KR20040037217A - 송신 전력 제어 방법 및 기지국 장치 - Google Patents

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KR20040037217A
KR20040037217A KR10-2004-7004705A KR20047004705A KR20040037217A KR 20040037217 A KR20040037217 A KR 20040037217A KR 20047004705 A KR20047004705 A KR 20047004705A KR 20040037217 A KR20040037217 A KR 20040037217A
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미야가즈유키
스즈키히데토시
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

분리부(205)는 복조부(204)의 출력 신호를 데이터와 CQO 신호, ACK/NACK 신호 등의 제어 신호로 분리한다. 송신 전력 제어부(261)는 송신 목적지 장치가 HO 상태가 아닌 경우, 송신 전력 제어부(258)의 송신 전력에 오프 셋을 부가하여 증폭부(262)의 증폭량을 제어한다. 또한, 송신 전력 제어부(261)는 재송 시 등에 설정한 송신 전력에 보정값 설정부(260)으로부터 입력한 보정값을 가산한다. 이에 의해, HSDPA 서비스를 행하는 무선 통신 시스템에서 A-DPCH의 송신 전력을 적정하게 제어하고, 시스템 처리량의 향상을 도모할 수 있다.

Description

송신 전력 제어 방법 및 기지국 장치{TRANSMISSION POWER CONTROL METHOD AND BASE STATION DEVICE}
무선 통신 시스템의 분야에서, 고속 대용량인 다운 채널을 복수의 통신 단말 장치가 공유하여, 다운 링크로 고속 패킷 전송을 행하는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)가 제안되고 있다. HSDPA에서는, HS-PDSCH(High Speed-Physical Downlink Shared Channel), HS-SCCH(Shared Control Channel of HS-PDSCH), A-DPCH(Associated-Dedicated Physical Channel for HS-PDSCH) 등의 복수의 채널이 이용된다. 또한, A-DPCH는 HSDPA 전송을 할 때에 부수 채널로서 사용하기 위해서 마련된 DPCH 채널이며, 그 채널 구성이나 핸드 오버 제어 등은 DPCH와 다르지 않다.
HS-PDSCH는, 패킷의 전송에 사용되는 다운 방향의 공유 채널이다. HS-SCCH는, 다운 방향의 공유 채널이며, 자원 할당에 관한 정보(TFRI : Transport-format and Resource related Informahon), H-ARQ (Hybrid-Automatic Repeat Request) 제어에 관한 정보 등이 전송된다.
A-DPCH는, 업 방향 및 다운 방향의 개별 부수 채널이며, 파일럿 신호, TPC 커맨드 등이 전송되고, 업 방향에서는, 이들에 덧붙여 ACK 신호 또는 NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator) 신호가 전달된다. 또한, ACK 신호란, 기지국 장치로부터 송신된 HS-PDSCH 상의 고속 패킷이, 통신 단말 장치에서 정확하게 복조할 수 있었던 것을 나타내는 신호이며, NACK 신호란, 기지국 장치로부터 송신된 HS-PDSCH 상의 고속 패킷이, 통신 단말 장치에서 정확하게 복조할 수 없던 것을 나타내는 신호이다. 또한, CQI는, 해당 각 통신 단말 장치에서 복조 가능한 패킷 데이터의 변조 방식 및 부호화율을 나타내는 신호이다.
이하, A-DPCH와 HS-SCCH의 수신 SIR(Signal to Interference Ratio)의 관계에 대하여 도 1, 도 2를 이용하여 설명한다. 도 1은, HO(Hand Over) 상태가 아닌 경우를 나타내며, 도 2는, HO 상태의 경우를 나타낸다. 여기서 HO 상태란, 복수의 기지국 또는 섹터(sector)와 동시에 통신 회선을 접속하고 있는 상태를 나타내며, 일반적으로 잘 알려져 있는 소프트 핸드 오버(SHO) 상태인 것을 나타낸다.
도 1에 도시하는 바와 같이 A-DPCH의 송신 전력(11)은, 일반적으로 잘 알려져 있는 폐루프(closed loop) 송신 전력 제어 방법에 의해서, A-DPCH의 수신 SIR(12)이 목표 SIR(13)가 되도록 제어된다.
HS-SCCH의 송신 전력(2l)은, HS-SCCH의 소요 SIR(23)이 A-DPCH의 목표SIR(13)과 다르기 때문에, A-DPCH의 송신 전력(11)에 오프 셋을 부가하여 설정된다. 이에 따라, HO 상태가 아닌 경우에는, HS-SCCH의 수신 SIR(22)이 거의 소요 SIR(23)로 유지된다.
여기서, DPCH는, HO 상태 시에는 복수의 수신 신호를 합성한 SIR이 목표 SIR이 되도록 송신 전력이 제어된다. 이에 따라, 다이버시티 이득에 의해 HO 상태가 아닌 경우와 비교하여 송신 전력을 저감할 수 있다. 종래 방식에서는, A-DPCH의 송신 전력도, DPCH와 같이, HO 상태 시에는, 복수의 수신 신호를 합성한 후의 품질이 소요 품질을 만족하도록 제어되고 있다.
한편, HS-PDSCH 및 HS-SCCH는, 전파로 상태에 따른 적응적인 MCS (Modulation and Coding Scheme : 변조 방식과 오류 정정 부호(ECC)의 조합) 선택, H-ARQ 제어가 행하여지기 때문에 SHO(Soft Hand Over) 상태는 되지 않고 HHO(Hard Hand Over)가 적용되어, 항상, 하나의 기지국 장치로부터 신호가 송신된다(이하, HS-SCCH에서 신호를 송신하는 기지국 장치를「프라이머리(primary) 기지국 장치」라고 한다).
따라서, HO 상태가 아닌 A-DPCH의 송신 전력에 근거하여 상기 전력 오프 셋 값을 설정하면, A-DPCH가 HO 상태에 있는 경우에 있어서 HS-SCCH의 수신 SIR이 소요 SIR에 닿지 않고, 수신 품질이 열화해 버려, 재송 회수가 증가하여 시스템 처리량(system throughput)이 열화되어 버린다.
예컨대, 도 2에 있어서, 통신 단말 장치가 기지국 장치 A 및 기지국 장치 B와 접속하고 있다고 하면, 통신 단말 장치는, 기지국 장치 A의 A-DPCH의 수신SIR(31)과 기지국 장치 B의 A-DPCH의 수신 SIR(32)을 합성한 SIR(33)이 목표 SIR(34)이 되도록 TPC 커맨드를 생성한다. 따라서, 기지국 장치 A의 A-DPCH의 수신 SIR(31)은 목표 SIR(34)보다도 낮게 된다.
이 때, 기지국 장치 A가 프라이머리 기지국 장치라고 하면, HS-SCCH의 송신 전력은, 기지국 장치 A의 A-DPCH의 송신 전력에 오프 셋 부가해서 설정되기 때문에, HO 상태에서는 HS-SCCH의 수신 SIR(41)이 소요 SIR(42)을 충족하지 않게 된다.
그러나 HO 상태에서도 HS-SCCH의 수신 SIR이 소요 SIR을 충족하도록 상기 전력 오프 셋 값을 크게 설정하면, A-DPCH가 HO 상태가 아닌 경우에 HS-SCCH의 송신 전력이 과잉으로 되어, 유한한 무선 자원인 송신 전력을 쓸데없이 소비해 버려, 시스템 처리량이 저하해 버린다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, HSDPA 서비스를 하는 무선 통신 시스템에 있어서 시스템 처리량의 향상을 도모할 수 있는 송신 전력 제어 방법 및 기지국 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 다운 링크로 고속 패킷 전송을 하는 무선 통신 시스템에 사용되는 송신 전력 제어 방법 및 기지국 장치에 관한 것으로, 특히, W-CDMA 방식에서 HSDPA에 적용하는데 적합하다.
도 1은 A-DPCH와 HS-SCCH의 수신 SIR의 관계를 설명하는 도면,
도 2는 A-DPCH와 HS-SCCH의 수신 SIR의 관계를 설명하는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예의 시스템 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어국 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 단말 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
이 목적은, 기지국 장치가, HSDPA 서비스를 받는 통신 단말 장치에 대하여, 적어도 핸드 오버 시에는, HS-SCCH의 송신 전력을 CQI 신호에 근거하여 제어함으로써 달성된다. 또한, 본 발명에 있어서, HSDPA 서비스란, HSDPA 전송에 의해서 실현되는 패킷 통신(packet communication) 서비스를 의미하는 것으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예의 시스템 구성도이다.
도 3에 있어서, 제어국(RNC)(100)은, 복수의 기지국 장치(Node B)(200)와 유선 접속하고, 각 기지국 장치(200)는, 복수의 통신 단말 장치(UE)(300)와 무선 통신을 한다. 또한, 이하의 설명에서는, 제어국 장치(100)가 2개의 기지국 장치(200)와 유선 접속하고, 각 기지국 장치(200)가 3개의 통신 단말 장치(300)와 무선 통신을 하는 경우를 상정한다.
다음에, 제어국 장치(100)의 구성에 대하여 도 4의 블록도를 이용하여 설명한다.
신호 처리부(l01)는, 접속하는 기지국 장치의 수만큼 준비되어, 통신 단말장치(300)로부터 송신되어, 기지국 장치(200)에서 복호된 신호를 입력하고, 이 신호를 네트워크 망으로 전송하는데 적합한 상태로 처리하여, 분리부(102)로 출력한다.
분리부(102)는, 접속하는 기지국 장치의 수만큼 준비되어, 신호 처리부(101)의 출력 신호로부터 데이터와 제어 신호를 분리한다. 데이터는, 네트워크 망에 출력된다. 분리부(102)에서 데이터와 분리된 제어 신호의 중에는, 통신 단말 장치(300)가 측정한 주변 기지국 장치의 공통 제어 채널의 수신 전력을 나타내는 신호(이하, 「수신 전력 신호」라고 한다) 등이 포함된다.
핸드 오버 제어부(103)는, 수신 전력 신호에 근거하여 각 통신 단말 장치에 대해서 HO 상태로 하는지의 여부를 판정하여, 판정 결과를 나타내는 신호(이하, 「HO 단말 신호」라고 한다)를 다중부(MUX)(104)로 출력한다.
다중부(104)는, 접속하는 기지국 장치의 수만큼 준비되어, 네트워크 망으로부터의 입력 신호에 HO 단말 신호를 다중하여, 신호 처리부(105)로 출력한다. 신호 처리부(105)는, 접속하는 기지국 장치의 수만큼 준비되어, 다중부(l04)의 출력 신호를 기지국 장치에서 전송하는데 적합한 상태로 처리하여, 다중부(106)로 출력한다.
다중부(106)는, 접속하는 기지국 장치의 수만큼 준비되어, 신호 처리부(105)의 출력 신호에 패킷 전송용 제어 신호 및 HS-SCCH의 A-DPCH에 대한 송신 전력의 오프 셋 값을 나타내는 오프 셋 신호 등을 다중하여 기지국 장치(200)로 출력한다.
다음에, 기지국 장치(200)의 구성에 대하여 도 5의 블록도를 이용하여 설명한다. 기지국 장치(200)는, 각 단말 장치에 송신하기 위한 개별 데이터, 패킷 데이터, HO 단말 신호, 패킷 전송용 제어 신호 및 오프 셋 신호를 제어국 장치(100)로부터 입력한다. 또한, 기지국 장치(200)는, 접속 중인 통신 단말 장치로부터 무선 송신된 신호를 수신한다.
공용기(202)는, 안테나(20l)에 수신된 신호를 수신 RF부(RE-RF)(203)로 출력한다. 또한, 공용기(202)는, 송신 RF부(TR-RF)(267)로부터 출력된 신호를 안테나(20l)로 무선 송신한다.
수신 RF부(203)는, 공용기(202)로부터 출력된 무선 주파수의 수신 신호를 베이스 밴드의 디지털 신호로 변환하여, 복조부(DEM)(204)로 출력한다.
복조부(204)는, 무선 통신을 하는 통신 단말 장치의 수만큼 준비되어, 수신 베이스 밴드 신호에 대하여 역확산, RAKE 합성, 오류 정정 복호 등의 복조 처리를 하여, 분리부(DIV)(205)로 출력한다.
분리부(205)는, 복조부(204)의 출력 신호를 데이터와 제어 신호로 분리한다. 분리부(205)에서 분리된 제어 신호에는, DL(Down Link)-TPC 커맨드, CQI 신호, ACK/NACK 신호, 수신 전력 신호 등이 포함된다. CQI 신호 및 ACK/NACK 신호는 스케쥴러(scheduler)(251), 보정값 설정부(COMPENSATE-EST)(260), 송신 전력 제어부(POWER-CON)(261)로 출력되고, DL-TPC 커맨드는 송신 전력 제어부(POWER-CON)(258)로 출력되며, 데이터 및 수신 전력 신호는 제어국 장치(100)로 출력된다.
SIR 측정부(SIR-MEA)(206)는, 무선 통신을 하는 통신 단말 장치의 수만큼 준비되어, 복조의 과정에서 측정되는 희망파 레벨 및 간섭파 레벨에 의해서 업 링크의 수신 SIR을 측정하여, SIR을 나타내는 신호를 TPC 커맨드 생성부(TPC-GEN)(207)로 출력한다.
TPC 커맨드 생성부(207)는, 무선 통신을 하는 통신 단말 장치의 수만큼 준비되어, 업 링크의 수신 SIR과 목표 SIR의 대소 관계에 의해, 업 링크의 송신 전력의 증감을 지시하는 UL(Up Link)-TPC 커맨드를 생성한다.
스케쥴러(251)는, 각 통신 단말 장치부터의 CQI 신호 및 패킷 전송용 제어 신호 등에 근거하여 패킷을 송신하는 통신 단말 장치(이하, 「 송신 목적지 장치」라고 한다)를 결정하여, 송신 목적지 장치를 나타내는 정보를 버퍼(QUEUE)(252)로 출력한다. 그 때, 스케쥴러(251)는, ACK 신호를 입력한 경우에는 새로운 데이터를 송신하도록, NACK 신호를 입력한 경우에는 전회(前回) 송신한 데이터를 재송하도록 버퍼(252)에 지시한다. 또한, 스케쥴러(251)는, 송신 목적지 장치의 CQI 신호에 근거하여 변조 방식 및 부호화율을 결정하여, 변조부(253)에 지시한다. 또한, 스케쥴러(251)는, 패킷 데이터의 송신 전력을 결정할 때에 참조되는 신호를 송신 전력 제어부(POWER-CON)(254)로 출력한다. 또한, 본 발명에서는 패킷 데이터의 송신 전력 제어 방법에 제한은 없고, 패킷 데이터의 송신 전력 제어를 하지 않더라도 좋다. 또한, 스케쥴러(251)는, HS-SCCH에 의해서 송신 목적지 장치에 송신하는 신호(이하, 「HS-SCCH용 신호」라고 한다)를 증폭부(262)로 출력한다. HS-SCCH 신호에는, 패킷 데이터를 송신하는 타이밍, 패킷 데이터의 부호화율 및 변조 방식 등을 나타내는 정보(TFRI)가 포함된다. 또한, 스케쥴러(251)는, 재송인 것을 나타내는 재송 정보를 보정값 설정부(260)로 출력한다. 버퍼(252)는, 스케쥴러(251)에 지시된 송신 목적지 장치에 대한 패킷 데이터를 변조부(MOD)(253)로 출력한다.
변조부(253)는, 스케쥴러(251)의 지시에 따라 패킷 데이터에 대하여 오류 정정 부호화, 변조 및 확산을 하여 증폭부(255)로 출력한다.
송신 전력 제어부(254)는, 증폭부(255)의 증폭량을 제어함으로써, 변조부(253)의 출력 신호의 송신 전력을 제어한다. 증폭부(255)의 출력 신호는, HS-PDSCH에서 송신되는 신호로서, 다중부(MUX)(266)로 출력된다.
다중부(MUX)(256)는, 무선 통신을 하는 통신 단말 장치의 수만큼 준비되어, 각 통신 단말 장치에 송신하는 개별 데이터(제어 신호도 포함한다)에 파일럿 신호 및 UL-TPC 커맨드를 다중화하여 변조부(MOD)(257)로 출력한다.
변조부(257)는, 무선 통신을 하는 통신 단말 장치의 수만큼 준비되어, 다중부(256)의 출력 신호에 대하여 오류 정정 부호화, 변조 및 확산을 하여 증폭부(259)로 출력한다.
송신 전력 제어부(258)는, 무선 통신을 하는 통신 단말 장치의 수만큼 준비되어, DL-TPC 커맨드에 따라서 증폭부(259)의 증폭량을 제어함으로써, 변조부(257)의 출력 신호의 송신 전력을 제어한다. 또한, 송신 전력 제어부(258)는, 송신 전력을 나타내는 신호를 송신 전력 제어부(261)로 출력한다. 증폭부(259)에서 증폭된 신호는, DPCH(A-DPCH를 포함한다)로 송신되는 신호로서, 다중부(266)로 출력된다.
보정값 설정부(260)는, 재송 상태 및 ACK/NACK 신호에 근거하여 HS-SCCH의 송신 전력의 보정값을 설정하여, 송신 전력 제어부(261)로 출력한다.
송신 전력 제어부(261)는, 송신 목적지 장치가 HO 상태가 아닌 경우, 송신전력 제어부(258)의 송신 전력에 오프 셋을 부가하여 증폭부(262)의 증폭량을 제어한다. 또한, 송신 전력 제어부(261)는, 송신 목적지 장치가 HO 상태에 있는 경우, CQI 신호(5)에 근거하여 증폭부(262)의 증폭량을 제어한다. 그 때, 송신 전력 제어부(261)는, 재송 시에, 보정값 설정부(260)로부터의 보정값을 가함으로써, HS-SCCH의 송신 전력을 첫회 송신에 비교해서 높게 설정하는 것이 고려된다. 또한, 소정 통신 단말 장치 쪽으로 HS-SCCH를 송신한 것에 관계없이, ACK/NACK 신호가 수신할 수 없어, 재송 상태가 된 경우에는, HS-SCCH를 정확하게 수신할 수 없는 가능성이 높다고 판단하여, 그 경우에만, 재송 시의 HS-SCCH의 송신 전력을 첫회 송신에 비교해서 높게 설정한다. 또한, 재송 회수가 증가하는 만큼 보정값을 높게 설정한다. 이에 의해, HS-SCCH를 정확하게 수신할 수 없음으로 인해 발생하는 재송 회수를 저감하는 것이 가능하게 된다.
또한, 송신 전력 제어부(261)는, 설정한 송신 전력에 보정값 설정부(260)로부터 입력된 보정값을 가산함으로써 외측 루프 제어를 한다. 송신 전력 제어부(261)가, 송신 전력을 외측 루프 제어함으로써, 재송 시뿐만 아니라 첫회 송신도 포함시킨 HS-SCCH의 송신 전력을 보정하는 것이 가능하게 되어, 재송 회수를 줄여 처리량의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 외측 루프 제어의 상세에 대해서는 후술한다.
증폭부(262)의 증폭량을 제어함으로써 스케쥴러(251)로부터 출력된 HS-SCCH용 신호의 송신 전력이 제어된다. 증폭부(262)에서 증폭된 신호는, HS-SCCH로서 송신되는 신호로서, 다중부(266)로 출력된다.
변조부(MOD)(263)는, 공통 제어 데이터에 대하여 오류 정정 부호화, 변조 및 확산을 하여 증폭부(265)로 출력한다. 송신 전력 제어부(264)는, 증폭부(265)의 증폭량을 제어함으로써, 변조부(263)의 출력 신호의 송신 전력을 제어한다. 증폭부(265)의 출력 신호는, CPICH 등으로 송신되는 신호로서, 다중부(266)로 출력된다.
다중부(266)는, 증폭부(255), 증폭부(259), 증폭부(262) 및 증폭부(265)의 각 출력 신호를 다중하여, 송신 RF부(267)로 출력한다.
송신 RF부(267)는, 변조부(253)로부터 출력된 베이스 밴드의 디지털 신호를 무선 주파수의 신호로 변환하여 공용기(202)로 출력한다.
다음에, 통신 단말 장치(300)의 구성에 대하여 도 6의 블록도를 이용하여 설명한다. 통신 단말 장치(300)는 기지국 장치(200)로부터 개별 데이터, 공통 제어 데이터, 패킷 데이터, HS-SCCH용 신호를 수신한다.
공용기(302)는, 안테나(301)에 수신된 신호를 수신 RF부(RE-RF)(303)로 출력한다. 또한, 공용기(302)는, 송신 RF부(TR-RF)(358)로부터 출력된 신호를 안테나(301)로부터 무선 송신한다.
수신 RF부(303)는, 공용기(302)로부터 출력된 무선 주파수의 수신 신호를 베이스 밴드의 디지털 신호로 변환하여, 수신 신호를 버퍼(304)로 출력하고, HS-SCCH용 신호를 등화기(equalizer)(305)로 출력하며, DPCH의 신호를 복조부(309)로 출력한다.
버퍼(304)는, 수신 신호를 일시적으로 보존하여 등화기(305)로 출력한다.
등화기(305)는, 적응 등화기(Adaptive Equalizer)라고도 불려지고, 주파수 선택성 페이딩의 대책 기술로, 16 QAM 등의 다치 변조파에 대해 지연파에 의한 수신 성능 열화를 저감하는 수신 기술로서 효과적이다. 등화기(305)는, 등화 처리 후의 HS-PDSCH의 신호를 복조부(DEM)(307)로 출력하고, HS-SCCH용 신호를 복조부(DEM)(306)에 출력하고, 공통 제어 채널의 신호를 CIR(Carrier to Interference Ratio) 측정부(CIR-MEA)(314) 및 수신 전력 측정부(316)로 출력한다.
또한, CQI 신호는, 등화기에 의한 수신 처리를 행한 후의 공통 제어 채널 신호의 CIR 측정 결과에 근거하여 생성된다. 이것은, HS-PDSCH에 대한 등화기의 수신 성능(수신 이득)을 고려한 CQI 신호를 보고하기 위해서이다. 이 때, HS-SCCH에 대하여 통상의 역확산 및 RAKE 합성에 의한 수신을 한 경우에는, 상기 등화기의 수신 성능(수신 이득)을 고려한 CQI 신호에 근거하여 송신 전력 제어된 HS-SCCH가 단말에서 소요 SIR을 만족하는 것은 곤란하다. 따라서, 기지국 장치(200)가 CQI 신호에 근거하여 HS-SCCH의 송신 전력을 제어하는 경우, 통신 단말 장치(300)에서는 HS-SCCH에 대해서도 등화기에 의한 수신 처리를 하는 것이 필요하다. 이에 따라, 기지국 장치(200)가 CQI에 근거하여 HS-SCCH의 송신 전력 제어를 하더라도 통신 단말 장치(300)에서 HS-SCCH용 신호를 바로 정확하게 복조할 수 있다.
또한, 등화기의 대신에 간섭 제거기(canceller) 등의 다른 고성능 수신기(RAKE 합성이외의 것)에 의한 처리를 이용한 경우에 있어서도 마찬가지인 것은 분명하다.
복조부(306)는, HS-SCCH용 신호에 대하여 오류 정정 복호 등의 복조 처리를하여, 자국 목적지 패킷 데이터의 도래 타이밍, 해당 패킷 데이터의 부호화율 및 변조 방식 등, 패킷 데이터의 복조에 필요한 정보를 취득하여 복조부(307)에 출력한다.
또한, 등화기 등의 고성능 수신기를 탑재하지 않는 통신 단말 장치에서는, 복조부(306)에서, 수신 RF부(303)로부터 출력된 HS-SCCH용 신호에 대하여 통상의 역확산 및 RAKE 합성에 의한 수신을 한다.
복조부(307)는, 복조부(306)에서 취득된 정보에 근거하여 버퍼에 보존되어 있는 HS-PDSCH의 신호에 대하여 오류 정정 복호 등의 복조 처리를 하여, 복조 처리에 의해서 얻어진 패킷 데이터를 오류 검출부(308)에 출력한다.
오류 검출부(308)는, 복조부(307)로부터 출력된 패킷 데이터에 대하여 오류 검출을 하여, 오류가 검출되지 않은 경우에는 ACK 신호를, 오류가 검출된 경우에는 NACK 신호를 다중부(MUX)(351)로 출력한다. 복조부(DEM)(309)는, DPCH의 신호에 대하여 역확산, RAKE합성, 오류 정정 복호 등의 복조 처리를 하여, 분리부(DIV)(310)로 출력한다.
분리부(3l0)는, 복조부(309)의 출력 신호를 데이터와 제어 신호로 분리한다. 분리부(310)에서 분리된 제어 신호에는, UL-TPC 커맨드 등이 포함된다. UL-TPC 커맨드는 송신 전력 제어부(POWER-CON)(357)로 출력된다.
SIR 측정부(SIR-MEA)(311)는, 복조의 과정에서 측정되는 희망파 레벨 및 및 간섭파 레벨에 의해서 다운 링크의 수신 SIR을, 접속하는 기지국 장치마다 측정하여, 측정한 모든 수신 SIR을 SIR 합성부(SIR-COM)(312)로 출력한다. SIR합성부(312)는, 수신 SIR을 합성하여, 합성값을 TPC 커맨드 생성부(313)로 출력한다. TPC 커맨드 생성부(TPC-GEN)(313)는, SIR 합성부(312)로부터 출력된 수신 SIR과 목표 SIR의 대소 관계에 따라 DL-TPC 커맨드를 생성하여, 다중부(MUX)(354)로 출력한다.
CIR 측정부(314)는, 프라이머리 기지국 장치로부터의 공통 제어 채널의 신호를 이용하여 CIR을 측정하여, 측정 결과를 CQI 생성부(CQI-GEN)(315)에 출력한다. CQI 생성부(315)는, 프라이머리 기지국 장치로부터 송신된 신호의 CIR에 근거하는 CQI 신호를 생성하여 다중부(35l)로 출력한다.
수신 전력 측정부(3l6)는, 프라이머리 기지국 장치 이외의 주변 기지국 장치로부터의 공통 제어 채널의 수신 전력을 나타내는 수신 전력을 측정하여, 수신 전력 신호를 다중부(35l)로 출력한다.
다중부(351)는, CQI 신호, 수신 전력 신호 및 ACK/NACK 신호를 다중화하여 변조부(MOD)(352)로 출력한다. 변조부(352)는, 다중부(351)의 출력 신호에 대하여 오류 정정 부호화, 변조 및 확산을 하여 다중부(MUX)(356)로 출력한다.
변조부(MOD)(353)는, 기지국 장치(200)로 송신하는 데이터에 대하여 오류 정정 부호화, 변조 및 확산을 행하여 다중부(356)로 출력한다.
다중부(354)는, DL-TPC 커맨드, 파일럿 신호를 다중하여 변조부(MOD)(355)로 출력한다. 변조부(355)는, 다중부(354)의 출력 신호에 대하여 오류 정정 부호화, 변조 및 확산을 하여 다중부(356)로 출력한다.
다중부(356)는, 변조부(352), 변조부(353) 및 변조부(355)의 각 출력 신호를다중하여, 송신 RF부(358)로 출력한다.
송신 전력 제어부(357)는, UL-TPC 커맨드에 따라서 송신 RF부(358)의 증폭량을 제어함으로써, 다중부(356)의 출력 신호의 송신 전력을 제어한다. 또한, 복수의 기지국 장치와 접속하고 있는 경우, 송신 전력 제어부(357)는 모든 UL-TPC 커맨드가 송신 전력의 상승을 지시하는 경우만 송신 전력을 상승시키는 제어를 한다.
송신 RF부(358)는, 다중부(356)로부터 출력된 베이스 밴드의 디지털 신호를 증폭하여, 무선 주파수의 신호로 변환하여 공용기(302)에 출력한다.
다음에, 외측 루프 제어에서의 보정값의 설정 방법 및 송신 전력의 산출 방법에 대하여 상세히 설명한다.
송신 전력 제어부(261)는, 보정값 설정부(260)에서 설정된 보정값을 송신 전력에 가산함으로써, 송신 전력의 외측 루프 제어를 한다.
단, 보정값 설정부(260)는, 재송 정보만으로는, 통신 단말 장치에서 HS-SCCH를 정확하게 수신할 수 있었던 것에 관계없이, 패킷 데이터인 HS-PDSCH를 정확하게 수신할 수가 없었기 때문에, NACK 신호에 의해 재송이 되었는지 또는 HS-SCCH를 정확하게 수신할 수 없었기 때문에 HS-PDSCH도 수신할 수 없어 재송이 되었는지를 분별할 수 없다. 따라서, 첫회의 송신 전력도 포함시킨 HS-SCCH의 송신 전력에 관한 외측 루프 제어에는, 재송 정보만으로는 불충분하다. 예컨대, 소정 단말쪽으로 HS-SCCH를 송신한 것에 관계없이, ACK/NACK 신호를 수신할 수 없어, 재송 상태로 된 경우에는, 그 단말이 HS-SCCH를 정확하게 수신할 수 없었기 때문에 발생한 가능성이 높다고 판단된다. 따라서, 그 발생 빈도가 높은 경우는, 보정값 설정부(260)는,CQI 신호의 내용(보고값)으로부터 설정하는 HS-SCCH의 송신 전력을 그것보다도 높은 보정값으로 설정한다. 이에 따라, 첫회의 송신 전력도 포함시킨 HS-SCCH의 송신 전력에 관한 외측 루프 제어가 가능하게 된다. 또한, 보정값 설정부(260)는, 재송 회수가 증가하는 만큼 보정값을 높게 설정한다.
또한, 외측 루프 제어로서, 통신 단말 장치마다 실행하는 방법과 전체로 일괄해서 실행하는 방법의 2 종류가 생각된다. 통신 단말 장치마다 실행하는 방법에서는, 각 통신 단말 장치에서의 회선 상태(멀티 패스 상태나 이동 속도 등)에 따른 제어를 할 수 있기 때문에, 각 단말과의 처리량의 향상을 최대한으로 도모할 수 있다. 한편, 전체로 일괄해서 실행하는 방법의 경우에는, 기지국 장치의 설치 장소 등에 고유한 회선 조건(멀티 패스 수 등)에 의한 보정이 가능하고, 또한 통신 단말 장치마다 실행하는 방법에 비교해서 외측 루프 제어에 필요한 처리량의 삭감을 도모할 수 있다.
다음에, 송신 전력 제어부(261)에 있어서의 송신 전력의 산출 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
송신 전력 제어부(261)는, 송신 목적지 장치가 HO 상태가 아닌 경우에 이하의 식(1)에 의해 HS-SCCH의 송신 전력을 산출한다.
PHS-SCCH=PA-DPCH + offset value + (adjustment value 1) + (adjustment value 2 )… (1)
단, 식(1)에 있어서,
PHS-SCCH : HS-SCCH의 송신 전력
PA-DPCH : 각 단말의 A-DPCH의 송신 전력
offset value : 상위 장치에 의해 지정된 A-DPCH의 송신 전력에 대한 오프 셋 값
adjustment value 1 : 외측 루프 제어에 의해 보정된 값(사용자마다의 보정 또는 전체에서의 보정의 2 종류가 있다.)
adjustment value 2 : 재송 제어에 의해 보정된 값
또한, PA-DPCH가 1 슬롯마다 변화하기 때문에, PHS-SCCH도 1 슬롯마다 변화한다.
또한, 송신 전력 제어부(261)는, 송신 목적지 장치가 HO 상태에 있는 경우에 이하의 식(2)에 의해 HS-SCCH의 송신 전력을 산출한다.
PHS-SCCH(CQI) = f(CQI) + (adjustment value 1) + (adjustment value 2)…(2)
단, 식(2)에 있어서,
PHS-SCCH : HS-SCCH의 송신 전력
f(x) : 단말로부터의 CQI의 보고값 x에서의 HS-SCCH의 송신 전력을 나타내는 함수(보정전의 디폴트(default) 값)
adjustment value : 외측 루프 제어에 의해 보정된 값(사용자마다의 보정 또는 전체에서의 보정의 2 종류가 있다.)
adjustment value 2 : 재송 제어에 의해 보정된 값
또한, HO 형태에 따라서 A-DPCH 베이스와 CQI 베이스를 전환하여 PHS-SCCH를제어하는 경우에는, 외측 루프에 의한 보정(adjustment value 1)은 독립하여 제어하는 것이 생각된다.
이와 같이, 적어도 HO 상태인 경우에, 기지국 장치에 있어서 HS-SCCH의 송신 전력을 CQI에 근거하여 설정함으로써, 항상, HS-SCCH의 수신 전력을 소요의 SIR로 할 수 있기 때문에, 주파수 효율을 낮추는 일이 없고, HSDPA 서비스를 하는 무선 통신 시스템에 있어서 시스템 처리량의 향상을 도모할 수 있다.
더구나, 다운 링크의 A-DPCH의 송신 전력 제어에 있어서 통신 단말 장치는 종래와 같은 동작으로 좋고, 통신 단말 장치에 새로운 구성을 마련할 필요가 없다.
또한, HS-SCCH의 송신 전력 제어를 위해 이미 마련된 CQI 신호를 이용하기 때문에, 기지국 장치에 있어서도 새로운 제어 신호를 마련하여 단말과 통신할 필요가 없다. 또한, CQI 신호는 일반적으로 변조 다치 수가 적기 때문에 고품질로 수신할 수 있기 때문에, 이것을 이용함으로써 정밀도 좋게 송신 전력 제어를 할 수 있다.
또한, HS-PDSCH로 패킷을 송신하기 위해서 직전에 HS-SCCH를 송신하는 경우에는, 반드시 CQI 신호가 통신 단말 장치로부터 기지국 장치로 송신된다.
또한, 공통 제어 채널의 CIR 측정 쪽이, A-DPCH의 TPC 커맨드를 제어하는 SIR 측정보다도 측정 대상의 품질이 높기 때문에 높은 정밀도로 측정할 수 있다.
또한, A-DPCH의 송신 전력 제어는, 10ms 이상의 프레임 단위의 전송을 전제로 하고 있기 때문에, 프레임 길이가 짧은 HS-SCCH의 송신 전력 제어는 본 발명의쪽이 적합하다고 할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 송신 전력 제어부(261)가, 통신 단말 장치가 핸드 오버 상태에 있는지의 여부에 관계없이, 항상, CQI 신호에 근거하여 증폭부(262)의 증폭량을 제어하더라도 좋다. 또한, HS-SCCH의 송신 전력 제어 방법의 전환을, 상위국인 제어국 장치(100)로부터 직접적으로 전환 신호에 의한 지시를 받아 행하여도 좋고, 또한 제어국 장치(100)에 의해서 생성된 HO 단말 신호에 근거하여 기지국 장치(200)가 자율적으로 결정하여 행하여도 좋다.
또한, HS-SCCH의 송신 전력을 직전에 입력한 CQI 신호에 근거하여 제어하더라도 좋고, 과거에 입력한 복수의 CQI 신호에 근거하여 제어하더라도 좋다.
또한, 통신 단말 장치의 이동 속도를 측정하여, 이동 속도가 느린 경우에는 과거에 입력한 복수의 CQI 신호에 근거하여 제어하고, 이동 속도가 빠른 경우에는 직전에 입력한 CQI 신호에 근거하여 제어하는 등, 환경에 따라서, 사용하는 CQI 신호를 적절히 선택하더라도 좋다. 이것은, 도 5 등에 나타낸 기지국 장치에 이동 속도 검출부를 마련하여, 복조부(204)의 출력 신호에 근거하여 통신 단말 장치의 이동 속도를 측정하여, 측정 결과인 속도 정보를 스케쥴러(251) 및 송신 전력 제어부(261)로 출력함으로써 실현하는 것이 가능해진다.
이에 따라, 특히 이동 속도가 느린 경우에는, 복수의 CQI 송수신의 시간에 걸쳐, 전파 환경이 크게 변화하지 않는 것을 이용하여, 과거에 입력한 복수의 CQI 신호부터의 전파로 정보의 평균화 또는 전파로 예측에 근거하여 제어하는 것으로, 보다 고신뢰인 HS-SCCH의 송신 전력 제어를 실현하는 것이 가능하게 되어, 패킷 데이터의 처리량의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 상기의 설명에서는, 편의상, W-CDMA 시스템에 사용되는 채널의 명칭을 사용하고 있지만, 본 발명은, W-CDMA 시스템에 한하지 않고, 다운 링크로 패킷 전송을 행하는 다른 시스템에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기의 채널에 한하지 않고, 일반적으로 SHO를 적용하는 채널과 HHO를 적용하는 채널이 혼재하는 경우에, SHO를 적용하는 채널의 TPC 커맨드, 생성 방법을 전환하도록 적용할 수 있다.
이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 항상, HS-SCCH의 수신 전력을 소요의 SIR로 할 수 있기 때문에, HSDPA 서비스를 하는 무선 통신 시스템에 있어서 시스템 처리량의 향상을 도모할 수 있다.
본 명세서는, 2002년 6월 28일 출원한 일본국 특허출원 2002-189875에 근거한 것이다. 이 내용을 여기에 포함시켜 놓는다.
본 발명은, 다운 링크로 고속 패킷 전송을 하는 무선 통신 시스템의 기지국 장치에 이용하는데 적합하다.
부호의 설명
204 : 복조부
205 : 분리부
258 : 송신 전력 제어부
261 : 송신 전력 제어부

Claims (11)

  1. 기지국 장치가, HSDPA 서비스를 받는 통신 단말 장치가 핸드 오버 상태에 있는지 여부를 판정하여, 핸드 오버 상태에 있는 통신 단말 장치에 대해 CQI 신호에 근거하여 HS-SCCH의 송신 전력 제어를 행하는 송신 전력 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    기지국 장치가, 통신 단말 장치로부터 수신 패킷의 복조 결과를 나타내는 신호를 수신할 수 없었던 경우에 외측 루프 제어를 하는 송신 전력 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    기지국 장치가, 재송시에 HS-SCCH의 송신 전력의 보정값을 설정하여, 산출한 송신 전력에 상기 보정값을 가산한 값에 따라 송신 전력을 제어하는 송신 전력 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    기지국 장치는, 재송 회수가 증가하는 만큼 보정값을 높게 설정하는 송신 전력 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    기지국 장치는, 통신 단말 장치의 이동 속도가 느린 경우에는 과거에 입력한 복수의 CQI 신호에 근거하여, 이동 속도가 빠른 경우에는 직전에 입력한 CQI 신호에 근거하여 HS-SCCH의 송신 전력 제어를 하는 송신 전력 제어 방법.
  6. CQI 신호에 근거하여 패킷을 송신하는 통신 단말 장치를 결정하여, HS-SCCH에 의해서 송신하는 신호를 생성하는 스케쥴러와,
    HSDPA 서비스를 받는 통신 단말 장치가 핸드 오버 상태에 있는지의 여부를 판정하여, 핸드 오버 상태에 있는 통신 단말 장치에 대하여 HS-SCCH의 송신 전력 제어를 CQI 신호에 근거하여 실행하는 송신 전력 제어 수단을 구비하는 기지국 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    HS-SCCH의 송신 전력의 보정값을 설정하는 보정값 설정 수단을 구비하되,
    송신 전력 제어 수단은, 통신 단말 장치로부터 수신 패킷의 복조 결과를 나타내는 신호를 수신할 수 없었던 경우, 산출한 송신 전력에 상기 보정값을 가산한 값에 따라 송신 전력을 제어하는 외측 루프 제어를 하는 기지국 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    재송시에 HS-SCCH의 송신 전력의 보정값을 설정하는 보정값 설정 수단을 구비하되,
    송신 전력 제어 수단은, 산출한 송신 전력에 상기 보정값을 가산한 값에 따라 송신 전력을 제어하는 기지국 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    보정값 설정 수단은, 재송 회수가 증가하는 만큼 보정값을 높게 설정하는 기지국 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    송신 전력 제어 수단은, 통신 단말 장치의 이동 속도에 따라 HS-SCCH의 송신 전력 제어를 하기 위한 CQI 신호의 샘플 수를 가변으로 하는 기지국 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    송신 전력 제어 수단은, 통신 단말 장치의 이동 속도가 느린 경우에는 과거에 입력한 복수의 CQI 신호에 근거하여, 이동 속도가 빠른 경우에는 직전에 입력한 CQI 신호에 근거하여 HS-SCCH의 송신 전력 제어를 하는 기지국 장치.
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