KR100960255B1 - 순방향 링크 송신 전력 제어 - Google Patents

순방향 링크 송신 전력 제어 Download PDF

Info

Publication number
KR100960255B1
KR100960255B1 KR1020047006230A KR20047006230A KR100960255B1 KR 100960255 B1 KR100960255 B1 KR 100960255B1 KR 1020047006230 A KR1020047006230 A KR 1020047006230A KR 20047006230 A KR20047006230 A KR 20047006230A KR 100960255 B1 KR100960255 B1 KR 100960255B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
user terminal
power
forward link
beams
signal power
Prior art date
Application number
KR1020047006230A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040047979A (ko
Inventor
맬라디더가
Original Assignee
퀄컴 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 퀄컴 인코포레이티드 filed Critical 퀄컴 인코포레이티드
Publication of KR20040047979A publication Critical patent/KR20040047979A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100960255B1 publication Critical patent/KR100960255B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/204—Multiple access
    • H04B7/2041—Spot beam multiple access
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1853—Satellite systems for providing telephony service to a mobile station, i.e. mobile satellite service
    • H04B7/18539—Arrangements for managing radio, resources, i.e. for establishing or releasing a connection
    • H04B7/18543—Arrangements for managing radio, resources, i.e. for establishing or releasing a connection for adaptation of transmission parameters, e.g. power control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/28—TPC being performed according to specific parameters using user profile, e.g. mobile speed, priority or network state, e.g. standby, idle or non transmission
    • H04W52/283—Power depending on the position of the mobile

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Threshing Machine Elements (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

복수의 빔 (2041 내지 20416) 을 갖는 무선 통신 시스템 (100) 에서 사용자 단말 (124a, 124b, 124c) 로의 순방향 링크 송신 전력은, 복수의 빔 (2041 내지 20416) 중 하나의 빔내의 사용자 단말 위치를 식별하는 단계, 그 식별된 사용자 단말 위치에 응답하여 순방향 링크 송신 전력을 설정하는 단계 (404) 에 의해 제어된다. 사용자 단말 위치 (402, 502) 를 식별하는 단계는 사용자 단말로부터 파일럿 신호 측정값들과 같은 복수 신호 전력 측정값들을 수신하는 단계를 포함할 수도 있다. 이 측정값들로부터, 홈 빔에 대응하는 제 1 신호 전력 측정값과 각각의 다른 신호 전력 측정값들 사이의 차이가 계산 (604) 된다. 만일 그 계산된 차이들 중 가장 큰 것이 소정의 임계값보다 더 크면 (606), 사용자 단말이 빔 중심 영역내에 있다고 판정된다(610). 그러나, 만일 그 계산된 차이들 중 가장 큰 것이 소정의 임계값 보다 작거나 동일한 경우 (606) 에는, 사용자 단말이 빔 교차 영역내에 있다고 판정된다(608).
사용자 단말

Description

순방향 링크 송신 전력 제어 {CONTROLLING FORWARD LINK TRANSMISSION POWER}
발명의 배경
Ⅰ. 발명의 분야
본 발명은 일반적으로 무선 통신 네트워크에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 효율적인 간섭 관리를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
Ⅱ. 배경 기술
복수의 빔 통신 링크를 갖는 다양한 무선 통신 시스템들이 존재한다. 위성-기반 통신 시스템은 하나의 예이다. 또 다른 예로는 셀룰러 통신 시스템이 있다.
위성-기반 통신 시스템은 게이트웨이들 ("통신국" 이라고도 함) 과 사용자 단말들 사이에서 통신 신호들을 중계하는 하나 이상의 위성을 포함한다. 게이트웨이들은 사용자 단말을 다른 사용자 단말들 또는 PSTN (public switched telephone network) 와 같은 다른 통신 시스템들의 사용자들에 연결하는 통신 링크들을 제공한다. 사용자 단말들은 고정되거나 또는 이동 전화와 같이 이동할 수 있고, 게이트웨이 부근에 배치되거나 또는 원격지에 배치될 수 있다.
만일 사용자 단말이 위성의 "풋프린트" 내에 있는 경우, 위성은 사용자 단말로부터 신호들을 수신하고 사용자 단말에 신호들을 송신할 수 있다. 위성의 풋 프린트는 위성 통신 시스템에 의해 커버되는 지표면상의 지리적 영역이다. 일부 위성 시스템들에서는, 빔 형성 안테나들을 이용하여 위성의 풋프린트를 지리적으로 "빔들"로 분할한다. 각 빔은 위성의 풋프린트내의 특정 지리 영역을 커버한다.
일부 위성 통신 시스템들은, 본 발명의 양수인에게 양도되며, 여기서 참조되는 명칭이 "Spread Spectrum Multiple Access Communication System Using Satellite or Terrestrial Repeaters" 으로, 1990 년 2 월 13 일자로 공고된, 미국 특허 제 4,901,307 호, 및 명칭이 "Method and Apparatus for Using Full Spectrum Transmitted Power in a Spread Spectrum Communication System for Tracking Individual Recipient Phase Time and Energy" 로, 1997 년 11 월 25 일자로 공고된 미국 특허 제 5,691,174 호에 개시된 바와 같이, CDMA (code division multiple access) 확산-스펙트럼 신호들을 사용한다.
CDMA 이동 통신을 제공하는 방법은, 명칭이 "Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" 인 TIA/EIA/IS-95-A (여기서는 IS-95 라 함) 에서 미국의 원격통신 산업 협회에 의해 표준화되어 있다. 결합된 AMPS & CDMA 시스템들은 TIA/EIA 표준 IS-98 에 개시되어 있다. 다른 통신 시스템들은 IMT-2000/UM, 또는 국제 모바일 원격통신 시스템 2000/세계 모바일 원격통신 시스템, 광대역 CDMA (WCDMA) 로 지칭되는 것을 커버하는 표준들, cdma2000 (예를 들어, cdma2000 1x 또는 3x 표준 등) 또는 TD-SCDMA 에 개시되어 있다.
복수의 빔을 사용하는 통신 시스템들에 있어서, 특정 빔내의 사용자들에 의해 수신된 송신들은 이웃하는 빔들에 대하여 지정된 송신들로부터의 간섭에 영향받기 쉽다. 또한, 사용자가 인접한 빔에 더 가까이 가면, 사용자는 이웃하는 빔들로부터의 간섭에 더 쉽게 영향받는다. 간섭은 일반적으로 SNR (signal-to-noise ratio) 에 의해 측정된다.
위성들이 지표면상의 점에 대하여 정지하고 있지 않는 위성-기반 통신 시스템에서, 소정의 위성에 의해 커버되는 지리적 영역은 항상 변화한다. 그 결과, 어떤 시간에서 특정 위성의 특정 빔내에 배치되는 사용자 단말은 이후의 시간에서 동일한 위성의 다른 빔내 및/또는 다른 위성의 다른 빔내에 배치될 수 있다. 또한, 위성 통신은 무선이므로, 사용자 단말은 이동하기가 자유롭다. 따라서, 사용자 단말은 하나 이상의 위성과의 통신에 관여하면서 변화하는 간섭 감응성 (susceptibility) 레벨들을 경험할 수도 있다.
유사한 간섭 문제가 지상 셀룰러 통신 시스템의 셀들내에서 이동하는 모바일 사용자들에 대하여 발생할 수도 있다. 즉, 무선 통신들에 관여하는 모바일 사용자 단말들은 셀내에서 이동하거나 또는 반복적으로 셀 경계를 횡단할 수도 있다.
사용자 단말들에 의해 수신된 간섭을 감소시키는 하나의 기술은 위성들 및/또는 셀룰러 기지국들에 의해 사용자 단말들로 송신된 신호들의 전력을 증가시키는 것이다. 그러나, 사용자 단말들은 변화하는 간섭 감응성 정도를 경험할 수 있으므로, 이 접근방식은 다른 것들과 같이 간섭에 영향받지 않는 사용자들에 의해 전력이 소비되는 단점을 갖는다.
위성 통신 시스템들과 같은, 제한된 전력 예산을 갖는 시스템들에서, 송신 전력을 유지하면서 일정한 SNR 유지하는 기술이 요청되고 있다.
발명의 개요
본 발명은 복수의 빔을 갖는 무선 통신 시스템에서 사용자 단말로의 순방향 링크 송신 전력을 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이 시스템 및 방법은 복수의 빔 중 하나의 빔내의 사용자 단말의 위치를 식별하고, 그 식별된 사용자 단말 위치에 응답하여 순방향 링크 송신 전력을 설정한다.
사용자 단말의 위치를 식별하는 것은 사용자 단말로부터 파일럿 신호 측정값들과 같은, 복수의 전력 측정값들을 수신하는 것을 포함할 수도 있다. 이 측정값들 각각은 복수의 빔 중 하나에 대응한다. 예를 들어, 이 측정값들은 PSMM (pilot strength measurement message) 의 형태일 수도 있다.
이 측정값들의 수신시에, 홈 (home) 빔에 대응하는 제 1 의 신호 전력 측정값과 각각의 다른 신호 전력 측정값들 사이의 차이가 계산된다. 그 계산된 차이들 중 가장 큰 것이 소정의 임계값보다 더 큰 경우, 사용자 단말이 빔 중심 영역내에 있다고 판정한다. 그러나, 그 계산된 차이들 중 가장 큰 것이 소정의 임계값 보다 작거나 동일한 경우에, 사용자 단말이 빔 교차 영역내에 있다고 판정한다.
본 발명의 시스템은 빔내의 사용자 단말의 위치를 식별하도록 구성된 선택기를 포함한다. 이 식별에 응답하여, 선택기는 식별된 위치에 기초하여 전력 제어 명령을 생성한다. 선택기는 그 전력 제어 명령에 응답하여 순방향 링크 송신 전력을 설정한다.
트랜시버는 전력 제어 명령에 의해 지정된 전력 레벨에 따라 순방향 링크 정보 시퀀스를 스케일링하도록 적응되는 이득 모듈을 포함한다. 전력 제어 명령은, 그 식별된 위치가 빔 교차 영역내에 있는 경우에 제 1 전력 레벨을 지정하고, 식별된 위치가 빔 중심 영역내에 있는 경우에 제 2 전력 레벨을 지정할 수도 있다.
본 발명의 이점은 송신 전력을 유지하면서 수용가능한 범위들내의 간섭 레벨들을 유지할 수 있다는 것이다.
도면의 간단한 설명
본 발명을 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 도면에서, 동일한 도면 부호들은 동일하거나 또는 기능적으로 유사한 구성요소를 나타낸다. 또한, 도면 부호의 좌측 끝의 숫자(들) 은 도면 부호가 처음 나타나는 도면을 식별한다.
도 1 은 예시적인 무선 통신 시스템을 나타낸다.
도 2 는 복수의 빔을 갖는 예시적인 풋프린트를 나타내는 다이어그램이다.
도 3 은 위성 풋프린트 내의 동작 시나리오를 나타내는 다이어그램이다.
도 4 내지 도 6 은 본 발명의 동작 시퀀스를 나타내는 흐름도이다.
도 7 은 예시적인 게이트웨이 구현의 블록도이다.
도 8 은 순방향 링크 트랜시버 구현의 블록도이다.
발명의 실시형태들의 상세한 설명
Ⅰ. 예시적인 동작 환경
본 발명을 상세히 설명하기 이전에, 본 발명이 실행될 수 있는 환경예를 설 명하는 것이 유용하다. 본 발명은 특히 이동 통신 환경에서 유용하다. 도 1 은 이러한 환경을 나타낸다.
도 1 은 기지국 (112), 2 개의 위성 (116a, 116b), 및 2 개의 연관된 게이트 (또한 여기서는 허브라 함 (120a, 120b) 를 포함하는 예시적인 무선 통신 시스템 (WCS)(100) 의 블록도이다. 이 구성요소들은 사용자 단말들 (124a, 124b, 및 124c) 과의 무선 통신에 관여한다. 통상, 기지국들 및 위성/게이트웨이는 별도의 지상 및 위성 기반 통신 시스템의 구성요소이다. 그러나, 이러한 별도의 시스템들은 전체 통신 기반으로서 상호이용될 수 있다.
비록 도 1 은 단일의 기지국 (112), 2 개의 위성 (116), 및 2 개의 게이트웨이 (120) 를 나타내지만, 소망하는 통신 용량 및 지리적 범위를 달성하기 위하여 임의의 개수의 구성요소들을 사용할 수도 있다. 예를 들어, WCS (100) 의 예시적인 구현은 많은 개수의 사용자 단말 (124) 을 서비스하기 위하여 LEO (Low Earth Orbit) 의 8 개의 서로 다른 궤도면에서 이동하는 48 개 이상의 위성을 포함한다.
또한, 각각 고정된 중앙 통신국인, 기지국 및 게이트웨이라는 용어는 종종 교환가능하게 사용될 수 있으며, 게이트웨이 (120) 와 같은 게이트웨이는 위성 반복기들을 통하여 통신들을 연결하는 고도로 전문화된 기지국들로서 당해 분야에 인식되고, 기지국 (112) 과 같은 기지국들 (또한 종종 셀-사이트라 함) 은 지상 안테나들을 이용하여 둘러싸인 지리적 영역들내에서 통신을 연결한다. 그러나, 본 발명은 특정의 다중 액세스 통신 시스템들로 제한되지 않고, 다른 액세스 기술들을 사용하는 다른 타입의 시스템에 사용될 수도 있다.
이 예에서, 사용자 단말 (124) 들은 각각 셀룰러 전화, 무선 핸드셋, 데이터 트랜시버, 또는 페이지 또는 위치 결정 수신기 등의 장치 또 무선 통신 장치를 가지거나 또는 구비하지만, 이에 제한되지 않는다. 또한, 사용자 단말 (124) 각각은 원하는 바에 따라 핸드-헬드되며, 차량-탑재용 (예를 들어 승용차, 트럭, 보트, 기차, 및 비행기를 포함함) 으로 휴대가능하거나 또는 고정될 수도 있다. 예를 들어, 도 1 은 고정식 전화기로서의 사용자 단말 (124a), 핸드-헬드 장치로서의 사용자 단말 (124b), 및 차량-탑재 장치로서의 사용자 단말 (124c) 을 나타낸다. 또한, 무선 통신 장치는, 선호도에 따라 종종 사용자 단말, 이동국, 이동 유닛, 가입자 유닛, 이동 라디오 또는 무선전화, 무선 유닛 또는 일부 통신 시스템에서 간단히 "사용자", "가입자", "단말", 및 "모바일" 로 지칭된다.
사용자 단말 (124) 은 CDMA 통신 시스템을 통하여 WCS (100) 의 다른 구성요소들과의 무선 통신에 관여한다. 그러나, 본 발명은 시간 분할 다중 액세스 (TDMA), 및 주파수 분할 다중 액세스 (FDMA), 또는 다른 파형들 또는 상기 리스트된 기술들 (WCDMA, CDMA2000...) 과 같은 다른 통신 기술들을 사용하는 시스템들에 사용될 수도 있다.
일반적으로, 기지국 (112) 또는 위성 (116) 과 같은 빔 소스로부터의 빔들은 소정의 패턴으로 서로 다른 지리적 영역을 커버한다. CDMA 채널들, 주파수 분할 다중화 (FDM) 채널로도 지칭되는, 서로 다른 주파수에서의 빔들 또는 '서브-빔들'은 동일한 영역을 중첩시키도록 구성될 수 있다. 또한, 당업자는 복수의 위성의 빔 커버리지 또는 서비스 영역들, 또는 복수의 기지국들의 안테나 패턴들이 통신 시스템 설계 및 제공되는 서비스의 타입, 공간 다이버시티가 달성되는지 여부에 의존하여 소정의 영역을 완전히 또는 부분적으로 중첩시키도록 설계될 수도 있음을 용이하게 이해한다.
도 1 은 수개의 예시적인 신호 경로들을 나타낸다. 예를 들어, 통신 링크들 (130a 내지 130c) 은 기지국 (112) 과 사용자 단말 (124) 들 사이에서 신호를 교환한다. 이와 유사하게, 통신 링크들 (138a 내지 138d) 은 위성 (116) 과 사용자 단말 (124) 사이에서 신호를 교환한다. 위성 (116) 과 게이트웨이 (120) 사이의 통신은 통신 링크들 (146a 내지 146d) 에 의해 용이하게 된다.
사용자 단말 (124) 들은 기지국 (112) 및/또는 위성 (116) 과의 양방향 통신에 관여할 수 있다. 이와 같이, 통신 링크들 (130 및 138) 각각은 순방향 링크 및 역방향 링크를 포함한다. 순방향 링크는 사용자 단말 (124) 에 정보 신호들을 전달한다. WCS (100) 의 지상-기반 통신에 있어서, 순방향 링크는 링크 (130) 를 통하여 정보 신호들을 기지국 (112) 으로부터 사용자 단말 (124) 로 전달한다. WCS (100) 와 관련된 위성-기반 순방향 링크는 링크 (146) 를 통하여 게이트웨이 (120) 로부터 위성 (116) 으로 그리고 링크 (138) 를 통하여 위성 (116) 으로부터 사용자 단말 (124) 로 정보를 전달한다. 따라서, 지상-기반 링크들은 통상적으로 사용자 단말과 기지국 사이의 단일 무선 신호 경로를 포함하는 반면에 위성-기반 링크들은 통상적으로 하나 이상의 위성을 통한 사용자 단말과 게이트웨이 사이의 2 개 이상의 무선 신호 경로 (다중경로를 무시함) 를 포함한다.
WCS (100) 와 관련하여, 역방향 링크는 사용자 단말 (124) 로부터 기지국 (112) 또는 게이트웨이 (120) 중 어느 하나로 정보 신호들을 전달한다. WCS (100) 내의 순방향 링크들과 유사하게, 역방향 링크들은 통상적으로 지상기반 통신의 단일 무선 접속, 및 위성기반 통신의 2 개의 무선 접속을 요구한다. WCS (100) 은 LDR (low data rate) 및 HDR (high data rate) 서비스와 같은 순방향 링크에 걸쳐서 서로 다른 통신을 제공할 수도 있다. 예시적인 LDR 서비스는 3 kbps (kilobits per second) 로부터 9.6 kbps 까지의 데이터 레이트를 갖는 순방향 링크를 제공하면서, 예시적인 HDR 서비스는 604 kbps 이상의 높은 통상적인 데이터 레이트를 지원한다.
HDR 서비스는 실제로 폭주할 수도 있다. 즉, HDR 링크에 걸쳐 이동되는 트래픽은 돌발적으로 개시하고 예측할 수 없는 방식으로 종료할 수도 있다. 따라서, 일 순간에서, HDR 링크는 0 kbps 에서 동작하고, 다음 순간에서는 604 kbps 와 같은 매우 높은 데이터 레이트에서 동작할 수도 있다.
상술한 바와 같이, WCS (100) 는 CDMA 기술에 따른 무선 통신을 수행한다. 따라서, 링크들 (130, 138, 및 146) 중 순방향 링크 및 역방향 링크를 통하여 송신되는 신호들은, CDMA 송신 표준에 따라 인코딩되고, 확산되고, 그리고 채널화되는 신호들을 전달한다. 또한, 블록 인터리빙은 이러한 순방향 및 역방향 링크를 통하여 사용된다. 이 블록들은 20 밀리초와 같은 소정의 지속 기간을 갖는 프레임으로 송신된다.
기지국 (112), 위성 (116), 및 게이트웨이 (120) 는 이들이 WCS (100) 의 순방향 링크를 통하여 송신하는 신호들의 전력을 조정할 수도 있다. CDMA 통신 시스템에 사용되는 전력 제어 루프들의 예시적인 실시형태들은 명칭이 "Method And Apparatus For Controlling Transmission Power In A CDMA Cellular Mobile Telephone System" 으로, 본 발명의 양수인에게 양도되며, 여기서 참조되는 미국 특허 제 5,056,109 호에 개시되어 있다. 또한, 다른 전력 제어 메커니즘이 고려될 수 있고, 이들은 본 발명의 범위내에 있다.
송신 전력 (여기서 순방향 링크 송신 전력이라 함) 은 사용자 단말 (124) 로부터의 명령, 요청, 또는 피드백에 따라 그리고 시간에 따라 변화될 수도 있다. 이 시간 변화 특징은 프레임간 기초 (frame-by-frame basis) 에 의해 사용될 수도 있다. 다른 방법으로, 이 특징은 프레임보다 더 크거나 또는 더 작은 다른 시간 경계에 대하여 사용될 수도 있다. 이러한 전력 조정은 특정 필요 조건내의 순방향 링크 FER (frame error rate) 를 유지하고, 간섭을 감소시키고, 송신 전력을 유지하도록 수행된다.
예를 들어, 위성 (116a) 을 통한 게이트웨이 (120a) 는, 이것이 사용자 단말 (124c) 에 대하여 송신하는 것과는 다른 순방향 송신 전력으로 신호들을 사용자 단말 (124b) 에 송신할 수도 있다. 또한, 게이트웨이 (120a) 는 각각의 연속적인 프레임의 사용자 단말들 (124b 및 124c) 에 대하여 각 순방향 링크들의 송신 전력을 변경시킬 수도 있다.
도 2 는 풋프린트로도 알려진, 예시적인 위성 빔 패턴 (202) 을 나타낸다. 도 2 에 나타낸 바와 같이, 예시적인 위성 풋프린트 (202) 는 16 개의 빔 (2041 내지 20416) 을 포함한다. 통상적으로 일부 빔 중첩이 존재하지만, 각 빔은 특정 지리적 영역을 커버한다. 도 2 에 나타낸 위성 풋프린트는 내부 빔 (빔 2041), 중간 빔 (빔 2402 내지 2047), 및 외부 빔 (빔 2048 내지 20416) 을 포함한다. 빔 패턴 (202) 은 각각 특정 빔 (204) 과 연관되는 특정의 미리 정의된 이득 패턴들의 구성을 갖는다.
단지 예시적인 목적을 위하여 비중첩적인 기하학적 형상들을 가지는 빔 (204) 들을 나타낸다. 실제로, 빔 (204) 각각은 도 2 에 나타낸 이상적인 경계들을 넘어서 연장하는 이득 패턴 윤곽선들을 갖는다. 그러나, 이러한 이득 패턴들은, 이들이 통상적으로 소정의 "경계"의 외부의 사용자 단말 (124) 들과의 통신을 지원하도록 현저한 이득을 제공하지 않는 예시된 경계들을 넘어서 감소된다.
빔 (204) 들 각각은 다른 빔 (들) 및/또는 다른 빔 이득 패턴 (들) 내의 위치로의 근접성에 기초하여 다른 영역들을 가지는 것으로 고려될 수도 있다. 예를 들어, 도 2 는 중앙 영역 (206) 및 교차 영역 (208) 을 갖는 빔 (2042) 을 나타낸다. 교차영역 (208) 은 빔들 (2041, 2043, 2047, 2048, 2049, 및 20410) 가까이에 근접하는 빔 (2042) 의 부분들을 포함한다. 이 근접성 때문에, 교차 영역 (208)(다른 빔들에 유사한 영역들 뿐만 아니라) 내의 사용자 단말 (124) 들은, 중앙 영역 (206) 의 사용자 단말 (124) 들보다 인접한 빔으로 핸드오프되기 더 쉽다. 그러나, 교차 영역 (208) 과 같은 핸드오프 발생가능 영역들내의 사용자 단말 (124) 들은 인접한 빔 (204) 들의 통신 링크들로부터 간섭을 수신할 가능성이 더 크다.
이 원리를 나타내기 위하여, 도 3 은 풋프린트 (202) 내의 예시적인 동작 시나리오를 나타낸다. 이 동작 시나리오는 위성 (116) 의 서로 다른 빔들을 통하여 통신하는 사용자 단말들 (124d 내지 124f) 을 포함한다. 특히, 사용자 단말들 (124d 및 124e) 은 빔 (2042) 을 통하여 위성 (116) 과 통신하지만, 사용자 단말 (124f) 은 빔 (2047) 을 통하여 위성 (116) 과 통신한다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 사용자 단말 (124d) 은 빔 (2042) 의 중심 영역 (206) 내에 있고, 사용자 단말 (124e) 은 빔 (2042) 의 교차 영역 (208) 내에 있다.
상술한 바와 같이, 교차 영역 (208) 은 중심 영역 (206) 에서 보다 빔 (2047) 에 더 가깝다. 이러한 근접성 때문에, 교차 영역 내의 사용자 단말 (124e) 은, 중심 영역 (206) 내의 사용자 단말 (124d) 에서 보다 빔 (2047) 이득 패턴이 높은 이득 부분내에 있을 수 있다. 예를 들어, 도 3 의 동작 시나리오에서, 사용자 단말 (124f) 은 위성 (116) 으로부터 순방향 링크 송신 (302) 을 수신한다. 또한, 사용자 단말 (124d 및 124e) 은 감소된 송신 (302' 및 302") 과 같은 송신을 수신한다. 양 신호들이 송신 (302) 보다 약하게 되지만, 송신 (302") 은 송신 (302') 보다 더 강하게 된다.
이 감소된 송신들을 수신하는 것 이외에, 사용자 단말들 (124d 및 124e) 도 이들 수신에 대하여 의도된 위성 (116) 으로부터의 순방향 링크 송신을 수신한다. 특히, 사용자 단말 (124d) 은 위성 (116) 으로부터 순방향 링크 송신 (304) 을 수신하고, 사용자 단말 (124e) 은 위성 (116) 으로부터 순방향 링크 송신 (306) 을 수신한다.
예시적인 WCS (100) 에 관련하여, 특정 빔 (204) 내의 다운링크 CDMA 송신은 직교 인코딩된다. 즉, 이들은 일반적으로 서로 간섭하지 않는다. 그러나, 다른 빔들로부터의 다운링크 CDMA 통신은 반드시 직교일 필요는 없다. 다른 빔 (204) 들로부터의 다운링크 송신들은 서로 간섭한다. 따라서, 도 3 의 동작 시나리오에서, 송신 (304) 의 수신은 송신 (302') 으로부터의 간섭에 영향받기 쉽다. 이와 유사하게, 송신 (306) 의 수신은 송신 (302") 으로부터의 간섭에 영향받기 쉽다.
여기서 설명한 바와 같이, 송신 (302") 은 송신 (302') 보다 더 강한 신호 강도를 갖는다. 따라서, 도 3 의 시나리오내에서, 사용자 단말 (124e) 에 의한 송신의 수신은, 사용자 단말 (124d) 에 의한 송신 (304) 의 수신보다 더 많은 간섭량에 영향받기 쉽다. 본 실시형태는 이 원리를 적용하여, 링크 송신 전력을 유지하면서 이러한 간섭을 감소시킨다.
Ⅱ. 효율적인 간섭 관리
본 발명은 링크 송시 전력의 제어를 통한 효율적인 간섭 관리 기술들을 제공한다. 상술한 바와 같이, WCS (100) 와 같은 무선 통신 시스템들은 제한된 송신 전력 예산을 갖는 위성 (116) 들과 같은 구성요소들을 포함한다. 이러한 전력 예산은 복수의 통신 링크들에 효율적으로 할당되어야 한다. 그러나, 만일 너무 적은 전력이 링크에 할당되면, 노이즈 및 간섭은 링크가 통신 트래픽을 지원하는 것을 방해한다. 따라서, 구성요소들은 송신 전력을 유지하면서 수용가능한 범위들내의 간섭 레벨들을 유지한다.
WCS (100) 와 같은 통신 시스템들은 무선 통신 링크들에 대하여 어떤 최대 비트 에러 레이트 (BER) 및/또는 패킷 에러 레이트 (PER) 를 지정한다. 링크를 의도한 바와 같이 수행하기 위하여, 이러한 에러 레이트들은 초과되지 않아야 한다. 링크의 에러 레이트들은 아래의 식 (1) 로 표현되는 전력 레벨들의 비에 의존한다.
Figure 112004017348562-pct00001
(1)
식 (1) 에서, Eb 는 송신된 비트 당 에너지를 나타내고, Nt 는 노이즈 에너지를 나타낸다. Nt 는 2 개의 성분 : N0 및 It 을 갖는다. No 는 열 잡음을 나타내며, It 는 간섭 전력의 스펙트럼 밀도를 나타낸다.
No 는 WCS (100) 의 환경과 같은, 무선 통신 환경에서 비교적 일정하다. 그러나, It 는 크게 변화할 수 있다. It 는 크게 변화할 수 있으므로, 연관된 링크 에러 레이트 뿐만 아니라 식 (1) 의 비율은 큰 값들의 범위에 따라 변동할 수 있다.
이러한 변동의 이유를 아래의 식 (2) 를 참조하여 설명한다. 식 (2) 는 사용자 i 가 간섭중인 사용자 (변수 j 로 표시) 들의 세트의 순방향 링크로부터 수신하는 간섭 잡읍 성분 It,i 을 표현한다.
Figure 112004017348562-pct00002
(2)
식 (2) 에 있어서, Pj 는 사용자 j 에 지시된 순방향 링크 송신 전력이고, Rj 는 사용자 j 로의 순방향 링크 전력의 데이터 레이트이며, W 는 CDMA 확산 대역폭이다.
식 (2) 에 표현된 바와 같이, 순방향 링크 간섭 노이즈 성분에 인접한 빔 사용자의 기여도는 인접한 빔 사용자의 순방향 링크 데이터 레이트 Rj 에 직접 비례한다. 따라서, 순방향 링크 데이터 레이트가 증가할 때, Nt 의 간섭 노이즈 성분 It 는 대응하는 열 잡음 성분 N0 에 비해 점차 우세하게 된다.
여기서 도 1 을 참조하여 설명한 바와 같이, WCS (100) 은 LDR 및 HDR 서비스를 제공할 수도 있다. 이것의 실질적으로 낮은 데이터 레이트 때문에, LDR 링크들로부터의 간섭 노이즈 변동은, 폭주하는 트래픽을 전송하는 HDR 링크들로부터의 간섭 노이즈 변동과 비교하여 비교적 작다.
간섭 변동들이 무선 링크들을 통한 통신들과 협상하지 않도록 하기 위하여, 종래의 시스템들은, 인접한 셀의 순방향 링크들로부터의 간섭이 우세하지 않음을 보증하기 위하여 높은 전력으로 송신한다. 따라서, WCS (100) 과 관련하여, 순방향 링크들을 유지하는 종래의 접근 방식은, 수용가능한 범위들 내의 링크 에러 레이트들을 유지하기 위하여 간섭 레벨들을 변동시킴에도 불구하고 보존적으로 평가되는 높은 전력 레벨들에서 송신하는 게이트웨이 (120) 및 기지국 (112) 을 포함한다. 그러나, 이러한 접근방식들은 송신 전력을 유지하지 않는다.
상술한 높은 전력 레벨은 간섭이 없는 링크를 지원할 필요가 있는 최소 전력 레벨보다 더 크게 된다. 이 2 개의 전력 레벨들 사이의 차이는 여기서 전력 마진으로 지칭된다. 예시적인 실시형태는 각 순방향 링크에 할당되는 전력 마진을 최소화한다.
도 3 의 동작 시나리오를 참조하여 상술한 바와 같이, 빔 (204) 내의 사용자 단말 (124) 의 위치는 간섭에 대한 감응성에 영향을 준다. 더 상세하게는, 교차 영역 (208) 과 같은, 빔 교차 영역 부근의 사용자는 중심 영역 (206) 과 같은, 중심 영역의 사용자보다 더 많은 간섭을 수신한다. 따라서, 간섭을 제거하기 위하여, 중심 영역의 사용자 단말 (124) 은 교차 영역의 사용자 보다 더 적은 전력 마진을 요구한다.
따라서, 본 발명은 각 빔 (204) 들내의 대응하는 사용자 단말 (124) 들의 위치들로부터 순방향 링크 송신 전력 레벨들을 결정한다. 도 4 는 본 발명의 동작 시퀀스를 나타내는 흐름도이다. 이 동작 시퀀스를 특정 사용자 단말 (124) 로의 순방향 링크 송신 전력을 제어하는 게이트웨이 (120) 를 참조하여 설명한다. 그러나, 기지국 (112) 도 또한 이 동작 시퀀스를 수행할 수도 있다.
이 동작 시퀀스는 단계 (402) 에서 개시한다. 단계 (402) 에서, 게이트웨이 (120) 는, 빔 (402) 내의 사용자 단말 (124) 의 위치를 식별한다. 다음으로, 단계 (404) 에서, 사용자 단말 (124) 로 향하는 순방향 링크에 대하여, 게이트 웨이 (120) 는 그 식별된 사용자 단말 (124) 위치에 응답하여 송신 전력을 설정한다.
도 5 는 단계 404 의 성능을 더 상세히 나타내는 흐름도이다. 도 5 에 나타낸 바와 같이, 단계 404 는, 사용자 단말 (124) 이 교차 영역 (208) 과 같은 교차 영역내에 있는지를 결정하는 단계 502 를 포함할 수도 있다. 만일 사용자 단말 (124) 이 교차 영역내에 있으면, 단계 504 가 후속한다. 그렇지 않으면, 단계 506 이 수행된다.
단계 504 에서, 게이트웨이 (120) 는 사용자 단말 (124) 로 향하는 순방향 링크의 송신 전력을 제 1 전력 레벨로 설정한다. 다른 방법으로는, 단계 506 에서, 게이트웨이 (120) 는 사용자 단말 (124) 로 항하는 순방향 링크의 송신 전력을 제 2 전력 레벨로 설정한다. 중심 영역들에서 사용자 단말 (124) 들로 향하는 순방향 링크들이 교차 영역들내의 사용자들로 향하는 순방향 링크들보다 적은 전력을 요구하므로, 제 2 전력 레벨은 제 1 전력 레벨보다 더 크게 된다.
교차 영역은 위성 풋프린트의 지리적 위치에 대한 소정의 상대적인 지리적 위치들을 포함하는 영역일 수도 있다. 그러나, 폭주하는 높은 데이터 레이트 트래픽과 연관되는 큰 간섭 전력 변동에도 불구하고, 통상적인 통신 시스템들은, 사용자 단말 (124) 의 지리적 위치들에 대하여 충분히 빠르게 게이트웨이 (120) 및 기지국 (112) 들을 제공할 수 없다. 이 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명은 사용자 단말 (124) 의 위치들을 추정하는 차동 전력 메트릭들을 사용한다.
이 차동 전력 메트릭들은, 각 사용자 단말 (124) 이 또 다른 빔으로 "핸드- 오프" 해야 할 것인지를 평가하기 위하여 주기적으로 수행하는 전력 측정값들의 세트로부터 도출된다. 이 측정값들은 파일럿 신호 전력 측정값들이다. 파일럿 신호들은 게이트웨이 (120) 들 및 지기국 (112) 들에 의해 항상 송신되는 신호들이다. 파일럿 신호들에 의해 사용자 단말 (124) 은 순방향 링크 채널들의 타이밍 및 위상을 획득한다.
도 2 를 참조하여, 위성 (116) 은 각 빔 (204) 내의 별도의 파일럿 신호를 릴레이한다. 풋프린트 (202) 내의 각 사용자 단말 (124) 은, 이것이 수신하여 대응하는 게이트웨이 (120)(또 지상 환경에서의 대응하는 기지국 (112)) 로 이 전력들을 주기적으로 보고하는 각 파일럿 신호의 전력을 측정한다. 이 주기적인 보고는 파일럿 강도 측정 범위 (PSMM) 로 지칭되는 메시지로 포맷화된 표준의 형태일 수도 있다. 다른 방법으로, 이 측정값들은 페이징 메시지와 같은 다른 타입들의 신호들을 이용하여 전달될 수도 있다.
빔 (204) 내의 사용자 단말 (124) 의 위치를 결정하기 위하여, 게이트웨이 (124) 는 주기적으로 보고되는 전력 측정값을 비교한다. 도 6 은 이 차동 전력 메트릭 접근방식을 사용하는 단계 402 의 동작 시퀀스를 나타내는 흐름도이다.
도 6 의 동작 시퀀스는 단계 602 로 개시한다. 단계 602 에서, 게이트웨이 (120) 는 PSMM 의 형태로 사용자 단말 (124) 로부터 파일럿 신호 전력 측정값들의 리스트를 수신한다. 다음으로, 단계 (604) 에서, 게이트웨이 (120) 는, 사용자 단말 (124) 이 할당되는 빔 (204) ("홈 빔" 또는 "액티브 빔" 으로도 지칭됨) 과 연관되는 파일럿 신호 전력과 수신된 리스트 내의 다음의 최고 파일럿 신호 전 력 사이의 차이를 계산한다.
단계 606 에서, 게이트웨이 (120) 는 단계 604 에서 계산된 차이가 6 dB 와 같은 임계값보다 더 큰지를 판정한다. 만일 더 크면, 단계 610 를 수행한다. 만일 그렇지 않으면, 단계 608 을 수행한다. 단계 610 에서, 게이트 (120) 는 사용자 단말 (124) 이 중심 영역 (206) 과 같은 중심 영역내에 있다고 판정한다. 다른 방법으로, 단계 608 에서, 게이트웨이 (120) 는 사용자 단말 (124) 이 교차영역 (208) 과 같은 교차영역 내에 있다고 판정한다.
단계 608 및 단계 610 이 단계 404 의 실행에 후속하며, 여기서 게이트웨이 (120) 는 순방향 링크 송신 전력을 설정한다. 도 5 를 참조하여 상술한 바와 같이, 단계 404 는, 사용자 단말 (124) 이 빔 교차 영역내에 있는 경우, 순방향 링크 송신 전력을 제 1 전력 레벨로 설정하는 것을 포함할 수도 있다. 다른 방법으로, 단계 404 는, 사용자 단말 (124) 이 빔 교차 영역내에 있지 않은 경우에 순방향 링크 송신 전력을 제 2 전력 레벨로 설정하는 것을 포함할 수도 있다.
Ⅲ. 예시적인 게이트웨이 구현
도 7 은 여기서 설명된 기술들을 수행하는 예시적인 게이트웨이 (120) 구현의 블록도이다. 위성 통신과 관련하여 설명하였지만, 이 예시적인 구현은 도 1 의 기지국 (112) 과 같은 셀룰러 기지국에 사용될 수도 있다. 도 7 에 나타낸 바와 같이, 이 구현은 무선 주파수 (RF) 서브시스템 (704) 에 결합되는 안테나 세그먼트 (702), 및 RF 서브시스템 (704) 에 결합되는 CDMA 서브시스템 (706) 을 포함한다. 또한, 게이트웨이 (120) 는 CDMA 서브시스템 (706) 에 결합되는 스위치 (708) 를 더 포함한다.
안테나 세그먼트 (702) 는 위성(들)(116) 을 통하여 하나 이상의 사용자 단말 (124) 과 RF 신호들을 교환하는 하나 이상의 안테나를 포함한다. 특히, 안테나 세그먼트 (702) 는 역방향 링크 RF 신호들을 수신하고, 순방향 링크 RF 신호들을 송신한다. 단일 안테나를 통한 RF 신호들의 송수신을 가능하게 하기 위하여, 안테나 세그먼트 (702) 는 다이플렉서 (미도시) 를 포함할 수도 있다.
RF 서브시스템 (704) 은 RF 주파수 대역내의 안테나 세그먼트 (702) 로부터 전기 신호들을 수신한다. 수신시에, RF 서브시스템 (704) 은 RF 주파수 대역으로부터 중간 주파수 (IF) 로 이 전기 신호들을 다운 컨버트한다. 또한, RF 서브시스템 (704) 은 소정의 대역폭에 따라 안테나 세그먼트 (702) 로부터 수신된 전기 신호들을 필터링할 수도 있다.
안테나 세그먼트 (702) 로부터 수신된 RF 신호들의 전력을 증가시키기 위하여, RF 서브시스템 (704) 은 공지된 증폭 구성요소들 (미도시) 을 포함할 수도 있다. 예시적인 증폭 구성요소들은, 안테나 세그먼트 (702) 로부터 수신된 신호들을 먼저 증폭하는 저 잡음 증폭기 (LNA), 및 전술한 다운 컨버전 프로세스 동안에 IF 로 믹스 다운된 이후에 이 신호들을 추가적으로 증폭하는 가변 이득 증폭기 (VGA) 를 포함한다.
이 필터링, 다운 컨버전, 및 증폭 동작의 결과로서, RF 서브시스템 (704) 은 CDMA 서브시스템 (706) 내의 역방향 링크 트랜시버 (712) 로 전송되는 IF 신호 (720) 를 생성한다.
안테나 세그먼트 (702) 로부터 역방향 링크 RF 신호들을 수신하는 것 이외에, RF 서브시스템 (704) 은 CDMA 서브시스템 (706) 내의 순방향 링크 트랜시버 (710) 로부터 순방향 링크 IF 신호 (722) 를 수신한다. RF 서브시스템 (704) 은 안테나 세그먼트 (702) 에 의해 송신하기 위하여 이 신호를 대응하는 RF 신호로 증폭 및 업 컨버트한다.
도 7 에 나타낸 바와 같이, CDMA 서브시스템 (706) 은 순방향 링크 트랜시버 (710), 역방향 링크 트랜시버 (712), 라우터 (714), 및 SBS (selector bank subsyatem)(716) 을 포함한다. 상술한 바와 같이, 트랜시버들 (710 및 712) 은 IF 신호들 (720 및 722) 을 RF 서브 시스템 (704) 과 교환한다. 또한, 트랜시버들 (710 및 712) 은 CDMA 동작들을 수행한다.
특히, 순방향 링크 트랜시버 (710) 는 라우터 (714) 로부터 하나 이상의 순방향 링크 정보 시퀀스 (724) 들을 수신한다. 수신시에, 순방향 링크 트랜시버 (710) 는 이 시퀀스들을 IF 신호 (722) 로 컨버트하며, 이는 CDMA 송신 포맷을 갖는다. 이 컨버전은 도 8 을 참조하여 아래에 더 상세히 설명되어 있다.
역방향 링크 트랜시버 (712) 는 CDMA 송신 포맷내에 있는 IF 신호 (720) 를 정보 시퀀스들 (726a 내지 726n) 로 컨버트한다. 예를 들어, 순방향 링크 트랜시버 (710) 는 하나 이상의 PN 시퀀스들 및 채널화 코드를 가진 IF 신호 (720) 를 역확산 및 디커버한다. 또한, 순방향 링크 트랜시버 (710) 는 디코딩 및 디인터리빙 동작들을 수행하여 정보 시퀀스 (726) 들을 생성하여, 이를 라우터 (714) 로 전송한다.
라우터 (714) 는 SBS (716) 와 트랜시버들 (710 및 712) 사이에서, 패킷들의 형태로 되는 정보 시퀀스들 (724 및 726) 의 전송을 조작한다. 이 전송은 LAN (local area network) 과 같은 데이터 네트워크일 수 있는 인터페이스 (728), 또는 정보를 전송시키기 위한 어떤 다른 공지의 메카니즘을 통하여 수행된다.
SBS (716) 는 게이트웨이 (120) 에 의해 처리되는 순방향 링크 및 역방향 링크 트래픽을 처리한다. 이 트래픽은 페이로드 트래픽과 시그널링 트래픽 모두를 포함한다. 예를 들어, SBS (716) 는 콜 셋업, 콜 티어다운 (teardown), 및 빔 핸드오프와 같은 콜 프로세싱 동작들의 실행시에 시그널링 트래픽을 교환한다. 또한, SBS (716) 는 트래픽을 스위치 (708) 로 포워드시키며, 이 스위치는 PSTN (public switched telephone network) 에 대한 인터페이스를 제공한다.
SBS (716) 는 순방향 및 역방향 링크 트래픽을 프로세싱하기 위한 복수의 선택기 (718a 내지 718n) 를 포함한다. 각 선택기 (718) 는 대응하는 사용자 단말 (124) 에 대한 액티브 통신들을 처리한다. 그러나, 선택기 (718) 들은 이러한 액티브 통신들의 종료시에 다른 사용자 단말 (124) 들에 재할당될 수도 있다. 예를 들어, 선택기 (718) 들은 사용자 단말 (124) 들로부터 전송된 PSMM 들을 평가하여 빔들내의 이들의 위치들을 결정한다.
각 선택기 (718) 는 하드웨어 기술들을 통하여, 및/또는 여기서 설명된 기능들을 수행하도록 프로그램된 소프트웨어-제어된 프로세서로 구현될 수도 있다. 이러한 구현들은 공지된 표준 엘리먼트들, 다양한 프로그램가능한 전자 장치를 포함하는 일반화된 기능 또는 범용 하드웨어, 또는 소망하는 기능들을 수행하도록 명령, 펌웨어, 또는 소프트웨어 명령들의 제어하에서 동작하는 컴퓨터들을 포함할 수도 있다. 예들은 소프트웨어-제어된 제어기, 마이크로프로세서, 하나 이상의 디지털 신호 프로세서 (DSP), 전용기능 회로 모듈, 및 주문형 반도체 (ASIC) 를 포함한다. 따라서, 전력 제어 명령 (730a) 은 선택기 (718) 와 이득 모듈 (810) 사이에 전송되는 하나 이상의 소프트웨어 명령들을 포함할 수도 있다.
각 선택기 (718) 는 순방향 링크 전력 제어 동작들을 제어한다. 순방향 링크 송신들의 전력을 조정하기 위하여, 선택기 (718) 들 각각은 순방향 링크 트랜시버 (710) 로 전력 제어 명령 (730) 을 전송한다. 전력 제어 명령 (730) 들 각각은 순방향 링크 송신 전력을 나타낸다. 이 명령들에 응답하여, 순방향 링크 트랜시버 (710) 는 이 명령들을 발생시키는 선택기 (718) 들에 의해 제어되는 순방향 링크들의 송신 전력을 설정한다.
예를 들어, 선택기 (718a) 는 인터페이스 (728) 및 라우터 (714) 를 통하여 트랜시버 (710) 로 전송되는 전력 제어 명령 (730a) 을 생성한다. 전력 제어 명령 (730a) 의 수신시에, 순방향 링크 트랜시버 (710) 는 선택기 (718a) 에 의해 제어되는 순방향 링크의 전력을 설정한다. 이 특징에 관한 세부사항들은 도 8 을 참조하여 아래에 설명된다.
따라서, 각 선택기 (718) 는 도 4 내지 도 6 에 나타낸 단계들을 수행하도록 순방향 링크 트랜시버 (710) 와 함께 동작한다. 예를 들어, 단계 402 를 참조하여 상술한 바와 같이, 각 선택기 (718) 는 빔 패턴들 내의 사용자 단말 (124) 들의 위치를 식별한다. 이 식별은 도 6 의 단계 602 내지 단계 610 를 참조하여 상술한 바와 같이, 역방향 링크 송신을 통하여 PSMM 과 같은 신호 강도 측정값들의 리스트를 수신하고, 사용자 단말 (124) 들이 중심 영역들 또는 교차 영역들 내에 있는지를 판정하도록 이 측정값들을 프로세싱하는 것을 포함할 수도 있다.
또한, 각 선택기 (718) 는 식별된 사용자 단말 (124) 위치들에 응답하여 순방향 링크 송신 전력들을 설정하도록 순방향 링크 트랜시버 (710) 와 동작한다. 따라서, 이 구성요소들은 단계 404 를 수행한다.
상술한 바와 같이, 이 실행은 도 5 의 단계들 502 내지 506 을 수행하는 것을 포함할 수도 있다. 선택기 (718) 들 각각은 단계 502 를 수행하며, 이 단계는 사용자 단말 (124) 이 교차영역내에 있는지를 판정한다. 단계들 504 및 506 에서, 순방향 링크 송신 전력은 단계 502 의 결과들에 따라 설정된다. 따라서, 이 단계들 각각은 전력 제어 명령 (730) 을 생성하고 그 명령을 순방향 링크 트랜시버 (710) 로 전송하는 선택기 (718) 를 포함한다. 또한, 단계들 504 및 506 각각은 대응하는 전력 제어 명령 (730) 을 수신하고, 이에 응답하여 연관된 순방향 링크 송신 전력을 설정하는 순방향 링크 트랜시버 (710) 를 포함한다.
도 8 은 순방향 링크 트랜시버 (710) 구현의 블록도이다. 도 8 에 나타낸 바와 같이, 트랜시버 (710) 는 복수의 트랜시버 경로들 (802 a 내지 802n), 가산기 (804), 및 출력 인터페이스 (805) 를 포함한다. 각 트랜시버 경로 (802) 는 순방향 링크 정보 시퀀스 (724) 및 대응하는 선택기 (718) 로부터의 전력 제어 명령 (730) 을 수신한다. 도 8 은 단지 트랜시버 경로 (802a) 에 대하여 구현의 세부사항을 나타내지만, 트랜시버 경로들 (802b 내지 802n) 은 유사하거나 또는 동일한 특징들을 포함할 수도 있다.
도 8 에 나타낸 바와 같이, 트랜시버 경로 (802a) 는 인터리버 (806), 인코더 (808), 및 이득 모듈 (810) 을 포함한다. 인터리버 (806) 는 정보 시퀀스 (724) 를 수신하고, 블록은 이 시퀀스를 인터리빙하여 그 인터리빙된 시퀀스 (820) 를 생성한다. 인코더 (808) 는 시퀀스 (820) 를 수신하고, 이 시퀀스에 대하여 에러 정정 인코딩을 수행하여 인코딩된 정보 시퀀스 (822) 를 생성한다.
이득 모듈 (810) 은 인코딩된 시퀀스 (822) 를 수신하고, 이는 순방향 링크 정보 시퀀스가 된다. 또한, 이득 모듈 (810) 은 선택기 (718a) 로부터 전력 제어 명령 (730a) 을 수신한다. 이득 모듈 (810) 은 전력 제어 명령 (730a) 에 의해 지정된 송신 전력 레벨에 기초하여 인코딩된 시퀀스 (822) 를 스케일링한다. 따라서, 이득 모듈 (810) 은 인코딩된 시퀀스 (822) 의 전력을 증가 또는 감소시킬 수도 있다. 이 스케일링은 스케일링된 시퀀스 (824) 를 생성한다.
인터리빙된 시퀀스 (820) 은 디지털 심볼들의 시퀀스이다. 이 시퀀스는 심볼들 각각에 전력 제어 명령 (730) 에 의해 결정된 이득 인자를 곱하여 스케일링될 수도 있다. 이러한 스케일링 동작들은 하드웨어 기술 및/또는 디지털 신호 프로세서 (DSP) 와 같은 마이크로프로세서에 의해 동작하는 소프트웨어 명령들을 통하여 디지털적으로 구현될 수도 있다. 따라서, 전력 제어 명령 (730a) 은 선택기 (718a) 와 이득 모듈 (810) 사이에 전송되는 하나 이상의 소프트웨어 명령들을 포함할 수도 있다.
도 8 에 나타낸 바와 같이, 트랜시버 경로 (802) 는 확산 결합기들 (812a 및 812b), 채널화 결합기 (814a 및 814b), 및 QPSK (quadrature phase shift keying) 변조기 (816) 를 더 포함한다. 확산 결합기들 (812a 및 812b) 각각은 스케일링된 시퀀스 (824) 를 수신하고, 이 시퀀스를 각각의 PN 시퀀스와 결합 (예를 들어, 곱셈) 하여 확산 시퀀스들 (828a 및 828b) 을 생성한다.
확산 시퀀스들 (828a 및 828b) 은 각각 채널화 결합기 (814) 에 전송된다. 각 채널화 결합기 (814) 는 대응하는 확산 시퀀스 (828) 를 월시 코드와 같은 채널화 코드와 결합 (예를 들어, 곱셈) 한다. 그 결과, 결합기 (814) 들 각각은 채널화된 시퀀스 (830) 를 생성한다. 특히, 결합기 (814a) 는 동위상 (I) 으로 채널화된 시퀀스 (830a) 를 생성하고, 결합기 (814b) 는 직교위상 (Q) 으로 채널화된 시퀀스 (830b) 를 생성한다.
채널화된 시퀀스들 (830a 및 830b) 은 QPSK 변조기 (816) 로 전송된다. QPSK 변조기 (816) 는 이 시퀀스들을 변조하여 변조된 파형 (832a) 을 생성한다. 변조된 파형 (832a) 을 가산기 (804) 로 전송한다. 가산기 (804) 는 변조된 파형 (832) 과 트랜시버 경로들 (804b 내지 804n) 에 의해 생성된 파형들 (832b 내지 832n) 을 가산한다. 이 동작은 결합된 신호 (834) 를 생성하며, 이는 출력 인터페이스 (805) 로 전송된다.
출력 인터페이스 (805) 는 결합된 신호 (834) 를 베이스밴드로부터 IF 로 업 컨버트하여, 순방향 링크 IF 신호 (722) 를 생성한다. 출력 인터페이스 (805) 는 또한 IF 신호 (722) 의 생성시의 필터링 및 증폭동작들을 수행할 수도 있다.
Ⅳ. 결론
다양한 실시형태들을 상술하였지만, 이들을 단지 예로서 설명하고 이것으로 제한하는 것이 아님을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명은 위성-기반 통신 시스템들로 제한되지 않을 뿐만 아니라 지상-기반 시스템들에 적용될 수도 있다. 또한, 본 발명은 CDMA 시스템들로 제한되지 않고 TDMA, FDMA, CDMA2000, 및 WCDMA 시스템들과 같은 다른 타입들의 통신 시스템들로 확장될 수도 있다. 또한, 본 실시형태들이 QPSK 변조에 관련된 무선 CDMA 통신을 설명하지만, 다른 변조 기술들을 사용할 수도 있다.
당업자는 청구범위에 규정된 바와 같이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부사항에 있어서 다양하게 변화시킬 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 넓이 및 범위는 어떤 상술한 예시적인 실시형태들로 제한하는 것이 아니라, 이하의 청구범위 및 그 등가물에 의해서만 규정되어야 한다.

Claims (18)

  1. 복수의 빔을 갖는 무선 통신 시스템에서 사용자 단말로의 순방향 링크 송신 전력을 제어하는 방법으로서,
    (a) 복수의 빔 중 하나의 빔 내의 빔 교차 영역 또는 빔 중심 영역 내에 있는 사용자 단말 위치를 식별하는 단계; 및
    (b) 상기 식별된 사용자 단말 위치에 응답하여 순방향 링크 송신 전력을 설정하는 단계를 포함하며,
    상기 사용자 단말이 상기 빔 교차 영역에 있는 경우의 상기 순방향 링크 송신 전력은 상기 사용자 단말이 상기 빔 중심 영역에 있는 경우의 상기 순방향 링크 송신 전력보다 더 크게 설정되는, 순방향 링크 송신 전력 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단계 (a) 는,
    (1) 사용자 단말로부터 복수의 신호 전력 측정값들을 수신하는 단계로서, 상기 신호 전력 측정값 각각은 상기 복수의 빔 중 하나에 대응하는, 상기 수신 단계;
    (2) 제 1 신호 전력 측정값과 각각의 다른 신호 전력 측정값들 사이의 차이들을 계산하는 단계로서, 상기 제 1 신호 전력 측정값은 홈 (home) 빔에 대응하는, 상기 계산 단계;
    (3) 상기 계산된 차이들 중 가장 큰 것이 소정의 임계값 보다 더 큰 경우, 상기 사용자 단말이 빔 중심 영역내에 있다고 판정하는 단계; 및
    (4) 상기 계산된 차이들 중 가장 큰 것이 상기 소정의 임계값 보다 작거나 동일한 경우, 상기 사용자 단말이 빔 교차 영역내에 있다고 판정하는 단계를 포함하는, 순방향 링크 송신 전력 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    단계 (1) 은, 상기 사용자 단말로부터 복수의 파일럿 신호 전력 측정값들을 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 파일럿 신호 전력 측정값 각각은 상기 복수의 빔 중 각각의 하나에 대응하는, 순방향 링크 송신 전력 제어 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    단계 (1) 은, PSMM (pilot strength measurement message) 를 수신하는 단계를 포함하는, 순방향 링크 송신 전력 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    단계 (b) 는,
    (1) 상기 식별된 위치가 빔 교차 영역내에 있는 경우, 상기 순방향 링크 송신 전력을 제 1 전력 레벨로 설정하는 단계; 및
    (2) 상기 식별된 위치가 빔 중심 영역내에 있는 경우, 상기 순방향 링크 송신 전력을 제 2 전력 레벨로 설정하는 단계를 포함하는, 순방향 링크 송신 전력 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 레벨은 상기 제 2 전력 레벨보다 더 큰, 순방향 링크 송신 전력 제어 방법.
  7. 복수의 빔을 갖는 무선 통신 시스템에서 사용자 단말로의 순방향 링크 송신 전력을 제어하는 방법으로서,
    (1) 상기 사용자 단말로부터 복수의 신호 전력 측정값들을 수신하는 단계로서, 상기 전력 측정값 각각은 상기 복수의 빔 중 각각의 하나에 대응하는, 상기 수신 단계;
    (2) 제 1 신호 전력 측정값과 각각의 다른 신호 전력 측정값들 사이의 차이들을 계산하는 단계로서, 상기 제 1 신호 전력 측정값은 홈 빔에 대응하는, 상기 계산 단계;
    (3) 상기 계산된 차이들 중 가장 큰 것이 소정의 임계값보다 더 큰 경우, 상기 사용자 단말이 빔 중심 영역내에 있다고 판정하는 단계;
    (4) 상기 계산된 차이들 중 가장 큰 것이 소정의 임계값보다 작거나 동일한 경우, 상기 사용자 단말이 빔 교차 영역내에 있다고 판정하는 단계;
    (5) 식별된 위치가 빔 교차 영역내에 있는 경우, 상기 순방향 링크 송신 전력을 제 1 전력 레벨로 설정하는 단계; 및
    (6) 상기 식별된 위치가 빔 중심 영역내에 있는 경우, 상기 순방향 링크 송신 전력을 제 2 전력 레벨로 설정하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 전력 레벨은 상기 제 2 전력 레벨보다 더 큰, 순방향 링크 송신 전력 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    단계 (1) 는, 상기 사용자 단말로부터 복수의 파일럿 신호 전력 측정값들을 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 파일럿 신호 전력 측정값 각각은 상기 복수의 빔 중 하나에 대응하는, 순방향 링크 송신 전력 제어 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    (1) 단계는, PSMM 을 수신하는 단계를 포함하는, 순방향 링크 송신 전력 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 복수의 빔을 갖는 무선 통신 시스템에서 사용자 단말로의 순방향 링크 송신 전력을 제어하는 장치로서,
    상기 복수의 빔 중 하나의 빔 내의 빔 교차 영역 또는 빔 중심 영역 내에 있는 상기 사용자 단말 위치를 식별하고 그 식별된 위치에 기초하여 전력 제어 명령을 생성하도록 구성된 선택기; 및
    상기 전력 제어 명령에 응답하여 상기 순방향 링크 송신 전력을 설정하도록 구성된 트랜시버를 구비하며,
    상기 사용자 단말이 상기 빔 교차 영역에 있는 경우의 상기 순방향 링크 송신 전력은 상기 사용자 단말이 상기 빔 중심 영역에 있는 경우의 상기 순방향 링크 송신 전력보다 더 크게 설정되는, 순방향 링크 송신 전력 제어 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 트랜시버는 상기 전력 제어 명령에 의해 지정되는 전력 레벨에 따라 순방향 링크 정보 시퀀스를 스케일링하도록 구성된 이득 모듈을 구비하는, 순방향 링크 송신 전력 제어 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 선택기는 상기 식별된 위치가 빔 교차 영역내에 있는 경우에 제 1 전력 레벨을 지정하고 상기 식별된 위치가 빔 중심 영역내에 있는 경우에 제 2 전력 레벨을 지정하는 전력 제어 명령을 생성하도록 더 구성된, 순방향 링크 송신 전력 제어 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 레벨은 상기 제 2 전력 레벨보다 더 큰, 순방향 링크 송신 전력 제어 장치.
  15. 복수의 빔을 갖는 무선 통신 시스템에서 사용자 단말로의 순방향 링크 송신 전력을 제어하는 장치로서,
    상기 사용자 단말로부터 복수의 신호 전력 측정값을 수신하는 수단으로서, 상기 전력 측정값 각각은 상기 복수의 빔 중 각각의 하나에 대응하는, 상기 수신 수단;
    제 1 신호 전력 측정값과 각각의 다른 신호 전력 측정값들 사이의 차이들을 계산하는 수단으로서, 상기 제 1 신호 전력 측정값은 홈 빔에 대응하는, 상기 계산 수단;
    상기 계산된 차이들 중 가장 큰 것이 소정의 임계값보다 더 큰 경우, 상기 사용자 단말이 빔 중심 영역내에 있다고 판정하는 수단;
    상기 계산된 차이들 중 가장 큰 것이 소정의 임계값보다 작거나 동일한 경우, 상기 사용자 단말이 빔 교차 영역내에 있다고 판정하는 수단;
    식별된 위치가 빔 교차 영역내에 있는 경우, 상기 순방향 링크 송신 전력을 제 1 전력 레벨로 설정하는 수단; 및
    상기 식별된 위치가 빔 중심 영역내에 있는 경우, 상기 순방향 링크 송신 전력을 제 2 전력 레벨로 설정하는 수단을 구비하며,
    상기 제 1 전력 레벨은 상기 제 2 전력 레벨보다 더 큰, 순방향 링크 송신 전력 제어 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 수신 수단은 상기 사용자 단말로부터 복수의 파일럿 신호 전력 측정값을 수신하는 수단을 구비하며, 상기 파일럿 신호 전력 측정값 각각은 상기 복수의 빔들 중 하나에 대응하는, 순방향 링크 송신 전력 제어 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 수신 수단은 PSMM 을 수신하는 수단을 구비하는, 순방향 링크 송신 전력 제어 장치.
  18. 삭제
KR1020047006230A 2001-10-25 2002-10-25 순방향 링크 송신 전력 제어 KR100960255B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US34305301P 2001-10-25 2001-10-25
US60/343,053 2001-10-25
US10/267,527 2002-10-08
US10/267,527 US20030083089A1 (en) 2001-10-25 2002-10-08 Controlling forward link transmission power
PCT/US2002/034329 WO2003036814A2 (en) 2001-10-25 2002-10-25 Controlling forward link transmission power

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040047979A KR20040047979A (ko) 2004-06-05
KR100960255B1 true KR100960255B1 (ko) 2010-06-01

Family

ID=26952490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020047006230A KR100960255B1 (ko) 2001-10-25 2002-10-25 순방향 링크 송신 전력 제어

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20030083089A1 (ko)
EP (1) EP1442535B1 (ko)
KR (1) KR100960255B1 (ko)
CN (1) CN100409595C (ko)
AT (1) ATE389979T1 (ko)
AU (1) AU2002359303B2 (ko)
CA (1) CA2464413A1 (ko)
DE (1) DE60225711T2 (ko)
ES (1) ES2305333T3 (ko)
HK (1) HK1074706A1 (ko)
TW (1) TW595146B (ko)
WO (1) WO2003036814A2 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002009311A2 (en) * 2000-07-26 2002-01-31 Interdigital Technology Corporation Fast adaptive power control for a variable multirate communications system
US7266103B2 (en) * 2001-10-25 2007-09-04 Qualcomm Incorporated Controlling forward link traffic channel power
US8116253B2 (en) * 2002-10-08 2012-02-14 Qualcomm Incorporated Controlling forward and reverse link traffic channel power
US7965789B2 (en) 2005-08-22 2011-06-21 Qualcomm Incorporated Reverse link power control for an OFDMA system
CA2531551A1 (en) * 2005-12-23 2007-06-23 Bce Inc. Management of a satellite network using a network budget
CN101043234B (zh) * 2006-03-21 2010-06-09 普天信息技术研究院 智能天线仿真系统中上下行功率控制的实现方法
US20080055151A1 (en) * 2006-08-29 2008-03-06 Wildblue Communications, Inc. Network-Access Satellite Communication System
KR101337181B1 (ko) * 2007-08-30 2013-12-05 삼성전자주식회사 이동 통신 시스템에서 이동 단말의 전력을 제어하는 장치 및 방법
CN101577960B (zh) * 2008-05-06 2011-06-29 中国移动通信集团公司 一种调整功率的方法及装置
RU2547806C2 (ru) 2010-06-21 2015-04-10 Селльюла Коммьюникейшнз Эквипмент ЭлЭлСи Агрегирование несущих с передачей отчетов о запасе по мощности
US9125074B2 (en) * 2013-03-31 2015-09-01 Xiao-an Wang Coordinated multi-point transmission and multi-user MIMO
JP6407901B2 (ja) * 2016-02-10 2018-10-17 日本電信電話株式会社 回線割当方法および回線割当装置
US10849134B2 (en) * 2016-11-04 2020-11-24 Qualcomm Incorporated Indicating a range of beam correspondence in a wireless node
GB2557628B (en) * 2016-12-13 2020-01-01 Inmarsat Global Ltd Forward link power control
US10859713B2 (en) 2017-01-04 2020-12-08 Qualcomm Incorporated Position-window extension for GNSS and visual-inertial-odometry (VIO) fusion
MX2021007650A (es) 2019-02-21 2021-08-11 Atc Tech Llc Sistemas y metodos de formacion de haces adaptable para sistemas moviles por satelite basados en ubicaciones de usuario y formas de onda de cocanal.
US20220173797A1 (en) * 2020-12-01 2022-06-02 Huawei Technologies Co., Ltd. Satellite dynamic constraints

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6108539A (en) * 1992-03-06 2000-08-22 Aircell, Incorporated Non-terrestrial cellular mobile telecommunication station
US5907809A (en) * 1994-01-11 1999-05-25 Ericsson Inc. Position determination using multiple base station signals
US6240124B1 (en) * 1995-06-06 2001-05-29 Globalstar L.P. Closed loop power control for low earth orbit satellite communications system
US5918176A (en) * 1996-05-23 1999-06-29 Motorola, Inc. Method and apparatus for controlling link quality in a wireless communication system
US5771461A (en) * 1996-06-28 1998-06-23 Motorola, Inc. Method and apparatus for power control of a first channel based on a signal quality of a second channel
ATE213897T1 (de) * 1999-04-30 2002-03-15 Cit Alcatel Weiches übergabeverfahren für cdma unter verwendung von rückkanal messdaten

Also Published As

Publication number Publication date
US20030083089A1 (en) 2003-05-01
WO2003036814A2 (en) 2003-05-01
WO2003036814A8 (en) 2003-07-24
CN1608354A (zh) 2005-04-20
EP1442535A2 (en) 2004-08-04
DE60225711T2 (de) 2009-04-30
AU2002359303B2 (en) 2008-09-11
WO2003036814A3 (en) 2004-01-29
DE60225711D1 (de) 2008-04-30
ATE389979T1 (de) 2008-04-15
EP1442535B1 (en) 2008-03-19
CA2464413A1 (en) 2003-05-01
TW595146B (en) 2004-06-21
KR20040047979A (ko) 2004-06-05
ES2305333T3 (es) 2008-11-01
CN100409595C (zh) 2008-08-06
HK1074706A1 (en) 2006-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4243542B2 (ja) 順方向リンクのトラヒックチャネルの電力制御
US8116253B2 (en) Controlling forward and reverse link traffic channel power
KR100960255B1 (ko) 순방향 링크 송신 전력 제어
JP2005510121A6 (ja) 順方向リンクのトラヒックチャネルの電力制御
FI121905B (fi) Menetelmä ja laite lähetystehon ohjaamiseksi CDMA-solukkomobiilipuhelinjärjestelmässä
CA2120768C (en) Transmitter power control system
AU2002349941A1 (en) Controlling forward link traffic channel power
JP4739514B2 (ja) ループ遅延による予測パラメータ制御方法及び装置
KR100215947B1 (ko) Cdma셀룰러모빌전화시스템에서의송신전력제어방법및장치
RU2127948C1 (ru) Способ и устройство для обеспечения индикации качества канала связи
FI105131B (fi) Menetelmä fyysisen kanavan tehonsäädön suorittamiseksi radiojärjestelmässä
JP2008529375A (ja) ワイヤレスセルラー通信ネットワークにおいて屋内セルの干渉を低減させる方法
JP2001520477A (ja) 通信システムにおける非線形効果を測定し、その結果に基づいてチャンネルを選択する方法および装置
KR20000048708A (ko) 통신 시스템에서의 인접 서비스 영역 핸드오프용 장치 및 방법
SG180029A1 (en) Method and apparatus for determining an outage in communication systems
AU2002359303A1 (en) Controlling forward link transmission power
Soliman et al. CDMA reverse link open loop power control
US7359729B2 (en) Method of controlling the relative power of radio signals transmitted in macrodiversity mode and a radio network controller for implementing the method
Lee et al. Power Control Schemes for Land Mobile Satellite Communication Systems

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130429

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140430

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160330

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170330

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180329

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190327

Year of fee payment: 10