KR20050085370A - 채널 품질 지표의 검출 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 네트워크에서 채널 품질 지표(CQI)(도 3의 102) 메시지의 신뢰도를 향상시키는 방법은 CQI 메시지를 수신하는데서 시작된다. CQI 메시지는 그 후 디코딩되고, CQI 메시지 내의 각 기호에 대하여 판정 지표 값이 계산된다. CQI 메시지에 대하여 가장 큰 판정 지표 값과 두번째로 큰 판정 지표 값이 결정된다. CQI 메시지의 신뢰도는 두 개의 가장 큰 판정 지표 값을 비교함으로써 결정된다. 본 방법은 고속 다운링크 패킷 액세스 TDD, FDD, 또는 다른 전송 모드에 적용가능하다.

Description

채널 품질 지표의 검출{DETECTION OF CHANNEL QUALITY INDICATOR}
본 발명은 일반적으로 무선 통신에서 채널 품질 측정에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 채널 품질을 신뢰성 있게 검출하는 장치 및 방법, 외부 전력 루프 제어에의 적용에 관한 것이다.
현재 3G 모바일 통신 시스템은 효율적이고 높은 쓰루풋의 다운 링크(DL) 패킷 데이터 전송 메카니즘을 구현하도록 표준화되어 가고 있다. UMTS W-CDMA기반의 3G 시스템 환경의 경우, 이러한 패킷 전송 기술은 흔히 고속 다운 링크 패킷 액세스(high-speed downlink packet access, HSDPA)로 불린다. HSDPA는 FDD 모드와 TDD 모드 모두 가능하고, 1.28 Mcps 및 3.84 Mcps의 칩 속도로 구현된다.
다음의 독특한 특징, 즉, AMC(Adaptive Modulation Coding) 기술, 고속 하이브리드 ARQ(Automatic Repeat Request), 순간적인 DL 채널 품질을 보고하는 업링크(UL)를 위한 고속 피드백 메카니즘 및 무선 리소스 효율 패킷 스케쥴링 메카니즘 및 고속 단기 DL 채널 할당은 HSDPA의 인정된 효율 및 달성가능한 데이터 쓰루풋의 원인이 된다.
HSDPA의 다른 두드러진 특징은 HSDPA 기지국이 무선 송수신 유닛(wireless transmit and receive unit, WTRU)에 할당하는 DL 송신(Tx) 전력의 양 및 데이터 속도가 WTRU의 순간적인 채널 상태의 함수라는 것이다. 예를 들어, 기지국에 가까이 있는 사용자는 낮은 송신 전력으로 높은 HSDPA 데이터 속도를 신뢰성있게 수신할 수 있다. 기지국으로부터 멀리 있는 사용자 또는 좋지 않은 채널 상태에 직면한 사용자는 동일한 양 또는 더 많은 양의 할당된 DL 송신 전력을 위하여 감소된 데이터 속도를 지원할 수 있을 뿐이다.
특정한 사용자가 신뢰성있게 지원할 수 있는 순간적인 HSDPA 데이터 속도는 일반적으로 1) 서비스를 제공하는 기지국과의 거리에 기초한 패스로스 2) 새도잉 3) 순간적인 고속 페이딩 상태 4) 사용자의 수신기에서 시스템에 존재하는 다른 사용자들에 의하여 초래되는 간섭 5) 속도 및 전파 환경과 같은 사용자의 채널 상태에 따라 달라진다. 다시 말해서, HSDPA 데이터 속도는 이 모든 팩터에 기초하는, 사용자가 경험한 DL SIR(signal-to-interference ratio)의 함수인데, 이는 사용자가 지원할 수 있는 DL 데이터 속도를 나타낸다. 사용자의 DL SIR는 일반적으로 이러한 팩터의 함수로서 시간에 따라 달라질 것이다.
사용자가 경험한 DL SIR 또는 이러한 기능을 가진 유사한 임의의 대표 지표, 예를 들어 BLER, BER, 또는 수신된 DL 간섭과 결합된 수신 신호 전력을 아는 것은 매우 효율적인 HSDPA 동작을 보장하기 위하여 HSDPA 기지국에 필수적이다. HSDPA를 이용하는 CDMA 시스템은 WTRU가 고속 UL 채널 품질 지표(channel quality indicator, CQI)를 가지고 주기적으로 DL SIR을 기지국에 보고할 수 있도록 하는 고속 UL 레이어 1(L1) 신호 메카니즘을 채용하였다. 현재의 FDD 스펙은 UL에 있어서 주기적인 CQI 피드백의 구성이 매 0(CQI 보고가 턴오프된 상태), 2, 4, 8, 10, 20, 40, 80, 또는 160 ms마다 전송될 수 있도록 한다. 그러나, TDD에서는 주기적인 CQI 피드백이 없으므로, WTRU가 HSDPA 데이터 채널(HS-DSCH) 상에서 DL 데이터 블록을 수신할 때마다 고속 공유 제어 채널(High-Speed Shared Control Channel, HS-SICH) 상의 ACK/NACK를 가지고 CQI가 대신 전송될 수 있도록 한다. W-CDMA FDD 모드와 TDD 모드에서 이러한 메카니즘을 흔히 CQI 보고라고 한다.
특정한 WTRU 구현에서 CQI를 측정하는 방법은 표준화되어 있지는 않지만, 각 하드웨어 제조사들은 나름대로 CQI를 측정한다. 그러나, 어떻게 보고된 CQI 값을 도출하느냐 하는 방법은 표준화되어 있다. FDD 표준에 있어서, 점점 높아지는 데이터 속도에 대략 대응하여 더 높은 DL SIR에 비례하는 일부 30개의 CQI 값을 나열한 테이블(3GPP TS 25.321, MAC(Medium Access Control) 프로토콜 스펙, 5.4.0(2003-03)에 도시됨)이 있다. FDD에서 보고된 CQI는 다음과 같이 도출된다(3GPP TS 25.214, 물리적 계층 프러시져(FDD), v5.4.0 (2003-03), 섹션 6A.2): "UE는 단일 HS-DSCH 서브 프레임 - 전송 블록 사이즈, 보고된 CQI 값 또는 더 낮은 CQI 값에 대응하는 변조 및 HS-PDSCH 코드의 수 - 이 첫번째 슬롯이 시작되기 1 슬롯 전에 끝나는 3 슬롯 참조 주기 안에 수신될 수 있는, 표로 만들어진 CQI 값 중 가장 높은 값을 보고할 것이다. 이 첫번째 슬롯에서 보고된 CQI 값이 전송되고, 이 첫번째 슬롯에 대한 전송 블럭 에러 확률은 0.1을 초과하지 않을 것이다." TDD에 있어서, 보고는 상이하다. 마지막으로 수신된 전송 간격(마지막 HS-DSCH가 수신된 타임 슬롯의 수) 동안에 전송되었다면 전송 블럭 사이즈가 보고되는데, 전송은 0.1의 블럭 에러 율을 가져올 것이다.
예로서, 현재의 W-CDMA FDD release 5에서 CQI는 (20, 5) 리드-뮬러 코드에 의해 인코딩되는 5 비트 길이의 정보 비트 시퀀스이다. 결과로서 생기는 20 비트 길이의 코딩된 시퀀스는 UL에서 HS-DPCCH(High-Speed Dedicated Physical Control Channel) 상으로 전송된다. 모든 사용자는 조정가능한 CQI 보고 사이클(피드백 속도)을 가진 별개의 HS-DPCCH를 가지고 있다. 사용자가 HS-DSCH 상으로 데이터를 수신하지 않을지라도, 사용자는 HS-DPCCH 상에서 CQI를 보고할 수 있다.
다른 예로서, 현재의 W-CDMA TDD release(3.84 Mcps 또는 높은 칩 속도(HCR) TDD)에서 CQI는 (32, 10) 리드-뮬러 코드에 의해 인코딩되는 10 비트 길이의 정보 비트 시퀀스이다. 결과로서 생기는 32 비트 길이의 코딩된 시퀀스는 UL에서 HS-SICH의 일부로서 전송된다. 현재의 TDD의 경우, 만일 사용자가 프레임의 HS-DSCH 상에서 데이터를 이전에 수신하였다면, CQI 전송만이 일어날 수 있다.
WTRU의 CQI 보고의 신뢰도는 HSDPA 동작에 영향을 미치기 때문에, HSDPA 기지국이 CQI가 에러를 가지고 수신되었는지 여부를 판정하는 수단을 갖는 것은 중요하다. 에러를 가지고 수신된 CQI를 폐기함으로써, HSDPA 기지국은 사용자가 경험한 DL 채널 상태에 적응되지 않은 사용자를 위하여 DL 데이터 속도 및 대응하는 송신 전력을 선택하는 상황을 피할 수 있다. 에러가 있는 CQI는 사용자로의 HSDPA 데이터 쓰루풋을 감소시키고, 시스템의 나머지 다른 사용자들에게 높은 레벨의 간섭을 생성함으로써, W-CDMA 시스템에서 HSDPA 서비스의 효율을 감소시킨다.
더욱이, 특정한 사용자로부터 너무 많은 CQI가 에러를 가지고 수신되었다는 것은, 사용자의 UL 송신 전력 세팅이 정확하지 않고, 기지국 또는 RNC(radio network controller)와 같은 다른 액세스 네트워크 노드가 적당한 액션을 취할 것이라는 것을 나타낸다. 예로서, RNC는 그 UL 송신 전력을 증가시키고 (FDD에서의) HS-DPCCH 또는 (TDD에서의) HS-SICH 상의 에러율을 낮추기 위하여, 사용자에게 더 높은 목표 UL SIR를 전송할 수 있다. 이러한 유형의 RNC 기능을 흔히 외부 루프 전력 제어(outer loop power control)라 부른다.
W-CDMA FDD 모드와 TDD 모드에서 수신된 UL 전송의 에러 검출은 일반적으로 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 이용함으로써 수행되는데, CRC는 기지국에서 에러를 가지고 디코딩될 때 디코딩 에러의 신뢰성있는 지표인 데이터를 첨부함으로써 이로부터 계산되는 비트 시퀀스를 말한다. 에러 검출에 효과적인 CRC의 경우, CRC의 길이는 충분히 커야 한다. 그러나, 불충분한 프로세스를 갖는 것을 피하기 위하여, CRC 길이 대 실제 데이터 길이의 비는 작아야 한다. 전형적인 애플리케이션에서 CRC가 8-24 비트와 비슷한 반면, 데이터는 수백 비트와 비슷하게 될 수 있다.
안타깝게도, HS-DPCCH(FDD)와 HS-SICH(TDD)는 CRC를 효율적으로 이용하기 위한 충분한 수의 L1 신호 전송 비트 또는 어떠한 UL 데이터도 포함하고 있지 않은 고속 L1 UL 신호 전송 채널이다. 충분한 에러 검출 기능을 제공하기 위하여, CRC는 명목상으로 그것이 검증하고 있는 데이터 필드의 사이즈와 적어도 동일한 사이즈가 되어야 할 것이다. 이러한 것들을 고려하여, 현재의 HSDPA 표준은 HS-DPCCH(FDD)와 HS-SICH(TDD)상에서 CRC를 이용하지 않는다.
따라서, 종래의 기술에 기초해서는, CQI가 에러를 가지고 수신되었는지 에러 없이 수신되었는지 신뢰성있게 결정하는 수단을 네트워크(기지국 또는 RNC)가 가지고 있지 않다. 네트워크는 단지 UL 목표 SIR에 의하여 충분히 높은 UL 송신 전력을 이용하도록 WTRU를 구성할 수 있다. 그리고, 시뮬레이션에 의한 경험을 통해 에러의 이벤트가 충분할 만큼 일어날 가능성이 없고 HSDPA 시스템 동작에 치명적이지 않도록 WTRU를 구성할 수 있다. 따라서, 수신된 CQI 값의 정확도를 신뢰성있게 검출하고 보고하는 방법을 제공하는 것이 유리하다.
도 1은 FDD와 TDD 모두에 적용가능한 본 발명에 따른 방법의 흐름도.
도 2는 FDD와 TDD 모두에 적용가능한 본 발명에 따른 방법의 다른 실시예의 흐름도.
도 3은 FDD와 TDD 모두에 적용가능한 CQI 신뢰도 검출의 예를 도시하는 도면.
도 4는 TDD 시뮬레이션으로부터 구한 AWGN(additive white Gaussian noise) 채널 HS-SICH 성능의 그래프.
도 5는 TDD 시뮬레이션으로부터 구한 WG4 테스트 케이스 2 채널 HS-SICH 성능의 그래프.
본 발명의 방법은 기지국이 CQI의 신뢰도를 결정할 수 있도록 한다. 본 발명은 HSDPA 기지국이 WTRU로부터 수신하는 CQI 보고를 위한 유용한 신뢰도 검출 메카니즘을 제공하고, WTRU의 UL 송신 전력 세팅을 추적하고 조정하기 위하여 수신된 CQI 품질 보고 메카니즘을 HSDPA 기지국으로부터 RNC로 제공한다.
무선 통신 네트워크에서 채널 품질 지표(CQI) 메시지의 신뢰도를 향상시키는 방법은 CQI 메시지를 수신하고 디코딩하는 단계에서 출발한다. CQI 메시지에서 각 기호에 대한 판정 지표 값이 계산된다. 가장 큰 판정 지표 값과 두 번째로 큰 판정 지표값이 결정된다. 가장 큰 판정 지표 값과 두 번째로 큰 판정 지표값을 비교함으로써 CQI 메시지의 신뢰도가 결정된다.
무선 통신 시스템에서 송신 채널의 품질을 나타내는 수신 메시지의 신뢰도를 향상시키는 방법은 무선 송수신 유닛으로부터 CQI 메시지를 수신함으로써 시작된다. 그 후 CQI 메시지는 디코딩되고 디코딩된 CQI 메시지를 나타내는 적어도 두 개의 상이한 값이 구해진다. CQI 메시지의 신뢰도는 상기 적어도 두 개의 값을 비교함으로써 결정된다.
무선 통신 시스템에서 송신 채널의 품질을 결정하는 시스템은 적어도 하나의 무선 송수신 유닛과 기지국을 포함한다. 무선 송수신 유닛은 CQI를 생성하는 수단을 포함한다. 기지국은 CQI를 수신하는 수단, CQI를 디코딩하는 수단, 디코딩된 CQI의 제1 판정 지표 값과 제2 판정 지표값을 계산하는 수단, CQI가 에러를 포함하고 있는지 결정하기 위하여 제1 판정 지표 값과 제2 판정 지표값을 비교하는 수단을 포함한다.
본 발명에 따라 구성된 집적 회로는 CQI 메시지를 수신하도록 구성된 입력, CQI 메시지를 디코딩하는 수단, 디코딩된 CQI 메시지의 제1 판정 지표 값과 제2 판정 지표값을 계산하는 수단, CQI가 에러를 포함하고 있는지 결정하기 위하여 제1 판정 지표 값과 제2 판정 지표 값을 비교하는 수단을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 무선 송수신 유닛(WTRU)은 사용자 장치, 모바일 스테이션, 고정되거나 이동가능한 가입자 유닛, 페이저, 또는 무선 환경에서 동작가능한 임의의 다른 유형의 장치를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에서 사용되는 기지국은 노드-B, 사이트 제어기, 액세스 포인트, 또는 무선 환경에서의 다른 유형의 인터페이싱 장치를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
도 1은 CQI의 신뢰도를 결정하는 방법(100) 및 본 발명에 따른 외부 루프 전력 제어에의 응용을 도시한다. 방법(100)은 수신된 전체 HS-SICH, 수신된 잘못된 HS-SICH의 수, 누락된 HS-SICH의 수와 같이 여러 카운터 및 시간 간격 클럭을 초기화함으로써 시작된다(단계 102). CQI가 수신되고(단계 104), 디코딩된다(단계 106). CQI 내의 각 기호에 대하여 판정 지표값이 계산된다(단계 108). 두 개의 가장 큰 판정 지표값이 선택되고(단계 110), 두 개의 가장 큰 값 간의 차가 결정된다(단계 112). 두 개의 가장 큰 판정 지표값의 차가 계산되어 그 차가 임계값보다 작은지 여부가 결정된다(단계 114). 만일 그 차가 임계값보다 작다면, CQI는 에러가 있을 가능성이 크므로, 폐기한다(단계 116).
만일 그 차가 임계값을 만족하거나 임계값을 초과한다면, CQI는 유효한 것으로 가정된다(단계 118). 다음으로 카운터가 증가되고(단계 120), 시간 간격의 끝에 도달했는지 여부에 대한 결정이 내려진다(단계 122). 또한, 흐름은 단계 104로 돌아가서, 카운터의 값 또는 시간 간격이 만료했는지 여부에 관계없이 단계 104 내지 단계 120의 루프가 계속해서 반복된다.
만일 시간 간격이 만료하였다면(단계 122), 카운터가 임계값과 일치하는지 또는 임계값을 초과하는지 여부에 대한 결정이 내려진다(단계 124). 카운터가 임계값과 동일하거나 크다면, RNC에 신호를 보내고(단계 126), RNC는 다시 WTRU에게 신호를 보내어 UL 송신 전력을 조정하도록 하고(단계 128), 본 방법이 종료된다(단계 130). 만일 시간 간격의 끝에 도달하지 않았다면(단계 122), 또는 카운터가 임계값보다 작다면(단계 124), 본 방법이 종료된다(단계 130).
단계 112에서 결정된 차이는 기준이 대수 즉 dB로 되어 있을 때 적용할 수 있다는 것을 유의해야 한다. 만일 기준이 순수한 숫자라면, 단계 112와 단계 114가 다음과 같이 수정된다. 가장 큰 판정 지표 대 두 번째로 큰 판정 지표의 비가 계산되고(단계 112), 그 비는 임계값과 비교된다(단계 114).
추가적인 Iub 신호 전송과 관련된 유사한 다른 방법은 고정된 시간 주기 동안 수신된 HS-SICH의 전체 수, 수신된 잘못된 HS-SICH의 수, 누락된 HS-SICH의 수를 단순히 주기적으로 보고하고 이러한 숫자들을 에러 임계값에 관계없이 보고하는 것을 수반한다. 이러한 유형의 주기적인 보고는 더 많은 Iub 신호 전송을 추가할 것이지만, 노드 B에서 구현하기에 덜 복잡할 것이다.
도 2는 CQI의 신뢰도를 결정하는 다른 방법(200) 및 본 발명에 따라 외부 루프 전력 제어에 적용하는 것을 도시한다. 본 방법(200)은 수신된 총 HS-SICH, 수신된 잘못된 HS-SICH의 수, 누락된 HS-SICH의 수와 같은 여러 카운터를 초기화함으로써 시작된다(단계 202). CQI는 수신되어(단계 204) 디코딩된다(단계 206). CQI내의 각 기호에 대하여 판정 지표값이 계산된다(단계 208). 두 개의 가장 큰 판정 지표 값이 선택되어(단계 210), 가장 큰 두 개의 값 사이의 차가 결정된다(단계 212). 두 개의 가장 큰 판정 지표의 차를 평가하여 그 값이 임계값 미만인지 여부를 결정한다(단계 214). 만일 그 차가 임계값 미만이라면, CQI는 에러가 있을 가능성이 크므로, 폐기한다(단계 216).
만일 그 차가 임계값보다 크다면, CQI는 유효한 것으로 추정된다(단계 218). 다음으로 카운터가 증가되어(단계 220), 카운터가 임계값을 만족하는지 또는 초과하는지 여부에 대한 결정이 이루어진다(단계 222). 또한, 흐름은 단계 204로 돌아가서 단계 204 내지 단계 220의 루프가 카운터의 값에 관계없이 계속해서 반복된다.
만일 카운터가 임계값과 동일하거나 더 크다면, RNC에게 신호를 보내고(단계 224), 그 후 RNC는 WTRU에게 신호를 보내어 UL송신 전력을 조정하도록 하고(단계 226), 본 방법이 종료된다(단계 228). 만일 카운터가 임계값보다 작다면(단계 222), 본 방법은 종료된다(단계 228).
기지국이 수신된 32 비트 코드 워드를 디코딩할 때(단계 106, 206), 디코딩 프로세스의 출력을 N 개의 별개의 가정(hypothesis) 중의 하나로 볼 수 있다. 여기서 정보 비트의 수인 n은 M = 2n의 관계에 의해 M과 관련되어 있다(TDD에서 n = 10). 다시 말해서, M 개의 기호 중의 하나가 WTRU에서 기지국으로 전송된다. 기지국에서의 가정 테스트는 M 개의 기호 알파벳 중 가장 유사한 원소를 선택하고, 그 후 그것을 다시 기호 즉 인코딩된 코드 워드가 나타내는 n 개의 정보 비트로 변환한다.
가장 유사한 수신 심벌을 나타내는 것을 결정하기 위한 상이한 판정 알고리듬이 존재하는데 기호에 대하여 무엇이 알려져 있는가에 따라 종종 달라진다. 예를 들어, 특정한 기호가 전송될 가능성이 크다면, 이 지식을 판정 알고리듬에 포함시키는 것은, 모든 기호가 종종 균등하게 전송된다고 가정하는 알고리듬에 비하여 장점을 제공한다. 예를 들어, FDD 환경에서 디코더는 유사한 32개의 일치된 필터를 동작시킬 수 있는데, 각 기호에 대하여 하나의 필터를 사용하고 각 기호는 특정한 파형(칩/비트 시퀀스)를 가진다. 각 일치된 필터는 수신된 파형을 특정한 기호에 대응하는 파형과 상관시킨다. 32 개의 일치된 필터 각각으로부터의 상관 출력은 기본적으로 에너지에 대응하는 피크이다. 큰 피크는 "이것이 전송된 기호였을 가능성이 크다"라는 것을 의미하고(코드 워드는 칩 결과에 대응함), 작은 상관 피크는 "이것이 올바른 기호였을 가능성이 낮다"라는 것을 의미한다. 그 후 32 개의 얻어진 피크 중 가장 큰 피크가 선택되고, 이것이 전송된 기호라고 결정된다. 이것은 통계적인 가정 테스트이기 때문에 결정된 심벌은 평균적으로 최상의 결정이다. 이러한 프로세스의 예가 도 3에 도시되어 있다. 기지국에서의 디코딩 프로세스는 수신된 채널 비트의 시퀀스를 M 개의 CQI 기호 중 모든 가능한 기호에 대하여 소프트 판정 지표로 변환한다. CQI 품질 검출기는 단일 집적 회로 또는 별개의 부품들로 구현될 수 있다.
일반적으로 정보 비트 시퀀스(CQI 워드)는 길이가 N 비트이다. CQI 워드는 (N, n) 리드-뮬러 코드로 인코딩되는데, 이 코드는 M(=2n) 개의 N 비트 길이의 인코딩된 비트 시퀀스로 구성된다. 예를 들어, TDD에서 n=10의 정보 비트가 있으면, 그 결과는 각각이 N=32 비트 길이인 1024(M=210)개의 가능한 인코딩된 워드가 된다. HS-SICH에서 CQI를 인코딩하는 프로세스는 약간의 반복을 제공하는데, 이는 N 개의 코딩된 비트 각각을 N*4 = L 개의 채널 비트로 매핑한다. 각 채널 비트는 16의 확산계수에 의해 확산되어(즉, 16 칩 길이의 확산 시퀀스), L*16 = C 칩을 초래한다. TDD에서 CQI 워드는 일반적으로 (32, 10) 리드-뮬러 인코딩을 사용하여 인코딩되고, n=10, N=32, L=128, C=2048이다. 보편성을 잃지 않고, 본 방법과 동일한 원리가 (16, 5) 인코딩을 사용하는 FDD의 경우 유효하다.
당업자는 임의의 다른 유형의 인코딩 방식이 사용될 수 있고, 본 발명은 여기서 설명된 방식에 한정되지 않는다는 것을 깨달을 것이다. 정보 비트 대 코딩된 채널 비트의 비를 결정하는 임의의 (N, n) 인코딩 방식은 채널 코딩 이론에 의해 알려져 있고 파라미터 n과 N을 선택할 수 있도록 되어 있는데, 본 발명과 함께 동작될 수 있다. 예를 들어, 리드-뮬러 1차 또는 2차 코드 또는 리드-솔로몬 코드가 사용될 수 있다. 디코더가 채널을 통해 전송될 수 있는 모든 기호에 대하여 별개의 판정 지표를 계산할 수 있는 한, (N, n) 비트에 대한 특정한 코딩 방식은 중요하지는 않다.
도 1의 단계 110과 112, 도 2의 단계 210과 212는 CQI 신뢰도를 결정하기 위한 한가지 가능한 방법을 나타낸다. CQI 신뢰도를 결정하기 위한 많은 다른 방법이 가능하다. 예를 들어, 가장 큰 판정 지표 대 두 번째로 큰 판정 지표의 비(ratio) 또는 이 두 지표간의 차가 dB(10 log(비)) 단위로 사용될 수 있다. 설명을 위해 몇가지 간단한 식을 써보면, Pmax는 가장 크게 관찰된 피크의 값을 나타내고, Psecond는 두 번째로 크게 관찰된 피크를 나타낸다면, 비(R)는 R = Pmax/Psecond 또는 log(Pmax)/log(Psecond)로 표현될 수 있고, 더 일반적으로 f(Pmax/Psecond)로 표현될 수 있다. CQI 신뢰도를 결정하기 위한 다른 방법은 가장 큰 판정 지표의 에너지, 대 M-1개의 다른 판정 지표의 집합의 에너지의 합 또는 가중된 합의 비이다. 예를 들어, Pi(i=1, 2,...32)는 리드-뮬러 디코더의 출력에서 관찰된 피크의 값이다. Pmax는 최대 Pi 값이다. 크기(measure) R은 로서 표현될 수 있다.
디코딩된 CQI 기호들의 소프트 판정 지표들을 비교함으로써 기지국은 수신된 CQI 기호가 에러가 있을 가능성이 있는지 또는 없는지를 결정하기 위하여 단순한 임계값 기반의 판정 메카니즘을 이용할 수 있다(단계 114, 214). 예로서, 만일 가장 큰 지표와 두 번째로 큰 지표 간의 차가 1 dB 미만이라면, CQI가 에러가 있을 가능성이 매우 높으므로(일반적으로 95%보다 큼) CQI는 폐기되어야 한다. 다른 차이값이 사용될 수 있는데, 이 경우 CQI가 에러가 있을 대응 확률이 감소한다. 차이의 경우 바람직한 범위는 0 - 2 dB이므로, CQI가 에러가 있을 확률이 충분히 높다.
CQI 신뢰도 검출 방법 성능의 예를 TDD 경우에 CQI 에러를 검출할 능력의 측면에서 표현한 예가 도 4와 도 5에 도시되어 있다. 도 4와 도 5는 MUD, ACK->NACK BER, NACK->ACK BER, 거절된 CQI, 양호한 거절된 CQI, 잘못된 거절되지 않은 CQI에 대한 그래프를 포함한다. 그래프는 또한 10 비트 길이의 CQI 워드의 제1 비트인 RMF BER을 포함하고, 권장되는 변조 포맷(QPSK 아니면 QAM)을 나타낸다. 그래프는 이 단일 비트에 대한 BER를 도시한다. RTBS는 CQI 워드에서 나머지 9개의 정보 비트를 포함하는데 이는 권장되는 전송 블록 집합을 나타내며 WTRU가 전송되어야 한다고 권장하는 HS-DSCH 전송 블록 내의 정보 비트의 수이다. 그래프는 이러한 9개의 비트의 WER(word error rate)를 도시하는데, 이는 9개의 RTBS 비트 중 적어도 하나의 비트가 에러가 있을 확률을 나타낸다.
도 4와 도 5로부터 1) ACK/NACK 소프트 판정 임계값이 0.1 * 신호 진폭이고 2) CQI를 거절하는 기준은 진폭에 있어 1 dB 보다 적게 떨어져 있는 가장 높은/두 번째로 높은 상관 피크를 포함하고, 3) 에러가 있는 CQI가 용이하게 검출될 수 있으며, 4) "잘못 거절된 정확한 CQI" 대 "거절되지 않은 틀린 CQI"의 비가 목표 에러를 충족하도록 쉽게 조절될 수 있다는 것을 관찰할 수 있다.
이렇게 해서 개선된 CQI 필드 코딩이 본 발명에 의해 가능해진다. 이전의 방법을 사용하면, ACK/NACK와 CQI를 전달하는 HS-SICH가 수신되었을 때, CRC가 없었기 때문에 수신된 HS-SICH 필드(ACK/NACK 아니면 CQI)가 에러를 가지고 수신되었는지 알 수 있는 수단이 없었다. 만일 ACK/NACK가 에러를 가지고 수신되었고, 노드 B가 이를 깨닫지 못한다면, 노드 B는 예를 들어 WTRU에 이미 성공적으로 수신된 패킷을 재전송하거나 전송했어야 하는 패킷을 (재전송하지 않고) 폐기할 수 있을 것이고, WTRU는 결코 도달하지 않을 패킷과 메모리 스톨(stalls)을 연장된 시간 주기 동안 기다린다. 본 발명에 따른 CQI 신뢰도 검출은 노드 B가 수신된 HS-SICH들 중 어느 것이 신뢰성 있는지 나타낼 수 있도록 하여, 재전송과 같이 적당한 액션을 취할 수 있다. 또한, HS-SICH가 신뢰도 있다는 것을 상당히 자주(수신된 경우의 1% 미만) 보장하기 위해서는, HS-SICH가 높은 SNR로 수신될 필요가 있다. 이는 WTRU가 더 높은 전력으로 전송해야만 한다는 것을 의미한다. WTRU는 많은 전력을 가지고 있지 않고 커버 영역을 최대화할 수 있어야 하므로, WTRU의 송신 전력은 평균 0.1의 HS-SICH BER를 만족시킬 수 있을 만큼 충분해야 한다. 제안된 CQI 신뢰도 검출 방법은 CQI를 보고함으로써 노드 B에게 WTRU에서 현재의 송신 전력 설정을 추적하는 수단과 전력 설정을 조정하는 수단을 제공한다.
더욱이, 신뢰도 검출 방법은 HSDPA 기지국과 RNC에게 HS-SICH/HS-DPCCH 성능 및 CQI 보고에 대한 지표를 제공함으로써, CQI 값이 에러가 있을지 모른다고 HSDPA 기지국에게 경고하는데 사용될 수 있다. 또한, Iub/Iur 네트워크 인터페이스를 통한 HSDPA 기지국으로부터 RNC로의 메시지를 통하여, 전달된 SIR이 부적합하다는 것을 경고하는 것이 가능하다. 특정한 WTRU로부터 수신된 HS-SICH들 중 얼마나 많은 것이 CQI 지표에 기초하여 에러가 있는 걸로 선언되었는지, 동일한 시간 주기 동안 총 얼마나 많은 HS-SICH가 수신되었는지, 그리고 얼마나 많은 HS-SICH가 전혀 전송되지 않은 걸로 선언되었는지에 대한 단순한 통계가 제공된다. 이는 CRC에 의해 보통 제공되는 기능이고, 이제는 소프트 판정 지표에 기초한 CQI 신뢰도 테스트 때문에 가능하다.
본 발명의 특정한 측면에 의하면, 전송의 실패 횟수의 발생 및 징후가 없는 수신의 발생 또는 횟수를 정의하기 위하여 즉, 실패가 보고됨이 없이 일정한 WTRU가 X 개의 연속적인 UL HS-SICH 메시지를 전송했다는 것을 보고하기 위하여, 새로운 메시지가 Iub/Iur 네트워크 인터페이스에 추가된다.
특정한 WTRU 또는 HS-SICH 채널과 관련된 소정의 수의 CQI 실패 지표를 수신할 때, HSDPA기지국 아니면 RNC는 WTRU 또는 HS-SICH 채널에 대한 전력 제어 파라미터를 변경하는 것 또는 CQI를 폐기하고 DL HSDPA 전송을 위해 이전의 CQI 보고를 이용하는 것과 같은 적당한 액션을 취할 수 있다. (도 1에 도시된) 본 발명의 일실시예에서 200 ms 시간 간격에 걸쳐 카운트가 행해진다. 각 프레임(10 ms 길이임)에서 기꺼해야 WTRU로부터 수신된 하나의 HS-SICH가 있을 수 있으므로, 200ms 동안 기껏해야 20 HS-SICH가 있다. 모든 카운터는 0....20(수신된 전체 HS-SICH, 잘못된 HS-SICH, 누락된 HS-SICH)으로 정의된다.
전술한 예가 HSDPA TDD에 대한 것이지만, 본 발명은 HSDPA FDD 및 향상된 CQI 신뢰도 검출 및 향상된 외부 루프 전력 제어를 얻기 위한 다른 전송 모드에 똑같이 적용될 수 있다. 본 발명의 특정한 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 당업자는 많은 변경과 변형을 가할 수 있다. 전술한 설명은 예로 든 것뿐이고 본 발명을 제한하려는 것이 아니다.

Claims (36)

  1. 무선 통신 네트워크에서 채널 품질 지표(channel quality indicator, CQI) 메시지의 신뢰도를 향상시키기 위한 방법에 있어서,
    a) 상기 CQI 메시지를 수신하는 단계와,
    b) 상기 CQI 메시지를 디코딩하는 단계와,
    c) 상기 CQI 메시지 내의 각 기호에 대하여 판정 지표 값을 계산하는 단계와,
    d) 가장 큰 판정 지표 값을 결정하는 단계와,
    e) 두 번째로 큰 판정 지표 값을 결정하는 단계와,
    f) 단계 d)와 단계 e)에서 구해진 값을 비교함으로써 상기 CQI 메시지의 신뢰도를 결정하는 단계를 포함하는 CQI 메시지의 신뢰도 향상 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    g) 시간 간격에 걸쳐 수신된 다수의 에러있는 CQI 메시지들을 카운트하는 단계와,
    h) 상기 시간 간격의 끝에, 상기 에러있는 CQI 메시지들의 수와 임계값을 비교하는 단계와,
    i) 상기 에러있는 CQI 메시지의 수가 상기 임계값을 초과한다면, 무선 네트워크 제어기에 신호를 보내어 상기 CQI 메시지들을 전송한 무선 송수신 유닛의 송신 전력을 조정하도록 하는 단계를 더 포함하는 CQI 메시지의 신뢰도 향상 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    g) 수신된 다수의 에러있는 CQI 메시지들을 카운트하는 단계와,
    h) 상기 에러있는 CQI 메시지들의 수와 임계값을 비교하는 단계와,
    i) 상기 에러있는 CQI 메시지들의 수가 상기 임계값을 초과한다면, 무선 네트워크 제어기에 신호를 보내어 상기 CQI 메시지들을 전송한 무선 송수신 유닛의 송신 전력을 조정하도록 하는 단계와,
    j) 상기 에러있는 CQI 메시지들의 수가 상기 임계값을 초과하지 않는다면, 다음 CQI에 대하여 단계 (a)부터 시작하는 방법을 반복하는 단계를 더 포함하는 CQI 메시지의 신뢰도 향상 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    g) 상기 비교가 일정한 기준을 만족하지 못한다면, 상기 CQI 메시지를 폐기하는 단계를 더 포함하는 CQI 메시지의 신뢰도 향상 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단계 g)에 있어서 기준은 상기 가장 큰 판정값과 두 번째로 큰 판정값 사이의 차가 소정의 값보다 작은지 여부인 것인 CQI 메시지의 신뢰도 향상 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 소정의 값은 0 dB과 2 dB 사이인 것인 CQI 메시지의 신뢰도 향상 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 소정의 값은 1 dB보다 작은 것인 CQI 메시지의 신뢰도 향상 방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 단계 g)에 있어서 기준은 상기 두 번째로 큰 판정값 대 상기 가장 큰 판정값의 비가 소정의 값보다 큰지 여부인 것인 CQI 메시지의 신뢰도 향상 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    g) 수신된 CQI 메시지들의 총 수, 수신된 잘못된 CQI 메시지들의 수, 고정된 시간 주기에 걸쳐 누락된 CQI 메시지들의 수를 Iub 메시지를 통하여 주기적으로 보고하는 단계를 더 포함하는 CQI 메시지의 신뢰도 향상 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 송신 채널의 품질을 나타내는 수신 메시지의 신뢰도를 향상시키기 위한 방법에 있어서,
    a) 무선 송수신 유닛(WTRU)으로부터 채널 품질 지표(CQI) 메시지를 수신하는 단계와,
    b) 상기 CQI 메시지를 디코딩하는 단계와,
    c) 상기 디코딩된 CQI 메시지를 나타내는 적어도 두 개의 상이한 값을 구하는 단계와,
    d) 상기 적어도 두 개의 값을 비교하여 상기 CQI 메시지의 신뢰도를 결정하는 단계를 포함하는 CQI 메시지의 신뢰도 향상 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    e) 상기 단계 d)의 결과에 기초하여 액션을 취하는 단계를 더 포함하는 CQI 메시지의 신뢰도 향상 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 단계 e)는 외부 루프 전력 제어를 제공하는 단계를 포함하는 것인 CQI 메시지의 신뢰도 향상 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 단계 c)는 가장 큰 크기의 판정 지표와 두 번째로 큰 크기의 판정 지표를 나타내는 것으로서 상기 적어도 두 개의 값을 도출하는 단계를 포함하는 CQI 메시지의 신뢰도 향상 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 단계 d)는 데시벨로 된 상기 가장 큰 크기의 판정 지표와 상기 두 번째로 큰 크기의 판정 지표의 차를 계산하는 단계를 포함하는 CQI 메시지의 신뢰도 향상 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 단계 d)는 가장 큰 크기를 가진 판정 지표 에너지 대 다른 모든 판정 지표의 에너지의 합의 비를 계산하는 단계를 포함하는 CQI 메시지의 신뢰도 향상 방법.
  16. 무선 통신 시스템에서 송신 채널의 품질을 결정하는 시스템에 있어서,
    채널 품질 지표(CQI)를 생성하는 생성 수단을 포함하는 적어도 하나의 무선 송수신 유닛과,
    기지국을 포함하고,
    상기 기지국은,
    상기 CQI를 수신하는 수신 수단과,
    상기 CQI를 디코딩하는 디코딩 수단과,
    상기 디코딩된 CQI의 제1 판정 지표와 제2 판정 지표를 계산하는 계산 수단과,
    상기 CQI가 에러를 포함하고 있는지 여부를 결정하기 위하여 상기 제1 판정 지표와 상기 제2 판정 지표를 비교하는 비교 수단을 포함하는 것인 송신 채널의 품질 결정 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 기지국이 수신한 일정한 수의 CQI 에러에 응답하여 액션을 수행하는 액션 수단을 더 포함하는 송신 채널의 품질 결정 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 액션 수단은 외부 루프 전력 제어를 제공하는 수단을 포함하는 송신 채널의 품질 결정 시스템.
  19. 제16항에 있어서, 상기 CQI 생성 수단은 다운링크 신호 대 간섭 비를 계산하는 계산 수단을 포함하는 것인 송신 채널의 품질 결정 시스템.
  20. 제16항에 있어서, 상기 제1 판정 지표 및 제2 판정 지표는 각각 가장 큰 판정 지표 및 두 번째로 큰 판정 지표인 것인 송신 채널의 품질 결정 시스템.
  21. 제16항에 있어서, 상기 비교 수단은 상기 제1 판정 지표와 제2 판정 지표의 비를 계산하는 수단을 포함하는 송신 채널의 품질 결정 시스템.
  22. 제16항에 있어서, 상기 비교 수단은 상기 제1 판정 지표와 제2 판정 지표 사이의 차를 계산하는 것을 포함하는 송신 채널의 품질 결정 시스템.
  23. 채널 품질 지표(CQI)를 생성하는 생성 수단을 구비한 적어도 하나의 무선 송수신 유닛을 포함하는 무선 통신 시스템에서, 송신 채널의 품질을 결정하는 기지국에 있어서,
    상기 CQI를 수신하는 수신 수단과,
    상기 CQI를 디코딩하는 디코딩 수단과,
    상기 디코딩된 CQI의 제1 판정 지표와 제2 판정 지표를 계산하는 계산 수단과,
    상기 CQI가 에러를 포함하고 있는지 여부를 결정하기 위하여 상기 제1 판정 지표와 상기 제2 판정 지표를 비교하는 비교 수단을 포함하는 것인 기지국.
  24. 제23항에 있어서, 상기 기지국이 수신한 일정한 수의 CQI 에러에 응답하여 액션을 수행하는 액션 수단을 더 포함하는 것인 기지국.
  25. 제24항에 있어서, 상기 액션 수단은 외부 루프 전력 제어를 제공하는 수단을 포함하는 것인 기지국.
  26. 제23항에 있어서, 상기 제1 판정 지표 및 제2 판정 지표는 각각 가장 큰 판정 지표 및 두 번째로 큰 판정 지표인 것인 기지국.
  27. 제23항에 있어서, 상기 비교 수단은 상기 제1 판정 지표와 제2 판정 지표의 비를 계산하는 것을 포함하는 것인 기지국.
  28. 제23항에 있어서, 상기 비교 수단은 상기 제1 판정 지표와 상기 제2 판정 지표 사이의 차를 계산하는 것을 포함하는 것인 기지국.
  29. 집적 회로에 있어서,
    채널 품질 지표(CQI) 메시지를 수신하도록 구성된 입력과,
    상기 CQI를 디코딩하는 디코딩 수단과,
    상기 디코딩된 CQI 메시지의 제1 판정 지표와 제2 판정 지표를 계산하는 계산 수단과,
    상기 CQI 메시지가 에러를 포함하고 있는지 여부를 결정하기 위하여 상기 제1 판정 지표와 상기 제2 판정 지표를 비교하는 비교 수단을 포함하는 것인 집적 회로.
  30. 제29항에 있어서, 상기 제1 판정 지표 및 제2 판정 지표는 각각 가장 큰 판정 지표 및 두 번째로 큰 판정 지표인 것인 집적 회로.
  31. 제29항에 있어서, 상기 비교 수단은 상기 제1 판정 지표와 제2 판정 지표의 비를 계산하는 것을 포함하는 것인 집적 회로.
  32. 제29항에 있어서, 상기 비교 수단은 상기 제1 판정 지표와 상기 제2 판정 지표 사이의 차를 계산하는 것을 포함하는 것인 집적 회로.
  33. 집적 회로에 있어서,
    채널 품질 지표(CQI) 메시지를 수신하도록 구성된 입력과,
    상기 CQI 메시지를 디코딩하는 리드-뮬러(Reed-Muller) 디코더와,
    상기 디코딩된 CQI 메시지의 제1 판정 지표와 제2 판정 지표를 계산하는 계산 판정 지표 장치와,
    상기 CQI 메시지가 에러를 포함하고 있는지 여부를 결정하기 위하여 상기 제1 판정 지표와 상기 제2 판정 지표를 비교하는 비교 판정 지표 장치를 포함하는 것인 집적 회로.
  34. 제33항에 있어서, 상기 제1 판정 지표 및 제2 판정 지표는 각각 가장 큰 판정 지표 및 두 번째로 큰 판정 지표인 것인 집적 회로.
  35. 제33항에 있어서, 상기 비교 판정 지표 장치는 상기 제1 판정 지표와 제2 판정 지표의 비를 계산하는 것인 집적 회로.
  36. 제33항에 있어서, 상기 비교 판정 지표 장치는 상기 제1 판정 지표와 상기 제2 판정 지표 사이의 차를 계산하는 것인 집적 회로.
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