KR101128238B1

KR101128238B1 - 통신 방법

Info

Publication number: KR101128238B1
Application number: KR1020050090253A
Authority: KR
Inventors: 키 비; 동제 쿠이; 킨킹 장
Original assignee: 알카텔-루센트 유에스에이 인코포레이티드
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2012-03-23
Also published as: EP1643659B1; CN1756118A; KR20060051711A; CN1756118B; DE602005000256D1; DE602005000256T2; US20060067276A1; JP2006109451A; EP1643659A1; EP1643659B8; JP4959964B2; US7792048B2

Abstract

트래픽 채널의 외부 루프 전력 제어는 다른 채널로부터의 적어도 하나의 출력을 사용하여, 선택된 채널 조건이 존재하는 경우에 신호 대 잡음 비와 같은 적절한 제어 임계값을 결정하는 것을 포함한다. 하나의 예시적인 트래픽 채널 조건은 패킷 에러율의 직접적인 측정을 제공하는 불충분한 데이터 전송을 포함한다. 언제 다른 채널 출력을 사용할 것인지를 결정하는 데 사용되는 다른 예시적인 트래픽 채널 조건은 트래픽 채널 상에서의 전송 모드이다. 제어 임계값을 설정하는 데 사용되는 예시적인 출력은 트래픽 채널에 관련된 파일럿 채널의 칩 에너지 대 잡음의 비율(chip energy to noise ratio)이다.

Description

통신 방법{OUTER LOOP POWER CONTROL IN A COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 예시적인 통신 시스템에서 외부 루프 전력 제어에 사용할 수 있는 선택된 부분을 개략적으로 예시한 도면,

도 2는 외부 루프 전력 제어 임계값을 결정하는 하나의 예시적인 방법을 요약한 순서도,

도 3은 트래픽 채널 패킷 에러율을 추정하는 하나의 예시적인 방법을 나타낸 순서도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20 : 통신 시스템 22 : 전력 제어부

24 : 역링크 패킷 데이터 채널 수신기(R-PDCH)

26, 28 : 트래픽 채널 모드 검출기

32 : 역링크 파일럿 채널 수신기(R-PICH)

34 : 채널 품질 지표 채널 수신기(R-CQICH)

36 : 도플러 추정부 40 : PER 추정기

본 발명은 전반적으로 원격통신(telecommunications)에 관한 것이다.

통신 시스템은 배선 접속부, 무선 신호 전송, 또는 이들의 조합에 기반을 두고 있다. 몇몇 시스템은 음성 통신을 처리할 수 있다. 몇몇은 데이터 통신을 처리할 수 있다. 몇몇은 한 가지 이상의 통신 유형(예를 들어, 음성 및 데이터)을 처리할 수 있다.

데이터 통신 시스템에 있어서, 대체로 정보 비트는 프레임 또는 패킷 포맷으로 분류되어 수신기로 전송된다. 수신된 패킷은 에러를 포함하지 않을 수도 있고, 또는, 예를 들어 데이터를 전송하는 잡음 채널 때문에 포함할 수도 있다. 패킷 에러율(packet error rate: PER)은 에러를 포함하고 있는 수신된 패킷의 비율이다.

주지의 시스템은 시간 간격 동안 손실된 패킷 또는 에러가 있는 패킷의 수를 카운트함으로써 PER을 직접 결정한다. 그러나, 많은 경우, 직접적인 카운트 기술을 사용하여 PER을 적절히 결정하는 것은 가능하지 않다. 많은 데이터 전송 장치에 있어서, 전송은 채널 전역에서 연속적이지 않다. 데이터 전송은, 예를 들어, 갑자기 발생하는 경향이 있다. 수신되는 데이터 패킷이 없는 휴지기(silent periods) 동안에는 카운트될 것이 없으며, PER 결정하기 위한 근거가 없다.

PER을 결정하기 위해 직접 계산하는 것이 반드시 신뢰성 있는 결과를 제공하지는 않는 다른 상황은 실질적인 PER이 매우 작은 경우이다. 예를 들어, PER은 10^{- 4} 또는 10^-5 정도의 크기이다. 제한적인 시간 간격 내에서는, 수신된 패킷의 수는 PER을 정확하게 결정하기 위한 충분한 정보를 제공할 정도로 크지 않다.

PER은 채널 품질 및 시스템 성능을 나타내는 중요한 메트릭(metric)이다. PER은 신호 대 잡음 비(SIR)를 조절하거나, 리던던시를 도입하거나, 또는 이두 방안 모두에 의해서 제어되어, 패킷 에러의 발생을 감소시킬 수 있다. 주지의 시스템은 PER을 선택된 목표 아래로 유지하게 하도록 설계된다. 서비스 품질과 신호 전송 전력 사이에는 트레이드오프(trade-off)가 존재하여, 대체로 PER 목표의 선택에 영향을 미친다. 외부 루프 전력 제어는 적절한 임계값 또는 SIR을 선택하는 데 사용되어, 서비스 품질과 전송 전력 사이에 적절한 균형을 이루게 한다.

순방향 에러 보정(forward error correction: FEC) 및 자동 반복 요청(automatic repeat request: ARQ)은 통신 시스템에서의 전통적인 에러 보호 방안이다. 송신기에서, 인코더는 리던던시를 추가하여 패리티 비트의 형태로 정보 비트를 보호한다. 수신기에서, 디코더는 리던던시를 조사하여, 소정 개수의 에러가 보정될 수 있게 한다. 코딩된 시스템은 인터페이스당 더 많은 채널 에러를 용인할 수 있으며, 이에 따라 더 낮은 전송 전력에서 동작하고 더 높은 데이터율로 전송할 수 있다. ARQ의 경우, 송신기는 패킷을 수신기에 전송한다. 수신기는 패킷을 수신하면 에러 검출을 실행하여, 패킷에 에러가 있는지를 판단한다. 수신기는 패킷이 성공적으로 수신되었는지를 나타내는 승인(acknowledgement)을 수신기에 전송한다. 패킷이 올바르게 수신되지 않은 경우, 송신기는 동일한 패킷을 재전송한다. 그렇지 않은 경우에는, 송신기는 버퍼에서 패킷을 제거하고 다음 패킷을 처리한다.

또한 FEC 기술과 ARQ 기술의 조합이 있으며, 이는 하이브리드 ARQ(HARQ) 방안으로 알려져 있다. 두 가지 특정 기술, 즉 체이스 조합(Chase combining) 및 증가 리던던시(incremental redundancy)가 HARQ 내에서 알려져 있다. 원래의 데이터 패킷은 저속 FEC 코드로 코딩된다. 그 다음, 코딩된 패킷은 다수의 서브패킷으로 분할된다. 각 서브패킷은 전송 단위로서 사용된다. 체이스 조합에 있어서, 각 서브패킷은 원래의 코딩된 패킷과 동일한 패킷이다. 에러가 있는 서브패킷이 디코딩되는 경우에는, 다음 서브패킷이 전송된다. 수신기에서, 다수의 수신된 서브패킷은 최적으로 조합 및 디코딩된다. 증가 리던던시를 갖는 경우, 각 서브패킷은 상이하며 원래의 패킷의 리던던시 정보를 갖는다. 제 1 서브패킷이 부정확하게 디코딩된 경우, 다음 서브패킷이 전송된다. 수신기에서, 다수의 수신된 서브패킷은 서로 연결되며, 디코딩을 위한 코딩된 워드를 형성한다. 전송 시에 더 많은 서브패킷을 사용하면, 수신기에서는 코딩된 원드가 더 긴 리던던시 정보를 갖게 된다. 이에 따라 증가 리던던시 기술에서 각각의 전송은 더 높은 에러 보정 능력을 위해서 추가의 리던던시 정보를 제공한다.

무선 통신 시스템에서는, 컨볼루션 코드 및 터보 코드가 통상 FEC 코드로서 사용된다.

코딩된 시스템에서 PER은 비트 에너지 대 잡음 스펙트럼 밀도의 비율(Eb/No), FEC 코드율, ARQ 방안 및 패킷 크기에 의존한다. 컨볼루션 코드 및 터보 코드에 대한 디코딩 에러 확률은 분석적으로 계산하기가 곤란하다. 정확한 에러 확률을 얻는 대신에, 적당한 레벨의 디코딩 성능을 반영하는 경계가 통상적으로 유도된다. 설명을 위해서, 트래픽 채널 상의 데이터 전송은 무선 통신을 사용하는 일례에서 일어난다. 이러한 용량을 갖는 하나의 예시적인 시스템이 1xEV-DV 시스템이며, 이 시스템은 3GPP2에서 정의된 제 3 세대 CDMA2000이다.

1xEV-DV 시스템에서는 역링크 상에 구성되는 다수의 채널이 존재한다. 사용자 트래픽을 전송하는 고속 데이터 채널은 역링크 패킷 데이터 채널(R-PDCH)이다. 이 채널 상에서의 전송 시간 단위는 통상은 슬롯이라고 지칭되며 흔히 10밀리초 지속시간을 갖는다. FEC 코드로 코딩된 인코더 패킷은 서브패킷으로 분할된다. 각 서브패킷은 스케쥴링되며, 타임 슬롯 내에서 전송된다. 여러 가지 인코더 패킷 크기는 다양하다. 주지의 터보 코드는 PDCH용 FEC 코드로서 사용된다. 주지의 컨볼루션 코드는 기본 채널(FCH) 및 보조 채널(SCH)과 같은 유산 3G1x 트래픽 채널에 사용된다. R-PDCH 상에서의 전송률은 통상 6.4KBPS에서 1.8MBPS까지 변화하며, 이동국에서의 채널 조건 및 사용가능한 데이터에 따라 동적으로 설정된다. R-PDCH 상에서의 상이한 전송률은 상이한 인코더 크기 및 변조 방식의 결과이다.

일례에서, 하이브리드 ARQ는 R-PDCH 상에서 사용되어, 시간 다양성(diversity) 및 에러 성능 개선을 조사한다.

역링크 파일럿 채널(R-PICH)은 파일럿 시퀀스를 계속적으로 전송하는 데 사용된다. 파일럿 시퀀스는 다수의 이진 디지트와 같이 변조되지 않은 주지 신호의 시퀀스이다. CDMA 확산 스펙트럼 시스템에서, 파일럿 신호는 다중경로 소자 특성을 결정하고 수신된 신호의 코히어런트 복조를 돕는 데 사용된다. 파일럿 채널 상 에서의 전송 전력은, 예를 들어 다른 채널을 위한 기준 지점으로서 사용된다. R-PDCH는, 예를 들어 T2P(트래픽 대 파일럿)율이라고 호칭되는 파일럿 채널의 전송 전력에 대한 고정 오프셋을 갖는다.

CDMA 시스템에서는, 예를 들어, 트래픽 채널의 PER을 소정 목표 아래로 유지하는 것이 바람직하다. 일례에서, 1% PER은 사용자 데이터 서비스의 적절한 양을 유지한다. 트래픽 SIR의 조정은 PER의 제어를 유지한다. PER이 너무 높으면, 예를 들어, 목표 SIR이 증가할 것이다. PER이 너무 낮으면, 예를 들어, 목표 SIR이 저하되어 특정 이동국에 의해서 발생한 간섭을 감소시킬 것이다. 목표 SIR을 조정하여 PER을 목표 임계값 아래로 유지시키는 것은, 때때로 외부 루프 전력 제어라고 지칭된다. 내부 루프 전력 제어는 목표 SIR에 따른 이동국의 전송 전력을 조절한다. 내부 루프 및 외부 루프 전력 제어는 동시에 실행되어 양호한 시스템 성능을 달성한다. 기지국의 전력 제어부(22)는 외부 루프 전력 제어를 담당한다.

PER 값은 외부 루프 전력 제어에 사용되는 하나의 예시적인 파라미터이다. 소정 환경 하에서는, 외부 루프 전력 제어가 손상될 수도 있다. 그러나, 어떤 패킷도 활용될 수 없고 기지국의 전력 제어부가 직접 PER을 측정할 수 없는 경우도 종종 존재한다. 이러한 환경 하에서는, 외부 루프 전력 제어가 손상될 수도 있다.

추가로 고려할 사항은 1xEV-DV에서 R-PDCH가 상이한 애플리케이션을 위해 설계된 4개의 상이한 모드를 갖는다는 것이다. 예를 들어, 지연-감지 애플리케이션용 부스트 모드(boost mode)가 설계된다. 부스트 모드에서는, 패킷이 정규 모드용으로 설정한 전력보다 더 높은 전력으로 전송된다. 이것은 제 1 전송의 성공 확률 을 증가시키고 재전송 지연을 감소시킨다. 그 결과, HARQ 조합 이후의 PER은 통상 부스트 모드에서는 매우 작다. 예를 들면, 0.1%보다 작게 될 수 있다. 이러한 환경 하에서는, 사용 가능한 패킷이 수신되는 경우라도 PER을 직접 계산하기가 곤란하다.

본 발명은 트래픽 채널 조건이 이전에 개발된 기술로 만족스럽거나 신뢰할 수 있는 결과를 제공할 수 없는 경우에도 외부 루프 전력 제어를 유지할 필요성에 대해 설명하고 있다.

예시적인 통신 방법은 제 1 트래픽 채널 조건이 존재하는 경우에 적어도 하나의 다른 채널의 적어도 하나의 선택된 출력을 기반으로 하여 트래픽 채널에 대한 외부 루프 전력 제어 임계값을 결정하는 단계를 포함한다.

일례에서, 제 1 트래픽 채널 조건은 선택된 임계값 아래에 있는 트래픽 채널 상의 데이터 전송량, 또는 정상 모드가 아닌 다른 모드에 있는 트래픽 채널 상의 전송 모드 중의 적어도 하나를 포함한다.

일례에서, 다른 채널은 트래픽 채널과 관련된 파일럿 채널이다. 파일럿 채널로부터의 적어도 하나의 출력은 트래픽 채널에 대한 패킷 에러율의 추정 근거를 제공한다. 추정된 패킷 에러율은 외부 루프 전력 제어 임계값 설정 방법의 결정 근거를 제공한다.

일례는 상이한 제 2 트래픽 채널이 존재하는 경우에 트래픽 채널로부터의 선 택된 출력을 사용하는 것을 포함한다. 일례에서, 트래픽 채널에 대한 패킷 에러율이 결정되어, 외부 루프 전력 제어 임계값을 설정하는 데 사용된다. 트래픽 채널의 제 1 조건이 존재하는지 또는 제 2 조건이 존재하는지를 결정하는 것은, 임계값을 설정하기 위한 적절한 근거의 선택을 허용한다.

본 발명의 다양한 특징 및 이점은 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게는 분명해질 것이다. 상세한 설명에 첨부한 도면은 다음과 같이 간단히 설명될 수 있다.

도 1은 통신 시스템(20)의 선택된 일부분을 개략적으로 도시한다. 이 예에서, 외부 루프 전력 제어부(22)는 무선 데이터 통신에 사용되는 무선 네트워크 제어기의 일부이며, 트래픽 채널 상에서 목표 패킷 에러율(PER)을 달성하는 임계값을 설정한다. 하나의 예시적인 임계값은 신호 대 잡음비(SIR)를 포함한다. 이동국은 주지의 기술을 사용하여 신호 대 잡음비를 임계값과 비교하고, 이에 반응하여 주지의 방식으로 전송 전력을 조절한다. 예시된 일례는 임계값을 설정하는 고유의 방법을 포함한다.

수신기(R-PDCH)(24)는 주지의 방식으로 트래픽 채널 상의 데이터 패킷을 수신한다. 수신기(24)는 패킷 중의 임의의 패킷이 에러를 포함하는지를 검출하는 것을 포함하는 주지의 방식으로 수신 패킷을 처리한다. 에러 이벤트 정보는 전력 제어부(22)로 제공된다.

예시된 일례는 2개의 트래픽 채널 모드 검출기(26, 28)를 포함한다. 이들 검출기 중 하나는 트래픽 채널 PDCH 상의 전송 모드에 관한 정보를 전력 제어부(22)로 제공할 수 있다. 예시적인 전송 모드는 정상 모드와 부스트 모드를 포함하며, 이들 모드 각각은 각 패킷마다의 평균 전송 수가 상이하다. 이 일례에서의 모드 검출기(28)는 기저대역 프로세싱을 위해 설계된 ASIC의 일부이며, 트래픽 채널 PDCH 상의 데이터를 디코딩하여 주지의 방식으로 전송 모드를 결정한다. 개략적으로 예시한 검출기(26)는 데이터 패킷의 도달률을 이용하여 전송 모드를 결정한다.

일례에서, 검출기(26)는 각 수신된 패킷의 타임 스탬프를 얻으며, 순차적으로 수신된 패킷들의 도착 시간(예를 들어, 상호 도달 시간)을 결정한다. 검출기(26)는 결정된 상호 도달 시간을 사용하여 각 패킷의 평균 전송 수를 추정한다. 패킷당 전송 수가 대략 1에 가까우면, 검출기(26)는 트래픽 채널 전송 모드가 소위 부스트 모드일 것으로 판단한다. 이것은 패킷이 제 1 전송 시에 성공적으로 수신되는 가능성을 증가시키는 부스트 모드에서 더 높은 전송 전력을 사용하게 한다. 부스트 모드에서는, 보다 적은 전송 전력이 사용되는 정상 모드에 비해서, 평균적으로 패킷의 반복 전송이 적다. 패킷당 평균 전송 수가 가능한 최대 수에 가까운 경우, 트래픽 채널 PDCH 상의 데이터 흐름은 정상 또는 일반 모드가 될 것이다.

예시된 일례는 또한 수신기(32)(R-PICH)를 구비하고 있으며, 이 수신기(32)는 역링크 파일럿 채널 PICH 전송을 수신한다. 수신기(32)는 주지의 방식으로 파일럿 심볼을 검출하여 처리한다. 파일럿 채널 PICH의 적어도 하나의 선택된 출력은 수신기(32)에서 식별된다. 일례에서, 칩당 에너지 대 파일럿 채널의 잡음 스펙 트럼 밀도의 비율은 선택된 출력이며, 하기에 설명되는 트래픽 채널 PDCH의 추정된 패킷 에러율을 결정하는 데 사용된다.

이동국에 관한 정보는 채널 품질 지표 채널 수신기(R-CQICH)(32) 및 도플러 추정부(34)를 사용하여 결정된다. 일례에서, CQI 정보는 페이딩 프로세스의 도플러 주파수를 추정하는 주지의 방식에 사용되어, 이동국의 이동 속도를 나타낸다.

추정기(40)는 전력 제어부(22)에 제공되는 추정된 PER을 결정한다. 이 예에서, 추정된 PER은 적어도 파일럿 채널 PICH의 선택된 출력과 추정부(36)로부터의 추정된 도플러 주파수에 기반을 두고 있다. 파일럿 채널 PICH 출력을 사용하여 데이터 전송에 사용되는 트래픽 채널 PDCH의 PER을 추정하면, 트래픽 채널 상에서 데이터 전송이 불충분한 환경 하에서도, 전력 제어부(22)가 적절한 외부 루프 전력 제어 임계값을 설정하게 하여 트래픽 채널 PER의 직접적인 측정을 가능하게 한다.

도 2는 데이터 전송에 사용되는 트래픽 채널과 같은 트래픽 채널을 위한 외부 루프 전력 제어 임계값을 결정하는 다른 채널로부터의 적어도 하나의 출력을 사용하는 하나의 방법을 요약한 순서도(50)를 포함한다. 이 예는 전력 제어부(22)에 의해 수행되는 기능을 포함한다.

예시적인 프로세스는 목표 SIR이 설정되는 단계 52에서 시작한다. 단계 52는 또한 전력 제어 임계값을 설정하기 위하여 데이터를 분석하는 중에 희망 외부 루프 제어 시간 간격을 설정하는 것을 포함한다. 일례에서, 이 시간 간격은 각 데이터 패킷에 대한 타임 슬롯보다 상당히 길다. 시간 간격은 적어도 유용한 보증 시간 주기 전역에서 사용하기 위한 적절한 임계값 설정에 관한 중요한 결정을 내릴 수 있을 정도로 충분히 길다. 본 설명의 이점을 갖는 분야의 당업자라면 특정 상황의 필요성을 충족시키기 위해서 최상으로 작용하는 제약사항을 구현할 수 있을 것이다.

단계 54에서, 수신기(24)로부터 입수할 수 있는 트래픽 채널 PDCH 정보는, 예를 들어 선택된 시간 간격 내에서 트래픽 채널 상에 전송된 데이터량을 나타낸다. 단계 56에서, 이러한 정보는 임의의 데이터 전송이 발생했는지와, 수신된 패킷의 수가 트래픽 채널 PDCH에 관한 정보로부터 직접적으로 전력 제어 임계값을 결정하는 데 적합한지를 판단하는 데 사용된다. 수신된 패킷의 수가 적당한 경우, 모드 검출기(26 또는 28) 중의 하나로부터 얻어지는 전송 모드 정보(58)는 단계 60에서 분석된다. 전송 모드가 정상 모드 또는 일반 모드인 경우, 프로세스는 외부 루프 전력 제어 임계값을 결정(즉, SIR 임계값을 설정)하기 위한 트래픽 채널 정보를 직접 고려하는 모드에 계속 있게 된다.

단계 62에서, 전력 제어부(22)는 임의의 패킷 에러가 있는지의 여부를 판단한다. 단계 64에서, 전력 제어부(22)는 단계 52에서 설정된 외부 루프 제어 시간 간격 동안 트래픽 채널 PDCH 상의 패킷 에러의 수를 판단한다.

시간 간격 내의 적절한 패킷 에러 수(즉, 패킷 에러율(PER))는 주지의 방식으로 선택되어, 특정 상황의 필요성의 충족시킨다. 적절한 수(이 예에서는 에러 임계값)가 고려된다. 단계 66에서, 결정된 패킷 에러 수는 에러 임계값과 비교된다.

패킷 에러의 수가 에러 임계값을 초과하는 경우, 전력 제어 임계값(즉, 목표 SIR)이 단계 68에서 증가한다. 이러한 증가량은 특정 상황의 필요성에 의존하며, 본 설명의 이점을 갖는 분야의 당업자는 적절한 증가를 사용할 수 있을 것이다. 패킷 에러의 수가 에러 임계값보다 적은 경우, 전력 제어 임계값은 주지의 방식으로 감소된다.

프로세스는 다음 외부 루프 전력 제어 간격 동안 단계 72에서 시작 단계를 반복한다.

트래픽 채널 조건이 트래픽 채널 PDCH 상의 패킷 에러율의 직접적인 측정으로 전력 제어 임계값을 설정할 수 없거나 신뢰할 수 없도록 하는 경우, 전력 제어부(22)는 다른 동작을 사용한다. 이 예에서, 전력 제어부는 외부 루프 전력 제어 임계값을 설정하기 위한 적어도 하나의 다른 채널의 적어도 하나의 선택된 출력을 사용한다. 예를 들어, 단계 56에서, 직접 카운트하여 PER을 결정하기 위한 적절한 수의 수신 패킷이 존재하는 경우, 프로세스는 참조부호 76으로 표시한 단계로 진행한다. 일례에서는, 제어 시간 간격마다 적어도 하나의 패킷이 적절한 것으로 생각된다. 본 설명의 이점을 갖는 분야의 당업자는 중요한 PER 카운트를 제공하기에 적절한 수의 패킷을 선택하여, 특정 상황의 필요성을 충족시킬 수 있을 것이다.

또는, 트래픽 채널 PDCH 상의 전송 모드가 부스트 모드이거나, 또는 정상 모드 이외의 다른 모드인 경우, 프로세스는 단계 62 대신 단계 76으로 진행한다.

단계 76에서, 전력 제어부(22)는 다른 채널의 출력을 기반으로 하여 추정기(40)에 의해서 결정되는 트래픽 채널용 추정된 제어 파라미터를 사용하는 것을 포함하는 모드로 진입한다. 일례에서, 추정기(40)는 파일럿 채널 PICH의 PER을 사용 하여 트래픽 채널 PDCH와 등가인 PER을 결정한다. 등가 또는 추정된 PER이 단계 78에서 제공된다.

단계 80에서, 전력 제어부는 추정된 또는 등가의 PER을 목표 수의 PER과 비교하여, 얼마나 많은 패킷에 에러가 있는지를 효과적으로 판정한다. 에러가 있는 것으로 결정된 패킷의 수가 단계 82에서 카운트 임계값을 초과하는 경우, 외부 루프 전력 제어 임계값은 단계 68에서 증가한다. 에러가 있는 패킷의 판정된 수가 카운트 임계값보다 작은 경우, 단계 70에서 임계값이 감소한다.

예시된 일례는 전력 제어 임계값을 설정하는 예시적인 모드 중 적어도 하나를 사용한다. 트래픽 채널 정보의 직접적인 고려를 의존하는 무능함에 대응하는 제 1 트래픽 채널 조건이 존재하면, 전력 제어부(22)는 파일럿 채널 PICH와 같은 다른 채널로부터의 대응하는 출력에 근거하여 트래픽 채널 출력을 추정하는 것을 포함하는 동작 모드를 사용한다. 일례에서, 양 모드는 동시에 사용된다. 이러한 예에서, 파일럿 채널 출력을 기반으로 하는 추정된 PER은 트래픽 채널 PDCH로부터 직접 얻어진 정보의 신뢰성에 대한 검사로서 사용된다.

이 때에는, 트래픽 채널 PDCH 이외의 다른 채널로부터의 출력을 사용하여 등가의 트래픽 채널 PER을 결정하는 예시적인 방안을 고려하는 것이 유용하다.

컨볼루션 코드 또는 터보 코드의 디코딩 에러 확률은 특정 코드율, 코딩된 워드 길이 및 채널 비트 에러율(Pb)에 관한 함수이다. 채널 비트 에러율은 비트 에너지 대 잡음 스펙트럼 밀도(Eb/No)의 비율과 변조 방식의 함수이다. 특정한 관심 코드 및 변조 방식에서, 디코딩 에러 확률 Pe는 컨볼루션 코드에 대한 Eb/No의 함수

또는, 터보 코드에 대한 Eb/No의 함수

로서 표현될 수 있다.

또는, Pe는 컨볼루션 코드에 대한 Pb의 함수

또는, 터보 코드에 대한 Pb의 함수

로서 표현될 수 있다.

실제로는 디코딩 에러 확률의 근접한 형태의 해를 분석하고 얻는 것은 어렵다. 대신, 통상적으로, 상측 경계가 컨볼루션 코드 또는 터보 코드의 성능을 나타내는 데 사용된다. AWGN 채널에서의 Pe에 대한 상측 경계가 연구되었다. 본 설명은 AWGN 채널에 관해 공지된 상측 경계에 의존하며, 확장되어 다른 시변 채널 및 HARQ의 효과를 포함한다.

무선 페이딩 채널은 시변이다. 전력 제어는 채널 변화를 추적하고자 하며, 수신된 신호 강도를 목표 SIR의 주위에서 변화시킨다. 또한, HARQ 때문에, 수신된 패킷은 상이한 시간에 전송되는 서브패킷으로 이루어진다. 이들 인자 모두는 수신된 패킷의 Eb/No 또는 비트 에러 확률(Pb)이 변화하게 한다. AWGN 채널에 대해 Pe의 공지된 분석적 경계는 이 시나리오에서는 더 이상 적용될 수 없다.

따라서, 변화하는 Eb/No 또는 Pb 상황을 고려하면서 경계를 얻는 것을 포함하는 분석으로의 확장이 유용하다. AWGN 채널에서의 등가 Eb/No가 일례에서 사용된다. 특정 코드 워드 및 변조 기법의 경우를 가정하면, Pe는 변화하는 Eb/No 또는 Pb의 함수로서, L차원 벡터

또는

로 표현된다.

AWGN 채널의 경우, Pe는 수학식 1 또는 2로 표현된다. 등가의 Eb/No 또는 Pb는 다음과 같이 정의된다.

즉, 등가 Eb/No(또는 Pb)는 변화하는 Eb/No(또는 Pb) 값과 동일한 Pe를 발생시키는 AWGN 채널에서의 등가의 일정한 값이다. 이것은 변화하는 Eb/No(또는 Pb)에 대한 Pe의 분석을 등가의 Eb/No 또는 Pb를 알아내는 태스크로 변환한다.

컨볼루션 코드 및 터보 코드에 대한 분석이 상이하기 때문에, 이에 따라 두 가지 유형의 코드에 대한 Pe를 계산하기 위한 함수를 별도로 고려하는 것이 유용하다.

컨볼루션 코드의 경우, 등가의 Pb 또는 Eb/No를 계산하는 함수는 다음과 같다.

또는

터보 코드의 경우, 등가의 Eb/No 또는 Pb를 계산하는 함수는 다음과 같다.

또는

일례에서, 수신된 파일럿 심볼과 트래픽 채널의 PER 사이의 관계는 칩당 에너지와 잡음 스펙트럼 밀도의 파일럿 채널 비율을 기반으로 하여 결정된다. 도 3을 참조하면, 순서도(140)가 이러한 예시적인 접근방안을 요약하고 있다. 파일럿 채널 시퀀스는 단계 142에서 검출된다. 슬롯 지속기간 동안의 칩당 평균 에너지 대 잡음 스펙트럼 밀도 비율(Ec/Nt)은 주지의 기술을 사용하여 파일럿 채널로부터 구별될 수 있다. 이 예에서, 평균 Ec/Nt는 트래픽 채널 PER의 추정을 위한 근거를 제공하는 선택된 파일럿 채널이다.

슬롯 인덱스 i에서의 평균 Ec/Nt는 단계 144에서 결정된다. 단계 146에서, K에 대한 평균 Ec/Nt가 저장되는데, 이 때 K=4*N이고, N은 패킷에 허용되는 최대 전송 수이다. 일례는 HARQ를 사용하는 것을 포함하며, N은 패킷의 재전송 수이다.

단계 148에서, 트래픽 채널 PER의 추정이 패킷 ID j=0인 i번째 슬롯에서 시작되며, 여기서 j는 패킷의 수신 순서를 나타낸다. 재전송에 관한 예에서, 각 패킷의 상호 도달 시각은 일정하지 않다. 단계 150에서, 추정기(40)는 Ec/Nt의 N 값을 판독한다. 단계 152에서, Ec/Nt의 N 값은 트래픽 채널 상의 대응하는 Ec/Nt로 변환된다. 일례에서, 파일럿 채널(PICH)에 대한 월시 코드 확산 인자와 트래픽 또는 패킷 데이터 채널(R-PDCH)의 역링크에 대한 월시 코드 확산 인자의 비율은 W이다. 도 3의 단계 152에서의 변환은 다음 수학식을 사용하여 달성된다.

일례에서는, 인코더 패킷 당 최대 전송 수가 N이다. 인코더 패킷은 최대 전송 수에 도달한 후에는 에러가 분명히 드러날 것이다. 일례에서 코딩된 패킷은 N개의 서브패킷으로 구성된다. 이 예에서도 3의 단계 152는 차수 N을 갖는 Ec/Nt의 벡터 표현식을 형성하는 단계를 포함하며, 여기서 각 요소 (Ec/Nt)n은 n번째 서브의 Ec/Nt를 나타낸다. i번째 슬롯에서 특정 패킷의 최대 전송 수에 도달하게 된다고 가정하면, 패킷의 벡터 Ec/Nt의 N 값은 다음과 같이 표현될 수 있다.

항 (N-n-1)은 서브패킷의 재전송이 가장 최근의 서브패킷 전송으로부터 4개 더 늦기 때문에 이 예에서는 4로 곱해진다.

다음, 단계 154에서, 트래픽 채널 상의 등가의 Eb/No는 Ec/Nt 벡터로부터 결정된다. 컨볼루션 코드가 사용된 예에서는, 수학식 9는 등가의 Eb/No를 제공한다. 터보 코드가 사용된 예에서는, 수학식 11이 등가의 Eb/No를 제공한다.

그 후, 등가의 Eb/No는 컨볼루션 코드를 사용하는 예에서 수학식 1에 입력되는 파라미터로서 사용된다. 터보 코드를 사용하는 예의 경우, 등가의 Eb/No는 상기 수학식 2에 입력되는 파라미터이다. 이들 중 하나의 경우에 있어서, 그 결과는 트래픽 채널 상의 j번째 패킷에 대한 Pe를 계산한 것이다. 이것은 도 3의 단계 156에서 일어난다. 그 후, 트래픽 채널의 추정된 PER은 전술한 계산의 완료로부터 생성된다.

도 3의 예에서, 단계 158에서는 j의 값을 증가시키고 프로세스를 다시 반복한다.

도 3의 예에서도, 단계 156에서의 계산은 상이한 인코더 패킷 크기의 AWGN 채널에서 Pe와 Eb/No 사이의 관계를 제공하는 룩업 테이블(160)을 사용하는 것을 포함한다. 또한, 단계 156에서의 계산은 단계 162에서의 주지의 도플러 추정 기술을 사용하는 것을 포함한다. 이 예에서의 추정은 단계 164에서 추정된 PER에 적합한 피팅 함수 조절을 결정하는 데 사용된다.

일례에서, 피팅 함수는 소정 시간 주기에서 직접 측정된 PER을 동일한 시간 주기에서 전술한 알고리즘을 사용하여 추정된 PER과 비교하는 경험적 분석으로부터 결정된다. 피팅 함수는 후속 조정에 유용하며, 필요한 경우, 추정된 PER을 갖는 것이 직접 측정된 PER에 대응하는 것이 더욱 바람직하다. 일례에서, 피팅 함수는 F(.)로 표시되는데, 이는 코드 유형에 따라 상이하다. 이러한 예에서, Pe는 다음과 같이 표현될 수 있다.

여기서, c는 상수이며, 다른 시나리오에 따라 조정될 수 있다. c는 도플러 주파수, 경로 다양성 등과 같은 채널 상태 정보를 근거로 하여 조정될 수 있다. 본 설명에 의하면, 당업자는 적절한 피팅 함수를 선택하여 특정 상황의 필요성을 충족시킬 수 있을 것이다.

예시적인 실시예는 시스템 용량 증가, 양호한 링크 품질, 및 시스템 안정성 개선의 이점을 제공한다. 트래픽 채널 PDCH 이외의 다른 채널로부터의 출력을 사용하여 외부 루프 전력 제어 임계값을 결정하는 것은, 더욱 다양한 트래픽 채널 조건 하에서 시종일관 더욱 신뢰성 있는 전력 설정을 제공함으로써 시스템 성능을 증진한다.

전술한 설명은 제한적이 아니라 예시적인 성격을 갖는다. 개시된 예에 대한 본 발명의 본질로부터 벗어나 있지 않은 변화 및 수정은 당업자에게는 자명하다. 본 발명에 주어진 법률상의 보호 범주는 다음의 청구범위를 연구함으로써만 판단될 수 있다.

본 발명은 시스템 용량 증가, 양호한 링크 품질, 및 시스템 안정성 개선의 이점을 제공하며, 트래픽 채널 PDCH 이외의 다른 채널로부터의 출력을 사용하여 외부 루프 전력 제어 임계값을 결정하여 더욱 다양한 트래픽 채널 조건 하에서 더욱 신뢰성 있는 전력 설정을 제공함으로써, 시스템 성능을 증진할 수 있다.

Claims

선택된 트래픽 채널 조건이 있는 경우, 트래픽 채널에 대한 외부 루프 전력 제어 임계값을 적어도 하나의 다른 채널의 적어도 하나의 선택된 출력으로부터 결정하는 단계와,

상기 트래픽 채널 상에서의 전송 모드를 결정함으로써 상기 선택된 트래픽 채널 조건이 언제 존재하는지를 판단하는 단계를 포함하되,

상기 전송 모드를 결정하는 것은, 순차적으로 수신되는 데이터 패킷들의 도착간의 시간을 결정하고, 상기 결정된 시간으로부터 각 패킷의 전송 횟수를 결정함으로써 수행되는

통신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 다른 채널은 상기 트래픽 채널에 연관된 파일럿 채널을 포함하며,

상기 통신 방법은, 상기 파일럿 채널의 선택된 출력을 근거로 하여 상기 트래픽 채널에 대한 패킷 에러율을 결정하는 단계를 포함하는

통신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 선택된 트래픽 채널 조건은,

상기 트래픽 채널 상에서의 데이터 전송량이 선택된 양보다 적다는 것과,

상기 트래픽 채널 상에서의 전송 모드가 부스트 모드이거나 또는 정상 전송 모드가 아닌 다른 모드인 것

중 적어도 하나를 포함하는

통신 방법.
제 1 항에 있어서,

상이한 다른 트래픽 채널 조건이 존재하는 경우, 상기 트래픽 채널에 대한 상기 외부 루프 전력 제어 임계값을 상기 트래픽 채널의 적어도 하나의 선택된 출력으로부터 결정하는 단계를 포함하는

통신 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 상이한 다른 트래픽 채널 조건은, 데이터 전송량이 선택된 양보다 많다는 것과, 상기 트래픽 채널 상에서의 상기 전송 모드가 상기 정상 전송 모드인 것을 포함하는

통신 방법.
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제 1 항에 있어서,

상기 결정된 전송 횟수가 최대값에 가까운 경우, 상기 전송 모드가 정상 전송 모드라고 판단하는 단계와,

상기 전송 횟수가 1인 경우 상기 전송 모드를 부스트 모드라고 판단하는 단계를 포함하는

통신 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 선택된 트래픽 채널 조건은 상기 전송 모드가 상기 부스트 모드일 때 존재하는

통신 방법.
선택된 트래픽 채널 조건이 있는 경우, 트래픽 채널에 대한 외부 루프 전력 제어 임계값을 적어도 하나의 다른 채널의 적어도 하나의 선택된 출력으로부터 결정하는 단계와,

선택된 시간 간격 동안 상기 트래픽 채널 상에서의 데이터 전송량을 결정함으로써, 상기 선택된 트래픽 채널 조건이 언제 존재하는지를 판단하는 단계를 포함하는

통신 방법.