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KR100806406B1 - 이동 무선 통신 시스템에서의 적응 전력 제어 - Google Patents

이동 무선 통신 시스템에서의 적응 전력 제어 Download PDF

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KR100806406B1
KR100806406B1 KR1020017012896A KR20017012896A KR100806406B1 KR 100806406 B1 KR100806406 B1 KR 100806406B1 KR 1020017012896 A KR1020017012896 A KR 1020017012896A KR 20017012896 A KR20017012896 A KR 20017012896A KR 100806406 B1 KR100806406 B1 KR 100806406B1
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KR
South Korea
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power control
transmit power
wireless transceiver
adjustment
transmit
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안데르슨크리스토퍼
에릭슨마르텐
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텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍)
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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Abstract

이동 통신 시스템에서 변동하는 무선 전송 조건 및 예측할 수 없는 상황을 빨리 변경하도록 적응되는 효과적이며 효율적인 전력 제어가 제공된다. 무선 송수신기에 의해서 수신되는 신호로부터 검출된 신호 파라메타의 값은 요구된 신호 파라메타 값과 비교되고, 그 차가 결정된다. 전송 전력 제어 명령은 무선 송수신기에 전송되며 예를들어 무선 전송 전력의 레벨로 증가 또는 감소를 명령한다. 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정이 판단된 차에 따라서 무선 송수신기에 의해서 사용되어야 하는지 여부를 표시하는 전력 제어 표시기에 전송 전력 제어 명령이 포함된다. 하나의 실시예에서, 전력 제어 표시기는 단일 플래그 비트이다. 제 1 값은 제 1 유형의 전력 제어 조정이 사용되며, 제 2 값은 제 2 유형의 전력 조정이 사용되어야 함을 의미한다. 어떤 경우에도, 전력 제어 표시기 자체는 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정의 특정 세부사항을 포함하지 않는다. 이러한 표시기 만이 전송되므로(세부사항은 아니다), 주기적으로 전송된 전력 제어 명령과 관련된 신호 오버헤드 및 대역폭 소모가 최소로 유지된다. 제 1 및 제 2 전력 제어 조정의 특정 세부사항은 무선 송수신기에 초기에 저장된다. 그러한 세부사항은 요구될 때 갱신될 수 있지만, 그러한 갱신의 빈도는 자주일것 같지 않다.그 대신에, 전력 제어 표시기는, 신호 오버헤드가 상당히 증가되지 않는 한 전력 제어 유형의 변경에 영향을 미치는 빠른 전송 전력 제어 메시지에 하나 이상의 플래그 비트를 첨가하는 것 외에도 다른 기술을 사용하여 전송될 수 있다.
이동 통신 시스템, 전력 제어, 오버헤드, 플래그 비트, 신호 파라메타

Description

이동 무선 통신 시스템에서의 적응 전력 제어{ADAPTIVE POWER CONTROL IN A MOBILE RADIO COMMUNICATIONS SYSTEM}
본 발명은 코드 분할 다중 액세스 셀룰러 무선 통신 시스템에서의 무선 전송 전력 제어에 관한 것이다.
셀룰러 통신 시스템에서, 이동 무선국은 할당된 무선 채널을 통해서 무선 기지국과 통신한다. 여러 기지국이 교환 노드와 접속되는데, 이 교환 노드는 통상 다른 통신 시스템과 셀룰러 통신 시스템을 인터페이스하는 게이트웨이에 접속된다. 외부 네트워크로부터 이동국에 걸려진 호출은 게이트웨이로 향하며, 게이트웨이로부터 하나 이상의 교환 노드를 통해서 호출된 이동국에 서비스를 제공하는 기지국으로 향하게된다. 기지국은 호출된 이동국을 페이지하며 무선 통신 채널을 설정한다. 이동국에 의해서 발생된 호출은 반대 방향으로 유사한 경로를 따른다.
코드 분할 다중 접속(CDMA) 이동 통신 시스템에서, 스프레딩 코드는 동일 무선 주파수 대역에 걸쳐서 전송하는 여러 이동국 또는 기지국과 관련되는 정보를 구별하는데 사용된다. 다시 말해서, 개별 무선 "채널"은 서로 대응하며 이러한 코드에 기초하여 식별된다. CDMA의 여러 특징은 1997년 프렌티스홀의, Greg, Vijay K 등의, Application of CDMA and Wireless/Personal Communications와 같은 텍스트북에 설명된다.
스프레드 스펙트럼 통신은 이동 전송이 두개 또는 그 이상의 ("다이버스") 기지국에서 수신되도록 하며 동시에 처리되어 하나의 수신된 신호를 발생하도록 한다. 이러한 결합된 신호 처리 성능으로 인해, 음성 또는 데이터 통신에서 인지가능한 교란이 없이, 하나의 기지국에서 다른 기지국으로 (또는 하나의 안테나 섹터에서 동일 기지국에 접속된 또 다른 안테나 섹터로) 핸드오버를 수행하는 것이 가능하다. 이러한 종류의 핸드오버를 통상 다이버시티 핸드오버라고 한다.
다이버시티 핸드오버 동안에, 다수의 소스로부터의 시그널링 및 음성 정보는 수신된 데이터의 "품질"에 대해 행해진 결정과 통상 결합된다. 소프트 핸드오버에서는, 호출된 이동국이 기지국의 셀의 에지로 이동함에 따라서, 인접 셀의 기지국은 동일 호출에 대해서 송수신기를 할당하는 한편, 현재의 기지국내의 송수신기는 그 호출 역시 계속해서 처리한다. 그 결과로서, 호출은 메이크 비포 브레이크(make-before-break) 방식으로 처리된다. 그러므로 소프트 다이버시티 핸드오버는 이동국이 기지국중 하나에 충분히 근접하여 호출을 독점적으로 처리할 때 까지 두개 이상의 기지국이 호출을 동시에 처리하는 프로세스이다. "소프터" 다이버시티 핸드오버는, 이동국이 유사한 메이크-비포-브레이크 방법을 이용하여 동일하며 다수로 분할된 기지국에 접속된 두개의 상이한 안테나 섹터 사이의 핸드오버에 놓일 때 발생된다.
CDMA 통신 시스템의 모든 사용자가 동일 시간에 동일 주파수 대역을 이용하여 정보를 전송하므로, 각각의 사용자 통신은 다른 사용자의 통신과 인터페이스한다. 이에 더해서, 기지국에 근접한 이동국으로부터 기지국이 수신한 신호는 기지국의 셀 지역에 배치된 다른 이동국으로부터 수신된 신호보다 훨씬 강하다. 그 결과로서, 원격 이동 통신은 가까운 이동국에 의해서 서비스되며 지배되는데, 이것이 이러한 상태를 종종 "니어-파 효과(near-far effect)"라 칭하는 이유이다.
무선 채널의 물리적인 특성은 여러 이유로 상당히 달라진다. 예를들면, 무선 송신기와 수신기 사이의 신호 전파 손실은 그 각각의 위치, 장애물, 날씨 등의 함수로서 변동된다. 그 결과로서, 상이한 이동국으로부터 기지국에서 수신된 신호 강도에서 커다란 차이가 발생될 수 있다. 이동국 신호의 전송 전력이 너무 낮으면, 수신 기지국은 약한 신호를 정확히 디코드하지 못하며 신호는 (가능하다면) 수정되어야 하거나 재전송되어야 할 것이다. 따라서, 신호의 에러 수신이 무선 접근 절차에 따른 지연에 첨가되고, 데이터 처리 오버헤드를 증가시키고 에러로 수신된 신호가 재전송되어야 하므로 사용가능한 무선 대역폭을 감소시킨다. 한편, 이동 전송 전력이 너무 높으면, 이동국에 의해서 전송된 신호는 시스템내의 다른 이동 및 기지국에 대한 간섭을 발생한다. 이상적으로는, 모든 이동 전송된 신호는 기지국으로부터의 거리에 관계없이 거의 동일한 평균 전력으로 기지국에 도달하여야 한다.
많은 수의 무선 장치가 동일 주파수에서 전송하므로 CDMA 시스템에서 간섭은 특히 심각한 문제이다. 하나의 이동국이 너무 큰 전력 출력으로 전송하면, 이동국이 발생한 간섭은 다른 이동 무선장치로부터 수신된 신호의 신호-대-간섭 비(SIR)를 악화시켜서 수신 기지국이 다른 이동 무선장치로부터 전송을 정확히 복조할 수 없게 한다. 사실상, 이동국이 기지국 수신기에서 정확히 수신되는 신호에 필요한 전력 레벨의 두배로 신호를 전송하면, 그 이동 신호는 신호가 최적의 전력 레벨에서 전송했다고 가정했을 때의 시스템 용량의 약 두배를 점유한다. 조절되지 않으면, 강한 이동국에서는 다른 이동 전송의 강도의 여러배로 기지국에서 수신되는 신호를 전송하는 것이 드문일이 아니다. 그처럼 과도하게 "강한" 이동국에게 있어서 시스템 용량의 손실은 허용되지 않는다.
추가되는 문제는 너무 많은 전력으로 전송하는 것과 관련된다. 그 중 하나는 소위 "파티 효과"이다. 이동국이 너무 높은 전력 레벨로 전송하면, 다른 이동국은 그 각각의 전력 레벨을 증가시켜서 이미 심각한 간섭 문제를 무마하므로 "듣는 것이" 가능하게 될 수 있다.
또 다른 문제점은 배터리 전력 소모이다. 이동 무선장치에서 제한된 배터리 수명을 보존하는 것은 매우 중요하다. 단연코, 이동 장치의 배터리에서 가장 큰 소모는 전송중에 발생된다. 그러므로, 어떤 전력 제어 연구에서 중요한 목적은 전송 전력을 감소시키는 것으로서 여기서 그러한 전력 감소의 결과로서 허용되지 않을 정도로 높은 레벨로 재전송의 수를 증가시키지 않고도 가능하게 하는 것이다. 배터리 소모를 제외하고는, 전송 전력을 설정하는 것과 관련된 전술된 문제는 기지국으로부터 다운링크 무선 전송에도 적용된다.
그러므로 전송 전력 제어(TPC)는 어떤 이동 무선 통신 시스템에서는 중요하며, CDMA 시스템의 성능 및 용량을 개선하는데 특히 중요하다. 업링크 TPC에서, 이동국은 기지국에서 수신된 신호의 전력 레벨을 상대적으로 작은 허용오차, 예를들면 기지국에서 수신된 모든 이동국 전송에 대해서 1 dB로 제어하고자 하는 목적으로 기지국으로부터 이동국으로 전송된 전력 제어 메시지에 기초하여 전송 전력을 제어하고자 한다.
특히, 전송 전력 제어는 수신된 반송파-대-간섭(carrier-to-interference) 무선 장치(CIR)를 목표 CIR에 근접하게 유지하도록 한다. 신호 품질의 또 다른 측정방식으로서, 수신된 신호-대-간섭 비(SIR), 수신된 신호 강도(RSSI) 등과 같은 것이 사용될 수 있다. 기지국 또는 이동국에서 실제로 수신된 반송파-대-간섭 비는 수신된 반송파 전력 및 현재의 간섭 레벨에 의존한다. 수신된 반송파 전력은 전송 전력 레벨(Ptx) 마이너스 경로 손실(L)에 대응한다. 경로 손실 L은 부의 이득으로서 표시될 수도 있다. 그러한 이득 인자는 무선 채널을 위한 두개의 성분을 포함한다. 즉, 저속 페이딩 이득 (Gs) 및 고속 페이딩 이득(Gf) 이다. CDMA 시스템에서 다른 사용자로부터의 간섭은 다른 송신기에 의해서 사용된 스프레딩 인자에 의존한다. 따라서, 반송파-대-간섭 비는 다음에 따라서 개략적으로 판단될 수 있다.
Figure 112005017622614-pct00008
(1)
여기서, P는 전송 전력 레벨에 대응하며, G는 (고속 및 저속 페이딩 성분을 포함하는) 경로 이득에 대등하며, SF는 데이터 심볼을 확산시키는데 사용되는 "칩"의 수와 같은 스프레딩 인자이며, N은 배경 잡음이다.
이동국으로부터 기지국으로 전송하기 위한 업링크(또는 그 역의) 전력 제어를 위해 상술된 전력과 관련된 사항은 기지국내의 송수신기로부터 이동국으로 다운링크(또는 포워드) 전송 방향으로 적용될 수 있다. 다운링크 전력 제어에서, 기지국은 송수신기의 전력을 변동시켜서 이동국에 의해서 전송된 다운링크 전송 전력 제어 메시지 또는 명령에 의존하여 이동국에 전송한다.
CDMA 시스템에서 전력 제어가 매우 중요하므로, 전송 전력 제어 조정이 매우 빈번하게 발생되는데, 예를들면, 매 0.625 밀리초마다 발생된다. 전송 전력 조절 동안에, 각각의 국(이동국 및 기지국)은 다른 국에서 수신된 전송 전력 레벨을 연속해서 측정하며 측정된 값이 기준 값보다 큰지 여부를 판단한다. 만일 크면, 일 값을 갖는 전송 전력 제어 비트가 하나의 국으로부터 전송되어 다른 국이 최소 전송 전력 값에 이를 때까지 그 전송 전력을 소정의 증분, 예를들면, 1 데시벨씩 감소시키도록 명령한다. 한편, 측정된 값이 기준 값 보다 작을 때, 반대의 값을 갖는 전송 전력 비트가 전송되어 전송 전력을 최대값에 이를 때까지 소정 증분, 예를 들어 1dB식 증가시킨다. 전력 제어 명령이 매우 빈번하게 발생되므로, 많은 수의 비트를 이용하여 시그널링 "오버헤드"를 증가시키는 것을 피하는 것이 바람직하다.
여러 인자는 수신된 반송파-대-간섭 비가 목표 반송파-대-간섭 비와 10 데시벨 또는 그 이상 차이가 나도록 할 수 있다. 이러한 인자는 급속하게 변동하는 무선 채널, 무선 장치의 성능에 영향을 주는 변화하는 온도, 실제적인 수행 제한(예를들면, 기지국 및 이동국을 구축하는데 사용되는 비선형 구성요소), 및 전력 제어 명령에서 약간의 지연과 같은 환경 조건을 포함한다. 그러한 문제점의 시각에서 전력 제어에 접근하는 한가지 방법은 폐쇄된 루프 전력 제어와 결합하여 개방된 루프 전력 제어를 사용하는 것이다. 개방 루프 전력 제어에서, 전송 전력은 하나 이상의 파라메터에 기초한 송신기에서 계산되며, 이 계산된 값은 전송 전력 레벨을 설정하는데 사용된다. 전송 전력은 추정된 경로 손실에 정합되도록 조정되어 신호가 소정 전력 레벨에서 기지국에서 수신되도록 한다. 폐쇄된 루프 전력 제어는 수신기로부터 피드백에 의존하여 예를들면 어떤 CIR레벨에서 전송된 신호가 수신되었는지를 송신기가 알게 된다. 이러한 피드백을 이용하여, 송신기는 그 전송 전력 레벨을 적당히 조절한다. 이 방법의 단점은 두가지 유형의 전력 제어가 수행 및 조정되어야 한다는 복잡성이 있다. 두개의 전력 제어 방식이 함께 조화를 이루며 동작하도록 하는 것은 곤란하고 특수용 하드웨어가 이러한 두가지 유형의 전력 제어를 "혼합"하는데 필요로 될 수 있다. 또 다른 단점은 이러한 방법이 경로 손실 변화에 응답하므로 간섭의 변화를 보상하지 못한다.
덜 복잡한 또 다른 방법은 덴트(Dent)에게 허여된 에릭슨의 미합중국 특허 제5,430,760호에 기술된 바와같은 전력 "램핑(ramping)" 전력 제어 기술이다. 이동국은 낮은 초기 전송 전력 레벨에서 랜덤 접속을 개시하며 점진적으로(예를들면, 증분적으로) 기지국이 접속 신호를 검출 및 확인 응답할 때까지 전송 전력 레벨을 증가시킨다. 일단 검출되면, 메시지의 전력 레벨은 검출된 레벨로 유지된다.
이러한 두가지 방법이 유용한 반면에, 이 두가지 방법은 모든 상황에서 그리고 모든 점에서 최적은 아니다. 식(1)로부터 알 수 있듯이, 다른 사용자로부터의 간섭은 그 사용자에 의해서 사용된 스프레딩 인자에 상당히 의존한다. 심볼 당 더 적은 수의 칩에 대응하는 낮은 스프레딩 인자는 사용자 i에 의해서 발생된 간섭을 상당히 증가시킨다. 다음 시나리오를 고려해 볼 수 있다. 낮은 스프레딩 인자를 갖거나 또는 높은 전력으로 전송하는 이동 사용자가 다수의 빌딩 및 다른 장애물이 있는 도시를 관통하여 이동한다. 서비스중인 기지국은 비교적 멀리 있다. 그러나, 이동 사용자가 길 모퉁이를 돌아섬에 따라서, 사용자는 빌딩에 의해서 이미 가려지거나 차단되는 또 다른 기지국에 갑작스럽게 매우 근접한다. 하나의 실제적인 효과는 높은 전력으로 전송하는 이러한 이동국이 모퉁이를 돌 때, 이동국이 새롭고 보다 근접한 기지국 및 그 기지국에 의해서 현재 서비스되고 있는 근방의 사용자를 "블라스트(blast)"한다는 것이다. 실제의 결과는 셀(들) 내의 다른 이동국 사용자에게 반송파-대-간섭 비를 낮추는 새로운 기지국의 셀(들)에서 불필요하게 많은 간섭을 증가시킨다는 것이다. 그 결과로서, 이러한 다른 이동국 사용자는 적당한 반송파-대-간섭 비를 유지하기 위해서 즉, 전술된 파티 효과를 위해서 그 전송 전력 레벨을 증가시킨다.
또 다른 예는 낮은 스프레딩 인자를 사용하는 이동국 데이터 사용자에 관한 것이다. 그러한 사용자는 통상적으로, 데이터 전송/수신 활동도가 낮은 한 간섭 레벨을 크게 증가시키지는 않는다. 그러나, 그러한 낮은 스프레딩 인자 데이터 사용자가 높은 데이터 속도로 전송을 시작하면, 그러한 전송은 간섭 레벨을 갑자기 증가시키는 훨씬 더 큰 전송 전력이 된다. 1 데시벨 스텝 크기(stepsize)가 그 사용자의 전송 전력을 감소시키는데 사용되면, 그 셀내의 다른 사용자는 이러한 새로운 상황을 보상하는데 충분히 빠른 출력 전력을 상승시킬 수 없게 된다.
그러므로, 필요한 것은 그러한 이동 사용자의 전력을 급속히 감소시키는 효율적인 전력 제어 메카니즘이다. 그러한 전력 제어 메카니즘은 바람직하게는 전력을 급격히 상승시켜야 하지만 전력을 감소시킬 때 보다 더 제한적으로 해야한다. 한가지 방법은 크고 작은 스텝 크기를 수용하도록 전술된 증가 전력 제어 방법으로 스텝 크기를 변동시키는 것이다. 통상, 비교적 작은 스텝 크기가 사용된다. 그러나 높은 전력 전송 이동국이 모퉁이를 도는 것에서 기술된 바와같은 상황에서는, 그 이동 장치의 전력을 급격히 그리고 상당한 량을 감소시키는데 큰 전력 감소 스텝이 요구된다. 또한 가변 스텝 크기는 이동 장치가 고속으로 이동하는 무선 채널의 급격한 페이딩에 관련된 문제를 처리한다. 무선 채널의 급속하게 변경되는 페이딩 상태는 그러한 이동 단자로 그리고 이동 단자로부터의 전송 전력이 그러한 변경이 검출될 때 가변 스텝 크기를 이용하여 급격히 조절되어야 하는 것을 의미한다. 그렇다 할지라도, 고속 이동하는 이동국 사용자를 위하여, 고속 페이딩을 보상하는 것이 매우 어렵게 될 수 있다. 그 경우에, 1 데시벨 전력 스텝 크기는 너무 크거나 또는 전력 변동을 증가시키는데만 사용되며, 이러한 상황에서는 작은 크기의 전력 스텝을 사용하는 것이 더 낳을 수 있다.
가변 스텝 크기 전력 제어 명령을 전송하는데 따른 단점은 오버헤드가 부가된다는 것이다. 급속하게 변경되는 전송 상태를 보상하기 위해서, 가변 스텝 크기는 매우 빈번하게 전송되어야 한다. TPC 명령이 매 0.625 밀리초 시간 슬롯 마다 전송되는 예에서, 가변 스텝 크기 값이 초당 1600회 전송된다. 빈번히 전송될 때, 가변 스텝 크기 명령은 전송 전력 제어가 고속 채널 페이딩 및 전송 조건의 급작스런 변경을 비교적 양호하게 추적하도록 한다. 그러나, 많은 스텝 크기 데이터를 전송하는 것과 관련된 바람직하지 않은 시그널링 오버헤드 및 사용자 트래픽을 위하여 사용될 수 있는 관련된 무선 대역폭의 손실을 감소시키는 것이 필요하다.
본 발명의 목적은 전술된 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특히, 이동 통신 시스템에서 효율적이며 효과적인 전력 제어를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선 전송 조건 및 상황을 급격히 변경하는데 적응되는 전력 제어 기술을 얻기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 최소 레벨의 간섭으로 만족스러운 통신의 질을 보장하는 적응 전력 제어 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 최소량의 제어 신호 오버헤드를 갖는 적응 전력 제어 기술을 제공하는 것이다.
본 발명은 전술된 문제점을 해결하며 무선 송수신기의 전송 전력을 효율적으로 그리고 효과적으로 제어함으로서 이러한 그리고 다른 목적을 달성한다. 무선 송수신기에 의해서 수신된 신호로부터 검출된 신호 파라메터의 값은 바람직한 신호 파라메터 값과 비교되며 그 차가 결정된다. 전송 전력 제어 명령은 무선 송수신기로 전송되어 예를들어 무선 전송 전력의 레벨의 증가 또는 감소를 명령한다. 어떤 유형의 전송 전력 제어 조정이 결정된 차에 따라서 무선 송수신기에 의해서 사용되어야 하는지를 표시하는 전력 제어 표시기가 전송 전력 제어 명령과 결합된다. 예를들어, 하나 이상의 플래그 비트가 전력 제어 명령을 동반할 수 있다. 사용되는 다수의 표시기 비트에 따라서, 많은 상이한 전력 제어 조정이 사용될 수 있다.
낮은 오버헤드를 갖는 다른 유형의 표시기가 사용될 수도 있다. 예를들어, 다양한 전력 제어 명령 비트 패턴이 사용될 수 있다. 하나의 패턴은 제 1 유형의 전력 제어 조정에 대응하며 또 다른 패턴은 또 다른 유형의 전력 제어 조정에 대응한다. 다양한 전력 제어 조정 유형 메시지는 기지국 및 이동국 사이에서 자주 교환되는 다른, 비 전력 관련 제어 신호 메시지를 이용하여 전송될 수도 있다. 더욱이, 기지국 및 이동국의 보통 동작 및/또는 제어에서 전송되는 메시지는 오버헤드가 많이 부가되지 않고도 전력 제어 조정 유형 메시지를 전송하는데 사용될 수 있다.
하나의 실시예에서, 전력 제어 표시기는 단일 플래그 비트를 포함한다. 제 1 값은 제 1 유형의 전력 제어 조정이 사용되어야 함을 표시하며, 제 2 값은 제 2 유형의 전력 제어 조정이 사용되어야 함을 표시한다. 어떤 경우에는, 전력 제어 표시기 자체가 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정의 특정 세부사항을 포함하지 않는다. 표시기만이 전송되므로 (그리고 세부사항은 전송되지 않으므로), 자주 전송된 전송 전력 제어 명령에 관련된 신호 오버헤드 및 대역폭 소모가 최소로 유지된다. 제 1 및 제 2 전력 제어 조정의 세부사항은 초기에 무선 송수신기에 저장된다. 그러한 세부사항은 바람직할 때 갱신될 수 있지만, 그러한 갱신의 빈도는 자주 일어날 것 같지 않다.
제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정은 제 1 및 제 2 전력 조정 스텝 크기를 포함하며, 여기서 하나의 스텝 크기는 한가지 유형의 전력 조정 상황에서 사용될 수 있으며 또 다른 유형의 스텝 크기는 또 다른 유형의 상황에서 사용될 수 있다. 그 대신에, 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정은 무선 송수신기의 전송 전력을 조정하기 위해서 두개의 상이한 전력 제어 방식에 대응할 수 있다. 본 발명은 하나 이상의 이동국에 대응하는 무선 송수신기를 갖는 무선 네트워크 노드에서 "업링크" 전력 제어를 위해서 수행될 수 있다. 이에 더해서, 본 발명은 무선 네트워크내의 기지국에 대응하는 무선 송수신기를 갖는 이동국내의 "다운링크" 방향에 대해서 수행될 수 있다.
본 발명의 전술된 그리고 다른 목적, 특징 및 장점들은 전체 도면에 걸쳐서 참조 부호가 동일 부품을 일컷는 첨부된 도면에서 예시됨은 물론이고 바람직한 실시예의 다음 설명에서 명백히 알 수 있다. 도면은 반드시 일정 비율을 그리는 것은 아니며 그 대신에 발명의 원리를 예시하는 것에 기초하여 과장되어 있다.
[도면의 간단한 설명]
삭제
도 1은 본 발명이 사용될 수 있는 예시된 통신 시스템의 높은 레벨의 도면
도 2는 도 1에 도시된 무선 네트워크 제어기 및 기지국의 기능 블록도
도 3은 이동 통신 시스템에서 예시된 전력 제어 방식의 고속 전력 제어 루프는 물론이고 도 1에 도시된 이동국을 예시하는 기능 블록도
도 4는 플로우차트 포맷으로 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 루틴을 예시한 도면
도 5는 TPC 명령 및 전력 제어 표시기를 포함하는 전송 전력 제어 메시지의 예시된 포맷을 도시하는 도면
도 6은 본 발명이 유용하게 사용될 수 있는 고속 이동국 상황을 도식적으로 예시한 도면
도 7은 본 발명에 따라서 해결될 수 있는 높은 전력 이동 장치 간섭 문제를 도식적으로 예시하는 도면
도 8은 플로우차트 유형로 본 발명의 또 다른 실시예를 도시하는 도면
설명을 위한 것이지 제한하기 위한 것은 아닌 다음 설명에서, 특정 실시예, 절차, 기술 등의 특정 세부사항이 설명되는데, 이는 본 발명의 완전히 이해하기 위한 것이다. 그러나, 당업자라면 본 발명이 이러한 특정 세부사항에서 벗어나는 다른 실시예에서 실시될 수 있음을 알 수 있다. 예를들면, 본 발명은 업링크/역 방향 무선 채널에서 이동국 전송의 전송 전력을 제어하는데 유리하게 적용될 수 있다. 본 발명은 다운링크/순 방향에서도 기지국내의 무선 송수신기의 전송 전력을 제어하는데 유리하게 적용될 수도 있다. 다른 경우로서, 공지된 방법, 인터페이스, 장치 및 신호 기술의 상세한 설명은 불필요한 세부사항으로 본 발명의 설명을 혼란스럽게 하지 않도록 생략된다.
이동 무선 셀룰러 통신 시스템(10)은 도 1에 도시되는데, 예를들어, CDMA 또는 광대역 CDMA 통신 시스템이 될 수 있다. 무선 네트워크 제어기(RNC)(12, 14)는 예를들어 무선 접속 베이러 셋업, 다이버시티 핸드오버 등을 포함하는 여러 무선 네트워크 기능을 제어한다. 무선 네트워크 제어기(12)는 다수의 기지국(16,18,20)에 결합된다. 무선 네트워크 제어기(14)는 기지국(22,24,26)에 접속된다. 각각의 기지국은 셀이라고 하는 지리적인 영역에 서비스를 제공하며, 하나의 셀은 다수의 섹터로 분할될 수 있다. 기지국(26)은 다섯개의 안테나 섹터 S1-S5를 갖는 것으로 도시된다. 각각의 섹터는 대응하는 셀 영역을 갖어서 이러한 상황에서는 기지국이 다섯개의 셀에 서비스를 제공한다. 기지국은 전용 전화선, 광 섬유 링크, 마이크로파 링크 등과 같은 여러 수단에 의해서 그 대응하는 무선 네트워크 제어기에 접속된다. 양쪽의 무선 네트워크 제어기(12, 14)는 이동 스위칭 센터 및/또는 패킷 무선 서비스 노드(미도시)와 같은 하나 이상의 코어 네트워크 노드를 통해서 공중 교환 전화 네트워크(PSTN), 인터넷 등과 같은 외부 네트워크와 접속된다. RNC는 적당한 기지국(들)을 통해서 이동국 호출을 조정한다.
도 1에서, 두개의 이동국(28 30)이 도시되는데 복수의 기지국과 통신한다. 이동국(28)은 기지국(16,18,20)과 통신하며 이동국(30)은 기지국(20,22)과 통신한다. 무선 네트워크 제어기(12,14) 사이의 제어 링크는 기지국(20,22)를 통해서 이동국으로/이동국으로부터 다이버시티 통신을 허용한다. 이동국과 기지국 사이에 설정된 각각의 무선 통신 채널은 업링크 성분과 다운링크 성분을 갖는다. 다수의 통신이 CDMA 통신에서 동일 무선 주파수를 이용하므로, 다른 공지된 CDMA 기술과 함께 스프레딩 코드는 여러 이동국과 기지국 통신 사이에서 구분하는데 사용된다. 이 실시예에서, "채널" 이라는 용어는 임의의 이동국에 대해서, RF 주파수 및 특정 코드 순서라고 정의되는 CDMA 채널을 일컷는다.
기지국 및 무선 네트워크 제어기의 부가적인 세부사항은 도 2를 참조하여 제공된다. 각각의 무선 네트워크 제어기(RNC)는 여러 기지국과의 통신을 인터페이싱하기 위한 네트워크 인터페이스(52)를 포함한다. RNC 내에서, 네트워크 인터페이스(52)는 제어기(50) 및 다이버시티 핸드오버 장치(DHO)(54)에 접속된다. 다이버시티 핸드오버 장치(54)는 다이버시티 결합, 다이버시티 분배, 전력 제어 및 다른 링크 관련 무선 자원 제어 알고리즘과 같은 다이버시티 접속을 설정, 유지 및 드롭하는데 필요한 여러 기능을 수행한다. RNC는 본 발명의 이해에 필요하지 않은 다른 제어/기능 장치를 포함할 수 있다.
각각의 기지국은 RNC와 인터페이싱하기 위한 대응하는 네트워크 인터페이스(60)를 포함한다. 이에 더해서, 기지국은 하나 이상의 송수신기에 접속되는 제어기(62)를 포함한다. 이 예에서, 다수의 송수신기(TRX)(64,66,68,70)는 전송 전력 제어기(72)에 결합되는 것으로 도시된다. 제어기(62)는 무선 접속의 설정, 유지 및 해제는 물론이고 기지국의 전체 동작을 제어한다. 대표적인 송수신기(64-70)는 이동국을 갖는 특정 통신에 개별적으로 지정된다. 적어도 하나의 송수신기가 공통 제어 채널로서 사용되는데 여기서 기지국은 파일럿, 동기화 또는 다른 동시전송 신호와 같은 공통 신호를 전송한다. 그러한 기지국의 셀 내의 또는 그 근방의 이동국은 공통 채널을 모니터한다. 전송 전력 제어기(72)는 전력 제어 동작을 수행한다. 하나 이상의 반송파-대-간섭 비(CIR) 검출기(74)(예를 위해서 단지 하나만이 도시된다)가 이동 장치로부터 수신된 신호의 CIR을 검출하는데 사용될 수 있다. 발명의 배경에서 언급된 바와같이, 다른 신호 질 검출기가 사용될 수 있는데, 예를들면 SIR, RSSI 등이다.
도 3은 도 4에 도시된 이동국의 부가적인 세부사항을 도시한다. 이동국은 RAKE 수신기(82)에 접속된 제어기(80), 전송 전력 제어기(88), 송신기(90), 및 CIR(또는 다른 신호 질) 검출기(100)를 포함한다. RAKE 수신기(82)는 다이버시티 결합기(86)에 접속되는 복수의 수신기(84, 85)(부가적인 수신기도 있을 수 있다)를 포함한다. 하나 이상의 신호 강도 검출기(미도시) 또는 유사한 검출기가 이동 수신기(82)에 사용되는데 이는 수신된 신호의 신호 강도 또는 다른 파라메터를 검출하기 위한 것이다. 기지국으로부터의 전송은 다이버시티 결합기(86)를 결합하는 수신기(84,85)에서 다중 경로로서 수신되며, 하나의 신호로서 처리된다. 전송 전력 제어기(88)는 수신된 다이버시티 결합 신호의 전송 전력 레벨(바람직하게는 반송파-대-간섭 비(CIR)인)을 결정한다.
또한, 도 3은 이동국 및 두개의 기지국 BS1 및 BS2 사이의 빠른 전력 제어 루프를 도시한다. 수신된 신호의 CIR(또는 SIR) 측정에 기초하여, 이동국은 기지국 BS1 및 BS2 에 전송된 전송 전력 제어 명령을 발생한다. 유사하게, 기지국(1,2)은 그 이동국으로부터 수신된 신호로 된 CIR/SIR 측정에 기초하여 이동국에 전송 전력 제어 명령을 전송한다. TPC 명령은 전송 전력의 요구되는 증가, 전송 전력의 요구되는 감소 또는 어떤 경우에는 전송 전력이 변경되지 않는 것을 표시하는 하나 이상의 비트를 포함할 수 있다. 물론, 임의의 수의 비트 또는 비트 지정이 가능하다. 빠르게 변경되는 전송 조건을 보상하기 위해서, 이러한 전송 전력 제어 명령은 매우 빈번히 전송되며, 일 실시예에서는 매 0.625 밀리초 타임 슬롯 또는 초당 1600 회로 전송된다. 따라서, 이러한 유형의 전력 제어는 빠른 내부 루프 제어라고 한다. 이에 더해서, 선택적인, 느린 외부 제어 루프가 업링크 및 다운 링크 방향으로 사용될 수 있다. RNC는 기지국으로부터 제공되는 양질의 레포트를 모니터하여 목표 또는 기준 CIR/SIR 값에 대해서 주기적인 갱신을 제공한다.
본 발명의 제 1 실시예가 도 4에 도시된 전력 제어 루틴(블록 200)을 참조하여 기술된다. 이 실시예에서, 전력 제어 루틴은 임의의 유형의 무선 송수신기에서 수행될 수 있으며 임으의 방향으로 예를들면, 업링크 및 다운링크 방향으로 전송 전력 레벨을 제어하는데 사용될 수 있다. 제어 엔티티는 제어된 무선장치로부터 수신된 신호의, 반송파-대-간섭 비(CIR)과 같은, 신호 질 파라메터를 검출한다(블록 202). 검출된 신호 질 파라메터는 요구된 신호 질 파라메터, 예를들면, 목표 CIR에 비교되며, 그 차가 결정된다(블록 204). 전송 전력 제어 명령은 송수신기의 현재의 전송 전력을 상승시키거나, 낮추거나, 또는 변경을 시키지 않도록 무선 송수신기에 전송된다(블록 206). 전력 제어 표시기는 전송 전력 제어 명령에 첨가되며, 그 가장 간단한 유형에서는, 단일 플래그 비트가 될 수 있다. 전력 제어 표시기는 제1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정이 그 차에 따라서 사용되어야 하는지 여부를 표시한다(블록 208).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라서 사용될 수 있는 간단한 전력 제어 메시지 포맷을 예시한다. 전용의 물리적인 제어 채널(DPCCH)는 720 밀리초 리사이클 타임 주기에 대응하는 72 프레임으로 분할되는 것으로 도시된다. 각각의 10밀리초 프레임은 16 타임 슬롯으로 이루어지며 각각은 0.625 밀리초로 지속된다. 각각의 DPCCH 타임 슬롯은 동기화를 위해 사용되는 파일럿 필드, 전송 전력을 증가시키거나, 감소시키거나 또는 유지하기 위한 명령을 포함할 수 있는 트래픽 전력 제어(TPC) 명령, 전력 제어 표시기 또는 플래그, 및 다른 비트를 포함할 수 있다. 이러한 유형의 전송 전력 제어 메시지는 전용의 물리적인 제어 채널의 업링크 방향 및 다운링크 방향으로 전송될 수 있다.
전술된 예에서,전력 제어 유형의 표시기가 하나 이상의 전송 전력 제어 명령에 첨부되며 신호 오버헤드를 최소화하기 위해서 단일 플래그 비트를 포함할 수 있는 반면에, 전력 제어 조정 표시기는 다른 메카니즘을 이용하여 전송될 수 있다. 한가지 중요한 목적은 신호 오버헤드를 많인 증가시키지 않고도 무선 송수신기에 그러한 유형의 전력 제어 조정 방식을 효과적으로 그리고 효율적으로 전송하는 것이다. 하나의 대안 예의 메카니즘은 사용되는 상이한 전력 제어 명령 비트 패턴을 사용하는 것이다. 하나의 패턴은 제 1 유형의 전력 제어 조정에 대응하며 또 다른 패턴은 또 다른 유형의 전력 제어 조정에 대응한다. 상이한 전력 제어 조정 유형 메시지가 기지국과 이동 무선국 사이에서 빈번하게 교환되는 다른 비 전력 관련 제어 신호 메시지와 함께 전송될 수 있다. 사실상, 전력 제어 조정 유형 표시기는 신호 헤드에 많이 첨가하지 않고도 보통의 동작 및/또는 무선 수신기의 제어에서 전송되는 임의의 메시지와 함께 전송될 수 있다.
상이한 유형의 전력 제어 조정의 일례로서, 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정이 제 1 및 제 2 스텝 크기에 대응한다. 제 1 및 제 2 스텝 크기는 플러스 또는 마이너스 1 데시벨과 같은 전형적인 스텝 크기 변경이 될 수 있다. 제 2 스텝 크기는 더 큰 량 예를들면, 8 데시벨에 대응할 수 있다. 그 결과로서, 검출된 신호 질 파라메터와 요구되는 신호 질 파라메터 사이의 차가 클 때, 무선 송수신기는 이처럼 큰 불일치를 보상하기 위해서 더 큰 스텝 크기 량 만큼 그 전송 전력을 변경시키도록 즉시 명령된다. 특히, 무선 송수신기의 전송 전력이 그 요구되는 것 보다 훨씬 높을 때, 송수신기의 전송 전력은 주변 무선 통신장치의 간섭을 최소화하기 위해서 즉시 감소될 수 있다. 그 대신에, 무선 송수신기의 검출된 신호 질이 예를들어 빌딩 그림자나 강한 페이드의 결과로서, 그 요구된 것 보다 훨씬 낮으면, 무선 송수신기의 전송 전력은 그 무선 송수신기로부터 그리고 무선 송수신기로 통신의 질을 즉시 개선하기 위해서 상당히 증가될 수 있다. 그러나, 후자의 경우에, 너무 많은 간섭을 일으키는 전위로 인해서 이동 장치의 전송 전력을 증가시킬 때 상당한 주의가 기울여지는 것이 바람직하다. 더 큰 스텝 증가가 표시된다 할지라도 전력을 증가시키는데 증가 스텝 크기만이 사용된다고 판단될 수 있다.
이러한 경우중 어떤 경우에도, 무선 송수신기의 전송 전력을 점진적으로 증가시키거나 또는 점진적으로 감소시키는데 단지 작은 스텝 크기만이 사용될 수 있으려면, 전송 조건은 상당 시간 동안 최적 이하가 될 수 있다. 제 1의 과전력 전송 경우에, 무선 송수신기는 제공된 다른 송수신기의 통신을 방해하거나 간섭하여 적당히 들리게 하여 "파티 효과" 상황으로 상승되도록 하기 위해서 이러한 송수신기가 그 전송 전력을 증가시키도록 한다. 다른 극단에서, 무선 송수신기의 전송 전력이 너무 오랫동안 너무 낮으면, 무선 접속이 손실될 수 있다.
본 발명의 빠른 그리고 효과적인 전력 제어의 또 다른 장점은 무선 송수신기로부터 그리고 무선 송수신기로 오버헤드 신호 량을 상당히 증가시키지 않는다는 것이다. 이것은 빠른 전송 전력 제어 방식에서 매우 중요한데, 여기서 전송 전력 제어 명령이 시스템 조건에서 변경에 빨리 적응되도록 매 타임 슬롯으로, 예를들면 초당 1600회 전송된다. 가변 스텝 크기 전력 조정 값 및 다른 세부사항이 각각의 전송 전력 제어 명령과 함께 통신될 수 있는 반면에, 그러한 정보 내용은 무선 인터페이스상에서 세트 및 전송되어야 하는 비트수에 의해서 상당한 오버헤드를 첨가한다. 또한, 이는 사용자 트래픽에 대해서 사용가능한 대역폭을 감소시킨다. 본 발명에서, 스텝 크기 및 사용되는 전력 제어 방식의 유형까지 변동시키는 것은 간단히 전송 전력 제어 명령을 갖는 단일 비트 값을 전송함으로서 수행되며 따라서 작은 오버헤드 증가 및 대역폭 감소만을 야기시킨다. 전술된 몇몇 예와 같은 기존의 다른 메시지 또는 다른 기술이 사용되어 오버헤드를 많이 증가시키지 않고도 이러한 정보를 전송하는데 사용될 수 있다. 그러나, 매우 빠른 전력 제어 유형 조정이 요구되면, 정상의 전력 제어 명령을 갖는 표시기를 전송하는 것이 바람직하다. 한편, 속도가 별로 중요하지 않으면, 표시기는 기존의 제어 신호와 함께 전송될 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정은 제 1 및 제 2 전력 제어 조정 방식에 대응할 수 있다. 예를들어, 제 1 유형의 전력 제어 조정 방식에서, 전력 조정은 매 타임 슬롯에 대해서 1 데시벨로 변경된다. 제 2 유형의 전력 조정 제어 방식에서, 제 1 슬롯은 2 dB의 조정에 대응하며, 제 2 타임 슬롯은 2 db의 조정에 대응하며, 제 3 타임 슬롯은 4dB의 조정에 대응하며, 제 4 타임 슬롯은 4 dB의 조정에 대응하며, 제 5 타임 슬롯은 8 dB의 조정에 대응하며, 다음 타임 슬롯은 8dB의 조정에 대응하며, 그 다음 타임 슬롯은 4 dB의 조정에 대응하며, 그 다음 타임 슬롯은 4 dB의 조정에 대응하는 식이다. 표 1은 일예를 보여준다.
전력 제어 방식 슬롯 1 슬롯 1 슬롯 3 슬롯 4 슬롯 5 슬롯 6 슬롯 7 슬롯 8
제 1 방식 1dB 1dB 1dB 1dB 1dB 1 dB 1 dB 1 dB
제 2 방식 2 dB 2 db 4 db 4 db 8 dB 8 dB 4 dB 4 dB
물론, 또 다른 비트를 사용하여 두개 이상의 전력 제어 방식이 사용 및 선택될 수 있는데, 예를들면, 두개의 전력 제어 표시기 비트가 네개의 상이한 제어 방식중 하나를 선택하는데 사용될 수 있다.
또 다른 예에서, 두개의 여분의 TPC 비트가 매 슬롯에 대해서 전송되어 신뢰성을 증가시킬 수 있는데, 예를들면, "00" = 전력을 낮추는 것이며 "11" = 전력을 높이는 것이다. 이러한 두개의 비트의 가능한 네개의 조합중 단지 두개 만이 사용된다. 다른 두개의 조합은 두개의 상이한 전력 제어 조정을 표시하는데 사용된다. 예를들면, "01"은 전력 제어 조정의 한가지 유형을 표시하는데 사용되며 "10"는 전력 제어 조정의 또 다른 유형을 표시하는데 사용된다. 신뢰성을 더 증가시키기 위해서, 다수의 연속 슬롯에서 TPC 비트가 수집될 수 있다.
따라서, 각각의 전송 전력 명령(증가, 감소, 또는 변경없음)과 함께 전송 전력을 증가시키거나 또는 감소시키는 실제의 전력 제어 방식 또는 실제의 스텝 크기 값을 실제로 전송하는 대신에, 상이한 전력 제어 방식 및 상이한 스텝 크기 값이 미리 저장되거나 또는 그와는 달리 무선 송수신기에 제공되어 관련된 전력 제어 표시기가 수신될 때 무선 송수신기에 의해서 적당히 참조될 수 있다. 이러한 매우 빠른 그리고 유연한 전력 제어의 비용은 하나 이상의 전력 제어 표시기 비트와 관련된 최소의 신호 오버헤드이다. 더욱이, 차 전력 제어 조정 방식 또는 값(전력 제어 표시기보다 훨씬 많은 비트를 요구함)은 무선 수신기로 전송되는 경우의 제어 메시지에 의해서 필요로 할 때마다 변경될 수 있다. 그러나, 그러한 변경이 빈번하지 않게 발생되므로 (즉, TPC 명령이 전송되는 것 보다 훨씬 덜 빈번하다) 이러한 변경은 전체 오버헤드 신호를 상당히 증가시키지 않는다.
본 발명이 유용하게 사용될 수 있는 두개의 예시된 상황은 도 6 및 7을 참조하여 설명된다. 다음 예는 업링크 방향으로 이동국의 전송의 전송 전력 레벨을 제어하는 내용에서 기술된다. 물론, 본 발명은 다운링크 방향으로 전송되는 기지국 송수신기의 전송 전력을 제어하는데 사용될 수 있다. 다운링크 방향으로, 본 발명은 기지국에서, 양쪽에서, 또는 어떤 다른 무선 네트워크 노드에서 무선 네트워크 제어기로 수행될 수 있다.
도 6은 무선 채널이 빨리 변경되며 빠른 페이딩이 발생되는 고속으로 이동하는 이동국의 예시 시나리오(220)를 도시한다. 전술된 식(1)을 참조하면, 빠른 페이딩에 기여하는 이득 인자 Gf가 상당히 변경되는데 이는 반송파-대-간섭 비율을 상당히, 급히, 그리고 예측이 불가능하게 변경시킨다. 이동국이 차량에서 빨리 이동함으로, 각각 검출된 빠른 페이드를 완전히 보상하는 것은 어려울 수 있다. 사실상, 1 데시벨 전력 스텝 변경은 너무 클 수 있으며 이동국에서 수행되는 시간만큼 문제를 개량하기 보다는 이득 파동을 가속화시킬 뿐이다. 이러한 특정한 시나리오(220)에서, 더 작은 전력 스텝을 사용하는 것이 결정될 수 있다. 따라서, 대안의 전력 제어 방식이 (전력 제어 플래그를 적당히 설정함으로서) 선택되는데 이는 매우 작은 전력 변경, 예를들면, 1 데시벨 이하를 제공한다.
고속 이동국이 빌딩과 같은 임시 방해물에 접근하고 이동국과 기지국 사이의 시야 무선 경로의 라인이 차단되는 장소로 이동함에 따라서, 기지국에서 이동국으로부터 검출된 CIR은 극적으로 감소된다. 이동국과의 합리적인 질 접속을 유지하기 위해서, 차 전력 제어 표시기가 차단된 지역내의 상태를 빨리 조정하고 접속 질을 유지하기 위해서 상이하고, 더 큰 스텝 크기를 이용하여 그 전송 전력을 상당히 증가시켜야 하는 것을 표시하는 기지국으로부터 전송된다.
도 7은 본 발명이 유리하게 사용될 수 있는 과전력 이동 전송 시나리오(230)를 도시한다. 시각 A에서 이동국 MS1은 현재 통신하는 서비스중인 기지국 BSA로부터 멀리 떨어져 있다. 시각 B에서, 이동국 BS1은 MS1 및 MSA 사이의 시야 선을 차단하는 빌딩 뒤로 이동하였다. 이것은 도 6에 도시된 바와같이 빌딩 뒤로 이동함에 따라서 기지국 BSA이 MS1 과의 접속 질을 유지하고자 할 때 이미 높은 전송 전력의 증가를 야기시킬 수 있다. 유감스럽게도, MS1이 그 빌딩의 모퉁이를 돎에 따라서, 시각 B에서 또 다른 기지국 BSB에 매우 근접한다. 그 전송 전력은 과전력이 되어 훨씬 낮은 전력 레벨에서 전송되는 이동국 MS4 및 MS5의 전송 및 기지국 전송으로 심각한 간섭을 야기시킨다. MS1으로부터의 이러한 높은 전력 전송이 기지국 BS를 통해서 검출되자 마자, 즉각적인 전송 전력 제어 명령이 그 전력을 감소시키기 위해서 MS1으로 복귀된다. 이에 더해서, 전력 제어 표시기는 전력 감소량이 커져야 함을 표시한다. 그 결과로서, 단지 하나 또는 여러 타임 슬롯에서, MS1의 전송 전력은 합리적인 레벨이 되며 그에 따라서 BSB를 갖는 다른 이동 통신과의 간섭을 최소화시킨다. 표준의, 전형적인 스텝 크기인 1 데시벨만 사용되면, 간섭의 등급 및 길이는 훨씬 더 중요하게 된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 예인 업링크 실시예에서 전력 제어 루틴(블록 250)을 도시한다. 복수의 전력 제어 조절 인자, 절차 또는 방식, 비교 임계값 등은 기지국(및/또는 RNC 또는 다른 무선 네트워크 노드) 및 하나 이상의 이동국의 메모리에 저장되도록 접속되거나 또는 제공된다(블록 252). 기지국은 매 타임 슬롯마다(예를들면, 0.625 밀리초 또는 매초 1600 회), 이동국으로부터 수신된 신호의 CIR(또는 다른 신호 질 파라메터)을 검출한다(블록 254). 수신된 CIR은 요구되는 CIR과 비교되며, 기지국은 CIR 차 및 극성(즉, 수신된 CIR이 너무 높은지 또는 너무 낮은지)을 판단한다(블록 256). CIR 차는 복수의 전력 제어 조정 인자, 절차, 또는 방식 등에서 어느 것이 그 현재의 전송 전력 레벨을 조정하는데 이동국에 의해서 사용되어야 하는지를 판단하는 하나 이상의 미리 저장된 CIR 임계값에 비교된다(단계 258). 이에 더해서, 전력 제어 표시기의ㅣ 값은 판단된 전력 제어 조정 인자, 절차, 또는 방식에 따라서 설정된다(블록 260). 설정된 전력 제어 표시기 값은 전송 전력 제어 명령과 함께 이동국으로 전송된다(블록 262). 이동국은 TPC 명령 및 전력 제어 표시기를 수신 및 검출하며 그 위에 기초한 그 전송 전력을 적당히 조정한다. 전력 제어 조정 인자, 절차, 또는 방식, 비교 임계값 등은 선택적으로 변경될 수 있으며 적당한 이동 및 기지국에 의해서 메모리내에서 갱신되거나 또는 접속될 수 있다(블록 264).
본 발명이 특정 실시예에 따라서 설명되었지만, 당업자라면 본 발명이 여기서 설명 및 예시된 특정 실시예에 제한되지 않는 것임을 알 수 있다. 많은 수정, 변경 및 등가의 장치는 물론이고 여기서 도시 및 예시된 것 이외에도 다른 포맷, 실시예 및 적응예가 발명을 실시하는데 사용될 수 있다. 그 대신에, 전력 제어 표시기는 신호 오버헤드가 상당히 증가하지 않는 한 전력 제어 유형에서 변경을 일으키는데 빠른 전송 전력 제어 메시지에 하나 이상의 플래그 비트를 첨가하는 것 외의 기술을 사용하여 통신하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위의 범위에서만 제한되도록 한다.

Claims (46)

  1. 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법에 있어서,
    무선 송수신기로부터 수신된 신호의 파라메타 값을 검출하는 단계,
    상기 검출된 신호 파라메타 값을 요구된 신호 파라메타 값과 비교하고 그 차를 결정하는 단계,
    상기 무선 송수신기에 전송 전력 제어 명령을 전송하는 단계, 및
    제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정이 상기 차에 따라서 무선 송수신기에 의해서 사용되어야 하는지를 표시하는 전송 전력 제어 명령과 연관된 플랫 비트를 포함하는 전력 제어 표시기를 전송하는 단계를 포함하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 제어 표시기는 단일 플래그 비트만을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 제어 표시기는 상기 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 무선 네트워크 노드에서 수행되며 상기 무선 송수신기는 이동국인 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 이동국에서 수행되며 상기 무선 송수신기는 기지국인 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 파라메타는 무선 반송파-대-간섭 비(CIR)인 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 전력 제어 명령은 상기 무선 송수신기가 전송 전력을 상승, 감소, 또는 그대로 유지하도록 명령하는 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정은 상기 무선 송수신기가 그 전송 전력을 조정하는 량을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 유형의 전력 제어 조정은 제 1 유형의 전송 조건하에서 사용될 제 1의 량이며, 상기 제 2 유형의 전력 제어 조정은 제 2 유형의 전송 조건하에서 사용될 제 2의 량인 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1의 량은 디폴트 량이며 제 2의 량은 전송 조건에 따른 디폴트 량 보다 크거나 또는 작은 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    제 1 주파수, 제 1 및 제 2 전력 제어 조정으로 무선 송수신기를 제공하는 단계를 더 포함하며,
    상기 전송 전력 제어 명령은 제 1 주파수보다 더 큰 제 2 주파수로 전송되는 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 전력 제어 명령은 무선 송수신기가 전송 전력을 증가시키거나 감소시키도록 명령하며, 상기 전력 제어 표시기는 제 1 값에서 전송 전력을 증가시키거나 감소시키는 제 1의 량을 표시하며 제 2 값에서 전송 전력을 증가시키거나 감소시키는 제 2의 량을 표시하는 플래그 비트인 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정은 제 1 및 제 2 전력 제어 방식을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 제어 표시기는 전송 전력 제어 명령의 여러 패턴 중 하나에 대응하는 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 제어 표시기에는 전송 전력 제어 명령이 포함되는 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 제어 표시기에는 상기 무선 송수신기에 빈번하게 전송되는 전송 전력 제어 명령 이외에 제어 메시지가 포함되는 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 제어 표시기를 전송하는 것은 시그널링 오버헤드를 최소로 증가시켜서 수행되는 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 전송 전력 제어 방법.
  18. 무선 네트워크에 전송되는 이동국의 전송 전력 제어 방법에 있어서,
    이동 무선장치로부터 수신된 신호의 신호-대-잡음 파라메타 값을 제 1 주파수로 검출하는 단계,
    상기 검출된 신호-대-간섭 파라메타 값을 요구된 신호-대-간섭 파라메타 값과 비교하고 그 차를 결정하는 단계,
    그 차를 임계값과 비교하는 단계,
    전송 전력 제어 명령을 이동국에 전송하여 그 차에 따라서 그 전송 전력을 증가시키거나 감소시키는 단계, 및
    그 차가 상기 임계값 보다 작은 경우 제 1 유형의 전력 제어 조정이 이동국에 의해서 사용되어야 하는지 그리고 그 차가 상기 임계값보다 크거나 같은 경우 제 2 유형의 전력 제어 조정이 이동국에 의해서 사용되어야 하는지를 표시하는 플래그 비트를 포함하는 전력 제어 표시기를 상기 전송 전력 제어 명령과 연관시키는 단계를 포함하는 무선 네트워크에 전송되는 이동국의 전송 전력 제어 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 이동국에 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정을 제 1 주파수 보다 작은 제 2 주파수로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크에 전송되는 이동국의 전송 전력 제어 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    전송 전력 제어 명령 및 전력 제어 표시기는 슬롯된 채널을 통해서 전송되며, 제 1 주파수는 타임 슬롯 주파수에 대응하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크에 전송되는 이동국의 전송 전력 제어 방법.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정은 제 1 및 제 2 전력 조정 제어 절차를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크에 전송되는 이동국의 전송 전력 제어 방법.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정은 제 1 및 제 2 전력 조정 스텝 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크에 전송되는 이동국의 전송 전력 제어 방법.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 차는 복수의 임계값과 비교되며, 각각의 임계값은 대응하는 유형의 전력 제어 조정을 갖는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크에 전송되는 이동국의 전송 전력 제어 방법.
  24. 제 18 항에 있어서,
    상기 전력 제어 표시기는 단일 플래그 비트만을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크에 전송되는 이동국의 전송 전력 제어 방법.
  25. 제 18 항에 있어서,
    상기 전력 제어 표시기는 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크에 전송되는 이동국의 전송 전력 제어 방법.
  26. 무선 네트워크와 통신이 가능한 이동 송수신기에 있어서,
    무선 송신기와 무선 수신기를 포함하는 송수신기, 및
    제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정을 가지고 무선 네트워크로부터 전송 전력 제어 명령을 수신하여 상기 송신기의 전송 전력 레벨을 증가 또는 감소시키는 제어기 및 상기 무선 네트워크로부터 제 1 또는 제 2 유형의 전력 제어 조정이 사용되어야 하는지를 표시하는 전력 제어 표시기를 포함하며,
    상기 제어기는 전력 제어 표시기의 값에 따라서 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정중 하나를 이용하여 상기 송신기의 전송 전력 레벨을 조정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크와 통신이 가능한 이동 송수신기.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 전력 제어 표시기는 전송 전력 제어 명령중 하나와 연관되는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크와 통신이 가능한 이동 송수신기.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 전력 제어 표시기는 단일 플래그 비트만을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크와 통신이 가능한 이동 송수신기.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 전력 제어 표시기는 제 1 또는 제 2 유형의 전력 제어 조정을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크와 통신이 가능한 이동 송수신기.
  30. 제 26 항에 있어서,
    상기 이동 송수신기는 제1 주파수로 전력 제어 명령을 전송하고 상기 제1 및 제2 유형의 전력 제어 조정을 제1 주파수보다 작은 제2 주파수로 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크와 통신이 가능한 이동 송수신기.
  31. 제 30 항에 있어서,
    전송 전력 제어 명령 및 전력 제어 표시기는 슬롯된 채널을 통해서 전송되며, 상기 제1 주파수는 시간 슬롯에 대응하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크와 통신이 가능한 이동 송수신기.
  32. 제 26 항에 있어서,
    상기 제1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정은 제 1 및 제 2 전력 조정 제어 절차를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크와 통신이 가능한 이동 송수신기.
  33. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정은 제 1 및 제 2 전력 조정 스텝 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크와 통신이 가능한 이동 송수신기.
  34. 전력 제어 명령을 무선 송수신기에 전송하는 무선 네트워크 노드에 있어서,
    무선 송수신기로부터 수신된 신호의 신호 파라메타 값을 검출하는 검출기,
    상기 검출된 신호 파라메타 값을 요구된 신호 파라메타 값과 비교하여 그 차를 결정하는 비교기,
    전송 전력 제어 명령을 무선 송수신기에 전송하는 송신기와 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정이 그 차에 따라서 무선 송수신기에 의해서 사용되어야 하는지를 표시하는 플래그 비트를 포함하는 전력 제어 표시기를 포함하는 전력 제어 명령을 무선 송수신기에 전송하는 무선 네트워크 노드.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 노드는 기지국을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 명령을 무선 송수신기에 전송하는 무선 네트워크 노드.
  36. 제 34 항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 노드는 무선 네트워크 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 명령을 무선 송수신기에 전송하는 무선 네트워크 노드.
  37. 제 34 항에 있어서,
    상기 전력 제어 표시기는 플래그 비트에 대응하며 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 전력 제어 명령을 무선 송수신기에 전송하는 무선 네트워크 노드.
  38. 제 34 항에 있어서,
    상기 신호 파라메타는 반송파-대-간섭 비(CIR)인 것을 특징으로 하는 전력 제어 명령을 무선 송수신기에 전송하는 무선 네트워크 노드.
  39. 제 34 항에 있어서,
    상기 전송 전력 제어 명령은 상기 무선 송수신기가 전송 전력을 증가 또는 감소시키도록 명령하며, 여기서 상기 제 1 및 제 2 유형의 전력 제어 조정은 상기 무선 송수신기가 그 전송 전력을 조정하는 량을 결정하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 명령을 무선 송수신기에 전송하는 무선 네트워크 노드.
  40. 제 34 항에 있어서,
    상기 제 1 유형의 전력 제어 조정은 제 1 유형의 전송 조건하에서 사용될 제 1의 량이며, 상기 제 2 유형의 전력 제어 조정은 제 2 유형의 전송 조건하에서 사용될 제 2의 량인 것을 특징으로 하는 전력 제어 명령을 무선 송수신기에 전송하는 무선 네트워크 노드.
  41. 제 34 항에 있어서,
    제1 주파수, 제 1 및 제 2 전력 제어 조정으로 상기 무선 송수신기를 제공하는 수단을 더 포함하며,
    상기 송신기는 제 1 주파수보다 더 큰 제 2 주파수로 전송 전력 제어 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 명령을 무선 송수신기에 전송하는 무선 네트워크 노드.
  42. 제 34 항에 있어서,
    상기 전력 제어 표시기는 상기 전송 전력 제어 명령의 여러 패턴중 하나에 대응하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 명령을 무선 송수신기에 전송하는 무선 네트워크 노드.
  43. 제 34 항에 있어서,
    상기 전력 제어 표시기에는 상기 전송 전력 제어 명령이 포함되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 명령을 무선 송수신기에 전송하는 무선 네트워크 노드.
  44. 제 34 항에 있어서,
    상기 전력 제어 표시기에는 상기 무선 송수신기에 빈번하게 전송된 전송 전력 제어 명령 이외에 제어 메시지가 포함되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 명령을 무선 송수신기에 전송하는 무선 네트워크 노드.
  45. 제 34 항에 있어서,
    상기 전력 제어 표시기의 전송은 시그널링 오버헤드를 최소로 증가시켜서 수행되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 전력 제어 명령을 무선 송수신기에 전송하는 무선 네트워크 노드.
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