KR101582392B1 - 신뢰할 수 있는 제어 채널 성능을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

방법 및 장치는 사용자 장치(120)와 네트워크 노드(110) 사이에서의 채널(130, 132) 상의 목표 에러율들을 달성하기 위해 지시된다. 이 방법은 비트 소거를 사용하는 네트워크 노드와 사용자 장비 사이에 있는 제1 채널 상의 에러 이벤트를 표시하는 것을 포함한다. 이 방법은 또한, 제2 채널 상의 사용자 장비로부터 수신된 미리 정의된 전송 전력 명령 값들을 사용하여 제1 채널 상의 사용자 장비에 의해 사용되는 전송 전력을 제어하는 것을 포함하는데, 상기 제2 채널은 사용자 장비와 네트워크 노드 사이에 존재하는 것이다. 상기 전송 전력은, 제1 채널 상의 목표 에러율을 달성하기 위해 표시된 에러 이벤트를 기초로 제어된다.

Description

신뢰할 수 있는 제어 채널 성능을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RELIABLE CONTROL CHANNEL PERFORMANCE}
본 발명은, 일반적으로 제어 채널 성능에 관한 것으로, 특히 무선 통신 시스템용 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution)에서의 업링크 제어 채널 성능에 관한 것이다.
전력 제어는 무선 통신 시스템에서 업링크 및 다운링크 채널을 향상시키기 위해 사용되는 일반적인 메커니즘이다. 알려진 바와 같이, 많은 다양한 무선 통신 네트워크 및 기술이 있고, 각 시스템 또는 기술마다 전력 제어를 수행하는 서로 다른 메커니즘과 방법이 있다. 더욱이, 전력 제어를 더 신뢰할 수 있도록 만드는 것에 대한 지속적인 수요가 있다.
LTE(롱 텀 에볼루션: Long Term Evolution), LTE-어드밴스드(LTE-Advanced) 및 IEEE 802.16m과 같은 제3 및 제4 세대 무선 통신 시스템에서는 업링크 제어 채널 상의 에러를 표시하는 효과적인 방법이 없었다. LTE 및 기타 제4 세대 시스템에 따르면, CRC 체크가 제공되지 않는다. 물리적 업링크 제어 채널(PUCCH: Physical Uplink Control Channel)과 같은 업링크 채널은 0dB보다 작은 범위 내에 있을 수 있는 낮은 신호-대-잡음 비율(signal-to-noise ratios: SNR)로 작동한다. 게다가, 이러한 SNR로 작동될 때, 업링크의 신호-대-간섭-플러스-잡음 비율(signal-to-interference-plus-noise ratio: SINR) 추정은 어렵고, 따라서 이러한 점은, 이들을 전력 제어용으로 사용할 때 신호 품질에 대한 신뢰할 수 없는 지표가 되도록 렌더링한다. SNR 및 SINR 측정은 또한, 이러한 측정에 있어 4-5dB 범위의 많은 변동성이 있기 때문에 문제가 존재한다. 따라서, 이 추정된 비율들은 전력 제어의 관점에서 의미가 없게 된다.
또한, 알려진 바와 같이, 채널 품질 지수(channel quality index: CQI), 프리코딩 행렬 지수(Precoding Matrix Index: PMI), 순위 지표(Rank Indication: RI) 등과 같은 에러가 있는 PUCCH 결과는, 다운링크 링크 자원을 할당하는 네트워크 스케줄러에 의해 사용되어서는 안 된다. 이러한 에러가 있는 결과를 사용하는 것은, 패킷 손실로 인한 상당한 처리량의 손실을 초래할 수 있다. 업링크 스케줄링 신뢰도와 낮은 지연(low latency)을 달성하기 위해 업링크 제어 채널 상의 스케쥴링 요청 지표 비트(SRI: scheduling request indicator bit)의 올바른 수신이 요구된다.
전술한 것의 관점에서, 채널의 신뢰도를 측정하고 이를 폐-루프 전력 제어(closed-loop power control: CLPC)용으로 사용할 필요가 있다. 대안적 방법이 채널 상에서의 신호의 품질을 측정하기 위해 필요하다. 게다가, PUCCH 상에서 에러가 있는 디코딩에 의해 야기되는 시스템 상에서의 영향을 완화시킬 필요가 있다. 그러나, 또 다른 제한은, PUCCH에 대한 전송 전력 제어가 오직 제한된 수의 전송 전력 제어 상태 명령을 사용함으로써 달성될 수 있다는 것이다. 따라서, 허용되는 세트와 제한된 수의 명령을 사용하여 요구되는 에러 확률을 제어할 수 있는 시스템을 고안할 필요가 있다. 게다가, 품질 메트릭은, 측정된, 에러가 있는 신호의 결과를 사용하지 않기 위해 스케줄러와 함께 작업하도록 재사용될 수 있다.
수반하는 도면에서 유사한 참조 번호는 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 독립된 관점을 통해 지칭하고, 수반하는 도면은 아래의 상세한 설명과 함께 명세서에 포함되고 명세서의 일부분을 형성하며, 이는 모두 본 발명에 따른 더 나아간 예시적인 다양한 실시예를 제공하고 다양한 원리 및 이점을 설명하기 위해 제공된다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따라 작동하는 무선 통신 네트워크의 예를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따라 주어진 로그 유사도 비(log likelihood ratio) 값에 대한 소거 이벤트들과 에러 이벤트들 사이의 상관 관계를 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따라 사용된 서로 다른 전송 전력 명령 세트들의 차트.
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따라 목표 값을 달성하기 위해 전송 전력 명령 세트들을 사용할 때, 빈도(frequency)를 결정하는 방법을 도시한 흐름도.
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따라 서로 다른 목표들에 대해 결정된 값들을 도시하는 차트.
도 6 및 7은 결정된 전송 전력 제어 세트들을 이벤트 시에 사용하기로 결정하는 흐름도.
도 8 및 9는 본 발명의 일부 실시예와 관련하여 서술된 에러 이벤트 메트릭을 사용하여 전력 제어 시뮬레이션을 도시하는 다이어그램.
도 10은 본 발명의 일부 실시예에 따라 결정된 임계값을 기초로 섹터 처리량에서의 변화를 도시하는 다이어그램.
당업자는, 도면의 요소가 간소화와 명료성을 위해 도시되었고, 반드시 그 크기를 정확하게 맞추어 도시될 필요가 없음을 이해할 것이다. 예를 들어, 도면에서의 요소 중에 일부의 치수는, 본 발명의 실시예에 대한 이해를 향상시키는데 도움이 되기 위해 다른 요소에 비해 과장되었을 수 있다.
본 발명에서, 우리는 전력 제어에 사용될 수 있는 소거율을 기초로 한 신뢰도 메트릭을 설명한다. 우리는 또한, 전력 제어 명령의 유한 상태를 사용하는 전원 제어를 위한 방법을 설명한다. 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기 전에, 실시예는 주로, 신뢰할 수 있는 제어 채널 성능을 위한 방법 및 장치에 관한 방법 단계 및 장치 구성요소의 조합에 속함을 알아야 한다. 이에 따라, 장치 구성요소 및 방법 단계가 도면에서 종래의 심볼에 의해 적절한 위치에 표현되는데, 본 명세서의 설명에 의해 이익을 향유하는 당업자에게 이의 없이 명백할 세부 사항을 포함하여 개시를 모호하게 하지 않기 위해, 본 발명의 실시예를 이해하는 데 적절한 구체적인 세부사항만을 보여준다.
본 명세서에서, 제1 및 제2, 상단 및 하단, 및 기타 등과 같은 상관관계가 있는 용어는, 그러한 개체 또는 동작 사이에 임의의 실제 그러한 관계나 순서를 반드시 요구하거나 의미하지 않고, 단지 하나의 개체 또는 동작을 또 다른 개체 또는 동작과 구별하기 위해 사용될 수 있다. 용어들 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)" 또는 기타 임의의 이 용어들의 변형은, 요소들의 목록을 포함하는 프로세스, 방법, 항목(article) 또는 장치가 오직 그 요소들만을 포함한다는 것이 아니라, 그러한 프로세스, 방법, 항목 또는 장치에 명시적으로 열거되거나 내재한 것이 아닌 기타 요소들을 포함할 수 있도록, 비-배타적인 포함을 커버하도록 의도되었다. "...를 포함하는(comprises ...a)"에 의해 진행되는 요소는, 제약이 더 없다면, 그 요소를 포함하는 프로세스, 방법, 항목 또는 장치에 있어서 추가적인 동일한 요소들의 존재를 배제하지는 않는다.
본 명세서에 서술된 발명의 실시예는, 하나 이상의 종래의 프로세서, 및 임의의 비-프로세서 회로들과 결합하여 이 하나 이상의 프로세서가 본 명세서에 설명된 신뢰할 수 있는 제어 채널 수행을 위한 기능의 일부, 대부분 또는 전부를 구현하도록 제어하는 고유의 저장된 프로그램 명령어로 구성될 수 있음을 이해할 것이다. 비-프로세서 회로들은 무선 수신기, 무선 전송기, 신호 드라이버들, 클럭 회로들, 전원 회로들 및 사용자 입력 장치들을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이러한 것에 있어서, 이 기능은, 신뢰할 수 있는 제어 채널 성능을 위한 방법을 수행할 수 있는 방법의 단계로 해석될 수 있다. 대안적으로, 일부 또는 모든 기능은, 각각의 기능 또는 이 기능의 임의의 몇 가지 조합이 맞춤형의 로직으로 구현될 수 있는, 하나 이상의 주문형 반도체(application specific integrated circuits: ASICs)에서 또는 저장된 프로그램 명령어가 없는 상태 기계(state machine)에 의해 구현될 수 있다. 물론, 두 가지 접근방법의 조합이 사용될 수도 있다. 이와 같이, 이러한 기능을 위한 방법과 수단이 본 명세서에 설명되어 있다. 더 나아가, 아마도 상당한 노력이 필요하고, 예를 들어 이용가능한 시간, 현재의 기술 및 경제 고려사항과 같은 동기에 따라 많은 고안 선택 가능성이 주어지겠지만, 그럼에도 불구하고 당업자는, 본 명세서에 개시된 개념과 원리가 제시되었을 때, 최소한의 실험으로 그러한 소프트웨어 명령어 및 프로그램 및 IC를 순조롭게 생성할 수 있을 것임을 예상한다.
본 발명은 사용자 장비와 네트워크 노드 사이의 채널에서 목표 에러율을 달성하기 위한 방법을 알려준다. 이 방법은 비트 소거를 사용하는 네트워크 노드와 사용자의 장비 사이에의 제1 채널 상의 에러 이벤트를 표시하는 것을 포함한다. 이 방법은 또한, 제2 채널 상에서 사용자 장비에 의해 수신된 미리 정의된 전송 전력 명령 값을 사용하여 제1 채널 상의 사용자 장비에 의해 사용되는 전송 전력을 제어하는 것을 포함하는데, 상기 제2 채널은 사용자 장비와 네트워크 노드 사이에 있는 것이다. 전송 전력은 제1 채널 상의 목표 에러율을 달성하기 위해 표시된 에러 이벤트를 기초로 제어된다. 실시예에서, 이 방법은 비트가 실제 값(actual value)인지에 대한 신뢰도를 표시하기 위해 로그 유사도 비를 사용하여 에러 이벤트를 표시한다. 제1 임계값이 비트가 실제 값인지에 대한 신뢰도를 결정하기 위해 사용될 수 있고, 에러 이벤트는 제2 임계값을 넘는 로그 유사도 비 값의 수이다. 미리 정의된 전송 전력 명령 값은 미리 정의된 전력 업 명령과 미리 정의된 전력 다운 명령을 포함한다. 이 방법은 또한, 주어진 수의 이벤트들에 대해 미리 정의된 전력 업 명령들 및 미리 정의된 전력 다운 명령들의 설정 비율을 사용하는 것을 포함할 수 있다. 에러 이벤트가 표시되는 경우 미리 정의된 전력 업 명령이 사용되고, 에러 이벤트가 표시되지 않는 경우 미리 정의된 전력 다운 명령이 사용된다. 더욱이, 이 방법은 업 명령 및 다운 명령 값을 활용하여 에러 이벤트의 확률을 달성하기 위해 전송 제어 비트를 초기화하는 것을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 방법은 또한 목표 에러율을 달성한다. 이 방법은, 사용자 장비와 네트워크 노드 사이의 업링크 채널의 소거 카운트를 결정하고, 결정된 소거 카운트로부터 에러 이벤트 표시를 생성하고, 이 에러 이벤트를 기초로 사용자 장비에 의해 사용되는 전력을 조정하기 위해 전송 전력 제어 명령을 결정하는 것을 포함한다. 이 방법은 또한, 이 전송 전력 제어 명령을 사용하여 목표 전력 제어를 사용자 장비로 송신하는 것도 포함할 수 있다. 실시예에서, 이 방법은 목표 전력 제어를 결정한다. 게다가, 이 방법은 이 목표 전력 제어를 달성하기 위해 전송 전력 명령의 사용에 대한 백분율용으로 난수 변수(random number variable)를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 에러 이벤트 표시는 업 명령 및 다운 명령의 사용 여부를 결정하기 위해 이용될 수 있다.
장치도 또한 개시된다. 이 장치는 사용자 장비와 네트워크 노드 사이에 명령을 전송하고 수신하기 위한 트랜시버 및 이 트랜시버와 결합한 프로세서를 포함한다. 이 프로세서는, 제1 채널 상의 목표 에러율을 달성하기 위해, 비트 소거를 사용하는 네트워크 노드와 사용자 장비 사이의 제1 채널 상의 에러 이벤트를 표시하고, 사용자 장비와 네트워크 노드 사이의 제2 채널 상에서 수신된 미리 정의된 전송 전력 명령 값들을 사용하여 제1 채널 상의 트랜시버에 의해 사용되는 전송 전력을 제어하고, 표시된 에러 이벤트를 기초로 제1 채널 상의 전송 전력을 제어한다.
본 발명은 도면을 참조하여 더욱 상세하게 기술될 수 있다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템(100)의 블록도이다. 통신 시스템(100)은, 무선 통신을 위해 갖추어진 노트북 컴퓨터, 개인용 컴퓨터(personal computer: PC), 스마트폰이나 개인 휴대 정보 단말기(Personal Digital Assistant: PDA), 무선전화 또는 휴대 전화에 제한되지 않으나, 이와 같은 사용자 장비(UE; 120)를 포함한다. 통신 시스템(100)은 무선 링크(radio link)를 통해 무선 액세스 네트워크(radio access network: RAN)의 서비스 범위 영역(coverage area)에 존재하는, UE(120)와 같은 사용자의 장비로 통신 서비스를 제공하는 기지국(base station: BS; 110)을 더 포함한다. 무선 링크는, 다중 트래픽 채널과 다중 신호 채널을 포함하는 복수의 물리적 및 논리적 통신 채널들을 각각 포함하는 다운링크 채널(130) 및 업링크 채널(132)을 포함한다. 이 다운링크(130)에 대한 다중 채널은 물리적 다운링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel: PDCCH) 및 물리적 다운링크 공유 채널(Physical Downlink Shared Chanel: PDSCH)을 포함할 수 있고, 업링크(132)에 대한 다중 채널은 물리적 업링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel: PUCCH) 및 물리적 업링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel: PUSCH)을 포함할 수 있다.
BS(110) 및 UE(120)의 각각은, 하나 이상의 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러, 디지털 신호 프로세서(digital signal processors: DSPs), 이들의 조합 또는 당업자에게 알려진 이러한 기타 장치와 같은 각각의 프로세서(112, 122)를 포함하는데, 이 프로세서는 각각 BS 및 UE에 의해 실행되는 것으로서 본 명세서에 서술된 기능을 실행하도록 구성된다. BS(110) 및 UE(120)의 각각은, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM) 및/또는 읽기 전용 메모리(ROM) 또는 이에 상당하는 것을 포함할 수 있는 적어도 하나의 메모리 장치(114, 124)를 더 포함하는데, 이는 연관된 프로세서에 의해 실행될 수 있는 데이터와 프로그램을 유지하고, BS 및 UE가 통신 시스템(100)에서 작동하기 위해 필요한 모든 기능을 수행할 수 있도록 허용한다. 각각의 BS(110) 및 UE(120)는 또한, 무선 링크(130)를 넘어 신호를 전송하기 위한 각각의 무선 주파수(radio frequency: RF) 전송기(118, 128) 및 무선 링크(130)를 통해 신호를 수신하기 위한 각각의 RF 수신기(116, 126)를 포함한다. 이 전송기(118, 128) 및 수신기(116, 126)는 종종 총괄하여 트랜시버라고 지칭된다.
통신 시스템(100)은 BS(110)와 결합하고 본 명세서에 설명된 스케줄링 기능을 수행하는 스케줄러(102)를 더 포함한다. 스케줄러(102)는, 하나 이상의 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서(DSPs), 이들의 조합 또는 당업자에게 알려진 이러한 기타 장치와 같은 프로세서(104)를 포함하는데, 이 프로세서는 이 스케줄러에 의해 실행되는 것으로서 본 명세서에 서술되는 기능을 실행하도록 구성된다. 스케줄러(102)는, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM) 및/또는 읽기 전용 메모리(ROM) 또는 이에 상당하는 것을 포함할 수 있는 적어도 하나의 메모리 장치(106)를 더 포함하는데, 이는 연관된 프로세서에 의해 실행될 수 있는 데이터와 프로그램을 유지하고, 스케줄러가 통신 시스템(100)에서 작동하기 위해 필요한 모든 기능을 수행할 수 있도록 허용한다. 스케줄러(102)는 BS(110)와 분리된 요소로 도시되었으나, 본 발명의 다른 실시예에서, 스케줄러(102)는 BS에서 구현될 수 있고, 특히 더 구체적으로 BS의 적어도 하나의 메모리 장치(114)에 의해 유지되는 프로그램을 기초로 BS의 프로세서(112)에 의해 구현될 수 있다.
스케줄러(102), BS(110) 및 UE(120)에 의해 수행되는 것으로서 본 명세서에 서술된 기능은, 스케줄러, BS 및 UE와 연관된 각각의 적어도 하나의 메모리 장치(106, 114, 124)에 저장되고 스케줄러, BS 및 UE와 연관된 프로세서(104, 112, 122)에 의해 실행되는 소프트웨어 프로그램 및 명령어를 이용하여 구현되거나 이 소프트웨어 프로그램 및 명령어 내에서 구현된다. 그러나, 당업자는, 본 발명의 실시예가 대안적으로 하드웨어에서, 예를 들어 집적 회로(ICs), 주문형 반도체(ASICs) 및 스케줄러, BS 및 UE 중 하나 이상에서 구현된 ASIC와 같은 기타의 것에서 구현될 수 있음을 인식한다. 본 발명 개시를 기초로, 당업자는, 실험에 실패하지 않고 이러한 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 용이하게 제작하고 구현할 수 있을 것이다.
BS(110)와 UE(120)가 통신 세션에 참여하기 위해, BS(110) 및 UE(120)는 각각 알려진 무선 통신 표준에 따라 작동한다. 실시예에서, 통신 시스템(100)은 3GPP LTE 표준에 따라 작동하는 3GPP LTE(제3 세대 파트너십 프로젝트 롱 텀 에볼루션) 통신 시스템이다. 호환성을 보장하기 위해, 무선 시스템 파라미터 및 호 처리 프로시저(call processing procedures)는, BS와 UE에 의해 실행되는 호 처리 단계들을 포함하는 표준에 의해 명시된다. 그러나, 당업자는, 통신 시스템(100)이 3GPP UMTS(범용 이동 통신 시스템: Universal Mobile Telecommunication System) 통신 시스템, CDMA(코드 분할 다중 액세스: Code Division Multiple Access) 통신시스템, CDMA 2000 통신 시스템, 주파수 분할 다중 액세스(Frequency Division Multiple Access: FDMA) 통신 시스템, 시분할 다중 액세스(Time Division Multiple Access: TDMA) 통신 시스템, 또는 와이맥스(Worldwide Interoperability for Microwave Access: WiMAX) 통신 시스템이나, 예를 들어 802.11, 802.15, 802.16 또는 802.20 표준과 같은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.xx 표준 중 임의의 하나에 따라 작동하는 통신 시스템과 같은 다양한 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: 직교 주파수 분할 다중) 기술 중 임의의 하나에 따라 작동하는 통신 시스템과 같은, 무선 링크 자원을 할당하는 임의의 무선 통신 시스템일 수 있음을 인식한다.
도 2를 참조하면, 업링크 제어 채널(132) 상에서의 에러 이벤트를 신뢰성 있게 표시하는 방법의 결과를 도시하는 블록도를 보여준다. 에러 이벤트는 업링크 상의 그리고 특히 PUCCH에서 감지된 소거 이벤트에 대한 로그 유사도 비(LLR) 측정을 사용하여 표시된다. 업링크 채널 상에서의 소거 이벤트는 에러 이벤트 메트릭으로서 사용될 수 있는 코딩된 비트 소거의 수에 의해 정의된다. 이 코딩된 비트의 LLR의 크기가 주어진 임계값보다 작으면, 코딩된 비트는 소거인 것으로 정의될 수 있다. 따라서, 업링크 상의 수신기는, 송신 및 수신된 것의 정확도의 추정인 수신된 소프트 심볼을 기초로 추정을 할 수 있다.
실시예에서, 수신된 비트가 주어진 비트, 즉 1 또는 0이 될 가능성이 대략 어느 정도인지를 나타내기 위해, LLR이 사용된다. LLR은 비트 또는 비트 시리즈가 정확하게 수신되었는지에 대한 확률을 표시하기 위해 더 편리한 메커니즘을 제공한다. 정확하게 수신된 비트가 수신될 가능성이 더 큰 경우, LLR의 절대값이 1에 더 가까울 것이다. 따라서 큰 양의(positive) LLR은 비트가 0일 가능성이 크다는 것을 표시하며, 큰 음의(negative) LLR은 비트가 1일 가능성이 크다는 것을 표시한다. 마찬가지로, 0에 가까운 양의 LLR은 비트가 0일 가능성이 작다는 것을 표시하며 0에 가까운 음의 LLR은 비트가 1일 가능성이 작다는 것을 표시한다. 다시 말하면, LLR 값의 크기는 수신된 비트의 신뢰도와 상관관계가 있고 이 수신된 비트에서 값의 부호는 비트가 0(양의 LLR) 또는 1(음의 LLR)인지 여부를 표시한다.
이해될 수 있는 바와 같이, 모든 비트에 대하여 소거 이벤트가 결정될 수 있고, 이러한 소거 이벤트는 LLR을 사용하여 측정될 수 있다. 따라서, 20개의 비트에 대해 20개의 소거 이벤트가 결정될 수 있다. PUCCH의 부담을 경감시키기 위해, 코딩된 비트는 LLR의 크기에 따라 소거를 표시하도록 정의될 수 있다. 더욱이, LLR이 주어진 임계값보다 위일 때 에러 이벤트가 표시될 필요가 없도록, LLR이 주어진 임계값까지 올라갈 때까지만 소거를 표시할 필요가 있을 수 있다. 이는 LLR의 절대값이 제로에 더 가까워질수록 해당 비트에 대한 에러 이벤트의 확률이 더 높음을 표시하기 때문이다.
전술한 것의 관점에서, 비트 시리즈(a series of bits)에서 요구되는 소거의 수를 표시하기 위해 값 n이 사용될 수 있다. 값 n은, 결정된 LLR 임계값보다 작은 비트들을 표시하고 있는 LLR들의 수를 표시할 수 있다. 실시예에서, 임계값은, LLR에 의해 표시되는 에러 이벤트 가능성을 기초로 소거가 요구되는지를 결정할 수 있다. 게다가, 소거 카운트 임계값(Erasure Count Threshold)은 비트 시리즈에서 허용가능한 에러 이벤트의 수를 표시하도록 설정될 수 있다. 비트 시리즈에 대하여, n이 소거 카운트 임계값보다 큰 경우, 에러 이벤트는 해당 비트 시리즈에 대해 양이며, 에러 이벤트는 1인 비트로 표시될 것이다. 그렇지 않으면, 0인 비트가, n이 소거 카운트 임계값보다 작으며, 해당 비트 시리즈에서는 에러 이벤트가 허용가능한 수로 존재한다는 것을 표시할 것이다. 이해되는 바와 같이, LLR 임계값과 소거 카운트 임계값 둘 모두, 채널의 요구에 따라 설정가능한 값이다.
도 2는 비트 시리즈에 대한 LLR 값(202)을 도시한다. 도시된 예에서, LLR 임계값은 2로 설정된다. 결정된 바에 따라, 각 비트에 대한 소거(204)는 각 비트에 대해 주어진 LLR 값을 사용하여 도시된다. 2보다 작은 LLR을 포함하는 비트들에 대해 소거가 지정된다. 소거(204)에 대해, n=3임이 결정된다. 소거 카운트 임계값이 2인 경우, 에러 이벤트가 이 비트 시리즈에 대해 감지되고, 이 특정 PUCCH 전송과 1의 값이 연관될 것이다.
업링크 전력 제어는 비트 시리즈에 대해 결정된 에러 이벤트를 기초로 할 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 전력 제어는 LLR 임계값 및 소거 카운트 임계값으로 사용되는 임계값에 따라 변경될 수 있다. LTE 표준에 따라 전송 전력 제어(transmit power control: TPC)는 2비트를 사용하여 수행될 수 있다. 따라서, 2비트 TPC는 다운링크 제어 정보 포맷에 따라 지정되어 있는 다운링크로 전송될 수 있다. 알려진 바대로, TPC에 대한 전형적인 값들은 +3.0, +1.0, 0.0 및 -1.0dB이다. 다운 링크 상에서 수신된 이 값들에 따라, 전력을 3.0 또는 1.0dB 올리거나 전력을 같은 레벨로 두거나 전력을 1.0dB 낮춤으로써 업링크 TPC가 제어된다. 목표는, 업링크 상의 목표 확률(PERtarget)으로 업링크 상의 에러 또는 소거 이벤트 레이트를 제어하는 것이다.
위에서 언급된 4개의 전형적인 TPC 값을 이용하여, 많은 조합이 사용될 수 있다. LTE가 2비트 TPC를 사용하는 것을 기초로 네 가지 서로 다른 조합이 선택될 수 있다. 이러한 2비트 세트인 TPC 세트의 예가 도 3에 도시된다. 제1 비트는 UP 명령 값을 표시하기 위해 사용될 수 있는데, 이에 의해 UP 명령의 값에 따라 전력 제어를 위로 조정할 수 있다. 제2 비트는 DOWN 명령 값을 표시하기 위해 사용될 수 있는데, 이에 의해 DOWN 명령의 값에 따라 아래 전력 제어를 아래로 조정할 수 있다. 예를 들어, TPC 세트는 제1 세트 [+3.0, -1.0](302), 제2 세트[+1.0, -1.0](304), 제3 세트 [0.0, -1.0](306) 및 [+3.0, 0.0](308)으로 주어진다.
도시된 바와 같이 TPC 세트는 제한된 전력 제어를 제공한다. 그렇지만, 원하는 목표 PERtarget은 UP 및 DOWN 명령에 있어서 더 세분된 것을 요구할 수 있다. 따라서, UP 및 DOWN 명령들의 각각은 임의의 시간의 백분율로 사용될 수 있다. 이 백분율은 λ값으로서 지정된다. 이 λ값은 비트 시리즈에 대해 원하는 소거율을 얻기 위해 서로 다른 백분율에 대한 서로 다른 조합을 사용하는 TPC 명령의 복수의 세트를 허용한다. 이 방법에 따르면, TPC 명령을 송신할 매 기회마다, 도 3으로부터 두 상태 TPC 명령 세트가 적절한 λ값을 사용하여 선택된다. 일단 TPC 세트가 선택되면, 에러 또는 소거 이벤트가 감지되었는지 여부가 결정된다. 이러한 에러 또는 소거 이벤트가 있었다면, UP 명령이 세트로부터 선택된다. 그렇지 않으면 동일한 세트로부터 DOWN 명령이 선택된다.
예를 들어, 1%의 에러율을 원할 수 있지만, LTE에서 제공되는 CRC가 없기 때문에 측정될 수 없다. 실시예에서, 시뮬레이션을 통해 원하는 에러율을 달성하기 위해 소거율이 사용될 수 있다. 도 1과 관련하여 전술된 바와 같이, LLR은 주어진 비트가 에러인 비트를 포함할 가능성을 결정하기 위해 사용된다. 상기 1% 에러율에 해당할 수 있는 10%의 목표 소거율이 LLR 임계값 및 소거 카운트 임계값의 조합을 사용하여 설정된다. TPC 세트(302-308)는 원하는 소거율을 얻기 위해 적절한 λ값에 따라 송신될 수 있다. 그 때, TPC 명령이 제공되는 경우, 어떤 TPC 세트(302-308)가 송신될지에 대한 결정이 이루어진다.
도 4는, TPC 세트의 업 명령 값들과 다운 명령 값들을 사용하여 에러 이벤트들에 대한 확률 목표들인 λ값들을 결정하는 방법(400)을 도시하는 흐름도다. 더욱이 이 λ값들은 원하는 에러율을 달성하기 위해 사용되는 업 명령 값들과 다운 명령 값들로 사용되는 비율을 지정한다. 이 방법은 주어진 입력들을 결정함으로써 시작한다. 우선, 제1 입력들은 주어진 백분율인 PERtarget으로 설정된다(402). PERtarget은 분자 N과 분모 D를 가지고 있다. PERtarget은 임의의 주어진 백분율을 가질 수 있다. 게다가, 입력들은 각 Δ가 TPC 세트들을 구성하는 TPC 값들 중 하나인,
Figure 112013039289650-pct00001
로 제공된다. 위에서 언급된 바와 같이, 이 TPC 값들은 +3.0, +1.0, 0.0, -1.0이다. 도 5는 서로 다른 PERtarget들은 서술된 방법에 따라 지정된 λ값을 제공함을 도시하는데, 이 λ값은 각각의 TPC 값 세트들의 사용에 대한 백분율이다. TPC 값들로부터, 예를 들어 세트가
Figure 112013039289650-pct00002
Figure 112013039289650-pct00003
인 TPC 세트들이 만들어진다(404).
방법(400)은, PERtarget 값이 지정된 TPC 값들인 Δ를 사용하여 결정될 수 있는지 여부를 결정함으로써 계속된다. 단계(406)에서, PERtarget이 공식인
Figure 112013039289650-pct00004
에 따라 Δ4 및 Δ1으로부터 결정될 수 있는지 여부가 결정된다. 이것이 참이면, 단계(408)에서, λ1=1, λ2=λ3=λ4=0이다. 도 5에서 보이는 바와 같이, 이는 PERtarget=1/2에 대해 참이다. 이것이 참이 아니라면, 단계(410)에서 PERtarget이 공식인
Figure 112013039289650-pct00005
에 따라 Δ4 및 Δ2로부터 결정될 수 있는지 여부가 결정된다. 이것이 참이면, 단계(412)에서, λ2=1, λ1=λ3=λ4=0이다. 도 5에서 보이는 바와 같이, 이는 PERtarget=1/4에 대해 참이다. 이것이 참이 아니라면, λ 값들은 공식인
Figure 112013039289650-pct00006
에 따라 원하는 PERtarget 값을 사용하여 설정된다. 도 5에서 보이는 바와 같이, PERtarget=1/10이라면, λ4=3/4이고 λ3=1/4이며, PERtarget=1/16이라면, λ4=5/6이고 λ3=1/6이다. 도 4 및 5로부터 이해되는 바와 같이, λ1이 TPC 제1 세트에 해당하고, λ2가 TPC 제2 세트에 해당하고, λ3이 TPC 제3 세트에 해당하고, λ4가 TPC 제4 세트에 해당하도록, 이 λ는 주어진 PERtarget에 대해 사용되는 TPC 세트의 사용에 대한 백분율이다.
도 6 및 7 을 참조하면, 방법(600)은 이벤트 시에 어떤 TPC 세트를 사용할지에 대해 결정하는 것을 도시한다. 이해되는 바와 같이 설명된 방법은 업링크 채널 상의 사용자 장비에 의해 사용되는 전송 전력을 제어하기 위해 다운링크 채널 상에 수신되는 표시된 에러 이벤트를 사용한다. 이 전송 전력은, 도 4와 관련하여 설명되는 바와 같이, 다운링크 채널 상의 사용자 장비에 의해 수신되는 미리 정의된 전송 전력 명령들을 사용하여 제어된다. 이해되는 바와 같이, 전송 전력은 목표 에러율을 달성하기 위해 선택된 소거 제어 임계값에 따른 표시된 에러 이벤트를 기초로 제어된다.
단계(602)에서, 도 4에서의 방법에 따라서 그리고 원하는 PERtarget으로부터 결정이 된 λ 값의 주어진 세트가 제공된다. λ 값들이 주어지면, λi 및 λj가 0보다 클 때, 어떤 TPC 세트들 i 및 j가 사용될지가 결정된다. 예를 들어, PERtarget이 1/2이라면, λ2/TPC 제2 세트가 100% 사용되는 반면, λ1/TPC 제1 세트, λ3/TPC 제3 세트 및 λ4/TPC 제4 세트는 0% 사용된다. PERtarget이 1/16인 경우, λ1/TPC 제1 세트와 λ2가/TPC 제2 세트가 0% 사용되고, λ3/TPC 제3 세트가 16.67% 사용되며, λ4/TPC 제4 세트는 83.33% 사용된다. 이러한 백분율을 달성하기 위해, 0과 1 사이의 균일 확률 변수(uniform random variable)를 사용하는 값 r이 생성된다(604). 이어서 r <=λi인지 여부가 결정된다(606). 이것이 참이라면, 단계(608)에 따라 제i의 TPC 세트가 사용된다. 그렇지 않으면, 단계(610)에서 TPC 세트 j가 사용된다. 전술된 것의 관점에서, PERtarget이 1/2인 경우, TPC 제1 세트가, 이 세트의 Δ업, Δ다운 값들을 이용해 사용됨을 알 수 있다. 또한, 1/16의 PERtarget은 난수 변수에 따른 λ3 및 λ4 비율로 해당 TPC 세트들을 사용하여 달성된다.
도 6의 연산은 도 7에서 계속된다. 이에 따라, 단계(702)는 TPC 세트로부터 0보다 크거나 같은 Δ업이 있고 0보다 작거나 같은 Δ다운이 있음을 표시한다. 이는 TPC 세트들을 포함하는 도 3에서 볼 수 있다. 단계(704)는 TPC 세트에 대한 Δ업 및 Δ다운 값들이 사용될 것인지 여부를 결정한다. 이는 단계(706)에서 관찰되는 물리적인 측정으로부터 결정되는데, 도 2와 관련하여 전술된 바에 따라 그리고 비트 시리즈의 관찰에 의해 결정될 수 있다. 이해되는 바와 같이 단계(704-706)는 에러 이벤트가 있는지 또는 물리적 측정, 예를 들어 LLR 소거 카운트들을 기초로 하지 않는지 여부를 결정한다. 단계(706)는 소거의 LLR에 따라 에러 이벤트 e(n)을 생성한다. 단계(708)에서 에러 이벤트 e(n)=1로 결정되면, 단계(710)에서 TPC는 Δ업 값으로 설정된다. 그렇지 않으면, 에러 이벤트 e(n)=0으로 그리고 단계(712)에서 TPC는 Δ다운 값으로 설정되는 것이 결정된다. 이에 따라, 매 경우마다 에러 이벤트를 기초로 선택된 TPC 세트로부터 UP 명령을 송신할지 또는 DN 명령을 송신할지 여부가 결정된다. 실시예에서, PUSCH TPC는 PDCCH UL 수여를 포함하여 송신된다(714). 마찬가지로, PUCCH TPC는 PDCCH DL 지정을 포함하여 송신된다(714).
도 8 및 9는 전술된 에러 이벤트 메트릭을 사용하여 전력 제어 시뮬레이션을 보여준다. 도시된 바와 같이, 비트 에러율(BER) 및 프레임 에러율(FER)은 주어진 매개변수에 대해 그려진다(plotted). 결정되고 설명된 원리에 따라 결정되는 소거율(Erasure Rate)도 또한 그려진다. 보이는 바와 같이, 소거율은 BER 및 FER과 같은 물리적 메트릭의 궤도를 따르고(tracks), 따라서 신뢰할 수 있는 메트릭임을 보여준다. 게다가, 전술된 전력 제어 알고리즘이 증명되고, 요구되는 목표 확률까지의 범위로 수렴한다. 더욱이, 이 전력 제어 알고리즘은 목표 소거율과 잘 일치한다.
도 10은 최적의 소거 카운트 임계값을 결정하기 위한 측정의 결과를 도시한다. 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 소거 카운트 임계값은 업 명령들 및 다운 명령들이 얼마나 자주 송신되는지를 제어한다. 소거 카운트 임계값은 에러 이벤트가 생성되었는지 여부를 결정하고, 이 생성된 에러 이벤트에 따라 업 명령들 및 다운 명령들이 송신된다. 따라서, 소거 카운트 임계값들이 간접적으로 에러율을 제어할 수 있다. 도 10에서 보이는 바와 같이, 소거 카운트 임계값은 다운링크 섹터 처리량에 영향을 미친다. 보이는 바와 같이, 선택적인 소거 카운트 임계값은 2가 되도록 결정된다. 더 큰 임계값, 예를 들어 4, 6은 더 적은 전력 제어, PUCCH상에서의 더 높은 BLER을 초래하고, 성능을 저하시키는 신뢰할 수 없는 피드백 때문에 다운링크 처리량에 영향을 미친다. 따라서, 소거 카운트 임계값의 설정에 대해 상충효과가 있다. 임계값이 너무 낮게 설정되어 있다면, 실제 리포팅된 값은 무시될 수 있고, 불필요한 HARQ 재전송이 강제되며 CQI, 요청된 순위 및 PMI 리포팅 간격이 지연될 수 있다. 반면에 임계값이 높게 설정된 경우, 더 많은 에러가 있는 PUCCH 디코딩이 발생할 것이다.
서술된 바와 같이 소거 카운트 임계값은 스케줄러 견고성을 증대시킬 수 있다. 이 메커니즘 대신에, 에러가 있는 PUCCH로부터 수신된 데이터는 채널 조건의 잘못된 특성으로 이어질 수 있다. 이는, PDCCH 자원의 할당을 최적으로 활용하는 것보다 모자라게 또는 넘치게 활용하거나 차선으로 활용하는 결과를 초래한다. 이는 또한 HARQ 프로세스의 조기 종료를 야기할 수 있다. 네트워크 오퍼레이터는 CRC의 부족을 보상하기 위해 추가적인 PUCCH 자원을 할당해야만 할 수 있다. 반면에, 서술된 원리를 사용하여 에러 이벤트가 감지된다면, 적절한 측정이 스케줄러에 의해 취해 질 수 있다. 에러 이벤트가 적절히 감지되는 경우, 스케줄러는, 에러가 있는 PUCCH 전송 대신에, 미리 정의된 임계값 아래의 소거 카운트를 포함하는 이전의 PUCCH 전송으로부터의 CQI, diffCQI, PMI 및 순위 표시와 같은 매개변수를 사용할 수 있다. 에러 이벤트는 또한 ACK/NACK 비트들에 대해 NACK로 해석될 수 있다. 동일한 메커니즘은 또한 데이터 채널(PUSCH)이 다중화될 때 업링크 제어 정보의 신뢰도에 대하여 그 품질을 판단하기 위해 사용될 수 있다.
전술한 명세서에서, 본 발명의 구체적인 실시예가 설명되었다. 그러나, 당업자는, 아래의 청구항에 명시되는 바에 따른 본 발명의 범위에서 벗어남이 없이 다양한 수정과 변경이 이루어질 수 있음을 이해한다. 이에 따라 명세서 및 도면은 제한적인 의미보다는 오히려 예시적으로 여겨져야 하고, 이러한 모든 수정은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 이익, 이점, 문제에 대한 해결책 및 임의의 이익, 이점, 해결책으로 하여금 더 명확하게 존재하거나 더 명확하게 되도록 할 수 있는 임의의 요소(들)는, 임의의 또는 모든 청구항에 있어서 결정적이거나 요구되거나 필수적인 특성 또는 요소로 여겨져서는 안 된다. 본 발명은, 발행된 해당 청구항의 모든 등가물 및 이 출원 계류 중에 이루어진 임의의 보정을 포함하여 첨부된 청구항에 의하여만 오직 정의될 수 있다.

Claims (20)

  1. 채널 성능 제어 방법으로서,
    비트 소거를 사용하는 네트워크 노드와 사용자 장비 사이에 있는 제1 채널 상의 로그 유사도 비(log likelihood ratio)를 사용하여 에러 이벤트를 표시하는 단계; 및
    제2 채널 상의 상기 사용자 장비에 의해 수신된 미리 정의된 전송 전력 명령 값들을 사용하여 상기 제1 채널 상의 상기 사용자 장비에 의해 사용되는 전송 전력을 제어하는 단계
    를 포함하며, 상기 제2 채널은 상기 사용자 장비와 상기 네트워크 노드 사이에 있고, 상기 전송 전력은 상기 제1 채널 상의 목표 에러율을 달성하기 위해 상기 표시된 에러 이벤트를 기초로 제어되는, 채널 성능 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에러 이벤트를 표시하는 단계는,
    비트가 실제 값(actual value)인지에 대한 신뢰도를 표시하기 위해 상기 로그 유사도 비를 사용하는 단계를 포함하는, 채널 성능 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 비트가 실제 값인지에 대한 신뢰도를 결정하기 위해 제1 임계값이 사용되는, 채널 성능 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 에러 이벤트는,
    제2 임계값을 넘어서는 로그 유사도 비 값들의 수인, 채널 성능 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 미리 정의된 전송 전력 명령 값들은,
    미리 정의된 전력 업 명령 및 미리 정의된 전력 다운 명령을 포함하는, 채널 성능 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    주어진 수의 이벤트들에 대해(over a given number of events) 미리 정의된 전력 업 명령들 및 미리 정의된 전력 다운 명령들의 설정 비율을 사용하는 단계
    를 더 포함하는 채널 성능 제어 방법.
  7. 제5항에 있어서, 에러 이벤트가 표시되었을 때, 상기 미리 정의된 전력 업 명령이 사용되는, 채널 성능 제어 방법.
  8. 제5항에 있어서, 어떠한 에러 이벤트도 표시되지 않을 때, 상기 미리 정의된 전력 다운 명령이 사용되는, 채널 성능 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    업 명령 및 다운 명령 값들을 활용하여 상기 에러 이벤트의 확률을 달성하기 위해 전송 제어 비트들을 초기화하는(initializing) 단계
    를 더 포함하는 채널 성능 제어 방법.
  10. 채널 성능 제어 방법으로서,
    사용자 장비와 네트워크 노드 사이에 업링크 채널의 소거 카운트들을 결정하는 단계;
    상기 결정된 소거 카운트로부터 로그 유사도 비를 사용하여 에러 이벤트 표시를 생성하는 단계;
    에러 이벤트를 기초로 상기 사용자 장비에 의해 사용되는 전력을 조정하기 위해 전송 전력 제어 명령들을 결정하는 단계; 및
    상기 전송 전력 제어 명령들을 사용하여 상기 사용자 장비로 목표 전력 제어를 송신하는 단계
    를 포함하는 채널 성능 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 목표 전력 제어를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 채널 성능 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    목표 전력 제어를 달성하기 위해 상기 사용자 장비에 의해 사용되는 상기 전력을 조정하기 위해 상기 전송 전력 제어 명령들의 사용에 대한 백분율들을 초기화하는 단계
    를 더 포함하는 채널 성능 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 목표 전력 제어를 달성하기 위해 상기 전송 전력 제어 명령들의 사용에 대한 상기 백분율들을 포함하는 난수 변수(random number variable)를 사용하는 단계
    를 더 포함하는 채널 성능 제어 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 전송 전력 제어 명령들은 업 명령 및 다운 명령을 포함하고, 상기 에러 이벤트 표시는 상기 업 명령 및 상기 다운 명령의 사용을 결정하기 위해 사용되는, 채널 성능 제어 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 에러 이벤트는 비트가 실제 값인지에 대한 신뢰도를 표시하기 위해 상기 로그 유사도 비를 사용하는 것을 포함하고, 상기 에러 이벤트는 주어진 임계값을 넘어서는 로그 유사도 비 값들의 수인, 채널 성능 제어 방법.
  16. 사용자 장치와 네트워크 노드 사이에 명령들을 전송하고 수신하기 위한 트랜시버; 및
    상기 트랜시버와 결합한 프로세서
    를 포함하며, 상기 프로세서는 에러 이벤트를 표시하되, 비트 소거를 사용하는 상기 네트워크 노드와 상기 사용자 장비 사이에 제1 채널 상의 로그 유사도 비를 사용하고, 상기 사용자 장비와 상기 네트워크 장비 사이의 제2 채널 상에서 수신된 미리 정의된 전송 전력 명령 값들을 사용하여, 상기 제1 채널 상의 상기 트랜시버에 의해 사용되는 전송 전력을 제어하며, 상기 제1 채널 상의 목표 에러율을 달성하기 위해 상기 표시된 에러 이벤트를 기초로 상기 제1 채널 상에 상기 전송 전력을 제어하는 에러 이벤트를 표시하는, 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 에러 이벤트는,
    비트가 실제 값인지에 대한 신뢰도를 표시하기 위해 상기 로그 유사도 비를 사용하는, 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 전송 전력을 제어하는 것은,
    주어진 수의 이벤트들에 대해 전력 업 명령들 및 전력 다운 명령들의 설정 비율을 사용하는, 장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 프로세서는,
    업 명령 값들 및 다운 명령 값들을 활용하여 에러 이벤트 목표의 확률을 달성하기 위해 전송 제어 비트들을 초기화하는, 장치.
  20. 제16항에 있어서, 상기 프로세서는
    목표 전력 제어를 달성하기 위해 상기 전송 전력 명령들의 사용에 대한 백분율들을 포함하는 난수 변수를 사용하는, 장치.
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