KR100870373B1

KR100870373B1 - 무선 통신 시스템에서의 전력 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100870373B1
Application number: KR20070002047A
Authority: KR
Inventors: 데루요시 와따나베; 하지메 하세가와
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2007-01-08
Publication date: 2008-11-25
Also published as: CN101026399A; EP1821425A1; JP4589250B2; CN101026399B; JP2007228092A; EP1821425B1; US20070197252A1; KR20070083400A; US8559995B2

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서, 이동국-기지국 제어 장치간에서 전력 제어를 실시한다. 통신 수단(101)은, 제어 대상 장치(104)와 데이터 통신을 행하여, 제어 대상 장치(104)로부터 데이터 재송 레이어에서 송신되는 데이터 도달 확인 정보를 수신한다. 판정 수단(102)은, 수신한 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 제어 대상 장치(104)의 수신 품질을 판정하고, 판정 결과에 기초하여, 제어 대상 장치(104)에 설정되는 목표 전력 품질을 변경한다. 통지 수단(103)은, 변경된 목표전력 품질을 제어 대상 장치(104)에 통지한다.

통신 수단, 제어부, 안테나, 수신기, Target SIR, UE

Description

무선 통신 시스템에서의 전력 제어 장치{POWER CONTROL APPARATUS FOR WIRELESS TELECOMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 본 발명의 전력 제어 장치의 원리도.

도 2는 본 발명의 전력 제어를 도시하는 도면.

도 3은 기지국 제어 장치의 구성도.

도 4는 이동국의 구성도.

도 5는 제1 프로토콜 구성을 도시하는 도면.

도 6은 판정 파라미터를 도시하는 도면.

도 7은 제1 품질 판정 처리의 플로우차트.

도 8은 제2 품질 판정 처리의 플로우차트.

도 9는 제3 품질 판정 처리의 플로우차트.

도 10은 제2 프로토콜 구성을 도시하는 도면.

도 11은 제4 품질 판정 처리의 플로우차트.

도 12는 제5 품질 판정 처리의 플로우차트.

도 13은 제6 품질 판정 처리의 플로우차트.

도 14는 종래의 오픈 루프 전력 제어를 도시하는 도면.

도 15는 Primary CPICH Tx power의 정의를 도시하는 도면.

도 16은 Constant value의 정의를 도시하는 도면.

도 17은 종래의 이너 루프 전력 제어/아우터 루프 전력 제어를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101: 통신 수단

102: 판정 수단

103: 통지 수단

104: 제어 대상 장치

301, 303, 306: 처리부

302: 인터페이스부

304: 스위치부

305, 308, 405: 제어부

307: 종단부

311-1, 311-2: AAL2 처리부

312, 321-1, 321-2, 322, 332, 351, 361-1, 361-2, 371: 전송로 인터페이스부

331-1, 331-2: 패킷 데이터 처리부

352: 무선 프레임 클럭 생성부

353: 이머전시 제어부

362-1, 362-n: 다이버시티 핸드오버 트렁크부

363-1, 363-n: MAC 다중 분리부

372: 이동국 대향 신호 종단부

373: 대향 신호 종단부

381: 버스 제어부

382-1, 382-m: 호 처리 제어부

383, 406: 품질 판정부

401: 안테나

402: RF부

403: 베이스밴드부

404: 음성 입출력부

411: 안테나 공용기

412: 전력 증폭기

413: 수신기

414: 송신기

415: 변환부

416: 주파수 합성기

417: 신호 처리부

419: 음성 인터페이스

[비특허 문헌 1] 3GPP TS25. 331, [online], [2006년 1월 6일 검색], 인터넷<URL: http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25-series.htm>

[비특허 문헌 2] 3GPP TS25. 211, [online], [2006년 1월 6일 검색], 인터넷<URL: http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25-series.htm>

[비특허 문헌 3] 3GPP TS25. 214, [online], [2006년 1월 6일 검색], 인터넷<URL: http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25-series.htm>

[비특허 문헌 4]] 3GPP TS25. 427, [online], [2006년 1월 6일 검색], 인터넷<URL: http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25-series.htm>

[비특허 문헌 5] 3GPP TS25. 433, [online], [2006년 1월 6일 검색], 인터넷<URL: http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25-series.htm>

[특허 문헌 1] 일본 특개 2003-188818호 공보

본 발명은, 무선 통신 시스템에서의 전력 제어에 관한 것으로, 특히, 광대역부호 분할 다중 액세스(Wideband Code Division Multiple Access:W-CDMA) 기술을 갖는 이동 통신 시스템에서 실시되는, 이동국-기지국 장치-기지국 제어 장치간의 전력 제어를 행하는 장치에 관한 것이다.

W-CDMA 시스템에서의 전력 제어 방법에 관해서는, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 규격에서, 하기 (1)∼(3)과 같이 규정되어 있다.

(1)오픈 루프 전력 제어(Open Loop Power Control)(상기의 비특허 문헌 1을 참조)

오픈 루프 전력 제어는, 공통 채널(Preamb1e RACH(Random Access Channel)/Preamb1e CPCH(Control Physical Channel))에 적용된다.

도 14는, Preamble RACH 송신시의 이동국(UE)에서의 초기 송신 전력 제어의 동작 시퀀스를 도시하고 있다. 우선, 기지국 장치(Node B)는, UE에 대하여 PCCPCH(Primary Common Control Physical Channel) 송신 또는 BCH(Broadcast Channel) 송신을 행하고, System Information Block을 이용하여 셀 송신 전력 및 파일럿 채널 전력을 통지한다(수순 11).

UE는, 발호 동작을 개시하고(수순 12), System Information Block 내의 셀 송신 전력(CPICH(Common Pilot Channel) 송신 전력)으로부터, 자국에서 수신한 전력(CPICH Ec/Io 또는 RSCP(Received Signal Code Power))을 차감하여, 발신처의 기지국과의 패스 손실(Path Loss)을 계산한다(수순 13). 그리고, 패스 손실을 고려한 자국의 발신 전력을 결정하고, 그 발신 전력으로 Preamble RACH 송신을 행한다(수순 14).

그 후, 기지국 제어 장치(RNC)는, RACH에서 보고(Measurement Results on RACH)를 받아, UE의 수신 전력 상태를 바탕으로, 하향 제어 정보를 송신할 때에 사용하는 공통 채널(FACH(Forward Access Channel))의 최대 송신 전력을 결정한다.

오픈 루프 전력 제어를 실시하는 경우, System Information Block 내의 “Primary CPICH Tx power” 및 “Constant value”를 사용한다. Primary CPICH Tx power 및 Constant value는, 각각 도 15 및 도 16에 도시하는 바와 같이 정의되어 있다.

UE로부터 발신되는 Preamb1e RACH 송신 전력(Preamble Initial Power)은, 이하의 수학식에 의해 주어진다.

(2)이너 루프 전력 제어(Inner Loop Power Control)(상기의 비특허 문헌 2 및 3을 참조)

이너 루프 전력 제어는, L1 회선(물리 채널:DPCH(Dedicated Physical Channel))에서의 전력 제어이며, DL(Downlink)/UL(Uplink) 모두 독립해서 동작한다. 기본적으로는, 1슬롯 동기로 동작 가능하다.

신호대간섭비(Signal to Interference Ratio)의 목표값인 Target SIR은, Node B 및 UE 각각에 유지되고, 기본적으로는, RAB(Radio Access Bearer) 종별마다 목표값을 변경하는 것이 가능하다. 이 목표값은, RNC의 국 데이터에 의해 정의되고, 호 확립시에 설정된다. 또한, Target SIR은, 후술하는 아우터 루프 전력 제어(Outer Loop Power Control)에 의해 제어 및 갱신하는 것이 가능하다.

이너 루프 전력 제어에서는, 대향 장치(Node B-UE)간에서, SIR이 Target SIR에 근접하도록, 송신 전력 제어(TPC) 비트로 송신 전력의 상하가 지정된다. 단, TPC 비트로는, 상하의 지정만 가능하다. TPC의 제어폭 등은, RRC(Radio Resource Control) 메시지를 이용하여 호 확립시에 지정된다.

(3)아우터 루프 전력 제어(상기의 비특허 문헌 4 및 5를 참조)

아우터 루프 전력 제어에서는, 회선 수신 품질(BLER(Block Error Rate)/BER (Bit Error Rate))이 소요 수신 품질에 근접하도록, Target SIR이 변경된다. 이 경우, RNC 및 UE에 의해 UL/DL 각각의 회선 품질을 측정함으로써, 제어가 행해진다.

수신 품질과 수신 SIR값은 반드시 비례하지 않고, 때로는 SIR이 양호하더라도 품질이 나쁜 상태로 되는 경우가 있다. 따라서, 아우터 루프 전력 제어에 의해, 회선 품질을 측정하여, 소요 수신 품질에 근접하도록 Target SIR을 변경한다.

UE에서는, 최대비 합성 후의 품질(BLER/BER)을 관측하여, 정기적으로 아우터 루프 전력 제어의 Target SIR을 변경한다. 변경 주기는 RAB마다 설정 가능하다.

RNC에서는, 수신 신호에 선택 합성 다이버시티 처리를 행한 후의 품질(CRC(Cyclic Redundancy Check)/BLER/BER)을 관측하여, 정기적으로 아우터 루프 전력 제어의 Target SIR을 변경한다. 또한, 이 제어는 SRNC(Serving Radio Network Controller)에 의해 실시되기 때문에, Iur/Iub 프레임의 양 프레임 프로토콜상에서 지정 가능하다.

도 17은, 상술한 이너 루프 전력 제어 및 아우터 루프 전력 제어의 동작 시퀀스를 도시하고 있다.

UE-Node B-RNC간에서 호가 확립되면(수순 21), 우선, Node B-UE간에서, 개별 채널 신호가 송수신된다(수순 22). UE 및 Node B의 각 장치는, 각각 SIR을 측정하 여, Target SIR과 측정한 SIR을 비교한다(수순 23 및 24). 그리고, 각 장치는 TPC 비트를 사용하여, SIR이 Target SIR에 근접하도록, 송신 전력의 상하를 대향 장치에 지시하고(수순 25), 대향 장치는 송신 전력을 지시대로 변경하여, 데이터를 송신한다(수순 26).

Node B는, UE로부터 수신한 데이터의 CRC를 계산하여, Transport CH BER을 계산한다(수순 27). 그리고, 얻어진 CRC/BER을 RNC에 보고한다(수순 28).

RNC는, 수신한 CRC 결과로부터 다음 수학식에 의해 수신 품질을 계산하여, 수신 품질이 소요 수신 품질에 근접하도록 Target SIR을 변경한다(수순 29).

그리고, 변경 지시를 Node B에 통지한다(수순 30).

Node B는, 지시에 따라 Target SIR을 변경한다(수순 31). 그리고, 변경된 Target SIR을 바탕으로 Node B-UE간에서 다시 이너 루프 전력 제어를 행하여, 송신 전력을 변경한다(수순 32 및 33).

상기의 특허 문헌 1은, 공통 채널을 이용한 정보 통지 서비스(CBS(Cell Broadcast Service)/MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service))에서의 송신 전력 제어에 관한 것이다. 이 시스템에서는, 공통 채널에 관한 전력 제어를 실행할 필요가 있고, 접속한 UE(MBMS/CBS 대상)로부터 공통 채널 전력 제어용 정보를 취득하여, 공통 채널에 반영시킨다. 이 제어용 정보를 수집하기 위해, RRC 메시지가 이용된다.

종래의 전력 제어에서는, 상술한 바와 같이, UE-Node B간 또는 Node B-RNC간에서 각각 독립해서 전력 제어가 행해진다. 이 경우, 각각의 구간에서의 전력은 적절한 값으로 설정되지만, 직접 통신을 행하고 있는 UE-RNC간에서는 전력 제어가 실시되지 않기 때문에, 양방의 구간의 전력을 동시에 적절한 값으로 설정할 수는 없다.

본 발명의 과제는, 무선 이동 통신 시스템에서, UE-RNC간에서 전력 제어를 실시하는 것이다.

도 1은, 본 발명의 전력 제어 장치의 원리도이다. 도 1의 전력 제어 장치는, 통신 수단(101), 판정 수단(102), 및 통지 수단(103)을 구비하여, 무선 이동 통신 시스템에서의 제어 대상 장치(104)의 전력을 제어한다.

통신 수단(101)은, 제어 대상 장치(104)와 데이터 통신을 행하여, 제어 대상 장치(104)로부터 데이터 재송 레이어에서 송신되는 데이터 도달 확인 정보를 수신한다. 판정 수단(102)은, 수신한 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 제어 대상 장치(104)의 수신 품질을 판정하고, 판정 결과에 기초하여, 제어 대상 장치(104)에 설정되는 목표 전력 품질을 변경한다. 통지 수단(103)은, 변경된 목표 전력 품질을 제어 대상 장치(104)에 통지한다.

제어 대상 장치(104)는, 통신 수단(101)으로부터 송신된 데이터를 수신한 것을 나타내는 데이터 도달 확인 정보를 생성하고, 데이터 재송 레이어를 이용하여 통신 수단(101)에 송신한다. 통신 수단(101)은, 수신한 데이터 도달 확인 정보를 판정 수단(102)에 전송하고, 판정 수단(102)은, 그 데이터 도달 확인 정보를 이용하여, 제어 대상 장치(104)의 수신 품질이 소정의 범위 내인지의 여부를 판정하여, 소정의 범위 내가 아니면, 제어 대상 장치(104)의 목표 전력 품질을 변경한다. 통지 수단(103)은, 변경된 목표 전력 품질을 제어 대상 장치(104)에 통지하고, 제어 대상 장치(104)는, 통지된 목표 전력 품질이 실현되도록 전력을 변경한다.

전력 제어 장치는, 예를 들면, 후술하는 도 2의 RNC 또는 도 10의 UE 제어 장치에 대응하고, 제어 대상 장치(104)는, 예를 들면, 도 2의 UE 또는 도 10의 UE 에 대응한다. 통신 수단(101) 및 통지 수단(103)은, 예를 들면, 후술하는 도 3의 인터페이스부(302)에 대응하고, 판정 수단(102)은, 예를 들면, 도 3의 품질 판정부(383)에 대응한다.

또한, 이 대응 관계와는 반대로, 전력 제어 장치가 도 2의 UE 또는 도 10의 UE에 대응하고, 제어 대상 장치(104)가 도 2의 RNC 또는 도 10의 UE 제어 장치에 대응하는 경우도 있을 수 있다. 이 경우, 통신 수단(101) 및 통지 수단(103)은 모두, 예를 들면, 후술하는 도 4의 안테나(401), RF부(402), 및 베이스밴드부(403)의 조합에 대응하고, 판정 수단(102)은, 예를 들면, 도 4의 품질 판정부(406)에 대응한다.

<실시예>

이하, 도면을 참조하면서, 실시예를 상세히 설명한다.

본 실시예에서는, UE로부터 RNC에 대하여 직접 송신되고 있는 RLC PDU(Radio Link Control Protocol Data Unit)의 ACK(Acknowledgement) 수신수를 바탕으로, 전력 제어를 행한다. RNC는, UE로부터 수신한 RLC PDD의 ACK 수신수로부터 수신 품질을 구하여, 소요 수신 품질과의 차분을 계산한다. 그리고, 수신 품질이 소요 수신 품질에 근접하도록 Target SIR을 변경하고, 그 변경을 Node B 및 UE의 각각에 통지함으로써, 직접 전력 제어를 실시한다.

도 2는, 이와 같은 전력 제어의 동작 시퀀스를 도시하고 있다. 우선, UE-Node B간에서, 통신이 행해지고(수순 201), 개별 채널 신호가 송수신된다(수순 202). 그리고, UE와 RNC는 RLC 프로토콜로 통신을 행하고, UE는, 정기적으로 ACK 정보를 포함하는 RLC PDU를 RNC에 송신한다(수순 203).

RNC는, 각 PDU에서의 ACK의 유무를 체크하고, 일정 기간 내에 수신한 PDU 수(샘플수)에 대한 ACK의 수(ACK 수신수)의 비율(ACK 수신율)을 집계하여, ACK 수신율을 바탕으로 수신 품질을 계산한다(수순 204). 그리고, 수신 품질과 소요 수신 품질을 비교하여, 그 사이에 괴리가 있던 경우에는, UE용 Target SIR을 변경한다.

다음으로, 아우터 루프 전력 제어에 의해 Node B용 Target SIR을 설정하고, UE용 Target SIR과 Node B용 Target SIR의 체크를 실시한다(수순 205). 그리고, Node B용 Target SIR을 Node B에 통지하고(수순 206), UE용 Target SIR을 UE에 통지한다(수순 207).

Node B 및 UE는, 자국의 Target SIR을 RNC로부터 통지된 값으로 각각 변경한다(수순 208 및 209). 그리고, 변경된 Target SIR을 바탕으로 Node B-UE간에서 이 너 루프 전력 제어를 행하여, 송신 전력을 변경한다(수순 210 및 211).

단, RNC가 일정 횟수 연속으로 전력 제어 지시를 낸 것에도 상관없이, 수신 품질의 향상이 인정되지 않은 경우에는, 그 UE를 고장으로 간주하여, 그 이후의 전력 제어는 행하지 않는다.

이와 같은 전력 제어에 의하면, UE가 직접 RNC에 보고하고 있는 데이터 도달 확인 정보(ACK)를 바탕으로, RNC가 UE와 Node B에 대하여 전력 제어를 행할 수 있다. 또한, RLC의 레이어를 이용함으로써, UE의 수신 전력 상태에 대해 RNC가 검지 가능한 파라미터를, UE로부터 RNC에 직접 송신하는 것이 가능해진다.

또한, RNC가 UE와 Node B에 대하여 직접 전력 상태를 통지함으로써, 시스템 전체의 편리를 도모한 전력 제어를 행하는 것이 가능해져, UE 및 Node B의 필요 송신 전력/수신 전력을 일원 제어할 수 있다.

도 3은, 도 2의 RNC의 구성예를 도시하고 있다. 이 RNC는, 처리부(301, 303, 306), 인터페이스부(302), 스위치부(304(ATM-SW)), 제어부(305, 308), 및 종단부(307)를 구비하여, 복수의 Node B를 제어한다.

처리부(301)는, AAL2(ATM Adaptation Layer 2) 처리부(311-1, 311-2), 및 전송로 인터페이스부(312(HWIF))를 포함한다. AAL2 처리부(311-1, 311-2)는, AAL2의 다중 분리 처리를 행한다.

인터페이스부(302)는, 전송로 인터페이스(321-1, 321-2(SDLT), 322(HWIF))를 포함한다. 전송로 인터페이스(321-1, 321-2)는, Node B-RNC간의 Iub 회선의 종단을 행한다.

처리부(303)는, 패킷 데이터 처리부(331-1(SPU), 331-2(SPU)), 및 전송로 인터페이스부(332(HWIF))를 포함한다. 패킷 데이터 처리부(331-1, 331-2)는, 패킷 데이터의 처리를 행한다.

스위치부(304)는, ATM(Asynchronous Transfer Mode)의 스위칭을 행한다.

제어부(305)는, 전송로 인터페이스부(351(HWIF)), 무선 프레임 클럭 생성부(352(MCLK)), 및 이머전시 제어부(353(EMC))를 포함한다. 무선 프레임 클럭 생성부(352)는, 장치 내 기준 클럭 신호를 생성하고, 이머전시 제어부(353)는, 장치상태의 이상 감시 제어를 행한다.

처리부(306)는, 전송로 인터페이스부(361-1(HWIF), 361-2(HWIF)), 다이버시티 핸드오버 트렁크부(362-1(DFIT)∼362-n(DHT)), 및 MAC(Media Access Control) 다중 분리부(363-1(M-MUX)∼363-n(M-MUX))를 포함한다. 다이버시티 핸드오버 트렁크부(362-1∼362-11)는, 다이버시티 핸드오버 처리를 행하고, MAC 다중 분리부(363-1∼363-11)는, 무선 회선의 MAC층 다중 분리 처리를 행한다.

종단부(307)는, 전송로 인터페이스부(371(HWIF)), 이동국 대향 신호 종단부(372(MSU)), 및 0PS(오퍼레이션 시스템) 대향 신호 종단부(373(0SD))를 구비하여, 호 처리 등의 제어 신호의 종단을 행한다.

제어부(308)는, 버스 제어부(381(BCONT)), 호 처리 제어부(382-1(CP)∼382-m(CP)), 및 품질 판정부(383)를 포함한다. 호 처리 제어부(382-1∼382-m)는, 호 확립 제어, 모빌리티 관리 등을 행한다.

품질 판정부(383)는, RLC PDU의 정보로부터 수신 품질을 계산하여, 소요 수 신 품질과의 비교를 행한다. 여기에서, 수신 품질이 열악한 경우, 수신 품질을 향상시키기 위해, UE와 Node B에 대하여 Target SIR을 올리도록 지시한다. 또한, 수신 품질이 소요 수신 품질보다도 양호한 경우, 소비 전력을 삭감하기 위해, UE와 Node B에 대하여 Target SIR을 내리도록 지시한다.

품질 판정부(383)의 기능은, 소프트웨어 또는 하드웨어 중 어느 것으로도 실장할 수 있다. 소프트웨어로 실장하는 경우, 품질 판정부(383)는 CPU(중앙 처리 장치)와 메모리를 포함하여, 프로그램을 실행함으로써 수신 품질을 판정한다.

도 4는, 도 2의 UE의 구성예를 도시하고 있다. 이 UE는, 안테나(401), RF(Radio Frequency)부(402), 베이스밴드부(403), 음성 입출력부(404(Speaker & Mic)), 제어부(405), 및 품질 판정부(406)를 구비한다.

RF부(402)는, 안테나 공용기(411(DUP)), 전력 증폭기(412(PA)), 수신기(413(RX)), 송신기(414(TX)), 변환부(415(Analog Front End)), 및 주파수 합성기(416(Frequency Synthesizer))를 포함한다.

베이스밴드부(403)는, 신호 처리부(417(L1 Modem & CH codec)), 제어부(418

(Basebabd & RF control)), 및 음성 인터페이스(419(Audio Interface))를 포함한다. 음성 입출력부(404)는, 스피커 및 마이크를 포함한다.

Node B로부터 송신된 신호는, 안테나(401)에서 수신되고, 안테나 공용기(411), 수신기(413), 및 변환부(415)를 경유하여, 베이스밴드부(403)에 전송된다. 이때, 수신기(413)는, 수신 신호를 검파하고, 변환부(415)는, 아날로그/디지털(A/D) 변환을 행하고, 베이스밴드부(403)는, W-CDMA 방식에서의 수신 신호의 역 확산 등의 베이스밴드 신호 처리를 행한다. 그리고, 음성 신호를, 음성 인터페이스(419)로부터 음성 입출력부(404)에 출력한다.

또한, 음성 입출력부(404)로부터의 음성 신호는, 음성 인터페이스(419)에 입력되고, 송신 신호로서, 베이스밴드부(403), 변환부(415), 송신기(414)를 경유하여 전송된다. 그리고, 전력 증폭기(412)에 의해 증폭된 후, 안테나 공용기(411)를 경유하여, 안테나(401)로부터 BTS로 송신된다. 이때, 베이스밴드부(403)는, W-CDMA방식에서의 송신 신호의 확산 등의 베이스밴드 신호 처리를 행하고, 변환부(415)는, 디지털/아날로그(D/A) 변환을 행하고, 송신기(414)는, 주파수 합성기(416)의 출력을 이용하여, RF 신호로의 변환을 행한다.

제어부(405)는, 무선 채널 관리, 품질 관리, 모빌리티 관리 등을 행함과 함께, Target SIR의 설정 및 변경이나 송신 전력의 변경 등의 전력 제어를 행한다. 품질 판정부(406)의 기능에 대해서는 후술한다.

도 5는, UE-Node B-RNC간에서 도 2에 도시한 전력 제어를 실시하는 경우의 프로토콜 구성예를 도시하고 있다. 이 프로토콜 구성에서는, 물리 레이어의 상위에 MAC 레이어, RLC 레이어, 및 RRC 레이어가 존재하고, 이 중, 데이터 재송 레이어에 대응하는 RLC 레이어를 이용하여, UE로부터 RNC로 데이터 도달 확인 정보가 전송된다.

다음으로, 도 6 내지 도 9를 참조하면서, 도 3의 품질 판정부(383)에 의한 품질 판정 처리의 3개의 예에 대해 설명한다. 이 품질 판정 처리는, 도 2의 수순 204∼207에 대응한다.

도 6은, 품질 판정부(383)에 유지되어, 품질 판정 처리에서 이용되는 판정 파라미터를 도시하고 있다. 이 예에서는, 파라미터 A∼Z는 모두 옵션(0P)으로서 설정되어 있다.

도 7은, 수신 품질을 일정 기간 내의 수신 데이터로부터 판정하는 품질 판정 처리의 플로우차트이다. 품질 판정부(383)는, 우선, 수신 품질(ACK 수신율)과 그 달성율을 다음 수학식에 의해 산출한다(스텝 701).

다음으로, 수신 품질의 달성율에 기초하여, Target SIR을 이하와 같이 설정한다.

1. 판정값 A≤수신 품질의 달성율≤판정값 B의 경우, Target SIR의 변경 없음.

2. 수신 품질의 달성율<판정값 A의 경우, Target SIR을 올린다.

3. 판정값 B<수신 품질의 달성율의 경우, Target SIR을 내린다.

여기에서는, 우선, 수신 품질의 달성율을 판정값 B와 비교하여(스텝 702), 수신 품질의 달성율이 판정값 B 이하이면, 다음으로, 수신 품질의 달성율을 판정 값 A와 비교한다(스텝 703). 그리고, 수신 품질의 달성율이 판정값 A 이상이면, Target SIR을 변경하지 않고 처리를 종료한다.

스텝 702에서 수신 품질의 달성율이 판정값 B보다 큰 경우, 및, 스텝 703에서 수신 품질의 달성율이 판정값 A보다 작은 경우에는, 다음으로, 동일 UE에 대하여 판정 횟수 C회 연속으로 Target SIR의 변경 지시를 행하고 있는지의 여부를 체크한다(스텝 704). C회 연속으로 Target SIR의 변경을 지시하여도 수신 품질이 개선되어 있지 않은 경우, RRC 부하의 경감을 위해 그 UE에의 제어를 중지하여, 처리를 종료한다.

한편, Target SIR의 변경 지시 횟수가 C회에 도달하지 않으면, 다음으로, UE에 대하여 Target SIR의 변경 지시를 낸 후, 판정 기간 D(sec)를 경과하였는지의 여부를 체크한다(스텝 705). 판정 기간 D를 경과하여도 수신 품질이 개선되어 있지 않은 경우, RRC 부하의 경감을 위해 그 UE에의 제어를 중지하여, 처리를 종료한다.

UE에의 제어를 중지한 후, 판정 기간 E(sec) 이상 경과한 경우, UE에의 제어를 재개한다.

스텝 705에서 판정 기간 D를 경과하지 않으면, Target SIR을 변경한다(스텝 706). 여기에서는, 상술한 바와 같이, 수신 품질의 달성율<판정값 A의 경우에, UE용 Target SIR X와 Node B용 Target SIR Y를 올리고, 판정값 B<수신 품질의 달성율의 경우에, UE용 Target SIR X와 Node B용 Target SIR Y를 내린다.

다음으로, Target SIR X와 Target SIR Y를 비교하여, 그들 값을 이하와 같이 수정한다.

1. 0≤Target SIR X-Target SIR Y≤Z의 경우, Target SIR X와 Target SIR Y의 변경 없음.

2. Target SIR X-Target SIR Y<O의 경우, Target SIR Y를 내린다.

3. Z<Target SIR X-Target SIR Y의 경우, Target SIR X를 내린다.

여기에서는, 우선, X와 Y의 차분(Target SIR X-Target SIR Y)을 O과 비교하여(스텝 707), 차분이 O보다 작으면, Target SIR Y를 내린다(스텝 708).

차분이 O 이상이면, 다음으로, 그 차분을 판정값 Z와 비교하여(스텝 709), 차분이 Z보다 크면, Target SIR X를 내린다(스텝 710). 그리고, 차분이 Z 이하이면, Target SIR X 및 Target SIR Y를 변경하지 않는다.

다음으로, UE 및 Node B에 대하여 각각 Target SIR X 및 Target SIR Y를 통지하여, Target SIR의 변경을 의뢰한다(스텝 711).

도 8은, 수신 품질의 달성율의 차분에 기초하는 품질 판정 처리의 플로우차트이다. 품질 판정부(383)는, 우선, 수신 품질과 그 달성율을 수학식 3 및 수학식 4에 의해 산출한다(스텝 801).

다음으로, 금회 계산한 수신 품질의 달성율 F(％)와, 전회 계산한 동일 UE에 대한 수신 품질의 달성율 G(％)로부터, 달성율의 차분(달성율 G-달성율 F)을 계산하여, 판정값 H(％)와 비교한다(스텝 802). 여기에서, 달성율 G-달성율 F≤판정 값 H의 경우, 수신 품질은 양호하다고 판정하여, Target SIR을 변경하지 않고 처리를 종료한다.

한편, 달성율 G-달성율F>판정값 H의 경우, 수신 품질이 악화 경향이 있다고 판정하여, 스텝 803 이후의 처리를 행한다. 스텝 803 및 804의 처리는, 도 7의 스텝 704 및 705의 처리와 마찬가지이다. UE에의 제어를 중지한 후, 판정 기간 E(sec) 이상 경과한 경우, UE에의 제어가 재개된다.

스텝 804에서 판정 기간 D를 경과하지 않으면, UE용 Target SIR X와 Node B용 Target SIR Y를 올리고(스텝 805), 스텝 806 이후의 처리를 행한다. 스텝806∼810의 처리는, 도 7의 스텝 707∼711의 처리와 마찬가지이다.

도 9는, 도 7의 판정과 도 8의 판정을 조합한 품질 판정 처리의 플로우차트이다. 품질 판정부(383)는, 우선, 수신 품질과 그 달성율을 수학식 3 및 수학식 4에 의해 산출한다(스텝 901).

다음으로, 스텝 902 이후의 처리를 행한다. 스텝 902 및 903의 처리는, 도 7의 스텝 702 및 703의 처리와 마찬가지이다. 단, 스텝 902 및 903에서는, 금회 계산한 수신 품질의 달성율 F(％)를 판정값 B 및 A와 각각 비교한다

스텝 903에서 수신 품질의 달성율 F가 판정값 A 이상이면, 다음으로, 금회 계산한 수신 품질의 달성율 F(％)와, 전회 계산한 동일 UE에 대한 수신 품질의 달성율 G(％)로부터, 달성율의 차분(달성율 G-달성율 F)을 계산하여, 판정값 H(％)와 비교한다(스텝 904). 여기에서, 달성율 G-달성율 F≤판정값 H의 경우, 수신 품질은 양호하다고 판정하여, Target SIR을 변경하지 않고 처리를 종료한다.

한편, 달성율 G-달성율 F>판정값 H의 경우, 수신 품질이 악화 경향이 있다고 판정하여, 스텝 905 이후의 처리를 행한다. 스텝 905 및 906의 처리는, 도 7의 스텝 704 및 705의 처리와 마찬가지이다. UE에의 제어를 중지한 후, 판정 기간 E(sec) 이상 경과한 경우, UE에의 제어가 재개된다.

스텝 906에서 판정 기간 D를 경과하지 않으면, Target SIR을 변경한다(스텝 907). 여기에서는, 수신 품질의 달성율 F<판정값 A의 경우, 및, 달성율 G-달성율 F>판정값 H의 경우에, UE용 Target SIR X와 Node B용 Target SIR Y를 올리고, 판정값 B<수신 품질의 달성율 F의 경우에, UE용 Target SIR X와 Node B용Target SIR Y를 내린다. 그리고, 스텝 908 이후의 처리를 행한다. 스텝 908∼912의 처리는, 도 7의 스텝 707∼711의 처리와 마찬가지이다.

그런데, 상술한 실시예에서는, 3GPP의 RLC 재송 프로토콜에서의 실장을 상정하고 있지만, 본 발명은, ACK/NACK check 등을 포함하는 다른 데이터 재송 프로토콜에도 적용 가능하다.

도 10은, UE와 Iub 네트워크 사이에서 본 발명의 전력 제어를 실시하는 경우의 프로토콜 구성예를 도시하고 있다. 이 프로토콜 구성에서는, 물리 레이어의 상위에 데이터 재송 레이어 및 L3MSG(메시지) 레이어가 존재하고, 이 중 데이터 재송 레이어를 이용하여, UE로부터 네트워크측의 UE 제어 장치로 데이터 도달 확인 정보가 전송된다.

UE 제어 장치는, 예를 들면, Node B와 RNC의 기능을 더불어 가진 장치로서, UE와 직접 통신을 행한다. 따라서, UE 제어 장치는, 도 3의 품질 판정부(383)와 마찬가지의 기능을 갖고, 데이터 재송 레이어에서 송수신되는 정보를 이용하여 품질 판정을 행한다.

도 11∼도 13은, UE 제어 장치에 의한 품질 판정 처리의 예를 도시하는 플로 우차트이다. 도 11의 스텝 1101∼1111의 처리는, 도 7의 스텝 701∼711의 처리와 마찬가지이다. 도 12의 스텝 1201∼1210의 처리는, 도 8의 스텝 801∼810의 처리와 마찬가지이다. 도 13의 스텝 1301∼1312의 처리는, 도 9의 스텝 901∼912의 처리와 마찬가지이다.

도 11∼도 13에서, C회 연속으로 Target SIR의 변경을 지시하여도 수신 품질이 개선되어 있지 않은 경우, 및, Target SIR의 변경 지시를 낸 후, 판정 기간 D를 경과하여도 수신 품질이 개선되어 있지 않은 경우에는, 데이터 재송 레이어 부하의 경감을 위해, 그 UE에의 제어가 중지된다.

이상의 실시예에서는, RNC가 UE의 수신 품질을 판정하여 UE 및 Node B의 전력 제어를 행하고 있지만, 반대로, UE가 RNC의 수신 품질을 판정하여 RNC 및 Node B의 전력 제어를 행하는 것도 생각된다. 이 경우, 도 4에 도시한 품질 판정부(406)가 도 7∼도 9의 품질 판정 처리를 행하고, UE로부터 Target SIR의 변경이 통지된 RNC는, 자국의 Target SIR을 통지된 값으로 변경한다.

마찬가지로, UE가 제어 장치의 수신 품질을 판정하여 UE 제어 장치의 전력 제어를 행하는 경우에는, 품질 판정부(406)가 도 11∼도 13의 품질 판정 처리를 행하고, UE로부터 Target SIR의 변경이 통지된 제어 장치는, 자국의 Target SIR을 통지된 값으로 변경한다.

또한, 품질 판정 처리에서는, 반드시 ACK 수신율을 수신 품질로서 이용할 필요는 없고, 데이터 도달 확인 정보로부터 계산되는 다른 파라미터를 이용하여도 된다.

또한, 전력 제어에서, 반드시 Target SIR을 목표값으로서 이용할 필요는 없고, 전력 품질을 나타내는 다른 파라미터를 이용하여도 된다.

(부기 1) 무선 이동 통신 시스템에서의 제어 대상 장치의 전력을 제어하는 전력 제어 장치로서,

상기 제어 대상 장치와 데이터 통신을 행하고, 상기 제어 대상 장치로부터 데이터 재송 레이어에서 송신되는 데이터 도달 확인 정보를 수신하는 통신 수단과,

수신한 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 상기 제어 대상 장치의 수신 품질을 판정하고, 판정 결과에 기초하여, 상기 제어 대상 장치에 설정되는 목표 전력 품질을 변경하는 판정 수단과,

변경된 목표 전력 품질을 상기 제어 대상 장치에 통지하는 통지 수단

을 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.

(부기 2) 상기 판정 수단은, 상기 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 상기 수신 품질의 지표를 계산하고, 얻어진 수신 품질의 지표를 판정값과 비교하여, 해당 수신 품질을 판정하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 전력 제어 장치.

(부기 3) 상기 판정 수단은, 상기 제어 대상 장치로부터 전회 수신한 제1 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 상기 수신 품질의 제1 지표를 계산하고, 상기 제어 대상 장치로부터 금회 수신한 제2 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 해당 수신 품질의 제2 지표를 계산하고, 얻어진 제1 지표와 제2 지표의 차분을 판정값과 비교하여, 해당 수신 품질을 판정하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 전력 제어장치.

(부기 4) 상기 판정 수단은, 상기 제어 대상 장치로부터 전회 수신한 제1 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 상기 수신 품질의 제1 지표를 계산하고, 상기 제어 대상 장치로부터 금회 수신한 제2 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 해당 수신 품질의 제2 지표를 계산하고, 얻어진 제2 지표를 판정값과 비교하고, 또한, 얻어지는 제1 지표와 제2 지표의 차분을 판정값과 비교하여, 해당 수신 품질을 판정하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 전력 제어 장치.

(부기 5) 상기 제어 대상 장치는, 상기 무선 이동 통신 시스템에서의 이동국인 것을 특징으로 하는 부기 1, 2, 3, 또는 4에 기재된 전력 제어 장치.

(부기 6) 상기 제어 대상 장치는, 상기 무선 이동 통신 시스템에서의 기지국제어 장치 또는 이동국 제어 장치인 것을 특징으로 하는 부기 1, 2, 3, 또는 4에 기재된 전력 제어 장치.

(부기 7) 무선 이동 통신 시스템에서의 제어 대상 장치의 전력을 제어하는 전력 제어 방법으로서,

상기 제어 대상 장치와 데이터 통신을 행하여, 상기 제어 대상 장치로부터 데이터 재송 레이어에서 송신되는 데이터 도달 확인 정보를 수신하고,

수신한 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 상기 제어 대상 장치의 수신 품질을 판정하고,

판정 결과에 기초하여, 상기 제어 대상 장치에 설정되는 목표 전력 품질을 변경하고,

변경된 목표 전력 품질을 상기 제어 대상 장치에 통지하는

것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.

본 발명에 의하면, RNC 등의 전력 제어 장치가, UE 등의 제어 대상 장치로부터 데이터 재송 레이어를 통하여 수신한 데이터 도달 확인 정보에 기초하여, 제어 대상 장치의 수신 품질을 판정하고, 제어 대상 장치의 전력을 직접 제어할 수 있다. 따라서, UE-RNC간에서 시스템 전체의 편리를 도모한 전력 제어를 행하는 것이 가능해져, UE 및 RNC의 필요 송신 전력/수신 전력을 일원 제어할 수 있다.

Claims

무선 이동 통신 시스템에서의 제어 대상 장치의 전력을 제어하는 전력 제어 장치로서,

상기 제어 대상 장치와 데이터 통신을 행하고, 상기 제어 대상 장치로부터 데이터 재송 레이어에서 송신되는 데이터 도달 확인 정보를 수신하는 통신 수단과,

수신한 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 상기 제어 대상 장치의 수신 품질을 판정하고, 판정 결과에 기초하여, 상기 제어 대상 장치에 설정되는 목표 전력 품질을 변경하는 판정 수단과,

변경된 목표 전력 품질을 상기 제어 대상 장치에 통지하는 통지 수단

을 구비하며,

상기 판정 수단은, 상기 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 상기 수신 품질의 지표를 계산하고, 얻어진 수신 품질의 지표를 판정값과 비교하여, 상기 수신 품질을 판정하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 판정 수단은, 상기 제어 대상 장치로부터 전회 수신한 제1 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 상기 수신 품질의 제1 지표를 계산하고, 상기 제어 대상 장치로부터 금회 수신한 제2 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 상기 수신 품질의 제2 지표를 계산하고, 얻어진 제1 지표와 제2 지표의 차분을 판정값과 비교하여, 상기 수신 품질을 판정하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 판정 수단은, 상기 제어 대상 장치로부터 전회 수신한 제1 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 상기 수신 품질의 제1 지표를 계산하고, 상기 제어 대상 장치로부터 금회 수신한 제2 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 상기 수신 품질의 제2 지표를 계산하고, 얻어진 제2 지표를 판정값과 비교하고, 또한, 얻어진 제1 지표와 제2 지표의 차분을 판정값과 비교하여, 상기 수신 품질을 판정하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
무선 이동 통신 시스템에서의 제어 대상 장치의 전력을 제어하는 전력 제어 방법으로서,

상기 제어 대상 장치와 데이터 통신을 행하여, 상기 제어 대상 장치로부터 데이터 재송 레이어에서 송신되는 데이터 도달 확인 정보를 수신하는 단계와,

수신한 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 상기 제어 대상 장치의 수신 품질을 판정하는 단계와,

판정 결과에 기초하여, 상기 제어 대상 장치에 설정되는 목표 전력 품질을 변경하는 단계와,

변경된 목표 전력 품질을 상기 제어 대상 장치에 통지하는 단계

를 포함하고,

상기 판정하는 단계에서는, 상기 데이터 도달 확인 정보를 이용하여 상기 수신 품질의 지표를 계산하고, 얻어진 수신 품질의 지표를 판정값과 비교하여, 상기 수신 품질을 판정하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.