KR100999318B1 - 통신 시스템 - Google Patents

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KR100999318B1
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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템 및 적어도 하나의 중간 장치를 통해 소스 장치로부터 목적지 장치로 신호를 송신하는 장치 및 관련 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 멀티-홉 통신 시스템에서의 데이터의 처리율을 향상시키려는 기술에 관한 것이다.
Figure R1020070109175
무선 통신 시스템, 멀티-홉 통신 시스템, 노드-B, 경로 손실

Description

통신 시스템{COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은, 적어도 하나의 중간 장치(intermediate apparatus)를 통하여, 소스 장치(source apparatus)로부터 목적지 장치(destination apparatus)로 신호를 송신하는 통신 시스템 및 관련 방법들에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 멀티-홉(multi-hop) 통신 시스템에서 데이터의 처리율(throughput)을 향상시키기 위한 기술에 관한 것이다.
무선 통신이 공간을 통해 진행하는 경우 그 산란 또는 흡수로 인한 전파 손실, 즉 "경로 손실(pathloss)"의 발생이 신호의 강도를 감소시키는 것으로 알려져 있다. 송신기와 수신기 간의 경로 손실에 영향을 주는 요인들은, 송신기 안테나 높이, 수신기 안테나 높이, 반송파 주파수, 클러터 종류(clutter type)(도심, 도심 외곽, 시골), 예컨대 높이, 밀도, 간격, 지형 종류(가파름, 평탄함)와 같은 모폴로지(morphology) 상세를 포함한다. 송신기와 수신기 간의 경로 손실 L(dB)은 다음과 같이 모델링될 수 있다.
<수학식 A>
Figure 112007077628618-pat00001
여기서 d(미터)는 송신기-수신기 간격이고, b(db) 및 n은 경로 손실 파라미터들이며, 절대 경로 손실은
Figure 112007077628618-pat00002
로 주어진다.
도 1a는 기지국(3G 통신 시스템과 관련하여 "노드-B"(NB)로서 알려져 있음), 중계 노드(RN) 및 사용자 장비(UE)를 포함하는 단일-셀 2-홉 무선 통신 시스템을 나타낸 것이다. 다운링크(LD) 상에서 신호들이 기지국으로부터 중계 노드(RN)를 거쳐 목적지 사용자 장비(UE)로 송신되고 있는 경우에 있어서, 기지국은 소스 장치(S)를 포함하고, 사용자 장비는 목적지 장치(D)를 포함한다. 업링크(UL) 상에서 통신 신호들이 사용자 장비(UE)로부터 중계 노드를 거쳐 기지국으로 송신되고 있는 경우에 있어서, 사용자 장비는 소스 장치를 포함하고 기지국은 목적지 장치를 포함한다. 중계 노드는 중간 장치(I)의 일례이며, 소스 장치로부터 신호를 수신하도록 동작가능한 수신기 및 이 신호 또는 그 파생물을 목적지 장치로 송신하도록 동작가능한 송신기를 포함한다.
이하의 표 1은 멀티-홉 송신 시스템에서 서로 다른 링크들, 즉 소스-목적지 (SD), 소스-중간(SI) 및 중간-목적지(ID)를 통해 송신되고 있는 신호의 계산된 경로 손실의 일부 예들을 제시하며, 여기서 b 및 n은 링크들 각각에 걸쳐 동일하게 유지되는 것으로 가정한다.
Figure 112007077628618-pat00003
상기 계산된 예들은 간접 링크 SI + ID를 거쳐 겪게 되는 절대 경로 손실들의 합이 직접 경로 SD를 거쳐 겪게 되는 경로 손실보다 작을 수 있음을 보여준다. 즉,
<수학식 B>
Figure 112007077628618-pat00004
이 성립할 수 있다.
따라서, 단일의 송신 링크를 2개의 더 짧은 송신 세그먼트로 분할하는 것은 경로 손실 대 거리 간의 비선형적 관계를 이용한다. 수학식 A를 사용한 경로 손실의 간단한 이론적 분석으로부터, 신호가 소스 장치로부터 중간 장치(예를 들어, 중계 노드)를 거쳐 목적지 장치로 송신되는 경우 소스 장치로부터 목적지 장치로 직접 송신되는 것보다 전체 경로 손실의 감소(및 이에 따른 신호 강도 및 데이터 처리율의 향상, 또는 이득)가 달성된다는 것을 알 수 있다. 멀티-홉 통신 시스템이 구현되는 경우, 멀티-홉 통신 시스템은 잠재적으로 무선 송신들을 용이하게 하는 송신기들의 송신 전력의 감소를 가능하게 할 수 있으며, 이는 전자파에의 노출을 감소시킬 뿐만 아니라 간섭 레벨들의 감소를 가져온다.
명백히, 경로 손실과 거리 간의 비선형적 관계로 인해, 소스 및 목적지 장치에 대한 중간 장치의 위치는, 멀티-홉 송신이 소스와 목적지 간의 직접 또는 단일-홉 송신에 비해 가질 수 있는 잠재적 이득에 결정적인 영향을 미친다. 이는 도 2a에 도시되어 있는데, 도 2a는 멀티-홉 송신들에 의해 달성될 수 있는 이론적 이득을 도식적으로 나타내며, 소스 장치와 목적지 장치 사이에 있는 중간 장치의 상대적 정규 위치에 대한 총 전력 손실(dB)을 나타낸다.
우선, 중간 노드가 소스와 목적지 간의 직접 링크의 라인 상에 위치해 있는 경우(이 경우, 경로 연장 지수(path extension factor) (s) = 1)를 상정해 보면, 중계 노드가 중앙 위치로부터 소스 또는 목적지 장치를 향해 이동됨에 따라 잠재적 이득이 감소된다는 것을 알 수 있다. 마찬가지로, 중간 장치의 위치가 직접 링크의 라인으로부터 멀어짐에 따라 2개의 송신 세그먼트들의 합의 총 경로 길이가 연장되는 경우(또한, 경로 연장 지수를 s=1.1, s=1.2 등으로 증가시키는 경우), 이론적 이득의 그래픽 영역이 다시 감소된다는 것을 알 수 있다.
그러나, 멀티-홉 통신 시스템의 적용가능성을 테스트하기 위해 수행된 시뮬레이션은 데이터의 처리율에서 예상치 못한 낮은 이득을 보여 주었다. 실제로, 경험한 이득은 경로 손실 수학식 A에 기초한 간단한 분석에 의해 제시되는 잠재적 이득보다 훨씬 낮다. 그 결과, 신호 범위 확장, 소스와 목적지 간에 신호를 송신하는 데 요구되는 전체 송신 전력의 가능한 감소, 및 그 외 액세스 불가능한 노드들의 접속성의 관점에서 멀티-홉 시스템이 보여줄 수 있는 잠재적 이점에도 불구하고, 무선 시스템 운영자는 멀티-홉 네트워크를 구현하는 데 주저해 왔다.
예측된 이득과 시뮬레이션 이득 간에 이러한 격차가 존재하는 이유들 중 하나는 이전의 예측이 경로 손실 파라미터들 b 및 n이 모든 링크들 상에서 동일하다는 가정에 기초했다는 것이다. 실제 상으로는, 이들 값들은 중계 노드의 높이와 소스 장치 및 목적지 장치의 안테나 높이를 비교한 결과에 따라 변한다. 따라서, 보다 실제적인 값들의 표가 이하의 표 2에 주어져 있다. 3GPP라고 표시된 값들은, 중간 장치의 안테나 높이가 전형적으로 소스와 목적지 장치의 안테나 높이 사이 어딘가에 존재한다는 사실을 반영하기 위해 3GPP에 의해 채용되는 모델을 조정하여 얻는다. UoB라고 표시된 값들은 브리스톨 시에서의 전형적인 배치에 기초하여 브리스톨 대학에 의해 수행된 모델링으로부터 도출된 것이다.
Figure 112007077628618-pat00005
표 2에 나타낸 경로 손실 파라미터들을 사용한 총 경로 손실 대 정규화된(normalized) 중계 노드 위치의 도식적인 설명이 도 2b에 나타나 있다. 이론적인 중계 노드의 위치가 조정됨에 따라 보다 현실적인 일련의 경로 손실 파라미터가 총 경로 손실의 변동을 계산하는 데 사용되는 경우에는 도 2a의 완전한 "종-모양"이 달성되지 않음을 알 수 있다. 실제로, 이득의 영역은 감소되며, 통신 링크에 걸쳐 절대 경로 손실의 변화를 가져오는, 중계 노드 또는 사용자 장비의 위치에 있어서의 비교적 작은 변화가 수신 장치에서의 통신 신호의 품질에 상당한 영향을 미친다는 것은 명백한 사실이다. 따라서, 소스와 목적지 간의 직접 송신과 비교하여 멀티-홉 송신의 실행에 의해 이득을 달성하려고 하는 경우에는 중간 장치, 또는 중계 노드의 위치 판정이 중요하다.
그러나, 현실에서 직면하게 될 가능성이 있는 경로 손실 파라미터들의 보다 정확한 반영에 기초하여 예측들이 이루어질 경우에도, 멀티-홉 시스템들의 시뮬레이션들은 예측된 이득과 시뮬레이션 이득 간에 예기치 못한 낮은 대응관계를 나타내었다.
본 발명의 실시예들은 소스 장치, 목적지 장치 및 적어도 하나의 중간 장치를 포함하는 통신 시스템을 제공하기 위한 것이며, 소스 장치 및 중간 장치 또는 각각의 중간 장치는 통신 신호 또는 그로부터 도출된 신호를 상기 목적지 장치를 향하는 통신 방향으로 송신하도록 동작가능한 송신기를 각각 포함하고, 목적지 장치 및 중간 장치 또는 각각의 중간 장치는 상기 통신 신호 또는 그로부터 도출된 신호를 수신하도록 동작가능한 수신기를 각각 포함하며, 상기 통신 시스템은
i) 목적지 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치(measure)와
ii) 중간 장치 또는 각각의 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치
간의 균형을 실질적으로 달성 또는 유지하게 될 상기 송신기들 중 하나 이상에 할당된 자원의 측정치 또는 측정치의 변화를 판정하도록 동작가능한 판정 수단을 포함한다.
물론, 목적지 장치에 의해 실제로 수신되는 통신 신호가 소스 장치에 의해 송신된 통신 신호일 수 있거나 그로부터 도출된 통신 신호일 수 있음을 예상할 수 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예들은 중간 장치 또는 각각의 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치와 목적지 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치의 "균형"을 유지 또는 달성하기 위한 것들이다. 판정 수단은, 바람직하게는 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치와 목적지 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치 간의 실질적인 불균형을 감소 또는 방지하기 위해(즉, 실질적인 "균형"을 달성 또는 유지하기 위해), 본 발명을 구현하는 본 통신 시스템으로 통신 신호를 송신하도록 동작가능한 하나 이상의 장치의 송신 전력의 변경을 판정하도록 동작가능하다.
본 발명을 구현하는 통신 시스템에서 발생하는 불균형의 존재는 목적지 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치와 중간 장치 또는 그 중 하나에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치의 직접적인 비교로부터 명확해질 수 있다. 대안으로는, 맵핑 함수를 통해 비교가 행해질 경우에 불균형이 명확해질 수 있다. 따라서, 동등한 값의 측정치들이 균형 시스템과 동등하지 않은 상황이 존재할 수 있으며, 마찬가지로 상이한 값의 측정치들이 균형 시스템에 동등한 상황이 존재할 수 있다.
본 발명의 실시예들이, 멀티-홉 시스템의 배치 이전에, 그 시스템을 최적화하고 또한/또는 중간 장치 또는 각각의 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치와 목적지 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치의 균형을 실질적으로 맞추는 데 사용될 수 있음이 예상된다. 또한, 본 발명의 실시예들은 모든 링크에 걸쳐 통신 신호의 품질 측정치의 "균형"을 획득하고 유지하기 위해 기존의 멀티-홉 시스템 내에 구현될 수 있음도 예상된다. 따라서, 본 발명은 목적지 장치에서의 RSS 또는 SINR의 지표(indicator)와 중간 장치 또는 각각의 중간 장치에서의 RSS 또는 SINR의 지표 간의 실질적인 "균형"을 확립하기 위해 멀티-홉 통신 시스템 내에 채용될 수 있다. 송신 전력들은, 멀티-홉 시스템에서 통신 신호를 수신하도록 동작가능한 장치들 중 하나에 대한 타겟 수신 신호 품질의 관하여 초기에 최적화될 수 있는 장점을 지닌다. 이것은 통상적으로 목적지 장치가 될 것이다. 따라서, 목적지에 수신되는 통신 신호의 품질의 타겟에서 수신된 신호 품질로부터의 변동의 측정치 지표(="타겟으로부터의 변동" 지표)는, 시스템이 본 발명의 실시예들에 따라 최적화된 경우에 최소로 될 것이라는 이점을 갖는다. 그 후, 긍정적인 또는 부정적인 의미일 수 있는, 타겟 지표로부터의 변동에 변화가 검지되는 경우, 예컨대 통신 신호의 품질이 열화되거나 향상된 경우, 또는 장치에 설정된 타겟이 변경된 경우에는, 타겟 지표로부터의 변동이 증가할 것이다. 이 경우, 원하는 값으로부터 타겟 지표로부터의 변동의 변화가 검출되는 것을 가능하게 하는 본 발명의 실시예들은, 타겟 지표로부터의 변동을 원하는 값에 되돌리는 이점을 갖는다.
본 발명을 구현하는 멀티-홉 통신 시스템의 시뮬레이션들은 신호가 목적지 장치로 직접 송신되는 시스템들에 대하여 상당한 이득을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 실제로, 본 발명의 바람직한 실시예를 테스트하기 위해 수행된 시스템 레벨 시뮬레이션의 결과들은, 본 발명의 관점에서 "균형이 맞추어진" 통신 시스템이 멀티-홉 송신들과 연관된 이점들을 충족하고 또한 데이터 처리율의 향상을 제공할 것으로 기대할 수 있음을 보여준다.
본 발명에 따르면, 목적지 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치와 중간 장치 또는 각각의 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치 간의 어떤 불균형도 감소 또는 방지되며, 이에 따라 데이터 패킷의 처리율을 향상시키지 못하고 단지 간섭 레벨을 높이는 역할만 하는 과도한 송신 전력이 최소화된다.
본 발명의 바람직한 실시예들에 의해 제시되는 향상된 처리율에 대한 일 설명은, 이들 실시예들이 멀티-홉 시스템에서 요구되는 절대 송신 전력의 감소를 가능하게 하는 것으로 여겨진다. 이에 대해서는 이하 상술한다.
단일의 직접 송신 링크를 2개의 짧은 송신 링크들로 분할함에 의한다는, 이미 전술한 원리로부터 시작하여, 신호가 겪게 되는 전체 경로 손실의 감소가 달성된다. 다음, 소스 장치로부터 적어도 하나의 중간 장치를 거쳐 목적지 장치로 통신 신호를 송신하는 데 요구되는 총 송신 전력은, 소스 장치와 목적지 장치 간에 직접 통신 신호를 송신하는 데 요구되는 전력보다 작게 될 것이다. 따라서, 목적지 장치(및 아마도 중간 장치 역시)가 최소 또는 "타겟" 신호 품질을 수신하도록 보장하는 데에 더 적은 송신 전력이 요구된다. 송신 전력에 조정이 행해지지 않으면, 매우 과도한 송신 전력(즉, 목적지 장치 및/또는 중간 장치에서의 양호한 타겟 신호 품질의 달성 요구를 초과하는 송신 전력)이 요구될 것이다. 소스 장치와 목적지 장치 간의 직접적인 통신에 비해 멀티-홉 통신에 의해 달성되는 이득을 더 증가시키는 기능을 수행하기는커녕, 이러한 과잉 송신 전력은 간섭 레벨을 증가시킬 뿐이어서 통신 링크 품질의 열화를 가져올 뿐이다. 이 열화는, 멀티-홉 시스템의 잠재적인 이득을 상쇄하는 경향을 나타낼 것이고, 이런 경향이 이미 고려한 바 있는 멀티-홉 통신 시스템에서의 저조한 시뮬레이션 결과의 원인이 된다.
또한, (예컨대) 2-홉 네트워크에 걸친 전체 처리율은 중간 장치에 수신되는 데이터 패킷들의 수와 목적지 장치에 수신되는 데이터 패킷들의 수 중에서 더 적은 것에 의해 제한된다. 수신기에 수신되는 데이터 패킷들의 수는 그 수신기에서 종료되는 통신 링크의 품질에 의존한다. 이것은, 예컨대 처리율의 측정치, 수신 신호 강도(RSS)의 측정치 또는 신호 대 간섭 플러스 잡음 비(signal-to-interference plus noise ratio:SINR)의 측정치에 의해 반영될 수 있다. 따라서, 실효상 멀티-홉 시스템 내에서 최저 품질의 통신 신호를 수신하는 수신기는 데이터 패킷 송신에 대하여 "병목(bottle neck)"을 형성함으로써, 멀티-홉 시스템 내의 그 외의 링크들 상에서의 데이터 송신용의 용량을 낭비하게 된다. 최저 품질의 통신 신호를 향상시키도록 기능하지 않는 송신기에서의 송신 전력의 증가는, 부가적인 과잉 송신 전력을 초래한다. 결과적으로, 시스템의 성능에 더욱 열화가 발생한다. 이것은, 소스 장치(NB)의 송신 전력에 대하여, 단일 홉 시스템에 대해 관측된 것과 비교하여 2-홉 시스템의 사용자에 의해 관찰된 평균 패킷 처리율의 이득의 변동을 그림으로 나타낸 도 8a 및 도 8b에 도시되어 있다. 각각의 그래프는 4개의 서로 다른 플롯을 포함하며, 그 각각은 중간 장치의 서로 다른 송신 전력을 나타낸다. 기지국의 송신 전력이 최적 지점을 넘어 증가됨에 따라, 더 큰 신호 에너지의 방출에도 불구하고 이득의 상당한 열화가 일어나게 됨을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예들에 의해 이루어진 개선들은, 목적지 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치와 중간 장치 또는 각각의 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치 간의 임의의 불균형이 감소 또는 방지되도록 보장하기 위해서 본 발명의 여러 양태들이 추구하는 방식에 기인하는 것임을 알 수 있을 것이다. 따라서, 데이터 패킷들의 처리율을 향상시킬 수 없으며 간섭 레벨들을 높이도록만 기능할 과잉 송신 전력은 최소화된다.
만약 발생한다면, 멀티-홉 시스템에 "불균형"(즉, 목적지 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치와 중간 장치 또는 각각의 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치 간의 차이)을 잠재적으로 가져올 수 있는 다수의 상이한 이벤트들이 존재한다.
i) 링크 중 하나에 대해 발생하는 경로 손실이 변한다. 이는, 그 링크에 대한 송신기 및 수신기 모두 또는 그 중 하나의 위치 변화에 기인하거나, 또는 송신기와 수신기 간에 발생하는 환경 조건들 또는 간섭 레벨들의 변화에 기인할 수 있다.
ii) 통신 신호를 수신하도록 동작가능한 장치는 통상적으로 타겟 RSS 또는 타겟 SINR을 갖는다. 이는 통상적으로 네트워크 제공자에 의해 설정되며, 통신 시스템 또는 수신 장치의 특성에 따라 변하거나, 송신될 데이터의 유형에 따라 변할 수 있다. 이동 전화 또는 다른 사용자 장비의 타겟 RSS/SINR은 변할 수 있으며, 타겟 수신 신호 품질로부터 목적지 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 변동(즉, "타겟으로부터의 변동")의 측정치를 최소화하는 방식으로 송신 장치의 송신 전력을 조정함으로써 타겟에서의 임의의 변화를 대처할 수 있다. 멀티-홉 시스템의 경우, 수신 장치들 중 하나의 타겟에서의 변화에 대처하기 위해 단지 하나의 장치의 송신 전력을 단순히 조정하는 것은 시스템 내에 불균형을 가져오게 할 것이다.
본 발명의 실시예들은, 하나 이상의 중간 장치를 통해 소스 장치로부터 기지국으로의 업링크(UL) 상으로 송신되는 데이터의 처리율을 향상시키기 위해, 이들 가능한 이벤트들의 각각의 결과로서 발생하는 불균형 또는 잠재적인 불균형에 대응하는 방식을 제공하기 위한 것이다. 표준 통신 시스템에서, 업링크는 NB와 UE 간의 링크이다. 멀티-홉의 경우, UL은 통신이 NB를 향하도록 지시되는 링크(예컨대, UE-RN, NB의 방향으로의 RN-RN 및 RN-NB)를 말한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 멀티-홉 시스템을 최적화하는 방식을 제공하며, 이에 의해 하나 이상의 수신기에 의해 설정된 임의의 타겟 품질이 실질적으로 달성되고, 각각의 링크에 걸친 데이터의 처리율이 실질적으로 동일하게 된다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 소스 장치, 기지국 및 적어도 하나의 중간 장치를 포함하는 통신 시스템이 제공되는데, 상기 소스 장치는 상기 중간 장치 또는 각각의 중간 장치를 통해 상기 기지국으로 통신 신호를 송신하도록 동작가능하고, 상기 기지국은 상기 기지국에 수신되는 통신 신호의 품질의 하나 이상의 지표를 도출하도록 동작가능한 지표 도출 수단을 포함하며, 상기 통신 시스템은,
i) 상기 기지국에 의해 도출되는 상기 지표 또는 상기 지표 중 하나의 편차를 검출하도록 동작가능한 지표 편차 검출 수단, 및
ii) 상기 기지국에 제공되고, 상기 변화의 검출 이후에, a) 상기 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치와 상기 기지국에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치 간의 불균형을 실질적으로 감소시키거나, 또는 b) 상기 불균형이 실질적으로 발생하지 않도록 하는, 상기 중간 장치에 대한 새로운 송신 전력 또는 상기 중간 장치 및 상기 소스 장치에 대한 새로운 송신 전력을 계산하도록 동작가능한 제1 계산 수단을 포함하는 제어 수단을 포함한다.
본 발명의 제1 양태의 실시예들은, 바람직하게는, i) 중간 장치용의 새로운 송신 전력을 계산함으로써 중간 장치와 기지국 간의 경로 손실의 변화에, 또는 ii) 중간 장치 및/또는 소스 장치용의 송신 전력을 계산함으로써 기지국 장치의 타겟에서의 변화에 따라 귀결될 수 있는 잠재적 불균형에 응답하는 것에, 기인할 수 있는 바라는 값으로부터의 변동에 대응하는 방법을 제공한다.
본 발명의 제1 양태의 일 실시예에 따르면, 상기 기지국에 의해 도출된 지표들 중 하나는 목적지 장치(예를 들어, RSS)에 수신되는 통신 신호의 강도의 측정치를 포함할 수 있다. 다른 대안으로서 또는 그에 부가하여, 기지국에 의해 도출된 지표들 중 하나는 목적지 장치에 수신되는 통신 신호의 신호 대 간섭 플러스 잡음 비(SINR)의 측정치를 포함할 수 있거나, 목적지 장치에 대해 설정된 타겟 수신 신 호 품질로부터의 목적지 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 변동의 측정치를 포함할 수 있다. 타겟으로부터의 변동의 지표는 타겟 RSS로부터의 변동, 타겟 SINR로부터의 변동, 또는 RSS와 SINR의 조합에 기초한 타겟으로부터의 변동일 수 있다.
양호하게는, 본 발명의 제1 양태의 실시예들이 감소시키거나 방지하고자 하는 불균형은 상기 기지국에 수신되는 통신 신호의 신호 대 간섭 플러스 잡음 비의 측정치와 상기 중간 장치들 또는 이것 중의 하나에 수신되는 통신 신호의 신호 대 간섭 플러스 잡음 비의 측정치 간의 차이를 포함한다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 소스 장치, 기지국 및 적어도 하나의 중간 장치를 포함하는 통신 시스템이 제공되는데, 여기서, 상기 소스 장치는 통신 신호를 상기 중간 장치 또는 각각의 중간 장치를 통해 상기 기지국으로 송신하도록 동작가능하고, 상기 기지국은 제어 수단을 포함하며, 상기 기지국 및 상기 중간 장치 각각은 상기 기지국 또는 상기 중간 장치에 각각 수신되는 통신 신호의 품질의 하나 이상의 지표를 도출하도록 동작가능한 지표 도출 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 중간 장치 및 상기 기지국 각각으로부터 하나의 상기 지표를 수신하도록 동작가능하며, 상기 제어 수단은,
i) 상기 기지국에 의해 도출된 하나의 상기 지표와 상기 중간 장치에 의해 도출된 하나의 상기 지표 간의 불균형을 검출하도록 동작가능한 불균형 검출 수단, 및
ii) 상기 불균형의 검출 이후에, 상기 불균형을 실질적으로 감소시키는 경향이 있는 상기 소스 장치에 대한 새로운 송신 전력을 계산하도록 동작가능한 계산 수단을 포함한다.
본 발명의 제2 양태의 실시예들은, 바람직하게는, 기지국에 수신되는 통신 신호의 품질과 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질 간의 균형을 획득하거나 유지하기 위해 소스 장치의 송신 전력을 조정하는 방법을 제공한다. 특히, 본 발명의 제2 양태의 실시예들은, 바람직하게는, 소스 장치 및 중간 장치 간의 경로 손실에서의 변화에 기인해 발생하는 불균형에 대응하는 수단을 제공한다.
본 발명의 제2 양태의 실시예들에 따르면, 중간 장치 및 목적지 장치 각각에 의해 도출된 하나의 상기 지표는 목적지 장치 또는 중간 장치에 각각 수신되는 통신 신호의 강도의 측정치를 포함할 수 있다(예를 들어, RSS). 다른 대안으로서 또는 그에 부가하여, 상기 중간 장치 및 상기 목적지 장치 각각에 의해 도출된 하나의 상기 지표는 목적지 장치 또는 중간 장치에 각각 수신되는 통신 신호의 신호 대 간섭 플러스 잡음 비(SINR)의 측정치를 포함한다.
양호하게는, 상기 불균형 검출 수단은, 상기 기지국 및 상기 중간 장치로부터의 상기 지표의 수신에 뒤이어 또는 상기 제어 수단에 의해 수신된 상기 지표 중 하나 또는 둘다의 변화에 뒤이어, 상기 소스 장치와 상기 중간 장치 간에 및 상기 중간 장치와 상기 기지국 간에 송신되는 통신 신호가 겪게 되는 경로 손실의 측정치를 결정하도록 동작가능한 경로 손실 갱신 수단을 포함한다. 양호하게는, 상기 소스 장치와 상기 중간 장치 간에 송신되는 통신 신호가 겪게 되는 경로 손실의 측정치를, 그 통신 신호가 송신되었을 때의 상기 소스 장치의 송신 전력의 측정치로부터 결정할 수 있다. 상기 중간 장치는 상기 중간 장치의 현재 송신 전력의 측정 치를 나타내는 송신 전력 지표를 상기 중간 장치와 상기 기지국 간에 송신되는 통신 신호가 겪게 되는 경로 손실을 결정하기 위해 상기 경로 손실 갱신 수단으로 송신하도록 동작할 수 있다. 대안으로는, 상기 중간 장치의 송신 전력의 측정치는 i) 초기의 상기 중간 장치의 송신 전력의 측정치, 및 ii) 상기 초기 이래로 발생한 상기 중간 장치의 송신 전력의 변화에 대해 알려진 것으로부터 판정될 수 있다.
중간 장치는, 바람직하게는 소스 장치에 의해 송신되는 신호를 수신하도록 동작가능한 수신기, 및 수신된 신호 또는 그로부터 도출된 신호를 목적지 장치로 송신하도록 동작가능한 송신기를 포함한다. 중간 장치에 의해 송신된 통신 신호로부터 중간 장치에 의해 수신된 통신 신호를 분리시키기 위한 신호의 듀플렉싱은, 주파수 분할 듀플렉스(Frequency Division Duplex, FDD) 또는 시분할 듀플렉스(Time Division Duplex, TDD)일 수 있다. 중간 장치들 중 하나 이상은, 바람직하게는, 소위 중계 노드(relay node, RN) 또는 중계-스테이션(relay-station, RS)을 포함할 수 있다. 중계 노드는 그 중계 노드가 의도된 최종 목적지가 아닌 신호를 수신하고 이어서 그 신호를 또 다른 노드로 송신하여 그에 따라 그 신호가 의도된 목적지로 진행할 수 있게 해주는 기능을 갖고 있다. 중계 노드는 재생성 유형(regenerative type)일 수 있으며, 여기서 수신된 신호는 비트 레벨로 디코딩되어 경판정(hard decision)을 하게 된다. 수신된 패킷이 에러가 있는 것으로 밝혀진 경우, 재송신이 요청되고, 따라서 RN은 ARQ 또는 H-ARQ를 통합시킨다. ARQ 또는 H-ARQ는 재송신 요청 및 재송신된 신호들의 차후의 수신을 관리하는 수신기 기술이다. 일단 패킷이 성공적으로 수신되면, 그 패킷은 RN 내로 통합된 임의의 무 선 자원 관리 전략에 기초하여, 목적지로의 재송신을 위해 스케쥴링된다. 다른 대안으로서, 중계 노드는 비-재생성 유형일 수 있으며, 그에 의해 데이터는 중계 노드에서 증폭되고 그 신호는 그 다음 장치 또는 노드로 포워딩된다. 중간 장치 또는 중계 노드의 기능이 이동 전화 또는 다른 사용자 장비에 의해 제공될 수 있음이 예상(envisage)된다.
양호하게는, 상기 제어 수단은, 상기 제1 계산 수단에 의한 상기 중간 장치에 대한 새로운 송신 전력의 계산 이후에, 상기 중간 장치의 상기 새로운 송신 전력이 상기 중간 장치의 최대 송신 전력보다 큰지를 결정하는 동작을 한다. 이는 상기 중간 장치의 최대 송신 전력에 근거하여 결정된다. 양호하게는, 상기 제어 수단에 의해 상기 새로운 송신 전력이 상기 최대 송신 전력보다 큰 것으로 결정되는 경우, 상기 제1 계산 수단은 상기 중간 장치의 상기 최대 송신 전력을 초과하지 않는 상기 중간 장치의 제2 새로운 송신 전력을 계산한다.
또한, 상기 제어 수단이 상기 중간 장치의 송신 전력에서의 변화에 대한 요청을 수신한 경우에, 상기 제어 수단은 양호하게는 상기 제어 수단으로 하여금 상기 요청이 상기 기지국에 의해 도출된 타겟 지표로부터의 변동의 변화로 인한 것인지를 결정할 수 있게 해주는 입력 신호를 수신하는 동작을 한다. 만일 상기 요청이 상기 기지국에 의해 도출된 타겟 지표로부터의 변동의 변화로 인한 것으로 결정되는 경우, 상기 제1 계산 수단은 상기 중간 장치에 대해 계산된 상기 새로운 송신 전력에 기초하여 상기 소스 장치에 대한 새로운 송신 전력을 계산하는 동작을 추가로 하고, 그에 의해 상기 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치와 상기 기지국에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치 간의 불균형이 일어나는 것을 실질적으로 방지하게 된다. 상기 제어 수단은, 양호하게는 상기 소스 장치에 대한 새로운 송신 전력의 계산 이후에, 상기 소스 장치에 대한 상기 새로운 송신 전력이 상기 소스 장치에 대한 최대 송신 전력보다 큰 지를 결정하는 동작을 한다. 상기 제어 수단에 의해 상기 새로운 송신 전력이 상기 소스 장치의 최대 송신 전력보다 큰 것으로 결정되는 경우, 상기 제1 계산 수단은 상기 최대값을 초과하지 않는 상기 소스 장치에 대한 제2 새로운 송신 전력을 계산한다. 상기 제1 계산 수단은, 양호하게는, 상기 소스 장치에 대한 제2 새로운 송신 전력의 계산 이후에, 상기 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치와 상기 기지국에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치 간의 불균형이 발생하지 않도록 하게 될 상기 중간 장치에 대한 제2 새로운 송신 전력을 계산하는 동작을 한다.
기지국에 의해 도출된 지표의 변경을 검출하는 것을 추구하는 본 발명의 제1 양채이 실시예들은 지표와 중간 장치에 의해 도출된 동일 유형의 지표 간의 불균형을 바로잡거나 또는 방지하는 것을 추구할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다는 것을 알아야 한다. 또한, 기지국에 의해 설정된 타겟 SINR로부터의 변동의 지표의 변화가 (목적지에서의 SINR이 일정하게 남아 있는 동안에) 타겟 SINR 변화의 결과로서 검출되는 경우에, 어떤 불균형도 (시스템이 목적지 장치에서의 타겟의 변동 이전에 균형 상태에 있다고 가정한 경우) 기지국 및 중간 장치에 의해 도출된 SINR의 지표들 간에 존재하지 않을 것이고, 제어 수단은 중간 장치와 소스 장치의 양자 모두의 송신 전력에 요구되는 조정을 계산할 것이고 이는 SINR의 불균형이 일어나 는 것을 방지한다.
본 발명의 제1 및 제2 양태 각각은 서로 다른 환경 하에서 발생하거나 또는 경우에 따라서는 발생할 수 있는 불균형을 감소 또는 방지한다. 예를 들어, 중간 장치와 기지국 간의 경로 손실이 변하는 경우 또는 기지국의 타겟이 변하는 경우가 일어날 수 있다. 이런 이벤트들 모두는 기지국에 의해 도출되는 지표의 변화를 일으키며 본 발명의 제1 양태의 실시예들에 의해 양호하게는 처리될 수 있다. 이런 이벤트들 모두는 기지국에 의해 도출되는 지표의 변화의 검출에 의해 트리거링되는 본 발명의 제1 양태에 의해 양호하게는 다뤄질 수 있다. 양호하게는, 본 발명의 제1 양태를 구현하는 통신 시스템은 목적지 장치의 지표들 또는 지표들 중 하나를 항상 모니터링하는 편차 수단(deviation means)을 포함한다. 따라서, 목적지 장치에 의해 도출되는 지표의 임의의 편차가 신속하게 검출될 수 있다.
중간 장치와 기지국 간의 경로 손실의 변화 이후에, 멀티-홉 시스템에 걸쳐 균형을 복원하는 데에는 제1 양태만으로 충분할 수 있다. 많은 경우에 멀티-홉 시스템에 걸쳐서 균형을 유지하는데에 제1 양태만으로 충분할 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, 기지국과 중간 장치 간의 경로 손실이 변하는 경우(이는 소스 장치 및/또는 중간 장치의 위치 변화, 및/또는 환경적 조건 변화에 기인할 수 있음), 이것은 본 발명의 제2 양태의 실시예에 의해 처리되어야만 한다. 따라서, 바람직하게는 본 발명의 제1 및 제2 양태 모두를 구현하는 통신 시스템이 제공된다. 본경우에, 본 발명의 제2 양태의 불균형 검출은 주기적으로 수행된다. 따라서, 본 발명의 제1 양태의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 중간 장치는 기지국에 수신된 통신 신호의 품질의 하나 이상의 지표를 도출하도록 동작하는 지표 도출 수단을 포함하고, 상기 중간 장치 및 상기 기지국은 상기 지표들을 상기 제어 수단으로 송신하도록 동작하고, 상기 제어 수단은,
i) 기지국과 중간 장치들의 지표들 간의 불균형을 검출하도록 동작가능한 불균형 검출 수단, 및
ii) 불균형의 검출 이후에, 상기 불균형을 실질적으로 감소시킬 소스 장치용의 새로운 송신 전력을 계산하도록 동작가능한 제2 계산 수단을 더 포함한다.
기지국의 타겟의 변화가 중간 장치와 기지국 간의 경로 손실의 실질적 동시 변화에 의해 조정(accommodate)되는 상황이 발생할 수 있다. 따라서, 기지국이 중간 장치의 송신 전력의 변경에 대한 요청을 제어 수단으로 송신하는 동작이 가능하도록 본 발명의 제1 양태의 지표 변동 검출 수단이 기지국에 제공되는 경우, 만일 이러한 상황이 정말 일어난다면 중간 장치의 송신 전력의 변경에 대한 어떠한 요청도 기지국에 의해 생성되지 않을 것이다. 이것은, 기지국의 신규 타겟이 (우연하게) 만족되었지만 소스 장치의 송신 전력에는 어떠한 대응하는 변경도 행해지지 않을 것이기 때문에, 본 발명의 제1 양태에 의해서도 수정되지 않은 채로 가게 될 시스템의 불균형을 초래한다. 중간 장치와 기지국 간에 겪게 되는 경로 손실의 측정치의 변화가 경로 손실 갱신 수단에 의해 검출될 것이기 때문에, 이러한 비교적 드문 상황도, 본 발명의 제1 및 제2 양태 모두를 구현하는 통신 시스템에 의해 처리될 수 있다. 다음, 제2 계산 수단은, 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치와 기지국에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치 간의 균형을 맞추는 데에 요구되는 소스 장치의 송신 전력의 변동을 계산하도록 동작가능하다.
본 발명의 제1 양태의 실시예에 따르면, 멀티-홉 통신 시스템에서 통신 신호를 송신하도록 동작가능한 하나 이상의 장치의 송신 전력을 제어하는 방법으로서, 상기 통신 시스템은 소스 장치, 기지국 및 적어도 하나의 중간 장치를 포함하며, 상기 소스 장치는 상기 중간 장치들 또는 각각의 중간 장치를 통해 상기 기지국으로 통신 신호를 송신하도록 동작가능하고, 상기 방법은,
i) 상기 기지국에서 수신되는 통신 신호의 품질의 하나 이상의 지표를 도출하는 단계;
ii) 상기 지표들 또는 상기 지표들 중 하나의 편차를 검출하는 단계; 및
iii) 상기 변화의 검출 이후에, a) 상기 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치와 상기 기지국에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치 간의 불균형을 실질적으로 감소시키거나, 또는 b) 상기 불균형이 실질적으로 발생하지 않도록 하는 , 상기 중간 장치에 대한 새로운 송신 전력 또는 상기 중간 장치 및 상기 소스 장치에 대한 새로운 송신 전력을 계산하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제2 양태의 실시예에 따라서, 멀티-홉 통신 시스템에서 통신 신호를 송신하도록 동작가능한 하나 이상의 장치의 송신 전력을 제어하는 방법으로서, 상기 통신 시스템은 소스 장치, 기지국 및 적어도 하나의 중간 장치를 포함하고, 상기 소스 장치는 통신 신호를 상기 중간 장치들 또는 각각의 중간 장치를 통해 상기 기지국으로 송신하도록 동작가능하며, 상기 방법은,
i) 상기 기지국 및 상기 중간 장치 각각에서, 상기 기지국에 또는 상기 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 하나 이상의 지표를 도출하는 단계,
ii) 상기 기지국에 의해 도출된 하나의 상기 지표와 상기 중간 장치에 의해 도출된 하나의 상기 지표 간의 불균형을 검출하는 단계, 및
iii) 상기 불균형의 검출 이후에, 상기 불균형을 실질적으로 감소시킬 상기 소스에 대한 새로운 송신 전력을 계산하는 단계
를 포함한다.
본 발명의 제1 양태의 실시예에 따라서, 소스 장치에 의해 송신된 통신 신호를 적어도 하나의 중간 장치를 통해 수신하도록 동작가능한 기지국으로서,
i) 상기 기지국에 수신되는 통신 신호의 품질의 하나 이상의 지표를 도출하도록 동작가능한 지표 도출 수단,
ii) 상기 지표 도출 수단에 의해 도출된 하나의 상기 지표의 편차를 검출하도록 동작가능한 지표 편차 검출 수단, 및
iii) 상기 변화의 검출 이후에, a) 상기 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치와 상기 기지국에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치 간의 불균형을 실질적으로 감소시키거나, 또는 b) 상기 불균형이 실질적으로 발생하지 않도록 하는 , 상기 중간 장치에 대한 새로운 송신 전력 또는 상기 중간 장치 및 상기 소스 장치에 대한 새로운 송신 전력을 계산하도록 동작가능한 제1 계산 수단을 포함하는 제어 수단을 포함한다.
양호하게는, 기지국은, 제어 수단으로 하여금 만일 요청이 목적지 장치에 대해 설정된 타겟 수신 신호 품질의 변동에 기인해 발생하는 기지국에 의해 도출된 타겟 지표로부터의 변동의 편차이 기인하는 것인지를 판정할 수 있게 하는 입력 신호를 수신하도록 동작한다. 또한, 제어 수단은, 상기 중간 장치 및/또는 상기 소스 장치로 명령(command)을 발행하도록 동작하는 명령 수단을 포함하여, 제1 계산 수단에 의해 계산된 신규 송신 전력에 따라서 중간 장치의 송신 전력 및/또는 소스 장치의 송신 전력의 변동을 명령한다.
양호하게는, 기지국은, 상기 중간 장치로부터 지표를 수신하도록 동작가능한 지표 수신 수단을 더 포함하며, 상기 지표는 상기 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질을 나타내고, 상기 기지국은 상기 기지국에 의해 도출된 하나의 상기 지표와 상기 중간 장치로부터 수신되는 하나의 상기 지표 간의 불균형을 검출하도록 동작가능한 불균형 검출 수단을 더 포함하며, 상기 제어 수단은, 상기 불균형의 검출 이후에, 상기 불균형을 실질적으로 감소시키는 경향이 있는 상기 소스 장치에 대한 새로운 송신 전력을 계산하도록 동작가능한 제2 계산 수단을 포함한다. 양호하게는, 상기 불균형 검출 수단은 상기 소스 장치와 상기 중간 장치 간에 및 상기 중간 장치와 상기 기지국 간에 송신되는 통신 신호가 겪게 되는 경로 손실의 측정치를 결정하도록 동작가능한 경로 손실 갱신 수단을 더 포함한다.
본 발명의 제2 양태의 실시예에 따라서, 소스 장치로부터 송신된 통신 신호를 적어도 하나의 중간 장치를 통해 수신하도록 동작가능한 기지국으로서,
i) 상기 기지국에 수신되는 통신 신호의 품질의 하나 이상의 지표를 도출하도록 동작가능한 지표 도출 수단,
ii) 상기 중간 장치로부터 하나 이상의 지표를 수신하도록 동작가능한 수신 수단 - 상기 지표 또는 각각의 지표는 상기 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질을 나타냄 -,
iii) 상기 기지국에 의해 도출된 하나의 상기 지표와 상기 중간 장치로부터 수신되는 하나의 상기 지표 간의 불균형을 검출하도록 동작가능한 불균형 검출 수단, 및
iv) 상기 불균형의 검출 이후에, 상기 불균형을 실질적으로 감소시키는 경향이 있는 상기 소스 장치에 대한 새로운 송신 전력을 계산하도록 동작가능한 제2 계산 수단을 포함하는 제어 수단을 포함하는 기지국이 제공된다.
양호하게는, 상기 불균형 검출 수단은 상기 소스 장치와 상기 중간 장치 간에 및 상기 중간 장치와 상기 기지국 간에 송신되는 통신 신호가 겪게 되는 경로 손실의 측정치를 결정하도록 동작가능한 경로 손실 갱신 수단을 더 포함한다. 상기 제어 수단은 양호하게는 상기 계산 수단에 의해 계산된 상기 새로운 송신 전력에 따라 상기 소스 장치의 송신 전력의 변경을 명령하는 명령을 상기 소스 장치로 발행하도록 동작가능한 명령 수단을 더 포함한다.
본 발명을 구현한 기지국에서, 본 발명을 구현한 중간 장치에서 또는 본 발명을 구현한 목적지 장치에서 수행되는 통신 방법들이 또한 제공된다.
본 발명의 실시예들은 중계 노드의 위치가 고정된 멀티-홉 시스템들에서 특히 유용하다. 또한, 본 발명의 실시예들은 재생성 및 비재생성 중계들 중의 어느것이든 사용될 수 있을 때 유리하다. 또한 본 발명의 실시예들은 송신 전력의 설정의 중압 집중화된 제어가 중계국에서 요구되는 최소의 처리로 유지되도록 유리하 게는 하여 준다. 이는 네트워크의 관리를 하는 중심 주체에 로케이트된 제어가 훨씬 단순화되도록 하기 때문에 운영자에게 혜택이 많다. 또한, 중계가 이상 작동을 하기 시작하였다면, 제어가 기지국(또는 노드 B)에 위치한 연유로, 운영자에 의한 수정을 가능케 한다. 더 나아가, 중간 장치에서의 처리가 최소로 유지된다는 사실은 전력 소모 절감 차원에서 유리하고, 따라서 중간 장치가 이동 또는 원격 장치일 경우에 배터리 수명을 최대화한다.
원하는 값은 목적지 장치에 의해 설정된 타겟 값이거나 그에 가까운 목적지 장치에 의해 도출된 통신 신호의 품질의 지표의 값일 수 있으며, 시스템이 실질적으로 균형을 이루고 있을 경우(즉, 목적지 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치가 중간 장치 또는 각각의 중간 장치에 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치와 균형을 이루는 경우)의 값일 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1 양태의 실시예들은, 바람직하게는 목적지 장치에 의해 수신되는 통신 신호의 품질을 목적지 장치에 의해 설정된 타겟 값에 또는 그 근방에 유지하는 데 사용될 수 있다. 그 후에, 본 발명의 제2 양태의 실시예가 시스템을 최적화하여 목적지 장치와 중간 장치 또는 각각의 중간 장치 간에 균형이 달성되도록 보장할 필요가 존재할 수 있다.
따라서, 지표 편차 검출 수단이, 이미 균형을 이루고 있거나 최적화되어 있는 시스템에서 사용될 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 목적지 장치에서의 통신 신호의 품질의 측정치 변화를 가져오는 이벤트로 인해 발생할 수 있는, 원하는 값으로부터의 편차가 검출될 것이고, 이전의 중간 장치에 할당된 자원의 요구된 변경이 판정된다.
자원 할당에서의 요구되는 변경은 제1 계산 수단에 의해 계산될 것이다. 지표 변동이 타겟의 변경으로 인한 경우, 제1 계산 수단은, 만족되는 목적지 장치에서의 신규 타겟 품질로 인하여 불균형이 발생하는 것을 방지하게 될 소스 장치에 대한 신규의 송신 전력을 계산하도록 또한 동작할 것이다. 만일 타겟이 변경되지 않았고, 통신 신호의 품질이 변경되도록 경로 손실이 변경된 것이라면, 계산 수단은 균형이 유지되도록 하는데에 중간 장치에 대한 신규 송신 전력만을 계산할 필요가 있다. 소스 장치와 중간 장치 간의 경로 손실의 변경 - 이는 중간 장치에서의 RSS/SINR의 변경으로 이끎 - 은 본 발명의 제2 양태를 구현하는 시스템들/방법들, 또는 본 발명의 제1 및 제2 양태들을 모두 구현하는 시스템들/방법들에 의해 다루어져야만 한다.
본 발명의 실시예들은 주파수 분할 다중 접속(FDMA), 시분할 다중 접속(TDMA), 코드 분할 다중 접속(CDMA) 및 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)(이것에만 한정되는 것은 아님)을 비롯한 임의의 다중 접속 기술을 이용하는 무선 통신 시스템 내에서 구현될 수 있다. 모든 송신이 동일한 주파수 대역에서 행해지고 각각의 송신이 고유 채널화 코드를 할당받는 CDMA 시스템의 경우, Gp 인자는 다른 말로는 처리 이득(processing gain)이라고도 알려진, 송신 신호를 확산시키는 데 사용되는 코드의 확산 인자 또는 길이를 나타낸다. 직교 확산 코드(orthogonal spreading code)의 경우, 동시 송신을 위해 최대 Gp개까지의 채널이 이용가능하다.
제1 및 제2 계산 수단에 의해 수행되는 실제의 계산은 다수의 가능한 방식으로 도출될 수 있다. 하나의 기능한 도출 방법은, 멀티-홉 네트워크에서의 수신 엘 리먼트의 각각에서 SINR을 고려하는 것에 기초한 것이고, 업링크 송신의 경우에 대해 여러 배치 시나리오에 대해서 멀티-홉 네트워크에 포함되는 엘리먼트들을 송신하는 최적 송신 전력을 계산하는 식으로 특정하게 계발될 수 있다. 당업자는, 대안 해법들이, 멀티-홉 네트워크의 수신기들에서의 통신 신호의 품질의 측정치의 그외의 유형을 고려하고 및 이런 측정치들이 균형잡히도록 하는 본 발명의 기초 원리를 고려하여 도출될 수 있음을 알 것이다.
"사용자 장비" 라는 용어는 무선 통신 시스템에서 사용할 수 있는 임의의 장치를 포괄한다는 사실을 알 것이다. 또한, 본 발명이 현재 알려진 기술에서 사용되는 용어를 주로 참조하여 기술되어 있지만, 본 발명의 실시예들은, 바람직하게는 중간 장치를 통해 소스와 목적지 간의 통신 신호의 송신을 용이하게 하는 임의의 무선 통신 시스템에서 적용될 수 있도록 의도된 것이다.
상기 양태들 중 임의의 양태에서, 다양한 특징들이 하드웨어로, 또는 하나 이상의 프로세서상에서 실행되는 소프트웨어 모듈로서 또는 이 둘의 조합으로서 구현될 수 있다. 본 발명은 본 명세서에 기술된 방법 중 임의의 방법을 수행하는 운영 프로그램(컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품) 및 본 명세서에 기술된 기술들 중의 임의의 것을 구현하는 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능 매체를 또한 제공한다. 본 발명을 구현하는 프로그램은 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 저장될 수 있거나, 예를 들어 인터넷 웹 사이트로부터 제공되는 다운로드가능한 데이터 신호 등의 신호 형태일 수 있거나, 임의의 그 밖의 형태일 수 있다.
본 발명의 보다 나은 이해를 위해, 또한 본 발명이 어떻게 실시되어 효과를 발휘하는지를 나타내기 위해, 첨부 도면을 참조하여 예를 드는 방식으로 본 발명을 설명한다.
<실시예>
본 발명의 제1 양태의 실시예를 구현하는 알고리즘의 한 예가 도 3을 참조하여 설명될 것인데, 여기서 소스 장치는 사용자 장비(UE)를 포함하고, 중간 장치는 재생성 유형인 중계 노드(RN)를 포함하고, 목적지 장치는 기지국(NB)을 포함한다. 기지국은 RSS를 지속적으로 모니터링하고 RSS의 지표들과 타겟 RSS로부터의 변동을 도출한다. 기지국은 이런 지표들 중의 하나 또는 둘 모두에서의 변경을 검출하기 위한 편차 검출 수단을 제공받는다. 기지국은 본 발명의 실시예에 따라서 제1 계산 수단을 갖는 제어 수단을 제공받는다.
NB에 의해 도출된 지표에서의 변동에 뒤이어 신규 RN 송신 전력의 명시적 계산을 인에이블하기 위해, NB의 제어 수단은 현재의 RN 송신 전력을 알 것을 요구한다. 이 정보를 획득하기 위한 두 기술은 이하의 점에서 쓸 수 있다. 1) NB가 RN의 초기 송신 전력 뿐만이 아니라 최대치도 알고 있다(이 지식은 원래적인 것이거나 또는 Rn이 NB에 연결될 때 신호로 보내진다). NB는 이후 이것을 변경하라는 명령이 발행됨에 따라 RN 송신 전력을 추적한다; 또는 2) RN은 현재의 송신 전력을 NB에게 보고하여 NB에서의 추적에 대한 필요를 방지한다. 이 알고리즘은 더 낮은 시그널링 복잡도에 연유하여 혜택을 입으므로, 제1 기술이 사용되는 것으로 가정하였다.
이 알고리즘의 상세는 다음과 같이 요약된다.
업링크 알고리즘 1 : 제1 부분
트리거: NB에서의 RN 송신 전력의 변경에 대한 요청

알고리즘 입력
요구하는 측
발원지

RN 송신 전력의 변경에 대한 요청
RN 송신 전력
UE 송신 전력
NB

NB
NB
NB에서 도출됨

NB에서 추적되고/계산됨
NB에서 추적되고/계산됨

알고리즘 출력
도출
목적지 및 시그널링 요건
신규 RN 송신 전력 명시적 계산 RN에게 시그널링된 RN 송신 전력의 상대적 변경

신규 UE 송신 전력
명시적 계산
RN을 통해 UE에게 시그널링된 UE 송신 전력의 상대적 변경
이하의 시퀀스는, i) 중간 장치에서 수신된 통신 신호의 품질의 측정치와 기지국에서 수신된 통신 신호의 품질의 측정치 간의 불균형을 실질적으로 감소시키기 위해; 또는 (NB) ii) 상기 불균형이 일어나는 것을 실질적으로 방지하기 위해, 기지국에 의해 도출된 지표의 변경의 검출에 뒤이어 일어난다.
1. NB의 제어 수단은 RN 의 송신 전력 한계를 고려하여 RN에 대한 신규 송신 전력을 계산한다;
2a. 기지국의 지표 편차 검출 수단에 의해 검출된 변경이 (SINR의 지표가 변경되도록) 중간 장치와 기지국 간의 경로 손실 변경의 결과라면, 기지국의 제어 수단은 RN 의 송신 전력의 변경을 명령하는 명령을 RN에게 송신한다.
2b. 기지국의 지표 편차 검출 수단에 의해 검출된 변경이 (타겟 RSS로부터의 편차의 지표가 변경되도록) 기지국에 대해 설정된 타겟 품질 지표의 변경의 결과라면, 이후
i) 제1 계산 수단은 RN용의 계산된 신규 송신 전력에 대응하는 소스 장치(UE)용의 신규 송신 전력을 계산한다. CDMA 시스템의 경우에는, 제1 계산 수단은 이른바 "근-원(near-far)" 효과를 최소화하기 위해서, 소스 장치의 신규 송신 전력의 계산된 값을 변경한다. 따라서, UE의 송신된 전력은 최적치로부터 증가될 수도 있고 감소될 수도 있다. 이 변경은, 멀티-홉핑으로부터의 성능 이득의 부적절한 전력 균형의 감축 효과가 수신된 모든 신호 레벨들이 동등하지 않은 것으로 인해 다중 사용자 환경 하에서 수신기에서의 성능의 감축에 대해 웨이팅(weight)되어야 하기 때문에 시스템 운영자의 요구 조건에 좌우될 것이다;
ii) NB는, 계산된 신규 송신 전력을 만족시키는 데에 필요한 UE의 송신 전력의 조정이 UE의 최대 송신 전력을 고려할 때 만족될 수 있는 지를 체크한다. 만일 UE의 계산된 신규 송신 전력이 만족될 수 없다고 판정되었다면, 제1 계산 수단은 RN과 UE 모두에 대한 개정된 신규 송신 전력을 계산한다. CDMA 시스템의 경우에, 제1 계산 수단은 이른바 "근-원" 효과를 최소화하기 위해서 소스 장치의 신규 송신 전력의 계산된 값을 변경한다;
iii) 제어 수단은, 제1 계산 수단에 의해 계산된 신규 송신 전력들에 따라서 RN 및 UE의 송신 전력의 변경을 명령하는 명령을 RN 및 UE에게 발행한다.
전술한 알고리즘은 전파 손실이 RN과 NB 간에 변하는 경우 및 NB가 그의 타겟 RSS를 수정하는 경우를 관리한다. 전파 손실이 UE와 RN 간에 변하는 경우 및 NB에서의 타겟 및 RN과 NB 간의 전파 손실 모두가 변하는 경우를 처리하기 위해, 상기 알고리즘이 UE에 대한 신규 송신 전력을 판정하도록 동작하지 않는 식으로, 본 발명의 제2 양태의 실시예를 구현하는 알고리즘은, 이하에 기술하는 바와 같이 주기적으로 동작한다.
이 알고리즘의 상세는 다음과 같이 요약된다.
업링크 알고리즘 1: 제2 부분
트리거: NB에서 주기적으로 실행됨

알고리즘 입력
요구하는 측
발원지

RN에서의 RSS
NB
RN으로부터 시그널링됨

NB에서의 RSSR
NB
NB에서 모니터링됨
RN 송신 전력 NB NB에서 추적되고/계산됨
UE 송신 전력 NB NB에서 추적되고/계산됨

알고리즘 출력
도출
목적지 및 시그널링 요건

신규 UE 송신 전력
명시적 계산
RN을 통해 UE에게 시그널링된 UE 전력의 상대적 변경

신규 RN 송신 전력
명시적 계산
RN에게 시그널링된 RN 전력의 상대적 변경
전파 손실들 명시적 계산 Tx 및 Rx 전력 간의 차로부터 도출됨. NB에서 사용됨
이 알고리즘은 도 4를 참조하여 앞서 설명한 알고리즘에 더하여 바람직하게 실행될 수 있다. 대안으로는, 도 4를 참조하여 기술한 알고리즘 또는 이하의 알고리즘이 무선 멀티-홉 통신 시스템에서 별개로 구현되는 것도 가능하다.
이 알고리즘은 RN에 의해 도출된 통신 신호(RSS)의 품질의 지표가 NB에 보고되는 것을 가정한다. NB는, 제2 계산 수단에 의한 두개의 링크에 걸친 전파 손실의 계산을 용이하게 하기 위해, RN에 의해 및 NB의 지표 편차 수단에 의해 도출된 지표를 모니터링한다. NB는 RN 송신 전력과 UE 송신 전력을 알 것을 요구하고, 이 지식은 다음 두가지 기술 중 하나에 의해 획득될 수 있다. 1) NB가 RN의 초기 송신 전력뿐만이 아니라 최대치도 알고 있다(이 지식은 원래적인 것이거나 또는 RN/UE가 NB에 연결될 때 신호로 보내진다). NB는 이후 이것을 변경하라는 명령이 발행됨에 따라 RN/UE 송신 전력을 추적한다; 또는 2) RN/UE는 현재의 송신 전력을 NB에게 보고하여 NB에서의 추적에 대한 필요를 방지한다. 이 알고리즘은 더 낮은 시그널링 복잡도에 연유하여 혜택을 입으므로, 제1 기술이 사용되는 것으로 가정하였다.
1. NB는 NB 및 Rn 모두에 의해 도출된 수신 신호 강도의 지표들을 모니터링한다. 이를 RN 및 UE 송신 전력의 지식과 연계하여 사용하여 UE-RN 및 RN-NB 링크들에 대한 전파 손실을 갱신한다.
2. 만일 UE-RN 또는 RN-NB 전파 손실 중 어느 하나의 변경이 검출되면 갱신된 전파 손실이, RN 송신 전력의 지식과 연계하여 제2 계산 수단에 의해 사용되어 최적 UE 송신 전력을 계산하게 된다. CDMA 시스템의 경우에, 제1 계산 수단은, 이른바 "근-원" 효과를 최소화하기 위해 소스 장치의 신규 송신 전력의 계산된 값을 수정한다. 만일 전파 손실의 어떤 변경도 검출되지 않았다면, 알고리즘의 현재의 반복이 종료된다.
3. NB 는 계산된 최적 송신 전력이 현재의 UE 송신 전력과 다른지의 여부를 체크한다.
3a. 만일 다르지 않다면, 알고리즘의 현재의 반복이 종료된다; 또는
3b. 만일 다르다면,
i) 만일 계산된 신규 UE 송신 전력이 만족될 수 있다면(즉, UE의 최대 송신 전력이 초과되지 않을 것이라면), NB 는 UE 가 제2 계산 수단에 의해 계산된 신규 송신 전력에 따라서 그 송신 전력을 조정하도록 하기 위해 UE에게 명령을 신호한다; 또는
ii) 만일 계산된 UE 송신 전력이 만족될 수 없다면, UE 송신 전력은 그렇게 될 수 있는 것으로 수정된다. 제2 계산 수단은 이후 최적 균형을 보장하는 신규 RN 송신 전력을 계산한다. NB 는 이후 제2 계산 수단에 의해 계산된 신규 송신 전력들에 따라서 송신 전력의 조정을 명령하는 명령을 UE 및 RN에게 신호한다.
이론적 분석
이하의 이론적 분석은, 여러가지 배치 시나리오에 대한 멀티-홉 네트워크에 포함된 송신 엘리먼트들의 최적의 송신 전력을 계산하기 위한 가능한 해결책을 도출한다. 본 수학식들이 멀티-홉 네트워크에서 다운링크를 형성하는 연결 상황의 경우만에 대해서 개발된 것인데, 도출된 수학식들을 업링크의 경우에 대해 어댑트하는 것은 간단한 일이다. 이런 어댑테이션은 수신 노드들에서 수신된 SINR에 대한 표현들을 개발하는 데에 사용되는 동일한 방법론들을 채택함으로써 성취되는데, 여기서 송신 노드들은 이제 UE 및 RN이고 수신 노드들은 이제 NB 및 RN이다. 일단 RN 및 NB에서 수신된 SINR에 대한 표현들이 도달되었다면, UE 및 RN의 최적 송신 전력을 결정하기 위해서 동일한 방법론이 각각의 배치 시나리오에 대해 채택될 수 있다. 각각의 배치 시나리오에 대해, 단일 셀 모델 및 2-셀 모델을 가정하여 이론적 해결책이 획득된다. 2 셀 모델의 경우에, 양쪽 셀에서의 배치가 동일하고 기지국(BS) 및 중간 장치(I)에 대한 송신 전력이 동일한 것으로 가정한다. 또한, 적절한 경우
Figure 112007077628618-pat00006
및
Figure 112007077628618-pat00007
이고, 또한 TDD의 경우에 양쪽 RN이 동시에 송신하는 것으로 가정한다. 이것은 실효상 2개의 셀에 대한 더 나쁜 경우의 시나리오를 생성한다.
이론적 해결책은 멀티-홉 시스템 내의 수신 노드(즉, 상기 중간 장치 또는 각각의 중간 장치(I) 및 목적지 장치(D))가 겪게 되는 신호 대 간섭 플러스 잡음 비(SINR)의 고려로부터 나올 수 있다. 특정의 노드에서의 SINR은 그 노드에 의해 수신되는 통신 신호의 품질의 측정치이며 원하지 않는 신호들(잡음 및 간섭)의 수신 신호 강도에 대한 원하는 신호의 수신 강도의 비이다.
앞서 논의한 바와 같이, 잡음 및 간섭에 대해 요구되는 고려 사항은 중간 장치에 수신되는 신호를 중간 장치로부터 송신된 것으로부터 분리하는 데 사용되는 듀플렉싱 방법, 중간 장치의 특성 및 고려해야 할 셀 간 간섭(즉, 이웃 셀로부터의 간섭)의 레벨에 의존한다.
이하의 수학식은 모든 시나리오에 대해 중간 장치로부터 목적지 장치로 보내지는 통신 신호의 SINR을 나타낸 것이며, 여기서 다른 항들은 중간 장치의 유형(예 로, 비-재생성 또는 재생성) 및 듀플렉싱 방법에 좌우되어 무시될 수 있다.
Figure 112007077628618-pat00008
TDD 대신에 FDD의 경우, 대괄호(bracket) 내의 세번째 항이 제거되고 비-재생성 대신에 재생성의 경우에 대괄호 내의 두번째 항이 제거된다.
도 1b에 나타낸 바와 같은 2-셀 모델의 경우에, 이것은 다음과 같이 된다.
Figure 112007077628618-pat00009
(2)에서의 대괄호 내의 처음 3개의 항은 (1)에서의 것과 동일하다. 부가의 마지막 2개의 항은 각각 이웃하는 공통 채널(co-channel) NB 및 RN으로부터 겪게 되는 간섭에 기인한 것이다. 명백하게도, 만일 이웃하는 셀이 중계 송신을 위해 서로 다른 주파수를 사용하거나 서로 다른 시간 슬롯을 사용하는 경우, 이 간섭을 모델링하는 데 필요한 항들이 변하게 된다. 이들 수학식이 더 높은 수준의 정확도를 위해 3-셀 모델 또는 그 이상으로 확장될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
이하 여러가지 가능한 배치 시나리오를 차례대로 살펴보면 기지국 또는 노드-B(NB)에서 중간 중계 노드(RN)를 통해 목적지 사용자 장비(UE)로 송신되는 DL 송신의 경우에,
1A. FDD에서의 재생성 중계 - 도 1a에 나타낸 대로의 단일-셀 모델.
이 경우에, 중간 RN에 연결되어 있는 목적지 UE에서의 SINR은 수학식 1로 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00010
여기서,
Figure 112007077628618-pat00011
는 처리 이득이고,
Figure 112007077628618-pat00012
은 RN에서의 관심 채널에 대한 송신 전력이고,
Figure 112007077628618-pat00013
은 NB에서 RN으로의 링크 상에서의 전파 손실이고,
Figure 112007077628618-pat00014
은 잡음이다. 이는 셀 내 간섭(intra-cell interference)이 존재하지 않는 것으로 가정한다는 것에 유의하자.
NB로부터 신호들을 수신하도록 동작가능한 중간 RN에서의 SINR은 수학식 2에 의해 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00015
여기서,
Figure 112007077628618-pat00016
은 NB에서의 관심 채널에 대한 송신 전력이고,
Figure 112007077628618-pat00017
는 RN에서 UE로의 링크 상에서의 전파 손실이다. 부연하지만, 셀 내 간섭이 존재하지 않는 것으로 가정한다.
멀티-홉 링크에 걸친 전체 처리율은, 이것이 데이터가 그 개체(entity)로 송신될 수 있는 레이트를 제한하기 때문에, 2개의 SINR 값 중 낮은 것에 의해 제한된 다. SINR 불균형을 야기하는 송신 전력의 어떠한 증가도 멀티-홉 시스템의 성능을 향상시키지 않는다. 이는 단지 에너지 낭비 및 임의의 공통 채널 사용자들에 대한 간섭의 증가를 초래한다.
따라서, 중간 RN에 있는 수신기 및 목적지 UE에 있는 수신기가 동일한 것을 수행하는 것으로 가정하면, NB 및 RN에서의 송신 전력은 RN 및 UE에서의 SINR이 동일하도록 설정되어야만 한다. 송신 전력들의 비를 설정하기 위해 이 기준을 사용할 경우, 그 비는 수학식 3에 의해 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00018
여기서,
Figure 112007077628618-pat00019
및
Figure 112007077628618-pat00020
는 길이가
Figure 112007077628618-pat00021
인 NB에서 RN으로의 링크에 대한 경로 손실 파라미터들이고,
Figure 112007077628618-pat00022
및
Figure 112007077628618-pat00023
는 RN에서 UE로의 링크와 연관되어 있다. 따라서, 수학식 3을 사용하면, 다른 하나가 주어진 경우 어느 하나의 송신 전력을 구하는 것이 가능하다.
1B. FDD에서의 재생성 중계 - 도 1b에 나타낸 바와 같은 2 셀 모델
본 경우에, 송신 전력 수학식들은 나머지 다른 셀에서 발생하는 송신들에 의해 야기되는 간섭을 고려하여 도출될 수 있다.
본 경우에, 중간 RN으로부터 신호들을 수신하도록 동작가능한 목적지 UE에서의 SINR은 수학식 4로 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00024
최적의 NB 송신 전력은 수학식 4와 수학식 2를 같게 설정함으로써 구해질 수 있다.
따라서,
Figure 112007077628618-pat00025
이 성립한다. 수학식 5는 소스 NB 송신 전력이 주어진 경우 중간 RN 송신 전력을 구하기 위해 이하와 같이 재정리될 수 있다.
Figure 112007077628618-pat00026
2A. TDD에서의 재생성 중계: 단일 셀 모델 - 도 1a
2개의 링크(소스에서 중간까지의 링크, 중간에서 목적지까지의 링크)가, TDD가 RN의 수신 및 송신 동작을 분리시키기 위해 사용되면서, 동일 주파수 상에서 동 작하고 있는 것으로 가정한다(즉, 더 이상 풀 듀플렉스(full duplex)가 아님). RN이 송신하는 시간 슬롯이 NB에 의해 사용되지 않는 것으로 가정하면, FDD 듀플렉싱 방식을 갖는 재생성 중계의 경우에 대해 전술한 수학식들이 사용될 수 있다. 그러나, 만일 소스 NB가 NB 이외의 장치 또는 노드와 통신하기 위해 중간 RN과 동일한 시간 슬롯을 사용한다면, RN에 의해 행해진 송신에 간섭이 일어나게 된다. 이 경우에, 중간 RN으로부터 통신 신호를 수신하도록 동작가능한 목적지 UE에서의 SINR은 수학식 7에 의해 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00027
여기서,
Figure 112007077628618-pat00028
는 NB로부터의 총 송신 전력이고,
Figure 112007077628618-pat00029
는 NB에서 UE로의 링크 상에서의 전파 손실이다. 이 경우, 동등한 SINR을 보장하는 RN에서의 송신 전력은 수학식 8에 의해 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00030
수학식 3과 수학식 8을 비교하면, 단순 비는 더 이상 이상적인 균형을 나타 내지 않는다는 것이 명백하다.
Figure 112007077628618-pat00031
인 것으로 가정하면, 수학식 8은 수학식 9와 같이 쓸 수 있다.
Figure 112007077628618-pat00032
수학식 9로부터, NB 송신 전력이 주어지면 이상적인 RN 송신 전력을 판정하는 것이 가능하다. 시스템의 셋업이 두번째 대괄호에서의 두번째 항이 무시할 만하도록(즉,
Figure 112007077628618-pat00033
이도록) 구성되어 있는 경우, FDD 듀플렉스 방식을 갖는 재생성 중계의 경우에 대한 앞서 설명한 기준이 사용될 수 있다는 것에 주목할 만하다.
어떤 RN 송신 전력이 주어진 경우의 이상적인 NB 송신 전력이 수학식 9의 근(root)들로부터 구해질 수 있다. 수학식 9를 이하의 간단화된 형태로 표현하면,
Figure 112007077628618-pat00034
여기서,
Figure 112007077628618-pat00035
,
Figure 112007077628618-pat00036
,
Figure 112007077628618-pat00037
및
Figure 112007077628618-pat00038
이며, 수학식 10의 근들은 수학식 11로 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00039
송신 전력이 양수이기 때문에, 단지 하나의 근만이 정의되고, 따라서 RN 및 UE에서 동등한 SINR을 보장하는 NB에서의 최적의 송신 전력은 수학식 12에 의해 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00040
마지막으로, 상기 정의를 사용하여 수학식 9를 다시 쓸 수 있으며, 이는 최적의 RN 송신 전력을 유사한 간략화된 형태로 제공한다.
Figure 112007077628618-pat00041
2A. TDD에서의 재생성 중계: 도 1b에 도시한 바와 같은 2-셀 모델
양쪽에서의 배치가 동일하고 NB 및 RN에 대한 송신 전력이 동일한 것으로 가정하는 것에 부가하여, 적절한 경우
Figure 112007077628618-pat00042
및
Figure 112007077628618-pat00043
이고 또 TDD의 경우에 양쪽 RN이 동시에 송신하는 것으로 가정한다. 이것은 실효상 2개의 셀에 대한 더 나쁜 시나리오를 생성한다.
이 경우에, 중간 RN으로부터 신호들을 수신하도록 동작가능한 목적지 UE에서 의 SINR은 수학식 14가 된다.
Figure 112007077628618-pat00044
최적의 NB 송신 전력은 수학식 14와 수학식 2를 같게 함으로써 구해질 수 있다.
Figure 112007077628618-pat00045
최적의 NB 송신 전력은 수학식 16의 양의 근으로부터 구해진다.
Figure 112007077628618-pat00046
그 근은 수학식 17에 의해 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00047
여기서, 이 경우에
Figure 112007077628618-pat00048
,
Figure 112007077628618-pat00049
및
Figure 112007077628618-pat00050
이고, b와 c 모두는 RN 송신 전력의 함수이다.
NB 송신 전력이 주어지면, RN 송신 전력을 구하기 위해 수학식 15를 재정렬하는 것이 가능하다. 최적의 RN 송신 전력은 수학식 18에 의해 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00051
3A. FDD에서의 비-재생성 중계 노드(RN) - 도 1a에 도시한 바와 같은 단일 셀 모델
이 경우와 FDD 듀플렉싱 방식과 관련하여 사용되는 재생성 중계 노드의 경우 간의 차이점은 UE에서의 SINR이 RN에서의 SINR의 함수라는 것이며, 여기서 RN에 연결되어 있는 목적지 UE에서의 SINR은 수학식 19에 의해 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00052
그 결과, 이상적인 균형은 UE에서의 SINR을 RN에서의 SINR과 같게 설정하는 것으로부터 더 이상 도출되지 않는다. 수학식 19에 따르면, RN에서의 SINR은 UE에 서의 타겟 SINR이 획득되는 것을 막지 않도록 설정될 필요가 있다. 그러나, NB 전력은 실제로 요구된 것을 넘어 상승하는 RN에서의 SINR을 제한하도록 제어되어야만 하며, 그렇지 않으면 과도한 간섭 및 송신 전력의 낭비가 일어난다.
도 5는 2개의 서로 다른 배치 시나리오에 있어서 NB 및 RN 송신 전력의 설정이 RN에 연결된 UE에서의 SINR에 어떻게 영향을 미치는지를 나타낸 것이다.
따라서, 최적의 해결책은 시스템이 도 5에 나타낸 표면에서의 다이어고널 폴드(diagonal fold) 상에서 효과적으로 동작하도록 NB 및 RN의 송신 전력을 선택하는 것임을 알 수 있다. 수학식 19의 1차 도함수를 취하고 NB 또는 RN 송신 전력 중 어느 하나를 증가시키는 것이 UE에서의 SINR에 대한 최소 증가를 가져오는 지점을 찾아냄으로써 해답을 찾아내는 것이 가능하다.
수학식 19의 1차 도함수를 구하기 위해, 이는 수학식 20과 같이 고쳐 쓰여진다.
Figure 112007077628618-pat00053
Figure 112007077628618-pat00054
,
Figure 112007077628618-pat00055
및
Figure 112007077628618-pat00056
라고 정의하면, 수학식 20을 수학식 21로 간단화하는 것이 가능하다.
Figure 112007077628618-pat00057
Figure 112007077628618-pat00058
을 갖는 SINR의 변화율을 구하기 위해, 미분의 몫의 법칙(quotient rule for differentiation)이 사용된다.
Figure 112007077628618-pat00059
요구된 그래디언트 및
Figure 112007077628618-pat00060
가 주어진 경우 수학식 22를
Figure 112007077628618-pat00061
에 대해 풀면, 최적의 NB 송신 전력을 이하와 같이 구하는 것이 가능하다.
Figure 112007077628618-pat00062
NB의 송신 전력이 주어진 경우 최적의 RN 송신 전력을 구하기 위해,
Figure 112007077628618-pat00063
에 대해 수학식 21의 미분이 수행된다. 이 경우, 1차 도함수는 수학식 24에 의해 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00064
NB의 송신 전력이 주어지면 최적의 RN 송신 전력은 수학식 25가 된다.
Figure 112007077628618-pat00065
3B. FDD를 갖는 비-재생성 중계 노드(RN) - 도 1b에 나타낸 바와 같은 2 셀 모델
2 셀 모델에서, 셀 경계에 있는 목적지 UE의 더 나쁜 경우에 대한 SINR은 수학식 26에 의해 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00066
2개의 RN의 송신 전력이 같고 2개의 셀에 걸쳐 배치가 동일하며 또
Figure 112007077628618-pat00067
인 것으로 가정하면, 수학식 26의 간략화된 형태는 수학식 27에 의해 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00068
이제 1차 도함수는 수학식 28과 같이 된다.
Figure 112007077628618-pat00069
따라서, 최적의 NB 송신 전력은 수학식 29에 의해 구해질 수 있다.
Figure 112007077628618-pat00070
최적의 RN 송신 전력은
Figure 112007077628618-pat00071
에 대해 수학식 27의 도함수를 취함으로써 이하와 같이 구해진다.
Figure 112007077628618-pat00072
따라서, 최적의 RN 송신 전력은 수학식 31에 의해 구해질 수 있다.
Figure 112007077628618-pat00073
4A. TDD를 갖는 비-재생성 중계 - 도 1a에 나타낸 바와 같은 단일 셀 모델
이 경우는 NB가 RN과 동일 주파수 상으로 그와 동시에 송신한다는 사실로 인해 NB로부터의 간섭이 이제는 고려되어야만 한다는 사실을 제외하고는 비-재생성에 대해 앞서 설명한 바와 유사하다. 이 경우에, RN에 의해 송신된 통신 신호를 수신하는 UE에서의 SINR은 수학식 32에 의해 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00074
Figure 112007077628618-pat00075
이 너무 큰 경우, UE에서의 SINR은 불충분한 RN 송신 전력으로 인해 제한되고 RN으로의 연결의 링크 성능이 NB로의 연결에 대한 것보다 우수한 영역 이 감소될 가능성이 있다. 역으로, 너무 작은 경우, UE에서의 SINR은 RN에서의 낮은 SINR에 의해 제한된다.
이 경우에, 균형은 도 6에 나타낸 바와 같이, FDD 듀플렉싱 방식과 관련하여 채택된 비-재생성 중계 노드의 경우에 기술한 것보다 더 좋아진다. 최적의 동작점은 수학식 32의 1차 도함수가 0인 지점을 찾아냄으로써 주어진다. 이 최적의 지점을 찾아내기 위해, 수학식 32은 먼저 이하의 형태로 재정렬된다.
Figure 112007077628618-pat00076
Figure 112007077628618-pat00077
,
Figure 112007077628618-pat00078
및
Figure 112007077628618-pat00079
라고 정의한다.
상기 설명 3A로부터의 정의 및
Figure 112007077628618-pat00080
를 사용하면, 수학식 33을 수학식 34로 간단화하는 것이 가능하다.
Figure 112007077628618-pat00081
그 다음 단계는 수학식 35의 해를 구함으로써 수학식 34에서의 포물선 함수의 단일 극대점을 찾는 것이다.
Figure 112007077628618-pat00082
수학식 34의 1차 도함수를 구하기 위해 몫의 법칙을 사용하면,
Figure 112007077628618-pat00083
와 같이 된다.
y의 극대값은 수학식 36을 0으로 놓고
Figure 112007077628618-pat00084
에 대해 풀어서 구해진다. UE에서의 최대 SINR은 다음과 같이 설정함으로써 구해진다.
Figure 112007077628618-pat00085
따라서, RN의 송신 전력이 주어지면, 수학식 37을 사용하여 RN에 연결되어 있는 UE에서의 최대 SINR을 보장해주는 대응하는 NB 송신 전력을 구하는 것이 가능 하다.
NB 송신 전력이 주어져서 최적의 RN 송신 전력을 구하는 경우에, FDD 듀플렉싱 방식과 관련하여 채택된 비-재생성 중계 노드의 경우에 상기 설명한 것과 유사한 방법이 사용될 수 있는데, 그 이유는 UE에서의 SINR이 RN 송신 전력의 포물선 함수가 아니기 때문이다. 최적의 RN 송신 전력을 구하기 위해, 수학식 34는 다음과 같이 재정렬될 수 있다.
Figure 112007077628618-pat00086
이제 1차 도함수는 수학식 39가 된다.
Figure 112007077628618-pat00087
Figure 112007077628618-pat00088
에 대해 수학식 39를 풀면 NB 송신 전력이 주어진 경우의 최적의 RN 송신 전력이 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00089
도 6의 표면을 관찰함으로써 및 수학식 34의 형태 및 수학식 40의 결과로부터, NB 송신 전력이 작은 경우 RN 송신 전력에 따른 SINR의 변화율이 RN 송신 전력의 증가에 따라 감소하게 됨은 명백하다. 그러나, NB 송신 전력이 큰 경우, UE에서의 SINR은 RN 송신 전력의 선형 함수로 근사된다. 그 결과, 이 경우에 수학식 40에 요약된 바와 같이 문제의 해는 무한이 된다.
4B. TDD에서의 비-재생성 중계 - 도 1b에 나타낸 바와 같은 2 셀 모델
셀 경계에 있는 UB의 관점에서 볼 때 더 나쁜 경우는 이웃하는 셀이 RN 송신에 대해 사용되는 시간 슬롯과 동일한 시간 슬롯을 갖는 TDD 방식을 이용하는 때이다. 셀들이 동일한 배치 및 송신 전력 설정을 가지며 크기가 같고 또
Figure 112007077628618-pat00090
인 것으로 가정하면, 다음과 같이 된다.
Figure 112007077628618-pat00091
이 경우에, 수학식 4의 간단화된 형태는 수학식 42가 된다.
Figure 112007077628618-pat00092
1차 도함수는 수학식 43이 된다.
Figure 112007077628618-pat00093
마지막으로, 수학식 43을 0으로 놓고
Figure 112007077628618-pat00094
에 대해 풀면 극대값이 이하와 같이 구해진다.
Figure 112007077628618-pat00095
NB 송신 전력이 주어진 경우 최적의 RN 송신 전력을 구하기 위해, 수학식 42는 수학식 45로 재정렬된다.
Figure 112007077628618-pat00096
이제 1차 도함수는 다음과 같다.
Figure 112007077628618-pat00097
수학식 46을
Figure 112007077628618-pat00098
에 대해 풀면 NB 송신 전력이 주어진 경우의 최적의 RN 송신 전력이 이하와 같이 주어진다.
Figure 112007077628618-pat00099
다시 말하면, NB 송신 전력이 큰 경우, UE에서의 SINR은 RN 송신 전력의 선형 함수로 근사된다. 그 결과 수학식 47에 대한 해는 무한이 된다.
최적의 송신 전력 균형은 이제 서로 다른 중계 및 듀플렉싱 방식에 대한 및 2개의 개별적인 배치 시나리오에 대한 앞서 설명한 해들에 기초하여 판정된다. 이들 배치 시나리오들은 표 3에 요약되어 있으며 수학식 48에서의 경로 손실 수학식 의 전파 파라미터들은 표 4에 있다.
Figure 112007077628618-pat00100
여기서,
Figure 112007077628618-pat00101
은 dB 단위의 경로 손실이고,
Figure 112007077628618-pat00102
는 dB 단위이고 n과 함께 표 4에 주어져 있으며, d 는 미터 단위의 송신기-수신기 간격이다.
Figure 112007077628618-pat00103
송신기 수신기 간격은 셀 반경과 동일하다(즉, UE는 셀 반경에 위치함). 인용된 RN 위치는 NB가 위치하고 있는 곳인 셀의 중심에 대한 것이다. 따라서, RN 위치들은 NB로부터 RN까지의 거리이다. 그러면, RN-UE는 셀 반경과 NB-RN 간격의 차이이다.
Figure 112007077628618-pat00104
<재생성 중계>
표 3 및 표 4에 주어진 값들을 FDD에 대한 수학식 3 및 수학식 5, 및 TDD에 대한 수학식 12 및 수학식 17에 대입하면, RN 송신 전력이 주어진 경우의 최적의 NB 송신 전력을 구하는 것이 가능하다. 도 7a는 2가지 배치 시나리오에 있어서 FDD 및 TDD 모두에 대해 최적의 NB 송신 전력을 RN 송신 전력의 함수로서 나타낸 것이다.
<FDD에서의 비-재생성 중계>
이들 파라미터를 수학식 23 및 수학식 24에 대입하면, 도 7b에 나타낸 바와 같이 2개의 배치 시나리오에 대한 최적의 NB 송신 전력을 구하는 것이 가능하다.
<TDD에서의 비-재생성 중계>
이들 파라미터를 수학식 37 및 수학식 44에 대입하면, 도 7c에 나타낸 바와 같이, 2개의 배치 시나리오에 대한 최적의 NB 송신 전력을 구하는 것이 가능하다.
시스템 레벨 시뮬레이션 결과
도 7c의 결과에 기초하여 예측된 처리율 이득의 최적 송신 전력 설정을 검증하기 위해, 중계가 세번째마다의 송신 시간 구간에서 송신하는 TDD 듀플렉싱에서 비-재생성 중계를 채택한 멀티-홉 HSDPA 네트워크의 시스템 시뮬레이션이 수행되었으며, 평균 패킷 호출 처리율 이득(average packet call throughput gain)은 RN 및 NB의 송신 전력이 최적 지점 근방에서 변할 때 판정된다.
표 3에 상술한 2개의 배치 시나리오에 대한 시스템 레벨 시뮬레이션의 결과가 이제부터 제시된다. 시뮬레이션 파라미터들은 이하에서 표 5 및 표 6에 열거되어 있다.
배치 파라미터
파라미터 값


기지국
셀간 간격
섹터/셀
안테나 높이
안테나 이득
2.8 km
3
15 m
17 dBi


중계 스테이션
RN 안테나
위치
개수/셀
안테나 높이
안테나 이득
120°
1/2 및 3/4 셀 반경
9
5 m
17 dBi



사용자 장비
섹터당 개수
초기 분포
속력
방향
갱신
50
랜덤(random)
3 km/h
반-지향(semi-directed)
20 m
트래픽 모델들 WWW
시뮬레이션 파라미터
파라미터 값




기지국/중계 노드
HS-DSCH 전력
CPICH 전력
HARQ 방식
HS-DSCH/프레임
중계 버퍼 크기
Ack/NAck 검출

NB 스케쥴러
중계 유형
가변적
전체의 20%
체이스(chase)
15
1.78 메가비트
에러 없음

라운드 로빈
증폭 및 포워드


사용자 장비

열적 잡음 밀도
잡음 지수
검출기
10
-174 dBm/Hz
5 dBm
MMSE
둘 모두의 배치 시나리오에 대해, 30dBm의 NB 송신 전력을 갖는 단일 홉 시스템의 경우에 대해 관찰된 것에 대한 사용자가 겪는 평균 패킷 호 처리율의 이득은, 4개의 서로 다른 RN 송신 전력에 대한 NB 송신 전력의 함수로서 그려진다. 도 8a는 배치 시나리오 1에 대한 이득을 나타낸 것이고, 도 8b는 시나리오 2에 대한 이득을 나타낸 것이다.
유의할 점은 NB-UE 링크에 대한 채널 이득이 NB-RN 및 RN-UE 링크에 대한 것보다 3dB 더 높다는 것이다. 이것은 RN에 연결된 UE가 다른 NB로부터 겪는 간섭이 도 7a, 도 7b 및 도 7c를 참조하여 전술한 링크 분석에서 사용된 것의 두 배임을 의미한다. 채널 이득은 다수의 송신 신호의 복제가 수신된다는 사실에 기인하며, 이들 모두에 대한 전력이 가산되면, NB-UE 채널의 경우에 전체 전력이 NB-RN 또는 RN-UE 채널에 대한 것의 두 배가 된다는 것이 밝혀졌다. 이것이 3dB 이득을 설명하는데, 왜냐하면 3dB가 두 배와 같기 때문이다. 채널 이득이 NB-UE 채널에 대해 더 높아진 결과, 이것은 수신 신호 전력이 다중-경로를 통한 채널 이득이 고려되지 않았던 그 지점에 이르기까지 분석에서 사용된 것보다 3dB 더 높다(두 배이다)는 것을 의미한다.
링크 기반 예측 및 시스템 시뮬레이션의 비교
도 9는 각각의 배치 시나리오에 대해 최적의 NB 송신 전력을 TDD에서의 비-재생성 중계에 대한 RN 송신 전력의 함수로서 나타낸 것이며, 여기서 NB-UE 링크가 다른 링크에 비해 3dB 이득을 갖는 것으로 가정한다. 이 경우에, 시뮬레이션에서 사용된 RN 송신 전력에 대한 NB에서의 예측된 송신 전력이 이들 설정이 사용된 경우에 겪게 될 처리율 이득 및 달성가능한 최대값과 함께 표 7에 열거되어 있다.
관찰된 최대 이득과 비교하여 이 설정으로부터 달성될 예측된 최적의 NB 송신 전력 및 그 결과 얻어진 시뮬레이팅된 처리율 이득

RN 송신 전력(dBm)		 NB 송신 전력(dBm) 및 사용자 패킷 처리율 이득
시나리오 1 시나리오 2

예측된
송신 전력
처리용량 이득
최대 이득
예측된
송신전력
처리용량 이득
최대 이득
16
19
22
25		 -0.5
1
2.5
4		 33%
38%
41%
49%		 40%
43%
46%
51%		 8.8
10.3
11.8
13.3		 60%
65%
68%
72%		 67%
74%
74%
75%
표 7, 도 7a 및 도 8b는 상기한 수학식들에 기초한 기술을 사용하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전력 균형이 수행되는 경우, 선택된 전력 균형이 일반적으로 최적 지점의 영역에 있게 된다는 것을 시사한다. 상세하게는, 사용된 송신 전력에 대해, 이득이 항상 달성가능한 최대값의 10% 이내에 있음을 보여주었으며, 그 차이는 다중-셀 시스템을 모델링하기 위해 2-셀 모델을 사용한 단점으로 인한 것이다.
도 8a 및 도 8b 모두에 제시된 결과에서 송신 전력 균형의 필요성은 명백하며, 여기서 NB 송신 전력이 최적 지점을 넘어 증가되면 더 많은 신호 에너지의 방출에도 불구하고 이득의 상당한 열화가 일어남을 보여준다. 또한, NB 송신 전력이 주의 깊게 선택되면 RN 송신 전력에 대한 이득의 감도가 감소함도 보여준다.
도 1a는 무선 통신 시스템의 단일 셀/중계 모델을 나타낸 도면.
도 1b는 무선 통신 시스템의 2개의 셀/중계 모델을 나타낸 도면.
도 2a 및 도 2b는 각각 경로 손실식 (A)에 기초하여 멀티-홉 통신 시스템에 의해 달성될 수 있는 이론적 이득을 그래프로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제1 양태를 구현하는 알고리즘을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 제2 양태를 구현하는 알고리즘을 나타낸 도면.
도 5는 비재생성 중계 노드를 가지며 FDD 듀플렉싱 기술을 사용하는 멀티-홉 통신 시스템의 경우에 소스 송신 전력과 중간 송신 전력 간의 관계를 나타낸 도면.
도 6은 비재생성 중계 노드를 가지며 TDD 듀플렉싱 기술을 사용하는 멀티-홉 통신 시스템의 경우에 소스 송신 전력과 중간 송신 전력 간의 관계를 나타낸 도면.
도 7a 및 도 7b는 최적의 NB 송신 전력을 RN 송신 전력의 함수로서 나타낸 도면.
도 8은 단일 홉 시스템에 대해 관찰된 것과 비교하여 멀티-홉 시스템의 사용자에 의해 관찰되는 처리율에서의 평균 이득의 변동을 그래프로 나타낸 도면.
도 9는 소스 장치와 목적지 장치 간의 통신 링크가 더 짧은 멀티-홉 링크와 비교하여 3dB 이득을 갖는 것으로 가정한 경우에 최적의 NB 송신 전력을 RN 송신 전력의 함수로서 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
UE : 소스 장치, 사용자 장비
RN : 중계 노드
NR : 기지국

Claims (18)

  1. 소스 장치로부터 중간 장치를 통해 기지국에 무선 신호를 송신하는 통신 시스템으로서,
    상기 기지국은, 상기 중간 장치에서 측정된 상기 소스 장치로부터의 수신 품질 정보를 상기 중간 장치로부터 수신하는 수신부, 및
    상기 소스 장치로부터 상기 중간 장치로 송신된 제1 무선 신호의 제1 송신 전력 제어 및 상기 중간 장치로부터 상기 기지국으로 송신된 제2 무선 신호의 제2 송신 전력 제어를 수행하는 제어부
    를 구비하고,
    상기 제1 송신 전력 제어는, 상기 제어부에 의해 생성되어 상기 중간 장치로부터 수신된 송신 전력 제어의 명령 메시지에 기초하여, 상기 소스 장치에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 소스 장치로부터 중간 장치를 통해 기지국에 무선 신호를 송신하는 통신 시스템에서의 기지국으로서,
    상기 중간 장치에서 측정된 상기 소스 장치로부터의 수신 품질 정보를 상기 중간 장치로부터 수신하는 수신부와,
    상기 소스 장치로부터 상기 중간 장치로 송신된 제1 무선 신호의 제1 송신 전력 제어 및 상기 중간 장치로부터 상기 기지국으로 송신된 제2 무선 신호의 제2 송신 전력 제어를 수행하는 제어부
    를 구비하고,
    상기 제1 송신 전력 제어는, 상기 제어부에 의해 생성되어 상기 중간 장치로부터 수신된 송신 전력 제어의 명령 메시지에 기초하여, 상기 소스 장치에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 소스 장치로부터 중간 장치를 통해 기지국에 무선 신호를 송신하는 통신 시스템에서의 중간 장치로서,
    상기 중간 장치의 송신 전력의 제어를 행할 뿐만 아니라, 상기 중간 장치의 관리 하에 있는 상기 소스 장치의 송신 전력의 제어도 행하는 상기 기지국으로부터, 관리 하에 있는 상기 소스 장치에 관한 송신 전력 제어의 명령 메시지를 수신하고, 상기 명령 메시지를 관리 하에 있는 상기 소스 장치에 전송하는 송신부
    를 구비하고,
    상기 기지국은, 상기 중간 장치에서 측정된 상기 소스 장치로부터의 수신 품질 정보를 상기 중간 장치로부터 수신하며,
    상기 명령 메시지는 상기 기지국에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 중간 장치.
  12. 소스 장치로부터 중간 장치를 통해 기지국에 무선 신호를 송신하는 통신 시스템에서의 중간 장치로서,
    관리 하에 있는 상기 소스 장치로부터 수신된 무선 신호의 수신 품질을 측정하는 측정부와,
    상기 중간 장치의 송신 전력의 제어를 행할 뿐만 아니라, 상기 중간 장치의 관리 하에 있는 상기 소스 장치의 송신 전력의 제어도 행하는 상기 기지국에 대하여, 상기 측정부에서 측정한 상기 수신 품질을 송신하는 송신부
    를 구비하고,
    상기 기지국은, 상기 중간 장치에서 측정된 상기 소스 장치로부터의 수신 품질 정보를 상기 중간 장치로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 중간 장치.
  13. 소스 장치로부터 중간 장치를 통해 기지국에 무선 신호를 송신하는 통신 시스템에서의 소스 장치로서,
    상기 중간 장치의 송신 전력의 제어를 행할 뿐만 아니라, 상기 중간 장치의 관리 하에 있는 상기 소스 장치의 송신 전력의 제어도 행하는 상기 기지국으로부터, 상기 중간 장치를 통해, 상기 소스 장치의 송신 전력을 제어하는 명령 메시지를 수신하는 수신부
    를 구비하고,
    상기 기지국은, 상기 중간 장치에서 측정된 상기 소스 장치로부터의 수신 품질 정보를 상기 중간 장치로부터 수신하며,
    상기 명령 메시지는 상기 기지국에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 소스 장치.
  14. 소스 장치로부터 중간 장치를 통해 기지국에 무선 신호를 송신하는 통신 시스템에서 송신 전력을 제어하는 방법으로서,
    기지국이, 상기 중간 장치에서 측정된 상기 소스 장치로부터의 수신 품질 정보를 상기 중간 장치로부터 수신하는 단계와,
    기지국이, 상기 소스 장치로부터 상기 중간 장치로 송신된 제1 무선 신호의 제1 송신 전력 제어 및 상기 중간 장치로부터 상기 기지국으로 송신된 제2 무선 신호의 제2 송신 전력 제어를 수행하는 제어 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 송신 전력 제어는, 상기 기지국에 의해 생성되어 상기 중간 장치로부터 수신된 송신 전력 제어의 명령 메시지에 기초하여, 상기 소스 장치에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 소스 장치로부터 중간 장치를 통해 기지국에 무선 신호를 송신하는 통신 시스템의 기지국에서 송신 전력을 제어하는 방법으로서,
    상기 중간 장치에서 측정된 상기 소스 장치로부터의 수신 품질 정보를 상기 중간 장치로부터 수신하는 단계와,
    상기 소스 장치로부터 상기 중간 장치로 송신된 제1 무선 신호의 제1 송신 전력 제어 및 상기 중간 장치로부터 상기 기지국으로 송신된 제2 무선 신호의 제2 송신 전력 제어를 수행하는 제어 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 송신 전력 제어는, 상기 기지국에 의해 생성되어 상기 중간 장치로부터 수신된 송신 전력 제어의 명령 메시지에 기초하여, 상기 소스 장치에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 소스 장치로부터 중간 장치를 통해 기지국에 무선 신호를 송신하는 통신 시스템의 중간 장치에서 송신 전력을 제어하는 방법으로서,
    상기 중간 장치의 송신 전력의 제어를 행할 뿐만 아니라, 상기 중간 장치의 관리 하에 있는 상기 소스 장치의 송신 전력의 제어도 행하는 상기 기지국으로부터, 관리 하에 있는 상기 소스 장치에 관한 송신 전력 제어의 명령 메시지를 수신하고, 상기 명령 메시지를 관리 하에 있는 상기 소스 장치에 전송하는 송신 단계
    를 포함하고,
    상기 기지국은, 상기 중간 장치에서 측정된 상기 소스 장치로부터의 수신 품질 정보를 상기 중간 장치로부터 수신하며,
    상기 명령 메시지는 상기 기지국에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 소스 장치로부터 중간 장치를 통해 기지국에 무선 신호를 송신하는 통신 시스템의 중간 장치에서 송신 전력을 제어하는 방법으로서,
    관리 하에 있는 상기 소스 장치로부터 수신된 무선 신호의 수신 품질을 측정하는 측정 단계와,
    상기 중간 장치의 송신 전력의 제어를 행할 뿐만 아니라, 상기 중간 장치의 관리 하에 있는 상기 소스 장치의 송신 전력의 제어도 행하는 상기 기지국에 대하여, 상기 측정 단계에서 측정한 상기 수신 품질을 송신하는 송신 단계
    를 포함하고,
    상기 기지국은, 상기 중간 장치에서 측정된 상기 소스 장치로부터의 수신 품질 정보를 상기 중간 장치로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 소스 장치로부터 중간 장치를 통해 기지국에 무선 신호를 송신하는 통신 시스템의 소스 장치에서 송신 전력을 제어하는 방법으로서,
    상기 중간 장치의 송신 전력의 제어를 행할 뿐만 아니라, 상기 중간 장치의 관리 하에 있는 상기 소스 장치의 송신 전력의 제어도 행하는 상기 기지국으로부터, 상기 중간 장치를 통해, 상기 소스 장치의 송신 전력을 제어하는 명령 메시지를 수신하는 수신 단계
    를 포함하고,
    상기 기지국은, 상기 중간 장치에서 측정된 상기 소스 장치로부터의 수신 품질 정보를 상기 중간 장치로부터 수신하며,
    상기 명령 메시지는 상기 기지국에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
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