KR20160035975A - 무선 통신 시스템의 송신기에서 전송 전력 제어 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 명세서의 일 실시 예에 따르는 이동통신 시스템의 송신기에서 신호 전송 방법은 수신기에 송신하기 위한 소스 신호(source signal)를 생성하는 단계; 상기 생성된 소스 신호에 사용자 데이터가 할당되었는지 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과를 기반으로 전송 전력을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 전송 전력 및 상기 소스 신호를 기반으로 상기 수신기로 신호를 전송하는 단계를 포함한다. 본 명세서의 실시 예에 따르면 이동 통신 시스템의 송신기에서 사용자 데이터의 전송 유무에 따라 송신 전력을 제어함으로써 전력효율을 높일 수 있는 송신기 및 이를 제어하는 방법을 제공할 수 있다. 또한 전송 전력 제어를 위한 전력 값 및 전송 전력을 제어하는 타이밍을 제어함으로써 전송 성능의 열화를 최소화 하면서 낭비되는 전력을 줄일 수 있다.

Description

무선 통신 시스템의 송신기에서 전송 전력 제어 방법 및 장치 {Method and apparatus for controlling transmission power at a transmitter of a wireless communication system}

본 명세서의 실시 예는 무선 통신 시스템의 송신기에서 전송 전력 제어 방법 및 이를 이용한 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 전송되는 신호를 기반으로 송신 전력을 조절함으로써 전송에 사용되는 소모 전력의 효율을 높일 수 있는 방법 및 장치에 관한 발명이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non-orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

LTE 시스템의 경우 데이터 전송을 위해 복수의 캐리어를 이용하여 광대역에서 신호를 동시에 전송하며, 전송 시구간 상에서 제어 정보와 사용자 데이터를 분할하여 전송할 수 있다.

또한 최신의 무선 시스템의 경우, 무선 채널의 고속 데이터 전송 방식으로 직교 주파수 분할 다중접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA이라 함) 방식, 혹은 이와 비슷한 방식으로 단반송파 주파수 분할 다중 접속(Single Carrier - Frequency Division Multiple Access: 이하 SC-FDMA 이라 함) 방식이 활발히 연구되고 있다.

다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원이 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성(Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용됨으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분할 수 있다.

이동 통신 시스템에서 고속의 무선 데이터 서비스가 제공되기 위해서 중요한 것 중 하나는 확장성 대역폭(scalable bandwidth)의 지원이다. 그 일례로 LTE (Long Term Evolution) 시스템은 20/15/10/5/3/1.4 MHz 등의 다양한 대역폭을 가지는 것이 가능하다. 그리고 LTE-Advanced(이하 LTE-A로 칭함) 시스템은 LTE 캐리어들의 결합(carrier aggregation, CA)을 통하여 최대 100 MHz 대역폭에 이르는 광대역의 서비스를 제공할 수 있다.

서비스 사업자들은 다수 개의 대역폭 중에서 하나의 대역폭을 선택하여 서비스를 제공할 수 있다. 그리고 단말기 또한 최대 20 MHz 대역폭을 지원할 수 있는 것에서부터 최소 1.4 MHz 대역폭만을 지원하는 것 등 여러 종류가 존재할 수 있다.

일반적으로 각 구성반송파별로 전송되는 데이터에 대한 스케쥴링 정보는 하향링크 제어정보(Downlink Control Information; DCI)에 포함되어 단말에게 전송된다. DCI는 여러 가지 포맷을 정의할 수 있다. 즉 DCI는 상향링크 데이터에 대한 스케쥴링 정보인지 하향링크 데이터에 대한 스케쥴링 정보인지 여부, 컴팩트 DCI인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화(spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력제어용 DCI인지 여부 등에 따라 정해진 DCI 포맷이 적용되어 운용될 수 있다. 예컨데 하향링크 제어 정보에는 다음과 같은 정보들이 포함되어 전송될 수 있다.

-Resource allocation type0/1 flag: 리소스 할당 방식이 type 0인지 type 1인지 단말에 통지할 수 있다. 여기서 Type 0은 비트맵 방식을 적용하여 RBG (resource block group) 단위로 리소스를 할당한다. LTE 및 LTE-A 시스템에서 스케쥴링의 기본 단위는 시간 및 주파수 영역 리소스로 표현되는 RB(resource block)이고, RBG는 복수개의 RB로 구성되어 type 0 방식에서의 스케쥴링 기본 단위가 된다. Type 1 은 RBG 내에서 특정 RB를 할당하도록 한다.

-Resource block assignment: 데이터 전송에 할당된 RB를 단말에 통지할 수 있다. 이때 시스템 대역폭 및 리소스 할당 방식에 따라 표현하는 리소스가 결정된다.

-Modulation and coding scheme: 데이터 전송에 사용된 변조방식과 코딩레이트를 단말에 통지한다.

-HARQ process number: HARQ의 프로세스 번호를 단말에 통지한다.

-New data indicator: HARQ 초기전송인지 재전송인지를 단말에 통지한다.

-Redundancy version: HARQ의 redundancy version을 단말에 통지한다.

-TPC command for PUCCH: 상향링크 제어 채널인 PUCCH(Physical uplink control channel)에 대한 전력제어명령을 단말에 통지한다.

이와 같은 정보들을 단말에 통지할 수 있는 DCI는 채널코딩 및 변조과정을 거쳐 하향링크 물리 제어 채널인 PDCCH(Physical downlink control channel)를 통해 단말로 전송된다.

이와 함께 사용자 데이터는 물리 공용 채널인 PDSCH(Physical downlink shared channel)을 통해 단말로 전송될 수 있다.

이 때 사용자 단말에 PDSCH를 통해 전송되는 데이터가 있을 경우 이를 전송하기 위해 기지국의 송신기의 송신 전력을 충분한 값으로 전송할 필요성이 있다. 그러나 사용자 단말에 전송될 데이터가 없는 경우 기준 신호와 동기신호와 같은 신호를 전송하는 것 이외에 PDSCH를 전송하는 시구간에 별도로 전송할 신호가 없을 경우 이와 같이 충분한 값으로 신호를 전송하는 것은 송신 전력의 낭비를 가져올 수 있다.

본 명세서의 실시 예는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 무선 통신 시스템의 송신기에서 사용자 데이터의 전송 여부에 따라 전송 전력을 제어함으로써 전송 전력의 효율성을 높일 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 명세서의 실시 예는 사용자 데이터의 전송 여부 및 전송되는 신호의 유형을 고려하여 전송 전력 제어 여부를 결정하고, 전송되는 신호의 종류에 따라 전송 전력 값을 결정하며, 전송 전력의 제어 타이밍을 제어하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 이동통신 시스템의 송신기에서 신호 전송 방법은 수신기에 송신하기 위한 소스 신호(source signal)를 생성하는 단계; 상기 생성된 소스 신호에 사용자 데이터가 할당되었는지 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과를 기반으로 전송 전력을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 전송 전력 및 상기 소스 신호를 기반으로 상기 수신기로 신호를 전송하는 단계를 포함한다.

본 명세서의 다른 실시 예에 따른 이동 통신 시스템의 송신기는 신호를 송수신하는 송수신부; 및 상기 송수신부를 제어하고, 수신기에 송신하기 위한 소스 신호(source signal)를 생성하고, 상기 생성된 소스 신호에 사용자 데이터가 할당되었는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과를 기반으로 전송 전력을 결정하고, 상기 결정된 전송 전력 및 상기 소스 신호를 기반으로 상기 수신기로 신호를 전송하는 제어부를 포함한다.

본 명세서의 실시 예에 따르면 이동 통신 시스템의 송신기에서 사용자 데이터의 전송 유무에 따라 송신 전력을 제어함으로써 전력효율을 높일 수 있는 송신기 및 이를 제어하는 방법을 제공할 수 있다. 또한 전송 전력 제어를 위한 전력 값 및 전송 전력을 제어하는 타이밍을 제어함으로써 전송 성능의 열화를 최소화 하면서 낭비되는 전력을 줄일 수 있다.

도 1은 본 명세서의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 개괄적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 명세서의 실시 예에 따른 송신기에서 전송 전력 제어 방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 명세서의 다른 실시 예에 따른 송신기에서 전송 전력 제어 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 명세서의 또 다른 실시 예에 따른 송신기에서 전송 전력 제어 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 명세서의 실시 예에 따라 전력 제어를 수행하는 송신기를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 명세서의 실시 예에서 파형 추적을 기반으로 전송 전력을 제어하는 송신기를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 명세서의 실시 예에서 디지털 유닛과 무선 유닛 사이에 정보 교환을 통해 전송 전력을 제어하는 송신기를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 명세서의 실시 예에서 디지털 유닛으로부터 수신된 신호를 기반으로 전력 제어를 수행하는 무선 유닛을 포함하는 송신기를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 명세서의 실시 예에 따라 전력 제어가 수행 될 때 전송 전력의 시 변화를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

도 1은 본 명세서의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 개괄적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면 본 명세서의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국(110)이 셀(115)을 형성하고, 셀(115) 내의 적어도 하나의 단말(122, 124, 126)이 기지국과 신호를 송수신 할 수 있다.

기지국(110)은 제어 신호를 통해 적어도 하나의 단말(122, 124, 126)에 스케줄링 정보를 전달할 수 있으며, 상기 스케줄링 정보에 따라 각 단말(122, 124, 126)에 하향링크 공유 채널을 통해 신호를 전송할 수 있다. 또한 상기 하향링크 제어 정보는 사용자 데이터가 없는 경우도 단말(122, 124, 126)에 전송될 수 있다.

한편 실시 예에서 셀 내에 있는 단말(122, 124, 126)에 사용자 데이터가 전송되지 않는 시구간이 있을 수 있다. 이와 같이 사용자 데이터가 전송되지 않는 시구간에서 물리 하향링크 공유 채널(Physical downlink shared channel, PDSCH)이 전송되는 시구간에서 사용자 데이터를 위한 신호는 전송되지 않으며, 채널 측정을 위한 기준신호, 방송 전송을 위한 PBCH(Physical Broadcast Channel), 동기를 맞추기 위한 싱크 신호(Primary Synchronization Signal 및 Secondary Synchronization Signal 중 적어도 하나) 중 적어도 하나가 전송될 수 있다. 이와 같이 PDSCH에 사용자 데이터가 전송되지 않는 시구간의 경우, 사용자 데이터가 전송되는 시구간에 비해 낮은 전력을 통해서도 전송에 필요한 신호를 원활하게 송신할 수 있다.

이와 같이 사용자 데이터가 전송되지 않는 시구간에서 기지국의 송신기의 송신 전력을 제어함으로써 전송 전력의 낭비를 막을 수 있다. 실시 예 전반에서 이와 같은 전력 제어 방법은 기지국을 기준으로 설명할 것이나 이는 기지국에 제한되는 기술적 특징이 아니며, 실시 예와 대응될 수 있는 송신기에서 동일하게 적용될 수 있다. 또한 실시 예 전반에서 서술되는 각 장치의 동작은 선택적으로 수행될 수 있으며, 필요에 따라 일부가 생략되면서도 유사하게 실행될 수 있다.

한편 전송장치에서 소모 전력 효율을 높이기 위해서 사용하는 방식은 크게 두 가지로 볼 수 있다. 첫 번째는 최대 전력 관점에서 power amplifier의 효율을 극대화하여 무선 유닛의 소비 전력 효율을 높이는 방식(예 Doherty Amplifier), 두 번째는 전송 장치가 전송하는 트래픽의 상황에 따라 power amplifier의 bias를 제어하여 무선 유닛(Radio Unit, RU)의 소비 전력 효율을 높이는 방식이다.

일반적으로 통신 시스템에서 송수신된 되는 traffic은 max traffic 대비 적은 traffic이 발생할 수 있다. 보다 구체적으로 max traffic 대비 평균적으로 max traffic 대비 최번시 40%, 최한시 10%이하로 traffic이 발생하며, 이에 따라 max traffic을 기준으로 설정된 power amplifier의 최대 전송 전력으로 신호 송수신을 수행할 경우 전력 효율이 떨어질 수 있다. 일반적으로 낮은 부하에서는 Power Amplifier의 효율이 낮기 때문에 최대 전력 관점에서 power amplifier의 효율을 극대화 하는 방법만으로는 소비 전력을 줄이는 것은 한계가 있다.

따라서 최대 전력 관점에서 power amplifier의 효율을 극대화하면서, 전송 장치가 전송하는 트래픽의 상황에 따라 power amplifier의 bias값을 제어하여 RU의 소비 전력 효율을 동시에 적용하는 hybrid 방안을 고려해 볼 수 있다.

실시 예에서 전송 장치가 전송하는 트래픽의 상황에 따라 power amplifier를 제어하여 전송 효율을 높이는 방법은 적어도 두가지 실시 예를 포함할 수 있다. 먼저 첫번째로 실시간으로 변하는 traffic에 대한 RF 신호의 envelope을 추적하여 PA의 bias를 변화시켜 RU의 전력 효율을 높이는 방식인 envelope tracking (ET)이 있다. 두번째로 통신 시스템에서 수 분 주기의 traffic 통계(예 5분 통계) 를 이용하여 PRB usage가 낮은 시간대에 RU의 PA drain bias 전압을 제어함으로써 RU의 전력 효율을 높이는 방식이 있다. ET의 경우 20MHz이상의 bandwidth를 갖는 LTE 신호의 경우 envelope tracking을 위한 전원 modulator 설계에 어려움이 발생하는데 특히 20W 이상의 대 전력 PA에서 고효율의 전원 modulator 구현에 어려움이 있고 전송 파워(Tx power)가 낮은 경우 (low traffic 조건) envelope 추적의 정확도가 떨어짐으로 인해 소비 전력 효율이 오히려 낮아지는 단점이 있다. 반면 통신 시스템의 통계 정보를 이용하여 일정 시간 동안 PA drain bias를 제어하는 경우 PA bias 제어 기능이 동작하는 동안 사용 가능한 resource에 제약이 발생하게 되는 단점이 있다.

따라서 보다 능동적으로 트래픽의 정보를 파악해서 전력 제어를 할 필요성이 있으며, 추가적인 실시 예로 통신 시스템의 송신 장치에서 전송 트래픽의 정도를 특정 전송 단위(예: Subframe)로 판단하고, 판단된 트래픽의 정도에 따라 power amplifier(PA)를 제어(예: drain bias를 제어)하여 전송 효율을 높일 수 있다. 보다 구체적으로 전송 장치에서 전송되는 신호의 스케줄링 정보를 확인하고, 확인한 스케줄링 정보에 따라 PA를 제어함으로써 통신 효율을 높일 수 있다.

보다 구체적으로 본 출원의 실시 예의 전송 장치에서 사용자 트래픽이 없는 전송 단위(예: subframe)에서 기본적으로 전송해야 하는 신호(예. 기준 신호, 동기 신호, 공통 제어 채널 관련 신호)에 적합한 PA drain bias 전압을 설정함으로써 무선 유닛의 효율을 높일 수 있다. 이와 같이 사용자 트래픽이 없는 전송 구간을 판단하기 위해 전송 장치에서 스케줄링 정보를 수신하는 방법 또는 전송되는 파형 분석을 통해 전송되는 사용자 트래픽의 정도를 파악하여 이를 기반으로 PA를 제어할 수 있다.

일 실시 예로 LTE 시스템에서 사용자 트래픽이 없는 서브프레임에서 Reference signal, PBCH, synchronization signal, control channel을 송신할 수 있는 PA의 drain 전압을 적용하여 신호를 전송함으로써 전송 장치에서 효율을 향상시킬 수 있다. 추가적으로 LTE 시스템에서 기지국에 따른 각 Cell에서 PRB 사용량을 측정했을 때 사용자 트래픽이 전송되지 않는 경우가 상당히 있으며, 현장의 일 통계에 따르면 평균 80%의 경우 사용자 트래픽이 할당되지 않는다. 실제 사용자 트래픽이 없는 서브프레임에 대응하는 신호를 전송할 때, PA를 통해 Antenna로 전달되는 출력은 control symbol의 영역을 나타내 주는 PCFICH, UL traffic을 위한 DCI를 전달하는 PDCCH, PUSCH에 대한 PHICH, 주기적으로 발생하는 CRS/PBCH/PSS/SSS 등을 전송하기 위한 것으로 무선 유닛의 Max Power를 위한 PA drain bias level에 비해 낮은 PA drain bias level를 적용하는 경우에도 PA가 동작 가능하다.

이와 같이 능동적인 트래픽 정보 파악에 따라 전송 전력을 제어하는 방식은 사용자 트래픽이 전송되지 않는 전송 구간에서 실시간으로 PA를 제어하여 소모 전력을 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템에서 사용자 트래픽이 없는 경우, CRS/PBCH/PSS/SSS에 대한 subframe pattern별 PA Max Power 대비 상대 PA Power는 아래의 표와 같이 정의될 수 있다. 아래의 표에 포함된 수치는 예시적인 수치로 실제 시스템에 적용시 일정 선에서 변경을 줄 수 있다.

Max DL PWR 기준	LTE channel BW	RS Only	SS	PBCH	RS+PBCH
CRS power가 Max Power대비 1/6인 경우	5MHz	17%	21%	24%	37%
	10MHz	17%	10%	12%	27%
	15MHz	17%	7%	8%	23%
	20MHz	17%	5%	6%	22%
CRS power가 Max Power대비 1/3인 경우	5MHz	33%	21%	24%	49%
	10MHz	33%	10%	12%	41%
	15MHz	33%	7%	8%	39%
	20MHz	33%	5%	6%	37%

상기 표 1은 실시 예의 LTE 시스템에서 Symbol pattern별 PA Max Power 대비 상대 PA Power를 나타내는 표이다.

또한 실시 예에서 PA drain bias를 4개 level (25%/33%/50%/100%)로 구성하고 사용자 트래픽이 없는 경우, 이에 대응하여 효율적인 PA drain bias 값으로 변경하여 PA 효율을 높일 수 있다. 이에 따른 실시 예에서 PA power level 및 PA drain bias Level은 아래의 표와 같다.

Max DL PWR 기준	LTE channel BW	RS Only	SS	PBCH+SS
CRS power가 Max Power대비 1/6인 경우	5MHz	25%	25%	50%
	10MHz	25%	25%	33%
	15MHz	25%	25%	25%
	20MHz	25%	25%	25%
CRS power가 Max Power대비 1/3인 경우	5MHz	33%	33%	50%
	10MHz	33%	33%	50%
	15MHz	33%	33%	50%
	20MHz	33%	33%	50%

상기 표 2는 본 출원의 실시 예에 따라 LTE 시스템에서 Symbol pattern별 PA Max Power 대비 상대 PA Power를 나타내는 표이다. 보다 구체적으로 각 상태에 대응하는 값들의 근사치를 결정하고 이에 따라 PA drain bias를 조절할 수 있다. 이는 PA drain bias의 제어를 다양하게 할 경우 제어 효율이 떨어질 수도 있는 바, 자주 사용되는 Power level의 근사치를 결정하고 이에 대응하는 값으로 Power 값을 지정함으로써 제어 효율을 높일 수 있다. 보다 구체적으로 CRS power가 Max Power대비 1/6인 경우이고 RS(기준신호)만 전송되는 subframe의 경우 최대 power 대비 17%의 전력으로 송신이 가능하나, 가장 근사치가 25%인 바 해당 값에 맞춰 전송 전력을 제어할 수 있다.

또한 실시 예에서 전송 전력을 조절하기 위해 drain bias 전압을 조절할 수 있으며, 이에 따른 값은 아래 표 3과 같다.

Max Drain Voltage (VD_M) 기준	LTE channel BW	RS Only subframe	SS subframe	PBCH+SS subframe
CRS power가 Max Power대비 1/6인 경우	5MHz	VD_M/4 ~ VD_M/2	VD_M/4 ~ VD_M/2	VD_M/2 ~ VD_M*3/4
	10MHz	VD_M/4 ~ VD_M/2	VD_M/4 ~ VD_M/2	VD_M/3 ~ VD_M*2/3
	15MHz	VD_M/4 ~ VD_M/2	VD_M/4 ~ VD_M/2	VD_M/4 ~ VD_M/2
	20MHz	VD_M/4 ~ VD_M/2	VD_M/4 ~ VD_M/2	VD_M/4 ~ VD_M/2
CRS power가 Max Power대비 1/3인 경우	5MHz	VD_M/3 ~ VD_M*2/3	VD_M/3 ~ VD_M*2/3	VD_M/2 ~ VD_M*3/4
	10MHz	VD_M/3 ~ VD_M*2/3	VD_M/3 ~ VD_M*2/3	VD_M/2 ~ VD_M*3/4
	15MHz	VD_M/3 ~ VD_M*2/3	VD_M/3 ~ VD_M*2/3	VD_M/2 ~ VD_M*3/4
	20MHz	VD_M/3 ~ VD_M*2/3	VD_M/3 ~ VD_M*2/3	VD_M/2 ~ VD_M*3/4

이와 같이 전송되는 subframe의 신호에 따라 PA의 drain bias 전압을 제어하여 신호를 전송할 수 있다. 상기의 표에 기입된 값은 예시적인 값으로 해당 값의 근사하는 값을 통해서도 본 출원의 사상을 유사하게 실행할 수 있음은 자명하다.

도 2는 본 명세서의 실시 예에 따른 송신기에서 전송 전력 제어 방법을 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 실시 예에서 송신기는 수신기에 신호를 전송할 수 있다. 전송되는 신호는 제어정보, 데이터 및 셀 관련 정보를 포함할 수 있고, 제어 정보는 스케줄링 정보와 같이 수신기를 제어하거나 데이터 전송을 위해 전송되는 신호일 수 있다. 송신기는 상기 데이터를 포함하는 신호, 기준신호, 제어 신호, 셀 관련 정보를 포함하는 신호를 함께 전송할 수 있다. 상기 정보가 전송되는 대역폭은 동일한 대역폭 또는 분리된 대역폭일 수 있다.

단계 210에서 송신기는 특정 전송 구간에서 수신기에 전송되는 데이터 스케줄링 정보를 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따르면 특정 서브프레임에서 사용자 데이터가 전송되는지 확인할 수 있다. 보다 구체적으로 스케줄링 정보 및 수신기에 전송하기 위한 소스 신호를 분석하여 상기 사용자 데이터에 대한 정보를 확인할 수 있다. 실시 예에서 소스 신호는 PA를 통해 증폭되어 송신되는 신호를 포함할 수 있다. 또한 데이터 스케줄링 정보는 특정 전송 구간 내에서 전송되는 데이터를 포함하는 신호의 시 변화를 포함할 수 있다.

단계 215에서 송신기는 특정 전송 구간에서 수신기에 전송되는 기준신호 및 제어신호 셀 관련 정보를 포함하는 신호 중 적어도 하나를 확인할 수 있다. 보다 구체적으로 특정 전송 구간에서 사용자 데이터가 전송되는 경우 사용자 데이터를 상기 확인되는 신호는 전송하기 위한 신호를 포함할 수 있고, 특정 전송 구간에서 사용자 데이터가 전송되지 않는 경우, 사용자 데이터 전송 여부와 무관하게 전송되는 신호를 포함할 수 있다. 또한 상기 전송되는 신호를 확인하는 것은 특정 시구간 내에서 상기 신호가 전송되는 시간을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 특정 시구간이 특정 서브프레임에 대응하는 경우 제어 신호는 상기 특정 서브프레임의 초반 3 내지 4심볼에 전송될 수 있으며, 기준신호 및 셀관련 정보를 포함하는 신호가 전송되는 심볼의 위치를 파악하여 해당 신호가 전송되는 심볼을 확인할 수 있다.

단계 220에서 상기 단계 210 및 상기 단계 215에서 확인된 신호의 종류에 따라 전송 전력을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 특정 전송 구간에서 전송되어야 할 신호의 종류와 양에 따라서 PA에서 전송 전력을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로 전송될 신호가 높은 전송 파워를 필요할 경우 해당 구간에서 전송 파워를 높게 제어하고, 그렇지 않을 경우 대응하여 전송파워를 조절할 수 있다. 이와 같이 확인된 스케줄링 정보와 전송되는 기준신호, 제어신호 및 셀 관련 정보를 포함하는 신호에 따라 전송 전력을 제어할 수 있다. 또한 실시 예에서 상기 전송되는 신호를 확인 하는 것을 서브 프레임 패턴을 확인한다고 언급할 수 있다. 특정 서브프레임의 패턴을 파악해서 전송되는 신호의 패턴에 따라 전송 전력을 제어할 수 있다. 이와 같이 전송되는 신호에 따라 PA의 전력을 대응하여 제어함으로써 불필요하게 전력이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.

또한 실시 예에서 사용자 데이터 스케줄링 여부를 판단한다고 기재되었으나 이는 다른 실시 예에서 특정 데이터 전송 여부를 판단하고 이에 따라 송신 전력을 조절할 수도 있다.

도 3은 본 명세서의 다른 실시 예에 따른 송신기에서 전송 전력 제어 방법을 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면 송신기는 스케줄링 정보를 기반으로 전송 전력을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로 스케줄링 정보를 기반으로 특정 전송구간에서 사용자 데이터가 전송되는지 여부를 판단하고, 이에 따라 전송 전력을 결정하고, 결정된 전송 전력으로 신호를 전송할 수 있다.

또한 특정 전송 구간 전송 절차가 종료될 경우 기본 전송 전력으로 신호를 전송할 수 있다. 보다 구체적으로 사용자 데이터가 전송되는 것을 기준으로 특정 전송 구간을 설정할 수 있다.

단계 310에서 송신기는 스케줄링 정보를 기반으로 특정 전송 구간에서 사용자 데이터가 전송되는지 판단할 수 있다. 또한 실시 예에 따라 송신기는 사용자 데이터 전송 구간여부에 따라 특정 구간을 설정할 수도 있다.

상기 스케줄링 정보의 경우 전송기의 제어부에서 생성될 수 있다. 하향링크 데이터 전송이 특정 구간에서 이루어질 경우 스케줄링 정보에 따라 하향링크 데이터를 포함하는 신호의 전송 패턴을 확인할 수도 있다.

상기 단계 310의 판단 결과에 따라 사용자 데이터가 전송될 경우, 단계 315에서 사용자 데이터 전송을 고려하여 전송 전력을 결정할 수 있다. 보다 구체적으로 사용자 데이터 전송을 위해 필요한 전력을 PA에 제공할 수 있다. 또한 사용자 데이터 전송 패턴을 판단하여 이에 따라 전송 전력을 제어할 수도 있다.

사용자 데이터가 전송되지 않을 경우 단계 320에서 송신기는 사용자 데이터 이외에 전송되는 신호를 기반으로 전송 전력을 결정할 수 있다. 사용자 데이터 이외에 전송되는 신호는 기준 신호, 동기 신호, 제어 정보를 포함하는 신호 및 셀 정보 전송 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 송신기는 단계 320에서 사용자 데이터가 전송되지 않을 경우 전송되는 신호의 패턴을 판단할 수 있다. 판단된 전송 패턴에 따라 전송 전력을 대응하여 설정할 수 있다.

단계 325에서 송신기는 결정된 전송 전력을 기반으로 수신기에 신호를 전송할 수 있다. 상기 결정된 전송 전력은 상기 특정 전송 구간에서 전송되는 신호에 따라 적응적으로 변할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 특정 전송 구간에서 전송되는 신호의 패턴에 따라 전송 전력 값이 결정될 수 있다.

단계 330에서 송신기는 특정 전송 구간 신호 전송 절차가 완료되었는지 판단하고 완료되지 않은 경우 단계 325에서 신호 전송을 계속하고, 전송 절차가 완료된 견우 단계 335에서 기본 전송 전력으로 신호 전송을 수행할 수 있다. 상기 기본 전송 전력은 전송 상황에 따라 가변적일 수 있으며, 송신기의 상태에 따라 다르게 설정될 수 있다.

도 4는 본 명세서의 또 다른 실시 예에 따른 송신기에서 전송 전력 제어 방법을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면 실시 예에서 송신기는 전송되는 소스 신호를 확인하고 소스 신호에서 얻은 정보를 기반으로 전송 전력을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로 소스 신호에서 사용자 데이터 할당과 관련된 정보를 획득하고 이를 기반으로 사용자 데이터를 전송하기 위한 신호가 전송되는지 판단하고 이를 기반으로 전송 전력을 제어할 수 있다. 일 예에 따르면 LTE 시스템에서 서브프레임의 특정 심볼에서 제어 정보가 전송될 경우 사용자 데이터가 할당되었는지 판단할 수 있고, 이를 기반으로 사용자 데이터가 전송 여부에 따라 전송 전력을 제어할 수 있다. 또한 소스 신호의 파형을 분석하여 이를 기반으로 전송 전력을 제어할 수도 있다.

단계 405에서 송신기는 기 설정된 시간 동안 소스 신호를 확인할 수 있다. 실시 예에서 소스 신호는 PA에 입력되어 수신기에 전송되기 위한 정보로 전송될 정보를 포함할 수 있다. 또한 기 설정된 시간은 전송되는 신호의 종류에 따라 가변적일 수 있다. 보다 구체적으로 제어 정보가 전송되는 영역에서 사용자 데이터 전송 여부를 확인할 수 있을 경우 상기 제어 정보가 전송되는 영역을 기반으로 상기 기설정된 시간이 결정될 수 있다.

단계 410에서 상기 확인 결과를 기반으로 사용자 데이터를 위해 전송되는 신호가 있는지 판단할 수 있다. 사용자 트래픽이 있는지 여부는 상기 소스 신호의 확인 여부에 따라 결정될 수 있다.

사용자 트래픽이 있을 경우 단계 415에서 사용자 데이터 트래픽을 전송할 수 있도록 전송 전력을 결정할 수 있다. 결정된 전송 전력 값 또는 패턴은 상기 단계 405의 확인 결과를 기반으로 결정될 수 있다.

사용자 트래픽이 없을 경우 단계 420에서 기준 신호등의 전송을 위해 전송 전력을 제어할 수 있다. 결정된 전송 전력 값 또는 패턴은 상기 단계 405의 확인 결과를 기반으로 결정될 수 있다.

단계 425에서 송신기는 결정된 전송 전력으로 신호를 전송할 수 있다.

이와 같이 소스 신호를 확인하여 이를 기반으로 전송 전력을 제어함으로써 스케줄링 정보를 수신하는 절차 없이 전송되는 소스 신호의 분석을 통해 전송 전력을 결정할 수 있으며, 이에 따라 전송기 설계의 복잡성이 낮아질 수 있다.

도 5는 본 명세서의 실시 예에 따라 전력 제어를 수행하는 송신기를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면 실시 예의 송신기(500)는 제어부(510) 및 송수신부(520)를 포함할 수 있다.

제어부(510)는 송신기(500)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로 실시 예 전반에서 기재한 송신기(500)의 동작을 수행하도록 송신기(500)를 제어할 수 있다. 보다 구체적으로 전송되는 신호를 판단하고, 이에 따라 송수신부(520)에서 전송되는 신호의 전력을 제어할 수 있다.

송수신부(520)는 제어부(510)의 제어에 따라 신호를 송수신 할 수 있다. 또한 송수신부(520)는 파워 엠프(PA)를 포함할 수 있다. PA는 전송될 소스 신호를 무선 채널 상에서 전송될 수 있도록 증폭하는 역할을 할 수 있다. 실시 예에서 전송 전력을 제어하는 것은 상기 PA의 drain bias 전압을 조절하는 것을 포함할 수 있다. 이에 따라 전송되는 신호의 전력을 제어할 수 있으며, 전송 전력을 조절함에 따라 소비 전력이 달라질 수 있다.

또한 실시 예에서 송신기의 신호를 수신하는 수신기 역시 수신기의 동작을 제어하는 제어부와, 송신기로부터 전송된 신호를 수신하는 송수신부를 포함할 수 있다.

도 6은 본 명세서의 실시 예에서 파형 추적을 기반으로 전송 전력을 제어하는 송신기를 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 실시 예에 따른 송신기는 Digital Unit(DU)(610), Digital to Analog Converter(DAC)(615), Power Amplifier(PA)(620), Envelope Tracking Unit(ET)(625) 및 전원 modulator(630) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

실시 예의 DU(610)은 송신기가 전송할 소스 신호를 생성할 수 있고, 이를 I/Q 신호 형식으로 DAC(615)에 전송할 수 있다. 또한 상기 I/Q 신호는 ET(625)에 전송될 수 있다.

DAC(615)는 디지털 형태의 I/Q 신호를 무선 채널에서 전송가능 하도록 아날로그 신호로 변환할 수 있다.

또한 ET(625)는 수신되는 I/Q 신호의 파형을 기반으로 소스 신호를 무선 채널 상에서 송신하는데 필요한 전력을 판단할 수 있고, 이를 기반으로 전원 modulator(630)을 제어하여 PA(620)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 이는 PA(620)에 공급되는 drain bias 전압을 제어함으로써 수행될 수 있다. 실시 예에서 DU(610)에서 전송되는 신호를 기반으로 필요한 전력을 계산할 수 있으며, 이에 따라 전송되는 전력에 따라 적응적으로 전송전력을 조절할 수 있는 특징이 있다.

PA(620)는 아날로그 형태로 변환된 소스 신호를 증폭하여 무선 채널로 전송할 수 있으며, 전원 modulator(630)을 통해 공급되는 drain bias 전압에 따라 전송 전력이 조절될 수 있다.

도 7은 본 명세서의 실시 예에서 디지털 유닛과 무선 유닛 사이에 정보 교환을 통해 전송 전력을 제어하는 송신기를 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 실시 예의 송신기는 Digital Unit(DU)(710) 및 Radio Unit(RU)(720)을 포함할 수 있다.

DU(710)은 송신기가 전송할 신호를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로 DU(710)은 스케줄러(712), 모뎀(modem)(714) 및 DU CPRI(Common Public Radio Interface)(716) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

스케줄러(712)는 사용자 단말에 전송될 사용자 데이터 트래픽 할당 여부를 결정할 수 있다. 또한 실시 예에 따라 제어 정보가 전송되는 제어 채널 심볼 영역을 판단할 수 있으며 이와 관련된 정보를 DU CPRI(716)에 전송할 수 있다. 스케줄러가 결정하거나 판단하는 정보에 따라 전송되는 신호가 결정될 수 있다.

모뎀(714)는 스케줄링된 사용자 데이터 트래픽, 복수의 physical control channel에 전송될 신호 및 그외의 정보를 전송할 물리적인 신호를 생성할 수 있다.

DU CPRI(716)은 모뎀(714)에서 전달되는 신호를 CPRI format으로 변환할 수 있으며, CPRI format으로 변환된 I/Q 신호를 스케줄러(712)로부터 수신된 정보와 함께 RU(720)으로 전송할 수 있다. 상기 RU(720)으로 전송되는 신호는 서브프레임 단위로 전송될 수 있다.

RU(720)은 DU(710)로부터 수신된 신호를 기반으로 무선 채널에서 신호가 전송될 수 있도록 신호를 증폭할 수 있다. 실시 예의 RU(720)은 RU CPRI(722), 전송 유닛(Transceiver unit)(724), Power Amplifier(PA)(726) 및 제어부(728)을 포함할 수 있다.

RU CPRI(722)는 수신한 I/Q 신호를 수신하여 데이터를 처리하고, time buffering을 수행할 수 있다. 또한 처리된 I/Q 신호를 전송 유닛(724)로 전송할 수 있다.

전송 유닛(724)은 수신한 I/Q 신호를 무선 주파수(radio frequency, RF) 신호로 변환할 수 있으며, 변환된 RF 신호를 PA(726)에 전송할 수 있다.

PA(726)은 아날로그 형태로 변환된 RF 신호를 증폭하여 무선 채널을 통해 수신기에 전송할 수 있다.

제어부(728)은 RU(720)의 동작을 제어할 수 있으며, 수신된 스케줄링 정보를 기반으로 PA(726)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한 수신된 스케줄링 정보는 전송되는 신호의 패턴 정보를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 LTE 시스템에서 제어부(728)이 숫신하는 스케줄링 정보는 트래픽 패턴 정보를 포함할 수 있다. 트래픽 패턴 정보는 전송되는 신호의 종류에 따라 다르게 결정될 수 있으며, 특정 지시자를 통해 패턴을 지시할 수도 있다. 본 명세서의 일 실시 예에 따르면 전송되는 패턴 정보 2bit의 지시자일 수 잇으며, 아래와 같은 패턴을 지시할 수 있다.

traffic pattern 01: subframe동안 user traffic이 할당되지 않고 control channel symbol region이 2개 symbol 이하인 경우

traffic pattern 11: subframe동안 user traffic이 할당되지 않고 control channel symbol region이 3개 symbol인 경우

traffic pattern 00: user traffic이 할당되는 subframe인 경우 (User Traffic에 SIB에 의한 PDSCH도 포함)

이와 같이 수신된 패턴에 따라 전송되는 전력을 제어할 수 있다.

또한 제어부(728)은 수신한 스케줄링 정보, 현재 subframe의 패턴 및 Cell관련 정보(LTE bandwidth 및 CRS 정보 등)등을 기반으로 PA전송 전력을 결정할 수 있으며, 이와 같은 전송 전력은 PA drain bias 전압을 조절하여 수행될 수 있다.

제어부(728)은 PA(726)을 제어할 수 있으며, on/off 제어를 포함하여 PA drain bias 전압을 제어하는 동작을 수행할 수 있음은 자명하다.

실시 예에서 제어부(728)로부터 PA(726)까지 drain bias 전압 제어 명령 전달은 1 마이크로 초 이내에 수행될 수 있으며, 이에 대응한 PA(726) drain bias 변동 시간은 5 내지 70 마이크로 초에 이루어 질 수 있다.

도 8은 본 명세서의 실시 예에서 디지털 유닛으로부터 수신된 신호를 기반으로 전력 제어를 수행하는 무선 유닛을 포함하는 송신기를 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 실시 예의 송신기는 Digital Unit(DU)(810) 및 Radio Unit(RU)(820)을 포함할 수 있다.

실시 예의 DU(810)은 송신기가 전송할 신호를 생성하여 I/Q 형태로 변환하여 RU(820)에 전송할 수 있다.

실시 예의 RU(820)은 DU(810)로부터 수신된 신호를 변환하여 무선 채널을 통해 전송할 수 있도록 증폭할 수 있다. 실시 예의 RU(820)은 RU CPRI(822), 전송 유닛(Transceiver unit)(824), Power Amplifier(PA)(826) 및 제어부(828)을 포함할 수 있다.

RU CPRI(822)는 수신한 I/Q 신호를 수신하여 데이터를 처리하고, time buffering을 수행할 수 있다. 또한 처리된 I/Q 신호를 전송 유닛(824)로 전송할 수 있다.

전송 유닛(824)은 수신한 I/Q 신호를 무선 주파수(radio frequency, RF) 신호로 변환할 수 있으며, 변환된 RF 신호를 PA(826)에 전송할 수 있다.

PA(826)은 아날로그 형태로 변환된 RF 신호를 증폭하여 무선 채널을 통해 수신기에 전송할 수 있다.

제어부(828)은 RU(820)의 동작을 제어할 수 있으며, 수신되는 I/Q 신호를 일정 시간 모니터링 하여 사용자 데이터 트래픽의 할당 여부를 판단하고, 사용자 데이터 트래픽이 할당되었는지 여부에 따라 PA(826)의 제어를 수행할 수 있다.

실시 예에 따라 LTE 시스템에서 제어부(828)은 LTE subframe내 세 번째 혹은 네 번째 심볼의 시작 지점에서 IQ 데이터가 일정 시간(Tw_d) 동안 IQ 없을 경우 (0인 경우를 포함) subframe내 사용자 데이터 트래픽이 없다고 판단하고 IQ 데이터가 있을 경우(0이 아닌 경우를 포함) user traffic이 있다고 판단할 수 있다. 또한 다른 실시 예에서 제어부(828)는 수신되는 신호의 특정 지점을 모니터링하여 이를 통한 전력 제어를 할 수 있다. 또한 Rel-12이후에 PCFICH 값에 상관없이 PDSCH를 네번째 symbol에 user traffic 할당이 가능할 수 있기 때문에 이런 경우에는 네 번째 symbol을 monitoring하여 user traffic 유무를 판단할 수 있다.

만약 제어부(828)가 사용자 데이터 트래픽이 없다고 판단할 경우, 현재 subframe의 패턴 및 Cell 관련 정보(LTE bandwidth 및 CRS 관련 정보)를 기반으로 최소 PA drain bias 전압을 결정하고 PA(826)의 drain bias 제어를 수행할 수 있다

또한 제어부(828)는 다음 subframe의 첫 번째 심볼이 PA(826)에서 전송되기 전에 PA drain bias level이 원상태가 되도록 제어할 수 있다.

실시 예에서 제어부(828)가 I/Q 신호를 모니터링하는 시간은 실시 예에 따라 10 내지 30 마이크로 초일 수 있고, 제어부(828)로부터 PA(826)까지 drain bias 전압 제어 명령 전달은 1 마이크로 초 이내에 수행될 수 있으며, PA(826)의 drain bias transient time은 40 내지 60 마이크로 초일 수 있다.

이와 같이 I/Q 신호를 모니터링하여 이를 기반으로 사용자 데이터가 할당되었는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 PA(826)에 공급되는 전력을 제어함으로써 보다 낮은 복잡성으로 전력 제어가 가능하다.

도 9는 본 명세서의 실시 예에 따라 전력 제어가 수행 될 때 전송 전력의 시 변화를 나타내는 도면이다.

도 9를 참조하면, 특정 서브프레임 내에서 전송되는 신호와 이에 따라 제어되는 Drain bias level가 표시될 수 있다. 도시된 서브프레임의 경우 사용자 데이터와 관련된 신호가 전송되지 않는 서브프레임에 대한 실시 예에다. 전송되는 신호는 CRS(Cell reference signal), CCH(Control CHannel) 및 PBCH(Physical Broadcast CHannel)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이에 따라 송신기의 제어부는 I/Q 신호를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 drain bias level을 조절할 수 있다. 본 실시 예에서 제어부는 네번째 심볼의 특정 기간까지 I/Q 신호를 모니터링하고, 전송되는 신호가 없을 경우 해당 서브프레임에 사용자 데이터가 할당되지 않은 것으로 판단하고, Drain bias level을 조절할 수 있다. 조절된 값의 경우 기 설정된 값일 수 도 있으며, 제어부가 I/Q 신호를 기반으로 판단한 서브프레임의 패턴에 따라 결정될 수도 있다.

실시 예에서 모니터링 구간(915)은 네번째 서브프레임의 1마이크로 초 구간이며 여기에서 데이터 전송이 확인되지 않을 경우 drain bais를 high level(910)에서 low level(950)으로 변경할 수 있다. 또한 다음 서브프레임 이전에 low level(950)에서 high level(910)으로 다시 drain bias를 변환할 수 있다. 이때 소자 특성으로 인해 Drain bias transient time(920, 960)이 발생할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

110 : 기지국
115 : 셀
122, 124, 126 : 단말

Claims (16)

1. 이동통신 시스템의 송신기에서 신호 전송 방법에 있어서,
   수신기에 송신하기 위한 소스 신호(source signal)를 생성하는 단계;
   상기 생성된 소스 신호에 사용자 데이터가 할당되었는지 여부를 판단하는 단계;
   상기 판단 결과를 기반으로 전송 전력을 결정하는 단계; 및
   상기 결정된 전송 전력 및 상기 소스 신호를 기반으로 상기 수신기로 신호를 전송하는 단계를 포함하는 신호 전송 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 생성된 신호에 사용자 데이터가 할당되었는지 판단하는 단계는
   상기 소스 신호의 스케줄링 정보를 확인하는 단계; 및
   상기 확인된 스케줄링 정보를 기반으로 사용자 데이터가 할당되었는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 생성된 신호에 사용자 데이터가 할당되었는지 판단하는 단계는
   상기 소스 신호가 전송되는 서브프레임의 패턴과 관련된 정보를 확인하는 단계; 및
   상기 확인된 서브프레임의 패턴을 기반으로 사용자 데이터가 할당되었는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 생성된 신호에 사용자 데이터가 할당되었는지 판단하는 단계는
   상기 소스 신호의 특정 구간을 모니터링하는 단계; 및
   상기 모니터링 결과를 기반으로 사용자 데이터가 할당되었는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 수신기로 신호를 전송하는 단계는
   상기 결정된 전송 전력을 기반으로 상기 송신기의 파워 앰프(power amplifier)의 드레인 바이어스(drain bias)를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 전송 전력을 결정하는 단계는
   상기 판단 결과 및 상기 소스 신호와 관련된 제어정보, 셀 관련 정보 및 기준신호 중 적어도 하나를 기반으로 전송전력을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 전송 전력을 결정하는 단계는
   상기 판단 결과를 기반으로 기 설정된 후보 전력 값 중 하나를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
8. 제2항에 있어서,
   상기 스케줄링 정보는
   상기 수신기에 전송될 신호에 사용자 데이터가 포함되는지 여부, 전송되는 제어신호 정보 및 전송되는 기준신호 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
9. 이동 통신 시스템의 송신기에 있어서,
   신호를 송수신하는 송수신부; 및
   상기 송수신부를 제어하고, 수신기에 송신하기 위한 소스 신호(source signal)를 생성하고, 상기 생성된 소스 신호에 사용자 데이터가 할당되었는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과를 기반으로 전송 전력을 결정하고, 상기 결정된 전송 전력 및 상기 소스 신호를 기반으로 상기 수신기로 신호를 전송하는 제어부를 포함하는 송신기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 소스 신호의 스케줄링 정보를 확인하고, 상기 확인된 스케줄링 정보를 기반으로 사용자 데이터가 할당되었는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 송신기.
11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 소스 신호가 전송되는 서브프레임의 패턴과 관련된 정보를 확인하고, 상기 확인된 서브프레임의 패턴을 기반으로 사용자 데이터가 할당되었는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 송신기.
12. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 소스 신호의 특정 구간을 모니터링하고, 상기 모니터링 결과를 기반으로 사용자 데이터가 할당되었는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 송신기.
13. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 결정된 전송 전력을 기반으로 상기 송신기의 파워 앰프(power amplifier)의 드레인 바이어스(drain bias)를 제어하는 것을 특징으로 하는 송신기.
14. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 판단 결과 및 상기 소스 신호와 관련된 제어정보, 셀 관련 정보 및 기준신호 중 적어도 하나를 기반으로 전송전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 송신기.
15. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 판단 결과를 기반으로 기 설정된 후보 전력 값 중 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 송신기.
16. 제10항에 있어서,
    상기 스케줄링 정보는
    상기 수신기에 전송될 신호에 사용자 데이터가 포함되는지 여부, 전송되는 제어신호 정보 및 전송되는 기준신호 정보를 포함하는 특징으로 하는 송신기.

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