KR100362136B1 - 무선통신 시스템에서의 전력제어 명령을 생성하는 방법 및시스템 - Google Patents

무선통신 시스템에서의 전력제어 명령을 생성하는 방법 및시스템 Download PDF

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Abstract

전송된 트래픽 채널(58)의 전력을 제어하는 전력제어 명령을 사용하는 무선 통신 시스템에서, 송신기(64)로부터의 신호는 채널을 통해서 수신된다(104). 채널 품질은 송신기로부터의 신호를 사용하여 계측된다(70, 108). 채널 품질 임계값(82)을 초과하는 계측된 채널 품질(70)에 응답하여(80, 110), 트래픽 채널 전력 감소 명령이 송신기로 송신되고(112), 채널 품질 임계값은 증가된다(114). 계측된 채널 품질(70)을 초과하는 채널 품질 임계값(82)에 응답하여, 트래픽 채널 전력 증가 명령이 송신기로 송신되고(116), 채널 품질 임계값은 감소된다(118). 트래픽 신호 품질이 계측되고(72) 트래픽 신호 품질 임계값(86) 비교된다(88). 비교결과(132)는 채널 품질 임계값(82)을 조절하기 위해서 사용된다(134). 트래픽 신호 품질 임계값은 프레임 에러가 검출되는지 여부에 응답하여(74, 124) 조절될 수 있다(90, 126, 128).

Description

무선통신 시스템에서의 전력제어 명령을 생성하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR GENERATING A POWER CONTROL COMMAND IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
많은 무선통신 시스템에서, 특히 셀룰러 통신 시스템에서, 동일채널간 간섭(cochannel interference)을 감소시키기 위해서는 트래픽 채널의 전송된 전력을 제어하는 것이 중요하다. 동일채널간 간섭은 소망하는 신호와 동일한 주파수 대역에 할당된 다른 송신기에 의해서 발생한다. 그리고, 코드분할 다중접속(이하, 'CDMA'라 함) 셀룰러 시스템에서는 모든 사용자들이 동일한 캐리어 주파수 상에 트래픽을 전송하기 때문에, CDMA 시스템에서 동일채널간 간섭을 제거하는 것은 시스템 용량에 직접 영향을 주므로 특히 중요하다. 동일채널간 간섭이 제거되면, CDMA 시스템 용량이 증가될 것이다. 따라서, 채널을 통과한 후, 수신기에서 수용할 수 있는 신호량을 제공하기에 필요한 만큼의 전력량 만으로 트래픽 신호를 전송하는 것이 설계목표이다.
본 명세서에서, "채널"은 송신기와 수신기 사이에서 매체를 통한 하나 또는 복수의 통신경로로서 정의될 수 있다. 매체가 대기(air)이고 통신이 무선 주파수(이하, 'RF'라 함) 신호로 발생하는 경우, 이러한 채널은 통상적으로 이하에서 더욱 상세히 논의될 페이딩에 의해서 영향을 받는다. "트래픽 채널"은, 이 채널을 통해서 사용자가 전송하려고 의도하는, 사용자에 의해서 생성된 음성정보나 기타 정보를 나타내는 데이터를 운반하는 채널로서 정의될 수 있다. 트래픽 채널은 타이밍, 제어 또는 시스템 동작을 지원하는 기타 정보를 전송하기 위해서 통신 시스템에서 사용되는 다른 채널들과 구분될 수 있다.
셀룰러 통신 시스템에서의 전력제어 시스템은 기지국과 가입자 유닛 사이의 변동거리에 기인하는 신호세기(signal strength)의 변화를 보상할 뿐만 아니라, 무선채널의 전형적인 채널품질(channel quality) 맥동에 대한 보상을 시도한다. 이러한 맥동은 사용자가 서비스 영역 내에서 이동함에 따라서, 송신기(즉, 기지국)와 수신기(즉, 가입자 유닛) 사이에서 전파환경이 변화하기 때문이다.
채널품질 맥동에는 저속 페이딩(slow fading: 즉, shadowing)과 고속 페이딩(fast fading)이라는 주요한 두 그룹이 있다. 섀도잉(shadowing)은 가입자 유닛이 불균일한 지형위로 이동하거나, 빌딩 또는 언덕이나 무선채널의 주파수 파장보다 훨씬 큰 기타 장애물 뒤인 전파 섀도우(propagation shadow)로 들어갈 때 발생한다. 고속 페이딩은 송신기로부터 전송된 전자기파가 송신기로부터 수신기로 가는 다수의 경로를 따를 때 발생한다. 서로 다른 경로들은 수신기 안테나에서 서로 다른 지연 및 간섭을 갖는다. 만일, 두 개의 경로가 동일한 전파감쇄를 갖고그들의 지연이 홀수배 1/2 파장(1/2 주기)에서 다르다면, 이 두개의 파장은 안테나에서 완전히 상쇄될 것이다. 만일, 이 지연이 1/2 파장의 짝수배이면, 두 개의 파장은 구조적으로 가산이 되어서, 두 배의 진폭인 신호를 낳게 된다. 이러한 두 개의 극단적인 점들 사이에서 채널이득이 맥동하는 것을 페이딩이라 한다.
서비스 영역에서 표면을 스캐터링하고 반사하는 것은 랜덤하게 분산되고, 결과적인 신호의 진폭 또한 랜덤하게 변화할 수 있다. 페이딩의 진폭은 일반적으로 레일리(Rayleigh), 라이스(Rice) 또는 나까가미(Nakagami) 분산 랜덤 변수에 의해서 설명된다.
가입자 유닛은 이동하는 차량 또는 심지어 빠른 기차의 속도로 이동하기 때문에, 채널 맥동률은 매우 높을 수 있어, 이러한 빠른 맥동들을 보상하기 위해서는 전력제어가 매우 빠르게 반응해야 한다. 페이딩율은 일반적으로 도플러 주파수로 표현한다.
Joint Technical Committee on Wireless Access가 출판한 J-STD-008에 따라서 동작하는 CDMA 셀룰러 시스템에 사용되는 현재의 전력제어 시스템은, 기지국 유닛에서의 트래픽 채널의 전력을 제어하기 위해서 가입자 유닛에서의 사이클릭 리던던시 체크(이하, 'CRC'라 함) 에러의 계측 및 보고를 사용한다. CRC 에러에 응답하는 이러한 전력제어 방법은 슬로우 "램핑(ramping)" 전력제어 스킴을 구현하는데 이용된다. "램핑"은 가입자 유닛이 CRC 에러를 보고할 때 트래픽 채널 전력이 비교적 크게 상승하기 때문에 발생한다. 이 CRC 에러를 특정 연속되는 주기동안 종종 제거하기도 하는 큰 전력상승 후에, 전력은 전송된 각각의 연속 프레임에 대해서 비교적 적게 감소한다. 결국, 전력은 또 다른 CRC 에러가 발생하는 지점으로 감소되고, 이 전력은 다시 한 번 비교적 크게 상승된다. 채널품질이 일정하게 유지되면, 트래픽 채널에서 전송된 전력의 그래프는 큰 전력상승 뒤에 일련의 작은 전력감소가 뒤따르는 형상의 톱니를 닮게된다.
이러한 전력제어 방법에서의 하나의 문제점은 채널품질의 저하와 전력상승 및 뒤따르는 실제 전력상승에 대한 요구 사이에서 겪게되는 지연이다. 전력상승을 요청하는데 있어서 지연은, 프레임이 수신되기를 기다리고 나서 프레임 디코딩 및 CRC 에러의 검출을 기다리기 때문에 발생된다. 일단 CRC 에러가 검출되면, 기지국으로 보고되어야 하고, 기지국은 트래픽 채널 전력을 상승시켜 응답해야 한다. 현재의 CDMA 시스템에서는, 프레임을 수신하는데 20 ㎳가 걸린다. 따라서, CRC 보고 또는 전력제어 명령이 송신기로 보내어지는 속도는 50 ㎐이다. 전력제어 루프에서의 이러한 지연은, 마치 비교적 큰 전력상승이 요구되어 부여될 때 채널품질이 최소에 도달하고 향상되기 시작하는 것처럼 기지국이 트래픽 채널에 너무 많은 전력을 전송하게 한다. 만일 트래픽 채널이 너무 많은 전력을 갖게되면, 동일채널간 간섭이 증가하고 시스템 용량이 감소한다.
이제 도 1을 참조하면, 트래픽 채널 전송전력을 제어하는 종래기술의 방법과, 채널품질, 트래픽 채널 전송전력 및 수신된 프레임 품질 사이의 관계를 나타내는 한 세트의 그래프가 도시된다. 도시된 바와 같이, 도 1은 채널품질 그래프(20), 트래픽 채널 전송전력 그래프(22), 및 수신된 프레임 품질 그래프(24)를 포함한다. 이 그래프들 각각의 x-축은 20 ㎳ 단위의 시간에 대응하는 프레임 번호를 나타낸다. 채널품질 그래프(20)의 y-축은 Eb/Nt로 표현되는 신호 대 잡음비(signal-to-noise ratio)이다. 트래픽 채널 전송 전력 그래프(22)의 y축은 송신기에 이용가능한 최대 전력에 대한 dB 전력이다. 수신된 프레임 품질 그래프(24)의 y축은 신호 대 잡음비이다. 20 ㎳ 프레임 간격은 참조번호 26으로 나타난다.
그래프(20)에 시간(28)으로 도시한 바와 같이, 채널품질은 감쇠하기 시작한다. 이러한 채널품질 감쇠에 응답하여, 수신된 프레임 품질 또한 시간(28)에 도시된 바와 같이 감쇠한다. 결국, 수신된 프레임 품질은 CRC 에러를 발생시키기에 충분히 낮게 된다. 에러는 기지국으로 보고되고, 기지국은 그래프(22)에 도시된 바와 같이 비교적 큰 양으로 전력을 증가시킴으로써 반응한다.
여기서, 전송전력의 상승에 대한 요구를 검출하는 것과 전송전력의 실제 상승 사이의 지연은 그래프(20 - 24)에 도시되지 않는다는 것에 주의해야 한다. 즉, 이 그래프들은 전력상승에 대한 요구가 검출되는 것과 동시에 전송전력의 증가를 나타낸다. 종래기술의 방법에서 실제로 경험한 검출과 전력상승 사이의 지연은, 전송된 전력이 가입자 유닛에서 소망하는 프레임 품질에 필요한 전력을 초과할 것이라는 가능성을 증가시킨다.
종래기술에서의 문제점은 채널품질이 최소에 도달하여 증가하기 시작하자 마자 비교적 큰 전력상승이 요구되고 부여되는 시간(30)에서 더욱 나타난다. 채널품질이 증가하고 있을 때 전송전력의 상승은 전송된 전력에 초과를 발생시킨다. 시간(30) 이후에는, 전력이 비교적 적은 양으로 감소되어, 톱니파형을 형성한다.
전송된 전력의 제어를 향상시키기 위해서, 전력제어 명령이 50 ㎐ 이상의 속도로 수신기로부터 송신기로 송신되는 것이 제안되고 있다. 수신기로부터 전력제어 명령을 보다 자주 송신함으로써, 요구되는 전력 변화량은 더 작아질 수 있고, 시스템은 채널품질의 변화에 보다 빠르게 응답할 수 있다. 이것은 채널품질이 상승하기 시작하자 마자 다음 20 ㎳ 프레임에 대한 전력상승 요구의 가능성을 감소시킨다.
그러나, 50 ㎐ 프레임 속도보다 빠른 전력제어를 시도하는 시스템에서는 새로운 문제가 발생한다. 예를 들어, IS-95 CDMA 시스템에서의 전력제어 메트릭(metric)은 CRC 에러의 검출이다. CRC 에러는 부분 프레임의 수신에 기초하여 검출될 수 없기 때문에 이러한 것은 문제이다. 만일, 전력이 50 ㎐ 이상의 주파수에서 제어되어야 한다면, 전력을 상승 또는 감소시켜야 하는지의 여부를 결정하는 새로운 메트릭이 필요하다. 이 새로운 메트릭은 전력제어 명령이 송신기로 송신되는 속도보다 높은 속도로 계측되어야 한다. 또한, 트래픽 채널의 전송률은 전체 20 ㎳ 프레임이 수신되고 디코드될 때까지 알려지지 않기 때문에, 트래픽 채널에 관련된 임의의 메트릭을 계측하는 것은 어렵다.
CRC 에러에 대해 체크하기 위해서 프레임을 디코드하는 CDMA 시스템에서는, 최대 우도 순차 추정기(a maximum likelihood sequence estimator)인 비터비(Viterbi) 디코더를 사용하여 프레임이 디코드 될 수 있다. CDMA 신호 샘플들이 비터비 디코더로 입력되기 전에, 이 샘플들이 측정되거나, 또는 파일럿 신호의 진폭과 위상으로부터 유도된 복소수 가중계수에 따라서 가중된다. 복소수 가중계수의 목적은 채널에 의해서 유도된 위상회전에 대하여 심벌들을 보상하기 위해서이다. 더욱이, 상기 가중은 채널에서의 이득변화에 따라서 심벌들의 이득을 조절한다.
종래의 IS-95 CDMA 시스템에서는 송신기에 전송된 트래픽 채널 전력이 20 ㎳ 프레임의 간격동안 변화하지 않기 때문에, 복소수 가중계수는 파일럿 신호만의 위상과 이득을 해석함으로써 계산될 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 최대 우도 디코더용 복소수 가중계수를 생성하기 위한 종래의 회로가 도시된다. 도시된 바와 같이, 트래픽 채널 복조기(31)는, RF CDMA 신호를 수신하는 안테나(32)를 포함한다. 이 신호를 수신한 후에, 신호는 캐리어(도시되지 않음)를 제거함으로써 다운 변환되고 디스프레더(despreader)(34, 36)에 연결된다. 디스프레더(36)는 Walsh 코드 "0"을 이용하여 파일럿 신호를 디스프레드한다. 디스프레더(36)는 CDMA 시스템에 의해서 할당된 트래픽 채널 Walsh 코드를 이용하여 트래픽 채널을 디스프레드한다.
파일럿 신호를 디스프레딩한 후, 도시된 바와 같이 유한 임펄스 응답 필터(38)에 의해서 디스프레드 출력이 필터링된다. 필터(38)는 디스프레딩 동작후에 남아있는 노이즈를 감소시킨다.
그리고 나서, 필터(38)의 출력은 파일럿 신호의 허수부분의 부호를 변화시키는 복소수 공액함수 회로(complex conjugate function circuit)(40)에 연결된다.
복소수 공액함수 회로(40)의 출력은 복소수 가중계수이고, 이것은 이후 도시된 바와 같이 곱셈기(42)에서 디스프레더(36)로부터의 디스프레드 트래픽 채널 신호와 곱하여진다. 따라서, 곱셈기(42)의 출력은 채널의 이득 및 위상 영향에 대해서 보상된 디스프레드 트래픽 채널 신호이다.
곱셈기(42)의 출력은 허수 성분을 갖는 특정 노이즈를 포함하기도 하며, 이것은 회로(44)에 의해서 제거된다. 트래픽 채널 복조기(31)의 출력은 트래픽 채널 심벌들을 포함하는 복조된 트래픽 채널 신호이다. 복조된 트래픽 채널 심벌들은 그리고 나서 디인터리버 및 디코더(46)에 연결된다.
실수로 표현되는 한 프레임의 심벌들을 디코딩하는 디인터리버 및 디코더(46)는 프레임을 디코딩하기 위해서 회로(44)의 출력에 연결된다. 디코더는 비터비 디코더로 구현되어도 좋다.
특정 순간에, 도 2에 도시된 복조기는 트래픽 채널의 전송전력을 변화시키는 시스템에 대하여 최상의 복소수 가중계수를 생성하지 않는다. 이것은 오로지 파일럿 신호만으로부터 생성된 복소수 가중계수가 트래픽 채널 전력에서의 최근 변화- 전력제어 시스템은 그 양을 제어하기 위함 -를 반영하지 않기 때문이다. 즉, 제어기는 제어하는 양의 정확하고 신속한 측정을 필요로 한다.
따라서, 무선통신 시스템에서, 특히 CDMA 셀룰러 시스템에서 트래픽 채널 전송전력을 제어하기 위한 개선된 방법 및 시스템이 필요하다는 것은 명백하다. 개선된 전력제어 방법 및 시스템은, 트래픽 채널에 전송된 초과전력을 최소화하고, 공지의 전력제어 시스템 보다 빠른 속도로 전력제어 명령을 생성하며, 프레임을 수신하는 동안 여러번 계측될 수 있는 메트릭을 사용하되, 각각의 계측은 한 프레임의 일부만을 수신한 후 이루어 질 수 있어야 한다.
본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히 무선통신 시스템에서의 트래픽 채널의 전력을 제어하는 전력제어 명령을 생성하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 특징으로 생각되는 새로운 장점들은 첨부된 특허청구범위에 나타난다. 그러나, 바람직한 사용모드, 다른 목적, 및 그 이점들 뿐만 아니라 본 발명은 첨부된 도면과 함께 이하 실시예를 참조하여 그 자체로 이해되어야 한다:
도 1은 종래의 트래픽 채널 전송전력 제어방법과, 채널품질, 트래픽 채널 전송전력, 및 수신된 프레임 품질 사이의 관계를 나타내는 일 세트의 그래프를 도시하는 도면;
도 2는 최대 우도 디코더용 복소수 가중계수를 생성하기 위한 종래 회로의 고레벨 블럭도;
도 3은 본 발명의 방법 및 시스템에 따라서 트래픽 채널 전력제어 명령을 생성하는 시스템의 고레벨 블럭도;
도 4는 본 발명의 방법 및 시스템에 따라서 트래픽 채널의 전송된 전력을 제어하기 위한 전력제어 명령을 생성하는 방법을 나타내는 고레벨 논리 순서도;
도 5는 본 발명의 방법 및 시스템에 따라서 트래픽 신호품질을 계산하고 트래픽 채널 신호의 변조용 복소수 가중계수를 계산하기 위한 회로의 블럭도;
도 6은 도 5의 결정지향 추정기(decision directed estimator)(208)와 같은 결정지향 추정기의 더욱 상세한 블럭도;
도 7은 본 발명의 방법에 따라서 채널품질을 계산하기 위한 회로의 블럭도;
도 8은 본 발명의 방법에 따라서 채널품질을 계산하기 위한 회로의 블럭도;
도 9는 본 발명의 방법 및 시스템에 따라서, 트래픽 채널 전송전력을 제어하는 방법과, 채널품질, 트래픽 채널 전송전력, 및 수신된 프레임 품질 사이의 관계를 나타내는 일 세트의 그래프를 도시하는 도면; 및
도 10은 본 발명의 방법 및 시스템에 따라서 채널품질과 채널품질 임계값 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
이제 도면을 참조하면, 특히 도 3을 참조하면, 본 발명에 따라서 트래픽 채널의 전력을 제어하기 위한 전력제어 명령을 생성하는 시스템의 고레벨 블럭도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 트래픽 채널 신호(50)는 가변이득 증폭기(52)에 연결된다. 가변이득 증폭기(52)는 이득의 증가 또는 감소를 유발하는 이득조절 신호(54)를 수신한다. 이득조절 신호(54)는 이득을 점차로 증가시키는 제1 값 및 이득을 점차로 감소시키는 제2 값을 갖는 바이너리 신호이어도 좋다.
일정한 전력에서 전송된 파일럿 신호(56) 및 증폭된 트래픽 채널 신호(58)는 혼합기(60)에서 혼합되어서 RF 전송용 기지국 안테나에 연결되는 신호를 형성한다.
도 3에 도시되고 본 명세서 전반에 설명되는 실시예에서, 트래픽 채널 신호의 송신기는 기지국으로서 참조된다. 그러나, 본 발명의 방법 및 시스템은 송신기가 기지국 또는 가입자 유닛이든지 간에, 임의의 송신기 및 수신기 사이에서 사용되어도 좋다.
신호(64)는 모두 동일한 캐리어 신호에 의해 변조되는 파일럿 신호(56) 및 증폭된 트래픽 채널 신호(58) 모두를 포함하는 RF 신호이다.
가입자 안테나(66)는 신호(64) 및 전송전력 제어명령 신호(68)를 수신하기 위해서 사용된다. 기지국 안테나(62)로부터 가입자 안테나(66)로 이동하는신호(64)와, 가입자 안테나(66)로부터 기지국 안테나(62)로 이동하는 전력 제어명령 신호(68)는 모두 대기를 매체로 하는 채널을 통해서 이동한다. 신호(64)는 거리, 간섭, 노이즈, 섀도잉, 페이딩 또는 RF 신호를 전파하는데 영향을 주는 기타 현상 때문에 변화하는 채널품질에 의해서 영향을 받는다. 전력 제어 시스템의 목적은 변화하는 채널품질을 갖는 채널을 통해서 전파한 후 신호(64)가 가입자 안테나(66)에서 적절하게 수신되는 것을 보장하는 것이다. 신호(64)는 가입자 유닛에서 트래픽 채널 신호(50)를 적절하게 수신하기에 필요한 것 보다 큰 전력 또는 기타 신호특성으로 전송되어서는 안된다.
안테나(66)에 의해서 가입자 유닛 내에 수신된 신호는 파일럿 신호 품질 계측회로(70)에 연결되고, 이후 트래픽 신호 품질 계측회로(72), CRC 에러 검출기(74) 및 속도 검출기(76)에 결합된 트래픽 채널 복조기(71)에 연결된다. 파일럿 신호 품질 계측회로는 파일럿 신호의 신호 대 잡음비를 계측하는 회로로 구현될 수 있다. CDMA 셀룰러 시스템에서, 신호 대 잡음비는 Eb/ Nt로 표현되거나, 또는 다른 섹터로부터의 간섭, 다중경로에 기인한 자체 간섭 및 열 노이즈 등을 포함하는 전체 신호 노이즈에 대한 비트 당 에너지 비율로서 표현되기도 한다.
파일럿 신호 품질 계측회로(70)는 바람직하게는 800 ㎐, 즉 IS-95 CDMA 시스템의 프레임 속도의 16배에서 동작하는 클럭(78)에 연결된다. 파일럿 신호 품질 계측회로(70)는 이하 도 7을 참조하여 더욱 상세히 설명된다.
클럭(78)은 또한 파일럿 신호 품질 계측회로(70)의 출력을 내부 루프임계값(82)과 비교하는 비교기(80)에 연결된다. 내부 루프 임계값(82)은 또한 채널 품질 임계값으로서 참조되기도 한다. 비교기(80)의 출력은 클럭(78)에 의해서 설정된 속도로 이루어진 비교에 응답하여 내부 루프 임계값(82)을 갱신하거나 증가시키기 위해서 내부 루프 임계값(82)에 연결된다.
내부 루프 임계값(82)에 대한 갱신은 송신기에서의 트래픽 채널 전송전력에서 예상되는 변화를 보상하기 위해서 이루어진다. 전력 제어명령은 비교기(80)에 의해서 출력되어 참조번호 68로 도시된 바와 같이 송신기로 전송된다. 전력 제어명령의 생성 및 제어명령의 결과로서 트래픽 채널 전력에서의 실제 증가 사이에는 지연이 있기 때문에, 내부 루프 임계값(82)의 갱신은 실제 전송전력 변화를 전력변화 때문에 갱신되었던 내부 루프 임계값의 갱신과 동기화하기 위해서 지연된다. 따라서, 지연(83)의 목적은 갱신을 전송전력에서의 변화와 동기화하기 위한 것이다.
트래픽 신호 품질 계측회로(72)는 가입자 안테나(66) 및 트래픽 채널 복조기(71)로부터 다운 변환 및 복조된 트래픽 채널신호를 수신한다. 클럭(84)의 출력은 품질 계측의 속도를 제어하기 위해서 트래픽 신호 품질 계측회로(72)에 연결된다. 클럭(84)은 바람직하게는 IS-95 CDMA 시스템의 프레임 속도와 일치하는 50 ㎐ 클럭이다. 트래픽 신호 품질 계측회로(72)는 프레임의 신호 대 잡음비, Eb/ Et를 계측하는 회로로 구현될 수 있다.
또한, CRC 에러 검출기(74)도 한 프레임의 트래픽 채널 데이터에서 CRC 에러를 검출하기 위해서 트래픽 채널 복조기(71)의 출력에 연결된다.
속도 검출기(76)는 한 프레임에 걸쳐 트래픽 채널 신호(50)의 데이터 속도를 검출하기 위해서 사용된다. 트래픽 채널 신호(50)를 허용된 모든 속도로 디코딩하고 전송된 속도가 정확하게 디코드된 속도였는지를 결정하는 것에 의해서 속도 검출기(76)가 구현될 수 있다.
외부 루프 임계값 테이블(86)은 선택된 외부 루프 임계값을 저장하고 다시 호출하기 위해서 사용되는데, 저장된 임계값들은 트래픽 채널 신호(50)의 데이터 속도에 대응한다. 바람직한 실시예에서, 외부 루프 임계값 테이블(86)은 4개의 외부 루프 임계값: 전체 속도용 데이터 1개, 1/2 속도용 데이터 1개, 1/4 속도용 데이터 1개, 및 1/8 속도용 데이터 1개를 포함한다. 외부 루프 임계값은 또한 트래픽 신호 품질 임계값으로서도 참조된다.
속도 검출기(76)의 출력은 외부 루프 임계값 테이블(86)에서 적절한 외부 루프 임계값을 선택하기 위해서 사용된다. 선택된 속도는 합산기(88)에 연결된다. 합산기(88)는 외부 루프 임계값 테이블(86)로부터 선택된 외부 루프 임계값과 트래픽 신호 품질 계측회로(72)에 의해서 계측된 바와 같은 트래픽 채널의 품질을 나타내는 값 사이의 부호화된(signed) 차이값을 계산한다. 이러한 부호화된 차이값은 바람직한 실시예에서 50Hz인 클럭 속도(84) 내부 루프 임계값을 조정하는데 이용된다.
외부 루프 임계값 조절(90)에 도시된 바와 같이, 외부 루프 임계값 테이블(86) 내의 외부 루프 임계값이 재호출되고, 점진적으로(incrementally) 조절되어, CRC 에러 검출기(74)의 출력에 따라서 테이블로 되돌려진다. CRC 에러가 검출되는 경우에는, 수신된 프레임 속도에 대한 외부 루프 임계값이 점진적으로 증가되고; CRC 에러가 검출되지 않는 경우에는, 속도가 선택된 외부 루프 임계값이 점진적으로 감소된다. 임계값 증가는 임계값 감소에 비하여 수 배가 클 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 방법 및 시스템에 따라서 트래픽 채널의 송신기 전력을 제어하는 전력제어 명령을 생성하는 방법을 나타내는 고레벨 논리 순서도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 프로세스는 블럭(100)에서 시작하여 이후 블럭(102)으로 진행하는데, 여기서 채널 품질 임계값 및 트래픽 신호 품질 임계값이 초기화된다. 채널 품질 임계값은 도 3을 참조하여 논의된 내부 루프 임계값에 대응하고, 트래픽 채널 품질 임계값은 도 3의 외부 루프 임계값 테이블(86)로부터 선택된 외부 루프 임계값에 대응한다는 것에 주의하자. 다음에, 블럭(104)에 도시된 바와 같이, 파일럿 신호 및 트래픽 신호는 채널을 통해서 상기 신호들이 수신되는 가입자 유닛에 의해서 수신되고, 이들 양 신호는 동일한 캐리어에 의해 변조된다.
신호를 수신한 후, 프로세스는 블럭(106)에 도시된 바와 같이 파일럿 신호의 샘플들을 나타내는 데이타의 제1 계측 그룹을 선택한다. 바람직한 실시예에서는, 상기 계측 그룹이 16개 프레임인 것인데, 이것은 계측 그룹들이 IS-95 계 시스템에서 800 ㎐로 수신된다는 것을 의미한다. 다음에, 선택된 계측 그룹내의 파일럿 신호 샘플들은 블럭(108)에 도시된 바와 같이 선택된 계측 그룹 간격에 대하여 채널 품질을 계측하기 위해서 사용된다. 채널 품질의 계측은 이하 도 7 및 도 8을 참조하여 논의된다.
채널 품질을 계측한 후에, 프로세스는 블럭(110)에 도시된 바와 같이 계측된채널 품질을 채널 품질 임계값과 비교한다. 계측된 채널 품질이 채널 품질 임계값을 초과하는 경우에는, 블럭(112)에 도시된 바와 같이 프로세스가 트래픽 채널 전력 감소 명령을 기지국으로 송신한다. 그 후, 프로세스는 블럭(114)에 도시된 바와 같이 요구되는 트래픽 채널 전력 증가에 대응하는 양만큼 채널 품질 임계값을 증가시킨다. 이러한 임계값 증가는 송신기가 트래픽 채널 전송전력을 실제로 감소시키기에 충분한 시간동안 지연될 수도 있다.
블럭(110)에서, 계측된 채널 품질이 채널 품질 임계값을 초과하지 않는 경우에는, 블럭(116)에 도시된 바와 같이 프로세스가 트래픽 채널 전력 증가 명령을 기지국으로 송신한다. 그 후, 프로세스는 블럭(118)에 도시된 바와 같이 요구되는 트래픽 채널 전력 상승에 대응하는 양만큼 채널 품질 임계값을 감소시킨다. 이러한 임계값 감소는 송신기가 트래픽 채널 전송전력을 실제로 증가시키기에 충분한 시간동안 지연될 수도 있다.
전력제어 명령의 전송 및 채널 품질 임계값에 대한 조절 후에는, 블럭(120)에 도시된 바와 같이 프로세스는 선택된 계측 그룹이 프레임 내의 마지막 계측 그룹인지의 여부를 결정한다. 선택된 계측 그룹이 프레임 내의 마지막 계측 그룹이 아닌 경우에는, 블럭(122)에 도시된 바와 같이 프로세스는 다음 계측 그룹을 선택하고, 채널 품질을 다시 계측하기 위해서 블럭(108)으로 다시 되돌아간다.
프레임 내의 모든 계측 그룹이 해석된 경우에는, 즉 전체 프레임이 수신된 경우에는, 블럭(124)에 도시된 바와 같이 프로세스는 프레임 에러가 검출되는지 여부를 결정한다. 프레임 에러가 검출되는 경우에는, 블럭(126)에 도시된 바와 같이프로세스는 트래픽 신호 품질 임계값을 점진적으로 증가시킨다. 프레임 에러가 검출되지 않는 경우에는, 블럭(128)에 도시된 바와 같이 프로세스는 트래픽 신호 품질 임계값을 점진적으로 감소시킨다. 바람직한 실시예에서는 프레임 삭제율을 낮게 유지하기 위해서 증가가 감소보다 수 배 크다.
프레임 에러에 응답하여 트래픽 신호 품질 임계값을 조절한 후에, 블럭(130)에 도시된 바와 같이 프로세스는 전체 프레임에 대한 트래픽 신호 품질을 계측한다. 트래픽 신호 품질의 계측은 이하 도 5를 참조하여 논의된다. 트래픽 신호 품질의 계측은 블럭(124)에 도시된 프레임 에러의 검출과 병행하여 수행될 수도 있다는 것에 주의하자.
트래픽 신호 품질을 계측한 후에, 프로세스는 블럭(132)에 도시된 바와 같이 트래픽 신호 품질 임계값에서 상기 계측된 트래픽 신호 품질을 감산하고, 블럭(134)에 도시된 바와 같이 부호화된 결과값을 채널 품질 임계값에 가산한다. 부호화된 결과값은 실제 프레임 품질과 소망하는 프레임 품질 사이의 차이를 나타내고, 이것은 채널 품질 임계값이다. 따라서, 이러한 수정은 결국 전송된 트래픽 채널 전력을 한 쪽으로 기울게 하여, 실제 프레임 품질이 소망하는 프레임 품질에 근접하게 한다.
채널 품질 임계값을 조절한 후에, 프로세스는 블럭(106)에 도시된 바와 같이 다음 프레임 내의 제1 계측 그룹을 선택하기 위해서 다시 되돌아간다.
도 4에 도시된 프로세스는 고속의 내부 제어 루프 및 저속의 외부 제어 루프를 나타낸다. 내부 루프는 블럭(106 내지 122)을 포함한다. 외부 루프는블럭(124 내지 134)을 포함한다. 내부 루프 제어는 파일럿 신호를 사용하여 계측된 채널 품질 내에서 검출된 변화에 기초하여 트래픽 채널 전력을 조절한다. 외부 루프 제어는 한 프레임 간격에 걸쳐 트래픽 채널의 품질에 기초하여 내부 루프를 주기적으로 조절함으로써 내부 루프 전력 제어를 수정한다. 내부 루프에 의한 전력제어 명령의 생성은 트래픽 신호 품질을 해석하는 외부 루프와 병행된다는 것에 주의하자.
이제 도 5를 참조하면, 본 발명의 방법 및 시스템에 따라서, 트래픽 신호 품질을 계산하고, 트래픽 채널 신호를 복조하기 위해서 사용되는 복소수 가중계수를 계산하기 위한 회로의 블럭도가 도시되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 트래픽 채널 품질은 트래픽 채널의 신호 대 잡음비, Eb/ Nt로서 계측된다.
일반적으로, 도 5는 결정지향 추정기(210)에 연결된 트래픽 채널 복조기(94)를 나타낸다. 트래픽 신호 품질을 계산하기 위해서 사용되는 복조기는 결정지향 추정기(210)에 복조된 트래픽 채널 심벌들을 제공한다. 파일럿 신호 전력에 대한 트래픽 신호 전력의 비율이 선택된 임계값을 초과하는 고전력 트래픽 채널을 갖는 통신 시스템에서는, 트래픽 채널 복조기(94)가 바람직한 복조기이다. 이것은 전력제어 명령에 의해서 지시된 트래픽 채널 전송전력에서의 변화를 설명하는 복소수 가중계수를 사용하기 때문에 바람직하다.
그러나, 파일럿 신호 전력에 대한 트래픽 신호 전력의 비율이 선택된 임계값 이하인 저전력 트래픽 채널을 갖는 통신 시스템에서는 트래픽 채널 복조기(31)가바람직한 복조기이다(도 2 참조). 트래픽 채널 전력이 낮을 때 트래픽 채널 복조기(94)의 성능이 떨어지기 때문에, 이 경우에는 종래의 복조기가 바람직하다.
트래픽 채널 복조기(94)에 도시되듯이, 안테나(66)는 이후 다운 변환되고 디스프레더(34, 36)에 연결되는 CDMA 신호를 수신한다. 디스프레더(34)는 파일럿 신호를 Walsh 코드 제로로 디스프레드하는 한편, 디스프레더(36)는 선택된 Walsh 코드를 사용하여 트래픽 채널을 디스프레드한다.
파일럿 신호가 디스프레드된 후에, 필터(38)는 디스프레딩 동작 이후에 남아있는 노이즈를 감소시킨다. 바람직하게는 필터(38)가 유한 임펄스 응답 필터로 구현된다.
필터(38)의 출력은 파일럿 신호의 진폭을 단위로 설정하는 진폭 표준화(normalizing) 함수(200)에 연결된다. 그 후, 복소수 공액함수 회로(40)는 단위진폭 파일럿 신호를 수신하고 허수 부분의 부호를 변화시킨다. 회로(40)의 출력은 복소수 가중계수의 위상부분이다.
다시 블럭(36)을 참조하면, 트래픽 채널이 디스프레드되고 곱셈기(202, 204)에 연결된다. 곱셈기(202)는 채널에 의해서 유도되었던 트래픽 신호 내의 위상변화를 제거한다.
곱셈기(202)에서의 위상 수정 후, 트래픽 신호의 실수 부분은 회로(206)에 의해서 추출되고 결정지향 추정기(208)에 연결된다. 결정지향 추정기(208)의 출력은 트래픽 채널 전송전력 및 채널의 품질에 의해서 영향을 받는 트래픽 채널의 이득에 비례한다. 결정지향 추정기는 도 6을 참조하여 보다 상세히 설명된다.
결정지향 추정기(208)의 출력 및 복소수 공액함수 회로(40)의 출력은 트래픽 채널 신호를 변조하기 위해서 사용되는 복소수 가중계수를 형성하는 곱셈기에 연결된다. 도시된 바와 같이, 디스프레더(36)로부터의 트래픽 채널 신호는, 채널의 이득 및 위상효과와 송신기에서 전송 전력의 변화에 대하여 보상된 트래픽 채널 신호를 제공하기 위해서, 곱셈기(204)에서 복소수 가중계수와 곱하여진다.
트래픽 채널 신호를 곱셈기(204)에서 복소수 가중계수와 곱한 후, 프로세스는 가중된 트래픽 신호의 실수 부분을 회로(44)에서 추출한다. 이것은 디인터리버 및 디코더(46)에 도시된 디코드로 오로지 실수만이 입력된다는 것을 보장한다.
트래픽 채널에 대한 신호 대 잡음비를 계산하기 위해서, 프로세스는 가중된 트래픽 채널 신호를 회로(44)로부터 결정지향 추정기(210)로 연결한다. 도시된 바와 같이, 결정지향 추정기(210)는 트래픽 채널 심벌들로부터 부호를 제거하는 절대값 회로(212)를 포함한다. 트래픽 채널 심벌들의 절대값은 그 후 레지스터(214) 및 평균화 함수(216)에 연결된다. 레지스터(214)는 계측 그룹을 구성하는 복수의 트래픽 채널 심벌들을 임시로 저장한다. 트래픽 채널 심벌들은 소프트 비트와 노이즈 값의 합으로서 표현된다는 것에 주의하자.
평균화 함수(216)는 계측 그룹내의 심벌들을 평균화하고 Eb의 제곱근에 비례하는 값을 출력한다.
트래픽 채널 내의 총 노이즈를 계산하기 위해서, 각각의 트래픽 채널 심벌들에서 값 α를 감산하여 레지스터(218)에 도시된 결과값이 제공된다. 값 α는 Eb의 제곱근에 비례한다. 이 때, 레지스터(218)는 일 계측 그룹의 노이즈 샘플들을 포함한다. 레지스터(218)의 노이즈 샘플들은 그 후 제곱되어 레지스터(220)에 도시된 결과값이 제공된다. 다음에, 제곱된 노이즈 값들은 계측 그룹에 걸쳐 평균화되어 레지스터(222)에 도시된 바와 같이 Nt에 비례하는 값을 제공한다.
이제 도 6을 참조하면, 도 5의 결정지향 추정기(208)와 같은 결정지향 추정기의 보다 상세한 블럭도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 가중된 트래픽 채널 심벌들의 실수 부분은 절대값 회로(230)에 입력된다. 절대값 회로(230)는 심벌들로부터 부호를 제거한다. 절대값 회로(230)의 출력은 복수의 트래픽 채널 심벌들을 임시로 저장하는 선입선출(이하, 'FIFO'라 함) 레지스터(232)에 결합된다. 평균화 회로(234)는 심벌 α로 표현되는 트래픽 채널 이득의 이동평균을 계산하기 위해서 FIFO 레지스터(232)에 연결된다.
디인터리버 및 디코더(46)로 입력되는 각각의 심벌은 트래픽 채널 이득의 개별 추정에 의해서 가중되기 때문에, 모든 트래픽 채널 심벌에 대해서 결정지향 추정기(208)로부터의 출력이 존재한다는 것에 주의하자. 이러한 트래픽 채널 이득 추정은 평균화 회로(234)에 의해서 계산된 이동 평균 계산에 의해서 나타내어 질 수 있는 바와 같이 몇몇 트래픽 채널 심벌들에 기초한 것이다. 이득을 추정하기 위해서 사용되는 트래픽 채널 심벌들의 수는 변화하기도 하는데, 이것은 트래픽 채널 이득 추정이 어떻게 응답하는가를 결정한다. 보다 적은 수의 트래픽 채널 심벌들을 사용하는 것은 이득 추정을 보다 응답성이 좋게 하는 한편, 보다 많은 수의 트래픽 채널 심벌들을 사용하는 것은 이득 추정이 트래픽 채널 이득의 변화에 대해 보다 느리게 응답하게 한다.
평균화 회로(234)에서 사용되는 트래픽 채널 심벌들은 모두 복소수 가중계수 계산용 트래픽 채널 심벌들 이전에 수신되었던 트래픽 채널 심벌들일 수 있다. 그러나, 바람직한 실시예에서, 평균화 회로(234)에 사용되는 트래픽 채널 심벌들은 복소수 가중계수 계산용 심벌 이전 및 이후에 수신된 모든 심벌들을 포함한다. 이러한 바람직한 실시예에서는, 트래픽 심벌들의 "장래의 값들"이 평균화 회로(234)에서 사용될 수 있도록 디스프레더(36)와 곱셈기(204) 사이에(도 5 참조) 지연회로가 필요할 것이다. 즉, 복소수 가중계수의 계산은 이후 수신되는 심벌들이 도달할 때까지 지연되고, 이 지연회로는 트래픽 채널 심벌이 적절한 복소수 가중계수와 곱해진다는 것을 보장한다.
평균화 회로(234)의 출력은 트래픽 채널의 이득에 비례한다는 것에 주의하자. 도 6에 α로 도시된 이 값은 도 5의 결정지향 추정기(208)의 최종 출력으로서 사용될 수도 있다. 그러나, 그 특정 트래픽 채널에서의 노이즈를 고려하지 않고 이 α를 이용하는 것은 결국 복소수 가중계수에 대한 차선값을 계산하는 결과이다. 따라서, 총 노이즈를 포함하는 가중계수를 계산하기 위해서, α는 FIFO 레지스터(232)의 윈도우 내의 값들로부터 감산되어 레지스터(236)에 도시된 결과값이 제공되는데, 이것은 FIFO 레지스터(232)의 윈도우 내의 트래픽 채널 심벌들에 포함된 노이즈 값들을 나타낸다.
다음에, 레지스터(238)에 도시된 바와 같이 레지스터(236) 내의 값들은 제곱되고, 이 제곱된 값들은 평균화 회로(240)에 도시된 바와 같이 평균화 된다. 평균화 회로(240)의 출력은 총 노이즈를 나타내는 Nt이다. 총 노이즈는 Nt의 제곱근을 출력하는 제곱근 함수(242)에 연결된다. 마지막으로, 결정지향 추정기(208)의 출력(244)은 Nt의 제곱근으로 나누어진 Eb의 제곱근을 나타내는 값이다.
본 실시예서는 트래픽 채널로부터 Nt가 계산되는 반면에, 다른 실시예에서는 도 6에 도시된 것과 유사한 방법으로 파일럿 채널 심벌로부터 Nt가 계산될 수 있다는 것에 주의하자.
도 5에 도시된 실시예에서, 디인터리버 및 디코더(46)는 하나의 핑거로부터 트래픽 채널 심벌들을 수신한다. 다수의 핑거들을 수신하기 위해서 레이크 수신기(rake receiver)가 사용되는 경우에는, 디인터리버 및 디코더(46)와 결정지향 추정기(210) 양쪽으로 입력되기 전에 각 핑거로부터의 심벌들이 합산된다.
이제 도 7을 참조하면, 본 발명의 방법 및 시스템에 따라서 채널 품질을 계산하기 위한 회로의 블럭도가 도시되어 있다. 바람직한 실시예에서, 채널 품질은 파일럿 신호의 신호 대 잡음비로서 계측된다. 파일럿 신호의 신호 대 잡음비를 계산하기 위한 방법 및 시스템의 바람직한 실시예에서, 파일럿 신호는 도시된 바와 같이 파일럿 디스프레더(248)에서 디스프레드된다. 파일럿 디스프레더(248)의 출력은 심벌 α 및 일부 n으로 각각 표현되는 심벌들의 시퀀스이다. 이러한 심벌 및 노이즈 값들은 복소수일 수 있다.
파일럿 신호가 디스프레드된 후, 심벌들은 FIFO로 구현될 수 있는레지스터(250)에 저장된다.
각각의 심벌 타임에 대하여, 이동 평균화 회로(252)로부터 출력되는 심벌 α로 도시된 바와 같이 새로운 평균이 계산된다. 그리고 나서, 레지스터(250) 내의 각 심벌들에서 값 α가 감산되어, 레지스터(254)에 도시된 노이즈 값들이 남게 된다. 이 노이즈 값들의 절대값은 그 후 레지스터(256)에 도시된 바와 같이 제곱된다. 그 후, 레지스터(256) 내의 값들은 이동 평균화 회로(258)에 도시된 바와 같이 평균화 된다. 이동 평균화 회로(258)의 출력은 심벌 Nt로 표현되는 총 노이즈이다.
이동 평균화 회로(252)의 출력을 다시 참조하면, 출력의 절대값이 회로(259)에 도시된 바와 같이 제곱된다. 회로(259)의 출력은 심벌 Eb로 표현되는 비트 당 에너지(energy per bit)이다. 파일럿 신호의 신호 대 잡음비 Eb/ Nt는 회로(259) 및 이동 평균화 회로(258)의 출력들로부터 계산될 수 있다.
이제 도 8을 참조하면, 본 발명의 방법 및 시스템에 따라서 채널 품질을 계산하기 위한 또 다른 회로의 블럭도가 도시되고 있다. 도 7에 도시된 회로와 같이, 도 8의 회로는 파일럿 신호의 신호 대 잡음비로서 채널 품질을 계측한다.
도면에 도시되듯이, 파일럿 신호는 디스프레더(260)와 필터(262)에서 디스프레드 및 필터링된다. 필터(262)는 바람직하게는 유한 임펄스 응답 필터로 구현된다.
필터(262)의 출력은 진폭 표준화 함수(264)에 연결된다. 진폭 표준화함수(264)는 파일럿 신호의 진폭을 단위로 설정한다.
진폭 표준화 함수(264)의 출력은 파일럿 신호 심벌들의 허수부분의 부호를 바꾸는 복소수 공액함수(266)에 연결된다.
곱셈기(268)는 복소수 공액함수(226) 및 필터(262)의 출력에 연결되는 입력을 갖는다. 곱셈기(268)에서 발생하는 곱셈 결과는 채널로 인한 위상변화를 보상하기 위해서 회전된 각을 갖는 파일럿 채널 심벌이다.
곱셈기(268)의 출력은 파일럿 채널 심벌들의 실수 부분을 추출하는 회로(270)에 연결된다. 그리고 나서 심벌들은 계측 그룹에 포함된 복수의 심벌들을 저장하는 레지스터(272)로 로드된다. 그 후 이 심벌들은 신호 대 잡음비 Eb/ Nt를 계산하기 위해서 도 5를 참조하여 위에서 논의된 바와 같이 처리된다.
도 7 및 도 8에 도시된 파일럿 신호 품질 계측 회로는 하나의 핑거에 기초하여 파일럿 신호 품질을 계산한다. 대안적인 실시예에서는, 파일럿 신호 품질을 계산하기 위해서 복수의 핑거가 사용되어도 좋다.
이제 도 9를 참조하면, 본 발명의 시스템에 따라서 트래픽 채널 전송전력을 제어하는 방법 및, 채널 품질, 트래픽 채널 전송전력, 및 수신된 프레임 품질 사이의 관계를 나타내는 일 세트의 그래프가 도시된다. 도시된 바와 같이, 도 9는 채널 품질 그래프(180), 트래픽 채널 전송전력 그래프(182), 및 수신된 프레임 품질 그래프(184)를 포함한다. 이 그래프들 각각의 x 축은, 바람직하게는 한 프레임의 1/16을 나타내는 1.25 mS 단위의 시간에 대응하는 계측 그룹 번호를 나타낸다. 채널 품질 그래프(180)의 y 축은 Eb/ Nt로 표현되는 신호 대 잡음비이다. 본 발명의 중요한 일면에 따르면, 채널 품질은 파일럿 채널 신호 대 잡음비 Eb/ Nt로서 계측된다.
트래픽 채널 전송전력 그래프(182)의 y 축은 송신기에서 사용할 수 있는 최대 전력에 대한 dB 전력이다. 수신된 프레임 품질 그래프(184)의 y 축도 또한 신호 대 잡음비이다. 계측 그룹의 간격은 참조번호 186에 도시된다.
그래프(180)에 도시된 바와 같이, 채널 품질은 그래프의 1/2에 걸쳐 감소되고 나서 그래프의 1/2에 걸쳐 증가한다. 그래프(182)에 도시된 바와 같이, 전송전력은 그래프(180)에 도시된 채널 품질과 반비례한다. 결과적으로, 수신된 트래픽 채널 품질은 상대적으로 일정하게 유지된다. 따라서, 사용자 트래픽 채널 데이터는 통신을 위해서 적절한 양의 전력을 전송하려는 목적을 달성하였다.
마지막으로, 도 10을 참조하면, 본 발명의 방법 및 시스템에 따라서 채널 품질과 채널 품질 임계값 사이의 관계를 나타내는 그래프가 도시된다. x 축은 계측 그룹 번호를 나타내고, y 축은 신호 대 잡음비 Eb/ Nt를 dB로 나타낸다. 참조번호 190은 채널 품질을 나타내고, 참조번호 192는 채널 품질(190)에 응답하여 조절된 채널 품질 임계값을 나타낸다.
계측 그룹(194)에서, 내부 제어 루프는 상승하는 채널 품질에 따라서 채널 품질 임계값을 조절하고 있다. 계측 그룹(196)에서, 채널 품질 임계값은 실제 채널 품질에 접근하고 있으며, 채널 품질이 감소하는 궤적을 추적하기 시작한다. 참조번호 198에서, 외부 제어 루프는 내부 제어 루프를 수정하였다. 트래픽 신호 품질이 소망하는 신호 품질로부터 벗어나기 때문에, 참조번호 198에 도시된 바와 같은 외부 루프에 의한 수정이 이루어진다. 참조번호 198에 도시된 바와 같이 채널 품질 임계값에 갑작스런 조절은 시스템이 트래픽 채널 전력의 일련의 증가 또는 감소 명령을 송신하게 한다. 참조번호 198에 나타난 특별한 조절은 새로운 트래픽 채널 임계값과 일치하기 위해서 수신기가 몇몇 전력-증가 명령을 송신하게 한다.
트래픽 신호 품질 임계값(192)이 실제 트래픽 신호 품질(190)을 초과할 때마다, 전력증가 명령이 수신기로부터 송신기로 송신되는 것에 주의하자. 따라서, 참조번호 198에 도시된 바와 같은 조절은 외부 루프 조절없이 송신되었던 것보다 많은 부가적인 전력증가 명령을 수신기가 송신기로 송신하게 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 이상의 설명은 설명 및 이해를 돕기위한 목적으로 개시되었다. 본 발명을 위에 개시된 정확한 형태로 제한하려는 것은 아니다. 위의 내용에 대한 변형 및 변화가 가능하다. 실시예는 본 발명의 원리와 실제 어플리케이션을 가장 잘 설명하고 당업자가 본 발명을 다양하게 사용할 수 있고 특정한 사용에 적절한 다양한 변형을 가하여 사용할 수 있도록 선택되어 서술된 것이다. 이러한 모든 변형 및 변화는 정당하게, 법적으로, 등가에 상당하는 범위에 따라 해석할 때 첨부된 청구범위에 의해서 결정되는 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (30)

  1. 무선 통신 시스템에서, 전송된 트래픽 채널의 전력을 제어하는 전력제어 명령을 생성하는 방법에 있어서,
    채널을 통해서 송신기로부터 신호를 수신하는 단계;
    상기 송신기로부터의 상기 신호를 이용하여 채널 품질을 계측하는 단계;
    채널 품질 임계값을 초과하는 상기 계측된 채널 품질에 응답하여, 상기 송신기로 트래픽 채널 전력 감소 명령을 송신하여, 상기 채널 품질 임계값을 증가시키는 단계; 및
    상기 계측된 채널 품질을 초과하는 상기 채널 품질 임계값에 응답하여, 상기 송신기로 트래픽 채널 전력 증가 명령을 송신하여, 상기 채널 품질 임계값을 감소시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 채널을 통해서 상기 송신기로부터 신호를 수신하는 단계는 상기 채널을 통해서 상기 송신기로부터 파일럿 신호 및 트래픽 신호를 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 파일럿 신호 및 상기 트래픽 신호는 모두 단일 캐리어에 의해 변조되는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 송신기로부터의 신호를 이용하여 상기 채널 품질을 계측하는 단계는 상기 파일럿 신호의 특성들을 계측하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 파일럿 신호의 특성들을 계측하는 단계는 상기 파일럿 신호의 신호 대 잡음비를 계측하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 방법.
  5. 제2항에 있어서, 트래픽 신호 품질을 계측하는 단계; 및
    상기 계측된 트래픽 신호 품질과 트래픽 신호 품질 임계값 사이의 차이값에 응답하여, 상기 채널 품질 임계값을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 트래픽 신호 품질을 계측하는 단계는 트래픽 채널 신호 대 잡음비를 계측하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 채널 품질 임계값을 조절하는 단계는
    상기 트래픽 신호 품질 임계값을 초과하는 상기 계측된 트래픽 신호 품질에 응답하여 상기 트래픽 신호 품질 임계값과 상기 계측된 트래픽 신호 품질 사이의차이값 만큼 상기 채널 품질 임계값을 감소시키는 단계; 및
    상기 계측된 트래픽 신호 품질을 초과하는 상기 트래픽 신호 품질 임계값에 응답하여 상기 트래픽 신호 품질 임계값과 상기 계측된 트래픽 신호 품질 사이의 차이값 만큼 상기 채널 품질 임계값을 증가시키는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 트래픽 채널에서의 데이터 손실 이력에 응답하여 상기 트래픽 신호 품질 임계값을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 트래픽 채널에서의 데이터 손실 이력에 응답하여 상기 트래픽 신호 품질 임계값을 조절하는 단계는
    프레임 에러 검출에 응답하여 상기 트래픽 신호 품질 임계값을 증가시키는 단계; 및
    양호한 프레임 검출에 응답하여 상기 트래픽 신호 품질 임계값을 감소시키는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 방법.
  10. 최대 우도(maximum likelihood) 디코더용 복소수 가중계수의 생성 방법에 있어서,
    전송된 단일의 캐리어에 의해 변조된 파일럿 신호 및 트래픽 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 파일럿 신호로부터 채널 위상 오프셋을 결정하는 단계;
    상기 수신된 트래픽 신호로부터 채널 이득을 결정하는 단계; 및
    상기 채널 위상 오프셋과 상기 채널 이득을 이용하여 상기 복소수 가중계수를 형성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 복소수 가중계수 생성 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 수신된 파일럿 신호로부터 상기 채널 위상 오프셋을 결정하는 단계는
    파일럿 심벌을 생성하기 위해 상기 파일럿 신호를 디스프레딩하는 단계; 및
    상기 파일럿 심벌의 복소수 공액을 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복소수 가중계수 생성 방법.
  12. 제11항에 있어서, 사전에 디스프레드된 파일럿 심벌들에 응답하여 상기 파일럿 심벌을 필터링하는 단계; 및
    상기 필터링된 심벌의 진폭을 표준화하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복소수 가중계수 생성 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 수신된 트래픽 신호로부터 상기 채널 이득을 결정하는 단계는
    트래픽 심벌을 생성하기 위해 상기 트래픽 신호를 디스프레딩하는 단계;
    위상이 수정된 트래픽 심벌을 생성하기 위해 상기 채널 위상 오프셋 량 만큼 상기 트래픽 신호의 위상을 회전시키는 단계; 및
    상기 위상이 수정된 트래픽 심벌의 진폭을 추정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복소수 가중계수 생성 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 위상이 수정된 트래픽 심벌의 진폭을 추정하는 단계는
    상기 위상이 수정된 트래픽 심벌의 절대값을 결정하는 단계; 및
    상기 위상이 수정된 트래픽 심벌의 절대값을 다른 위상이 수정된 트래픽 심벌들의 절대값과 함께 평균화하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복소수 가중계수 생성 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 수신된 파일럿 신호로부터 채널 위상 오프셋을 결정하는 단계는 상기 수신된 파일럿 신호로부터의 심벌 간격에 걸쳐 채널 위상 오프셋을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복소수 가중계수 생성 방법.
  16. 무선 통신 시스템에서, 전송된 트래픽 채널의 전력을 제어하는 전력제어 명령을 생성하기 위한 시스템에 있어서,
    채널을 통해서 송신기로부터 신호를 수신하는 수단;
    상기 송신기로부터의 상기 신호를 사용하여 채널 품질을 계측하는 수단;
    채널 품질 임계값을 초과하는 상기 계측된 채널 품질에 응답하여, 상기 송신기로 트래픽 채널 전력 감소 명령을 송신하는 수단과 상기 채널 품질 임계값을 증가시키는 수단; 및
    상기 계측된 채널 품질을 초과하는 상기 채널 품질 임계값에 응답하여, 상기 송신기로 트래픽 채널 전력 증가 명령을 송신하는 수단과 상기 채널 품질 임계값을 감소시키는 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 채널을 통해서 송신기로부터 신호를 수신하는 수단은 상기 채널을 통해서 상기 송신기로부터 파일럿 신호 및 트래픽 신호를 수신하는 수단을 더 포함하되,
    상기 파일럿 신호 및 상기 트래픽 신호는 모두 단일의 캐리어에 의해 변조되는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 송신기로부터의 신호를 이용하여 상기 채널 품질을 계측하는 수단은 파일럿 신호의 특성들을 계측하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 파일럿 신호의 특성들을 계측하는 수단은 상기 파일럿 신호들의 신호 대 잡음비를 계측하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 시스템.
  20. 제17항에 있어서, 트래픽 신호 품질을 계측하는 수단; 및
    상기 계측된 트래픽 신호 품질과 트래픽 신호 품질 임계값 사이의 차이값에 응답하여 채널 품질 임계값을 조절하는 수단
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 상기 트래픽 신호 품질을 계측하는 수단은 트래픽 채널 신호 대 잡음비를 계측하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 시스템.
  22. 제20항에 있어서, 상기 채널 품질 임계값을 조절하는 수단은
    상기 트래픽 신호 품질 임계값을 초과하는 상기 계측된 트래픽 신호 품질에 응답하여, 상기 트래픽 신호 품질 임계값과 상기 계측된 트래픽 신호 품질 사이의 차이값 만큼 상기 채널 품질 임계값을 감소시키는 수단; 및
    상기 계측된 트래픽 신호 품질을 초과하는 상기 트래픽 신호 품질 임계값에 응답하여, 상기 트래픽 신호 품질 임계값과 상기 계측된 트래픽 신호 품질 사이의 차이값 만큼 상기 채널 품질 임계값을 증가시키는 수단
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 시스템.
  23. 제20항에 있어서, 상기 트래픽 채널에서의 데이터 손실 이력에 응답하여 상기 트래픽 신호 품질 임계값을 조절하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 상기 트래픽 채널에서의 데이터 손실 이력에 응답하여 상기 트래픽 신호 품질 임계값을 조절하는 수단은
    프레임 에러 검출에 응답하여 상기 트래픽 신호 품질 임계값을 증가시키는 수단; 및
    양호한 프레임 검출에 응답하여 상기 트래픽 신호 품질 임계값을 감소시키는 수단
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 명령 생성 시스템.
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