KR20050094484A

KR20050094484A - 소프트 핸드오버 동안 업링크 레이트를 선택하는 시스템 및방법

Info

Publication number: KR20050094484A
Application number: KR1020057014980A
Authority: KR
Inventors: 더가 프라사드 맬라디; 세르쥐 디 빌레네거; 샤오샤 장
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2005-09-27
Also published as: KR101041759B1; CN1751467B; EP1593223B1; CA2515837A1; RU2005128547A; UA84698C2; US20060105796A1; JP2006518163A; BRPI0407470A; DE602004007765T2; EP1593223A1; CN1751467A; WO2004075473A1; DE602004007765D1; ATE368333T1; JP4426568B2; TW200428803A; US7493132B2; AU2004213983A1; MXPA05008625A

Abstract

단말기 (또는 UE) 와 복수의 기지국 (또는 노드 B) 사이의 업링크에 대한 링크 불균형의 영향을 완화시키는 기술이 여기에 제공된다. 업링크 송신 레이트는 조정된 공칭 업링크 송신 레이트와 2 개의 전력제어 명령세트 사이의 차이에 기초하여 선택되는데, 제 1 전력제어 명령세트는 서빙 노드로부터 수신되고, 제 2 전력제어 명령세트는 최상의 업링크 송신 신호 대 잡음 및 간섭비 (SNR) 를 가지는 노드로부터 수신된다.

Description

소프트 핸드오버 동안 업링크 레이트를 선택하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR UPLINK RATE SELECTION DURING SOFT HANDOVER}

배경기술

기술분야

본 발명은 일반적으로 데이터 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서의 업링크 레이트를 선택하는 기술에 관한 것이다.

배경기술

무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 서비스를 제공하는데 광범위하게 이용된다. 이러한 시스템은 복수의 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속 시스템일 수 있으며, 코드분할 다중접속 (CDMA), 시분할 다중접속 (TDMA), 주파수분할 다중접속 (FDMA), 또는 몇몇 다른 다중접속 기술에 기초할 수도 있다. CDMA 시스템은 증가된 시스템 용량을 포함하여 다른 유형의 시스템에 비해 소정의 이점을 제공할 수도 있다.

신뢰도를 향상시키기 위해, 단말기는 종종 소프트 핸드오버라 하는 프로세스를 통해 복수의 기지국과 동시에 통신할 수도 있다. 소프트 핸드오버는 통상 소정의 서비스 (예컨대, 음성) 에 지원되지만, 다운링크상의 패킷 데이터에는 종종 지원되지는 않는다. 이는 다운링크 상의 소프트 핸드오버를 지원하는데 부가적인 코어 리소스 (core resource) 가 요구되기 때문이다. 또한, 패킷 데이터 서비스는 보다 긴 지연을 허용할 수 있는데, 이는 재송신 방식을 허용할 수 있다. 다운링크 상의 패킷 데이터 송신에 있어서, 단말기와 통신하고 있는 기지국 중 하나를 "서빙 (serving)" 기지국 (또한, 스케쥴링 기지국이라고도 함) 이라 할 수 있으며, 단지 이 기지국만이 패킷 데이터를 단말기로 송신한다. 서빙 기지국은 최상의 다운링크를 가지는 기지국이다. 단말기에 의해 잘못 수신된 데이터 패킷 (즉, 삭제된 패킷) 은 기지국에 의해 전송되는 피드백 정보를 통해 식별될 수도 있는데, 기지국은 이렇게 삭제된 패킷을 재송신할 수 있다.

CDMA 시스템의 업링크 상의 시스템 용량을 최대화시키기 위해, 각 단말기의 송신 전력은, 기지국에서 수신된, 업링크 송신 상의 신호 대 잡음 및 간섭비 (SNR) 가 타겟 SNR 로 유지되도록 전력 제어 루프에 의해 제어된다. 이러한 타겟 SNR 을 종종 세트 포인트 (setpoint) 라 한다. 소프트 핸드오버동안, 각 단말기의 업링크 송신전력은 "OR-of-the-Down" 룰 (rule) 에 기초하여 통상 조정됨으로써, 임의의 기지국이 감소를 요청하면 단말기는 그 송신전력을 감소시킨다. 만일 모든 기지국이 증가를 요청하면 단말기는 그 송신전력을 증가시킨다.

소정의 예에서, 그 단말기에 대한 최상의 업링크를 가지는 기지국이 서빙 기지국은 아니다. 링크 불균형이라 하는 이 현상은 각 셀의 셀 외부에 대하여 악영향을 미칠 수도 있다. 용어가 사용되는 문맥에 따라, 기지국 및/또는 그 커버리지 영역을 종종 셀이라 한다.

링크 불균형이 존재한다면, 단말기의 업링크 송신전력은 최상의 업링크를 가지는 기지국에서 수신된 SNR 에 기초하여 조정된다. 그러나, 최상의 업링크를 가지는 기지국이 단말기로 패킷 데이터를 송신하고 단말기로부터 피드백 정보를 수신하는 기지국은 아니다. 서빙 기지국이 단말기로 패킷 데이터를 송신하고 단말기로부터 피드백 정보를 수신하는 기지국이다.

링크 불균형이 충분히 크다면, 각 셀의 셀 외부 간섭은 업링크의 신뢰도에 악영향을 미칠 수도 있다. 따라서, 각 셀의 셀 외부 간섭을 완화시키는 기술이 필요하다.

요약

여기에 제공되는 기술은 단말기 (또는, UE) 와 복수의 기지국 (또는, 노드 Bs) 사이의 업링크에 대한 링크 불균형의 영향을 완화시키는 것이다. 업링크 송신률은 조정된 공칭 (nominal) 업링크 송신률 및 상이한 노드로부터의 전력제어 명령사이의 차이에 기초하여 선택된다.

일 양태에서, 무선통신 시스템의 업링크 송신률을 선택하는 방법은, 공칭 업링크 송신률을 수신하는 단계, 제 1 전력제어 명령세트 및 제 2 전력제어 명령세트에 기초하여 차이값을 결정하는 단계, 및 공칭 업링크 송신률 및 차이값에 기초하여 업링크 송신률을 선택하는 단계를 포함한다. 일 양태에서, 제 1 전력제어 명령세트 및 제 2 전력제어 명령세트의 길이는 n 이다.

일 양태에서, 제 1 전력제어 명령세트는 서빙 노드로부터 수신하고, 제 2 전력제어 명령세트는 최상의 업링크 송신 신호 대 잡음 및 간섭비 (SNR) 를 가지는 노드로부터 수신한다. 일 양태에서, 차이값은, 제 1 전력제어 명령세트의 각 전력제어 명령에 전력제어값을 할당하고, 제 2 전력제어 명령세트의 각 전력제어 명령에 전력제어값을 할당하는 단계, 제 1 전력제어값 세트의 전력제어값을 합산하여 제 1 합계를 생성하는 단계, 제 2 전력제어값 세트의 전력제어값을 합산하여 제 2 합계를 생성하는 단계 및 제 1 합계와 제 2 합계 사이의 차이를 계산하는 단계에 의해 결정된다. 일 양태에서, 제 1 합계와 제 2 합계 사이의 차이는 차 이득값으로 변환된다.

일 양태에서, 무선통신 시스템의 단말기는 공칭 업링크 송신률을 수신하는 수단, 제 1 전력제어 명령세트 및 제 2 전력제어 명령세트에 기초하여 차이값을 결정하는 수단 및 공칭 업링크 송신률 및 차이값에 기초하여 업링크 송신률을 선택하는 수단을 구비한다.

이하, 본 발명의 다양한 양태 및 실시형태를 보다 상세히 설명한다. 또한, 본 발명은 방법, 프로그램 코드, 디지털 신호 프로세서, 수신기 유닛, 송신기 유닛, 단말기, 기지국, 시스템, 및 다른 장치와 이하에서 상세하게 설명할 본 발명의 다양한 양태, 실시형태 및 특징을 구현하는 구성요소를 제공한다.

도면의 간단한 설명

본 발명의 특징, 성질 및 이점은 동일한 도면부호가 명세서 전반에 걸쳐 대응되게 식별되는 도면을 함께 참조할 때, 이하의 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.

도 1 은 일 실시형태에 따른, 무선통신 시스템의 도면이다.

도 2a 및 도 2b 는 일 실시형태에 따른, 업링크 송신률을 선택하는 프로세스의 흐름도이다.

도 3 은 일 실시형태에 따른 노드 B 의 블럭도이다.

도 4 는 일 실시형태에 따른 UE 의 블럭도이다.

발명의 상세한 설명

도 1 은 다양한 실시형태를 구현할 수도 있는 무선통신 시스템 (100) 의 도면이다. 시스템 (100) 은 특정 지리적 영역에 대한 커버리지를 제공하는 다수의 기지국 (104) 을 포함한다. 간이하게, 2 개의 기지국만을 도 1 에 도시하였다. 또한, 기지국은 노드 B, BTS (base transceiver system), 액세스 포인트, 또는 당업자에게 알려진 몇몇 다른 용어로 불린다. 일 실시형태에서, 기지국은 범용 이동통신 시스템 (UMTS) 무선접속 네트워크 (UTRAN) 의 일부이다.

통상적으로 다양한 단말기 (106) 가 시스템 전반에 걸쳐 분포되어 있다. 간이하게, 도 1 에는 단지 하나의 단말기만을 도시하였다. 또한, 단말기는 사용자 장비 (UE), 이동국, 접속 단말기, 또는 당업자에게 알려진 몇몇 다른 용어로도 불린다. 각 단말기는, 단말기가 액티브인지 여부, 소프트 핸드오버가 데이터 송신을 위해 지원되는지 여부 및 소프트 핸드오버 상태에 있는지 여부에 따라 임의의 소정 시점에서 하나 이상의 기지국과 다운링크 및/또는 업링크상에서 통신할 수도 있다. 다운링크 (즉, 순방향 링크) 는 기지국으로부터 단말기로의 송신을 말하며, 업링크 (즉, 역방향 링크) 는 단말기로부터 기지국으로의 송신을 말한다.

시스템 제어기 (102) 는 기지국 (104) 에 결합하며, 또한 일반전화 교환네트워크 (PSTN) 및/또는 하나 이상의 패킷 데이터 네트워크 (PDN) 에 결합할 수도 있다. 또한, 시스템 제어기 (102) 는 무선 네트워크 제어기 (RNC), 기지국 제어기 (BSC), 또는 이 기술분야에서 알려진 몇몇 다른 용어로 불린다. 시스템 제어기 (102) 는 이에 결합된 기지국에 대한 조정 및 제어를 제공한다. 또한, 시스템 제어기 (102) 는 (1) 단말기들 (106) 사이와, (2) 단말기 (106) 와 PSTN (예컨대, 종래 전화기) 및 PDN 에 결합된 다른 사용자 사이에서, 기지국 (104) 을 통해 호의 라우팅을 제어한다.

여기에 설명되는 기술은 다양한 무선통신 시스템에서 구현될 수도 있다. 시스템 (100) 은 코드분할 다중접속 (CDMA), 시분할 다중접속 (TDMA), 또는 주파수분할 다중접속 (FDMA) 통신시스템일 수도 있다. CDMA 시스템으로서, 시스템 (100) 은 W-CDMA, IS-95, IS-2000, IS-856 및 다른 것과 같은 하나 이상의 공지된 CDMA 표준을 구현하도록 설계될 수도 있다. 명확하도록, 이하 다양한 양태, 실시형태 및 상세한 구현을 W-CDMA 시스템에 대하여 설명한다. 이하 설명에서 기지국, 단말기 및 시스템 제어기는 W-CDMA 용어를 사용하여 각각 노드 B, UE 및 RNC 라 한다.

W-CDMA 에서, 특정 UE 에 송신되는 데이터는 상위 레이어에서 하나 이상의 전송채널로서 프로세싱된다. 그 후, 전송채널은 UE 에 할당된 (물리적 레이어에서) 하나 이상의 물리적 채널에 매핑된다. 물리적 채널은 (1) 소정의 반송 주파수, (2) 송신 이전에 데이터를 스펙트럼 확산시키는데 이용되는 소정의 스크램블링 코드, (3) (필요하다면) 다른 코드에 의해 채널화된 데이터에 직교하도록 데이터를 채널화시키는데 이용되는 하나 이상의 채널화 코드, (4) (기간을 한정하는) 소정의 시작 및 종료 시간 및 (5) 업링크 상에서의 상대적인 위상 (0 또는 π/2) 을 포함하는 다양한 파라미터에 의해 규정된다. 이러한 다양한 물리적 채널 파라미터는 W-CDMA 표준 문헌에 상세하게 설명된다.

W-CDMA 에 의해 규정되는 전송 및 물리적 채널을 여기에서 다음과 같이 지칭한다.

● CPICH 공통 파일럿 채널

● DPDCH 물리적 데이터 전용채널

● E-DPDCH 향상된 (enhanced) 물리적 데이터 전용채널

● DPCCH 물리적 제어 전용채널

● DPCH 물리적 전용채널 (DPDCH 및 DPCCH 를 포함)

● HS-DSCH 고속 다운링크 공유 채널

● HS-SCCH HS-DSCH 용 공유 제어 물리적 채널

● HS-PDSCH 고속 물리적 다운링크 공유 채널

● HS-DPCCH 고속 물리적 제어 전용채널 (업링크)

● GCH 그랜트 (grant) 채널 (다운링크)

W-CDMA 의 릴리스 5 는 고속 다운링크 패킷 액세스 (HSDPA) 를 지원하며, 이는 다운링크 상에서의 고속 데이터 송신을 가능하게 하는 UTRAN 의 일부로서 규정된 절차 및 물리적 채널 세트이다. HSDPA 용 데이터는 전송 블럭 (또는 패킷) 에서 프로세싱되며, 그 각각은 송신 시간 간격 (TTI) 이라 하는 시간 간격이 된다. 그 후, 전송블럭은 복수의 UE 에 의해 공유될 수도 있는 다운링크 전송 채널인 고속 다운링크 공유 채널 (HS-DSCH) 상에 다중화된다. 그 후, HS-DSCH 는 고속 물리적 다운링크 공유 채널 (HS-PDSCH) 에 매핑된다.

따라서, HSDPA 용 채널구성은 복수의 UE 에 대하여 시간 및 코드분할 다중화된 (TDM/CDM) 방식으로 데이터를 송신하는데 이용될 수도 있는 단독의 고속 다운링크 물리적 채널 (HS-PDSCH) 을 포함한다. HS-PDSCH 를 적절하게 수신하는데 이용되는 다양한 파라미터를 포함하는 HS-PDSCH 용 신호는 관련 HS-SCCH 상에 송신된다. 또한, HSDPA 채널 구성은, UE 가 정확 및 부정확하게 수신한 (즉, 삭제된) 데이터 패킷을 보고하는 피드백 메커니즘을 포함한다. 이러한 피드백 메커니즘을 하이브리드 ARQ (HARQ) 라 하며, 패킷이 UE 에 의해 정확하게 수신되었는지 여부를 노드 B 가 인지할 수 있게 한다. 노드 B 가 부정 응답 (NAK) 을 수신한다면, 삭제된 패킷을 재송신한다.

또한, HSDPA 를 수신하는 각 UE 는 다운링크 DPCH 및 업링크 DPCH 를 할당받는다. 다운링크 DPCH 는 노드 B 로부터 UE 로 사용자 특정 데이터 및 신호를 송신하는데 이용된다. 업링크 DPCH 는 UE 로부터 노드 B 로 사용자 특정 데이터 및 신호를 송신하는데 이용된다. 또한, HSDPA 를 수신하는 각 UE 는 HS-PDSCH 를 통해 다운링크 상에서 수신되는 데이터 송신에 대하여 업링크 HS-DPCCH 상으로 피드백 정보를 송신한다.

도 1 을 다시 참조하면, UE 는 DPCH 에 대하여 업링크 상에서 복수의 노드 B 와 소프트 핸드오버 (SHO) 상태에 있을 수도 있다. 소프트 핸드오버는 복수의 송신이 수신되고 프로세싱되어 데이터 송신의 신뢰도를 증가시키는 프로세스이다. 다운링크에 있어서, 데이터는 복수의 노드 B 로부터 UE 로 송신되는데, 이는 (1) 복수의 수신된 송신심볼을 결합하고 결합된 심볼을 복호화하거나, (2) 복수의 수신된 송신심볼을 독립적으로 복호화하고 최상의 복호화 결과를 선택할 수 있다. 업링크에 있어서, UE 로부터의 데이터 송신은 복수의 노드 B 에 의해 수신되고 프로세싱되어 복호화된 결과를 제공한다. 업링크에 있어서, 각 노드 B 는 통상 그 수신된 송신 심볼을 독립적으로 복호화하고 복호화 결과를 결합/선택하기 위해 RNC 에 제공한다.

HSDPA 는 SH-DSCH 에 대한 다운링크상에서 복수의 노드 B 와의 소프트 핸드오버를 지원하지 않는다. HSDPA 에 있어서, UE 액티브 세트 중 단지 하나의 노드 B 만이 HSDPA 에 대한 서빙 노드 B (또는 단지 서빙 노드 B) 로 지정된다. 액티브 세트는 UE 가 현재 통신하고 있는 노드 B 의 리스트를 포함한다. 소프트 핸드오버가 다운링크 상에서는 지원되지 않으므로, 도 1 에 도시한 바와 같이 UE 는 서빙 노드 B 로부터만 HSDPA 송신을 수신한다. UE 로부터의 스케쥴링된 송신은 서빙 기지국에 의해 스케쥴링된다. 스케쥴링된 송신은 향상된 DPDCH (E-DPDCH) 상에서 발생한다. 일 실시형태에서, 스케쥴링 메시지는 다운 링크 상에서 그랜트 채널로 송신된다.

UE 의 액티브 세트 중 다른 노드 B 는 통상 서빙 노드 B 에 의한 HSDPA 송신을 인지하지도 못한다. 따라서, HSDPA 송신을 위해 UE 에 의해 업링크 HS-DPCCH 상에서 보고된 피드백 정보는 서빙 노드 B 로 안내되며, 다른 노드 B 로는 안내되지 않는다.

여기에서 사용된 바와 같이, 링크 불균형 현상이 발생함으로써 서빙 노드 B 는 UE 에 대한 최상의 업링크를 가지는 노드 B 가 아니다. 링크 불균형은 최상의 다운링크 및 업링크가 상이할 때 존재한다. 이러한 현상은 많은 원인에 의해 발생할 수도 있다. 서빙 노드 B 가 최상의 업링크를 가지지 못하는 통상의 원인은 핸드오프 지연 때문이다. RNC 는 UE 액티브 세트의 모든 노드 B 의 수신된 다운링크 SNR 을 계산하고, 그 후 UE 에 핸드오프 안내 메시지를 전송한다. 이러한 프로세스는 긴 지연과 연관될 수도 있다. 또 다른 원인은 HSDPA 다운링크에 대응하는 업링크가 다른 업링크보다 더 약해지는 경우에 실제 물리적 불균형이 존재할 수도 있다는 데 있다.

UE 가 최상의 업링크를 가지는 노드 B 와 서빙 노드 B 가 상이한 경우에, 서빙 노드 B 로의 업링크를 더이상 신뢰할 수 없는 시나리오가 발생한다. UE 로부터의 피드백 정보가 서빙 노드 B 로부터 신뢰할 수 있게 수신된 것이 아닐 수 있으므로, 링크 불균형은 HSDPA 송신의 성능에 악영향을 미칠 수도 있다. 이하, 성능에 대한 링크 불균형에 기인하는 영향을 설명한다.

도 1 에 도시한 바와 같이, HSDPA 가능한 UE 는 2 개의 노드 B, 즉 B1 과 B2 사이의 업링크 핸드오버 상태에 있다. 업링크 DPDCH (즉, 업링크 DPCH 의 데이터 부분) 는 양 노드 B 에 의해 수신된다. 각 노드 B 는 수신된 업링크 DPDCH 를 독립적으로 프로세싱하고, 복호화된 결과를 RNC 에 제공한다. RNC 는 양 노드 B 로부터 복호화된 결과를 수신 및 결합하고, DPCH 상의 업링크 송신의 블럭 에러율 (BLER) 을 결정하고, 양 노드 B 에 세트 포인트를 제공한다. 세트 포인트는 특정 타겟 BLER 을 획득하는데 필요하다고 생각되는 특정 타겟 수신 신호 품질이다. 세트 포인트는 특정 신호 대 잡음 및 간섭비 (SNR) 또는 다른 몇몇의 측정에 의해 정량화될 수도 있다. 실제 BLER 이 타겟 BLER 보다 높으면 세트 포인트는 보다 높게 조정되고, 실제 BLER 이 타겟 BLER 보다 낮으면 보다 낮게 조정된다. BLER 에 기초하여 세트 포인트를 조정하는 메커니즘을 종종 외부전력 제어루프라 한다.

세트 포인트는 각 노드 B 에 의해 이용되어 UE 의 업링크 송신 전력을 조정한다. 특히, 특정 노드 B 에서의 수신 SNR 이 세트 포인트보다 낮다면, UP 명령이 UE 에 송신되어 송신 전력의 증가를 요청할 수도 있다. 역으로, 수신 SNR 이 세트 포인트보다 높다면, DOWN 명령이 UE 에 송신되어 송신 전력의 감소를 요청할 수도 있다. UE 는 모든 노드 B 로부터 명령을 수신하고 "OR-of-the-DOWN" 룰을 구현함으로써, 임의의 노드 B 가 감소를 요청하면 업링크 송신 전력을 감소시킨다. 모든 기지국이 증가를 요청한다면 UE 는 업링크 송신 전력을 증가시킨다. 수신된 SNR 에 기초하여 UE 의 송신 전력을 조정하는 메커니즘을 종종 내부전력 제어루프라 한다.

이러한 예에서, 서빙 노드 B 는 B1 이지만, UE 로부터 제 2 노드 B2 로의 업링크가 더 양호하다. DPDCH 에 대한 타겟 BLER 이 충족되는 한, RNC 는 양 노드 B 에 대하여 외부 루프용으로 동일한 업링크 세트 포인트를 유지한다. UE 액티브 세트 중 각각의 노드 B 는 UE 로부터의 업링크 송신의 수신 SNR 을 결정한다. 이러한 업링크 수신 SNR 은 UE 에 의해 송신된 파일럿에 기초하여 추정될 수도 있다.

일 실시형태에서, 업링크 파일럿은 DPCCH 내에 위치하며, 노드 B1 및 노드 B2 에 의해 전력제어된다. 업링크 DPDCH 송신은 RNC 에 의해 제어되며, 업링크 파일럿 세트 포인트는 DPDCH BLER 에 의해 결정된다.

노드 B2 로의 업링크가 노드 B1 으로의 업링크보다 양호하므로, 노드 B1 에서 수신된 업링크 송신에 대한 수신 SNR 은 노드 B2 에서의 수신 SNR 보다 낮을 것이다. 예를 간이하게 하고 예시를 위하여, 수신 SNR 은 세트 포인트와 정확히 동일하지는 않은 것으로 가정한다. 이러한 가정으로, 세트 포인트에 대하여 존재할 수 있는 3 개의 시나리오가 있는데, (1) 노드 B1 SNR 및 노드 B2 SNR 이 모두 세트 포인트 위에 있는 것, (2) 노드 B1 SNR 및 노드 B2 SNR 이 모두 세트 포인트 아래에 있는 것, (3) 노드 B2 SNR 은 세트 포인트 위에 있고, 노드 B1 SNR 은 세트 포인트 아래에 있는 것이다.

노드 B1 SNR 및 노드 B2 SNR 이 모두 세트 포인트 위에 있다면, 노드 B1 및 노드 B2 는 UE 가 그 업링크 송신전력을 감소시키도록 요청하는 DOWN 명령을 전송할 것이다. 그 후, OR-of-the-DOWN 룰을 구현하는 UE 는, 노드 B1 으로부터 수신된 DOWN 명령 또는 노드 B2 로부터 수신된 DOWN 명령 중 하나로 인해 업링크 송신전력을 감소시킨다.

노드 B1 SNR 과 노드 B2 SNR 모두가 세트 포인트 아래에 있다면, 노드 B1 과 노드 B2 모두 UE 가 업링크 송신전력을 증가시키도록 요청하는 UP 명령을 전송할 것이다. 그 후, 모든 기지국이 증가를 요청하므로, UE 는 업링크 송신전력을 증가시킨다.

노드 B2 SNR 은 세트 포인트 위에 있고, 노드 B1 SNR 은 세트 포인트 아래에 있다면, 노드 B2 는 UE 가 송신전력을 감소시키도록 요청하는 DOWN 명령을 전송할 것이고, 노드 B1 은 UE 가 송신전력을 증가시키도록 요청하는 UP 명령을 전송할 것이다. 그 후, OR-of-the-DOWN 룰을 구현하는 UE 는 노드 B2 로부터 수신된 DOWN 명령으로 인해 업링크 송신전력을 감소시킨다. 따라서, 비록 노드 B1 SNR 이 세트 포인트 아래에 있다고 하더라도 업링크 송신전력이 감소되는데, 이는 노드 B1 SNR 을 세트 포인트 아래로 더 감소하게 할 수도 있다.

당업자라면, 수신된 SNR 이 정확히 세트 포인트와 동일한 경우를 고려하도록 업링크 전력제어를 변형시키는 방법을 알 수 있다.

도 2 는 일 실시형태에 따라 업링크 송신률을 선택하는 프로세스의 흐름도이다. 일 실시형태에서, B1 및 B2 는 동일한 노드 B 내의 셀 (또는, 3GPP2 용어로는, 동일한 BTS 내의 2 개의 섹터) 일 수 있으며, 이러한 경우에 UE 는 소프트 핸드오버 상태에 있는 것으로 여겨진다.

단계 202 에서, 서빙 노드 B1 이 수신된 파일럿 송신의 SNR 을 계산한다. 일 실시형태에서, 수신된 파일럿의 지시자는 다운링크 DPCCH 상에서 수신되며, 업링크 DPCCH 의 파일럿 송신전력을 명령하도록 의도된다. 또 다른 실시형태에 있어서는, 수신된 파일럿 송신이 UE 로부터 또 다른 채널상으로 수신될 수도 있음이 당업자에게 명백하다.

단계 204 에서, B1 및 B2 가 동일한 노드 B 에 속한다면, 노드 B 는 B2 에서의 파일럿 SNR 을 가지고, 제어흐름이 단계 206 으로 진행하지만, 그렇지 않은 경우에는 제어흐름은 단계 208 로 진행한다. 단계 206 에서, B1 과 B2 간의 SNR 차이가 계산된다.

단계 208 에서, 노드 B1 은, 모든 다른 셀에서의 (B1 과 같은 동일한 노드 B 로부터는 아님) 수신 파일럿 SNR 이 노드 B1 에서 관측되는 것과 동일하다고 가정하므로, 노드 B1 은 수신 파일럿 SNR 에 기초하여 업링크 송신률을 나타내는 스케쥴링 메시지를 생성한다. 단계 210 에서, 노드 B1 은 업링크 송신을 스케쥴링한다. 일 실시형태에서, 스케쥴링 메시지는 다운링크 상의 그랜트 채널 (GCH) 로 송신된다. 일 실시형태에서, 업링크 송신은 E-DPDCH 상에서 발생한다. 제어흐름은 단계 212 로 진행한다.

단계 212 에서, UE 는 스케쥴링 메시지를 복호화하고 할당된 스케쥴링 업링크 레이트를 결정한다. 일 실시형태에서, 할당된 스케쥴링 업링크 레이트는 E-DPDCH 상의 공칭 업링크 송신률이다. 제어흐름은 단계 214 로 진행한다.

일 실시형태에서, UE 는 B1 및 B2 로부터 수신된 과거의, n 개의 전력제어 명령을 모니터링하는데, n 은 단계 214 에서의 양의 정수이다. 일 실시형태에서, 모니터링되는 PC 명령의 수 n 은 B1 에 의해 구성될 수 있으며, B1 으로부터 UE 로 전송된다. 일 실시형태에서, 수 n 은 UE 에 의해 모니터링되는 각각의 노드로부터의 PC 명령의 수를 지시하는 파라미터이다. 제어흐름은 단계 216 으로 진행한다.

단계 216 에서, UE 는 상이한 노드로부터 수신한 PC 명령 사이의 차이를 결정한다. UE 는 B1 으로부터 수신한 PC 명령과 B2 로부터 수신한 PC 명령 사이의 차이를 결정한다. PC 명령 사이의 차이는 각 셀에서 수신한 SNR 사이의 차이를 나타내는데, 즉, B1 에서의 수신 SNR 과 B2 에서의 수신 SNR 사이의 차이이다.

예컨대, 일 실시형태에서 DOWN PC 명령은 -1 에 의해 표현될 수 있으며, UP PC 명령은 +1 에 의해 표현될 수 있다. 수 n=3 이라면, 3 개의 PC 명령이 B1 으로부터 모니터링되고, 3 개의 PC 명령이 B2 로부터 모니터링된다. 당업자라면, 과거의 3 개 PC 명령이 모니터링되거나, 과거의 3 개의 샘플링된 PC 명령이 모니터링되거나, 기술분야에 알려진 다른 기술이 모니터링될 특정 PC 명령을 선택하는데 이용될 수 있음을 알 수 있다.

이러한 예에서, B1 으로부터 모니터링된 PC 명령이 UP, UP 및 DOWN 이라면, B1 으로부터의 PC 명령은, PC 값 +1, +1 및 -1 에 의해 표현된다. 유사하게, B2 로부터 모니터링된 PC 명령이 DOWN, DOWN 및 UP 이면, B2 로부터의 PC 명령은 PC 값 -1, -1 및 +1 에 의해 표현된다.

일 실시형태에서, 각 노드에 대한 PC 값은 합산되고, 합계 사이의 차이, △ 가 결정된다.

B1 : +1 +1 -1 = +1

B2 : -1 -1 +1 = -1

---

△ = +2

당해 분야에 알려진 다른 기술이 PC 명령 사이의 차이를 결정하는데 이용될 수도 있음을 당업자라면 알 수 있다. 단계 216 에서, 제어흐름은 단계 218 로 진행한다.

단계 218 에서, 업링크 송신률은 공칭 업링크 송신률 및 PC 명령 사이의 차이에 기초하여 선택된다. 일 실시형태에서, 양의 차이 △ 는 B2 에서의 업링크 파일럿 SNR 이 B1 에서의 업링크 파일럿 SNR 보다 크다는 것을 나타내므로, UE 는 공칭 업링크 송신률에서 감소된 업링크 송신률을 선택한다. 일 실시형태에서, 음의 차이 △ 는 B2 에서의 업링크 파일럿 SNR 이 B1 에서의 업링크 파일럿 SNR 보다 작다는 것을 나타내므로, UE 는 공칭 업링크 송신률에서 증가한 업링크 송신률을 선택한다.

일 실시형태에서, △ 는 전력제어 명령단계의 크기에 기초하여 이득값 △ 으로 매핑/변환된다. 예컨대, △=2 는 음의 1 dB 이득으로 변환되며, △=3 은 음의 1.5 dB 이득으로 변환되며, △=4 는 음의 2 dB 이득으로 변환될 수도 있다.

일 실시형태에서, 선택된 업링크 송신률과 공칭 업링크 송신률 사이의 변화량은 △ 이득값의 크기에 기초한다.

설명을 위해, 표 1 은, cdma2000 스펙트럼 확산 시스템에 대한 물리적 레이어 표준, 릴리스 C, TIA/EIA/IS-2000.2-C, May 2002 의 역방향 링크 공칭 특성 이득 표의 일부 표를 나타낸다.

표 1

소정의 테이블 1 에서, 초 당 2,400 비트 (bps) 의 공칭 업링크 송신 레이트와, 음의 1dB 이득의 △ 이득값과 2,700 bps 의 업링크 송신 레이트가 선택된다.

단계 218 로부터, 제어흐름은 단계 220 으로 진행한다. 단계 220 에서, 선택된 업링크 송신 레이트가 이용가능한 업링크 송신 용량보다 큰지 여부를 결정하는 테스트가 이루어진다. 일 실시형태에서, 서빙 노드에 대한 업링크 송신용량이 존재하며, 서빙 노드는 UE 에 이용가능한 그 업링크 송신용량의 지시자를 UE 에 송신한다. 따라서, 선택된 업링크 송신 레이트가 이용가능한 업링크 송신 용량을 초과하면, 단계 222 에서, UE 는 이용가능한 업링크 송신 용량 내에서의 최고 업링크 송신 레이트를 선택하며, 그렇지 않으면 제어흐름은 단계 224 로 진행한다. 단계 222 로부터, 제어흐름은 단계 224 로 진행한다. 단계 224 에서, UE 는 선택된 업링크 송신 레이트에서 업링크 데이터를 송신한다.

따라서, UE 는 최상의 업링크 송신 SNR 을 가지는 노드의 실제 SNR 에 기초하지 않고, 공칭 업링크 송신 레이트 및 서빙 노드와 최상의 업링크 SNR 을 가지는 노드로부터의 전력 제어 명령 사이의 차이에 기초하여 업링크 송신 레이트를 선택한다.

도 3 은 일 실시형태에 따른, 노드 B (104) 의 블럭도이다. 다운링크상에서, HSDPA 송신을 수신하도록 지정된 각 UE 에 대한 다운링크 DPCH, HS-DSCH 및 HS-SCCH 용 데이터는 송신 (TX) 데이터 프로세서 (612) 에 의해 수신 및 프로세싱 (예컨대, 포맷, 부호화 등) 된다. 각 채널에 대한 프로세싱은 이러한 채널과 연관된 파라미터 세트에 의해 결정되고, 일 실시형태에서는 W-CDMA 표준 문헌에 의해 설명된 바와 같이 수행될 수도 있다. 그 후, 프로세싱된 데이터는 변조기 (MOD) (614) 에 제공되고, 더욱 프로세싱 (예컨대, 채널화, 스크램블링 등) 되어 변조된 데이터를 제공한다. 그 후, 송신기 (TMTR) 유닛 (616) 은 변조된 데이터를 하나 이상의 아날로그 신호로 변환하는데, 이는 더욱 추가된 조정 (예컨대, 증폭, 필터링 및 주파수 변환) 으로 다운링크 신호를 제공한다. 다운링크 신호는 듀플렉서 (duplexer) (D) (622) 를 통해 라우팅되며, 안테나 (624) 를 통해 지정된 UE(들) 로 송신된다.

도 4 는 일 실시형태에 따른 UE (106) 의 블럭도이다. 다운링크 신호는 안테나 (712) 에 의해 수신되며, 듀플렉서 (714) 를 통해 라우팅되어, 수신기 (RCVR) 유닛 (722) 에 제공된다. 수신기 유닛 (722) 은 수신된 신호를 조정 (예컨대, 필터링, 증폭 및 주파수 하향변환) 하고, 또한 조정된 신호를 디지털화시켜 샘플을 제공한다. 복조기 (724) 는 샘플을 수신 및 프로세싱 (예컨대, 디스크램블링, 채널화 및 데이터 복조) 하여 심볼을 제공한다. 복조기 (724) 는 수신된 신호의 다중 인스턴스 (또는, 다중경로 컴포넌트) 를 프로세싱하고 결합된 심볼을 제공할 수 있는 레이크 수신기를 구현할 수도 있다. 그 후, 수신 (RX) 데이터 프로세서 (726) 는 심볼을 복호화하고, 수신된 패킷을 체크하며 복호화된 패킷을 제공한다. 복조기 (724) 및 RX 데이터 프로세서 (726) 에 의한 프로세싱은 변조기 (724) 및 TX 데이터 프로세서 (612) 에 의한 프로세싱에 각각 상보적이다.

업링크 상에서, 업링크 DPCH 용 데이터, 파일럿 데이터 및 피드백 정보는 송신 (TX) 데이터 프로세서 (742) 에 의해 프로세싱 (예컨대, 포맷, 부호화 등) 되고, 변조기 (MOD) (744) 에 의해 더욱 프로세싱 (채널화, 스크램블링 등) 되며, 송신기 유닛 (746) 에 의해 조정 (아날로그 신호로 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향변환) 되어 업링크 신호를 제공한다. 업링크를 위한 데이터 프로세싱은 W-CDMA 표준문헌에 의해 설명된다. 업링크 신호는 듀플렉서 (714) 를 통해 라우팅되고, 안테나 (712) 를 통해 하나 이상의 노드 B (104) 로 송신된다.

다시 도 3 을 참조하면, 노드 B (104) 에서, 업링크 신호는 안테나 (624) 에 의해 수신되고, 듀플렉서 (622) 를 통해 라우팅되어 수신기 유닛 (628) 에 제공된다. 수신기 유닛 (628) 은 수신된 신호를 조정 (예컨대, 주파수 하향변환, 필터링 및 증폭) 하고, 또한 조정된 신호를 디지털화하여 샘플 스트림을 제공한다.

도 3 에 도시한 실시형태에서, 노드 B (104) 는 630a 에서 630n 까지의 다수의 채널 프로세서를 포함한다. 각 채널 프로세서 (630) 는 하나의 UE 에 대한 샘플 스트림을 프로세싱하도록 할당되어, 할당된 UE 에 의해 업링크 상에서 송신된 데이터 및 피드백 정보를 복구할 수도 있다. 각 채널 프로세서 (630) 는 (1) 샘플을 프로세싱 (예컨대, 디스크램블, 채널화 등) 하여 심볼을 제공하는 복조기 (632) 및 (2) 심볼을 더욱 프로세싱하여 할당된 UE 에 대하여 복호화된 데이터를 제공하는 RX 데이터 프로세서 (634) 를 포함한다.

일 실시형태에서, UE 로부터 수신된 파일럿 심볼은 복조기 (632) 에 의해 신호 품질 추정기 (650) 에 제공되는데, 신호 품질 추정기는 업링크 DPCH 상의 송신 SNR 을 추정한다. 소정의 채널에 대한 SNR 은 미국 특허 제 6,097,972 호, 제 5,903,554 호, 제 5,056,109 호 및 제 5,265,119 호에서 설명한 것과 같은 다양한 기술을 이용하여 추정될 수 있다.

HSDPA 송신을 수신하도록 지정된 각 UE 에 대하여, 업링크 DPCH 용 수신 SNR 은 SNR 임계치와 비교된다. 모든 UE 에 대하여 동일한 SNR 임계치가 이용될 수 있거나, 각 UE 에 대하여 상이한 SNR 임계치가 이용될 수도 있다. 각 UE 에 대하여, 신호 품질 추정기 (650) 는 수신된 SNR 과 SNR 임계치를 비교한다. 각 UE 에 대하여, 수신된 SNR 이 SNR 임계치보다 양호하다면, 수신된 SNR 에 기초하여 업링크 송신 레이트를 나타내는 메시지가 생성되어 UE 로 전송된다.

제어기 (640, 730) 는 노드 B 및 UE 에서 각각 프로세싱을 제어한다. 또한, 각 제어기는 링크 불균형을 완화시키기 위해 프로세스의 전부 또는 일부를 구현하도록 설계될 수도 있다. 제어기 (640, 730) 에 요구되는 프로그램 코드 및 데이터는 메모리 유닛 (642, 732) 에 각각 저장될 수도 있다.

간이하게, 링크 불균형을 완화시키기 위한 구체적이고 상세한 구현이 설명되었다. 특히, UE 가 잠재적으로 링크 불균형을 경험하는지 여부에 대한 결정은 업링크 상에서 수신된 SNR 및 SNR 임계치에 기초한다. 또한, 이러한 결정은 다른 기준을 이용하여 이루어질 수도 있으며, 이는 본 발명의 범위 내에 속한다. 예컨대, 이러한 결정은 (1) 업링크 파일럿 (Ec) 의 수신전력, (2) 업링크 DPCH 에 대한 BLER 등에 기초하여 이루어질 수도 있다.

또한 간이하게, 소정의 UE 에 대한 링크 불균형이 존재하는지 여부를 결정하는 경우, 업링크의 신뢰도를 체크하기 위한, 특정한 3가지 방식의 핸드쉐이크 (handshake) 구성을 설명하였다. 또한, 업링크의 신뢰도를 체크하는 다른 구성이 구현될 수도 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다. 예컨대, 업링크 HS-DPCCH 상에서 수신된 임의의 정보는 다운링크 상 (예컨대, HS-DSCH 상) 에서 UE 로 재전송될 수도 있다.

링크 불균형에 기인하는 악영향을 완화하는 기술을 업링크에 대하여 구체적으로 설명하였지만, 이러한 기술은 다운링크에 대하여 적용될 수도 있다. 또한, 이러한 기술은 다른 CDMA 시스템 (예컨대, IS-2000) 및 다른 유형의 통신 시스템 (예컨대, TDMA 및 FDMA 시스템) 에 이용될 수도 있다.

여기에서 설명한 링크 불균형의 악영향을 완화시키는 기술은 다양한 수단으로 구현될 수도 있다. 예컨대, 이러한 기술은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그 결합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현에 있어서, 이러한 기술의 임의의 하나 또는 조합을 구현하는데 이용되는 구성요소 (예컨대, 노드 B 및 UE 에서, 도 4 및 도 5 에 도시한 프로세스를 구현하는 구성요소) 는 하나 이상의 주문형 반도체 (ASIC), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 디지털 신호 프로세싱 장치 (DSPD), 프로그래머블 논리 장치 (PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로콘트롤러, 마이크로프로세서, 여기에 설명한 기능을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 또는 그 조합들로 구현될 수도 있다.

소프트웨어 구현에 있어서, 이러한 기술은 여기에 설명한 기능을 수행하는 모듈 (예컨대, 절차, 기능 등) 로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛 (예컨대 도 3 및 도 4 의 각 메모리 유닛 (642, 732)) 에 저장되고, 프로세서 (예컨대, 제어기 (640, 730)) 에 의해 실행될 수도 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에 구현되거나 프로세서 외부에 구현될 수도 있는데, 이러한 경우에 이 기술분야에 알려진 다양한 수단을 통해 프로세서에 통신가능하게 결합될 수 있다.

제목은 여기에서 참조용으로 포함되며, 일정한 분야를 검색하는 것을 돕는다. 이러한 제목은 여기에서 설명한 사상의 범위를 한정시키지 않으며, 이러한 사상은 전체 명세서에 걸쳐 다른 분야에서의 적용가능성을 가질 수도 있다.

개시된 실시형태의 이전 설명은 당업자가 본 발명을 제조하거나 이용할 수 있도록 제공된다. 당업자에게 이러한 실시형태의 다양한 변형은 매우 자명하며, 여기에서 규정된 일반적인 원리는 본 발명의 범위 또는 사상을 벗어나지 않고 다른 실시형태에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기에서 설명한 실시형태에 제한되지 않으며, 여기에 개시된 원리 및 신규한 특징과 일치하는 최광의 범위를 부여한다.

Claims

무선통신 시스템에서 업링크 송신 레이트를 선택하는 방법으로서,

공칭 업링크 송신 레이트를 수신하는 단계;

제 1 전력제어 명령세트 및 제 2 전력제어 명령세트에 기초하여 차이값을 결정하는 단계; 및

상기 공칭 업링크 송신 레이트 및 상기 차이값에 기초하여 업링크 송신 레이트를 선택하는 단계를 포함하는, 업링크 송신 레이트의 선택방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 전력제어 명령세트의 길이 및 상기 제 2 전력제어 명령세트의 길이는 n 인, 업링크 송신 레이트의 선택방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 전력제어 명령세트는 서빙 노드로부터 수신하고, 상기 제 2 전력제어 명령세트는 최상의 업링크 송신 신호 대 잡음 및 간섭비 (SNR) 를 가지는 노드로부터 수신하는, 업링크 송신 레이트의 선택방법.
제 1 항에 있어서,

상기 차이값은,

상기 제 1 전력제어 명령세트의 각 전력제어 명령에 전력제어값을 할당하고, 상기 제 2 전력제어 명령세트의 각 전력제어 명령에 전력제어값을 할당하는 단계;

상기 제 1 전력제어값 세트의 전력제어값을 합산하여, 제 1 합계를 생성하는 단계;

상기 제 2 전력제어값 세트의 전력제어값을 합산하여, 제 2 합계를 생성하는 단계; 및

상기 제 1 합계와 상기 제 2 합계 사이의 차이를 계산하는 단계에 의해 결정하는, 업링크 송신 레이트의 선택방법.
제 4 항에 있어서,

상기 제 1 합계와 상기 제 2 합계 사이의 차이를 이득값 차이로 변환하는 단계를 더 포함하는, 업링크 송신 레이트의 선택방법.
공칭 업링크 송신 레이트를 수신하는 수단;

제 1 전력제어 명령세트와 제 2 전력제어 명령세트에 기초하여 차이값을 결정하는 수단; 및

상기 공칭 업링크 송신 레이트 및 상기 차이값에 기초하여 업링크 송신 레이트를 선택하는 수단을 구비하는, 무선통신 시스템의 단말기.
제 6 항에 있어서,

서빙 노드로부터 상기 제 1 전력제어 명령세트를 수신하고, 최상의 업링크 송신 SNR 을 가지는 노드로부터 상기 제 2 전력제어 명령세트를 수신하는 수단을 더 구비하는, 무선통신 시스템의 단말기.
공칭 업링크 송신 레이트를 수신하고;

제 1 전력제어 명령세트 및 제 2 전력제어 명령세트에 기초하여 차이값을 결정하고;

상기 공칭 업링크 송신 레이트 및 상기 차이값에 기초하여 업링크 송신 레이트를 선택하도록 디지털 정보를 해석할 수 있는 단말기에 통신가능하게 결합된 메모리.