特許 6419921 直交周波数分割多重接続方法を使用する無線通信システムにおいて基地局の電力増幅器消耗電力制御方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6419921

(24)【登録日】2018年10月19日

(45)【発行日】2018年11月7日

(54)【発明の名称】直交周波数分割多重接続方法を使用する無線通信システムにおいて基地局の電力増幅器消耗電力制御方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 27/26 20060101AFI20181029BHJP

   H04B 1/04 20060101ALI20181029BHJP

   H04W 88/08 20090101ALI20181029BHJP

   H04W 52/02 20090101ALI20181029BHJP

【ＦＩ】

   H04L27/26 300

   H04B1/04 E

   H04W88/08

   H04W52/02

【請求項の数】12

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-202983(P2017-202983)

(22)【出願日】2017年10月19日

(62)【分割の表示】特願2015-219796(P2015-219796)の分割

【原出願日】2011年6月16日

(65)【公開番号】特開2018-19428(P2018-19428A)

(43)【公開日】2018年2月1日

【審査請求日】2017年11月17日

(31)【優先権主張番号】10-2010-0110855

(32)【優先日】2010年11月9日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2010-0080772

(32)【優先日】2010年8月20日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】503447036

【氏名又は名称】サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100154922

【弁理士】

【氏名又は名称】崔 允辰

(74)【代理人】

【識別番号】100140534

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 敬二

(72)【発明者】

【氏名】ドン・グン・イ

(72)【発明者】

【氏名】ヨン・ベ・パク

(72)【発明者】

【氏名】ヨン・キュ・チェ

(72)【発明者】

【氏名】キ・バク・キム

【審査官】 大野 友輝

(56)【参考文献】

【文献】 中国特許出願公開第１０１７０７４９９（ＣＮ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０１６９９９０４（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７７９４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ ２７／２６

Ｈ０４Ｂ １／０４

Ｈ０４Ｗ ５２／０２

Ｈ０４Ｗ ８８／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線通信システムで基地局の電力増幅器を制御する方法であって、
サブフレームのシンボルの区間を確認する段階と、
共同公開ラジオインターフェース（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、ＣＰＲＩ）を介して伝送されるフレームの特定の位置のビット情報に基づいて前記サブフレームのそれぞれのシンボルがデータを含まないかを判断する段階と、
データを含まないシンボルの区間に対し、前記電力増幅器のバイアスをオフするように制御する段階と、を含むことを特徴とする基地局の電力増幅器の制御方法。

【請求項2】

データを含むシンボルの区間に対し、前記電力増幅器に電力が供給されるように制御する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基地局の電力増幅器の制御方法。

【請求項3】

前記データを含まないシンボルの位置を判断する段階と、
前記データを含むシンボルの長さを計算する段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の基地局の電力増幅器の制御方法。

【請求項4】

前記電力増幅器に電力が供給されるように制御する段階は、
前記データを含むシンボルの区間で前記電力増幅器のバイアスをオン（ｏｎ）させることを特徴とする請求項２に記載の基地局の電力増幅器の制御方法。

【請求項5】

前記ビット情報は、前記データを含まないシンボルの個数情報または前記データを含まないシンボルの位置情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の基地局の電力増幅器の制御方法 。

【請求項6】

前記ビット情報は、８ビットで構成されることを特徴とする請求項１に記載の基地局の電力増幅器の制御方法。

【請求項7】

無線通信システムの基地局であって、前記基地局は、
無線資源を割り当てる制御部と、
信号を送受信するＲＦユニットと、
を含み、
前記ＲＦユニットは、サブフレームのシンボルの区間を確認し、
共同公開ラジオインターフェース（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、ＣＰＲＩ）を介して伝送されるフレームの特定の位置のビット情報に基づいて前記サブフレームのそれぞれのシンボルがデータを含まないかを判断し、
データを含まないシンボルの区間に対し、電力増幅器のバイアスをオフすることを特徴とする基地局。

【請求項8】

前記ＲＦユニットは、
データを含むシンボルの区間に対し、前記電力増幅器に電力が供給されるように制御することを特徴とする請求項７記載の基地局。

【請求項9】

前記制御部は、、
前記データを含まないシンボルの位置を判断し、前記データを含むシンボルの長さを計算することを特徴とする請求項７に記載の基地局。

【請求項10】

前記ＲＦユニットは、
前記データを含むシンボルの区間で前記電力増幅器のバイアスをオン（ｏｎ）させることを特徴とする請求項８に記載の基地局。

【請求項11】

前記ビット情報は、
前記データを含まないシンボルの個数情報または前記データを含まないシンボルの位置情報を含むことを特徴とする請求項７に記載の基地局。

【請求項12】

前記ビット情報は、８ビットで構成されることを特徴とする請求項7に記載の基地局。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、直交周波数分割多重接続方法を使用する無線通信システムにおいて基地局の電力増幅器の消耗電力を制御する方法及び装置に関する。より具体的に、本発明は、ユーザデータが存在しないシンボル区間では基地局電力増幅器のバイアスをオフ（ｏｆｆ）するように制御し、基地局電力増幅器の消耗電力を最適化させる方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

現代の無線移動通信は、既存の音声通話方式からデータ通信に進化しており、高速のデータ伝送速度のためにＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）方式を使用するＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などに進化している。

【0003】

速い移動環境においてさらに多い大容量のマルチメディアデータの伝送のために信号の伝送速度が増加するに伴い、電力増幅器が伝送すべき変調信号の帯域幅（Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）及びピークと平均電力の比（Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）が増加している。また、データ通信の特性上、ユーザの使用時点とサービスの種類によってデータ量が急変することができる。

【0004】

また、地球温暖化防止のためのＧｒｅｅｎ ＢＴＳ、低電力基地局に対する事業者の要求が強くなっていて、基地局消耗電力の５０％以上を占めるＲＦ電力増幅器の高効率化及び急変するデータ量に対するシステム次元での効率最適化が必須である。

【0005】

これにより、基地局のＲＦ電力増幅器の消耗電力を効率的に制御することができる方法に対する研究が必要であることが現況である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、前述したような問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ユーザデータ使用量によってＲＦ出力電力の変更時に、基地局の電力増幅器が最大効率領域で動作するように制御する方法及び装置を提供することにある。

【0007】

また、本発明の他の目的は、ユーザデータ使用量によって基地局の電力増幅器のオン／オフ動作を制御し、電力増幅器の電力消耗を効果的に制御する方法及び装置を提供することにある。

【0008】

また、本発明のさらに他の目的は、ユーザデータ割り当て情報をデジタルユニットからＲＦユニットに伝達することができるインターフェースを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本発明の直交周波数分割多重接続方法を使用する無線通信システムにおいて基地局の電力増幅器の消耗電力制御方法は、無線資源に関するスケジューリング情報を確認する確認段階と、前記確認結果を利用してユーザデータが割り当てられていないシンボルの存在有無を判断する判断段階と、前記ユーザデータが割り当てられていないシンボルが存在するとき、前記ユーザデータが割り当てられていないシンボル区間では電力増幅器に印加されるバイアスをオフさせるバイアス制御段階とを含むことを特徴とする。

【0010】

また、上記目的を達成するために、本発明の直交周波数分割多重接続方法を使用する無線通信システムにおいて電力増幅器の消耗電力を制御する基地局は、無線資源に関するスケジューリング情報を利用してユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する情報を獲得して出力するコントローラーと、前記ユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する情報を受信し、前記ユーザデータが割り当てられていないシンボル区間では電力増幅器に印加されるバイアスをオフさせるＲＦユニットとを含むことを特徴とする。

【0011】

また、本発明の他の実施形態による直交周波数分割多重接続方法を使用する無線通信システムにおいて電力増幅器の消耗電力を制御する基地局は、無線資源を割り当てるスケジューラを含むコントローラーと、任意のフレームに対する各シンボルの電力からユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する情報を獲得し、前記ユーザデータが割り当てられていないシンボル区間では電力増幅器に印加されるバイアスをオフさせるＲＦユニットとを含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、基地局は、ユーザデータが存在しないシンボル区間では電力増幅器のバイアスをオフ（ｏｆｆ）するように制御するので、基地局電力増幅器の消耗電力を最適化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、従来、ＷｉＭＡＸシステムにおいて基地局電力増幅器に印加されるバイアスのオン／オフ動作を示す図である。

【図2a】図２ａは、本発明の第１実施形態による基地局の内部構造を示すブロック図である。

【図2b】図２ｂは、本発明のシンボル情報をコントローラー２１０からＲＦユニット２４０に伝達するための基地局内部のインターフェース構造を示す図である。

【図3】図３は、第１インターフェース部２３６を通じてＤＵ−ＲＵ連結部２４５に伝達されるダウンリンクサブフレーム情報構造を示す図である。

【図4】図４は、ダウンリンクサブフレームが始まる一番目のＣＰＲＩ基本フレームの構造を示す図である。

【図5】図５は、本発明の第１実施形態による基地局の動作手順を示す流れ図である。

【図6】図６は、本発明の第２実施形態による基地局の内部構造を示すブロック図である。

【図7】図７は、本発明の第２実施形態による基地局の動作手順を示す流れ図である。

【図8】図８は、本発明の実施形態によって基地局電力増幅器に印加されるバイアスのオン／オフ動作を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳しく説明する。この際、添付の図面において同一の構成要素は、できるだけ同一の符号で示していることに留意しなければならない。また、本発明の要旨を不明瞭にする公知の機能及び構成に関する詳細な説明は省略する。

【0015】

以下で記述される本発明の基地局の電力増幅器の制御方法は、第１実施形態及び第２実施形態に区分して記述する。ここで、第１実施形態は、コントローラーがユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する情報をＲＦユニットに伝達し、電力増幅器のオン／オフ区間を制御する方法について記述する。また、前記第１実施形態では、前記シンボル情報をＤＵユニット（コントローラー）からＲＦユニットに伝達するためのインターフェースを提供する方法について記述する。

【0016】

一方、第２実施形態は、ＲＦユニットがユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する情報を直接感知し、電力増幅器のオン／オフ区間を制御する方法を記述する。

【0017】

ＯＦＭＤＡ通信方式は、制御チャネル及びデータチャネルを周波数領域の副搬送波（ｓｕｂ−ｃａｒｒｉｅｒ）と時間領域のシンボル（ｓｙｍｂｏｌ）に対して割り当てる。端末に制御チャネル及びデータチャネルを割り当てるために周波数領域及び時間領域で何個の副搬送波及びシンボルを使用するかは、無線通信システムの種類及びその規格によって決定される。一例として、ＬＴＥ（またはＬＴＥ−Ａ）システムでは、１つの資源ブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）に対して１２個の副搬送波と１４個のシンボルを使用する。

【0018】

端末に伝送される無線資源にユーザデータを割り当てるとき、優先的に周波数領域に割り当てる方法を考慮することができる。すなわち、任意のシンボルに対するすべての周波数領域でユーザデータ割り当てが行われた後、次のシンボルに対してユーザデータを割り当てる方法がそれである。このような方法によって資源を割り当てる場合、パイロット（Ｐｉｌｏｔ）信号だけが割り当てられ、ユーザデータが割り当てられていないシンボルが存在することができる。このようなシンボルでは、実際に端末に伝送されるユーザデータ信号がないので、電力増幅器のバイアスをオフ（ｏｆｆ）することが可能である。

【0019】

図１は、従来、ＷｉＭＡＸシステムにおいて基地局電力増幅器に印加されるバイアスのオン／オフ動作を示す図である。図１に示される垂直軸ｙは、信号の大きさ（ｓｉｇｎａｌ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）を示し、水平軸ｘは時間を示す。

【0020】

また、図１に示されたように、時間軸は、ａ区間、ｂ区間、ｃ区間に区分されることができる。ａ区間は、ユーザデータとパイロット信号が同時に存在する区間であり、ｂ区間は、パイロット信号だけが存在する区間であり、ｃ区間は、信号が存在しない区間である。

【0021】

従来、ＷｉＭＡＸシステムでは、ａ区間及びｂ区間、すなわちユーザデータとパイロット信号が同時に存在する区間及びパイロット信号だけが存在する区間がいずれも電力増幅器のバイアスにオン（ｏｎ）させる。しかし、パイロット信号だけが存在するｂ区間は、実質的なユーザデータが存在しないので、電力増幅器のバイアスをオンさせる必要がない。本発明の実施形態では、上記のように、ユーザデータが存在しないｂ区間のシンボルでは、電力増幅器のバイアスをオフ（ｏｆｆ）させて、基地局電力増幅器の消耗電力を制御する。

【0022】

下記では、第１実施形態及び第２実施形態による基地局の電力増幅器の制御方法を記述する。

【0023】

（第１実施形態）

【0024】

本発明の第１実施形態は、コントローラーがユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する情報をＲＦユニットに伝達し、電力増幅器のオン／オフ区間を制御する方法に関する。

【0025】

図２ａは、本発明の第１実施形態による基地局の内部構造を示すブロック図である。図２ａに示されたように、第１実施形態による基地局は、シンボル情報獲得部２３０を含むスケジューラ２２０及びモデム２３５を含むコントローラー２１０、メモリ２１５、フレーム同期感知部２５０、シンボル位置感知部２６０、バイアス制御部２７０、電力増幅器２８０を含むＲＦユニット２４０を含む。

【0026】

コントローラー２１０は、端末に無線通信サービスを提供するための基地局の全般的な動作を制御する。本発明の実施形態では、前記コントローラー２１０を、無線通信機能を行うＲＦユニット２４０と区分するためにデジタルユニット（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｕｎｉｔ）と称することもできる。

【0027】

コントローラー２１０は、ユーザデータが存在しないシンボル区間では、基地局電力増幅器のバイアスをオフ（ｏｆｆ）するように制御するように各ブロック間の信号フローを制御することができる。特に、コントローラー２１０は、シンボル情報獲得部２３０を含むスケジューラ２２０とモデム２３５をさらに備えることができる。

【0028】

スケジューラ２２０は、端末に伝送すべき制御信号及びユーザデータに対して無線資源を割り当てる。本発明の一実施形態によれば、スケジューラ２２０は、資源を割り当てるときに、任意のシンボルに対するすべての周波数領域で資源を割り当てた後、次のシンボルに対して資源を割り当てることができる。スケジューラ２２０が上記のような方法によって資源を割り当てるようになれば、ユーザデータが割り当てられていない少なくとも１つ以上のシンボルが発生することができる。

【0029】

シンボル情報獲得部（Ｓｙｍｂｏｌ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）２３０は、スケジューラ２２０の資源割り当て情報を利用し、各フレームでユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する情報を獲得して出力する。以下で記述される本発明の実施形態では、シンボル情報を各フレームでユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する情報として定義して使用することができる。前記シンボル情報は、ユーザデータが割り当てられていないシンボルに対する位置情報（すなわち開始点）またはシンボルの個数であることができるが、これに限定されるものではない。

【0030】

一方、本発明の一実施形態によれば、前記スケジューラ２２０は、獲得したシンボルに関する情報をメモリ２１５に一時格納することができる。

【0031】

一方、前述した実施形態では、シンボル情報獲得部２３０がユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する情報を獲得するものと記述したが、これは一実施形態に過ぎないものである。本発明の他の実施形態によれば、前記シンボル情報獲得部２３０は、ユーザデータが割り当てられたシンボルまたはユーザデータが割り当てられていないシンボルのうち少なくとも１つに関するシンボル情報を獲得して出力することもできる。すなわち、シンボル情報獲得部２３０は、ユーザデータが割り当てられたシンボル及びユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する情報をすべて獲得して出力することもできる。

【0032】

スケジューラ２２０とシンボル情報獲得部２３０は、いずれも同一のコントローラー２１０内に実装されるので、シンボル情報獲得部２３０は、スケジューラ２２０のスケジューリング情報、すなわち資源割り当て情報をすぐ獲得することができる。シンボル情報獲得部２３０は、獲得したシンボル情報をモデム２３５に伝達する。

【0033】

モデム２３５は、スケジューラ２２０の資源割り当て情報を利用して設定された変調方式及びチャネルコーディング方式を利用してベースバンド信号のシンボルを生成して出力する。これと同時に、モデム２３５は、メモリ２１５からユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する情報を獲得し、ＲＦユニット２４０に伝達する。前記モデム２３５が前記シンボルに関する情報をＲＦユニット２４０に伝達するための具体的なインターフェースは、後述する。

【0034】

ＲＦユニット２４０は、基地局と端末相互間の無線通信のために制御信号及びユーザデータの送受信機能を行う。特に、ＲＦユニット２４０は、図面には図示していないが、送信される信号の周波数を上昇変換及び増幅するＲＦ送信機と、受信される信号を低雑音増幅し、周波数を下降変換するＲＦ受信機などで構成されることができる。図２ａでは、特にＲＦ送信機Ｔｘの構造のみを図示した。また、ＲＦユニット２４０は、無線チャネルを通じて制御信号またはデータを受信してコントローラー２１０に出力し、コントローラー２１０から出力されたデータを無線チャネルを通じて伝送することができる。

【0035】

特に、本発明の実施形態によるＲＦユニット２４０、特にＲＦ送信部は、フレーム同期感知部２５０、シンボル位置感知部２６０、バイアス制御部２７０、電力増幅器２８０をさらに備えることができる。

【0036】

フレーム同期感知部２５０は、端末に伝送されるフレームと各シンボルを同期化させる。

【0037】

シンボル位置感知部２６０は、コントローラー２１０から伝達されるシンボル情報を利用して、端末に伝送される各フレームでユーザデータが割り当てられていないシンボルの位置を感知する。また、シンボル位置感知部２６０は、ユーザデータが割り当てられていないシンボルの位置情報を利用してユーザデータが割り当てられたシンボルの長さ（または区間）を計算し、計算されたシンボルの長さをバイアス制御部２７０に伝達することができる。

【0038】

一方、前述した実施形態では、シンボル位置感知部２６０がユーザデータが割り当てられていないシンボルの位置を感知し、ユーザデータが割り当てられたシンボルの長さを計算して出力する実施形態について記述した。しかし、これは、一実施形態に過ぎないものであり、他の変形された実施形態も可能である。

【0039】

すなわち、本発明の他の実施形態によれば、シンボル位置感知部２６０は、ユーザデータが割り当てられていないシンボルまたはユーザデータが割り当てられたシンボルのうち少なくとも１つのシンボルを感知し、それに対する各シンボルの長さを計算することもできる。

【0040】

バイアス制御部２７０は、シンボル位置感知部２６０から伝達されるユーザデータが割り当てられたシンボル長さ情報を受信する。また、バイアス制御部２７０は、前記受信されたシンボル長さ情報を利用して電力増幅器２８０に印加されるバイアスのオンまたはオフ動作を制御する。より具体的に、バイアス制御部２７０は、ユーザデータが割り当てられたシンボル区間では、バイアスオン（ｏｎ）制御信号を生成し、電力増幅器２８０に電源を印加する。一方、バイアス制御部２７０は、ユーザデータが割り当てられていないシンボル区間では、バイアスオフ（ｏｆｆ）制御信号を生成し、電力増幅器２８０に印加される電源を遮断する。

【0041】

電力増幅器２８０は、端末に伝送される信号（シンボル）の電力を増幅して出力する。特に、本発明の実施形態による電力増幅器２８０は、バイアス制御部２７０の制御下に、ユーザデータが割り当てられたシンボル区間では、当該シンボルを増幅して伝送する。一方、電力増幅器２８０は、ユーザデータが割り当てられていないシンボル区間では、バイアスオフされ、当該シンボルを伝送しない。

【0042】

図２ｂは、本発明のシンボル情報をコントローラー２１０からＲＦユニット２４０に伝達するための基地局内部のインターフェース構造を示す図である。

【0043】

以下で記述される基地局内部のインターフェース、特にコントローラー２１０とＲＦユニット２４０を連結するインターフェースは、共同公開ラジオインターフェース（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、ＣＰＲＩ）規格に従うことができるが、必ずこれに限定されるものではないことに留意しなければならない。

【0044】

図２ｂに示されたように、前記シンボル情報の伝達のために、モデム２３５は、第１インターフェース部２３６を含む。モデム２３５は、メモリ２１５から獲得したシンボル情報を後述するダウンリンクサブフレーム情報に変換し、第１インターフェース部２３６を通じてＤＵ−ＲＵ連結部２４５に伝達する。本発明の一実施形態によれば、前記第１インターフェース部２３６及びこれと連結される第２インターフェース部２３７は、ＡＤＩ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｄａｔａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスインターフェース（ＡＤＩ ＢＵＳ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）であることができる。

【0045】

この場合、前記第１インターフェース部２３６を通じてＤＵ−ＲＵ連結部２４５に伝達されるダウンリンクサブフレーム情報に関する構造が図３に示されている。

【0046】

図３に示されたように、前記ダウンリンクサブフレーム情報は、任意のダウンリンクサブフレームの開始を指示する制御情報領域３１０と、データサンプル領域３２０を含む。この場合、ダウンリンクサブフレームの開始を指示する指示子は、前記制御情報領域３１０のＰ０区間のｂ０からｂ３の４ビットに‘１１１１’に設定される。また、前記Ｐ０区間のｂ８からｂ１５の８ビットは、別に使用されない。本発明の実施形態では、前記制御情報領域３１０の一番目の制御信号であるＰ０区間のｂ８からｂ１５の８ビットを利用して前記シンボル情報を設定する。

【0047】

この場合、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１６ｅ基盤ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）システムの場合、ＴＤＤシンボル比率（ＴＤＤ Ｓｙｍｂｏｌ Ｒａｔｉｏ）によってダウンリンクサブフレームを構成するＯＦＤＭシンボル数は、様々なものになることができるが、最大３５個のシンボルを超えないので、前記シンボル情報を表現するためには８ビットとして十分である。

【0048】

ＤＵ−ＲＵ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｕｎｉｔ−ＲＦ Ｕｎｉｔ）連結部２４５は、コントローラー２１０とＲＦユニット２４０を連結し、前記シンボル情報をＲＦユニット２４０に出力する。このために、ＤＵ−ＲＵ連結部２４５は、第２インターフェース部２３７、変換部２３８、第３インターフェース部２３９をさらに備える。

【0049】

第２インターフェース部２３７は、第１インターフェース部２３６を通じて伝達されるダウンリンクサブフレーム情報を受信し、変換部２３８に伝達する。

【0050】

次に、変換部２３８は、受信したダウンリンクサブフレーム情報を分析し、シンボル情報とデータサンプルを抽出する。また、変換部２３８は、前記抽出されたシンボル情報とデータサンプルをＣＰＲＩプロトコルによって基本フレーム（Ｂａｓｉｃ Ｆｒａｍｅ）情報に変換して出力する。この場合、１０Ｍｈｚチャネル帯域幅と２Ｔ２Ｒを使用するシステムの場合、３５ＷｉＭＡＸサンプルＩＱデータが１２個のＣＰＲＩ基本フレームを通じて伝送される。特に、図４に示されるダウンリンクサブフレームが始まる一番目のＣＰＲＩ基本フレームの場合、最後の１６ビットのうち‘ｂｉｔ１５：８’だけが現在ダウンリンク／アップリンク開始指示子の用途に使用される。これにより、本発明の変換部２３８は、前記ダウンリンクサブフレームが始まる一番目の基本フレームの最後の１６ビットのうち、使用されない‘ｂｉｔ７：０’の８ビットを利用してシンボル情報を伝達する。

【0051】

第３インターフェース部２３９は、前記変換部２３８から伝達される基本フレーム情報を受信し、第４インターフェース部２５５に出力する。本発明の一実施形態によれば、第３インターフェース部２３９及び第４インターフェース部２５５は、ＣＰＲＩインターフェース（ＣＰＲＩ Ｉ／Ｆ）であることができる。

【0052】

第４インターフェース部２５５は、第３インターフェース部２３９から伝達される基本フレームを受信し、シンボル位置感知部２６０に伝達する。

【0053】

シンボル位置感知部２６０は、前記基本フレームからシンボル情報を抽出する。これにより、シンボル位置感知部２６０は、端末に伝送される各フレームでユーザデータが割り当てられていないシンボルの位置を感知し、以後の手続を行うことができる。

【0054】

図５は、本発明の第１実施形態による基地局の動作手順を示す流れ図である。

【0055】

まず、スケジューラ２２０は、Ｓ５１０段階で、端末に伝送する制御信号及びユーザデータに対して無線資源を割り当てる。この場合、スケジューラ２２０は、本発明の実施形態によって無線資源を割り当てるとき、任意のシンボルに対するすべての周波数領域で資源割り当てを完了した後、次のシンボルに対して資源を割り当てることができる。

【0056】

次に、シンボル情報獲得部２３０は、Ｓ５２０段階で、各フレームでユーザデータが割り当てられていないシンボルを感知する。また、シンボル情報獲得部２３０は、Ｓ５３０段階で、前記感知されたシンボルに関する情報をモデムを通じてＲＦユニット２４０に伝達する。前記シンボルに関する情報は、ユーザデータが割り当てられていないシンボルの位置情報または個数情報であることができる。

【0057】

ＲＦユニット２４０のフレーム同期感知部２５０は、Ｓ５４０段階で、端末に伝送されるフレームと各シンボルを同期化させる。また、シンボル位置感知部２６０は、Ｓ５５０段階で、シンボル情報獲得部２３０から伝達されるシンボル情報を利用して端末に伝送される各フレームでユーザデータが割り当てられていないシンボルの位置を感知する。また、これに基づいて、シンボル位置感知部２６０は、ユーザデータが割り当てられたシンボルの区間、すなわち長さを計算して出力する

【0058】

次に、バイアス制御部２７０は、Ｓ５６０段階で、ユーザデータが割り当てられたシンボル区間情報を利用してバイアスオンされる区間及びバイアスオフされる区間を決定する。具体的に、ユーザデータが割り当てられたシンボル区間は、バイアスオンされる区間であり、ユーザデータが割り当てられていないシンボル区間は、バイアスオフされる区間である。

【0059】

また、バイアス制御部２７０は、Ｓ５７０段階で、前記決定されたバイアスオン区間及びバイアスオフ区間によって電力増幅器に印加されるバイアスのオンまたはオフを制御する。

【0060】

このような動作によれば、ユーザデータが存在しないシンボル区間では、基地局電力増幅器のバイアスをオフ（ｏｆｆ）するので、基地局電力増幅器の消耗電力を最適化させることができる。

【0061】

（第２実施形態）

【0062】

以下で記述される本発明の第２実施形態では、ＲＦユニットがユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する情報を直接感知し、電力増幅器のオン／オフ区間を制御する方法について記述する。

【0063】

図６は、本発明の第２実施形態による基地局の内部構造を示すブロック図である。

【0064】

図６に示されたように、第２実施形態による基地局は、スケジューラ６２０を含むコントローラー６１０、フレーム同期感知部６４０、シンボル電力感知部６５０、シンボル位置感知部６６０、バイアス制御部６７０、電力増幅器６８０を含むＲＦユニット６３０を含む。

【0065】

コントローラー６１０は、端末に無線通信サービスを提供するための基地局の全般的な動作を制御する。第１実施形態の場合と同様に、コントローラー６１０は、ユーザデータが存在しないシンボル区間では、基地局電力増幅器のバイアスをオフ（ｏｆｆ）するように制御するように各ブロック間の信号フローを制御することができる。特に、コントローラー２１０は、スケジューラ２２０をさらに備えることができる。

【0066】

スケジューラ６２０は、端末に伝送する制御信号及びユーザデータに対して無線資源を割り当てる。本発明の一実施形態によれば、スケジューラ２２０は、資源を割り当てるとき、任意のシンボルに対するすべての周波数領域で資源を割り当てした後、次のシンボルに対して資源を割り当てることができる。

【0067】

第２実施形態のコントローラー６１０が第１実施形態のコントローラー２１０と異なる点は、第２実施形態のコントローラー６１０がユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する情報を獲得するための別途のブロックを備えないことである。第２実施形態によれば、ＲＦユニット６３０が、ユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する情報を直接感知する。

【0068】

ＲＦユニット６３０は、基地局と端末相互間の無線通信のために制御信号及びユーザデータの送受信機能を行う。特に、ＲＦユニット６３０は、図示してはいないが、送信される信号の周波数を上昇変換及び増幅するＲＦ送信機と、受信される信号を低雑音増幅し、周波数を下降変換するＲＦ受信機などで構成されることができる。図６では、特にＲＦ送信機Ｔｘの構造のみを図示した。また、ＲＦユニット６３０は、無線チャネルを通じて制御信号またはデータを受信してコントローラー６１０に出力し、コントローラー６１０から出力されたデータを無線チャネルを通じて伝送することができる。

【0069】

第２実施形態によるＲＦユニット６３０は、フレーム同期感知部６４０、シンボル電力感知部６５０、シンボル位置感知部６６０、バイアス制御部６７０、電力増幅器６８０を含むことができる。

【0070】

フレーム同期感知部６４０は、端末に伝送されるフレームと各シンボルを同期化させる。

【0071】

シンボル電力感知部６５０は、任意のフレームに対する各シンボルの電力を感知する。また、シンボル電力感知部６５０は、感知されたシンボルの電力を利用してユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する情報を獲得して出力する。前記シンボル情報は、ユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する位置情報またはシンボルの個数であることができる。

【0072】

シンボル位置感知部６６０は、シンボル電力感知部６５０から伝達されるシンボル情報を利用して、端末に伝送される各フレームでユーザデータが割り当てられていないシンボルの位置を感知する。また、シンボル位置感知部６６０は、ユーザデータが割り当てられていないシンボルの位置情報を利用してユーザデータが割り当てられたシンボルの長さ（または区間）を計算し、計算されたシンボルの長さをバイアス制御部６７０に伝達することができる。

【0073】

バイアス制御部６７０は、第１実施形態のバイアス制御部２７０と同様に、シンボル位置感知部６６０から伝達されるユーザデータが割り当てられたシンボル長さ情報を受信する。また、バイアス制御部６７０は、前記受信されたシンボル長さ情報を利用して電力増幅器６８０に印加されるバイアスのオンまたはオフ動作を制御する。より具体的に、バイアス制御部６７０は、ユーザデータが割り当てられたシンボル区間では、バイアスオン（ｏｎ）制御信号を生成し、電力増幅器６８０に電源を印加する。一方、バイアス制御部６７０は、ユーザデータが割り当てられていないシンボル区間では、バイアスオフ（ｏｆｆ）制御信号を生成し、電力増幅器６８０に印加される電源を遮断する。

【0074】

電力増幅器６８０は、第１実施形態の電力増幅器６８０と同様に、端末に伝送される信号の電力を増幅して出力する。特に、本発明の実施形態による電力増幅器６８０は、バイアス制御部６７０の制御下に、ユーザデータが割り当てられたシンボル区間では、当該シンボルを増幅して伝送する。一方、電力増幅器６８０は、ユーザデータが割り当てられていないシンボル区間ではバイアスオフされ、当該シンボルを伝送しない。

【0075】

図７は、本発明の第２実施形態による基地局の動作手順を示す流れ図である。

【0076】

まず、スケジューラ６２０は、Ｓ７１０段階で、端末に伝送する制御信号及びユーザデータに対して無線資源を割り当てる。この場合、スケジューラ６２０は、本発明の好ましい実施形態によって、無線資源を割り当てるとき、任意のシンボルに対するすべての周波数領域で資源を割り当てた後、次のシンボルに対して資源を割り当てることができる。

【0077】

次に、ＲＦユニット６３０のフレーム同期感知部６４０は、Ｓ７２０段階で、端末に伝送されるフレームと各シンボルを同期化させる。前記同期化後、シンボル電力感知部６５０は、Ｓ７３０段階で、任意のフレームで各シンボルに対する電力を感知する。また、シンボル電力感知部６５０は、感知されたシンボルの電力を利用してユーザデータが割り当てられていないシンボルに関する情報を獲得して出力することができる。

【0078】

シンボル位置感知部６６０は、Ｓ７５０段階で、シンボル電力感知部６５０から伝達されるシンボル情報を利用して端末に伝送される各フレームでユーザデータが割り当てられていないシンボルの位置を感知する。また、シンボル位置感知部６６０は、ユーザデータが割り当てられたシンボル区間（すなわち長さ）を計算する。

【0079】

次に、バイアス制御部６７０は、Ｓ７６０段階で、ユーザデータが割り当てられたシンボル区間情報を利用してバイアスオンされる区間及びバイアスオフされる区間を決定する。具体的に、ユーザデータが割り当てられたシンボル区間は、バイアスオンされる区間であり、ユーザデータが割り当てられていないシンボル区間は、バイアスオフされる区間である。

【0080】

また、バイアス制御部６７０は、Ｓ７７０段階で、前記決定されたバイアスオン区間及びバイアスオフ区間によって電力増幅器に印加されるバイアスのオンまたはオフを制御する。

【0081】

図８は、本発明の実施形態によって基地局電力増幅器に印加されるバイアスのオン／オフ動作を示す図である。

【0082】

図１のように、図８の垂直軸ｙは、信号のサイズ（ｓｉｇｎａｌ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）を示し、水平軸ｘは、時間を示す。また、時間軸は、ユーザデータとパイロット信号が同時に存在するａ区間、パイロット信号だけが存在するｂ区間、信号が存在しないｃ区間に区分されることができる。

【0083】

図８に示されたように、本発明の実施形態によれば、パイロット信号だけが存在するｂ区間では、電力増幅器に印加されるバイアスをオフさせることを確認することができる。このような本発明の実施形態による場合、下記の表１に示されたように、基地局電力増幅器の消耗電力が改善されることを確認することができる。

【0084】

表１は、１フレームで２９個のシンボルを使用するＷｉＭＡＸシステムにおいて使用しないシンボル区間の間に電力増幅器に印加されるバイアスをオフさせる場合の消耗電力の改善効果を示す。

【0085】

【表1】

【0086】

前記表１に示されるケース１について説明すれば、２９個のシンボルを使用するＷｉＭＡＸシステムにおいて２５個のシンボルに対してのみユーザデータが割り当てられ、残りの４個のシンボルに対してはユーザデータが割り当てられないことが仮定される。この場合、２９個のすべてのシンボルに対して電力増幅器のバイアスがオンされる場合に比べて、ユーザデータが割り当てられた２５個のシンボルに対してのみ電力増幅器のバイアスがオンされ、残りの４個のシンボルに対しては電力増幅器のバイアスがオフされる場合が、４．７％の電力消耗の改善効果があることを確認することができる。

【0087】

本明細書と図面に開示された本発明の実施形態は、本発明の技術内容を容易に説明し、本発明の理解を助けるために特定例を提示したものに過ぎず、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示された実施形態以外にも、本発明の技術的思想に基づく他の変形例が実施可能であるということは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に自明である。

【符号の説明】

【0088】

（図２ａの第１実施形態に対する基地局）
２１０ コントローラー
２２０ スケジューラ
２３０ シンボル情報獲得部
２４０ ＲＦユニット
２５０ フレーム同期感知部
２６０ シンボル位置感知部
２７０ バイアス制御部
２８０ 電力増幅器
（図６の第２実施形態に対する基地局）
６１０ コントローラー
６２０ スケジューラ
６３０ ＲＦユニット
６４０ フレーム同期感知部
６５０ シンボル電力感知部
６６０ シンボル位置感知部
６７０ バイアス制御部
６８０ 電力増幅器

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】