KR20090030376A - 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 전력제어를 위한송신장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 전력제어를 위한송신장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 전력제어를 위한 송신장치 및 방법에 관한 것으로, 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 전력제어를 위한 송신장치에 있어서, 적어도 하나 이상의 데이터 및 제어 신호를 제공받아 부반송파당 가장 큰 전력을 갖는 신호를 기준으로 상대적인 전력 차만큼 다른 신호들의 전력을 디부스팅하는 주파수 도메인 전력제어기와, 상기 주파수 도메인 전력제어기에 의해 디부팅된 신호들을 부반송파에 매핑하는 부채널 할당기와, 상기 매핑된 신호들을 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform)하여 OFDM 심볼로 출력하는 IFFT 연산부와, 상기 OFDM 심볼별 이득 값을 적용시키기 위한 심볼 카운트(Symbol Count) 신호를 이용하여 제어영역이나 존(Zone) 별로 헤드룸(Headroom)에 의한 전력 부스팅을 수행하는 시간 도메인 전력제어기를 포함하여, 전력제어를 위한 하드웨어적인 복잡성을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), 상향링크 전력제어, 디저털 이득, 아날로그 이득.

Description

광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 전력제어를 위한 송신장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR UPLINK POWER CONTROL IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
발명은 광대역 무선통신 시스템의 전력제어에 관한 것으로, 특히 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 전력제어를 위한 송신장치 및 방법에 것이다.
광대역 무선통신 시스템(예: IEEE 802.16)은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)에 기반한 기술로, 무선 가입자들의 이동성을 지원하고 다수 부반송파에 의한 병렬전송으로 데이터 전송률과 주파수효율이 높다.
셀 구조를 가지는 광대역 무선통신 시스템에서 한 단말이 상향링크를 통해 전송하는 신호는 서빙 기지국 입장에서는 필요한 신호이지만, 주변에 인접한 기지국들에는 간섭신호로 작용하게 된다. 따라서, 단말이 상향링크로 전송하는 신호가 크면 클수록 인접 기지국들에 영향을 미치는 간섭신호가 커지게 되므로, 단말은 입접 기지국들에 간섭을 최소화하며 서빙 기지국으로 데이터를 전송해야만 한다. 이 를 위해, 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 전력제어(Uplink Power Control)를 수행하고 있다.
상기 상향링크 전력제어에 있어서, 단말이 전송하는 각 신호의 종류에 따라 전력 값이 달라지며, 단말과 기지국간의 거리 및 채널환경에 따라 전력 값은 달라진다. 이러한 신호 별 전력 값을 구하는 것은 단말과 기지국 간의 매체 접근 제어(Media Access Control: MAC) 동작을 통해 폐루프(Closed Loop) 방식이나 개방루프(Open Loop) 방식으로 구할 수 있으며, 이는 소프트웨어적으로 처리가 가능하다.
광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 전력제어에 의해 각 신호별로 전력은 앞서 언급한 것과 같이 단말과 기지국 간의 거리, 단말의 채널 환경, 각 신호의 변조 및 부호률에 의해 결정되는 정규화된 C/N(Carrier-to-Noise ratio) 값에 따라 달라진다. 여기서, 기지국과 단말 간의 거리와 단말의 채널 환경은 모든 신호들에서 동일한 값으로 결정되지만, 각 신호의 변조 및 부호률에 의해 결정되는 정규화된 C/N 값은 하기 <표 1>과 같이 각 신호의 종류에 따라 달라진다. 광대역 무선통신 시스템에서 한 단말이 한 프레임 동안 상향링크로 최대 3개의 버스트(Burst)와 여러 종류의 제어신호들을 전송할 수 있으며, 이들이 한 프레임에 할당될 경우 디지털적으로 이들의 전력 차를 고려하는 하드웨어적 장치가 필요하다.
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또한, 광대역 무선통신 시스템의 상향링크 전력제어에는 단말의 아날로그 전력이 최대일 경우 디지털단의 헤드룸(Headroom) 만큼 전력을 부스팅(Boosting)하는 모드도 존재한다. 주파수축으로 단말의 모든 부채널이 할당될 경우 단말의 디지털단의 전력이 최대가 되며, 이때 디지털단에서 추가로 전력을 올릴 수 있는 여분인 헤드룸이 0이 된다. 따라서, 주파수축으로 모든 부채널이 아닌 일부 부채널만 사용할 경우 헤드룸이 존재하게 되며, 이 헤드룸만큼 디지털 단에서 전력 부스팅을 할 수 있다. 예를 들어, 1024 FFT에서 BAMC(Band-Adaptive Modulation and Coding) 순열(Permutation)의 부채널축으로 부채널 개수는 48개가 존재하며, 부채널을 1개만 사용할 경우 48개를 사용할 때보다 16.81dB 전력이 낮아 헤드룸이 16.81dB가 된다.
따라서, 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 전력제어를 위해, 언급한 각 신호별 전력 차를 고려하고, 헤드룸만큼 전력을 부스팅할 수 있는 기능의 하드웨어 구조를 가져야 한다.
도 1은 종래기술에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 상향링크 전력제어를 위한 송신장치를 도시하고 있다.
상기 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 송신장치는, FEC 인코더(100), 변조기(102), 제어채널 생성부(104), 전력제어기(106), 부채널 할당기(108), IFFT연산기(110), 필터기(112), DAC부(114), RF처리부(116)를 포함하여 구성된다.
먼저 FEC 인코더(300)는 입력되는 정보비트열을 해당 부호율로 부호화하여 부호화 데이터(coded bits)를 출력한다. 변조기(102)는 상기 FEC 인코더(100)로부터의 심볼들을 주어진 변조방식(변조차수)에 의해 신호점 사상하여 복소심볼(complex symbols)들을 출력한다. 제어채널 생성부(104)는 파일럿 신호 같은 제어신호들을 생성하여 전력제어기(106)로 출력한다.
상기 전력제어기(106)는 상기 변조기(102) 및 제어채널 생성부(104)로부터의 각 신호별 전력 차를 고려하고, 헤드룸만큼 전력을 부스팅한다. 여기서, 헤드룸만큼의 디지털 전력이득은 각 신호에 해당하는 심볼들이 부채널 매핑에 따라 결정된다. 예를 들어, 1024 FFT에서 BAMC(Band-Adaptive Modulation and Coding) 순열(Permutation)의 부채널축으로 부채널 개수는 48개가 존재하며, 부채널을 1개만 사용할 경우 48개를 사용할 때보다 16.81dB 전력이 낮아 헤드룸이 16.81dB가 된다.
부채널 할당기(108)는 전력제어기(106)로부터의 심볼들을 부반송파에 매핑하여 출력한다. IFFT 연산기(110)는 상기 부채널 할당기(108)로부터의 심볼들을 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform)하여 시간영역의 샘플 데이터를 출력한다. 필터기(112)는 시간영역의 샘플 데이터를 필터링하여 원하는 샘플 데이터만을 출력한다. DAC부(114)는 샘플데이터를 아날로그 신호로 변환하여 RF처리기(116)로 출력하고, 상기 RF처리기(116)는 아날로그 전력이득을 고려하여 기저대역 아날로그 신호를 실제 전송 가능하도록 RF처리한 후 송신안테나(Tx antenna)를 통해 무선채널로 전송한다.
상술한 바와 같이, 상향링크 전력제어 장치는 RF 쪽에 아날로그 이득을 설정하는 부분과 디지털 이득을 설정하는 부분으로 구성되며, 아날로그 이득은 소프트웨어에서 원하는 값으로 설정하면 디지털 전력이 최대인 상황(Headroom=0)에서 아날로그 전력 증폭기(Analog Power AMP)를 거친 신호의 전력이 설정한 아날로그 이득 값이 되게 된다. 각 신호별 전력차(Power Difference) 및 헤드룸에 따른 부스팅 동작은 디지털 전력제어기(106)에서 수행하며 이 전력제어기(106)는 도 2와 같이 각 신호 별로 소프트웨어가 계산하여 설정한 전력이득만큼 실수부와 허수부에 각각 곱한 후 비트 라운딩(bit Rounding) 하는 간단한 구조를 갖는다.
상기 도 2에서 입력신호의 비트수가 x비트이고, 전력이득의 비트수가 y비트일 때, 곱셈기(202, 204)의 출력은 x+y 비트가 되며, 이를 y-4 비트 라운딩연산(206)을 수행하여 최종 출력이 입력신호에서 4비트 증가한 x+4비트가 출력된다. 이때 x, y 비트수를 고정되어 설계되며, 전력이득이 라운딩 값보다 작으면 전력이 디부스팅(Deboosting)되고, 반대의 경우 전력이 부스팅(boosting)이 된다. 예를 들면, 1024 FFT 기준으로 부스팅 가능한 최대전력은 ACK(ACKnowledge) 부채널이 한 개 할당된 경우로 이때 헤드룸이 약 19dB 정도 된다. 따라서, 19dB 부스팅을 지원하기 위해서는 실수부 및 허수부가 각각 4비트씩 증가해야 한다. 참고로, 2048 FFT일 경우 22dB 부스팅을 지원해야하며 이때도 실수부 및 허수부가 각각 4비트씩 증가해야 한다.
상기 전력제어기(106) 이후에 실수부, 허수부가 4비트씩 증가하여 IFFT 연산기(110) 내부까지 증가된 비트수의 영향이 있다. IFFT 출력단을 포함한 시간 도메인의 경우 디지털 전력제어에 디지털단의 최대전력 자체가 바뀌는 것이 아니므로 영향이 없으나, 주파수 도메인의 경우 부반송파당 전력이 증가하므로 전력제어 뒤에 위치하는 부채널 할당기(108)와 IFFT 연산기(110)에서 증가된 실수부, 허수부 비트수만큼 하드웨어적인 복잡도(Complexity)가 증가한다. 특히, IFFT의 경우 IFFT 버터플라이(Butterfly) 연산에 사용되는 곱셈기 등의 하드웨어적 복잡도가 증가한다.
상술한 바와 같이, 광대역 무선통신 시스템에서 복잡도가 적은 상향링크 전력제어를 위한 장치 및 방법을 제안하여 해결하고자 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 전력제어를 위한 송신장치에 있어서, 적어도 하나 이상의 데이터 및 제어 신호를 제공받아 부반송파당 가장 큰 전력을 갖는 신호를 기준으로 상대적인 전력 차만큼 다른 신호들의 전력을 디부스팅하는 주파수 도메인 전력제어기와, 상기 주파수 도메인 전력제어기에 의해 디부팅된 신호들을 부반송파에 매핑하는 부채널 할당기와, 상기 매핑된 신호들을 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform)하여 OFDM 심볼로 출력하는 IFFT 연산부와, 상기 OFDM 심볼별 이득 값을 적용시키기 위한 심볼 카운트(Symbol Count) 신호를 이용하여 제어영역이나 존(Zone) 별로 헤드룸(Headroom)에 의한 전력 부스팅을 수행하는 시간 도메인 전력제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 전력제어를 위한 송신방법에 있어서, 적어도 하나 이상의 데이터 및 제어 신호를 제공받아 부반송파당 가장 큰 전력을 갖는 신호를 기준으로 상대적인 전력 차만큼 다른 신호들의 전력을 디부스팅하는 과정과, 상기 주파수 도 메인 전력제어기에 의해 디부팅된 신호들을 부반송파에 매핑하는 과정과, 상기 매핑된 신호들을 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform)하여 OFDM 심볼로 출력하는 과정과, 상기 OFDM 심볼별 이득 값을 적용시키기 위한 심볼 카운트(Symbol Count) 신호를 이용하여 제어영역이나 존(Zone) 별로 헤드룸(Headroom)에 의한 전력 부스팅을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 광대역 무선통신 시스템에서 각 신호들의 전력 차를 고려하는 주파수 도메인 전력제어와 헤드룸에 따른 전력 부스팅을 지원하는 시간 도메인 전력제어로 분리하여 전력제어를 수행함으로써, 전력제어를 위한 하드웨어적인 복잡성을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 전력제어를 위한 송신장치 및 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 상향링크 전력제어를 위한 송신장치를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 송신장치는, FEC 인코더(300), 변조기(302), 제어채널 생성부(304), 주파수 도메인 전력제어기(306), 부채널 할당기(308), IFFT 연산기(310), 시간 도메인 전력제어기(312), 필터기(314), DAC부(316), RF처리부(318)를 포함하여 구성된다. 상기 도 3에 따른 송신장치의 구성은 상향링크 신호를 송신하기 위한 단말의 송신장치에 이용될 수 있다.
먼저 상기 FEC 인코더(300)는 입력되는 정보비트열을 해당 부호율로 부호화하여 부호화 데이터(coded bits)를 출력한다. 예를 들어, 상기 FEC 인코더(300)는 길쌈부호기(convolutional encoder), 터보부호기(turbo encoder), LDPC(low density parity check) 부호기 등으로 구성될 수 있다.
상기 변조기(302)는 상기 FEC 인코더(300)로부터의 심볼들을 주어진 변조방식(변조차수)에 의해 신호점 사상하여 복소심볼(complex symbols)들을 출력한다. 예를 들어, 상기 변조방식에는 1개의 비트(s=1)를 하나의 신호점(복소심볼)에 사상하는 BPSK(Binary Phase Shift Keying), 2개의 비트(s=2)를 하나의 복소심볼에 사상하는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 3개의 비트(s=3)를 하나의 복소심볼 에 사상하는 8PSK(8-ary Phase Shift Keying), 4개의 비트(s=4)를 하나의 복소심볼에 사상하는 16QAM, 6개의 비트(s=6)를 하나의 복소심볼에 사상하는 64QAM 등이 있다. 상기 제어채널 생성부(304)는 파이럿 심벌 같은 제어신호들을 생성하여 상기 주파수 도메인 전력제어기(306)로 출력한다.
상기 주파수 도메인 전력제어기(306)는 상기 변조기(302)로부터의 데이터/제어 심볼들 및 상기 제어채널 생성부(304)로부터의 제어 심볼들(파일럿 심볼들)의 송신 전력(또는 크기)을 상향링크 부프레임(Uplink Subframe) 내에 존재하는 여러 신호들간의 전력 차(Power Difference)를 고려하여 출력한다. 하기 도 4에서 상세히 설명하기로 한다.
상기 부채널 할당기(308)는 상기 주파수 도메인 전력제어기(306)로부터의 심볼들을 부반송파에 매핑하여 출력한다. 여기서, 부반송파에 매핑한다는 것은, 심볼들 각각을 상기 IFFT연산기(316)의 해당 입력(부반송파 위치)으로 제공하는 것을 의미한다. 상기 IFFT연산기(310)는 상기 부채널 할당기(308)로부터의 심볼들을 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform)하여 시간영역의 샘플 데이터를 출력한다.
상기 시간 도메인 전력제어기(312)는 제어영역이나, 각 존(Zone) 별로 헤드룸(Headroom)에 의한 전력 부스팅을 수행하는 동작을 한다. 상기 시간 도메인 전력제어기(312)는 전력 부스팅 값을 심볼단위로 제어할 수 있어 모든 복잡한 상향링크 부프레임 구조를 모두 지원할 수 있다. 하기 도 5에서 상세히 설명하기로 한다.
상기 필터기(314)는 시간영역의 샘플 데이터를 필터링하여 원하는 샘플 데이 터만을 출력한다. 상기 DAC부(316)는 샘플데이터를 아날로그 신호로 변환하여 RF처리기(318)로 출력하고, 상기 RF처리기(318)는 아날로그 전력이득을 고려하여 기저대역 아날로그 신호를 실제 전송 가능하도록 RF처리한 후 송신안테나(Tx antenna)를 통해 무선채널로 전송한다.
상술한 바와 같이, 전력제어는 총 3단계로 이루어지며, 아날로그 전력제어는 이전 기술과 동일하며, 디지털 전력제어는 주파수 도메인 전력제어(306)와 시간 도메인 전력제어(312)로 나뉘어진다. 주파수 도메인 전력제어기(306)는 상향링크 부프레임 내에 존재하는 여러 신호들간의 전력 차를 고려하여 동작하고, 상기 시간 도메인 전력제어기(312)는 제어영역이나, 각 존(Zone) 별로 헤드룸(Headroom)에 의한 전력 부스팅을 수행하는 동작을 한다.
즉, 상향링크 부프레임에 존재하는 여러 신호들 중 부반송파당 전력이 가장 큰 신호를 기준으로, 이 신호에 가득 전력을 할당하였을 경우의 총 전력 기준으로 아날로그 전력을 설정한다. 아날로그 전력은 한 프레임 단위로 1가지만 설정할 수 있으며, 각 신호들간의 전력 차는 주파수 도메인에서 각 부반송파에 할당하지 전에 미리 반영해야만 한다. 주파수 도메인 전력제어는 이러한 각 신호들간의 전력 차만 반영하는 역할을 수행하며, 부반송파당 전력이 가장 큰 신호를 기준으로 상대적인 전력 차만큼 다른 신호들의 전력을 디부스팅(Deboosting)한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 주파수 도메인 전력제어기를 도시 하고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 주파수 도메인 전력제어기(306)는 기본적으로 종래의 전력제어기와 동일한 구조인 간단한 곱셈기(404, 406)와 비트 라운딩(bit Rounding) 연산기(402)만으로 구성된다. 여기서, 주파수 도메인 전력제어 이득의 최대값과 라운딩 연산의 값이 동일하여 기준이 되는 신호의 이득은 0dB가 되어 전력 변화가 없게 되고, 다른 신호들은 이득 값이 라운딩 연산 값보다 작게 되어 신호의 전력 값이 디부스팅되게 된다. 이와 같이, 주파수 도메인 전력기의 출력 값은 항상 입력 값과 동일하거나 작은 값이 되어 비트수 증가가 없는 구조가 된다. 따라서, 주파수 도메인 전력제어기 이후에 존재하는 부채널 할당기와 IFFT 연산기의 하드웨어적인 복잡성은 증가하지 않는다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 시간 도메인 전력제어기를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참조하면, 시간 도메인 전력제어기(312)는 각 심볼이나 존(Zone)별로 할당된 신호들의 할당량에 따라 결정되는 헤드룸 이내에서 필요에 따라 부스팅을 하는 역할을 수행한다. 기본적인 구성은 시간 도메인 전력제어기와 거의 동일한 곱셈기(504, 506)와 비트 라운딩(bit Rounding)(502) 동작으로 구성되어 있다. 차이점은 소프트웨어로부터 받은 각 심볼별 이득 값을 적용시키기 위한 심볼 카운트(Symbol Count) 신호를 받는다는 점이다.
시간 도메인 전력제어기(312)의 이득의 최소값은 라우딩 연산의 값과 같아서 부스팅이 필요 없을 때는 이 최소값의 이득을 설정하면, 실제 전력제어기의 입력값과 출력값간의 차가 없게 된다. 따라서, 이득 값의 비트수인 y는 라운딩 비트수 z보다 큰 값이며, 결국 시간 도메인 전력제어기의 출력값은 항상 입력값보다 같거나 큰 값이 된다. 그러나, 실제 시간 도메인 전력제어기의 출력비트수는 입력비트수보다 증가하지 않고 동일한 값인 x 비트만을 갖는다.
왜냐하면, 시간 도메인 전력제어기의 입력비트수 x는 모든 부채널이 할당된 전력이 최대인 상황(Headroom = 0dB인 상황)까지 고려해서 정해지며, 시간 도메인 전력제어기의 출력의 최대값도 마찬가지로 모든 부채널이 할당된 전력이 최대인 상황의 전럭 값이기 때문이다. 즉, Headroom이 0dB가 아닌 상황에서 최대 Headroom이 0dB가 될 수 있도록 전력을 부스팅하는 동작을 시간 도메인 전력제어기에서 수행한다.
상술한 바와 같이, 주파수 도메인 전력제어기와 시간 도메인 전력제어기를 합해서 기존 방식의 디지털 전력제어기와 동일한 동작을 수행하며, 이런 방식으로 구성을 할 경우 부가적인 하드웨어적인 복잡성이 감소시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 상향링크 전력제어를 하가 위한 흐름도를 도시하고 있다.
상기 도 6을 참조하면, 먼저 송신기는 600 단계에서 데이터 버스트 및/또는 제어신호를 생성한다.
이후, 상기 송신기는 602 단계에서 주파수 도메인에서 각 신호들의 전력 차를 이용하여 전력제어를 수행한다. 즉, 상향링크 부프레임에 존재하는 여러 신호들 중 부반송파당 전력이 가장 큰 신호를 기준으로, 이 신호에 가득 전력을 할당하였을 경우의 총 전력 기준으로 아날로그 전력을 설정한다. 아날로그 전력은 한 프레임 단위로 1가지만 설정할 수 있으며, 각 신호들간의 전력 차는 주파수 도메인에서 각 부반송파에 할당하지 전에 미리 반영해야만 한다.
이후, 상기 송신기는 604 단계에서 심볼들을 부반송파에 매핑하여 출력한다.
이후, 상기 송신기는 605 단계에서 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform)하여 시간영역의 샘플 데이터를 출력한다.
이후, 상기 송신기는 606 단계에서 시간 도메인에서 전력제어를 수행한다. 다시 말해, 각 심볼이나 존(Zone)별로 할당된 신호들의 할당량에 따라 결정되는 헤드룸 이내에서 필요에 따라 부스팅을 하는 역할을 수행한다.
이후, 상기 송신기는 608 단계에서 필터링하여 원하는 OFDM 심벌을 출력하고, 610 단계에서 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다.
이후, 상기 송신기는 612 단계에서 기저대역의 아날로그 신호를 RF 신호로 변환하여 출력한다.
이후, 송신기는 상향링크 전력제어를 종료한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에서 따른 주파수 도메인 전력제어기 동작 흐름도를 도시하고 있다.
상기 도 7을 참조하면, 상기 주파수 도메인 전력제어기는 700 단계에서 주파수 도메인 전력이득 테이블로부터 전력이득의 y비트 출력한다.
이후, 상기 주파수 도메인 전력제어기는 702 단계에서 입력비트 x비트와 출력비트 y비트를 곱셈기를 통과시킨다. 여기서, 곱셈기를 통해 출력되는 비트는 x+y 비트가 된다.
이후, 상기 주파수 도메인 전력제어기는 704 단계에서 각 신호간 차를 고려한 y 비트 라운링 연산을 수행한다.
이후, 상기 주파수 도메인 전력제어기는 706 단계에서 각 신호간 차를 고려한 x 비트 출력한다.
이후, 주파수 도메인 전력제어 절차를 종료한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에서 따른 시간 도메인 전력제어기 동작 흐름도를 도시하고 있다.
상기 도 8을 참조하면, 먼저 상기 시간 도메인 전력제어기는 800 단계에서 시간 도메인 전력이득 테이블로부터 전력이득의 y비트 출력한다.
이후, 상기 시간 도메인 전력제어기는 802 단계에서 입력비트 x비트와 출력비트 y비트를 곱셈기를 통과시킨다. 여기서, 곱셈기를 통해 출력되는 비트는 x+y 비트가 된다.
이후, 상기 시간 도메인 전력제어기는 804 단계에서 각 신호간 차를 고려한 z 비트 라운링 연산을 수행한다.
이후, 상기 시간 도메인 전력제어기는 806 단계에서 각 신호간 차를 고려한 x 비트 출력한다.
이후, 시간 도메인 전력제어 절차를 종료한다.
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 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래기술에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 상향링크 전력제어를 위한 송신장치도,
도 2는 종래기술에 따른 상세한 전력제어 장치도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 상향링크 전력제어를 위한 송신장치도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 상세한 주파수 도메인 전력제어 장치도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 상세한 시간 도메인 전력제어 장치도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 상향링크 전력제어를 하기 위한 흐름도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 주파수 도메인 전력제어 동작 흐름도 및,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 시간도메인 전력제어 동작 흐름도.

Claims (18)

  1. 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 전력제어를 위한 송신장치에 있어서,
    적어도 하나 이상의 데이터 및 제어 신호를 제공받아 부반송파당 가장 큰 전력을 갖는 신호를 기준으로 상대적인 전력 차만큼 다른 신호들의 전력을 디부스팅하는 주파수 도메인 전력제어기와,
    상기 주파수 도메인 전력제어기에 의해 디부팅된 신호들을 부반송파에 매핑하는 부채널 할당기와,
    상기 매핑된 신호들을 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform)하여 OFDM 심볼로 출력하는 IFFT 연산부와,
    상기 OFDM 심볼별 이득 값을 적용시키기 위한 심볼 카운트(Symbol Count) 신호를 이용하여 제어영역이나 존(Zone) 별로 헤드룸(Headroom)에 의한 전력 부스팅을 수행하는 시간 도메인 전력제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 신호들간의 전력 차는 주파수 도메인에서 상기 신호들이 각 부반송파에 할당되기 전에 반영되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 OFDM 심볼이 시간 도메인 전력제어기에 의해 전력 부스팅 된 후,
    상기 OFDM 심볼을 필터링하는 필터기와,
    상기 필터링된 상기 OFDM 심볼을 기저대역의 아날로그 신호로 변환하는 DAC부와,
    상기 기저대역의 아날로그 신호에 아날로그 전력이득을 곱하고 RF 신호를 변환하여 안테나를 통해 처리하는 RF 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 아날로그 전력이득, 주파수 도메인 전력이득 그리고 시간 도메인 전력이득을 채널추정 결과를 이용하여 산출하는 전력이득 계산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 주파수 도메인 전력제어기는
    주파수 도메인 전력이득 y 비트와 입력비트 x 비트를 곱하여 x+y 비트를 출력하는 곱셈기와,
    상기 곱셈기를 통해 출력된 x+y 비트를 y 비트 라운딩을 수행하여 부반송파 당 가장 큰 전력을 갖는 신호를 기준으로 상대적인 전력 차만큼 적용된 x 비트를 출력하는 y 비트 라운기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 주파수 도메인 전력이득의 최대 값과 라운딩 연산 값이 동일하여 기준이 되는 신호의 이득은 0dB가 되어 전력변화 없고, 다른 신호들의 이득값들은 라운딩 연산 값보다 작게되어 신호의 전력값이 디부스팅되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 시간 도메인 전력제어기는
    시간 도메인 전력이득 y 비트와 입력비트 x 비트를 곱하여 x+y 비트를 출력하는 곱셈기와,
    상기 곱셈기를 통해 출력된 x+y 비트를 y 비트 라운딩을 수행하여 헤드룸(Headroom)에 의한 전력 부스팅이 고려된 x+y-z 비트를 출력하는 z 비트 라운기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 시간 도메인 전력이득의 최소값은 라운딩 연산의 값과 동일하여 부스팅이 필요없고, 상기 최소값으로 설정될 시 상기 시간 도메인 전력제어기는 입력 값과 출력 값간의 차가 없는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 시간 도메인 전력이득의 y 비트는 라운딩 비트수 z보다 큰 값을 가지며, 상기 시간 도메인 전력제어기의 출력 값이 입력 값보다 같거나 큰 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 전력제어를 위한 송신방법에 있어서,
    적어도 하나 이상의 데이터 및 제어 신호를 제공받아 부반송파당 가장 큰 전력을 갖는 신호를 기준으로 상대적인 전력 차만큼 다른 신호들의 전력을 디부스팅하는 과정과,
    상기 주파수 도메인 전력제어기에 의해 디부팅된 신호들을 부반송파에 매핑하는 과정과,
    상기 매핑된 신호들을 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform)하여 OFDM 심볼로 출력하는 과정과,
    상기 OFDM 심볼별 이득 값을 적용시키기 위한 심볼 카운트(Symbol Count) 신 호를 이용하여 제어영역이나 존(Zone) 별로 헤드룸(Headroom)에 의한 전력 부스팅을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 신호들간의 전력 차는 주파수 도메인에서 상기 신호들이 각 부반송파에 할당되기 전에 반영되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 OFDM 심볼이 시간 도메인 전력제어기에 의해 전력 부스팅 된 후,
    상기 OFDM 심볼을 필터링하는 과정과,
    상기 필터링된 상기 OFDM 심볼을 기저대역의 아날로그 신호로 변환하는 과정과,
    상기 기저대역의 아날로그 신호에 아날로그 전력이득을 곱하고 RF 신호를 변환하여 안테나를 통해 RF 처리하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 아날로그 전력이득, 주파수 도메인 전력이득 그리고 시간 도메인 전력 이득을 채널추정 결과를 이용하여 산출하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 부반송파당 가장 큰 전력을 갖는 신호를 기준으로 상대적인 전력 차만큼 다른 신호들의 전력을 디부스팅하는 과정은,
    주파수 도메인 전력이득 y 비트와 입력비트 x 비트를 곱하여 x+y 비트를 출력하는 과정과,
    상기 곱셈기를 통해 출력된 x+y 비트를 y 비트 라운딩을 수행하여 부반송파당 가장 큰 전력을 갖는 신호를 기준으로 상대적인 전력 차만큼 적용된 x 비트를 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 주파수 도메인 전력이득의 최대 값과 라운딩 연산 값이 동일하여 기준이 되는 신호의 이득은 0dB가 되어 전력변화 없고, 다른 신호들의 이득값들은 라운딩 연산 값보다 작게되어 신호의 전력값이 디부스팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 헤드룸(Headroom)에 의한 전력 부스팅을 수행하는 과정은
    시간 도메인 전력이득 y 비트와 입력비트 x 비트를 곱하여 x+y 비트를 출력하는 과정과,
    상기 곱셈기를 통해 출력된 x+y 비트를 y 비트 라운딩을 수행하여 헤드룸(Headroom)에 의한 전력 부스팅이 고려된 x+y-z 비트를 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 시간 도메인 전력이득의 최소값은 라운딩 연산의 값과 동일하여 부스팅이 필요없고, 상기 최소값으로 설정될 시 상기 시간 도메인 전력제어기는 입력 값과 출력 값간의 차가 없는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 시간 도메인 전력이득의 y 비트는 라운딩 비트수 z보다 큰 값을 가지며, 상기 시간 도메인 전력제어기의 출력 값이 입력 값보다 같거나 큰 것을 특징으로 하는 장치.
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