KR101255379B1 - 무선 통신 시스템에서 전력 제어 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

무선 통신 시스템의 송수신기에서 전력 제어 명령어를 생성하는 방법으로써, 상기 방법은 소정의 시간 기간의 개시시, 품질 측정 기준값(306)을 계산하는 단계; 소정의 시간 기간 동안에 반복적으로 송수신기에서 수신된 신호의 추정된 품질 측정값(307)을 생성하는 단계; 추정된 품질 측정값(307) 및 품질 측정 기준값(306)에 따라 전력 제어 명령어(313)를 생성하는 단계; 및 소정의 시간 기간 동안 여러번 품질 측정 기준값(306)으로부터 수정된 품질 측정 기준값(309)를 생성하는 단계를 포함한다. 전력 제어 명령어를 생성하는 단계는 추정된 품질 측정값(307)과 수정된 품질 측정 기준값(309)을 비교하는 단계를 포함한다. 품질 측정 추정기(308), 계산기(310), 제1 제어기(303), 제2 제어기(302) 및 내부 루프 소자(312)를 포함하는 전력 제어 유닛(300)은 방법을 구현하도록 구현된다.

품질 측정 기준값, 추정된 품질 측정값, 전력 제어 명령어, 수정된 품질 측정 기준값, 품질 측정 추정기, 계산기, 제어기, 내부 및 외부 루프 소자

Description

무선 통신 시스템에서 전력 제어 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR POWER CONTROL IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템의 송수신기에서 전력 제어 명령어를 발생시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 전력 제어 유닛 및 방법을 구현하도록 구성된 컴퓨터 판독 가능한 매체 및 전력 제어 유닛을 포함하는 무선 통신 송수신기에 관한 것이다. 본 발명은 또한 제2 송수신기로부터 제1 송수신기로 무선 통신 시스템에서 송신된 신호들의 전력 레벨을 제어하는 방법에 관한 것이다.

무선 통신 시스템에서, 송수신기의 송신기 및 다른 송수신기의 수신기 간의 송신 채널이 무선 링크에 의해 형성된다. 예를 들어, 송신기는 기지국에 포함될 수 있고, 수신기는 이동국(다운링크 송신 방향)과 같은 사용자 장비에 포함될 수 있거나, 그 역일 수 있다(업링크 송신 방향).

무선 통신 시스템에서 전력 제어는 채널에서 (전파 지연 및 페이딩 효과와 같은) 변화를 보상하는데 사용되고, 시스템의 모든 사용자에 대해 허용할 수 있는 송신 품질이 유지된다고 보장하는데 사용된다. 다중 경로 페이딩은 송신기로부터 수신기로 송신된 전파 무선 신호의 반사로 인한 것이다. 이는 때때로 수신된 신호의 전력 레벨을 딥 페이딩(deep fading)으로 매우 빠르게 바뀌도록 할 수 있다. 이 런 영향을 보상하기 위해서, 폐쇄 전력 제어 루프(a closed power control loop)가 전형적으로 사용된다.

WCDMA(광대역 코드 분할 다중 액세스)와 같은 여러 무선 통신 시스템에서, 여러 채널 상의 여러 사용자가 동일한 무선 주파수 상에서 동시에 송신하기 때문에, 전력이 가장 중요한 리소스이다. 그러므로 수신기에서 허용할 수 있는 수행 품질을 유지하는 동안에, 가능한 낮게 각각의 채널에 대한 송신된 전력 레벨을 유지하는 것이 중요하다. 또한, WCDMA에서, "원근(near-far)" 문제는 최소화될 필요가 있다. 원근은 이동국으로부터 근접한 기지국으로의 신호 강도 대 기지국으로부터 먼 이동국으로의 신호 강도의 비에 관한 것이고, 이는 가능한 일치할 필요가 있다(즉, 기지국은 한 명의 사용자가 다른 사용자를 차단하는 것을 피하기 위해서, 기지국으로부터 거리에 관계없이 모든 이동국으로부터 동일한 차수의 신호 전력을 수신할 필요가 있다). 해결 방안은 소정의 타겟값(SIR 기준값)으로 수신되어 추정된 신호-대-간섭비(SIR) 값을 유지하기 위해서 송신된 전력을 조절하는 폐쇄 전력 제어 루프가 전형적이다. 3GPP(제3 세대 파트너쉽 프로젝트)에서, WCDMA 시스템 사양 넘버 25.214, "물리 계층 절차(FDD)", WCDMA 시스템에 대한 전력 제어 해결 방안이 설명된다. WCDMA에 대한 업링크 또는 다운링크 폐쇄 전력 제어 루프는 전형적으로 무선 통신 시스템 장치의 수신기에 내부 전력 루프 및 외부 전력 제어 루프를 형성하기 위한 소자들을 포함한다.

외부 전력 제어 루프는 전형적으로 블록 오류율(BLER; block error rate) 기준값으로부터 추정된 BLER의 편차에 기초하여 SIR 기준값을 설정한다. 내부 전력 제어 루프는 추정된 SIR 값을 SIR 기준값과 비교한다. 이러한 비교에 기초하여, 내부 루프는 무선 통신 시스템에서 다른 장치의 송신기로 송신될 전력 요청, 송신 전력 제어(TPC) 명령어를 설정한다. TPC 명령어는 요청된 변화가 송신된 전력이 증가되거나 감소되었는지 여부를 나타낸다. 외부 루프는 전형적으로 내부 루프의 송신율보다 매우 낮은 송신율로 동작한다. 3GPP WCDMA 시스템에 대해서, 외부 루프 동작은 10-100Hz의 비율로 수행하지만, 내부 루프 동작은 1500Hz의 비율로 수행할 수 있다.

WCDMA 시스템에서, 다수의 데이터 비트는 전형적으로 트랜스포트 블록에서 수집되고, 여러 트랜스포트 블록은 송신 시간 간격(기간)에 포함된다. 트랜스포트 블록은 TTI 동안 송신된 다수의(1-8개의) 프레임들(각각 10ms)을 포함한다. 트랜스포트 블록에서 데이터를 디코딩하기 위해서, 수신기는 전형적으로 완전한 TTI를 수신할 필요가 있고; 외부 전력 제어 루프는 TTI마다 한번 SIR 기준값을 갱신하는데, 이는 3GPP WCDMA 시스템에 대해 10-80ms이다. 그러나 SIR 기준값이 이런 시간 내에서 일정하게 유지되더라도, 실제 SIR 값은 TTI 내에서 바뀔 것이다. 그러므로 TTI 동안에 슬롯당 기초하여 생성되는 TPC 명령어들은 제1 슬롯에서 최적일 수 있지만, 동일한 TTI에서 나머지 슬롯에 대해서는 최적이 아니다.

공개 특허 출원 WO03/055098호, WO01/20808호 및 US2002/0187802호는 동일한 기술적 배경으로 하는 종래 기술 문서의 예이다.

WO03/055098호는 전력 제어 방법을 개시하는데, 이는 코딩되지 않은 비트 오류율 추정값 및 코딩되지 않은 비트 오류 기준값에 대한 비교에 기초하여 SIR 기준 을 생성하기 위한 규정 외의 조절 및 (코딩되지 않은 비트 오류율과 같은) 소프트한 정보 추정으로 보완된다.

TTI 동안 SIR 값들을 바꾸는 것의 영향을 최소화시키는 방법으로, TTI 동안 여러 번 SIR 기준값을 생성 및 갱신 또는 수정하는 방법을 제공하는 것이 본 발명의 하나 이상의 실시예에 대한 목적이다.

본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 상기 문제점 및 다른 문제점이 무선 통신 시스템의 (이동국 또는 기지국과 같은) 송수신기에서 전력 제어 명령어를 생성하는 방법으로 해결된다. 방법은 소정의 시간 기간의 개시시, 품질 측정 기준값을 계산하는 단계; 소정의 시간 기간 동안에 반복적으로 송수신기에서 수신된 신호의 추정된 품질 측정값을 생성하는 단계; 추정된 품질 측정값 및 품질 측정 기준값에 따라 전력 제어 명령어를 생성하는 단계; 및 소정의 시간 기간 동안 여러 번 품질 측정 기준값으로부터 수정된 품질 측정 기준값을 생성하는 단계를 포함한다. 전력 제어 명령어를 생성하는 단계는 추정된 품질 측정값을 수정된 품질 측정 기준값과 비교하는 단계를 포함한다.

수정된 품질 측정 기준값을 생성하는 단계는 소정의 시간 기간 동안 소정의 시간 지점에서, 이미 발생된 추정된 품질 측정값들로부터 유효한 품질 측정값을 계산하는 단계 및 유효한 품질 측정값 및 상기 품질 측정 기준값 사이의 차이에 따라 수정된 품질 측정 기준값을 생성하는 단계를 포함한다. 그러므로 수정은 이런 유효한 품질 측정값을 생성하는 것을 고려하여 추정된 품질 측정값을 변화시키는, 임의의 일정한 값의 품질 측정에 상응하는 품질 측정을 위한 기준값을 조절한다.

유효한 품질 측정값을 계산하는 단계는 이미 생성된 추정된 품질 측정값들로부터 하나 이상의 선형 평균, 지수 평균 또는 대수 평균을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.

수정된 품질 측정값을 생성하는 단계는 또한 소정의 시간 기간의 나머지 시간에 대한 소정의 임계값으로써 수정된 품질 측정 기준값을 설정하는 단계를 포함할 수 있는데, 다음 서브 기간 동안 수정된 품질 측정 기준값의 값이 0 또는 음수가 된다면, 소정의 시간 기간은 다수의 서브기간들로 나뉠 수 있다. 소정의 임계값은 예컨대, 0으로 설정될 수 있다.

본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 컴퓨터 판독 가능한 매체는 전력 제어 명령어를 생성하는 방법을 구현하도록 구성된다.

본 발명의 대안적인 실시예에 따르면, 제2 송수신기로부터 제1 송수신기로 무선 통신 시스템에서 송신된 신호의 전력 레벨을 제어하는 방법이 제공된다. 방법은 소정의 시간 기간의 개시시, 품질 측정 기준값을 계산하는 단계; 소정의 시간 기간 동안에 반복적으로 제1 송수신기에서 수신된 신호의 추정된 품질 측정값을 생성하는 단계; 추정된 품질 측정값 및 품질 측정 기준값에 따라 전력 제어 명령어를 생성하는 단계; 전력 제어 명령어를 제2 송수신기로 송신하는 단계; 제1 송수신기로 송신된 신호들의 전력 레벨을 전력 제어 명령어에 따라 제2 송수신기에서 조절하는 단계; 및 소정의 시간 기간 동안 여러 번 품질 측정 기준값으로부터 수정된 품질 측정 기준값을 생성하는 단계를 포함한다. 전력 제어 명령어를 생성하는 방법은 추정된 품질 측정값을 수정된 품질 측정 기준값과 비교하는 단계를 포함한다.

제1 송수신기는 이동국일 수 있고, 제2 송수신기는 무선 통신 시스템의 기지국일 수 있거나, 제1 송수신기는 기지국일 수 있고, 제2 송수신기는 이동국일 수 있다.

수정된 품질 측정 기준값을 생성하는 단계는 소정의 시간 기간 동안 소정의 시간 지점에서 이미 생성된 추정된 품질 측정값으로부터 유효한 품질 측정값을 계산하는 단계 및 유효한 품질 측정값 및 상기 품질 측정 기준값 사이의 차이에 따라 수정된 품질 측정 기준값을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

그러므로 상기 방법은 이런 유효한 품질 측정값을 생성함으로써 추정된 품질 측정값의 변화량을 고려하여 임의의 일정한 값의 품질 측정에 상응하는 품질 측정을 위한 기준값을 조절한다.

게다가, 유효한 품질 측정값을 계산하는 단계는 이미 생성된 추정된 품질 측정값으로부터 하나 이상의 선형 평균, 지수 평균 또는 대수 평균을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.

수정된 품질 측정값을 생성하는 단계는 또한 소정의 시간 기간의 나머지 시간에 대한 소정의 임계값으로 수정된 품질 측정 기준값을 설정하는 단계를 포함할 수 있는데, 다음 서브 기간 동안 수정된 품질 측정 기준값의 값이 0 또는 음수가 된다면, 소정의 시간 기간은 다수의 서브기간들로 나뉠 수 있다. 소정의 임계값은 예컨대, 0으로 설정될 수 있다.

또 다른 대안적인 실시예에서, 무선 통신 시스템의 (이동국 또는 기지국과 같은) 송수신기에 전력 제어 유닛이 제공된다. 전력 제어 유닛은 소정의 시간 기간의 개시시, 품질 측정 기준값을 계산하도록 구성된 제1 제어기 및 소정의 시간 기간 동안에 반복적으로 송수신기에서 수신된 신호의 추정된 품질 측정값을 생성하도록 구성된 품질 측정 추정기를 포함한다. 전력 제어 유닛은 또한 추정된 품질 측정값 및 품질 측정 기준값에 따라 전력 제어 명령어를 생성하도록 구성된 내부 루프 소자를 포함할 수 있다. 전력 제어 유닛은 또한 소정의 시간 기간 동안 여러 번 품질 측정 기준값으로부터 수정된 품질 측정 기준값을 생성하도록 구성된 제2 제어기를 포함할 수 있다. 제3 제어기일 수 있는 내부 루프 소자는 추정된 품질 측정값을 수정된 품질 측정 기준값과 비교함으로써 전력 제어 명령어를 생성하도록 구성될 수 있다.

전력 제어 유닛은 또한 소정의 시간 기간 동안 소정의 시간 지점에서, 이미 생성된 추정된 품질 측정값들로부터 유효한 품질 측정값을 계산하도록 구성된 계산기를 포함할 수 있다. 제2 제어기는 유효한 품질 측정값 및 상기 품질 측정 기준값 사이의 차이에 따라 수정된 품질 측정 기준값을 생성하도록 구성된다.

특히, 계산기는 이미 생성된 추정된 품질 측정값들의 하나 이상의 선형 평균, 지수 평균 또는 대수 평균을 계산함으로써 유효한 품질 측정값을 생성하도록 구성될 수 있다.

게다가, 제2 제어기는 또한 소정의 시간 기간의 나머지 시간 동안 소정의 임계값으로써 수정된 품질 측정 기준값을 생성하도록 구성될 수 있는데, 여기서 다음 서브 기간 동안 수정된 품질 측정 기준값의 값이 0 또는 음수가 된다면, 소정의 시간 기간은 다수의 서브기간들로 나뉠 수 있다. 소정의 임계값은 예컨대, 0으로 설정될 수 있다.

전력 제어 유닛은 또한 무선 통신 송수신기에 포함될 수 있는데, 이는 이동국 또는 기지국일 수 있다.

다양한 실시예에 대해서, 추정된 품질 측정값은 추정된 시간-대-간섭비(SIR) 값일 수 있고, 품질 측정 기준값은 SIR 기준값일 수 있다. 추정된 SIR 값은 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 추정될 수 있다. 유사하게는, 유효한 품질 측정값이 유효한 SIR 값일 수 있고, 수정된 품질 측정 기준값은 수정된 SIR 기준값일 수 있다.

게다가, 다양한 실시예에 대해서, 소정의 시간 기간은 다수의 서브 기간으로 나뉠 수 있다. 수정된 품질 측정 기준값을 생성하는 것은 각각의 서브 기간 동안 행해질 수 있다. 특히, 소정의 시간 기간은 광대역 코드 분할 다중 액세스(WCDMA)에서 하나 이상의 송신 시간 간격일 수 있고, 서브 기간은 슬롯이거나 WCDMA 시스템의 슬롯의 프랙션(fraction)일 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, SIR 기준값과 같은 품질 측정 기준값이 종래 기술 해결 방안에서보다 더 종종 조절되고 갱신되어, 전력 제어 명령어들이 실제로 더 생성되도록 한다. 이로써 이러한 방법들을 구현하는 전력 제어 시스템이 더욱 효율적으로 동작할 것이고, 전체 무선 통신 시스템 성능이 증가될 것이다. 게다가, 무선 통신 시스템의 여러 사용자로부터의 불필요한 전력 요청들을 피할 것이다.

상기 특징들 및 이점들은 본 발명을 제한하는 것이 아니라, 당업자가 다음의 상세한 설명을 판독하고 첨부된 도면을 살펴볼 때 부가적인 특징들 및 이점들을 인식할 것이다.

본 발명의 실시예들은 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 후술될 것이다.

도1은 무선 통신 시스템에서 사용되는 전력 제어 시스템에 대한 도면,

도2는 3GPP WCDMA 무선 통신 시스템에서 종래 전력 제어 유닛의 블록도,

도3은 3GPP WCDMA 무선 통신 시스템에서 타이밍 구조를 도시하는 도면,

도4는 본 발명의 실시예에 따르는 전력 제어 유닛의 블록도,

도5a는 본 발명의 실시예에 의해 획득된, SIR 기준값 및 유효한 SIR기준값 대 시간에 대한 SIR 값들의 그래프;

도5b는 본 발명의 실시예에 의해 획득된, SIR 기준값들 및 유효한 SIR 기준 대 시간에 대한 SIR 값들의 대안적인 그래프; 및

도6은 본 발명의 실시에에 따르는 외부 제어 루프에 의해 수행되는 SIR 기준 조절에 대한 예시적인 흐름도.

도1은 무선 통신 시스템에서 한 방향으로 폐쇄 전력 제어 루프로 동작하는 전력 제어 시스템(600)을 도시한다. 전력 제어 시스템(600)은 적어도 제1 송수신기(601) 및 제2 송수신기(602)를 포함한다. 이들은 여러 종류의 정보를 반송하는 무선 신호들과 함께 무선 송신 채널(603)을 통해 서로 통신한다. 제1 송수신 기(601)는 적어도 제1 수신기(604), 적어도 제1 송신기(605) 및 예컨대, 도2 및 도4에 대해 후술될 전력 제어 유닛(100 또는 300)일 수 있는 적어도 하나의 전력 제어 유닛(606)을 포함한다. 제2 송수신기(602)는 적어도 제2 수신기(607) 및 적어도 제2 송신기(608)를 포함한다. 제1 송수신기(601)가 무선 통신 시스템에서 기지국 및/또는 무선 네트워크 제어기라면, 전력 제어 시스템(600)은 업링크 송신 방향; 및 그 역으로 사용되고, 제1 송수신기가 이동 통신 시스템의 무선 유닛이라면, 전력 제어 시스템(600)은 다운링크 송신 방향으로 사용될 수 있다. 그러나 전력 제어 시스템은 전력 제어 시스템이 업링크 및 다운링크 둘 다에서 유용하게 사용될 수 있다. 만약 그렇다면, 업링크 경우, 제2 송수신기가 또한 제2 전력 제어 유닛을 포함할 것이다. 그러나 전력 제어 시스템(600)을 간단히 설명하기 위해서, 전력 제어 유닛(606)은 도1에서 제1 송수신기(601)에서만 도시된다. 정보 신호(609)는 무선 통신 채널을 통해 제2 송신기(608)로부터 송신되는데, 이는 랜덤으로 공지되지 않은 방법으로 제1 수신기(604)에 의해 수신되기 전에 영향을 미친다. 제1 수신기(604)는 예를 들어 증폭하고, 필터링하고, 주파수 다운컨버팅(downconverting)하고, 샘플링하고, 역확산시키고, 디코딩 및 디인터리빙(deinterleaving) 함으로써, 신호를 프로세싱하고; 송신 전력 제어(TPC) 명령어(611)를 처리하는 전력 제어 유닛(606)에 입력되는 프로세싱된 수신된 신호(610)를 형성한다. TPC 명령어(611)는 제1 송신기(605)에 의해 프로세싱되어 무선 송신 채널(603)을 통해 송신을 위한 TPC 명령어를 반송하는 무선 신호(612)를 형성한다. TPC 무선 신호(612)는 제2 수신기(607)에 의해 수신되고 프로세싱되어 제2 송신기(608)의 전력 레벨을 제어하도 록 입력되는 제어 신호(613)를 형성한다. 그 후에 송신된 데이터 신호(609)는 그의 송신된 전력에서 제어된다.

도2는 3GPP 사양에 기초하여 WCDMA 무선 통신 시스템의 장치의 송수신기에서 사용되는 종래 전력 제어 유닛(100)의 개략적인 블록도를 도시하는데, 전력 제어는 전형적으로 업링크 및 다운링크 전파 방향 둘 다에서 지원된다. 전력 제어 유닛(100)은 업링크 전력 제어용 기지국의 수신기에 관련될 것이고, 다운링크 전력 제어용 이동국의 수신기에 관련될 것이다.

무선 통신 시스템의 장치에서 외부 전력 제어 루프의 목적으로 내부제어 루프에 대한 신호 품질 측정을 위해서 기준 값을 설정하여 연속적으로 조절하는 것이다. 전형적으로, 품질 측정값은 신호-대-간섭비(SIR) 값이고, 품질 측정 기준값은 SIR 기준값(102)이다. SIR 추정기(106)는 수신된 파일럿 심볼들(107)로부터 SIR 추정값(103)을 생성하고, SIR 추정값(103)은 내부 루프 소자(104)에 제공한다. 파일럿 심볼들(107)이 수신기에서 공지되고 정보 신호로써 무선 송신 채널 상의 동일한 전파 조건을 경험하기 때문에, 정보 신호에 대한 SIR 값이 추정될 수 있다.

내부 전력 제어 루프 소자(104)는 장치가 그의 송신된 전력을 조절해야만 하는 방법을 통지하는, 무선 통신 시스템의 다른 장치(도시되지 않음)에 송신될 송신 전력 제어(TPC) 명령어들(105)을 생성함으로써 새로운 SIR 값에 영향을 미친다. 송신된 전력은 전형적으로 소정의 방법으로 조절된다. SIR 추정값(103)이 SIR 기준값(102) 이하라면, TCP 명령어(105)는 다른 장치의 송수신기로 송신되어 그의 전력을 증가시키고, SIR 추정값(103)이 SIR 기준값(102) 이상이라면, TPC 명령 어(105)RK 다른 장치의 송수신기로 송신되어 그의 전력을 감소시킨다. 송신된 전력은 전형적으로 데시벨(dB)로 분리된 단계에서 조절된다. 단계 크기는 무선 통신 시스템에 의해 구성된 네트워크 파라미터이고, 이는 WCDMA에 대해서 ±0.5;1;5.5 또는 2dB이다. 새로운 TPC 명령어(105)는 매 슬롯마다 송신되는데, 이는 매 10/15=0.667ms이거나 등가물이고: 내부 루프(104)는 1500Hz의 주파수로 동작하여 신속한 페이딩을 보상한다.

SIR 기준값(102)는 블록 오류율(BLER) 기준값(108)을 기초하여 외부 제어 루프 소자(101)에 의해 생성되어 제어되는데, 이는 무선 통신 시스템, 추정된 BLER 값(109), 수신된 데이터 블록들에 대한 부가적인 품질 측정에 의해 설정된 네트워크 파라미터이다. BLER 추정기(110)는 각각의 데이터 블록의 순환 잉여 검사(CRC; Cyclic Redundancy Check) 오류 비트들 상의 트랜스포트 채널에 대한 추정된 BLER 값 추정을 기초로 한다. 이러한 비트들은 오류가 있다고 밝혀진다면 트랜스포트 블록에서의 비트들이 수신기에 의해 오류있게 디코딩되었다고 고려되는 특정한 코딩 특성을 있다. 수신기는 CRC 오류 비트들을 프로세싱하고 CRC 오류 플래그(111)를 형성한다. 이런 플래그가 "설정되지 않은" 상태라면, 정확하게 수신기에서 데이터 블록을 회복할 필요가 있을 것이라고 가정된다. 반면, 플래그가 "설정"되었다면, 전체 데이터 블록은 오류가 있는 것으로 고려된다. 트랜스포트 채널에 대해 추정된 BLER 값은 BLER 추정기(110)에서 CRC 오류 플래그들(111)을 프로세싱함으로써 발견된다.

외부 제어 루프 소자(101)는 송신 시간 간격(TTI)마다 한번 SIR 기준값(102) 을 갱신하는데, 이는 3GPP WCDMA 시스템에 대해 10-80ms이다. 트랜스포트 또는 코드 블록은 TTI 동안 송신된 다수의(1-8개의) 프레임들(각각 10ms 지속시간)을 포함한다. 그러므로 외부 루프는 내부 루프보다 더 느리게 동작하고, 대신 매 슬롯(0.667ms)마다 TPC 명령어(105)를 갱신한다.

도3에서는, WCDMA 시스템에서 전형적인 타이밍 구조가 도시된다. TTI(201)는 8개에 이르는 무선 프레임들(202)로 구성된다. 10ms의 각각의 프레임(202)은 15개의 슬롯들(203)로 나뉘고, 각각의 길이는 2560개의 칩(0.26 칩당㎲)이거나 시간상으로 10/15=0.667ms이다. 각각의 슬롯(203)은 내부 루프에 대해서 1 전력 제어기간에 상응한다. 예를 들어, 전용 다운링크 물리 WCDMA 채널(DPCH) 상에서, 각각의 슬롯(203)은 데이터 비트들, TPC 명령어, 파일럿 비트들 및 트랜스포트 채널 표시자(TPCI)를 반송한다. 데이터 및 파일럿 신호들은 심볼(도시되지 않음)로 인코딩되고, 각각은 다수의 비트들을 나타낸다. 비트들의 총 수는 WCDMA 확산 팩터(SF)에 의해 결정된다. SF의 값은 WCDMA에 대해서 범위가 2 내지 512이다.

무선 통신 시스템의 전력 제어를 위한 주요 목적은 전형적으로 수신기에서 품질 측정이 소정의 기준값을 유지하고 따르는 방법으로 송신기로부터 송신 전력을 제어하는 것이다. 여러 시스템은 여러 품질 측정치 및 여러 품질 측정치의 결합물을 사용할 수 있다. WCDMA 해결 방안에서, BLER 기준 값(108)은 예를 들어 매 TTI 마다 업데이트될 수 있지만, 실제로, BLER 기준값(108)을 갱신하는 것은 보다 덜 자주 행해진다. SIR 기준값(102)은 종래 해결 방안에서 전형적으로 각각의 TTI 동안 일정하게 유지되는데, 이는 TTI 마다 프레임들의 수에 기초하여 가능한 길게 80ms일 수 있다. 실제로, 실제 SIR 값 및 그로 인한 SIR 추정값(103)은 이런 시간 동안 바뀐다. 이는 페이딩, 잡음 및 다른 장애들의 영향으로 인한 것이고, 이는 차례로 한 장치의 수신기 및 다른 장치의 송신기의 관련된 움직임에 기초하는데, 항상 전력 제어에 의해 충분히 보상하기 힘들다.

이런 이유로, TPC 명령어(105)는 TTI의 나머지 시간 동안 더 이상 이상적이지 않은 기준값인 SIR 기준값(102)에 기초하여 갱신될 수 있다. BLER 값은 측정되거나 추정된 품질 측정값이고, 수신된 트랜스포트 블록에 대해서, 상응하는 TTI 동안 SIR 변화에 기초한다. 이는 BLER 값이 동일한 SIR 기준값으로 TTI들 간에 바뀔 것이라는 것을 의미하고, 이는 매우 높은 BLER 또는 송신기로부터 불필요하게 높은 전력 요청들의 결과를 가져올 것이며, 차례로, 예컨대, 통신 시스템에서 동시 사용자의 수가 감소되는 것과 같이 시스템 성능이 감소되는 결과를 가져온다.

그러므로 본 발명의 실시예의 한 목적은 이러한 변화를 고려하여 품질 측정을 위해 기준값을 조절하는 것이다. 이는 유효한 새로운 품질 측정값을 계산함으로써 성취되는데, 이는 동일한 BLER 값의 결과를 가져오는 일정한 품질 측정값에 상응한다. 품질 측정 기준값은 또한 외부 루프 소자에서 제1 제어기에 의해 생성되고, 외부 루프 소자 또는 내부 루프 소자에 포함되거나 관련된 새로운 제2 제어기 또는 조절기에 입력된다. 품질 측정 기준값은 예컨대, 소정의 시간 기간마다 한번 생성될 수 있고, BLER 기준값에 가까이 추정된 BLER 값을 조절하는 것에 기초하여 생성된다. 소정의 시간 간격은 TTI이거나 임의의 수의 TTI들일 수 있다. 제2 제어기는 차례로 계산된 유효한 품질 측정값 및 원래 품질 측정 기준값(제1 제어기에 의해 생성됨) 사이의 차이에 기초하여 예컨대, 슬롯마다 한번, 매 서브 기간마다 한번과 같이 소정의 시간 기간 동안 여러 번 수정된 품질 측정 기준값을 생성한다. 외부 루프 소자 또는 내부 루프 소자에 포함되거나 관련될 수 있는 유효한 품질 측정값 계산기는 후술되는 바와 같이, 추정된 품질 측정값에 기초하여 유효한 품질 측정값을 가져온다. 수정된 품질 측정 기준값 및 추정된 품질 측정값은 또한 수정된 품질 측정 기준값과 추정된 품질 측정값을 비교하고, 비교에 따라 매 서브 기간마다 한번 전력 제어 명령어를 생성하는 내부 루프 소자인 제3 제어기에 입력된다. 전력 제어 명령어는 다른 송신 무선 통신 장치의 신호들에 대해 필요로 되는 전력 조절을 나타낸다.

설명을 위해서, 이제 내부 루프 소자에 대한 품질 측정으로써 SIR 및 외부 루프 소자에 대한 부가적인 품질 측정으로써 BLER를 참조하지만, 본 발명은 이러한 품질 측정치의 결합물에 국한되는 것이 아니라고 인식되어야만 한다. 비트 오류율(BER)은 예컨대 외부 루프 소자에 대한 다른 가능성 있는 품질 측정 선택이다.

BLER값은 상응하는 TTI동안 SIR 값에 기초한다. SIR값이 일정하다면, SIR 값 및 BLER값 사이의 관계가 있어서, 더 높은 SIR 값이 더 낮은 BLER 값을 나타내거나 그 역일 것이다. 그러나 SIR값은 실제로 바뀌지만, 수신기는 일정한(낮은) BLER을 유지하기를 원한다. 예를 들어, SIR 값이 TTI 동안 바뀔 때, 임의의 BLER에 상응할 일정한 SIR의 값을 계산 또는 예측하는데 유리할 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 이러한 SIR 값은 유효한 품질 측정값, 아래에서

으로 나타내지는 유효한 SIR을 형성하도록 계산된다. 그러므로 임의의 BLER 값을 획득하는 것은 임의의 희 망하는 효율적인 SIR 값을 획득하는 것과 같다. 이런 유효한 SIR 값은 현재 시간 기간, 예컨대, TTI 동안 다수의 추정된 SIR 값들에 기초하여 계산된다.

의 값은 각각의 서브 기간, 예컨대, 각각의 슬롯 동안 갱신된다. 본 발명의 하나 이상의 실시예에서, SIR 기준값은 시간 기간 동안 여러 번, 즉 TTI 동안 여러 번 조절된다. 새롭게 수정된 SIR 기준값은 예컨대, 슬롯 또는 슬롯의 프랙션일 수 있는 매 서브 기간마다 한번과 같이 소정의 시간 기간 동안 여러 번, 임의의 유효한 SIR에 기초하여 생성된다.

값은 TTI 지속 기간 동안 여러 SIR 값들의 평균값일 수 있고, 이는 1,2,4 또는 8 프레임들일 것이다.

값을 예측하고 소정의 시간 기간, 예컨대, TTI 내에서 갱신될 SIR 기준 값을 허용함으로써, SIR 추정값들의 영향은 전력 제어 시스템에서 고려된다.

값은 여러 방법으로 정의되어 예측되거나 계산될 수 있다. 정의의 예들은 수학식1, 수학식2 및 수학식3으로 나타내진다. 선형으로 유효한 SIR은 선형 평균이고, 다음과 같이 정의되며:

여기서 N은 소정의 시간 기간, 예컨대, TTI동안 획득된 SIR 값들의 수이다. 그러므로 N은 또한 TTI에 포함된 서브 기간의 수와 동일할 수 있다. 예를 들어, 새로운 SIR 값이 슬롯마다 추정된다면, N은 WCDMA가 1 내지 8의 정수인 TTI에서 슬롯 의 수와 동일할 것이다. 그러나

가 임의의 서브 기간 동안 계산될 수 있고, 그로 인해 N이 시간 기간에서 서브 기간들의 수가 아닐 필요가 있다는 것을 주의해야만 한다.

대안적으로 대수적으로 유효한 SIR이 사용될 수 있다. 이는 다음과 같이 정의된다:

.

또 다른 대안으로써, 지수적으로 유효한 SIR이 사용될 수 있는데, 다음과 같이 정의된다:

.

이러한 정의는 약간 다른 방법으로 BLER 상에 유효한 SIR을 맵핑(map)한다고 경험적으로 밝혀지므로, 여러 구현은 여러 정의를 사용할 수 있다. SIR 변화가 작고 낮은 SIR 값의 범위에 있다면, 선형으로 유효한 SIR 및 대수적으로 유효한 SIR이 가장 유용하다고 밝혀지는 반면; 지수적으로 유효한 SIR은 오히려 더 큰 SIR 변화에 대해 맵핑하는 낮은 불확실성을 제공한다. 대안적으로, 정의들에 대한 여러 결합물이 추정된 SIR 값들의 범위에 기초하여 유효한 SIR을 계산하는데 사용될 수 있다.

이제 도4를 참조하면, 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르는 전력 제어 유닛(300)의 예에 대한 블록도가 도시된다. 제1 제어기(303), 제2 제어기(302) 및 제3 제어기(312)를 포함하는 전력 제어 유닛(300)이 도시된다. 다른 조절기들이 사용될 수 있을지라도, 예컨대, PI 또는 PID 조절기와 같은 제어기가 실현될 수 있다. 전력 제어 유닛(300)은 제1 제어기(303)를 포함하는데, 이는 BLER 제어기(외부 루프 제어기)일 수 있고, BLER 추정값(304)을 BLER 기준값(305)과 비교하며, 매 소정의 시간 기간마다 한번, 예컨대, TTI 마다 한번, 여기서

기준값(306)으로 나타내지는 품질 측정 기준값을 생성한다. 도2의 종래 기술에 비해, 전력 제어 유닛(300)은 부가적인 조절기 소자를 포함하고,

일 수 있는 제2 조절기(302)를 포함한다.

기준값(306)은 제2 제어기인

제어기(302)에 입력된다. 부가적으로, SIR 추정값(307)은 서브 기간마다 한번, 예컨대, 슬롯마다 한번과 같이 TTI 동안 반복적으로 수신되어 프로세싱되는 파일럿 심볼들(314)에 기초하여 SIR 추정기(308)에 의해 생성된다. SIR 추정값(307)은 제3 제어기인 내부 루프 소자(312)에 입력된다. 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, SIR 추정값(307)이

계산기(310)에 입력된다.

계산기(310)는 SIR 추정값(307)에 기초하여 임의의 수학식1, 수학식2 또는 수학식3에 의해 유효한 SIR 값(

(311))을 계산한다.

(311)은 서브 기간마다 한번 생성되어 업데이트될 수 있다.

계산기(310) 및 제2 제어기(302)는 외부 루프 제어기(303) 또는 내부 루프 소자(312)에 포함되 거나 관련될 수 있다.

값(311)은

제어기(302)에 입력되는데, 이는

값(311)을

기준값(306)과 비교하고, 수정된 SIR 기준 값(309)을 생성한다. 이는 슬롯마다 한번과 같이 TTI 동안 여러 번 수행된다. 그러므로 이런 수정된 기준값은 TTI의 시간 기간 내에 여러 번 갱신된다. 수정된 SIR 기준값(309)은 매 서브 기간마다 한번 생성될 수 있고, 제3 제어기(104)인 내부 루프 소자에 입력된다.

제어기(302)에 의해 수행되는 제어의 목적은

기준값(306)인 요청된 유효한 SIR 값 및 실제 유효한 SIR 값(311) 사이의 오류(유효한

오류)를 소정의 시간 기간 동안 여러 번 수정된 SIR 기준값(309)을 갱신함으로써 최소화시키는 것이다. 다음에서,

기준값에 대한 용어는

이고, 수정된 SIR 기준값에 대한 용어는

이다.

계산기(310)는 또한 현재

값에 관련된 TTI 내에서 순간적인 타이밍 트랙을 유지할 필요가 있다. 그러므로 전력 제어 유닛(300)은 소정의 시간 기간의 종료 및 서브 기간의 등록을 등록하는 타이머에 관련될 수 있다. 따라서 타이머는 소정의 시간 기간에서 N개의 가능한 서브 기간들의 어떤 서브 기간의 트랙이 프로세싱되도록 갱신된다.

도4의 설명은 전력 제어 유닛(300)이 하드웨어 또는 소프트웨어에서 구현되거나 그들의 어떤 결합물에서 구현되는지 여부에 대한 예에 기초하여, 물리적인 회로 구현을 나타낼 수 있거나 나타낼 수 없다는 것이 인식되어야만 한다. 예를 들어, 소프트웨어-기반 구현에서, 설명된 소자들은 저장된 컴퓨터 프로그램 명령어 또는 마이크로 코드 등에 의해서 구현되는 프로세싱 기능들을 포함할 수 있다.

각각의 슬롯에서 수정된 SIR 기준값에 대한 최적화는 여러 TTI들에 걸쳐 행해질 수 있다. 수정된 SIR 기준값에 대한 가중치는 가능한 작은 수정된 SIR 기준값을 유지하기 위해서 최적화에 포함될 수 있다. 본 발명의 실시예에 대한 예에서, 최적화는 유효한

오류를 최소화시키도록 동작하고, M 개의 TTI 시간 기간에 걸쳐 절대적으로 유효한

오류를 최소화시킴으로써 수행된다. 이러한 오류는 수학식4로 나타내진다:

.

상기 기준에 따르는 수정된 SIR 기준값의 새로운 최적의 선택은 시간마다 계산될 수 있고, 각각의 서브 기간 예컨대, 슬롯마다 한번 새로운 SIR 측정 또는 추정이 행해진다.

최적화에서, 수정된 SIR 기준값 및 실제 SIR 값 사이의 역학 관계(dynamics), SIR 값에 대한 제한 및 제약 및 SIR값의 변화율과 같은 여러 고려 사항이 고려될 필요가 있다. 예를 들어, WCDMA 시스템에서, 허용되는 전력 단계 크기 및 SIR 값을 얼마나 자주 바꾸는지에 대한 제한이 있다. WCDMA에서, 연속적인 슬롯 간의 SIR 기준값만을 바꿀 수 있다. 전력은 항상 1dB의 고정된 단계로 감소 도는 증가된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 최적화는 현재 TTI(M=1)만을 고려하여, 시간 기간의 특정한 서브 기간에서 그 TTI의 나머지 수정된 SIR 기준값에 관하여 수행되는 데, N-n개의 나머지 수정된 SIR 기준값에 대해서,

이고, N은 시간 기간, 예컨대, TTI동안 SIR 값들의 총 수이다. TTI의 끝에서, 정확한 유효한 SIR를 획득하기 위해 시간을 소모할 때, 수정된 SIR 기준(309)의 최적의 값들이 전형적으로 원래 SIR 기준값(306)으로부터 비롯된다. 최종 수정된SIR 기준값(

)이 원래 SIR 기준값인

기준값(306)과 멀 수 있다. 이는 SIR값의 순간적인 변화들이 역학 관계에 의해서 방지되기 때문에 연속적인 TTI 동안 제어 문제를 야기할 수 있다. 그러므로 본 발명의 또 다른 실시예에서, 적합한 가중치 및 제약이 최종 수정된 SIR 기준값에 위치되어 연속적인 송신 시간 간격들 동안에 제어 루프의 수행을 개선시킨다.

상술된 해결 방안은 시변화 제어 알고리즘의 결과를 가져오지만, 시변화 제어 알고리즘들이 또한 고려될 수 있다.

이제,

제어기(302)에 대한 제어 알고리즘의 실시예의 예에 대해 더 상세히 논의될 것이다. 이런 알고리즘은 현재 TTI(M=1)만을 고려하고, 그 TTI의 나머지 수정된 SIR 기준값들에 관련될 때의 해결방안에 대한 복잡성이 낮게 실현될 수 있다. 예를 들어, TTI의 슬롯일 수 있는 매 서브 기간마다 추정되는 새로운 SIR 기준값이 있고, TTI와 같은 소정의 시간 기간의 나머지 슬롯들에 대해서(특정한 슬롯 수(n)로)

를 획득할 수 있다면; SIR 값의 순간적인 변화가 가능할 것이다. 그 후에 최적화는 각 TTI마다 개별적으로 행해질 수 있다.

또한,

기준값(306)에 대한 용어는

일 것이고, SIR 기준값(309)에 대한 용어는

일 것이다. 도5a 및 도5b는 슬롯 수(n)에 이르는 정보에 기초하여, 슬롯 수(n+1)에서 수정된 SIR 기준값을 선택하는 방법하의 기준에 대한 두 개의 그래프를 도시한다. 설명의 목적으로, SIR 값들은 비현실적인 선들로 그려진다. n에서, 수정된 SIR 기준값은

제어기(302)에 대한 목표가 충족되기 위해서 선택될 필요가 있고; 목표는 시간 기간의 N 서브 기간 동안

커브 및 SIR 커브 아래에서

값을 생성하여

와 동일한 에어리어를 획득한다. 이런 목표를 성취하기 위해서, 나머지 수정된 SIR 기준 값들에 대한 값(이후 △S(n+1)이라 칭해짐)은 슬롯 수(n+1)에서 선택될 필요가 있고, 여기서 n+1={1,…,N}이어서,

이고, S_n은 n개의 SIR 값들인 누적된 SIR 값으로부터 에어리어로 분배이고, △S(n+1)는 또한 획득될 나머지 N-n개의 SIR 기준 값들로부터 에어리어의 분배이다. 도5a 및 도5b는 SIR 분배 대 슬롯 수(n)에서 에어리어에 대한 두 개의 경우를 도시한다. S_n은 예컨대, 수학식1 내지 수학식 3중 어느 하나에 의해 계산된다.

값은 추정된 BLER값과 BLER 제어기에서의 BLER 기준값에 대한 비교에 의해 획득된다. 도5b는 도5a에서 상황에 비해 큰 △S(n+1)가 필요로 될 때 상황을 나타낸다.

슬롯 수(n+1)에서 △S(n+1)의 값이 0이나 음수가 된다면, 수정된 신호-대-간섭비 값이 시간 기간의 나머지 시간에 대해서 소정의 임계값으로 설정될 필요가 있다. 임계값은 예를 들어 0으로 설정될 수 있다.

선형으로 유효한 SIR이

정의로써 사용된다면, 나머지 수정된 SIR 기준 값, 즉, △S(n+1)이 선택되어,

을 충족시켜야만 한다. 그래서 수학식6b의 좌항의 제 1항은 선형으로 유효한 SIR을 갖는 S_n의 정의와 동일하고, 제 2항은 △S(n+1)의 디자인 선택과 동일하다. 수학식6b는 다음과 같이 다시 쓸 수 있다:

.

모든 나머지 수정된 SIR 기준값이 동일하게 선택된다면, 실제 SIR에서 가장 작은 변화가 획득된다. 이는 시간에서 다음 순간에, 즉, 슬롯(n+1)에서 수정된 새로운 SIR 기준값이

으로 선택되어야만 한다.

수학식8은

와 같은 수학식6a에서 정의에 의해서 표현될 수 있다.

대안적으로, 수정된 새로운 SIR 기준값이

와 같이 선택된다면, 지수적으로 유효한 SIR을 대신 허용하여, 가장 작은 SIR 변화가 획득된다.

여기서 상응하는 S_n-정의는:

및

이고, 이는 그 후에

로 디자인될 수 있다.

대수적으로 유효한 SIR에 기초할 때, n+1에서 획득될 수정된 새로운 SIR 기준값에 대한 또 다른 대안적인 수학식은 수학식 11로 나타내진다:

.

여기서 상응하는 정의는

가 되고, 여기서 △S(n+1)는

으로 디자인될 수 있다.

인자(Ki)는 정확하지 않은 유효한 SIR가 정정될 수 있는 슬롯의 수를 결정하는 상수이다. 정정은 다수의 슬롯 동안에 전개될 수 있다. 하나의 슬롯 동안 정정은 Ki=1에 상응하는데, 즉, 모든 정정이 단지 한번 수행되고, 고정된 수의 슬롯 동안 정정은 상수 Ki가 1보다 작거나 같은 것(Ki≤1)에 상응한다. 다음 슬롯(n+1)에 대한

의 계산은 이전 슬롯에 대한 추정된 SIR 및

상에서 수행된다. 음수로 수정된 SIR 기준값은 현재 TTI에 대한 유효한 SIR 값이 충분히 높을 것이라는 시스템의 인식이 있는 상황에 상응한다. 그 후에, 송신기는 그의 전력을 턴오프(turn off)하여 0 SIR 값의 결과를 가져올 수 있다.

도6은 유효한 SIR 값의 사용에 의해 슬롯(n+1)에서 수정된 SIR 기준값을 결 정하는 방법(500)의 예를 도시하는 흐름도이다. 다음에서, 선형으로 유효한 SIR의 예가 사용된다. 서브 기간은 소정의 시간 기간 내에 있고, 방법(100)은 소정의 시간 기간 내의 모든 N개의 서브 기간들 동안에 매 서브 기간마다 한번 동작한다. 다음에서, 서브 기간은 슬롯 및 소정의 시간 기간이 WCDMA 무선 시스템에서 TTI라고 가정되지만, 본 발명의 시간 기간이 이런 시간 기간들에 국한되지는 않는다.

단계(501)에서, SIR 추정값은 수신된 파일롯 심볼들에 기초하여 생성되고, 추정값은 슬롯(n)에서

계산기에 입력된다. 게다가, BLER 기준값 및 추정된 BLER 기준값에 기초하여 BLER 제어기에 의해서 생성되어온

기준값은

제어기에 입력된다. 그 후에 방법은 단계(502)로 진행하는데, 여기서

계산기는 현재 추정된 SIR값과 함께 누적된 SIR 값(S_n)을 갱신한다. S_n은 슬롯의 수(1,…,n)에 기초하는

이다. S_n은

제어기에 입력되고, 그 후에 방법은 단계(504)로 진행한다. 단계(504)에서, 새로운 TTI가 시작되었는지 여부가 확인된다. n=N이라면, 이전 TTI는 단지 종료된 것이므로, 새로운 TTI가 가까이 있다. 이러한 경우에, 누적된 SIR 값(S_n) 및 n은 개시 단계(503)에서 0으로 설정된다. 단계(504)에서, 새로운 TTI가 개시되지 않았다고 발견된다면, △S(n+1)SMS 단계(505)에서 수학식6a에 따라 계산된다. 이는 도5a 또는 도5b에서 임의의 그래프의 가장 오른쪽 에어리어로써 그래프로 보여질 수 있다. 이런 에어리어는 나머지 수정된 SIR 기준값과 TTI의 나머지 시간의 곱을 나타낸다. 그 후에 단계(506)에서, 슬롯의 수(n+1)에 대해 유 효한 수정된 SIR 값은 유효한 SIR의 공식이 사용되는 것에 따라 임의의 수학식8, 수학식9, 수학식10 또는 수학식 11에 따라

제어기에 의해 생성된다. 수정된 SIR 기준값은 그 후에

제어기로부터 출력되고 단계(507)에서 내부 루프 제어기에 입력된다. 그 후에 시간 슬롯 수(n)는 단계(508)에서 갱신된다. 그 후에 절차는 단계(510)에 걸쳐 시작한다. 이런 수정된 SIR 기준값은 이제 N개에 이르는 모든 나머지 슬롯들에 대해 유효하다고 가정되지만, 다음 동작에서, 수정된 SIR 기준값이 새로운 값과 함께 다시 갱신된다. 그러므로 프로세스는 슬롯마다 수정된 SIR 기준값의 새로운 갱신과 함께 전체 TTI를 통해 진행된다.

실제, 수정된 SIR 기준 값에서의 순간적인 변화는 전술된 바와 같이, 사용되지 않지만, 대신 수정된 SIR 기준값이 고정된 단계마다, 예컨대 1dB마다 바뀔 필요가 있을 것이다.

기준값의 원하는 레벨에 도달하도록 제한된 양의 나머지 시간과 함께 TTI의 종료에 도달할 때, SIR 값에서 기복이 있는 원하지 않는 큰 변화의 문제가 있을 수 있다. 그러므로 일정한 세트의 최종 값을 갖는 최종 조건을 충족하기 위한 요구가 있다. 그래서, 본 발명의 다른 실시예에서, SIR 값에 대해 일정한 최종값이 더 상세히 후술되는 바와 같이 충족될 필요가 있다. 여기서, 수학식2로 정의된 대수적으로 유효한 SIR이 설명을 위해 사용된다.

TTI의 종료에 가까워질 때까지 현재 수정된 SIR 기준값을 유지하기 위해서, 이를 (단계적으로) 정확한 값, 즉,

기준값으로 램핑(ramp)하는 것은, SIR 값이 SIR기준값과 동일하다면, 유효한 SIR으로 다음과 같이 분배하는 결과를 가져온 다(A(n)):

여기서

은 데시벨(dB)로 SIR 단계 크기이고, 수학식12의 우항의 제1 항은 램핑없이 SIR-대시간 커브 아래 에어리어와 비슷하게 되고, 제2 항은 램핑 파트로부터 에어리어 분배이다. 그러므로 A(n)은 데시벨(dB)로 측정된다. 수정된 SIR 기준값에서 증가 또는 감소가 기대되는 분배가 매우 작거나 매우 큰지 여부에 따라 수행된다. 이는

과 같은, 다음 슬롯(n+1)에 대한 수정된 SIR 기준 값(데시벨)의 결과를 가져온다.

종료 조건은 n이 N에 도달할 때 부등식인

를 만족하여 이에 따라 제공될 필요가 있다. 대략 수학식12의 간략화된 알고 리즘이 예컨대,

으로 쓰일 수 있고, 여기서 n_ramp는 TTI의 종료에서 램프에 의해 필요로 되는 가정된 평균 또는 전형적인 수의 단계이다. 그러므로 이런 실시예에서, 원하는 에어리어 및 마지막으로 수정된 SIR 기준값 사이의 절충안이 있을 것이다. 수정된 SIR 기준값이 다음 TTI의 시작을 위해서 최적의 시작값을 갖기 위해서 TTI의 마지막 슬롯에서

기준값의 레벨이므로, 종료에서 아래 위로 램핑하는 것은 의도된 최적의 에어리어로부터 약간 다른 총 에어리어의 결과를 가져올 수 있다.

또 다른 실시예에서, 전력이 절약되는 방법이 사용된다면 본 발명은 시스템 성능을 증가시킨다. 코딩으로 인해서, 코딩된 블록의 모든 비트들이 수신되기 전에 블록의 현재 송신의 성공을 예측할 수 있다. 디코더는 예컨대, 모든 비트들이 수신되기 전에 충분한 블록을 재구성할 수 있다. 그 후에, TTI의 나머지 일부 동안, 전력을 감소시키거나 동일하게 SIR 값을 감소시킬 수 있다. 이는 나머지 비트들의 품질이 현재 블록 수신의 성공에 영향을 미지치 않는다는 사실에 기인할 수 있다. 이는 필요로 되는 전력을 감소시켜 시스템 성능을 증가시킬 것이다.

또 다른 실시예에서, 유효한 SIR 값은 기지국에 의해 사용되는 부가적인 넷 계획 파라미터로서 사용될 수 있다. 그 후에 임의의 이동 유닛에 관련된 SIR 값은 TTI의 일부 동안에 증가될 수 있고, 유효한 SIR 값이 제공된 TTI의 다른 일부 동안에 감소될 수 있으므로, BLER 값이 동일하다. 시스템의 각각의 이동 유닛으로부터 송신된 전력을 스케줄링하는 이런 방법은 또한 시스템 성능을 개선시킨다.

도1을 다시 참조하면, 전력 제어 시스템은 본 발명의 실시예에 따르는 전력 제어 알고리즘이 동작할 것으로 도시된다. 적어도 하나의 전력 제어 유닛(606)이 예컨대 도4를 참조하여 상술된 전력 제어 유닛(300)일 수 있다.

본 발명의 실시예가 설명되고 도시될지라도, 본 발명은 이에 국한되는 것이 아니라 다음 청구항에서 한정된 주요 목적의 범위 내에서 다른 방법으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예가 WCDMA에 관하여 설명되었지만, 본 발명은 이에 국한되는 것이 아니라 임의의 다른 무선 통신 시스템 및 다른 무선 통신 시스템들의 결합물에 사용될 수 있다. 게다가, 전력 제어 방법은 업링크 및 다운링크 둘 다에서 지원될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "송수신기"라는 용어는 이동 통신 시스템에서 존재하는 여러 종류의 이동 통신 유닛을 포함한다. 또한, 본 발명은 단일-대역 또는 단일-모드 송수신기에 국한되는 것이 아니라, 하나의 무선 통신 시스템보다 더 지원하는 수신기를 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 "이동 유닛" 또는 "이동국"이라는 용어는 이동 전화기, 페이저, 일렉트로닉 오거나이저, 스마트 폰, 통신기, 헤드셋 또는 다른 통신 장치와 같은 다양한 종류의 휴대용 또는 무선 통신 장비를 포함한다.

Claims (36)

1. 소정의 시간 기간의 개시시, 품질 측정 기준값(306)을 계산하는 단계; 소정의 시간 기간 동안에 반복적으로 송수신기에서 수신된 신호의 추정된 품질 측정값(307)을 생성하는 단계; 및 추정된 품질 측정값(307) 및 품질 측정 기준값(306)에 따라 전력 제어 명령어(313)를 생성하는 단계를 포함하는 무선 통신 시스템의 송수신기(601,602)에서 전력 제어 명령어를 생성하는 방법에 있어서,

   소정의 시간 기간 동안 소정의 시간 지점에서, 이미 발생된 추정된 품질 측정값(307)들로부터 유효한 품질 측정값(311)을 계산하는 단계

   소정의 시간 기간 동안에 여러 번, 유효한 품질 측정 값(311) 및 품질 측정 기준값(306) 사이의 차이에 따라 수정된 품질 측정 기준값(309)을 생성하는 단계; 및

   추정된 품질 측정값(307)을 수정된 품질 측정 기준값(309)과 비교함으로써 전력 제어 명령어를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신기에서 전력 제어 명령어를 생성하는 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 유효한 품질 측정값(311)을 계산하는 단계가 이미 생성된 추정된 품질 측정값(307)들로부터 하나 이상의 선형 평균, 지수 평균 또는 대수 평균을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신기에서 전력 제어 명령어를 생성하는 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 추정된 품질 측정값(307)이 추정된 신호-대-간섭비 값이고; 상기 품질 측정 기준값(306)이 신호-대-간섭비 기준값인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신기에서 전력 제어 명령어를 생성하는 방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 소정의 시간 기간이 다수의 서브 기간들로 나뉘고; 여기서 소정의 서브 기간(n+1) 동안 상기 수정된 신호-대-간섭비 기준값(309)을 생성하는 단계가

   

   을 계산하는 단계를 포함하는데, 여기서

   

   은 수정된 신호-대-간섭비 기준값(309)이고,

   

   는 신호-대-간섭비 기준값(306)이고, Ki는 상수이며, SIR(k)는 k번째 서브 기간 동안 추정된 신호-대 간섭비 값(307)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신기에서 전력 제어 명령어를 생성하는 방법.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 소정의 시간 기간이 다수의 서브기간들로 나뉘고; 여기서 소정의 서브 기간(n+1) 동안 상기 수정된 신호-대-간섭비 기준값(309)을 생성하는 단계는

   

   을 계산하는 단계를 포함하는데, 여기서

   

   은 수정된 신호-대-간섭비 기준값(309)이고,

   

   는 신호-대-간섭비 기준값(306)이고, Ki는 상수이며, SIR(k)는 k번째 서브 기간 동안 추정된 신호-대 간섭비 값(307)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신기에서 전력 제어 명령어를 생성하는 방법.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 소정의 시간 기간은 다수의 서브 기간들로 분할되고; 소정의 서브 기간(n+1) 동안 상기 수정된 신호-대-간섭비 기준값(309)을 생성하는 단계는

   

   을 계산하는 단계를 포함하는데, 여기서

   

   은 수정된 신호-대-간섭비 기준값(309)이고,

   

   는 신호-대-간섭비 기준값(306)이고, Ki는 상수이며, SIR(k)는 k번째 서브 기간 동안 추정된 신호-대 간섭비 값(307)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신기에서 전력 제어 명령어를 생성하는 방법.
7. 제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

   

   이고; 여기서 N은 상기 소정의 시간 기간에서의 다수의 서브 기간들이고, n은 현재 서브 기간 수인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신기에서 전력 제어 명령어를 생성하는 방법.
8. 제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 수정된 신호-대-간섭비 기준값을 생성하는 단계가,

   

   의 값이 0 또는 음수가 된다면, 상기 소정의 시간 기간의 나머지 시간 동안 소정의 임계값으로 수정된 신호-대-간섭비 기준값을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신기에서 전력 제어 명령어를 생성하는 방법.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 소정의 임계값이 0으로 설정되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신기에서 전력 제어 명령어를 생성하는 방법.
10. 제 1항에 있어서,

    무선 통신 시스템이 광대역 코드 분할 다중 액세스 시스템인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신기에서 전력 제어 명령어를 생성하는 방법.
11. 제 1항에 있어서,

    상기 소정의 시간 기간이 광대역 코드 분할 다중 액세스 시스템에서 적어도 하나의 송신 시간 간격(201)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신기에서 전력 제어 명령어를 생성하는 방법.
12. 제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 서브 기간이 광대역 코드 분할 다중 액세스 시스템에서 슬롯(203) 또는 슬롯의 프랙션인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신기에서 전력 제어 명령어를 생성하는 방법.
13. 제 1항에 있어서

    상기 송수신기는 이동국 또는 기지국인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신기에서 전력 제어 명령어를 생성하는 방법.
14. 전력 제어 유닛은 소정의 시간 기간의 개시시, 품질 측정 기준값(306)을 계산하도록 구성된 제1 제어기(303); 소정의 시간 기간 동안에 반복적으로 송수신기에서 수신된 신호의 추정된 품질 측정값(307)을 생성하도록 구성된 품질 측정 추정기(308); 및 추정된 품질 측정값(307) 및 품질 측정 기준값(306)에 따라 전력 제어 명령어(313)를 생성하도록 구성된 내부 루프 소자(312)를 포함하는, 무선 통신 시스템 송수신기의 전력 제어 유닛(300)에 있어서,

    소정의 시간 기간 동안 소정의 시간 지점에서, 이미 생성된 추정된 품질 측정값(307)들로부터 유효한 품질 측정값(311)을 계산하도록 구성되는 계산기(310);

    소정의 시간 기간 동안 여러 번 상기 유효 품질 측정값(311) 및 품질 측정 기준값(306)과의 차이에 따라 수정된 품질 측정 기준값(309)을 생성하도록 구성되는 제2 제어기(302)를 더 포함하고,

    여기서 내부 루프 소자(312)는 추정된 품질 측정값(307)을 수정된 품질 측정 기준값(309)과 비교함으로써 전력 제어 명령어(313)를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템 송수신기의 전력 제어 유닛.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 계산기(310)는 이미 생성된 추정된 품질 측정값(307)들의 하나 이상의 선형 평균, 지수 평균 또는 대수 평균 중 적어도 하나를 계산함으로써 유효한 품질 측정값(311)을 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템 송수신기의 전력 제어 유닛.
16. 제 14항에 있어서,

    상기 추정된 품질 측정값(307)이 추정된 신호-대-간섭비이고, 상기 품질 측정 기준값(306)이 신호-대-간섭비 기준값인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템 송수신기의 전력 제어 유닛.
17. 제 16항에 있어서,

    상기 소정의 시간 기간이 다수의 서브 기간들로 나뉘고; 상기 제2 제어기(302)는

    

    을 계산함으로써, 소정의 서브 기간(n+1) 동안 상기 수정된 신호-대-간섭비 기준값(309)을 생성하도록 구성되는데, 여기서

    

    은 수정된 신호-대-간섭비 기준값(309)이고,

    

    는 신호-대-간섭비 기준값(306)이고, Ki는 상수이며, SIR(k)는 k번째 서브 기간 동안 추정된 신호-대 간섭비 값(307)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템 송수신기의 전력 제어 유닛.
18. 제 16항에 있어서,

    상기 소정의 시간 기간이 다수의 서브기간들로 나뉘고; 상기 제2 제어기는

    

    을 계산함으로써 소정의 서브 기간(n+1) 동안 상기 수정된 신호-대-간섭비 기준값(309)을 생성하도록 구성되는데, 여기서

    

    은 수정된 신호-대-간섭비 기준값(309)이고,

    

    는 신호-대-간섭비 기준값(306)이고, Ki는 상수이며, SIR(k)는 k번째 서브 기간 동안 추정된 신호-대 간섭비 값(307)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템 송수신기의 전력 제어 유닛.
19. 제 16항에 있어서,

    상기 소정의 시간 기간이 다수의 서브기간들로 나뉘고; 상기 제2 제어기(302)는

    

    을 계산함으로써 소정의 서브 기간(n+1) 동안 상기 수정된 신호-대-간섭비 기준값(309)을 생성하도록 구성되는데, 여기서

    

    은 수정된 신호-대-간섭비 기준값(309)이고,

    

    는 신호-대-간섭비 기준값(306)이고, Ki는 상수이며, SIR(k)는 k번째 서브 기간 동안 추정된 신호-대 간섭비 값(307)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템 송수신기의 전력 제어 유닛.
20. 제 17항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,

    

    이고; 여기서 N은 상기 소정의 시간 기간에서의 다수의 서브 기간들이고, n은 현재 서브 기간 수인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템 송수신기의 전력 제어 유닛.
21. 제 16항에 있어서,

    상기 제2 제어기(302)는,

    

    의 값이 0 또는 음수가 된다면, 상기 소정의 시간 기간의 나머지 시간 동안 소정의 임계값으로써 수정된 신호-대-간섭비 기준값을 생성하도록 또한 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템 송수신기의 전력 제어 유닛.
22. 제 14항에 있어서,

    상기 소정의 시간 기간이 광대역 코드 분할 다중 액세스 시스템의 적어도 하나의 송신 시간 간격(201)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템 송수신기의 전력 제어 유닛.
23. 제 17항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 서브 기간이 광대역 코드 분할 다중 액세스 시스템의 슬롯(203) 또는 슬롯의 프랙션인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템 송수신기의 전력 제어 유닛.
24. 제 14항에 따르는 전력 제어 유닛을 포함하는 통신 송수신기.
25. 제 24항에 있어서,

    상기 무선 통신 송수신기는 상기 무선 통신 시스템의 이동국 또는 기지국인 것을 특징으로 하는 무선 통신 송수신기.
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