이동통신 시스템에서 전력 제어를 위한 장치 및 방법 document_id A220623071398

최근 이동 통신 시스템(Mobile Communication System)은 음성 위주의 서비스에서 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 등과 같은 고속 대용량 위주의 서비스로 발전하고 있다. 최근의 이동 통신 시스템 표준들은 한정된 주파수 대역(Frequency Band) 이내에서, 고속 데이터 전송을 위해 무선 채널 상태에 따라 변조차수(Modulation Order) 및 부호 율(Coding Rate)을 조절하는 기법인 적응적 변조 및 코딩 (AMC: Adaptive modulation and coding) 방식을 이용하고 있다. 상기 AMC 방식은 복수 개의 변조 차수와 코딩율 조합을 가진다. 통상적으로 상기 변조 차수와 코딩율 조합을 변조 및 코딩 스킴(MCS: Modulation and Coding Scheme)이라고 한다. 상기 AMC 방식은 단말기(UE: User Equipment)와 현재 접속되어 있는 기지국 사이의 채널 상태에 따라 상기 MCS 레벨을 적응적으로 결정하여 전송함으로써 주파수 효율을 향상시키는 방식이다. 상기 AMC 방식을 적용할 경우, 단말기와 기지국 사이의 채널 상태가 우수하다면, 고차 변조방식(8PSK, 16QAM, 64QAM등)의 MCS가 선택되며, 이와 반대로 단말기와 기지국 사이의 채널 상태가 나쁠 경우, 저차 변조 방식(BPSK 또는 QPSK)의 MCS가 선택된다. 상기 저차 변조방식 중 하나인 BPSK는 채널의 위상(phase) 정보만 있어도 성상도(constellation) 상에서 각 심볼(symbol)의 채널 복호기에 전달할 로그 우도 율(Log Likelihood Ratio: LLR) 생성이 가능하다. 그리고, QPSK도 일반적으로 이용되는 Max-Log-MAP방식이 적용될 경우는 채널의 위상 정보만 있어도 가능하다. 반면, 8PSK, 16QAM, 64QAM 방식들은 Max-Log-MAP방식을 사용하더라도 LLR을 생성하기 위해서는 채널의 위상 및 크기 정보가 필요하다. 이러한 채널 정보를 필요로 하는 이동 통신 시스템에서는, 채널 정보를 추정하기 위해서, 미리 정해진 형태의 신호를 수신하여 채널을 추정한다. 이때, 채널 추정을 위해 전송하는 신호를 파일럿 신호(pilot signal)이라 한다. 채널 추정에 이용되는 파일럿 신호는 무선 주파수 자원의 효율을 위해 모든 사용자 단말기가 수신할 수 있도록 하는 공통 파일럿(common pilot) 신호가 일반적이다. 그리고, 특정 사용자 단말기를 위한 전용(dedicated) 파일럿 신호를 전송하기도 한다. 채널 추정 결과를 복조(demodulation) 및 LLR 생성에 이용하기 위해서는, 파일럿 신호와, 복조 및 LLR 생성이 필요한 물리 채널들 사이의 전력비(또는 심볼 에너지 비)를 알아야 한다. 이는 일반적으로 물리 채널들과 파일럿 신호의 성능을 보장하기 위한 전력이 상이한 것에 기인한다. 고속 대용량 이동 통신 시스템을 구현하기 위해서는 고차 변조방식이 이용되며, 일반적으로 채널 추정에 이용되는 파일럿 신호와 트래픽 신호 사이의 상이한 전력비로 인해, 복조 및 LLR 생성을 위해서는 파일럿 신호와 트래픽 신호의 전력비에 대한 정보가 필요하다. 이를 위해, 송신 단에서 시그널링을 통해 수신 단에 전력비를 전달하는 방식을 사용할 경우, 시그널링 오버헤드가 증가하는 문제점이 있고, 수신 단에서 전력비 추정을 할 경우는 전력비 추정 오류로 인한 트래픽 오율이 증가하는 문제점이 있다. 특히, 최근 주파수 효율 증대를 위해 이용되는 공간 멀티플렉싱 다중 입력 다중 출력 시스템(SM MIMO System:Spatial Multiplexing Multi Input Multi Output System)의 경우는 전력비 추정이 용이하지 않는 문제점이 있다.