KR101136666B1 - 통신 네트워크에 관한 방법 및 장치 - Google Patents

통신 네트워크에 관한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 2개의 유사한 하드웨어, 즉 제 1 유닛으로부터 제 2 유닛으로 자원을 이동시킬 때 통신 네트워크 내의 제 1 유닛(231, 316a, 616a) 및 제 2 유닛(232, 316b, 616b)을 포함하는 기지국(210, 310, 610)에서 다운링크 전력 조정을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 이 방법은 상기 자원을 설정하는 단계, 전력 레벨의 샘플을 제공하는 단계, 상기 제 1 유닛으로부터 상기 제 2 유닛으로 상기 전력 샘플을 전달하는 단계 및 상기 제 2 유닛 상에 턴오프된 출력 전력이 전력 레벨로서 제공되는 전력값으로 상기 제 2 유닛상의 출력 레벨을 제어하는 단계를 포함한다.
기지국, 제어기 유닛, 하드웨어 유닛, 프로세서 유닛, 송신기 유닛

Description

통신 네트워크에 관한 방법 및 장치{METHOD AND ARRAGEMENT RELATING TO COMMUNICATIONS NETWORK}
본 발명은 전기통신에 관한 방법 및 장치에 관한 것이며, 특히 통신 네트워크, 예를 들어 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA), CDMA, 또는 전력 조정 및 조정이 필요로 되는 모든 통신 네트워크를 기반으로 하는 셀룰러 네트워크 전력 조정에 관한 것이다.
광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA)는 제3 세대(3G) 셀룰러 시스템의 구현을 위한 주요 기술들 중 한 기술이다. 이는 ETSI Alpha 그룹에 의해 제안된 무선 액세스 기술을 기반으로 하고, 이 명세(specification)는 1999년에 완성되었다.
WCDMA의 구현방식은 복잡성 및 다목적성 때문에 기술적 과제를 갖고 있다. WCDAM 시스템의 복잡성은 여러 각도, 즉 각각의 단일 알고리즘의 복잡성, 전체 시스템의 복잡성 및 수신기의 계산 복잡성 면에서 고려될 수 있다. W-CDMA 링크-레벨 시뮬레이션들은 현재 제 2 세대 시뮬레이션보다 10배를 넘는 계산-집중을 요한다. W-CDMA 인터페이스에서, 여러 사용자들은 상이한 데이터 레이트들로 동시에 전송할 수 있고 데이터 레이트들은 시간 면에서 더욱 가변될 수 있다. UMTS 네트워크들은 모든 현재 2세대 서비스들 및 수많은 새로운 애플리케이션들 및 서비스들을 지원할 필요가 있다.
WCDMA 공중 인터페이스는 글로벌 이동 통신 시스템들을 위한 무선 트랜스포트 매체로서 3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP)에 의해 표준화된다. 이 명세는 어떠한 2세대 이동 통신 표준보다 우수한 사용자 데이터 레이트 및 시스템 처리 용량을 허용한다. WCDAM 시스템의 적응성은 패킷 데이터 액세스 면에서 새롭고 크게 진보시켰다.
3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP), 예를 들어 3GPP TS 25.433 V5.6.0을 참조(2003-09); "Technical Specification Group Radio Access Network; UTRAN Iub interface NBAP signalling (Release 5)"은 도1에 도시된 바와 같이 하나의 기지국으로부터 또 다른 한 기지국으로 통신을 핸드오버할 때 다운 링크(DL) 전력 제어를 취급하는 절차를 설명한다. 도1은 WCDMA와 같은 셀룰러 통신 네트워크에서 2개의 셀들(100a 및 100b)을 도시한다. 각각의 셀에 대해서, 무선 액세스 포인트(110a/110b)가 존재한다. UMTS-시스템에서 액세스 포인트들을 노드(B)라 칭한다. 노드(B)는 하나 또는 여러 개의 무선 송수신기들을 하우징하고 사용자 장비(UE)를 갖는 무선 링크 프로토콜들을 취급한다. 각각의 노드(B)는 특정 에어리어에서 무선 커버리지를 제공함으로 UMTS 셀룰러 시스템의 하나 또는 여러 개의 셀들을 효율적으로 한정한다. 대도시 지역에서, 잠재적으로 많은 수의 노드(B)가 배치될 것이다. 이하에서, 액세스 포인트들은 송신 장치(사용자 장비(UE))(140)에/로부터 신호를 송신/전송하는 기지국 안테나(120a 및 120b) 각각에 접속되는 기지국(110a/110b)이라 칭한다. 하나의 기지국(예를 들어 110a)으로부터 (110b)로 통신을 핸드오버할 때, 기지국들 간의 전력은 제어되어 평형이 맞춰져야 한다. 이는 기지국(110b)으로부터의 출력 전력이 실질적으로 기지국(110b)의 레벨로 설정된다는 것을 의미한다. 이 기능성은 네트워크 제어(UTRAN)을 통해서 얻어진다.
다운링크 송신 전력 제어 절차는 DPCCH 및 이에 대응하는 DPDCHs의 전력을 동시에 제어한다. 전력 제어 루프는 동일한 량으로 DPCCH 및 DPDCHs의 전력을 조정하는데, 즉 즉 DPCCH 및 DPDCHs 간의 상대 전력 차는 불변이다. DPCCH 필드 및 DPDCHs 간의 상대 송신 전력 오프셋은 네트워크에 의해 결정된다. DPCCH의 TFCI, TPC 및 파이로트 필드들은 PO1, PO2 및 PO3 dB 각각에 의해 DPDCHs 전력에 대해서 오프셋된다. 이 전력 오프셋은 시간에 따라서 가변될 수 있다.
이 특허 문헌은 본 발명을 따른 해결책에 대해선 언급하고 있지 않다. 그러나, 기지국들 간의 전력 평형화는 예를 들어 고려되는데, 예를 들어, US6,351,650은 이동 유닛으로부터 2개 이상의 기지국 송수신기 시스템(BTSs)으로 전송되는 각 각의 전력 명령(PC)을 추적함으로써 성취되는 무선 통신 시스템에서 소프트 핸드오프 동안 순방향 전력 제어를 서술한다. 각각의 BTS는 잡음으로 인해 전력 명령을 상이하게 해석할 수 있다. 그러나, 전력 명령들은 종래 방식으로 전송되는 부가적인 데이터와 함께 선택기로 릴레이 된다. 이 선택기는 각각의 BTS의 전력 레벨을 결정하고 전력 충전 명령을 전송하여 BTSs간의 전력 평형을 유지한다. BTSs는 각 각의 PC 명령을 선택기에 전송하거나 여러 PC 명령을 누적하여 PC 히스토리를 선택기에 전송한다. 이 선택기는 BTS로부터 전송되는 PC 히스토리들 중 하나일 수 있는 기준 PC 히스토리, 이들의 조합 및 하나 이상의 PC 히스토리들에 대한 데이터 처리 결과를 발생시킨다. 개별적인 전력 충전 명령들 또는 기준 PC 히스토리는 BTS로 다시 전송되어 각각의 BTS의 송신기 출력 레벨을 조정하여, BTSs가 호환가능한 신호 레벨을 전송한다.
WO 02/23936에 따른 송신 전력 로드 평형화 기술은 실질적인 부가 제어 시그널링을 발생시킴이 없이 무선 통신 시스템의 전체 통시 용량을 증가시키도록 사용된다. 무선 네트워크에 의해 서비스되는 제 1 셀에서 오버로딩된 커넥션이 검출되고 오버로딩되지 않는 제 2 인접 셀은 식별된다. 무선 네트워크와 접속하는 무선 사용 노드에 대해서, 제 1 오버로딩된 셀로부터의 무선 송신은 방지되거나 적어도 무선 네트워크로부터 무선 사용 노드로의 다운링크 방향에서 피해진다. 대신에, 이 커넥션과 관련된 무선 송신은 설정되거나, 그렇치 않다면 다운링크 방향에서 제 2 셀로부터 무선 사용 노드로 허용된다. 이 방지되거나 피해진 다운링크 무선 송신은 트래픽 송신이다. 다른 한편으로, 제 1 셀로부터 무선 사용 노드로의 커넥션과 관련된 다운링크 제어 시그널링이 허용된다.
도2는 기지국(210), 기지국 안테나(220) 및 기지국 송수신기 하드웨어(230)를 포함하는 예를 들어 WCDMA 기반으로 한 통신 네트워크에서 전형적인 셀(200)을 도시한다. 기지국 하드웨어(230)는 여러(물리적으로 분리된) 유닛들(231 및 232) 각각, 이 경우에 Tx1 및 Tx2 각각을 포함할 수 있다. 각각의 송신기는 채널 자원과 같은 하나 또는 여러 개의 하드웨어 자원(233 및 234)를 포함한다.
때때로, 2개의 유닛들 간에 채널 자원을 이동, 예를 들어 Tx1으로부터 Tx2로 이동시킬 필요가 있을 수 있다. 채널 자원의 재배치는 예를 들어 다음과 같은 여러 가지 이유들을 따를 수 있다.
- 유지보수: 하나의 유닛을 제거하기 전 사용중인 채널 자원들은 또 다른 유닛으로 이동된다.
- 오기능: 하드웨어 유닛이 하드웨어 장애를 나타내는 경우, 채널 자원은 또 다른 유닛으로 이동된다.
-자원 관리:
○ 하드웨어 유닛이 더 이상 이용가능한 자원을 갖지 않거나, 이 유닛의 최대 부하 예를 들어 더 높은 데이터 레이트가 도달되면, 채널 자원은 또 다른 유닛 상에 할당될 수 있다.
○ 부가적인 무선 링크 및 동일한 전력으로 전송되는 부가적인 송신기 유닛들을 이용.
현재, 동일한 기지국에서 자원을 하나의 하드웨어 유닛으로부터 또 다른 유닛으로 이동시킬 때, 특히 전력 레벨이 빈번하게 갱신될 때 구 유닛(Tx1)에서 처럼 새로운 유닛(Tx2)에서 동일한 전력 레벨을 성취하는 것이 어렵다. WCDMA에서, 전력 레벨은 매 시간 슬롯(0.667ms)마다 갱신된다. 이를 취급하면 전력 갱신 주파수보다 유닛들(송신기들(1 및 2)) 간에서 통신을 더욱 고속으로 한다. 이는 더욱 고속인 인터페이스 및 이에 따라서 더욱 값비싼 인터페이스가 하드웨어 유닛들 간에 제공되어야 한다는 것을 의미한다. 그렇치 않다면, 새로운 유닛, 즉 Tx2의 전력 레벨은 부정확하게 될 것이다. 결국, Tx1은 턴오프되고 Tx2는 턴온된다. 송신기들 간의 스위칭 및 이들 송신들의 온 및 오프 상태들은 동기되어 수행된다. 이동 CDMA 시스템들에서, 예를 들어, 전력은 예를 들어 페이딩 환경들에서 고속으로 변경된다.
기존의 해결책이 지닌 문제들은 특히 하드웨어 유닛들 간의 고속 인터페이스요건 및 하드웨어 유닛들이 이미 제조되어 전달된 경우 새로운 인터페이스의 부가 곤란성이다.
따라서, 본 발명의 주 목적은 상술된 문제들을 해결, 즉 동일한 기지국, 특히 채널 자원들에서 적어도 자원들이 2개의 하드웨어 자원들 간에 재배치될 때 전력 레벨을 제어하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
놀랍게도, 2개의 분리된 무선 기지국들 간의 전력을 평형화하고자 하는 기존의 기능(3GPP 내)이 하나의 기지국 내의 2개의 하드웨어 유닛들 간에 자원들을 핸드오버할 때, 즉 적어도 2개의 하드웨어 유닛들 간의 전력을 평형화할 때 전력 레벨을 제어하는데 사용될 수 있다. 이 결과는 기지국에서 새로운 하드웨어 유닛으로 스위칭할 때 다운링크 전력이 변화되지 않는다는 것이다(즉 실질적으로 동일하다).
본 발명의 다른 장점들은:
- 하드웨어가 대체되거나 업그레이드되는 경우들에서 비용-효율적인 해결책; 이미 설치된 장비에 새로운 기록 요구 및 새로운 장비의 부가적인 인터페이스가 제거된다.
- 이 기능은 무선 기지국의 하드웨어에 이미 존재하고 이 제어는 이미 3GPP 표준(예를 들어 25.433 UTRAN lub interface NBAP signalling을 참조)에 규정된다. 따라서, 부가적인 자원들이 필요로 되지 않는다.
상기 이유들로 인해, 제 1 유닛으로부터 제 2 유닛으로 이동할 때 통신 자원의 방법은 기지국에서 다운링크 전력 조정을 위하여 제공된다. 이 기지국은 적어도 2개의 유사한 하드웨어 유닛들, 제 1 유닛 및 제 2 유닛을 포함할 수 있다. 이 방법은: 상기 자원을 설정하는 단계, 전력 레벨의 샘플을 제공하는 단계, 상기 제 1 유닛으로부터 상기 제 2 유닛으로 상기 전력 샘플을 전달하는 단계 및 상기 제 2 유닛 상의 턴오프된 출력 전력이 전력 레벨로서 제공되는 전력값으로 상기 제 2 유닛 상의 전력 레벨을 제어하는 단계를 포함한다.
가장 바람직하게는, 이 자원은 채널 자원이지만 다른 자원들이 적용될 수 있다. 따라서, 하드웨어 유닛들은 송신기 유닛들일 수 있다.
가장 바람직하게는, 상기 다운링크 전력 조정은 핸드오버 동안 여러 유닛들 간에서 전력 드리프트를 보상한다. 이 보상은 사용된 전력 및 기준 전력 간의 오프셋에 크기면에서 비례하는 스텝에 의해 전력을 주기적으로 조정함으로써 성취된다. 각각의 조정은 조정 기간에 걸쳐서 인가되는 다수의 더 작은 조정들로서 실행된다. 다운링크 전력 조정은 무선 링크(RL)를 토대로 이 조정들을 수행할 수 있다. 이 조정들은 바람직한 실시예에서 동기적으로 수행된다. 전력 조정은 활성화되는 경우 내부 루프 전력 제어 조정에 중첩된다.
하나의 바람직한 실시예를 따르면, 전력 조정 변경은 다음과 같다:
ΣPbal = (1-r)(Pref+PP - CPICH-Pinit)
여기서 이 합은 조정 기간의 값과 동일한 다수의 프레임들에 대응하는 조정 기간에 걸쳐서 수행되며, Pref는 DL 기준 전력의 값이며, PP - CPICH는 1차 공통 파이로트 채널상에서 사용되는 전력이며, Pinit는 이전 조정 기간의 최종 슬롯의 코드 전력이고 r은 조정비에 의해 제공된다.
가장 바람직하게는, x dB의 전력 스텝 크기, y 전력 조정들은 바람직하게는 조정 기간에 걸쳐서 균일하게 분포된다.
y = ( Σ Pbal ) / x
일 실시예에서, 전력 레벨의 샘플은 제 1 유닛으로부터 얻어지거나 미리 설정된다.
일 실시예를 따르면, 네트워크가 하나의 이동 유닛에 접속되는 여러 RLs을 갖는 시스템에서 전력 조정을 설정하면, 시스템 특정 파라미터들("조정 기간", "조정비", "최대 조정 스텝"; "DL 기준 전력")의 설정된 값들은 채널 자원의 이동이 수행될 때 채널 자원들 간의 수렴을 성취하도록 사용된다. 수렴 시간은 상기 파라미터들의 설정에 의존하게 되는데, 이 파라미터는 수렴 시간을 상승시키기 위하여 상기 기지국에 의해 변경될 수 있다. 이 파라미터들은 원래 값들로 재설정된다.
그러나, 네트워크가 전력 조정을 설정하지 않으면, 상기 기지국 자체는 자원의 이동 동안 조정을 턴온시킨다. 전력 조정은 자원의 이동 후 턴오프 된다.
일 실시예에서, 상기 기지국이 채널 자원을 이동시킬 필요가 있다면, 이는 네트워크(RNC)에 표시를 전송하여, RNC가 이동 유닛에 접속되는 모든 무선 링크들상에서 전력 조정을 턴온시키도록 요청한다.
본 발명은 또한 전력 조정을 위하여 설정된 컴퓨터-발생된 명령에 사용되는 데이터 구조에 관한 것이다. 이 데이터 구조는 파이로트 필드, 제 1 및 제 2 전용의 물리적 데이터 채널(DPDCH) 필드, 트랜스포트 포맷 조합 및 인디케이터 송신 전력 제어를 포함하는데, 제 2 DPDCH 필드는 상기 파이로트 필드에 미리 배치되고, 다운링크 증가/감소는 상기 파이로트 필드 전에 인가된다. 샘플은 조정 기간 동안 파이로트 전력 오프셋으로 감산된 조정 기간 전 상기 파이로트 필드에서 취해진다.
본 발명은 또한 통신 네트워크 내의 기지국에 관한 것이다. 기지국은 적어도 2개의 하드웨어 유닛들, 즉 제 1 및 제 2 하드웨어 유닛 및 제어기 유닛을 포함한다. 기지국은 상기 하드웨어 유닛들 간의 자원을 핸드오버하도록 배열된다. 제어기 유닛은 상기 하드웨어 유닛들 간의 전력을 조정하도록 배열되는데, 상기 제어기 유닛은 상기 자원을 설정하며, 전력 샘플을 얻으며, 상기 제 1 하드웨어 유닛 또는 소정의 소스로부터 상기 제 2 하드웨어 유닛으로 상기 전력 샘플을 전송하는 프로세서 유닛 및 상기 제 2 유닛 상의 턴오프된 출력 전력으로 계산된 전력 제어값에 의해 상기 제 2 유닛 상의 전력 레벨을 제어하는 수단을 포함한다. 가장 바람직하게는, 네트워크는 WCDMA 기반으로 한 네트워크이다. 기지국은 무선 네트워크 제어기에 접속될 수 있다. 바람직하게는, 하드웨어 유닛은 송신기 유닛이다. 자원은 채널 자원일 수 있다. 바람직하게는, 기지국은 상기 네트워크 내의 2개의 셀들로 전송한다. 핸드오버는 새로운 셀의 부가하에 있을 수 있다. 기지국은 상기 송신기 유닛으로부터 기지국 출력으로의 출력을 접속 및 접속해제하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 통신 네트워크의 장치에 관한 것이다. 이 네트워크는 적어도 2개의 하드웨어 유닛, 즉 제 1 및 제 2 하드웨어 유닛 및 제어기 유닛을 갖는 기지국을 포함한다. 이 기지국은 상기 하드웨어 유닛들 간에 자원을 핸드오버시키도록 배열된다. 상기 하드웨어 유닛들 간에 전력을 조정하기 위하여 배열되는 장치는 상기 자원을 설정하는 프로세서 유닛, 전력 샘플을 얻는 수단, 상기 전력 샘플을 상기 제 2 하드웨어 유닛으로 전송하는 수단, 및 상기 제 2 유닛 상의 턴오프된 출력 전력으로 계산되는 전력 제어 값에 의해 제 2 유닛 상에서 전력 레벨을 제어하는 수단을 포함한다. 하드웨어 유닛은 송신기 유닛일 수 있고, 자원은 채널 자원일 수 있다. 이 장치는 상기 송신기 유닛으로부터 기지국 출력으로의 출력을 접속 및 접속해제시키는 수단을 더 포함한다.
이하에서, 본 발명이 비제한적인 방식으로 본 발명의 일부 양상들을 도시한 다수의 도면들과 관련하여 서술된다.
도1은 종래 기술을 따른 셀룰러 통신 네트워크의 개요도.
도2는 본 발명의 한 가지 바람직한 실시예를 따른 기지국을 도시한 개요도.
도3은 기지국의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 도시한 도면.
도4는 전형적인 DL 전력 조정 알고리즘에서 DL 전력 샘플을 도시한 도면.
도5는 2개의 자원들의 DL 전력 수렴을 도시한 도면.
도6은 기지국의 제 2 바람직한 실시예를 도시한 도면.
약어들
본 문헌을 설명하기 위하여 이하의 약어들이 적용된다.
Figure 112006046790051-pct00001
이하에서, 본 발명은 WCDMA를 구현하는 3세대(3G) 셀룰러 전기통신 시스템과 관련하여 설명된다. 그러나, 본 발명은 서술되고 도시된 실시예에 제한되지 않고 전력 조정을 허용하는 임의의 통신 네트워크에서 구현될 수 있다.
요약하면, 구 유닛 및 새로운 유닛 간의 전력 조정 또는 평형화는 새로운 유닛의 전력이 제어되는 전력값을 제공함으로서 수렴을 성취함으로써 얻어진다. 전력값은 이 기능에 따라서 구 유닛으로부터 얻어지며, 미리결정되거나 설정될 수 있다.
전력 평형화 및 조정은 다음의 3가지 경우들과 관련하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
1. (통상적으로 여러 RLs은 하나의 UE에 접속되기 때문에) 네트워크(RNC)가 WCDMA 시스템에서 전력 조정을 설정할 때.
2. 네트워크가 전력 조정을 설정하지 않을 때.
3. 기지국은 채널 자원을 이동할 필요가 있을 때.
도3의 블록도는 본 발명을 따른 전력 조정 장치를 이용하여 기지국(310)(노드 B)의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 도시한다. 기지국(매우 개요적으로 서술됨)은 인터페이스 보드(311), RF 커플러(및 전력 분할기)(312) 및 송신기/수신기 유닛(315)을 포함한다. 송신기/수신기 유닛(315)은 코더(317) 및 RF 커플러(312)에 접속되는 송신기 유닛들(316a 및 316b)을 포함하고 수신기 유닛(318)은 디코더(319) 및 RF 커플러(312)에 접속된다.
기지국은 제어기 유닛(330), 네트워크 제어기(RNC)(340) 및 기지국 안테나(350)에 접속된다. 통상적인 기지국의 기능 및 기능 유닛들과 특히 WCDMA 기지국이 당업자에게 공지되어 있음으로 특정 엔터티가 본 발명의 이해에 기여하지 않는 한 본원에 상세히 설명되지 않는다는 것을 인지할 것이다.
송신기 유닛(316a)(Tx1)은 소스 송신기이다. 송신기 유닛(316b)은 하나 또는 여러개의 목적지 유닛들(카드들)을 포함한다. 이 예에서 스위치로서 실현되는 제어 장치(320)는 송신기 유닛들의 출력을 제어하도록 배열된다. 제어기 유닛(330)은 인터페이스 보드를 통해서 제어 장치(320)를 제어한다. 인터페이스 유닛 및 제어기 유닛을 통합할 수 있다.
기지국 및 이동 유닛 간의 접속은 하나 또는 여러 개의 무선 링크들을 통해서 통신을 포함할 수 있는데, 이는 동일한 정보가 여러 개의 셀들에 전송되고 이동 유닛은 이들 셀들로부터 정보를 이용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예를 따르면, 하나의 송신기 유닛은 모든 RLs을 하나의 이동 유닛에 발생시킬 수 있다. 그러나, 각각의 RL을 위한 하나의 송신기를 이용할 수 있다. 이는 하나의 송신기 유닛이 여러 목적지 카드들을 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
채널 자원(또는 RL)이 Tx1으로부터 Tx2로 이동될 때, 채널 자원은 설정되고 이 소스 유닛 상의 전력 레벨의 샘플이 취해지고 Tx1으로부터 Tx2로 전달된다. 그러나, 샘플은 또한 구 샘플에 대한 필요성 없이 예를 들어 미리 설정된 값으로서 설정될 수 있다. 이는 동기화가 손실되는 경우 전력 조정을 행하도록 한다. 새로운 채널 자원에 대한 전력 레벨은 제어되는 이 모멘트 전력으로부터 나오는데, 즉 전력 제어 값은 턴오프되는 출력 전력으로 계산된다. 따라서, 목적지 유닛(Tx2)은 턴오프되며, 전력 조정 또는 수렴 기간 동안 출력 전력은 없다. 이는 3GPP 및 본 발명에 해 제안되는 전력 조정간의 최소 차이 중 하나이다. 따라서, 목적지 카드는 송신을 취할 준비를 하기 전 이동 유닛(셀 폰)으로 전송되는 총 신호에 영향을 미치지 않을 수 있다.
따라서, 본 발명은 또한 기지국 내의 여러 RLs 간의 전력의 조정을 허용한다.
두 하드웨어 유닛들이 전력 조정될 때, DL 전력 조정은 동일한 방식으로 제어되는 두 유닛들 상에서 시작된다.
DL 전력 조정은 핸드오버 동안 여러 유닛들 간에서 전력 드리프트를 보상한다. 이는 사용된 전력 및 기준 전력 간의 오프셋에 크기면에서 비례하는 스텝에 의해 전력을 주기적으로 조정함으로써 성취된다. 각각의 조정은 조정 기간에 걸쳐서 인가되는 다수의 작은 조정들로서 실행된다. DL 전력 조정 기능은 무선 링크(RL)을 토대로 조정들을 수행한다. 이 RL은 파라미터들 "자원1 ID" 및 "자원2 ID"로 식별된다. 이 기능은 항상 동기 방식으로 조정들을 수행한다.
자원에 대한 파라미터들의 수신 후, 전력 조정들은 "CFN" mod "조정 기간" =0을 이행하는 프레임의 제 1 슬롯에서 시작되고 매 조정 기간마다 반복되고 CFN=0으로 프레임의 제 1 슬롯에서 재시작된다.
도4를 따르면, 이 식에서 "DL 전력"의 샘플은 "파이로트의 전력 오프셋"으로 감산된 조정 기간 직전 파이로트 필드에 대해 수행된다.
3GPP를 따르면, 4개의 파라미터들, 즉 조정 기간, 조정비, 최대 조정 스텝, 기준 전력은 DL 전력 조정을 위하여 사용된다:
따라서, 경우 1을 따르면, 네트워크(RNC)가 WCDMA 시스템에서 전력 조정을 설정할 때(통상적으로 여러 RLs이 하나의 UE에 접속되기 때문에), "조정 기간", '조정비", "최대 조정 스텝" 및 "DL 기준 전력"과 같은 파라미터들의 설정된 값들은 제어 자원의 재배치가 수행될 때 채널 자원들 간의 어떤 수렴을 성취하도록 사용될 수 있다. 그러나, 수렴 시간은 이들 파라미터들의 설정에 의존하게 된다. 수렴 시간을 상승시키기 위하여, 기지국은 이들 중 일부 또는 전부의 파라미터 설정을 변경할 수 있다.
전력 조정 튜닝은 작동된 경우, 내부 루프 전력 제어 조정에 중첩된다. 전력 조정 튜닝은:
ΣPbal = (1-r)(Pref+PP - CPICH-Pinit)를 사용하며(다른 방법이 발생할 수 있다)
여기서 합은 조정 기간의 값과 동일한 프레임의 수에 대응하는 조정 기간에 걸쳐 수행되고, Pref는 DL 기준 전력의 값이며, PP - CPICH는 주 CPICH 상에서 사용된 전력이고, Pinit는 이전 조정 기간의 최종 슬롯의 코더 전력이며, r은 조정 비율에 의해 제공된다.
이전 조정 기간의 최종 슬롯이 압축된 모드로 인하여 송신 갭 이내에 존재하면, Pinit는 송신 갭 직전의 슬롯의 코드 전력과 동일한 값으로 설정된다.
하나의 조정 기간 내에서의 조정은 임의의 경우에, CRNC에 의해 설정된 DL TX 전력 범위 및 최대 조정 단계에 의해 제공된 제약과 함께 수행된다.
팩터만큼, 예를 들어, 매 조정 기간당 2만큼 에러를 감소시키는 수렴을 보증하기 위하여, 조정 비율을 예를 들어, 0.5로 설정된다.
하드웨어 유닛의 변화가 예를 들어, 데이터 레이트 등을 증가시키기 위하여 RNC 재설정에 의해 트리거되면, 전력 조정 절차를 실행할 시간이 매우 짧다.
잠시 후에, 소스 유닛(Tx1)은 전력을 턴오프하는 반면, 타겟 유닛(Tx2)은 전력을 정확하게 동시에 턴온한다.
전력 조정은 0과 동일한 조정 기간의 값을 CFN 모듈로하여 프레임의 제 1 슬롯에서 시작되고, 매 조정 기간마다 반복되며, 새로운 DL POWER CONTROL REQUEST 메시지가 수신되거나 RL이 삭제될 때까지, CFN=0인 프레임의 제 1 슬롯에서 재시작된다.
상술된 바와 같이, DL 전력 조정은 2개의 상이한 하드웨어 유닛 상에서 DL 전력을 수렴하도록 하는데 사용된다. 현재의 설정과 관계없이, 다음의 DL 전력 조정 파라미터가 새로운 유닛 및 구 유닛으로 송신될 수 있다(파라미터 값은 비-제한적인 예로서 제공된다):
ㆍ현재 전력(CP) 모드와 동일하지만, DL 전력 조정을 갖는 자원의 DL 전력 모드
ㆍ조정 기간 = 2 프레임
ㆍ조정비 = 0.5
ㆍ최대 조정 단계 = 1 슬롯(즉, 1dB/1 슬롯)
상기 파라미터는 일부 특정 실시예에 대하여 최상의 수렴을 제공한다는 것이 판명되었다.
새로운 자원에 대한 DL 송신 전력은 각각의 RL에 대한 구 RESOURCE로부터 수신된 값으로 설정될 수 있다.
DL 송신 전력은 (RL이 MS로 할당된다면) 구 자원에 대해 변화되지 않는다. DL 전력 조정이 작동되면, 기존의 "DL 기준 전력"이 사용된다. 선택적으로, 네트워크가 현재 DL 전력 조정을 작동시키지 않는다면, DL 전력 기준은 구 유닛으로부터 수신된 파라미터 "DL 송신 전력"에서 수신되었던 것과 동일한 값으로 설정된다.
이러한 설정은 양 유닛 상에서 각각의 RL에 대해 수행된다:
DL-전력 조정이 작동되면, 2개의 RL에 대한 전력은 둘 모두가 동일한 전력 레벨을 향하여 조정되기 때문에 수렴될 것이다; 이것은 도5에 도시되어 있다. 도5 는 2개의 DL 전력 조정 기간 동안 DL 전력 조정에 의한 DL 전력 수렴의 일례이다. 화살표는 DL 전력 조정 튜닝을 나타낸다.
일정한 DL 전력이 사용되는 경우에, 구 자원에 대한 것과 동일한 전력이 새로운 자원에 대해 사용될 수 있고, 기준 전력이 송신 전력과 동일한 값을 가지기 때문에, 조정이 존재하지 않을 것이다: 즉, 자원 둘 모두는 동일한 전력을 가질 것이다. 이것은 내부 루프가 디스에이블되거나, 조정이 동기화되지 않은 경우이다.
양 유닛이 동일한 파라미터 설정을 사용하기 때문에, 양 유닛에 대해 수행된 "n" 수의 조정 기간 이후에, 최대 에러는 조정 기간 시작부에서 (max[Adjustment Ratio, (1-Adjustment Ratio)])n*Perror이다.
DL 전력 조정 알고리즘은 양 유닛 상에서 동시에 시작될 필요가 없다. 양 유닛이 조정을 수행하는 제 1 기간의 조정 기간 시작부에서, 양 유닛에 대한 전력의 차이는 최악의 경우에, 동적인 범위만큼 클 수 있다(극단적인 경우에, 예를 들어, > 20dB). 대부분의 경우에, 전력 차이는 훨씬 더 적을 것이다. 동적 범위는 전력 상한 또는 하한으로 인하여 제어된다.
양 유닛이 조정을 수행하는 5개의 조정 기간이 존재하고, 동적 범위가 25dB라고 가정하면, 최대 에러는 약 0.55*25=±0.75dB일 것이다.
(3개의 모든 경우에 유효한) 다음의 정의가 조정 기간 이후의 에러 계산에 사용된다:
Pold ,n: 포인트(n)에서의 구 TX 유닛의 전력.
Pnew ,n: 포인트(n)에서의 새로운 TX 유닛의 전력.
n: 전력 조정 기간이 종료되는 포인트(n>0).
Pref: 전력 조정에 의해 사용되는 전력 기준.
K: 1-조정 비율
Pdiff ,n: 시간(n)에서의 전력 차이
Pacc ,n: 전력 변화는 n 및 n+1 사이의 축적된 TCP 명령에 대응한다.
Pdisc _ old ,n: 전력 변화는 구 유닛에 대하여 n 및 n+1 사이의 전력 한도로 인하여 폐기되는 축적된 TPC 명령에 대응한다. 이것은 전력 상한 또는 하한에 기인한다(도4 참조)
Pdis _ new ,n: 전력 변화는 새로운 유닛에 대하여 n 및 n+1 사이의 전력 한도로 인하여 폐기되는 축적된 TPC 명령에 대응한다.
조정 기간 이후에 축적된 에러는 다음과 같다:
Figure 112006046790051-pct00002
(동일한 결과가 Pdiff ,n<0인 경우에 나타날 수 있다)
설명된 조정은 다음 식에 따라 각각의 RL에 대하여 행해진다:
기준 전력이 각각의 BS로 할당되고, 각각의 무선 링크에 의해 사용된 DL 전력은 아래에 설명된 방법에 따라 주기적으로 조정된다. 이것의 결과는 BS의 전력 레벨이 저속으로 기준 전력으로 수렴한다는 것이다. 이 방법에서, RBS 전력 드리프트가 감소된다. 이 알고리즘은 접속이 소프트 핸드오버 중일때 사용될 수 있다.
파라미터 값이 평형화되어 있지 않고, DL 전력 조정이 턴오프되지만, 내부 루프 전력 제어가 실행되고 있는 경우에, 설정 파라미터에 의해 DL 전력 조정 방법을 변화시키는 것이 가능하다. 파라미터 값이 조정인 경우, DL 전력 조정은 턴온되고, 내부 루프 전력 제어와 함께 실행된다. 파라미터 값이 고정된 조정인 경우, DL 전력 조정은 턴온되지만, 미리-설정된 값이 계산된 기준 값 대신에, DL 기준 전력으로서 사용될 수 있다. 이 경우에, 내부 루프 전력 제어는 디스에이블될 수 있다. 파라미터가 고정되는 경우, DL 전력 조정은 턴오프된다.
BS에 대한 기준 전력이 RNC에서 계산되어야 한다. BS들 간에 균일한 전력 스플릿(split)을 갖기 위하여, 동일한 기준 전력 레벨이 각각의 RBS로 송신되어야 한다. 디폴트 경우는 균일한 전력 분할 경우일 것이다. RNC는 또한 각각의 RL에 대한 기준 전력, 예를 들어, 모든 RL에 대한 동일한 기준 전력을 결정할 수 있다.
DL 전력 조정은 동기화된 방법으로 행해진다. 상술된 바와 같이, 이것은 mod(CFN, AdjustmentPeriod)=0일 때마다 새로운 조정 기간을 재시작함으로써 성취되는데, 예를 들어, 조정 기간 = 100인 경우에, 새로운 조정 기간은 CFN{0, 100, 200}에서 시작된다. 또한, DL 전력 조정은 CFN=0인 프레임의 제 1 슬롯에서 재시작된다.
DL 전력 조정 알고리즘의 RBS 부분은 다음에 따라서 DL 전력 설정 알고리즘으로 구현된다:
상술된 바와 같이, "조정 기간" 동안 수행될 전력 조정 튜닝은 ΣPbal로서 규정된다. 조정은 다음에 따라서 구현될 수 있다:
x dB의 전력 단계 크기에 의하여, y 전력 조정이 수행되어, 바람직하게는, "조정 기간"에 걸쳐 균일하게 분포되며, 여기서:
y = ( Σ Pbal ) / x이다.
DL 전력 조정 알고리즘을 발생시키는 전력 조정은 시간슬롯 시작부에서 적용된다.
전력 모드가 "DL 내부-루프 + DL 전력 조정" 전력 모드인 경우, 각각의 슬롯에 대한 결과적인 DL 전력 변화는 (시간슬롯의 시작부에서 실제로 적용된) "DL 전력 조정" 전력 변화 및 (파일럿 필드에서 실제로 적용된, 도4) "DL 내부-루프 전력 제어"로부터의 TPC의 합이다.
전력 한도(상한, 하한)은 "DL 내부-루프 전력 제어"에서 나온 것이다.
도6의 블록도는 본 발명을 따른 전력 조정 배열을 사용하는 기지국(610)(노드 B)의 또 다른 바람직한 실시예를 도시한다. (매우 개략적으로 게시된) 기지국은 제어기 유닛(630)에 접속된 송신기 유닛(616a 및 616b)을 포함한다. 기지국은 네트워크 제어기(NC)(640)에 접속된다. 통상적인 기지국의 기능 및 기능적인 유닛이 당업자들에게 널리 공지되어 있어서, 특정 엔티티가 본 발명을 이해하는데 기여하지 않는다면, 본원에 상세히 게시되지 않는다는 것이 인식된다.
송신기 유닛(616a)은 소스 송신기를 포함하는 반면, 송신기 유닛(616b)은 목적지 카드 및 부가적인 RL을 포함한다.
이 실시예를 따른 기지국은 RL이 네트워크, 즉, 새로운 셀에 부가되고, 기지국이 이전 셀과 동일한 전력으로 새로운 셀로 송신하게 되는 경우에 사용된다.
또한, 이 경우에, 전력 조정은 상술된 예와 동일한 방식으로 행해진다. 그러나, 제어 유닛은 송신기를 직접 제어하고, 상술된 바와 같이 전력 조정 및 조정 절차를 실행한다.
그러므로, 경우 2에 따르면, 네트워크가 (전력 조정을 허용하는 모든 통신 시스템에 대하여 유효한) 전력 조정을 설정하지 않은 경우, 기지국 자신이 채널 자원의 이동 중에, 조정을 턴온할 수 있다. 전력 조정 후에, 절차는 턴오프된다.
기지국은 경우 3에 따라서 채널 자원을 이동시킬 필요가 있는 경우에, 네트워크, 예를 들어, RNC에 채널 재배치에 관하여 RNC에 통지하므로, 이동 유닛에 접속된 모든 RL에 대해 전력 조정을 턴온하도록 RNC에 요구하는 표시를 송신할 수 있다. 이것에 의한 이득은 이동 유닛에 접속된 모든 RL이 동일한 파라미터 값을 사용하여 동일한 "DL 기준 전력"을 향하여 DL 전력을 조정한다는 것이다. WCDMA의 경우에, 이것은 ref25.433(NBAP)에 설명된 Iub 인터페이스에 대한 부가를 필요로 할 것 이다.
본 발명은 제시된 실시예에 국한되는 것이 아니라, 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않고 다수의 방식으로 변화될 수 있고, 애플리케이션, 기능적인 유닛, 요구 및 요건 등에 따라서 방법 및 장치가 다양한 방식으로 구현될 수 있다.

Claims (33)

  1. 동일한 기능을 하는 적어도 2개의 하드웨어 유닛인 제 1 유닛(231, 316a, 616a) 및 제 2 유닛(232, 316b, 616b)을 포함하고, 상기 제 1 유닛으로부터 상기 제 2 유닛으로 자원을 이동시킬 때, 통신 네트워크의 기지국(210, 310, 610)에서 다운링크 전력 조정을 위한 방법으로서,
    상기 자원을 설정하는 단계,
    전력 레벨의 샘플 값을 제공하는 단계,
    상기 제 1 유닛으로부터 상기 제 2 유닛으로 상기 전력 레벨의 샘플 값을 전달하는 단계 및,
    상기 제 2 유닛의 턴오프된 출력 전력 상태에서 전력 레벨로서 제공되는 전력값으로 상기 제 2 유닛에 대한 출력 레벨을 제어하는 단계를 포함하는 다운링크 전력 조정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자원은 채널 자원인, 다운링크 전력 조정 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하드웨어 유닛들은 송신기 유닛들인, 다운링크 전력 조정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다운링크 전력 조정은 핸드오버 동안 다른 유닛들 간에서 전력 드리프트를 보상하는 다운링크 전력 조정을 더 포함하는 다운링크 전력 조정 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 보상은 사용된 전력과 기준 전력 간의 오프셋에 크기가 비례하도록 전력 레벨을 주기적으로 조정함으로써 성취되는, 다운링크 전력 조정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    각각의 조정은 조정 기간에 걸쳐서 적용되는 다수의 조정들을 포함하는, 다운링크 전력 조정 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 다운링크 전력 조정은 무선 링크(RL)를 토대로 조정들을 수행하는, 다운링크 전력 조정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 조정들은 동기적으로 수행되는, 다운링크 전력 조정 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 전력 조정은 활성화되는 경우 내부 루프 전력 제어 조정에 중첩되는, 다운링크 전력 조정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전력 조정의 튜닝은 다음과 같고,
    ΣPbal = (1-r)(Pref+PP-CPICH-Pinit)
    여기서, 합은 조정 기간의 값과 동일한 다수의 프레임들에 대응하는 조정 기간에 걸쳐서 수행되며, Pref는 DL 기준 전력의 값이며, PP-CPICH는 1차 공통 파이로트 채널상에서 사용되는 전력이며, Pinit는 이전 조정 기간의 최종 슬롯의 코드 전력이고, r은 조정비에 의해 제공되는, 다운링크 전력 조정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    x dB의 전력 스텝 크기, y 전력 조정들은 조정 기간에 걸쳐서 균일하게 분포되는데,
    여기서, y = ( Σ Pbal ) / x인, 다운링크 전력 조정 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 전력 레벨의 샘플 값은 제 1 유닛으로부터 얻어지는, 다운링크 전력 조정 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 전력 레벨의 샘플 값은 미리 설정되는, 다운링크 전력 조정 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 네트워크가 하나의 이동 유닛에 접속된 여러 무선 링크들(RLs)을 갖는 시스템에서 전력 조정들을 설정하면, 채널 자원을 이동시킬 때 채널 자원들 간의 수렴을 성취하도록 시스템 특정 파라미터들("조정 기간", "조정비", "최대 조정 스텝": "DL 기준 전력")의 설정된 값들을 사용하는 것을 특징으로 하는 다운링크 전력 조정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    수렴 시간은 수렴 시간의 속도를 높이기 위해 상기 기지국에 의해 변경될 수 있는 상기 파라미터의 설정에 의존하는, 다운링크 전력 조정 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 파라미터들은 원래 값들로 재설정되는, 다운링크 전력 조정 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 네트워크가 전력 조정을 설정하지 않는 경우, 자원의 이동 동안 상기 기지국 자체에 의해 상기 전력 레벨 조정을 턴온하는 것을 특징으로 하는 다운링크 전력 조정 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전력 조정은 상기 자원의 이동 이후에 턴오프되는, 다운링크 전력 조정 방법.
  19. 제 1 항에 있어서,
    채널 자원을 이동시킬 필요가 있는 경우, 이동국 유닛과 통신하는 모든 무선 링크들에 대해 전력 조정을 턴온하도록 요청하는 표시(indication)를 상기 기지국에 의해 통신 네트워크에 전송하는 것을 특징으로 하는 다운링크 전력 조정 방법.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 통신 네트워크의 기지국으로서, 적어도 2개의 하드웨어 유닛들(316a, 316b, 616a, 616b)인 제 1 및 제 2 하드웨어 유닛과, 제어기 유닛(330, 630)을 포함하고, 상기 하드웨어 유닛들 간의 자원을 핸드오버하도록 배열되는 기지국(310, 610)에 있어서,
    상기 하드웨어 유닛들 간의 전력을 조정하도록 제어기 유닛이 배열되고, 상기 제어기 유닛은, 상기 자원을 설정하고, 전력 레벨의 샘플 값을 얻으며, 상기 제 1 하드웨어 유닛 또는 상기 제 1 하드웨어 유닛 이외의 소스로부터 상기 제 2 하드웨어 유닛으로 상기 전력 레벨의 샘플 값을 전송하는 프로세서 유닛과, 상기 제 2 유닛의 턴오프된 출력 전력 상태로 계산된 전력 레벨 값에 의해 상기 제 2 유닛에 대한 전력 레벨 값을 제어하는 수단을 포함하는, 기지국.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 네트워크는 WCDMA 기반으로 한 네트워크인, 기지국.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 기지국은 무선 네트워크 제어기에 접속되는, 기지국.
  25. 제 22 항에 있어서, 상기 하드웨어 유닛들은 송신기 유닛들인, 기지국.
  26. 제 23 항에 있어서, 상기 자원은 채널 자원인, 기지국.
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 네트워크에서 2개의 셀들로 송신하도록 구성된, 기지국.
  28. 제 22 항에 있어서,
    상기 핸드오버는 새로운 셀의 부가하에 있는, 기지국.
  29. 제 25 항에 있어서,
    상기 송신기 유닛들로부터의 출력을 기지국 출력에 접속 및 접속해제하는 제어기(320)를 더 포함하는 기지국.
  30. 통신 네트워크 장치로서, 적어도 2개의 하드웨어 유닛(316a, 316b, 616a, 616b)인 제 1 및 제 2 하드웨어 유닛과, 제어기 유닛(330, 630)을 구비한 기지국(310, 610)을 포함하고, 상기 기지국은 상기 하드웨어 유닛들 간에 자원을 핸드오버시키도록 배열되는, 통신 네트워크 장치에 있어서,
    상기 통신 네트워크 장치는 상기 하드웨어 유닛들 간에 전력을 조정하도록 배열되고, 상기 자원을 설정하는 프로세서 유닛, 전력의 샘플을 얻는 수단, 상기 전력의 샘플을 상기 제 2 하드웨어 유닛으로 전송하는 수단, 및 상기 제 2 유닛의 턴오프된 출력 전력 상태에서 계산된 전력 제어 값에 의해 제 2 유닛에 대한 전력 레벨을 제어하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 하드웨어 유닛들은 송신기 유닛들인, 통신 네트워크 장치.
  32. 제 30 항에 있어서, 상기 자원은 채널 자원인, 통신 네트워크 장치.
  33. 제 31 항에 있어서,
    상기 송신기 유닛들로부터 기지국 출력으로 출력들을 접속 및 접속해제하는 수단을 더 포함하는 통신 네트워크 장치.
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