KR101395582B1 - 역방향 링크 전력 제어의 방법들 - Google Patents

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Abstract

역방향 링크 전력 제어에 대한 방법들이 제공된다. 제 1 예의 역방향 링크 전력 제어 프로세스에서, 신호 대 간섭+잡음(SINR)이 복수의 이동국들에 대해 측정된다(S605). 전력 제어 조정은 이동국에 대해 측정된 SINR 및 고정된 타겟 SINR에 기초하여 이동국들의 각각에 대해 결정되고, 고정된 타겟 SINR은 각 이동국에 대한 결정 단계에서 사용되며 전력 제어 조정들은 이동국들에 전송한다(S610). 제2 역방향 링크 전력 제어 프로세스에서, 하나 이상의 신호들이 기지국에 전송된다(S405). 전송 전력 레벨에 대한 조정을 나타내는 전력 제어 조정 표시자가 수신된다(S415). 수신된 전력 제어 조정은 하나 이상의 전송된 신호들에 대해 측정된 신호 대 간섭+잡음 비(SINR) 및 고정된 타겟 SINR 문턱치에 기초하여 결정되고, 고정된 타겟 SINR 문턱치는 복수의 이동국들의 전력 제어 조정을 위해 사용된다(S410).
전력 제어, 파일롯, 역방향, CDMA, SINR

Description

역방향 링크 전력 제어의 방법들{Methods of reverse link power control}
본 발명의 예시적 실시예들은 일반적으로 통신 시스템들, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템들에 관한 것이다.
도 1은 종래의 코드 분할 다중 액세스(Code Division Multiple Access; CDMA)(100)을 예시한다. CDMA 시스템은 무선 인터페이스(air interface)를 통해 하나 이상의 서빙 노드 B들(120/125)과 통신하는 복수의 사용자 설비들(UEs)(105)을 포함한다. 복수의 노드 B들은 유선 인터페이스로 무선 네트워크 제어기(RNC)(130)에 접속된다. 대안적으로, 도 1에 도시되지는 않았지만, RNC(130) 및 노드 B들(120/125)(대안적으로 "기지국들"로서 칭하여짐) 모두의 기능성은 "기지국 라우터"로서 칭하여지는 단일 엔티티로 축약될 수 있다. RNC(130)는 게이트웨이 지원 노드(GSN)(150)를 통해 인터넷(160)을 액세스하고/액세스하거나 모바일 스위칭 센터(MSC)(140)를 통해 공중 전화망(PSTN)(170)을 액세스한다.
도 1을 참조하면, CDMA 시스템(100)에서, 전력 제어 메커니즘은 일반적으로 원하는 레벨의 성능을 유지하면서 전력 소비 및 간섭을 최소화하기 위해 사용된다. 전통적으로, 이러한 전력 제어 메커니즘은 두 개의 전력 제어 루프들로 실행된다. 제 1 전력 제어 루프(종종 "내부" 전력 제어 루프, 또는 "내부 루프"로 불리워짐)는 UE 수신기에 수신된 전송의 신호 품질(예로서, 신호 대 잡음 비에 의해 측정되는)이 타겟 신호 대 간섭+잡음(SINR) 비, 또는 타겟 Eb/No로 유지되도록 각각의 이동국 또는 UE(105/110)에 대한 전송 전력을 조정한다. 타겟 SINR 또는 Eb/No는 종종 전력 제어 세트 포인트, 또는 문턱치로서 칭하여지며, 여기서 Eb는 정보 비트당 에너지이고, No는 수신기에 의해 보여지는 간섭의 전력 스펙트럼 밀도이다. 제 2 전력 제어 루프(종종 "외부" 전력 제어 루프, 또는 "외부 루프"로 불리워짐)는 예로서, 특정 타겟 블록 에러 레이트(BLER), 프레임 에러 레이트(FER), 또는 비트 에러 레이트(BER)에 의해 측정된, 원하는 레벨의 성능이 유지되도록 문턱치를 조정한다.
예를 들면, 링크(예로서, 전방향 링크 또는 역방향 링크) 전력 제어를 위해, 내부 루프는 수신된 신호의 측정된 SINR 또는 Eb/No를 타겟 SINR 또는 타겟 문턱치에 비교한다. 수신된 신호의 SINR은 예를 들면, 1.25ms 간격으로 주기적으로 측정된다. 측정된 SINR 또는 Eb/No가 문턱치보다 작은 경우, 수신기가 수신된 전송의 프레임들을 디코딩할 때 너무 많은 디코딩 에러들이 있을 수 있어서, FER은 수용 가능한 범위를 벗어날 수 있다(즉, 너무 높은). 따라서, 수신기는 링크 상에서 전력의 증가를 요청한다. 측정된 Eb/No가 문턱치보다 큰 경우, 수신기는 링크 상의 전력의 감소를 요청한다. 여기서, 디코딩된 전송은 적은 에러들을 포함하거나 또는 에러들을 포함하지 않으며, 따라서 시스템은 너무 효율적일 수 있고(FER이 수용가능한 범위보다 매우 낮다), 전송 전력이 낭비될 수 있다.
외부 루프는 내부 루프를 둘러싸며, 내부 루프보다 훨씬 낮은 레이트, 예로서, 20ms 간격으로 동작한다. 외부 루프는 링크의 서비스 품질(quality of service; QoS)을 유지한다. 외부 루프는 변화하는 채널/환경 상태들에 응답하는, SINR 문턱치를 수립 및 업데이트한다. 외부 루프는 링크의 품질을 보며, 품질이 너무 취약한 경우, 외부 루프는 그에 따라 문턱치를 증가시킨다. 대안적으로, 링크 품질이 너무 좋다면(예로서, FER이 약 1% 음성 전송들의 타겟 FER보다 적거나 데이터 전송들에 대해 더 높은), 외부 루프는 시스템 자원들을 과도하게 낭비하지 않도록 문턱치를 재조정한다. 이에 비추어서, 타겟 SINR은 적응적이라고 할 수 있다. 이러한 프로세스는 각각의 링크에 대해 수행되기 때문에, 각 수신기는 서로 다른 수신기들(예로서, UE 수신기들)의 타겟 SINR들이 서로 다르도록 그 자신의 적응적 타겟 SINR을 가진다.
도 2는 종래의 내부 루프 CDMA 역방향 링크 전력 제어 프로세스를 예시한다. 도 2의 프로세스는 UE(105)에서 노드 B(120)로의 역방향에 대해 수행되는 것으로 이하에 설명된다. 그러나, 도 2의 프로세스는 임의의 노드 B와 관련하여 임의의 UE 간의 종래의 CDMA 역방향 링크 전력 제어를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 내부 루프에서, 노드 B(예로서, 노드 B(120))는 단계 S105에서 UE(예로서, UE(105))로부터 수신된 파일롯 전송들에 대한 SINR을 측정한다. 측정된 SINR 측정치(단계 S105)는 전간섭 또는 후간섭 소거(IC) 측정치 중 하나이 다. 예시에서, 파일롯 SINR의 측정치가 후간섭 소거로 수행된다면, 노드 B(120)는 간섭 소거 이전에 파일롯 SINR을 측정하고, 그 후 간섭 소거 후 잔류 간섭 대 총 간섭 비를 측정한다. 이들 두 양들의 비는 후간섭 소거 SINR의 측정치이다.
노드 B(120)는 단계 S110에서 적응적 타겟 SINR과 측정된 파일롯 SINR을 비교한다. 적응적 SINR 타겟은 서비스 품질(QoS)의 레벨을 만족시키도록 RNC(130)에서 외부 루프에 의해 이전에 설정되고 각각의 서빙된 UE(예로서, UE(105, 120 등))에 대해, 예상된 패킷 에러 레이트(PER) 또는 FER에 의해 반영된다. 적응적 SINR 타겟은 QoS에 영향을 미치는 유일한 인자가 아니지만, 적응적 SINR은 원하는 QoS의 레벨로 보다 정확히 조정하도록 그러한 다른 인자들을 고려하여 설정된다. 예를 들면, QoS에 잠재적으로 영향을 미치는 또 다른 인자는 UE(105)에서 트래픽 대 파일롯 비(TPR)이다. UE(105)에서 TPR은 고정되며, 적응적 타겟 SINR에 대해 상술된 바와 같이 "적응적"이지 않다. 여기서, "고정된" TPR은 주어진 전달 레이트에 대해, TPR이 일정한 값으로 설정되고 변하지 않음을 의미한다.
노드 B(120)는 단계 S115에서 전송 전력 제어(TPC) 비트를 UE(105)로 전송한다. TPC 비트는 UE(예로서, UE(105))가 고정된 양만큼 전송 전력을 증가시키도록 지시하기 위한 제 1 논리 레벨(예로서, 보다 높은 논리 레벨 또는 "1") 및 UE(예로서, UE(105))가 고정된 양만큼 전송 전력을 감소시키도록 지시하기 위한 제 2 논리 레벨(예로서, 보다 낮은 논리 레벨 또는 "0")로 설정되는 단일 비트 이진 표시자이다. 예에서, 단계 S110의 비교가 측정된 파일롯 SINR이 적응적 타겟 SINR보다 작다는 것을 나타낸다면, 노드 B(120)는 제 1 논리 레벨(예로서, 보다 높은 논리 레벨 또는 "1")을 갖는 TPC 비트를 UE(105)로 전송한다. 그렇지 않은 경우, 노드 B(120)는 제 2 논리 레벨(예로서, 보다 낮은 논리 레벨 또는 "0")을 갖는 TPC 비트를 UE(105)로 전송한다. 단계 S115에서, 노드 B(120)가 UE(105)로 TPC 비트를 전송한 후, 프로세스는 단계 S105로 리턴한다.
다른 예에서, 노드 B(120)가 파일롯 SINR을 측정하고(단계 S105), 측정된 파일롯 SINR을 적응적 타겟 SINR과 비교하며(단계 S110), TPC 비트들을 전송하는(단계 S115) 빈도는 시스템 엔지니어에 의해 결정된 전력 제어의 원하는 "견고함(tightness)"에 기초할 수 있다.
도 2의 프로세스는 노드 B(120)에서 수행되지만, 외부 루프에서, RNC(130)는 내부 루프 통신들의 분석에 기초하여 적응적 타겟 SINR을 조정할지를 주기적으로 결정한다. 이러한 결정은 다수의 기준에 기초할 수 있다. 예를 들면, RNC(130)는 주어진 QoS 레벨을 만족시키기 위해 PER 또는 FER이 비교적 낮다면(예를 들면, 실패된 전송들을 나타내는 매우 적은 부정-수신확인들(NACK들)이 UE(105)에 전송됨) 적응적 타겟 SINR을 감소시킨다. 또 다른 예에서, RNC(130)는 주어진 QoS의 레벨을 만족시키기 위해 PER이 비교적 높은 경우(예로서, 너무 많은 NACK들이 UE(105)에 전송됨), 적응적 타겟 SINR을 증가시킨다. 그 후, RNC130)는 결정된 조정에 따라 도 2의 프로세스에서 노드 B(120)에 의해 사용된 적응적 타겟 SINR을 업데이트한다.
본 발명의 예시적인 실시예는 복수의 이동국들에 대한 신호대 간섭+잡음(SINR)을 측정하고, 이동국에 대한 측정된 SINR과 고정된 타겟 SINR에 기초하여 이동국들의 각각에 대한 전력 제어 조정을 결정하는 것을 포함하는, 무선 통신 네트워크에서 역방향 링크 전송 전력을 제어하는 방법에 관한 것이며, 고정된 타겟 SINR은 각각의 이동국에 대한 결정 단계에서 사용되고 이동국들에 전력 제어 조정들을 전송한다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예는 하나 이상의 신호들을 기지국에 전송하고 전송 전력 레벨에 대한 조정을 나타내는 전력 제어 조정 표시자를 수신하는 것을 포함하는, 무선 통신 네트워크에서 역방향 전송 전력을 제어하는 방법에 관한 것으로, 수신된 전력 제어 조정은 하나 이상의 전송된 신호들에 대한 측정된 신호대 간섭+잡음 비(SINR) 및 고정된 타겟 SINR 문턱치에 기초하여 결정되며, 고정된 타겟 SINR 문턱치는 복수의 이동국들의 전력 제어 조정을 위해 사용된다.
본 발명은 단지 예로서 제공되는 첨부된 도면들 및 이하에 제공되는 상세한 설명으로부터 보다 완전히 이해될 것이며, 여기서 동일한 참조 부호들은 다양한 도면들에서 대응하는 부분들을 나타낸다.
도 1은 종래의 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템을 예시한 도면.
도 2는 종래의 내부 루프 CDMA 역방향 링크 전력 제어 프로세스를 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 CDMA 역방향 링크 전력 제어 프로세스를 예시한 도면.
도 4는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 CDMA 역방향 링크 전력 제어 프로세스를 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 이동국의 전송들에 대한 칩 문턱치 당 최대 전송 전력을 수립하는 프로세스를 예시한 도면.
CDMA 역방향 링크 전력 제어
본 발명의 예시적인 실시예에 따른 CDMA 역방향 링크 전력 제어는 도 1의 종래의 CDMA 시스템에 관해서 이하에 설명될 것이다. 보다 상세하게는, 실시예는 UE(105)에서 노드 B(120)으로의 역방향 링크에 관해서 수행되는 것으로 이하에 설명될 것이다. 그러나, 실시예는 또한 임의의 노드 B와 관련하여 임의의 UE 사이에 CDMA 역방향 링크 전력 제어를 나타낼 수 있음을 이해해야 한다. 더욱이, 본 발명의 프로세스들은 도 1의 CDMA 시스템에 제한되지 않음을 이해할 것이다.
외부 루프에서, RNC(130)는 고정된 타겟 SINR 또는 Eb/No 시스템을 선택한다. 이하에 설명될 바와 같이, 고정된 타겟 SINR은 CDMA 시스템(100) 내에서 모든 UE들에 대해 고정되며, 전송 전력 조정들이 이루어져야 하는지를 결정하기 위해 측정된 파일롯 SINR들을 평가하기 위한 내부 루프에 사용된다. 예에서, 고정된 타겟 SINR은 예상된 CDMA 제어 채널 에러 레이트들을 에러 레이트 문턱치 아래로 유지하기 위해 초기 트래픽 대 파일롯 비 또는 TPR과 함께 설정될 수 있다. 에러 레이트들(예로서, 프레임 에러 레이트(FER), 패킷 에러 레이트(PER) 등)은 UE(105)에 제공된 서비스 품질(QoS)을 반영한다. 배경 기술 부분에서 논의된 바와 같이, 타겟 SINR 및 TPR은 UE(105)에 대한 QoS에 잠재적으로 영향을 미치는 두 개의 인자들이다. 여기서, RNC(130)는 UE(105)를 포함하여 UE들이 문턱치 QoS 레벨을 달성하기 쉽도록 각각의 서빙된 UE에 대한 오프라인 링크 레벨 커브들에 기초하여 고정된 타겟 SINR 및 TPR들을 보수적으로 설정한다. 타겟 SINR 및 TPR들에 대한 "초기" 값들의 설정은 이 기술분야에 잘 알려져 있다. 그러나, 종래의 내부 및 외부 루프들과 외부 루프 전력 제어 메커니즘들이 이하에 설명될 바와 같이, 모든 UE들에 대해 주어진 레이트들에서 일정한 레벨로 TPR을 유지하면서 QoS의 레벨을 만족시키기 위해 SINR 타겟을 조정하는 반면, 본 발명의 예시적인 실시예는 각각의 서빙된 UE에 대한 TPR을 적응시키면서 일정한 레벨로 타겟 SINR을 유지하는 것에 관한 것이다.
예로서, 노드 B(120)와 같은 노드 B에서 수행되는 내부 루프 전력 제어는 도 3에 예시된다. 도시되는 바와 같이, 노드 B(120)는 단계 S405에서 UE(105)로부터 수신된 파일롯 신호에 대한 SINR을 측정한다. 측정된 SINR 측정치(단계 S405)는 전 또는 후간섭 소거 (IC) 측정치 중 하나이다. 예에서, 파일롯 SINR의 측정치가 전간섭 소거로 수행된다면, 노드 B(120)는 간섭 소거 이전에 파일롯 SINR을 측정하고, 그 후 간섭 소거 이후 잔류 간섭 대 총 간섭을 측정한다. 이들 두 양들의 비는 후간섭 소거 SINR의 측정치이다.
노드 B(120)는 단계 S410에서 고정된 타겟 SINR과 측정된 파일롯 SINR을 비교한다. 노드 B(120)는 단계 S415에서 전송 전력 제어(TPC) 비트를 UE(105)에 전송한다. TPC 비트는 UE(예로서, UE(105))가 고정된 양만큼 전송 전력을 증가시키도록 지시하기 위한 제 1 논리 레벨(예로서, 보다 높은 논리 레벨 또는 "1") 및 UE(예로서, UE(105))가 고정된 양만큼 전송 전력을 감소시키도록 지시하기 위한 제 2 논리 레벨(예로서, 보다 낮은 논리 레벨 또는 "0")로 설정되는 단일 비트 이진 표시자이다. 예에서, 단계 S410의 비교가 측정된 파일롯 SINR이 고정된 타겟 SINR보다 작음을 나타낸다면, 노드 B(120)는 제 1 논리 레벨(예로서, 보다 높은 논리 레벨 또는 "1")을 갖는 TPC 비트를 UE(105)로 전송한다. 그렇지 않다면, 노드 B(120)는 제 2 논리 레벨(예로서, 보다 낮은 논리 레벨 또는 "0")을 갖는 TPC 비트를 UE(105)에 전송한다. 다른 예에서, 노드 B(120)가 측정하고(단계 S405), 고정된 타겟 SINR과 측정된 파일롯 SINR을 비교하며(단계 S410), TPC 비트들을 전송하는(단계 S415) 빈도는 시스템 엔지니어에 의해 결정된 바와 같이 전력 제어의 원하는 "강건함"에 기초할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 예시적 실시예에 따른 CDMA 역방향 링크 전력 제어 프로세스를 예시한다. 도 4의 프로세스는 예로서 UE(105)에서 수행되는 단계들을 예시한다. 예에서, UE(105)는 도 3의 프로세스에 따라 동작하는 노드 B(120)에 의해 서빙될 수 있다.
도 4에 도시되는 바와 같이, 단계 S500에서, UE(105)는 잘 알려진 방법들을 이용하여 노드 B(120)와의 통신을 수립한다. 데이터가 UE(105) 및 노드 B(120) 간 에 전달되는 동안, 노드 B(120)는 UE(105)로부터 성공적이거나 또는 성공하지 않은 전송들을 나타내기 위해 UE(105)에 수신확인들(ACKs) 및 부정-ACK들(NACKs)을 주기적으로 전송할 것이다. CDMA 전송들은 일반적으로 파일롯 채널, 복수의 제어 채널들(예로서, 채널 품질 표시자들(CQIs) 등을 전송하기 위해), 및 복수의 트래픽 채널들을 포함한다. 복수의 제어 채널들 및 파일롯 채널은 일반적으로 에러 피드백(예로서, ACK들/NACK들)을 수신하지 않는다. 또한, 에러 피드백은 일반적으로 CDMA 트래픽 채널들에 분리된다.
따라서, 제어 채널들에 대한 에러 피드백은 현재 CDMA 프로토콜들 하에 제공되지 않기 때문에, 전통적인 초기 트래픽 대 파일롯 비(TPR)는 복수의 제어 채널들에 대한 에러 레이트가 에러 레이트 문턱치 아래로 유지하도록 기대되도록 단계 S505에서 설정된다. UE(105)의 파일롯 신호의 전력 레벨로 곱해진 TPR은 UE(105)의 트래픽 채널들 상에서의 전송들을 위한 전력 레벨이다. 상기 논의된 바와 같이, 초기 TPR은 에러 레이트 문턱치 아래로 제어 채널 에러 레이트들을 유지하기 위해 보수적인 레벨(conservative level)로 타겟 SINR과 함께 설정될 수 있다. 배경 기술 부분에서 논의된 바와 같이, 타겟 SINR과 TPR은 UE(105)에 대한 QoS에 잠재적으로 영향을 미치는 두 개의 인자들이다. RNC(130)는 UE(105)를 포함하여 UE들이 FER, PER 등에 의해 반영되는 바와 같이 문턱 QoS 레벨을 달성하기 쉽도록 각각의 서빙된 UE에 대한 초기 TPR들 및 고정된 타겟 SINR을 보수적으로 설정한다. 예에서, 초기 TPR은 적응적 TPR에 대한 양호한 시작 포인트를 위해 시스템 디자이너들의 "최상의 추측(best guess)"일 수 있다. 초기 TPR의 값은 이하에 논의될 바와 같이, 초기 TPR이 실제 동작 상태들을 반영하고 이에 응답하도록 업데이트되거나 또는 조정되기 때문에, 도 4의 프로세스의 동작을 위해 중요하지 않다.
UE(105)는 단계 S510에서 노드 B(120)에 전송된 데이터 패킷들에 응답하여 노드 B(120)로부터 ACK들/NACK들을 수신한다. 수신된 ACK들/NACK들에 기초하여, UE(105)는 실제의 현재 에러 레이트가 단계 S515에서 에러 레이트 문턱치 아래에 있는지 여부를 결정한다. 상기 논의된 바와 같이, 초기 TPR은 예상된 에러 레이트에 기초하여 설정된다(단계 S505). 그 후, TPR은 실제 동작 상태들에 기초하여 단계 S515에서 UE(105)에 의해 조정된다. 실제 동작 상태들이 에러 레이트가 에러 레이트 문턱치 위라면(예로써, 예상된 것보다 나쁜), TPR은 단계 S515에서 증가된다(예로서, 제 1 고정량만큼). 예를 들면, UE(105)가 ACK을 수신하지 않고 n번 이상으로 주어진 데이터 패킷을 전송하려고 시도한다면, TPR은 제 1 고정량만큼 증가된다. 대안적으로, 실제 동작 상태들이 에러 레이트가 에러 레이트 문턱치 아래라면(예로서, 예상된 것보다 양호한), TPR은 단계 S515에서 감소된다(예로서, 제 2 고정량만큼). 예를 들면, 주어진 데이터 패킷이 UE(105)에 의해 전송되고 n 시도들 내에서 수신확인된다면, TPR은 제 2 고정량만큼 감소된다. 예를 들면, 필요 요건은 4번의 HARQ 시도들 후의 에러 레이트가 x=1%라면, 우리는 TPR_downstep/TPR_upstep = x/(1-x)를 설정한다. 이러한 경우에, 패킷이 4번보다 적은 시도들을 성공할 때마다, TPR은 TPR_downstep만큼 감소되고, 4번의 시도들 후에 실패한다면, TPR은 TPR_upstep만큼 증가된다.
그러나, TPR에 의해 설정된 전송 전력 레벨들은 물리적 제약들 및 소프트웨어 제약들 모두를 가질 수 있음을 이해해야 한다. TPR에 의해 설정된 전송 전력 레벨의 물리적 제약은 실제 물리적 전송 문턱치(즉, 가장 높은 전력 설정들에서 UE(105)에 대한 최대 전송 전력 레벨)이다. 소프트웨어 제약은 모든 사용자들이 가장 높은 가능한 레벨들에서 전송하도록 허용하지 않음으로써 전체 시스템 간섭을 줄이도록 외부 루프에 의해 일반적으로 설정되는 인위적인 최대 전송 전력 레벨(예로서, 이후에 "칩 문턱치 당 최대 전송 전력"으로 칭하여짐)이다. 칩 문턱치 당 최대 전송 전력을 수립하는 예는 도 5에 관하여 이후에 설명된다. TPR이 단계 S515에서 조정된 후, 프로세스는 단계 S510으로 리턴하고 노드 B(120)로부터 추가적인 ACK들/NACK들을 기다린다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 있어서, 도 4를 참조하면, Hybrid-ARQ(HARQ) 채널들에 대한 단계 S515에서의 TPR의 연속 조정은 타겟 PER 또는 QoS가 단계 S510에서 수신된 ACK들/NACK들에 기초하여 주어진 수의 전송들 후에 주어진 문턱치를 달성하도록 허용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 있어서, 도 4를 참조하면, UE(105)가 소프트 핸드오프(예로서, 노드 B들(120 및 125)에 참여한다면, UE(105)는 다수의 레그들(예로서, 다수의 노드 B들로부터) 상에서 ACK들/NACK들을 수신하고, 단계 S515에서 실제 에러 레이트의 결정은 그에 따라 복수의 섹터들에서 ACK들/NACK들에 기초한다. 이러한 경우에, 단계 S515에서 수행된 TPR 조정은 소프트 핸드오프에 포함된 노드 B들(120/125)로부터 수신된 ACK들/NACK들에 기초한다.
종래의 적응적 타겟 SINR과 반대로 "고정된" 타겟 SINR의 다수의 이점들은 이 기술분야의 숙련자들에 의해 쉽게 명백해질 것이다. 예를 들면, SINR 타겟 업데이트 절차는 전통적으로 외부 루프(예로서, RNC(130))에서 수행되며, 수행될 필요는 없다. 따라서, SINR 타겟 업데이트 절차들에 전통적으로 제공된 다수의 프레임들은 다른 목적들을 위해 사용될 수 있다. 외부 루프 또는 RNC(130)에 의해 전통적으로 수행된 처리는 UE(105)가 소프트 핸드오프에 참여할 때, 타겟 SINR을 조정할지를 결정하는 외부 루프 또는 RNC(130)와는 다르게, TPR을 조정할지를 결정하기 위해 그 액티브 세트(예로서, UE(105)가 소프트 핸드오프 동안 통신하는 노드 B들의 세트)에서의 모든 노드 B들(120/125)로부터 ACK들/NACK들을 사용하기 때문에 본 발명의 예시적인 실시예에서 UE(105)로 오프로드(offload)된다.
예시적인 CDMA 역방향 링크 전력 제어 프로세스는 도 1의 종래의 CDMA 시스템(100) 내에서 수행되는 것으로 기재되었지만, CDMA 역방향 링크 전력 제어 프로세스는 대안적으로 하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA)/CDMA 시스템과 같은, CDMA 프로토콜들에 따라 동작할 수 있는 임의의 시스템에서 이용될 수 있다.
또 다른 예에서, 본 발명에서 기재되지는 않았지만, 고정된 타겟 SINR을 유지하는 것은 CDMA 측정된 파일롯 SINR(예로서, OFDMA 역방향 링크 전력 제어 프로세스에서 사용될 수 있는)이 UE(105)에서 보다 정확하게 예측될 수 있기 때문에 OFDMA 역방향 링크 전력 제어를 단순화할 수 있다.
또 다른 예에서, 상술된 CDMA 역방향 링크 전력 제어 프로세스는 UE들(예로서, UE(105))에서 TPR들이 복수의 트래픽 채널들에서의 간섭을 설명하기 위해 단계 S520에서 조정될 수 있기 때문에 간섭 소거 수신기에서 이용될 수 있다.
최대 이동국 전송 전력
UE(105)의 전송들을 위한 칩 문턱치 당 최대 전력을 수립하는 예가 설명될 것이다. 예에서, 셀들(예로서, 노드 B(120) 및 노드 B(125))의 에지들 또는 경계들 근처에 위치한 UE들은 서빙 노드 B(예로서, 셀의 중심 위치 근처)에 인접하여 위치한 UE들과 비교하여 이웃하는 셀의 간섭에 보다 많은 영향을 미친다. 주어진 UE가 전송할 수 있는 피크 전력상에 제어가 유지되지 않는다면, 전체 시스템 간섭은 증가할 수 있다. 종래의 CDMA 시스템(100) 내에서 UE에 대한 최대 전송 전력 레벨 또는 칩당 피크 전력을 수립하는 다음의 예는 복수의 셀들에 관하여 UE의 위치의 함수로서 제공된다. 또한, 이하의 예시적 실시예들은 이웃하는 노드 B로서 노드 B(125) 및 서빙 노드 B)로서 노드 B(120)를 갖는 UE(105)에 관하여 설명되지만, 이러한 특정 구성은 단지 예시를 위해 제공된 것이며, 칩당 최대 전송 전력 미만의 제어 프로세스는 대안적으로 CDMA 시스템(100) 내에서 임의의 UE에 이용될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다.
CDMA 시스템(100) 내 노드 B들(예로서, 노드 B들(120, 125 등))의 각각은 수신된 외부 셀 간섭(예로서, 노드 B들 자신의 셀이 아닌 다른 셀들로부터의 간섭)의 양을 주기적으로 측정한다. 노드 B들의 각각은 측정된 외부 셀 간섭을 외부 셀 간섭 문턱치 Iothresh와 비교한다. 예에서, RNC(130)는 노드 B들(120/125)DP 대한 외부 셀 간섭 문턱치 Iothresh를 설정할 것이다. k개의 노드 B들의 각각은 그 비교에 기초하여 간섭 활성 비트(Interference Activity Bit; IAB)를 전송한다(예로서, UE(105)와 같은 범위 내 모든 UE들로). 예에서, 노드 B "p"를 참조하면, 비교가 측정된 외부 셀 간섭이 외부 셀 간섭 문턱치 Iothresh보다 크다면, IAB(p) = 1이며, 여기서, 노드 B(p)는 CDMA 시스템(100) 내의 노드 B들 중 하나를 나타낸다. 그렇지 않다면, 비교가 측정된 외부 셀 간섭이 외부 셀 간섭 문턱치 Iothresh보다 크지 않다면, IAB(p) = 0이다. CDMA 시스템(100) 내의 이웃하거나 또는 서빙 노드 B들에 대한 UE의 위치에 부분적으로 기초하여, 다수의 IAB들이 CDMA 시스템(100) 내의 UE에 의해 수신될 수 있도록 하나 이상의 노드 B들로부터 IAB들이 즉시 전송될 수 있음을 이해해야 한다. 노드 B들에 의해 전송된 IAB들을 고려하여, CDMA 시스템(100) 내의 UE들에서 수행되는, 칩 문턱치당 최대 전송 전력 조정 프로세스가 도 5의 대표적 UE(105)에 관하여 이하에서 설명될 것이다.
도 5는 본 발명의 예시적 실시예에 따라 UE의 전송들을 위한 칩 문턱치당 최대 전송 전력을 수립하는 프로세스를 예시한다. 도 5의 예시적 실시예는 종래의 CDMA 시스템(100) 내에서 대표적 UE(예로서, UE(105)) 및 k개의 노드 B들(예로서, 노드 B(120, 125 등))에 관하여 이하에 설명되며, 여기서 k는 1 이상의 정수이다. 도 5에 예시되고 이하에 설명될 단계들은 예를 들면 도 1의 UE(105)에서 수행된다. 대표적 UE(105)는 반드시 k개의 노드 B들 중 하나 이상과 활성 통신에 있어야 하는 것은 아니지만(비록 그것이 소프트 핸드오프 모드에 있을지라도), 대표적 UE(105)는 k개의 노드 B들의 모드로부터 신호들을 수신하거나 또는 그것을 "청취"할 수 있다. 따라서, 숫자 k는 CDMA 시스템(100) 내에서 UE(105)의 위치에 기초하여 변경될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들면, UE(105)가 노드 B(120)와 같은 서빙 노드 B에 매우 인접하여 있다면, k는 일반적으로 1과 같다. UE(105)가 셀의 에지에 가까워질수록, k는 일반적으로 1보다 크다.
도 1의 예시적 실시예에 있어서, 단계 S600에서, 노드 B(120)에 의해 서빙되는 UE(105)의 칩 문턱치당 최대 전송 전력은 UE(105)에 의해 다음으로 초기화된다.
Pmax(1) = Iothresh/max(G(d)), d = 1, ..., k 식 3
여기서, Pmax(1)은 초기 시간 기간 동안의 최대 전력을 나타내고, Iothresh는 외부 셀 간섭 문턱치(예로서, 결함 허용될 수 있는 외부 셀 간섭의 양)를 나타내며, G(d)는 UE(105)에서 k개의 노드 B들 중 d번째 노드 B로의 평균 채널 이득을 나타내는 것으로, 여기서 d는 1부터 k까지의 정수이다. 예에서, G(d) 측정들은 공통 파일롯 및 프리앰블 상에서의 SINR 측정치들에 기초하며, 외부 셀 간섭 문턱치 Iothresh는 디자인 엔지니어에 의해 결정된다.
UE(105)는 단계 605에서 k개의 노드 B들의 각각으로부터 IAB들(도 5 이전에 상술된)을 수신하고, 칩 문턱치당 최대 전송 전력에 대한 조정이 단계 S610에서 요구되는지를 결정한다. 단계 S610이 조정이 필요하다고 결정한다면, 전력 조정이 단계 S615에서 UE(305)를 위해 산출된다. 그렇지 않다면, 프로세스는 단계 S605로 리턴한다. 단계 S615에서, UE(105)는 Pcbucket(t)라 불리는 전송 전력 자원에 대한 토큰 버킷을 수립하며, Pcbucket(t)은 수신된 IAB들에 기초하여 전송 전력 자원의 즉각적인 업데이트 값을 나타내는 것으로 다음과 같이 표현된다.
Pcbucket(t) = Pcbucket(t-1) - △Pdown 식 4
UE에 의해 수신된 IAB들 중 임의의 하나가 "1"로 설정되는 경우, 여기서 △Pdown = w * max(G(y))이고, 여기서 y는 시간 t에서 "1"인 IAB를 전송하는 k개의 노드 B들 중 y개의 노드 B들을 나타내고, w는 디자인 엔지니어에 의해 결정된 고정된 가중 인자이다.
Pcbucket은 대안적으로 다음과 같이 표현된다.
Pcbucket(t) = Pcbucket(t-1) + △Pup 식 5
UE(105)에 의해 수신된 IAB들 모두가 "0"으로 설정되는 경우, 여기서 "t"는 현재 시간 기간을 나타내고 "t-1"은 이전 시간 기간을 나타내며, △Pup는 다음으로 표현된다.
△Pup = [x / (1-x)] △Pdown
여기서, x는 주어진 노드 B에 의해 측정된 외부 셀 간섭이 외부 셀 간섭 문턱치 Iothresh보다 큰 확률과 동일하다. 예에서, 확률 "x"는 주어진 노드 B(예로서, 노드 B(120))에 대한 커버리지 요건에 기초한다. 다른 예에서, 확률 "x"는 CDMA 시스템(100)의 배치 또는 설치 동안 결정된다.
Pbucket(t)은 Pcbucket(t)의 평균 버전이며, 다음과 같이 표현된다.
Pbucket(t) = Pbucket(t-1) + Pcbucket(t) - Pmax(t-1) 식 6
Pmax(t)는 다음으로 값을 구한다.
Pmax(t) = min(Pmax(t-1), Pbucket(t)) 식 7
새로운 인코더 패킷이 UE(105)에서 노드 B(120)로의 전송이 예정된다면,
Pmax(t) = Pbucket(t) - Pmargin 식 8
새로운 인코더 패킷이 전송이 예정되지 않았다면, 여기서 Pmargin은 인코더 패킷의 전송 동안 버킷이 비게 되지 않음을 보장하기 위해 0 이상인 오프셋 값이다. 예에서, 새로운 인코더 패킷에 대한 데이터 레이트는 Pmax(t)가 스펙트럼 효율의 문턱치 레벨을 달성하기 위해 충분한 전력 레벨로 설정되도록 선택된다.
일단 칩 문턱치당 최대 전송 전력 Pmax(t)가 단계 S615에서 식 7 및 식 8 중 하나에 따라 설정된다면, 프로세스는 단계 S605로 리턴한다.
따라서, 도 5에 대하여 설명된 상기 예시적 방법론으로, 이 기술분야의 숙련자들은 매우 많은 노드 B들에 가까운 UE들이(서빙 노드 B로부터 보다 떨어지고 셀 에지들에 가까운) 보다 큰 단계들로 칩 문턱치당 최대 전송 전력을 조정하는 반면, 서빙 노드 B에 인접하여 가까운 UE들이 IAB 비트들에 보다 느리게 반응한다는 것을 이해할 것이다. 파일롯 기준 전력(Po(t)) 및 칩당 최대 허용된 데이터/파일롯 전력의 조합은 UE에 의해 요청된 스펙트럼 효율성의 산출시에 사용될 수 있다.
그에 따라 설명되는 본 발명의 예시적 실시예들은 다양한 방법들로 동일한 것이 변경될 수 있음이 명백할 것이다. 예를 들면, 종래의 CDMA 무선 통신 시스템에 대해여 상기 기재되었지만, 상술된 CDMA 역방향 링크 전력 제어 방법론은 대안적으로 CDMA에 따라 동작하는 임의의 무선 통신 시스템(예로서, 하이브리드 OFDMA/CDMA 시스템)에 적용될 수 있음을 이해할 것이다.
또한, 노드 B 및 UE는 대안적으로, 각각 기지국(BS) 및 이동국(MS) 또는 이동 유닛(MU)으로 칭하여질 수 있다.
그러한 변경들은 본 발명의 예시적 실시예들로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않으며 모든 그러한 수정들은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (10)

  1. 무선 통신 네트워크(100)에서 역방향 링크 전송 전력을 제어하는 방법에 있어서,
    네트워크 요소에 의해, 복수의 이동국들에 대한 신호 대 간섭+잡음(signal-to-interference+noise; SINR)을 측정하는 단계(S405);
    상기 이동국에 대한 상기 측정된 SINR, 고정된 타겟 SINR 및 가변 트래픽 대 파일롯 비(traffic-to-pilot ratio; TPR)에 기초하여 상기 이동국들의 각각에 대한 전력 제어 조정을 결정하는 단계(S410)로서, 상기 고정된 타겟 SINR은 각각의 이동국에 대해 사용되는, 상기 결정 단계(S410); 및
    상기 전력 제어 조정들을 상기 이동국들에 전송하는 단계(S415)를 포함하는, 역방향 링크 전송 전력 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 통신 네트워크에서 통신 채널 상의 에러 레이트들을 에러 레이트 문턱치 아래로 유지하기 위하여 상기 고정된 타겟 SINR을 선택하는 단계를 더 포함하는, 역방향 링크 전송 전력 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정 단계(S410)는 상기 측정된 SINR을 상기 고정된 타겟 SINR과 비교하고, 상기 전력 제어 조정들의 각각은 상기 측정된 SINR이 상기 고정된 타겟 SINR 보다 작은 경우 전송 전력 레벨을 증가시키도록 상기 이동국에 지시하고, 상기 측정된 SINR이 상기 고정된 타겟 SINR보다 작지 않은 경우 상기 전송 전력 레벨을 감소시키도록 상기 이동국에 지시하는, 역방향 링크 전송 전력 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    외부 셀 간섭을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 외부 셀 간섭이 외부 셀 간섭 문턱치를 초과하는지 여부를 나타내는 제 1 간섭 표시 신호를 전송하는 단계(S605)를 더 포함하는, 역방향 링크 전송 전력 제어 방법.
  5. 무선 통신 네트워크(100)에서 역방향 링크 전송 전력을 제어하는 방법에 있어서,
    하나 이상의 신호들을 기지국에 전송하는 단계(S405); 및
    전송 전력 레벨에 대한 조정을 나타내는 전력 제어 조정 표시자를 수신하는 단계(S415)로서, 상기 수신된 전력 제어 조정은 상기 하나 이상의 전송된 신호들에 대해 측정된 신호 대 간섭+잡음 비(SINR), 고정된 타겟 SINR 문턱치 및 가변 트래픽 대 파일롯 비(TPR)에 기초하여 결정되고, 상기 고정된 타겟 SINR 문턱치는 복수의 이동국들의 전력 제어 조정을 위해 사용되는, 상기 수신 단계(S415)를 포함하는, 역방향 링크 전송 전력 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 수신된 전력 제어 조정 표시자에 따라 상기 전송 전력 레벨을 조정하는 단계를 더 포함하는, 역방향 링크 전송 전력 제어 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상이한 기지국들로부터의 신호들을 나타내는 복수의 간섭을 수신하는 단계(S605); 및
    신호들을 나타내는 상기 복수의 간섭에 기초하여 최대 전송 전력 문턱치를 조정할지 여부를 결정하는 단계(S610)로서, 상기 최대 전송 전력 문턱치는 전송들이 제한되는 미만의 최대 허용된 전송 전력 레벨을 나타내는, 상기 결정 단계를 더 포함하는, 역방향 링크 전송 전력 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    신호들을 나타내는 상기 복수의 간섭 중 적어도 하나가 외부 셀 간섭 문턱치를 초과하는 외부 셀 간섭을 나타내는 경우, 상기 최대 전송 전력 문턱치를 증가시키는 단계(S615); 및
    신호들을 나타내는 상기 복수의 간섭이 상기 외부 셀 간섭 문턱치를 초과하는 외부 셀 간섭을 나타내는 신호를 나타내는 적어도 하나의 간섭을 포함하지 않는 경우, 상기 최대 전송 전력 문턱치를 감소시키는 단계(S615)를 더 포함하는, 역방향 링크 전송 전력 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 증가 단계(S615)는 제 1 고정량만큼 상기 최대 전송 전력 문턱치를 증가시키고, 상기 감소 단계는 제 2 고정량만큼 상기 최대 전송 전력 문턱치를 감소시키는, 역방향 링크 전송 전력 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 고정량은,
    Pup = [x / (1-x)] * Pdown로 표현되고,
    여기서 Pup는 상기 제 1 고정량이고, x는 상기 측정된 외부 셀 간섭이 상기 외부 셀 간섭 문턱치를 초과할 확률이고, Pdown은 상기 제 2 고정량이며,
    상기 제 2 고정량 Pdown은,
    Pdown = w * (max(G(d))로 표현되고,
    여기서 max(G(d))는 d개의 기지국들에 대한 평균 채널 이득들 가운데 최대 평균 채널 이득을 나타내고, w는 가중 인자를 나타내며, 상기 d개의 기지국들은 상기 외부 셀 간섭 문턱치를 초과하는 외부 셀 간섭을 나타내는 신호들을 나타내는 d개의 간섭을 전송하는, 역방향 링크 전송 전력 제어 방법.
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