KR20150040770A - 무선 통신 시스템에서 전력 제어 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 전력 제어 방법 및 장치 Download PDF

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KR20150040770A KR20140135244A KR20140135244A KR20150040770A KR 20150040770 A KR20150040770 A KR 20150040770A KR 20140135244 A KR20140135244 A KR 20140135244A KR 20140135244 A KR20140135244 A KR 20140135244A KR 20150040770 A KR20150040770 A KR 20150040770A
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 송신기가 다수개의 수신기들로 신호를 송신하고, 상기 다수개의 수신기들 각각으로부터 채널 상태 정보가 포함된 피드백 신호를 수신하고, 상기 다수개의 수신기들 각각의 피드백 신호에 대한 수신 신호 세기의 합을 계산하고, 상기 다수개의 수신기들 각각의 채널 상태 정보와 상기 수신 신호 세기의 합을 사용하여 전력 제어값을 결정하고, 상기 전력 제어값을 기반으로 송신 전력을 제어한다.

Description

무선 통신 시스템에서 전력 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING POWER IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 전력 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 자원을 공간적으로 재사용하는 무선 통신 시스템에서는 인접한 링크간 간섭이 시스템 용량에 큰 영향을 미친다. 하지만 하나의 링크에 간섭으로 작용하는 신호는 다른 링크에서 수신하고자 하는 신호이기 때문에 인접 링크간 간섭은 각 링크의 용량 손실 없이 근본적으로 완전히 제거할 수 없다. 따라서 간섭 제어는 송신 전력이나 자원 할당 등 무선 자원을 제어하는 기술을 통해 시스템 전체 성능을 최대화시키는 관점에서 수행될 수 있다.
일반적으로 간섭과 관련된 정보는 수신기에서 측정될 수 있다. 또한 하나의 수신기에 간섭을 미치는 간섭원은 다수가 무작위로 분포될 수 있다. 이 경우 전력 제어 피드백과 관련하여 다음과 같은 두 가지 문제가 발생할 수 있다.
(1) 특정 수신기의 간섭원들이 야기하는 간섭은 각 간섭원마다 다르다. 따라서 상기 특정 수신기는 각 간섭원 별로 서로 다른 정보를 포함하는 전력 제어 피드백 정보를 송신해야 한다. 이로 인해 전력 제어 피드백 정보의 양은 간섭원의 수에 비례하여 증가하게 되는 문제가 있다.
(2) 전력 제어 피드백 정보의 양이 무시될 수 있다 하더라도, 전력 제어 피드백 정보를 수신기가 간섭원으로 송신하기 위해서는 상기 수신기와 간섭원 사이에 동기 설정 및 자원 획득 절차 등이 수행되어야 한다. 하지만 이와 같은 과정은 상기 수신기가 이동성을 가져 간섭원이 빈번하게 바뀌는 상황에서 높은 오버헤드를 야기하게 된다.
상기와 같은 문제를 고려하여, 분산 방식의 무선 통신 시스템에서는 수신기와 간섭원 간 별도의 링크 개설 절차 없이 피드백 동작이 수행될 수 있어야 한다. 또한 간섭원의 수와 관계없이 일정한 양의 피드백 정보를 수신기에서 송신하는 형태로 피드백 방식 및 채널이 설계되어야 할 필요가 있다.
한편, 상기와 같은 정보는 본 발명의 이해를 돕기 위한 백그라운드(background) 정보로서만 제시될 뿐이다. 상기 내용 중 어느 것이라도 본 발명에 관한 종래 기술로서 적용 가능할지 여부에 관해, 어떤 결정도 이루어지지 않았고, 또한 어떤 주장도 이루어지지 않는다.
본 발명의 일 실시 예는 무선 통신 시스템에서 전력 제어 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명의 일 실시 예는 동기식 무선 통신 시스템에서 링크 간 간섭 제어를 위한 전력 제어 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명의 일 실시 예는 간섭 링크의 수에 관계없이 동일한 크기의 무선 자원을 사용하여 전력 제어에 필요한 정보를 교환할 수 있도록 하는 시그널링 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명의 일 실시 예에서 제안하는 방법은; 무선 통신 시스템에서 송신기의 전력 제어 방법에 있어서, 다수개의 수신기들로 신호를 송신하는 과정과, 상기 다수개의 수신기들 각각으로부터 채널 상태 정보가 포함된 피드백 신호를 수신하는 과정과, 상기 다수개의 수신기들 각각의 피드백 신호에 대한 수신 신호 세기의 합을 계산하는 과정과, 상기 다수개의 수신기들 각각의 채널 상태 정보와 상기 수신 신호 세기의 합을 사용하여 전력 제어값을 결정하고, 상기 전력 제어값을 기반으로 송신 전력을 제어하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에서 제안하는 다른 방법은; 무선 통신 시스템에서 수신기의 전력 제어를 위한 피드백 신호 송신 방법에 있어서, 송신기로부터 신호를 수신하는 과정과, 상기 수신된 신호에 대한 수신 신호 세기 및 간섭 세기를 측정하는 과정과, 상기 수신 신호 세기 및 간섭 세기를 기반으로 채널 상태 정보와 송신 전력을 결정하는 과정과, 상기 채널 상태 정보가 포함된 피드백 신호를 상기 결정된 송신 전력을 사용하여 상기 송신기로 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명에서 제안하는 장치는; 무선 통신 시스템에서 송신기에 있어서, 다수개의 수신기들로 신호를 송신하는 송신부와, 상기 다수개의 수신기들 각각으로부터 채널 상태 정보가 포함된 피드백 신호를 수신하는 수신부와, 상기 다수개의 수신기들 각각의 피드백 신호에 대한 수신 신호 세기의 합을 계산하고, 상기 다수개의 수신기들 각각의 채널 상태 정보와 상기 수신 신호 세기의 합을 사용하여 전력 제어값을 결정하고, 상기 전력 제어값을 기반으로 송신 전력을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에서 제안하는 다른 장치는; 무선 통신 시스템에서 수신기에 있어서, 송신기로부터 신호를 수신하는 수신부와, 상기 수신된 신호에 대한 수신 신호 세기 및 간섭 세기를 측정하고, 상기 수신 신호 세기 및 간섭 세기를 기반으로 채널 상태 정보와 송신 전력을 결정하는 제어부와, 상기 채널 상태 정보가 포함된 피드백 신호를 상기 결정된 송신 전력을 사용하여 상기 송신기로 송신하는 송신부를 포함한다.
본 발명의 다른 측면들과, 이득들 및 핵심적인 특징들은 부가 도면들과 함께 처리되고, 본 발명의 바람직한 실시예들을 게시하는, 하기의 구체적인 설명으로부터 해당 기술 분야의 당업자에게 자명할 것이다.
하기의 본 게시의 구체적인 설명 부분을 처리하기 전에, 이 특허 문서를 통해 사용되는 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들을 설정하는 것이 효과적일 수 있다: 상기 용어들 "포함하다(include)" 및 "포함하다(comprise)"과 그 파생어들은 한정없는 포함을 의미하며; 상기 용어 "혹은(or)"은 포괄적이고 '및/또는'을 의미하고; 상기 구문들 "~와 연관되는(associated with)" 및 ""~와 연관되는(associated therewith)"과 그 파생어들은 포함하고(include), ~내에 포함되고(be included within), ~와 서로 연결되고(interconnect with), 포함하고(contain), ~내에 포함되고(be contained within), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(connect to or with), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(couple to or with), ~와 통신 가능하고(be communicable with), ~와 협조하고(cooperate with), 인터리빙하고(interleave), 병치하고(juxtapose), ~로 가장 근접하고(be proximate to), ~로 ~할 가능성이 크거나 혹은 ~와 ~할 가능성이 크고(be bound to or with), 가지고(have), 소유하고(have a property of) 등과 같은 것을 의미하고; 상기 용어 "제어기"는 적어도 하나의 동작을 제어하는 임의의 디바이스, 시스템, 혹은 그 부분을 의미하고, 상기와 같은 디바이스는 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어, 혹은 상기 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어 중 적어도 2개의 몇몇 조합에서 구현될 수 있다. 어떤 특정 제어기와 연관되는 기능성이라도 집중화되거나 혹은 분산될 수 있으며, 국부적이거나 원격적일 수도 있다는 것에 주의해야만 할 것이다. 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들은 이 특허 문서에 걸쳐 제공되고, 해당 기술 분야의 당업자는 많은 경우, 대부분의 경우가 아니라고 해도, 상기와 같은 정의들이 종래 뿐만 아니라 상기와 같이 정의된 단어들 및 구문들의 미래의 사용들에도 적용된다는 것을 이해해야만 할 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 제어 및 시그널링 방식은 전력 제어를 위해 필요한 많은 양의 노드 간 교환 정보를 하나의 정보로 줄일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에서는 모든 수신기가 동일한 자원을 사용하여 노드 간 교환 정보를 송신함으로써 간섭 링크의 수와는 상관없이 고정된 크기의 무선 자원을 사용할 수 있다. 특히 본 발명의 일 실시 예에서 제안하는 전력 제어 방법을 반복하여 사용하면 준최적의 시스템 성능을 획득할 수 있다.
본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 송신기와 수신기의 일 예를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기와 수신기에서 사용되는 단위 자원을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않는 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 경우 사용되는 자원 구조의 예를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않는 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않는 경우 사용되는 자원 구조의 다른 예를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않으며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 무선 통신 시스템에서의 송신기의 동작을 나타낸 순서도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않으며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 무선 통신 시스템에서의 수신기의 동작을 나타낸 순서도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않는 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 경우 사용되는 자원 구조의 예를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않는 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 경우 사용되는 자원 구조의 다른 예를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않으며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 무선 통신 시스템에서의 송신기의 동작을 나타낸 순서도,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않으며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 무선 통신 시스템에서의 수신기의 동작을 나타낸 순서도,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되는 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 경우 사용되는 자원 구조의 예를 나타낸 도면,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되는 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 경우 사용되는 자원 구조의 다른 예를 나타낸 도면,
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 무선 통신 시스템에서의 송신기의 동작을 나타낸 순서도,
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 무선 통신 시스템에서의 수신기의 동작을 나타낸 순서도,
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되는 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 경우 사용되는 자원 구조의 예를 나타낸 도면,
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않는 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 경우 사용되는 자원 구조의 다른 예를 나타낸 도면,
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 무선 통신 시스템에서의 송신기의 동작을 나타낸 순서도,
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 무선 통신 시스템에서의 수신기의 동작을 나타낸 순서도,
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도,
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도,
도 21은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기와 수신기의 분포를 나타낸 도표,
도 22는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 제어 반복 횟수 별 가중합 전송률을 나타낸 그래프,
도 23은 본 발명의 일 실시 예에 따라 200회의 전력 제어가 수행된 경우 획득되는 각 송신기의 송신 전력을 나타낸 그래프,
도 24는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 전력 증감값 별로 동일한 두 값이 반복되는 가중합 전송률에 도달하는데 걸리는 평균 반복 횟수를 나타낸 그래프,
도 25는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 전력 증감값 별로 동일한 두 값이 반복되는 가중합 전송률에 도달할 때의 평균 가중합 전송률을 나타낸 그래프,
도 26은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방법과 최적 전력 제어 방법에 따른 성능을 비교한 그래프.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.
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.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면들에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 "한"과, "상기"와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, "컴포넌트 표면(component surface)"은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표면들을 포함한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함할 수 있다. 일 예로, 전자 디바이스는 스마트 폰(smart phone)과, 태블릿(tablet) 개인용 컴퓨터(personal computer: PC, 이하 'PC'라 칭하기로 한다)와, 이동 전화기와, 화상 전화기와, 전자책 리더(e-book reader)와, 데스크 탑(desktop) PC와, 랩탑(laptop) PC와, 넷북(netbook) PC와, 개인용 복합 단말기(personal digital assistant: PDA, 이하 'PDA'라 칭하기로 한다)와, 휴대용 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player: PMP, 이하 'PMP'라 칭하기로 한다)와, 엠피3 플레이어(mp3 player)와, 이동 의료 디바이스와, 카메라와, 웨어러블 디바이스(wearable device)(일 예로, 헤드-마운티드 디바이스(head-mounted device: HMD, 일 예로 'HMD'라 칭하기로 한다)와, 전자 의류와, 전자 팔찌와, 전자 목걸이와, 전자 앱세서리(appcessory)와, 전자 문신, 혹은 스마트 워치(smart watch) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 가지는 스마트 가정용 기기(smart home appliance)가 될 수 있다. 일 예로, 상기 스마트 가정용 기기는 텔레비젼과, 디지털 비디오 디스크(digital video disk: DVD, 이하 'DVD'라 칭하기로 한다) 플레이어와, 오디오와, 냉장고와, 에어 컨디셔너와, 진공 청소기와, 오븐과, 마이크로웨이브 오븐과, 워셔와, 드라이어와, 공기 청정기와, 셋-탑 박스(set-top box)와, TV 박스 (일 예로, Samsung HomeSyncTM, Apple TVTM, 혹은 Google TVTM)와, 게임 콘솔(gaming console)과, 전자 사전과, 캠코더와, 전자 사진 프레임 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 의료 기기(일 예로, 자기 공명 혈관 조영술(magnetic resonance angiography: MRA, 이하 'MRA'라 칭하기로 한다) 디바이스와, 자기 공명 화상법(magnetic resonance imaging: MRI, 이하 "MRI"라 칭하기로 한다)과, 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography: CT, 이하 'CT'라 칭하기로 한다) 디바이스와, 촬상 디바이스, 혹은 초음파 디바이스)와, 네비게이션(navigation) 디바이스와, 전세계 위치 시스템(global positioning system: GPS, 이하 'GPS'라 칭하기로 한다) 수신기와, 사고 기록 장치(event data recorder: EDR, 이하 'EDR'이라 칭하기로 한다)와, 비행 기록 장치(flight data recorder: FDR, 이하 'FER'이라 칭하기로 한다)와, 자동차 인포테인먼트 디바이스(automotive infotainment device)와, 항해 전자 디바이스(일 예로, 항해 네비게이션 디바이스, 자이로스코프(gyroscope), 혹은 나침반)와, 항공 전자 디바이스와, 보안 디바이스와, 산업용 혹은 소비자용 로봇(robot) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함하는, 가구와, 빌딩/구조의 일부와, 전자 보드와, 전자 서명 수신 디바이스와, 프로젝터와, 다양한 측정 디바이스들(일 예로, 물과, 전기와, 가스 혹은 전자기 파 측정 디바이스들) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스들의 조합이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스에 한정되는 것이 아니라는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 수신기는 일 예로 전자 디바이스가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 무선 통신 시스템에서 전력 제어 방법 및 장치를 제안한다. 본 발명의 일 실시 예에서는 모든 무선 링크가 동일한 시간적 동기를 갖는 동기식 무선 통신 시스템을 고려하기로 한다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템은 간섭 제어를 위해 부프레임(subframe) 단위의 동기를 갖는 매크로 셀(macro-cell)과 펨토 셀(femto-cell)을 포함하는 무선 통신 시스템 등이 될 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시 예에서는 동일한 무선 자원을 사용하여 송수신을 수행하는 다수의 송신기 및 수신기들이 무선 통신 시스템 상에 임의로 분포하는 경우를 고려하기로 한다.
이하 도 1을 참조하여 상기와 같은 무선 통신 시스템에 포함되는 송신기와 수신기에 대해 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 송신기와 수신기의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 무선 통신 시스템은 N개의 송신기를 포함할 수 있다. 상기 N개의 송신기 중 송신기 n(100)은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 수행하는 송신기이며, 상기 N개의 송신기 중 송신기 m(110)은 상기 송신기 n(100)과 다른 송신기가 될 수 있다.
상기 송신기 n(100)과 송신기 m(110)은 각각 다수개의 수신기들 즉, 수신기 r n (120) 및 r m (130)(여기서
Figure pat00001
,
Figure pat00002
)으로 각각 p n 및 p m 의 송신 전력을 사용하여 신호를 송신할 수 있다. 여기서 g i ,j 는 노드 i에서 노드 j로의 채널 이득을 나타낸다. 본 발명의 일 실시 예에서는 채널 가역성(channel reciprocity)에 따라 g i,j = g j,i 의 특성을 가짐을 고려하기로 한다. 상기 채널 가역성은 채널이 느리게 변하는 시분할 다중화(time division duplexing: TDD) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템 등에서 하향링크의 다중 안테나 채널 정보를 획득하기 위해 상향링크의 채널을 추정하는 경우 많이 사용되고 있는 특성이다.
한편, 모든 송수신기는 도 2에 나타난 바와 같은 일정 크기의 시간 자원을 송수신을 위한 단위 자원으로 사용할 수 있다. 그리고 모든 송수신기는 동일한 시점에 단위 자원이 시작되는 동기식 방식을 사용할 수 있다.
각 송신기는 하기 수학식 1에 나타난 바와 같은 전력 제어를 위한 목표 성능을 가질 수 있다.
Figure pat00003
상기 수학식 1에서 R(x)는 log 2 (1+x)와 동일한 것으로서(즉, R(x)=log2(1+x)), 신호 대 간섭 잡음비(signal to interference and noise ratio: SINR)에 의해 결정되는 수율 또는 용량 함수를 나타낸다. 그리고
Figure pat00004
는 수신기 r n,k 가 수신하는 간섭의 크기를 나타내는 것으로서
Figure pat00005
이다.
Figure pat00006
는 시스템 목적에 따라 각 수신기의 수율 또는 용량에 곱해지는 값으로서, 일 예로 각 수신기의 우선권(priority), 트래픽 부하(traffic load), 자원 사용량(resource usage) 등을 나타내는 값이 될 수 있다.
전력 제어를 수행하고자 하는 각 송신기는 상기 수학식 1의 목표 성능값을 자신의 송신 전력으로 미분한 값을 사용하여 자신의 송신 전력을 점진적으로 제어할 수 있다. 이를 상기 송신기 n(100)의 송신 전력 p n 에 대한 수학식 형태로 나타내면 하기 수학식 2와 같다.
Figure pat00007
상기 수학식 2를 참조하면, 상기 송신기 n(100)은 상기 수학식 1의 목표 성능값 U를 상기 송신 전력 p n 으로 미분한 값인
Figure pat00008
가 특정 값(일 예로, 0)보다 큰 경우, 미리 설정된 값인 △만큼 전력을 증가시킬 수 있다. 그리고 상기 송신기 n(100)은 상기 수학식 1의 목표 성능값 U를 상기 송신 전력 p n 으로 미분한 값인
Figure pat00009
가 특정 값(일 예로, 0)과 동일하거나 작은 경우, 미리 설정된 값인 △만큼 전력을 감소시킬 수 있다. 단, 이때 상기 송신단 n(100)의 송신 전력 p n 은 최대값인 pmax 보다 작거나 같고 최소값인 pmin보다는 크거나 같아야 한다.
이처럼 각 송신기가 전력 제어를 수행하기 위해서는 상기 수학식 1의 목표 성능값 U를 자신의 송신 전력으로 미분한 값 즉,
Figure pat00010
(이하 '전력 제어값'이라 칭함)을 추정하거나 계산할 수 있어야 한다. 따라서 각 송신기 및 수신기는 각 송신기가 상기 전력 제어 값을 추정하거나 계산할 수 있도록 하는 정보를 교환하여야 한다. 상기 전력 제어값을 추정하거나 계산하기 위해 필요한 정보의 종류를 파악하기 위해 상기 수학식 1의 목표 성능값 U를 송신 전력 p n 으로 미분하여 보면 하기 수학식 3과 같이 나타날 수 있다.
Figure pat00011
상기 수학식 3에서
Figure pat00012
는 수신기 r n ,k 가 수신하는 송신기 n(100)의 신호에 대한 SINR을 나타내는 것으로서
Figure pat00013
이다. 또한 수학식 3에서
Figure pat00014
이다.
상기 수학식 3에서 마이너스 되는 식은 수신기 r m,k 가 수신하는 신호의 세기
Figure pat00015
과 간섭 및 잡음의 세기
Figure pat00016
로 구성된다.
Figure pat00017
및
Figure pat00018
는 각 송신기가 송신한 데이터를 상기 수신기 r m ,k 가 수신하는 과정에서 상기 수신기 r m ,k 가 특정할 수 있고, 별도의 측정 채널에서 각 송신기에 의해 송신되는 신호를 상기 수신기 r m,k 가 수신함에 의해 측정될 수도 있다.
한편, 상기 수신기 r n,k 는 SINR인
Figure pat00019
를 자신의 송신기인 상기 송신기 n(100)에게 직접적으로 피드백 할 수 있다. 반면 상기 송신기 n(100)에서 전력 제어가 수행되는 상황에서는 각 수신기가 상기 송신기 n(100)의 송신 전력을 알 수 없어 간섭 채널을 개별적으로 측정할 수 없다. 따라서 각 수신기는
Figure pat00020
를 측정할 수 없다. 또한 각 수신기가 상기
Figure pat00021
를 측정할 수 있다 하더라도 모든 간섭 수신기가 상기 송신기 n(100)에게 개별적인 채널을 이용하여
Figure pat00022
값 자체를 송신해야 하므로 자원의 소모가 너무 크다. 특히 각 수신기는 자신에게 간섭을 미치는 간섭원이 다수개가 존재하기 때문에 해당 간섭원 각각에게 피드백하는 것은 어려울 수 있다. 따라서 각
Figure pat00023
를 전달하기 위한 별도의 피드백 방식이 요구된다.
본 발명의 일 실시 예에서는
Figure pat00024
를 수신기 r m,k 에서 송신기 n(100)으로 전달하기 위한 방식으로 다음과 같은 방식을 제안한다. 즉, 각 수신기 r m,k 는
Figure pat00025
의 송신 전력을 이용하여 피드백을 위해 미리 정의된 무선 자원에서 프리앰블(preamble)이나 미리 정해진 패턴의 신호를 송신한다. 여기서 δ는 시스템 파라미터로서 송신 전력을 스케일링(scaling)하는 값을 나타낸다. 각 송신기는 상기 피드백을 위해 미리 정의된 무선 자원에서 신호를 수신한다. 단, 각 송신기는 각 수신기에서 송신되는 피드백 신호를 구분하여 수신하지는 않으며, 단순히 수신되는 전력의 합만을 측정한다. 피드백 자원에서 특정 송신기 n(100)이 수신하는 피드백 신호 세기를 RSS n 으로 정의하면 하기 수학식 4에 나타난 바와 같다.
Figure pat00026
본 발명의 일 실시 예에서는 채널 가역성을 고려하므로, 상기 수학식 4에서
Figure pat00027
은
Figure pat00028
와 동일한 값을 갖는다. 따라서 RSS n 은 하기 수학식 5와 같이 나타날 수 있다.
Figure pat00029
상기 수학식 5와는 별개로, 전력 제어를 수행하고자 하는 송신기 n(100)은 자신이 서비스하는 수신기들(r n ,k )에게서 하기 수학식 6에 따라 같이 정의되는 SINR 값을 미리 정의된 피드백 채널을 통해 보고 받는다.
Figure pat00030
그리고 전력 제어를 수행하고자 하는 송신기 n(100)은 상기 수학식 4 및 수학식 5에 나타난 바와 같은 피드백 정보를 사용하여, 하기 수학식 7을 기반으로 전력 제어의 기준이 되는 상기 수학식 1의 목표 성능값 U를 송신 전력 p n 으로 미분한 값 즉, 전력 제어값을 계산할 수 있다.
Figure pat00031
상기 송신기 n(100)은 상기 수학식 7을 사용하여 상기 전력 제어값이 산출되면, 앞서 수학식 1 및 2에서 설명한 방식을 사용하여 송신 전력을 제어할 수 있다.
한편, 현재의 정보를 이용하여 다음 시점의 전력을 결정하는 제어 방식에서는 전력 제어를 수행하는 시점과 실제 결정된 전력을 이용하여 데이터를 송신하는 시점의 상황이 다를 경우 성능을 보장할 수 없게 된다.
일 실시 예에서, 도 1과 같이 하나의 송신기가 다수개의 수신기들을 서비스하는 경우 하나의 자원은 하나의 수신기에게 데이터를 송신하기 위해 사용할 수 밖에 없으므로, 스케줄링 방법에 따라 특정 자원에서 수신하는 수신기는 달라지게 된다. 또한, 풀 버퍼(full-buffer) 트래픽 모델을 고려하지 않아 특정 시점에 송신기의 버퍼에 송신할 데이터가 없을 경우에는 송신에 참여하는 송신기가 달라지게 된다. 따라서 앞서 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따른 피드백 정보의 측정 및 피드백 과정은 전력 제어 후 실제 송신에 참여하는 송신기 및 수신기에 의해 수행될 수 있다.
다음으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않는 경우의 전력 제어 방법과, 상기 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되는 경우의 전력 제어 방법에 대해 각각 구체적으로 설명하기로 한다.
(1) 무선 통신 시스템에서 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않는 경우의 전력 제어 방법
상기 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않는 경우의 전력 제어 방법은 단말간 직접 통신(device-to-device (D2D) communication)이 수행되는 환경과 같이 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않는 통신 환경에서의 전력 제어 방법과, TDD 방식 등이 사용되어 상향링크와 하향링크가 명확히 구분되는 통신 환경에서의 전력 제어 방법을 포함할 수 있다. 이하 상기 두 가지 통신 환경에서의 전력 제어 방법에 대해 각각 설명한다.
① 상향링크/하향링크의 구분이 명확하지 않은 통신 환경
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않는 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 경우 사용되는 자원 구조의 예를 나타낸 도면이다.
상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 통신의 경우, 데이터를 송신하기 위한 순방향 데이터(forward data) 채널(300)과 ACK(acknowledgement)나 채널 품질 정보(channel quality information: CQI)와 같은 피드백 정보를 송신하기 위한 역방향 제어(backward control) 채널(320)이 시간 축으로 구분되어 사용될 수 있다. 도 3에서는 상기 순방향 데이터 채널(300)과 역방향 제어 채널(320)이 각각 시간 및 주파수 도메인에서 하나만 존재하는 경우가 일 예로 도시되어 있다.
데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않는 경우, 수신기 r m,k 는 데이터 수신 과정에서 신호의 세기
Figure pat00032
과 간섭 및 잡음의 세기
Figure pat00033
를 측정할 수 있다. 또한 상기 수신기 r m ,k 는 상기 역방향 제어 채널(320)에서 ACK 또는 CQI 피드백을 수행할 때
Figure pat00034
의 송신 전력을 사용할 수 있다.
이러한 실시 예에서 각 송신기는 상기 역방향 제어 채널(320)의 수신 전력을 측정함으로써 상기 수학식 5와 같은 RSS n 값을 획득할 수 있다. 또한 상기 수학식 6의
Figure pat00035
값은 해당 순방향 데이터 채널에 대응되는 역방향 제어 채널에서 송신되는 ACK 또는 CQI 피드백 정보에 피기백(piggy-back)되어 송신될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않는 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않는 경우 사용되는 자원 구조의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 4에서는 순방향 데이터 채널(400)과 역방향 제어 채널(420)이 각각 시간 및 주파수 도메인에서 다수개의 부채널(subchannel)들로 구분되어 사용되는 경우를 일 예로 도시하고 있다. 도 4를 참조하면, 다수개의 순방향 데이터 부채널들(SC 11 ~ SC MN)은 다수개의 역방향 제어 부채널들(ACK 11 ~ ACK MN)에 일대일 대응된다. 그리고 상기 다수개의 순방향 데이터 부채널들(SC 11 ~ SC MN)과 다수개의 역방향 제어 부채널들(ACK 11 ~ ACK MN)은 주파수 도메인에서 동일한 위치에 존재한다.
수신기 r m,k 는 상기 수신기 r m,k 가 수신해야 하는 순방향 데이터 부채널 별 신호의 세기
Figure pat00036
과 간섭 및 잡음의 세기
Figure pat00037
를 측정할 수 있다. 또한 상기 수신기 r m ,k 는 각 순방향 데이터 부채널에 대응되는 역방향 제어 부채널을 사용하여,
Figure pat00038
의 송신 전력으로 ACK 또는 CQI를 피드백 할 수 있다.
이러한 실시 예에서 각 송신기는 자신의 순방향 데이터 부채널에 대응되는 역방향 제어 부채널의 수신 전력을 측정함으로써 상기 수학식 5와 같은 자신의 순방향 데이터 부채널 별 RSS n 값을 획득할 수 있다. 또한 상기 수학식 6의 각 송신기가 사용하는 순방향 데이터 부채널 별
Figure pat00039
값은 해당 순방향 데이터 부채널에 대응되는 역방향 제어 부채널에서 송신되는 ACK 또는 CQI 피드백 정보에 피기백 되어 송신될 수 있다.
이하 도 5 및 도 6을 참조하여, 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않으며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 무선 통신 시스템에서의 송신기와 수신기의 동작을 살펴보기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않으며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 무선 통신 시스템에서의 송신기의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 송신기 n 은 500 단계에서 순방향 데이터 채널(혹은 순방향 데이터 부채널)에서 수신기 r n,k 으로 데이터를 송신한다. 그리고 상기 송신기 n 은 502 단계에서 역방향 제어 채널(혹은 역방향 제어 부채널)에서 상기 수신기 r n,k 가 송신한 역방향 제어 신호를 수신한다. 상기 역방향 제어 신호에는 SINR(
Figure pat00040
)이 포함될 수 있다.
상기 송신기 n 은 504 단계에서 상기 역방향 제어 채널에서 모든 수신기의 역방향 제어 신호의 수신 전력 합(RSS n )을 계산한다. 그리고 상기 송신기 n 은 506 단계에서 상기 SINR 및 수신 전력 합(
Figure pat00041
및 RSS n )을 사용하여 전력 제어값(즉,
Figure pat00042
)을 결정한다. 이때 상기 송신기 n 은 상기 수학식 7을 사용하여 상기 전력 제어값을 결정할 수 있다.
상기 송신기 n 은 508 단계에서 전력 제어값이 미리 설정된 특정 값(일 예로, 0인 경우를 설명하기로 한다)보다 큰 지 여부를 판단한다. 상기 송신기 n 은 상기 전력 제어값이 0 보다 큰 경우 510 단계로 진행하여, 미리 설정된 값만큼 송신 전력을 증가시킨다. 그리고 상기 송신기 n 은 상기 전력 제어값이 0 보다 크지 않은 경우 512 단계로 진행하여, 미리 설정된 값만큼 송신 전력을 감소시킨다.
상기와 같은 동작은 상기 송신기 n 이 514 단계에서 송신 전력 제어를 종료하기 전까지 계속적으로 반복되어 수행될 수 있다.
한편, 도 5가 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않으며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 무선 통신 시스템에서의 송신기의 동작을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 5에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 5에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 5에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않으며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 무선 통신 시스템에서의 수신기의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 수신기 r n,k 는 600 단계에서 순방향 데이터 채널(혹은 순방향 데이터 부채널)에서 송신기 n으로부터 데이터를 수신한다. 이어 상기 수신기 r n,k 는 602 단계에서 상기 송신기 n에 대한 수신 신호 세기(S) 및 간섭 신호 세기(I)를 측정하고, 604 단계에서 상기 측정 결과를 기반으로 역방향 제어 신호에 대한 송신 전력을 결정한다.
예를 들어, 상기 수신기 r n,k 는 상기 송신기 n에 대한 수신 신호 세기 및 간섭 신호를 측정하여
Figure pat00043
를 계산하고, 상기 계산된
Figure pat00044
를 사용하여 역방향 제어 신호에 대한 송신 전력을 결정할 수 있다. 상기 역방향 제어 신호에 대한 송신 전력은
Figure pat00045
와 같이 결정될 수 있다.
상기 수신기 r n,k 는 상기와 같이 송신 전력이 결정되면, 606 단계에서 상기 결정된 송신 전력을 사용하여 상기 역방향 제어 신호를 상기 송신기 n로 송신한다. 상기 역방향 제어 신호는 상기 수신 신호 세기 및 간섭 신호 세기를 기반으로 생성된 SINR(
Figure pat00046
)을 포함할 수 있다.
상기와 같은 동작은 상기 수신기 r n,k 가 608 단계에서 상기 송신기 n의 송신 전력 제어 동작이 종료되었음을 판단하기 전까지 계속적으로 반복되어 수행될 수 있다.
한편, 도 6이 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않으며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 무선 통신 시스템에서의 수신기의 동작을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 6에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 6에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 6에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
② 상향링크/하향링크의 구분이 명확한 통신 환경
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않는 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 경우 사용되는 자원 구조의 예를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, TDD 방식 등이 사용되는 통신 환경에서는 상향링크와 하향링크의 구분이 명확하므로 전체 시간 자원을 송신기(일 예로, 기지국)가 수신기(일 예로, 단말)로 데이터를 송신하기 위해 사용하는 하향링크 프레임(700)과 상기 수신기가 상기 송신기로 데이터를 송신하기 위해 사용하는 상향링크 프레임(720)으로 구분하여 사용할 수 있다. 추가적으로, 도 7에 나타난 바와 같이 하향링크 전력 제어 피드백(power control feedback: PCF)을 위한 PCF 프레임(740)을 상향링크에 별도로 정의한다. 이러한 PCF 프레임(740)은 T PCF 의 주기로 상향링크 자원에 존재하며, 전력 제어 역시 T PCF 의 주기로 수행될 수 있다.
데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않는 경우, 수신기 r m,k 는 하향링크 데이터 수신 과정에서 하향링크 신호의 세기
Figure pat00047
과 간섭 및 잡음의 세기
Figure pat00048
를 측정할 수 있다. 또한 상기 수신기 r m ,k 는 상기 PCF 프레임(740)에서 피드백을 송신할 때,
Figure pat00049
의 송신 전력을 사용할 수 있다.
이 경우 각 송신기는 PCF 프레임(740)에서 수신 전력을 측정함으로써 상기 수학식 5와 같은 RSS n 값을 획득할 수 있다. 또한 상기 수학식 6의
Figure pat00050
값은 상기 PCF 프레임(740)에 따른 채널과는 별개로 ACK 또는 CQI 등을 피드백하기 위해 사용되는 기존의 피드백 채널에 피기백되어 상기 수신기 r m,k 에서 송신기 n으로 송신될 수 있다. 다르게는 상기
Figure pat00051
값은 상기
Figure pat00052
값을 피드백하기 위한 별도의 채널을 사용하여 상기 수신기 r m,k 에서 송신기 n으로 송신될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않는 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 경우 사용되는 자원 구조의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 8에서는 하향링크 프레임(800), 상향링크 프레임(820) 및 PCF 프레임(840)이 각각 시간 및 주파수 도메인에서 다수개의 부채널들로 구분되어 사용되는 경우를 일 예로 도시하고 있다. 도 8을 참조하면, 다수개의 하향링크 부채널들(DL SC 11 ~ DL SC MN)은 다수개의 PCF 부채널들(PCF 11 ~ PCF MN)과 일대일 대응된다. 그리고 상기 다수개의 하향링크 부채널들(DL SC 11 ~ DL SC MN)과 다수개의 PCF 부채널들(PCF 11 ~ PCF MN)은 주파수 도메인에서 동일한 위치에 존재한다.
데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않는 경우, 수신기 r m,k 는 상기 수신기 r m,k 가 수신해야 하는 하향링크 부채널 별 신호 세기
Figure pat00053
과 간섭 및 잡음의 세기
Figure pat00054
를 측정할 수 있다. 또한 상기 수신기 r m,k 는 각 하향링크 부채널에 대응되는 PCF 부채널을 사용하여,
Figure pat00055
의 송신 전력으로 전력 제어 피드백을 송신할 수 있다.
이러한 실시 예에서 각 송신기는 자신의 하향링크 부채널에 대응되는 PCF 부채널의 수신 전력을 측정함으로써 상기 수학식 5와 같은 자신의 하향링크 부채널 별 RSS n 값을 획득할 수 있다. 또한 상기 수학식 6의 하향링크 부채널 별
Figure pat00056
값은 상기 PCF 자원(840)에 따른 채널과는 별개로 ACK 또는 CQI 등을 피드백하기 위해 사용되는 기존의 피드백 채널에 피기백되어 상기 수신기 r n,k 에서 송신기 n으로 송신될 수 있다. 다르게는 상기 하향링크 부채널 별
Figure pat00057
값은 상기
Figure pat00058
값을 피드백하기 위한 별도의 채널을 사용하여 상기 수신기 r n,k 에서 송신기 n으로 송신될 수 있다.
이하 도 9 및 도 10을 참조하여, 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않으며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확환 무선 통신 시스템에서의 송신기와 수신기의 동작을 살펴보기로 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않으며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 무선 통신 시스템에서의 송신기의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 9를 참조하면, 900 단계에서 시스템 프레임 번호가 t로 설정되면, 송신기 n 은 902 단계에서 상기 시스템 프레임 번호를 1 증가시킨다(즉, t는 t+1로 업데이트됨). 이어 상기 송신기 n 은 904 단계에서 하향링크 프레임(혹은 하향링크 부채널)에서 수신기 r n,k 으로 데이터를 송신한다.
상기 송신기 n 은 906 단계에서 상향링크 프레임에서 상기 수신기 r n,k 가 송신하는 상향링크 데이터 또는 피드백 정보를 수신한다. 상기 상향링크 데이터 또는 피드백 정보에는 SINR(
Figure pat00059
)이 포함될 수 있다.
상기 송신기 n 은 908 단계에서 상기 시스템 프레임 번호가 T PCF 의 배수인지 여부를 판단한다. 상기 송신기 n 은 상기 시스템 프레임 번호가 T PCF 의 배수가 아닌 경우, 상기 916 단계로 진행하여 다음 번호의 시스템 프레임에 대한 동작이 수행될 수 있도록 한다.
그리고 상기 송신기 n 은 상기 시스템 프레임 번호가 T PCF 의 배수인 경우, 910 단계로 진행하여 PCF 프레임(혹은 PCF 부채널)에서 모든 수신기의 전력 제어 피드백 신호의 수신 전력 합(RSS n )을 계산한다. 이어 상기 송신기 n 은 912 단계에서 상기 SINR 및 수신 전력 합(
Figure pat00060
및 RSS n )을 사용하여 전력 제어값(즉,
Figure pat00061
)을 결정한다. 이때 상기 송신기 n 은 상기 수학식 7을 사용하여 상기 전력 제어값을 결정할 수 있다.
상기 송신기 n 은 914 단계에서 전력 제어값이 특정 값(일 예로, 0인 경우를 설명하기로 한다)보다 큰 지 여부를 판단한다. 상기 송신기 n 은 상기 전력 제어값이 0 보다 큰 경우 916 단계로 진행하여, 미리 설정된 값만큼 송신 전력을 증가시킨다. 그리고 상기 송신기 n 은 상기 전력 제어값이 0 보다 크지 않은 경우 918 단계로 진행하여, 미리 설정된 값만큼 송신 전력을 감소시킨다.
상기와 같은 동작은 상기 송신기 n 이 920 단계에서 송신 전력 제어를 종료하기 전까지 계속적으로 반복되어 수행될 수 있다.
한편, 도 9가 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않으며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 무선 통신 시스템에서의 송신기의 동작을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 9에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 9에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 9에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않으며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 무선 통신 시스템에서의 수신기의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 10을 참조하면, 1000 단계에서 시스템 프레임 번호가 t로 설정되면, 수신기 r n,k 는 1002 단계에서 상기 시스템 프레임 번호를 1 증가시킨다(즉, t는 t+1로 업데이트됨). 이어 상기 수신기 r n,k 는 1004 단계에서 하향링크 프레임(혹은 하향링크 부채널)으로부터 송신기 n으로부터 데이터를 수신한다.
상기 수신기 r n,k 는 1006 단계에서 상기 송신기 n에 대한 수신 신호 세기(S) 및 간섭 신호 세기(I)를 측정하여 SINR(
Figure pat00062
)을 계산한다. 그리고 상기 수신기 r n,k 는 1008 단계에서 상향링크 프레임에서 상기 SINR(
Figure pat00063
)이 포함된 상향링크 데이터 또는 피드백 정보를 상기 송신기 n 로 송신한다.
상기 수신기 r n,k 는 1010 단계에서 상기 시스템 프레임 번호가 T PCF 의 배수인지 여부를 판단한다. 상기 송신기 n 은 상기 시스템 프레임 번호가 T PCF 의 배수가 아닌 경우, 상기 1016 단계로 진행하여 다음 번호의 시스템 프레임에 대한 동작이 수행될 수 있도록 한다.
그리고 상기 수신기 r n,k 는 상기 시스템 프레임 번호가 T PCF 의 배수인 경우, 1012 단계로 진행하여 전력 제어 피드백 신호에 대한 송신 전력을 결정한다. 예를 들어, 상기 수신기 r n ,k 는 상기 송신기 n에 대한 수신 신호 세기 및 간섭 신호를 측정하여
Figure pat00064
를 계산하고, 상기 계산된
Figure pat00065
를 사용하여 상기 전력 제어 피드백 신호에 대한 송신 전력을 결정할 수 있다. 상기 전력 제어 피드백 신호에 대한 송신 전력은
Figure pat00066
와 같이 결정될 수 있다.
상기 수신기 r n,k 는 상기와 같이 송신 전력이 결정되면, 1014 단계에서 상기 결정된 송신 전력을 사용하여 PCF 채널에서 상기 전력 제어 피드백 신호를 상기 송신기 n로 송신한다.
상기와 같은 동작은 상기 수신기 r n,k 가 1016 단계에서 상기 송신기 n의 송신 전력 제어 동작이 종료되었음을 판단하기 전까지 계속적으로 반복되어 수행될 수 있다.
한편, 도 10이 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않으며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 무선 통신 시스템에서의 수신기의 동작을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 10에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 10에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 10에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
(2) 무선 통신 시스템에서 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되는 경우의 전력 제어 방법
상기 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되는 경우의 전력 제어 방법은 단말간 D2D 통신과 같이 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않는 통신 환경에서의 전력 제어 방법과, 단말과 기지국과 같이 상향링크와 하향링크가 명확히 구분되는 통신 환경에서의 전력 제어 방법을 포함할 수 있다. 이하 상기 두 가지 방법에 대해 각각 설명한다.
① 상향링크/하향링크의 구분이 명확하지 않은 통신 환경
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되는 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 경우 사용되는 자원 구조의 예를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 해당 프레임에서 데이터를 송신할 송신기가 데이터를 수신할 수신기에게 데이터 송신 여부를 알리는 스케줄링 요청(scheduling request) 채널(1100), 상기 수신기가 상기 스케줄링 요청에 대응하는 스케줄링 응답(scheduling response)을 상기 송신기로 송신하는 스케줄링 응답 채널(1110), 데이터를 송신하기 위한 순방향 데이터 채널(1120), ACK나 CQI와 같은 피드백 정보를 송신하기 위한 역방향 제어 채널(1130)이 시간 축을 중심으로 구분되어 사용될 수 있다. 한편, 도 11에는 상기 순방향 데이터 채널(1120)과 역방향 제어 채널(1130)이 각각 시간 및 주파수 도메인에서 하나만 존재하는 경우가 일 예로 도시되어 있다.
상기 송신기 및 수신기는 매 프레임마다 변경될 수 있다. 따라서 해당 프레임에 데이터를 송신할 송신기 n은 스케줄링 요청 채널(1100)을 사용하여 타겟 수신기 r n,k 로 스케줄링 요청 메시지를 송신한다. 여기서, 상기 스케줄링 요청 메시지는 송신기 및 수신기를 특정할 수 있는 인덱스를 포함할 수 있는데, 상기 인덱스는 일 예로 어떠한 장치가 송신기이고 어떠한 장치가 수신기인지를 식별할 수 있는 값으로 설정될 수 있다. 모든 수신기는 상기 스케줄링 요청 채널(1100)에서 상기 스케줄링 요청 메시지가 수신되는지 여부를 모니터링 할 수 있다.
상기 수신기 r n,k 는 상기 스케줄링 요청 메시지가 수신되면, 상기 스케줄링 응답 채널(1110)에서 스케줄링을 응답 메시지를 상기 송신기 n으로 송신한다. 이러한 실시 예에서 상기 수신기 r n ,k 는
Figure pat00067
의 송신 전력을 사용하여 상기 스케줄링 응답 메시지를 송신한다. 여기서 상기
Figure pat00068
는 상기 스케줄링 요청 메시지를 수신하는 과정에서의 수신 신호 세기
Figure pat00069
와 간섭 및 잡음의 세기
Figure pat00070
를 측정하여 계산될 수 있다. 또한 상기 스케줄링 응답 메시지는 상기 송신기 및 수신기를 특정할 수 있는 인덱스와 SINR(
Figure pat00071
)을 포함할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되는 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 경우 사용되는 자원 구조의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 12에서는 순방향 데이터 채널(1200)과 역방향 제어 채널(1210)이 각각 시간 및 주파수 도메인에서 다수개의 부채널들로 구분되어 사용되는 경우를 일 예로 도시하고 있다. 도 12를 참조하면, 다수개의 순방향 데이터 부채널들(SC 11 ~ SC MN)은 다수개의 역방향 제어 부채널들(ACK 11 ~ ACK MN)에 일대일 대응된다. 그리고 상기 다수개의 순방향 데이터 부채널들(SC 11 ~ SC MN)과 다수개의 역방향 제어 부채널들(ACK 11 ~ ACK MN)은 주파수 도메인에서 동일한 위치에 존재한다.
한편 데이터 송수신에 따른 송신기 및 수신기는 매 프레임마다 변경될 수 있으므로, 각 순방향 데이터 부채널에 대응하여 스케줄링 요청 부채널 및 스케줄링 응답 부채널이 존재하게 된다. 해당 프레임의 특정 순방향 데이터 부채널에서 데이터를 송신할 송신기 n 은 스케줄링 요청 메시지를 타겟 수신기 r n,k 으로 송신한다. 이러한 실시 예에서 상기 송신기 n 은 상기 특정 순방향 데이터 부채널에 대응되는 스케줄링 요청 부채널에서 상기 스케줄링 요청 메시지를 송신할 수 있다.
상기 스케줄링 요청 메시지는 송신기 및 수신기를 특정할 수 있는 인덱스를 포함할 수 있는데, 상기 인덱스는 일 예로 어떠한 장치가 송신기이고 어떠한 장치가 수신기인지를 식별할 수 있는 값으로 설정될 수 있다. 모든 수신기는 모든 스케줄링 요청 부채널에서 상기 스케줄링 요청 메시지가 수신되는지 여부를 모니터링 할 수 있다.
상기 수신기 r n,k 는 상기 스케줄링 요청 메시지가 수신되면, 해당 스케줄링 요청 부채널에 대응되는 스케줄링 응답 부채널에서 스케줄링 응답 메시지를 상기 상기 송신기 n으로 송신한다. 이때 상기 수신기 r n ,k 는
Figure pat00072
의 송신 전력을 사용하여 상기 스케줄링 응답 메시지를 송신한다. 여기서 상기
Figure pat00073
는 상기 스케줄링 요청 메시지를 수신하는 과정에서의 수신 신호 세기
Figure pat00074
과 간섭 및 잡음의 세기
Figure pat00075
를 측정하여 계산될 수 있다. 또한 상기 스케줄링 응답 메시지는 상기 송신기 및 수신기를 특정할 수 있는 인덱스와 SINR(
Figure pat00076
)을 포함할 수 있다.
이하 도 13 및 도 14를 참조하여, 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 무선 통신 시스템에서의 송신기와 수신기의 동작을 살펴보기로 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 무선 통신 시스템에서의 송신기의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 13을 참조하면, 송신기 n 은 1300 단계에서 해당 프레임에서 데이터를 송신할지 여부를 결정한다. 상기 송신기 n 은 상기 데이터를 송신할 것이 결정되면, 1302 단계에서 스케줄링 요청 채널(혹은 스케줄링 요청 부채널)에서 수신기 r n,k 로 스케줄링 요청 메시지를 송신한다. 상기 스케줄링 요청 메시지에는 송신기 및 수신기를 특정할 수 있는 인덱스가 포함될 수 있다.
상기 송신기 n 은 1304 단계에서 스케줄링 응답 채널(혹은 스케줄링 응답 부채널)에서 상기 수신기 r n,k 로부터 스케줄링 응답 메시지를 수신한다. 상기 스케줄링 응답 메시지에는 상기 송신기 및 수신기를 특정할 수 있는 인덱스와 SINR(
Figure pat00077
)이 포함될 수 있다.
상기 송신기 n 은 1306 단계에서 스케줄링 응답 채널에서 수신되는 모든 신호에 대한 수신 전력의 합(RSSn)을 계산한다. 그리고 상기 송신기 n 은 1308 단계에서 상기 SINR 및 수신 전력 합(
Figure pat00078
및 RSSn)을 사용하여 전력 제어값(즉,
Figure pat00079
)을 결정한다. 이러한 실시 예에서 상기 송신기 n 은 상기 수학식 7을 사용하여 상기 전력 제어값을 결정할 수 있다.
상기 송신기 n 은 1310 단계에서 상기 전력 제어값이 특정 값(일 예로, 0인 경우를 설명하기로 한다)보다 큰 지 여부를 판단한다. 상기 송신기 n 은 상기 전력 제어값이 0 보다 큰 경우 1312 단계로 진행하여, 미리 설정된 값만큼 송신 전력을 증가시킨다. 이때 증가된 송신 전력은 최대값 이하의 값을 갖는다. 그리고 상기 송신기 n 은 상기 전력 제어값이 0 보다 크지 않은 경우 1314 단계로 진행하여, 미리 설정된 값만큼 송신 전력을 감소시킨다. 이때 감소된 송신 전력은 최소값 이상의 값을 갖는다. 특히 송신 전력의 최소값이 0 [W] 이고 1312 및 1314 단계에서 사용되는 송신 전력 증감을 위한 미리 설정된 값이 송신 전력의 최대값과 같을 경우 1314 단계에서 송신 전력은 0이 될 수 있다.
상기 송신기 n 은 변경된 송신 전력을 사용하여 1316 단계에서 순방향 데이터 채널에서 상기 수신기 rn,k로 데이터를 송신한다. 이어 상기 송신기 n 은 1318 단계에서 역방향 제어 채널을 통해 상기 수신기 rn,k로부터 역방향 제어 채널 신호를 수신한다. 한편, 상기 변경된 송신 전력이 0 [W]로 설정된 경우 1316 단계에서 상기 송신기 n은 데이터를 송신하지 않으나 상기 수신기 rn,k은 송신기 n으로부터 데이터를 수신하기 위해 대기한다.
상기와 같은 동작은 상기 송신기 n이 1320 단계에서 송신 전력 제어를 종료하기 전까지 계속적으로 반복되어 수행될 수 있다.
한편, 도 13이 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 무선 통신 시스템에서의 송신기의 동작을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 13에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 13에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 13에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 무선 통신 시스템에서의 수신기의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 14를 참조하면, 수신기 r n,k 는 1400 단계에서 스케줄링 요청 채널(혹은 스케줄링 요청 부채널)에서 스케줄링 요청 메시지가 수신되는지 여부를 판단한다.
상기 수신기 r n,k 는 1402 단계에서 송신기 n 으로부터 상기 스케줄링 요청 메시지가 수신된 경우, 1404 단계로 진행하여 수신 신호 세기 및 간섭 신호 세기를 측정한다. 여기서 상기 수신기 r n,k 는 상기 스케줄링 요청 메시지를 수신할 때의 수신 신호 세기(S)를 측정하고, 그 이외의 신호 전력의 합을 간섭 신호 세기(I)로서 측정할 수 있다.
상기 수신기 r n,k 는 1406 단계에서 상기 측정 결과를 기반으로 송신 전력을 결정한다. 예를 들어, 상기 수신기 r n ,k 는 상기 수신 신호 세기와 간섭 신호를 사용하여
Figure pat00080
를 계산하고, 상기 계산된
Figure pat00081
를 사용하여 송신 전력을 결정한다. 상기 송신 전력은
Figure pat00082
와 같이 결정될 수 있다.
상기 수신기 r n,k 는 1408 단계에서 상기 결정된 송신 전력을 사용하여 스케줄링 응답 메시지를 상기 송신기 n 으로 송신한다. 여기서 상기 스케줄링 응답 메시지에는 SINR(
Figure pat00083
)이 포함될 수 있다. 이어 상기 수신기 r n,k 는 1410 단계에서 상기 송신기 n 으로부터 순방향 데이터 채널에서 데이터를 수신하고, 1412 단계에서 상기 송신기 n 으로 역방향 제어 채널을 통해 역방향 제어 신호를 송신한다.
상기와 같은 동작은 상기 수신기 r n,k 가 1414 단계에서 상기 송신기 n의 송신 전력 제어 동작이 종료되었음을 판단하기 전까지 계속적으로 반복되어 수행될 수 있다.
한편, 도 14가 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확하지 않은 무선 통신 시스템에서의 수신기의 동작을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 14에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 14에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 14에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
② 상향링크/하향링크의 구분이 명확한 통신 환경
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되는 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 경우 사용되는 자원 구조의 예를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, TDD 방식 등이 사용되는 통신 환경에서는 상향링크와 하향링크의 구분이 명확하므로 전체 시간 자원이 송신기(일 예로, 기지국)가 수신기(일 예로, 단말)로 데이터를 송신하기 위해 사용하는 하향링크 프레임(1500)과 상기 수신기가 상기 송신기로 데이터를 송신하기 위해 사용하는 상향링크 프레임(1520)으로 구분되어 사용될 수 있다.
추가적으로, 도 15에 나타난 바와 같이 수신기가 하향링크 신호의 세기 및 간섭을 측정할 수 있도록 하는 신호를 송신하기 위한 전력 제어 관리(power control measurement: PCM) 프레임(1540)이 하향링크에 포함되고, 하향링크 전력 제어 피드백을 위한 PCF 프레임(1560)이 상향링크에 포함될 수 있다.
한편, 송신기는 하향링크 스케줄링 정보를 데이터를 송신하기 전(일 예로, 데이터를 송신할 프레임 보다 T 프레임 이전)에 수신기에게 송신한다. 이에 따라, 하향링크 신호 및 간섭 측정과 전력제어 피드백에 참여하는 수신기는 실제 데이터 송수신에 참여하는 수신기와 동일하게 될 수 있다.
t+1 프레임에서 하향링크 데이터 송수신을 수행할 송신기와 수신기가 (t+1)-T 프레임에서 결정되면, 상기 송신기는 이에 대한 정보를 상기 수신기로 송신할 수 있다. 이 경우 상기 송신기는 t 프레임의 하향링크 자원에 정의되어 있는 PCM 채널에서 미리 정의된 신호를 현재 사용 중인 하향링크 송신 전력을 사용하여 송신한다.
그러면 상기 수신기(일 예로 수신기 r m,k )는 t 프레임의 PCM 채널로부터의 신호를 수신하여 하향링크의 신호의 세기
Figure pat00084
와 간섭 및 잡음의 세기
Figure pat00085
를 측정할 수 있다. 또한 상기 수신기는
Figure pat00086
의 송신 전력을 사용하여 PCF 채널에서 ACK 또는 CQI를 피드백 할 수 있다.
이 경우 각 송신기는 PCF 채널에 대한 수신 전력을 측정함으로써 상기 수학식 5와 같은 RSS n 값을 획득할 수 있다. 또한 상기 수학식 6의
Figure pat00087
값은 PCF 채널과는 별개로 CQI나 ACK 등을 피드백하기 위해 정의되어 사용되는 기존의 피드백 채널이나 별도의 채널에 피기백 되어 송신될 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되지 않는 무선 통신 시스템에서 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 경우 사용되는 자원 구조의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 16에서는 하향링크 프레임(1600), 상향링크 프레임(1620), PCM 프레임(1640) 및 PCF 프레임(1660)이 각각 시간 및 주파수 도메인에서 다수개의 부채널들로 구분되어 사용되는 경우를 일 예로 도시하고 있다.
도 16을 참조하면, 다수개의 하향링크 부채널들(DL SC 11 ~ DL SC MN), PCM 프레임들(PCM 11 ~ PCM MN) 및 PCF 프레임들(PCM 11 ~ PCM MN)은 서로 일대일 대응된다.
t+1 프레임에서 하향링크 데이터 송수신을 수행할 송신기와 수신기가 (t+1)-T 프레임에서 결정되면, 상기 송신기는 이에 대한 정보를 상기 수신기로 송신할 수 있다. 이 경우 상기 송신기는 t 프레임의 하향링크 자원 중 자신이 사용할 하향링크 부채널에 대응되는 PCM 부채널에서 미리 정의된 신호를 해당 하향링크 데이터 부채널에서 사용 중인 송신 전력을 사용하여 송신할 수 있다.
그러면 상기 수신기(일 예로 수신기 r m,k )는 t 프레임의 각 PCM 부채널을 수신하여 하향링크 부채널 별 신호의 세기
Figure pat00088
와 간섭 및 잡음의 세기
Figure pat00089
를 측정할 수 있다. 또한 상기 수신기는 자신이 수신할 하향링크 부채널에 대응되는 PCF 부채널에서
Figure pat00090
의 송신 전력을 사용하여 ACK 또는 CQI를 피드백 할 수 있다.
이 경우 각 송신기는 각 PCF 부채널에 대한 수신 전력을 측정함으로써 상기 수학식 5와 같은 RSS n 값을 획득할 수 있다. 또한 상기 수학식 6의 각 부채널별
Figure pat00091
값은 PCF 채널과는 별개로 CQI나 ACK 등을 피드백하기 위해 정의되어 사용되는 기존의 피드백 채널이나 별도의 채널에 피기백 되어 송신될 수 있다.
이하 도 17 및 도 18을 참조하여, 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 무선 통신 시스템에서의 송신기와 수신기의 동작을 살펴보기로 한다. 도 17 및 도 18에서는 앞서 설명한 바와 같이, 하향링크 데이터 송수신을 수행할 송신기와 수신기가 미리 결정되어 해당 스케줄링 정보가 미리 상기 수신기에 전달된 경우를 고려한다. 예를 들어, 송신기는 t 프레임에 수신 대상이 될 수신기와 하향링크 부채널 정보 등의 스케줄링 정보를 t-T 프레임에서 별도의 자원을 사용하여 상기 수신기에게 송신하며, 각 수신기는 상기 t 프레임에서의 수신 여부 및 수신 자원 등을 알고 있는 경우를 고려한다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 무선 통신 시스템에서의 송신기의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 17을 참조하면, 1700 단계에서 송신기 n 은 하향링크 프레임에서 수신기 r n,k 로 데이터를 송신한다. 이어 상기 송신기 n 은 1702 단계에서 다음 하향링크 프레임에서 송신할 데이터가 존재하는지 여부를 판단한다. 상기 송신기 n 은 상기 다음 하향링크 프레임에서 송신할 데이터가 존재하지 않는 경우, 1708 단계로 진행하여 상향링크 프레임에서 데이터 또는 피드백 정보를 수신한다.
그리고 상기 송신기 n 은 상기 다음 하향링크 프레임에서 송신할 데이터가 존재하는 경우, 1704 단계로 진행하여 PCM 프레임에서 전력 제어 측정 신호를 송신한다. 이어 상기 송신기 n 은 1706 단계에서 상향링크 프레임에서 SINR (
Figure pat00092
)이 포함된 데이터 또는 피드백 정보 수신한다. 여기서 상기 데이터 또는 피드백 정보는 전력 제어 피드백 신호로서 상기 다음 프레임에서 데이터를 수신할 수신기 r n,k 로부터 PCF 프레임을 통해 수신될 수 있다.
한편, 상기 송신기 n 은 1710 단계에서 상기 PCF 프레임에서 모든 수신기의 전력 제어 피드백 신호에 대한 수신 전력의 합(RSS n )을 계산한다. 그리고 상기 송신기 n 은 1712 단계에서 상기 SINR 및 수신 전력 합(
Figure pat00093
및 RSS n )을 사용하여 전력 제어값(즉,
Figure pat00094
)을 결정한다. 이때 상기 송신기 n 은 상기 수학식 7을 사용하여 상기 전력 제어값을 결정할 수 있다.
상기 송신기 n 은 1714 단계에서 상기 전력 제어값이 특정 값(일 예로, 0인 경우를 설명하기로 한다)보다 큰 지 여부를 판단한다. 상기 송신기 n 은 상기 전력 제어값이 0 보다 큰 경우 1716 단계로 진행하여, 미리 설정된 값만큼 송신 전력을 증가시킨다. 그리고 상기 송신기 n 은 상기 전력 제어값이 0 보다 크지 않은 경우 1718 단계로 진행하여, 미리 설정된 값만큼 송신 전력을 감소시킨다.
상기와 같은 동작은 상기 송신기 n 이 1720 단계에서 송신 전력 제어를 종료하기 전까지 계속적으로 반복되어 수행될 수 있다.
한편, 도 17이 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 무선 통신 시스템에서의 송신기의 동작을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 17에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 17에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 17에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 무선 통신 시스템에서의 수신기의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 18을 참조하면, 1800 단계에서 수신기 r n,k 는 하향링크 프레임에서 데이터를 수신한다. 이어 상기 수신기 r n,k 는 1802 단계에서 송신기 n에 의해 송신된 전력 제어 측정 신호를 PCM 프레임에서 수신한다.
상기 수신기 r n,k 는 1804 단계에서 다음 하향링크 프레임에서 데이터를 수신해야 하는지 여부를 판단한다. 상기 수신기 r n,k 는 상기 다음 프레임에서 데이터를 송신하지 않을 경우에는 1812 단계로 진행하여 상향링크 프레임에서 데이터 또는 피드백 정보를 상기 송신기 n으로 송신한다.
그리고 상기 수신기 r n,k 는 상기 다음 프레임에서 데이터를 송신할 경우에는 1806 단계로 진행하여 상기 PCM 프레임에서의 수신 신호 세기 및 간섭 신호를 측정한다. 이어 상기 수신기 r n,k 는 1808 단계에서 상기 측정 결과를 기반으로 SINR(
Figure pat00095
) 및 송신 전력을 결정한다. 구체적으로, 상기 수신기 r n,k 는 상기 측정된 수신 신호 세기 및 간섭 신호를 기반으로 SINR(
Figure pat00096
)을 계산한다. 그리고 상기 수신기 r n ,k 는 상기 측정된 수신 신호 세기 및 간섭 신호를 기반으로
Figure pat00097
를 계산하고, 상기 계산된
Figure pat00098
를 사용하여 송신 전력을 결정한다. 상기 송신 전력은 일 예로
Figure pat00099
와 같이 결정될 수 있다.
상기 수신기 r n,k 는 1810 단계로 진행하여 상향링크 프레임에서 상기 SINR이 포함된 데이터 또는 피드백 정보를 송신한다. 그리고 상기 수신기 r n,k 는 1814 단계에서 PCF 프레임에서 상기 결정된 송신 전력을 사용하여 전력 제어 피드백 신호를 상기 송신기 n으로 송신한다.
상기와 같은 동작은 상기 수신기 r n,k 가 1818 단계에서 상기 송신기 n의 송신 전력 제어 동작이 종료되었음을 판단하기 전까지 계속적으로 반복되어 수행될 수 있다.
한편, 도 18이 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신을 위한 송신기와 수신기가 변경되며, 상향링크 및 하향링크의 구분이 명확한 무선 통신 시스템에서의 수신기의 동작을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 18에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 18에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 18에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
다음으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기와 수신기의 내부 구성을 도 19 및 도 20을 참조하여 설명하기로 한다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.
도 19를 참조하면, 상기 송신기는 제어부(1900), 송신부(1902), 수신부(1904) 및 메모리(1906)를 포함한다.
상기 송신부(1902) 및 수신부(1904)는 수신기와 통신을 수행하기 위한 구성부로서 데이터 송수신과 관련된 동작을 수행한다. 그리고 상기 메모리(1906)는 상기 송신기의 동작에 따라 생성되는 다양한 정보 및 송수신되는 신호 및 데이터 등을 저장한다.
또한 상기 제어부(1900)는 상기 송신부(1902), 수신부(1904) 및 메모리(1906)를 제어함으로써 상기 송신기의 전반적인 동작을 제어한다. 특히 상기 제어부(1900)는 앞서 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기의 동작이 수행되도록 상기 구성부들을 제어한다.
한편, 도 19에는 상기 송신기가 제어부(1900), 송신부(1902), 수신부(1904) 및 메모리(1906)와 같이 별도의 처리부들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 송신기는 상기 제어부(1900), 송신부(1902), 수신부(1904) 및 메모리(1906)가 통합된 1개의 처리부로 구현 가능함은 물론이다.
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.
도 20을 참조하면, 상기 수신기는 제어부(2000), 송신부(2002), 수신부(2004) 및 메모리(2006)를 포함한다.
상기 송신부(2002) 및 수신부(2004)는 송신기와 통신을 수행하기 위한 구성부로서 데이터 송수신과 관련된 동작을 수행한다. 그리고 상기 메모리(2006)는 상기 송신기의 동작에 따라 생성되는 다양한 정보 및 송수신되는 신호 및 데이터 등을 저장한다.
또한 상기 제어부(2000)는 상기 송신부(2002), 수신부(2004) 및 메모리(2006)를 제어함으로써 상기 송신기의 전반적인 동작을 제어한다. 특히 상기 제어부(2000)는 앞서 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기의 동작이 수행되도록 상기 구성부들을 제어한다.
한편, 도 20에는 상기 수신기가 상기 제어부(2000), 송신부(2002), 수신부(2004) 및 메모리(2006)와 같이 별도의 처리부들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 수신기는 상기 제어부(2000), 송신부(2002), 수신부(2004) 및 메모리(2006)가 통합된 1개의 처리부로 구현 가능함은 물론이다.
이하 본 발명의 일 실시 예에 따른 방법이 사용될 경우 나타나는 성능에 대해 살펴보기로 한다.
도 21은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기와 수신기의 분포를 나타낸 도표이다.
도 21에 나타난 바와 같이, 하나의 송신기와 하나의 수신기로 구성된 다수의 링크 쌍(pair)이 랜덤하게 분포하고, 풀-버퍼 모델의 트래픽이 송신되는 상황에서의 수율 성능을 도출하는 것을 고려해보기로 한다. 구체적으로, 1000m x 1000m의 정사각형 영역 안에 50개의 송수신기 쌍이 존재하는 상황을 고려한다.
송신기와 수신기 간의 거리는 10m이내의 랜덤한 값으로 결정된다. 전력 제어를 위해 최대 송신 전력값(P max )과 최소 송신 전력값(P min )을 각각 23dBm과 3dBm으로 설정하고, 각 송신기의 초기 송신 전력을 P max 로 설정한다. 무선 채널은 PL=d- 3.5 의 경로 손실(pathloss)만 고려하고 페이딩(fading)과 음영(shadowing)은 고려하지 않는다. 또한 상기 수학식 2에서 사용되는
Figure pat00100
값은 [0,1] 사이의 랜덤한 값을 가짐을 고려한다.
도 22는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 제어 반복 횟수 별 가중합 전송률(weighted sum rate)을 나타낸 그래프이다.
도 21에서 설명한 바와 같은 환경에서, 본 발명의 실시 예에 따른 방법이 적용될 경우 얻을 수 있는 수학식 1의 가중합 전송률을 송신 전력 증감값(△) 별로 도출하면 도 22와 같이 나타날 수 있다.
도 22를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 방법이 적용될 경우, △= 0.25dB인 경우 약 80회 정도의 전력 제어가 반복(iteration)되면 가중합 전송률이 일정한 값으로 수렴하는 것을 알 수 있다. 해당 값은 모든 송신기가 P max 로 송신하고 있는 반복 횟수 1의 가중합 전송률과 비교해보면 약 76%정도의 이득이 발생한다.
△= 1dB 의 가중합 전송률도 △= 0.25dB 인 경우와 비슷한 값으로 수렴하게 되는데, 약 20회의 반복 횟수 즉, △= 0.25dB에 비해 1/4 정도의 반복 횟수만으로도 수렴하게 된다. 단, 실제 수렴(saturation)한 가중합 전송률을 비교해 보면 △= 1dB 의 수렴 값은 △= 0.25dB 에 비해 약간 낮으며, 정확히 일정한 값에 수렴하지는 못하고 약간의 차이를 갖는 일정한 두 값이 반복적으로 나타난다.
이러한 경향은 △= 0.20dB 의 결과를 보면 더욱 명확한데, △= 0.20dB 인 경우에는 5회 정도의 반복 이후에는 일정한 두 값을 반복적으로 가지며, 이 값은 △= 0.25dB, △= 1dB 의 결과에 비해 월등히 낮은 값을 가진다. 그럼에도 불구하고 △= 0.20dB 의 결과는 초기값에 비해 약 46%정도의 이득을 가진다.
도 23은 본 발명의 일 실시 예에 따라 200회의 전력 제어가 수행된 경우 획득되는 각 송신기의 송신 전력을 나타낸 그래프이다.
도 23에서는 각 송신기의 송신 전력을 각각의 △별로 나타내고 있다. 도 23을 참조하면, 대부분의 송신기는 P max 또는 P min 의 송신 전력을 사용하며 일부 송신기에서 상기 P max 와 P min 의 사이의 송신 전력을 사용함을 알 수 있다. 이는 실제로 전력 제어 결과를 통해 링크의 온-오프(on-off)를 결정할 수 있음을 보여준다. 하지만 단순히 상기 링크의 온-오프를 결정할 수는 없는데, 이는 △= 0.20dB 인 경우 전력 제어에 따라 P max 또는 P min 의 송신 전력만 해당 송신기들이 가지지만 그 성능은 △가 작을 때 비해 저하되기 때문이다.
도 24는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 전력 증감값 별로 동일한 두 값이 반복되는 가중합 전송률에 도달하는데 걸리는 평균 반복 횟수를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법이 사용될 경우, 준최적해에 근접하게 되면 △값에 따라 더 이상 준최적해에 접근하지 못하고 +△ (송신 전력 증가값) 및 -△(송신 전력 감소값)이 반복되는 현상(즉, 두 값이 반복하여 나타나는 핑퐁(ping-pong) 현상이 발생할 수 있다. 이때 +△일 때의 수율과 -△일 때의 수율이 반복해서 나타나게 되는데, 도 24에서는 이러한 핑퐁되는 두 값이 반복해서 나타나는 횟수를 보이고 있다.
구체적으로, 도 24에서는 100개의 송신기 분포에 대해 △별로 동일한 두 값이 반복되는 가중합 전송률에 도달하는데 걸리는 평균 반복 횟수를 보이고 있다. 도 24를 참조하면, △가 [0,2]dB의 범위에서는 평균 반복 횟수가 급격히 감소하는 반면 2dB 이상의 범위에서는 감소폭이 크지 않음을 알 수 있다.
도 25는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 전력 증감값 별로 동일한 두 값이 반복되는 가중합 전송률에 도달할 때의 평균 가중합 전송률을 나타낸 그래프이다.
도 25 에서는 100개의 송신기 분포에 대해 △별로 동일한 두 값이 반복되는 가중합 전송률에 도달할 때의 평균 가중합 전송률을 보이고 있다. 도 25를 참조하면, △가 [0,2]dB의 범위에서는 평균 가중합 전송률의 감소폭은 크지 않은 반면 2dB 이상에서는 거의 △ (dB)에 대해 선형적으로(linear) 감소함을 알 수 있다.
도 24 및 도 25에 나타난 바를 종합해보면, [1,2] dB 사이의 값으로 △를 설정하면 상대적으로 빠른 수렴속도와 적은 성능 감소를 가지도록 제안하는 알고리즘을 동작시킬 수 있다. 한편, 도 25 에서 △ = 8dB 이상에서 수율 곡선이 불규칙하게 나타나는 것은 △가 너무 커서 지역적 최적해로컬 옵티멈(local optimum) 근방에 도달하지 못했기 때문으로 추정될 수 있다.
도 26은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방법과 최적 전력 제어 방법에 따른 성능을 비교한 그래프이다. 단, 도 26은 도 21 내지 도 25에서와는 다르게 송수신단 쌍이 4개인 상황에서의 결과를 보이고 있다. 이는 최적 전력 제어 방법의 복잡도가 아주 높아 그 이상에서는 최적 성능을 도출하기 힘들기 때문이다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 방법의 성능은 일정 범위 이내의 변동폭으로 상기 수학식 1의 가중합 전송률이 수렴했을 때의 성능을 도출한 것이다. 도 26은 100개의 송신기 분포 별로 최적 전력 제어 방법이 사용될 때의 가중합 전송률 대비 본 발명의 실시 예에 따른 방법이 사용될 때의 가중합 전송률의 달성 정도를 나타내고 있다. 이를 살펴볼 때 평균적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 방법은 최적 전력 제어 방법의 성능 대비 약 97.8%정도의 성능을 가짐을 알 수 있다.
본 발명의 특정 측면들은 또한 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 리드 온니 메모리(read only memory: ROM, 이하 'ROM'이라 칭하기로 한다)와, 랜덤-접속 메모리(random access memory: RAM, 이하 'RAM'라 칭하기로 한다)와, 컴팩트 디스크- 리드 온니 메모리(compact disk-read only memory: CD-ROM)들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(상기 인터넷을 통한 데이터 송신과 같은)을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 상기 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 발명을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 콤팩트 디스크(compact disk: CD), DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 프로그램 처리 장치가 기 설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
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 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 시스템에서 송신기의 전력 제어 방법에 있어서,
    다수개의 수신기들로 신호를 송신하는 과정과,
    상기 다수개의 수신기들 각각으로부터 채널 상태 정보가 포함된 피드백 신호를 수신하는 과정과,
    상기 다수개의 수신기들 각각의 피드백 신호에 대한 수신 신호 세기의 합을 계산하는 과정과,
    상기 다수개의 수신기들 각각의 채널 상태 정보와 상기 수신 신호 세기의 합을 사용하여 전력 제어값을 결정하고, 상기 전력 제어값을 기반으로 송신 전력을 제어하는 과정을 포함하는 전력 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수개의 수신기들이 피드백 신호를 송신하기 위해 사용하는 자원은 서로 동일함을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 송신 전력을 제어하는 과정은,
    상기 전력 제어값이 미리 설정된 값보다 큰 지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 판단 결과에 따라 상기 송신 전력을 증가시키거나 감소시키는 과정을 포함하는 전력 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다수개의 수신기들로 신호를 송신하기 위해 사용되는 자원과 상기 다수개의 수신기들 각각으로부터 피드백 신호를 수신하기 위해 사용되는 자원은 상기 송신기와 상기 다수개의 수신기들 간 데이터 송수신을 위해 사용되는 자원과 상이한 자원임을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다수개의 수신기들로 신호를 송신하기 위해 사용되는 자원과 상기 다수개의 수신기들 각각으로부터 피드백 신호를 수신하기 위해 사용되는 자원은 상기 송신기와 상기 다수개의 수신기들 간 데이터 송수신을 위해 사용되는 자원과 동일한 자원임을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 수신기의 전력 제어를 위한 피드백 신호 송신 방법에 있어서,
    송신기로부터 신호를 수신하는 과정과,
    상기 수신된 신호에 대한 수신 신호 세기 및 간섭 세기를 측정하는 과정과,
    상기 수신 신호 세기 및 간섭 세기를 기반으로 채널 상태 정보와 송신 전력을 결정하는 과정과,
    상기 채널 상태 정보가 포함된 피드백 신호를 상기 결정된 송신 전력을 사용하여 상기 송신기로 송신하는 과정을 포함하는 피드백 신호 송신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 피드백 신호를 송신하기 위해 사용하는 자원은 다른 수신기가 상기 송신기로 피드백 신호를 송신하기 위해 사용하는 자원과 동일함을 특징으로 하는 피드백 신호 송신 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 피드백 신호를 송신하기 위해 사용하는 자원은 상기 송신기가 상기 신호를 송신할 때 사용한 자원의 주파수 도메인과 동일한 주파수 도메인을 갖는 자원임을 특징으로 하는 피드백 신호 송신 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 송신기로부터 상기 신호를 수신하기 위해 사용되는 자원과 상기 송신기로 상기 피드백 신호를 송신하기 위해 사용되는 자원은 상기 송신기와 상기 수신기 간 데이터 송수신을 위해 사용되는 자원과 상이함을 특징으로 하는 피드백 신호 송신 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 송신기로부터 상기 신호를 수신하기 위해 사용되는 자원과 상기 송신기로 상기 피드백 신호를 송신하기 위해 사용되는 자원은 상기 송신기와 상기 수신기 간 데이터 송수신을 위해 사용되는 자원과 동일함을 특징으로 하는 피드백 신호 송신 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 송신기에 있어서,
    다수개의 수신기들로 신호를 송신하는 송신부와,
    상기 다수개의 수신기들 각각으로부터 채널 상태 정보가 포함된 피드백 신호를 수신하는 수신부와,
    상기 다수개의 수신기들 각각의 피드백 신호에 대한 수신 신호 세기의 합을 계산하고, 상기 다수개의 수신기들 각각의 채널 상태 정보와 상기 수신 신호 세기의 합을 사용하여 전력 제어값을 결정하고, 상기 전력 제어값을 기반으로 송신 전력을 제어하는 제어부를 포함하는 송신기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 다수개의 수신기들이 피드백 신호를 송신하기 위해 사용하는 자원은 서로 동일함을 특징으로 하는 송신기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전력 제어값이 미리 설정된 값보다 큰 지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 송신 전력을 증가시키거나 감소시킴을 특징으로 하는 송신기.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 다수개의 수신기들로 신호를 송신하기 위해 사용되는 자원과 상기 다수개의 수신기들 각각으로부터 피드백 신호를 수신하기 위해 사용되는 자원은 상기 송신기와 상기 다수개의 수신기들 간 데이터 송수신을 위해 사용되는 자원과 상이한 자원임을 특징으로 하는 송신기.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 다수개의 수신기들로 신호를 송신하기 위해 사용되는 자원과 상기 다수개의 수신기들 각각으로부터 피드백 신호를 수신하기 위해 사용되는 자원은 상기 송신기와 상기 다수개의 수신기들 간 데이터 송수신을 위해 사용되는 자원과 동일한 자원임을 특징으로 하는 송신기.
  16. 무선 통신 시스템에서 수신기에 있어서,
    송신기로부터 신호를 수신하는 수신부와,
    상기 수신된 신호에 대한 수신 신호 세기 및 간섭 세기를 측정하고, 상기 수신 신호 세기 및 간섭 세기를 기반으로 채널 상태 정보와 송신 전력을 결정하는 제어부와,
    상기 채널 상태 정보가 포함된 피드백 신호를 상기 결정된 송신 전력을 사용하여 상기 송신기로 송신하는 송신부를 포함하는 수신기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 피드백 신호를 송신하기 위해 사용하는 자원은 다른 수신기가 상기 송신기로 피드백 신호를 송신하기 위해 사용하는 자원과 동일함을 특징으로 하는 수신기.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 피드백 신호를 송신하기 위해 사용하는 자원은 상기 송신기가 상기 신호를 송신할 때 사용한 자원의 주파수 도메인과 동일한 주파수 도메인을 갖는 자원임을 수신기.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 송신기로부터 상기 신호를 수신하기 위해 사용되는 자원과 상기 송신기로 상기 피드백 신호를 송신하기 위해 사용되는 자원은 상기 송신기와 상기 수신기 간 데이터 송수신을 위해 사용되는 자원과 상이함을 특징으로 하는 수신기.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 송신기로부터 상기 신호를 수신하기 위해 사용되는 자원과 상기 송신기로 상기 피드백 신호를 송신하기 위해 사용되는 자원은 상기 송신기와 상기 수신기 간 데이터 송수신을 위해 사용되는 자원과 동일함을 특징으로 하는 수신기.
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