KR20110101753A - 무선통신 시스템에서 전력 제어 전이 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서 전력 제어 방식을 사용함에 있어 하나의 전력 제어 방식에서 다른 전력 제어 방식으로의 전환을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 단말의 전력 제어 방식 전환 방법은, 기지국으로부터 수신되는 제 1 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 1 전력 제어 방식에 따라 전력 제어를 수행하는 과정과, 상기 기지국으로부터 제 2 전력 제어 방식에 이용할 제 2 전력 제어 파라미터를 수신하는 과정과, 상기 기지국으로 전력 제어 방식의 전환을 알리는 전력 제어 전이 메시지를 전송하는 과정과, 상기 수신된 제 2 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 2 전력 제어 방식에 따라 전력 제어를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선통신 시스템에서 전력 제어 전이 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSITTING POWER CONTROL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신 시스템에서 전력 제어 전이 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 무선통신 시스템에서 전력 제어 방식을 사용함에 있어 하나의 전력 제어 방식에서 다른 전력 제어 방식으로의 전환을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템에서는 고속의 다양한 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 무선 근거리 통신 네트워크(WLAN: Wireless Local Area Network) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(WMAN: Wireless Metropolitan Area Network) 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a/d 통신 시스템 및 IEEE 802.16e/m 통신 시스템이다.
상기 BWA 통신 시스템인 IEEE 802.16a/d 통신 시스템 및 IEEE 802.16e/m 통신 시스템은 상기 WMAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)/직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 적용한 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16a/d 통신 시스템은 현재 가입자 단말기가 고정된 상태, 즉 가입자 단말기의 이동성을 전혀 고려하지 않은 상태 및 단일 셀 구조만을 고려하고 있는 시스템이다. 이와는 달리 IEEE 802.16e/m 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 가입자 단말기의 이동성을 고려하는 시스템이다.
한편, 무선통신 시스템은 전송 신호에 대한 일정한 방식의 전력 제어 알고리즘을 필요로 한다. 이는 전송 신호의 전파 감쇄, 음영 현상, 내/외부 간섭 등을 보정하고, 목표 신호대 간섭 및 잡음비 등을 만족시킴으로써, 전송 신호의 성공적인 전송이 이루어지도록 하는 데 그 목적이 있다. 전력 제어의 방식은 전력 제어의 방향에 따라 하향링크 전력 제어 방식과 상향링크 전력 제어 방식으로 분리되며, 송신기(예컨데 단말기)가 수신기(예컨데 기지국)로부터 피드백 정보를 수신하는지 여부에 따라 개루프(open-loop) 전력 제어 방식과 폐루프(closed-loop) 전력 제어 방식으로 분리될 수 있다.
먼저, 하향링크 전력 제어 방식은, 기지국에서 전력 제어가 수행되며, 기지국과 단말기 간의 거리가 가깝거나, 즉 단말기가 기지국의 중심 영역에 존재하거나 장애물에 의한 음영 현상이 없어 채널 상황이 우수한 경우, 기지국이 가능한 작은 송신 전력으로 신호를 송신하여 다른 인접 기지국으로의 간섭 발생을 감소시키고, 채널 상황이 열악한 경우에는 가능한 범위 내에서 필요한 만큼 송신 전력을 크게 하여 기지국의 송신 신호를 단말기가 정상적으로 수신할 수 있도록 제어하는 방식이다.
반면, 상향링크 전력 제어 방식은, 단말기에서 전력 제어가 수행되며, 상술한 하향링크 전력 제어 방식에서 단말기와 기지국의 입장을 바꾸어 제어하는 방식이다.
다음으로, 개루프 전력 제어 방식은, 전력 제어를 수행하는 송신기(기지국 또는 단말기)가 독립적으로 수신기의 채널 상태를 판단하여 전력 제어를 수행하는 것으로 상향링크와 하향링크 채널의 가역성을 바탕으로 제어하는 방식이다. 여기서, 상향링크와 하향링크 채널의 가역성이라 함은, 채널의 품질을 결정하는 기지국과 단말들 간의 거리에 의한 경로 감쇄, 안테나의 패턴에 따른 안테나 이득, 지형 지물에 의한 음영 효과 및 다중 경로 페이딩 등으로 기지국과 단말기들 간의 위치가 동일한 상황에서 서로 유사한 경로 감쇄를 겪게 된다는 것을 의미한다. 즉, 개루프 전력 제어 방식은, 상술한 상향링크와 하향링크 채널의 가역성을 기반으로 송신기에서 직접 수신기의 신호 수신 품질을 예측하고, 이를 기반으로 필요한 송신 전력을 제어하여 제어하는 방식이다.
마지막으로, 폐루프 전력 제어 방식은, 개루프 전력 제어 방식과 달리 송신기가 독립적으로 수신기의 채널 상태를 판단하지 않고 피드백 채널을 통해 수신한 수신기의 신호 수신 품질을 기반으로 필요한 만큼의 송신 전력을 제어하는 방식이다. 이러한 폐루프 전력 제어 방식에서는, 피드백 채널을 위한 오버헤드(overhead)가 발생하는 단점이 있지만, 송신기가 수신기의 채널 상태를 알 수 있으므로 개루프 전력 제어 방식과 비교하여 보다 정확하게 송신 신호의 크기를 제어할 수 있는 장점이 있다.
한편 OFDM/OFDMA 기술이 사용되는 근래 통신 시스템에서는 개루프 전력 제어 방식이 주요한 전력 제어 방식으로 활용되고 있다. 이는 폐루프 전력 제어 방식이 다량의 오버헤드를 발생시키고, 지속적인 서킷(circuit) 신호 전송을 바탕으로 이에 대하여 연속적인 보정 귀환값을 전송하던 종래 기술과는 달리, 현재의 OFDM/OFDMA를 사용하는 패킷(packet) 통신은 그 특성상 다량의 데이터 전송이 비연속적, 불규칙적으로 발생하여 귀환값 설정 및 전력 제어에 어려움이 존재하기 때문이다.
현재 IEEE 802.16m 시스템에서 주로 사용되고 있는 상향링크 전력 제어 방식의 개루프 전력 제어식에는, 단말이 직접 측정하여 반영하는 전력 제어 파라미터(Power Control Parameter) 외에, SCD(System Configuration Descriptor) 메시지 또는 ULPC_NI 메시지를 통해 기지국으로부터 직접 전송받아 반영해야 하는 다수의 전력 제어 파라미터가 존재한다. 이와 같은 다수의 전력 제어 파라미터 전송은 오버헤드 문제를 발생시키며, 따라서 단말은 잦은 주기 전송이나 슈퍼 프레임 헤더 전송을 통해서 다수의 전력 제어 파라미터를 수신하기 어려운 문제점이 있다. 이에 단말은 일정 시간 이상의 주기를 통해 상기 다수의 전력 제어 파라미터들을 수신하여야 하며, 이로 인해 단말이 상기 다수의 전력 제어 파라미터들을 수신하기 전까지 수행하는 별도의 전력 제어 방식이 요구된다.
또한, 단말이 초기 네트워크 엔트리 기간에도 여러번에 걸쳐서 상향링크 신호 전송이 필요하며, 이를 위해서는 상향링크 전력 제어 방식이 정의되어야 한다. 따라서, 위와 같이 단말이 다수의 전력 제어 파라미터들을 수신하지 못한다면, 적절한 상향링크 전력 제어가 이루어지지 않거나 네트워크 엔트리 및 데이터 전송의 지연(delay)이 발생하게 된다. 이로 인해, 단말이 상기 다수의 전력 제어 파라미터들을 수신하기 전까지 수행하는 별도의 전력 제어 방식이 요구된다.
이하 설명의 편의를 위하여, 상기 다수의 전력 제어 파라미터들을 수신하기 이전 수행하는 별도의 전력 제어 방식을 제 1 전력 제어 방식이라고 칭하고, 상기 다수의 전력 제어 파라미터들을 수신한 이후 수행하는 전력 제어 방식을 제 2 전력 제어 방식이라 칭하기로 한다. 여기서, 상기 제 1 전력 제어 방식은, 제 2 전력 제어 방식이 사용되기 이전에, 최초 신호인 초기 레인징 신호의 전송 성공 전력을 기반으로 하여 폐루프 또는 특정 시점의 귀환(feedback)값을 사용한 전력 보정 및 전력 제어를 하는 방식을 나타낸다.
이와 같이, 무선통신 시스템의 상향링크에서 단말이 제 2 전력 제어 방식과 관련된 전력 제어 파라미터들을 모두 수신하기 전까지 제 1 전력 제어 방식을 사용하다가 제 2 전력 제어 방식으로 전환하여 사용할 필요성이 존재하는 경우가 발생할 수 있다. 즉, 단말은 제 2 전력 제어 방식에서 사용될 전력 제어 파라미터들을 모두 수신하고 제 2 전력 제어 방식에 의한 상향링크 전송 준비가 완료된 경우, 제 1 전력 제어 방식의 사용을 중단하고 제 2 전력 제어 방식을 사용하여 상향링크 전송을 시도한다. 하지만 기지국이 전송하는 전력 제어 파라미터들은 대부분 특정 단말을 위한 것이 아니라 불특정 다수의 단말을 위한 것으로, 브로드캐스트 메시지를 통하여 전송된다. 따라서 기지국은 단말이 이를 수신하였는지, 혹은 일부/전체를 수신하였는지 여부를 판단할 수 없다.
따라서 상기 제 1 전력 제어 방식과 제 2 전력 제어 방식에 있어서 단말이 임의로 전력 제어 방식을 전환하였을 경우, 현재까지의 정의만으로는 기지국이 단말이 사용하는 전력 제어 방식의 전환을 예상 또는 인지할 수 없으며, 이에 따라 전력 제어의 정확도가 떨어지고 시스템 성능 저하가 발생할 수 있는 문제점이 있다. 특히, 제 1 전력 제어 방식과 제 2 전력 제어 방식의 전환 시점에, 동일한 신호에 대해 기지국과 단말이 적용하는 방식이 달라 시스템 동작의 오류가 발생할 확률이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 무선통신 시스템에서 전력 제어 전이 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선통신 시스템에서 전력 제어 방식을 사용함에 있어 하나의 전력 제어 방식에서 다른 전력 제어 방식으로의 전환을 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선통신 시스템에서 전력 제어 방식을 사용함에 있어 하나의 전력 제어 방식(즉, 제 1 전력 제어 방식)에서 다른 전력 제어 방식(즉, 제 2 전력 제어 방식)으로의 전환이 요구되는 경우, 단말이 전력 제어 방식을 전환하기에 앞서, 후행하는 전력 제어 방식(즉, 제 2 전력 제어 방식)이 준비되면 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선통신 시스템에서 단말이 제 2 전력 제어 방식으로 계산한 송신 전력값과 제 1 전력 제어 방식으로 계산하여 기 전송된 바로 이전 시점의 송신 전력값의 차를 결정하고, 결과값을 전력 제어 전이 메시지와 함께 기지국으로 전송하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선통신 시스템에서 전력 제어 방식을 전환하는 시점에 있어서도 전환 이전의 데이터 전송 효율을 유지하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 무선통신 시스템에서 단말의 전력 제어 방식 전환 방법은, 기지국으로부터 수신되는 제 1 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 1 전력 제어 방식에 따라 전력 제어를 수행하는 과정과, 상기 기지국으로부터 제 2 전력 제어 방식에 이용할 제 2 전력 제어 파라미터를 수신하는 과정과, 상기 기지국으로 전력 제어 방식의 전환을 알리는 전력 제어 전이 메시지를 전송하는 과정과, 상기 수신된 제 2 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 2 전력 제어 방식에 따라 전력 제어를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 견지에 따르면, 무선통신 시스템에서 기지국의 전력 제어 방식 정보 변경 방법은, 제 2 전력 제어 파라미터 전송 시점이 아닌 동안, 단말로 제 1 전력 제어 방식을 위한 제 1 전력 제어 파라미터를 전송하고, 제 2 전력 제어 파라미터 전송 시점에, 단말로 제 2 전력 제어 방식을 위한 제 2 전력 제어 파라미터를 전송하는 과정과, 상기 단말로부터 전력 제어 방식의 전환을 알리는 전력 제어 전이 메시지를 수신하는 과정과, 상기 단말에 대한 전력 제어 방식 정보를 변경하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 견지에 따르면, 무선통신 시스템에서 단말의 전력 제어 방식 전환 장치는, 기지국으로부터 제 1 전력 제어 파라미터 또는 제 2 전력 제어 파라미터를 수신하는 수신기와, 상기 수신기를 통해 상기 기지국으로부터 수신되는 제 1 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 1 전력 제어 방식에 따라 전력 제어를 수행하고, 상기 기지국으로부터 제 2 전력 제어 방식에 이용할 제 2 전력 제어 파라미터가 수신될 시, 송신기를 통해 상기 기지국으로 전력 제어 방식의 전환을 알리는 전력 제어 전이 메시지를 전송한 후, 상기 수신된 제 2 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 2 전력 제어 방식에 따라 전력 제어를 수행하는 전력 제어기와, 상기 전력 제어 전이 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 견지에 따르면, 무선통신 시스템에서 기지국의 전력 제어 방식 정보 변경 장치는, 제 2 전력 제어 파라미터 전송 시점이 아닌 동안, 단말로 제 1 전력 제어 방식을 위한 제 1 전력 제어 파라미터를 전송하고, 제 2 전력 제어 파라미터 전송 시점에, 단말로 제 2 전력 제어 방식을 위한 제 2 전력 제어 파라미터를 전송하는 송신기와, 상기 단말로부터 전력 제어 방식의 전환을 알리는 전력 제어 전이 메시지를 수신하는 수신기와, 상기 단말에 대한 전력 제어 방식 정보를 변경하는 전력 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 무선통신 시스템에서 전력 제어 방식을 사용함에 있어 하나의 전력 제어 방식(즉, 제 1 전력 제어 방식)에서 다른 전력 제어 방식(즉, 제 2 전력 제어 방식)으로의 전환이 요구되는 경우, 단말이 전력 제어 방식을 전환하기에 앞서, 후행하는 전력 제어 방식(즉, 제 2 전력 제어 방식)이 준비되면 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송함으로써, 기지국에서의 전력 제어 방식의 혼돈을 없애고, 부정확한 전력 제어가 발생하지 않도록 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 단말이 제 2 전력 제어 방식으로 계산한 송신 전력값과 제 1 전력 제어 방식으로 계산하여 기 전송된 바로 이전 시점의 송신 전력값의 차를 결정하고, 결과값을 전력 제어 전이 메시지와 함께 기지국으로 전송함으로써, 전력 제어 방식 전환에도 불구하고 기지국이 이에 적응적으로 MCS 레벨을 설정할 수 있도록 함으로써 전환 이전의 데이터 전송 효율을 유지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 IEEE 802.16m 시스템의 초기 네트워크 엔트리 절차를 도시한 신호 흐름도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 단말이 전력 제어 방식을 전환하기에 앞서 전력 제어 전이 메시지를 생성 및 전송하기 위한 방법을 도시한 전체 신호 흐름도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 전력 제어 방식을 전환하기에 앞서, 단말이 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송하기 위한 방법을 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 단말이 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송하기 위해 수행하는 하나의 전력 제어 전이 메시지 송신 프로세스를 도시한 흐름도,
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 단말이 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송하기 위해 수행하는 다른 전력 제어 전이 메시지 송신 프로세스를 도시한 흐름도,
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 기지국이 단말로부터의 전력 제어 전이 메시지 수신을 대기하기 위한 방법을 도시한 흐름도,
도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 기지국이 단말로 전력 제어 전이 메시지 전송을 위한 채널을 할당하기 위한 방법을 도시한 흐름도,
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 기지국이 단말로부터 전력 제어 전이 메시지를 수신하기 위해 수행하는 전력 제어 전이 메시지 수신 프로세스를 도시한 흐름도,
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 기지국이 단말로부터 전력 제어 전이 메시지를 수신하기 위해 수행하는 다른 전력 제어 전이 메시지 수신 프로세스를 도시한 흐름도,
도 10은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기지국의 장치 구성을 도시한 도면, 및
도 11은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 단말의 장치 구성을 도시한 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 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. 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 발명에서는 무선통신 시스템에서 전력 제어 방식을 사용함에 있어 하나의 전력 제어 방식에서 다른 전력 제어 방식으로 전환하기 위한 방안을 제시한다. 특히, 본 발명은 무선통신 시스템에서 상향링크 전력 제어 방식을 사용함에 있어 제 1 전력 제어 방식에서 제 2 전력 제어 방식으로 전환하기 위한 방안을 제시한다.
이하 설명에서는 IEEE 802.16m 시스템을 예로 들어 설명할 것이나, 상향링크에서 하나 이상의 전력 제어 방식이 존재하고, 이의 전환이 요구되는 모든 무선통신 시스템에 적용 가능함은 물론이다.
먼저, 본 발명을 설명함에 앞서, IEEE 802.16m 시스템에서 단말기가 통신 네트워크로의 접근을 개시하는 시점으로부터의 초기 네트워크 엔트리(Initial Network Entry) 절차에 대해 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 IEEE 802.16m 시스템의 초기 네트워크 엔트리 절차를 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 1을 참조하면, 초기 네트워크 엔트리 시점에서, 단말(100)은 해당 셀의 기지국(130)으로부터 수신되는 하향링크 신호 중 프리앰블(Preamble)을 이용하여 하향링크를 동기화를 수행한다(101단계).
또한, 상기 단말(100)은 기지국(130)으로부터 수신되는 하향링크 신호 중 슈퍼 프레임 헤더(SFH: Super Frame Header)를 복호하여 내부에 존재하는 셀 고유의 특성 및 각종 파라미터값들을 획득한다(103단계).
이후, 상기 단말(100)은 상향링크 동기화 및 네트워크 엔트리 절차 개시를 위하여, 상기 기지국(130)에 의해 레인징 채널로 지정된 대역을 통해 초기 레인징 신호를 전송한다(105단계).
상기 초기 레인징 신호를 성공적으로 수신한 기지국(130)은 일정 제한시간 이내에 상기 초기 레인징 신호를 전송한 단말(100)로 레인징 ACK(RNG-ACK) 메시지를 전송하여, 상기 초기 레인징 신호의 성공적인 수신을 알리고 동시에 상기 단말(100)에 대한 주파수, 시간, 전력 보정값을 전달한다(107단계). 이로써, 상기 기지국(130)은 상향링크 동기화를 완료한다.
또한, 상기 기지국(130)은 네트워크 엔트리 절차에 따라 단말(100)로 CDMA Allocation IE를 전송하여, 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지의 전송을 위한 채널 및 전송 방법, MCS 레벨 등을 전달한다(109단계).
상기 CDMA 할당 메시지(CDMA Allocation IE)를 수신한 단말(100)은 해당 부채널 및 MCS 레벨을 이용하여 기지국(130)으로 레인징 요청(RNG-REQ) 메시지를 전송한다(111단계).
상기 RNG-REQ 메시지를 성공적으로 수신한 기지국(130)은 단말(100)로 레인징 응답(RNG-RSP) 메시지를 전송하여, 상기 RNG-REQ 메시지의 성공적인 수신을 알리고 동시에 정식 STID를 할당하기 전까지 셀 내에서 해당 단말(100)을 구분하는데 사용할 임시 STID(Temporary Station ID)를 할당한다(113단계).
여기서, 임시 STID를 할당받은 단말(100)은, 대역폭 요청(BR: Bandwidth Request) 메시지를 통해 기지국(130)으로 상향링크 자원 할당을 요청하거나, 기지국(130)으로부터 자신만의 고유한 하향링크 신호 및 데이터를 받을 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 단말(100)은 기지국(130)으로 대역폭 요청 메시지를 전송하여, SBC-REQ 메시지를 전송할 대역을 요청하고 이에 따라 기지국(130)으로부터 SBC-REQ 메시지의 전송을 위한 채널을 할당받거나, 또는 기지국(130) 스스로 네트워크 엔트리 진행을 위하여 SBC-REQ 메시지의 전송을 위한 채널을 단말(100)에게 할당할 수 있다.
이후, 상기 단말(100)은 기지국(130)으로부터 할당받은 채널을 통해 기지국(130)으로 SBC-REQ 메시지를 전송하여, 상기 단말(100)의 기본 전송 능력 및 특성에 대한 정보를 전달한다(115단계).
또한, 상기 SBC-REQ 메시지를 수신한 기지국(130)은 단말(100)로 SBC-RSP 메시지를 전송하여, 상기 기지국(130)의 기본 전송 능력 및 특성에 대한 정보를 전달한다(117단계).
이후, 상기 기지국(130)과 단말(100)은 네트워크 인증 및 키 교환 절차(119단계), 네트워크 등록 절차(REG-REQ 메시지/REQ-RSP 메시지 송수신)(121, 123단계) 등의 네트워크 엔트리 절차를 수행한다. 이로써, 상기 단말(100)은 기지국(130)으로 자신만의 고유한 상향링크 신호 및 데이터를 전송할 수 있게 된다(125단계).
한편, 본 발명에 따른 IEEE 802.16m 시스템에서 제 1 전력 제어 방식의 전력 제어식은 하기 <수학식 1> 내지 <수학식 3>과 같이 정의할 수 있다.
먼저, 초기 레인징 단계에서 적용할 수 있는 전력 제어식은 하기 <수학식 1>과 같이 정의할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
여기서, 상기 Plast는 단말이 바로 이전 상향링크 전송에 사용하였던 송신 전력값을 의미하고, 상기 Pnext는 단말이 이후 상향링크 전송에 사용할 송신 전력값을 의미한다. 상기 Pranging_success는 초기 레인징 신호를 성공적으로 수신한 시점의 송신 전력값을 의미한다. 기지국은 초기 레인징 신호를 성공적으로 수신한 시점의 전력값(Pranging_success)과 초기 레인징 신호를 통해 분석한 전송 채널 정보를 기반으로 전력 보정값(power correction)을 계산하고, 상기 계산된 전력 보정값을 다음 전송 신호(IEEE 802.16m에서 RNG-ACK 메시지)에 포함하여 단말로 전송한다. 상기 PowerCorrection_in_RNG-ACK는 RNG-ACK 메시지에 포함되어 단말로 전송되는 전력 보정값을 의미한다. 이와 같이, 단말은 상기 Plast와 PowerCorrection_in_RNG-ACK의 합, 또는 상기 Pranging_success와 PowerCorrection_in_RNG-ACK의 합으로, 초기 레인징 단계에서의 전력값을 결정할 수 있다.
다음으로, 단말이 자신의 STID를 획득하기 이전 단계에서 적용할 수 있는 전력 제어식은 하기 <수학식 2>와 같이 정의할 수 있다.
Figure pat00003
초기 레인징 신호 전송 및 이에 대한 RNG-ACK 메시지 수신 이후, 기지국으로부터 STID(임시 STID 포함)를 할당받기 전까지 단말은 STID를 이용하여 단말 고유의 하향링크 신호 및 데이터를 수신하지 못하게 된다. 마찬가지로, 단말은 상향링크 전송 채널 할당 정보를 MAP을 통해 수신할 수 없으며, MAP이 아닌 다른 특정 신호(IEEE 802.16m에서 CDMA_Allocation_IE)로 할당받게 된다. 기지국은 상기 특정 신호에 전력 보정값을 포함하여 단말로 전송하며, 상기 PowerCorrection in CDMA_Allocation_IE는 CDMA_Allocation_IE에 포함되어 단말로 전송되는 전력 보정값을 의미한다. 이와 같이, 단말은 상기 Plast와 PowerCorrection in CDMA_Allocation_IE의 합으로, 자신의 STID를 획득하기 이전 단계에서의 전력값을 결정할 수 있다.
또한, 단말이 자신의 STID를 획득한 이후 단계에서 적용할 수 있는 전력 제어식은, 데이터 채널과 제어 채널 각각의 경우에 대해 하기 <수학식 3>과 같이 정의할 수 있다.
Figure pat00004
Figure pat00005
기지국으로부터 STID(임시 STID 포함)를 할당받은 이후 단말은 STID를 이용하여 단말 고유의 하향링크 신호 및 데이터를 수신할 수 있게 된다. 이에, 기지국은 상향링크 전력 보정 메시지(IEEE802.16m에서 UL_POWER_ADJUST 메시지)에 전력 보정값을 포함하여 단말로 전송하며, 상기 OffsetData와 OffsetControl 각각은, UL_POWER_ADJUST 메시지에 포함되어 단말로 전송되는, 데이터 채널과 제어 채널에 대한 전력 보정값을 의미한다. 이와 같이, 단말은 상기 Plast와 OffsetData의 합으로, 자신의 STID를 획득한 이후 단계에서의 데이터 채널에 대한 전력값을 결정할 수 있으며, 상기 Plast와 OffsetControl의 합으로, 자신의 STID를 획득한 이후 단계에서의 제어 채널에 대한 전력값을 결정할 수 있다.
이와 같이, 제 1 전력 제어 방식은 기지국으로부터 주기적 또는 특정 시점, 조건, 전송 단계에 따라서 특정한 귀환값(feedback)을 설정할 수 있으며, 상기 설정된 귀환값을 통하여 단말의 상향링크 전력 제어의 정확도를 높일 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 IEEE 802.16m 시스템에서 제 2 전력 제어 방식의 전력 제어식은, 데이터 채널과 제어 채널의 경우에 대해 각각 하기 <수학식 4> 및 <수학식 5>와 같이 정의할 수 있다.
Figure pat00006
Figure pat00007

Figure pat00008
Figure pat00009
여기서, 상기 P는 해당 전력 제어식을 통해 계산된 송신 전력값으로, dBm 단위로 표현된다. 상기 L은 기지국과 단말 간 전파의 경로 감쇄(path loss)값으로, 단말이 직접 하향링크 신호를 통해서 측정하는 값이다. 상기 NI는 상향링크 전송에 따른 인접 셀의 간섭 및 잡음값으로, 기지국이 일정 주기 또는 특정 조건에 따른 비주기성으로 ULPC_NI 메시지를 통해 단말에게 전송하는 값이다. 상기 SINRTarget은 목표 신호대 간섭 및 잡음의 비를 나타내는 값으로, 상기 <수학식 4>의 SINRTarget은 SIRDL, SINRMIN, γIoT, α, β값들에 의해 결정된다. 여기서, 상기 SIRDL은 신호 대 간섭 전력의 비를 나타내는 값으로, 단말이 직접 하향링크 신호를 통해서 측정하는 값이고, 상기 SINRMIN, γIoT, α, β값들은 기지국이 SCD 메시지를 통해 단말에게 전송하는 값이다. 그 중 상기 SINRMIN은 최소 신호대 간섭 및 잡음의 비를 나타내는 값이고, 상기 γIoT는 IoT(Interference over Thermal) 제어 요소를 나타낸다. 또한, 상기 α는 기지국 수신 안테나 개수에 따른 요소를 나타내고, 상기 β는 SINRTarget에서 TNS(Total Number of Streams)의 영향을 결정하기 위해 일정 값으로 설정되는 값을 나타낸다. 여기서, 상기 TNS는 LRU(Logical Resource Unit) 내 스트림 총 개수를 나타낸다. 상기 <수학식 5>의 SINRTarget은 기지국이 각 제어 신호 별로 정의하여 SCD 메시지를 통해 단말에게 전송하는 값이다. offset은 송신 전력 보정값으로, 기지국이 UL_POWER_ADJUST 메시지를 통해 단말로 전송하는 값이다. offsetData는 데이터 채널에 대한 송신 전력 보정값을 나타내고, offsetControl은 데이터 채널에 대한 송신 전력 보정값을 나타낸다.
한편, 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 단말은 제 1 전력 제어 방식에서 제 2 전력 제어 방식으로 전력 제어 방식을 전환하기에 앞서 전력 제어 전이 메시지를 생성하고 이를 상향링크를 통해 기지국으로 전송한 후 단말의 전력 제어 방식을 전환한다. 이를 위한 기지국과 단말 간 전체 신호 흐름에 대해 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 단말이 전력 제어 방식을 전환하기에 앞서 전력 제어 전이 메시지를 생성 및 전송하기 위한 방법을 도시한 전체 신호 흐름도이다.
상기 도 2를 참조하면, 기지국(230)은 슈퍼 프레임 헤더 또는 주기가 짧거나 제 1 전력 제어 방식이 활성화 되기 전까지 알 수 있는 신호 등을 통해 단말(200)로 제 1 전력 제어 파라미터를 전송한다(201단계). 상기 단말(200)은 상기 제 1 전력 제어 파라미터를 수신 및 이용하여 제 1 전력 제어 방식으로 송신 전력값을 계산하고, 상기 계산된 전송 전력값으로 상향링크 신호를 전송한다(203단계).
여기서, 상기 201단계 및 203단계, 즉 기지국(230)이 단말(200)로 제 1 전력 제어 파라미터를 전송하고, 단말(200)이 이를 이용하여 계산된 전송 전력값으로 상향링크 신호를 전송하는 과정은, 기지국(230)이 단말(200)로 모든 제 2 전력 제어 파라미터(즉, 제 2 전력 제어 파라미터 1 및 제 2 전력 제어 파라미터 2)의 전송을 완료하기 전까지 계속된다(205, 207, 211, 213단계).
상기 201단계 및 203단계가 계속되는 동안, 제 2 전력 제어 파라미터 1의 전송 시점이 되면, 기지국(230)은 일예로 IEEE802.16m의 SCD 메시지 등을 통해 단말(200)로 제 2 전력 제어 파라미터 1을 전송한다(209단계). 이와 같이, 제 2 전력 제어 파라미터의 일부를 수신하게 되면, 단말(200)은 이를 저장하고, 계속해서 기지국(230)으로부터 수신되는 제 1 전력 제어 파라미터를 이용하여 상향링크 신호를 전송한다.
이후, 제 2 전력 제어 파라미터 2의 전송 시점이 되면, 기지국(230)은 일예로 IEEE802.16m의 ULPC_NI 메시지 등을 통해 단말(200)로 제 2 전력 제어 파라미터 2를 전송한다(215단계). 이와 같이, 제 2 전력 제어 파라미터의 전부를 수신하게 되면, 단말(200)은 이를 저장하고, 기지국(230)으로 전력 제어 전이 메시지를 전송하여, 단말(200)이 사용하는 전력 제어 방식의 전환을 알린다(217단계). 즉, 제 1 전력 제어 방식에서 제 2 전력 제어 방식으로의 전환을 알린다.
또한, 상기 전력 제어 전이 메시지를 전송한 단말(200)은 이후부터 상기 수신된 제 2 전력 제어 파라미터 1 및 제 2 전력 제어 파라미터 2를 이용하여 제 2 전력 제어 방식으로 송신 전력값을 계산하고, 상기 계산된 전송 전력값으로 상향링크 신호를 전송한다(219, 223단계).
한편, 상기 전력 제어 전이 메시지를 수신한 기지국(230)은 단말(200)이 사용하는 전력 제어 방식의 전환을 인지하고, 이후부터는 이에 따라 전력 제어와 관련된 파라미터들을 전송한다(221, 225단계).
한편, 본 발명에서 제안하는 전력 제어 방식 전환 방법은, 크게 단말이 능동적으로 전력 제어 전이 메시지 전송 또는 이를 위한 대역폭을 요청하는 방법과, 기지국이 주관적으로 판단하여 일정 시점 또는 제한 시간을 초과하였을 때, 단말의 요청에 앞서, 단말에게 전력 제어 전이 메시지를 보내도록 전력 제어 전이 메시지용 채널을 할당하는 방법으로 나눌 수 있다.
여기서, 단말이 능동적으로 전력 제어 전이 메시지 전송 또는 이를 위한 대역폭을 요청하는 방법은, 다시 세 가지 방법으로 나눌 수 있다. 첫 번째 방법은, 단말이 대역폭 요청 지시자 내 가능한 일부 데이터 비트(bit)를 활용하여 전력 제어 전이 메시지를 전송하는 방법이다. 두 번째 방법은, 단말이 대역폭 요청 지시자를 통해 기지국으로 전력 제어 전이 메시지의 전송을 위한 부채널 할당을 요청하는 방법이다. 세 번째 방법은, IEEE 802.16m 시스템에 정의된 피기백(piggyback) 방식을 활용하여 현재 전송 중인 데이터 또는 전송 예정인 데이터에 전력 제어 전이 메시지를 피기백 형태로 부가하여 전송하는 방법이다. 이를 위해서는 피기백 형태의 전력 제어 전이 메시지용 확장 헤더가 정의되어야 하며, 단말은 해당 확장 헤더를 통해 전력 제어 전이 메시지를 전송하게 된다. 이와 같이, 단말이 능동적으로 전력 제어 전이 메시지 전송 또는 이를 위한 대역폭을 요청하는 경우, 기지국은 단말에 의해 전송된, 일방적인 전력 제어 전이 메시지 전송을 위한 대역폭 요청 지시자의 수신을 기다리거나, 단말에 의해 전송된 전력 제어 전이 메시지의 수신을 기다리기만 하면 된다.
한편, 단말로부터 전력 제어 전이 메시지를 수신한 기지국은 해당 단말의 다음 상향링크 신호의 할당 부채널 및 전송 방법, MCS 레벨들을 결정하여야 한다. 만약, 기지국이 단말로부터 단순히 전력 제어 전이 메시지만을 수신한다면, 기지국으로서는 단말이 제 1 전력 제어 방식에서 제 2 전력 제어 방식으로 전환한 시점에서의 전송 방법, MCS 레벨 등을 결정할 수 없다. 왜냐하면, 제 2 전력 제어 방식의 전력 제어식에, 단말이 직접 측정하여 반영하는 전력 제어 파라미터(즉, 상기 <수학식 4>의 L과 SIRDL, <수학식 5>의 L)가 존재하는 경우, 기지국은 이에 대한 값을 알 수 없고 이에 따라 송신 전력의 변화값을 알 수 없기 때문이다.
따라서 본 발명에서는 전력 제어 전이 메시지 전송 시 단말이 제 2 전력 제어 방식으로 계산한 송신 전력값과 제 1 전력 제어 방식으로 계산하여 기 전송된 바로 이전 시점의 송신 전력값의 차를 결정하고, 이에 따라 결정된 송신 전력의 변화값을 전력 제어 전이 메시지와 함께 기지국으로 전송하는 방안을 제안한다. 여기서, 상기 송신 전력의 변화값은 하기 <수학식 6>을 이용하여 결정할 수 있다.
Figure pat00010
여기서, 상기
Figure pat00011
은 송신 전력의 변화값을 의미하고, 상기 PTXnew.init은 제 2 전력 제어 방식으로 계산한 송신 전력값을 의미하며, 상기 PTXold.last은 제 1 전력 제어 방식으로 계산하여 기 전송된 바로 이전 시점의 송신 전력값을 의미한다.
상기 송신 전력의 변화값을 수신한 기지국은, 해당 단말의 바로 이전 신호에 대하여 할당한 MCS 레벨의 필요 C/N 값(Required C/N)과, 상기 수신된 송신 전력의 변화값의 합을 계산하고, 상기 계산된 값과 새로이 할당 가능한 MCS 레벨들을 비교하여, 상기 계산된 값보다 작거나 같은 필요 C/N 값 중에서 가장 큰 필요 C/N 값을 선택한다. 상기 기지국은 이와 같이 선택된 C/N 값에 대응하는 MCS 레벨을 전력 제어 전이 이후 전송되는 채널에 대한 MCS 레벨로 할당할 수 있다. 여기서, 상기 C/N 값은 하기 <수학식 7>을 이용하여 선택할 수 있다.
Figure pat00012
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 전력 제어 방식을 전환하기에 앞서, 단말이 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송하기 위한 방법을 도시한 흐름도이다.
상기 도 3을 참조하면, 단말은 301단계에서 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신한다.
이후, 상기 단말은 303단계에서 상기 수신된 하향링크 신호에 제 2 전력 제어 파라미터가 존재하는지 여부를 검사한다.
상기 303단계에서, 상기 수신된 하향링크 신호에 제 2 전력 제어 파라미터가 아닌 제 1 전력 제어 파라미터가 존재함이 판단될 시, 상기 단말은 321단계에서 상기 제 1 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 1 전력 제어 방식에 따라 제 1 전력 제어를 수행한 후, 상기 301단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다. 즉, 상기 단말은 제 1 전력 제어 방식에 따라 제 1 전력 제어식으로 송신 전력값을 계산하고, 상기 계산된 송신 전력값을 기반으로 제 1 전력 제어가 수행된 상향링크 신호를 송신한다. 여기서, 상기 제 1 전력 제어식은 상기 <수학식 1> 내지 <수학식 3>과 같이 정의된다.
반면, 상기 303단계에서, 상기 수신된 하향링크 신호에 제 2 전력 제어 파라미터가 존재함이 판단될 시, 상기 단말은 305단계에서 상기 제 2 전력 제어 파라미터를 메모리에 저장한다.
이후, 상기 단말은 307단계에서 제 2 전력 제어의 수행 준비가 완료되었는지 여부를 검사한다. 즉, 제 2 전력 제어 방식에 사용될 모든 제 2 전력 제어 파라미터의 수신이 완료되었는지 여부를 검사한다.
상기 307단계에서, 제 2 전력 제어의 수행 준비가 완료되지 않았음이 판단될 시, 상기 단말은 상기 321단계에서 상기 제 1 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 1 전력 제어 방식에 따라 제 1 전력 제어를 수행한 후, 상기 301단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다.
반면, 상기 307단계에서, 제 2 전력 제어의 수행 준비가 완료되었음이 판단될 시, 상기 단말은 309단계에서 상기 메모리에 저장된 제 2 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 2 전력 제어 방식에 따라 송신 전력값(PTXnew.init)을 계산한다.
이후, 상기 단말은 311단계에서 상기 제 2 전력 제어 방식에 따라 계산된 송신 전력값(PTXnew.init)과 제 1 전력 제어 방식에 따라 계산되어 바로 이전 시점에 기 전송된 송신 전력값(PTXold.last)의 차로 송신 전력 변화값(△transition)을 결정한다. 여기서, 상기 송신 전력 변화값(△transition)은 상기 <수학식 6>을 이용하여 결정할 수 있다.
이후, 상기 단말은 313단계에서 상기 결정된 송신 전력 변화값(△transition)을 포함하는 전력 제어 전이 메시지를 생성한다.
이후, 상기 단말은 315단계에서 전력 제어 전이 메시지 송신 프로세스를 진행하여 상기 생성된 전력 제어 전이 메시지를 기지국으로 전송한다. 여기서, 상기 전력 제어 전이 메시지 송신 프로세스는 이후 도 4 및 도 5를 통해 자세히 설명하기로 한다.
이후, 상기 단말은 317단계에서 전력 제어 방식을 제 1 전력 제어 방식에서 제 2 전력 제어 방식으로 전환한다.
이후, 상기 단말은 319단계에서 상기 메모리에 저장된 제 2 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 2 전력 제어 방식에 따라 제 2 전력 제어를 수행한다. 즉, 상기 단말은 제 2 전력 제어 방식에 따라 제 2 전력 제어식으로 송신 전력값을 계산하고, 상기 계산된 송신 전력값을 기반으로 제 2 전력 제어가 수행된 상향링크 신호를 송신한다. 여기서, 상기 제 2 전력 제어식은 상기 <수학식 4> 및 <수학식 5>와 같이 정의된다.
이후, 상기 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 단말이 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송하기 위해 수행하는 하나의 전력 제어 전이 메시지 송신 프로세스를 도시한 흐름도이다.
상기 도 4를 참조하면, 단말은 401단계에서 기지국으로 대역폭 요청 지시자(BW-REQ indicator)를 전송하여 전력 제어 전이 메시지의 전송을 위한 채널 할당을 요청한다. 이때, 상기 기지국은 상기 단말의 요청에 따라 전력 제어 전이 메시지의 전송을 위한 채널을 할당하고, 상기 할당된 채널에 대응하는 채널 할당 정보를 상기 단말로 전송할 수 있다.
이후, 상기 단말은 403단계에서 기 결정된 시간 내에 상기 기지국으로부터 전력 제어 전이 메시지의 전송을 위한 채널 할당 정보가 수신되는지 여부를 검사한다.
상기 403단계에서, 기 결정된 시간 내에 상기 기지국으로부터 전력 제어 전이 메시지의 전송을 위한 채널 할당 정보가 수신되지 않을 시, 상기 단말은 상기 401단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다.
반면, 상기 403단계에서, 기 결정된 시간 내에 상기 기지국으로부터 전력 제어 전이 메시지의 전송을 위한 채널 할당 정보가 수신될 시, 상기 단말은 405단계로 진행하여 상기 할당된 채널을 통해 상기 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송한다. 이에 따라, 상기 기지국은 전력 제어 전이 메시지를 수신하여 상기 단말에 대한 전력 제어 방식 정보를 변경할 수 있다.
이후, 상기 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 단말이 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송하기 위해 수행하는 다른 전력 제어 전이 메시지 송신 프로세스를 도시한 흐름도이다.
상기 도 5를 참조하면, 단말은 501단계에서 현재 전송 중 또는 전송 예정인 상향링크 데이터가 존재하는지 여부를 검사한다.
상기 501단계에서, 현재 전송 중 또는 전송 예정인 상향링크 데이터가 존재함이 판단될 시, 상기 단말은 503단계에서 상기 상향링크 데이터에 피기백 형태로 전력 제어 전이 메시지를 첨부한다.
이후, 상기 단말은 505단계에서 상기 전력 제어 전이 메시지가 첨부된 상향링크 데이터를 전송한다. 이에 따라 상기 기지국은 상기 상향링크 데이터에 첨부된 전력 제어 전이 메시지를 추출하여 상기 단말에 대한 전력 제어 방식 정보를 변경할 수 있다.
이후, 상기 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
여기서, 상기 도 4 또는 도 5의 실시 예 외에도, 단말이 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송하기 위해 수행하는 또 다른 전력 제어 전이 메시지 송신 프로세스로서, 단말은 대역폭 요청 지시자(BW-REQ indicator) 내 가능한 일부 데이터 비트(bit)를 활용하여 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송할 수 있다. 이에 따라 상기 기지국은 상기 대역폭 요청 지시자 내 가능한 일부 데이터 비트(bit)를 확인하여 상기 단말에 대한 전력 제어 방식 정보를 변경할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 기지국이 단말로부터의 전력 제어 전이 메시지 수신을 대기하기 위한 방법을 도시한 흐름도이다.
상기 도 6을 참조하면, 기지국은 601단계에서 제 2 전력 제어 파라미터의 전송 시점인지 여부를 검사한다.
상기 601단계에서, 제 2 전력 제어 파라미터의 전송 시점이 아님이 판단될 시, 상기 기지국은 613단계에서 단말로 제 1 전력 제어 파라미터를 포함하는 하향링크 신호를 전송한 후, 605단계로 진행한다.
반면, 상기 601단계에서, 제 2 전력 제어 파라미터의 전송 시점임이 판단될 시, 상기 기지국은 603단계에서 단말로 제 2 전력 제어 파라미터를 포함하는 하향링크 신호를 전송한 후, 상기 605단계로 진행한다.
이후, 상기 기지국은 상기 605단계에서 상기 단말로부터 상향링크 신호를 수신하고, 607단계에서, 상기 수신된 상향링크 신호에 전력 제어 전이 메시지가 존재하는지 여부를 검사한다.
상기 607단계에서, 상기 수신된 상향링크 신호에 전력 제어 전이 메시지가 존재하지 않음이 판단될 시, 상기 기지국은 상기 601단계로 돌아가 수신 상향링크 신호에 전력 제어 전이 메시지가 존재할 때까지 이하 단계를 반복 수행한다.
반면, 607단계에서, 상기 수신된 상향링크 신호에 전력 제어 전이 메시지가 존재함이 판단될 시, 상기 기지국은 609단계에서 상기 단말의 전력 제어 방식이 제 1 전력 제어 방식에서 제 2 전력 제어 방식으로 전환되었음을 인지하고, 이에 따라 상기 단말에 대한 전력 제어 방식 정보를 변경한다.
이후, 상기 기지국은 상기 전력 제어 전이 메시지 내 송신 전력 변화값(△transition)을 이용하여 상기 단말의 MCS 레벨을 변경한다. 여기서, 상기 단말의 MCS 레벨 변경은 상기 <수학식 7>을 이용하여 변경한다.
이후, 상기 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 기지국이 단말로 전력 제어 전이 메시지 전송을 위한 채널을 할당하기 위한 방법을 도시한 흐름도이다.
상기 도 7을 참조하면, 기지국은 701단계에서 제 2 전력 제어 파라미터의 전송 시점인지 여부를 검사한다.
상기 701단계에서, 제 2 전력 제어 파라미터의 전송 시점이 아님이 판단될 시, 상기 기지국은 713단계에서 단말로 제 1 전력 제어 파라미터를 포함하는 하향링크 신호를 전송한 후, 705단계로 진행한다.
반면, 상기 701단계에서, 제 2 전력 제어 파라미터의 전송 시점임이 판단될 시, 상기 기지국은 703단계에서 단말로 제 2 전력 제어 파라미터를 포함하는 하향링크 신호를 전송한 후, 상기 705단계로 진행한다.
이후, 상기 기지국은 상기 705단계에서 상기 단말로부터 상향링크 신호를 수신하고, 707단계에서, 상기 수신된 상향링크 신호에 전력 제어 전이 메시지가 존재하는지 여부를 검사한다.
상기 707단계에서, 상기 수신된 상향링크 신호에 전력 제어 전이 메시지가 존재하지 않음이 판단될 시, 상기 기지국은 715단계에서 전력 제어 전이 메시지 수신 프로세스를 진행하여 상기 단말로 전력 제어 전이 메시지 전송을 위한 채널을 할당한 후, 상기 701단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다. 여기서, 상기 전력 제어 전이 메시지 수신 프로세스는 이후 도 8 및 도 9를 통해 자세히 설명하기로 한다.
반면, 707단계에서, 상기 수신된 상향링크 신호에 전력 제어 전이 메시지가 존재함이 판단될 시, 상기 기지국은 709단계에서 상기 단말의 전력 제어 방식이 제 1 전력 제어 방식에서 제 2 전력 제어 방식으로 전환되었음을 인지하고, 이에 따라 상기 단말에 대한 전력 제어 방식 정보를 변경한다.
이후, 상기 기지국은 상기 전력 제어 전이 메시지 내 송신 전력 변화값(△transition)을 이용하여 상기 단말의 MCS 레벨을 변경한다. 여기서, 상기 단말의 MCS 레벨 변경은 상기 <수학식 7>을 이용하여 변경한다.
이후, 상기 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 기지국이 단말로부터 전력 제어 전이 메시지를 수신하기 위해 수행하는 전력 제어 전이 메시지 수신 프로세스를 도시한 흐름도이다.
상기 도 8을 참조하면, 기지국은 801단계에서 단말로 제 2 전력 제어 파라미터의 전송을 완료하였는지 여부를 검사한다.
상기 801단계에서, 단말로 제 2 전력 제어 파라미터의 전송을 완료하지 않았음이 판단될 시, 상기 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
반면, 상기 801단계에서, 단말로 제 2 전력 제어 파라미터의 전송을 완료하였음이 판단될 시, 상기 기지국은 803단계에서 상기 단말로 전력 제어 전이 메시지 전송을 위한 채널을 할당하고 상기 할당된 채널에 대응하는 채널 할당 정보를 전송한다. 이에 따라 상기 단말은 상기 할당된 채널을 통해 상기 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송할 수 있다.
이후, 상기 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 기지국이 단말로부터 전력 제어 전이 메시지를 수신하기 위해 수행하는 다른 전력 제어 전이 메시지 수신 프로세스를 도시한 흐름도이다.
상기 도 9를 참조하면, 기지국은 901단계에서 단말로 제 2 전력 제어 파라미터의 전송을 완료하였는지 여부를 검사한다.
상기 901단계에서, 단말로 제 2 전력 제어 파라미터의 전송을 완료하지 않았음이 판단될 시, 상기 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
반면, 상기 901단계에서, 단말로 제 2 전력 제어 파라미터의 전송을 완료하였음이 판단될 시, 상기 기지국은 903단계에서 전력 제어 전이 메시지의 수신 대기제한시간이 만료되었거나 또는 상기 기지국이 판단한 전력 제어 방식의 전환이 필요한 시점인지 여부를 검사한다.
상기 903단계에서, 전력 제어 전이 메시지의 수신 대기제한시간이 만료되지 않았으며 상기 기지국이 판단한 전력 제어 방식의 전환이 필요한 시점 또한 아님이 판단될 시, 상기 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
반면, 상기 903단계에서, 전력 제어 전이 메시지의 수신 대기제한시간이 만료되었거나 또는 상기 기지국이 판단한 전력 제어 방식의 전환이 필요한 시점임이 판단될 시, 상기 기지국은 905단계에서 상기 단말로 전력 제어 전이 메시지 전송을 위한 채널을 할당하고 상기 할당된 채널에 대응하는 채널 할당 정보를 전송한다. 이에 따라 상기 단말은 상기 할당된 채널을 통해 상기 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송할 수 있다.
이후, 상기 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 10은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기지국의 장치 구성을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 기지국은 RF 수신기(1000), OFDM 복조기(1002), 부반송파 디매핑기(1004), 복조 및 복호기(1006), 전력 제어기(1008), 전력 제어 전이 메시지 처리기(1010), 스케줄러(1012), 부호 및 변조기(1014), 부반송파 매핑기(1016), OFDM 변조기(1018), RF 송신기(1020)를 포함하여 구성된다.
상기 도 10을 참조하면, 상기 RF 수신기(1000)는 안테나를 통해 수신되는 RF대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환 및 디지털변환한다. 상기 OFDM 복조기(1002)는 수신신호를 OFDM 심볼 단위로 구분하고, CP를 제거한 후, FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 부반송파별 신호를 복원한다. 상기 부반송파 디매핑기(1004)는 상기 부반송파에 매핑된 복소심볼들을 논리적 단위로 구분하여 디매핑한다. 상기 복조 및 복호기(1006)는 상기 복소심볼들을 복조 및 복호하여 정보비트열로 변환한다.
상기 전력 제어기(1008)는 제 2 전력 제어 파라미터 전송 시점 이전까지 상기 부호 및 변조기(1014)로 제 1 전력 제어 파라미터를 제공하여 단말로 제 1 전력 제어 파라미터를 전송하고, 제 2 전력 제어 파라미터 전송 시점에 상기 부호 및 변조기(1014)로 제 2 전력 제어 파라미터를 제공하여 단말로 제 2 전력 제어 파라미터를 전송한다. 상기 전력 제어기(1008)는 상기 단말로부터의 전력 제어 전이 메시지 수신을 대기하여, 상기 복조 및 복호기(1006)를 통해 단말로부터 전력 제어 전이 메시지가 수신되면, 상기 단말에 대한 전력 제어 방식의 전환을 인지하고, 상기 단말에 대한 전력 제어 방식 정보를 변경한다. 또한, 상기 전력 제어기(1008)는 전력 제어 전이 메시지 처리기(1010)로 전력 제어 전이 메시지를 제공하여 상기 전력 제어 전이 메시지 내 송신 전력 변화값을 획득하고, 상기 획득된 송신 전력 변화값을 이용하여 상기 단말의 MCS 레벨을 결정한다. 또한, 상기 전력 제어기(1008)는 상기 전력 제어 전이 메시지 내 송신 전력 변화값(△transition)을 이용하여 상기 단말의 MCS 레벨을 변경한다. 다른 실시 예로, 상기 전력 제어기(1008)는 상기 단말로의 제 2 전력 제어 파라미터의 전송 완료와, 전력 제어 전이 메시지 수신 대기제한시간 만료 또는 기지국이 판단한 전력 제어 방식의 전환이 필요한 시점을 판단하여, 상기 단말로 전력 제어 전이 메시지 전송을 위한 채널을 할당하고, 상기 부호 및 변조기(1014)를 통해 상기 단말로 채널 할당 정보를 제공함으로써, 상기 복조 및 복호기(1006)를 통해 상기 단말로부터 전력 제어 전이 메시지를 수신할 수 있다.
상기 전력 제어 전이 메시지 처리기(1010)는 상기 전력 제어기(1008)로부터 전력 제어 전이 메시지를 제공받고, 상기 전력 제어 전이 메시지 내 송신 전력 변화값을 추출하여 상기 전력 제어기(1008)로 제공한다.
상기 스케줄러(1012)는 상/하향링크 데이터에 대한 스케줄링을 수행하고, 스케줄링 결과에 따라 스케줄링된 데이터 및 해당 데이터에 대한 자원 할당 정보를 상기 부호 및 변조기(1014)로 제공한다.
상기 부호 및 변조기(1014)는 정보비트열을 부호화 및 변조하여 복소심볼(complex symbol)들로 변환한다. 상기 부반송파 매핑기(1016)는 상기 복소심볼들을 부반송파에 매핑한다. 여기서, 제어신호의 경우, 정해진 부반송파에 매핑하고, 데이터신호의 경우, 상기 스케줄러(1012)의 스케줄링 결과에 따라 매핑한다. 상기 OFDM 변조기(1018)는 상기 부반송파에 매핑된 신호들을 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산하고, CP를 삽입하여 시간영역 OFDM 심볼을 생성한다. 상기 RF 송신기(1020)는 상기 OFDM 심볼을 아날로그변환 및 RF대역 신호로 상향변환하여 안테나를 통해 송신한다.
도 11은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 단말의 장치 구성을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 단말은 RF 수신기(1100), OFDM 복조기(1102), 부반송파 디매핑기(1104), 복조 및 복호기(1106), 전력 제어기(1108), 전력 제어 전이 메시지 생성기(1110), 데이터 전송 제어기(1112), 부호 및 변조기(1114), 부반송파 매핑기(1116), OFDM 변조기(1118), RF 송신기(1120)를 포함하여 구성된다.
상기 도 11을 참조하면, 상기 RF 수신기(1100)는 안테나를 통해 수신되는 RF대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환 및 디지털변환한다. 상기 OFDM 복조기(1102)는 수신신호를 OFDM 심볼 단위로 구분하고, CP를 제거한 후, FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 부반송파별 신호를 복원한다. 상기 부반송파 디매핑기(1104)는 상기 부반송파에 매핑된 복소심볼들을 논리적 단위로 구분하여 디매핑한다. 상기 복조 및 복호기(1106)는 상기 복소심볼들을 복조 및 복호하여 정보비트열로 변환한다.
상기 전력 제어기(1108)는 상기 복조 및 복호기(1106)를 통해 기지국으로부터 제 1 전력 제어 파라미터 또는 제 2 전력 제어 파라미터를 제공받고, 제 2 전력 제어 수행 준비가 완료되기 전까지, 상기 제 1 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 1 전력 제어를 수행한다. 여기서, 상기 전력 제어기(1108)는 상기 제공받은 제 1 전력 제어 파라미터 또는 제 2 전력 제어 파라미터를 메모리(도시하지 않음)에 저장한다. 상기 제 2 전력 제어 수행 준비가 완료되면, 상기 전력 제어기(1108)는 메모리(도시하지 않음)에 저장된 제 2 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 2 전력 제어 방식에 따라 송신 전력값(PTXnew.init)을 계산하고, 상기 제 2 전력 제어 방식에 따라 계산된 송신 전력값(PTXnew.init)과 제 1 전력 제어 방식에 따라 계산되어 바로 이전 시점에 기 전송된 송신 전력값(PTXold.last)의 차로 송신 전력 변화값(△transition)을 결정한다. 상기 전력 제어기(1108)는 상기 결정된 송신 전력 변화값(△transition)을 전력 제어 전이 메시지 생성기(1110)로 제공하여 상기 결정된 송신 전력 변화값(△transition)을 포함하는 전력 제어 전이 메시지를 획득하고, 상기 획득된 전력 제어 전이 메시지를 상기 부호 및 변조기(1114)로 제공하여 기지국으로 전송한다. 이후, 상기 전력 제어기(1108)는 전력 제어 방식을 제 1 전력 제어 방식에서 제 2 전력 제어 방식으로 전환하고, 상기 제 2 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 2 전력 제어를 수행한다.
여기서, 상기 전력 제어 전이 메시지는 다양한 방법으로 기지국으로 전송될 수 있다. 하나의 실시 예로, 상기 전력 제어기(1108)는 대역폭 요청 지시자 내 가능한 일부 데이터 비트(bit)를 설정하여 상기 부호 및 변조기(1114)로 제공함으로써 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송할 수 있다. 다른 실시 예로, 상기 전력 제어기(1108)는 전력 제어 전이 메시지의 전송을 위한 채널 할당을 요청하는 대역폭 요청 지시자를 상기 부호 및 변조기(1114)를 통해 상기 기지국으로 전송하고, 이에 따라 상기 복조 및 복호기(1106)를 통해 상기 기지국으로부터 채널을 할당받아, 상기 할당받은 채널을 통해 전력 제어 전이 메시지를 전송할 수 있다. 또 다른 실시 예로, 상기 전력 제어기(1108)는 전력 제어 전이 메시지를 상기 부호 및 변조기(1114)로 제공하여 현재 전송 중인 데이터 또는 전송 예정인 데이터에 전력 제어 전이 메시지를 피기백 형태로 부가하도록 제어함으로써 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송할 수 있다.
상기 전력 제어 전이 메시지 생성기(1110)는 상기 전력 제어기(1108)로부터 송신 전력 변화값(△transition)을 제공받아 상기 결정된 송신 전력 변화값(△transition)을 포함하는 전력 제어 전이 메시지를 생성하고, 상기 생성된 전력 제어 전이 메시지를 상기 전력 제어기(1108)로 제공한다.
상기 데이터 전송 제어기(1112)는 상향링크 데이터의 전송을 제어하고, 상기 제어에 따라 상향링크 데이터를 상기 부호 및 변조기(1014)로 제공한다.
상기 부호 및 변조기(1114)는 정보비트열을 부호화 및 변조하여 복소심볼(complex symbol)들로 변환한다. 상기 부반송파 매핑기(1116)는 상기 복소심볼들을 부반송파에 매핑한다. 여기서, 제어신호의 경우, 정해진 부반송파에 매핑하고, 데이터신호의 경우, 상기 스케줄러(1112)의 스케줄링 결과에 따라 매핑한다. 상기 OFDM 변조기(1118)는 상기 부반송파에 매핑된 신호들을 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산하고, CP를 삽입하여 시간영역 OFDM 심볼을 생성한다. 상기 RF 송신기(1120)는 상기 OFDM 심볼을 아날로그변환 및 RF대역 신호로 상향변환하여 안테나를 통해 송신한다.
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.
전력 제어기 1008, 전력 제어 전이 메시지 처리기 1010, 스케줄러 1012

Claims (30)

  1. 무선통신 시스템에서 단말의 전력 제어 방식 전환 방법에 있어서,
    기지국으로부터 수신되는 제 1 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 1 전력 제어 방식에 따라 전력 제어를 수행하는 과정과,
    상기 기지국으로부터 제 2 전력 제어 방식에 이용할 제 2 전력 제어 파라미터를 수신하는 과정과,
    상기 기지국으로 전력 제어 방식의 전환을 알리는 전력 제어 전이 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 수신된 제 2 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 2 전력 제어 방식에 따라 전력 제어를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 제어 방식에 따른 전력 제어식은 하기 <수학식>과 같이 정의하는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure pat00013

    Figure pat00014

    여기서, 상기 제 1 전력 제어 방식에 따른 전력 제어식은 초기 레인징 단계에 적용되는 방식이다. 상기 Plast는 단말이 바로 이전 상향링크 전송에 사용하였던 송신 전력값을 의미하고, 상기 Pnext는 단말이 이후 상향링크 전송에 사용할 송신 전력값을 의미한다. 상기 Pranging_success는 초기 레인징 신호를 성공적으로 수신한 시점의 송신 전력값을 의미한다. 상기 PowerCorrection_in_RNG-ACK는 RNG-ACK 메시지에 포함되어 단말로 전송되는 전력 보정값을 의미하며, 이는 초기 레인징 신호를 성공적으로 수신한 시점의 전력값(Pranging_success)과 초기 레인징 신호를 통해 분석한 전송 채널 정보를 기반으로 기지국에 의해 결정됨.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 제어 방식에 따른 전력 제어식은 하기 <수학식>과 같이 정의하는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure pat00015

    여기서, 상기 제 1 전력 제어 방식에 따른 전력 제어식은 단말이 자신의 STID를 획득하기 이전에 적용되는 방식이다. 상기 Plast는 단말이 바로 이전 상향링크 전송에 사용하였던 송신 전력값을 의미하고, 상기 Pnext는 단말이 이후 상향링크 전송에 사용할 송신 전력값을 의미한다. 상기 PowerCorrection in CDMA_Allocation_IE는 CDMA_Allocation_IE에 포함되어 단말로 전송되는 전력 보정값을 의미함.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 제어 방식에 따른 전력 제어식은 하기 <수학식>과 같이 정의하는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure pat00016

    Figure pat00017

    여기서, 상기 제 1 전력 제어 방식에 따른 전력 제어식은 단말이 자신의 STID를 획득한 이후 적용되는 방식이다. 상기 Plast는 단말이 바로 이전 상향링크 전송에 사용하였던 송신 전력값을 의미하고, 상기 Pnext는 단말이 이후 상향링크 전송에 사용할 송신 전력값을 의미한다. 상기 OffsetData와 OffsetControl 각각은, 상향링크 전력 보정 메시지에 포함되어 단말로 전송되는, 데이터 채널과 제어 채널에 대한 전력 보정값을 의미함.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 제 2 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 2 전력 제어 방식에 따라 송신 전력값을 계산하는 과정과,
    상기 제 2 전력 제어 방식에 따라 계산된 송신 전력값과, 상기 제 1 전력 제어 방식에 따라 계산되어 기 전송된 송신 전력값의 차로 송신 전력 변화값을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 송신 전력 변화값을 포함하는 전력 제어 전이 메시지를 생성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 송신 전력의 변화값은 하기 수학식을 이용하여 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure pat00018

    여기서, 상기
    Figure pat00019
    은 송신 전력의 변화값을 의미하고, 상기 PTXnew.init은 제 2 전력 제어 방식으로 계산한 송신 전력값을 의미하며, 상기 PTXold.last은 제 1 전력 제어 방식으로 계산하여 기 전송된 바로 이전 시점의 송신 전력값을 의미함.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 1 전력 제어 방식에 따라 전력 제어를 수행하는 과정은, 존재하는 모든 제 2 전력 제어 파라미터의 수신이 완료될 때까지 반복되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 전력 제어 전이 메시지 전송 과정은,
    상기 기지국으로 대역폭 요청 지시자(BW-REQ indicator)를 전송하여 전력 제어 전이 메시지의 전송을 위한 채널 할당을 요청하는 과정과,
    상기 채널 할당 요청에 따라 상기 기지국으로부터 채널 할당 정보를 수신하는 과정과,
    상기 수신된 채널 할당 정보에 따라 대응하는 채널을 통해 상기 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 전력 제어 전이 메시지 전송 과정은,
    현재 전송 중 또는 전송 예정인 상향링크 데이터에 피기백 형태로 전력 제어 전이 메시지를 첨부하는 과정과,
    상기 전력 제어 전이 메시지가 첨부된 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 전력 제어 전이 메시지 전송 과정은,
    대역폭 요청 지시자(BW-REQ indicator) 내 일부 데이터 비트(bit)를 활용하여 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 전력 제어 전이 메시지 전송 과정 이전에,
    상기 기지국으로부터 채널 할당 정보를 수신하는 과정을 더 포함하며,
    여기서, 상기 전력 제어 전이 메시지는, 상기 수신된 채널 할당 정보에 따라 대응하는 채널을 통해 상기 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 무선통신 시스템에서 기지국의 전력 제어 방식 정보 변경 방법에 있어서,
    제 2 전력 제어 파라미터 전송 시점이 아닌 동안, 단말로 제 1 전력 제어 방식을 위한 제 1 전력 제어 파라미터를 전송하고, 제 2 전력 제어 파라미터 전송 시점에, 단말로 제 2 전력 제어 방식을 위한 제 2 전력 제어 파라미터를 전송하는 과정과,
    상기 단말로부터 전력 제어 방식의 전환을 알리는 전력 제어 전이 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 단말에 대한 전력 제어 방식 정보를 변경하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전력 제어 전이 메시지에서 송신 전력 변화값을 추출하는 과정과, 여기서, 상기 송신 전력 변화값은, 상기 제 2 전력 제어 방식에 따라 단말에 의해 계산된 송신 전력값과, 상기 제 1 전력 제어 방식에 따라 단말에 의해 계산되어 상기 기지국으로 기 전송된 송신 전력값의 차로 결정되며,
    상기 추출된 송신 전력 변화값을 이용하여 상기 단말의 MCS 레벨을 변경하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 단말의 MCS 레벨을 변경하는 과정은,
    상기 단말의 바로 이전 신호에 대하여 할당한 MCS 레벨의 필요 C/N 값과, 상기 수신된 송신 전력 변화값의 합을 계산하는 과정과,
    상기 계산된 값과 새로이 할당 가능한 MCS 레벨들을 비교하여, 상기 계산된 값보다 작거나 같은 필요 C/N 값 중에서 가장 큰 필요 C/N 값을 선택하는 과정과,
    상기 선택된 C/N 값에 대응하는 MCS 레벨을 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 가장 큰 필요 C/N 값은 하기 <수학식>을 이용하여 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure pat00020

    여기서, 상기
    Figure pat00021
    은 송신 전력의 변화값을 의미하고, 상기 C/Nlast는 상기 단말의 바로 이전 신호에 대하여 할당한 MCS 레벨의 필요 C/N 값(Required C/N)을 의미함.
  16. 무선통신 시스템에서 단말의 전력 제어 방식 전환 장치에 있어서,
    기지국으로부터 제 1 전력 제어 파라미터 또는 제 2 전력 제어 파라미터를 수신하는 수신기와,
    상기 수신기를 통해 상기 기지국으로부터 수신되는 제 1 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 1 전력 제어 방식에 따라 전력 제어를 수행하고, 상기 기지국으로부터 제 2 전력 제어 방식에 이용할 제 2 전력 제어 파라미터가 수신될 시, 송신기를 통해 상기 기지국으로 전력 제어 방식의 전환을 알리는 전력 제어 전이 메시지를 전송한 후, 상기 수신된 제 2 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 2 전력 제어 방식에 따라 전력 제어를 수행하는 전력 제어기와,
    상기 전력 제어 전이 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 제어 방식에 따른 전력 제어식은 하기 <수학식>과 같이 정의하는 것을 특징으로 하는 장치.
    Figure pat00022

    Figure pat00023

    여기서, 상기 제 1 전력 제어 방식에 따른 전력 제어식은 초기 레인징 단계에 적용되는 방식이다. 상기 Plast는 단말이 바로 이전 상향링크 전송에 사용하였던 송신 전력값을 의미하고, 상기 Pnext는 단말이 이후 상향링크 전송에 사용할 송신 전력값을 의미한다. 상기 Pranging_success는 초기 레인징 신호를 성공적으로 수신한 시점의 송신 전력값을 의미한다. 상기 PowerCorrection_in_RNG-ACK는 RNG-ACK 메시지에 포함되어 단말로 전송되는 전력 보정값을 의미하며, 이는 초기 레인징 신호를 성공적으로 수신한 시점의 전력값(Pranging_success)과 초기 레인징 신호를 통해 분석한 전송 채널 정보를 기반으로 기지국에 의해 결정됨.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 제어 방식에 따른 전력 제어식은 하기 <수학식>과 같이 정의하는 것을 특징으로 하는 장치.
    Figure pat00024

    여기서, 상기 제 1 전력 제어 방식에 따른 전력 제어식은 단말이 자신의 STID를 획득하기 이전에 적용되는 방식이다. 상기 Plast는 단말이 바로 이전 상향링크 전송에 사용하였던 송신 전력값을 의미하고, 상기 Pnext는 단말이 이후 상향링크 전송에 사용할 송신 전력값을 의미한다. 상기 PowerCorrection in CDMA_Allocation_IE는 CDMA_Allocation_IE에 포함되어 단말로 전송되는 전력 보정값을 의미함.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 제어 방식에 따른 전력 제어식은 하기 <수학식>과 같이 정의하는 것을 특징으로 하는 장치.
    Figure pat00025

    Figure pat00026

    여기서, 상기 제 1 전력 제어 방식에 따른 전력 제어식은 단말이 자신의 STID를 획득한 이후 적용되는 방식이다. 상기 Plast는 단말이 바로 이전 상향링크 전송에 사용하였던 송신 전력값을 의미하고, 상기 Pnext는 단말이 이후 상향링크 전송에 사용할 송신 전력값을 의미한다. 상기 OffsetData와 OffsetControl 각각은, 상향링크 전력 보정 메시지에 포함되어 단말로 전송되는, 데이터 채널과 제어 채널에 대한 전력 보정값을 의미함.
  20. 제 16 항에 있어서,
    송신 전력 변화값을 포함하는 전력 제어 전이 메시지를 생성하는 전력 제어 메시지 생성기를 더 포함하며,
    상기 전력 제어기는, 상기 수신된 제 2 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 2 전력 제어 방식에 따라 송신 전력값을 계산하고, 상기 제 2 전력 제어 방식에 따라 계산된 송신 전력값과, 상기 제 1 전력 제어 방식에 따라 계산되어 기 전송된 송신 전력값의 차로 상기 송신 전력 변화값을 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 송신 전력의 변화값은 하기 수학식을 이용하여 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
    Figure pat00027

    여기서, 상기
    Figure pat00028
    은 송신 전력의 변화값을 의미하고, 상기 PTXnew.init은 제 2 전력 제어 방식으로 계산한 송신 전력값을 의미하며, 상기 PTXold.last은 제 1 전력 제어 방식으로 계산하여 기 전송된 바로 이전 시점의 송신 전력값을 의미함.
  22. 제 16 항에 있어서, 상기 전력 제어기는,
    존재하는 모든 제 2 전력 제어 파라미터의 수신이 완료될 때까지, 상기 제 1 전력 제어 파라미터를 이용하여 제 1 전력 제어 방식에 따라 전력 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 16 항에 있어서, 상기 전력 제어기는,
    상기 송신기를 통해 상기 기지국으로 대역폭 요청 지시자(BW-REQ indicator)를 전송하여 전력 제어 전이 메시지의 전송을 위한 채널 할당을 요청하고,
    상기 수신기를 통해 상기 기지국으로부터 채널 할당 정보를 수신하며,
    상기 송신기를 통해 상기 수신된 채널 할당 정보에 따라 대응하는 채널을 통해 상기 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제 16 항에 있어서, 상기 전력 제어기는,
    상기 송신기를 통해 현재 전송 중 또는 전송 예정인 상향링크 데이터에 피기백 형태로 전력 제어 전이 메시지를 첨부하여 상기 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제 16 항에 있어서, 상기 전력 제어기는,
    상기 송신기를 통해 대역폭 요청 지시자(BW-REQ indicator) 내 일부 데이터 비트(bit)를 활용하여 기지국으로 전력 제어 전이 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제 16 항에 있어서,
    상기 수신기는, 상기 전력 제어 전이 메시지 전송 이전에, 상기 기지국으로부터 채널 할당 정보를 수신하며,
    상기 송신기는, 상기 수신된 채널 할당 정보에 따라 대응하는 채널을 통해 상기 전력 제어 전이 메시지를 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 무선통신 시스템에서 기지국의 전력 제어 방식 정보 변경 장치에 있어서,
    제 2 전력 제어 파라미터 전송 시점이 아닌 동안, 단말로 제 1 전력 제어 방식을 위한 제 1 전력 제어 파라미터를 전송하고, 제 2 전력 제어 파라미터 전송 시점에, 단말로 제 2 전력 제어 방식을 위한 제 2 전력 제어 파라미터를 전송하는 송신기와,
    상기 단말로부터 전력 제어 방식의 전환을 알리는 전력 제어 전이 메시지를 수신하는 수신기와,
    상기 단말에 대한 전력 제어 방식 정보를 변경하는 전력 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 전력 제어 전이 메시지에서 송신 전력 변화값을 추출하는 전력 제어 전이 메시지 처리기를 더 포함하며, 여기서, 상기 송신 전력 변화값은, 상기 제 2 전력 제어 방식에 따라 단말에 의해 계산된 송신 전력값과, 상기 제 1 전력 제어 방식에 따라 단말에 의해 계산되어 상기 기지국으로 기 전송된 송신 전력값의 차로 결정되며,
    상기 전력 제어기는, 상기 추출된 송신 전력 변화값을 이용하여 상기 단말의 MCS 레벨을 변경하는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 전력 제어기는,
    상기 단말의 바로 이전 신호에 대하여 할당한 MCS 레벨의 필요 C/N 값과, 상기 수신된 송신 전력 변화값의 합을 계산하고,
    상기 계산된 값과 새로이 할당 가능한 MCS 레벨들을 비교하여, 상기 계산된 값보다 작거나 같은 필요 C/N 값 중에서 가장 큰 필요 C/N 값을 선택하며,
    상기 선택된 C/N 값에 대응하는 MCS 레벨을 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 가장 큰 필요 C/N 값은 하기 <수학식>을 이용하여 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
    Figure pat00029

    여기서, 상기
    Figure pat00030
    은 송신 전력의 변화값을 의미하고, 상기 C/Nlast는 상기 단말의 바로 이전 신호에 대하여 할당한 MCS 레벨의 필요 C/N 값(Required C/N)을 의미함.
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