KR100514468B1 - 전력제어 서브시스템 - Google Patents
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Abstract
복수의 서브채널신호를 포함한 역방향 링크신호를 전송하는 원격국 (1) 을 위한 전력제어 서브시스템 (100) 에 관한 것으로, 전력제어 서브시스템은 수신기 (210) 및 복수 이득 조정기 (140A, 140B, 140N) 를 포함한다. 수신기 (210) 는 전력제어 메시지를 수신하고 상기 전력제어 메시지에 기초하여 복수의 이득값을 제공하도록 배치된다. 상기 이득조정기의 각각은 대응하는 서브채널 신호 및 대응하는 이득값을 수신하고 상기 이득값에 따라 상기 서브채널 신호의 이득을 조정하도록 배치되어, 이에 의해, 상기 각 서브채널 신호의 전송전력은 수신된 전력제어 메시지에 따라 개별적으로 조정될 수 있다. 따라서, 송신국 (2) 이 서브채널들의 합으로 구성된 채널을 발생할 때, 각 서브채널 또는 서브채널그룹은 서브채널 전력제어 메시지에 따라 변하는 고유의 이득값으로 증폭된다. 수신된 서브채널에 기초한 측정규준의 모니터 및 계산에 뒤이어 서브채널 전력제어 메시지가 생성된다.
Description
본 발명은 전력제어 서브시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 원격국 (remote station) 이 복수의 서브채널신호를 포함한 역방향 링크신호를 전송하는 무선통신시스템의 기지국에서 사용하기 위한 전력제어 서브시스템에 관한 것이다.
코드분할다중접속 (CDMA) 스펙트럼 확산 통신시스템에서, 공통 주파수대역은 이 시스템 내의 모든 기지국과의 통신을 위해 사용된다. 이러한 시스템의 일례는, 참고로 여기 포함된, 발명의 명칭이 "Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" 인 TIA/EIA Interim Standard IS-95-A 에 기재되어 있다. CDMA 신호의 발생 및 수신은, 본 발명의 양수인에게 양수되었고, 참고로 여기 포함된, 발명의 명칭이 "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEMS USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS" 인 미국특허 제 4,401,307 호와, 발명의 명칭이 "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVWFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" 인 미국특허 제 5,103,459 호에 개시되어 있다.
공통 주파수대역을 점유하는 신호는, 하이 레이트 PN 코드 (high rate pseudonoise code) 의 이용에 기초한 확산스펙트럼 CDMA 파형특성을 통하여 수신국에서 판별된다. PN 코드는 기지국 및 원격국으로부터 전송된 신호를 변조하는 데 이용된다. 서로 다른 기지국으로부터의 신호는, 각 기지국에 할당된 PN 코드에서 도입된 고유의 시간 오프셋의 판별에 의해, 수신국에서 개별적으로 수신될 수 있다. 또한 하이 레이트 PN 변조에 의해, 수신국은, 신호가 분명한 전파경로를 통해 전파하는 단일 송신국으로부터 신호를 수신할 수 있다. 다중신호의 복조는, 발명의 명칭이 "DEMODULATION ELEMENT ASSIGNMENT IN A SYSTEM CAPABLE OF RECEIVING MULTIPLE SIGNALS" 인 미국특허 제 5,490,165 호와, 발명의 명칭이 "DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" 인 미국특허 제 5,109,390 호에 개시되어 있으며, 양자는 모두 본 발명의 양수인에게 양수되었고, 참고로 여기 포함되어 있다.
IS-95 Over-the-Air (OTA) Interface Standard 는 디지털 셀룰라 전화 시스템을 구현하는 일군의 RF 신호변조절차를 정의하고 있다. IS-95 표준과 그 파생물인 IS-95A 및 ANSI J-STD-008 (집합적으로 IS-95 표준이라 함) 은, 서로 다른 제조업자에 의해 제조된 통신장비간 조작성을 보장하기 위해, TIA (Telecommunications Industry Association) 에 의해 공표되었다.
IS-95 표준은, 이전의 셀룰라 전화 기술보다 더 효율적으로 사용가능한 RF 대역폭을 이용하기 때문에 환영받았다. 광범위한 전송전력제어와 결합한 CDMA 신호처리기술을 이용하여 셀룰라 전화 시스템의 주파수 재사용을 높임으로써, 이 향상된 효율을 제공한다.
도 1 은 IS-95 의 이용과 일치하는 방식으로 구성된 디지털 셀룰라 전화 시스템을 도시한다. 동작중에, RF 신호를 이용하여 원격국 (1) (통상 셀룰라 전화) 과 기지국 (2) 사이에서 데이터를 교환함으로써, 전화통화 및 다른 통신을 수행한다. 또한, 기지국 (2) 으로부터 기지국제어기 (BSC) (4) 와 이동전화교환국 (MSC) (6) 을 통해 공중교환전화망 (PSTN) (8) 으로, 또는 다른 원격국 (1) 으로 전송하기 위해 다른 기지국으로 통신을 수행한다. BSC (4) 와 MSC (6) 는 통상적으로 이동 제어, 호처리, 및 호 경로지정 기능을 제공한다.
기지국 (2) 으로부터 일군의 원격국 (1) 으로 전송된 RF 신호를 순방향 링크라 하고, 원격국 (1) 으로부터 기지국 (2) 으로 전송된 RF 신호를 역방향 링크라 한다. IS-95 표준은, 디지털화된 음성 데이터와 같은 사용자 데이터를 역방향 링크신호를 통해 전송함으로써, 원격국 (1) 이 통신 서비스를 제공하도록 한다. 역방향 링크신호는 단일 트래픽 채널로 구성되고, 따라서 파일롯 채널 (pilot channel) 을 포함하고 있지 않기 때문에 흔히 "논-코히어런트 (non-coherent)" 신호라 하고, 그래서 코히어런트하게 복조될리가 없다.
역방향 링크신호 내에서, 사용자 데이터는, IS-95 에 의해 제공된 일군의 레이트 집합중에서 어느 레이트 집합을 선택하는가에 따라, 8.6 또는 13.35 kbps 의 최대 데이터 레이트로 전송된다. 단일 채널, 즉, 논-코히어런트 역방향 링크신호의 이용으로 인해, 단일 기지국 (2) 과 통신하는 일군의 원격국 (1) 사이에서 동기화할 필요가 없으므로, IS-95 셀룰라 전화 시스템을 단순하게 구현할 수 있다.
상술한 바와 같이, IS-95 는 사용가능한 RF 대역폭을 더 효율적으로 이용하기 위해 광범위한 전송전력 제어를 포함한다. IS-95 에 따르면, 기지국에서 수신될 때 역방향 링크 트래픽채널의 품질과 수신신호 강도를 측정하고, 이 측정에 기초하여 전력제어 명령을 생성함으로써, 이 전력제어를 수행한다. 전력제어명령은 순방향 링크신호를 통해 원격국으로 전송된다. 원격국은 전력제어명령에 기초하여 역방향 링크신호의 전송전력을 증가 또는 감소시킴으로써 전력제어명령에 응답한다. 이 전력제어방법을 폐루프 전력제어라 한다. CDMA 통신시스템에서의 폐루프 전력제어의 설계는, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM" 인 미국특허 제 5,056,109 호에 기재되어 있으며, 이것은 본 발명의 양수인에게 양수되었고, 참고로 여기 포함되어 있다.
IS-95 시스템에서, 역방향 링크신호 전송전력을 통신수행에 필요한 최소한으로 유지하기 위해, 전력제어조정을 초당 800 번 정도의 레이트로 반복적으로 수행한다. 또한, IS-95 는, 역방향 링크신호의 전송 듀티사이클이, 전송 듀티사이클을 20 밀리초 증분으로 변경함으로써 음성활동에서의 변화에 응답하여 조정될 것을 요한다. 따라서, 전송 듀티사이클을 낮추면, 원격국은 설정지점 (setpoint) 에서 전송하거나, 또는 전송이 게이트되어 (the transmission is gated) 원격국은 전혀 전송하지 않는다. 전송이 게이트되는 기간동안, 역방향 링크신호가 검출되지 않기 때문에, 기지국은 실패 (false) 전력제어 증가명령을 생성한다. 원격국은 그 전송이 게이트된 때를 알고 있기 때문에, 대응하는 증가명령이 실패로 알려져 있으므로 원격국은 대응하는 증가명령을 무시할 수 있다.
월드와이드 웹과 같은 네트워킹 기술에 의해 생성된 디지털 데이터를 전송하려는 요구의 증가를 충족시키기 위해, 더 복잡한 하이 레이트 다중채널 코히어런트 역방향 링크신호는, 1996년 5월 28일에 출원된, 발명의 명칭이 "High Data Rate CDMA Wireless Communications System" 인 계류중의 미국특허출원 제 08/654,443 호 ('443 출원) 에 제공되어 있으며, 이는 본 발명의 양수인에게 양수되었고, 참고로 여기 포함되어 있다. 상기 특허출원은, 일군의 개별적으로 이득조정된 채널들이 일군의 직교 서브채널 코드의 이용을 통해 형성된 시스템을 설명한다. 전송채널들 중의 하나를 통해 전송된 데이터는, 이득조정된 서브채널코드들 중 하나와 변조되어, 다른 서브채널 코드를 이용하여 변조된 데이터와 합산된다. 결과적인 합산 데이터는, 사용자 롱 코드 (user long code) 및 PN 코드 (pseudorandom spreading code) 를 이용하여 변조되고, 전송을 위해 업컨버트 (upconvert) 된다. 특히, 상기 특허출원은, 하나 이상의 트래픽 서브채널, 전력제어 서브채널, 및 파일롯 서브채널을 포함하는 월시 (Walsh) 시퀀스 변조 서브채널로 구성된 역방향 링크신호를 설명한다.
다중채널 역방향 링크는, 서로 다른 종류의 데이터가 동시에 전송되게 함으로써 융통성을 높인다. 파일롯 서브채널의 제공으로, 링크의 성능을 향상시키는 기지국에서 역방향 링크신호의 코히어런트 처리가 용이하게 된다. 전력제어, 시간 트래킹, 및 주파수 트래킹를 용이하게 하기 위해, 평균수신 파일롯 신호전력 대 잡음비 (SNR) 를 일정레벨로 유지하는 것이 바람직할 수도 있다. CDMA 기반의 시스템에서, 높은 시스템 능력을 달성하는 데 효율적인 전력제어가 필수적임을 주목한다. 통상, 전력제어는 개방루프 및 폐루프의 두 부분으로 나뉜다. 개방루프 전력제어에서, 이동국은 소정 시간동안 수신된 순방향 링크신호를 측정하고, 수신된 순방향 링크전력에서의 변화에 응답하여 그 전송전력을 조정한다. IS-95 시스템에서 구현된 바와 같은 개방루프 전력제어는 상당히 느리고 롱텀 (long term) 채널변동을 처리한다 (코너효과 (corner effect) 로 알려짐). 앞서 설명한 폐루프 전력제어는 더 빠르고 페이딩 (fading) 의 효과를 보상한다.
IS-95 기반의 CDMA 시스템에서, 폐루프 전력제어는 역방향 링크를 원하는 설정지점으로 구동하는 데 이용되기도 한다. 예를 들면, 1% 의 프레임 에러 레이트 (FER) 가 바람직할 수도 있다. FER 이 너무 높으면, 에러 레이트를 줄이기 위해 역방향 링크전력의 증가가 필요하다. 한편, FER 이 원하는 설정지점보다 더 낮으면, 역방향 링크전력이 감소될 수 있다. 역방향 링크전력의 감소는 발생된 간섭을 감소시켜, 시스템내의 다른 사용자들에게 직접적으로 긍정적인 영향을 미친다. 모든 사용자가 설정지점에서 전송하므로 원하는 에러 레이트를 달성하는 데 필요한 최소전력을 사용할 때, CDMA 시스템에서 최대 용량에 도달한다.
시스템의 동작 설정지점은 기지국에서 전력제어 판정임계값을 변경함으로써 수정될 수 있다. 결과적으로, 역방향 링크의 전체평균 수신전력은 새로운 값으로 수렴할 것이다. 이 전력제어 메커니즘은 전체 전송전력에 영향을 준다. 그러나, '443 출원에서 제공된 바와 같은 복수의 서브채널을 이용하는 시스템에 이 기술을 적용하면, 각 서브채널의 상대적 강도는, 전체 전송전력이 수정됨에 따라 변경된다. 예를 들면, 수신 파일롯 서브채널 전력의 점에서 만족스러운 전력레벨에 도달하면, 데이터 서브채널에 대한 수신 FER 을 수정하기 위한 전송전력의 차후의 변경은 파일롯 전력에 영향을 줄 것이고, 그 반대상황도 성립한다. 별도의 서브채널을 점유하는 서로 다른 종류의 데이터는 서로 다른 요구를 가질 가능성이 있기 때문에, 각 서브채널의 전송전력을 개별적으로 제어할 수 있는 것이 바람직하다.
발명의 개요
본 발명의 일태양에 따르면, 원격국이 복수의 서브채널신호를 포함한 역방향 링크신호를 전송하는 무선 통신시스템의 기지국에서 이용하기 위한 전력제어 서브시스템을 제공하며, 이 전력제어 서브시스템은, 상기 역방향 링크신호를 수신하며, 상기 역방향 링크신호를 복조하여 상기 복수의 서브채널신호를 제공하는 수신기 수단; 상기 복수의 서브채널신호 각각을 수신하여, 상기 서브채널신호 각각의 품질을 측정하는 품질측정수단; 및 상기 복수의 서브채널신호들 중의 적어도 하나의 전송전력을 조정하는 전력제어 메시지를 생성하여, 상기 복수의 서브채널신호 각각의 전송전력을 개별적으로 조정할 수 있는 메시지 발생기 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 복수의 서브채널신호를 포함한 역방향 링크신호를 전송하는 원격국을 위한 전력제어 서브시스템을 제공하며, 상기 전력제어 서브시스템은, 전력제어메시지를 수신하고, 상기 전력제어메시지에 기초하여 복수의 이득값을 제공하는 수신기 수단; 및 복수의 이득조정수단을 포함하며, 상기 이득조정수단의 각각은, 대응하는 서브채널신호 및 대응하는 이득값을 수신하고 상기 이득값에 따라 상기 서브채널신호의 이득을 조정하도록 배치되어, 이에 의해, 상기 서브채널신호 각각의 전송전력이 수신전력 제어메시지에 기초하여 개별적으로 조정될 수 있다.
본 발명의 또다른 태양에 따르면, 복수의 서브채널신호를 포함한 역방향 링크신호를 전송하는 원격국의 전송전력을 제어하는 방법을 제공하며, 이 방법은, 상기 역방향 링크신호를 수신하는 단계; 역방향 링크신호를 복조하여 상기 복수의 서브채널신호를 얻는 단계; 상기 복수의 서브채널신호들 중의 적어도 하나의 전송전력을 조정하는 데 이용하기 위한 전력제어메시지를 생성하는 단계; 및 전력제어메시지를 원격국에 전송하여, 상기 복수의 서브채널신호 각각의 전송전력을 개별적으로 제어할 수 있는 단계를 포함한다.
아래의 설명에서는, 서브채널루프에 의해 각 서브채널의 전송전력을 개별적으로 제어하는 방법을 설명한다. 송신국은 서브채널들의 합으로 구성된 채널을 생성하는데, 서브채널들의 각 서브채널 또는 그룹은 수신국으로부터의 서브채널 전력제어메시지에 따라 변경되는 고유의 이득값으로 증폭된다. 수신국은, 수신된 서브채널에 기초한 측정규준의 모니터 및 계산에 뒤이어 각 서브채널 전력제어 메시지를 발생한다.
본 발명의 특징, 목적, 및 장점은, 도면과 관련하여, 아래의 상세한 설명을 통해 보다 분명해지며, 전체도면상에서 같은 참고문자는 대응하여 동일시한다.
도 1 은 셀룰라 전화 시스템의 블록도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 원격국의 블록도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 기지국의 블록도.
아래에 설명된 본 발명의 실시예에서, 서브채널 제어루프는 역방향 링크를 제어한다. 따라서, 송신국을 원격국이라 하고 수신국을 기지국이라 한다. 원격국은, 무선로컬루프국, 휴대폰, 데이터단말 등을 포함할 수 있다. 본 발명은 순방향 링크에서만 이용될 수도 있고, 또는, 동시에 순방향 및 역방향 링크 모두에서 이용될 수 있음은 물론이다.
N 서브채널을 포함하는 채널에서, 원격국에 의한 전체 전송전력 Ptot 은 각 서브채널의 전송전력들의 합으로 정의된다:
원격국은, 다른 서브채널들의 동작지점들이 변경되지 않은 상태에서, 대응하는 서브채널 전송전력 Pi 을 변경시킴으로써, 특정 서브채널, 즉, 서브채널 i 의 설정지점을 변경시킬 수 있다.
수학식 1 은 임의 전력 (arbitrary power) Pref 에 의해 정규화될 수 있다:
전형적인 실시예에서, 전력제어는 전송전력 Pref 를 조정함으로써 달성된다. 각 서브채널 제어루프는 Pi 의 특정의 어느 하나 또는 부집합을 조정함으로써 동작한다.
도 2 는 전형적인 원격국을 도시한다. 원격국 (100) 에서, 복수의 데이터신호 (data0-dataN) 는 인코더 (110A-110N) 로 들어간다. 인코딩된 결과는 인터리버 (120A-120N) 에서 인터리빙된 후, 확산기 (130A-130N) 에서 고유한 월시 시퀀스 (W0-WN)에 의해 변조된다. 승산기 (130A-130N) 의 출력들은, 이득제어 프로세서 (180) 로부터 공급된 고유의 이득값과 함께 이득조정블록 (140A-140N) 에서 증폭된다. 이득조정블록 (140A-140N) 은 디지털기술을 이용해도 되고, 또는 가변이득 증폭기를 이용하여 구현될 수 있는데, 두 기술의 설계는 종래기술에서 알려져 있다.
전형적인 실시예에서, 월시 시퀀스 0 (W0) 은 일정값을 변조하여 파일롯신호를 형성한다. 전형적인 실시예에서와 같이, 승산기 (130A) 로의 데이터입력은 정해져 있어, 인코더 (110A) 와 인터리버 (120A) 는 불필요하다. 이득조정된 신호는 합산기 (150) 에서 결합된다. 합산기 (150) 는 디지털 또는 아날로그 장치로서 구현될 수 있다. 이득조정블록 (140A-140N) 이 디지털이면 합산기 (150) 가 디지털이고, 이득조정블록 (140A-140N) 이 아날로그이면 합산기 (150) 가 아날로그일 가능성이 있다 하더라도, 반드시 그렇게 할 필요는 없다. 개별적으로 이득조정된 데이터신호의 합으로 구성된 신호는, 이득제어 프로세서 (180) 에 의해 공급된 이득값과 함께 이득조정블록 (160) 에서 증폭된다. 이득조정블록 (140A) 은 필수적인 것이 아닌데, 그 이유는, 파일롯 이득조정은 이득조정블록 (160) 을 통해 달성될 수 있기 때문이다. 대안으로, 전체이득을 각 서브채널이득으로 인수분해하면, 이득조정블록 (160) 은 제거될 수 있다. 어느 경우에서든지, 전체 신호이득뿐 아니라 각 서브채널이득은 여전히 개별적으로 변경될 수 있으므로, 제어의 손실은 전혀 없다. 이득조정블록 (160) 으로부터의 결과적인 신호는 전송기 (170) 에서 변조되고 업컨버트된 후, 듀플렉서 (220) 를 통해 안테나 (230) 상으로 전송된다. 다른 이득조정블록과 함께, 이득조정 (160) 은 디지털 또는 아날로그 기술을 이용하여 구현될 수 있다.
전력제어 메시지정보를 포함하여, 기지국으로부터의 순방향 링크 데이터는, 안테나 (230) 를 경유하여 듀플렉서 (220) 를 통해 수신기 (210) 에서 다운컨버트되고 증폭된다. 수신신호는 복조기 (200) 에서 복조된 후, 디코더 (190) 에서 디인터리빙 (deinterleave) 되고 디코딩된다. 전형적인 실시예에서, 복조기 (200) 는 상기 미국특허 제 4,401,307 호 및 제 5,103,459 호에서 설명된 바와 같은 CDMA 복조기이다. 기지국으로부터의 서브채널 전력제어 메시지는 이득제어 프로세서 (180) 에서 디코더 (190) 에 의해 디코딩된 순방향 링크 데이터로부터 분리된다.
이들 메시지는 이득조정블록 (140A-140N, 160) 에서 이득값을 제어한다. 이득값을 조정하는 데에는 여러 방법이 있다. 예를 들면, 서브채널 전력제어 메시지는 N 비트로 구성될 수 있는데, N 비트의 각각은 대응 서브채널에게 그 전송전력을 증가 또는 감소시키도록 지시한다. 이 메시지에 응답하여, 각 이득값은 모든 서브채널에 사용될 수 있거나 또는 각 서브채널에 고유할 수 있는 소정량만큼 증가 또는 감소된다. 대안으로, 서브채널 전력제어 메시지는 이득값을 나타내는 N 바이너리 시퀀스, 또는 이득값으로의 변경량을 나타내는 N 바이너리 시퀀스를 포함할 수 있다. 제어 메시지는 각 이득값 또는 일군의 이득값을 개별적으로 제어할 수 있고, 각각에 대한 기술의 조합을 이용할 수 있다.
도 3 은 전형적인 기지국을 도시한다. 기지국 (300) 에서는, 시스템에서 동작하는 원격국으로부터의 모든 전송신호의 합을 포함하는 신호가 안테나 (310) 를 통해 들어가서, 수신기 (320) 에서 다운컨버트되고 증폭된다. PN 복조기 (330) 는 특정의 원격국, 예컨대 원격국 (100) 에 의해 전송된 일군의 신호를 추출한다. PN 복조된 신호는 복수의 월시 복조기 (340A-340N) 로 전송된다. 각 월시 복조기는 원격국 (100) 에 의해 전송된 신호의 대응 서브채널을 복조한다.
전형적인 실시예에서, 월시 복조기 (340A-340N) 에 의해 복조된 서브채널은 인터리빙되어 디코더 (350A-350N) 에서 디코딩된다. 디코더 (350A-350N) 로부터의 데이터는 비교기 (370) 로 전달된다. 비교기 (370) 가 계산하는 유용한 측정규준은 프레임 에러 레이트 (FER) 의 측정규준이다. 각 서브채널의 프레임 에러 레이트는, 임계값 발생기 (380) 에 의해 제공되는 그 서브채널에 대한 FER 임계값에 비교될 수 있다. 서브채널의 프레임 에러 레이트가 원하는 통신품질에 필요한 것보다 더 낮으면, 그 서브채널에서의 전력은 감소될 수 있다. 역으로, 서브채널의 프레임 에러 레이트가 너무 높으면, 그 서브채널은 그 전력이 증가되게 할 필요가 있다.
다른 실시예에서, 각 서브채널신호에서의 에너지는 누산기 (accumulator) (360A-360N) 에서 합산된다. 에너지 결과는 비교기 (370) 로 전달된다. 수신기 (320) 는 통상 자동이득 제어회로 (AGC) 를 포함하는데, 이것은 대역내 에너지를 소정레벨로 정규화한다. AGC 와 연관된 파라미터는, 비교를 위해 에너지값을 정규화할 때 유용한 비교기 (370) 로 공급될 수 있다. 비교기 (370) 는, 각 서브채널에서 수신된 에너지를, 임계값 발생기 (380) 에 의해 결정된 그 채널에 대한 에너지 임계값과 비교한다. 에너지 임계값은 각 서브채널에서의 서비스의 일정한 품질을 보장하도록 계산된다. 각 서브채널의 전력은 비교에 기초하여 조정될 수 있다. 전력은, 임계값을 초과하면 감소될 수 있고, 임계값을 초과하지 않으면 증가될 수 있다. 또한, 두 실시예는, 에너지 임계값이 프레임 에러 레이트 또는 다른 신호품질 측정규준에 응답하여 변경될 수 있게 함으로써, 서로 연관하여 작용할 수 있다.
다른 많은 대안들이 비교기 (370) 에서의 비교를 위해 고려된다. 디코더 (350A-350N) 가 비터비 알고리듬을 이용할 때, 비터비 디코더 측정규준이 비교를 위해 제공될 수 있다. 더 많은 예들은 프레임 에러 레이트 대신 심볼 에러 레이트의 비교 및 순환중복검사 (CRC) 의 계산을 포함한다. 도 1 에 도시된 바와 같은 기지국제어기 (4) 에 의해 임계값 발생기 (380) 에 임계값을 신호로 보낼 수 있거나, 또는 임계값 발생기 (380) 자체 내에서 임계값을 계산할 수 있다.
전형적인 실시예에서, 비교기 (370) 는, 서브채널 각각의 전력레벨을 증가 또는 감소시킬지의 여부를 수신 서브채널들에 기초하여 결정한다. 이 결정에 기초하여, 필요하다면, 메시지 발생기 (390) 는, 임의의 서브채널들을 수정하기 위해 원격국으로 전송될 전력제어 메시지를 생성한다. 상술한 바와 같이, 메시지는 서브채널당 단순한 업 또는 다운 명령일 수 있고, 또는 각각에 대해 정확한 이득값을 전송하는 것과 같이 복잡한 명령일 수 있다. 또한, 각 서브채널은 개별적으로 제어될 수 있고, 또는 대안으로, 서브채널 전력제어 메시지는 서브채널들의 그룹들을 제어할 수 있다. 전력제어 메시지는 변조기 (400) 에서 변조되고, 전송기 (410) 에서 업컨버트되고 증폭되며, 안테나 (420) 를 통해 원격국 (100) 으로 전송된다. 원격국 (100) 은, 상술한 바와 같이, 각 서브채널에 연관된 이득값을 수정하고, 따라서, 서브채널 제어루프는 닫힌다.
다른 실시예에서, 이득조정블록 (140A-140N) 을 위한 이득값은 개방루프 방식으로 계산될 수 있다. 이득제어 프로세서 (180) 에서의 소정의 이득계산 알고리듬은, 순방향 링크신호의 수신 에너지에 기초하여 개별적인 이득조정값을 계산하는 데 이용될 수 있다. 예를 들면, 서로 다른 서브채널들은 에러정정을 위한 서로 다른 코딩 (coding) 을 가질 가능성이 있으므로, 에러 레이트는 페이드 (fade) 에 기인한 수신전력에서의 주어진 강하 (drop) 에 대해 변경할 것이다. 경험상의 연구결과가 소정의 이득계산 알고리듬을 개발하는 데 이용될 수 있다.
다른 대안의 실시예에서, 순방향 및 역방향 링크가 모두 본 발명을 이용한다면, 순방향 링크 서브채널의 수신 에너지의 개방루프계산은 대응하는 역방향 링크 서브채널의 이득을 조정하는 데 이용될 수 있고, 그 반대상황도 가능하다. 순방향 및 역방향 링크에 대해 대칭 또는 부분대칭이 있는 상황에서는, 서브채널에서의 수신 에너지는 대응하는 전송 서브채널의 전력레벨을 결정하는 계산에서 이용될 수 있다. 개방 및 폐루프 기술의 조합이 이용될 수도 있다.
상기의 바람직한 실시예에 대한 설명은, 종래기술의 당업자가 본 발명을 만들거나 이용할 수 있도록 제공된다. 이들 실시예에 대한 다양한 수정은 종래기술의 당업자에게는 명확할 것이고, 여기 정의된 일반원리는, 고도의 능력없이, 다른 실시예들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 목적은 여기 설명된 실시예들에 한정되지 않고, 여기서 개시된 원리 및 신규한 특징과 일치하는 가장 넓은 범위에 따라야 한다.
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- 원격국이 복수의 서브채널 신호를 포함하는 역방향 링크 신호를 송신하는 무선 통신 시스템에서, 상기 복수의 서브 채널 신호중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 독립적으로 조정하며, 기지국에 위치하는 전력 제어 서브시스템에 있어서,상기 역방향 링크 신호를 수신하는 수신기;상기 역방향 링크 신호를 복조하여, 상기 복수의 서브 채널 신호를 제공하는 복조기; 및상기 서브 채널 신호 중 대응하는 하나의 신호와 관련된 품질 측정치 또는 에너지 측정치에 따라서 상기 복수의 서브 채널 신호 중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 조정하는 전력 제어 메시지를 생성하는 메시지 생성기를 구비하고,상기 복조기는,의사랜덤 잡음 (PN) 시퀀스에 따라서 상기 역방향 링크 신호를 복조하여, 원격국 신호를 제공하는 PN 복조기; 및각각이 상기 원격국 신호를 수신하고, 직교 복조 시퀀스에 따라서 상기 원격국 신호를 복조하여, 상기 서브 채널 신호 중 대응하는 하나의 신호를 제공하는 복수의 직교 복조기를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 원격국이 복수의 서브채널 신호를 포함하는 역방향 링크 신호를 송신하는 무선 통신 시스템에서, 상기 복수의 서브 채널 신호중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 독립적으로 조정하며, 기지국에 위치하는 전력 제어 서브시스템에 있어서,상기 역방향 링크 신호를 수신하는 수신기;상기 역방향 링크 신호를 복조하여, 상기 복수의 서브 채널 신호를 제공하는 복조기;상기 서브 채널 신호 중 대응하는 신호와 관련된 품질 측정치 또는 에너지 측정치에 따라서 상기 복수의 서브 채널 신호 중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 조정하는 전력 제어 메시지를 생성하는 메시지 생성기;각각이 상기 서브 채널 신호 중 대응하는 하나의 신호를 수신하고, 소정의 기간 동안 상기 서브 채널 신호의 에너지를 누산하여, 누산된 서브 채널 에너지를 제공하는 복수의 누산기; 및상기 누산된 서브 채널 에너지를 수신하여, 상기 누산된 서브 채널 에너지 각각과 복수의 임계값들 중 대응하는 임계값과 비교하는 비교기를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 원격국이 복수의 서브채널 신호를 포함하는 역방향 링크 신호를 송신하는 무선 통신 시스템에서, 상기 복수의 서브 채널 신호중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 독립적으로 조정하며, 기지국에 위치하는 전력 제어 서브시스템에 있어서,상기 역방향 링크 신호를 수신하는 수신기;상기 역방향 링크 신호를 복조하여, 상기 복수의 서브 채널 신호를 제공하는 복조기;상기 서브 채널 신호 중 대응하는 하나의 신호와 관련된 품질 측정치 또는 에너지 측정치에 따라서 상기 복수의 서브 채널 신호 중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 조정하는 전력 제어 메시지를 생성하는 메시지 생성기;각각이 대응하는 서브 채널 신호를 수신하여, 상기 서브 채널 신호에 프레임 에러의 존재를 판정하는 복수의 디코더; 및상기 판정된 프레임 에러에 기초한 프레임 에러 레이트와 프레임 에러 레이트 임계값을 비교하는 비교기를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 제 22 항에 있어서,상기 서브 채널 신호 각각에 대하여 측정되는 프레임 에러 레이트에 따라서 상기 복수의 임계값을 생성하는 임계값 생성기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 원격국이 복수의 서브채널 신호를 포함하는 역방향 링크 신호를 송신하는 무선 통신 시스템에서, 상기 복수의 서브 채널 신호중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 독립적으로 조정하며, 기지국에 위치하는 전력 제어 서브시스템에 있어서,상기 역방향 링크 신호를 수신하는 수신기;상기 역방향 링크 신호를 복조하여, 상기 복수의 서브 채널 신호를 제공하는 복조기;상기 서브 채널 신호 중 대응하는 하나의 신호와 관련된 품질 측정치 또는 에너지 측정치에 따라서 상기 복수의 서브채널 신호들 중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 조정하는 전력 제어 메시지를 생성하는 메시지 생성기; 및각각이 상기 서브채널 신호의 송신 전력을 소정량만큼 증감시키는 명령을 나타내는 복수의 비트를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 원격국이 복수의 서브채널 신호를 포함하는 역방향 링크 신호를 송신하는 무선 통신 시스템에서, 상기 복수의 서브 채널 신호중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 독립적으로 조정하며, 기지국에 위치하는 전력 제어 서브시스템에 있어서,상기 역방향 링크 신호를 수신하는 수신기;상기 역방향 링크 신호를 복조하여, 상기 복수의 서브채널 신호를 제공하는 복조기;상기 서브 채널 신호 중 대응하는 하나의 신호와 관련된 품질 측정치 또는 에너지 측정치에 따라서 상기 복수의 서브채널 신호들 중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 조정하는 전력 제어 메시지를 생성하는 메시지 생성기; 및각각이 상기 복수의 서브채널 신호 중 하나에 인가되어 상기 서브채널 신호의 송신 전력을 제어하는 복수의 이득값들을 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 원격국이 복수의 서브채널 신호를 포함하는 역방향 링크 신호를 송신하는 무선 통신 시스템에서, 상기 복수의 서브 채널 신호중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 독립적으로 조정하며, 기지국에 위치하는 전력 제어 서브시스템에 있어서,상기 역방향 링크 신호를 수신하는 수신기;상기 역방향 링크 신호를 복조하여, 상기 복수의 서브채널 신호를 제공하는 복조기;상기 서브 채널 신호 중 대응하는 하나의 신호와 관련된 품질 측정치 또는 에너지 측정치에 따라서 상기 복수의 서브채널 신호들 중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 조정하는 전력 제어 메시지를 생성하는 메시지 생성기; 및각각이 2 비트 이상이며 전체 이득값을 판정하는데 요구되는 수보다는 작은 비트이며, 소정량만큼 승산된 상기 값만큼 상기 서브채널 신호의 송신 전력을 증감시키는 명령을 나타내는 복수의 값들을 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 원격국이 복수의 서브채널 신호를 포함하는 역방향 링크 신호를 송신하는 무선 통신 시스템에서, 상기 복수의 서브 채널 신호중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 독립적으로 조정하며, 기지국에 위치하는 전력 제어 서브시스템에 있어서,상기 역방향 링크 신호를 수신하는 수신기;상기 역방향 링크 신호를 복조하여, 상기 복수의 서브채널 신호를 제공하는 복조기;상기 서브 채널 신호 중 대응하는 하나의 신호와 관련된 품질 측정치 또는 에너지 측정치에 따라서 상기 복수의 서브채널 신호들 중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 조정하는 전력 제어 메시지를 생성하는 메시지 생성기; 및CDMA 포맷에 따라서 상기 전력 제어 메시지를 변조하는 변조기를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 제 21 항에 있어서,각각이 상기 서브채널 신호들 중 대응하는 하나의 신호를 수신하고, 소정의 주기 동안 상기 서브채널 신호의 에너지를 누산하여, 누산된 서브채널 에너지를 제공하는 복수의 누산기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 제 21 항에 있어서,각각이 대응하는 서브채널 신호를 수신하고, 상기 서브채널 신호에서의 프레임 에러의 존재를 판정하는 복수의 디코더; 및상기 판정된 프레임 에러에 기초한 프레임 에러 레이트와 프레임 에러 레이트 임계값을 비교하는 비교기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 제 29 항에 있어서,상기 서브채널 신호들 각각에 대하여 측정된 프레임 에러 레이트에 따라서 상기 복수의 임계값을 생성하는 임계값 생성기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 제 21 항에 있어서,상기 전력 제어 메시지는, 각각이 소정의 양만큼 상기 서브채널 신호의 송신 전력을 증감시키는 명령을 나타내는 복수의 비트들을 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 제 21 항에 있어서,상기 전력 제어 메시지는, 각각이 상기 복수의 서브채널 신호들 중 하나의 신호에 적용되어, 상기 서브채널 신호의 송신 전력을 제어하는 복수의 이득치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 제 21 항에 있어서,상기 전력 제어 메시지는, 각각이 2 비트 이상이며 전체 이득값을 판정하는데 요구되는 수보다는 작은 비트이며, 소정량만큼 승산된 상기 값만큼 상기 서브채널 신호의 송신 전력을 증감시키는 명령을 나타내는 복수의 값들을 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 제 21 항에 있어서,변조 포맷에 따라서 상기 전력 제어 메시지를 변조하는 변조기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 제 35 항에 있어서,상기 변조기는 CDMA 포맷에 따라서 상기 전력 제어 메시지를 변조하는 변조기를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 원격국이 복수의 서브채널 신호를 포함하는 역방향 링크 신호를 송신하는 무선 통신 시스템에서, 상기 복수의 서브 채널 신호중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 독립적으로 조정하며, 기지국에 위치하는 전력 제어 서브시스템에 있어서,상기 역방향 링크 신호를 수신하는 수신기;상기 역방향 링크 신호를 복조하여, 상기 복수의 서브 채널 신호를 제공하는 복조기; 및상기 서브 채널 신호 중 대응하는 하나의 신호와 관련된 품질 측정치 또는 에너지 측정치에 따라서 상기 복수의 서브채널 신호들 중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 조정하는 전력 제어 메시지를 생성하는 메시지 생성기를 구비하고,상기 메시지 생성기는 상기 서브채널 신호들 중 대응하는 2 개의 신호와 연관된 품질 측정치 또는 에너지 측정치에 따라서 상기 복수의 서브채널 신호들 중 2 개의 신호의 송신 전력을 조정하는 전력 제어 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 원격국이 복수의 서브채널 신호를 포함하는 역방향 링크 신호를 송신하는 무선 통신 시스템에서, 상기 복수의 서브 채널 신호중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 독립적으로 조정하며, 기지국에 위치하는 전력 제어 서브시스템에 있어서,상기 역방향 링크 신호를 수신하는 수신기;상기 역방향 링크 신호를 복조하여, 상기 복수의 서브 채널 신호를 제공하는 복조기; 및상기 서브 채널 신호 중 대응하는 하나의 신호와 관련된 품질 측정치 또는 에너지 측정치에 따라서 상기 복수의 서브채널 신호들 중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 조정하는 전력 제어 메시지를 생성하는 메시지 생성기를 구비하고,상기 메시지 생성기는 상기 서브채널 신호들 중 대응하는 3 개의 신호와 연관된 품질 측정치 또는 에너지 측정치에 따라서 상기 복수의 서브채널 신호들 중 3 개의 신호의 송신 전력을 조정하는 전력 제어 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 원격국이 복수의 서브채널 신호를 포함하는 역방향 링크 신호를 송신하는 무선 통신 시스템에서, 상기 복수의 서브 채널 신호중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 독립적으로 조정하며, 기지국에 위치하는 전력 제어 서브시스템에 있어서,상기 역방향 링크 신호를 수신하고, 상기 역방향 링크 신호를 복조하여, 상기 복수의 서브채널 신호를 제공하는 수신기 수단;상기 복수의 서브채널 신호 각각을 수신하여, 상기 서브채널 신호 각각의 품질을 측정하는 품질 측정 수단; 및상기 복수의 서브채널 신호들 중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 조정하는 전력 제어 메시지를 생성하는 메시지 생성 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 제 39 항에 있어서,변조 포맷에 따라서 상기 전력 제어 메시지를 변조하는 변조기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 원격국이 복수의 서브채널 신호를 포함하는 역방향 링크 신호를 송신하는 무선 통신 시스템에서, 상기 복수의 서브 채널 신호중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 독립적으로 조정하며, 기지국에 위치하는 전력 제어 서브시스템에 있어서,상기 전력 제어 메시지를 수신하고, 상기 전력 제어 메시지에 기초하여 복수의 이득값을 제공하는 수신기 수단; 및각각이 대응하는 서브채널 신호 및 대응하는 이득값을 수신하고, 상기 이득값에 따라서 상기 서브채널 신호의 이득을 조정하는 복수의 이득 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 서브시스템.
- 복수의 서브채널 신호를 구비하는 역방향 링크 신호를 송신하는 원격국의 송신 전력을 제어하는 방법에 있어서,상기 역방향 링크 신호를 수신하는 단계;상기 역방향 링크 신호를 복조하여, 상기 복수의 서브채널 신호를 획득하는 단계;상기 서브채널 신호들 중 대응하는 하나의 신호에 연관된 품질 측정치 또는 에너지 측정치에 따라서 상기 복수의 서브채널 신호들중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 조정하는데 사용되는 전력 제어 메시지를 생성하는 단계;상기 전력 제어 메시지를 상기 원격국에 송신하는 단계; 및상기 전력 제어 메시지에 따라서 상기 복수의 서브채널 신호들 중 상기 하나 이상의 신호의 송신 전력을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 전력 제어 방법.
- 제 42 항에 있어서,상기 생성하는 단계는,복수의 상기 서브채널 신호의 송신 전력을 조정하고, 상기 전력 제어 메시지에 따라서 상기 복수의 서브채널 신호의 송신 전력을 독립적으로 제어하는데 사용되는 전력 제어 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 송신 전력 제어 방법.
- 복수의 서브채널 신호를 구비하는 역방향 링크 신호를 송신하는 원격국의 송신 전력을 제어하는 방법에 있어서,상기 복수의 서브채널 신호들 중 하나 이상의 송신 전력이 수신된 전력 제어 메시지에 기초하여 독립적으로 조정되고, 상기 방법은,상기 전력 제어 메시지를 수신하는 단계;상기 전력 제어 메시지로부터 하나 이상의 이득값을 획득하는 단계; 및복수의 이득 조정기들 중 하나 이상에서 대응하는 서브채널 신호 및 대응하는 이득값을 수신하여, 상기 이득값에 따라서 각 서브채널 신호의 이득을 독립적으로 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 전력 제어 방법.
- 복수의 서브채널 신호를 구비하는 역방향 링크 신호를 송신하는 원격국; 및상기 서브채널 신호들 중 대응하는 신호를 통하여 통신되는 데이터의 유형에 따라서 상기 복수의 서브채널 신호들 중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 조정하는 전력 제어 메시지를 생성함으로써, 상기 복수의 서브채널 신호들 중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 독립적으로 조정하는 기지국을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신시스템.
- 제 45 항에 있어서,상기 서브채널 신호들 중 하나 이상의 신호의 프레임 에러 레이트와 프레임 에러 레이트 임계값을 비교하여, 상기 전력 제어 메시지를 생성하는 비교기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신시스템.
- 제 46 항에 있어서,상기 서브채널 각각의 프레임 에러 레이트가 상기 서브채널을 통하여 통신중인 데이터의 상기 유형에 기초하는 것을 특징으로 하는 무선 통신시스템.
- 제 45 항에 있어서,상기 서브채널 신호 각각에 대하여 측정된 프레임 에러 레이트에 따라서, 상기 복수의 서브채널에 대응하는 복수의 품질 임계값을 생성하는 임계값 생성기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신시스템.
- 제 45 항에 있어서,상기 전력 제어 메시지는 적어도 복수의 비트들을 포함하고, 각 비트는 소정량만큼 상기 서브채널 신호들 중 하나의 신호의 송신 전력을 증감시키는 명령을 나타내는 것을 특징으로 하는 무선 통신시스템.
- 제 45 항에 있어서,상기 기지국은, 각각이 상기 서브채널 신호의 상기 송신 전력의 조정을 위한 상기 복수의 서브채널 신호에 적용되는 복수의 채널 이득값을 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 통신시스템.
- 제 45 항에 있어서,각각이 대응하는 서브채널 신호를 수신하고, 상기 서브채널 신호들에서 프레임 에러를 판정하는 복수의 디코더를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신시스템.
- 원격국으로부터 복수의 서브 채널 신호를 구비하는 역방향 링크 신호를 송신하는 단계; 및상기 서브 채널 신호들 중 대응하는 하나의 신호를 통하여 통신되는 데이터의 유형에 따라서, 상기 복수의 서브 채널 신호들 중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 조정하기 위한 전력 제어 메시지를 생성함으로써, 기지국에서의 상기 복수의 서브채널 신호들 중 하나 이상의 신호의 송신 전력을 독립적으로 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 방법.
- 제 52 항에 있어서,상기 서브 채널 신호들 중 하나 이상의 신호의 프레임 에러 레이트와 상기 전력 제어 메시지를 생성하기 위한 프레임 에러 레이트 임계치를 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 방법.
- 제 53 항에 있어서,상기 서브채널 각각의 프레임 에러 레이트가 상기 서브채널을 통하여 통신 중인 상기 데이터 유형에 기초하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 방법.
- 제 52 항에 있어서,상기 서브 채널 신호들 각각에 대하여 측정된 프레임 에러 레이트에 따라서, 상기 복수의 서브 채널들에 대응하는 복수의 품질 임계치를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 방법.
- 제 52 항에 있어서,상기 생성하는 단계는, 상기 하나 이상의 복수의 비트를 생성하는 단계를 포함하고, 각 비트가 소정량만큼 상기 서브 채널 신호 중 하나의 신호의 송신 전력을 증감시키는 명령을 나타내는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 방법.
- 제 52 항에 있어서,복수의 이득값을 생성하는 단계; 및상기 서브 채널 신호의 송신 전력을 조정하는 상기 복수의 서브 채널 신호들 중 하나의 신호에 각 이득값을 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 방법.
- 제 52 항에 있어서,상기 대응하는 서브 채널 신호 각각을 디코딩하여, 상기 서브 채널 신호에서의 프레임 에러를 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 방법.
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