KR100886634B1 - 삭제 기술을 이용한 전력 제어 - Google Patents

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Abstract

에러 검출 코딩 없이 송신에 대한 삭제 검출 및 전력 제어를 수행하기 위한 기술이 개시된다. 삭제 검출을 위해, 송신기는 무선 채널에 의해 코드워드를 전송한다. 수신기는 수신된 코드워드마다 메트릭을 계산하고, 계산된 메트릭을 삭제 임계치와 비교하여 수신된 코드워드를 "삭제" 또는 "비삭제"로 선언한다. 수신기는 코드워드가 삭제 임계치를 충족하는지 여부를 기초로 송신 전력을 동적으로 조정한다.

Description

삭제 기술을 이용한 전력 제어{POWER CONTROL USING ERASURE TECHNIQUES}
본 출원은 "강력한 삭제 검출 및 삭제율 기반 폐쇄 루프 전력 제어"라는 명칭으로 2004년 7월 13일자 제출된 특허 출원 10/890,717호 및 "직교 다중화를 이용하는 무선 통신 시스템에 대한 전력 제어"라는 명칭으로 2004년 7월 22일자 제출된 특허 출원 10/897,463호의 일부계속출원이며, 이는 둘 다 "역방향 링크 전력 제어 알고리즘"이라는 명칭으로 2004년 6월 18일자 제출된 특허 출원 60/580,819호에 대한 우선권을 청구하며, 계류중이며 본원의 양수인에게 양도되었으며, 이로써 본원에 참조로 포함된다.
본 발명은 일반적으로 데이터 통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 무선 통신 시스템에서 삭제(erasure) 검출을 이용하여 전력 제어를 조정하는 기술에 관한 것이다.
무선 다중 액세스 통신 시스템은 동시에 다수의 무선 단말에 대한 통신을 지원할 수 있다. 각 단말은 순방향 및 역방향 링크 상에서의 송신에 의해 하나 이상의 기지국과 통신한다. 순방향 링크(또는 다운링크)는 기지국에서 단말로의 통신 링크를 말하고, 역방향 링크(또는 업링크)는 단말에서 기지국으로의 통신 링크를 말한다.
다수의 단말은 각자의 송신을 서로 직교하도록 다중화함으로써 역방향 링크 상에서 동시에 전송할 수 있다. 다중화는 시간, 주파수 및/또는 코드 영역에서 다수의 역방향 링크 송신 간의 직교성을 달성하고자 한다. 만약 완벽한 직교성이 달성된다면, 수신하는 기지국에서 각 단말로부터의 송신은 다른 단말로부터의 송신과 간섭하지 않게 된다. 그러나 서로 다른 단말로부터의 송신 간의 완벽한 직교성은 흔히 채널 상태, 수신기 불완전성 등으로 인해 실현되지 않는다. 직교성의 손실은 각 단말이 다른 단말들에 어느 정도의 간섭을 일으키게 한다. 각 단말의 성능은 다른 모든 단말로부터의 간섭에 의해 열화된다.
역방향 링크 상에서, 각 단말의 송신 전력을 제어하여 모든 단말에 우수한 성능을 확보할 수 있도록 전력 제어 메커니즘이 사용될 수 있다. 이 전력 제어 메커니즘은 통상적으로 흔히 "내부" 루프 및 "외부" 루프라 하는 2개의 전력 제어 루프로 구현된다. 내부 루프는 수신하는 기지국에서 측정되는 수신 신호 품질(SNR)이 목표 SNR로 유지되도록 단말의 송신 전력을 조정한다. 외부 루프는 원하는 블록 에러율(BLER) 또는 패킷 에러율(PER)을 유지하도록 목표 SNR을 조정한다.
종래의 전력 제어 메커니즘은 단말로부터의 역방향 링크 송신에 대해 원하는 블록/패킷 에러율이 달성되도록 각 단말의 송신 전력을 조정한다. 보통, 수신된 각 데이터 블록/패킷이 정확하게 디코딩되는지 또는 잘못 디코딩되는지를 판단하기 위해 순환 중복 검사(CRC) 코드와 같은 에러 검출 코드가 사용된다. 이에 따라 에러 검출 디코딩 결과를 기초로 목표 SNR이 조정된다. 그러나 에러 검출 코드는 어떤 송신에는, 예를 들어 에러 검출 코드에 대한 오버헤드가 과도하다고 판단되는 경우에는 사용되지 않을 수도 있다. 에러 검출 코드에 의존하는 종래의 전력 제어 메커니즘은 이러한 송신에 직접 사용될 수 없다.
따라서 에러 검출 코딩이 사용되지 않을 때의 송신을 위해 송신 전력을 적절히 조정하는 기술이 필요하다.
이에 따라 통신 시스템에서 전력 제어를 수행하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 제 1 무선 링크에 의해 코드워드를 수신하는 단계, 코드워드가 삭제 임계치를 충족하지 않는다고 결정된 경우에 전력을 증가시키기 위한 메시지를 생성하는 단계, 코드워드가 삭제 임계치를 충족한다고 결정된 경우에 전력을 감소시키기 위한 메시지를 생성하는 단계, 및 제 2 무선 링크 상에서 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 각종 형태 및 실시예는 하기에 상세히 설명된다.
본 발명의 특징 및 성질은 도면과 관련하여 하기의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해지며, 도면에서 동일 참조부호가 전체적으로 대응하게 식별한다.
도 1은 무선 다중 액세스 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 3개의 루프를 가진 전력 제어 메커니즘을 나타낸다.
도 3a 및 도 3b는 도 2에 나타낸 전력 제어 메커니즘에 대한 제 2 및 제 3 루프의 업데이트 프로세스를 나타낸다.
도 4는 전력 제어 메커니즘에 관한 프로세스(400)의 흐름도를 나타낸다.
도 5는 데이터 송신 방식에 대한 데이터 및 제어 채널을 나타낸다.
도 6은 기지국 및 단말의 블록도를 나타낸다.
여기서 "예시적인"이란 단어는 "예시, 실례 또는 예증이 되는 것"의 의미로 사용된다. 여기서 "예시적인" 것으로 설명하는 어떤 실시예나 설계도 다른 실시예나 설계보다 바람직하거나 유리한 것으로 해석되는 것은 아니다.
도 1은 무선 다중 액세스 통신 시스템(100)을 나타낸다. 시스템(100)은 다수의 무선 단말(120)에 대한 통신을 지원하는 다수의 기지국(110)을 포함한다. 기지국은 단말들과의 통신에 사용되는 고정국이며, 액세스 포인트, 노드 B 또는 다른 어떤 용어로도 지칭될 수 있다. 단말(120)은 통상적으로 시스템 전반에 분산되어 있고, 각 단말은 고정될 수도 있고 이동할 수도 있다. 단말은 이동국, 사용자 설비(UE), 무선 통신 장치 또는 다른 어떤 용어로도 지칭될 수 있다. 각 단말은 임의의 소정 순간에 순방향 및 역방향 링크 상에서 하나 이상의 기지국과 통신할 수 있다. 이는 단말이 활성화 상태인지, 소프트 핸드오프가 지원되는지, 단말이 소프트 핸드오프 중인지 여부에 좌우된다. 간소화를 위해, 도 1은 역방향 링크 상에서의 송신만을 나타낸다. 시스템 제어기(130)가 기지국(110)에 연결되어 이들 기지국에 대한 조정 및 제어를 제공하고, 이들 기지국에 의해 서비스되는 단말에 대한 데이터의 라우팅을 제어한다.
여기서 설명하는 삭제 검출 및 전력 제어 기술은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. 예를 들어, 이들 기술은 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템, 시분할 다중 액세스(TDMA) 시스템, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 시스템, 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 시스템 등에 사용될 수 있다. CDMA 시스템은 코드 분할 다중화를 사용하고, 서로 다른 단말에 대한 송신은 순방향 링크에 대한 서로 다른 직교(예를 들어, 왈시) 코드를 사용함으로써 직교화된다. CDMA에서 단말은 역방향 링크에 서로 다른 의사 난수(PN) 시퀀스를 사용하며, 서로 완전히 직교하지 않는다. TDMA 시스템은 시분할 다중화를 이용하며, 서로 다른 단말에 대한 송신은 서로 다른 시간 간격으로 전송함으로써 직교화된다. FDMA 시스템은 주파수 분할 다중화를 이용하며, 서로 다른 단말에 대한 송신은 서로 다른 주파수 대역에서 전송함으로써 직교화된다. OFDMA 시스템은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 이용하며, OFDM은 전체 시스템 대역폭을 다수의 직교 주파수 부대역으로 효율적으로 분할한다. 이들 부대역은 일반적으로 톤, 부반송파, 빈, 주파수 채널로도 지칭된다. OFDMA 시스템은 다양한 직교 다중화 방식을 이용할 수 있으며, 시간, 주파수 및/또는 코드 분할 다중화의 임의의 조합을 채용할 수 있다.
여기서 설명한 기술들은 에러 검출 코딩을 채용하지 않는 다양한 타입의 "물리" 채널에 사용될 수 있다. 물리 채널은 코드 채널, 전송 채널 또는 다른 어떤 용어로도 지칭될 수 있다. 물리 채널은 통상적으로 트래픽/패킷 데이터 전송에 사용되는 "데이터" 채널 및 오버헤드/제어 데이터 전송에 사용되는 "제어" 채널을 포함한다. 시스템은 서로 다른 제어 채널을 사용하여 서로 다른 타입의 제어 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 (1) 무선 채널의 품질을 나타내는 채널 품질 표시자(CQI)를 전송하기 위한 CQI 채널, (2) 하이브리드 자동 재전송(H-ARQ) 방 식의 승인(ACK)을 전송하기 위한 ACK 채널, (3) 데이터 전송 요청을 전송하기 위한 REQ 채널 등을 사용할 수 있다. 에러 검출 코딩이 사용되지 않더라도, 물리 채널은 다른 타입의 코딩을 채용할 수도 채용하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 물리 채널은 어떠한 코딩도 채용하지 않을 수도 있고, 데이터는 물리 채널 상에서 "명문으로(in the clear)" 전송된다. 물리 채널은 각 데이터 블록이 코딩되어 대응하는 코딩된 데이터 블록을 얻은 다음 물리 채널 상에서 전송되도록 블록 코딩을 채용할 수도 있다. 여기서 설명하는 기술들은 서로 다른 물리(데이터 및 제어) 채널 중 임의의 채널 또는 모든 채널에 사용될 수 있다.
간결성을 위해, 삭제 검출 및 전력 제어 기술은 역방향 링크에 사용되는 예시적인 제어 채널에 관하여 하기에 구체적으로 설명한다. 이 제어 채널 상에서 서로 다른 단말로부터의 송신은 주파수, 시간 및/또는 코드 공간에서 직교 다중화될 수 있다. 완벽한 직교성에 의해 제어 채널 상에서 각 단말에 의해 간섭이 관찰되지 않는다. 그러나 주파수 선택적 페이딩(또는 시스템 대역폭에 걸친 주파수 응답의 변화) 및 (이동으로 인한) 도플러에 직면하여, 서로 다른 단말로부터의 송신은 수신하는 기지국에서 서로 직교하지 않을 수도 있다.
예시적인 제어 채널 상에서 데이터는 블록으로 전송되며, 각 블록은 미리 결정된 개수(L)의 데이터 비트를 포함한다. 각 데이터 블록은 블록 코드로 코딩되어 대응하는 코드워드 또는 코딩된 데이터 블록을 얻는다. 각 데이터 블록은 L 비트를 포함하기 때문에, 코드북에서 2L개의 가능한 코드워드에 각각의 데이터 블록마다 하나씩 매핑되는 2L개의 가능한 서로 다른 데이터 블록이 있다. 단말들은 제어 채널 상에서 데이터 블록에 대한 코드워드를 전송한다.
기지국은 서로 다른 단말에 의해 제어 채널 상에서 전송된 코드워드를 수신한다. 기지국은 수신된 각 코드워드에 상보적인 블록 디코딩을 수행하여 디코딩된 데이터 블록을 얻으며, 이 디코딩된 데이터 블록은 수신된 코드워드에 대해 전송되었을 가능성이 가장 큰 것으로 판단되는 데이터 블록이다. 블록 디코딩은 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 기지국은 수신된 코드워드와 코드북의 2L개의 가능한 각 유효 코드워드 사이의 유클리드(Euclidean) 거리를 계산할 수 있다. 일반적으로, 수신된 코드워드와 소정의 유효 코드워드 간의 유클리드 거리가 짧을수록 수신된 코드워드는 유효 코드워드와 가까워지고, 유클리드 거리가 길수록 수신된 코드워드가 유효 코드워드에서 멀어진다. 수신된 코드워드에 대한 유클리드 거리가 가장 짧은 유효 코드워드에 대응하는 데이터 블록이 디코딩된 데이터 블록 또는 수신된 코드워드로서 제공된다.
예로서, 데이터 블록에 대한 L개의 데이터 비트가 특정 변조 방식(예를 들어, BPSK, QPSK, M-PSK, M-QAM 등)에 대한 K개의 변조 심벌을 포함하는 코드워드에 매핑될 수 있다. 각 유효 코드워드는 K개의 변조 심벌로 이루어진 서로 다른 집합과 관련되며, 2L개의 가능한 유효 코드워드에 대한 2L개의 변조 심벌 집합이 가능한 한 서로 멀리 떨어지게(유클리드 거리) 선택될 수 있다. 수신된 코드워드는 K개의 수신 심벌을 포함하며, 각 수신 심벌은 전송된 변조 심벌의 잡음 있는 형태이다. 수신된 코드워드와 소정의 유효 코드워드 간의 유클리드 거리는 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure 112007004856712-pct00001
식(1) 여기서
Figure 112007004856712-pct00002
는 수신된 코드워드 k에 대한 j번째 수신 심벌이고; s i (j)는 유효 코드워드 i에 대한 j번째 변조 심벌이며; d i (k)는 수신된 코드워드 k와 유효 코드워드 i 간의 유클리드 거리이다.
식(1)은 수신된 코드워드에 대한 K개의 수신 심벌과 유효 코드워드에 대한 K개의 변조 심벌 간의 평균 제곱 에러로서 유클리드 거리를 계산한다. d i (k)가 가장 큰 유효 코드워드에 대응하는 데이터 블록이 수신된 유효코드에 대한 디코딩된 데이터 블록으로서 제공된다.
에러 검출 코드 없이, 소정의 수신된 코드워드의 블록 디코딩이 정확한지 잘못되었는지를 판단하고, 디코딩된 데이터 블록이 정말 전송된 데이터 블록인지를 판단하기 위한 진정한 방법이 없다. 디코딩 결과에 확신 표시를 제공하는 메트릭이 정의되어 사용될 수 있다. 실시예에서, 메트릭은 다음과 같이 정의될 수 있다:
Figure 112007004856712-pct00003
식(2) 여기서 d n1(k)는 수신된 코드워드 k와 가장 가까운 유효 코드워드 간의 유클리드 거리이고; d n2(k)는 수신된 코드워드 k와 두 번째로 가장 가까운 유효 코드워드 간의 유클리드 거리이며; m(k)는 수신된 코드워드 k에 대한 메트릭이다.
수신된 코드워드가 두 번째로 가장 가까운 코드워드보다 가장 가까운 코드워드에 훨씬 더 가깝다면, 메트릭 m(k)는 작은 값이고 디코딩된 데이터 블록이 정확하다는 확신이 높다. 반대로, 수신된 코드워드가 가장 가까운 코드워드 및 두 번째로 가까운 코드워드와 거의 같은 거리를 갖는다면, 메트릭 m(k)는 1에 가까워지거나 m(k)→1이며, 디코딩된 데이터 블록이 정확하다는 확신이 낮다.
식(2)는 유클리드 거리의 비에 기초하며 소정의 수신된 코드워드의 블록 디코딩이 정확한지 잘못되었는지를 판단하는데 사용될 수 있는 하나의 예시적인 메트릭을 나타낸다. 삭제 검출에 다른 메트릭들이 사용될 수도 있으며, 이는 본 발명의 범위 내에 있다. 일반적으로, 임의의 적절한 신뢰도 함수 f(r,C)를 기초로 메트릭이 정의될 수 있으며, 여기서 r은 수신된 코드워드이고 C는 코드워드 또는 모든 가능한 코드워드의 수집이다. 함수 f(r,C)는 수신된 코드워드의 품질/신뢰도를 나타내며 적절한 특성(예를 들어, 검출 신뢰도에 따라 단조)이 있어야 한다.
수신된 각각의 코드워드에 대한 디코딩 결과가 미리 결정된 확신 레벨을 충족하는지 여부를 결정하기 위해 삭제 검출이 수행될 수 있다. 수신된 코드워드에 대한 메트릭 m(k)이 삭제 임계치(THerasure)와 비교되어, 다음과 같이 수신된 코드워드에 대한 디코딩 판정을 구할 수 있다: m(k) < THerasure , 비삭제 코드워드로 선언, m(k)≥ THerasure , 삭제 코드워드로 선언, 식(3)
식(3)에 나타낸 바와 같이, 수신된 코드워드는 (1) 메트릭 m(k)가 삭제 임계치보다 크거나 같다면 "삭제" 코드워드로 선언되고, (2) 메트릭 m(k)가 삭제 임계치보다 작다면 "비삭제" 코드워드로 선언된다. 기지국은 비삭제 코드워드와 삭제 코드워드에 대해 디코딩된 데이터 블록을 다르게 취급할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 이어지는 처리를 위해 비삭제 코드워드에 대한 디코딩된 데이터 블록을 사용할 수 있고, 삭제 코드워드에 대한 디코딩된 데이터 블록을 폐기할 수 있다.
수신된 코드워드를 삭제 코드워드로 선언할 확률은 삭제율이라 하며, Prerasure로 표기된다. 삭제율은 삭제 검출에 사용되는 삭제 임계치 및 수신된 코드워드에 대한 수신 신호 품질(SNR)에 좌우된다. 신호 품질은 신호대 잡음비, 신호대 잡음 및 간섭비 등으로 정량화될 수 있다. 소정의 수신 SNR에 대해, 낮은 삭제 임계치는 수신된 코드워드가 삭제 코드워드로 선언될 가능성을 높이며, 역 또한 마찬가지이다. 소정의 삭제 임계치에 대해, 낮은 수신 SNR은 또한 수신된 코드워드가 삭제 코드워드로 선언될 가능성을 높이며, 역 또한 마찬가지이다. 수신 SNR은 (후술하는 바와 같이, 제어 채널에 대한 송신 전력을 제어함으로써) 원하는 삭제율을 달성하도록 설정될 수 있다.
삭제 임계치는 제어 채널에 대해 원하는 성능을 달성하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 조건부 에러율이라 하는 비삭제 코드워드의 조건이 되는 에러 확률이 제어 채널에 사용될 수 있다. 이 조건부 에러율은 Prerror로 표기하며, 다음을 의미한다: 수신된 코드워드가 비삭제 코드워드로 선언될 경우, 수신된 코드워드에 대한 디코딩된 데이터 블록이 부정확할 확률이 Prerror이다. 낮은 Prerror(예를 들어, 1% 또는 0.1%)는 비삭제 코드워드가 선언될 때의 디코딩 결과에 대한 고도의 확신에 대응한다. 낮은 Prerror는 신뢰성 있는 디코딩이 중요한 많은 송신 타입에 바람직할 수 있다. 삭제 임계치는 원하는 Prerror를 달성하기에 적당한 레벨로 설정될 수 있다.
삭제율 Prerasure, 조건부 에러율 Prerror, 삭제 임계치 THerasure 및 수신 SNR 사이에 명확한 관계가 존재하는 것으로 예상될 수 있다. 특히, 소정의 삭제 임계치 및 소정의 수신 SNR에 대해, 특정 삭제율 및 특정 조건부 에러율이 존재한다. 삭제 임계치를 변경함으로써 삭제율과 조건부 에러율 사이에 균형이 이루어질 수 있다. 서로 다른 삭제 임계값 및 서로 다른 수신 SNR에 대한 조건부 에러율과 삭제율 사이의 관계를 결정하거나 예상하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션이 수행되고 그리고/또는 경험적인 측정이 이루어질 수 있다.
그러나 실제 시스템에서, 상기 4개의 파라미터 간의 관계는 미리 알려지지 않을 수도 있고 전개 시나리오에 좌우될 수도 있다. 예를 들어, 원하는 삭제율 및 조건부 에러율을 달성할 수 있는 특정 삭제 임계치는 연역적으로 알려지지 않을 수도 있고, 심지어 시간에 따라, 그러나 느리게 달라질 수도 있다. 더욱이, 시뮬레 이션을 통해 또는 다른 어떤 수단에 의해 구해진 삭제율과 조건부 에러율 간에 "예상되는" 관계가 실제 전개에서 참을 유지하게 될지 여부는 알려지지 않는다.
삭제 임계치 및 수신 SNR을 동적으로 조정하여 원하는 제어 채널 성능을 덜성하기 위한 전력 제어 메커니즘이 사용될 수 있다. 제어 채널 성능은 목표 에러율 Prerasure(예를 들어, 10% 에러율, 또는 Prerasure = 0.1) 및 목표 조건부 에러율 Prerror(예를 들어, 1% 조건부 에러율, 또는 Prerror = 0.01), 즉 (Prerasure, Prerror)로 정량화될 수 있다.
도 2는 삭제 임계치를 동적으로 조정하고 제어 채널 상에서 단말에서 기지국으로 전송되는 송신에 대한 송신 전력을 제어하는데 사용될 수 있는 전력 제어 메커니즘(200)을 나타낸다. 전력 제어 메커니즘(200)은 내부 루프(210), 외부 루프(220) 및 제 3 루프(230)를 포함한다.
내부 루프(210)는 기지국에서 측정된 송신에 대한 수신 SNR을 가능한 한 목표 SNR에 가깝게 유지하고자 한다. 내부 루프(210)의 경우, 기지국의 SNR 추정기(242)는 송신에 대한 수신 SNR을 추정하여 송신 전력 제어(TPC) 생성기(244)에 수신 SNR을 제공한다. TPC 생성기(244)는 또한 제어 채널에 대한 목표 SNR을 수신하고, 수신 SNR을 목표 SNR과 비교하고, 비교 결과를 기초로 TPC 명령을 생성한다. 각각의 TPC 명령은 (1) 제어 채널에 대한 송신 전력 증가를 지시하는 UP 명령 또는 (2) 송신 전력 감소를 지시하는 DOWN 명령이다. 기지국은 순방향 링크(구름(260)) 상에서 TPC 명령을 단말에 전송한다.
단말은 기지국으로부터의 순방향 링크 송신을 수신하여 처리하고, "수신된" TPC 명령을 TPC 프로세서(262)에 제공한다. 수신된 각 TPC 명령은 기지국에 의해 전송된 TPC 명령의 잡음 있는 형태이다. TPC 프로세서(262)는 수신된 각 TPC 명령을 검출하여 TPC 결정을 구하고, TPC 결정은 (1) 수신된 TPC 명령이 UP 명령으로 판단되는 경우에는 UP 결정일 수 있고, (2) 수신된 TPC 명령이 DOWN 명령으로 판단되는 경우에는 DOWN 결정일 수 있다.
송신(TX) 전력 조정 유닛(264)은 TPC 프로세서(262)로부터의 TPC 결정을 기초로 제어 채널 상에서의 송신에 대한 송신 전력을 조정한다. 유닛(264)은 다음과 같이 송신 전력을 조정할 수 있다:
Figure 112007004856712-pct00004
식(4) 여기서 Pcch(n)는 내부 루프 업데이트 간격 n에 대한 송신 전력이고; ΔPup은 송신 전력에 대한 상승 단계 크기이고; ΔPdn은 송신 전력에 대한 하강 단계 크기이다.
송신 전력 Pcch(n) 및 단계 크기 ΔPup, ΔPdn은 데시벨(㏈) 단위이다. 식(4)에 나타낸 바와 같이, 송신 전력은 UP 결정마다 ΔPup만큼 상승하고, DOWN 결정마다 ΔPdn만큼 하강한다. 간소화를 위해 상기에 설명하진 않았지만, 수신된 TPC 명령이 너무 신뢰성 없는 것으로 판단되면 TPC 결정은 "no-OP" 결정일 수도 있고, 이 경우 송신 전력은 동일한 레벨로, 또는 Pcch(n+1) = Pcch(n)으로 유지될 수 있다. ΔPup 및 ΔPdn 단계 크기는 보통 동일하며, 둘 다 1.0㏈, 0.5㏈ 또는 다른 어떤 값으로 설정될 수 있다.
통상적으로 시간에 따라 달라지는, 특히 이동 단말에 대한 역방향 링크(구름(240))에 대한 경로 손실, 페이딩 및 다중 경로 효과로 인해, 제어 채널 상에서의 송신에 대한 수신 SNR은 계속해서 변동한다. 내부 루프(210)는 역방향 링크 채널 상태의 변화에 직면하여 수신 SNR을 목표 SNR로 또는 목표 SNR에 가깝게 유지하고자 한다.
외부 루프(220)는 제어 채널에 대해 목표 삭제율이 달성되도록 목표 SNR을 계속해서 조정한다. 메트릭 계산 유닛(252)은 상술한 바와 같이 제어 채널로부터 구한 수신된 각 코드워드에 대한 메트릭 m(k)를 계산한다. 삭제 검출기(254)는 코드워드에 대해 계산된 메트릭 m(k) 및 삭제 임계치를 기초로 수신된 각 코드워드에 대한 삭제 검출을 수행하고, 수신된 코드워드의 상태(삭제 또는 비삭제)를 목표 SNR 조정 유닛(256)에 제공한다.
목표 SNR 조정 유닛(256)은 수신된 각 코드워드의 상태를 구하여 제어 채널에 대한 목표 SNR을 다음과 같이 조정한다:
Figure 112007004856712-pct00005
식(5) 여기서 SNRtarget(k)는 외부 루프 업데이트 간격 k에 대한 목표 SNR이고; ΔSNRup은 목표 SNR에 대한 상승 단계 크기이며; ΔSNRdn은 목표 SNR에 대한 하강 단계 크기이다.
목표 SNR인 SNRtarget(k) 및 단계 크기 ΔSNRup, ΔSNRdn은 ㏈ 단위이다. 식(5)에 나타낸 바와 같이, 유닛(256)은 수신된 코드워드가 비삭제 코드워드로 판단되면 목표 SNR을 ΔSNRdn만큼 감소시키며, 이는 제어 채널에 대한 수신 SNR이 필요 이상임을 나타낼 수 있다. 반대로, 유닛(256)은 수신된 코드워드가 삭제 코드워드로 판단되면 목표 SNR을 ΔSNRup만큼 증가시키며, 이는 제어 채널에 대한 수신 SNR이 필요 이하임을 나타낼 수 있다.
목표 SNR을 조정하기 위한 ΔSNRup 및 ΔSNRdn 단계 크기는 다음 관계를 기초로 설정될 수 있다:
Figure 112007004856712-pct00006
식(6)
예를 들어, 제어 채널에 대한 목표 에러율이 10%(또는 Prerasure = 0.1)라면, 상승 단계 크기는 하강 단계 크기의 9배(또는 ΔSNRup = 9·ΔSNRdn)이다. 상승 단계 크기가 0.5 데시벨(㏈)로 선택되면, 하강 단계 크기는 약 0.056㏈이다. ΔSNRup 및 ΔSNRdn 값이 더 커지면 외부 루프(220)에 대한 수렴 속도가 빨라진다. 또한, ΔSNRup 값이 크면 안정 상태에서 목표 SNR의 변동 또는 편차가 커진다.
제 3 루프는 제어 채널에 대해 목표 조건부 에러율이 달성되도록 삭제 임계치를 동적으로 조정한다. 단말은 제어 채널 상에서 알려진 코드워드를 주기적으로 또는 트리거될 때마다 전송할 수 있다. 기지국은 전송된 공지 코드워드를 수신한다. 메트릭 계산 유닛(252) 및 삭제 검출기(254)는 삭제 임계치를 기초로, 수신된 코드워드에 대한 것과 같은 방식으로 각각의 수신된 공지 코드워드에 대한 삭제 검출을 수행한다. 비삭제로 판단되는 수신된 공지 코드워드마다, 디코더(262)는 수신된 공지 코드워드를 디코딩하고, 디코딩된 데이터 블록이 정확한지 잘못되었는지를 판단하는데, 이는 코드워드가 공지되어 있기 때문에 이루어질 수 있다. 디코더(262)는 수신된 각 공지 코드워드의 상태를 삭제 임계치 조정 유닛(264)에 제공하며, 상태는 (1) 삭제 코드워드, (2) 수신된 공지 코드워드가 비삭제 코드워드이고 정확하게 디코딩된다면 "양호한" 코드워드, 또는 (3) 수신된 공지 코드워드가 비삭제 코드워드이지만 잘못 디코딩된다면 "불량" 코드워드일 수 있다.
삭제 임계치 조정 유닛(264)은 수신된 공지 코드워드의 상태를 구하여, 다음과 같이 삭제 임계치를 조정한다:
Figure 112007004856712-pct00007
식(7)
여기서 THerasure(l)는 제 3 루프 업데이트 간격 l에 대한 삭제 임계치이고; ΔTHup은 삭제 임계치에 대한 상승 단계 크기이며; ΔTHdn은 삭제 임계치에 대한 하강 단계 크기이다.
식(7)에 나타낸 바와 같이, 삭제 임계치는 불량 코드워드인 수신된 각 공지 코드워드에 대한 ΔTHdn만큼 감소한다. 더 낮은 삭제 임계치는 보다 엄격한 삭제 검출 기준에 대응하며, 수신된 코드워드가 삭제되는 것으로 판단될 가능성을 크게 하고, 이는 수신된 코드워드가 비삭제인 것으로 판단될 때 정확하게 디코딩되기 쉽게 한다. 반대로, 삭제 임계치는 양호한 코드워드인 수신된 각 공지 코드워드에 대한 ΔTHup만큼 증가한다. 더 높은 삭제 임계치는 덜 엄격한 삭제 검출 기준에 대응하며, 수신된 코드워드가 삭제되는 것으로 판단될 가능성을 작게 하며, 이는 수신된 코드워드가 비삭제인 것으로 판단될 때 잘못 디코딩되게 할 가능성을 크게 한다. 삭제 임계치는 삭제되는 수신된 공지 코드워드와 동일한 레벨로 유지된다.
삭제 임계치를 조정하기 위한 ΔTHup 및 ΔTHdn 단계 크기는 다음 관계를 기초로 설정될 수 있다:
Figure 112007004856712-pct00008
식(8)
예를 들어, 제어 채널에 대한 목표 조건부 에러율이 1%라면, 하강 단계 크기는 상승 단계 크기의 99배이다. ΔTHup 및 ΔTHdn의 크기는 수신된 심벌의 예상 크기, 제 3 루프에 바람직한 수렴 속도, 가능하면 다른 요소들을 기초로 결정될 수 있다.
일반적으로, 삭제 임계치의 조정은 삭제 검출에 사용되는 메트릭이 어떻게 정의되는지에 좌우된다. 식(7) 및 식(8)은 식(2)에 나타낸 바와 같이 정의된 메트 릭에 기초한다. 메트릭은 다른 방식(예를 들어, m(k)=d n1(k)/d n2(k) 대신 m(k)= d n2(k)/d n1(k))으로 정의될 수도 있으며, 이 경우 삭제 임계치의 조정은 이에 따라 변경될 수 있다. 조정 가능한 삭제 임계치는 임의의 삭제 검출 기술과 결합하여 다양한 채널 상태에 대한 강력한 삭제 검출 성능을 달성하는데 사용될 수도 있다.
삭제 임계치 THerasure(l)는 다양한 방식으로 동적으로 조정될 수 있다. 일 실시예에서, 기지국과 통신하는 단말마다 기지국에 의해 개별 제 3 루프가 유지된다. 이 실시예는 삭제 임계치가 단말마다 개별적으로 조정되어, 제어 채널 성능이 단말에 구체적으로 맞춰질 수 있게 한다. 예를 들어, 서로 다른 단말은 서로 다른 목표 조건부 에러율을 가질 수 있으며, 이는 단말들에 대한 개별 제 3 루프를 작동시킴으로써 달성될 수 있다. 다른 실시예에서는, 기지국과 통신하는 모든 단말에 대해 기지국에 의해 하나의 제 3 루프가 유지된다. 모든 단말에 대한 삭제 검출에는 공통 삭제 임계치가 사용되며, 이는 또한 단말들로부터 기지국에 의해 수신된 공지 코드워드를 기초로 업데이트된다. 이 실시예는 다양한 채널 상태의 단말에 대해 제어 채널 성능이 강력하다면, 모든 단말에 대해 양호한 성능을 제공한다. 이 실시예는 제 3 루프에 대해 보다 빠른 수렴 속도를 가능하게 하고, 또한 각 단말이 더 낮은 속도로(예를 들어, 몇백 밀리초마다 한 번) 공지 코드워드를 전송하기 때문에 오버헤드를 감소시킨다. 또 다른 실시예에서, 동일한 제어 채널 성능을 갖는 단말 그룹마다 기지국에 의해 하나의 제 3 루프가 유지되고, 그룹 내 모든 단말로부터 기지국에 의해 수신된 공지 코드워드를 기초로 삭제 임계치가 업데이트된 다.
내부 루프(210), 외부 루프(220) 및 제 3 루프(230)는 보통 서로 다른 속도로 업데이트된다. 내부 루프(210)는 3개의 루프 중 가장 빠른 루프이고, 제어 채널에 대한 송신 전력은 특정 속도(예를 들어, 초당 150회)로 업데이트될 수 있다. 외부 루프(220)는 다음으로 빠른 루프이고, 제어 채널 상에서 코드워드가 수신될 때마다 목표 SNR이 업데이트될 수 있다. 제 3 루프(230)는 가장 느린 루프이며, 제어 채널 상에서 공지 코드워드가 수신될 때마다 삭제 임계치가 업데이트될 수 있다. 3개의 루프에 대한 업데이트 속도는 삭제 검출 및 전력 제어에 대한 바람직한 성능을 달성하도록 선택될 수 있다.
상술한 실시예에서, 목표 조건부 에러율 Prerror가 제어 채널에 대한 성능 측정치 중 하나로 사용되며, 제 3 루프가 이 Prerror를 달성하도록 설계된다. 다른 성능 측정치가 제어 채널에 사용될 수도 있으며, 이에 따라 제 3 루프가 설계될 수 있다. 예를 들어, 수신된 코드워드가 삭제되는 것으로 판단될 때 잘못 디코딩될 목표 확률이 제 3 루프에 사용될 수도 있다.
도 3a 및 도 3b는 전력 제어 메커니즘(300)의 제 2 및 제 3 루프를 업데이트하기 위한 프로세스(300)의 흐름도를 나타낸다. 처음에 제어 채널로부터 수신된 코드워드 k가 구해진다(블록(312)). 수신된 코드워드에 대한 메트릭 m(k)이, 예를 들어 상술한 바와 같이 계산되고(블록(314)), 삭제 임계치와 비교된다(블록(316)). 블록(320)에서 결정된 바와 같이, 계산된 메트릭 m(k)이 삭제 임계치보다 크거나 같고, 블록(322)에서 결정된 바와 같이, 수신된 코드워드가 공지 코드워드가 아니라면, 수신된 코드워드가 삭제 코드워드로 선언된다(블록(324)). 계산된 메트릭 m(k)가 삭제 임계치보다 크거나 같다면, 수신된 코드워드가 공지된 것인지 여부에 상관없이 목표 SNR이 ΔSNRup 단계 크기만큼 증가한다(블록(326)). 블록(326) 뒤에 프로세스는 블록(312)으로 진행하여 다음 수신된 코드워드를 처리한다.
블록(320)에서 결정된 바와 같이, 계산된 메트릭 m(k)이 삭제 임계치보다 작고, 블록(332)에서 결정된 바와 같이, 수신된 코드워드가 공지 코드워드가 아니라면, 수신된 코드워드가 비삭제 코드워드로 선언되고(블록(334)), 목표 SNR이 ΔSNRdn 단계 크기만큼 감소한다(블록(336)). 프로세스는 블록(312)으로 진행하여 다음 수신된 코드워드를 처리한다.
블록(320)에서 결정된 바와 같이, 계산된 메트릭 m(k)이 삭제 임계치보다 작고, 블록(332)에서 결정된 바와 같이, 수신된 코드워드가 공지 코드워드가 아니라면, (도 3b를 참조하여) 수신된 코드워드가 디코딩된다(블록(340)). 블록(342)에서 결정된 바와 같이, 디코딩이 정확했다면, 수신된 공지 코드워드가 양호한 코드워드로 선언되고(블록(344)) 삭제 임계치가 ΔTHup 단계 크기만큼 증가한다(블록(346)). 그렇지 않고 블록(342)에서 결정된 바와 같이, 디코딩 에러가 있다면, 수신된 공지 코드워드가 불량 코드워드로 선언되고(블록(354)), 삭제 임계치가 ΔTHdn 단계 크기만큼 감소한다(블록(356)). 블록(346, 356)으로부터 프로세스는 도 3a의 블록(312)으로 진행하여 다음 수신된 코드워드를 처리한다.
상술한 바와 같이, 여기서 설명한 기술은 에러 검출 코딩을 채용하지 않는 다양한 타입의 물리 채널에 사용될 수 있다. 예시적인 데이터 송신 방식에 대한 이러한 기술의 사용에 대해 하기에 설명한다. 이 송신 방식에서, 순방향 링크 송신을 원하는 단말은 서비스하는 기지국에 대한 순방향 링크의 수신 신호 품질을 (예를 들어, 기지국에 의해 전송된 파일럿을 기초로) 추정한다. 수신 신호 품질 추정치는 L-비트 값으로 변환될 수 있으며, 이는 채널 품질 표시자(CQI)라 한다. CQI는 순방향 링크에 대한 수신 신호 SNR, 순방향 링크에 지원되는 데이터 레이트 등을 지시할 수 있다. 어떤 경우에도, CQI에는 블록 디코딩이 수행되어 CQI 코드워드를 얻는다. 특정 예로서, L은 4와 같을 수 있고, CQI 코드워드는 16개의 QPSK 변조 심벌, 또는 [s i (1) s i (2) … s i (16)]을 포함할 수 있다. 단말은 (제어 채널 중 하나인) CQI 채널 상에서 CQI 코드워드를 서비스중인 기지국에 전송한다. 서비스중인 기지국은 CQI 채널 상에서 전송된 CQI 코드워드를 수신하고, 수신된 CQI 코드워드에 대한 삭제 검출을 수행한다. 수신된 CQI 코드워드가 삭제되지 않는다면, 서비스중인 기지국은 수신된 CQI 코드워드를 디코딩하고, 디코딩된 CQI를 사용하여 단말의 데이터 송신을 스케줄링한다.
에러 검출 코딩을 채용하지 않는 "물리" 채널(예를 들어, 제어 채널 또는 데이터 채널) 상에서의 송신에 대해 삭제 검출 및 전력 제어를 수행하는 기술이 여기서 설명된다. 데이터는 물리 채널 상에서 "코드워드:"로서 전송되고, 각 코드워드는 코딩된 또는 코딩되지 않은 데이터 블록일 수 있다.
삭제 검출을 위해, 송신 엔티티(예를 들어, 무선 단말)가 물리 채널 상에서 무선 채널에 의해 코드워드를 수신 엔티티(예를 들어, 기지국)에 전송한다. 기지국은 후술하는 바와 같이, 수신된 코드워드마다 메트릭을 계산하고, 계산된 메트릭을 삭제 임계치와 비교한다. 기지국은 비교 결과를 기초로, 수신된 각 코드워드를 "삭제" 코드워드 또는 "비삭제" 코드워드로 선언한다. 기지국은 삭제 임계치를 동적으로 조정하여 목표 성능 레벨을 달성하고, 이는 수신된 코드워드가 비삭제 코드워드로 선언될 때 잘못 디코딩될 확률을 지시하는 목표 조건부 에러율로 정량화될 수 있다. 삭제 임계치는 수신된 공지 코드워드를 기초로 조정될 수 있으며, 수신된 공지 코드워드는 후술하는 바와 같이 기지국과 통신하는 단말에 의해 전송되는 공지된 코드워드에 대해 수신된 코드워드이다. 조정 가능한 삭제 임계치는 다양한 채널 상태에 강력한 삭제 검출 성능을 제공할 수 있다.
수신된 신호에 목표 삭제율을 유지하고자 하는 "결합" 루프를 채용함으로써 각 단말의 송신 전력을 제어하기 위한 전력 제어 메커니즘이 이루어질 수 있다. 외부 루프 업데이트 속도가 개별 루프 알고리즘에 비해 높을 것이므로 결합 알고리즘이 더 빠르게 수렴할 것이다. 이는 채널이 빠르게 변하고 있을 때 특히 유용하다. 다른 이점은 전력 상승 및 하강 명령이 사용되어 단말에서 다른 기지국들로의 물리 채널 품질을 평가할 수 있다는 점이다. 이 정보는 단말이 둘 이상의 기지국과 통신하고 있을 때 유용하다. 예를 들어, "핸드오프" 도중, 즉 단말이 서비스중인 기지국을 바꾸고 있을 때, 이 정보가 사용되어 단말로부터 다른 기지국들로의 서로 다른 물리 채널의 전력을 조정할 수 있다. 결합 알고리즘이 사용되지 않는다 면, 기지국은 단말로부터 다른 기지국들로의 물리 채널 품질을 결정할 때 단말에서 사용되는 다른 채널들을 전송해야 하며, 이는 시스템 용량을 감소시킬 것이다.
이 방법에서, 기지국은 단말로부터 수신된 코드워드가 삭제되었는지 여부에 따라 각 단말에 전력 상승 및 하강 명령을 전송한다. 목표 삭제율에 따라, 기지국은 단말로부터 전송된 코드워드가 삭제될 때 각 단말이 증가시켜야 하는 전력량인 "상승 크기" 및 단말로부터 전송된 코드워드가 삭제되지 않을 때 각 단말이 감소시켜야 하는 전력량 "하강 크기"를 또한 방송한다.
도 4는 전력 제어 메커니즘에 관한 프로세스(400)의 흐름도를 나타낸다. 기지국(110x)은 기지국(110x)의 구성요소들 중 적어도 하나, 예를 들어, 제어기(570), 메모리(572), TX 데이터 프로세서(582), RX 데이터 프로세서(560) 등을 이용함으로써 프로세스(500)의 단계들을 실행하도록 구성된다. 프로세스는 기지국(110x)이 역방향 링크 상에서 상술한 코드워드 k를 수신할 때 시작한다. 단계(404)에서 기지국(110x)은 상술한 기술들을 이용하여 삭제 임계치 요건을 충족하지 않는 수신된 코드워드가 "삭제"되는지 여부를 결정한다. 수신된 코드워드 k가 삭제되었다면(예를 들어, 삭제 임계치 바깥), 단계(406)에서 기지국(110x)은 단말의 송신 전력을 "사이즈 스텝 업"(Step Up Size)시키기 위한(Sup 값만큼 증가시키기 위한) 전력 제어 메시지를 생성한다. 기지국(110x)은 단말에 전송할 Sup 및 Sdown 값을 결정하며, 이 값은 목표 삭제에 따라 또는 코드워드 k 값 및 임계치에 따라 달라진다. 코드워드 k가 임계치에 가까울수록, 사용되는 Sup 또는 Sdown 값은 작아진다. 그렇지 않고, 코드워드가 삭제되지 않았다면(예를 들어, 삭제 임계치 안쪽), 단계(408)에서 기지국(110x)은 단말의 송신 전력을 "사이즈 스텝 다운"(Step Down Size)시키기 위한(Sdown 값만큼 감소시키기 위한) 전력 제어 메시지를 생성한다. 단계(410)에서 기지국(110x)은 "삭제된" 또는 "삭제되지 않은" 코드워드 수를 모니터하는데 사용되는 데이터베이스를 업데이트한다. 기지국(110x)은 요청되는 "사이즈 스텝 다운" 또는 "사이즈 스텝 업"의 반복 회수(예를 들어, 동일 타입의 요청들의 회수)를 기초로 삭제 임계치를 조정할 수 있다. 단계(412)에서 기지국(110x)은 데이터베이스로부터의 정보를 이용하여 Sup 또는 Sdown 값, 예를 들어 목표 삭제율과 관련된 룩업 테이블을 결정할 수 있다. 다른 예에 따르면, 상술한 바와 같이 삭제 임계치 및 수신 SNR을 동적으로 조정하여 제어 채널의 바람직한 성능을 달성하는 전력 제어 메커니즘이 사용될 수 있다. 이러한 경우, Sup 또는 Sdown은 다음과 같이 계산된다: Sup = Sdown * (1-Prerasure)/Prerasure. 단계(414)에서 Sup 및 Sdown 값을 포함하는 전력 제어 메시지가 이동국에 전송된다. 상술한 인자들을 기초로 전송된 메시지를 수신하면, 단말은 전력을 조정하고 요청된 전력 레벨을 이용하여 다른 코드워드를 제공하게 된다.
도 5는 예시적인 데이터 송신 방식에 사용되는 데이터 및 제어 채널 집합을 나타낸다. 단말은 순방향 링크의 수신 신호 품질을 측정하고 CQI 채널 상에서 CQI 코드워드를 전송한다. 단말은 계속해서 순방향 링크 품질을 측정하고 CQI 채널 상에서 업데이트된 CQI 코드워드를 전송한다. 따라서 삭제되는 것으로 판단되는 수 신된 CQI 코드워드의 폐기는 시스템 성능을 해치지 않는다. 그러나 비삭제로 판단되는 수신된 CQI 코드워드는 순방향 링크 송신이 이들 비삭제 CQI 코드워드에 포함된 정보를 기초로 스케줄링될 수 있기 때문에 품질이 높아야 한다.
순방향 링크 송신을 위해 단말이 스케줄링되면, 서비스하는 기지국은 데이터 패킷을 처리하여 코딩된 패킷을 얻고, 코딩된 패킷을 순방향 링크 데이터 채널 상에서 단말에 전송한다. 하이브리드 자동 재전송(H-ARQ) 방식의 경우, 코딩된 각 패킷은 다수의 서브 블록으로 분할되고, 코딩된 패킷에 대해 한번에 하나의 서브 블록이 전송된다. 소정의 코딩된 패킷에 대한 각 서브 블록이 순방향 링크 데이터 채널 상에서 수신될 때, 단말은 이와 같이 패킷에 대해 멀리 수신된 모든 서브 블록을 기초로 패킷을 디코딩 및 복원하고자 한다. 서브 블록들은 수신된 신호 품질이 열악할 때의 디코딩에 사용되지만 수신된 신호 품질이 양호할 때는 불필요할 수도 있는 리던던트 정보를 포함하기 때문에 단말은 부분적인 송신을 기초로 패킷을 복원할 수 있다. 단말은 패킷이 정확하게 디코딩된다면 응답(ACK) 채널 상에서 ACK를 전송하고, 그렇지 않다면 부정 응답(NAK)을 전송한다. 순방향 링크 송신은 코딩된 모든 패킷이 단말에 전송될 때까지 이와 같은 방식으로 계속된다.
여기서 설명한 기술들은 CQI 채널에 유리하게 사용될 수 있다. 상술한 바와 같이 수신된 각 CQI 코드워드에 대해 삭제 검출이 수행될 수 있다. CQI 채널에 대한 송신 전력은 전력 제어 메커니즘(300)을 이용하여 조정되어 CQI 채널에 대한 바람직한 성능(예를 들어, 바람직한 삭제율 및 바람직한 조건부 에러율)을 달성할 수 있다. 다른 제어 채널(예를 들어, ACK 채널) 및 역방향 데이터 채널에 대한 송신 전력은 CQI 채널에 대해 전력 제어된 송신 전력을 기초로 설정될 수 있다.
간결성을 위해, 삭제 검출 및 전력 제어 기술은 역방향 링크에 관하여 구체적으로 설명되었다. 이들 기술은 순방향 링크 상에서 전송되는 송신에 대한 삭제 검출 및 전력 제어에도 사용될 수 있다.
도 6은 기지국(110x) 및 단말(120x)의 실시예의 블록도를 나타낸다. 역방향 링크 상의 단말(120x)에서, 송신(TX) 데이터 프로세서(610)는 역방향 링크(RL) 트래픽 데이터를 수신하고 처리(예를 들어, 포맷화, 코딩, 인터리빙 및 변조)하여 트래픽 데이터에 대한 변조 심벌을 제공한다. TX 데이터 프로세서(610)는 또한 제어기(620)로부터의 제어 데이터(예를 들어, CQI)를 처리하여 제어 데이터에 대한 변조 심벌을 제공한다. 변조기(MOD; 612)는 트래픽 및 제어 데이터에 대한 변조 심벌 및 파일럿 심벌을 처리하여 복소값 칩들의 시퀀스를 제공한다. TX 데이터 프로세서(610) 및 변조기(612)에 의한 처리는 시스템에 좌우된다. 예를 들어, 변조기(612)는 시스템이 OFDM을 이용한다면 OFDM 변조를 수행할 수 있다. 송신기 유닛(TMTR; 614)은 칩 시퀀스를 조정(예를 들어, 아날로그로 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환)하여 역방향 링크 신호를 생성하고, 이 신호는 듀플렉서(D; 616)를 통해 라우팅되어 안테나(618)에 의해 전송된다.
기지국(110x)에서는, 단말(120x)로부터의 역방향 링크 신호가 안테나(652)에 의해 수신되고 듀플렉서(654)를 통해 라우팅되어 수신기 유닛(RCVR; 656)에 제공된다. 수신기 유닛(656)은 수신된 신호를 조정(예를 들어, 필터링, 증폭 및 주파수 하향 변환)하고 또 조정된 신호를 디지털화하여 데이터 샘플 스트림을 얻는다. 복 조기(DEMOD; 658)는 데이터 샘플을 처리하여 심벌 추정치를 구한다. 수신(RX) 데이터 프로세서(660)는 심벌 추정치를 처리(예를 들어, 디인터리빙 및 디코딩)하여 단말(120x)에 대한 디코딩된 데이터를 구한다. RX 데이터 프로세서(660)는 또한 삭제 검출을 수행하여 제어기(670)에 전력 제어에 사용되는 각 수신된 코드워드의 상태를 제공한다. 삭제 임계치와 비교되는 수신된 코드워드 값에 따라, 기지국(110x)은 목표 삭제율을 충족하도록 상술한 바와 같이 전력 레벨을 조정한다. 복조기(658) 및 RX 데이터 프로세서(660)에 의한 처리는 각각 변조기(612) 및 TX 데이터 프로세서(610)에 의해 수행되는 처리와 상보적이다.
순방향 링크 송신에 대한 처리는 역방향 링크에 대해 상술한 것과 비슷하게 수행될 수 있다. 역방향 링크 및 순방향 링크 송신에 대한 처리는 통상적으로 시스템에 의해 지정된다.
역방향 링크 전력 제어의 경우, SNR 추정기(674)가 단말(120x)에 대한 수신 SNR을 추정하여 수신 SNR을 TPC 생성기(676)에 제공한다. TPC 생성기(676)는 또한 목표 SNR을 수신하여 단말(120x)에 대한 TPC 명령을 생성한다. TPC 명령은 TX 데이터 프로세서(682)에 의해 처리되고, 변조기(684)에 의해 추가 처리되며, 송신기 유닛(686)에 의해 조정되고 듀플렉서(654)를 통해 라우팅되어 안테나(652)에 의해 단말(120x)에 전송된다.
단말(120x)에서, 기지국(110x)으로부터의 순방향 링크 신호는 안테나(618)에 의해 수신되고 듀플렉서(616)를 통해 라우팅되며 수신기 유닛(640)에 의해 조정 및 디지털화되고, 복조기(642)에 의해 처리되고 RX 데이터 프로세서(644)에 의해 추가 처리되어 수신된 TPC 명령을 구한다. TPC 프로세서(624)는 수신된 TPC 명령을 검출하여 TPC 결정을 구하고, 이는 송신 전력 조정 제어의 생성에 사용된다. 상술한 바와 같이, 전력 조정은 이전에 전송된 코드워드 값과 기지국(100x)에 의해 사용되는 삭제 임계치 값과의 관계에 따라 기지국(110x)에 의해 발생한다. 변조기(612)는 TPC 프로세서(624)로부터 제어를 수신하고 역방향 링크 송신을 위한 송신 전력을 조정한다. 순방향 링크 전력 제어는 비슷한 방식으로 달성될 수 있다.
제어기(620, 670)는 각각 단말(120x)과 기지국(110x) 내의 각종 처리 유닛의 동작을 지시한다. 제어기(620, 670)는 또한 순방향 링크 및 역방향 링크에 대한 삭제 검출 및 전력 제어를 위한 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 각 제어기는 SNR 추정기, TPC 생성기 및 해당 링크에 대한 목표 SNR 조정 유닛을 구현할 수 있다. 제어기(670) 및 RX 데이터 프로세서(660)는 또한 도 3a 및 도 3b의 프로세스(300)를 구현할 수 있다. 메모리 유닛(622, 672)은 각각 제어기(620, 670)에 대한 데이터 및 프로그램 코드를 저장한다.
여기서 설명한 삭제 검출 및 전력 제어 기술은 다양한 수단으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 기술들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현의 경우, 삭제 검출 및/또는 전력 제어의 수행에 사용되는 처리 유닛들은 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 디지털 신호 처리 장치(DSPD), 프로그래밍 가능 로직 장치(PLD), 현장 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로프로세서, 여기서 설명한 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 또는 이들의 조합 내에 구현 될 수 있다.
소프트웨어 구현의 경우, 여기서 설명한 기술들은 여기서 설명한 기능들을 수행하는 모듈(예를 들어, 프로시저, 함수 등)로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛(예를 들어, 도 6의 메모리 유닛(672))에 저장될 수도 있고 프로세서(예를 들어, 제어기(670))에 의해 실행될 수도 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내부에 또는 프로세서 외부에 구현될 수 있으며, 이 경우 당업계에 공지된 다양한 수단에 의해 프로세서에 통신 가능하게 연결될 수 있다.
개시된 실시예들의 상기 설명은 당업자들이 본 발명을 제작하거나 사용할 수 있도록 제공된다. 이들 실시예에 대한 다양한 변형이 당업자들에게 명백하며, 본원에 정의된 일반 원리들은 본 발명의 진의 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서 본 발명은 여기에 나타낸 실시예들에 한정되는 것이 아니라 본원에 개시된 원리 및 신규한 특징들에 부합하는 가장 넓은 범위에 따르는 것이다.

Claims (26)

  1. 통신 시스템에서 전력 제어를 수행하는 방법으로서,
    제 1 무선 링크를 통해 코드워드를 수신하는 단계;
    상기 코드워드가 삭제 임계치 내에 있는지 여부를 기초로 전력을 조정하기 위한 메시지를 생성하는 단계; 및
    제 2 무선 링크를 통해 상기 메시지를 전송하는 단계를 포함하는, 전력 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코드워드가 상기 삭제 임계치 내에 있다고 결정된 경우에 전력을 감소시키기 위한 메시지를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코드워드가 상기 삭제 임계치 내에 있지 않다고 결정된 경우에 전력을 증가시키기 위한 메시지를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 전력을 감소시키기 위한 메시지를 생성하는 단계는 목표 삭제율을 이용하여 전력의 스텝 다운 값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 전력을 증가시키기 위한 메시지를 생성하는 단계는 목표 삭제율을 이용하여 전력의 스텝 업 값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 전력을 증가시키기 위한 메시지를 생성하는 단계는 제 1 물리 채널에 대한 메시지를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 삭제 임계치는 요청된 동일 타입의 전력 레벨 조정들의 횟수를 기초로 조정되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 단계는 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 방식에 따라 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 단계는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 방식에 따라 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 단계는 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 방식에 따라 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  11. 통신 시스템에서 전력 제어를 수행하는 장치로서,
    제 1 무선 링크를 통해 코드워드를 수신하는 수단;
    상기 코드워드가 삭제 임계치 내에 있는지 여부를 기초로 전력을 조정하기 위한 메시지를 생성하는 수단; 및
    제 2 무선 링크를 통해 상기 메시지를 전송하는 수단을 포함하는, 전력 제어 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 코드워드가 상기 삭제 임계치 내에 있다고 결정된 경우에 전력을 감소시키기 위한 메시지를 생성하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 코드워드가 상기 삭제 임계치 내에 있지 않다고 결정된 경우에 전력을 증가시키기 위한 메시지를 생성하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 전력을 감소시키기 위한 메시지를 생성하는 수단은 목표 삭제율을 이용하여 전력의 스텝 다운 값을 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 전력을 증가시키기 위한 메시지를 생성하는 수단은 목표 삭제율을 이용하여 전력의 스텝 업 값을 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 전력을 증가시키기 위한 메시지를 생성하는 수단은 제 1 물리 채널에 대한 메시지를 생성하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 삭제 임계치는 요청된 동일 타입의 전력 레벨 조정들의 횟수를 기초로 조정되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
  18. 통신 시스템에서의 장치로서,
    제 1 무선 링크를 통해 코드워드를 수신하고, 상기 코드워드가 삭제 임계치 내에 있는지 여부를 기초로 전력을 조정하기 위한 메시지를 생성하여, 제 2 무선 링크를 통해 상기 메시지를 전송하도록 구성된 전자 장치를 포함하는, 통신 시스템의 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 전자 장치는 상기 코드워드가 상기 삭제 임계치 내에 있다고 결정된 경우에 전력을 감소시키기 위한 메시지를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템의 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 전자 장치는 상기 코드워드가 상기 삭제 임계치 내에 있지 않다고 결정된 경우에 전력을 증가시키기 위한 메시지를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템의 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 전자 장치는 목표 삭제율을 이용하여 전력의 스텝 다운 값을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템의 장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 전자 장치는 목표 삭제율을 이용하여 전력의 스텝 업 값을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템의 장치.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 전자 장치는 제 1 물리 채널에 대한 메시지를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템의 장치.
  24. 기계 판독 가능 매체로서,
    기계에 의해 실행될 때 상기 기계가,
    제 1 무선 링크를 통해 코드워드를 수신하는 단계;
    상기 코드워드가 삭제 임계치 내에 있는지 여부를 기초로 전력을 조정하기 위한 메시지를 생성하는 단계;
    제 2 무선 링크를 통해 상기 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 동작들을 수행하게 하는 명령들을 포함하는, 기계 판독 가능 매체.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 코드워드가 상기 삭제 임계치 내에 있다고 결정된 경우에 상기 기계가 전력을 감소시키기 위한 메시지를 생성하게 하는 기계 판독 가능 명령을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능 매체.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 코드워드가 상기 삭제 임계치 내에 있지 않다고 결정된 경우에 상기 기계가 전력을 증가시키기 위한 메시지를 생성하게 하는 기계 판독 가능 명령을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능 매체.
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