KR20070117654A

KR20070117654A - 출력 파워 가중

Info

Publication number: KR20070117654A
Application number: KR1020077022839A
Authority: KR
Inventors: 재리 라자니에미; 해리 조키넨
Original assignee: 노키아 코포레이션
Priority date: 2005-03-07
Filing date: 2006-01-09
Publication date: 2007-12-12
Also published as: GB0504670D0; JP2008532450A; US20060209803A1; RU2007136881A; BRPI0608488A2; WO2006095224A1; EP1859538A1; TW200703957A; CN101138166A

Abstract

적어도 2개의 통신 접속을 통해 다른 통신국과 통신하고, 접속 품질에 의존하여 상기 적어도 2개의 통신 접속의 각각에 송신 파워를 할당하는 통신국으로서, 데이터를 제1 송신 파워 레벨을 갖는 제1 타입의 접속을 통해 송신하고, 데이터를 제2 송신 파워 레벨을 갖는 제2 타입의 접속을 통해 송신하며; 접속 품질의 표시를 도출하고; 상기 접속 품질이 미리 정해진 품질 레벨 미만인지를 판정하며; 상기 미리 정해진 품질 레벨 미만인 접속 품질에 응답하여, 송신 파워를 상기 제1 타입의 접속에 우선적으로 할당하며, 상기 품질 레벨은 바람직하게는 멀티-레이트 음성 코덱이 사용될 때 송신 방향에 대한 코덱 모드 지시로부터 판정된다.

Description

출력 파워 가중{OUTPUT POWER WEIGHTING}

본 발명은 이중 전송 모드(DTM) 이동국의 송신 파워를 제어하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 업링크 접속의 품질이 열악할 때 회선 교환 접속의 송신 파워가 패킷 교환 접속의 송신 파워보다 우선시되는 파워 할당 방법에 관한 것이다.

대표적인 원거리 통신 시스템이 도 1에 도시되어 있다. 100으로 전체적으로 도시된 원거리 통신 시스템은 기지국(102)과 통신하는 이동국(101)을 포함한다. 복수의 기지국(102)은 이동 교환 센터(MSC: 103)에 더 접속되어 있다. 이동국과 기지국은 통신 링크(105)를 통해 통신한다. 이동국(105)은 예를 들면, 기지국(102)으로부터 외부적으로 수신된 지시와 이동국에 의해 내부적으로 생성되는 지시의 양자에 따라 이동국의 동작을 제어하는 제어 유닛(106)을 구비한다. 각 기지국(102)에 의해 커버되는 영역은 셀이라고 알려져 있고, 각 이동국은 일반적으로 이동국이 위치하는 셀용의 기지국과 통신한다.

도 1에서는, 하나의 이동국(101)만 도시되어 있다. 실제로는, 각 기지국은 다수의 이동국과 통신하게 되고, 기지국과 동시에 통신하는 이동국의 수는 송신할 데이터를 갖는 이동국의 수에 따라 변동한다. 동시에 이동국과 기지국 사이에서 송신될 수 있는 데이터의 양이 사용 가능한 송신 대역폭에 의해 제한되기 때문에, 각 이동국의 요구가 효율적이고 공정하게 충족될 수 있도록 이동국들 간에 사용 가능한 대역폭을 할당하는 메커니즘이 있어야 한다. 이것은 사용 가능한 대역폭을 통신 채널로 분할함으로써 달성된다. 이동국이 송신할 데이터를 가질 때, 자신과 기지국 사이에 통신 채널이 할당되도록 요청한다.

이동국에 할당되는 통신 자원은 이동국이 필요로 하는 접속의 타입에 의존한다. 2개의 공통적으로 사용되는 접속의 타입은 회선 교환 접속과 패킷 교환 접속이다. 회선 교환 접속에 대해서는, 전용 통신 채널이 송신의 지속기간을 위해 확립된다. 이로 인해, 대량의 데이터가 보증된 송신 용량을 갖고 전송될 수 있어, 실시간 트래픽 예컨대, 보이스(voice) 트래픽에 대한 지원을 제공한다. 랜덤 트래픽의 버스트를 수반하는 접속을 위해, 패킷 교환 접속은, 하나 이상의 사용자 공유되는 통신 채널을 통해 데이터를 송신할 수 있게 함으로써, 회선 교환 접속보다 더욱 효율적으로 대역폭을 이용한다. 패킷 교환 접속에서는, 송신되는 데이터는 표준화된 패킷으로 분할된다. 각 패킷은 예를 들면, 어드레스, 사이즈, 시퀀스, 및 에러 검사 및 정정 정보와 같은 부가적인 오버헤드 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 패킷 교환 접속은 회선 교환 접속보다 더욱 로버스트(robust)적인 경향이 있다. 그러나, 그들 접속은 지연에 민감한 데이터를 송신하는 데는 적합하지 않다. 따라서, 이동국이 필요로 하는 접속의 타입은 접속을 통해 송신되는 데이터의 종류에 의해 결정된다.

사용 가능한 주파수 스펙트럼을 통신 채널로 분할하는 하나의 방법은 주파수 분할 다중 액세스(FDMA)이다. 이 방법에서는, 사용 가능한 주파수 스펙트럼이 임의의 폭의 채널로 분할되며, 예를 들면, 20㎒의 사용 가능한 대역폭이 각 100㎑의 200개의 통신 채널로 분할될 수 있다. 따라서, FDMA 채널을 통해 통신하는 사용자는 사용 가능한 주파수 스펙트럼의 일부분만을 사용할 수 있게 된다. 각 주파수 채널은 상이한 사용자나 다수의 사용자에게 할당될 수 있다. 유사하게, 각 사용자는 다수의 채널 상에 자원을 할당받을 수 있다.

사용 가능한 주파수 스펙트럼을 분할하는 다른 방법은 시분할 다중 액세스(TDMA)이다. TDMA에서는, 각 사용자에게 짧은 시간의 기간 동안뿐이지만 전체 사용 가능한 대역폭이 할당된다. 그 시간 동안, 데이터가 가능한 빨리 송신된다. 그러나, 송신되는 데이터의 양이 특별히 작지 않으면, 데이터가 단일 버스트 기간에 송신될 수 있는 가능성이 없다. 따라서, 이동국에는 그 데이터의 전부가 송신될 때까지 규칙적인 시간 간격 단위로 추가의 버스트 기간이 할당된다. 도 2는 TDMA 배열을 도시한다. 데이터는 프레임 주기(T_f)를 각각 갖는 프레임(200∼202)으로 송신된다. 각 프레임은 8개의 개별 타임슬롯(t₀∼t₇)으로 부분 분할되고, 각 타임슬롯은 통신 채널을 나타낸다. 그래서, 도 2에서, 타임슬롯 204로 나타내는 채널이 특정 이동국에 할당되어 있고, 이동국은 매 TDMA 프레임의 동일한 타임슬롯으로 그 데이터를 송신한다. 이동국이 그 데이터의 송신을 완료하였을 때, 그 채널 즉, 그 특정 타임슬롯이 상이한 이동국에 할당될 수 있다.

사용 가능한 대역폭은 1/2 또는 1/4 비율 채널의 할당에 의해 더욱 효율적으 로 이용될 수 있다. TDMA 1/2 비율 채널의 예들은 도 3 및 도 4에 도시되어 있다. 도 3에서, 1/2 비율 채널은 매 교호 프레임 내의 하나의 타임슬롯을 단일 채널에 할당함으로써 달성된다. 그래서, 프레임(300 및 302) 내의 타임슬롯(304 및 306)은 각각 하나의 통신 채널을 형성한다. 도 3에서, 타임슬롯(304 및 306)에 의해 형성된 통신 채널은 접속에 할당되어 있어, 데이터가 그들 타임슬롯 동안 송신된다. 접속이 매 두 번째 프레임마다 데이터를 송신하기만 하므로, 1/2 비율 채널을 통한 접속의 평균 데이터 비율은 완전 비율 채널을 통한 접속의 평균 데이터 비율의 1/2이다.

1/2 비율 TDMA 채널을 실시하는 다른 방법이 도 4에 도시되어 있다. 이 방법에서는, 단일 통신 채널이 매 프레임 내의 타임슬롯의 1/2 예를 들면, 1/2 타임슬롯(404, 406 및 407)에 할당된다. 매 타임슬롯의 나머지 1/2은 상이한 통신 채널 예를 들면, 1/2 타임슬롯(405)을 형성할 수 있다. 이 타임슬롯 할당 방안은 1/2 비율 채널 상의 통신 자원에 할당되는 접속에 사용 가능한 데이터 비율을 1/2로 만드는 효과를 갖는다.

명백하게도, 1/4 비율 채널이 예를 들면, 타임슬롯의 1/4을 접속에 할당함으로써, 또는 매 4 프레임 내의 하나의 타임슬롯을 접속에 할당함으로써, 상기 약술된 동일한 원리에 따라 실시될 수 있다. 임의의 원하는 데이터 비율을 갖는 채널이 유사하게 실시될 수 있다, 즉, 그 원리가 1/2 또는 1/4 비율 채널에 제한되는 것은 아니다(더 낮은 비율 채널의 유용성은 일반적으로 접속을 통해 송신될 필요가 있는 데이터의 양과 같은 실용적인 문제에 의해 제한될 수도 있지만). 원거리 통 신 시스템 또한 (도 3 및 도 4에 도시된 것과 같은) 상이한 방안을 사용하여 1/2 또는 1/4 비율 채널을 제한할 수도 있다.

FDMA 및 TDMA는 사용 가능한 무선 스펙트럼을 더 이용하기 위해 결합될 수도 있다. 도 5는 이 방안에 따르는 멀티-프레임(또는 수퍼프레임)(500)을 도시한다. 25㎒의 사용 가능한 대역폭은 먼저 200㎑ 이격되어 있는 124개의 반송파 주파수로 분할된다. 각 반송파 주파수는 그 후 도 4에 도시된 바와 같이, TDMA 방안을 사용하여 분할된다. 각 멀티-프레임은 8개의 타임슬롯(501)으로 각각 분할되는 26개의 TDMA 프레임(504)의 그룹을 포함한다. 각 버스트 기간, 즉, 각 타임슬롯은 대략 0.577㎳ 지속한다. 앞에서와 같이, 각 타임슬롯(401)은 채널을 나타낸다. 각 타임슬롯은 트래픽 채널(502)이나 제어 채널(503) 등을 위해 사용될 수도 있다.

멀티-프레임 배열은 또한 1/2 비율이나 1/4 비율 채널을 지원할 수도 있다. 예를 들면, 도 6은 2개의 서브-채널(601, 602)로 분할된 멀티-프레임(600)을 도시한다. 각 서브-채널은 교호하는 프레임을 사용하므로, 1/2 비율 채널이 매 두 번째 프레임마다 데이터를 송신하는 단일 접속에 의해 달성된다. 예를 들면, 도 6에서 서브-채널 0 상의 타임슬롯(603)에서 송신하는 이동국은 프레임 0, 2, 4 등에서 데이터를 송신한다. 프레임 1, 3, 5 등에서는, 그 타임슬롯이 서브-채널(602)을 사용하는 상이한 이동국에 의해 사용된다.

감소된 비율 채널이 사용 가능하도록 하려면, 송신될 데이터의 양을 그 데이터에 할당된 채널의 데이터 비율에 맞추기 위해 데이터 압축 기술이 필요하다. 보이스 트래픽에 대해, 아날로그와 디지털 신호 간의 번역을 위해 사용되는 코딩/디 코딩 칩을 "코덱(codec)"이라고 한다. 더욱 일반적으로는, 용어 "코덱"은 압축/압축해제 알고리즘을 정의하는 데 사용될 수 있다. 코덱은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 실시될 수 있다.

사용자가 GSM 이동국의 마이크로폰으로 말을 할 때, 음성 신호가 13 비트 분해능을 갖는 디지털 신호로 변환되고, 8㎑의 비율로 샘플링된다. 결과적으로 생성된 104㎑ 신호가 GSM 음성 코덱으로 입력된다. 코덱은 디지털 신호를 분석하고, 보이스의 애스펙트를 기술하는 다수의 파라미터를 포함하는 새로운 신호를 생성한다. 예들 들면, 코덱에 의해 생성된 파라미터 중의 일부는, 수신된 신호를 필터링하여 원래의 음성 신호를 재구성할 때 수신 장치가 사용하는 필터 계수이다. 코덱의 출력 데이터 비율은 그 타입에 의존한다. 상이한 코덱의 출력 데이터 비율의 예들은 표 1에 포함되어 있다. 이들은 예로서만 제공되고, 아래의 설명에서의 용어 "코덱"의 범위가 통상적으로 사용되는 코덱의 이들 특정예에 제한되지 않음을 이해할 것이다.

완전 비율 코덱은 완전 비율 데이터 채널을 통해 송신하는 데이터를 압축하는 데 적합하다. 확장 완전 비율 코덱(EFR)은 향상된 처리 파워로서 도입되었고, 더 나은 품질의 음성을 제공한다. 표 1에 리스트되어 있는 나머지 코덱들은 적응형 다중 비율(AMR) 코덱이다. AMR 코덱은 상이한 출력 비율을 생성하기 위해 매우 유사한 계산을 사용한다. 상이한 데이터 비율을 생성하기 위해 상이한 코덱을 사용하는 것은 코딩 비율이 접속의 품질에 따라 변경될 수 있게 하기 때문에 유리하다. 예를 들면, 접속의 품질이 열악하면, 코딩 비율을 감소시킴으로써 리던던 시(redundancy)가 증가될 수 있고, 그것에 의해 여분의 에러 정정 코딩이 송신된 데이터에 도입될 수 있다. 따라서, 신호 품질이 열악한 영역에서는, 기지국은 이동국에 코딩 비율을 감소시키고 리던던시를 증가시키도록 지시할 수 있다. 유사하게, 신호 품질이 양호한 영역에서는, 기지국은 에러 정정 코딩이 송신되는 데 덜 필요하므로 이동국에 코딩 비율을 증가시키도록 지시할 수 있다.

이동국에 그 코딩 비율을 변경하도록 지시하는 데 더하여, 기지국은 신호 품질의 변화에 응답하여 기지국에 그 출력 파워를 변경하도록 지시할 수도 있다. 예를 들어, 예를 들면, 이동국이 기지국의 커버리지 영역의 경계에 접근하고 있기 때문에, 신호 품질이 열악하면, 기지국은 이동국에 응답 시에 그 송신 파워를 증가시키도록 지시하는 것이 일반적이다. 유사하게, 신호 품질이 향상되면, 기지국은 이동국에 그 송신 파워를 감소시키도록 지시할 수 있다. 일반적으로 말하면, 공통 채널 사용자와의 간섭을 최소화하기 위해, 송신 파워를 가능한 한 최소화하는 것이 바람직하다.

송신 파워를 가능한 낮게 유지하는 다른 문제는 열 방출이다. 이동국의 전자 부품의 과열 방지를 위해서, 열 방출을 최소로 유지하는 것이 바람직하다. 이동국의 송신 파워를 최소화하는 다른 이유는 배터리 수명을 최대로 유지하기 위한 것이다.

GSM 이동국은 회선 교환 호출 중에 완전한 송신 파워로 송신할 수 있다. 그러나, 송신 파워를 최소로 유지하기 위하여, 이동국은 다수의 타임슬롯 상으로 동시에 송신하고 있을 때 그 송신 파워를 감소시킬 수 있다. 표 2는 이동국이 다수 의 타임슬롯으로 송신하고 있을 때 적용될 수 있는 출력 파워의 일반적인 감소를 리스트한다. 그러나, 이 파워 감소 시스템은 이중 전송 모드(DTM) 이동국용으로 최적화되지는 않았다.

DTM 이동국은 회선 교환 접속과 패킷 교환 접속을 병렬로 핸들링할 수 있다. DTM 이동국은 또한 데이터를 송신할 때 적어도 2개의 송신 타임슬롯을 사용하는 경향이 있다. 따라서, 송신 전력을 최소로 유지하기 위한 요건에 맞추고자, 각 타임슬릿에 대해 사용되는 송신 파워가 바람직하게는 단일 타임슬롯을 이용하는 정상 음성 서비스용으로 사용되는 송신 파워와 비교하여 감소된다(예컨대, 표 2 참조). 그러나, 이러한 송신 파워의 감소는 열 방출 및 SAR을 최소화하기 위해 필요하지만, 이동국과 기지국 사이의 접속의 품질을 손상시킬 수 있다. 이것은 예를 들어, 셀 경계 근처에서 열악한 신호 상태에 특히 취약한 회선 교환 접속에 대해서는 특히 사실이다. 최악의 경우의 시나리오에서, DTM 통화가 셀의 경계 근처에서 끊길 수도 있다.

따라서, DTM 이동국에의 개량된 파워 할당의 방법이 필요하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 2개의 통신 접속을 통해 다른 통신국과 통신하고, 접속 품질에 의존하여 상기 적어도 2개의 통신 접속의 각각에 송신 파워를 할당하는 통신국으로서, 데이터를 제1 송신 파워 레벨을 갖는 제1 타입의 접속을 통해 송신하고, 데이터를 제2 송신 파워 레벨을 갖는 제2 타입의 접속을 통해 송신하며; 접속 품질의 표시를 도출하고; 상기 접속 품질이 미리 정해진 품질 레벨 미만인지를 판정하며; 상기 미리 정해진 품질 레벨 미만인 접속 품질에 응답하여, 송신 파워를 상기 제1 타입의 접속에 우선적으로 할당하는, 통신국이 제공된다.

바람직하게는, 상기 제1 타입의 접속은 회선 교환 접속이고, 상기 제2 타입의 접속은 패킷 교환 접속이다.

상기 통신국은 상기 미리 정해진 품질 레벨 미만인 접속 품질에 응답하여 상기 제2 타입의 접속의 송신 파워를 감소시킬 수 있다. 상기 통신국은, 상기 통신국의 총 송신 파워 레벨을 설정 레벨 이하로 유지하기 위해, 상기 미리 정해진 품질 레벨 미만인 접속 품질에 응답하여 상기 제2 타입의 접속의 송신 파워를 감소시킬 수도 있다.

바람직하게는, 상기 통신국은 적어도 2개의 코덱을 포함하는 능동 코덱 세트를 포함하고, 상기 통신국은 접속을 통해 인코딩된 데이터를 송신하기 전에 상기 능동 코덱 세트에 포함된 코덱에 의해 송신될 데이터를 인코드한다.

통신 시스템은 본 발명의 일 실시예에 따르는 통신국과, 상기 통신국이 단일 접속을 통해서만 다른 통신국과 통신하고 있을 때 단일 접속을 통해 데이터를 송신하는 데 사용되는 송신 파워 레벨보다 낮아지도록, 제1 송신 파워 레벨과 제2 송신 파워 레벨 양자를 설정하는 제어 수단을 포함할 수 있다.

상기 제어 수단은 상기 통신국의 총 송신 파워 레벨을 설정할 수 있다.

상기 제어 수단은 송신될 데이터를 인코딩하는 능동 코덱 세트에 포함되는 코덱 중 각각의 하나를 사용할 것을 상기 통신국에 지시할 수 있다. 상기 통신국은 바람직하게는 상기 각각의 코덱으로부터 접속 품질의 표시를 도출하여, 상기 각각의 코덱이 상기 능동 코덱 세트 중의 미리 정해진 서브세트에 포함되면 접속 품질이 상기 미리 정해진 품질 레벨 미만이라고 판정될 수 있다.

바람직하게는, 상기 능동 코덱 세트 중의 상기 미리 정해진 서브세트는 상기 능동 코덱 세트의 n개의 최저 배율 코덱을 포함하고, 여기에서 n은 상기 능동 코덱 세트 내에 포함된 코덱의 총 수 미만의 수이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, n은 1이다.

상기 제어 수단은 상기 통신국 내에 포함될 수 있다. 이와 달리, 상기 제어 수단은 상기 통신국의 외부에 있을 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 적어도 2개의 통신 접속을 통해 다른 통신국과 통신하고, 접속 품질에 의존하여 상기 적어도 2개의 통신 접속의 각각에 송신 파워를 할당하는 통신국에서 송신 파워를 할당하는 방법으로서, 데이터를 제1 송신 파워 레벨을 갖는 제1 타입의 접속을 통해 송신하고, 데이터를 제2 송신 파워 레벨을 갖는 제2 타입의 접속을 통해 송신하는 단계; 접속 품질의 표시를 도출하는 단계; 상기 접속 품질이 미리 정해진 품질 레벨 미만인지를 판정하는 단계; 및 상기 미리 정해진 품질 레벨 미만인 접속 품질에 응답하여, 송신 파워를 상기 제1 타입의 접속에 우선적으로 할당하는 단계를 포함하는, 통신국에서 송신 파워를 할당하는 방법이 제공된다.

도 1은 원거리 통신 시스템을 도시한다.

도 2는 완전 비율 TDMA 접속의 프레임 구조를 도시한다.

도 3은 1/2 비율 TDMA 접속의 프레임 구조를 도시한다.

도 4는 1/2 비율 TDMA 접속의 프레임 구조를 도시한다.

도 5는 멀티-프레임을 도시한다.

도 6은 2개의 서브-프레임으로 배열된 멀티-프레임을 도시한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법을 도시하는 플로우차트이다.

본 발명은 첨부하는 도면을 참조하여 이하에 예를 들어 설명할 것이다.

본 발명의 실시예들은, 이동국이 회선 교환 접속과 패킷 교환 접속을 동시에 핸들링하여 신호 품질이 열악할 때, 이동국의 송신 파워를 회선 교환 접속으로 우선적으로 할당하는 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예들은, 이동국이 다수의 타임슬롯을 통해 동작하고 있기 때문에, 이동국의 최대 송신 파워가 감소된 상황에 특별히 적용 가능하다. 그러한 상황에서, 이동국이 열악한 신호 품질에 응답하여 그 송신 파워를 증가시킬 수 있는 양은 감소된 최대 송신 파워로 제한된다. 이러한 제한은 회선 교환 접속에는 특히 해가 될 수 있으므로, 본 발명에 따르는 방법은 송신 파워를 회선 교환 접속에 우선적으로 할당한다. 패킷 교환 접속의 송신 파워는 대응하여 감소되며, 그것에 의해 이동국의 전체 송신 파워를 필요한 파워 레벨로 유지한다. 회선 교환 접속에의 송신 파워의 우선적인 할당은 바람직하게는 신호 품질이 열악한 상황, 즉, 회선 교환 접속이 손실될 수 있는 실제의 위험이 있는 상황에 적용된다.

상기 언급한 바와 같이, 이동국이 하나 이상의 타임슬롯을 통해 송신하고 있을 때, 이동국은 열 방출을 최소화하기 위해 그 최대 송신 파워를 감소시킨다. 예를 들면, 이동국은 표 2에 리스트되어 있는 방안에 따라 그 최대 송신 파워를 감소시킬 수 있다. 표 2는 이동국이 업링크 접속에 할당되어 있는 타임슬롯의 수의 함수로서 이동국의 최대 송신 파워의 감소를 리스트한다. 그러나, 이동국이 (예를 들면, 폴링 응답으로 인해) 실제로 그것이 할당된 것보다 더 많은 타임슬롯으로 송신하면, 이동국은 할당된 타임슬롯의 수가 아니라 기지국과의 업링크 접속에서의 능동 타임슬롯의 수의 함수로서 그 송신 파워를 감소시킬 수 있다. 유사하게, 이동국이 실제로 그것이 할당된 타임슬롯의 모두로 송신하지 않으면, 이동국은 그것이 할당된 타임슬롯의 수가 아니라 사용되고 있는 실제 타임슬롯의 수의 함수로서 그 송신 파워를 감소시킬 수 있다. 출력 파워 감소는 또한 정적일 수 있다, 즉, 이동국이 실제로 송신하는 능동 타임슬롯의 수에 무관하고 할당된 타임슬롯의 수에만 의존할 수 있다.

일반적인 원리로서, 공통 채널 사용자에 대한 간섭을 감소시키기 위해, 그리고 열 방출을 최소화시키고 배터리 수명을 최대화하기 위해, 이동국과 기지국 양자의 송신 파워를 무선 링크의 품질을 유지하는 데 필요한 최소한도로 유지하는 것이 바람직하다. 그러나, 무선 링크의 품질이 저하할 때, 이동국이 기지국과의 접속을 유지하기 위해 그 송신 파워를 증가시키는 것이 종종 필요하다. 무선 링크의 품질은 예를 들어, 이동국이 셀의 경계를 향해 이동하였기 때문에 저하할 수 있다. 기지국은 일반적으로, 예를 들어, SACCH 메시지 블록이나 전용 신호 블록으로 전송된 파워 제어 정보에 의해, 무선 링크의 품질을 유지하기 위해 송신 파워의 증가가 필요한 것을 검출할 때, 이동국에 그 송신 파워를 증가시키도록 지시한다.

그 등급에 따라, 각 이동국은 미리 정해진 최대 송신 파워와 미리 정해진 최저 송신 파워를 갖는다. 이동국은 일반적으로 그 출력 파워를 그 최대 송신 파워에서 그 최저 송신 파워까지 예컨대, 2dBm의 단계씩 하향 변경할 수 있다. 이동국은 기지국에 의해 가장 최근에 명령된 송신 파워로 동작할 수 있다. 예를 들면, 표 3은 이동국이 적응형 파워 제어를 제공하는 통신 시스템에서 기지국으로부터 수신할 수 있는 명령의 예들을 리스트한다. 이동국이 그 송신 파워를 이동국에 대한 최대 송신 파워를 초과하여 증가시키도록 지시하는 파워 제어 명령을 수신하면, 이동국은 그 최대 송신 파워 레벨로 동작할 수 있다. 유사하게, 기지국으로부터 수신된 파워 제어 명령이 이동국에 그것이 지원하지 않는 송신 파워로 동작하도록 요청하면, 이동국은 요청된 레벨에 가장 가까운 지원되는 송신 파워 레벨을 사용할 수 있다.

기지국은 이동국에 각 접속에 대해 특정 송신 파워를 사용하도록 지시할 수 있고, 이동국이 다수의 접속(즉, 타임슬롯)에 대해 송신하고 있을 때 특정 평균 송신 파워를 사용하도록 이동국에 지시할 수도 있다. 이와 달리, 이동국은 평균 송신 파워와 개별 접속에 대한 송신 파워를 결정할 수 있다.

이동국이 다수의 타임슬롯을 사용하고 있으면, 이동국이 그들 타임슬롯 중 어느 하나에서 사용할 수 있는 최대 송신 파워가 상술한 바와 같이, 대응하여 감소된다. 따라서, 이동국은 어떻게 기지국으로부터의 그 송신 파워를 증가시키라는 명령에 응답할 수 있는지에 제한된다. 예를 들면, 이동국의 최대 송신 파워가 33dBm이고 이동국이 2개의 타임슬롯을 사용하고 있으면, 이동국의 최대 출력 파워는 표 2에 리스트되어 있는 파워 감소를 사용하여, 30dBm으로 감소될 수 있다. 이동국이 이어서 셀 경계로 이동하여 신호 품질을 떨어뜨리면, 이동국은 그 송신 파워를 30dBm의 감소된 레벨을 초과하여 증가시킬 수 없게 된다. 감소된 송신 파워 레벨은 붕출분한 신호 품질로 인해 이동국과의 이동국의 접속이 중단되는 것을 방지하기에 불충분하게 될 수 있다. 이것은 특히 패킷 교환 접속보다 덜 견고하고 신호 품질을 더욱 열악하게 하기 쉬운 회선 교환 접속에 대해서 사실이다. 특히, 회선 교환 접속에 대한 불충분한 송신 파워는 열악한 오디오 품질을 초래할 수 있고 그렇지 않으면 통화 끊김을 초래할 수 있는 한편, 패킷 교환 접속에 대해서는 불충분한 송신 파워가 주로 감소된 데이터 처리량을 초래한다. 패킷 교환 접속에 대한 감소된 데이터 처리량은 일반적으로 회선 교환 접속에서의 열악한 오디오 품질보다는 사용자에게 더 받아들여질 수 있으며, 그 이유는 소위 "최선형 서비스"가 정상적으로 제공되고, 이들은 데이터 처리량의 변화에 매우 잘 견디기 때문이다. 불충분한 송신 파워가 패킷 교환 접속에 대해 데이터 처리량의 완전 손실을 초래할지라도, 이것은 일반적으로 회선 교환 접속에서의 불충분한 송신 파워로부터 초래되는 통화 끊김보다는 사용자에게 덜 성가시다.

이동국이, 이동국과 기지국 사이의 무선 링크에서의 신호 품질이 열악하다고 판정할 수 있는 여러 가지 방법이 있다. 예를 들면, 이동국은 신호 품질이 열악하다고 판정하는 데 사용할 수 있는 다운링크 신호 품질을 자체로 측정할 수 있다. 이와 달리, 이동국은 신호 품질이 열악하다는 기지국으로부터의 표시 예를 들면, 그 송신 파워를 증가시키도록 이동국에 지시하는 파워 제어 명령을 수신할 수 있다. 이동국과 기지국의 양자는 신호 품질을 판정하는 여러 가지 방법 예를 들면, 신호 강도, 비트 에러율(BER), 신호 대 간섭비(SIR), 프레임 삭제 등을 사용할 수 있다. 무선 링크의 품질이 열악하다고 적응형 다중 비율(AMR) 이동국이 판정할 수 있는 하나의 특히 유리한 방법은 기지국으로부터 수신된 코덱 명령을 사용하는 것에 의한 것이다.

기지국은 일반적으로 이동국에 코덱 명령을 40㎳ 마다 송신한다. 코덱 명령은 이동국이 그 능동 코덱 세트로부터 특정 코덱 모드를 사용하도록 지시한다. 이동국에 의해 사용될 코덱은 이동국과 기지국 사이의 업링크 접속의 품질에 의해 판정된다. 따라서, 이동국이 가장 로버스트(robust)한 코덱, 즉 최저 음성 코딩 비트율을 갖는 코덱을 사용하도록 지시받으면, 이동국은 업링크 접속이 열악한 품질인 것을 안다. 업링크 코덱 모드 명령이 일반적으로 40㎳ 마다 갱신되므로, 그 명령은 거의 지연 없이 (기지국 송수신기에 의해 보여지는 바와 같이) 업링크 품질을 반영한다.

이하의 설명은 이동국이 업링크 품질의 표시로서 기지국으로부터 수신된 코덱 명령을 사용하는 본 발명의 실시예들을 설명한다. 그러나, 이것은 단지 예를 들기 위한 목적으로 제공되는 것임을 이해해야 한다. 본 발명은 이동국이 기지국과의 무선 링크의 품질을 판정할 수 있는 어떤 특정 방법에 한정되는 것이 아니라, 링크 품질을 판정하는 임의의 적절한 방법을 사용하는 실시들을 포함하도록 의도된 다.

일반적으로, 본 발명의 실시예들에 따르는 파워 제어 방법은, 저비율 음성 코덱이 사용되지 않을 때 패킷 교환과 회선 교환 접속에 대한 송신 파워를 동일하게 감소시킴으로써, 그리고 능동 코덱 세트의 n 최저 비율 코덱이 사용될 때 회선 교환 접속에 대해 업링크 파워 우선시를 실시함으로써 실현될 수 있다. 이 파워 제어 방법은 이동국이 2개의 능동 코덱 세트(예컨대, TCH/AFS 12.2 및 4.75 코덱)를 갖는 특정 예를 상정함으로써 이해될 수 있다.

이 예에서의 이동국은 DTM 성능을 갖는 파워 등급 2의 GSM850/900이다. 이동국은 2W(33dBm)의 최대 공칭 파워 출력을 갖고, 2개의 GMSK(Gaussian minimum shift keying) 타임슬롯으로 송신하고 있다. 타임슬롯 중 하나는 패킷 데이터용으로 사용되고, 나머지는 회선 교환 데이터용으로 사용된다. 초기에는, 이동국은 신호 품질이 양호한 것을 나타내는 12.2 코덱을 사용하도록 지시를 받는다. 따라서, 회선 교환 접속과 패킷 교환 접속의 양자용의 송신 파워는 (2개의 타임슬롯이 사용되는 것을 설명하기 위해) 2dBm씩 감소된다. 양 접속은 31dBm의 출력 파워를 사용하여 송신되고, 이동국의 평균 출력 송신 파워는 315mW이다. 이어서, 이동국은 기지국으로부터의 코덱 명령을 링크 품질의 표시로서 사용하여, 그 명령으로부터 링크 품질이 열악한지를 판정한다. 이동국은 그 후, 회선 교환 접속의 송신 파워를 이동국에 대한 최대 송신 파워(33dBm)까지 증가시킴으로써 파워 우선시 방안을 실시한다. 패킷 교환 접속의 송신 파워는, 이동국의 평균 송신 파워를 315mW로 유지하기 위해, 대응하여 27.2dBm으로 감소된다.

본 발명의 실시예들에 따르는 파워 제어의 방법은 도 7에 도시되어 있다. 단계 S700에서, 이동국은 기지국으로부터 코덱 명령을 수신한다. 단계 S702에서, 이동국은 회선 교환과 패킷 교환 접속의 양자로 송신하고 있는지를 체크한다. 만일 그렇지 않으면, 이동국은 단계 S708로 진행하여, 코덱 명령에 포함된 코덱을 실시한다. 만일 그렇다면, 상기 방법은 단계 S704로 진행하여, 이동국은 코덱이 n개의 최저 코덱 모드 중 하나인지의 여부를 체크한다. 만일 그렇지 않으면, 상기 방법은 단계 S708로 진행하여, 코덱 명령에 포함된 코덱을 실시한다. 만일 그렇다면, 이동국은 회선 교환 접속의 송신 파워를 우선시하여, 회선 교환 접속의 송신 파워를 이동국에 대한 최대 송신 파워로 증가시키고, 이동국의 평균 송신 파워를 유지하기 위해 패킷 교환 접속의 송신 파워를 감소시킨다(단계 S706). 상기 방법은 그 후 앞에서와 같이, 단계 S708로 진행하여, 이동국이 코덱 명령 내에 포함된 코덱을 실시한다.

기지국으로부터 수신된 코덱 명령은 회선 교환 접속과 패킷 교환 접속의 양자를 통한 또는 회선 교환 접속이나 패킷 교환 접속만을 통한 송신을 인코딩하기 위한 특정 코덱을 사용하도록 이동국에 지시할 수 있다. 바람직하게는, 코덱 명령은 회선 교환 접속용 특정 코덱을 사용하도록 이동국에 지시하여, 이동국이 사용하도록 지시를 받은 코덱으로부터 회선 교환 접속에 대한 신호 품질의 표시를 직접 도출할 수 있다.

도 7의 단계 S708에서, 회선 교환 접속용의 송신 파워가 n개의 최저 비율 코덱 중 하나를 사용하라는 명령에 응답하여 최대 송신 파워로 증가하지만, 회선 교 환 접속용의 송신 파워는 기지국으로부터의 코덱 명령이 신호 품질이 점진적으로 저하되는 것을 나타내므로, 실제로는 단계적으로 증가할 수도 있다. 예를 들면, 이동국이 그 능동 코덱 세트에서 다수의 코덱(예컨대, 바람직하게는 2 이상)을 가지면, 회선 교환 접속에 할당되는 송신 파워는 이동국이 능동 코덱 세트로부터의 더 낮은 배율 코덱을 사용하도록 명령을 받기 때문에 단조로운 단계적으로(이동국에 대한 최대 송신 파워까지) 증가할 수 있다. 패킷 교환 접속에 할당되는 송신 파워는 이동국의 평균 송신 파워를 유지하기 위해 유사한 단계들로 감소할 수 있다. 이동국은 유사하게, 회선 교환 접속용의 송신 파워를 다른(unequal) 단계들로 예컨대, 신호 품질이 저하함에 따라 증가하는 단계들로, 증가시킬 수 있다. 이와 달리, 이동국은 능동 세트로부터 n개의 최저 배율 코덱을 포함하고 그들 코덱의 각각에 대한 회선 교환과 패킷 교환 접속용의 송신 파워 레벨에 대응하는 룩업 테이블에 액세스할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 이동국이 이동국에 의해 사용되는 타임슬롯의 수에 대한 최대 허용 송신 파워에서 회선 교환 및 패킷 교환 접속으로 송신하고 있을 때, 유리하게 실시된다. 이동국이 사용되고 있는 타임슬롯의 수에 대한 최대 파워 레벨 이하로 송신하고 있을 때 우선 파워 할당 방안을 실시할 수 있지만, 절대적으로 필요하지 않으면 패킷 교환 접속의 송신 파워를 감소시키는 것이, 즉, 회선 교환 접속의 송신 파워 레벨이 제한된 레벨을 초과하여 증가될 수 있게 하는 것이 바람직하지 못하다.

접속의 신호 품질이 저하할 때 파워 우선시 방안을 실시하는 데 더하여, 이 동국은 신호 품질이 향상할 때 그 우선시를 반대로 할 수 있다. 그래서, 예를 들어, 상기 논의된 특정 예에서는, 이동국이 기지국으로부터 4.75 코덱으로 되돌려 변경하라고 지시하는 추가의 코덱 명령을 수신하면, 이동국은 신호 품질이 더 이상 열악하지 않다고 판정하고(예를 들어, 이동국이 셀 경계로부터 멀리 이동하였기 때문에) 이 회선 교환 접속의 송신 파워가 31dBm으로 다시 감소된다. 패킷 교환 접속의 송신 파워는 그 후 31dBm으로 다시 복귀될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르는 파워 할당 방법은 따라서, 무선 링크 품질이 예컨대, 셀 경계에서 열악할 때 회선 교환 접속이 유지될 수 있게 한다. 패킷 교환 처리량이 필요한 이상으로 절충되지 않도록, 바람직하게는 회선 교환 파워가 회선 교환 접속을 유지하기 위해서만 우선시 된다. 따라서, 이동국은 단지 무선 링크의 신호 품질이 저하하였다고 판정할 때 파워 우선시 방안을 실시한다. 이동국이 상술한 바와 같이, 무선 링크의 품질이 저하하였다고 판정할 수 있는 다양한 다른 방법들이 있지만, 기지국에 의해 송신되는 코덱 명령을 사용함으로써 특히 유용한 방법이 얻어진다. 본 발명의 이 실시예에 따르면, 이동국은 코덱 명령이 n개의 최저 비율 코덱 모드 중 하나를 사용하도록 이동국에 지시할 때 파워 우선시 방안을 실시한다(여기에서 n은 1 이상이다). 이 실시예에 따르는 이동국은 바람직하게는 적어도 2개의 코덱 모드를 포함하는 능동 코덱 세트를 갖는다. 패킷 교환 접속은, 이동국에 의해 우선시 방안이 실시되고 있을 때 수신하는 파워 할당이 감소되는 불이익이 있지만, 회선 교환 접속이 해제된 이벤트에서는 패킷 교환 접속도 해제되기 때문에, 패킷 교환 접속에 대해서는 회선 교환 접속이 유지되는 것이 유리 하다.

코덱들은 바람직하게는 음성 코덱이지만, 비디오 코덱과 같은 다른 형태의 코덱일 수도 있다.

상기 설명은 이동국과 기지국 사이의 접속을 설명할 때 타임슬롯을 독점적으로 언급하였지만, 본 발명은 타임슬롯을 할당함으로써 실시되는 접속에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다. 본 발명은 예를 들면, FDMA, TDMA, CDMA, 멀티-프레임 등을 통해 기지국과 이동국 사이에 접속이 할당되는 임의의 통신 시스템에서 실시될 수 있다.

본 발명은 이동국과 기지국에 관련하여 설명하고 있다. 그러나, 본 발명은 이동 전화 네트워크에 제한되는 것이 아니라, 임의의 적절한 통신 네트워크 예컨대, 블루투스(RTM) 시스템에서 실행될 수도 있다.

출원인은 여기에 설명된 각 개별 특징을 분리하여 그리고 2 이상의 그러한 특징의 임의의 조합을, 그러한 특징들이나 그 특징들의 조합이 여기에 개시된 임의의 문제점을 해결하였는지의 여부에 무관하게, 그리고 청구항의 범위에 제한 없이, 그러한 특징들이나 조합이 당업자의 통상의 일반적인 지식에 비추어 대체로 본 명세서에 기초하여 실행될 수 있는 범위까지, 개시한다. 출원인은 본 발명의 양태가 그러한 특징이나 특징들의 조합 중의 어느 것을 이룰 수 있는 것을 나타낸다. 이상의 설명에 비추어, 다양한 변형이 발명의 범위 내에서 이루어질 수 있는 것은 당업자에게는 명백하게 될 것이다.

Claims

적어도 2개의 통신 접속을 통해 다른 통신국과 통신하고, 접속 품질에 의존하여 상기 적어도 2개의 통신 접속의 각각에 송신 파워를 할당하는 통신국으로서,

데이터를 제1 송신 파워 레벨을 갖는 제1 타입의 접속을 통해 송신하고, 데이터를 제2 송신 파워 레벨을 갖는 제2 타입의 접속을 통해 송신하며;

접속 품질의 표시를 도출하고;

상기 접속 품질이 미리 정해진 품질 레벨 미만인지를 판정하며;

상기 미리 정해진 품질 레벨 미만인 상기 접속 품질에 응답하여, 송신 파워를 상기 제1 타입의 접속에 우선적으로 할당하는, 통신국.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 타입의 접속은 회선 교환 접속인, 통신국.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 제2 타입의 접속은 패킷 교환 접속인, 통신국.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통신국은 상기 미리 정해진 품질 레벨 미만인 접속 품질에 응답하여 상기 제2 타입의 접속의 송신 파워를 감소시키는, 통신국.
청구항 4에 있어서, 상기 통신국은, 상기 통신국의 총 송신 파워 레벨을 설정 레벨 이하로 유지하기 위해, 상기 미리 정해진 품질 레벨 미만인 접속 품질에 응답하여 상기 제2 타입의 접속의 송신 파워를 감소시키는, 통신국.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통신국은 적어도 2개의 코덱을 포함하는 능동 코덱 세트를 포함하고, 상기 통신국은 접속을 통해 인코딩된 데이터를 송신하기 전에 상기 능동 코덱 세트에 포함된 코덱에 의해 송신될 데이터를 인코드하는, 통신국.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 통신국을 포함하고, 상기 통신국이 단일 접속을 통해서만 다른 통신국과 통신하고 있을 때 단일 접속을 통해 데이터를 송신하는 데 사용되는 송신 파워 레벨보다 낮아지도록, 제1 송신 파워 레벨과 제2 송신 파워 레벨 양자를 설정하는 제어 수단을 갖는, 통신 시스템.
청구항 7에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 통신국의 총 송신 파워 레벨을 설정하는, 통신 시스템.
청구항 7 또는 8에 있어서, 상기 통신국은 청구항 6에 기재된 바와 같고, 상기 제어 수단은 송신될 데이터를 인코딩하는 능동 코덱 세트에 포함되는 코덱 중 각각의 하나를 사용할 것을 상기 통신국에 지시하는, 통신 시스템.
청구항 9에 있어서, 상기 통신국은 상기 각각의 코덱으로부터 접속 품질의 표시를 도출하여, 상기 각각의 코덱이 상기 능동 코덱 세트 중의 미리 정해진 서브세트에 포함되면 접속 품질이 상기 미리 정해진 품질 레벨 미만이라고 판정되는, 통신 시스템.
청구항 9 또는 10에 있어서, 상기 능동 코덱 세트 중의 상기 미리 정해진 서브세트는 상기 능동 코덱 세트의 n개의 최저 배율 코덱을 포함하고, 여기에서 n은 상기 능동 코덱 세트 내에 포함된 코덱의 총 수 미만의 수인, 통신 시스템.
청구항 11에 있어서, n은 1인, 통신 시스템.
청구항 7 내지 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 통신국 내에 포함되는, 통신 시스템.
청구항 7 내지 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 통신국의 외부에 있는, 통신 시스템.
적어도 2개의 통신 접속을 통해 다른 통신국과 통신하고, 접속 품질에 의존하여 상기 적어도 2개의 통신 접속의 각각에 송신 파워를 할당하는 통신국에서 송 신 파워를 할당하는 방법으로서,

데이터를 제1 송신 파워 레벨을 갖는 제1 타입의 접속을 통해 송신하고, 데이터를 제2 송신 파워 레벨을 갖는 제2 타입의 접속을 통해 송신하는 단계;

접속 품질의 표시를 도출하는 단계;

상기 접속 품질이 미리 정해진 품질 레벨 미만인지를 판정하는 단계; 및

상기 미리 정해진 품질 레벨 미만인 접속 품질에 응답하여, 송신 파워를 상기 제1 타입의 접속에 우선적으로 할당하는 단계를 포함하는, 통신국에서 송신 파워를 할당하는 방법.