증가값을 합한 재정송 전력값이다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
채널 송신기(320)는 제어부(330)의 제어 하에 물리 임의 접근 채널(Physical RACH)을 통해 전송되는 프리앰블을 RF 송신기(312)로 전달한다. 상기 채널 송신기(320)는 송신되는 신호를 부호화 및 변조하는 데이터 처리부를 구비할 수 있다. 채널 수신기(325)는 제어부(330)의 제어 하에 RF 수신기(314)로부터 전달되는 수신 신호를 수신한다. 상기 채널 수신기(325)는 수신된 신호를 복조 및 복호화하는 데이터 처리부를 구비할 수 있다. 여기에서, 상기 데이터 처리부는 모뎀(MOdulator/DEModulator: MODEM) 및 코덱(COder/ DECoder: CODEC)으로 구성될 수 있다. 본 발명의 채널 수신기(325)는 기지국으로부터 방송되는 SIB을 제 1 공통 제어 물리 채널(Primary Common Control Physical CHannel, 이하 'PCCPCH'라 칭함)을 통해 수신하고, 프리앰블에 대한 ACK를 획득 지시 채널(Aquisition Indicatin CHannel: AICH)을 통해 수신한다. 본 발명에서 PCCPCH를 통해 수신되는 SIB에는 기존에 기지국으로부터 수신된 파라미터들(primaryCPICH-TX-Power, constantValue, ul-Interference, powerRampStep, preambleRetransMax, Mmax)이외에 초기 재전송 계산시 증가되는 전력값을 나타내는 재전송 증가값(cyclePowerStep)이 더 포함된다.
제어부(330)는 단말의 전반적인 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 본 발명에서는 상기 채널 송신기(320)와 채널 수신기(325), 제어부(330)가 따로 구비되는 것으로 도시하고 있으나, 상기 채널 송신기(320), 채널 수신기(325), 제어부(330)가 모두 하나의 구성으로 구비될 수 있다. 제어부(330)는 본 발명의 일실시예에 따라 처음에 프리앰블을 전송하는 초기 전력값을 계산하고, 상기 초기 전력값에 의해 프리앰블을 전송하도록 RF 송신기(312)를 제어한다. 또한, 상기 프리앰블에 대한 ACK를 수신하지 못하면, 일정량의 전력값을 증가하여 재전송 전력값으로 프리앰블을 반복적으로 재전송하도록 RF 송신기(312)를 제어한다. 이런 식으로 최대 재전송 횟수까지 전송했음에도 불구하고 기지국으로부터 ACK를 수신하지 못하면, 제어부(330)는 재전송 증가값을 합해서 초기 재전송 전력값을 계산하고, 상기 초기 재전송 전력값으로 프리앰블을 재전송하도록 RF 송신기(312)를 제어한다. 제어부(330)는 상기 초기 전력값, 재전송 전력값, 초기 재전송 전력값을 계산하는 전송 전력 계산부(335)를 포함한다.
메모리(340)는 프로그램 메모리 및 데이터 메모리들로 구성될 수 있다. 프로그램 메모리는 단말의 동작 프로그램을 저장하고, 데이터 메모리는 프로그램을 수행하는 중에 발생되는 데이터를 저장한다. 상기 메모리(340)는 SIB 저장부(345)를 포함한다. 상기 SIB 저장부(345)는 기지국으로부터 순방향 공통 채널을 통해 수신된 SIB 정보를 저장한다.
키입력부(350)는 숫자 및 문자 정보를 입력하기 위한 키들 및 각종 기능들을 설정하기 위한 기능키들을 구비한다. 기지국으로 전송될 데이터가 키입력부(350)의 키들을 통해서 사용자 등에 의해 입력될 수 있다. 표시부(360)는 단말의 동작과 관련된 각종 메뉴, 어플리케이션(application), 컨텐츠 등을 표시하고 제어부(330)로부터 출력되는 각종 데이터를 표시한다. 상기 표시부(360)는 LCD 창을 사용할 수 있으며, 이런 경우 상기 표시부(360)는 LCD 제어부, 표시 데이터를 저장할 수 있는 메모리 및 LCD 표시소자 등을 구비할 수 있다. 여기에서 상기 LCD 창을 터치 스크린(Touch screen) 방식으로 구현하는 경우 입력부로 동작할 수도 있다. 오디오 처리부(370)는 오디오 코덱을 구성할 수 있으며, 채널 수신기(325)에서 수신되는 디지털 오디오신호를 제어부(330)의 제어하에 오디오 코덱을 통해 아날로그신호로 변 환하여 스피커(SPK)를 통해 재생한다. 또한, 상기 오디오 처리부(370)는 마이크(MIC)로부터 입력된 아날로그 오디오신호를 제어부(330)의 제어하에 오디오 코덱을 통해 디지털 오디오신호로 변환하여 채널 송신기(320)로 전송하는 기능을 수행한다. 상기 오디오 코덱은 오디오 처리부(370)에 별도로 구비되거나 또는 데이터 코덱과 함께 구비될 수 있다. 기지국으로 전송될 데이터가 마이크를 통해 입력될 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 프리앰블을 전송하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 도 3의 제어부(330)는 405 단계에서 RACH를 통해 기지국으로의 전송을 위한 데이터가 발생되면 즉, RACH 획득에 대한 요구가 있으면, 410 단계에서 SIB으로부터 프리앰블 전송 전력값 계산에 필요한 파라미터들을 추출한다. 상기 SIB은 SIB 정보 저장부(345)에 저장되어 있다. 415 단계에서 제어부(330), 특히 전송 전력 계산부(330)는 SIB 정보 저장부(345)로부터 제공받은 파라미터들(primaryCPICH-TX-Power, ul-Interference, constantValue)을 이용하여 상술한 <수학식 1>에 의해 초기 전력값을 계산한다.
420 단계에서 제어부(330)는 도 3의 RF 송신기(312)를 제어하여 상기 초기 전력값으로 프리앰블을 전송한다. 425 단계에서 제어부(330)는 전송한 프리앰블에 대한 ACK가 순방향 공통채널을 통해 수신되는지 확인한다. 만약 ACK가 수신되면, 제어부(330)는 470 단계로 진행하여 RACH가 획득된 것으로 인식하고 이후 과정, 예를 들어 메시지 전송을 개시한다. 만약 ACK가 수신되지 않으면, 제어부(330)는 430 단계로 진행한다.
430 단계에서 제어부(330), 특히 전송 전력 계산부(330)는 정해진 전력값(powerRampStep)을 증가하여 재전송 전력값을 계산한다. 상기 재전송 전력값은 상술한 <수학식 2>에 의해 계산된다. 제어부(330)는 RF 송신부(312)를 제어하여 상기 재전송 전력값으로 프리앰블을 재전송한다. 435 단계에서 제어부(330)는 프리앰블에 대한 ACK가 수신되는지 확인한다. 제어부(330)는 ACK가 수신되면 470 단계로 진행하여 RACH가 획득된 것으로 인식하고, ACK가 수신되지 않으면 440 단계로 진행한다. 제어부(330)는 440 단계에서 상기 프리앰블을 재전송한 횟수에 1을 더함으로써 재전송 횟수를 카운트(Count)하고, 445 단계에서 재전송 횟수가 최대 재전송 횟수(preambleRetransMax)보다 크거나 같은지 확인한다. 상기 재전송 횟수가 최대 재전송 횟수보다 작으면 제어부(330)는 430 단계로 진행하여 정해진 전력값을 증가하여 프리앰블을 재전송한다. 상기 재전송 횟수가 최대 재전송 횟수보다 크거나 같으면, 제어부(330)는 450 단계로 진행하여 사이클 횟수(n)에 1을 추가함으로써 사이클 횟수를 카운트한다. 여기에서, 프리앰블을 초기 전력값 또는 초기 재전송 전력값으로 전송하는 때부터 최대 재전송 전력값으로 전송하는 때까지를 하나의 사이클로 본다. 455 단계에서 제어부(330)는 사이클 횟수가 최대 사이클 횟수(Mmax)보다 크거나 같은지 확인한다. 상기 최대 재전송 횟수(preambleRetransMax) 및 최대 사이클 횟수(Mmax)는 SIB에 포함되어 있는 값들로써 순방향 공통 채널을 통해 수신된다. 만약 상기 사이클 횟수가 최대 사이클 횟수보다 작으면 460 단계로 진행하고, 최대 사이클 횟수보다 크거나 같으면 475 단계로 진행한다. 475 단계에서 제어 부(330)는 최대 사이클 횟수만큼 프리앰블을 전송했는데도 ACK를 수신하지 못한 경우이므로 RACH 획득에 실패한 것으로 인식하고 종료한다.
최대 재전송 횟수만큼 재전송했음에도 불구하고 기지국으로부터 ACK를 수신하지 못한 경우, 460 단계에서 제어부(330), 특히 전송 전력 계산부(335)는 다음 사이클에서의 재전송을 위한 초기 재전송 전력값(Initial-Preamble-ReTx-Power)을 계산한다. 초기 재전송 전력값은 SIB에 포함된 재전송 증가값(cyclePowerStep)을 이용하여 하기의 <수학식 3>에 의해 계산된다. 여기에서 재전송 증가값(cyclePowerStep)은 SIB에 포함되어 순방향 공통 채널을 통해 단말에 수신된다.
Figure 112007046952287-PAT00002
Initial-Preamble-ReTx-Power = Initial-Preamble-Power + cyclePowerStep * n ( 0 < n Mmax )
상기 <수학식 3>에서 상기 n값은 초기값으로 0을 가지고, 연속된 프리앰블 전송 실패로 인해 최대 재전송 횟수까지 증가된 전력으로 전송했음에도 불구하고 ACK를 수신하지 못한 경우, 제어부(330)는 상기 n 값을 1 증가하여 초기 재전송 전력값들을 계산한다. 즉, 제어부(330)는 각 사이클에서의 초기 재전송 전력값 계산시 n의 값을 사이클 횟수에 따라 1씩 증가시키면서 초기 재전송 전력값들을 계산한다. 프리앰블 전송에 성공함으로써 기지국으로부터 ACK가 수신되면 n값은 다시 0으로 초기화된다.
465 단계에서 제어부(330)는 RF 송신부(312)를 제어하여 초기 재전송 전력값 으로 프리앰블을 재전송한다. 제어부(330)는 425 단계로 되돌아가서 ACK가 수신되는지 확인한다. 만약 ACK가 수신되지 않으면, 제어부(330)는 430 단계로 진행하여 정해진 전력값을 증가하여 프리앰블을 재전송하는데 후술될 도 5의 사이클 1이상에서의 재전송 전력값은 각 사이클의 초기 재전송 전력값에 정해진 전력값을 증가함으로써 계산된다.
상술한 과정에 의해 프리앰블이 전송되는 전력값들의 변화를 도 5를 참조하여 살펴본다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 프리앰블을 전송하는 전력값들을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 초기 전력값(510)은 상기 <수학식 1>에 의해 계산된 초기 전력값을 나타낸다. 도 3 의 제어부(330)는 프리앰블을 초기 전력값(510)으로 전송한 후, ACK가 수신되는지 확인한다. 만약 수신되지 않으면, 제어부(330)는 상기 <수학식 2>에 의해 일정량(powerRampStep)(520) 만큼의 전력을 증가시켜 프리앰블을 재전송한다. 그래도 ACK를 수신하지 못하면, 제어부(330)는 상기 <수학식 2>에 의해 일정량만큼 증가시켜서 ACK를 수신할 때까지 프리앰블을 반복적으로 재전송한다. 상기 프리앰블을 재전송하는 횟수는 최대 재전송 횟수를 초과하지 않는다. 최대 재전송 횟수까지 재전송하는 과정을 하나의 사이클로 본다.
최대 재전송 횟수만큼 프리앰블을 재전송했음에도 ACK를 수신하지 못하면, 제어부(330)는 <수학식 3>에 의해 사이클 1에서의 초기 재전송 전력값을 계산한다. 사이클 1에서의 초기 재전송 전력값(540)은 초기 전력값(510)에 재전송 증가값(cyclePowerStep)(530)만큼을 증가한 값이다. 제어부(330)는 초기 재전송 전력 값(540)으로 프리앰블을 전송한 후, ACK가 수신되는지 확인한다. 만약 ACK가 수신되지 않으면, 상기 초기 재전송 전력값에 일정량(520)만큼 전력을 증가하여 프리앰블을 전송한다. 이런 식으로 제어부(330)는 일정량(520)만큼 증가시켜서 프리앰블은 반복적으로 재전송한다. 사이클 1에서의 재전송은 사이클 0에서와 같이 최대 재전송 횟수를 초과하지 않는다. 이런 식으로 SIB에 포함된 최대 사이클 횟수(Mmax)까지 반복하여 재전송한다. 이렇게 본 발명은 재전송되는 사이클이 증가할수록 재전송 증가값이 배수로 증가된 초기 재전송 전력값을 이용하여 프리앰블을 전송하기 때문에 프리앰블이 기지국에 성공적으로 도달할 수 있는 확률이 높아진다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 초기 재전송 전력값을 사이클이 증가함에 따라 재전송 증가값의 배수만큼 증가시켜 프리앰블을 전송하므로 단말이 프리앰블 전송을 시도하는 전력값의 범위가 넓어진다. 또한 순방향 공통채널을 통해 기지국으로부터 수신되는 정보를 이용하므로 무선 환경의 사정에 따라 탄력적으로 프리앰블 전송 전력을 제어할 수 있다.

Claims (10)

  1. 이동통신 시스템에서 단말(User Equipment: UE)이 역방향 공통 채널 획득을 위해 프리앰블(Preamble)을 전송하는 전력을 제어하는 방법에 있어서,
    순방향 공통채널을 통해 방송되는 정보를 이용하여 계산된 초기 전력값으로 프리앰블을 역방향 공통채널을 통해 전송하는 과정과,
    상기 프리앰블에 대한 응답이 수신되지 않으면, 정해진 전력값만큼 증가된 재전송 전력값으로 상기 프리앰블을 역방향 공통채널을 통해 재전송하는 과정과,
    상기 재전송된 횟수가 정해진 최대 재전송 횟수를 초과하면, 상기 초기 전력값에 재전송 증가값을 더한 초기 재전송 전력값으로 상기 프리앰블을 역방향 공통채널을 통해 재전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 초기 전력값은,
    상기 순방향 공통채널을 통해 방송되는 정보에 포함된 파라미터들을 이용하여 <수학식 4>에 의해 계산됨을 특징으로 하는 전력 제어 방법
    Initial-Preamble-Power = primaryCPICH-TX-Power - CPICH-RSCP +
    ul-Interference +constantValue
    여기에서 Initial-Preamble-Power는 초기 전력값, primaryCPICH-TX-Power (Primary Common Pilot channel-Transmission-Power)는 기준채널의 송신 전력값, ul-Interference (Uplink-Interference)는 역방향 채널에서의 간섭값, constantValue는 정해진 상수, CPICH-RSCP(CPICH-Received Signal Code Power)는 수신된 하나의 신호 전력값.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 초기 재전송 전력값은 하기의 <수학식 5>에 의해 계산되는 값임을 특징으로 하는 전력 제어 방법
    Figure 112007046952287-PAT00003
    Initial-Preamble-ReTx-Power = Initial-Preamble-Power + cyclePowerStep * n ( 0 < n Mmax )
    여기에서, Initial-Preamble-ReTx-Power는 초기 재전송 전력값, Initial-Preamble-Power는 초기 전력값, cyclePowerStep은 재전송 증가값, n은 사이클 횟수.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 정보는 시스템 정보 블록(System Information Block: SIB)임을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 재전송 증가값을 상기 SIB에 포함되어 상기 순방향 공통채널을 통해 수신된 값임을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  6. 이동통신 시스템에서 단말(User Equipment: UE)이 역방향 공통 채널 획득을 위해 프리앰블(Preamble)을 전송하는 전력을 제어하는 장치에 있어서,
    순방향 공통채널을 통해 방송되는 정보 및 상기 프리앰블에 대한 응답을 수신하는 채널 수신기와,
    상기 프리앰블을 상기 역방향 공통 채널을 통해 송신하는 채널 송신기와,
    상기 프리앰블을 초기 전력값으로 전송하고, 상기 응답을 수신하지 못한 경우 재전송 전력값으로 재전송하고, 상기 재전송된 횟수가 정해진 최대 재전송 횟수를 초과하는 경우 초기 재전송 전력값으로 상기 프리앰블을 재전송하는 RF 송신기와,
    상기 정보에 의해 상기 초기 전력값, 상기 재전송 전력값 및 상기 초기 재전송 전력값을 계산하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 초기 전력값에 정해진 전력값을 증가하여 상기 재전송 전력값을 계산하 며, 상기 초기 전력값에 재전송 증가값을 더하여 상기 초기 재전송 전력값을 계산하는 전송 전력 계산부를 포함함을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 정보를 저장하는 저장부를 더 포함함을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 정보는 시스템 정보 블록(System Information Block: SIB)임을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 재전송 증가값을 상기 SIB에 포함되어 상기 순방향 공통채널을 통해 수신된 값임을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
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