KR20040010511A - 무선 통신 시스템을 위한 다중 상태 전력 제어 장치 - Google Patents

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KR20040010511A KR10-2003-7000513A KR20037000513A KR20040010511A KR 20040010511 A KR20040010511 A KR 20040010511A KR 20037000513 A KR20037000513 A KR 20037000513A KR 20040010511 A KR20040010511 A KR 20040010511A
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Abstract

다수의 상태를 가지며, 데이터 전송이 연속적이지 않은(즉, 버스티 환경) 통신 시스템에 적합한 전력 제어 장치. 한 실시에에서, 전력 제어 유니트는 데이터 프로세서, 상태 기계 및 임계값 조절 엘리먼트를 포함한다. 데이터 프로세서는 특정 데이터 전송을 위해 입력 신호로부터 수신된 데이터 프레임의 상태를 제공하도록 입력 신호를 수신하여 처리한다. 상태 기계는 프레임 상태를 수신하고 전력 제어 유니트에 대한 현재 상태를 제공한다. 현재 상태는 데이터 전송을 포함하고 다수의 가능한 상태중 하나가 되는 특정 통신 세션의 상태를 나타낸다. 임계값 조절 엘리먼트는 프레임 상태 및 현재 상태를 수신하고 그에 따라 전력 제어 세트포인트를 조절한다. 세트포인트는 입력 신호의 신호 품질을 제어하기위해 사용되며 개별적인 가능한 상태와 관련된 다수의 가능한 조절 방식으로부터 선택된 특정 조절 방식에 따라 조절된다.

Description

무선 통신 시스템을 위한 다중 상태 전력 제어 장치{MULTI-STATE POWER CONTROL MECHANISM FOR A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
근래의 통신 시스템은 다양한 응용을 지원하도록 요구된다. 그러한 통신 시스템이 육상 링크의 사용자간의 음성 및 데이터 통신을 지원하는 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템이다. 다중 액세스 통신 시스템에서 CDMA 기술의 사용은 "위성 또는 지상 중계기를 사용하는 스펙트럼 확산 다중 액세스 통신 시스템"이라는 명칭으로 미국 특허 제 4,901,307호와 "CDMA 셀룰러 전화 시스템에서 신호 파형을 생성하기 위한 시스템 및 방법"이라는 명칭으로 미국 특허 제 5,103,459호에 개시되어 있다. 또다른 CDMA 시스템은 "고속 패킷 데이터 전송을 위한 방법 및 장치"(이후에 HDR 시스템이라 참조되는)라는 명칭으로 1997년 11월 3일에 특허된 미국 특허 출원 번호 08/963,386호에 개시된다. 이러한 특허 및 특허 출원은 본 발명의 양수인에게 양수되고 여기에서 참조문헌으로서 통합된다.
CDMA 시스템은 일반적으로 하나 또는 그이상을 표준에 따라 설계된다. 그러한 표준은 "TIA/EIA/IS-95-B 양방향 광대역 스펙트럼 확산 셀룰러 시스템을 위한 이동국-기지국간 잠정 표준"(IS-95 표준), "TIA/EIA/IS-98 양방향 광대역 스펙트럼 확산 셀룰러 이동국"(IS-95 표준), "제 3세대 공동 프로젝트"(3GPP)라는 명칭의 협회에 의해 제공되며 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 및 3G TS 25.214호의 문서(W-CDMA 표준)를 포함하는 일련의 문서에 개시되는 표준, 및 "cdma2000 스펙트럼 확산 시스템을 위한 TR-45.5 물리 계층 표준"(cdma2000 표준)을 포함한다. 신규한 CDMA 표준은 계속적으로 제안되고 사용된다. 이러한 CDMA 표준은 이하에서 참조로서 통합된다.
CDMA 시스템에서, 사용자간의 통신은 하나 또는 그이상의 기지국을 통해 유도된다. 한 원격 터미널(예를 들면, 셀룰러폰)의 제 1 사용자는 역방향 링크에서 기지국에 데이터를 전송함에 따라 제 2 원격 터미널의 제 2 사용자와 통신한다. 기지국은 데이터를 수신하며, 또다른 기지국에 데이터를 라우팅 할 수 있다. 데이터는 동일한 기지국 또는 제 2 기지국의 순방향 링크에서 제 2 원격 터미널에 전송된다. 순방향 링크는 기지국으로부터 원격 터미널로의 전송을 말하며, 역방향 링크는 원격 터미널로부터 기지국으로의 전송을 말한다. CDMA 시스템에서, 순방향 및 역방향 링크는 일반적으로 서로 다른 주파수에 할당된다.
역방향 링크에서, 각각의 전송중인 원격 터미널은 네트워크의 다른 동작중인 원격 터미널에 대한 간섭으로서 동작한다. 따라서 역방향 링크 용량은 각각의 원격 터미널이 다른 전송중인 원격 터미널로부터 경험하는 전체 간섭에 의해 제한된다.
간섭을 줄이고, 역방향 링크 용량을 증가시키기 위해, IS-95 시스템에서 각각의 원격 터미널의 전송 전력은 두개의 전력 제어 루프에 의해 제어된다. 제 1 전력 제어 루프는 기지국에서 수신된 신호의 비트당 에너지 대 잡음과 간섭의 비, Eb/(No+IO)에 의해 측정된 신호 품질과 같은 원격 터미널의 전송 전력이 특정 임계 또는 레벨에서 유지되도록 조정된다. 이러한 레벨은 전력 제어 세트포인트(또는 간단하게, 세트포인트)라 언급된다. 제 2 전력 제어 루프는 제 1 프레임 에러율(FER)에 의해 측정된 원하는 성능 레벨과 같은 세트포인트가 유지되도록 조정된다.
역방향 링크를 위한 전력 제어 장치는 "CDMA 셀룰러 이동 전화기 시스템에서 전송 전력을 제어하기 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 특허 출원 5,056,109 및 5,265,119호에 상세히 개시되며, 본발명의 양수인에게 양수되고 여기에서 참조로서 통합된다.
HDR 시스템과 같은 임의의 CDMA 시스템에서, 원격 터미널로부터의 데이터 전송은 연속일 수는 없다(즉, 버스티(bursty)). 특히, 데이터 전송은 침묵(즉, 전송이 실행되지 않는)시간에 의해 분리된 데이터 전송의 버스트에 의해 특징지어질 수 있다. 침묵 시간 동안, 데이터 전송이 실행되지 않는 점은 세트포인트를 조정하기 위해 사용될 수 있다. 그러나 원격 터미널의 동작 상태는 (예를 들면, 원격 터미널의 운동때문에)변화할 수 있다. 따라서, 이전에 원격 터미널에 의해 사용된 전송 전력 레벨은 데이터 전송이 재시작 하는 시기에 에러가 없는 전송을 실행하기에는 충분하지는 않다.
전술된 바와 같이, 불연속 데이터 전송에 의해 특징지어지는 통신 세션에서 원격 터미널의 전송 전력 레벨을 조정하기 위해 사용될 수 있는 기술은 매우 바람직할 수 있다.
본 발명은 데이터 통신에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 신규적이고 개선된 다중 상태의 전력 제어 장치에 관한 것이다.
도 1은 일련의 기지국 세트와 상호작용하는 원격 터미널을 통해 통신하는 다수의 사용자를 지원하는 스펙트럼 확산 통신 시스템의 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 임의의 실시예를 실행하는 역방향 링크 전력 제어 장치의 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 특정 실시예에 따라 전력 제어 장치에 대한 일련의 상태 세트의 다이어그램이다.
도 4는 원격 터미널과 기지국간의 특정 통신 세션에 대한 전력 제어 세트포인트의 조절을 설명하는 다이어그램이다.
도 5는 기지국내의 임의의 서브시스템을 사용하는 전력 제어 장치의 상호 작용의 다이어그램이다.
도 6A, 6B, 6C, 및 6D는 비활성, 정상, 비데이터 및 데이터 시작 상태를 각각 처리하는 실시예의 흐름도이다.
도 7A 및 7B는 DRC(데이터율 제어)소거를 설명하기 위한 전력 제어 장치를 조절하기 위한 두가지의 서로 다른 방식의 실시예의 흐름도이다.
도 8은 기지국의 실시예의 블럭 다이어그램이다.
도 9는 원격 터미널의 실시예의 블럭 다이어그램이다.
본 발명은 데이터 전송이 다수의 상태를 가지며, 연속적이지 않은(즉, 버스티 상태)통신 시스템에서 사용되기에 적합한 전력 제어 장치를 제공한다. 각 상태는 원격 터미널과 기지국 사이의 특정 통신 세션의 상태를 지시한다. 상태는 예를 들면, 원격 터미널이 활성인지 아닌지, 원격 터미널이 잠시동안 전송중인지 아니면 휴지 시간 이후 바로 전송을 시작하였는지등을 나타낼 수 있다. 각 상태는 전력 제어 장치를 조절하기 위해 특정 "룰" 세트와 연관된다.
본 발명의 실시예는 무선 통신 시스템에서의 사용하기 위한 전력 제어 유니트를 제공한다. 전력 제어 유니트는 데이터 프로세서, 상태 기계 및 임계값 조정 엘리먼트를 포함한다. 데이터 프로세서는 입력 신호를 수신하여 수신된 데이터 프레임의 상태를 제공하도록 처리한다. 상태 기계는 프레임 상태를 수신하여 전력 제어 유니트에 대한 현재 상태를 제공한다. 현재 상태는 데이터 전송을 포함하는 특정 통신 세션의 상태를 말하며, 전력 제어 유니트에 대한 다수의 가능한 상태 중 하나이다. 임계값 조정 엘리먼트는 프레임 상태 및 현재 상태를 수신하여 그에 따른 전력 제어 세트포인트(또는, 간단하게 세트포인트)를 조절한다. 세트포인트는 원격 터미널의 전송 전력을 제어하기 위해 사용되며, 다수의 가능한 조절 방식으로부터 선택된 특정 조절 방식에 따라 조절된다. 각각의 가능한 조절 방식은 각각의 가능한 상태와 연관되며 세트포인트를 조절하기 위한 특정 룰 세트를 정의한다.
한 특정 실행에서, 가능한 상태는 비활성 상태, 비데이터 상태, 데이터 시작 상태 및 정상 상태를 포함한다. 이러한 실행에서, 각각의 프레임 상태는 우수 프레임, 불량 프레임, 또는 프레임 주기동안 수신 부재 프레임의 수신을 나타낸다. 이러한 실행을 위해, 전력 제어 유니트는 다음과 같은 (1)적어도 하나의 기지국이 통신 세션에 관련된 지시의 수신하에 비활성 상태로부터 비데이터 상태로, (2)우수 프레임의 수신하에 비데이터 상태로부터 데이터 시작 상태로, (3)불량 프레임의 수신하에 비데이터 상태 또는 데이터 시작 상태중 한 상태로부터 정상 상태로, (4)만약 비데이터 프레임이 특정 시간 주기동안 수신된다면, 정상 상태로부터 비데이터 상태로 되돌아가서 그리고 (5)현재 동작하는 기지국이 없다는 지시의 수신하에 임의의 상태로부터 비활성 상태와 같은 가능한 상태중에 전송할 수 있다. 다음 상태는 따라서, 부분적으로 수신된 프레임 상태 및 현재 상태를 기반으로 한정될 수 있다.
정상 상태에서, 세트포인트는 우수 프레임의 수신하에 제 1 델타값(D1)에 의해 감소될 수 있으며,D1보다 더 큰 크기의U1를 가지는 불량 프레임의 수신하에 제 2 델타값(U1)에 의해 증가될 수 있다. 만약 특정 시간 주기가 경과하면 세트포인트의 연속적인 증가가 수행될 수 있다. 비데이터 상태에서, 세트포인트는 특정 최대 델타값(UMAX)에 제한된 세트포인트에서 전체를 조절하여 수신되지 않은프레임을 가리키는 프레임 상태의 수신하에 제 3 델타값(U2)만큼 증가될수 있다. 데이터 시작 상태에서, 세트포인트는D1보다 더 큰 크기의D3를 가지는 우수 프레임의 수신하에 제 4 델타값(D3)만큼 감소될 수 있다.
만약 다수의 프레임이 특정 전송된 프레임(예를 들면, 소프트 핸드오프)동안 수신된다면, 이러한 전송된 프레임에 대한 프레임 상태는 만약 모든 수신된 프레임이 불량하다고 결정되면 불량프레임으로 선언될 수 있으며, 적어도 하나의 수신된 프레임이 우수하다고 결정되면, 우수프레임으로 선언될 수 있다.
전력 제어 유니트는 CDMA 시스템(예를 들면, HDR 시스템)에서 원격 터미널로부터 기지국으로의 역방향 데이터 전송의 전송 전력 레벨을 조절하기 위해 동작될 수 있다. 임의의 CDMA 시스템에 대하여, 통신 세션은 데이터가 전송되지 않는(즉, 비연속 데이터 전송)주기에 의해 분리되는 데이터 전송의 버스트에 의해 특징지어질 수 있다. 세트포인트는 수신된 프레임에 대한 특정 목표 프레임 에러율(FER)을 성취하기위한 방식으로 조절될 수 있다.
본 발명은 또한 하기에서 상세히 설명되는 것과 같이 본 발명의 다양한 성향과 특징을 실행하는 방법, 기지국 모듈, 및 다른 엘리먼트를 제공한다.
본 발명의 특징, 상태 및 장점은 하기의 도면을 참조로하여 더 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 다수의 사용자를 지원하는 스펙트럼 확산 통신 시스템(100)의 다이어그램이다. 시스템(100)은 다수의 셀, 즉 대응하는 기지국(104)에 의해 서비스되는 각각의 셀의 통신을 제공한다. 다양한 원격 터미널(106)은 시스템을 통해 분산된다. 각 원격 터미널(106)은 임의의 특정 순간에 원격 터미널이 데이터를 송신 및/또는 수신하는지의 여부와 소프트 핸드오프내에 존재하는지에 대한 여부에 따라 순방향 및 역방향 링크에서 하나 또는 그이상의 기지국(104)과 통신할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 기지국(104a)은 원격 터미널(106a, 106b, 106c, 및 106d)과 통신하며, 기지국(104b)은 원격 터미널(106d, 106e, 및 106f)과 통신한다.
시스템(100)에서, 시스템 제어기(102)는 기지국(104)에 접속하며, 또한 공중 전화 교환망(PSTN)에 접속될 수 있다. 시스템 제어기(102)는 접속된 다양한 기지국에 대한 조정 및 제어를 제공한다. 시스템 제어기(102)는 또한 원격 터미널(106)중의 전화기 셀의 라우팅과 기지국(104)을 통한 원격 터미널과 PSTN(예를 들면 종래의 전화기)간의 라우팅을 제어한다. CDMA 시스템에서, 시스템 제어기(102)는 또한 기지국 제어기(BSC)로서 참조된다.
시스템(100)은 IS-95 표준, W-CDMA 표준, cdma2000 표준 또는 임의의 다른 표준과 같은 하나 또는 그이상의 CDMA 표준을 지원하도록 설계될 수 있다. 선택적으로, 또는 추가로, 시스템(100)은 전술된 미국 특허 출원 번호 08/963,386에서 설명된 HDR 설계와 같은 특정 CDMA 실행을 따르도록 설계될 수 있다.
HDR 시스템에서, 특정 원격 터미널 및 하나 또는 그이상의 기지국간의 통신은 일반적으로 불연속이다. 원격 터미널은 일반적으로 어떤 특정 시간 주기동안 기지국으로부터 데이터를 송신하고/또는 수신한다. 남아있는 시간 주기에서, 원격 터미널은 "비활성"이며, 기지국으로부터 파일롯 신호를 수신할 수 있다.
전술된 바와 같이, 역방향 링크에서, 각 원격 터미널으로부터의 전송은 이러한 원격 터미널의 수행에 영향을 준다. 원격 터미널의 성능을 개선시키고 시스템용량을 증가시키기 위해, 각각의 원격 터미널의 전송 전력은 전송중인 원격 터미널에 대한 성능의 특정 레벨을 유지하는 반면에 간섭의 양을 가능한 한 낮게 줄이도록 제어된다. 만약 기지국에서 수신된 신호 품질이 너무 불량하다면, 수신된 프레임의 디코딩 가능성은 정확하게 감소하며, 성능은 절충될(예를 들면, 더 높은 FER로)수 있다. 다시말해서, 만약 수신된 신호 품질이 너무 높다면, 전송 전력 레벨 또한 너무 높아질 수 있으며, 다른 원격 터미널에 대한 간섭의 양은 다른 원격 터미널의 성능을 업그레이드 시킬 수 있도록 증가한다.
도 2는 본 발명의 임의의 실시예를 실행하는 역방향 링크 전력 제어 장치(200)의 다이어그램이다. 전력 제어 장치(200)은 외부 루프 전력 제어(220)에 관련하여 동작하는 내부 루프 전력 제어(210)를 포함한다.
내부 루프(210)는 특정 전력 제어 세트포인트와 가능한 한 인접한 원격 터미널에 대한 기지국에서 수신된 신호 품질을 유지하는 (비교적) 빠른 루프이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 내부 루프(210)는 원격 터미널과 기지국 사이에서 동작한다. 내부 루프(210)에 대한 전력 조정은 일반적으로 기지국에서 수신된 신호의 품질을 측정하고(블럭 212), 세트포인트에 대해 측정된 신포 품질을 비교하고(블럭 214), 원격 터미널에 대한 전력 제어 명령을 송신함에 따라 실행된다. 전력 제어 명령은 원격 터미널이 전송 전력을 조정하도록 관리하며, 예를 들면, 원격 터미널에서 전송 전력의 증가를 지시하는 "업" 명령 또는 전송 전력에서 감소를 지시하는 "다운"명령중 하나로서 실행된다. 원격 터미널은 그후에 전력 제어 명령을 수신하는 각 시간에 따라서 전송 전력 레벨을 조정한다. HDR 시스템에서, 전력 제어 명령은 임의의 CDMA 시스템에서 초당 600번보다 더 자주 전송될 수 있으며, 따라서, 내부 루프(210)에 대한 비교적 빠른 응답시간을 제공한다.
특히 이동 원격 터미널에서 시간을 통해 일반적으로 변화하는 통신 채널(블럭 218)에서의 경로 손실 때문에, 기지국에서 수신된 신호 품질은 연속적으로 변화한다. 따라서 내부루프(210)은 수신된 신호 품질을 유지하거나 채널내에서 변화하는 세트포인트에 인접하려 한다.
외부 루프(220)는 특정 성능 레벨이 역방향 링크의 원격 터미널에서 성취되도록 세트포인트를 연속적으로 조절하는 (비교적) 늦은 루프이다. 원하는 성능 레벨은 일반적으로 임의의 다른 성능 목표가 사용될 수 있지만 임의의 CDMA 시스템에 대하여 1%가 되는 특정 목표 프레임 에러율(FER)이다.
외부 루프(220)를 위해, 원격 터미널로부터 신호는 수신되며 전송된 프레임을 커버링하도록 처리되며 수신된 프레임의 상태는 그후에 결정된다(블럭 222). 각각의 수신된 프레임에 대하여, 프레임은 우수 프레임(즉, 정확히 수신된)인지 아니면 불량 프레임(즉, 에러로 수신된)인지가 결정된다. 수신된 프레임(우수 또는 불량중 한 프레임)의 상태에 기반하여, 세트포인트는 조절된다(블럭 224). 일반적으로, 만약 프레임이 정확히 수신된다면, 원격 터미널로부터 수신된 신호 품질은 요구되는 것 보다 더 높을 수 있다. 따라서, 세트포인트는 내부 루프(210)가 원격 터미널의 전송 전력 레벨을 감소시킬 수 있도록 약간 감소된다. 선택적으로, 만약 프레임이 에러로 수신되면, 원격 터미널로부터 수신된 신호 품질은 요구된 것보다 더 낮을 수 있다. 따라서, 세트포인트는 내부 루프(210)가 원격 터미널의 전송 전력 레벨을 증가시킬 수 있도록 증가된다.
세트포인트는 각 프레임 주기동안 조절된다. 프레임 상태는 또한 N개의 수신된 프레임으로 축적될 수 있고, 매 N번째 프레임 주기마다 세트포인트를 조절하도록 사용될 수 있으며, 상기 N은 임의의 더 큰 정수가 될 수 있다. 내부 루프(210)가 일반적으로 각 프레임 주기에서 여러번 조절되기 때문에 내부 루프(210)는 외부 루프(220)보다 더 빠른 응답 시간을 갖는다.
세트포인트가 조절되는 방식을 제어함에 따라, 서로 다른 전력 제어 특성 및 시스템 성능이 획득될 수 있다. 예를 들면, 수신된 FER은 불량 프레임에 대한 세트포인트를 상향 조정한 합계, 우수 프레임을 하향 조정한 합계, 세트포인트의 연속적인 증가동안 요구된 경과 시간 등을 변화시킴에 따라 조절될 수 있다. 실행중에, 각각의 상태에 대한 목표 FER은 (Down/(Down+Up))로 세팅될 수 있다.
데이터 전송이 연속적으로(주요 시간 주기를 통해) 발생하는 시스템에서, 내부 및 외부루프는 원하는 결과를 성취하기 위한 특정 설계에 따라 연속적으로 동작될 수 있다. 그러나, 데이터 전송이 버스트를 발생시킬 때, 단일 룰세트를 기반으로 하는 전력 제어 장치의 연속 동작이 원하는 결과를 제공할 수는 없다.
본 발명의 성향에 따라서, 전력 제어 장치는 다수이 상태를 사용하여 동작하도록 설계된다. 각각의 상태는 원격 터미널과 기지국 사이의 통신 세션의 상태(예를 들면, 원격 터미널이 활성인지 아닌지, 원격 터미널이 잠깐동안 전송중인지, 아니면 침묵 주기 이후에 막 전송을 시작하였는지등)를 나타낸다. 각각의 상태는 내부 및/또는 외부 루프를 조절하기 위해 특정 "룰" 세트에 관련될 수 있다. 도 2에도시된 특정 실시예에서, 전력 제어 장치의 상태는 외부 루프(220)의 동작을 관리하는 전력 제어 상태 기계(230)에 의해 유지된다. 상태 및 룰은 하기에서 더 상세히 설명된다.
도 3은 본 발명의 특정 실시예에 따른 전력 제어 장치를 위한 일련의 상태 세트이다. 이러한 실시에에서, 전력 제어 장치는 지정된 4개의 상태: 비활성 상태(310), 정상 상태(320), 비데이터 상태(330) 및 데이터 시작 상태(340)를 포함한다. 더 크거나 적은 수의 상태 및 서로 다른 상태는 전력 제어 장치를 위해 제공될 수 있으며, 이는 본 발명의 사상내에 있다.
테이블 1은 4개의 상태 및 각각의 상태에 대한 통신 세션 상태에 대한 요약을 열거한다. 일반적으로, 각각의 상태는 원격 터미널 및 기지국 사이의 통신 세션 이전 또는 도중에 특정 활성 레벨에 상응한다.
테이블 1
상태 설명
비활성 원격 터미널은 휴지모드이며, 데이터 제어 활동은 전혀 없다.
정상 프레임은 비데이터 상태가 입력되지 못하도록 충분히 자주 역방향 트래픽 채널에서 전송되고 수신된다.
비데이터 역방향 트래픽 채널에서 어떤 프레임도 전송되지 않으며 원격 터미널은 휴지 모드가 아니다.
데이터 시작 데이터 시작 상태는 만약 비데이터 상태 동안 역방향 트래픽 채널에 새로운 데이터 프레임이 존재한다면, 입력된다. 전력 제어 장치는 정상 상태(불량 프레임이 수신되는), 비데이터 상태(특정 시간 주기동안 데이터 전송이 전혀 없는), 또는 비활성 상태(활성 세트에 기지국이 전혀 없는)가 발생할 때까지 데이터 시작 상태를 유지한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전력 제어 장치는 원격 터미널 및 기지국과 통신하는 세션의 개시 이전의 비활성 상태에서 시작한다. 특정 기지국을 가지는 원격 터미널에 의한 등록에서, 전력 제어 장치는 비활성 상태(310)에서 비데이터상태(330)로 전송할 수 있다. 전력 제어 장치는 그후에 프레임이 원격 터미널로부터 수신될 때까지 비데이터 상태(330)를 유지한다. 만약 수신된 프레임이 우수 프레임이면, 전력 제어 장치는 데이터 시작 상태(340)로 전이한다. 반면에, 만약 수신된 프레임이 불량 프레임이라면, 전력 제어 장치는 정상 상태(320)로 전이한다.
비데이터 상태에서는 세트포인트가(예를 들면, 각 프레임 동안 0.5dB가지, 특정 전체 제한선 까지) 천천히 증가된다. 만약 지역 내의 원격 터미널이 전송을 시작할 때 커버리지가 불량인 지역내에 있다면, 더 높은 세트포인트는 추가 마진을 제공한다. 따라서, 데이터 시작 상태에서, 세트포인트를 신속하게 감소시키는것이 바람직하며 이는 정상 상태의D1보다 더 큰 크기를 가지는 데이터 시작 상태의D3를 사용하여 성취된다. 만약 불량 패킷이 수신된다면, 추가 마진은 더이상 존재하지 않으며, 전력 제어장치는 정상 상태로 스위칭한다.
전력 제어 장치는 불량 프레임이 원격 터미널로부터 수신될 때까지 또는 제 1 특정 시간 주기내에서 수신된 데이터가 전혀 없다면 데이터 시작 상태(340)를 유지한다. 불량 프레임의 수신하에, 전력 제어 장치는 데이터 시작 상태(340)로부터 정상 상태(320)로 전이한다. 그리고 만약 특정 시간 주기내에 어떤 데이터도 수신되지 않는다면, 전력 제어 장치는 비데이터 상태(330)로 전이한다.
전력 제어장치는 데이터 전송 주기동안 정상 상태(320)를 유지한다. 특정 시간 주기내에 수신된 데이터가 전혀 없다면, 원격 터미널에 의해 비활성임을 나타내며, 전력 제어 장치는 비데이터 상태(330)로 전이한다.
만약 원격 터미널이 정상 상태, 비데이터 상태, 또는 데이터 시작 상태 동안 임의의 목적을 위한 접속을 실패하거나 종료한다면, 전력 제어 장치는 비활성 상태로 다시 전이한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상태간의 전이은 임의의 정의된 이벤트의 발생에 따라 트리거된다. 임의의 이벤트 및 그들의 요점이 하기에 제공된다.
핸드오프정보(섹터) : 핸드오프 이벤트는 원격 터미널의 핸드오프 상태가 변화할 때마다 발생한다. 특히, 핸드오프 이벤트는 기지국이 원격 터미널의 활성 세트로부터 추가되거나 제거되면 발생한다. "섹터" 파라미터는 현재 원격 터미널이통신하는 섹터(즉, 기지국)에 관한 정보를 포함한다. 만약 섹터의 갯수가 0이면, 원격 터미널은 어떤 기지국과도 통신하지 않으며, 전력 제어 장치는 비활성 상태로 전이하는 것을 나타낸다.
우수프레임 : 이 이벤트는 역방향 트래픽 채널에서 우수 프레임의 수신을 나타낸다.
불량 프레임 : 이 이벤트는 역방향 트래픽 채널에서 불량 프레임의 수신을 나타낸다.
HDR 시스템과 같은 CDMA 시스템에 대하여, 각각의 프레임에 대한 전송 유니트(예를 들면, 원격 터미널)에서 수행된 순환 중복 검사(CRC) 인코딩과 CRC 비트가 프레임에 추가된다. 수신 유니트(예를 들면, 기지국)에서, CRC 인코딩은 수신된 프레임에서 수행될 수 있으며, 생성된 CRC 비트는 수신된 CRC 비트와 비교될 수 있다. 일반적으로, 프레임이 생성되고 수신된 CRC 비트가 매칭되면 "우수" 프레임으로 선언되고, CRC 비트가 매칭되지 않으면 "불량" 프레임으로 선언된다.
도 3은 4개의 상태 및 이러한 상태간의 전이을 야기하는 이벤트를 가지는 본발명의 특정 실시예를 도시한다. 전술된 바와 같이, 더 크거나 적은 갯수의 상태 및 이벤트가 생성될 수 있다. 상태, 이벤트, 및 전이은 또한 전술된 것과는 상당히 다르게 정의 될 수 있다. 예를 들면, 전력 제어 장치는 정상 상태로 전이할 수 있는 시점에서 특정 갯수의 우수 프레임이 수신될 때까지 데이터 시작 상태에 남아있을 수 있다. 따라서, 본 발명은 임의의 갯수의 상태, 이벤트, 및 상태사이의 전이 방식을 포함하도록 설계될 수 있다.
본 발명의 성향에 따라, 전력 제어 장치의 동작은 존속하는 현재 상태에 의존한다. 본 발명의 특정 실시예에 대한 각 상태에서 전력 제어 장치의 일반동작은 다음과 같이 상세하게 요약될 수 있다:
비활성 : 비활성 상태에서, 원격 터미널은 휴지중이며 따라서 전력제어는 전혀 수행되지 않고 있다.
정상 : 정상 상태에서, 원격 터미널은 비데이터 상태가 입력되지 않도록 충분히 자주 데이터를 전송한다. 세트포인트는 수신된 프레임의 디코딩 상태를 기반으로 조절된다. 각각의 수신된 우수 프레임에 대하여, 세트포인트는 특정(작은) 감소 델타값(D1)에 의해 저하된다. 만약 불량 프레임이 수신되면, 세트포인트는 특정(큰) 증가 델타값(U1)에 의해 증가된다. 더 큰 세트포인트 증가는 공중 링크 상태에서 신속한 하락에 대한 적응을 고려한다.
비데이터 : 비데이터 상태는 원격 터미널이 특정 시간 주기(예를 들면, 0.5초)동안 전송을 정지할 때 입력된다. 이 상태에서, 피드백은 원격 터미널이 전송 전력 레벨을 제어하기 위해 사용하지는 않는다. 실시예에서, 세트포인트는 전력 제어 장치가 비데이터 상태에 있는 동안 천천히 증가된다. 세트포인트의 느린 증가는 전송이 실행되지 않는 주기동안 공중 링크에서 가능한 저하를 보충한다. 만약 공중 링크 저하가 발생한다면, 더 높은 세트포인트가 원격 터미널이 전송을 시작할 때 수신된 데이터 패킷의 성공적으로 디코딩하는 가능성을 증가시킬 것이다.
데이터 시작 : 데이터 시작상태는 우수 프레임이 비데이터 상태동안 원격 터미널로부터 수신될 때 입력된다. 이러한 상태에서, 세트포인트는 수신된 각각의 프레임에 대하여 정상상태에서 보다 더 낮아진다. 세트포인트에서의 더 큰 감소는 전력 제어 장치가 비데이터 상태 동안 세트포인트에서의 여분의 증가를 제공(제거)한다.
도 4는 원격 터미널 및 기지국간의 특정 통신 세션을 위한 세트포인트의 조절을 설명하는 다이어그램이다. 도 4는 또한 하기에 설명된 바와 같이, 본 발명의 전력 제어 장치의 다양한 특징을 설명한다. 도 4에서, 수평축은 시간을 표시하고 시간 지수 t1, t2, 등에서 t30까지 마킹된다. 연속적인 시간 지수간의 시간 주기는 "프레임 주기"라 언급되는 수신된 프레임의 간격이다. 수직축은 데시벨(dB)단위로 제공되는 세트포인트를 표시한다.
각각의 프레임 주기에 대하여, 프레임은 우수(G) 또는 불량(B) 프레임 중 하나로서 수신되고 디코딩될 수 있거나 전혀 수신되지 않을(N) 수 있다. 각 프레임 주기동안 수신된 프레임(G, B, 또는 N)의 상태는 수평 축상에서 제공된다. 도 4는 본 발명의 전력 제어 장치의 동작을 설명하기위해 사용된 프레임 상태의 특정 시퀀스를 도시한다.
도 4에 도시된 예에서, 전력 제어 장치는 시간 지수 t1부터 t15까지의 정상 상태, 시간 지수 t16부터 t23까지의 비데이터 상태, 시간 지수 t24부터 t26까지의 데이터 시작 상태 및 시간 지수 t27이상의 정상 상태에서 동작한다. t1부터 t6까지의 각 시간 지수에서, 원격 터미널로 부터 수신된 프레임은 우수 프레임(G)으로 결정되고, 세트포인트는 특정한 소량(D1)만큼 감소한다. 시간 지수 t7에서, 수신된 프레임은 불량 프레임(B)으로 결정되고, 세트포인트는 특정 대량(U1)만큼 증가된다.
특정 실시예의 정상 상태에서, 특정 시간 주기는 세트포인트의 연속 증가사이를 지나가야만 한다. 모든 불량 프레임에서 세트포인트를 증가시키는 것은 전력 제어 장치를 불안정하게 만들며, 충분히 자주 업데이팅 시키지 않는 것은 전력 제어 장치를 부진하게 만든다. 이러한 예에서, 두개의 연속적인 불량 프레임은 세트포인트가 증가되는 프레임사이에서 수신되어야 한다. 따라서, 4개의 연속 수신된 프레임이 시간 지수 t7부터 t10까지에서 불량 프레임이 되도록 결정되며, 세트포인트는 오직 시간 지수 t7와 시간 지수 t8및 t9를 제외하고 시간 지수 3개 이후의 t10에서만 증가된다. t11부터 t14까지의 시간 지수 각각에서, 우수프레임이 수신되며, 따라서 세트포인트는 다시 감소된다.
실시예에서, 전력 제어 장치는 만약 어떤 프레임도 우연하게 본예의 2개의 프레임 주기가 되는 특정 시간 주기에서 수신되지 않는다면 정상 상태로부터 비데이터 상태로 전이한다. 따라서, 데이터가 전혀 수신되지 않는 제 2 프레임 주기 이후에, 전력 제어 장치는 비데이터 상태로 전이한다.
실시예에서, 비데이터 상태동안, 세트포인트는 데이터가 수신되지 않은 각각의 프레임 주기 이후에 특정 소량(U2)에 의해 특정 최대 집합량(U2,MAX)만큼 증가된다. 따라서, t17부터 t21까지의 시간 지수 각각에서, 세트포인트는 소량(U2) 감소된다. 세트포인트가 시간 지수 t21에서 증가한 후에, 세트포인트는 데이터가 시간 주기내에서 전혀 수신되지 않았음에도 불구하고 시간 지수 t22부터 t24까지에서 전혀 증가되지 않는다.
실시예에서, 전력 제어 장치는 원격 터미널로부터 우수프레임을 수신하면 비데이터 상태에서 데이터 시작 상태로 전이한다. 따라서, 수신된 프레임이 우수 프레임이 되도록 결정되기 때문에 각각의 시간 지수 t24에서 이러한 세트포인트 감소가 발생한다. 이러한 상태에서, 세트포인트는 각각이 수신된 우수프레임에 대하여 특정 대량(D3)만큼 감소된다. 이러한 세트포인트 감소는 수신된 프레임이 우수프레임으로 결정될 때까지 t24부터 t26까지의 시간지수에서 발생한다.
실시예에서, 전력 제어 장치는 원격 터미널로부터 불량 프레임을 수신하면 데이터 시작 상태에서 정상 상태롤 전이한다. 시간지수 t27에서 불량 프레임을 수신하면, 전력 제어 장치는 정상 상태로 전이하고, 세트포인트는 대량(U1) 증가된다. 전력 제어 장치는 그후에 상기 전술된 방식으로 정상 상태에서 동작을 계속한다.
본 발명의 전력 제어장치는 원격 터미널, 시스템 제어기(도 1에 도시), 임의의 다른 시스템 엘리먼트(100) 또는 그들의 결합과 통신하는 하나 또는 그이상의 기지국 내에서 실행될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 기지국 내의 임의의 서브시스템을 사용하는 전력 제어 장치의 상호작용의 다이어그램이다. 이 실시예에서, 기지국의 서브시스템은 오퍼레이팅 시스템(O/S)(512), 기지국 제어기(BSC) 애플리케이션(514), 하나 또는 그이상의 역방향 물리 계층(516), 선택 계층(518), 및 하나 또는 그이상의 기지국 트랜시버(BTS)(520)를 포함한다. 전력 제어 장치의 동작은 전술된 다양한 이벤트의 발생에 의존한다. 이러한 이벤트의 발생을 인식하는 메세지 및/또는 신호는 일반적으로 댜양한 서브시스템에 의해 생성되며, 전력 제어 장치에 전달된다.
오퍼레이팅 시스템(512)은 기지국에 대한 오퍼레이팅 시스템이며, 전력 제어 장치에 대한 타이밍 신호를 제공하기 위해 사용된다. 오퍼레이팅 시스템(512)은 예를 들어, 매 프레임 간격마다 중지하는 주기적인 타이머(예를 들면, 전력제어(PC)타이머)를 제공하며, 상기 타이머는 변수들을 업데이팅하고 임의의 요구된 동작을 수행하기 위한 전력 제어 장치에 의해 트리거 신호로서 사용된다. 세트포인트는 일반적으로, 프레임 간격에서보다 더 빠르게 변하지는 않기 때문에, 매 프레임마다 세트포인트를 업데이팅시키는 장치가 적합하다.
BSC 애플리케이션(514)은 기지국에 대한 콜 처리를 수행하며, 원격 터미널의 활성 세트가 변할 때마다 전력 제어 장치에 메세지를 전송한다. 활성 세트는 임의의 특정 순간에 원격 터미널과 통신하는 기지국의 리스트를 포함한다. 활성 세트는 원격 터미널이 기지국을 추가하고 소거하기 때문에(예를 들면, 네트워크에서 이동하기 때문에)변화한다.
각각의 활성 역방향 물리계층(516)은 원격 터미널로부터 프레임을 수신하고 처리하며, 선택 계층(518)에 전송한다. 하나 또는 그이상의 역방향 물리계층(516)은 원격 터미널로부터 동일한 프레임을 수신하여 선택 계층(518)에 전송하기 위해 할당될 수 있다. 역방향 물리 계층(516)은 서로다른 기지국에 속하며, 소프트핸드오프를 위해 사용된다.
선택 계층(518)은 또한 할당된 역방향 물리 계층(516)으로부터 수신된 프레임을 처리하고 이중의 프레임을 제거한다. 처리 결과에 따라, 선택 계층(518)은 우수 또는 불량 프레임중 어느것이 수신되었는지 또는 프레임 주기동안 어떤 프레임도 수신되지 않았음을 나타내는 각각의 프레임 주기에 대한 전력 장치에 프레임 상태를 전송한다.
기지국 트랜시버(520)는 원격 터미널로부터 역방향 링크 전송을 수신하여 내부 루프 전력 제어를 실행한다. 각각의 할당된 기지국 트랜시버(520)는 역방향 트래픽 채널에 대한 신호를 수신하고, 수신된 신호 품질을 측정하여, 일련의 전력 제어 명령 시퀀스를 원격 터미널에 전송한다. 각각의 전력 제어 명령은 원격 터미널이 기지국 트랜시버(520)가 대략 세트포인트와 동일해지도록 전송 전력을 상향 또는 하향 조정하도록 지시한다. 원격 터미널은 다중 기지국 트랜시버(520)에 의해 전력 제어될 수 있다.
한 실시예에서, 전력 제어 장치는 댜양한 기지국의 서브시스템에서 발생한 이벤트를 기반으로 동작한다. BSC 애플리케이션(514)은 각각의 원격 터미널에 대한 핸드오프 정보를 핸드오프정보(섹터) 메세지를 사용하는 전력 제어 장치에 전송한다. 이러한 메세지는 BSC 애플리케이션(514)이 원격 터미널의 핸드오프 상태를 변화시킬 때마다 전송된다. 섹터 파라미터는 원격 터미널과 통신하는 기지국에 관한 정보를 포함한다. 만약 섹터의 갯수가 0이라면, 그후에 원격 터미널은 임의의 기지국과 통신하지 않는다.
역방향 물리계층(516)은 역방향 트래픽 채널의 원격 터미널에 의해 전송된 프레임을 수신하여 처리하고, 처리된 프레임을 세션 계층(518)에 전송한다. 다중 프레임은 특정 전송 프레임동안 다중 역방향 물리 계층(516)으로부터 수신될 수 있기 때문에, 섹션 계층(518)은 이중 프레임이 제거되도록 한다. 이중이 아닌 각각의 프레임에 대하여, 섹션 계층(518)은 프레임이 우수 프레임인지 불량 프레임인지를 결정하며, 프레임 상태를 전력 제어 장치에 제공한다.
만약 원격 터미널이 다중(N) 기지국 트랜시버(520)를 사용하는 핸드오프내에있다면, 섹션 계층(518)은 0에서 N까지의 프레임 사이에서 원격 터미널로부터 전송된 각각의 프레임에 대하여 수신할 수 있다. HDR 시스템과 같은 임의의 CDMA 시스템에서, 특정 데이터 전송을 위한 프레임은 프레임 식별자(예를 들면, 프레임ID)를 사용하여 식별된다. 한 실시예에서, 섹션 계층(518)은 만약 동일한 프레임ID를 사용하는 모든 기지국 트랜시버(520)로 부터 수신된 프레임이 불량 프레임이라면, 불량프레임을 선언하고, 기지국 트랜시버(520)로부터 적어도 하나의 프레임이 우수프레임이라면 우수프레임을 선언한다.
만약 하나 또는 그이상의 기지국 트랜시버(520)가 특정 프레임을 디코딩할 수 없다면, 섹션 계층(518)은 N프레임 보다 적게 수신하며, 이후 발생할 수 있는 프레임을 위해 대기한다. 이러한 명확하지 않은 대기는 만약 섹션 계층(518)이 더 높은 프레임ID를 사용하는 프레임이 수신되거나 특정 시간 주기(예를 들여, 한프레임 주기)를 통과할 때까지만 대기한다면 수정될 수 있다. 섹션 계층(518)은 그후에 수신된 프레임을 기반으로 우수프레임 또는 불량프레임을 선언할 수 있다.
도 6A는 비활성 상태동안 처리과정의 실시예의 흐름도이다. 초기에, 전력 제어 장치에 대한 현재 상태는 단계(612)에서 비활성 상태로 세팅된다. 단계(614)에서, 원격 터미널의 핸드오프 상태에서의 변경이 발생하는 지를 결정한다. 이러한 결정은 예를 들어, 상기 전술된 핸드오프정보(섹터) 메세지의 수신을 통해 성취될 수 있다. 단계(616)에서 수신된 메세지에서 섹터의 갯수가 0보다 큰지를 결정한다. 만약 그 답이 아니오라면, 전력 제어 장치는 단계(614)로 귀환하며 원격 터미널의 핸드 오프상태에서의 변화를 위해 대기한다.
만약 수신된 메세지의 섹터의 갯수가 0보다 크다면, 전력 제어 장치에 대한 섹터 정보는 단계(617)에서 업데이팅된다. 세트포인트는 그후에 단계(618)에서 원하는 성능 레벨을 제공하도록 결정된 특정 초기 세트포인트로 초기화된다. 그후에 전력 제어 장치는 단계(619)에서 비데이터 상태로 전이한다.
도 6B는 정상 상태에 대한 처리 실시예의 흐름도이다. 정상 상태로 전이하면, 단계(622)에서, 전력 제어 장치의 현재 상태는 정상 상태로 세팅된다. 단계(623)에서, 어떤 데이터도 수신되지 않은 프레임 주기의 갯수를 카운트하도록 사용되는 프레임 카운터는 0으로 초기화된다.
단계(624)에서, 원격 터미널의 핸드오프 상태에서 변화가 발생하는지에 대한 결정이 이루어진다. 다시 말해서, 전술된 핸드오프정보(섹터) 메세지를 통해 결정이 수행될 수 있다. 만약 핸드오프상태가 변화되지 않았다면, 전력 제어 장치는 단계(630)로 진행한다.
그와 달리, 만약 핸드오프 상태가 변화되었다면, 전력 제어 장치에 대한 섹터 정보는 단계(625)로 업데이팅된다. 단계(626)에서, 수신된 메세지에서 섹터의 갯수가 0과 동일한지에 대한 결정이 이루어진다. 만약 그 답이 예라면, 특히, 원격 터미널의 활성 섹터에서 어떤 기지국도 존재하지 않는다면, 전력 제어 장치는 단계(627)에서 비활성 상태로 전이한다.
그와 달리, 만약 수신된 메세지에서 섹터의 갯수가 0보다 크다면, 단계(630)에서 그 다음으로 우수 프레임이 수신되었는지에 대한 결정이 이루어진다. 만약우수 프레임이 수신되었다면, 전력 제어 장치는 세트포인트를D1만큼 감소 시키고 만약 변화가 충분히 현저하다면, 단계(631)에서 업데이팅된 세트포인트를 섹터로 전송한다. 특정 실시예에서, 외부 전력 제어 루프를 실행하는 BSC 및 BTS 모두는 세트포인트의 변경을 시도한다. 그러나, BSC는 세트포인트가 조밀하게 증가하도록 조절하기 위한 용량을 사용하여(예를 들면 1/1024dB의 해답을 사용하여) 설계되며, BTS는 완만하게 증가하도록 조절하기 위한 용량을 사용하여(예를 들면 1/8dB의 해답을 사용하여)설계된다. 이러한 실행에서, BSC는 누적된 변화가 BTS의 완만한 증가를 초과할때까지 BTS의 조절된 세트포인트를 전송하지 않는다. 그러나, 다른 실행에서, BSC 및 BTS는 동일한 해답을 사용하여 동작하도록 설계될 수 있고, 이러한 경우에 세트포인트는 변화 정도에 관계없이 섹터에 전송될 수 있다. 단계(631)가 완료하면, 전력 제어 장치는 단계(623)로 귀환한다.
그와 달리, 만약 우수 프레임이 단계(630)에서 수신되지 않는다면, 단계(634)에서 불량 프레임이 수신되었는지 결정된다. 만약 불량프레임이 수신되었다면, 전력 제어 장치는U1만큼 세트포인트를 증가시킬 수 있으며, 단계(635)에서 업데이트된 세트포인트를 섹터에 전송할 수 있다. 전술된 바와 같이, 마지막 세트포인트가 증가한 이래로 만약 특정수의 프레임 주기가 경과했다면, 세트포인트는 증가될 수 있다. 따라서, 제 2 프레임 카운터는 세트포인트가 증가하는 가운데 시간 주기를 추적하기 위해 사용될 수 있다. 제 2 카운터는 활성화 상태를 벗어나도록 전이하자마자 0으로 초기화되도록, 각각의 프레임 주기동안(예를 들면, 주기적인 타이밍 신호가 오퍼레이팅 시스템으로부터 수신되는 각 시간마다) 증가되도록, 그리고 각각의 세트포인트가 증가한 후에 0으로 셋팅될 수 있다. 단계(635)에서, (만약 허용된다면) 세트포인트가 증가된 후에 전력 제어 장치는 단계(623)로 귀환한다.
만약 우수 또는 불량 프레임이 수신되지 않았다면, 단계(637)에서, 새로운 프레임주기가 발생하였는지가 결정된다. 이는 매 프레임 간격에서 중지하는 오퍼레이팅 시스템으로부터 주기적인 타이밍 신호의 수신을 통해 성취될 수 있다. 만약 새로운 프레임 주기가 발생된다면, 단계(638)에서 이전 프레임 주기동안 어떤 프레임도 수신되지 않았음을 나타내도록 프레임 카운터는 증가된다. 전술된 바와 같이, 만약 특정수의 연속적인 프레임 주기(즉, 목표 카운트)동안 수신된 프레임이 전혀 없다면, 원격 터미널은 전송을 중단한 것으로 간주되며, 전력 제어장치는 비데이터 상태로 전이한다. 따라서, 단계(639)에서, 프레임 카운터에서의 값은 목표 카운트와 비교된다. 만약 카운터의 값이 목표 카운트와 동일하다면, 단계(640)에서 전력 제어 장치는 비데이터상태로 전이한다. 그와달리, 만약 카운터 값이 목표 카운트보다 적다면, 전력 제어 장치는 단계(624)로 귀환한다. 도 6B에 도시된 바와 같이, 프레임 카운터는 우수 또는 불량 프레임이 수신될 때마다 0으로 리셋된다.
도 6C는 비데이터 상태의 처리 실시예의 흐름도이다. 비데이터 상태로 전이하면, 전력 제어 장치에 대한 현재 상태는 단계(652)에서 비데이터 상태로 셋팅된다. 단계(653)에서 비데이터 상태(UINC)동안 세트포인트의 증가량은 0으로 초기화된다.
단계(654)에서, 원격 터미널의 핸드오프 상태에서의 변화가 발생되었는지에 대한 결정이 이루어진다. 다시말해서, 핸드오프 정보(섹터) 메세지의 수신을 통해 성취될수 있다. 만약 핸드오프 상태가 변화하지 않았다면, 전력 제어 장치는 단계(660)으로 진행한다.
그와 달리, 만약 핸드오프 상태가 변화되었다면, 전력 제어 장치에 대한 섹터 정보는 단계(655)에서 업데이팅된다. 단계(656)에서, 수신된 메세지에서 섹터의 갯수가 0과 동일한지 결정된다. 만약 그 답이 예라면, 즉 원격 터미널의 활성 세트에서 어떤 기지국도 존재하지 않는다면, 단계(657)에서 전력 제어 장치는 비활성 상태로 전이한다.
그와 달리, 만약 수신된 메세지에서 섹터의 갯수가 0보다 크다면, 단계(660)에서 그다음에 우수 프레임이 수신되었는지 결정된다. 만약 우수프레임이 수신되었다면, 전력 제어 장치는D3만큼 세트포인트를 감소시키고 만약 변화가 충분히 현저하다면 단계(661)에서 섹터에 업데이팅된 세트포인트를 전송한다. 단계(662)에서 전력 제어장치는 데이터 시작 상태로 전이한다.
그와 달리, 만약 단계(660)에서 우수 프레임이 수신되지 않았다면, 단계(664)에서 불량 프레임이 수신되었는지 결정된다. 만약 불량 프레임이 수신되었다면, 전력 제어 장치는 허용된다면 세트포인트를U1만큼 증가시키고 만약 변화가 충분히 현저하다면, 단계(665)에서 섹터에 업데이팅된 세트포인트를 전송한다. 단계(666)에서, 전력 제어장치는 정상 상태로 전이한다.
만약 우수 또는 불량 프레임이 수신되지 않는다면, 단계(667)에서 새로운 프레임 주기가 발생하였는지 결정된다. 만약, 이전의 프레임 주기동안 어떤 프레임도 수신되지 않았음을 나타내는 새로운 프레임 주기가 발생하였다면, 세트포인트는 비데이터 상태동안 세트포인트의 전체 증가가 특정 값U2,MAX보다 작다면U2만큼 증가된다. 이는 단계(668)에서, 증가치U2에 의해UINC만큼 증가시키고 단계(669)에서 업데이팅된UINC와U2,MAX를 비교함으로서 성취될 수 있다. 만약 업데이팅된UINC가U2,MAX보다 작거나 동일하다면, 단계(670)에서 세트포인트는U2만큼 증가되며, 전력 제어 장치는 단계(654)로 귀환한다. 그와 달리 업데이팅된UINC가U2,MAX보다 크다면, 세트포인트는 증가되지 않으며, 전력 제어 장치는 단계(654)로 귀환한다.
도 6D는 데이터 시작 상태의 처리 실시예의 흐름도이다. 데이터 시작 상태로 전이하면, 전력 제어 장치에 대한 현재 상태는 단계(672)에서 데이터 시작 상태로 셋팅된다. 단계(673)에서 어떤 데이터도 수신되지 않은 프레임 주기의 갯수를 카운팅 하도록 사용되는 프레임 카운터는 0으로 초기화된다.
단계(674)에서 원격 터미널의 핸드오프 상태에서 변화가 발생하는지 결정된다. 다시말해서, 결정은 핸드오프정보(섹터) 메세지의 수신을 통해 성취될 수 있다. 만약 핸드오프 상태가 변화되지 않는다면, 전력 제어 장치는 단계(680)으로 진행한다.
그와 달리, 만약 핸드오프 상태가 변화된다면, 단계(675)에서 전력 제어장치에 대한 섹터 정보가 업데이팅된다. 그후에 단계(676)에서 수신된 메세지에서 섹터의 갯수가 0과 동일한지 결정된다. 만약 그 답이 예라면, 즉 원격 터미널의 활성 세트에서 어떤 기지국도 존재하지 않는다면, 단계(677)에서 전력 제어 장치는 비활성 상태로 전이한다.
그와 달리, 만약 수신된 메세지에서 섹터의 갯수가 0보다 크면, 단계(680)에서 우수 프레임이 수신되었는지 결정된다. 만약 우수프레임이 수신되었으면, 전력 제어장치는 세트포인트를D3만큼 감소시키고 단계(681)에서, 만약 변화가 충분히 현저하다면 섹터에 업데이팅된 세트포인트를 전송한다. 전력 제어 장치는 그후에 단계(673)로 귀환한다.
그와 달리, 단계(680)에서 만약 우수프레임이 수신되지 않았다면, 단계(684)에서 불량프레임이 수신되었는지 결정된다. 만약 불량 프레임이 수신되었으면, 단계(686)에서 전력 장치는 만약 새로운 세트포인트가 최대 허용 세트포인트보다 적다면U1만큼 세트포인트를 증가시키고, 만약 변화가 충분히 현저하다면 업데이트된 세트포인트를 섹터에 전송한다. 단계(686)에서 전력 제어 장치는 그후에 정상 상태로 전이한다.
만약 우수 또는 불량 프레임이 수신되지 않았다면, 단계(687)에서 새로운 프레임이 발생하는지 결정된다. 만약 어떤 프레임도 현재 프레임 주기동안 수신되지 않았음을 나타내는 새로운 프레임 주기가 발생한다면, 단계(688)에서 프레임 카운터는 증가된다. 정상 상태와 유사하게, 만약 어떤 프레임도 특정수의 연속프레임 주기동안 수신되지 않으면, 원격 터미널은 전송을 중단한 것으로 간주되고, 전력 제어 장치는 비데이터상태로 전이한다. 따라서, 단계(665)에서, 프레임 카운터에서의 값은 목표 카운트와 비교된다. 만약 카운터의 값이 목표 카운트와 동일하다면, 단계(690)에서 전력 제어 장치는 데이터부재 상태로 전이한다. 그와 달리 , 만약 새로운 프레임주기가 발생하지 않거나 카운터 값이 목표 카운트보다 적다면, 전력 제어 장치는 단계(674)로 귀환한다. 도 6D에 도시된 바와 같이, 프레임 카운터는 우수 프레임이 수신될 때마다 0으로 리셋된다. 데이터 시작 상태에 대한 목표 카운트는 정상 상태에 대한 목표 카운트와 동일하거나 상이할 수 있다.
전력 제어 세트포인트의 조정은 부분적으로 일련의 구성 파라미터에 기반하여 성취된다. 테이블 2는 이러한 파라미터중 몇가지를 열거한다. 상이한 및/또는 추가의 파라미터가 정의 될 수 있으며, 본 발명의 영역 내에 있다.
테이블 2
파라미터 설명 단위
FrameLength 역방향 트래픽 채널(즉, 프레임 주기)에서 한 프레임의 주기. 프레임 주기는 서로다른 CDMA 시스템에 대하여 변화한다. 프레임
MinSetPoint 임의의 상태에서 세트포인트에 대한 최소 허용치. dB
MaxSetPoint 임의의 상태에서 세트포인트에 대한 최대 허용치. dB
InitialSetPoint 세트포인트에 대한 초기값. 전력 제어 장치가 비활성 상태로부터 전이할 때 사용되기위한 시작값이다. dB
NormalGoodFrameDelta 우수 프레임이 정상상태(즉,D1)의 역방향 트래픽 채널에서 수신될 때 세트포인트에서의 델타 변화. 일반적으로 작은 음의 값이다. dB
NormalBadFrameDelta 불량 프레임이 정상상태(즉,U1)의 역방향 트래픽 채널에서 수신될 때 세트포인트에서의 델타 변화. 일반적으로 작은 양의 값이다. dB
NumEmptyFramesForNoData 정상 상태에서 비데이터상태로 전이하기 이전에 역방향 트래픽 채널에서 프레임을 수신하지 않는 프레임 주기의 갯수. 프레임
NoDataDelta 전력 제어 장치가 비데이터상태(즉,U2)일 때, 각각의 프레임 주기에 대한 세트포인트에서의 델타 변화. dB
NoDataMaxIncrease 비데이터 상태(즉,U2,MAX)에서 세트포인트의 최대 허용 증가(전체).
NoDataMaxSetPoint 비데이터 상태에서 세트포인트에 대한 최대 허용치. 이 값은 일반적으로 MaxSetPoint값 보다 작다. dB
DataStartGoodFrameDelta 우수 프레임이 데이터 시작 상태(즉,D3)의 역방향 트래픽 채널에서 수신될 때 세트포인트의 델타 변화. 이값은 일반적으로 NormalGoodFrameDelta의 크기보다 크다. dB
DelayBetweenIncreases 불량 프레임을 이유로 세트포인트의 연속적인 증가 사이에서 프레임 주기의 최소 갯수. 프레임
MinSignificantSetPointChange 섹터에 전송되도록 상당히 고려된 세트포인트의 최소 변화량. dB
임의의 전술된 파라미터의 유니트는 프레임 주기(또는 간단히 "프레임")내에 있으며, 남아있는 파라미터의 유니트는 데이터 비트내에 있다. 세트포인트 델타 크기 및 초기, 최소, 최대 세트포인트는 원하는 성능 레벨(예를 들면 1% FER)을 제공하기 위해 선택될 수 있으며, 예를 들면, dB의 분수값(예를 들면 1/1024thdB)으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 최소 세트포인트(MinSetPoint) 및 최대 세트포인트(MaxSetPoint)는 시뮬레이션, 실험 측정(즉 실험 결과), 또는 그들의 조합을 기반으로 선택될 수 있다. 파라미터 및 이러한 결과중 몇가지가 하기에서 설명된다.
NormalBadFrame 파라미터를 증가시키는것은 전력 제어 장치가 공중 링크 상태에서의 저하에 더 반응을 보이도록 한다. 그러나, 이러한 파라미터는 더 높게 조절된 세트포인트를 결과로 하며, 따라서, 시스템 용량을 감소시킬 수 있다.
NoDataDelta 또는 NoDataMaxIncrease 파라미터는 원격 터미널이 비활성 주기 이후에 다시 전송을 시작할 때, 에러로 프레임을 수신하는 가능성을 감소시킨다. 이는 시스템 용량의 감소를 결과로 한다.
DataStartGoodFrameDelta 파라미터는 원격 터미널이 비활성 주기 이후에 전송을 시작할 때 전력 제어 장치가 더 빠른 세트포인트를 늦추도록 한다.
delayBetweenIncreases 파라미터는 부분적으로 기지국과 BSC 사이의 지연을 기반하여 세팅된다. 또한 세트포인트에서의 증가는 프레임 에러가 버스트에서 발생하는 경향이 있고, 에러의 버스트 때문에 세트포인트에서 큰 변화가 요구된 것보다 더 큰 전력을 전송하는 원격 터미널을 결과로 하기 때문에 시간내에 수행될 수 없을 수 있다. 만약 기지국과 BSC 사이의 지연이 감소될 수 있다면, delayBetweenIncreases 값은 전력 제어장치의 반응을 개선시킬 수 있도록 감소될 수 있다.
NumEmptyFramesForNoData 파라미터는 전력 제어 장치가 비데이터 상태로 더 일찍 전이하도록 감소될 수 있다. 이러한 파라미터는 일반적으로 TCP 응답 시간보다 더 짧지는 않다.
일반적으로, 목표 FER은 세트포인트에서의 델타 증가에 대한 세트포인트에서의 델타 감소의 비(예를 들면,D1/(D1+U1))로 정의 된다. 따라서, 델타 증가, 델타 감소, 또는 모두를 조절함에 따라, 목표 FER은 조절될 수 있다.
성능을 좀 더 개선시키기 위한 전력 제어 장치를 위해 다양한 변경이 이루어질 수 있다. 임의의 변경은 실행되고 있는 특정 CDMA 시스템에 의존할 수 있다.
HDR 시스템에서, DRC(데이터율 제어)정보는 특정 비율로(예를 들면, 초당 600번) 원격 터미널에서 기지국으로 전송된다. DRC는 어떤 섹터가 원격 터미널에 의해 가장 잘 수신 되는지를 나타내며, 따라서 원격 터미널에 순방향 링크 데이터를 전송하기 위해 사용되어야 한다. DRC는 또한 섹터가 순방향 링크에서 데이터를 전송해야 하는 비율을 나타낸다. 원격 터미널의 활성 섹터에서 임의의 섹터에 의해 수신될 수 있는 데이터 패킷과는 달리, DRC는 순방향 링크를 제공하는 섹터에 의해 수신되어야만 한다.
전송된 DRC 정보는 저하된 링크 상태 때문에 소거될(즉, 정확히 디코딩되기 불가능한)수 있다. 정상 동작하에, DRC 및 역방향 링크 데이터는 모두 원격 터미널로부터 원격 터미널을 가장 잘 제공할 수 있도록 결정된 섹터에 전송된다. 이러한 경우에, 데이터 채널에서 전송 전력을 제어하는 것은 허용가능한 DRC 소거율을 제공한다. 그러나, 불안정한 상태동안 최고 순방향 링크는 한개의 섹터를 통해 성취되지만 최고 역방향 링크는 또다른 섹터를 통해 성취된다. 이러한 경우에, 한개의 섹터에 전송된 데이터 채널에서 바로 전력 제어를 수행하는 것은 또다른 채널에 전송된 DRC 채널이 적절히 디코딩 될 수 있도록 하기에 충분할 수 는 없다. 순방향 링크를 제공하도록 지정된 섹터에 의해 수신된 바와 같이 DRC 채널의 과도한 저하를 보호하기 위해 전력 제어 장치는 변경될 수 있다.
HDR 시스템에 대하여, DRC 정보는 원격 터미널로부터 매 1.66msec마다 수신될 수 있다. 일반적인 실행에서, 전력 제어를 위해 BSC에서 이러한 비율로 정보를 전송하는 것은 비현실적이다. 전력 제어 장치를 변경하기 위해 DRC 정보를 제공하고 적용시키도록 다양한 방식이 사용될 수 있으며, 그중 두개의 방식에 하기에 설명된다. 제 1 방식은 제한된 백홀 용량을 가지는 시스템을 위해 사용될 수 있으며, 제 2 방식은 덜 제한된 백홀 용량을 가지는 시스템을 위해 사용될 수 있다. 두 방식 모두에서, 목표 FER(일반적으로 대략 1%로 셋팅되는)은 원하는 DRC 소거율을 성취하도록 조절될 수 있다.
제한된 백홀 용량을 가지는 시스템에서 사용하기에 적합한 제 1 방식에서, DRC 소거율이 시스템의 적합한 동작을 위해 너무 높으면 메세지는 기지국으로부터 BSC로 전송된다. 이러한 방식은 제한된 백홀 용량을 사용하는 시스템에 바람직할 수 있는 기지국과 BSC 사이에 높은 메세지 트래픽을 생성하지는 않는다.
데이터 소거율은 외부 전력 제어 루프가 성취하려고 시도하는 목표 FER을 연속하여 조절하는 "외부의" 외부 전력 제어 루프(즉, 제 3 루프)를 실행하기위해 사용될 수 있다. 만약 DRC 소거율이 너무 높게 결정되면, 목표 FER은 이후에 세트포인트를 감소시키도록 (비교적) 많은 양만큼 감소될 수 있다. 이는 차례로 전력 제어 레벨이 증가하여 DRC 소거율이 감소하게 한다. 목표 FER은 이후에 각각의 프레임 주기 동안 작은 양만큼 감소될 수있다.
전술된 바와 같이, 목표 FER은 세트포인트에서 델타 증가, 델타 감소, 또는 두가지 모두을 크기를 변화시킴에 따라 조절될 수 있다. 한 실시예에서, 전력 제어 장치는 불량 프레임이 수신될 때 세트포인트를 조절시키기 위해 NormalBadFrameDelta 대신에 EffectivebadFrameDelta를 사용하여 실행된다. EffectivebadFrameDelta 파라미터는 DRC 소거율을 기반으로하는 원래의 FER로부터 조절되는 NormalBadFrameDelta 파라미터 및 목표 FER을 기반으로 조절될 수 있다. EffectivebadFrameDelta는 정상, 비데이터 및 데이터 시작 tkdxo를 포함하는 상기 전술된 모든 상태에서 사용될 수 있다.
만약, DRC 소거율이 너무 높아서 원격 터미널이 충분한 전력 레벨로 전송하지 않음을 지시하면, 목표 FER은 더 낮게 조절된다. 더 낮은 목표 FER은 세트포인트에서 델타 증가의 크기를 증가시킴에 따라(즉,UEFF를 증가시킴에 따라) 세트포인트를 증가시키기 때문에 성취될수 있다. 내부 전력 제어 루프는 그후에 증가된 세트포인트를 매칭시키기 위해 원격 터미널의 전송 전력 레벨을 증가시킨다.
도 7A는 DRC 소거를 고려하도록 전력 제어 장치를 조절하기 위한 방식의 실시예의 흐름도이다. 초기에, 단계(712)에서 DRC 소거율이 결정된다. 일반적으로, DRC 소거율은 매 특정수의 프레임 주기마다 업데이팅된다. 단계(714)에서 만약 DRC 소거율이 적당하게 결정되지 않으면, 과정은 단계(722)로 진행한다. 그와 달리, 만약 DRC 소거율이 너무 높게(예를 들면 DRCErasureTooHigh 메세지의 수신에 의해 지시된 바와 같이) 결정된다면, 단계(716)에서 세트포인트는 특정량(UDRC)만큼 증가되며 섹터에 송신된다. 단계(718)에서 목표 FER은 그후에 특정량(FERDOWN)만큼 감소되며, 유효 세트포인트 델타증가(UEFF)는 더 낮아진 목표 FER을 기반으로 증가된다. 더 높은 세트포인트 델타 증가(UEFF)는 더 높은 세트포인트를 결과로 하여 그후에 전송 전력 레벨을 증가시키고 DRC 소거율을 감소시킨다.
단계(722)에서, 새로운 프레임 주기가 발생하는지 결정된다. 만약 새로운 프레임 주기가 발생하지 않았다면, 과정은 단계(712)로 귀환한다. 그렇지 않으면, 단계(724)에서 목표 FER은 특정량(FERUP)만큼 증가되며, 유효 세트포인트 델타 증가(UEFF)는 더높은 목표 FER을 기반으로 감소된다. 과정은 단계(712)로 귀환한다.
더 높은 백홀 용량을 가지는 시스템에서 사용하기에 적합한 제 2 방식에서, 목표 FER은 원하는 DRC 소거율을 성취하기 위해 연속적으로 조절될 수 있다. 이러한 방식은 DRC 소거 정보의 상태를 지시하는 기지국에서 BSC로 전송된 정상 피드백을 사용한다. 상기 방식은 DRC 에러율을 결정하여 결정된 DRC 소거율을 기반으로 유효 델타 세트포인트 증가(UEFF)를 조절한다.
도 7B는 DRC 소거를 고려하여 전력 제어 장치를 조절하기 위한 제 2 방식의 실시예의 흐름도이다. 초기에, 단계(742)에서, DRC 소거 업데이트가 수신되었는지 결정된다. 만약 어떤 DRC 업데이트도 수신되지 않았다면, 과정은 단계(742)로 귀환된다. 그와 달리, 만약 DRC 업데이트가 수신되었다면, 단계(744)에서 현재 DRC소거율과 목표 DRC 소거율 사이의 편차가 결정된다. 목표 FER은 그후에 단계(746)에서 결정된 DRC 편차를 기반으로 조절되며, 유효 세트포인트 델타 증가(UEFF)는 단계(748)에서, 새로운 목표 FER을 기반으로 조절된다. 도 7B에 도시된 바와 같이, 목표 DRC 소거율은 목표 FER의 연속 조절에 의해 성취될 수 있다.
원하는 DRC 소거율을 성취하기 위해 원격 터미널의 전송 전력 레벨을 조절하기 위한 다른 방식이 또한 실행될 수 있으며, 본 발명의 영역 내에 있다. 예를 들면, DRC 소거율은 유효 세트포인트 델타 증가(DEFF)대신에, 또는 유효 세트포인트 델타 증가(UEFF)의 조합을 조절하기 위해 사용될 수 있다. 또한 DRC 소거율은 세트포인트를 직접 조절하기 위해 사용될 수 있다.
전술된 바와 같이, 전력 제어 장치는 일련의 이벤트 세트를 기반으로 원하는 DRC 소거율을 성취하기 위해 변경될 수 있다. 이러한 이벤트의 몇가지와 그들의 요약이 하기에 제공된다.
DRCErasureTooHigh: 이 이벤트는 DRC 소거가 부적당하고 섹터가 데이터를 원격 터미널에 전송할 수 없을 때 발생한다. 순방향 링크를 제공하는 섹터는 이러한 이벤트의 발생을 지시하는 메세지를 전력 제어 장치에 전송한다.
DRCErasureUpdate : 이러한 이벤트는 DRC 소거가 업데이트되는 매주기마다 발생한다. 순방향 링크를 제공하는 섹터는 이러한 이벤트의 발생을 지시하는 메세지를 전력 제어 장치에 전송한다. 메세지의 파라미터는 현재 DRC 소거율을 명시한다.
유효 세트포인트의 조절은 부분적으로 일련의 DRC 구성 파라미터의 세트를 기반으로 성취될 수 있다. 테이블 3은 이러한 파라미터중 몇가지를 열거한다. 상이한 및/또는 추가의 파라미터는 또한 정의될 수 있고, 본 발명의 영역내에 있다.
테이블 3
파라미터 설명 유니트
DRCErasureMaxFERChange DRC 소거에 의한 목표 FER에서 최대 허용 변화. 만약 -40의 값이 정의 된다면, 원래 목표 FER은 40%까지 감소될 수 있다. %
DRCErasureFERDelta DRCerasureTooHigh 이벤트가 발생할 때 목표 FER을 변경하기 위한 양. 이는 비교적 큰 음(-)의 값이다. %
DRCNormalFERDelta 예측된바와 같이 DRC가 수신되었을 때 목표 FER을 변경시키기 위한 양. 이는 작은 양(+)의 값이다. %
DRCErasureSetPointDelta DRCErasureTooHigh 메세지가 수신되었을 때 세트포인트에 대한 델타 변화. 세트포인트에서 이러한 변화는 불안정한 상태에 대한 신속한 회복을 제공한다. dB
DRCErasureRateFERRatio 목표값으로부터 DRC 소거율 편차의 각 퍼센트에 대한 목표 FER에서의 변화의 퍼센트.
DRCTargetErasureRate DRC에 대한 적당한 목표 소거율. %
DRCErasureUpdatePeriod 연속적인 DRC 소거 업데이트 이벤트사이의 주기. 프레임
전술된 바와 같이, 목표 FER을 감소시키는 것은 세트포인트가 더 낮은 목표 FER을 성취하기 위해 더 높게 조절되도록 하며, 목표 FER을 증가시키는 것은 세트포인트가 더 낮게 조절되도록 한다.
도 8은 본 발명의 임의의 실시예를 실행할 수 있는 기지국(104)의 실시예의 블록다이어그램이다. 순방향 링크에서, 데이터는 전송(TX) 데이터 프로세서(812)에 의해 수신되고 처리(즉, 포맷, 인코딩 등등)된다. 처리된 데이터 및 전력 제어 정보(예를 들면, 전력 제어 명령)는 처리된 데이터를 사용하여 전력 제어 정보를 다중화시키는 다중화기(MUX)(104)에 제공된다. 다중화된 출력은 그후에 변조기(MOD)(816)에 제공되고, 추가로 처리(예를 들면, 짧은 PN 코드를 사용하여 확산, 수신 원격 터미널에 할당된 긴 PN 시퀀스를 사용하여 스크램블 등등)된다.변조된 데이터는 그후에 RF TX 유니트(818)에 제공되고 순방향 링크 신호를 생성하도록 설정(하나 또는 그이상의 아날로그 신호로 변환, 증폭, 필터링, 직교 변조 등등)된다. 순방향 링크 신호는 듀플렉서(822)를 통해 라우팅되며, 안테나(824)를 통해 원격 터미널(들)에 전송된다.
도 9는 원격 터미널(106)의 실시예의 블록다이어그램이다. 순방향 링크에서, 순방향 링크 신호는 안테나(912)에 의해 수신되고, 듀플렉서(914)를 통해 라우팅되며, RF 수신기 유니트(922)에 제공된다. RF 수신기 유니트(922)는 수신된 신호를 설정(즉, 필터링, 증폭, 하향변환, 그리고 디지털화)하고 샘플을 제공한다. 데이터 수신기(924)는 회복된 심볼을 제공하기 위해 샘플을 수신하고 처리(예를 들면, 역확산, 역회복, 및 파일롯 복조)한다. 데이터 수신기(924)는 수신된 신호의 다양한 경우를 처리하고 결합된 회복 심볼을 생성하는 레이크 수신기를 실행할 수 있다. 수신 데이터 프로세서(926)는 그후에 회복된 심볼을 디코딩하고, 수신된 프레임을 검사하고, 그리고 출력 데이터를 제공한다.
역방향 링크에서, 데이터는 전송(TX) 데이터 프로세서(942)에 의해 수신되고, 처리(즉, 포맷팅, 인코딩 등등)된다. 처리된 데이터는 변조기(MOD)(944)에 제공되며 추가로 처리(예를 들면, 회복, 확산, 전송 신호 레벨을 조절하기에 가능하게 스케일링, 등등)된다. 변조된 데이터는 그후에 RF TX 유니트(946)에 제공되고 역방향 링크 신호를 생성하기 위해 설정(예를 들면, 아날로그 신호로 변환, 증폭, 필터링, 직교 변조, 등등)된다. 역방향 링크 신호는 듀플렉서(914)를 통해 라우팅되고 안테나(912)를 통해 하나 또는 그이상의 기지국(104)에 전송된다.
도 8로 되돌아가서, 역방향 링크에서, 역방향 링크 신호는 안테나(824)에 의해 수신되고, 듀플렉서(822)를 통해 라우팅되며, RF 수신기 유니트(826)에 제공된다. RF 수신기 유니트(828)는 수신된 신호를 설정(즉, 하향 변환, 필터링 및 증폭)하며 수신되고 있는 각각의 원격 터미널에 대한 설정된 역방향 링크 신호를 제공한다. 채널 프로세서(830)는 전송된 데이터를 회복시키고 전력 제어 장치의 동작을 제어하도록 사용될 수 있는 신호를 생성하기 위해 한 원격 터미널에 설정된 신호를 수신하고 처리한다.
채널 프로세서(830)내에서, 설정된 신호는 원격 터미널에 대한 수신된 신호 품질을 결정하기 위해 RX 신호 품질 측정 회로(832)에 의해 측정된다. 신호 품질 측정은 전술된 미국 특허 제 5,056,109호 및 5,265,119호에서 설명된 내용을 포함하는 다양한 기술을 사용하여 실행될 수 있다. 측정된 신호 품질은 전력 제어 프로세서(810)에 제공되어, 측정된 신호 품질과 세트포인트를 비교하고 원격 터미널에 적절히 응답하는 전력 제어 명령을 전송한다.
복조기(DEMOD)(834)는 또한 회복된 심볼을 제공하도록 설정된 신호를 수신하고 처리(예를 들면, 역확산, 및 역회복)한다. 복조기(834)는 또한 수신된 신호의 다양한 경우를 처리하고 결합된 회복 심볼을 생성하는 레이크 수신기를 실행할 수 있다. 수신 데이터 처리기(836)는 그후에 회복된 신호를 디코딩하고, 수신된 프레임을 검사하며, 출력 데이터를 제공한다. 각각의 프레임 주기에 대하여, 수신 데이터 프로세서(836)는 또한 전력 제어 프로세서(810)에 수신된 프레임이 우수 또는 불량인지, 아니면 수신된 프레임이 전혀 없는지의 지시를 제공한다.
전력 제어 프로세서(810)는 전술된 내부 및 외부 루프를 실행한다. 내부 루프에 대하여, 전력 제어 프로세서(810)는 측정된 신호 품질을 수신하여 순방향 링크 전송에서 예를 들면, 멀티플렉서(814)를 통해 입력함으로써 전송될 수 있는 일련의 전력 제어 명령을 전송한다. 외부 루프에 대하여, 전력 제어 프로세서(810)는 데이터 프로세서(836)로부터 우수, 불량, 또는 프레임 부재의 지시를 수신하고 전술된 방식에 따라 원격 터미널에 대한 세트포인트를 조절한다.
본 발명의 전력 제어 장치는 다양한 수단에 의해 실행될 수 있다. 예를 들면, 전력 제어 장치는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그들의 결합을 사용하여 실행될 수 있다. 하드웨어 실행에서, 전력 제어 장치의 엘리먼트는 하나 또는 그이상의 응용 집적된 회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 프로그램가능한 로직 디바이스(PLD), 제어기, 마이크로제어기, 마이크로 프로세서, 본 명세서에서 설명된 기능을 수행하기 위해 다른 전자회로 또는 그들의 결합내에서 실행될 수 있다.
소프트웨어 실행에서, 전력 제어 장치의 엘리먼트는 본 명세서에서 설명된 기능을 수행하는 모듈(예를 들면, 절차, 기능 등등)을 사용하여 실행될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유니트에 저장될 수 있으며, 프로세서(도 9에서 전송 전력 제어 프로세서(932)와 같은)에 의해 실행될 수 있다.
본 발명의 전력 제어 장치의 다양한 성향 및 특징이 역방향 링크를 위해 설명되었음에도 불구하고, 이러한 특징 및 성향의 몇가지는 순방향 링크 전력 제어에 유리하게 적용될 수 있다. 예를 들면, 순방향 링크를 위한 전력 제어 장치는 동작중의 상태에 의존하는 전력 제어 동작을 사용하여 한 세트의 상태를 기반으로 동작하도록 설계될 수 있다. 순방향 링크에서 전력 제어는 또한 다양한 단계에서 조절될 수 있다.
상기 바람직한 실시예에 대한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 이용하기에 용이하도록 하기 위하여 제공되었다. 이들 실시예에 대한 여러 가지 변형은 당 업자에세 자명하며, 여기서 한정된 포괄적인 원리는 본 발명의 사용 없이도 다른 실시예에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 설명된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 여기에 개시된 원리 및 신규한 특징에 나타낸 가장 넓은 범위에 따른다.

Claims (30)

  1. 무선통신시스템에서 사용하기 위한 전력제어장치로서,
    특정 데이터 전송을 위한 입력신호로부터 수신된 데이터 프레임의 상태를 제공하기 위하여 입력신호를 수신 및 처리하기 위한 데이터 프로세서와;
    상기 프레임 상태를 수신하고 상기 전력제어장치에 대한 현재 상태를 제공하기 위한 상태 장치를 포함하는데, 상기 현재 상태는 데이터 전송을 포함하는 특정 통신 세션의 상태를 나타내며, 상기 현재 상태는 상기 전력제어장치에 대한 다수의 가능한 상태중 하나이며;
    상기 프레임 상태 및 상기 현재 상태를 수신하고 이에 응답하여 전력제어 세트포인트를 조절하기 위한 임계값 조절 엘리먼트를 포함하며;
    상기 세트포인트는 다수의 가능한 조절 방식으로부터 선택된 특정 조절방식에 따라 조절되며, 상기 각각의 가능한 조절방식은 상기 가능한 상태의 각 상태에 대응하며 상기 세트포인트를 조절하기 위한 특정 규칙세트를 한정하는 전력제어장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 통신세션은 비전송주기만큼 분리된 데이터 전송 버스트를 포함하는 비연속 데이터 전송으로 특징지워지는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 현재상태는 부분적으로 상기 프레임 상태 및 이전 상태에 기초하여 한정되는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 각각의 프레임상태는 대응 프레임 주기에 대한 비수신 프레임, 불량 프레임 또는 우수 프레임의 수신을 나타내는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 가능한 상태는 비활성 상태, 비데이터 상태 및 정상상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 전력제어장치는 통신 세션에 포함된 기지국 세트에서 변화 지시를 수신할때 비활성 상태로부터 비데이터 상태로 전이하는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 전력제어장치는 데이터 프레임이 특정 기간동안 수신되지 않는 경우에 상기 정상상태로부터 비데이터 상태로 전이하는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 전력제어장치는 불량 프레임의 수신시에 상기 비데이터상태로부터 상기 정상상태로 전이하는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  9. 제 5항에 있어서, 상기 전력제어장치는 기지국이 현재 상기 통신세션에서 비활성상태에 있다는 지시를 수신할때 상기 비활성 상태 또는 비데이터 상태로부터 상기 비활성 상태로 전이하는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  10. 제 5항에 있어서, 상기 세트포인트는 상기 현재 상태가 상기 정상상태인 경우에 우수 프레임을 지시하는 프레임 상태를 수신할때 제 1 델타값(D1)만큼 제 1 방향으로 조절되는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  11. 제 5항에 있어서, 상기 세트포인트는 상기 현재의 상태가 정상상태인 경우에 불량 프레임을 지시하는 프레임 상태를 수신할때 제 2 델타값(U1)만큼 제 2 방향으로 조절되며;
    상기 제 2 델타값(U1)은 제 1 델타값(D1)보다 크기가 더 큰 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  12. 제 11항에 있어서, 제 2 방향으로 세트포인트의 연속적인 조절은 특정 기간이 경과한경우에 상기 정상상태동안 수행되지 않는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  13. 제 5항에 있어서, 상기 세트포인트는 상기 현재 상태가 비데이터 상태인 경우에 비수신 프레임을 지시하는 프레임 상태를 수신할때 제 3 델타값(U2)만큼 제 2 방향으로 조절되는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  14. 제 13항에 있어서, 제 2 방향으로의 세트포인트의 조절은 상기 현재상태가 비데이터 상태에 있는동안 특정 최대 델타값(UMAX)에 제한되는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  15. 제 10항에 있어서, 상기 가능한 상태는 데이터 시작상태를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 전력제어장치는 우수 프레임의 수신시에 상기 비데이터 상태로부터 상기 데이터 시작상태로 전이하는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 전력제어 장치는 불량한 프레임의 수신시에 상기 데이터 시작상태로부터 상기 정상상태로 전이하는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  18. 제 15항에 있어서, 상기 세트포인트는 상기 현재 상태가 데이터 시작상태인경우에 우수 프레임을 지시하는 프레임 상태를 수신할때 제 4 델타값(D3)만큼 제 1 방향으로 조절되며;
    상기 제 4 델타값(D3)은 상기 제 1 델타값(D1)보다 크기가 더 큰 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  19. 제 1항에 있어서, 상기 전력제어장치는 원격 터미널로부터 기지국으로의 역방향 링크 전송의 전력레벨을 조절하기 위하여 동작하는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  20. 제 1항에 있어서, 상기 하나 이상의 프레임은 전송된 특정 데이터 프레임을 위하여 수신되며, 상기 전송된 프레임에 대응하는 상기 프레임 상태는 상기 하나 이상의 수신된 프레임중 적어도 한 프레임이 우수 프레임인 것으로 결정되는 경우에 우수 프레임인 것으로 선언되는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  21. 제 1항에 있어서, 상기 하나 이상의 프레임은 전송된 특정 데이터 프레임을 위하여 수신되며, 상기 전송된 프레임에 대응하는 상기 프레임 상태는 상기 하나 이상의 수신된 프레임의 모두가 불량한 프레임인 것으로 결정되는 경우에 불량한 프레임인 것으로 선언되는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  22. 제 1항에 있어서, 상기 전력제어 세트포인트는 상기 수신된 프레임에 대한 특정 목표 프레임 에러율(FER)에 기초하여 추가로 조절되는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  23. 제 1항에 있어서, 상기 전력제어 세트포인트는 상기 데이터 프레임과 함께 전송된 패킷의 특정 목표 소거율에 기초하여 추가로 조절되는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 세트포인트는 불량한 프레임을 지시하는 프레임 상태의 수신기에 유효 델타값(UEFF)만큼 제 2 방향으로 조절되며, 상기 유효 델타값은 상기 패킷의 실제 소거율에 기초하여 조절되는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 유효 델타값(UEFF)은 상기 패킷의 실제 소거율이 목표값 이상인 경우에 증가되며 상기 실제 소거율이 상기 목표값 이하인 경우에 감소되는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  26. 제 1항에 있어서, 상기 전력제어장치는 CDMA 통신시스템에서 역방향 링크 데이터 전송을 위하여 동작하는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  27. 무선통신시스템에서 전송된 신호의 전력을 제어하기 위한 방법으로서,
    상기 전송된 신호를 수신 및 처리하여, 특정 데이터 전송을 위한 상기 수신 및 처리된 신호로부터 수신된 데이터 프레임의 상태를 제공하는 단계와;
    전력 제어 메커니즘에 대한 현재 상태를 제공하는 단계를 포함하는데, 상기 현재상태는 상기 데이터 전송을 포함하는 특정 통신 세션의 상태를 나타내며, 상기 현재 상태는 상기 전력 제어 메커니즘에 대한 다수의 가능한 상태중 한 상태이며;
    상기 프레임 상태 및 상기 현재 상태에 응답하여 전력 제어 세트포인트를 조절하는 단계를 포함하며, 상기 세트포인트는 다수의 가능한 조절방식으로부터 선택된 특정 조절방식에 따라 조절되며, 상기 각각의 가능한 조절방식은 상기 가능한 상태의 각 상태에 대응하며 상기 세트포인트를 조절하기 위한 특정 규칙세트를 한정하는 방법.
  28. 제 27항에 있어서, 상기 각각의 프레임 상태는 대응 프레임 주기에 대한 비수신 프레임, 불량 프레임 또는 우수 프레임의 수신을 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 무선 통신시스템의 기지국으로서,
    무선 통신링크를 통하여 변조된 신호를 수신하고 상기 수신된 신호의 조건을 설정하여 조건설정 신호를 발생시키는 RF 수신기 유니트와;
    상기 조건설정된 신호를 수신 및 처리하여, 특정 데이터 전송을 위하여 변조된 신호로부터 수신된 데이터의 프레임 상태를 제공하는 채널 프로세서와;
    상기 프레임 상태를 수신하고 그에 응답하여 전력 제어 세트포인트를 제공하는 전력제어 프로세서를 포함하며;
    상기 전력 제어 프로세서는 프레임 상태를 수신하여 상기 전력 제어 프로세서에 대한 현재상태를 제공하기 위한 상태 메커니즘, 및 상기 프레임 상태 및 현재상태를 수신하고 이에 응답하여 전력 제어 세트포인트를 조절하기 위한 임계값 조절 엘리먼트를 포함하며,
    상기 현재 상태는 상기 데이터 전송을 포함하는 특정 통신세션의 상태를 나타내며, 상기 현재 상태는 상기 전력 제어 장치에 대한 다수의 가능한 상태중 한 상태를 나타내며,
    상기 세트 포인트는 다수의 가능한 조절방식으로부터 선택된 특정 조절방식에 따라 조절되며, 상기 각각의 가능한 조절방식은 상기 가능한 상태의 각 상태에 대응하며 상기 세트포인트를 조절하기 위한 특정 규칙세트를 한정하는 기지국.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 채널 프로세서는 조건 설정된 신호를 수신하고 상기 조건 설정된 신호의 신호품질을 지시하는 신호 품질측정회로와;
    상기 조건 설정된 신호를 수신, 복조 및 디코딩하여 상기 프레임 상태를 제공하는 데이터 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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