KR20080089514A - 업링크 패킷 데이터 전송의 전송 전력 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

이동국(MS)은, 제 1 데이터 플로우를 제 1 전력 오프셋을 이용하여 제 1 그룹의 기지국에 전송하고, 제 2 데이터 플로우를 제 2 그룹의 기지국에 전송하고, 또한 파일럿 신호를 전송한다. 무선 네트워크 제어 장치(RNC)는, 제 2 데이터 플로우의 수신 에러에 의거하여 그 파일럿 신호의 전력을 제어하고, 재전송의 발생에 의거하여 제 1 전력 오프셋의 필요 레벨을 계산하는 제 1 그룹의 기지국(BTS)으로부터의, 제 1 전력 오프셋의 전하여진 필요 레벨에 의거하여 제 1 전력 오프셋을 계산하고, 계산된 제 1 전력 오프셋을 이동국에 전한다.
Figure P1020087020933
업링크 패킷 데이터, 무선 네트워크 제어 장치

Description

업링크 패킷 데이터 전송의 전송 전력 제어 방법{UPSTREAM LINE PACKET DATA TRANSMISSION POWER CONTROL METHOD}
본 발명은, 광대역 부호 분할 다중 액세스(WCDMA ; wideband code division multiple access) 기술에 있어서의 업링크(uplink) 데이터 패킷 전송에 관한 것이다. 특히 본 발명은, 또한, 확장 업링크 전용 수송 채널(EUDCH ; enhancement of uplink dedicated transport channel)에 밀접하게 관련되어 있다. 업링크 패킷의 전송 효율을 개선하는 것을 목적으로 하여, EUDCH는, 고속 재전송이나 업링크 데이터 패킷 데이터의 스케쥴링 등의, 새로운 기지국의 기능을 포함하고 있다.
WCDMA 시스템에서는, 무선 네트워크 제어 장치(RNC ; radio network controller)가 복수의 이동국(MS ; mobile station)에 관한 업링크 패킷 데이터 전송의 데이터 속도를 제어한다. 무선 네트워크 제어 장치에 의한 업링크 데이터 속도의 스케쥴링은, 기지국(BTS ; base station)에 의한 스케쥴링과 조합시켜서, 더욱 양호한 무선 회선 효율을 실현할 수가 있고, 그것에 의해 시스템 능력을 높일 수 있다. 이 RNC와 BTS의 패킷 스케쥴링의 조합의 한 예가, 이른바 확장 전용 채널(EUDCH ; Enhanced Dedicated Channel)이다. 이에 관해서는, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 기술 리포트 3GPP TR 25.896 V1.2.1 (2004-01)을 참조하기 바란다.
기지국에 있어서의 패킷 스케쥴링 능력에 더하여, EUDCH에서는, 기지국에 ARQ(자동 재송(再送) 요구 ; automatic retransmission) 기능을 갖게 하여, 무선 네트워크 제어 장치의 관여 없이, 오(誤)데이터 패킷의 재전송을 이동국에 대해 직접 요구하는 것을 고려하고 있다. 일반적으로, BTS ARQ는, RNC ARQ보다도 훨씬 고속이고, 따라서 재전송에 필요하게 되는 지연의 점에서, 전자는 후자보다도 성능이 우수하다.
이동국이 복수의 업링크 데이터 플로우를 갖는 때, 이 플로우의 요구에 응하여, 다른 데이터 플로우에 관해 다른 스케쥴링의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, BTS 스케쥴링을 주로하여 베스트 에포트 서비스에 관해 최적화하고, 한편, 음성 통화 서비스를 RNC 스케쥴링이 보다 양호하게 제어할 수 있는 경우에는, 이동국은, 각 데이터 플로우의 요구를 충족시키는데 적절한 스케쥴링 모드를 사용하여, 복수의 데이터 플로우를 전송할 수 있다.
도 1은 BTS/RNC 스케쥴링 및 ARQ를 구비하는 시스템을 도시한 도면이다. 셀 중의 3개의 타입의 이동국(MS1 내지 MS3)(101 내지 103)이 무선 네트워크 제어 장치(RNC)(105)에 의해 제어되는 기지국(BTS)(104)에 접속되어 있다. 「BtsSch」라고 기재되어 있는 2개의 이동국(MS2, MS3)(102, 103)은, BTS에 의해 스케쥴링된 이동국이고, 「RncSch」라고 기재되어 있는 2개의 이동국(MS1, MS3)(101, 103)은, 무선 네트워크 제어 장치(105)에 의해 스케쥴링된다. MS3(103)는, 2개의 데이터 플로우 를 가지며, 각 플로우는, 다른 스케쥴링 모드, 즉 BtsSch와 RncSch를 갖는 것에 유의하기 바란다. 환언하면, MS3(103)는, 2개의 업링크 데이터 플로우를 갖지만, MS1(101) 및 MS2(102)는, 하나의 업링크 데이터 플로우를 갖는다. 따라서 MS2(102)의 데이터 속도 및 MS3(103)의 제 1의 플로우의 데이터 속도는, 기지국(104)에 의해 제어되고, 무선 네트워크 제어 장치(105)는, MS1(101)의 데이터 속도 및 MS3(103)의 제 2의 플로우의 데이터 속도를 제어한다. 마찬가지로, MS2(102)의 재전송 및 MS3(103)의 제 1의 플로우의 재전송은 기지국에 의해 요구되고, 그 한편으로, 무선 네트워크 제어 장치는, MS1(101)의 재전송 및 MS3(103)의 제 2의 플로우의 재전송을 제어한다. MS1(101)는 동시에 양쪽의 기지국(104, 104A)에 접속되고, 무선 네트워크 제어 장치(105)는 2개의 기지국(104, 104A)으로부터의 수신완료 데이터 패킷을 조합시키는 것에, 유의하는 것이 중요하다.
이동국이, BTS 스케쥴링도 RNC 스케쥴링도 사용하여 동시에 2개의 데이터 패킷 플로우를 전송할 때, 유저가 멀티미디어 메시지를 송신하면서 음성 통화도 행하고 있다고 상정하면, 2개의 데이터 플로우의 전송 전력이 적절하게 제어되어야 할 것이다. 전술한 EUDCH의 예에서는, DCH(전용 채널 ; dedicated channel)및 EUDCH(확장 전용 채널 ; enhanced dedicated channel)로 나타낸 2개의 데이터 플로우의 전송 전력을, 종래 기술에서는, 이하와 같이 제어할 수 있다.
Pcch(t)=Pcch(t-1)+△cch(t) … (1)
Pdch(t)=POdchPcch(t)
Peudch(t)=POEUDCHPcch(t)
여기서, PODCH 및 Pdch(t)는, DCH(RNC에 의해 스케쥴링된 데이터 플로우)의 전송 전력 오프셋 및 시각(t)에서의 전송 전력이고, POEUDCH 및 Peudch(t)는, EUDCH(BTS에 의해 스케쥴링된 데이터 플로우)의 전송 전력 오프셋 및 시각(t)에서의 전송 전력이다. DCH 및 EUDCH의 전력 오프셋은, 무선 네트워크 제어 장치에 의해 준정적(準靜的)인 방법으로 제어되지만, 파일럿 신호(Pcch(t))의 전송 전력은, 내부 루프 제어 및 외부 루프 제어의 양쪽에 의해 제어된다. 보다 상세하게는, △cch(t)는, 내부 루프 조정 팩터 및 외부 루프 조정 팩터로 구성된다. 이에 관해서는, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 기술 리포트 3GPP TS 25.214 V5.6.0 (2003-09)에 포함되어 있는 양쪽의 조정 알고리즘을 참조하기 바란다.
이하, 본 명세서중에서 인용하는 문헌을 열거한다.
비특허 문헌 1 : 3GPP TR 25.896 V1.2.1 (2004-01) Technical Report 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network ; Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD; (Release 6)
비특허 문헌 2 : 3GPP TS 25.214 V5.6.0 (2003-09) Technical Report 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network ; Physical layer procedures (FDD) (Release 5)
기지국 레벨의 ARQ를 사용 가능하게 할 때, 식 (1)에 나타낸 전송 전력의 제어에는, 해결하여야 할 이하의 과제가 있다.
(1) 전력 제어와 BTS ARQ의 상호 작용 :
기지국이 ARQ 프로세스를 제어할 때, 무선 네트워크 제어 장치는, BTS 스케쥴링 데이터 패킷(EUDCH 데이터 플로우)에 관한 적절한 전력 오프셋을 설정하여야 한다. 전력 오프셋이 너무 크게 설정되는 경우에는, 에러가 일어날 수 있을 확률은 매우 낮아지고, 그 결과, 기지국 레벨의 ARQ 처리를 행하는 이점이 없어진다. 이 전력 오프셋이 너무 낮게 설정되 경우에는, 큰 에러 확률에 의해, 업링크 데이터 패킷 전송의 합계의 대기 시간(latency)이 증대하게 된다. 이 문제를 더욱 곤란하게 하는 것에, DCH와 EUDCH의 데이터 패킷 프레임 길이이 다른 경우, 무선 네트워크 제어 장치는, DCH와 EUDCH의 인터리브 이득(interleaving gain)의 차에 대해서도 예상하여야 한다. 예를 들면, 이동국의 이동 속도가, 시간과 함께 랜덤하게 변화하는 경우에는, DCH 및 EUDCH의 인터리브 이득도 랜덤하게 변화하게 된다.
(2) 업링크에 있어서의 전력 제어와 소프트 핸드 오버의 상호 작용 :
DCH 데이터 플로우 및 EUDCH 데이터 플로우에 관한 전송 전력 제어는, DCH와 EUDCH의 소프트 핸드 오버 이득에 차이가 있는 때에조차, 높은 링크(link) 효율을 가능하게 하여야 한다. 예를 들면, 하나의 DCW 데이터 플로우를 2개의 기지국이 수신하지만, 하나의 기지국만이 EUDCH 데이터 플로우를 수신할 때, 이 전송 전력 제 어는, DCH와 EUDCH의 양쪽의 전송 전력을 「동시에 효율적인(simultaneously efficient)」 방법으로 제어하여야 한다. DCH와 EUDCH 중의 어느 한쪽만이 최적화되는 경우, 다른쪽의 채널상의 회선 품질이 악화하게 된다. 이 문제를 더욱 곤란하게 하는 것으로, DCH 데이터 플로우와 EUDCH 데이터 플로우를 수신하는 기지국의 수가, 이동국이 네트워크 내를 여기저기 이동함에 따라, 랜덤하면서 빈번하게 변화하여 버린다.
본 발명의 목적은, 복수의 데이터 플로우의 각각의 효율적인 전송을 동시에 실현할 수 있는 전송 전력 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1의 애스펙트에 의하면, 복수의 이동국과 복수의 기지국과 무선 네트워크 제어 장치를 갖는 이동 통신 시스템에 있어서의 전송 전력을 제어하는 방법은, 이동국이, 제 1 데이터 플로우를 파일럿 신호에 대한 제 1 전력 오프셋을 이용하여 제 1 그룹의 기지국에 전송하고, 제 2 데이터 플로우를 제 2 그룹의 기지국에 전송하는 스텝과, 제 1 그룹의 기지국이, 제 1 데이터 플로우의 재전송을 제어하고, 재전송의 발생에 의거하여 제 1 전력 오프셋의 필요 레벨을 계산하고, 필요 레벨을 무선 네트워크 제어 장치에 전하는 스텝과, 제 2 그룹의 기지국이, 제 2 데이터 플로우를 수신하고, 수신한 제 2 데이터 플로우를 무선 네트워크 제어 장치에 송신하는 스텝과, 무선 네트워크 제어 장치가, 제 2 그룹의 기지국으로부터 송신된 제 2 데이터 플로우를 조합시키고, 제 2 데이터 플로우의 수신 에러에 의거하여 파일럿 신호의 전력을 제어하고, 전하여진 제 1 전력 오프셋의 필요 레벨에 의 거하여 제 1 전력 오프셋을 계산하고, 계산된 제 1 전력 오프셋을 이동국에 전하는 스텝과, 이동국이, 제 1 전력 오프셋을, 전하여진 제 1 전력 오프셋으로 갱신하는 스텝을 갖는다.
본 발명의 제 2의 애스펙트에 의하면, 복수의 이동국과 복수의 기지국과 무선 네트워크 제어 장치를 갖는 이동 통신 시스템에 있어서의 전송 전력을 제어하는 방법은, 이동국이, 제 1 데이터 플로우를 파일럿 신호에 대한 제 1 전력 오프셋을 이용하여 제 1 그룹의 기지국에 전송하고, 제 2 데이터 플로우를 제 2 그룹의 기지국에 전송하는 스텝과, 제 1 그룹의 기지국이, 제 1 데이터 플로우의 재전송을 제어하고, 제 1 데이터 플로우의 목표 에러 레이트에 의거하여 제 1 전력 오프셋의 필요 레벨을 계산하고, 필요 레벨을 무선 네트워크 제어 장치에 전하는 스텝과, 제 2 그룹의 기지국이, 제 2 데이터 플로우를 수신하고, 수신한 제 2 데이터 플로우를 무선 네트워크 제어 장치에 송신하는 스텝과, 무선 네트워크 제어 장치가, 제 2 그룹의 기지국으로부터 송신되는 제 2 데이터 플로우를 조합시키고, 제 2 데이터 플로우의 목표 에러 레이트에 의거하여 파일럿 신호의 전력을 제어하고, 제 1 그룹의 기지국으로부터 제 1 전력 오프셋의 필요 레벨을 수신하고, 담당 기지국으로부터의 제 1 전력 오프셋의 필요 레벨에 응답하여 제 1 전력 오프셋의 전하여진 필요 레벨에 의거하여 제 1 전력 오프셋을 계산하고, 제 1 데이터 플로우의 높은 우선순위 또는 높은 지연감도에 의거하여 전력 오프셋을 증대시키고, 계산된 제 1 전력 오프셋을 이동국에 전하고, 계산된 제 1 전력 오프셋을 제 1 그룹의 기지국에 전하는 스텝과, 이동국이, 제 1 전력 오프셋을, 전하여진 제 1 전력 오프셋으로 갱신하는 스텝을 가지며, 이동국에 관한 담당 기지국은, 제 1 그룹 중의 기지국이고, 제 1 데이터 플로우를 올바르며 또한 그룹에 있어서의 다른 기지국에 비하여 가장 빈번하게 수신하는 기지국이다.
본 발명의 제 3의 애스펙트에 의하면, 복수의 이동국과 복수의 기지국과 무선 네트워크 제어 장치를 갖는 이동 통신 시스템에 있어서의 전송 전력을 제어하는 방법은, 이동국이, 제 1 데이터 플로우를 파일럿 신호에 대한 제 1 전력 오프셋을 이용하여 기지국의 제 1 그룹에 전송하고, 제 2 데이터 플로우를 제 2 그룹의 기지국에 전송하고, 제 1 데이터 플로우에 더하여, 제 3 데이터 플로우를 파일럿 신호에 대한 제 2의 전력 오프셋을 이용하여 제 1 그룹에 전송하는 스텝과, 이동국이, 어떤 시간 간격중이지만 동시에 함께가 아니라, 제 1 또는 제 3 데이터 플로우의 어느 하나의 전송을 선택하는 스텝과, 제 1 그룹의 기지국이, 제 1 데이터 플로우와 제 3 데이터 플로우의 양쪽의 재전송을 제어하고, 제 1 및 제 3 데이터 플로우의 재전송의 발생에 의거하여 각각 제 1 및 제 2의 전력 오프셋의 필요 레벨을 제각기 계산하고, 2개의 필요 레벨을 무선 네트워크 제어 장치에 전하는 스텝과, 제 2 그룹의 기지국이, 제 2 데이터 플로우를 수신하고, 수신된 제 2 데이터 플로우를 무선 네트워크 제어 장치에 송신하는 스텝과, 무선 네트워크 제어 장치가, 제 2 그룹의 기지국으로부터 송신된 제 2 데이터 플로우를 조합시키고, 제 2 데이터 플로우의 수신 에러에 의거하여 파일럿 신호의 전력을 제어하고, 제 1 및 제 2의 전력 오프셋의 전하여진 필요 레벨에 의거하여 각각 제 1 및 제 2의 전력 오프셋을 계산하고, 계산된 제 1 및 제 2의 전력 오프셋을 이동국에 전하는 스텝과, 이동국이, 제 1 및 제 2의 전력 오프셋을, 각각 전하여진 제 1 및 제 2의 전력 오프셋으로 갱신하는 스텝을 갖는다.
본 발명의 제 4의 애스펙트에 의하면, 복수의 이동국과 복수의 기지국과 무선 네트워크 제어국을 갖는 이동 통신 시스템에 있어서의 전송 전력을 제어하는 방법은, 이동국이, 제 1 데이터 플로우를 제 1 그룹의 기지국에 전송하고, 제 2 데이터 플로우를 제 2 그룹의 기지국에 전송하고, 파일럿 신호를 전송하는 스텝과, 제 1 데이터 플로우의 송신 전력을 파일럿 신호에 대한 제 1 전력 오프셋을 이용하여 결정하는 스텝과, 제 1 그룹의 기지국에 있어서의 제 1 데이터 플로우의 서송 상황에 응하여 제 1 전력 오프셋을 설정하는 스텝과, 설정된 제 1 전력 오프셋을 대응하는 이동국에 통지하는 스텝과, 제 2 그룹의 기지국에 있어서의 수신 품질이 소정의 목표 품질이 되도록 파일럿 신호의 송신 전력을 제어하는 스텝을 갖는다.
본 발명은, 2개의 플로우의 다른 프레임 길이에 기인하는 2개의 데이터 플로우 사이의 인터리브 이득의 차(差)의 고속의 변화에 관련되는 문제를 해결한다. 2개의 데이터 플로우가 다른 프레임 길이를 갖을 때, 종래의 기법은, 데이터 플로우의 어느 한쪽에 관해서 밖에 최적화되지 않도록 양쪽의 플로우의 전송 전력을 조정할 수 있는 것뿐이고, 따라서 다른쪽의 플로우에 관해서는 비효율적이다. 본 발명에서는, 각 데이터 플로우의 전송 전력을 동시에 조정하여 각각의 데이터 플로우의 효율화를 다하고 있다. 이 이점에 관해서는, EUDCH 시스템의 예를 사용하여 도 2에 도시되어 있고, 이 시스템에서는, EDH 데이터 플로우의 전송 전력은, 무선 네트워 크 제어 장치(radio network Contro11er)에 있어서의 수신 상황에 의거하여 제어되지만, EUDCH 데이터 플로우의 전송 전력은, 기지국에 있어서의 수신 상황에 의거하여 제어된다.
또한, 본 발명은, 2개의 플로우의 수신 기지국의 수가 다른 것에 기인하는 2개의 데이터 플로우 사이의 매크로 다이버시티 이득(macro-diversity gain)의 차의 고속의 변화에 관련되는 문제를 해결한다. 2개의 데이터 플로우의 수신 기지국의 수가 다른 때, 종래의 기법에서는, 데이터 플로우의 어느 한쪽에 관해서 밖에 최적화되지 않도록 양 플로우의 전송 전력을 조정할 수 있을 뿐이고, 따라서 다른쪽의 플로우에 관해서는 비효율적이다. 본 발명에 의하면, 각 데이터 플로우의 전송 전력이 동시에 조정되어 각 데이터 플로우의 효율화를 다한다. 이 이점은, 후술하는 도 2 및 도 5에서, EUDCH 시스템의 예를 사용하여 설명되어 있다. EDH 데이터 플로우의 전송 전력은, 어떤 그룹의 기지국에 의해 DCH 데이터 플로우를 수신한 후, 무선 네트워크 제어 장치에서의 조합된 수신 상황에 의거하여 제어된다. 그 한편으로, EUDCH 데이터 플로우의 전송 전력은, 기지국의 제 2 그룹에서 그 수신 상황에 의거하여 제어된다.
도 2에 RNC/BTS ARQ 및 전송 전력 제어를 포함하는, 본 발명에 의거한 시스템의 하나의 가능한 실현 형태를 도시한다. 한 예로서, 전술한 EUDCH를 고려하고 있고, 이 예시의 시스템은, 하나의 이동국(MS ; mobile station)(10)과, 하나의 기지국(BTS ; base station)(20)과, 하나의 무선 네트워크 제어 장치(RNC ; radio network controller)(30)를 구비한다.
이동국(10)에는, CCH 파일럿 송신부(CCH Tx)(201), DCH 데이터 프레임 송신부(DCH Tx)(202), EUDCH 데이터 프레임 송신부(EDCH Tx)(203), 전력 오프셋 제어부(PO)(204), 내부 루프 전력 제어부(IL IPC)(205), EUDCH 데이터 프레임용 ARQ 송신부(ARQ Tx)(206) 및 DCH 데이터 프레임 ARQ 송신부(ARQ Tx)(207)가 마련되어 있다. 이동국은, 송신부(201)에 의해 생성되는 공통 파일럿 신호(CCH)와, 송신부(202)에 의해 생성되고 RNC에 의해 스케쥴링된 DCH 데이터 플로우와, 송신부(203)에 의해 생성되고 BTS에 의해 스케쥴링된 EUDCW 데이터 플로우를 송신한다. 각 플로우의 각각의 전력 오프셋은, 전력 오프셋 제어부(204)에 의해 제어되고, 이들의 데이터 플로우는, 이동국(10)의 송신 신호로서, 조합된다. 내부 루프 전력 제어부(205)는, 이동국(10)의 합계 전송 전력을 제어한다(식(1)을 참조). 이동국(10)과 기지국(20)의 사이의 업링크 데이터 전송(221)이 확립된다.
기지국(20)에는, 데이터 프레임 멀티플렉서(DEMUX)(208), 파일럿 신호 수신부(CCH Rx)(209), DCH 프레임 디코더(DCH DEC)(210), EUDCH 프레임 디코더(EDCH DEC)(211), 하강 회선 TPC 커맨드 생성부( TPC)(212), EUDCH 데이터 프레임용 ARQ 수신부(ARQ Rx)(213) 및 전력 오프셋 추정부(POE)(214)가 마련되어 있다.
무선 네트워크 제어 장치(30)에는, DCH 데이터 프레임용 AuRQ 수신부(ARQ Rx)(215), 외부 루프 TPC 제어부(OL TPC)(216), DCH 프레임 수신부(DCH Rx)(217), EUDCH 프레임 수신부(EDCH Rx)(218) 및 무선 리소스 제어부(RRC)(219)가 마련되어 있다. 기지국은, 양쪽의 전송된 데이터 플로우를 수신하고, 이들을 디멀티플렉 서(208)에 의해 각각의 다른 처리 체인에 디멀티플렉스한다. 우선, CCH는, 디코더(209)에 의해 복호되고, 전력 제어 커맨드(다운 링크 TPC 커맨드)(220)를 생성하는 하강 회선 TPC 커맨드 생성부(212)에 의해 처리된다. 커맨드 220는, 이동국(10) 내의 내부 루프 전력 제어부(212)에 보내진다. RNC에 의해 스케쥴링된 DCH 플로우는, 디코더(210)에 의해 복호되고, 뒤이어, RNC에 의해 스케쥴링된 복호완료의 DCH 플로우(224)는, BTS-RNC 인터페이스를 통하여, 무선 네트워크 제어 장치(30)의 무선 네트워크 제어부(217)에 전송된다. 무선 네트워크 제어 장치(30)에서의 재전송 제어부, 즉 ARQ 수신부(215)는, 이동국(10)의 ARQ 송신부(2O7)에 통지함에 의해, 이동국으로부터 잘못된 DCH 데이터 패킷을 되돌리도록 요구한다. 또한, DCH의 수신 상황을 외부 루프 전력 제어부(216)가 사용하고, 이 제어부는, 제어 시그널링 인터페이스를 통하여 기지국의 전력 제어부, 즉 TPC 커맨드 생성부(212)의 목표 신호대 잡음비(SIR ; signal-to-noise ratio)(223)를 제어한다. BTS에 의해 스케쥴링된 EUDCH 데이터 패킷의 복호는, EUDCH 디코더(211)에 의해 실시되고, 복호된 EUDCH 데이터 프레임(225)은, 무선 네트워크 제어 장치(30)의 EUDCH 프레임 수신부(218)에 전송된다. EUDCH 디코더(211)는, EUDCH의 수신 상황을 재전송 슬레이브 제어부, 즉 기지국(10)에 배치된 ARQ 수신부 레시버(213)에 전송한다. ARQ 수신부(213)는, 이동국(10)에 있어서의 재전송 마스터 제어부 즉 ARQ 송신부(206)와, 하강 회선 AuRQ 피드백(222)에 도시한 바와 같이, 정보를 교환한다. 도 2에 도시한 시스템의 더욱 상세에 관해서는, 3GPP TR 25.896 V1.2.1 (2004-01) 및 3GPP TS 25.214 V5.6. 0 (2003-09)를 참조하기 바란다. 또한 도 2에 도시한 시스템에 있어서, 기지국(20) 내가 아니라 무선 네트워크 제어 장치(30) 내에 전력 오프셋 추정부(POE)(214)를 마련하는 것도 가능하다.
이하는, 기지국(20)의 전력 오프셋 추정부(214)에서 실시되는 공정의 상세한 설명이다. 도 3은, 이하에서 제시되는 설명을 도시한 플로우 차트이다. 이 도면에서, 「TarBler」, 「DelAck」 및「DelNack」는, 각각, 목표 에러 레이트, 전력 오프셋에 관한 정(正)의 조정계수, 및 전력 오프셋에 관한 부(負)의 조정계수을 나타낸다. 「DelAnack」, 「AccDel」, 「RccPO」 및「AssPO」는, 각각, 조정계수, 누적 조정계수, 필요 전력 오프셋, 및 할당 전력 오프셋을 나타낸다. 「K31」은, 소요되는 DelAck의 값이고, 「K32」는, 최대 허용 전력 오프셋이다.
최초에, 스텝 301에서, EUDCH 데이터 플로우의 목표 에러 레이트를, 전력 오프셋에 관한 조정계수과 같게 설정한다. 이 조정계수는, 조정의 고속의 수속(收束)을 보증하기 위해, 충분히 크게 하여야 한다. 스텝 302에서 EUDCH 데이터 패킷을 기지국에 의해 복호한 후에, 스텝 303, 304, 305 및 306에서, 필요한 전력 오프셋을 데이터 패킷의 수신 상황에 의해 조정한다. 이 조정을 시간 주기에 걸쳐서 누적하고, 필요한 전력 오프셋을 스텝 306, 307 및 308에서 이하와 같이 계산한다.
[수식 1]
Figure 112008060883388-PAT00001
… (2)
POREC는, 측정 기간(TMSR) 중의 EUDCH의 계산된 필요한 전력 오프셋이다. 측정 기간, 및 전력 오프셋의 최대 상한치(POMAX)는, 무선 네트워크 제어 장치에 의해 미리 정의된다. 최대 상한치(POMAX)는, EUDCH 데이터 플로우에 관한 전력 오프셋의 미리 정의된 다이내믹 레인지를 보증한다. 또한, 조정항(△anck)은, EUDCH의 수신 상황에 의거하여, 이하와 같이 결정된다.
[수식 2]
Figure 112008060883388-PAT00002
… (3)
식 (2)중의 조정은, 선택적으로 실시할 수 있는 것에 유의하기 바란다, 예를 들면, 데이터 수신이 없는, 또는 시각(t)에서 재전송이 있는 경우에는, △anck(t)=0이 된다. 조정 파라미터(△ACK 및 △NACK)는, 이하의 식에 의해 정의할 수 있다.
(1-Pnack)△ACK=Pnack△NACK … (4)
여기서, Pnack는, 목표 블록 에러 레이트(BLER)이다.
기지국이 전술한 전력 오프셋 추정 처리를 실시한 후, 다음에 스텝 309에서, 기지국은, 계산된 필요한 전력 오프셋을 무선 네트워크 제어 장치에 보고한다.
구체적으로는, 전력 오프셋 추정부(214)는, 보고된 전력 오프셋(227)을 무선 리소스 제어부(219)에 전송하고, 무선 리소스 제어부(219)는, 화살표(226)로 도시 한 바와 같이, 전력 오프셋을 이동국(10) 내의 전력 오프셋 제어부(204)에 전한다. 할당된 전력 오프셋이 무선 네트워크 제어 장치중에서 설정되는 경우에는, 스텝 310에서, 기지국은, 무선 네트워크 제어 장치로부터 이 할당된 전력 오프셋을 판독한다. 다음에, 처리의 제어는, 스텝 302로 되돌아온다.
필요한 전력 오프셋을 무선 네트워크 제어 장치에 빈번하게 보고하는 것은 유리하지만, 그것에 관련되는 시그널링 오버헤드는, 상당한 것으로 될 수 있다. 시그널링 오버헤드를 감소시키기 위해, 이벤트 드리븐(이벤트 구동) 시그널링에 관해 이하에 설명한다. 도 4는 이벤트 드리븐 시그널링 처리의 상세한 예를 도시하고 있다. 도 4에서, 「DiffPO」는 전력 오프셋의 차를 나타내고, 「K41」은 전력 오프셋의 보고에 대한 임계치이다.
스텝 401에서, 필요한 전력 오프셋의 계산을 실행한 후, 스텝 402에서, 기지국은, 계산이 끝난 전력 오프셋과 할당된 전력 오프셋과의 차를 계산한다. 이 차가 미리 정의된 보고 임계치보다도 큰 경우에는, 스텝 403에서, 기지국(20)은 이 계산이 끝난 전력 오프셋을 무선 네트워크 제어 장치(30)에 송신한다.
log10|PORNC-POREC|>POREPTH … (5)
여기서, PORNC 및 POREC는, 각각, 현재의 전력 오프셋 및 필요한 전력 오프셋이고, 한편, POREPTH는, 전력 오프셋 보고에 관한 임계치이다. 미리 정의된 보행 임계치를 무선 네트워크 제어 장치로부터 기지국에 전할 수 있다.
지금까지 설명한 방법에 의해, 무선 네트워크 제어 장치는, EUDCH 데이터 플 로우의 필요한 전력 오프셋에 관한 기지국으로부터의 보고를 얻을 수 있다. 기지국으로부터의 이 추천에 의해, 무선 네트워크 제어 장치는, EUDCH 데이터 플로우의 새로운 전력 오프셋을 결정할 수 있다. 무선 네트워크 제어 장치가 이 새로운 전력 오프셋을 할당하는 상세한 처리에 관해 이하에 설명하고 있다.
무선 네트워크 제어 장치의 처리의 플로우 차트를 도 5에 도시하고 있다. 우선 스텝 501에서, 무선 네트워크 제어 장치는, EUDCH 데이터 플로우를 수신하는 그룹의 기지국으로부터 필요한 전력 오프셋을 수신하고, 스텝 502에서, 새롭게 필요한 전력 오프셋과 현재 할당되어 있는 전력 오프셋과의 차를 계산한다. 다음에, 스텝 503에서, 무선 네트워크 제어 장치는, 이 필요한 전력 오프셋이, 다른 기지국에 비하여 가장 빈번하게 EUDCH 데이터 패킷을 수신하는 담당(serving) 기지국에 의해 송신되고 있는지의 여부를 검사한다. 담당 기지국이 아닌 경우, 스텝 508에서 무선 네트워크 제어 장치는, 이 보고된 필요한 전력 오프셋을 거부한다. 이 전력 오프셋이 담당 기지국에 의해 송신되고 있는 경우, 스텝 504에서 무선 네트워크 제어 장치는, 필요한 전력 오프셋이 현재 할당되어 있는 전력 오프셋보다도 적은지의 여부를 검사한다. 만약 그렇다면, 스텝 505, 509에서 무선 네트워크 제어 장치는, 이 추천을 받아들이고, 새롭게 할당된 전력 오프셋을 이들 기지국에 송신한다. 만약 그렇지 않으면, 무선 네트워크 제어 장치는, 데이터 플로우가 높은 우선순위의 플로우이고, 또는 지연의 영향을 받기 쉬운 경우에는, 스텝 506, 507에서, 이 추천을 받아들인다. 그렇지 않은 경우는, 스텝 508에서, 무선 네트워크 제어 장치는, 이 필요한 전력 오프셋을 거부한다.
도 5에 도시한 방법에서는, 무선 네트워크 제어 장치는, 필요한 전력 오프셋을 증가시키는 것을 결정할 때에, 데이터 플로우의 우선순위 및 지연감도(delay sensitivity)를 이용하고 있다. 이 처리에 관련된 이점은, 제한이 있는 전체의 무선 리소스가, 저우선도의 베스트 에포트 플로우가 아니고 높은 우선도 플로우 또는 지연의 영향을 받기 쉬운 플로우에 대응하도록, 우선순위 부여가 이루어지는 것에 있다.
도 5에 도시한 방법에서는 또한, 무선 네트워크 제어 장치는, 담당 기지국으로부터밖에 필요한 전력 오프셋을 받아들이지 않는다. 이 처리의 이점은, 최량 품질의 기지국을 선택하고, 따라서 업링크 패킷 전송 용량을 증대시킴에 의해, 필요한 전력 오프셋을 최소로 하는 것에 있다. 다음에, 본 발명의 다른 실시 형태에 관해 설명한다. 한 예로서, 전술한 EUDCH에 관해 이하에서 고찰하고 있다. 도 6은, 본 발명에 의한 시스템의 다른 가능한 실현 형태를 도시하고 있다. 이 예시한 시스템은, 도 2에 도시한 상술한 시스템의 실현 형태의 하나의 확장이다. 2개의 시스템 사이의 차이에 관해 이하에서 설명한다.
하나의 DCH 데이터 플로우에 더하여 2개의 EUDCH 데이터 플로우가 존재한다. 도 2의 상술한 시스템에는, 하나의 EUDCH 데이터 플로우밖에 갖지 않았다. 따라서 도 6의 시스템은, 업링크에서 전송되는 복수의 EUDCH 데이터 플로우가 있는 경우에 관한 확장 시스템이다. 각 EUDCH 데이터 플로우는, 다른 서비스 품질(QoS ; Quality of Service) 요건에 의한, 목표 에러 레이트에 대한 다른 요건을 갖는 것도 있다. 이 시스템에서, 각 데이터 플로우마다 다른다 QoS를 서포트하기 위해, 각 데이터 플로우로부터의 전송된 데이터 패킷을 제각기 부호화한다.
따라서 도 6에 도시한 이동국(10)에는, 2개의 데이터 플로우에 대한 2개의 EUDCH 데이터 송신부(EDCH1 Tk, EDCH2 Tx)(601, 602)와 타임 멀티플렉서(SW)(604)가 마련되어 있다. 기지국에는, 2개의 전력 오프셋 추정부(POE1, POE2)(6O7, 6O8)가 마련되어 있다.
2개의 EUDCH 데이터 플로우용의 각각의 전력 오프셋이, DCH 데이터 플로우 및 2개의 EUDCH 데이터 플로우에 관해 전력 오프셋 제어부(603) 중에서 사용된다. 양쪽의 EUDCH 데이터 플로우에 대해 공통의 전력 오프셋을 사용하는 대신에, 이 실시 형태에서는, 각각의 전력 오프셋을 사용하여 각 EUDCH 데이터 플로우의 목표 에러 레이트를 제각기 제어한다. 따라서 각 EUDCH 데이터 플로우의 각각의 QoS를 제어하는 것이, 각 플로우마다 별개의 전력 오프셋을 사용함에 의해 가능해진다.
2개의 EUDCH 데이터 플로우를 전송하기 위해 타임 멀티플렉스를 사용한다. 타임 멀티플렉서(604)에서의 스위칭은, 2개의 데이터 플로우로부터의 전송에 관한 선택을 실시하는 것이다. 예를 들면, 양쪽의 플로우에 전송을 기다리는 충분한 데이터가 있는 때에는, 스위칭에 의해, 2개의 데이터 플로우 사이로부터의 라운드로빈형의 선택을 실시할 수 있다. 이것은, 각 데이터 플로우의 목표 에러 레이트를 제각기 제어하기 위해서이다.
전송된 EUDCW 데이터 플로우의 수신에 의거하여, 기지국(20)은, EUDCH 디코더(606)에서 EUDCH 데이터 플로우의 복호를 실시한다. 정상적으로 복호된 데이터가 RNC(30)에 전송되고, 데이터 플로우의 수신 상황이 전력 오프셋 추정부(607, 608) 에 보고된다. 전술한 바와 같이 기지국에는, 각 EUDCH 데이터 플로우마다 2개의 별개의 전력 오프셋 추정부(607, 608)가 존재한다. 따라서 EUDCH 데이터 플로우의 수신 상황은, 대응하는 전력 오프셋 추정부만에 대해 갱신된다. 예를 들면, 기지국이 제 1의 EUDCH 데이터 플로우를 수신하는 경우, 제 1의 EUDCH 데이터 플로우의 전력 오프셋을 갱신하는 전력 오프셋 추정부는, 이 수신 상황을 사용하여 필요한 전력 오프셋의 새로운 레벨을 계산하게 된다. 이 계산은, 도 3에 도시한 것과 같은 처리에 의해 실행된다.
기지국(20)도 이동국(10)도, 마스터 제어부 즉 ARQ 송신부(605)와 슬레이브 제어부 즉 ARQ 수신부(609)에 의한 데이터 플로우의 재전송을 제어하고 있다. ARQ 송신부(605)는, 양쪽의 EUDCH 데이터 플로우를 취급하는 이동국에 있어서의 재전송 마스터 제어부로서의 역할을 다하고, ARQ 수신부(609)는, 양쪽의 EUDCH 데이터 플로우를 취급하는 기지국에 있어서의 재전송 슬레이브 제어부로서의 역할을 다한다. 2개의 EUDCH 데이터 플로우의 각각의 재전송을 서포트하기 위해, 재전송 정보는, 수신 상황, 및 대응하는 데이터 플로우 식별자로 구성된다. 식별자는, 명시적으로 송신할 수도 있고, 또한 업링크 데이터 전송과 하강 회선 제어 데이터 전송 사이의 고정된 타이밍으로부터 암묵적으로 삭감할 수도 있다.
기지국이 계산하는 2개의 EUDCH 데이터 플로우에 관한 각각의 전력 오프셋은, RNC 무선 리소스 제어부(610)에 보고된다. 보고된 전력 오프셋에 의거하여, RNC(30)는, 도 5에서 설명한 같은 방법으로 각 EUDCH 데이터 플로우의 전력 오프셋에 관해 결정을 행한다. 예를 들면, 2개의 EUDCH 데이터 플로우가 다른 우선순위를 가지며, 기지국(2O)이 양쪽의 데이터 플로우에 관해 큰 전력 오프셋을 보고하는 경우, RNC는, 우선순위가 높은 쪽의 데이터 플로우의 전력 오프셋밖에 증가할 수가 없고, 우선순위가 낮은 쪽의 전력 오프셋을 거부하게 된다. 다음에, RNC는, 새롭게 할당된 전력 오프셋을 이동국 및 기지국에 전한다.
도 6에 있어서의 제안된 실현 형태의 주요한 측면은, 각 EUDCH 데이터 플로우마다 2개의 각각의 폐제어(閉制御) 루프를 사용하는 것이다. 기지국은, 각 데이터 플로우마다 제각기 필요한 전력 오프셋을 계산하고, 전력 오프셋을 제각기 무선 네트워크 제어 장치에 보고하고, 다음에, 무선 네트워크 제어 장치는, 또한 제각기 새로운 전력 오프셋에 관해 결정을 행한다. 이 각각의 폐루프 전력 오프셋 제어는, 각 데이터 플로우의 QoS를 제각기 제어하는 것을 가능하게 하고, 따라서 예를 들면, 우선순위가 높은 데이터 플로우는, 우선순위가 낮은 데이터 플로우에 비하여 보다 많은 업링크 전력을 보증할 수 있다. 2개보다도 많은 EUDCH 데이터 플로우가 있는 경우에 대해서도 이 제안된 시스템을 확장할 수 있는 것에 유의하기 바란다.
도 1은 업링크 데이터 패킷 전송의 RNC에 의한 스케쥴링 및 BTS에 의한 스케쥴링을 갖는 시스템을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 실시의 한 형태에 의한 시스템을 도시한 블록도.
도 3은 필요한 전력 오프셋을 계산하는, 기지국의 처리의 플로우 차트.
도 4는 필요한 전력 오프셋을 송신하는, 기지국의 처리의 플로우 차트.
도 5는 새로운 전력 오프셋을 할당하는, 무선 네트워크 제어 장치의 처리의 플로우 차트.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에 의한 시스템을 도시한 블록도.
<부호의 설명>
10, 101, 102, 103 : 이동국(MS)
2O, 104, 104A : 기지국(BTS)
30, 105 : 무선 네트워크 제어 장치(RNC)
2O1 : CCH 파일럿 송신부
202 : DCH 데이터 프레임 송신부
2O3, 6O1, 6O2 : EUDCH 데이터 프레임 송신부
204, 603 : 전력 오프셋 제어부
2O5 : 내부 루프 전력 제어부
2O6, 2O7, 6O5 : ARQ 송신부
208 : 데이터 프레임 멀티플렉서
209 : 파일럿 신호 수신부
210 : DCH 프레임 디코더
211, 606 : EUDCH 프레임 디코더
212 : 하강 회선 TPC 커맨드 생성부
213, 215, 609 : EUDCH 데이터 프레임용 ARQ 수신부
214, 607, 608 : 전력 오프셋 추정부
216 : 외부 루프 TPC 제어부
217 : DCH 프레임 레시버
218 : EUDCH 프레임 수신부
219, 610 : 무선 리소스 제어부
604 : 타임 멀티플렉서

Claims (3)

  1. 복수의 이동국과 복수의 기지국과 무선 네트워크 제어 장치를 갖는 이동 통신 시스템에 있어서의 전송 전력을 제어하는 방법으로서,
    이동국이, 제 1 데이터 플로우를 파일럿 신호에 대한 제 1 전력 오프셋을 이용하여 상기 기지국의 제 1 그룹에 전송하고, 제 2 데이터 플로우를 제 2 그룹의 상기 기지국에 전송하고, 상기 제 1 데이터 플로우에 더하여, 제 3 데이터 플로우를 상기 파일럿 신호에 대한 제 2의 전력 오프셋을 이용하여 상기 제 1 그룹에 전송하는 스텝과,
    상기 이동국이, 어떤 시간 간격중이지만 동시에 함께가 아니라, 제 1 또는 제 3 데이터 플로우의 어느 하나의 전송을 선택하는 스텝과,
    상기 제 1 그룹의 상기 기지국이, 상기 제 1 데이터 플로우와 상기 제 3 데이터 플로우의 양쪽의 재전송을 제어하고, 상기 제 1 및 제 3 데이터 플로우의 재전송의 발생에 의거하여 각각 상기 제 1 및 제 2의 전력 오프셋의 필요 레벨을 제각기 계산하고, 상기 2개의 필요 레벨을 상기 무선 네트워크 제어 장치에 전하는 스텝과,
    상기 제 2 그룹의 상기 기지국이, 제 2 데이터 플로우를 수신하고, 수신된 제 2 데이터 플로우를 상기 무선 네트워크 제어 장치에 송신하는 스텝과,
    상기 무선 네트워크 제어 장치가, 상기 제 2 그룹의 상기 기지국으로부터 송신된 상기 제 2 데이터 플로우를 조합시키고, 상기 제 2 데이터 플로우의 수신 에 러에 의거하여 상기 파일럿 신호의 전력을 제어하고, 제 1 및 제 2의 전력 오프셋의 상기 전하여진 필요 레벨에 의거하여 각각 상기 제 1 및 제 2의 전력 오프셋을 계산하고, 상기 계산된 제 1 및 제 2의 전력 오프셋을 상기 이동국에 전하는 스텝과,
    상기 이동국이, 상기 제 1 및 제 2의 전력 오프셋을 각각 상기 전하여진 제 1 및 제 2의 전력 오프셋으로 갱신하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에 있어서의 전송 전력을 제어하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 데이터 플로우 및 상기 제 3 데이터 플로우가, 별개의 서비스 품질(QoS ; Quality of Service)를 갖는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에 있어서의 전송 전력을 제어하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 서비스 품질은 우선순위 및 지연감도를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에 있어서의 전송 전력을 제어하는 방법.
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