KR100921891B1 - 무선 통신 시스템에서 전력 제어를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 시스템(20)에서 순방향 링크 상에서 전송된 전력 제어 명령에 관한 전력 제어를 수행하기 위한 방법 및 장치. 순방향 링크 상의 전력 제어 비트의 전력 레벨은 역방향 링크 상에서 수신된 전력 제어 명령에 응답하여 조절된다. 이동국은 조절된 전력 제어 비트의 전력 레벨을 측정하여 순방향 링크의 품질을 측정한다.

Description

무선 통신 시스템에서 전력 제어를 위한 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR POWER CONTROL IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 특히, 무선 통신 시스템에서의 전력 제어에 관한 것이다.
무선 통신 기술을 통한 무선 데이터 전송 및 서비스 확장에 대한 증가하는 요구로 인해 음성 및 데이터 서비스를 처리할 수 있는 시스템의 개발이 대두하고 있다. 이러한 두 가지 서비스에 대한 여러 요구조건을 다루도록 설계된 스펙트럼 확산 시스템 중 하나가 "CDMA2000 스펙트럼 확산 시스템용 TIA/EIA/IS-2000 표준"에 규정된 cdma2000으로 불리는 코드분할 다중접속 CDMA이다.
전송되는 데이터량과 전송 회수가 증가함에 따라, 무선 통신에 사용 가능한 제한된 대역폭이 중요 자원이 되었다. 그러므로 가용(available) 대역폭의 사용을 최적화하는 통신 시스템에서의 정보 전송에 대한 효율적이고 정확한 방법이 필요하다.
WO 00/36762A는 기지국들로부터 전력 제어 명령들을 평가하기 위한 통상의 규칙을 사용하지 않는 셀룰러 CDMA 시스템(소프트 핸드오프 상황일 때와 같음)에서 몇몇 기지국과 통신하는 이동국들과 관련된다. 이동국들은 기지국으로부터 링크의 링크 품질을 평가한다. 만일 소정의 기지국이 미리 결정된 임계치를 넘는 링크 품질을 나타내고, 그 기지국이 전력 감소를 요구한다면, 전력은 미리 결정된 양(델타)만큼 감소된다. 그렇지 않으면, 전력은 각각의 기지국으로부터의 링크의 신호 품질로부터 결정된 가중치와 관련하여 각각의 기지국으로부터 수신된 전력 제어 신호들에 따라 델타보다 작거나 동일한 양만큼 상향 또는 하향 조절된다.
또한 WO 99/53630은 적어도 하나의 기지국 및 적어도 하나의 원격국을 포함하는 통신 시스템에서 기지국으로부터 원격국으로 송신된 제1 신호와 제2 신호 사이에서 출력 전력 오프셋을 조절하는 방법과 관련된다. 제1 신호는 원격국으로부터 기지국으로 송신된 신호들의 전력을 제어하기 위한 전력 제어 명령일 수 있으며, 제2 신호는 다운링크 정보일 수도 있다. 원격국이 매크로다이버시티 상태에 있는지, 즉 둘 이상의 기지국으로부터 동시에 동일한 신호를 실질적으로 수신하는지에 대한 결정이 행해지며, 제1 신호와 제2 신호 사이의 출력 전력 오프셋은 이러한 결정에 기초하여 조절된다. 출력 전력 오프셋은 원격국이 매크로다이버시티 상태에 있으면 제1 레벨로, 그리고 원격국이 매크로다이버시티 상태에 있지 않으면 제2 레벨로 설정될 수도 있다. 택일적으로, 원격국이 매크로다이버시티든 아니든, 출력 전력 오프셋은 미리 결정된 신호의 특성으로부터 계산된 필요한 품질에 기초하여 조절될 수도 있다.
본 발명에 따라, 청구항1항에 설명된 원격국 장치, 청구항4항에 설명된 무선 통신 장치, 청구항7항에 설명된 전력 제어 방법 및 청구항8항에 설명된 무선 통신 방법이 제공된다. 추가의 실시예들이 종속항에 청구되어 있다.
여기서 설명된 실시예들은 공통 채널 상에서 수신된 제 1 전력 제어 명령에 응답하여 링크 품질 추정치를 생성하도록 동작하는 링크 품질 추정 유닛, 링크 품질 추정 유닛에 접속되며 링크 품질 추정치에 응답하여 제 2 전력 제어 명령을 생성하도록 동작하는 전력 제어 유닛을 포함하는 원격국 장치에 의해 상기한 문제점을 해결한다.
다른 특징에 따르면, 기지국 장치는 디코더, 디코더에 접속되며 공통 채널 상에서 기지국에 대한 전력 제어 명령을 결정하도록 동작하는 결정 유닛 및 결정 유닛에 접속되며 전력 제어 명령의 전력 레벨을 조절하도록 동작하는 조절(adjust) 유닛을 포함한다.
또 다른 특징에 따르면, 기지국 장치는 공통 채널 상에서 전력 제어 명령의 전송의 전력 제어를 위한 제어 프로세서, 및 전력 제어 명령의 전력 레벨을 조절하도록 동작하는 증폭기를 포함한다.
일 특징으로, 무선 통신 시스템은 공통 채널 상에서 역방향 링크 전력 제어 명령을 전송하도록 동작하는 제 1 전력 제어 유닛, 및 역방향 링크 상에서 수신된 순방향 링크 전력 제어 명령에 응답하여 역방향 링크 전력 제어 명령의 전송 전력을 조절하도록 동작하는 제 2 전력 제어 유닛을 포함한다.
다른 특징으로, 순방향 링크와 역방향 링크를 가지며 순방향 링크 공통 채널 상에서 전력 제어 비트를 전송하는 통신 시스템에서 동작하는 무선 장치에서의 전력 제어 방법은 역방향 링크를 제어하기 위한 적어도 하나의 전력 제어 비트의 SNR을 측정하는 단계, 및 SNR에 기초하여 순방향 링크에 대한 전력 제어 판정을 결정하는 단계를 포함한다.
또 다른 특징으로, 순방향 링크와 역방향 링크를 가지며 순방향 링크 공통 채널 상에서 전력 제어 명령을 전송하는 무선 시스템에서의 전력 제어 방법은 역방향 링크의 제어를 위한 제 1 전력 제어 명령을 결정하는 단계, 역방향 링크 상에서의 순방향 링크의 제어를 위한 제 2 전력 제어 명령의 수신에 응답하여 제 1 전송 전력 레벨을 결정하는 단계, 및 공통 채널 상에서 제 1 전송 전력 레벨로 제 1 전력 제어 명령을 전송하는 단계를 포함한다.
또 다른 특징으로, 순방향 링크와 역방향 링크를 가지며 순방향 링크 공통 채널 상에서 전력 제어 명령을 전송하는 무선 통신 시스템에서의 전력 제어 방법은 역방향 링크 전력 제어 명령을 생성하는 단계, 순방향 링크 전력 제어 명령을 생성하는 단계, 및 역방향 링크 전력 제어 명령에 따라 순방향 링크 전력 제어 명령의 전송을 위한 전력 레벨을 조절하는 단계를 포함한다.
도 1은 하나의 유선 서브시스템과 하나의 무선 서브시스템을 가진 통신 시스템의 도면.
도 2는 통신 시스템 내 역방향 링크 채널의 아키텍처 모델의 도면.
도 3은 통신 시스템 내 논리 채널의 아키텍처 모델의 도면.
도 4는 통신 시스템 내 전용 채널 상의 전력 제어의 타이밍도.
도 5는 통신 시스템 내 공유 제어 채널 상의 전력 제어의 타이밍도.
도 6은 통신 시스템 내 전력 제어 방법의 순서도.
도 7은 통신 시스템 내 공유 제어 채널 상의 전력 제어 비트의 전력 제어의 타이밍도.
도 8은 순방향 링크의 공통 채널 상에서 전력 제어를 수행하는 통신 시스템 프로토콜과 호환가능한 무선 장치의 도면.
도 9는 순방향 링크의 공통 채널 상에서 전력 제어를 수행하는 통신 시스템과 호환가능한 기지국 장치의 도면.
"예시적인"이란 단어는 본 명세서에서는 "일례, 경우, 또는 예시로서 제공된다는 것"을 의미하도록 배타적으로 사용된다. "예시적인 것으로서" 본 명세서에서 설명되는 임의의 실시예는 반드시 다른 실시예보다 바람직하거나 유리한 것으로서 이해될 필요는 없다.
cdma2000 시스템과 같은 스펙트럼-확산 무선 통신 시스템에서, 여러 사용자는 동시에 동일한 대역폭으로 송수신기, 종종 기지국에 전송한다. 기지국은, 예컨대 광섬유나 동축케이블과 같은 유선 채널이나 무선 채널을 통해 통신하는 임의의 데이터 장치일 수 있다. 사용자는 PC 카드, 콤팩트 플래시, 외장 또는 내장 모뎀, 또는 무선 또는 유선 전화기를 포함하는 임의의 다양한 장치일 수 있으나, 반드시 그러한 것들로 제한되지는 않는다. 사용자는 원격국으로도 지칭된다. 사용자가 신호를 송수신기에 전송할 수 있게 하는 통신 링크는 역방향 링크(RL)로 지칭된다. 송수신기가 신호를 사용자에게 전송할 수 있게 하는 통신 링크는 순방향 링크(FL)로 지칭된다. 각각의 사용자가 기지국에 전송하고 그 기지국으로부터 수신할 때, 다른 사용자가 동시에 그 기지국과 통신하고 있다. FL 및/또는 RL을 통한 각각의 사용자 전송은 다른 사용자에게 간섭을 유발한다. 수신되는 신호에서의 간섭을 극복하기 위해서, 복조기는 비트 에너지대 간섭 전력 스펙트럼 밀도의 비율(Eb/No)을 충분히 유지하려 함으로써, 용인가능한 에러 확률로 신호를 복조한다. 전력 제어(PC)는 정해진 에러 기준을 충족하기 위해서 순방향 링크(FL)와 역방향 링크(RL) 중 하나 또는 둘 모두의 송신기 전력을 조절하는 처리이다. 이상적으로는, 전력 제어 처리는 지정된 수신기에서 적어도 최소한의 필요한 Eb/No를 달성하기 위해서 송신기 전력(들)을 조절한다. 또한, 어떠한 송신기도 최소의 Eb/No 이상을 사용하지 않는 것이 바람직하다. 그것은, 전력 제어 처리를 통해 달성되는 한 사용자에 대한 임의의 이득으로 인해 임의의 다른 사용자가 불필요하게 희생되지 않는 것을 보장한다.
명확성을 위해서, FL을 통해 전송되는 PC 정보는 "FL PC 명령"으로 지칭될 것이고, RL을 통해 전송되는 PC 정보는 "RL PC 명령"으로 지칭될 것이다. FL PC 명령은 RL 전송 전력의 제어를 위한 PC 정보를 제공한다. RL PC 명령은 FL 전송 전력의 제어를 위한 PC 명령을 제공한다.
CDMA 시스템과 같은 스펙트럼-확산 시스템에서, 간섭으로 인해 시스템의 성능이 제한된다. 그러므로, 시스템의 용량 및 시스템의 품질은 전송 시에 존재하는 간섭 전력의 크기에 의해서 제한된다. 용량은 시스템이 지원할 수 있는 동시 사용자의 총 수로서 정의되고, 품질은 수신기에 의해서 인지되는 통신 링크의 상태로서 정의된다. 전력 제어는 각각의 송신기가 단지 다른 사용자에 대한 최소 크기의 간섭을 유도함으로써 "처리 이득"을 증가시키게 하여 시스템의 용량에 영향을 준다. 처리 이득은 전송 대역폭(W) 대 데이터 전송속도(R)의 비율이다. 전송 링크의 품질 측정은 신호 대 잡음비(SNR)에 대응하는 Eb/No 대 W/R의 비율로서 정의될 수 있다. 처리 이득은 다른 사용자로부터의 유한한 크기의 간섭, 즉 총 잡음을 극복한다. 그러므로 시스템 용량은 처리 이득과 SNR에 대한 비율이다.
도 1은 무선 통신 시스템(20)을 도시하고 있는데, 여기서, 일 실시예에서는, 시스템(20)이 cdma2000 시스템이다. 시스템(20)은 유선 서브시스템 및 무선 서브시스템과 같은 두 개의 세그먼트를 포함한다. 유선 서브시스템은 공중 전화 교환망(PSTN:Public Switched Telephone Network)(26) 및 인터넷(22)이다. 유선 서브시스템의 인터넷(22) 부분은 IWF(Inter-Working Function Internet)(24)를 통해 무선 서브시스템과 인터페이스한다. 데이터 통신을 위해 계속해서 증가하는 요구는 전형적으로 인터넷과 연관되고 그로 인해서 이용가능한 데이터로의 액세스에 대한 용이성과 관련된다. 그러나 비디오 및 오디오 응용을 향상시키는 것은 전송 대역폭에 대한 요구를 증가시킨다.
유선 서브시스템은 기기 유닛, 비디오 유닛 등과 같은 다른 모듈을 포함할 수 있지만, 여기서 다른 모듈이 반드시 그러한 것들로 제한되지는 않는다. 무선 서브시스템은 기지국 서브시스템을 포함하는데, 그 기지국 서브시스템은 이동 스위칭 센터(Moving Switching Center)(28), 기지국 제어기(BSC:Base Station Controller)(30), 송수신 기지국(BTS(s):Base Transceiver Station(s))(32, 34), 및 이동국(MS(s):Mobile Station(s))(36, 38)를 수반한다. MSC(28)는 무선 서브시스템과 유선 서브시스템 사이의 인터페이스이다. 그것은 여러 무선 장치와 통신하는 스위치이다. BSC(30)는 하나 이상의 BTS(s)(32, 34)를 위한 제어 및 관리 시스템이다. BSC(30)는 BTS(s)(32, 34) 및 MSC(28)와 메시지를 교환한다. BTS(s)(32, 34) 각각은 한 장소에 위치한 하나 이상의 송수신기를 포함한다. BTS(s)(32, 34) 각각은 네트워크 측에서 무선 경로를 종료한다. BTS(s)(32, 34)는 BSC(30)와 동일한 위치에 있을 수도 있고 독립적으로 위치할 수도 있다.
시스템(20)은 BTS(s)(32, 34)와 MS(s)(36, 38) 사이에 무선 대기 인터페이스 물리 채널(40, 42)을 포함한다. 물리 채널(40, 42)은 디지털 코딩 및 RF 특징을 통해 설명되는 통신 경로이다. 일 실시예에 따르면, 물리 채널(40, 42) 외에도, 시스템(20)은 도 2에 도시된 채널과 같은 논리 채널을 포함한다. 각각의 논리 채널은 BTS(s)(32, 34) 또는 MS(s)(36, 38) 중 어느 하나의 프로토콜 층 내에 있는 통신 경로이다. 정보는 사용자의 수, 전송 유형, 전송 방향 등과 같은 기준에 따라 논리 채널 상에서 그룹을 이룬다. 논리 채널 상의 정보는 최종적으로 하나 이상의 물리 채널을 통해 운반된다. 논리 채널과 물리 채널 사이에는 맵핑이 정의된다. 그러한 맵핑은 파라미터일 수도 있고, 정해진 통신의 지속시간 동안에만 정의될 수도 있다. 도 2의 예시적인 논리 채널에서, 순방향 공통 신호 전송 채널(F-CSCH)(50)은 순방향 동기 채널(F-SYNCH)(52), 순방향 페이징 채널(F-PCH)(54), 및 순방향 방송 제어 채널(F-BCCH)(56)에 맵핑될 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이, FL은 BTS(s)(32, 34) 중 하나로부터 MS(s)(36, 38) 중 하나로의 전송을 위한 통신 링크로서 정의된다. RL은 MS(s)(36, 38) 중 하나로부터 BTS(s)(32, 34) 중 하나로의 전송을 위한 통신 링크로서 정의된다. 일 실시예에 따르면, 시스템(20) 내에서의 전력 제어는 RL과 FL 양쪽 모두를 위한 전송 전력을 제어하는 것을 포함한다. 다중 전력 제어 메커니즘은 역방향 개루프 전력 제어, 역방향 폐루프 전력 제어, 순방향 폐루프 전력 제어 등을 포함하는 시스템(20) 내의 FL 및 RL에 제공될 수 있다. 역방향 개루프 전력 제어는 MS(36, 38)의 초기 접속 채널 전송 전력을 조절하고 RL의 경로 손실 감쇠 변동을 보상한다. RL은 2가지 타입의 코드 채널: 트래픽 채널(들), 및 접속 채널(들)을 이용한다. FL 및 RL 트래픽 채널들은 일반적으로 기본 코드 채널(FCCH), 및 다수의 보조 코드 채널(SCCH)들을 포함한다. FCCH는 FL 및 RL에서 모든 트래픽 통신을 위한 주 채널로서 동작한다. 일 실시예에서, 각 FCCH는 월쉬 코드와 같은 확산 코드의 인스턴스와 관련된다. RL 접속 채널(들)(RACH)은 각각 페이징 채널(PCH)과 관련된다. 도 3은 일 실시예에 상응하는 RL 채널 구조를 보여주는 도이다.
일 실시예에 따르면, 시스템(20) 내에서 폐루프 전력 제어는 FL 및 RL 모두의 페이딩 환경을 보상한다. 폐루프 전력 제어 기간 동안, 수신기는 인입 Eb/No를 측정하고 전송 전력의 증가 또는 감소를 지시하는 피드백을 송신기로 제공한다. 일 실시예에서, 이러한 변경은 1dB 단위로 이뤄진다. 선택적인 실시예는 상수값 단위의 선택적인 값들을 사용하거나 또는 예를 들면 전력 제어 히스토리의 함수로서 동적인 단위 값들을 실행할 수도 있다. 또 다른 실시예들은 시스템(20)의 요구조건 및/또는 성능에 따라 스텝 사이즈가 변동될 수 있다. RL 전력 제어는 BTS(32, 34)에 의해 수행되고, 여기서 측정은 수신된 신호에 따라 임계치와의 비교를 통해 이뤄진다. 그리고 나서 수신된 전력이 임계치 이상인지 또는 이하인지에 대한 결정이 이뤄진다. 이러한 결정은 MS(36, 38)와 같이 주어진 사용자에게 각각 FL PC 명령으로서 전송된다. 이러한 명령에 응답하여, RL 송신이 조절된다. RL의 폐루프 전력 제어 기간 동안, FL PC 명령들은 MS(36, 38)에 피드백을 주기적으로 제공하기 위해 FL 전송 내에서 펑처링될 수 있다. 펑처링은 송신 신호들을 FL PC 명령들로 대체한다. 이러한 펑처링은 각 프레임 내에서 이뤄질 수 있고, 여기서 송신은 주어진 시간 기간의 프레임들로 나뉜다.
시스템(20)은 음성 정보, 데이터 정보, 및/또는 음성 및 데이터 정보 모두의 전송을 위해 설계된다. 도 4는 음성을 포함하는 통신을 위한 기본 채널(FCH)을 보여주는 도이다. FCH의 신호 강도는 시간의 함수로서 제시된다. 제 1 프레임은 시간 t0에서 t3로 제시된다. 뒤이은 프레임들은 t3에서 t6 및 t6에서 t9으로 각각 제시된다. 제 1 프레임은 시간 t1에서 t2 사이에서 펑쳐링된 FL PC 명령을 포함한다. 펑쳐링된 PC 비트는 그 시간 동안 전송된 정보를 대체한다. 유사하게, PC 비트들은 시간 t4에서 t5의 뒤이은 프레임에서 펑처링되고, 시간 t7에서 t8의 다음 프레임에서 펑처링된다. 전력 제어 명령은 복수 프레임들에 대해 완료된다. 일 실시예에서, FL PC 명령들은 의사 랜덤 방식으로 위치된다. 선택적인 실시예들에서, FL PC 명령들은 고정 시간 슬롯 또는 상대적인 시간 슬롯들에 위치한다.
FL의 전력 제어를 위해, RL PC 명령들이 MS(36, 38)로부터 각각 BTS(32, 34)로 제공된다. FL 폐루프 전력 제어는 주어진 기간 동안 수신된 불량 프레임들의 수를 카운트하고 이를 BTS(32, 34)에 보고한다. 이러한 메시지는 주기적으로 전송되거나, 또는 에러율이 임계치에 도달할 때 전송되고, 여기서 임계치는 시스템(20)에 의해 설정된다. 일 실시예에서, MS(36, 38)에 의해 전송된 각각의 프레임은 소거(erasure)를 표시하기 위해 전송되는 소거 표시기 비트(EIB)를 포함한다. FL 전력은 이러한 EIB 히스토리에 따라 조절된다.
폐루프 전력 제어는 2개의 피드백 루프: 내부 루프 및 외부 루프를 포함한다. 외부 루프는 프레임 에러를 측정하고 타깃 프레임 에러율을 유지하기 위해 세트포인트의 상승 및 하강을 조절한다. 프레임 에러율이 너무 높으면, 이러한 세트포인트는 증가하고, 프레임 에러율이 너무 낮으면, 세트포인트는 감소한다. 내부 루프는 수신된 신호 레벨을 측정하고 이를 세트포인트와 비교한다. 그리고 나서 수신된 신호 레벨을 세트포인트에 근접하게 유지시키기 위해 필요에 따라 전력을 증가 또는 감소시키는 전력 제어 명령들이 전송된다. 이러한 2개의 루프는 다른 사용자들에 대한 간섭을 최소화시키고 허용 가능한 에러 확률로 신호를 복조하기에 충분한 신호 강도를 보장하기 위해 협력적으로 동작한다.
FL은 파일럿 채널(들), 공통 제어 채널(CCH), 방송 채널(BCH), 및 공통 전력 제어 채널(CPCCH)을 포함하는 공통 채널들을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. CCH는 호환성 이동국들을 위한 이동국 지향 메시지들을 전달한다. BCH는 오버헤드 메시지를 포함하여 호환성 이동국들을 위한 방송 메시지들을 전달한다. CPCCH는 ACH 메시지들이 전력 제어하에 전달될 수 있도록 이동국들에 전력 제어(PC) 비트들을 전송하는데 사용된다.
확산 스펙트럼 시스템과 같이 음성 및 데이터 전송을 가능케 하는 대부분의 다중 접속 무선 통신 시스템들은 사용자들에게 고속 데이터 레이트를 제공하기 위해서 물리 채널 사용을 최적화하고자 한다. 이러한 시스템들은 기본 채널(FCH)로 언급되는 저 레이트 채널을 사용한다. FCH는 음성 및 시그널링 전송을 위해 사용된다. 각각의 FCH는 보조 채널로 언급되는 고 레이트 채널들과 관련된다. 보조 채널들은 데이터 전송을 위해 사용된다. FCH는 거의 에너지를 사용하지 않는 반면에, 각각의 FCH는 전용 월쉬 코드를 필요로 하기 때문에 다중 FCH에 대해 큰 총 에너지를 야기한다. 데이터 전송에 있어서 FCH는 대부분의 시간에 유휴 상태이다. 이러한 상태에서, FCH는 시스템 성능 및 용량을 증가시키는데 사용되는 전력 및 월쉬 코드들을 소모한다. 이러한 소모를 피하기 위해서, 일 실시예는 수개의 FCH를 모든 사용자들에 의해 공유되는 하나 또는 그 이상의 공통 채널에 할당한다. 월쉬 코드 사용, 또는 월쉬 코드 공간은 하나의 월쉬 코드로 감소하고, 다른 유휴 FCH들에 의해 소모되는 전력은 감소한다.
전력 제어 명령들은 개별적으로 할당된 FCH 상에서 이전에 전송되었기 때문에, 공유 공통 채널들의 도입은 공통 전력 제어 채널(CPCCH)의 사용을 야기했다. CPCCH는 RL의 전력 제어를 위해 사용되고, 여기서 상이한 사용자들은 시분할 방식으로 채널을 공유한다. FL PC 명령들은 CPCCH를 통해 전송된다.
도 5는 A 및 B로 라벨링된 이동 사용자들에 대한 FL PC 명령들의 배치를 보여준다. FL PC 명령들은 CPCCH 상에서 전송되고 시간의 함수로서 도시된다. FL PC 명령들은 최대 전력 또는 소정 전력 레벨로 전송된다. 사용자 A 및 B에 대한 명령들은 CPCCH 상에서 시분할 멀티플렉싱된다. 각각의 FL PC 명령들의 위치는 고정된 시간에 있을 수 있거나 또는 의사난수 방법과 같이 또 다른 방법으로 위치할 수 있다.
도 1의 시스템(20)에서, 상기 FL PC 명령들은 공통 전력 제어 채널(CPCCH) 또는 FCH와 같은 전용 채널 상에서 송신될 수 있다. 상기 순방향 공통 전력 제어 채널(F-CPCCH)은 FL PC 명령들을 상기 역방향 공통 제어 채널(R-CCH)을 제어하는데 사용되는 MS(36, 38)로 전송하는데 사용된다. 상기에서 논의된 것과 같이, 개루프 전력 제어는 역방향 액세스 채널(R-ACH)에서 사용된다. 각 MS(36, 38)는 BTS(32, 34)로부터 각각 승인을 수신할 때까지 또는 최대 수의 프로브와 프로브 시퀀스가 도달할 때까지 증가하는 전력으로 반복적으로 전송한다.
데이터 전송이 없을 때에도, 계속해서 FL의 전력을 제어하는 것이 종종 바람직하다. 예를 들어, 만약 데이터의 단지 몇 개의 프레임들만이 상기 추가적인 채널 상에서 전송된다면, 상기 FL의 전력 제어를 갱신하는 것은 요구되는 전력으로의 전송을 허용하고 전력을 절약하면서 상기 추가 채널의 전송을 강화한다. 게다가, 데이터 송신에서, 상기 FL의 전력 제어를 계속하는 것은 데이터 스케줄러에 소정 시간의 링크 품질에 관한 정보를 제공한다. 상기 정보는 상기 스케줄러로 하여금 소정의 스케줄링 구조를 사용하는 채널을 이용할 수 있도록 한다.
게다가, 이동국은 기지국으로부터 RL PC 명령에 응답하도록 하는 것이 바람직하다. 공유 공통 채널을 사용하여, 상기 이동국은 상기 RL PC 명령들의 효과를 볼 수 없을 수 있다. 예를 들어, 상기 이동국은 RL PC 명령에 종속하는 FL의 Eb/No를 알 수 있다. 상기 RL PC 명령은 기지국 수신기에서 변질하였을 수도 있다. 이상적으로, 상기 FL은 수신기에서 수신된 RL PC 명령을 반향하는 전력 명령을 포함한다. FCH를 사용하여, 상기 이동국은 상기와 같은 피드백을 위해 FCH를 측정할 수 있다. 공유된 공통 채널을 사용하는 일 실시예에서, 상기 피드백은 RL PC 명령의 전력 레벨의 함수로 제공된다.
도 6은 시스템(20)에서 전력 제어를 위한 방법(100)을 설명하고 있는데, 여기서 상기 FL PC 명령은 상기 FL의 CPCCH 상에서 전송되는 RL을 제어한다. 방법(100)에 상응하여, RL PC 명령들은 상기 FL PC 명령들의 전력 레벨을 조절하기 위해 사용된다. 상기 방법(100)은 처음에 단계(102)에서 상기 FL을 위한 FL PC 명령 송신 전력을 소정의 기준 레벨로 설정한다. MS로부터 RLPC 명령을 수신하면, 단계(104)에서 상향 또는 하향 명령을 수신하였는지에 대한 판단이 이루어진다. 상향 명령이 수신되면, 단계(106)에서 FL PC 명령 전력 레벨이 증가한다. 상기 증가는 스텝 값 또는 상기 FL 상에서 이전에 송신된 전력 제어 비트의 함수일 수 있다. 수신된 상기 RL PC 명령이 하향이면, 단계(108)에서 FL PC 명령 전력 레벨(FL)이 감소한다. 상기 감소는 스텝 값 또는 상기 FL 상에서 이전에 송신된 전력 제어 비트의 함수이거나 또는 수신된 명령들의 함수일 수 있다. 단계(108 또는 106) 다음에, 단계(110)에서 다음 FL PC 명령을 조절된 전력 레벨로 전송하는 프로세싱이 계속된다. 단계(112)에서 RL PC 명령이 수신되면, 프로세싱은 명령을 결정하기 위해 단계(104)로 되돌아간다. 상기 방법(100)은 FL PC 명령의 FL 전력 제어를 효율적으로 수행한다. 상기 FL PC 명령 정보는 방법(100)의 전력 제어에 의해 손상되지 않는다는 점에 유의하라. 상기 FL PC 명령 정보는 상기 RL의 전력 제어를 위해 사용된다.
기지국이 RL PC 명령에 응답하여 도 6의 방법(110)과 같이 상기 FL PC 명령의 전력 레벨을 조절할 때, 상기 이동국은 상기 FL의 품질을 추정하는 전력 제어 판정을 하기 위해 상기 FL PC 명령의 전력 레벨을 사용할 수 있다. 상기 이동국은 전력 제어 명령들을 생성하기 위해 상기 정보를 사용할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이동국은 CPCCH 상에서 FL PC 비트의 SNR을 측정한다. 상기 SNR은 임계값과 비교된다. 비교에 응답하여 해당 전력 제어 명령이 전송된다. FL은 정확한 전력 레벨로 송신되도록 준비되며, 기지국은 채널 품질의 표시로서 상기 전송된 전력을 사용할 수 있다. 일 실시예에 따르면, RL PC 명령은 데이터 레이트 채널, DRC 전송에 포함된다.
도 7은 도 6의 방법(100)을 구현하는 타이밍 시나리오를 설명하고 있다. 상기 RL PC 명령 전송과 상기 FL PC 명령 전송은 시간 함수로 설명되어 있다. 제 1 FL PC 명령은 시간 t1에서 t2 사이에서 제 1 전력 레벨 A로 전송된다. 상기 제 1 FL PC 명령 다음으로, RL PC 명령은 시간 t3에서 t4 사이에서 전송된다. 상기 RL PC 명령은 하향 명령에 상응한다. 상기 하향 명령에 응답하여, 상기 기지국은 다음으로 송신되는 FL PC 명령의 전력 레벨을 감소시킨다. 예시되어 있는 것과 같이, 다음 FL PC 명령은 시간 t5에서 t6 사이에서 조절된 전력 레벨 B로 전송된다.
도 7의 시간 t7에서, RL PC 명령은 상향 명령을 지시한다. 상기 상향 명령에 응답하여, 기지국은 다음으로 전송된 FL PC 명령의 전력 레벨을 증가시킨다. 예시되어 있는 것과 같이, 시간 t9에서 t10 사이에 전송된 상기 FL PC 명령의 전력 레벨은 레벨 A로 되돌아간다.
상기 방법(100)은 다양한 시스템과 시나리오에 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 방법(100)은 기지국이 이동국으로부터 상기 FL로부터 수신되는 것보다 더 많은 양의 데이터를 수신하는 데이터 전송에 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 무선 뱅킹 시스템은 도 6의 방법(100)과 통합된다. BTS(32, 34)와 유사한 중앙 처리 센터는 뱅크 트랜잭션 또는 신용 구입에 관한 정보를 RL을 통해 수신한다. 상기 전송의 대부분은 상기 RL 상에서 수행된다. 따라서, 전력 제어는 전형적으로 상기 RL에서 수행된다. 상기 시나리오에서, 전력 제어는 FL 상에서 구현됨은 물론, 상기 RL 전력 제어를 강화하도록 작용한다. 선택적인 실시예에서, 상기 방법(110)은 유틸리티 미터 보고 시스템과 같은 분산 미터 보고 시스템에 적용될 수 있다. 상기 경우에, 상기 중앙 처리 센터는 다수의 유닛 또는 미터로부터 정보를 수신한다.
도 8은 CDMA2000 시스템과 같은, RL을 위한 전력 제어 판정을 전송하는 FL 상에서 공통 채널을 구현하는 확산 스펙트럼 시스템과 호환되는, 원격국 또는 이동국과 같은 무선 장치(200)의 실시예를 설명하고 있다. 무선 장치(200)는 RL 및 FL에 대한 전력 제어 통합부이다. 설명되는 바와 같이, FL PC 명령은 CPCCH를 통해 전송된다. 선택적인 실시예에서, FL PC 명령은 선택적인 제어 채널을 통해 전송될 수 있다. FL PC 명령은 RL의 전력 제어에 대한 명령을 포함하는 정보를 제공한다. FL PC 명령은 무선 장치(200)에 의해 기지국(비도시)에 전송된 명령을 FL의 제어에 대한 RL PC 명령으로 나타내도록 전력 제어되었다. 상기 방식에서, RL PC 명령은 FL PC 명령의 전력 제어를 효율적으로 수신한다. 무선 장치(200)는 수신 회로(202)에서 CPCCH를 통해 다른 정보뿐만 아니라 FL PC 명령을 수행한다. 수신 회로(202)는 안테나 또는 다중 안테나, 다중 액세스 통신을 위한 전처리 유닛, 주파수 역확산 유닛 및 복조기를 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다.
수신 회로(202)는 수신된 채널의 Eb/No를 추정하도록 동작하는 SNR 추정기(204)에 접속된다. SNR 추정기(204)는 Eb/No의 추정치를 생성하며 상기 추정치를 임계값 비교기(206)에 제공한다. 임계값 비교기(206)는 Eb/No 추정치를 세트포인트라 하는 미리 결정된 또는 사전 계산된 임계값과 비교한다. 세트포인트는 임계값 비교기(206)에 결합된 세트포인트 조절 유닛(212)에 의해 측정되어 업데이팅된다. 전술된 바와 같이, 세트포인트 조절은 전력 제어의 외부 루프의 일부분이며 프레임 에러율의 함수이다. 세트포인트 조절 유닛(212)의 동작을 수행하기 위해 많은 결정 기준 및 방법이 존재한다. 임계값 비교기(206)의 비교 결과는 PC 비트 결정 유닛(208)에 제공되어 기지국에 전송될 다음 전력 제어 명령을 결정한다. CPCCH에서 수신된 FL PC 비트의 방식으로 FL의 품질을 결정함으로써, 무선 장치(200)는 정확한 전력 제어 명령을 기지국에 제공할 수 있다.
그 후에 PC 비트 결정은 생성 유닛(210)에 제공되어 RL에서의 전송을 위한 RL PC 비트 또는 RL PC 메시지를 생성한다. 생성 유닛(210)은 증폭기(214)에 접속되며, 증폭기(214)는 생성 유닛(210)으로부터 RL PC 비트를 수신한다. 증폭기(214)는 RL PC 비트를 전송 회로(216)에 전송한다. 증폭 레벨은 기지국으로부터의 명령의 결과로써 RL의 전력 제어에 의해 제공된다. RL에 대한 전력 제어 명령의 추출을 위해 수신 회로(202)로부터 디코더(218)로 신호 정보가 제공된다. 디코더(218)는 CPCCH에서 수신된 정보를 디코딩하여 해당 FL PC 명령을 결정한다. 그 후에 RL의 전송 전력을 조절하는 조절 유닛(222)에 FL PC 명령이 제공된다. 조절은 증폭기(214)에 제어 입력으로서 제공되어, RL의 전송을 위한 데이터 및 제어 정보에 적절한 증폭 요소를 적용한다. 증폭기(214)는 또한 전송을 위해 RL PC 명령에 전력 제어를 적용한다.
무선 장치(200)에 적합한 기지국(300)의 일 실시예가 도 9에 도시된다. 기지국(300)에서, RL PC 비트는 수신 회로(302)를 통해 수신된다. 수신 회로(302)는 안테나 또는 다중 안테나, 다중 액세스 통신을 위한 전처리 유닛, 주파수 역확산 유닛, 및 복조기를 포함할 수 있지만, 그에 제한되지는 않는다. 수신 회로(302)는 수신된 신호로부터 RL PC 명령을 추출하는 디코더(304)에 접속된다. 그 후에 조절 유닛(308)에 명령이 제공되어 FL 트래픽 전송 전력을 조절한다. 조절은 증폭기(312)에 제어 정보로서 제공된다. 디코더(304)로부터의 PC 명령이 PC 조절 유닛(310)에 제공된다. 조절 유닛(310)은 RL PC 명령에 따른 CPCCH에서의 전송을 위해 PC 비트의 전송 전력 레벨을 조절한다. 증폭기(312)는 FL PC 명령뿐만 아니라 기지국(300)에 의한 전송을 위해 데이터 및 제어 정보에 적절한 증폭 요소를 적용한다. 기지국(300)이 무선 장치(200)에 전송하기 위한 전력 제어 명령을 결정하며 상기 전력 제어 명령은 CPCCH 상에 전송되는 PC 비트라는 것에 주목하라. 다양한 전력 제어 결정 메커니즘이 적절한 전력 제어 명령을 결정하여 RL을 제어하도록 구현될 수 있다.
당업자는 정보 및 신호가 임의의 다양한 서로 다른 기술 및 기법을 사용하여 표현될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 예를 들어, 전술된 설명을 통해 참조될 수 있는 데이터, 지시, 명령, 정보, 신호, 비트, 심벌, 및 칩은 전압, 전류, 전자기파, 전자기장 또는 전자기 입자, 광학계 또는 광자, 또는 그들의 임의의 조합에 의해 표현될 수 있다.
당업자는 또한 본 명세서에 개시된 실시예에 관련하여 설명된 논리 블록, 모듈, 회로, 및 알고리즘 단계가 전자하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 그들의 조합으로서 실행될 수 있음을 인식할 것이다. 상기 하드웨어 및 소프트웨어의 상호 교환 가능성을 명백히 설명하기 위해, 다양한 요소, 블록, 모듈, 회로, 및 단계가 그들의 기능성에 관련하여 전술되었다. 상기 기능성이 하드웨어로 실행되는지 또는 소프트웨어로 실행되는지는 전체 시스템에 부과된 특정 애플리케이션 및 설계 제약에 따라 결정한다. 당업자는 각각의 특정 애플리케이션을 위해 다양한 방식으로 설명된 기능성을 실행할 수 있지만, 상기 실행 결정은 본 발명의 영역으로부터 벗어나는 것으로 해석될 수 없다.
본 명세서에서 개시된 실시예와 관련하여 다양하게 설명되는 논리 블록, 모듈, 및 회로는 본 명세서에 개시된 기능을 수행하도록 설계된 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 응용 집적 회로(ASIC), 현장 프로그램가능한 게이트 어레이(FPGA), 또는 다른 프로그램가능한 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 요소, 또는 이들의 임의의 조합을 사용하여 실행되거나 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서가 될 수 있지만, 선택적으로 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로-제어기, 또는 상태 기계가 될 수 있다. 프로세서는 또한 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 결합된 하나 또는 그 이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 구성으로 실행될 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예와 관련하여 설명되는 방법 또는 알고리즘의 단계는 하드웨어에서, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에서, 또는 그들의 조합에서 즉시 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드디스크, 제거가능한 디스크, CD-ROM 또는 임의의 다른 저장 매체 형태로 당업자에게 공지된다. 예시적인 저장 매체는 저장매체로부터 정보를 판독하고 정보를 기록할 수 있는 프로세서에 접속된다. 선택적으로, 저장 매체는 프로세서에 필수적일 수 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 내에 상주할 수 있다. ASIC은 사용자 터미널 내에 상주할 수 있다. 선택적으로, 프로세서 및 자장 매체는 사용자 터미널 내의 이산요소로서 상주할 수 있다.
개시된 실시예의 전술된 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 이용하기에 용이하도록 하기 위하여 제공되었다. 이들 실시예에 대한 여러 가지 변형은 당업자에게 자명하며, 여기서 한정된 포괄적인 원리는 본 발명의 사상에서 벗어나지 않고 다른 실시예에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 설명된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 청구항에 한정된 것과 같은 원리 및 신규한 특징에 나타낸 가장 넓은 범위에 따른다.

Claims (11)

  1. 원격국 장치(200)로서,
    공통 채널 상에서 수신된 제 1 전력 제어 명령에 응답하여 링크 품질 추정치를 생성하도록 동작하는 링크 품질 추정 유닛(204); 및
    상기 링크 품질 추정 유닛(204)에 접속되며, 상기 링크 품질 추정치에 응답하여 제 2 전력 제어 명령을 생성하도록 동작하는 전력 제어 유닛(210)을 포함하며, 상기 제 2 전력 제어 명령은 기지국에서 상기 공통 채널의 전송 전력을 조절하는데 사용되는,
    원격국 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원격국 장치(200)는 상기 제 1 전력 제어 명령에 응답하여 전송 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 원격국 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 원격국 장치(200)는 상기 제 2 전력 제어 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 원격국 장치.
  4. 무선 통신 장치(300)로서,
    공통 채널 상에서 전송된 전력 제어 명령에 응답하는 링크 품질 추정치에 기초한, 상기 공통 채널 상에서 기지국 전송에 대한, 원격국으로부터 수신된 전력 제어 명령을 결정하도록 동작하는 결정 유닛(308); 및
    상기 결정 유닛(308)에 결합되며, 상기 결정된 전력 제어 명령에 따라 상기 공통 채널의 전송 전력을 조절하도록 동작하는 조절 유닛(312)을 포함하는,
    무선 통신 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    공통 채널 상에서 전력 제어 명령들의 전송 전력 제어를 위한 제어 프로세서(310)를 더 포함하며, 상기 전력 제어 명령의 전송 전력 레벨은 기준 값으로 초기 설정되며, 상기 조절 유닛은 증폭기(312)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    공통 채널 상에서 역방향 링크 전력 제어 명령들을 전송하도록 동작하는 제 1 전력 제어 유닛(310); 및
    역방향 링크 상에서 수신된 순방향 링크 전력 제어 명령들에 응답하여 상기 역방향 링크 전력 제어 명령들의 전송 전력을 조절하도록 동작하는 제 2 전력 제어 유닛(308)을 더 포함하는,
    무선 통신 장치.
  7. 삭제
  8. 무선 통신 방법으로서,
    공통 채널 상에서 기지국 전송에 대한, 원격국으로부터 수신된 전력 제어 정보를 결정하는 단계; 및
    상기 공통 채널의 전송 전력을 조절하는 단계를 포함하며,
    상기 원격국으로부터 수신된 전력 제어 정보는 상기 기지국으로부터 공통 채널 상에서 수신된 전력 제어 명령의 링크 품질 추정치에 기초하여 생성되는,
    무선 통신 방법.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 전력 제어 명령의 전송 전력 레벨은 기준 값으로 초기 설정되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 링크 품질 추정치는 SNR인 것을 특징으로 하는 원격국 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 장치(300)는 기지국인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
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