KR101041759B1 - 소프트 핸드오버 동안 업링크 레이트를 선택하는 시스템 및방법 - Google Patents

소프트 핸드오버 동안 업링크 레이트를 선택하는 시스템 및방법 Download PDF

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Abstract

단말기 (또는 UE) 와 다수의 기지국 (또는 노드 B) 사이의 업링크에 대한 링크 불균형의 영향을 완화시키는 기술들이 여기에 제공된다. 업링크 송신 레이트는 조정된 공칭 업링크 송신 레이트와 2 세트의 전력 제어 명령 간의 차이에 기초하여 선택되는데, 제 1 세트의 전력 제어 명령은 서빙 노드로부터 수신되고, 제 2 세트의 전력 제어 명령은 최상의 업링크 송신 신호 대 잡음 및 간섭비 (SNR) 를 갖는 노드로부터 수신된다.
업링크 송신 레이트, 전력 제어, 소프트 핸드오버

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 무선 통신 시스템에서 업링크 레이트를 선택하는 기술에 관한 것이다.
배경기술
무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 서비스를 제공하는데 광범위하게 전개된다. 이들 시스템은 다수의 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속 시스템일 수도 있으며, 코드 분할 다중 접속 (CDMA), 시분할 다중 접속 (TDMA), 주파수 분할 다중 접속 (FDMA), 또는 몇몇 다른 다중 접속 기술에 기초할 수도 있다. CDMA 시스템은 증가된 시스템 용량을 포함하여 다른 타입의 시스템에 비해 특정 이점들을 제공할 수도 있다.
신뢰도를 개선하기 위해, 단말기는 종종 소프트 핸드오버라 하는 프로세스를 통해 다수의 기지국과 동시에 통신할 수도 있다. 통상적으로, 소프트 핸드오버는 특정 서비스들 (예컨대, 음성) 에 대해 지원되지만, 종종 다운링크 상의 패킷 데이터에 대해서는 지원되지 않는다. 이는 다운링크 상의 소프트 핸드오버를 지원하는데 추가적인 코어 리소스 (core resource) 가 요구될 수도 있기 때문이다. 또한, 패킷 데이터 서비스는 보다 긴 지연을 허용할 수 있어서, 재송신 기법의 구현을 허용한다. 다운링크 상의 패킷 데이터 송신에 대하여, 단말기가 통신하고 있는, 기지국들 중 하나의 기지국을 "서빙 (serving)" 기지국 (또한, 스케쥴링 기지국이라고도 함) 이라 할 수도 있으며, 이 기지국만이 패킷 데이터를 단말기에 송신한다. 서빙 기지국은 최상의 다운링크를 갖는 기지국이다. 단말기에 의해 에러 상태로 수신된 데이터 패킷들 (즉, 삭제된 패킷들) 은 기지국에 전송된 피드백 정보를 통해 식별될 수도 있으며, 그 후 기지국은 그 삭제된 패킷들을 재송신할 수 있다.
CDMA 시스템에서 업링크 상의 시스템 용량을 최대화시키기 위해, 기지국에서 수신된 업링크 송신의 신호 대 잡음 및 간섭비 (SNR) 가 타겟 SNR 로 유지되도록, 각 단말기의 송신 전력이 전력 제어 루프에 의해 제어된다. 이러한 타겟 SNR 을 종종 세트 포인트 (setpoint) 라 한다. 소프트 핸드오버 동안, 통상적으로 각 단말기의 업링크 송신 전력은 "OR-of-the-Down" 규칙 (rule) 에 기초하여 조정됨으로써, 임의의 기지국이 감소를 요청하는 경우에, 단말기는 그 송신 전력을 감소시킨다. 모든 기지국이 증가를 요청하는 경우에, 단말기는 그 송신 전력을 증가시킨다.
특정 예들에서, 단말기에 대한 최상의 업링크를 갖는 기지국은 서빙 기지국이 아니다. 링크 불균형이라 하는 이러한 현상은 각 셀에서 셀 외부 간섭 (out-of-cell interference) 에 악영향을 미칠 수도 있다. 기지국 및/또는 그 커버리지 영역은 그 용어가 사용되는 문맥에 따라 종종 셀이라 한다.
링크 불균형이 존재하는 경우에, 단말기의 업링크 송신 전력은 최상의 업링크를 갖는 기지국에서 수신된 SNR 에 기초하여 조정될 수도 있다. 그러나, 최상의 업링크를 갖는 기지국이, 단말기에 패킷 데이터를 송신하고 단말기로부터 피드백 정보를 수신하는 기지국은 아니다. 서빙 기지국이 단말기에 패킷 데이터를 송신하고 단말기로부터 피드백 정보를 수신하는 기지국이다.
링크 불균형이 충분히 큰 경우에, 각 셀의 셀 외부 간섭은 업링크의 신뢰도에 악영향을 미칠 수도 있다. 따라서, 각 셀의 셀 외부 간섭을 완화시키는 기술이 당해 기술 분야에 필요하다.
요약
여기에 제공되는 기술들은, 단말기 (또는, UE) 와 다수의 기지국 (또는, 노드 B) 사이의 업링크에 대한 링크 불균형의 영향을 완화시키기 위한 것이다. 업링크 송신 레이트는, 조정된 공칭 업링크 송신 레이트 및 상이한 노드들로부터의 전력 제어 명령들 간의 차이에 기초하여 선택된다.
일 양태에서, 무선 통신 시스템에서 업링크 송신 레이트를 선택하는 방법은, 공칭 업링크 송신 레이트를 수신하는 단계; 제 1 세트의 전력 제어 명령 및 제 2 세트의 전력 제어 명령에 기초하여 차이값을 결정하는 단계; 및 공칭 업링크 송신 레이트 및 차이값에 기초하여 업링크 송신 레이트를 선택하는 단계를 포함한다. 일 양태에서, 제 1 세트의 전력 제어 명령의 길이 및 제 2 세트의 전력 제어 명령의 길이는 n 이다.
일 양태에서, 제 1 세트의 전력 제어 명령은 서빙 노드로부터의 것이고, 제 2 세트의 전력 전력 제어 명령은 최상의 업링크 송신 신호 대 잡음 및 간섭비 (SNR) 를 갖는 노드로부터의 것이다. 일 양태에서, 차이값은, 제 1 세트의 전력 제어 명령의 각 전력 제어 명령에 전력 제어값을 할당하고, 제 2 세트의 전력 제어 명령의 각 전력 제어 명령에 전력 제어값을 할당하는 단계; 제 1 세트의 전력 제어 명령의 전력 제어값들을 합산하여, 제 1 합계를 생성하는 단계; 제 2 세트의 전력 제어 명령의 전력 제어값들을 합산하여, 제 2 합계를 생성하는 단계; 및 제 1 합계와 제 2 합계 간의 차이를 계산하는 단계에 의해 결정된다. 일 양태에서, 제 1 합계와 제 2 합계 간의 차이는 이득값 차이로 변환된다.
일 양태에서, 무선 통신 시스템의 단말기는, 공칭 업링크 송신 레이트를 수신하는 수단; 제 1 세트의 전력 제어 명령 및 제 2 세트의 전력 제어 명령에 기초하여 차이값을 결정하는 수단; 및 공칭 업링크 송신 레이트 및 차이값에 기초하여 업링크 송신 레이트를 선택하는 수단을 포함한다.
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 도면 부호들이 명세서 전반에 걸쳐 대응하여 식별하는 도면들과 함께 참조될 때, 이하의 상세한 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다.
도 1 은 일 실시형태에 따른, 무선 통신 시스템의 도면이다.
도 2a 및 도 2b 는 일 실시형태에 따른, 업링크 송신 레이트를 선택하는 프로세스의 흐름도이다.
도 3 은 일 실시형태에 따른 노드 B 의 블록도이다.
도 4 는 일 실시형태에 따른 UE 의 블록도이다.
발명의 상세한 설명
도 1 은 다양한 실시형태를 구현할 수도 있는 무선 통신 시스템 (100) 의 도면이다. 시스템 (100) 은 특정한 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 지칭된다. 일 실시형태에서, 기지국들은 범용 이동 통신 시스템 (UMTS) 무선 액세스 네트워크 (UTRAN) 의 일부이다.
통상적으로, 다양한 단말기 (106) 가 시스템 전반에 걸쳐 산재되어 있다. 간이하게, 도 1 에는 하나의 단말기만을 도시하였다. 또한, 단말기는 사용자 장비 (UE), 이동국, 액세스 단말기, 또는 당업자에게 알려진 몇몇 다른 용어로 지칭된다. 각 단말기는, 단말기가 활성인지 여부, 소프트 핸드오버가 데이터 송신에 대해 지원되는지 여부 및 소프트 핸드오버 상태에 있는지 여부에 따라, 임의의 소정의 시점에서 다운링크 및/또는 업링크를 통해 하나 이상의 기지국과 통신할 수도 있다. 다운링크 (즉, 순방향 링크) 는 기지국으로부터 단말기로의 송신을 지칭하며, 업링크 (즉, 역방향 링크) 는 단말기로부터 기지국으로의 송신을 지칭한다.
시스템 제어기 (102) 는 기지국들 (104) 에 커플링하며, 또한 일반 전화 교환 네트워크 (PSTN) 및/또는 하나 이상의 패킷 데이터 네트워크 (PDN) 에 커플링할 수도 있다. 또한, 시스템 제어기 (102) 는 무선 네트워크 제어기 (RNC), 기지국 제어기 (BSC), 또는 당업자에게 알려진 몇몇 다른 용어로 지칭된다. 시스템 제어기 (102) 는 이에 커플링된 기지국들에 대한 조정 및 제어를 제공한다. 또한, 시스템 제어기 (102) 는 (1) 단말기들 (106) 사이, 및 (2) 단말기들 (106) 과 PSTN (예컨대, 종래 전화기) 및 PDN들에 커플링된 다른 사용자들 사이에서, 기지국들 (104) 을 통해 호의 라우팅을 제어한다.
여기서 설명되는 기술들은 다양한 무선 통신 시스템에서 구현될 수도 있다. 시스템 (100) 은 코드 분할 다중 접속 (CDMA), 시분할 다중 접속 (TDMA), 또는 주파수 분할 다중 접속 (FDMA) 통신 시스템일 수도 있다. CDMA 시스템으로서, 시스템 (100) 은 W-CDMA, IS-95, IS-2000, IS-856 등과 같은 하나 이상의 공지된 CDMA 표준을 구현하도록 설계될 수도 있다. 명확하도록, 이하 다양한 양태, 실시형태 및 구현의 세부사항을 W-CDMA 시스템에 대하여 설명한다. 이하의 설명에서, 기지국, 단말기 및 시스템 제어기는 W-CDMA 용어를 사용하여 각각 노드 B, UE 및 RNC 라 한다.
W-CDMA 에서, 특정한 UE 에 송신될 데이터는 상위 레이어에서 하나 이상의 전송 채널로서 프로세싱된다. 그 후, 전송 채널들은 UE 에 할당된 (물리적 레이어의) 하나 이상의 물리적 채널에 매핑된다. 물리적 채널은, (1) 특정 반송 주파수, (2) 송신 이전에 데이터를 스펙트럼 확산시키는데 이용되는 특정 스크램블링 코드, (3) (필요한 경우) 다른 코드들에 의해 채널화된 데이터에 직교하도록, 데이터를 채널화시키는데 이용되는 하나 이상의 채널화 코드, (4) (지속기간을 정의하는) 특정 시작 및 종료 시간 및 (5) 업링크 상에서의 상대적인 위상 (0 또는 π/2) 을 포함하는 다양한 파라미터에 의해 정의된다. 이러한 다양한 물리적 채널 파라미터는 W-CDMA 표준 문헌에서 상세하게 설명된다.
W-CDMA 에 의해 정의된 이하의 전송 및 물리적 채널을 여기에서 다음과 같이 지칭한다.
● CPICH 공통 파일럿 채널
● DPDCH 전용 물리적 데이터 채널
● E-DPDCH 향상된 (enhanced) 전용 물리적 데이터 채널
● DPCCH 전용 물리적 제어 채널
● DPCH 전용 물리적 채널 (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 전용 물리적 제어 채널 (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 정의된 절차들 및 물리적 채널들의 세트이다. HSDPA 용 데이터는 전송 블록들 (또는 패킷들) 로 프로세싱되며, 그 각각은 송신 시간 간격 (TTI) 이라 하는 시간 간격이 된다. 그 후, 전송 블록들은, 다수의 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 채널 구조는, 다수의 UE 에 대하여 시간 및 코드 분할 다중화 (TDM/CDM) 방식으로 데이터를 송신하는데 이용될 수도 있는 단일의 고속 다운링크 물리적 채널 (HS-PDSCH) 을 포함한다. HS-PDSCH 를 적절하게 수신하는데 이용되는 다양한 파라미터를 포함하는 HS-PDSCH 용 시그널링은, 연관된 HS-SCCH 를 통해 송신된다. 또한, HSDPA 채널 구조는, UE 가 올바르게 수신된 데이터 패킷 및 올바르지 않게 수신된 (즉, 삭제된) 데이터 패킷을 보고하는 피드백 메커니즘을 포함한다. 이러한 피드백 메커니즘을 하이브리드 ARQ (HARQ) 메커니즘이라 하며, 이는 노드 B 로 하여금 패킷이 UE 에 의해 올바르게 수신되었는지 여부를 인지할 수 있게 한다. 노드 B 가 부정 응답 (NAK) 을 수신한 경우에, 노드 B 는 삭제된 패킷을 재송신한다.
또한, HSDPA 를 수신하는 각 UE 에 다운링크 DPCH 및 업링크 DPCH 가 할당된다. 다운링크 DPCH 는 노드 B 로부터 UE 에 사용자 특정 데이터 및 시그널링을 송신하는데 이용된다. 업링크 DPCH 는 UE 로부터 노드 B 에 사용자 특정 데이터 및 시그널링을 송신하는데 이용된다. 또한, HSDPA 를 수신하는 각 UE 는, HS-PDSCH 를 통해 다운링크 상에서 수신된 데이터 송신에 대한 피드백 정보를 업링크 HS-DPCCH 를 통해 송신한다.
도 1 을 다시 참조하면, UE 는 DPCH 에 대하여 업링크 상에서 다수의 노드 B 와 소프트 핸드오버 (SHO) 상태에 있을 수도 있다. 소프트 핸드오버는, 다수의 송신이 수신되고 프로세싱되어 데이터 송신의 신뢰도를 증가시키는 프로세스이다. 다운링크에 대하여, 데이터는 다수의 노드 B 로부터 UE 에 송신되는데, UE 는 (1) 다수의 수신된 송신에 대한 심볼들을 결합하고, 결합된 심볼들을 디코딩하거나, 또는 (2) 다수의 수신된 송신에 대한 심볼들을 독립적으로 디코딩하고 최상의 디코딩된 결과를 선택할 수 있다. 업링크에 대하여, UE 로부터의 데이터 송신은 다수의 노드 B 에 의해 수신되고 프로세싱되어 디코딩된 결과를 제공한다. 업링크에 대하여, 통상적으로 각 노드 B 는 그 수신된 송신에 대한 심볼들을 독립적으로 디코딩하고, 디코딩된 결과를 결합/선택하기 위해 RNC 에 제공한다.
HSDPA 는 HS-DSCH 에 대하여 다운링크 상에서 다수의 노드 B 와의 소프트 핸드오버를 지원하지 않는다. HSDPA 에 대하여, UE의 활성 세트 내의 하나의 노드 B 만이 HSDPA 에 대한 서빙 노드 B (또는 간단히 서빙 노드 B) 로 지정된다. 활성 세트는 UE 가 현재 통신하는 노드 B들의 리스트를 포함한다. 다운링크 상에서 소프트 핸드오버가 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 다운링크 상에서 그랜트 채널을 통해 송신된다.
통상적으로, UE 의 활성 세트 내의 다른 노드 B들은 서빙 노드 B 에 의한 HSDPA 송신을 인지하지도 못한다. 따라서, UE 에 의해 업링크 HS-DPCCH 를 통해 보고된, HSDPA 송신에 대한 피드백 정보는 서빙 노드 B 에 보내지고, 다른 노드 B들로는 보내지지 않는다.
여기서 사용된 바와 같이, 링크 불균형은, 서빙 노드 B 가 UE 에 대한 최상의 업링크를 갖는 노드 B 가 아닌 현상이다. 최상의 다운링크와 업링크가 상이할 때 링크 불균형이 존재한다. 이러한 현상은 많은 원인으로 인해 발생할 수도 있다. 서빙 노드 B 가 최상의 업링크를 갖지 못하는 통상의 원인은 핸드오프 지연 때문이다. RNC 는 UE 의 활성 세트 내의 모든 노드 B 의 수신된 다운링크 SNR 을 평가하고, 그 후 UE 에 핸드오프 지시 메시지를 전송한다. 이러한 프로세스는 긴 지연을 수반할 수도 있다. 또 다른 원인은, HSDPA 다운링크에 대응하는 업링크가 다른 업링크보다 더 약해지는 실제 물리적 불균형이 존재할 수도 있다는데 있다.
UE 가 최상의 업링크를 갖는 노드 B 와 서빙 노드 B 가 상이할 때, 서빙 노드 B 에 대한 업링크가 더 이상 신뢰될 수 없는 시나리오가 발생한다. UE 로부터의 피드백 정보가 서빙 노드 B 에 의해 신뢰할 수 있게 수신되지 않을 수도 있기 때문에, 링크 불균형은 HSDPA 송신에 대한 성능에 악영향을 미칠 수도 있다. 이하, 성능에 대한 링크 불균형으로부터 초래하는 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 노드 B들 양자 모두에 의해 수신된다. 각 노드 B 는 수신된 업링크 DPDCH 를 독립적으로 프로세싱하고, 디코딩된 결과를 RNC 에 제공한다. RNC 는 노드 B들 양자 모두로부터의 디코딩된 결과들을 수신 및 결합하고, DPCH 상의 업링크 송신의 블록 에러 레이트 (BLER) 를 결정하고, 노드 B들 양자 모두에 세트 포인트를 제공한다. 세트 포인트는, 특정한 타겟 BLER 을 달성하는데 필요하다고 간주되는 특정한 타겟 수신 신호 품질이다. 세트 포인트는 특정한 신호 대 잡음 및 간섭비 (SNR) 또는 다른 몇몇의 측정에 의해 정량화될 수도 있다. 실제 BLER 이 타겟 BLER 보다 더 높은 경우에 세트 포인트는 보다 높게 조정되며, 실제 BLER 이 타겟 BLER 보다 더 낮은 경우에 보다 낮게 조정된다. BLER 에 기초하여 세트 포인트를 조정하는 메커니즘을 종종 외부 전력 제어 루프라 한다.
세트 포인트는, UE 의 업링크 송신 전력을 조정하기 위해 각 노드 B 에 의해 이용된다. 특히, 특정한 노드 B 에서 수신된 SNR 이 세트 포인트보다 더 낮은 경우에, 송신 전력의 증가를 요청하기 위해 UE에 UP 명령이 송신될 수도 있다. 역으로, 수신된 SNR 이 세트 포인트보다 더 높은 경우에, 송신 전력의 감소를 요청하기 위해 UE 에 DOWN 명령이 송신될 수도 있다. UE 는 모든 노드 B 로부터 명령들을 수신하고 "OR-of-the-DOWN" 규칙을 구현함으로써, 임의의 노드 B 가 감소를 요청하는 경우에 업링크 송신 전력을 감소시킨다. 모든 기지국이 증가를 요청하는 경우에 UE 는 업링크 송신 전력을 증가시킨다. 수신된 SNR 에 기초하여 UE 의 송신 전력을 조정하는 메커니즘을 종종 내부 전력 제어 루프라 한다.
이러한 예에 대하여, 서빙 노드 B 가 B1 이지만, UE 로부터 제 2 노드 B2 로의 업링크가 더 양호하다. DPDCH 에 대한 타겟 BLER 이 충족되는 한, RNC 는 노드 B들 양자 모두에 대하여 외부 루프에 대한 동일한 업링크 세트 포인트를 유지한다. UE 의 활성 세트 내의 각 노드 B 는 UE 로부터의 업링크 송신의 수신된 SNR 을 결정한다. 이러한 업링크 수신 SNR 은 UE 에 의해 송신된 파일럿에 기초하여 추정될 수도 있다.
일 실시형태에서, 업링크 파일럿은 DPCCH 내에 위치되며, 노드 B1 및 노드 B2 에 의해 전력 제어된다. 업링크 DPDCH 송신은 RNC 에 의해 제어되며, 업링크 파일럿 세트 포인트는 DPDCH BLER 에 의해 결정된다.
노드 B2 에 대한 업링크가 노드 B1 에 대한 업링크보다 더 양호하므로, 노드 B1 에서 수신된 업링크 송신에 대한 수신된 SNR 은 노드 B2 에서 수신된 SNR 보다 더 낮을 것이다. 예시를 위하여 예를 간이하게 하기 위해, 수신될 SNR 이 세트 포인트와 정확히 동일하게 되지 않는다고 가정한다. 이러한 가정으로, 세트 포인트에 대하여 존재할 수도 있는 3 개의 시나리오가 있는데, 이는 (1) 노드 B1 SNR 및 노드 B2 SNR 양자 모두가 세트 포인트를 상회하는 시나리오, (2) 노드 B1 SNR 및 노드 B2 SNR 양자 모두가 세트 포인트를 하회하는 시나리오, 및 (3) 노드 B2 SNR 이 세트 포인트를 상회하고, 노드 B1 SNR 이 세트 포인트를 하회하는 시나리오이다.
노드 B1 SNR 및 노드 B2 SNR 양자 모두가 세트 포인트를 상회하는 경우에, 노드 B1 및 노드 B2 양자 모두는, UE 가 그 업링크 송신 전력을 감소시키도록 요청하기 위해 DOWN 명령을 전송할 것이다. 그 후, OR-of-the-DOWN 규칙을 구현하는 UE 는, 노드 B1 으로부터 수신된 DOWN 명령 또는 노드 B2 로부터 수신된 DOWN 명령 중 어느 하나로 인해 업링크 송신 전력을 감소시킬 것이다.
노드 B1 SNR 과 노드 B2 SNR 양자 모두가 세트 포인트를 하회하는 경우에, 노드 B1 과 노드 B2 양자 모두는, UE 가 그 업링크 송신 전력을 증가시키도록 요청하는 UP 명령을 전송할 것이다. 그 후, 모든 기지국이 증가를 요청하므로, UE 는 업링크 송신 전력을 증가시킬 것이다.
노드 B2 SNR 이 세트 포인트를 상회하고, 노드 B1 SNR 이 세트 포인트를 하회하는 경우에, 노드 B2 는, UE 가 그 송신 전력을 감소시키도록 요청하는 DOWN 명령을 전송할 것이고, 노드 B1 은, UE 가 그 송신 전력을 증가시키도록 요청하는 UP 명령을 전송할 것이다. 그 후, OR-of-the-DOWN 규칙을 구현하는 UE 는 노드 B2 로부터 수신된 DOWN 명령으로 인해 업링크 송신 전력을 감소시킬 것이다. 따라서, 노드 B1 SNR 이 세트 포인트를 하회하지만 업링크 송신 전력은 감소될 것이고, 이는 노드 B1 SNR 을 세트 포인트 아래로 더 감소하게 할 수도 있다.
수신된 SNR 이 정확히 세트 포인트와 동일한 경우를 고려하도록 업링크 전력 제어를 변형시키는 방법은 당업자에게 명백할 것이다.
도 2 는 일 실시형태에 따라 업링크 송신 레이트를 선택하는 프로세스의 흐름도이다. 일 실시형태에서, B1 및 B2 는 동일한 노드 B 내의 셀들 (또는, 3GPP2 용어로는, 동일한 BTS 내의 2 개의 섹터) 일 수 있으며, 이러한 경우에 UE 는 소프트 핸드오버 상태에 있는 것으로 간주된다.
단계 202 에서, 서빙 노드 B1 은 수신된 파일럿 송신의 SNR 을 계산한다. 일 실시형태에서, 수신된 파일럿의 표시는 다운링크 DPCCH 를 통해 수신되며, 업링크 DPCCH 의 파일럿 송신 전력을 명령하도록 의도된다. 또 다른 실시형태에서, 수신된 파일럿 송신이 UE 로부터 또 다른 채널을 통해 수신될 수도 있음이 당업자에게 명백할 것이다.
단계 204 에서, B1 및 B2 가 동일한 노드 B 에 속하는 경우에, 노드 B 는 B2 에서의 파일럿 SNR 을 가지고, 제어 흐름은 단계 206 으로 진행하며, 그렇지 않은 경우에는 제어 흐름은 단계 208 로 진행한다. 단계 206 에서, B1 과 B2 간의 SNR 차이가 계산된다.
단계 208 에서, 노드 B1 은, (B1 과 동일한 노드 B 로부터가 아닌) 모든 다른 셀에서 수신된 파일럿 SNR 이 노드 B1 에서 관측된 것과 동일하다고 가정하고, 따라서 노드 B1 은 수신된 파일럿 SNR 에 기초하여 업링크 송신 레이트를 표시하는 스케쥴링 메시지를 생성한다. 단계 210 에서, 노드 B1 은 업링크 송신을 스케쥴링한다. 일 실시형태에서, 스케쥴링 메시지는 다운링크 상의 그랜트 채널 (GCH) 을 통해 송신된다. 일 실시형태에서, 업링크 송신은 E-DPDCH 상에서 발생한다. 제어 흐름은 단계 212 로 진행한다.
단계 212 에서, UE 는 스케쥴링 메시지를 디코딩하고 할당된 스케쥴링된 업링크 레이트를 결정한다. 일 실시형태에서, 할당된 스케쥴링된 업링크 레이트는 E-DPDCH 상의 공칭 업링크 송신 레이트이다. 제어 흐름은 단계 214 로 진행한다.
일 실시형태에서, 단계 214 에서, UE 는 B1 및 B2 로부터 수신된 n 개의 지난 전력 제어 명령을 모니터링하며, 여기서 n 은 양의 정수이다. 일 실시형태에서, 모니터링될 PC 명령들의 수 n 은 B1 에 의해 구성될 수 있으며, B1 으로부터 UE 에 전송된다. 일 실시형태에서, 수 n 은 UE 에 의해 모니터링될 각각의 노드로부터의 PC 명령들의 수를 표시하는 파라미터이다. 제어 흐름은 단계 216 으로 진행한다.
단계 216 에서, UE 는 상이한 노드들로부터 수신된 PC 명령들 간의 차이를 결정한다. UE 는, B1 으로부터 수신된 PC 명령들과 B2 로부터 수신된 PC 명령들 간의 차이를 결정한다. PC 명령들 간의 차이는, 각 셀에서 수신된 SNR들 간의 차이를 표시하며, 즉 B1 에서 수신된 SNR 과 B2 에서 수신된 SNR 간의 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 인 경우에, 3 개의 PC 명령이 B1 으로부터 모니터링될 것이고, 3 개의 PC 명령이 B2 로부터 모니터링될 것이다. 최근의 3 개의 PC 명령이 모니터링되거나, 최근의 3 개의 샘플링된 PC 명령이 모니터링되거나, 또는 당해 기술 분야에 알려진 다른 기술이 모니터링될 특정한 PC 명령들을 선택하는데 이용될 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다.
본 예에서, B1 으로부터 모니터링된 PC 명령들이 UP, UP 및 DOWN 인 경우에, B1 으로부터의 PC 명령들은, PC 값 +1, +1 및 -1 에 의해 표현된다. 마찬가지로, B2 로부터 모니터링된 PC 명령들이 DOWN, DOWN 및 UP 인 경우에, B2 로부터의 PC 명령들은 PC 값 -1, -1 및 +1 에 의해 표현된다.
일 실시형태에서, 각 노드에 대한 PC 값들은 합산되고, 합계들 간의 차이, △ 가 결정된다.
B1 : +1 +1 -1 = +1
B2 : -1 -1 +1 = -1
---
△ = +2
당해 기술 분야에 알려진 다른 기술이 PC 명령들 간의 차이를 결정하는데 이용될 수도 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 단계 216 으로부터, 제어 흐름은 단계 218 로 진행한다.
단계 218 에서, 업링크 송신 레이트는, 공칭 업링크 송신 레이트 및 PC 명령들 간의 차이에 기초하여 선택된다. 일 실시형태에서, 양의 차이 △ 는 B2 에서의 업링크 파일럿 SNR 이 B1 에서의 업링크 파일럿 SNR 보다 더 크다는 것을 표시하며, 따라서 UE 는 공칭 업링크 송신 레이트에서 감소된 업링크 송신 레이트를 선택한다. 일 실시형태에서, 음의 차이 △ 는 B2 에서의 업링크 파일럿 SNR 이 B1 에서의 업링크 파일럿 SNR 보다 더 작다는 것을 표시하며, 따라서 UE 는 공칭 업링크 송신 레이트에서 증가된 업링크 송신 레이트를 선택한다.
일 실시형태에서, △ 는 전력 제어 명령 단계들의 크기에 기초하여 이득값 △ 로 매핑/변환된다. 예컨대, △=2 는 음의 1 dB 이득으로 변환되고, △=3 은 음의 1.5 dB 이득으로 변환되며, △=4 는 음의 2 dB 이득으로 변환될 수도 있다.
일 실시형태에서, 선택된 업링크 송신 레이트와 공칭 업링크 송신 레이트 간의 변화량은 △ 이득값의 크기에 기초한다.
예시를 위해, 표 1 은, cdma2000 확산 스펙트럼 시스템에 대한 물리적 레이어 표준, 릴리스 C, TIA/EIA/IS-2000.2-C, May 2002 의 역방향 링크 공칭 속성 이득 표의 일부 표를 도시한다.
표 1
Figure 112005044652370-pct00001
표 1 에서, 초 당 2,400 비트 (bps) 의 공칭 업링크 송신 레이트, 및 음의 1dB 이득의 △ 이득값이 주어지면, 2,700 bps 의 업링크 송신 레이트가 선택된다.
단계 218 로부터, 제어 흐름은 단계 220 으로 진행한다. 단계 220 에서, 선택된 업링크 송신 레이트가 이용가능한 업링크 송신 용량보다 더 큰지 여부를 결정하는 테스트가 이루어진다. 일 실시형태에서, 서빙 노드에 대한 업링크 송신 용량이 존재하며, 서빙 노드는 UE 에 이용가능한 그 업링크 송신 용량의 표시를 UE 에 송신한다. 따라서, 선택된 업링크 송신 레이트가 이용가능한 업링크 송신 용량을 초과하는 경우에, 단계 222 에서, UE 는 이용가능한 업링크 송신 용량 내에서의 최고 업링크 송신 레이트를 선택하며, 그렇지 않으면 제어 흐름은 단계 224 로 진행한다. 단계 222 로부터, 제어 흐름은 단계 224 로 진행한다. 단계 224 에서, UE 는 선택된 업링크 송신 레이트로 업링크 데이터를 송신한다.
따라서, UE 는 최상의 업링크 송신 SNR 을 갖는 노드의 실제 SNR 에 기초하지 않고, 공칭 업링크 송신 레이트 및 서빙 노드와 최상의 업링크 SNR 을 갖는 노드로부터의 전력 제어 명령들 간의 차이에 기초하여 업링크 송신 레이트를 선택한다.
도 3 은 일 실시형태에 따른, 노드 B (104) 의 블록도이다. 다운링크 상에서, HSDPA 송신을 수신하도록 지정된 각 UE 에 대한 다운링크 DPCH, HS-DSCH 및 HS-SCCH 용 데이터가 송신 (TX) 데이터 프로세서 (612) 에 의해 수신 및 프로세싱 (예컨대, 포맷, 인코딩 등) 된다. 각 채널에 대한 프로세싱은 그 채널과 연관된 파라미터들의 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, 더 프로세싱 (예컨대, 채널화, 스크램블링 등) 되어 변조된 데이터를 제공한다. 그 후, 송신기 (TMTR) 유닛 (616) 은 변조된 데이터를 하나 이상의 아날로그 신호로 컨버팅하며, 그 아날로그 신호들은 더 컨디셔닝 (예컨대, 증폭, 필터링 및 주파수 업컨버팅) 되어 다운링크 신호를 제공한다. 다운링크 신호는 듀플렉서 (duplexer) (D) (622) 를 통해 라우팅되고, 안테나 (624) 를 통해 지정된 UE(들) 로 송신된다.
도 4 는 일 실시형태에 따른 UE (106) 의 블록도이다. 다운링크 신호는 안테나 (712) 에 의해 수신되고, 듀플렉서 (714) 를 통해 라우팅되며, 수신기 (RCVR) 유닛 (722) 에 제공된다. 수신기 유닛 (722) 은 수신된 신호를 컨디셔닝 (예컨대, 필터링, 증폭 및 주파수 다운컨버팅) 하고, 또한 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들을 제공한다. 그 후, 복조기 (724) 는 샘플들을 수신 및 프로세싱 (예컨대, 디스크램블링, 채널화 및 데이터 복조) 하여 심볼들을 제공한다. 복조기 (724) 는, 수신된 신호의 다수의 인스턴스 (또는, 다중경로 컴포넌트) 를 프로세싱하고 결합된 심볼들을 제공할 수 있는 레이크 수신기를 구현할 수도 있다. 그 후, 수신 (RX) 데이터 프로세서 (726) 는 심볼들을 디코딩하고, 수신된 패킷들을 체크하며, 디코딩된 패킷들을 제공한다. 복조기 (724) 및 RX 데이터 프로세서 (726) 에 의한 프로세싱은 변조기 (614) 및 TX 데이터 프로세서 (612) 에 의한 프로세싱에 각각 상보적이다.
업링크 상에서, 업링크 DPCH 용 데이터, 파일럿 데이터 및 피드백 정보가 송신 (TX) 데이터 프로세서 (742) 에 의해 프로세싱 (예컨대, 포맷, 인코딩 등) 되고, 변조기 (MOD) (744) 에 의해 더 프로세싱 (예컨대, 채널화, 스크램블링 등) 되며, 송신기 유닛 (746) 에 의해 컨디셔닝 (아날로그 신호로 컨버팅, 증폭, 필터링 및 주파수 업컨버팅) 되어 업링크 신호를 제공한다. 업링크를 위한 데이터 프로세싱은 W-CDMA 표준 문헌에 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 신호가 안테나 (624) 에 의해 수신되고, 듀플렉서 (622) 를 통해 라우팅되며, 수신기 유닛 (628) 에 제공된다. 수신기 유닛 (628) 은 수신된 신호를 컨디셔닝 (예컨대, 주파수 다운컨버팅, 필터링 및 증폭) 하고, 또한 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들의 스트림을 제공한다.
도 3 에 도시한 실시형태에서, 노드 B (104) 는 630a 내지 630n 의 다수의 채널 프로세서를 포함한다. 각 채널 프로세서 (630) 는 하나의 UE 에 대한 샘플 스트림을 프로세싱하도록 할당되어, 할당된 UE 에 의해 업링크를 통해 송신된 데이터 및 피드백 정보를 복원할 수도 있다. 각 채널 프로세서 (630) 는 (1) 샘플들을 프로세싱 (예컨대, 디스크램블링, 채널화 등) 하여 심볼들을 제공하는 복조기 (632) 및 (2) 심볼들을 더 프로세싱하여, 디코딩된 데이터를 할당된 UE 에 제공하는 RX 데이터 프로세서 (634) 를 포함한다.
일 실시형태에서, UE들로부터 수신된 파일럿 심볼들은 복조기 (632) 에 의해 신호 품질 추정기 (650) 에 제공되며, 신호 품질 추정기 (650) 는 업링크 DPCH 상의 송신의 SNR 을 추정한다. 소정의 채널에 대한 SNR 은 미국 특허 공보 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 에 대한 수신된 SNR 이 SNR 임계치에 대하여 비교된다. 모든 UE 에 대하여 동일한 SNR 임계치가 이용될 수도 있거나, 또는 각 UE 에 대하여 상이한 SNR 임계치들이 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 더 양호한 경우에, 수신된 SNR 에 기초하여 업링크 송신 레이트를 표시하는 메시지가 생성되고 UE 에 전송된다.
제어기들 (640 및 730) 은 노드 B 및 UE 에서의 프로세싱을 각각 제어한다. 또한, 각 제어기는 링크 불균형을 완화시키는 프로세스의 전부 또는 일부를 구현하도록 설계될 수도 있다. 제어기들 (640 및 730) 에 의해 요구되는 프로그램 코드 및 데이터는 메모리 유닛들 (642 및 732) 에 각각 저장될 수도 있다.
간이하게, 링크 불균형을 완화시키기 위한 특정 구현의 세부사항이 설명되었다. 특히, UE 가 잠재적으로 링크 불균형을 경험하는지 여부의 결정은 업링크 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 수신 전력, (2) 업링크 DPCH 에 대한 BLER 등에 기초하여 이루어질 수도 있다.
또한 간이하게, 소정의 UE 에 대한 링크 불균형이 존재할 수도 있다고 결정될 때, 업링크의 신뢰도를 체크하기 위한 특정 3가지 방식의 핸드쉐이크 (handshake) 기법이 설명되었다. 또한, 업링크의 신뢰도를 체크하는 다른 기법들이 구현될 수도 있으며, 이는 본 발명의 범위 내에 속한다. 예컨대, 업링크 HS-DPCCH 를 통해 수신된 임의의 정보는 다운링크를 통해 (예컨대, HS-DSCH 를 통해) UE 에 재전송될 수도 있다.
링크 불균형으로 인한 악영향을 완화하는 기술들이 업링크에 대하여 구체적으로 설명되었지만, 이러한 기술들은 다운링크에 대하여 적용될 수도 있다. 또한, 이러한 기술들은 다른 CDMA 시스템 (예컨대, IS-2000) 및 다른 타입의 통신 시스템 (예컨대, TDMA 및 FDMA 시스템) 에 이용될 수도 있다.
여기서 설명된 링크 불균형의 악영향을 완화시키는 기술들은 다양한 수단으로 구현될 수도 있다. 예컨대, 이러한 기술들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현에 대하여, 이러한 기술들의 임의의 하나 또는 조합을 구현하는데 이용되는 엘리먼트들 (예컨대, 노드 B 및 UE 에서, 도 4 및 도 5 에 도시한 프로세스들을 구현하는 엘리먼트들) 은 하나 이상의 주문형 반도체 (ASIC), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 디지털 신호 프로세싱 디바이스 (DSPD), 프로그래머블 논리 디바이스 (PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 마이크로프로세서, 여기서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 그 조합으로 구현될 수도 있다.
소프트웨어 구현에 대하여, 이러한 기술들은 여기서 설명된 기능들을 수행하는 모듈 (예컨대, 절차, 함수 등) 로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛 (예컨대 도 3 및 도 4 의 각 메모리 유닛 (642 및 732)) 에 저장되고, 프로세서 (예컨대, 제어기 (640 및 730)) 에 의해 실행될 수도 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에 구현되거나 또는 프로세서 외부에 구현될 수도 있는데, 이러한 경우에 당해 기술 분야에 알려진 다양한 수단을 통해 프로세서에 통신가능하게 커플링될 수 있다.
제목은 여기에서 참조로 포함되며, 특정 섹션을 찾는 것을 돕는다. 이러한 제목은 그 제목 하에서 설명된 개념의 범위를 한정시키지 않으며, 이러한 개념은 전체 명세서에 걸쳐 다른 섹션에서도 적용가능할 수도 있다.
개시된 실시형태들의 이전 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 제조하거나 이용할 수 있게 하기 위해 제공된다. 이러한 실시형태의 다양한 변형물은 당업자에게 매우 명백할 것이며, 여기서 정의된 일반적인 원리는 본 발명의 범위 또는 사상을 벗어나지 않고 다른 실시형태에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기서 설명한 실시형태들에 제한되지 않으며, 여기서 개시된 원리 및 신규한 특징과 일치하는 최광의 범위가 부여된다.

Claims (8)

  1. 무선 통신 시스템에서 업링크 송신 레이트를 선택하는 방법으로서,
    기지국으로부터 공칭 업링크 송신 레이트를 수신하는 단계;
    제 1 세트의 전력 제어 명령 및 제 2 세트의 전력 제어 명령에 기초하여 차이값을 결정하는 단계; 및
    상기 공칭 업링크 송신 레이트 및 상기 차이값에 기초하여 업링크 송신 레이트를 선택하는 단계를 포함하는, 업링크 송신 레이트를 선택하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 전력 제어 명령의 길이 및 상기 제 2 세트의 전력 제어 명령의 길이는 n 인, 업링크 송신 레이트를 선택하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 전력 제어 명령은 서빙 노드로부터의 것이고, 상기 제 2 세트의 전력 제어 명령은 최상의 업링크 송신 신호 대 잡음 및 간섭비 (SNR) 를 갖는 노드로부터의 것인, 업링크 송신 레이트를 선택하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차이값은,
    상기 제 1 세트의 전력 제어 명령의 각 전력 제어 명령에 전력 제어값을 할당하고, 상기 제 2 세트의 전력 제어 명령의 각 전력 제어 명령에 전력 제어값을 할당하는 단계;
    상기 제 1 세트의 전력 제어 명령의 전력 제어값들을 합산하여, 제 1 합계를 생성하는 단계;
    상기 제 2 세트의 전력 제어 명령의 전력 제어값들을 합산하여, 제 2 합계를 생성하는 단계; 및
    상기 제 1 합계와 상기 제 2 합계 간의 차이를 계산하는 단계에 의해 결정되는, 업링크 송신 레이트를 선택하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 합계와 상기 제 2 합계 간의 차이를 이득값 차이 (difference gain value) 로 변환하는 단계를 더 포함하는, 업링크 송신 레이트를 선택하는 방법.
  6. 기지국으로부터 공칭 업링크 송신 레이트를 수신하는 수단;
    제 1 세트의 전력 제어 명령 및 제 2 세트의 전력 제어 명령에 기초하여 차이값을 결정하는 수단; 및
    상기 공칭 업링크 송신 레이트 및 상기 차이값에 기초하여 업링크 송신 레이트를 선택하는 수단을 포함하는, 무선 통신 시스템의 단말기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    서빙 노드로부터 상기 제 1 세트의 전력 제어 명령을 수신하고, 최상의 업링크 송신 SNR 을 갖는 노드로부터 상기 제 2 세트의 전력 제어 명령을 수신하는 수단을 더 포함하는, 무선 통신 시스템의 단말기.
  8. 디지털 정보를 해석할 수 있는 단말기에 통신 가능하게 커플링된 메모리 디바이스로서,
    상기 단말기가 기지국으로부터 공칭 업링크 송신 레이트를 수신하게 하는 명령;
    상기 단말기가 제 1 세트의 전력 제어 명령 및 제 2 세트의 전력 제어 명령에 기초하여 차이값을 결정하게 하는 명령; 및
    상기 단말기가 상기 공칭 업링크 송신 레이트 및 상기 차이값에 기초하여 업링크 송신 레이트를 선택하게 하는 명령을 포함하는, 메모리 디바이스.
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