KR19990083061A - 무선 전송의 일부 전송파워를 제어하는 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

데이터 전송 시스템은 제1장치, 제2장치 및 상기 제1장치와 제2장치 사이의 이중데이터전송접속부를 구비한다. 상기 제1장치는 데이터채널상의 사용자데이터와 제어채널상의 제어정보를 제2장치에 보낸다. 전송데이터는 데이터채널에 대응하는 사용자데이터필드와 제어채널에 모두 대응하는 적어도 제1 및 제2 제어정보필드를 구비하는 프레임으로 배열된다. 전송파워를 제어하기 위하여, 제1전송파워레벨, 제2전송파워레벨 및 제3전송파워레벨이 결정된다. 상기 제1전송파워레벨을 사용자데이터필드의 전송에 인가하고, 상기 제2전송파워레벨을 제1제어정보필드의 전송에 인가하고, 상기 제3전송파워레벨을 제2제어정보필드의 전송에 인가함으로써, 하나의 프레임이 제2장치로부터 제2장치로 전송된다.

Description

무선 전송의 일부 전송파워를 제어하는 방법 및 시스템{Method and system for controlling the transmission power of certain parts of a radio transmission}

본 발명은 무선시스템에서의 무선인터페이스의 사용을 최적화하는 기술에 대한 것으로, 특히 무선인터페이스를 능률적으로 사용하기 위한 전송파워를 제어하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 여기서, 무선시스템이란 용어는 이동국이 여러 기지국들과 통신할 수 있는 셀룰러 무선시스템을 의미한다.

셀룰러 무선시스템은 자신이 마음대로 이용할 수 있는 소정량의 무선자원을 갖는다. 이들 자원들은 특히 좌표들이 주파수, 시간 및 위치인 좌표계에서 설명될 수 있다. 즉, 각 영역에서 어떤 시간주기동안 이용할 수 있는 어떤 무선주파수가 있다. 시스템내에서 데이터 전송능력을 최대화하고 휴대 단말기의 전력소모를 최소화하기 위하여, 무선자원들을 최적으로 이용하는 것은 매우 중요하다.

코드분할에 의해 분리되어, 동일 주파수에서 수개의 동시 무선 접속들이 존재하는 코드분할다중접속 (CDMA)시스템에서, 무선자원의 사용을 최적화할 때 전송파워는 중요한 인자이다. 특히 중요하기로는, 전송파워의 선택은 이른바 매우 다양한 접속내에 존재한다는 것이다. 즉, 전송파워의 선택은 이동국과 네트웍사이에서 필수적으로 동일한 데이터가 적어도 2개의 상이한 기지국을 통하여 전송되는 상황에 있다. 정확하게 배열된 매우 다양한 접속에서, 전송파워는 매우 낮게 유지되어, 다른 동시 접속부들에서 야기된 간섭은 이동국과 네트웍 사이의 접속이 하나의 기지국만을 위해 배열되는 경우 보다도 낮게 존재한다. 취약하게 배열된 매우 다양한 접속은 간섭을 증배시킬 수 있고 시스템의 전체 용량을 놀라울 정도로 감소시킬 수 있다. 본 발명은 하나의 기지국만을 통과하는 매우 다양한 접속과 종래의 접속을 취급한다.

종래의 CDMA시스템에서, 이른바 두레벨 파워제어가 종종 적용된다. 외부 제어루프, 즉 이른바 품질루프는 접속의 SIR(신호대간섭비), BER(비트에러율) 및/또는 FER(프레임에러율), 및/또는 해당 접속의 품질을 설명하는 어떤 다른 인자에 대한 적절한 목표레벨을 찾으려 한다. 내부제어루프는 외부제어루프에 의해 보고된 목표레벨(들)이 달성될 수 있도록 전송파워를 조절하려고 한다. 빠른 페이드아웃, 이른바 원근 현상을 보상하기 위하여, 내부제어루프는 매우 빠르게, 초당 수천 횟수만큼 빠르게 동작한다. 내부제어루프의 전형적인 작동률은 초당 1600회이다. 이런 타입의 제어루프는 수신장치가 접속품질을 기술하는 SIR값 또는 다른 인자가 목표레벨을 능가하는지, 또는 목표레벨안에 있는지를 조사하고, 전송장치에 그 영향을 피드백하도록 작용한다. 아주 간단한 형태로, 상기 피드백은 단지 전송파워를 증가시키거나 감소시키는 명령이며, 이 경우 그 명령은 1비트로 표현된다: 가령 비트값 0은 전송파워를 감소시키기 위한 명령으로서 해석되고 비트값 1은 전송파워를 증가시키기 위한 명령으로 해석된다. 주어진 단계에서, 전송파워를 증가시키거나 감소시키기 위하여 가령 1dB가 미리 약정될 수 있다.

우선, 매우 다양한 접속에서의 이동국이 전송하고 기지국이 수신하는 업링크데이터전송을 관찰한다. 각 기지국은 스스로 SIR값등을 측정하고, 그를 목표레벨과 비교하고, 이동국에 피드백으로서 파워제어명령을 보낸다. 이동국은 수신된 파워제어명령을 조망하고 한 알고리즘을 적용하여 그 전송파워를 감소시켜야 하는지 증가시켜야 하는지를 결정한다. 만일 이동국이 모든 기지국으로부터 전송파워를 증가시키기 위한 명령을 수신하면, 이동국은 그 전송파워를 증가시키고, 만일 이동국이 그러한 취지로 비록 한 기지국으로부터 하나의 명령을 수신한다면, 이동국은 그 전송파워를 감소시킨다. 다른 알고리즘들이 사용될 수 있고 사용되고 있다.

다운링크데이터전송에서, 이동국은 측정된 SIR값등을 목표레벨과 비교하고, 비교결과에 기초하여 상기 매우 다양한 접속시 동작하는 모든 기지국들에 의해 수신된 파워제어명령을 보낸다.

파워제어명령들에 덧붙여, 소위 다른 제어정보가 이동국들과 기지국들 사이에 전송된다. 파워제어명령들과 다른 제어정보는 그들의 내용들이 사용자의 정보를 의미하지는 않기 때문에, 사용자데이터 또는 전송될 실제 데이터와는 상이하나, 접속사용 및 기능과 연관된 인자들을 제어하기 위해 사용된다. 파워제어명령들에 덧붙여, 다른 예의 제어정보로서 RI(레이트정보)비트들이 있다. 상기 RI비트들은 각 무선접속시 전송될 각 프레임에 포함되고 해당 프레임에 관계된 데이터레이트에 대하여 전송장치로부터 수신장치로 정보를 보내기 위해 사용된다. 제어정보의 다른 예로서, 채널평가시 사용되는 파일럿비트들이 있다. 제어정보가 전송되는 프레임의 그러한 부분들은 제어필드라고 일컫는다. 내부에 포함된 제어정보가 수신기에서 얼마나 신뢰성있게 정확하게 해석되어야 하는지에 대해서는 각 제어필드에 대해 다양한 요구사항들이 설정될 수 있다.

기존의 장치에서는 이동국과 기지국간의 데이터전송에 에러가 발생하는 문제점이 있으며, 그 경우 수신장치는 전송장치에 의해 보내진 제어정보를 잘못 해석할 수 있다. 가령 파워제어명령이 1비트 (반복 부호화된 비트)라면, 그 값은 무선접속에서 일어나는 간섭에 기인하여 반대로 변할 수 있으며, 그 경우 조정된 전송파워를 가져야 하는 장치는 전송파워를 증가시키기 위한 명령을 잘못 해석하여 그 전송파워를 감소시키거나 그 반대로 전송파워를 감소시키기 위한 명령을 잘못 해석하여 그 전송파워를 증가시킨다. 일반적으로 수신된 제어정보를 잘못 해석할 가능성은 채널품질의 감소기능이라고 추정될 수 있다. 그 채널품질은 가령 SIR값에 의해 묘사된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제 또는 본 발명의 목적은 제어정보의 수신에 관계된 문제들이 매우 다양한 접속 및 한 이동국과 기지국 사이의 접속의 모두에서 감소될 수 있는 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제 또는 본 발명의 다른 목적은 본 발명의 방법 및 장치들을 구현함에 있어서 상기 고정된 네트웍 설비 또는 기지국들과 이동국들 사이에서 불합리한 신호량을 요구하지 않는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선자원들이 효율적으로 이용될 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 다운링크 접속부내의 프레임구조를 도시한다.

도 2는 업링크 접속부내의 프레임구조를 도시한다.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 다수의 기능적 실시예들을 도시한다.

도 4는 본 발명에 따른 이동국을 도시한다.

도 5는 본 발명에 따른 기지국을 도시한다.

도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 셀룰러 시스템의 일부를 도시한다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

400...이동국, 401...마이크로폰, 402...증폭기, 403...A/D변환기,

404...전송기, 411...수신기, 412...D/A변환기, 413...증폭기,

414...확성기, 409...안테나, 500...기지국, 501...안테나,

503...전송/수신기, 504...통로, 505...제어부, 507...전송시스템,

601...이동국, 602...네트웍, 603,604...기지국.

본 발명의 이러한 목적들은 전송될 실제 데이터와 상이한 파워로 제어필드들(예를 들면 파일럿필드, 파워제어필드 및 RI필드비트들)에 속하는 정보를 전송할 가능성이 있는 기지국들 및/또는 이동국들을 제공함으로써 달성된다. 각 제어필드는 고유한 전송파워를 가지며, 그 전송파워는 하나의 절대파워값 또는 제어필드와 어떤 다른 필드 사이의 파워차로서 정의된다. 더욱이, 제어채널과 연관된 데이터의 전송파워를 제어하는 적절하고 다양한 파워제어시스템이 창출된다. 상기 제어패널과 관련된 데이터는 여기서 내부루프의 제어에 관계되는 파워제어명령들을 특히 의미하나, 또한 무선접속의 물리적인 장치와 관련된 데이터를 의미한다.

본 발명에 따른 방법은 제1장치, 제2장치 및 상기 제1 및 제2장치사이의 양방향 전송접속부를 포함하는 데이터전송시스템의 전송파워를 제어할 수 있도록 적용되며, 상기 제1장치는 제2장치에 사용자데이터를 보내고 상기 제2장치는 제1장치에 사용자데이터와 제어정보를 보낸다. 본 발명의 발명은 제1 전송파워레벨, 제2전송파워레벨, 및 제3전송파워레벨을 판단하는 단계, 및 상기 제1전송파워레벨을 사용자데이터필드의 전송으로, 상기 제2전송파워레벨을 제1제어정보필드의 전송으로, 상기 제3전송파워레벨을 제2제어정보필드의 전송으로 인가함으로써, 제2장치로부터 제1장치로 데이터의 프레임을 전송하는 단계를 포함함에 그 특징이 있다.

본 발명은 셀룰러무선시스템에서의 이동국과 기지국에 관한 것으로, 상기 이동국 및 기지국들은 상기 언급한 방법으로 상기 제1 또는 제2장치로서 기능하도록 제공됨에 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 한 프레임의 어떤 다른 필드에 속하는 비트들보다 더 높거나 낮은 파워에서 한 주어진 제어필드에 속하는 비트들을 보냄으로써, 수신시 제어정보의 신뢰성은 조절될 수 있다. 최적의 전송파워가 제어필드비트들을 위해 발견되면, 수신시 제어정보의 신뢰성은 원하는 레벨에 도달할 수 있으며, 그 시스템내의 전체적인 간섭이 가능한한 낮아진다. 자연적으로, 전송파워가 증가하면, 수신시 신뢰성을 개선하고 전송파워가 감소하면 신뢰성은 약해진다.

수신장치가 제어필드비트들을 얼마나 신뢰성있게 해석하느냐 또는 무선접속시 얼마나 많은 품질약화 간섭이 발생하는 것으로 추정되느냐에 따라서, 상기 제어필드비트들의 전송파워는 가장 유리하게 선택된다. 한편, 제어정보의 상이한 부분들의 전송파워는 수신장치와 전송장치 사이에서의 동일한 전송방향 또는 반대의 전송방향으로 측정된 접속품질에 따라 조절될 수 있다. 예를 들면 다운링크접속에 관계된 파워제어명령들의 전송파워는 업링크접속의 품질이 불필요하게 좋거나 너무 나쁘다면 동일한 프레임에 포함된 나머지 비트들의 전송파워에 대해서 변화될 수 있다. 유사하게, 업링크접속의 품질이 목표레벨에 정확히 상응하면, 동일한 프레임에 포함된 나머지 비트들의 전송파워에 대해서 다운링크 접속에 관계된 파워제어명령의 전송파워는 감소될 수 있다. 그 경우에, 접속품질은 전형적으로는 SIR값으로 설명될 수 있다.

동일한 프레임에 포함된 나머지 비트들의 전송파워에 대해서 상기 언급한 RI비트들의 전송파워가 증가하면, 수신기에 의해 수행된 RI비트 해석의 신뢰성은 개선되며, 그 경우 수신기는 더 높은 확률을 가지고 프레임에 정확히 속하는 데이터비트들을 다룰 수 있다. 파일럿비트들과 데이터비트들의 사이의 파워차이는 파일럿비트들이 주어진 측정기간동안 평균적으로 접속된 접속품질을 묘사하는 양(quantity)의 값이 얼마나 양호한가에 의거하여 조절될 수 있다. 파일럿비트 전송파워를 증가시키면, 채널평가 (및 SIR 평가)의 신뢰성을 주로 개선하게 된다.

각 제어필드를 분리하여 전송파워를 제어하면, 무선자원의 이용효율이 개선된다. 그 이유는 불필요한 고전력이 낮은 파워로 전송될 때조차 충분히 신뢰성있게 수신될 수 있는 제어명령들과 다른 제어정보를 전송하는데 사용되지 않기 때문이다.

본 발명은 이하 첨부된 도면을 참조하여 예로써 제시되는 몇 개의 바람직한 실시예들에 대해서 보다 상세히 설명된다.

특히 바람직하기로는, 본 발명은 미래의 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System; 범용이동통신시스템)에 적용될 수 있으며, 그러므로 이하 내부 파워제어루프가 UMTS에 어떻게 구현되는가에 대해서 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 UMTS에 제한되는 것은 아니나, 파워제어명령 및/또는 유사한 제어채널정보가 이동국 및 기지국 사이에서 전송되고 수신되는 모든 셀룰러 무선시스템에 사용될 수 있다. 그런 시스템의 일예로서, 파워제어명령들이 데이터내에서 의사랜덤하게 손상되는 IS-95 이동전화시스템을 지적할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 방법에서, 제어비트 전송파워와 데이터전송파워의 비율은 제어정보가 얼마나 신뢰성있게 수신될 수 있느냐에 따라서 조절될 수 있다. 데이터전송파워에 대한 제어비트전송파워의 비율을 증가시키면 고신뢰성이 얻어질 수 있다.

도 1은 다운링크접속시 슈퍼프레임(101)을 도시하고 있다. 상기 슈퍼프레임은 72개의 연속프레임들(102)을 포함한다. 도면에는 I번째 타임슬롯(105)이 파일럿필드(106), 파워제어필드(107), RI(Rate Indication; 레이트표시)필드(108), 및 데이터필드(109)로 어떻게 나누어지느냐 뿐만 아니라, j번째 프레임(103)이 16개의 타임슬롯(104)으로 어떻게 나누어지느냐에 대해서 더욱 상세히 도시되어 있다. 본 발명에 있어서, 파워제어필드(107)내의 바람직한 수의 비트들이 이하 설명되는 것처럼 변동이 됨에도 불구하고 개별필드들의 길이는 중요하지 않다. 표준제안에 따르면, 전체 타임슬롯(105)의 길이는 0.625ms이고 20*2^k개의 비트들을 포함하며 여기서 매개변수 k∈[0,6]은 채용된 확산인자와 연관된다. 필드들(106,107,108)은 다운링크접속을 위한 DPCCH(Dedicated Physical Control Channel; 전용물리제어채널)를 함께 구성하고, 데이터필드(109)는 다운링크접속을 위한 DPDCH(Dedicated Physical Data Channel; 전용물리데이터채널)를 구성한다. 도 1의 경우, 본 발명은 특히 파일럿필드(106), 파워제어필드(107) 및 RI필드(108)에 포함된 비트들의 전송파워를 제어하는 것에 관계된다. 대응하는 파일럿필드, 파워제어필드 및 RI필드는 슈퍼프레임의 매 프레임내의 매 타임슬롯에 포함되나, 본 발명은 모든 파일럿필드, 파워제어필드 및 RI필드들의 모든 비트들이 동일한 방법으로 사용될 것을 요구하지 않는다.

도 2는 업링크접속의 대응하는 장치를 도시한다. 여기에서, 슈퍼프레임(201)의 길이는 720ms이고 72개의 연속프레임(202)을 포함한다. 더욱 상세히 표현된 j번째 프레임(203)에 포함된 타임슬롯들(204)중에서, 특히 I번째 타임슬롯(205)이 도시되어 있으며, 그 타임슬롯중에 DPCCH부(206)와 DPDCH부(207)는 동시에 그리고 평행하게 전송된다. 상기 DPCCH부(206)와 DPDCH부(207)는 코드분할에 의해 서로서로 분리된다. 즉, DPCCH부(206)를 전송할 때, DPDCH부(207)를 전송할 때와는 상이한 확산코드가 사용된다. DPCCH부(206)는 파일럿필드(208), 파워제어필드(209) 및 RI필드(210)를 포함한다. 본 발명은 특히 파일럿필드(208), 파워제어필드(209) 및 RI필드(210)에 포함된 비트들의 사용에 관계된다. 다운링크접속의 경우와 유사한 방법으로, 대응하는 파일럿필드, 파워제어필드 및 RI필드는 슈퍼프레임의 매 프레임내의 매 타임슬롯에 포함되나 본 발명은 모든 파일럿필드, 파워제어필드 및 RI필드들의 모든 비트들이 동일한 방법으로 사용됨을 요구하지 않는다.

데이터채널과 제어채널의 사이에서, 일정한 크기의 파워차이가 존재할 수 있으며, 그로써 수신된 심볼에너지들의 비율에 대한 상이한 확산인자들의 영향은 보상된다. 일반적으로, 업링크접속에서 제어채널의 전송파워(UMTS응용예에서 DPCCH채널)는 데이터채널(DPDCH채널)의 그것보다 너 낮다. 그 이유는 업링크접속에서 제어채널 확산인자가 데이터채널의 확산인자보다 통상 더 높기 때문이다. UMTS에서, 칩레이트는 4.096Mchip/s이고, 예로써 업링크 DPCCH채널의 비트레이트가 16kbit/s이고, DPDCH채널의 비트레이트가 32kbit/s이고, 채널심볼에너지들의 비율이 동일하게 유지되는 상황이라면, 데이터채널은 제어채널에 비교하여 이중의 전송파워를 전송하여야 한다. 그 이유는 데이터채널의 확산인자(128)는 제어채널의 확산인자(256)의 절반이기 때문이다.

일반적으로, 업링크접속에서, 기지국에 의해 수신된 DPCCH채널과 DPDCH채널의 채널심볼에너지들의 비율(확산인자들의 비율)은, DPDCH채널의 비트레이트가 32kbit/s를 초과할 때, DPCCH채널의 전송파워와 DPDCH채널의 전송파워의 비율보다 더 높다. 그 경우에, 업링크접속의 DPCCH채널내의 비트들의 전송파워를 비트수로 (또는 비트레이트)로 나누면, DPDCH채널의 전송파워를 비트수로 (또는 비트레이트)로 나눈 것보다 더 높으며, 이 경우 제어정보비트들(DPCCH채널의 비트들)은 데이터비트들보다 더 높은 에너지로 수신된다.

본 발명에 따르면, 파워차이들은 상이한 채널들에만 제한될 뿐만 아니라, 채널내에 도 1 및 도 2의 필드들(106,107,108,208,209,210)로 표시된 개별필드들에서, 비트들의 전송파워는 상이한 값들을 가질 수 있고 전송파워는 이따금씩 또는 주어진 접속 중에 조절될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 업링크접속에서 DPCCH채널과 DPDCH채널의 채널심볼에너지들의 원하는 비율은 업링크 또는 다운링크접속의 품질에 기초하여 조절될 수 있다. 상기 품질은 소정의 측정된 또는 평가된 특성, 예로써 SIR값에 의해 묘사된다. 제어채널(또는 그 일부)과 데이터채널 사이의 전송파워차를 증가시키거나 감소시키는 것에 대해서 말하자면, 상기 파워의 가능한 원래 값을 고려하여 그 값이 조절될 필요가 있다.

본 발명은 기능면과 구현예의 측면에서 매우 많은 수의 대안적인 실시예들을 제공한다. 그러한 대안적인 실시예들의 상호 관계는 도 3에 도시되어 있으며, 여기에 5개의 도면들 도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d, 도 3e로 나누어져 있다. 상기 도면들로 형성된 일반적인 도면에 있어서, 상기 도면들은 최상단에 도 3a가 있고, 최하단에 도 3e가 있도록 차례차례 구성된다. 도면에 도시된 기능적인 대안 실시예는 계층적인 순서로 배치된다. 즉 주어진 더 높은 레벨의 기능으로, 다음의 가장 높은 레벨의 소정수의 기능들이 배치되고, 그 기능들의 일부는 상호 대안적이 될 수 있다. 1과 바로 관련된 소정의 하위레벨기능들과 동일한 상위레벨기능들 사이의 상보적인 성질은 상기 기능을 나타내는 블록의 좌상 모서리부에 도트 또는 크로스로 표시된다. 일예로서, 도 3b에 도시된 기능(333)을 관찰하기로 한다. 도 3b에는 하위레벨기능들(334,335,336,337,338)이 위치하고 있다. 그들 중에서, 기능들(334,335)은 상호 상보적이고(도트), 기능들(336,337)은 상호 상보적이다(크로스). 그 기능들의 계층적인 순서를 나타내는 라인들은 하 도면으로부터 다른 도면으로 진행하여 상기 도면들 사이에서 이어지며 상기 라인들은 코드문자와 숫자들이 병기된다. 예로써, 도 3a의 좌단부에 위치한 하향 라인(A1)은 도 3b의 상단의 점 A1에서 계속 이어진다. 기능들(317,321,322,323,324,325)은 이 순서로 집행될 더 폭넓은 기능의 부분들이며, 이는 상기 기능들 사이에 도시된 화살표들로 나타내어진다.

블록(301)은 본 발명의 이면의 아이디어를 도시하며, 그에 따라서 제어필드들의 전송파워는 상호 다르게, 또한 데이터필드의 전송파워와 다르게 선택될 수 있다. 도 3에서, 본 발명이 프레임들내의 제어필드들과 데이터필드들이 도 1 및 도 2에 대응하는 UTMS시스템에 어떻게 응용되느냐가 도시되어 있기 때문에, 파워제어명령들(302)의 전송파워의 선택, RI비트 전송파워(371)의 선택 및 파일럿비트 전송파워(383)의 선택은 블록(301) 하에 위치된다. 이제 파워제어명령들의 전송파워 선택에 대해서 알아보기로 한다.

본 발명의 방법에 따른 주어진 필드의 전송파워를 선택하기 위하여는 3가지 대안적인 방법들이 있다. 제1 대안(303)은 주어진 필드(블록(302)내의 헤딩하에서 파워제어필드와 데이터필드 사이의 전송파워의 파워차이는 시스템 규격에서 영구적으로 정의된다는 것이다. 시스템을 변하는 조건들에 적합하게 하는 것은 최소의 복잡도의 면에서 유리함에도 불구하고 가장 가능한 방법은 아니다. 제2 대안(304)은 무선 네트웍제어기(RNC)가 주어진 (파워)제어필드와 데이터필드의 전송파워 사이의 각 경우에 적용되는 파워차이를 결정한다는 것이다. 용어 "무선네트웍제어기"는 일반적으로 네트웍의 고정부분에 포함된 장치를 언급하며, 상기 장치는 수개의 기지국들을 포함하는 기지국 서브시스템 또는 셀룰러무선시스템의 어떤 다른 부분에서의 무선자원의 사용을 제어한다. 제3의 대안(365)은 각 기지국이 개별필드들에서의 전송파워차이들을 독립적으로 결정한다는 것이다. 판단 프로세스를 무선네트웍제어기로 중압집중화하는 것은 대안예(304), 특히 매우 다양한 접속들의 견지에서 기지국 중앙화된 판단부(365)에 비교할 때, 유리하다. 그 이유는 판단프로세스를 중앙화하는 것은 기지국들 사이에 파워제어정보를 전송하기 위하여 특정 메카니즘을 필요로 하지 않기 때문에 유리하다.

대안(304)에서, 다운링크 방향(305)으로 전송될 파워제어명령들과 업링크 방향(350)으로 전송될 파워제어명령들을 분리하여 관찰한다. 블록(306)에 따르는 다운링크의 경우, 매우 다양한 접속에 참가하는 기지국들은 파워제어명령들과 데이터필드 사이의 전송파워에서의 상이한 파워차이를 갖는다. 블록(307)에 따른 파워차이들은 규칙적인 간격으로 조절될 수 있다. 예로써 (내부 루프에 따라서) 실제의 파워제어는 접속(308)내에서 또는 어떤 다른 제어주파수(309)를 가지고 수행되는 것처럼 종종 조절될 수 있다. 본 발명은 파워가 얼마나 자주 조절되어야 하는지를 제한하지 않는다. 여기서 규칙성은 엄격한 규칙성을 의미하지 않지만, 파워제어명령들의 파워제어주파수는 예로써 시스템용량의 일부분이 이러한 목적으로 얼마나 크게 할당될 수 있는지에 따라서 플렉서블하다.

파워제어명령들의 전송에 채용될 파워의 표현은 간단하게는 파워차이라 불리운다. 왜냐하면 매우 유리하게는 파워제어명령들과 데이터의 사이의 전송파워차이를 단지 표현하는 것이며, 파워제어명령들의 절대 전송파워값을 표현하는 것은 아니다. 무선네트웍제어기는 블록(310)에 따라서 기지국들로의 다운링크접속내에 파워제어명령들의 전송시 채용될 파워차이들을 나타낸다. 이는 무선네트웍제어기 신호화(RNC신호화)(311) 또는 네트웍(312)의 고정부들의 사이에서의 내부 신호화의 부분으로서 실행될 수 있다. 모든 또는 몇몇 파워차이들의 정보는 또한 블록(313)에 따라서 이동국에 전송될 수 있고 매우 바람직하게는 RNC신호화(314)를 사용함으로써 전송될 수 있다. 가령, 매우 다양한 접속을 형성하는 각 기지국으로부터의 파일럿비트필드와 데이터비트들의 사이의 파워차이만이 이동국에 신호로 될 수 있으며, 이 경우 나머지 제어정보와 데이터 사이의 파워차이에 대한 정보는 이동국에 신호로 전송되지 않는다. 이동국이 상이한 기지국들에서의 파워제어명령들의 전송파워눈금들을 알고 있으면, 블록(315)에 따라서 채널평가 및 SIR값의 평가를 위하여 수신된 파워제어명령들을 사용할 수 있다. 다운링크접속(316)의 품질 및/또는 업링크접속(339)의 품질에 기초하여, 다운링크 파워차이들을 정의할 수 있다. 다운링크접속의 품질에 기초하는 경우, 이용가능하다면, 공지된 페르치 (Perch) 채널(318)의 SIR값을 측정하거나 또는 기지국들(319)의 거리감쇄평가를 수행함으로써 블록(317)에 따라 이동국에 의해 접속품질을 측정한다. 이동국은 블록(320)에 따라서 주어진 시간주기동안의 측정값들의 평균을 낸다. 다른 대안은 무선네트웍제어기에 기지국을 거쳐 신속하게 각 측정된 값들을 전송하는 것이나, 이는 이동국과 기지국의 사이에 현저한 양의 무선자원들을 가져야 한다. 평균화(320)시, 가장 최근의 값들이 가장 많이 가중되는 가중화가 적용될 수 있다.

품질측정(317)으로부터, 일련의 동작들이 시작되고 상기 일련의 동작들의 전형적인 구현은 도 3에 도시되어 있다. 블록(321)에 의하면, 이동국은 평균화된 SIR값들 (또는 거리감쇄평가치)을 무선네트웍제어기에 전송하며, 상기 무선네트웍제어기는 전송된 값들중에서 가장 높은 값을 찾아 그값을 블록(322)에 의한 기준치로 설정한다. 그후, 거리감쇄인자라 불리는 양이 블록(323)에 따라서 각 매우 다양한 접속 기지국을 위해 계산된다. 그 양은 상기 기지국의 다운링크접속의 페르치채널의 평균화된 SIR값, 또는 기준값에 의해 나누어지거나 또는 곱해진 대응하는 양이다. 거리감쇄인자에 의해서, 각 기지국을 위한 파워차이들은 블록(324)에 의해 계산된다.

일예로서, 매우 다양한 접속이 n개의 기지국들을 포함하며, 여기서 n≥1이고, 페르치채널의 절대 SIR값들(데시벨이 아님)은 그들의 다운링크접속과 연관되고 이동국에 의해 측정되며, 기지국1(x₁), 기지국2(x₂) 및 일반적으로 기지국k≤nx_k라 가정한다. 더욱이, 상기 값들중 가장 높은 값이 기지국1과 연관된 값(x₁)이라고 가정한다. 그러면, 기지국1의 파워차이는 (x₁/x₁)*z이고, 기지국2의 파워차이는 (x₁/x₂)*z이고, 기지국k의 파워차이는 (x₁/x_k)*z이다. 이들 파워차이 계산공식에서, 이동국이 n개의 기지국들과 매우 다양한 접속을 수행하여 상기 기지국들의 다운링크접속페르치채널의 SIR값들 또는 그들에 기초하여 계산된 평균거리감쇄인자들이 동일한 경우, z는 파워제어명령들과 데이터비트들의 원하는 파워차이이다. 이하, (계산공식들에 의하여), 한 기지국 k≤n의 파워제어명령들의 전송파워는 데시벨로는 데이터채널의 전송파워보다 더 높은 10*log10((x₁/x_k)*z)dB이다. 이런 방법으로 계산된 파워차이는 여기서는 거리감쇄기반 파워차이라 불리운다. 기지국1의 파워차이는 다운링크접속중 가장 높은 SIR값을 가지며, 이동국이 n개의 기지국들과 매우 다양하게 접속하는 경우, z의 값이 가령 n으로 선택될 수 있는 10*log10((x₁/x₁)*z)dB이다.

따라서, 이동국과 네트웍 사이의 매우 다양한 접속에 관련된 기지국들의 수와 동일하도록 매개변수 z를 선택하는 것이 유리하다. 매개변수 z의 역할은 파워제어명령들의 신뢰성을 개선하는 것이며, 이는 매개변수 z의 값을 증가시킴으로써 이루어진다. 가령, 3개의 기지국들이 있다면, z로 선택된 값은 우선 3이나, 필요하다면 매개변수 z의 값은 조절되어, 파워제어명령들의 신뢰성이 충분히 양호하지 않다면 그 값은 증가되고, 파워제어명령들 (가령 파워제어명령들의 SIR값)의 신뢰성이 불필요할 정도로 양호하다면, 그 값은 감소된다.

블록(322-324)에서, 파워차이들은 다운링크접속의 페르치채널의 측정된 SIR값들, 또는 다른 대응하는 양들로부터 필수적으로 정의된다. 게다가, 파워차이들의 경우, 각 기지국을 위한 개별신뢰성마진, 또는 매우 다양한 접속의 모든 기지국들의 동일한 신뢰성마진이 블록(325)에 도시된 절차에 따라서 추가될 수 있다. 이런 종류의 기지국의 신뢰성마진은 매우 다양한 접속과 관련된 모든 기지국들에 의해 보내진 파워제어명령들의 전송파워를 제어하기 위해, 그리고 그럼으로써 파워제어명령들의 신뢰성에 영향을 주기 위하여 사용될 수 있다. 일반적으로, 신뢰성마진이 증가하면 이동국에 의해 수신된 파워제어명령들의 신뢰성이 개선되고 신뢰성마진이 감소하면 파워제어명령들의 신뢰성을 감소시킨다. 신뢰성마진은 상이한 기지국들에 대해서 상이하기 때문에, 단일 기지국의 파워제어명령들의 신뢰성은 블록(327)에서와 같이 데이터전송의 측정된 품질에 기초하여 개선될 수 있다. 이 경우, 그 측정치는 다운링크(328) 및/또는 업링크(329) 데이터에 기초하여, 예를 들면 품질 (가령 파워제어명령들의 SIR값 또는 데이터의 SIR값)이 충분히 양호하다면 신뢰성마진은 감소될 수 있고, 반면에 이와 다르다면 신뢰성마진은 증가된다. 신뢰성마진이 기지국에 의해 경험된 업링크접속의 평균품질에 기초하여 조절될 수 있다면, 품질 (가령 SIR값)이 가까스로 충분하거나 너무 빈약하면 신뢰성마진을 증가시키는 것이 유리하며, 그 반대의 경우 신뢰성마진을 감소시키는 것이 유리하다.

거리감쇄 기반파워차이가 1 (0dB)인 경우, 기지국들과 매개변수 z의 차이를 고려함이 없이, 신뢰성마진은 각 기지국의 파워제어비트들과 데이터비트들의 파워차이를 결정하기 위하여 단독으로 사용될 수 있다.

신뢰성마진과 그를 통한 업링크접속의 품질에 따른 각 기지국을 위한 개별적인 파워차이를 조절하는 다른 대안은 다음의 규칙에 기초한다. 품질이 충분히 양호하다면 (즉, 품질인자의 값, 가령 SIR값은 주어진 상한치를 초과하면), 신뢰성마진은 증가하고, 품질이 너무 빈약하면 (즉, 품질인자의 값이 주어진 하한치미만으로 상한치보다 작거나 동일하면), 신뢰성마진은 감소되며, 업링크접속의 품질이 너무 좋지도 않고 너무 빈약하지도 않으면 (즉, 품질인자의 값이 상한치와 하한치의 사이에, 즉 이른바 품질윈도우(330)에 있는 경우), 신뢰성마진은 변경되지 않은채로 존재한다. 일반적으로, 양의 신뢰성마진(331)(가령 1dB; 322)을 선택하는 것이 이롭다. 이 경우 이동국은 신뢰성마진이 사용되지 않는 상황에서보다 더 신뢰성있게 상기 기지국의 파워제어명령들을 수신한다.

더욱이, 신뢰성마진들의 값이 데이터전송레이트 (비트레이트)(333)에 기초하여 조절될 수 있기 때문에, 하나의 기능 또는 룩업테이블이 창출되며, 그 기능 또는 테이블은 채용된 데이터전송레이트를 신뢰성마진의 값으로 매핑한다. 이 경우, 전송될 데이터의 전송레이트는 파워제어명령들이 관계되는 동일한 데이터전송방향으로 데이터전송레이트를 주로 의미하며, 그 명령들의 전송파워차이가 데이터비트파워에 대해서 조절된다. 여기서, 다운링크접속으로 전송된 파워제어명령들의 파워차이는 다운링크접속의 데이터비트들의 파워에 대해서 조절되면, 파워차이 (신뢰성마진)의 값은 업링크접속의 데이터전송레이트에 기초하여 조절될 수 있다.

본 발명은 주어진 전송방향의 데이터전송레이트에 기초하여 파워차이를 제어하는 것에 제한되는 것은 아니며, 파워차이와 관련된 신뢰성마진의 조절, 또는 일반적인 전체 파워차이의 조절은 데이터비트파워에 대한 파워제어명령들 (또는 다른 제어정보필드들)의 상대 파워가 조절되는 방향에 관계없이 어느 한 방향(334,335)으로 전송된 데이터의 데이터전송레이트에 기초할 수 있다. 매우 바람직하게는, 신뢰성마진은 데이터전송레이트(338)의 증가함수이다. 데이터전송레이트가 증가할 때 신뢰성마진의 값은 증가하고,데이터전송레이트가 감소할 때 신뢰성마진의 값이 감소한다. 실제적인 해결책은 그 함수를 테이블로서 제시하는 것이고, 그 테이블(룩업테이블(336))에는 한 칼럼에 데이터전송레이트값들을 인접한 칼럼에 신뢰성마진값들을 갖는다. 채용된 데이터전송레이트와 관련된 신뢰성마진의 값은 조사될 수 있다. 해당 데이터전송레이트의 값이 테이블에서 발견되지 않으면, 가장 가까운 값들이 신뢰성마진값을 보간하는데 사용되거나 또는 데이터전송레이트 컬럼내의 가장 가까운 엔트리가 신뢰성마진값을 조사하는데 사용된다. 데이터전송레이트와 신뢰성마진값의 비율을 결정하는 함수 f는 또한 연속함수(337)일 수 있다. 따라서, 매우 다양한 접속에서 각 기지국에 사용된 신뢰성마진값은 다운링크 및 또는 업링크) 접속의 품질과 채용된 데이터전송레이트의 모두에 의해 영향을 받을 수 있다.

다른 가능성은 데이터전송레이트에 따라서 신뢰성마진의 제어가 상기 언급한 것과 유사한 방법으로 데이터전송레이트에 기초하여 상기 설명된 매개변수 z의 값을 제어하는 것이다. 이 경우, 신뢰성마진은 더 이상 데이터전송레이트에 종속되지 않는다.

블록(316)아래에 위치한 상기 설명한 동작들 대신에, 다운링크접속으로 전송된 파워제어명령들의 전송파워를 제어하는 것은 블록(339)에 따라서 업링크접속의 품질에 기초할 수 있다. 본 실시예의 관점에서, 필수적인 인자는 SIR값(340) 또는 업링크 타임슬롯에서 수행된 전송 후에 측정된 어떤 다른 대응 양의 값에 의한 업링크 접속품질을 설명하는 것이다. 이 SIR값 또는 대응 양은 본 특허출원이 SIR값의 사용을 설명하는 다른 부분에서 뿐만 아니라, 통상 본 명세서에서는 품질인자(342)라 불리운다. SIR값에 추가하여, 다른 가능한 품질인자들은 가령 S/N(Signal to Noise ratio), S/(N+I)(Signal to Noise and Interference ratio), BER(Bit Error Ratio) 및 FER(Frame Error Ratio)이 있다. 품질인자에 덧붙여, 또는 그 품질인자에 대신하여, 기지국(341)에 의해 수신된 파워제어명령의 신뢰성에 대한 정보가 사용될 수 있다. 이와 같이, 수신된 명령 또는 어느 다른 값의 신뢰성을 조사하는 것은 접속품질을 결정하는 방법이다. 수신된 명령의 신뢰성을 평가하는 것은 예를 들면 상기 명령의 수신된 형태가 상기 공지된 값들이 상기 명령의 정확하게 수신된 값들에 정확하게 대응하는 값들인 가치축상에 어떻게 위치하는 가를 관찰함으로써 용이하게 얻어질 수 있다. 수신된 명령의 신뢰성의 평가는 동 출원인의 선행 특허출원 FI-980809에 설명되어 있으며, 본 명세서에 참조로 병합되어 있다.

본 발명에 따르면, 제어채널 (또는 데이터비트들의 전송파워에 대한 파워제어명령들의 전송파워의 비율)과 연관된 다운링크접속으로 전송된 파워제어명령 및/또는 다른 데이터의 전송파워는 매우 다양한 접속에 속하는 각 기지국에 분리되어 제어될 수조차 있다. 그러한 경우에, 데이터비트들의 전송파워를 우선 조절하는 것은 가장 이로우며, 그 후 파워제어명령들의 전송파워 및/또는 제어채널과 연관된 다른 데이터의 전송파워를 파워제어명령의 전송파워가 데이터비트전송파워에 종속되어서는 아니되는 절대파워값(346)으로 또는 제어명령들의 전송파워와 데이터비트들의 전송파워 사이의 파워차이를 가령 데시벨값(347)으로 정의함으로써 조절하는 것이 이롭다. 초기에, 파워차이는 가령 0dB, +3dB, 또는 -3dB로서 설정함으로써 초기화될 수 있다(348). 파워차이 0dB은 전송파워값들이 동일함을 의미하고, 3dB은 파워제어명령들 및/또는 제어채널과 관련된 다른 데이터의 전송파워가 데이터비트들의 전송파워에 비해서 2배임을 의미한다. 이 때 고속으로 전송된 비트들은 더욱 신뢰성있게 수신된다. 파워차이 -3dB은 파워제어명령들 및/또는 제어채널과 관련된 다른 데이터의 전송파워가 데이터비트들의 전송파워의 절반임을 의미한다. 그 후, 파워차이는 연속적으로 조절될 수 있고, 또는 규칙적인 간격으로 전송되는 무선자원제어를 이용하여 무선네트웍제어기에 의해 원해진 파워차이목표값으로 리셋팅될 수 있다(349).

파워제어명령들의 전송파워를 조절함에도 불구하고, 이동국은 변화하는 신뢰성레벨을 가지고 다운링크방향으로 및 상이한 신뢰성레벨들을 가지는 여러 가지 기지국들로부터의 매우 다양한 접속에서 전송된 파워제어명령들을 수신한다. 본 발명의 진보된 실시예에서, 전송파워에서 감소를 실행하는 명령이 이동국으로 하여금 전송파워를 감소시키도록 하기 위하여 이동국에서 충분히 신뢰성있게 수신되어야 한다. 다시, 신뢰성의 응용예는 주어진 축상의 명령의 수신된 형태의 상기 언급한 위치일 수 있으며, 여기서 공지된 점들은 상기 명령의 정확하게 수신된 값들이다. 신뢰성에 대한 다른 가능한 예는 SIR값 또는 접속품질을 설명하는 대응 특성이기 때문에, 데이터비트들 또는 파워제어비트들 에 대해서 평가된 SIR값, 또는 대응값이 주어진 목표레벨을 능가하는 경우, 파워제어명령은 신뢰성있는 것으로 해석된다. 그 이외의 경우, 파워제어명령은 신뢰성이 없는 것으로 해석된다.

한 기지국과 관련한 파워제어명령들에 대해서 요구된 최소의 신뢰성은 이동국이 파워제어명령들에 복종하지 않아 신뢰성이 없는 것으로 해석함을 의미한다. 매우 다양한 접속에서, 각 파워제어명령이 이동국이 그 전송파워를 제어하는 것에 따라서 알고리즘에 대한 입력정보로 받아들여지도록 하기 위하여, 주어진 레벨의 신뢰성을 가지고 수신되어야 함을 요구한다. 일예로써, 이동국이 2개의 기지국들을 갖는 매우 다양한 접속상태에 있다고 가정한다. 제1 기지국은 이동국에 전송파워를 증가시키기 위해 한 명령을 보내고, 이동국은 최소 레벨보다 더 좋은 신뢰성레벨을 가지는 상기 명령을 수신한다. 제2기지국은 이동국에 전송파워를 감소시키기 위한 명령을 보내나, 이 명령은 이동국에서 최소 레벨보다 빈약한 신뢰성레벨을 가지고 수신된다. 그러면, 이동국은 제2기지국에 의해 보내지고 신뢰성이 없는 것으로 해석된 명령이 완수되지 않기 때문에 그 전송파워를 증가시킨다.

업링크방향으로 전송될 파워제어명령들에 대한 전송파워를 선택하는 유리한 실시예에 대해서 고찰하기로 한다. 도 3에서, 이 구조는 블록(350)하에 위치한다. 추가로 파워차이들에 대한 판단이 무선네트웍제어기에 의해 수행된다고 가정한다. 이 경우, 무선네트웍제어기는 그 판단정보를 가장 바람직하게는 이동국에 RNC신호전송(351)으로서 전송하고 기지국(352)에는 RNC신호전송(353)으로서, 또는 네트웍(354)의 고정부의 내부신호전송으로서 전송한다. 기지국이 이동국내의 파워제어명령들의 전송파워를 알고 있을 때, 기지국은 채널평가를 위하여 그리고 SIR값(355)을 평가하기 위하여 수신된 파워제어명령들을 사용할 수 있다.

업링크접속에서 전송된 파워제어명령들의 전송파워의 선택에 영향을 미치는 업링크접속(356)의 품질인자의 채용값은 주어진 주기(363)의 평균값 또는 이전의 타임슬롯(362)과 정확하게 관련된 값중의 어느 하나일 수 있다. 품질인자가 제어채널의 SIR값이거나 또는 테이터채널(357)의 SIR값이라면, 본 발명에 있어서, 파워제어명령들 및/또는 제어채널과 연관된 다른 정보의 전송파워제어내의 품질인자의 채용된 제한값은 전체 접속(358)(외부 파워제어루프, 즉 이른바 품질루프에 의해 주어진)의 공통의 SIR값목표레벨인 값과 동일하다. 다른 가능성은 품질루프에 의해 주어진 접속의 SIR목표레벨보다, 주어진 마진량에 대해서 더 높거나 낮은 값을 채용하는 것이다. 일반적으로, 다운링크접속에 관계된 파워제어명령들의 전송파워 및/또는 제어채널에 관계된 다른 정보의 전송파워를 접속의 데이터전송에 적용된 목표레벨보다 더 높게(359) 조절하는 데 적용되어, 신뢰성마진을 양이 되도록, 즉 접속의 품질을 묘사하는 제한치를 유지하도록 선택하는 것이 이롭다. 품질인자의 값은 기지국(364)에 의하여 측정되어 RNC에 신호전송된다.

그 셀들에서, 기지국은 블록(365)에 따르는 파워제어명령들의 전송파워에 대해서 독립적인 판단을 할 수 있다. 그 다음, 셀의 내부에서 판단들이 무선네트웍제어기에 의해 이루어지는, 기지국 서브시스템에 관하여 상기 설명한 바와 같이 더 작은 축척으로 동일한 절차들이 필수적으로 적용된다. 다운링크접속(366)에서, 기지국 중앙화된 판단은 자동적으로 상이한 전송파워값들(367)이 파워제어명령들을 전송하기 위하여 상이한 기지국들에 속하는 셀들내에 사용되는 상황을 초래한다.

자연적으로, 본 발명에 따라서 조절된 제어정보전송파워는, 즉 UMTS에서 DPCCH채널의 상이한 필드들의 전송파워는 일반적인 파워제어다이내믹스(368)의 한계를 능가하지 않는다. 즉, 전송파워는 가장 높은 허용전송파워를 능가하지도 않고 가장 낮은 전송파워 미만으로 떨어지지도 않아야 한다. 이에 덧붙여, 제어비트들(DPCCH의 비트들)의 전송파워를 제한하는 것은 바람직하기 때문에, 제어채널내의 각 필드의 전송파워는 동일한 타임슬롯으로 전송된 DPCCH채널(369)의 전송파워값에 링크된 한 방법 또는 다른 방법이다. 예로써, DPCCH채널 필드들의 전송파워는 일정 간격으로 제한될 수 있으며, 그 하한은 동일한 타임슬롯에 사용된 DPCCH의 전송파워의 절반이고 그 상한은 동일 타임슬롯(370)에 사용된 DPCCH의 전송파워의 5배이다. 다른 하한 및 상한은 예를 들면 실험에 의해 찾을 수 있다.

다음, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 RI비트들을 전송함에 있어서 전송파워가 특히 어떻게 제어되는가에 대해서 상세히 설명한다. 도 3에서, 이 구조는 블록(371)하에 이루어진다. RI비트들의 전송파워를 제어함에 있어서, 동일한 원리들이 블록(371)하에 위치한 일반적인 블록들에 의해 도시되고 3개의 도트로 마킹된 파워제어명령들의 전송파워를 제어할 때 적용될 수 있다. 일반적인 블록(372)은 파워제어명령들의 전송파워를 조절하는 것과 연관된 모든 블록들(303-324)을 나타내고, 일반적인 블록(374)은 블록들(326-330)을 나타내고, 일반적인 블록(379)은 블록들(324-336)과 블록들(339-370)을 나타낸다.

본 발명에 따른 방법에서 RI비트들의 전송파워는 파워제어명령들의 전송파워와 다를 수 있다. 매우 다양한 접속 기지국들의 하나에서 RI비트들과 파워제어비트들 사이의 파워차이는 가령 데이터비트들의 파워에 관계하여 RI비트들과 파워제어비트들의 모든 비트들의 파워가, 매우 다양한 접속의 기지국들의 거리감쇄평가 또는 대응하는 양들에 기초하여 및/또는 기지국과 이동국의 사이의 접속에 기초하여, RI비트들과 데이터의 사이의 파워차이의 신뢰성마진(373)이 파워제어비트들과 그 데이터의 사이에 있는 파워차이의 신뢰성마진과 상이하다라는 것을 제외하고는 동일한 형태로 계산된다는 사실에 기인할 수 있다. RI비트들과 데이터비트들의 사이의 파워차이와 연관된 신뢰성마진, 뿐만 아니라 파워제어비트들과 데이터비트들 사이의 파워차이에 대한 신뢰성마진은 가령 전송될 데이터의 데이터전송레이트(377)에 종속된 상이한 방법일 수 있다. 함수 F-파워제어명령들과 데이터비트들의 사이에 있는 파워차이에 가산될 신뢰성마진(통상 접속품질로부터 독립된)과 데이터전송레이트의 사이에-RI비트들과 데이터비트들의 사이에 파워차이에 가산될 신뢰성마진과 블록(380)내의 데이터전송레이트의 사이의 함수 g와 다른 함수일 수 있다. 파워제어명령들과 데이터비트들의 사이의 파워차이를 제어하는 것과 동일한 방법으로, 또한 RI비트들과 데이터비트들의 사이의 파워차이를 제어할 때, 파워차이에 기초한 거리감쇄를 관찰할 필요는 없으나 (즉, 기지국 거리감쇄평가치 또는 유사한 양들의 사이에 차이도 아니고 매개변수 z의 값도 아님), 매우 다양한 접속의 여러 가지 기지국들에 채용된 파워차이들은 신뢰성마진에 기초하여 직접 정의될 수 있으며, 이 경우 신뢰성마진은 파워차이라 불리운다.

일반적으로, 함수 f의 값, 데이터전송레이트와 파워제어명령들과 데이터비트들의 사이의 파워차이와 관련된 신뢰성마진의 사이의 함수는 유리하게 데이터전송레이트의 매 값마다 함수 g의 값, 데이터전송레이트와 RI비트들과 데이터비트들의 사이의 파워차이와 연관된 신뢰성마진의 사이에 있는 함수 보다 적어도 동일하거나 크도록 선택된다. 이는 파워제어명령들의 높은 신뢰성 요구치에 기인하며, RI비트들과 데이터비트들의 사이에 파워차이와 연관된 신뢰성마진을 아주 좁게 유지하는 것은 종종 합리적이라는 사실에 기인한다. 그 이유는 만일 데이터가 아주 충분히 수신되지 않으면, 정확하게 수신된 RI비트들은 반드시 큰 값을 가지는 것은 아니기 때문이다. 이는 블록(376)내의 0dB가까이 있는 신뢰성마진에 의해 나타내어진다. 낮은 데이터전송레이트와 관련된 함수 g의 값은 함수 f의 값보다는 자연히 클 수 있으나, 임의 점에서 (데이터전송레이트값에서) 성장률이 함수 g보다 높고, 즉 함수 g는 함수 f보다 더 느린 레이트(382)에서 성장하도록 함수 f를 선택하는 것이 유리하다.

RI비트들의 전송파워와 데이터비트들의 전송파워의 사이의 파워차이를 제어하는 것에 대한 상기 명세서에서 설명된 바는 거의 블록(383)하의 파일럿비트들과 데이터비트들의 사이의 파워차이를 제어하는데 충분히 적용될 수 있다. 이는 일반적인 블록(384)(블록들(303-324)에 대응하는), 일반적인 블록(386)(블록들(326-370)에 대응하는), 및 일반적인 블록(388)(블록들(339-370)에 대응하는)으로 표시된다. 도 3에 도시된 유일한 차이는 파일럿비트들과 데이터비트들의 사이의 파워차이와 연관된 신뢰성마진의 값이 블록(387)에 따르는 RI비트들과 데이터비트들의 사이의 파워차이와 관련된 신뢰성마진의 값보다 더 높도록 일반적으로 유리하게 선택된다는 것이다. 한편, 본 발명에서 어떠한 것도 RI비트들의 전송파워와 데이터비트들의 전송파워의 사이의 파워차이가 파일럿비트들의 전송파워와 데이터비트들의 전송파워의 사이의 파워차이보다 더 크지 않도록 할 수 없다. 파일럿비트들의 전송파워의 신뢰성마진은 RI비트들의 전송파워의 신뢰성마진과 파워제어명령들의 전송파워의 신뢰성마진과 동일한 원리로 조절될 수 있으나, 이러한 모든 신뢰성마진들은 크기가 상이할 수 있다. 셀룰러무선시스템에서, 파일럿비트들을 정확하게 수신하는데 요구되는 신뢰성은 매우 높고, 그러므로 파일럿비트들(다운링크접속으로 적어도 파일럿비트들이 속하는 제어정보와 데이터비트들이 시간상 분리되는)을 동일한 파워제어슬롯의 데이터비트들보다 더 높은 파워로 전송하는 것이 일반적으로 더 유리하며, 이 경우 신뢰성 및 채널평가의 정확도는 개선된다.

도 4는 셀룰러무선시스템에서의 이동국(400)을 개략적으로 도시한다. 이동국은 전송부에 마이크로폰(401), 증폭기(402), A/D변환기(403) 및 전송기(404)를 포함하고, 뿐만 아니라 수신부에는 수신기(411), D/A변환기(412), 증폭기(413), 확성기(414)를 포함한다. 안테나(409) 뿐만 아니라 송수신부사이의 신호통로는 이중부(408)에 의해 제어된다. 가장 유리하게는 제어부(405)는 마이크로프로세서에 의해 실현되고, 그로부터 접속들은 메모리(410)에 뿐만 아니라 디스플레이(406) 및 키보드(407)에 제공된다. 이 메모리에는 마이크로프로세서(405)에 의해 운용된 프로그램이 저장되고 동작중에 데이터저장부로 사용된다. 본 발명을 도 4에 도시한 이동국에 적용하기 위하여, A/D변환기(403)에 의해 생성되어 사용자의 음성을 나타내는 비트흐름과 제어부(405)에 의해 생성된 제어정보흐름이 상기 전송부에 공급될 때, 상기 전송부는 상기 사용자의 음성을 나타내는 비트흐름과 상기 제어정보흐름의 원하는 부분들을 전송하기 위한 상이한 전송파워값들을 적용할 수 있도록 전송부(404)는 제공된다. 본 발명을 실제로 사용하기 위하여, 수신된 무선자원제어신호전송에 포함된 전송파워의 가이드라인들에 대한 제어부에 통지가 전송되도록, 그리고 상기 정보에 기초하여 통지가 전송되도록, 제어부가 전송부(404)에 적용되도록 파워제어명령들의 전송파워를 제어할 수 있도록, 제어부(405)와 수신부(411)는 제공된다.

도 5는 기지국(500)의 개략적으로 도시하며, 기지국은 안테나(501), 이중부(502)의 중개에 의해 안테나에 접속된 전송/수신부(503)를 포함한다. 상기 전송/수신부(503)를 통하여 통로(504)를 경유하여 제어부(505)로의 접속 및 전송부(506)로의 접속이 추가로 구비된다. 상기 전송부(506)의 중개에 의하여, 기지국(500)은 상기 기지국서브시스템의 기지국들과 기지국제어기/무선네트웍제어기를 접속하는 전송시스템(507)에 접속된다. 본 발명을 도 5에 따르는 기지국에 적용하기 위하여, 전송/수신부(503)내의 전송부는 전송될 데이터가 전송부(506)로부터 통로(504)를 통하여 전송부에 입력되고, 전송부에 적용된 전송파워값들과 연관된 정보 뿐만 아니라 제어채널들과 연관된 정보가 제어부(506)로부터 통로(504)를 통하여 전송부에 입력될 때, 전송부는 전송될 데이터의 비트들과 제어채널들의 원하는 부분들과 연관된 정보의 비트들을 전송할 때 원하는 파워레벨을 적용할 수 있다. 본 발명을 채용하기 위하여, 전송/수신부(503)의 전송부(506)와 수신부는 또한 제공되어, 통로(504)를 통하여 전송시스템으로부터 수신된 무선자원제어신호전송에 포함된 전송파워에 대한 가이드라인정보는 제어부에 전송되고, 제어부는 상기 정보에 기초하여 다른 제어정보의 전송파워 뿐만 아니라, 전송/수신부(503)의 전송부에 적용된 파워제어명령들의 전송파워를 변하게 할 수 있다.

도 6은 셀룰러무선시스템의 일부분(600)을 도시한다. 상기 이동국(601)과 네트웍(602)의 사이의 매우 다양한 접속은 무선네트웍제어기(605)를 거칠 뿐만 아니라 기지국들(603,604)을 통과한다. 여기서, 무선네트웍제어기(605)는 또한 기지국 제어기로 제공된다. 또한 이동스위칭센터 또는 어떤 다른 네트웍의 고정장치와 관련된 무선네트웍제어기를 위치시킬 수 있다. 이 시스템에 적용되기에 특히 적합한 본 발명의 바람직한 실시예에서, 무선네트웍제어기(605)는 본 발명에 따른 파워제어의 가이드라인들을 기지국들(603,604)에 넘겨주고 그들을 통하여 무선자원제어신호전송을 채용함으로써 이동국(601)에 넘겨준다. 그 경우, 상기 언급한 것에 덧붙여, 무선네트웍제어기(605)는 본 발명의 여러 가지 바람직한 실시예들과 관련하여, 상술한 파워제어관련판단들을 수행하고 표현하도록 제공된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 제어정보의 수신에 관계된 문제들이 매우 다양한 접속 및 한 이동국과 기지국 사이의 접속의 모두에서 감소될 수 있는 방법 및 시스템을 제공한다. 또한, 본 발명의 방법 및 장치들을 구현함에 있어서 상기 고정된 네트웍 설비 또는 기지국들과 이동국들 사이에서 불합리한 신호량을 요구하지 않으며, 무선자원들이 효율적으로 이용될 수 있도록 한다.

Claims (25)

1. 제1장치, 제2장치 및 상기 제1 및 제2장치사이의 양방향 전송접속부를 포함하며, 상기 제1장치는 제2장치에 데이터채널상의 사용자데이터를 보내고 상기 제2장치는 제1장치에 데이터채널상의 사용자데이터와 제어채널상의 제어정보를 보내며, 데이터채널에 해당하는 사용자데이터필드와, 제어채널에 함께 대응하는 제1 및 제2 제어정보필드를 포함하는 프레임들로 전송이 배열되는 데이터전송시스템의 전송파워를 제어할 수 있는 방법에 있어서,

   제1전송파워레벨, 제2전송파워레벨, 및 제3전송파워레벨을 판단하는 단계; 및

   상기 제1전송파워레벨을 사용자데이터필드의 전송으로, 상기 제2전송파워레벨을 제1제어정보필드의 전송으로, 상기 제3전송파워레벨을 제2제어정보필드의 전송으로 인가함으로써, 제2장치로부터 제1장치로 데이터의 프레임을 전송하는 단계;를 포함함에 특징이 있는 전송파워제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2 및 제3 전송파워레벨은 하나의 전송파워레벨을 가지는 데이터채널과 다른 하나의 전송파워레벨을 가지는 제어채널의 전송에 대응하여, 상기 제1전송파워레벨과 동일하거나 상이함을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 및 제3 전송파워레벨은 상호 상이한 전송파워레벨들을 가지는 데이터채널의 적어도 2개의 제어채널정보필드들의 전송에 대응하여, 동일하지 않음을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제1장치와 상기 제2장치(316,339,356)의 사이의 접속의 품질인자를 감지하는 단계; 및

   상기 제1 및 제2장치의 사이에 감지된 품질인자에 기초하여, 상기 제1 전송파워레벨에 관련하여 상기 제2 및 제3 전송파워레벨들의 적어도 하나를 조절하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제2 및 제3 전송파워레벨들의 적어도 하나를 조절하는 단계는 상기 제2 전송파워레벨을 어떤 한 방법으로 조절하는 단계와;

   상기 동일한 감지된 품질인자에 기초하여 상이한 방법으로 상기 제3 전송파워레벨을 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
6. 제4항에 있어서, 다수의 기지국들과 그 동작을 제어하는 무선네트웍제어기 뿐만 아니라 이동국들을 포함하는 데이터전송시스템에서,

   이동국과 기지국의 사이에 한 접속의 품질인자를 감지하는 단계;

   상기 감지된 품질인자를 나타내는 값을 상기 무선네트웍제어기에 보내는 단계;

   상기 공급된 값에 기초하여, 상기 제2 및 제3전송파워레벨들의 적어도 하나에 대한 조절값을 무선네트웍제어기에서 판단하는 단계;

   상기 전송파워레벨들에 대한 상기 판단된 조절치를 나타내는 파워제어정보를 상기 기지국과 이동국의 적어도 하나에 공급하는 단계; 및

   상기 공급된 파워제어정보에 기초하여 상기 전송파워레벨들에 대한 판단된 조절치를 상기 기지국과 이동국의 적어도 하나에 구현함을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 기지국과 이동국의 사이의 주어진 접속동안, 품질인자는 반복되어 감지되고 상기 무선네트웍제어기는 전송파워레벨들에 대한 새로운 판단을 품질인자(307)를 감지하는 각 경우에 대한 응답으로서 생성함을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 기지국에 의해 사용된 상기 조절된 전송파워레벨들중의 적어도 하나를 이동국(313)에 보고함을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
9. 제6항에 있어서, 상기 무선네트웍제어기는 상기 기지국과 상기 이동국(316)의 사이의 다운링크접속의 감지된 품질에 기초하여 상기 기지국에 의해 사용될 제2 및 제3전송파워레벨들중의 적어도 하나에 대한 판단을 수행하는 것을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 이동국에서 상기 기지국과 상기 이동국(317)의 사이의 다운링크접속의 품질을 감지하는 단계;

    상기 이동국에 의해 상기 무선네트웍제어기(312)에 상기 다운링크접속의 감지된 품질을 보고하는 단계;

    상기 무선네트웍제어기에서 상기 기지국(322,323,324)에 의해 사용될 상기 초기의 조절된 전송파워레벨들을 계산하는 단계;

    상기 무선네트웍제어기에서 신뢰성마진(325)을 상기 초기의 조절된 전송파워레벨들에 가산하여 최종 조절된 전송파워레벨들을 얻는 단계; 및

    상기 기지국에 상기 최종 조절된 전송파워레벨들을 신호전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송파워방법.
11. 제9항에 있어서, 무선네트웍제어기에 의해 제어되는 기지국들 중에서, 하나의 동일한 이동국과 동시에 데이터전송접속되는 제1 및 제2 기지국이 있는 매우 다양한 접속이 추가로 적용되는 전송파워방법에 있어서,

    상기 제1기지국과 이동국의 사이에 및 상기 제2기지국과 이동국(317)의 사이에 있는 다운링크접속의 품질을 상기 이동국에서 감지하는 단계;

    상기 이동국에 의하여 상기 다운링크접속들의 감지된 품질을 상기 무선네트웍제어기(321)에 보고하는 단계;

    상기 무선네트웍제어기에서 상기 보고된 접속품질들의 향상을 설명하는 보고된 품질을 기준치(322)로서 선택하는 단계;

    상기 무선네트웍제어기에서, 상기 기지국에 대한 보고된 품질과 상기 기준치(323)의 사이의 비율을 계산함으로써 각 기지국에 대한 거리감쇄인자를 계산하는 단계;

    각 기지국에 대한 상기 무선네트웍제어기에서, 상기 거리감쇄인자를 조절되지 않는 제2 또는 제3전송파워레벨과 상기 제1전송파워레벨(324)의 비율로 곱함으로써, 상기 기지국에 의해 사용된 상기 제1 전송파워레벨에 대한 상기 기지국에 의해 사용된 상기 제2 및 제3 전송파워레벨들중의 적어도 하나의 관계를 개별적으로 계산하는 단계;

    상기 무선네트웍제어기에서 각 기지국에 대한 상기 계산된 제2 또는 제3 전송파워레벨에 신뢰성마진(325)을 가산하는 단계; 및

    그렇게 얻어진 최종 조절된 전송파워레벨들을 상기 기지국에 신호전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 신뢰성마진의 크기는 각 기지국(326)에 대해서 개별적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
13. 제11항에 있어서, 상기 신뢰성마진의 크기는 해당 접속(333)시 적용된 데이터전송레이트에 기초하여 선택됨을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 신뢰성마진의 크기는 데이터전송레이트(338)의 증가함수인 것을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
15. 제6항에 있어서, 상기 무선네트웍제어기는 상기 기지국과 이동국(339)의 사이의 업링크접속의 감지된 품질에 기초하여 상기 기지국에 의해 사용된 제2 및 제3 전송파워레벨들중의 적어도 하나에 대하여 판단을 수행함을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
16. 제6항에 있어서, 상기 무선네트웍제어기는 기지국에 의해 사용될 제1 전송파워레벨의 판단을 수행하고, 그 후 상기 기지국(345)에 의해 사용된 상기 판단된 제1 전송파워레벨에 관련하여 상기 기지국에 의해 사용된 제2 및 제3 전송파워레벨들중의 적어도 하나에 대해서 판단을 수행함을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
17. 제6항에 있어서, 상기 무선네트웍제어기는 기지국과 이동국(356)의 사이의 업링크접속의 상기 감지된 품질에 기초하여, 상기 이동국에 의해 사용될 제2 및 제3 전송파워레벨들중의 적어도 하나에 대해서 판단을 수행함을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
18. 제4항에 있어서, 상기 감지된 품질인자는 SIR, S/N, S/(N+I), BER, FER 및 수신된 값의 신뢰성평가치중의 하나임을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
19. 제1항에 있어서, 제1장치가 주 제2장치와 보조 제2장치와 동시에 데이터전송접속되어 있는 매우 다양한 접속에서,

    상기 주 제2장치와 상기 보조 제2장치에 대해서 개별적으로 상기 제1, 제2, 제3 전송파워레벨들을 결정하는 단계; 및

    상기 주 제2 장치에 대해서 결정된 상기 제1, 제2 및 제3 전송파워레벨들을 인가함으로써 상기 주 제2장치로부터 상기 제1장치로 프레임을 전송하고, 상기 보조 제2 장치(306)에 대해서 결정된 상기 제1, 제2 및 제3 전송파워레벨들을 인가함으로써 상기 보조 제2장치로부터 상기 제1장치로 프레임을 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
20. 제1항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3 전송파워레벨들의 결정은 제한되므로, 상기 제1, 제2 및 제3 전송파워레벨들의 각각은 항상 적어도 데이터전송시스템에서 미리정의된 가장 작게 허용된 전송파워레벨과 같은 높이를 가지며, 최대로 커야 데이터전송시스템(368)에서 미리 정의된 가장 높게 허용된 전송파워레벨과 같은 높이를 가짐을 특징을 갖는 전송파워제어방법.
21. 제1항에 있어서, 상기 제2 및 제3 전송파워레벨들의 결정은 추가로 제한되므로, 상기 제2 및 제3 전송파워레벨들의 각각은 항상 적어도 주어진 제1인자에 의해 곱해진 제1 전송파워레벨과 같은 높이를 가지며, 최대로 커야 주어진 제2인자(369,370)에 의해 곱해진 제1 전송파워레벨과 같은 높이를 가짐을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
22. 제1항에 있어서, 상기 데이터전송시스템은 이동국들과 기지국들을 포함하여, 상기 제1장치가 이동국이고 상기 제2장치가 기지국이며, 상기 제어정보는 상기 기지국에 의해 이동국으로 보내진 파워제어명령들을 포함하며,

    상기 이동국에서, 상기 기지국으로부터 수신된 적어도 복수의 파워제어명령들의 신뢰성들을 평가하는 단계; 및

    자신의 전송파워를 조절할 때, 상기 이동국에서 수신시 평가된 신뢰성이 소정의 최소 신뢰성을 능가하는 그러한 파워제어명령들만을 관찰하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
23. 제22항에 있어서, 상기 이동국은 수신시의 SIR값들을 평가함으로써 상기 수신된 파워제어명령들의 신뢰성을 평가하며, 이 경우 상기 소정의 최소 신뢰성은 소정의 SIR값에 해당함을 특징으로 하는 전송파워제어방법.
24. 전송될 데이터 및 제어데이터를 기지국에 송신하는 수단(404,408,409) 및 상기 기지국으로부터 전송될 데이터 및 제어데이터를 수신하는 수단(409,408,411)을 포함하는 셀룰러무선시스템이동국(400)에 있어서,

    상기 이동국은 청구항 1에 기재한 방법에서의 제1 또는 제2장치로서 제공됨을 특징으로 하는 셀룰러무선시스템이동국.
25. 전송될 데이터 및 제어데이터를 이동국에 송신하는 수단(503,502,501) 및 상기 이동국으로부터 전송될 데이터 및 제어데이터를 수신하는 수단(501,502,503)을 포함하는 셀룰러무선시스템기지국에 있어서,

    상기 기지국은 청구항 1에 기재한 방법에서의 제1 또는 제2장치로서 제공됨을 특징으로 하는 셀룰러무선시스템기지국.