KR20050054994A - 셀룰라 네트워크에서의 전력제어 비트에 대한 전력할당 - Google Patents

셀룰라 네트워크에서의 전력제어 비트에 대한 전력할당 Download PDF

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KR20050054994A
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Abstract

통신 시스템에서 복수의 국으로부터 데이터 레이트 제어 정보를 수신함으로써, 제 1 국으로부터 복수의 국으로부터 송신되는 전력제어정보에 대한 전력할당값을 결정한다. 이후, 데이터 레이트 제어정보에 관한 보조정보를 생성한 다음, 이 보조정보에 따라서, 향상된 신호강도 값을 생성한다. 이 향상된 신호강도값에 따라서, 제 1 국으로부터 복수의 국으로 송신되는 전력제어정보에 대한 전력할당값을 결정한다.

Description

셀룰라 네트워크에서의 전력제어 비트에 대한 전력할당{POWER ALLOCATION FOR POWER CONTROL BITS IN A CELLULAR NETWORK}
배경기술
기술분야
본 발명은 일반적으로 셀룰라 네트워크에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 본 발명은 이러한 네트워크에서의 전력 제어 비트들에 대한 전력 할당에 관한 것이다.
배경기술
코드분할 다중접속 (CDMA) 기술과 같은 스펙트럼 확산 기술을 이용하여 무선 통신 시스템들에 정보를 전달한다. 예를 들면, CDMA 기술은 셀룰라 네트워크에서, 정지형 기지국과 원격국 (예를 들면, 모바일 셀룰라 전화기) 간의 통신을 위하여 폭넓게 이용된다. CDMA 기술에서는, 통상적으로, 상이한 소스 또는 섹터로부터의 수개의 정보 스트림들이 상이한 코드를 이용하여 각각 인코딩되거나 "채널화"된다. 이들 코드는 동일한 주파수 대역 (통상적으로 "CDMA 채널" 이라 함) 을 통하여 정보가 송신될 수 있게 한다. 각각의 이러한 채널화된 정보 스트림을 통상적으로 "코드 채널" 이라 한다.
무선 데이터 송신에 대한 요구의 증가 및 무선 통신 기술을 통하여 이용가능한 서비스의 확장에 의해, 1x 에볼루션 데이터 전용 (1x EV-DO) 과 같은 특정 데이터 서비스의 전개가 이루어지는데, 이들 서비스 전개는 하이 데이터 레이트 (HDR) 시스템에 기초한다. 예시적인 1xEV-DO 타입 시스템은 텔리커뮤니케이션 산업협회/전자산업 협회 (TIA/EIA)/IS-856 에서 "cdma2000 하이 데이터 레이트 패킷 데이터 무선 인터페이스 사양" 으로 규정되어 있으며, 이는 최대 2.4 Mbps 의 순방향 링크 피크 레이트를 가진 패킷 데이터 서비스에 이용되는 제 1 3G 시스템들 중 하나이다.
예시적인 1xEV-DO 시스템에서, 기지국으로부터 원격국으로의 데이터 송신으로 정의되는 순방향 링크 송신은 프레임에 의해 규정된다. 프레임은 시간 슬롯으로 추가로 세분된다. 각각의 시간 슬롯은 순방향 매체 액세스 채널 (MAC) 및 순방향 트래픽 채널 (FTC) 을 포함한다. MAC 는 최대 63 개의 코드 채널로 구성되는데 이 채널들은 64-ary 왈시 코드에 의해 직교로 커버링된다. 각각의 코드 채널은 MAC 인덱스에 의해 식별되며 이 인덱스는 1 내지 63 사이의 값을 가진다. MAC 는 코드 분할 다중화 역 액티비티 (RA) 채널 및 최대 59 개의 역방향 전력제어 (RPC) 채널을 포함한다. 셀룰라 네트워크의 각각의 섹터마다, 특정원격국으로 정보를 송신하기 위한 고유한 MAC 인덱스가 할당된다. 1xEV-DO 의 환경에서, MAC 인덱스에서의 전력 제어 비트들은 예를 들어, 대응 RPC 채널을 확산시키는데 이용되는 왈시 채널을 식별한다. 또한, 원격국은 할당된 MAC 인덱스를 이용하여, 주어진 섹터와 통신하는 모든 원격국에 의해 공유되는 시분할 다중화 채널인 FTC에 대한 송신을 식별한다. 기지국에서의 데이터 스케쥴러는 이동국으로부터 하나 이상의 기지국으로의 데이터 송신으로 정의되는 역방향 링크의 데이터 레이트 제어 (DRC) 채널에서의 데이터 레이트 제어정보에 의해 특정되는 사용자에게 슬롯들을 할당한다.
1xEV-DO 시스템에서 순방향 링크를 통하여 송신하는 경우, 동일한 양의 전력을 이용하여 CDMA 채널에서의 각각의 코드 채널을 송신한다. 그러나, 각각의 MAC 인덱스가 상이한 원격국에 대한 것이기 때문에, MAC 인덱스에 할당되는 전력을 변경하는 것이 바람직한 것임을 알아냈다. MAC 인덱스에 대한 종래의 전력 할당은 원격국으로부터 수신되는 순방향 링크 채널상태 정보에 기초한다. 이러한 정보는 DRC 피드백 채널을 통하여 피드백되는 데이터 레이트 제어값에 의해 전달된다. 보다 높은 하이 데이터 레이트 제어값은 보다 우수한 채널 상태를 나타내기 때문에, 전력 제어 채널에 대한 사전결정된 레벨의 신뢰도를 보장하기 위해서는 보다 낮게 할당되는 전력이 요구된다. 보다 낮은 (또는 소거된) 데이터 레이트 제어값은 우수하지 못한 채널 상태를 나타내는 것이기 때문에, 동일한 레벨의 신뢰도를 보장하기 위해서는 보다 큰 할당전력이 요구된다. 그러나, 어떤 조건에서는, MAX 인덱스의 송신에 전력을 할당하기 위하여 DRC 피드백 채널을 통하여 수신되는 데이터 레이트 제어값을 이용하는 것이 원격국에서의 신뢰성있는 수신에 필요한 전력량보다 큰 전력량의 할당을 발생시킬 수 있음을 발견하였다.
따라서, MAC 에서의 전력제어비트의 송신에 대한 전력할당을 적절하게 변경하는 것이 당해기술분야에 요구된다.
개요
여기에 설명된 실시형태들은 순방향 링크 전력제어채널들에 전력을 할당하는 문제를 해결하기 위한 것이다.
일 양태에서, 통신 시스템에서 복수의 국으로부터 데이터 레이트 제어정보를 수신하여 제 1 국으로부터 복수의 국으로 전력제어 정보에 대한 전력할당값을 결정한다. 이후, 데이터 레이트 제어정보에 대한 보조정보를 발생시켜, 이 보조정보에 따라서, 향상된 신호강도값을 생성한다. 이 향상된 신호강도값에 따라서, 제 1 국으로부터 복수의 국으로 송신되는 전력제어정보에 대한 전력할당값을 결정한다.
또 다른 양태에서, 자동 반복 리퀘스트 (ARQ) 과정을 이용하여 유효 데이터 레이트를 결정한다. 이후, 유효 데이터 레이트는 유효 데이터 레이트의 수신지 섹터에 의존하여 조정된다. 그 조정된 유효 데이터 레이트에 따라서, 제 1 국으로부터 복수의 국으로 송신되는 전력 제어 정보에 대한 전력 할당값을 생성한다.
또 다른 양태에서, 복수의 원격국 중 개개의 하나마다 추정되어 피드백되는 신호 대 간섭과 잡음 비 (SINR) 예상값을 기지국에서 수신한다. 이후, SINR 예상값에 따라서, 제 1 국으로부터 복수의 국으로 송신되는 전력제어정보에 대한 전력할당값을 결정한다.
또 다른 양태에서, 통신 시스템에서의 기지국을 설명한다. 이 기지국은 각각의 복수의 원격국으로부터 데이터 레이트 제어정보를 수신하도록 구성되는 수신기를 포함한다. 또한, 기지국은 수신기에 연결되어, 데이터 레이트 제어 정보에 관한 보조정보를 생성하도록 구성되는 신호 프로세서를 포함한다. 신호 프로세서는 보조정보에 따라서 향상된 신호강도값을 생성한 다음, 이 향상된 신호강도값에 따라서, 기지국 장치로부터 복수의 원격국 디바이스로 송신되는 전력제어정보에 대한 전력할당값을 결정한다.
도면의 간단한 설명
본 발명의 특징, 목적 및 이점들을, 동일한 구성요소는 동일한 도면부호로 표시한 도면을 참조하여 상세한 설명부에서 명확히 설명한다.
도 1 은 통신 시스템에서 순방향 트래픽 채널, 데이터 레이트 제어 채널 및 확인응답 채널의 타이밍 포맷들의 설명을 나타낸다.
도 2 는 예시적인 통신 시스템의 순방향 링크의 포맷의 설명을 나타낸다.
도 3 은 7 개의 기지국을 포함하는 통신 시스템의 설명을 나타낸다.
도 4 는 2 개의 기지국과 10 개의 원격국을 포함하는 통신 시스템의 설명을 나타낸다.
도 5a 내지 도 5c 는 일 실시형태에 따라서 기지국에 의해 수행되는 기술을 나타내는 플로우차트이다.
도 6 은 순방향 링크 SINR 의 대략적인 추정값으로서 리퀘스트된 DRC 를 이용하고 서비스섹터 1-슬롯 예상 SINR 의 피드백을 이용하여 이 추정값을 미세튜닝하는 하이브리드 솔루션을 나타내는 블록도이다.
도 7 은 개시된 장치의 일 실시형태에 따른 원격국의 블록도를 나타낸다.
도 8 은 개시된 장치의 일 실시형태에 따른 기지국의 블록도를 나타낸다.
상세한 설명
용어 "예시적인"은 "일례, 실례, 또는 예시로 기능하는" 의미로만 사용한다. 여기서, "예시적인"으로 기재한 어떠한 실시형태도 또 다른 실시형태들보다 더 바람직하거나 더 유용한 것으로 해석할 필요는 없다.
코드분할 다중접속 (CDMA) 채널에서의 통상적인 전력할당 방식과 관련된 상술한 단점을 고려하여, 본 발명은 원격국으로부터 수신된 데이터 레이트 제어 (DRC) 채널에서의 데이터 레이트 제어 정보를 대신하여 실제 계산된 데이터 레이트를 이용하여 순방향 매체 액세스 채널 (MAC) 인덱스에 전력을 할당하기 위한 예시적인 실시형태를 설명한다.
1x 에볼루션 데이터 전용 (1xEV-DO) 시스템과 같은 패킷 데이터 송신 시스템에서, 데이터는 수개의 패킷 슬롯들로 분할될 수 있다. 어떤 환경에서는, 순방향 트래픽 채널 (FTC) 을 통한 다중 슬롯 패킷 송신은 수신하고 있는 원격국이, 부분적으로 수신된 패킷 (즉, 패킷에서의 슬롯들의 서브세트) 으로부터의 의도된 정보를 완전히 디코딩한 다음 역방향 링크의 확인응답 (ACK) 채널을 통하여 송신하고 있는 섹터에 (의도된 정보가 완전히 해독되어진) 표시를 리턴시키도록 하는 시간을 허용한다. 긍정응답이 수신되는 경우, 데이터 송신은 초기에 종료될 수 있으며, 나머지 패킷 슬롯들은 송신될 필요가 없고 또 다른 데이터 패킷(들)의 송신을 위하여 가능한 상이한 사용자에게 할당될 수 있다. 나머지 슬롯들은 또 다른 데이터를 송신하는데 이용될 수 있기 때문에, 실제 (또는 "효과적인") 데이터 레이트가 데이트 레이트 제어값이 표시되는 것보다 더 높을 수 있다. 더 높은 유효 데이터 레이트는 MAC에서의 전력제어비트들에 보다 작은 전력을 할당할 수 있음을 나타낸다.
또한, 보다 정확한 전력할당을 원하는 경우, 예상되는 순방향 신호 대 간섭과 잡음 비 (SINR) 는 원격국으로부터 기지국으로 직접 피드백될 수 있다. 통상적으로, 이러한 SINR 피드백 기술의 효율성은 피드백 채널 신뢰도, 양자화, 및 이용가능 역방향 링크 용량의 열화를 포함하는 수개의 팩터들에 의존한다. 예를 들면, 피드백 채널 신뢰도는 역방향 전력 제어 (RPC) 채널의 정확한 전력 할당에 대한 낮은 에러 레이트를 표시한다. 결과적으로, 범위를 제한하기 위한 것이 아닌 설명을 위하여, 본 발명이 이 실시형태들에 제한되는 것은 아니지만 이러한 이용에 일관되는 방식으로 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명한다.
무선 통신 링크 (예를 들어, TIA/EIA/IS-856 "cdma2000 하이 레이트 패킷 데이터 무선 인터페이스 사양"에 따른 하이 데이터 레이트 무선 인터페이스) 를 통하여 하이 데이터 레이트에서 정보를 송신하기 위하여 주로 이용되는 시스템에서는, 어떤 주어진 시간에 일 방향에서의 모든 코드 채널들을 이용하여 통신 링크의 제 1 엔드 포인트로부터 제 2 엔드 포인트로 정보에, 병렬 데이터 경로들을 제공한다. 예를 들면, 기지국 (제 1 엔드 포인트) 으로부터 원격국 (제 2 엔드 포인트) 으로 송신되는 정보는 송신 경로 방향에서의 모든 코드 채널을 통하여 송신된다. 이 방향에서의 송신경로를 통상적으로 "순방향 링크" 또는 "다운링크"라 한다. 이러한 시스템에서는, (MAC 인덱스들의 송신에 적용가능하지 않은) 상이한 원격으로부터의 데이터의 송신이 시간다중화된다. 예를 들어, 제 1 시간 슬롯 동안에, CDMA 채널의 모든 코드 채널들이 제 1 원격국으로 정보를 송신하는데 할당된다. 제 2 시간 슬롯동안에, CDMA 채널의 모든 코드 채널들이 제 2 원격국으로 정보를 송신하는데 할당된다. 추가적인 시간 슬롯들은 기지국과 또 다른 원격국들 간에 통신링크를 제공한다.
일 실시형태에서, 통신링크의 제 1 엔드 포인트는 기지국이며, 통신 링크의 제 2 엔드 포인트는 원격국이다. 또 다른 실시형태에서, 통신 링크의 제 1 엔드 포인트는 원격국이며, 통신 링크의 제 2 엔드 포인트는 기지국이다. 기지국은 액세스 포인트로서 알려져 있다. 또한, 원격국은 엑세스 단말기로서 알려져 있다. 정보가 특정 원격국으로부터 기지국으로 송신되는 데이터 경로는 통상적으로 "역방향 링크" 또는 "업링크"라 한다.
도 1 은 4-슬롯 인터레이스 구조를 가지는 순방향 트래픽 채널 (FTC) 을 통한 예시적인 다중슬롯 패킷 송신 (100) 을 나타낸 것이다. 따라서, 예를 들어, 3 개의 시간슬롯 (n+l, n+2 및 n+3) 이 다중슬롯 패킷의 연속적인 패킷 슬롯 송신 (104a 및 104b) 간에 발생한다. 이와 유사하게, 슬롯 송신 (104b 및 104c) 이 시간 슬롯 (n+5, n+6, 및 n+7 등) 에 의해 분리된다. 4-슬롯 인터레이스는 수신하고 있는 원격국이 3 개의 슬롯 (104a, 104b, 104c) 을 가지는 부분적으로 수신되는 패킷을 디코딩하여 역방향 링크를 통하여 확인응답 (ACK) 채널 (106) 을 통하여 송신하고 있는 기지국 또는 섹터에 (의도되는 정보가 완전히 디코딩되는) 표시를 리턴시키는 시간을 허용한다. ACK '0' 데이터 (108) 에 의해 표시되는 바와 같이, 긍정응답이 수신되는 경우, 나머지 슬롯들은 송신되지 않고, 또 다른 데이터 패킷(들)의 송신을 위하여 가능한 상이한 사용자들에 할당될 수 있다. 이를 "조기 종료" 라 한다. 따라서, 다중슬롯 패킷의 조기 종료는 시스템의 효과적인 스루풋을 증가시키며 원격국으로부터 기지국으로 DRC 채널 (110) 으로 표시된 데이터 레이트 제어값 보다 더 높은, 데이터 송신용 유효 데이터 레이트를 제공한다. 다중 슬롯 패킷의 조기 종료를 때때로 자동 반복 리퀘스트 (ARQ) 과정이라 한다.
예를 들면, 도 1 에서, 4-슬롯 패킷에 에 대한 153.6 kbps의 리퀘스트 데이터 레이트는 DRC 채널 (110) 을 통하여 원격국에 의해 이루어진다. 패킷의 제 3 슬롯 (송신슬롯 3) (104c) 이후, ACK 데이터 (108) 는 기지국에서 수신되어, 원격국이 의도된 정보를 정확하게 수신하였음을 나타낸다. 따라서, 패킷의 제 4 슬롯은 송신되지 않는다. 다만, 제 1 메시지의 송신 슬롯 (4) 이었던 것은 또 다른 메시지의 제 1 슬롯을 송신하는데 이용된다. 이 예에서는 33% 이상의 데이터가 동일한 시간량으로 송신될 수 있기 때문에, 효율이 33% 더 높은 하이 데이터 송신 레이트 (204.8 kbps) 는 조기 종료 정보를 이용하여 달성될 수 있다.
일 실시형태에서, 조기 종료 정보로부터 얻어지는 데이터 레이트는 현재의 슬롯보다 더 길게 전력할당값을 계산하기 위해 유효 데이터 레이트로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 1 에 나타낸 바와 같이, 153.6 kbps 의 DRC 채널에서 리퀘스트된 데이터 레이트로 주어진 패킷이 2 개의 슬롯으로 초기에 종료되는 경우 (즉, ek = 307.2 kbps), 이러한 조기 종료 정보는 슬롯 n+4 이 아닌 다음 T 개의 추가 슬롯 동안에 유효 데이터 레이트로서 이용될 수 있다. 그러나, 신규 패킷이 T 개의 추가 슬롯의 완료 이전에 수신되는 경우, 신규 패킷으로부터 유도되는 신규의 조기 종료 정보는 그 슬롯 동안의 포인트와 다음 T 슬롯 동안 또는 또 다른 신규 패킷들이 수신될 때까지의 포인트로부터의 유효 데이터 레이트로서 이용될 수 있다. 시간슬롯 (T) 은 채널 상태 및 SINR 변수와 같은 파라미터에 기초하여 시뮬레이션 및 테스트들에 의해 결정될 수 있다. T 에 대한 통상적인 값은 16 이다. 그러나, 상술한 바와 같이, 시스템 구현에 따라서, T 에 대한 또 다른 값은 채널 상태 및 SINR 변수에 기초하여 이용될 수 있다.
도 2 는 예시적인 1xEV-DO 시스템의 순방향 링크 (200) 를 나타낸 것으로, 이 시스템은 하나의 기지국으로부터 하나의 원격국으로의 데이터 송신으로서 정의된다. 순방향 링크 (200) 는 프레임 (202a, 202b, 202c) 에 의해 정의된다. 이 예시적인 시스템에서, 프레임 (202b) 은 16 개의 시간 슬롯을 포함하며, 각각의 시간 슬롯은 2048 칩 길이를 가지며 이는 1.67 ms 슬롯 지속기간에 대응하는 것으로 결과적으로, 26.67 ms 프레임 길이를 가진다. 각각의 슬롯 (204) 은 2 개의 1/2 슬롯 (204a, 204b) 으로 분할되며, 각각의 1/2 슬롯 (204a, 204b) 내에서 파일럿 버스트 (206a, 206b) 가 송신된다. 예시적인 시스템에서, 각각의 파일럿 버스트 (206a, 206b) 는 96 개의 칩 길이를 가지며 이와 관련된 1/2-슬롯 (206a, 206b) 의 중점에서 센터링되어 있다. 또한, 순방향 MAC (208a, 208b) 는 각각의 1/2 슬롯 (204a, 204b) 으로 송신된다. 예시적인 시스템에서, MAC 는 최대 63 개의 코드 채널들로 구성되는데, 이 채널들은 64-ary 왈시 코드로 직교로 커버링된다. 각각의 코드 채널은 MAC 인덱스에 의해 식별되는데 이 인덱스는 1 과 63 사이의 값을 가지며 고유 64-ary 왈시 커버를 식별한다. MAC 심볼 왈시커버는 시간 슬롯 당 2 회 반복되어 길이 64 칩의 2 개의 버스트들을 각각 형성하는데 버스트들은 파일럿 버스트 이전에 즉시 그리고 이후에 즉시 송신된다.
MACs (208a, 208b) 는 코드 분할 다중화된 역 액티비티 (RA) 채널 및 최대 59 개의 역방향 전력 제어 (RPC) 채널들을 포함한다. RPC 채널은 800 Hz 업데이트 레이트에서 역 링크 전력 제어에 이용된다. 공통 RA 채널은 역방향 링크 MAC 기술에 대한 역방향 로딩을 나타내는데 이용된다. 각각의 MACs (208a, 208b) 는 64-ary 왈시 함수를 이용하여 확산되며 4 회 반복되어, 슬롯 당 할당된 256 개의 칩을 형성한다. 각각의 섹터에 대하여, 고유 MAC 인덱스가 특정 원격국에 대한 어드레스 정보를 할당받는다. MAC 인덱스는 예를 들어, 대응 RPC 채널을 확산시키는데 이용되는 왈시 채널을 식별한다.
순방향 트래픽 채널 (FTC) 은 도 2 에 도시된 바와 같이, 각각의 슬롯 (204) 에 할당된 1600 개의 데이터 칩 동안에 송신된다. 또한, 원격국은 그 할당된 MAC 인덱스를 이용하여 FTC 에 대한 송신을 식별하는데, 이 FTC 는 주어진 섹터와 통신하는 모든 원격국에 의해 공유되는 시분할 다중화 채널이다. 기지국에서의 데이터 스케쥴러는 역방향 링크 상의 데이터 레이트 제어 (DRC) 채널에 의해 특정되는 데이터 레이트 제어 정보에 의존하여 사용자 (원격국) 에 슬롯들을 할당하는데, 이 역방향 링크는 원격국으로부터 하나 이상의 기지국으로의 데이터 송신으로서 정의된다.
하나의 슬롯 내의 MAC 의 역부분은 전력제어정보가 송신되는 "역방향 전력 제어" (RPC) 채널을 형성한다. 순방향 링크를 통한 각각의 이러한 RPC 채널은 하나의 원격국과 관련된다. 특정 RPC 채널을 통하여 송신되는 전력제어정보는 특정 원격국에 의해 송신되는 역방향 링크 전력을 제어하도록 하나의 특정 원격국에 의해 수신되어 사용되어지도록 의도된다. 전력 제어정보는 기지국에 의해 결정되며, 정보가 역방향 링크를 통하여 각각의 원격국으로부터 신뢰성있게 수신되어지도록 요구되는 최소 레벨에서 각각의 원격으로부터의 출력 전력을 유지시키는 것을 지원한다.
몇몇 경우에, 각각의 RPC 채널에 의해 요구되는 전력량을 결정하는 것은 RPC 정보의 송신이 바람직한 일부 기지국에 대해서는 어렵게 된다. 이하, "신뢰성있게" 정보를 송신하는데 "요구되는" 전력량을 정보가 소정의 에러 레이트로 디코딩될 수 있는 것을 보장하는데 요구되는 전력량이라 한다. 따라서, 기지국은 순방향 링크가 너무 약하여 전력정보가 수신되지 않고 전력제어채널의 소모전력을 발생시키기 때문에, 기지국은 특정 기지국을 가지지 않는 원격국 (이러한 점에서 이 원격국을 "액티브 세트"의 원격국이라 함) 에 전력을 할당하지 않는다. 액티브 세트는 원격국에 의해 유지되는 기지국의 리스트로서, 가능한 데이터 송신에 대한 몇몇 허용가능한 기준 내에서 기지국들의 트랙을 유지시킨다. 이는 이하 설명에서 이해될 수 있다.
도 3 은 3 개의 기지국 (301, 303, 305) 과 4 개의 원격국 (307) 을 포함하는 시스템의 설명을 나타낸다. 각각의 기지국 (301, 303, 305) 은 단 하나의 섹터만을 갖는 것으로 가정한다. 통상적으로, 각각의 원격국 (307) 은 그 원격국 (307) 에 대한 순방향 링크가 발생되는 기지국 섹터 (301, 303, 305) 의 리스트 (통상적으로 "액티브 세트" 라 함) 를 유지시킨다. 그러나, 순방향 링크는 어떠한 시간에도 액티브 세트에서의 기지국 (301, 303, 305) 중 하나의 기지국으로부터만 발생한다. 때때로 이것을 "서비스섹터" 순방향 링크라 한다. 통상적으로, 순방향링크 (308) 를 통하여 원격국 (307A) 으로 송신되지 않는 기지국 섹터 (303, 305) 간의 송신경로 (309, 311) 는 순방향링크 (308) 를 통하여 송신되는 기지국 섹터 (301) 와 원격국 (307A) 간의 송신경로 (313) 와 상이한 손실 특징을 가진다. 액티브 세트에서의 그외의 기지국 (303, 305) 으로부터 원격국 (307A) 으로 어떠한 것도 송신되지 않기 때문에, 그외의 기지국 (303, 305) 과 원격국 (307A) 간의 순방향 링크 (309, 311) 을 통한 손실을 특징화하는 것이 가능하지 않다. 그럼에도 불구하고, 원격국 (307A) 은 그 이외의 기지국 섹터 (303, 305) 로 송신한다. 따라서, 액티브 세트에서의 각각의 기지국 섹터 (301, 303, 305) 는 역방향 링크 전력제어 정보를 원격국 (307A) 으로 송신하는 것이 바람직하다.
통상적으로, 원격국은 기지국으로부터 멀리 이동하기 때문에 (즉, SINR 이 감소하기 때문에), 원격국에 대한 RPC 채널은 기지국으로부터 원격국으로 정보를 신뢰성있게 송신하기 위하여 보다 높은 전력을 요구한다. 모든 채널을 통하여 송신될 수 있는 전력의 최대 총 크기가 존재하기 때문에, 그 이외의 RPC 채널의 전력은 감소해야 한다. 따라서, 그들의 액티브 리스트에서의 기지국의 섹터를 가지는 원격국들의 RPC 채널들 중에 기지국 섹터의 총 송신전력을 다이내믹하게 할당하는 것이 바람직하다.
기지국으로부터 송신될 복수의 RPC 채널들 각각에 대한 통상적인 전력할당은 통상적으로 기지국으로 송신되는 데이터 레이트 제어정보에 기초한다. 그러나, 기지국은 관련 데이터 레이트 제어정보 (즉, 송신하고 있는 기지국으로부터, 순방향 링크에 대한 데이터 레이트 제어 정보를 송신하지 않은 특정 원격국으로의 순방향 링크에 이용될 데이터 레이트) 를 송신하고 있는 기지국으로 송신하지 않은 원격국으로 RPC 채널들을 송신하기 때문에, 송신하고 있는 원격국으로부터의 데이터 레이트 제어정보는 역방향 링크 전력제어가 송신되어질 순방향 링크의 품질을 결정하는데 이용될 수 있다.
본 발명의 목적을 위하여, 품질은 소정의 에러 레이트를 가지고 소정량의 시간에서 소정량의 정보를 신뢰성있게 송신하는데 요구되는 전력량에 직접 비례한다. RPC 채널이 향하는 원격국이 그 기지국으로 향한 데이터 레이트 제어정보를 송신하지 않는 경우에도, 개시된 방법과 장치에 의해 기지국이 원격국의 RPC 채널에대하여 적절한 량의 전력을 할당할 수 있다. 기지국은 데이터 레이트 제어정보가 그 이외의 기지국들로 향하는지의 여부와 무관하게, 기지국에 의해 수신되는 데이터 레이트 제어정보 중 기지국에 제공되는 정보에 기초하여, RPC 채널에 전력을 할당한다. 따라서, 기지국은 RPC 채널들을 통하여 정보를 수신하도록 의도된 모든 원격국과 기지국 간의 순방향 링크의 품질에 관한 명시정보를 수신하지 않고도 RPC 채널들 중에 전력을 할당할 수 있다.
본 발명에서 설명되는 방법 및 장치에 의해, (통신 시스템 내의 기지국과 같은) 제 1 국이 제 1 국에 의해 송신되고 있는 각각의 RPC 채널에 얼마나 많은 전력을 할당해야 하는지를 결정하게 한다. 본 발명의 목적을 위하여, RPC 채널은 수신하고 있는 제 2 기지국이 제 1 국으로부터 되전송해야 하는 전력량에 관한 정보를 제 1 국으로부터 제 2 국으로 통신하는데 이용되는 통신경로의 어떤 부분으로서 정의된다.
도 3 은 7 개의 국 (301, 303, 305, 307A, 307B, 307C, 307D) 을 포함하는 통신 시스템을 나타낸 것이다. 개시된 방법 및 장치의 예시적인 실시형태에 따르면, 제 1, 제 2, 및 제 3 국 (301, 303, 305) 은 기지국이다. 제 4, 제 5, 제 6, 제 7 국 (307) 은 (통신 시스템을 통하여 송신될 정보를 발신하는데 이용되는 무선 로컬 루프 전화기, 휴대용 전화기, 모뎀, 컴퓨터 단말기, 또는 그 이외의 장치 또는 시스템과 같은) 원격국이다. 통상적으로, 시스템 또는 네트워크에서의 원격국의 수는 기지국의 수보다 매우 많다. 그러나, 간단한 설명을 위하여, 도 3 에는 단지 4 개의 원격국 (307) 만을 나타내었다. 또한, 각각의 국 (301-307) 은 이들 국이 이용되는 통신 시스템의 형태에 의존하여, 원격국 또는 기지국일 수 있다.
개시된 방법 및 장치는 본질적으로 RPC 채널들 중의 전력 할당의 환경에서 설명한 것이다. 그러나, 순방향 및 역방향 링크의 룰이 이 설명과 반대로 되는 시스템에서는, 개시된 방법 및 장치가 "순방향 링크 전력제어" 채널들의 할당에 동일하게 적용된다. 그럼에도 불구하고, 보다 쉽고 명확한 설명을 위하여, 개시된 방법및 장치는 순방향 링크에서 송신된 RPC 채널들에 대한 전력할당의 환경에서 설명된다.
개시된 방법 및 장치의 일 실시형태에 따르면, 다수의 원격국이 역방향 링크를 통하여 하나의 기지국에 데이터를 동시에 송신한다. 또한, 데이터는 별도의 코드 채널을 통하여 각각의 원격국으로부터 기지국으로 송신된다. 예를 들면, 4 개의 원격국 (307) 은 역방향 링크를 통하여 기지국 (301) 으로 정보를 각각 송신할 수 있다.
상술한 바와 같이, 각각의 원격국은 액티브 세트를 유지한다. 기지국이 적어도 허용가능한 레벨의 품질을 가지고 원격국 (307) 에 의해 수신되는 순방향 링크를 송신하는 경우, 기지국의 섹터는 원격국의 액티브 세트에 있다. 일 실시형태에서, 순방향 링크의 품질은 "파일럿 채널" 이라 하는 순방향 링크 (200) 의 품질부분 (206a, 206b) 에 의해 결정된다. 일 실시형태에서, 파일럿 채널은 순방향 링크의 품질을 결정한 다음 원격국에 의해 수신되고 있는 정보의 관련위상을 결정하기 위하여 원격국에 의해 사용되는 순방향 링크의 부분 (206a, 206b) 으로 구성된다. 파일럿 채널은 CDMA 채널에서의 코드 채널 중에서 오직 하나의 코드 채널을 통하여 송신된다. 또한, 파일럿 채널은 각각의 슬롯 (204) 의 2 개의 필드 (206a, 206b) 동안에만 송신된다.
파일럿 채널의 품질은 자주 "SINR" 이라 하는 신호 대 간섭과 잡음의 합의 비를 측정함으로써 결정될 수 있다. 이러한 파일럿 채널의 품질의 측정은 당해 기술분야에 잘 알려진 것이다. 파일럿 채널의 품질은 전체 순방향 링크의 품질을 결정하는데 이용될 수 있다. 순방향 링크의 품질은 순방향 링크 "트래픽 채널" (즉, 데이터를 전달하는 순방향 링크의 일부분) 의 신호 대 잡음 비를 측정하는 것과 같은 여러 어떤 알려진 방법에 의해 결정될 수 있다. 다른 방법으로, 순방향 링크의 그외 다른 부분이 순방향 링크의 품질을 결정하기 위해 이용될 수 있다. 그러나, 파일럿 채널이 소정의 방법으로 확산되기 때문에, 파일럿 채널은 순방향 링크의 품질을 결정하기 위한 적절한 메커니즘을 제공한다. 그럼에도 불구하고, SINR 은 원격국에 의해 이용되어 순방향 링크의 품질을 결정할 수 있는 유일한 파라미터이다. 개시된 방법 및 장치에 따르면, 순방향 링크의 품질을 결정하기 위한 그 이외의 어떤 다른 방법을 이용할 수 있다.
원격국에 의해 수신되는 순방향 링크의 품질이, 데이터가 허용가능한 신뢰도를 가지고 어떤 허용가능한 데이터 레이트에서 순방향 링크를 통하여 송신될 수 있도록 하는 경우, 송신하고 있는 기지국은 원격국의 액티브 세트에 포함될 수 있다. 그러나, 특정 기지국으로부터의 파일럿 채널은 충분한 품질을 가지고 원격국에 의해 수신되며 액티브 세트에 추가되지 않을 수도 있다. 이는 소정의 수의 액티브 기지국이 액티브 세트에 이미 존재하고 액티브 세트가 소정의 액티브 기지국들을 지원만 할 수 있는 경우에 실제 발생할 수 있다.
SINR 을 이용하여 순방향 링크의 품질을 결정할 수 있는 예시적인 실시형태에서, 원격국 (307) 은 선택된 기지국으로부터 수신되는 파일럿의 SINR 에 기초하여 데이터 레이트를 계산한다. 데이터 레이트를 계산하여, 허용가능한 신뢰도를 가지고 원격국에 수신되는 데이터를 생성한다. 송신될 수 있는 데이터의 신뢰도는 순방향 링크의 품질 (즉, SINR) 및 데이터 레이트에 의존한다.
원격국 (307A) 만이 어떤 시간에서도 액티브 세트에 있는 기지국 중 한 기지국으로부터 데이터를 수신하기 때문에, 원격국 (307A) 은 원격국 (307A) 에 데이터를 송신하는 액티브 세트에서의 기지국들 중 한 기지국을 선택한다. 이 선택된 기지국 (301) 은, 원격국 (307A) 이 DRC 피드백 채널을 통하여 최소 신뢰도를 달성하는 기지국 중에서 최상의 품질 순방향 링크 (즉, 최고 데이터 레이트를 지원할 수 있는 기지국 송신 순방향 링크) 를 수신하는 기지국이다. 원격국으로부터 기지국으로의 최상의 순방향 링크를 가진 데이터 레이트 제어 정보가 소거되는 경우, 기지국은 특정 원격국에 어떠한 데이터도 송신할 수 없다. 예시적인 실시형태에 따라서, 선택된 기지국이 특정 원격국으로 신뢰성있게 데이터를 송신할 수 있는 데이터 레이트는 순방향 링크 (313) 를 통하여 특정 원격국 (307) 에 의해, 선택된 기지국으로 전달된다. 데이터 레이트 제어 정보는 수신지 기지국을 나타내는 고유 코드를 가지고 인코딩된다.
그 선택한 기지국 (301) 이 데이터 레이트 제어 정보를 수신하는 경우, 기지국 (301) 은 조기 종료 정보 (즉, 유효 데이터 레이트) 를 이용가능한지를 결정할 수 있다. 조기 종료 정보가 이용가능한 경우, 조기 종료 정보에 의해 생성되는 유효 데이터 레이트를 이용하여, 데이터 레이트 제어정보 (도 1 의 설명에서는 조기 종료 정보와 유효 데이터 레이트 간의 상관관계를 찾는 것으로 설명됨) 를 대체한다. 그 선택한 기지국은 이 정보를 이용하여, 송신하고 있는 원격국 (307A) 에 의해 수신되었던 파일럿의 SINR 을 결정한다. 데이터 레이트로부터 송신되는 순방향 링크의 SINR을 매핑하기 위하여 그 선택한 기지국 (301) 에 의해 이용되는 방법은 원격국 (307A) 에 의해 이용되는 방법의 역으로서, 순방향 링크 파일럿 신호의 측정한 SINR 로부터 데이터레이트를 계산한다.
선택한 기지국 (301) 은 원격국 (307A) 에 의해 결정된 순방향 링크의 품질 (예를 들어, 순방향 링크 신호강도표시) 에 기초하여 특정 RPC 채널에 할당할 전력량을 결정한다. 순방향 링크는 코드 채널들의 개수 만큼 많은 RPC 채널들을 지원할 수 있다. 이러한 각각의 RPC 채널은 상이한 원격국 (307) 에 대하여 예정된다. 기지국 (301) 에 의해 송신될 RPC 채널의 수는 그들의 액티브 세트에서의 기지국 (301) 을 포함하는 원격국들의 수와 동일하다. 예를 들어, 오직 3 개의 원격국 (307A, 307B, 307C) 이 그들의 액티브 세트에서의 특정 기지국 (301) 을 가지는 경우, 기지국 (301) 은 3 개의 RPC 채널을 포함하는 순방향 링크 (308) 를 통하여 송신하는데, 하나의 RPC 채널은 그들의 개개의 액티브 세트들의 기지국 (301) 을 포함하는 3 개의 원격국 (307A, 307B, 307C) 각각에 대하여 예정된다.
또한, 기지국 (301) 은 3 개의 원격국 (307A, 307B, 307C) 각각으로부터의 역방향 링크를 통하여 정보를 수신한다. 따라서, 그 수신한 기지국 (301) 은 3 개의 원격국 (307A, 307B, 307C) 각각에 전력 제어 정보를 제공해야 한다. 이러한 정보는 RPC 채널을 통하여 전력 제어 메시지에 제공된다. 이러한 각각의 RPC 채널은 각각의 슬롯의 전력 제어 필드 동안에 MAC 채널 (208a, 208b; 도 2) 을 통하여 송신된다. 이용되지 않는 RPC 채널 (즉, 그 이외의 MAC 인덱스들) 에는 전력이 할당되지 않는다. 따라서, 순방향 링크가 32개의 코드채널을 포함하는 CDMA 채널을 이용하는 경우, (기지국이 3 개의 원격국만의 액티브세트에 포함된 것으로 가정한 경우) 역방향 링크 전력제어 필드 (208a, 208b) 동안에 32 개의 코드 채널들 중 단지 3 개의 코드채널만이 요구된다. 따라서, 순방향 링크의 그 이외의 29 개의 MAC 인덱스들에는 전력이 할당되지 않는다. 이에 의해 액티브 세트에서의 기지국 (301) 을 포함하는 원격국 (307A, 307B, 307C) 으로 향하는 3 개의 RPC 채널들에 최대전력량이 할당될 수 있게 된다. 각각의 원격국 (307A, 307B, 307C) 은 메시지가 송신되는 특정 MAC 채널 (208a, 208b; 즉, RPC 채널을 지원하는데 이용되는 특정 MAC 채널 (208a, 208b)) 에 기초하여, 어떤 특정 전력 메시지가 그 원격국에 대하여 예정되어 있는지를 결정한다.
RPC 채널들중의 전력을 할당은 각각의 RPC 채널에 할당되는 전력량을 결정하기 위하여 기지국이 RPC 채널의 품질을 결정하는 것을 포함한다. 원격국의 액티브 세트에 추가되는 기지국은 원격국으로부터 또는 추가되었던 기지국에 정보를 추후 전달하는 그 이외의 기지국을 통하여 직접 오버헤드 메시지를 수신한다. 따라서, 기지국은 그들의 액티브 세트에서의 기지국을 포함하는 이들 원격국의 리스트를 유지시킬 수 있다. 그러나, 일 실시형태에서, 각각의 원격국은 오직 하나의 순방향링크의 품질에 대한 정보를 송신한다. 즉, 원격국은 데이터를 그 원격국으로 송신하기 위하여 그 원격국에 의해 동시에 선택되는 그 원격국과 하나의 기지국 간의 순방향 링크에 관한 정보를 송신한다.
예를 들면, 원격국 (307A) 의 액티브 세트가 3 개의 기지국 (301, 303, 305) 을 포함하는 것으로 가정한다. 기지국 (301) 과 원격국 (307A) 간의 순방향 링크 (308) 가 그 이외의 다른 2 개의 순방향 링크 (309, 311) 보다 품질이 더 높은 것으로 가정하면, 원격국 (307A) 은 기지국 (301) 으로 데이터 레이트 제어정보를 송신한다. 유효 데이터 레이트가 이용가능한 경우, 유효 데이터 레이트를 이용하여 데이터 레이트 제어 정보를 대체한다. 이러한 데이터 레이트 제어정보를 이용하여 순방향 링크 (308) 의 품질 (및 이에 따른 RPC 채널의 품질) 을 결정할 수 있다. 그러나, 또한, 기지국 (303, 305) 은 원격국 (307A) 으로부터 송신되는 데이터 레이트 제어정보를 수신하기 때문에, 데이터 레이트 제어정보는 선택한 기지국 (301) 과 원격국 (307A) 간의 순방향 링크 (308) 에만 관련된다. 따라서, 액티브 세트에서의 그 이외의 기지국 (303, 305) 은 이들 기지국과 원격국 (307A) 간의 순방향 링크 (309, 311) 의 현재 품질에 대한 정보를 갖지 않는다.
상술한 바와 같이, RPC 채널에 요구되는 전력은 모든 원격국에 대하여 동일하지 못하다. 기지국에 가까운 원격국은 셀 에지에 가까운 원격국보다 낮은 전력을 요구한다. 더욱 자세하게는, 이용가능한 전력이 모든 원격국 간에 동일하게 분할되는 경우, 낮은 순방향 링크 SINR 를 가지는 원격국들은 높은 RPC 비트 에러 레이트를 경험하기 쉽고, 그에 의해, 역 링크 용량을 열화시킨다. DRC 채널을 통하여 원격국에 의해 요구되는 순방향 링크 레이트는 그 SINR의 인디케이터이다. 여기에 설명된 할당기술은 데이터 레이트 제어정보 (이용가능한 경우, 유효 데이터 레이트에 의해 대체됨) 를 이용하여 그들의 필요도에 비례하여 상이한 사용자 중에 전력을 할당한다. 따라서, 개시된 방법 및 장치는 임의적으로 또는 동일하게 RPC 채널들 중에 전력을 할당하는 것 보다는, 송신하고 있는 원격국으로부터의 데이터 레이트 제어정보를 이용하여 역방향 링크 전력제어가 송신되어질 순방향 링크의 품질을 결정한 다음 송신될 각각의 RPC 채널들의 품질을 결정하는 것을 지원한다.
원격국의 디지털 신호 프로세서 (DSP) 는 원격국에 의해 관측되는 바와 같은 dB 단위의 순방향 링크 SINR 의 추정값을 유지시킨다. 이러한 추정값을 이용하여 원격국의 RPC 채널에 얼마나 많은 전력이 요구되는지를 계산한다. 더 높은 SINR값은 RPC 채널 전력에 대하여 낮은 전력이 요구됨을 나타낸다.
도 4 는 2 개의 기지국 (420, 430) 과 10 개의 원격국 (441, 451, 452, 461, 462, 463, 481, 491, 492, 493) 을 포함하는 시스템의 설명을 나타낸 것이다. 제 1 기지국 (420) 은 3 개의 섹터 (440, 450, 460) 를 포함한다. 제 2 기지국 (430) 은 3 개의 섹터 (470, 480, 490) 를 갖는다. 기지국 (420) 의 섹터 1 (440) 은 하나의 원격국 (441) 을 포함하는 통신가능구역을 가진다. 기지국 (420) 의 섹터 2 (450) 는 2 개의 원격국 (451, 452) 을 포함하는 통신가능구역을 가진다. 기지국 (420) 의 섹터 3 (460) 은 3 개의 원격국 (461, 462, 463) 을 포함하는 통신가능구역을 가진다. 기지국 (430) 의 섹터 1 (470) 은 원격국을 포함하지 않는 통신가능구역을 가진다. 기지국 (430) 의 섹터 2 (480) 은 오직 하나의 원격국 (481) 만을 포함하는 통신가능구역을 가진다. 기지국 (430) 의 섹터 3 (490) 은 3 개의 원격국 (491, 492, 493) 을 포함하는 통신가능구역을 가진다. 원격국 (461) 은 기지국 (420) 의 섹터 3 (460) 로부터 기지국 (420) 의 섹터 2 (450) 로 이동한다.
6 개의 원격국 (441, 451, 452, 461, 462, 463) 의 액티브 세트들은 제 1 기지국 (420) 의 섹터들을 포함하는 것으로 가정되며, 4 개의 원격국 (481, 491, 492, 493) 의 액티브 세트들은 제 2 기지국 (430) 을 포함하는 것으로 가정한다. 기지국 섹터들 간에는 오버랩이 존재한다. 예를 들면, 제 1 기지국 (420) 의 섹터 2 (450) 와 제 2 기지국 (430) 의 섹터 3 (490) 은 오버랩할 수 있다. 그 결과, 원격국 (451, 452) 은 그들의 액티브 리스트에서의 제 2 기지국 (430) 을 가질 수 있으며, 원격국 (491, 492, 493) 은 그들의 액티브 리스트의 제 1 기지국 (420) 을 가질 수 있다. 제 1 기지국 (420) 은 6 개 이상의 원격국 (441, 451, 452, 461, 462, 463) 으로부터 데이터를 수신한다. 제 2 기지국 (430) 은 4 개 이상의 원격국 (481, 491, 492, 493) 으로부터 데이터를 수신한다. 제 1 기지국 (420) 은 원격국 (461) 과 관련된 역방향 링크 (421) 를 통하여 데이터 레이트 제어 값을 수신한 다음, 그 수신한 데이터 레이트 제어값 (이용가능할 경우, 유효 데이터 레이트로 대체됨) 을 메모리에 저장한다.
원격국 (461) 은 한 섹터로부터 또 다른 섹터로 이동함에 따라서, 원격국 (461) 에 의해 요구되는 전력에서의 변화를 고려하는 경우, 모든 원격국에 대응하는 RPC 채널에 대한 전력의 할당은 급격하게 변경될 수 있다. 각각의 섹터는 3 개의 원격국으로 한정되지 않는다. 기지국은 역방향 링크 용량을 포함하는 여러 팩터들에 의해서만 제한되는 임의의 수의 원격국을 가질 수 있다.
제 1 기지국 (420) 은 통신가능구역에서의 각각의 원격국마다 전력제어 (PC) 결정을 수행한다. 따라서, 기지국 (420) 은 원격국 (461) 이 너무 많거나 너무 작은 전력을 가지고 역방향 링크 (421) 를 송신하는지의 여부를 결정한다. 일 실시형태에 따르면, 이 결정은 역방향 링크의 SINR 측정값에 기초한다. 또 다른 실시형태에 따르면, 이 결정은 역방향 링크 (421) 의 에러 레이트에 기초한다. 두 방식 모두 요구되는 것보다 큰 송신전력을 이용하지 않고도 메시지 데이터의 신뢰성있는 수신을 보장한다. 요구되는 전력보다 큰 전력을 이용하지 않고도 원격국이 기지국에 의해 신뢰성있게 수신되어질 적절한 전력량을 가지고 역방향 링크를 통하여 정보를 송신하는지의 여부를 기지국이 결정할 수 있는 방법은 여러가지가 있다. 따라서, 알려진 수단들을 이용하여 개시된 방법 및 장치에 따라서 이러한 결정을 수행할 수 있다.
역방향 링크에서의 원격국으로부터의 데이터 레이트 제어 정보 (이용가능한 경우, 유효 데이터 레이트에 의해 대체됨) 에서의 요구되는 데이터 레이트는 서비스 섹터 순방향 링크 SINR 의 표시를 제공한다. 상술한 바와 같이 "서비스 섹터" 는 원격국이 순방향 링크 데이터를 수신하는 섹터이다. 이러한 정보는 DRC 피드백 채널을 이용하여 액티브 세트에서의 모든 섹터들로 전달되며 현재 역방향 전력제어 (RPC) 전력할당기술에 의해 이용된다. (예를 들어, 터보 디코더 수행에 기초한) DRC-SINR 매핑을 이용하여, 원격국에서 관측되는 서비스 섹터 SINR 의 추정값을 기지국에서 생성하고 이 추정값을 이용하여 RPC 채널에 대하여 요구되는 전력할당을 결정하여 비트 에너지 대 잡음 밀도 (Eb/No) 의 목표비를 획득한다. Eb/No 의 목표비를 달성하기 위한 전력할당의 세부사항은 도 5b 와 결합하여 아래 설명되어 있다.
ARQ 과정 (도 1 에 도시) 에 대한 설명에서 상술한 바와 같이, 순방향 링크상의 유효 데이터 레이트는 데이터 레이트 제어 정보에서의 요구된 데이터 레이트보다 더 높을 수도 있다. 이 유효 데이터 레이트는 서비스 섹터 순방향 링크 SINR 의 추정값을 정교하게 하는데 이용될 수도 있다. 슬로우-페이딩 채널들에서, 원격국 예상/추정 기술들이 서비스 섹터 SINR 에서의 변화들을 상당히 잘 추적하기 때문에 ARQ 이득은 낮다. 따라서, 예상되는 SINR 의 변동이 작아서, 실제 순방향 링크 SINR 과, 요구된 데이터 레이트 SINR 매핑으로부터 생성된 예상 SINR 사이에는 작은 차이가 있게 된다. 따라서 PRC 채널상에 과잉되는 전력 할당은 낮다. 그러나, 패스트-페이딩 채널들에서, 초기 채널 추정값 때문에 ARQ 이득은 높고, 따라서, 요구된 데이터 레이트는 약 1% 의 낮은 목표 패킷 에러 레이트를 확보하기 위해 보존적이다. 따라서, 통상적으로, 실제 SINR 은 데이터 레이트-SINR 매핑으로부터 획득된 SINR보다 대략 99% 의 시간에서 더 높고, SINR 추정값들은 더 낮게 바이어싱되어 PRC 채널 전력의 과잉 할당이 일어난다. 즉, 양호한 신호 송신을 위해 실제로 필요한 것 보다 더 많은 PRC 채널 전력이 할당된다. 이것은, 신뢰할만한 신호 송신을 위해 여분의 전력을 필요로 하는 사용자들에게, 전력 제어 채널상의 불충분한 할당을 일으킨다. 또한, 이것은, 시스템이 지원할 수도 있는 동시 사용자의 수를 제한할 수도 있다.
비-서비스 섹터 (non-serving sector) (즉, 원격국에 데이터를 송신하지는 않지만 원격국의 액티브 세트의 일부인 섹터) 에서의 PRC 전력 할당은 핸드오프 상태 및 SINR 추정값의 함수이고, 따라서, 또한, 비-서비스 섹터에서 과잉 할당된다. 또한, DRC 피드백 채널 업데이트는 핸드오프 상태에 의존한다. 데이터 레이트 길이 (DRC 길이) 에 현재 사용되는 세팅들은 비-핸드오프 상태 (즉, 액티브 셀 사이즈 = 1) 에 대한 2 개의 슬롯 및 2-플러스-웨이 (2-plus-way) 소프트 핸드오프에 대한 4 개의 슬롯이다. 따라서, 더 큰 DRC 길이는 데이터 레이트-SINR 으로부터 유도된 순방향 SINR 추정값의 정확성을 저하시킨다.
도 5a 및 도 5b 는 유효 데이터 레이트를 이용하여, 각각의 PRC 채널에 할당하기 위한 전력량을 결정하는, 예시적인 실시형태에서의 프로세싱을 나타내는 흐름도를 도시한다. 예시적인 실시형태에서는, 이용가능한 경우 초기-종결 정보 (early-termination information) (유효 데이터 레이트) 가 사용된다. 통신 시스템의 각 섹터에 대해 예시적인 실시형태의 방법이 독립적으로 사용된다. 기지국은 유효 데이터 레이트를 이용하여 평균 순방향 링크 SINR 을 추정하고, 그 후 순방향 링크 데이터를 수신하는 원격국에 대한 PRC 채널에 요구되는 전력을 계산하며, 최종적으로 PRC 채널들 사이에 전력을 할당한다.
특히, 본 방법에 따르면, 기지국 (420) 은 그것의 통화 가능 구역에 있는 각각의 원격국에 대해 전력 제어 (PC) 결정을 한다. 그러나, 다른 실시형태에서는, 기지국 제어기 (BSC) 또는 기타 등의 다른 엔티티들에 의해 PC 결정이 이루어진다. 그 후 단계 506 에서, (예를 들어, 전력에서 어떠한 변화도 요구되지 않기 때문에) 그 데이터 레이트 제어 정보가 소거되었는지를 결정하기 위한 체크가 이루어진다. 만약 그 데이터 레이트 제어 정보가 소거된 경우, 단계 508 에서, 전력은 상수 (T) 로 설정된다. 그 후, 단계 510 에서, 기지국 (420) 은 초기-종결 정보가 이용가능한지를 결정한다. 예비 데이터를 가지고 전체 패킷을 판독하지 않고서, 데이터 패킷이 디코딩될 수도 있는 경우, 초기-종결 정보 (예를 들어, 유효 데이터 레이트) 는 유용하며 따라서 이용된다. 초기-종결 정보의 가용성은, 유효 데이터 레이트 (ek) 가 원격국으로부터 DRC 채널에서 요구된 데이터 레이트 (dk) 보다 더 크다는 것 (즉, ek≥dk) 을 나타내며, 순방향 링크의 품질이 추정된 것보다 더 양호하다는 것을 나타낸다. 이것은, 더 낮은 전력이, 여전히 신뢰할만한 메시지 송신을 확보하면서, 동시에 순방향 링크에서 RPC 채널을 송신하는데 이용될 수도 있다라는 것을 의미한다. 따라서, 만약 조기-종결 정보가 이용가능한 슬롯들에 대해 패킷이 연속적으로 디코딩하는 경우, 단계 512 에서, 데이터 레이트-SINR 매핑 함수는 dk 대신 ek 를 이용한다 (즉 dk = ek).
또 다른 실시형태에서, 데이터 레이트-SINR 매핑 함수는 다음의,
(여기서, Tc 는 필터 시정수임)
로 주어진, ek 의 필터링된 버전 (Ek 라 함)을, dk 를 대신하여 이용할 수도 있다. 이 실시형태에서, 필터는 무한 임펄스 응답 (IIR) 필터로서 구성된다. 그러나, 유한 임펄스 응답 (FIR) 필터와 같은 다른 필터들이 유효 데이터 레이트 ek 를 평활화하는데 이용될 수도 있다.
Ek 가 이산 레이트가 아닐 수도 있기 때문에, 필터링에 기인하여, 데이터 레이트-SINR 매핑 함수는 Ek 에 기초하여 보다 정교한 SINR 추정값들을 생성하도록 수정된다. 이것은 데이터 레이트-SINR 룩-업 표에 추가적인 엔트리들을 도입함으로써 달성될 수도 있다. 1 dB 미만의 인접 SINR 값들간의 차이로 매핑을 발생시키기 위해, 기존의 엔트리들 사이에 인터폴레이션 (inrterpolation) (예를 들어, 선형 인터폴레이션) 에 의해 중간 엔트리들이 발생될 수 있다. 수정된 데이터 레이트-SINR 매핑 함수는 약간 더 보존적인 SINR 추정값을 생성하기 위해, Ek 보다 낮은 룩-업 표에서 가장 가까운 데이터 레이트 제어값을 이용한다. 따라서, 유효 데이터 레이트의 사용은, 비트-에너지 대 -노이즈 밀도의 목표 RPC 채널비 (Eb/No) 를 달성하기 위해, 더 높은 SINR 추정값 및 더 낮은 RPC 전력 요건으로 귀결된다.
단계 514 에서, 기지국 (420) 은 현재 데이터 레이트 제어 정보가 기지국 (420) 의 다른 섹터에서 "전송 (directed)" 되는지를 결정한다. 송신하는 원격국이 특정 섹터로부터 정보를 수신할 수 있는 레이트에 대한 정보를, 데이터 레이트 제어 정보가 제공하는 경우, 데이터 레이트 제어 정보가 특정 섹터에서 전송된다. 정보는, 순방향 링크 또는 순방향 링크에 의해 지원될 수 있는 실제 데이터 레이트의 품질 측정과 같은 임의의 방식으로 제공될 수도 있다. 개시된 방법 및 장치의 예시적인 실시형태에 따라, 각각의 원격국은 데이터 레이트 제어 정보를 소정 레이트로 송신한다. 각각의 데이터 레이트 제어 정보는 메시지의 소스 원격국을 나타낸다.
데이터 레이트 제어 정보가 현재 기지국의 다른 섹터에서 전송되는 경우, 그 섹터에 의해 PRC 채널에 요구되는 대부분의 전력이 공급된다라고 가정하는 것이 합리적이다. 동일 기지국으로부터의 모든 섹터들이 동일한 RPC 커맨드를 송신하고, 원격국이 그 데이터 레이트 제어 비트를 변조하기 위해 이들 섹터로부터의 신호들을 결합하기 때문에, 현재의 섹터는 다른 섹터로부터의 송신을 저하시키지 않도록 충분한 전력을 제공하는 것을 필요로 한다. 따라서, 단계 516 에서, SINR 추정값 (xk) 은 상수 Δ1 만큼 증가한다.
상술한 바와 같이, 순방향 링크의 품질은 RPC 채널에 할당된 전력량을 결정한다. 더 낮은 품질 링크를 통해 송신된 신호들은 더 많은 전력으로 송신되고, 더 높은 품질 링크를 통해 송신된 신호들은 더 작은 전력으로 송신된다. 따라서, 더 높은 품질 링크를 나타내도록 품질값을 조정하는 것은, 그 기지국으로 전송된 현재의 데이터 레이트 제어 정보의 어떤 것도 이용가능하지 않는 원격국 (461) 과 연관된 RPC 채널에 더 작은 전력이 할당되도록 한다. 이것은, 그 기지국으로 전송된 현재의 데이터 레이트 제어 정보를 기지국이 수신한 원격국과 연관된 RPC 채널에 더 많은 전력이 이용가능하도록 한다.
데이터 레이트 제어 정보가 (단계 518 에서 결정된 바와 같이) 다른 기지국에서 전송되는 경우, 데이터 레이트 제어 정보는 기지국으로부터 원격국으로의 순방향 링크상의 SINR 의 인디케이션을 제공한다. 일반적으로 원격국은 최선의 순방향 링크를 통해 섹터로 그것의 데이터 레이트 제어 정보를 전송하므로, 현재의 비-서비스 섹터로부터의 순방향 링크는 데이터 레이트 제어 정보에 의해 지시된 것 보다 더 낮은 SINR 을 가지는 것으로 추정할 수 있다. 이것을 설명하기 위해, xk 는, 이 경우 더 낮아지고 즉, 요구된 전력의 추정값은 증가된다. 따라서, 데이터 레이트 제어 정보가 다른 기지국에서 전송되는 경우, 기지국은 품질값을 하향 조정한다. 이러한 조정은 그 원격국 (461) 과 연관된 RPC 채널에 더 많은 전력이 할당되도록 한다. 만약 원격국 (461) 에 의해 신뢰할 수 있게 RPC 채널이 수신될 확률을 증가시키고자 하는 바램이 있는 경우, 이것은 적합하다. 상기에서 언급한 바와 같이, 모든 RPC 채널들을 송신하는데 이용가능한 전체 전력의 한정량이 존재한다. 따라서, RPC 채널이 하나의 원격국으로 송신되는 전력량을 증가시키는 것은 다른 원격국으로 RPC 채널들을 송신하는데 이용가능한 전력량을 감소시킨다.
일 실시형태에서, 핸드오프에 포함된 2 개의 기지국이 존재하던 또는 핸드오프에 포함된 2 이상의 기지국이 존재하던간에 조정량은 동일하다. 다른 실시형태에서, (예를 들어 단계 520 에서) 원격국들로의 소프트-핸드오프에 포함된 기지국들의 수에 조정은 의존한다. 예를 들어, 만약 핸드오프에 포함된 2 개의 기지국이 존재하는 경우, 단계 522 에서 SINR xk 를 추정하기 위해, Δ2의 조정 상수가 이용된다. 따라서,
이다.
그렇지 않고, 만약 핸드오프에 포함된 2 이상의 기지국이 존재하는 경우, 단계 523 에서, xk 를 추정하기 위해, Δ3의 조정 상수가 이용된다. 따라서,
이다.
그렇지 않고, 만약 (단계 524 에서) 데이터 레이트 제어 정보가 널 커버 (null cover) 를 가지고 수신되는 경우, 단계 525 에서, SINR 값은 Δ4의 조정 상수에 의해 조정된다.
.
이 3 개의 모든 경우들에서, SINR 추정값에 대해 가장 낮은 값에 대한 임계값을 확립하는데 소정의 최소값이 사용되며, 이것은 조정된 SINR 값이 최소값 이상이 되도록 구성된다는 것을 의미한다. 예시적인 실시형태에서, 최소값은 -12 dB 로 설정된다. 그러나, 다른 값들이 그 최소값에 대해 사용될 수도 있다.
만약 데이터 레이트 제어 정보가 또 다른 섹터 또는 기지국에서 전송되지 않는 경우, 데이터 레이트 제어 정보는 과거의 섹터, 즉 선행 데이터 제어 정보가 전송된 동일 섹터에서 전송되고, 이 경우, 단계 526 에서, 어떤 조정도 없이 (즉, xk = g(dk)) SINR 추정값이 매핑된다.
하기에서 데이터 레이트-SINR 매핑 함수의 개요를 나타낸다. 다음과 같이, 함수 g() 는 k 번째 슬롯에서 수신된 DRC 값, dk 에서부터 SINR 추정값 (dB), xk 까지의 매핑을 나타낸다.
단계 528 에서, 다음과 같은,
(여기서, N1 은 슬롯들의 번호에서의 필터 시정수임)
의 필터를 사용하여 슬롯 마다의 추정값 xk 는 평활화된다. 일 실시형태에서, 필터는 무한 임펄스 응답 (IIR) 필터이다. 다른 실시형태에서, 필터는 유한 임펄스 응답 (FIR) 필터이다. 그러나, 추정값 xk 를 평활화시킬 수 있는 임의의 필터가 사용될 수 있다. 그 후, 단계 530 에서, 다음의 관계
(여기서, E 는 dB 로 나타낸 노이즈 전력 스펙트럼 밀도당 목표 RPC 비트 에너지 (Eb/No) 이고, PG 는 RPC 서브 채널 프로세싱 이득 (즉, 칩들에서 RPC 비트 송신의 지속기간) 이다)
을 이용하여, 그 평활화된 SINR 추정값은 요구된 미소 부분의 RPC 전력 할당으로 매핑된다.
일 실시형태에서, 평활 필터링은 소프트웨어로 구현된다. 다른 실시형태에서, 평활 필터링은 하드웨어로 구현된다. 또 다른 실시형태에서, 평활 필터링은 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로 구현된다. 일 실시형태에서, 평활 필터링은 룩업 표를 이용하여 구현된다. 다른 실시형태에서, 평활 필터링은 평활 필터링 계산을 수행하는 소프트웨어 기술에 의해 실행된다.
전력 할당에 대해, 모든 RPC 채널의 전력의 총합은 파일럿 채널 전력의 총합과 동일해야만 한다. 일 실시형태에서, RPC 채널들 중의 하나의 채널이 액티브 또는 비액티브 상태를 나타내는 역방향 활성 (RA) 비트에 배정되고, 단계 532 에서, 전체 할당 전력의 고정된 미소 부분 (fraction) aRA 가 할당된다. 그 후, 단계 534 에서, RPC 채널이 체크되어 이들이 액티브인지 또는 비액티브인지 결정된다. 액티브 원격국과 연관된 RPC 지수들 (indices ) 에 대해, 요구된 미소부분 할당은 계산된 요구 전력이다. 비액티브 RPC 채널들에 대해, rk = 0 즉, 어떠한 전력도 단계 536 에서 비액티브 RPC 채널에 할당되지 않는다.
단계 538 에서, 모든 RPC 채널이 체크되어 RPC 채널이 액티브인지를 결정한다. 만약 RA 채널이 유일한 액티브 RPC 채널인 경우, 단계 540 에서, 모든 이용가능한 전력은 RA 채널에 할당된다. 그렇지 않는 경우, 단계 542 에서, 이용가능한 전력은 RPC 채널 사이에 분할된다. 이용가능한 전력은 예시적 실시형태에서 박스 542 에 대한 프로세싱을 나타내는, 도 5c 의 상세 다이아그램에 따라 분할될 수도 있다.
도 5c 에서 설명된 동작들에 대해, ak 는 k 번째 RPC 채널에 대한 미소 부분 RPC 전력 할당을 나타낸다. 만약
(박스 544 에서 "예' 출력)
(여기서, M 은 RPC 채널의 개수임) 가 사실인 경우, 전력은 다음의
과 같이 할당된다.
그렇지 않고, 만약 역방향 활성 채널이 유일한 RPC 채널이 아니고,
(박스 544 에서 "아니오"출력) 인 경우, 액티브 RPC 서브 채널에 대해 요구된 전력의 합은 이용가능한 전력보다 더 크다. 그 후, 이용가능한 전력은 다음과 같이 할당될 수도 있다.
박스 548 의 프로세싱에 의해 나타내진 바와 같이, 필요한 전력을 증가시키는 순서 즉, r1≤r2≤r3≤∧≤rM-1 로 M-1 개의 RPC 채널을 분류한다. 각각의 RPC 채널에 할당된 미소 부분 전력은 박스 550 의 프로세싱에 의해 명기되는 바와 같이,
에 의해 제공된다. 이것은 박스 542 의 동작을 완료시킨다 (도 5b).
표 1 은 상기에서 나열된 식들에서 사용된 상수들에 대한 예시적인 값들을 나타낸다. 실제로 사용된 파라미터값들은, 네트워크 조건 및 구성에 의거하여, 표 1 에 나열된 파라미터값과 다를 수도 있다. 표 1 에서 나열된 디폴트값들은 만족스러운 동작을 제공하는 것으로 판명되었다. 파라미터값들은 특정 애플리케이션 및 구현에 의존한다.
RPC 전력 할당에서의 수신 유효 데이터 레이트로부터 계산된 SINR 을 이용하는 다른 실시형태에서, 원격국에서 추정된 순방향 링크 SINR 은 원격국으로부터 기지국으로 피드백될 수도 있다. RPC 전력 할당 기술에 대한 양호한 입력값은 슬롯 레이트로 업데이트된 원격국에서 서비스 섹터 순방향 링크 SINR 이 1-슬롯 예상값인 것으로 판명되었고, 이 다른 실시형태는, (원격국에서 채널 추정/예상 기술에 의해 지속되는) 1-슬롯 SINR 예상값이 기지국에 피드백될 수 있도록 동작한다. 이것은 기지국에서의 매핑 함수 대신 원격국에서의 매핑 함수의 g(dk) 를 계산하는 것과 동일하다. 정확한 1-슬롯 예상값은, RPC 전력 할당이 그 다음의 슬롯에 대해 예상되는 SINR 을 이용하여, 모든 사용자을 위해 그 슬롯에 대한 RPC 채널상에 전력을 할당하는 것으로 귀착된다. 대조적으로, 상술한 바와 같이, 통상적으로 종래의 RPC 전력 할당 기술은, 데이터 레이트에 의거하여 1, 2, 4, 8, 또는 16 슬롯들에 걸쳐 채널의 추정값인 데이터 레이트 제어 정보에 기초하여, 전력을 할당한다.
그러나, 일반적으로, 이 SINR 피득백 기술의 유효성은 피드백 채널 신뢰성, 양자화, 및 이용가능한 역방향 링크 용량의 저하를 포함한 몇 개이 요인들에 의존한다. 예를 들어, 피드백 채널 양자화 및 신뢰성은 RPC 전력 할당의 정확성을 지시한다. 또한, 슬롯 레이트로 높게 양자화된 피득백을 제공하는 것은 역방향 링크상에 현저한 용량을 소모시키며, 이것은 그 방식이 바람직하지 않도록 할 수 있다.
따라서, RPC 전력 할당에서의 수신된 데이터 레이트 제어 정보로부터 계산된 SINR 만을 이용하는 다른 실시형태에서, 데이터 레이트 제어 정보가 순방향 링크 SINR 의 대략적인 (coarse) 추정값을 제공하고, 이 추정값을 미세 튜닝하기 위한 추가적인 정보가 서비스 섹터 1-슬롯 예상 SINR 의 피득백에 의해 제공되는 경우에, 도 6 에 명시된 하이브리드 방법이 사용될 수도 있다. 단계 600 에서 특정 원격국으로부터 요구 DRC 가 수신된다. 단계 602 에서, 순방향 링크 SINR 의 대략적인 추정값을 제공하기 위해 데이터 레이트 제어 정보가 이용된다. 단계 604 에서, 특정 원격국으로부터 서비스 섹터 1-슬롯 예상 SINR 의 피드백이 수신된다. 그 후, 단계 606 에서, 이하에서 설명되는 바와 같이, 원격국으로부터의 1-슬롯 SINR 예상값의 수신된 피드백을 이용하여, 순방향 링크 SINR 의 대략적인 추정값이 조정되거나 또는 미세 튜닝된다. 일 실시형태에서, SINR 피득백은 미분 예상값 (differential prediction) 이다. 다른 실시형태에서, SINR 피드백은 완전한 (complete) SINR 예상값이다.
데이터 레이트-SINR 매핑과 1-슬롯 SINR 예상값에 기초하여 SINR 에서의 통상적인 차이는 1 내지 10 dB 범위내에 있다. 10 dB보다 더 큰 차이를 조정하는 것은 PRC 채널상에 현저한 전력 절감을 이룰 가능성은 없다. 따라서, 미분 SINR 피드백 채널은, 1 내지 3 비트 등의 작은 수의 비트들을 이용하여, 1-슬롯 예상 SINR 의 피득백을 제공한다.
이 실시형태에서, 매핑 함수 g()로부터 SINR 추정값 xk 는
(여기서, sk 는 미분 SINR 피드백 (DSFB) 채널상에서 원격국으로부터 수신된 dB 로 나타낸 미분 SINR 피드백임) 와 같이 수정된다. 그러나, 저하된 DRC 채널에 대한 DRC 채널 소거 레이트는 매우 높을 (>70%) 수도 있고, 따라서 DRC 채널에 의해 제공된 추정값을 조정하는 SINR 피드백 채널은 SINR의 정확한 추정값을 제공하지 않을 수도 있다. 소거 데이터 레이트 제어값들이 T = -8dB 의 SINR 추정값으로 매핑되기 때문에 (표 1 참조), 피드백 메카니즘은 1-슬롯 SINR 예상값의 완전한 피드백을 이용하여 더욱 개선될 수도 있다. 종종, 이 피드백 채널을 SINR 피드백 채널 (SFB) 이라 한다. 따라서, 이 경우, 매핑 함수 g() 로부터의 SINR 추정값은,
(여기서, sk 는 SINR 피드백 (SFB) 채널상에서 원격국으로부터 수신된 dB 로 나타낸 완전한 SINR 피드백임) 와 같이 수정된다. 따라서, 피드백 메카니즘은 SINR 추정값을 dB 로 SINR 피드백 레벨과 동일하게 설정한다. (4-비트 완전한 SFB 채널을 이용하여 달성될 수도 있는) 1dB 이내로의 SINR 피드백은 정확한 RPC 채널 전력 할당에 대해 충분한 정확성을 제공한다.
RPC 전력 할당 기술로 귀환되는 SINR 추정값들은 단계 608 에서, IIR 필터와 같은 필터를 이용하여 평활화되고, DRC 길이로 샘플링된다 (단계 610). SINR 추정값들은 역방향 링크 용량에 대해 임팩트를 최소화하기 위해, 피드백되기 이전에 원격국에서 필터링될 수도 있다. 또한, 만약 순방향 링크 SINR 의 1-슬롯 예상값이 기지국으로 피드백되는 경우, DRC 채널은, 원격국이 순방향 링크상에서 신뢰할 수 있게 디코딩할 수 있는 최대 데이터 레이트와 1-슬롯 SINR 예상값 사이에, 단지 델타 정보만을 제공하는 것으로 단순화될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, SINR 피드백은 IS-856 (cdma2000 HDR 인터페이스) 상의 기존 채널에 직교하는 왈쉬 코드를 사용하여 송신된다. SINR 피드백 채널에 대한 전력 제어는 트래픽, DRC, 및 ACK 채널상의 전력 제어와 유사하며, 즉 파일럿대 고정 피드백 채널 비율이 유지된다.
전력 할당 기술에 대해 설명된 동작 또는 과정들이 특정 시퀀스로 제안되어지만, 동작/과정들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 교환될 수도 있다.
도 7 은 개시된 장치의 일 실시형태에 따라 구성된 원격국 (700) 의 블록도이다. 원격국 (700) 은 안테나 (702), 무선 주파수 (RF) 프론트 엔드 (704), 디지털 신호 프로세서 (DSP) (706), 범용 프로세서 (708), 메모리 (710), 및 사용자 인터페이스 (712) 를 구비한다.
개시된 방법 및 장치에 따르면, 안테나 (702) 는 하나 이상의 기지국으로부터 순방향 링크 신호를 수신한다. 신호는 RF 프론트 엔드 (704) 에 의해 적절하게 증폭되고, 필터링되며 및 그 이외 프로세싱된다. 그 후, RF 프론트 엔드 (704) 로부터의 출력은 DSP (706) 에 입력된다. DSP (706) 는 수신된 순방향 링크 신호를 디코딩한다. 또한, DSP (706) 는 수신된 순방향 링크의 상대적 품질에 대한 인디케이션 (indication) 을 제공한다. 그 상대적 품질의 인디케이션은 원격국 메모리 (710) 에 저장된다. 범용 프로세서 (708) 는 DSP (708) 및 메모리 (710) 와 커플링한다. 범용 프로세서 (708) 는 메모리 (710) 로부터 그 상대적 품질의 인디케이션을 판독하여, 각 수신된 순방향 링크가 데이터를 지원할 수 있는 레이트를 결정하고, 순방향 링크가 최고 데이터 레이트를 지원할 수 있는지를 결정한다. 일단, 범용 프로세서 (708) 가 최고 데이터 레이트를 지원할 수 있는 순방향 링크를 결정하면, 범용 프로세서 (708) 는 그 선택을 DSP (706) 에 전달한다. DSP (706) 는 사용자 인터페이스 (712) 로부터의 임의의 정보와 함께, 데이터 레이트 제어 정보내의 정보를, RF 프론트 엔트 (704) 로 제공되는 역방향 링크 출력 신호로 인코딩하고 변조한다. RF 프론트 엔드는 역방향 링크 출력 신호를 프로세싱하고, 신호를 수신할 수 있는 각각의 기지국으로의 송신을 위한 안테나에 역방향 링크 출력 신호를 커플링한다.
도 8 은 개시된 장치의 일 실시형태에 따른 기지국 (800) 의 블록도이다. 기지국 (800) 은 안테나 (802) 및 무선 주파수 (RF) 프론트 엔드 (804) 와 같은 송신기를 포함한다. 기지국 (800) 은 디지털 신호 프로세서 (DSP)(806), 범용 프로세서 (808), 메모리 (810), 및 통신 인터페이스 (812) 를 더 구비한다.
개시된 장치에 따르면, 안테나 (802) 는 근처의 원격국 (700) 으로부터 송신된 역방향 링크 신호를 수신한다. 안테나는 이들 수신된 신호를, 그 신호들을 필터링하고 증폭하는 RF 프론트 엔드 (804) 에 커플링한다. 신호는 RF 프론트 엔드 (804) 로부터, 복조, 디코딩, 추가적 필터링 등을 위해, 범용 프로세서 (808) 에 커플링된다. 수신된 역방향 링크 신호들로부터 데이터 레이트 제어 정보를 디코딩하는 즉시, DSP (806) 는 메모리 (810) 에 디코딩된 DRC 를 저장한다. 또한, DSP (806) 는 각 수신된 역방향 링크가 원격국으로부터 너무 많은 또는 너무 적은 전력으로 송신되었는지를 결정한다. 통상적으로 기지국 (800) 은 일시에 하나 이상의 원격국 (700) 으로부터 역방향 링크 신호를 수신한다.
그 후, 기지국 (800) 의 범용 프로세서 (808) 는 원격국 (700) 으로부터 수신된 유효 데이터 레이트의 계산을 포함하여, 도 5a 내지 도 5b 에서 설명된 프로세스들을 수행한다. 범용 프로세서 (808) 는 각각의 RPC 채널에 할당되는 전력량을 DSP (806) 로 전달한다. 각각의 RPC 채널로의 전력 할당에 기초하여, DSP (806) 는 기지국 (800) 에 의해 송신될 순방향 링크 신호를 변조하고 인코딩한다. 이 신호는 RF 프론트 엔드 (804) 에 커플링된다. RF 프론트 엔드는 원격국으로 순방향 링크 신호를 송신하는 안테나 (802) 로 신호를 커플링한다.
정보와 신호들을 어떤 여러 다른 기술체계 및 기술을 이용하여 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 상술한 명세서 전반에 걸쳐 언급한 데이터, 명령, 커맨드, 정보, 신호들, 비트, 심벌 및 칩을 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 자기 입자, 광학필드 또는 광학 입자, 또는 이들의 조합으로 나타낼 수도 있다.
또한, 실시형태와 관련한, 상술한 여러 논리 블록, 모듈, 회로, 및 알고리즘 단계들을, 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로서 구현할 수도 있다. 하드웨어와 소프트웨어의 호환가능성을 명확히 설명하기 위해, 설명한 여러 컴포넌트, 블록, 모듈, 회로 및 단계들을 그들의 기능면에서 일반적으로 설명하였다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 특정 애플리케이션 및 전체적인 시스템을 지원하는 설계조건들에 의존한다. 당업자는, 각각의 특정 애플리케이션에 대하여 여러 방법으로 상술한 기능성을 실시할 수도 있지만, 그 실시 결정은 본 발명의 범위를 벗어나는 것이 아니다.
상술한 실시형태들과 관련하여 설명한 여러 논리 블록, 모듈, 및 회로들을 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그래머블 논리 장치, 별도의 게이트 (discrete gate) 또는 트랜지스터 로직, 별도의 하드웨어 컴포너트, 또는 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 어떤 조합으로 실시하거나 수행할 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 또 다른 방법으로, 이 프로세서는 어떤 종래의 프로세서, 콘트롤러, 마이크로콘트롤러, 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는 연산 장치의 조합, 예를 들어, DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연관된 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 어떤 다른 구성으로서 실시할 수도 있다.
상술한 실시형태들과 관련된 방법 또는 알고리즘의 단계들을 하드웨어내에, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈내에, 또는 이들의 조합내에 내장시킬 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 이동형 디스크, CD-ROM, 또는 당해 기술분야에서 알려진 저장 매체의 어떠 다른 형태에 상주할 수도 있다. 예시적 저장 매체는, 그 프로세서가 정보 형태를 판독할 수도 있고, 정보를 저장매체에 기록할 수 있도록 프로세스에 연결될 수도 있다. 또 다른 방법으로, 저장 매체는, 프로세서에 일체부일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC에 상주할 수도 있다. ASIC은 사용자 단말기에 상주할 수도 있다. 또 다른 방법으로, 프로세서와 저장 매체는 사용자 단말기에서 별도의 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
상술한 실시형태들은 당업자가 본 발명의 이용 또는 제조가 가능하도록 제공된 것이다. 이들 실시형태들의 여러 변형도 가능하며, 명세서내에 규정된 일반 원리는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 또 다른 실시형태들에 적용할 수도 있다. 따라서, 본 발명은 상기 실시형태들로 제한되는 것은 아니며, 명세서내의 원리와 신규 특징들에 부합하는 폭넓은 의미로 해석해야 한다.

Claims (51)

  1. 통신 시스템에서 복수의 국으로부터 데이터 레이트 제어정보를 수신하는 단계;
    상기 데이터 레이트 제어정보에 관한 보조정보를 생성하는 단계;
    상기 보조정보에 따라서 생성되는 향상된 신호강도값을 생성하는 단계; 및
    상기 향상된 신호강도값에 따라서 상기 제 1 국으로부터 상기 복수의 국으로 송신되는 전력제어정보에 대한 전력할당값을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조정보는 상기 복수의 국 중 각각의 하나의 국으로부터 상기 제 1 국으로의 데이터 송신에 대한 유효 데이터 레이트를 제공하는 조기 종료 (early-termination) 정보를 포함하는, 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 국은 기존 정보를 이용하여 상기 조기 종료 정보를 구하는, 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 조기 종료 정보로부터 구해진 데이터 레이트를 유효 데이터 레이트로서 이용하여 현재 슬롯보다 더 긴 기간동안의 전력할당값을 계산하는, 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기간은 현재 슬롯과 소정의 수의 슬롯들과의 합을 포함하는, 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    신규 데이터 패킷이 수신될 때까지, 상기 조기 종료 정보로부터 구해진 데이터 레이트를 유효 데이터 레이트로서 이용하는, 방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    무한 임펄스 응답 (IIR) 필터를 이용하여 유효 데이터 레이트 (ek) 를 필터링하여, 필터링 버전 (Ek) 을 구하는 단계를 더 포함하며,
    여기서, 이고, Tc 는 필터 시간 상수인, 방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    유한 임펄스 응답 (FIR) 필터를 이용하여 유효 데이터 레이트 (ek) 를 필터링하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호강도값을 결정하는 단계는 데이터 레이트 제어정보를 신호 대 간섭과 잡음 비 (SINR) 값에 매핑하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 매핑하는 단계는 테이블로부터의 데이터 레이트 제어정보에 대응하는 SINR 값을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 데이터 레이트 제어정보가 상기 제 1 국의 또 다른 수신지 섹터로 보내지는 경우, 상기 SINR 값을 제 1 상수값만큼 증가시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    복수의 기지국을 제공하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 1 국은 상기 복수의 기지국 중 제 1 기지국인, 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 데이터 레이트 제어정보가 상기 제 1 기지국 이외의 기지국으로 보내지는 경우, 상기 SINR 값을 제 2 상수값만큼 감소시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    추정한 SINR 값을 감소시키는 단계는 상기 추정한 SINR 값이 감소되지 않는 SINR값의 최소임계값을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    필터를 이용하여 상기 SINR 값을 평활화하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    관계식, 에 따라서, 상기 평활화한 SINR 값을 요구되는 부분적인 역방향 전력 제어 (RPC) 전력할당값 (rk) 에 매핑시키는 단계를 더 포함하며,
    여기서, E 는 단위가 dB 인, 잡음 전력 스펙트럼 밀도 당 목표 RPC 비트 에너지 (Eb/No) 이며, ck 는 평활화된 SINR 값이며, PG 는 RPC 서브채널 프로세싱 이득인, 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력할당값을 계산하는 단계는,
    복수의 역방향 전력제어 (RPC) 채널을 제공하는 단계; 및
    RPC 채널의 액티브 또는 비액티브 상태를 표시하기 위하여, 역 액티비티 (RA) 비트를 복수의 RPC 채널 중, RA 채널로서의 하나의 채널에 할당하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전력할당값의 고정부분을 상기 RA 채널에 할당하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 RPC 채널의 액티비티 상태를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 고정부분을 상기 RA 채널에 할당한 후, 상기 전력할당값의 나머지 부분을 액티브상태인 상기 RPC 채널에 할당하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조정보는, 추정되고 상기 복수의 국으로부터 상기 제 1 국으로 피드백되는 추정된 신호강도값을 포함하는, 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 추정된 신호강도값은 상기 제 1 국으로부터 상기 복수의 국으로 송신되는 신호의 예상되는 신호 대 간섭과 잡음 비 (SINR) 를 포함하는, 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 예상되는 SINR 은 1-슬롯 SINR 예상값을 포함하는, 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 1-슬롯 SINR 예상값은 1 dB 내의 정확도로 역방향 전력제어 (RPC) 채널 전력할당값을 제공하기 위하여 충분한 수의 비트들을 포함하는, 방법.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 추정된 신호강도값은 복수의 국 중 각각의 국이 신뢰성있게 디코딩할 수 있는 최대 데이터 레이트와 1-슬롯 SINR 예상값 사이의 델타 정보를 포함하는, 방법.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 추정된 신호강도값이 상기 복수의 국으로부터 피드백되기 이전에 상기 추정된 신호강도값을 평활화하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 평활화되는 추정된 신호강도값을 데이터 레이트 제어 (DRC) 길이로 샘플링하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  28. 복수의 국으로부터 제 1 국으로의 데이터 송신을 위하여 유효 데이터 레이트를 생성하는 단계;
    상기 유효 데이터 레이트에 따라서 생성되는 향상된 신호강도값을 생성하는 단계; 및
    상기 향상된 신호강도값에 따라서 상기 제 1 국으로부터 상기 복수의 국으로 송신되는 전력제어정보에 대한 전력할당값을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 유효 데이터 레이트를 생성하는 단계는 조기 종료 정보를 구하는 단계를 포함하는, 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 조기 종료 정보로부터 구한 데이터 레이트를 유효 데이터 레이트로서 이용하여, 현재 슬롯보다 긴 기간 동안의 전력할당값을 계산하는, 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 기간은 현재 슬롯과 소정 수의 슬롯과의 합을 포함하는, 방법.
  32. 제 30 항에 있어서,
    신규 데이터 패킷이 수신될 때까지, 상기 조기 종료 정보로부터 구한 데이터 레이트를 유효 데이터 레이트로서 이용하는, 방법.
  33. 통신 시스템에서 복수의 국으로부터 데이터 레이트 제어정보를 수신하고 상기 데이터 레이트 제어정보로부터 제 1 신호강도값을 결정하는 단계;
    추정되고 상기 복수의 국으로부터 제 1 국으로 피드백되는 제 2 신호강도값을 수신하는 단계;
    상기 제 2 신호강도값에 따라서 생성되는 향상된 제 1 신호강도값을 생성하는 단계; 및
    상기 향상된 제 1 신호강도값에 따라서 상기 제 1 국으로부터 상기 복수의 국으로 송신되는 전력제어정보에 대한 전력할당값을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 제 2 신호강도값은 상기 제 1 국으로부터 상기 복수의 국으로 송신되는 신호의 예상되는 신호 대 간섭과 잡음 비 (SINR) 값을 포함하는, 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 예상되는 SINR 값은 차동 (differential) 예상값인, 방법.
  36. 추정되고 복수의 원격국 중 각각의 하나의 원격국으로부터 기지국으로 피드백되는 신호 대 간섭과 잡음 비 (SINR) 예상값을 수신하는 단계; 및
    상기 SINR 예상값에 따라서 제 1 국으로부터 복수의 국으로 송신되는 전력제어정보에 대한 전력할당값을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  37. 자동 반복 리퀘스트 (ARQ) 과정을 이용하여 원격국으로부터 기지국으로 데이터를 송신하기 위한 유효 데이터 레이트를 결정하는 단계;
    상기 유효 데이터 레이트의 수신지 섹터에 의존하여 상기 유효 데이터 레이트를 조정하는 단계; 및
    상기 조정된 유효 데이터 레이트에 따라서 상기 기지국으로부터 상기 원격국으로 송신되는 전력제어정보에 대한 전력할당값을 계산하는 단계를 포함하는, 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 ARQ 과정은, 데이터 패킷이 데이터 패킷의 슬롯의 총 수보다 적은 데이터로 디코딩될 수 있는 경우 조기 종료 정보가 이용가능한지를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 ARQ 과정은, 상기 조기 종료 정보의 이용가능성에 응답하여 상기 유효 데이터 레이트를 계산하기 위하여 상기 조기 종료 정보를 이용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  40. 원격통신 시스템에서 각각의 복수의 원격국으로부터 데이터 레이트 제어정보를 수신하도록 구성되는 수신기; 및
    상기 수신기에 연결되어 있고, 상기 데이터 레이트 제어정보에 관한 보조정보를 생성하도록 구성되고, 상기 보조정보에 따라서 생성되는 향상된 신호강도값을 생성하도록 구성되며, 상기 향상된 신호강도값에 따라서 기지국 장치로부터 상기 복수의 원격국으로 송신되는 전력제어정보에 대한 전력할당값을 결정하는 신호 프로세서를 포함하는, 기지국.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 신호 프로세서는 상기 복수의 원격국으로부터 상기 기지국으로의 유효 데이터 레이트를 계산하여 보조정보를 생성하도록 구성되는 레이트 계산 장치를 포함하는, 기지국.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 유효 데이터 레이트를 필터링하도록 구성된 무한 임펄스 응답 (IIR) 필터를 더 포함하는, 기지국.
  43. 제 40 항에 있어서,
    상기 신호 프로세서는 각각의 원격국에 대한 수신 데이터 레이트 제어정보로부터 추정되는 신호 대 간섭과 잡음 비 (SINR) 값을 계산하도록 구성되는 계산기를 포함하는, 기지국.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 각각의 원격국에 대한 상기 추정되는 SINR 값과 상기 데이터 레이트 제어정보 간의 대응관계를 확립시키는 값들의 테이블을 포함하는 데이터를 저장하도록 구성되는 메모리를 더 포함하는, 기지국.
  45. 제 40 항에 있어서,
    추정되고 상기 복수의 원격국으로부터 상기 기지국으로 피드백되는 추정된 신호강도값을 수신하도록 구성되는 제 2 수신기를 더 포함하는, 기지국.
  46. 복수의 원격국 디바이스; 및
    기지국 장치를 포함하며,
    상기 기지국 장치는,
    각각의 복수의 원격국 디바이스로부터 데이터 레이트 제어정보를 수신하도록 구성되는 수신기; 및
    상기 수신기에 연결되어 있고, 상기 데이터 레이트 제어정보 또는 신호강도값에 관한 보조정보를 생성하도록 구성되고, 상기 보조정보에 따라서 생성되는 향상된 신호강도값을 생성하도록 구성되며, 상기 향상된 신호강도값에 따라서 기지국 장치로부터 상기 복수의 원격국 디바이스로 송신되는 전력제어정보에 대한 전력할당값을 결정하는 신호 프로세서를 포함하는, 무선 통신 시스템.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 신호 프로세서는 상기 복수의 원격국 디바이스로부터 상기 기지국 장치로의 유효 데이터 레이트를 계산하여 보조정보를 생성하도록 구성되는 레이트 계산장치를 포함하는, 무선 통신 시스템.
  48. 제 46 항에 있어서,
    추정되고 상기 복수의 원격국 디바이스로부터 상기 기지국 장치로 피드백되는 추정된 신호 강도값을 수신하도록 구성되는 제 2 수신기를 더 포함하는, 무선 통신 시스템.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 각각의 복수의 원격국 디바이스는 상기 추정된 신호강도값의 1-슬롯 예상값을 제공하는 예상기를 포함하는, 무선 통신 시스템.
  50. 제 48 항에 있어서,
    상기 각각의 복수의 원격국 디바이스에 연결되어, 상기 추정된 신호강도값이 상기 기지국 장치로 피드백되기 이전에 상기 추정된 신호강도값을 평활화하도록 구성되는 평활화기를 더 포함하는, 무선 통신 시스템.
  51. 제 50 항에 있어서,
    평활화된 신호강도 정보를 데이터 레이트 제어 (DRC) 길이로 샘플링하도록 구성되는 샘플러를 더 포함하는, 무선 통신 시스템.
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