KR20060026899A - 이동국, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 시스템의 동작방법 - Google Patents

이동국, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 시스템의 동작방법 Download PDF

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KR20060026899A
KR20060026899A KR1020057025134A KR20057025134A KR20060026899A KR 20060026899 A KR20060026899 A KR 20060026899A KR 1020057025134 A KR1020057025134 A KR 1020057025134A KR 20057025134 A KR20057025134 A KR 20057025134A KR 20060026899 A KR20060026899 A KR 20060026899A
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매튜 피 제이 배커
티모시 제이 모울슬레이
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

이동국(100)은 기지국들(200) 사이에 소프트 핸드오버를 수행할 때, 각 기지국(200)으로부터 송신 전력 제어 명령을 수신한다. 이동국(100)은 신뢰도 임계치와 관련되는 진폭을 측정함으로써 각각의 수신한 송신 전력 제어 명령의 신뢰도를 결정하고, 전력 제어 명령을 조합하여 송신 전력 조절 방법을 결정한다. 신뢰도 임계치는 기지국(200)의 수, 또는 시간 주기 동안 수신한 "업" 및/또는 "또는" 명령의 수, 또는 수신한 신호의 측정된 특성에 대함 함수에 의존한다. 마찬가지로, 임계치를 변화시키는 대신, 전력 제어 명령의 진폭을 스케일링할 수도 있으며, 이 경우에 스케일 인수는 기지국(200)의 수, 또는 시간 주기 동안 수신한 "업" 및/또는 "다운" 전력 제어 명령의 수, 또는 수신한 신호의 측정된 특성에 대한 함수에 의존한다. 신뢰도 임계치 또는 스케일 인수는 각각의 상이한 기지국(200)으로부터의 명령마다 상이하다.

Description

이동국, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 시스템의 동작 방법{RADIO COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템, 무선 통신 시스템 동작 방법 및 무선 통신 시스템에서 사용하는 이동국에 관한 것이다. 본 발명은, 특히 범용 이동 통신 시스템(Universal Mobile Telecommunication System: UMTS)을 참조하여 설명되고 있으나, 다른 이동 무선 시스템에도 응용될 수 있다.
본 기술 분야의 현재 상태는 http://www.3gpp.org에서 입수가능한 UMTS에 대한 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 설명서에 기술되어 있다.
이동국(UMTS 설명서에는 사용자 장비(UE)로 지칭됨)이 소프트 핸드오버(handover) 중인 경우, 이동국은 접속하고 있는 각각의 기지국(UMTS 설명서에는 노드 B로 지칭됨)으로부터의 송신 전력 제어(TPC) 명령을 수신한다. 이동국이 접속되어 있는 기지국은 이동국의 활성 세트라고 지칭한다. 각 기지국은 이동국으로부터 수신 신호 대 간섭비(received Signal to Interference Ratio: SIR)가 목표 레벨보다 위에 있는지 또는 밑에 있는지에 따라 각 이동국에 대한 송신 전력 제어 (TPC) 명령을 생성한다. 즉, 수신한 SIR이 목표치보다 위에 있는 경우에는 송신 전력을 감소시킬 것을 이동국에 명령하는 "다운" 명령을 이동국으로 송신하고, 수신한 SIR이 목표치보다 아래에 있는 경우에는 송신 전력을 증가시킬 것을 이동국에 명령하는 "업" 명령을 이동국으로 송신한다. 그 결과, 각 타임슬롯에는, 소프트 핸드오버 중인 이동국이 활성 세트 내의 상이한 기지국으로부터 다양한 "업" 및 "다운" 명령을 수신한다. 그 후, 각 타임슬롯에서, 이동국은 이들 명령을 조합하여, 송신 전력을 증가시킬 것인지 감소시킬 것인지를 결정한다.
이 결합 과정에 대한 각 타임슬롯마다의 주요한 특수 요건에 대한 순서도는 도 2에 도시한다. 단계 10에서, 이동국은 각 기지국으로부터 전력 제어 명령을 수신하고, 각 명령의 신뢰도를 평가한다. UMTS 설명서에서는 신뢰도의 정의를 제공하지 않는다. 이동국을 동작시키는 한 가지 방식은, 각각의 TPC 명령을 포함하는 하나 이상의 수신 비트의 소프트 값으로부터 각 TPC 명령의 진폭을 얻는 것이다. 이후, 각각의 수신한 TPC 명령의 진폭을 사전결정한 임계치와 비교하여, 임계치보다 진폭 크기가 더 큰 TPC 명령은 신뢰할 수 있는 것으로 간주한다. "업" 명령 또는 "다운" 명령의 신뢰도 임계치는 반드시 동일한 것은 아니며, 한 가지 동작 방법은 "신뢰할 수 있게 다운"이 아닌 모든 명령을 "신뢰할 수 있게 업"으로 간주하는 것이다. 도 2의 단계 20에서, 이동국은, 현재 타임슬롯 내에 수신한 TPC 명령 중 임의의 것이 신뢰할 수 있게 "다운"인지를 판별한다. 그 답이 예(Y)인 경우, 단계 20에서, 이동국은 송신 전력을 감소시킨다. 그 답이 아니오(N)인 경우, 순서가 단계 40으로 진행하여, 이동국은 현재 타임 슬롯 내에 수신한 모든 TPC 명령이 신뢰 할 수 있게 "업"인지를 판별한다. 그 답이 예(Y)인 경우, 단계 50에서 이동국은 송신 전력을 증가시킨다. 그 답이 아니오(N)인 경우, 단계 60에서 이동국은 송신 전력을 증가시키거나 감소시켜서, 사전결정한 전력 증가 또는 감소 확률을 충족시킨다.
본 발명의 목적은 소프트 핸드오버 동안 개선된 전력 제어를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제 1 측면에 따르면, 다수의 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템에서 사용하는 이동국으로서, 송신 수단과, 다수의 기지국으로부터 송신 전력 제어 명령을 포함하는 신호를 수신하는 수단과, 수신한 송신 전력 제어 명령의 진폭을 신뢰도 임계치와 비교하고, 그 비교에 응하여 송신 수단의 송신 전력을 적응시키는 제어 수단을 포함하며, 제어 수단은, 이동국으로 송신 전력 제어 명령을 송신하는 기지국의 수, 선행 시간 주기 내에 수신한 송신 전력 증가 및/또는 감소 명령의 수, 이동국이 수신한 신호의 측정된 특성 중 하나 이상에 대한 함수에 따라 신뢰도 임계치를 변화시키는 이동국을 제공한다.
본 발명의 제 2 측면에 따르면, 다수의 기지국 및 적어도 하나의 이동국을 포함하는 무선 통신 시스템으로서, 각각의 기지국은 이동국으로부터 신호를 수신하는 수신 수단과, 송신 전력 제어 명령을 포함하는 신호를 이동국의 송신하는 송신 수단을 구비하고, 이동국은 송신 수단과, 다수의 기지국으로부터 수신하는 송신 전력 제어 명령을 포함하는 신호를 수신하는 수신 수단과, 수신한 송신 전력 제어 명령의 진폭을 신뢰도 임계치와 비교하고, 그 비교에 응하여 송신 수단의 송신 전력을 변화시키는 제어 수단을 포함하며, 제어 수단은 이동국으로 송신 전력 제어 명령을 송신하는 기지국의 수, 선행 시간 주기 내에 수신한 송신 전력 증가 및/또는 감소 명령의 수, 이동국이 수신한 신호의 측정된 특성 중 하나 이상에 대한 함수에 따라 신뢰도 임계치를 변화시키는 무선 통신 시스템을 제공한다.
본 발명의 제 3 측면에 따르면, 무선 통신 시스템의 동작 방법으로서, 이동국으로부터 신호를 송신하는 단계와, 신호를 다수의 기지국에서 수신하는 단계와, 각 기지국에서, 신호의 수신에 응하여, 송신 전력 제어 명령을 얻고 송신 전력 제어 명령을 포함하는 신호를 송신하는 단계와, 이동국에서, 다수의 기지국으로부터 송신 전력 제어 명령을 수신하고, 수신한 송신 전력 제어 명령의 진폭을 신뢰도 임계치와 비교하며, 그 비교에 응하여 이동국 송신기의 송신 전력을 제어하는 단계를 포함하고, 이동국에서, 이동국으로 송신 전력 제어 명령을 송신하는 기지국의 수, 선행 시간 주기 내에서 수신한 송신 전력 증가 및/또는 감소 명령의 수, 이동국이 수신한 신호의 측정된 특성 중 하나 이상에 대한 함수에 따라 신뢰도 임계치를 얻는 단계를 더 포함하는 무선 통신 시스템의 동작 방법을 제공한다.
본 발명의 제 4 측면에 따르면, 다수의 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템에서 사용하는 이동국으로서, 송신 수단과, 다수의 기지국으로부터 송신 전력 제어 명령을 포함하는 신호를 수신하는 수단과, 수신한 송신 전력 제어 명령의 진폭을 신뢰도 임계치와 비교하고, 그 비교에 응하여 송신 수단의 송신 전력을 적응시키는 제어 수단을 포함하며, 제어 수단은 측정 이전에 수신한 송신 전력 제어 명령의 진폭을 스케일 인수(scale factor)로 스케일링하고, 제어 수단은, 이동국으로 송신 전력 제어 명령을 송신하는 기지국의 수, 선행 시간 주기 내에 수신한 송신 전력 증가 및/또는 감소 명령의 수, 이동국이 수신한 신호의 측정된 특성 중 하나 이상에 대한 함수에 따라 신뢰도 임계치를 변화시키는 이동국을 제공한다.
본 발명의 제 5 측면에 따르면, 다수의 기지국 및 적어도 하나의 이동국을 포함하는 무선 통신 시스템으로서, 각각의 기지국은 이동국으로부터 신호를 수신하는 수신 수단과, 송신 전력 제어 명령을 포함하는 신호를 이동국의 송신하는 송신 수단을 구비하고, 이동국은 송신 수단과, 다수의 기지국으로부터 수신하는 송신 전력 제어 명령을 포함하는 신호를 수신하는 수신 수단과, 수신한 송신 전력 제어 명령의 진폭을 신뢰도 임계치와 비교하고, 그 비교에 응하여 송신 수단의 송신 전력을 변화시키는 제어 수단을 포함하며, 제어 수단은 측정 전에 수신한 송신 전력 제어 명령의 진폭을 스케일 인수로 스케일링하고, 제어 수단은 이동국으로 송신 전력 제어 명령을 송신하는 기지국의 수, 선행 시간 주기 내에 수신한 송신 전력 증가 및/또는 감소 명령의 수, 이동국이 수신한 신호의 측정된 특성 중 하나 이상에 대한 함수에 따라 신뢰도 임계치를 변화시키는 무선 통신 시스템을 제공한다.
본 발명의 제 6 측면에 따르면, 무선 통신 시스템의 동작 방법으로서, 이동국으로부터 신호를 송신하는 단계와, 신호를 다수의 기지국에서 수신하는 단계와, 각 기지국에서, 신호의 수신에 응하여, 송신 전력 제어 명령을 얻고 송신 전력 제어 명령을 포함하는 신호를 송신하는 단계와, 이동국에서, 다수의 기지국으로부터 송신 전력 제어 명령을 수신하고, 수신한 송신 전력 제어 명령을 스케일 인수로 축적하며, 수신한 송신 전력 제어 명령의 진폭을 신뢰도 임계치와 비교하고, 그 비교에 응하여 이동국 송신기의 송신 전력을 제어하는 단계를 포함하며, 이동국에서, 이동국으로 송신 전력 제어 명령을 송신하는 기지국의 수, 선행 시간 주기 내에서 수신한 송신 전력 증가 및/또는 감소 명령의 수, 이동국이 수신한 신호의 측정된 특성 중 하나 이상에 대한 함수에 따라 신뢰도 임계치를 얻는 단계를 더 포함하는 무선 통신 시스템의 동작 방법을 제공한다.
본 발명은, 사전결정한 임계치 수준 또는 동일하게는 사전결정한 스케일 인수가 모든 조건에 적합한 것은 아니며, 최적의 신뢰도 임계치 수준 또는 최적의 스케일링 인수가 활성 세트 내의 기지국의 수, "업" 및 "다운"으로 이전에 디코딩된 명령의 비율, 및 수신한 TPC 명령의 수신 신호 품질(예를 들어, SIR 또는 평균 SIR) 중 하나 이상에 의존한다는 사실에 기반을 두고 있다.
본 발명의 제 4, 제 5 및 제 6 측면은, 사전결정한 임계치와 관련하여 적응적으로 스케일링한 신호가 스케일링하지 않은 신호, 또는 적응적 임계치와 관련하여 사전결정한 스케일링 인수로 스케일링한 신호와 동일할 수 있다는 사실에 기반을 두고 있다. 또한, 적응적으로 스케일링한 신호 및 적응적 임계치의 결합은 동일한 결과를 가져올 수 있다.
신뢰도 임계치 또는 동일하게는 스케일링 인수가 이동국으로 전력 제어 명령을 송신하는 기지국의 수에 대한 함수에 따라 적응적이면, 활성 세트 내의 기지국의 수가 많은 경우에는 신뢰도 임계치의 크기가 증가하거나 스케일링 인수가 감소하고(이에 따라, 더 많은 명령을 "신뢰할 수 없게" 하며), 활성 세트 내의 기지국의 수가 적은 경우에는 신뢰도 임계치의 크기가 감소하거나 스케일링 인수가 증가한다(이에 따라, 더 많은 명령을 "신뢰할 수 있게" 한다).
신뢰도 임계치의 크기 또는 동일하게는 스케일링 인수가 선행 시간 주기 내에서 수신한 송신 전력 증가 및/또는 감소 명령의 수에 대한 함수에 따라 적응적이면, 더 많은 명령을 "업"으로 디코딩한 경우(송신 전력 증가)에는 신뢰도 임계치의 크기가 감소하거나 스케일링 인수가 증가하고(이에 따라, 더 많은 명령을 "신뢰할 수 있게" 하며), 더 많은 명령을 "다운"으로 디코딩한 경우(송신 전력 감소)에는 신뢰도 임계치의 크기가 증가하거나 스케일링 인수가 감소한다(이에 따라, 더 많은 명령을 "신뢰할 수 없게" 한다).
신뢰도 임계치의 크기 또는 동일하게는 스케일링 인수가 SIR과 같은 수신 신호의 측정된 특성에 대한 함수에 따라 적응적이면, 수신한 SIR이 더 낮은 값인 경우에는 신뢰도의 임계치의 크기가 감소하거나 스케일링 인수가 증가하고(이에 따라, 더 많은 명령을 "신뢰할 수 없게" 하며), 수신한 SIR이 더 높은 값인 경우에는 신뢰도 임계치의 크기가 증가하거나 스케일링 인수가 감소한다(이에 따라, 더 많은 명령을 "신뢰할 수 있게" 한다).
이동국이 수신한 신호의 측정된 특성은, 예를 들어, 신호 진폭, 신호 대 잡음비, 또는 신호 대 간섭비가 될 수 있다.
이동국이 수신하여 그 특성을 측정하는 신호는 송신 전력 제어 명령 또는 데이터 비트나 파일럿 신호와 같은 다른 신호를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 수반하는 데이터 비트보다 더 높은 전력 레벨로 TPC 비트를 송신하지만, 데이터 비트와 TPC 비트 사이의 전력 오프셋은 이동국에 알려지지 않았으며, 이 경우, 신뢰도 임계치의 크기는 TPC 또는 파일럿 비트 이외의 데이터 비트의 수신 진폭에 대해 상대적으로 설정한다. 이것은, SIR이 양호한 경우에 신뢰도 임계치가 TPC 비트의 예상 수신 진폭보다 더 크지 않기 때문에 이동국이 데이터 비트와 TPC 비트 사이의 전력 오프셋 값을 알지 못하는 경우에 모든 TPC 명령을 신뢰할 수 없는 것으로 간주하게 되는 문제점을 해결할 수 있음을 보증한다.
본 발명에 따라 결정한 신뢰 임계치는 상이한 타임슬롯에서 활성 세트 내의 상이한 기지국마다 상이한 값을 채택한다.
본 발명은 첨부하는 도면을 참조로 하여 단지 일례로서 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 개략적인 블록도,
도 2는 UMTS에서 소프트 핸드오버 중에 전력 제어 명령을 결합하는 기본 요건을 예시하는 순서도,
도 3은, 이동국이 기지국으로부터 수신한 TPC 명령을 처리하기 위해 0.25의 고정된 신뢰도 임계치 및 0.20의 전력 제어 에러율(PCER)(이후에 정의함)을 사용할 때, 3개의 상이한 기지국으로 수신한 신호의 결합을 선택한 후, 전력 제어된 신호를 소프트 핸드오버 시에 이동국으로부터 3개의 기지국으로 송신하는 경우에 수신 신호 대 잡음비의 시간에 따른 변화율을 나타내는 그래프,
도 4는 PCER이 0.25인 점을 제외하면 도 3에 대응하는 도면,
도 5는 PCER이 0.30인 점을 제외하면 도 3에 대응하는 도면,
도 6은 기지국으로부터의 하향 송신에 있어서 상이한 필드 사이의 전력 오프셋을 예시한 도면,
도 7은 0.7의 고정된 신뢰도 임계치 및 0.25의 PCER을 사용하여 결합을 선택한 후 시간에 따른 신호 대 잡음 비의 변동을 나타낸 그래프,
도 8은 0.7의 고정된 신뢰도 임계치 및 0.30의 PCER을 사용하여 결합을 선택한 후 시간에 따른 신호 대 잡음 비의 변동을 나타낸 그래프,
도 9는 PCER = 4%에 대한 적응적 신뢰도 임계치를 사용하는 경우의 성능을 예시하는 그래프,
도 10은 PCER = 25%에 대한 적응적 신뢰도 임계치를 사용하는 경우의 성능을 예시하는 그래프이다.
도 1을 참조하면, 이동국(100) 및 고정된 네트워크(400)를 통해 연결한 2개의 기지국(200)을 포함하는 무선 통신 시스템(500)을 도시한다. 이동국(100)은, 예를 들어, 휴대 전화, 무선 개인휴대정보단말(PDA) 또는 다른 임의의 무선 장착 전자 디바이스가 될 수 있다. 무선 시스템(500)은 다수의 이동국(100) 및 적어도 2개의 기지국(200)을 포함한다. 이동국(100)은 송신 수단(110) 및 수신 수단(120) 을 포함한다. 송신 수단(110)의 출력단 및 수신 수단(120)의 입력단은 제어 수단(140)에 의해 안테나(130)에 연결하며, 제어 수단(140)은, 예를 들어, 순환장치(circulator) 또는 전환 스위치(changeover switch)가 될 수 있다. 송신 수단(110) 및 수신 수단(120)에는, 예를 들어, 프로세서가 될 수 있는 제어 수단(150)을 연결한다. 각 기지국(200)은 송신 수단(210) 및 수신 수단(220)을 포함한다. 송신 수단(210)의 출력단 및 수신 수단(220)의 입력단은 제어 수단(240)에 의해 안테나(230)에 연결하며, 제어 수단(240)은, 예를 들어, 순환장치 또는 다이플렉서(diplexer)가 될 수 있다. 송신 수단(210) 및 수신 수단(220)에는, 예를 들어, 프로세서가 될 수 있는 제어 수단(250)을 연결한다. 제어 수단(250)은 수신 수단(220)으로 수신한 메시지를 처리하고, 송신 수단(210)으로 송신할 메시지를 결정한다. 제어 수단(250)은 고정된 네트워크(400)에 연결한다. 이동국(100)으로부터 각 기지국(200)으로의 송신은 상향링크 주파수 채널(160)에서 일어나며, 기지국(200)으로부터 각 이동국(100)으로의 송신은 하향링크 주파수 채널(260)에서 일어난다. 다음의 설명에서는, 송신에 스프레드 스펙트럼 기술을 사용하여 신호를 스프레딩 코드로 스프레드하고, 데이터 및 제어 신호를 상이한 스프레딩 코드로 동시에 송신한다는 점을 가정한다. 그러한, 이러한 가정은 본 발명에서 본질적인 것은 아니다.
동작 시, 이동국(100)이 소프트 핸드오버 중인 경우, 이동국(100)은 다수의 기지국(200)과 통신할 수 있다. 다수의 이동국(100)과 통신할 수 있는 기지국(200)의 세트는 활성 세트로 지칭한다. 이동국(100)은 제어 수단(150)으로부터 송 신 수단(110)을 통해 제어 신호를 기지국(200)의 활성 세트에 송신한다. 각 기지국(200)은 수신 수단(220)을 통해 제어 신호를 수신한다. 각 기지국에서, 제어 수단(250)은 수신한 제어 신호의 신호 대 간섭비(Signal to Interference Ratio: SIR)가 목표 레벨보다 위에 있는지 아니면 아래에 있는지를 판별하고, 기지국의 송신 수단(210)으로 이동국(100)에 송신할 TPC 명령을 생성한다. "다운" 명령은 수신한 SIR이 목표치보다 위에 있는 경우에 송신하고, "업" 명령은 수신한 SIR이 목표치보다 아래에 있는 경우에 송신한다. 그 결과, 각 타임슬롯 내에서, 소프트 핸드오버 중에 있는 이동국(100)은 수신 수단(120)을 통해 활성 세트 내의 상이한 기지국(200)으로부터 다양한 "업" 및 "다운" 명령을 수신한다. 각 타임슬롯 내에서 이동국(100)의 제어 수단(150)은 이들 명령을 결합하여 상향링크 송신 전력을 증가시킬지 아니면 감소시킬지를 결정하고, 이어서 송신 수단(110)이 그 결정에 따라 송신 전력을 조절하는 데 사용할 제어 신호를 생성한다.
결정을 내리기 위해서, 각각의 수신한 TPC 명령의 신뢰도를 고려하는데, 제어 수단(150)은 측정 수단(155)을 포함하며, 이 측정 수단(155)은 각각의 TPC 명령의 진폭을 측정하여, 신뢰도 임계치에 대해 신뢰할 수 있는 것으로 간주한 임계치보다 더 큰 진폭 크기의 TPC 명령을 신뢰할 수 없는 것으로 간주한 다른 TPC 명령과 비교한다.
제어 수단(150)은 수신한 신호의 측정치에 응하여 신뢰도 임계치를 조절한다. 신뢰도 임계치를 조절하기 위하여, 제어 수단(150)은 이동국(100)이 송신 전력 제어 명령을 수신하는 기지국(200)의 수를 카운트하거나, 시간 주기 내에 "업" 및/또는 "다운"으로 디코딩되는 송신 전력 제어 명령의 수를 카운트하거나, 이동국이 수신한 신호의 특성을 측정한다. 이러한 측정 특성은, 예를 들어, 신호 진폭, 신호 대 잡음비 또는 신호 대 간섭비가 될 수 있다.
SIR이 비교적 높거나 활성 세트 내의 기지국의 수가 적은 상황에서는, 최적의 신뢰도 임계치 수준은, 예를 들어, 0.25로서, TPC 명령의 예상되는 수신 진폭에 비해 비교적 낮다. 이로 인해, 대부분의 TPC 명령을 신뢰할 수 있는 것으로 간주하게 된다.
몇몇 실시예에서는, 타임슬롯에서 이동국이 송신 전력을 감소시키는 비율이 특정 범위 내, 예를 들어, 0.5와 0.75 사이에 있다고 보증하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 실시예에서, 이동국은 선행하는 사전결정한 시간 주기 동안 하향(또는 상향) 전력 변화 비율을 얻으며, 신뢰도 임계치를 조절하여 하향 또는 상향 전력 변화의 비율을 요구 범위 내로 유지한다.
SIR이 비교적 불량하거나 더 많은 기지국이 활성 세트 내에 있는 상황에서는, 도 2에 도시한 요건으로부터 발생한 불안정성을 피하기 위해서, 현재 슬롯에서 TPC 명령 중 임의의 하나가 신뢰할 수 있게 "다운"인 경우에 이동국이 송신 전력을 감소시키는 데에는 더 높은 신뢰도 임계치 수준, 예를 들어, 0.7이 필요하다. 특히, 활성 세트 내의 모든 기지국(200)에서 수신한 상향 링크 SIR이 SIR 목표치보다 아래에 있어서 활성 센트 내의 모든 기지국(200)이 "업" 명령을 송신하는 경우, TPC 명령의 불량한 SIR은, 특히, 신뢰도 임계치의 크기가 낮은 경우에 이동국이 "업" 명령 중 적어도 하나를 신뢰할 수 있는 "다운" 명령으로서 에러없이 수신할 확 률이 높다. 그 결과, 이동국(100)의 송신 수단(110)은 활성 세트 내의 모든 기지국(200)이 전력 증가를 요청하고 있더라도 상향링크 송신 전력을 계속해서 감소시킬 것이다. 이를 도 3, 도 4 및 도 5에 예시하는데, 도 3, 도 4 및 도 5는 활성 세트 내의 3개의 기지국(200) 사이의 결합을 선택한 후의 수신한 상향링크 Eb/No(비트 당 에너지/잡음 밀도), 0.25의 고정된 신뢰도 임계치, 및 0.2, 0.25, 0.3의 각 전력 제어 에러율(PCER)을 도시하고 있다. PCER은 TPC 명령의 SIR 측정치이며, 0의 임계치에 대해 어려운 결정을 내린 경우에 "다운"을 송신했을 때 "업"으로 수신하는 TPC 명령의 비율 및 그 반대의 경우라고 정의한다. 전형적인 PCER은 일반적으로 4% 내지 10% 범위에 있는 것으로 간주되지만, 이 범위는 소프트 핸드오버 중의 몇몇 상황에서는 30%정도 높을 수 있다.
PCER이 더 높은 경우에는, 이동국(100)의 송신 전력이 매우 급속히 떨어진다는 점에 유의하라(그러나, 실제로, 페이딩의 깊이는 이동국의 송신기(120)의 송신 전력의 동적 범위로 제한한다).
이러한 동작은 매우 바람직하지 않은데, 이는 상향링크 송신 전력이 감소함에 따라 이동국(100)과 기지국(200) 사이의 접속이 끊어지며, 활성 세트 내에 있는 기지국(200)이 많을수록 그렇게 될 가능성이 높기 때문이다.
SIR이 비교적 불량한 상황에서 0.7의 더 높은 신뢰도 임계치를 사용할 때의 개선점을 도 7 및 도 8에 각각 예시한다. 도 7 및 도 8에서는 수신한 SIR의 변이성이 도 4 및 도 5에 나타낸 변이성에 비해 더 많이 감소한다는 것을 알 수 있다.
또한, 활성 세트 내에 더 많은 기지국이 있어서 활성 세트 내의 모든 노드 B 가 "업" 명령을 송신했을 때 슬롯 내의 하나의 TPC 명령을 신뢰할 수 있게 "다운"으로 디코딩할 가능성이 적은 경우에 더 높은 신뢰도 임계치를 사용하여 성능을 향상시킬 수 있다.
신뢰도 임계치의 단일의 고정적 값은 모든 조건에 양호한 성능을 제공할 수 없기 때문에, 본 발명에 따르면, 제어 수단(150)이 활성 세트 내의 기지국의 수와, 이전에 "업" 또는 "다운"으로 디코딩되었던 명령의 비율과, 수신한 TPC 명령의 SIR 중 하나 이상의 함수에 따른 신뢰도 임계치를 적응시킨다. 수신한 TPC 명령의 SIR을 신뢰도 임계치의 적응에 사용하는 경우, 측정 수단(155)으로 SIR을 측정한다.
현재 본 기술분야에서의 다른 문제점은, UMTS 설명서의 일부 공개본에서 송신 전력 오프셋이 하향링크 파일럿 비트의 전력과 관련되는 하향링크 TPC 명령을 포함하는 필드에 현재 사용되고 있음을 기지국에 알리지 않는다는 것이다. 도 6을 참조하면, 하향링크 DPDCH(Downlink Dedicated Physical Data Channel)에 대한 전력 오프셋 PO2로 하향링크 TPC 명령을 송신하며, 도 6에서는 이 DPDCH를 Data1 및 Data2로 라벨링한다. 다른 하향링크 제어 필드, 즉, 파일럿 및 TFCI(transport format Combination Indicator)를 DPDCH와 각각 관련되는 전력 오프셋 PO3 및 PO1로 송신한다. PO1, PO2 및 PO3 각각은 0.25dB 증분으로 0dB와 +6dB 사이의 임의의 값을 취하며, 접속 동안 변화한다. 그러나, PO3만은 이동국(100)으로 발신한다. 이것은 신뢰도 임계치를 적합한 수준에 위치시키는 이동국의 능력을 제한한다.
본 발명의 일 실시예에서, 신뢰도 임계치는 다음과 같이 결정한다.
Figure 112005076898276-PCT00001
여기서, ri'은 활성 세트 내의 i번째 기지국(200)에 대한 신뢰도 임계치의 크기이고,
di는 i번째 기지국(200)으로부터 수신한 데이터 비트의 예상 진폭으로서, 예를 들어, 파일럿 진폭에서 전력 오프셋 PO3을 뺀 측정치로 얻을 수 있으며,
s는 수신한 TPC 명령에 대한 SIR의 역함수로서
Figure 112005076898276-PCT00002
또는
Figure 112005076898276-PCT00003
와 같으며,
c는 임의의 상수이고,
t는 신뢰도 임계치의 최소 크기를 나타내는 상수이다.
수학식 1의 분모에 c가 존재하여, 신뢰도 임계치의 크기가 0이나 음의 값으로 되지 않게 한다. 신호 전압, 잡음 전력 및/또는 SIR은, 예를 들어, TPC 필드, 파일럿 필드 및/또는 데이터 필드의 수신 진폭으로부터 측정 수단(155)을 사용하여 추정한다.
이러한 실시예의 유효성에 대한 다양한 척도를 사용할 수도 있다. 이러한 척도 중 하나는 활성 세트 내의 다양한 기지국(200)으로 수신한 신호 결합을 선택한 후에 결과로서 생성한 상향링크 Eb/No의 표준 편차이다. 다른 척도는 비트 에러율(BER)과 같은 목표 서비스 품질(QoS)을 부여하기 위해 결합을 선택한 후에 요 구되는 상향링크 Eb/No이다.
도 9 및 도 10은 본 발명이 광범위한 상황에 매우 효과적임을 나타낸다. 도 9는 PCER = 4%인 경우에 적응적 신뢰도 임계치가 낮은 고정된 신뢰도 임계치만큼 양호한 (SIR 표준 편차와 관련한) 성능을 제공할 수 있다는 것을 나타낸다. 도 10은 PCER이 더 좋지 않은 경우(25%)에 동일한 적응적 임계치 공식이 높은 고정된 신뢰도 임계치만큼 양호한 성능을 제공할 수 있다는 것을 나타낸다.
신뢰도 임계치를 조절하는 대신, 제어 수단(150)은 수신한 신호를 조절가능한 스케일 인수로 스케일링한다. 선택적으로는, 조절의 조합을 사용할 수도 있다.
본 발명의 실시예는, 예를 들어, UMTS에서 사용하는 스프레드 스펙트럼 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 기술을 사용하는 것으로 설명하였다. 그러나, 본 발명은 CDMA 시스템으로 제한되지 않는다. 마찬가지로, 본 발명의 실시예를 주파수 분할 이중 통신(frequency division duplex)을 가정하여 설명하였으나, 본 발명은 이러한 시스템에서 사용하는 것으로 제한되지 않는다. 또한, 다른 이중 통신 방식, 예를 들어, 시간 분할 이중 통신에도 적용할 수 있다.
기지국(200)의 기능은 통신 네트워크의 다양한 고정부 전체에 분포한다. 따라서, 본 명세서에서, "기지국"이라는 용어의 사용은 본 발명의 실시예에 포함시킨 통신 네트워크의 상기 부분을 포함하는 것으로 이해할 수 있을 것이다.
본 설명을 읽으면, 당업자에게는 다른 변형이 명백할 수 있을 것이다. 이러한 변형은 무선 통신 시스템 및 그 부속부 내에 이미 알려져 있으며, 본 명세서에서 이미 개시한 특징을 대신하거나 그에 추가로 사용할 수 있는 다른 특징을 포함 할 수도 있다.
본 명세서 및 청구의 범위에서, 소자에 대한 단수 표현은 그러한 소자가 다수 개 존재함을 배제하지 않는다. 또한, "포함하는"이라는 단어는 나열된 소자 또는 단계 이외의 소자 또는 단계가 존재한다는 것을 배제하지 않는다.

Claims (14)

  1. 다수의 기지국(200)을 포함하는 무선 통신 시스템(50)에서 사용하는 이동국(100)으로서,
    송신 수단(110)과,
    상기 다수의 기지국(200)으로부터 송신 전력 제어 명령을 포함하는 신호를 수신하는 수단(120)과,
    상기 수신한 송신 전력 제어 명령의 진폭을 신뢰도 임계치와 비교하고, 그 비교에 응하여 상기 송신 수단(110)의 송신 전력을 적응시키는 제어 수단(150)을 포함하며,
    상기 제어 수단(150)은,
    상기 이동국(100)으로 송신 전력 제어 명령을 송신하는 기지국(200)의 수,
    선행 시간 주기 내에 수신한 송신 전력 증가 및/또는 감소 명령의 수,
    상기 이동국(100)이 수신한 신호의 측정된 특성
    중 하나 이상에 대한 함수에 따라 신뢰도 임계치를 변화시키는
    이동국.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동국(100)이 수신한 신호의 상기 측정된 특성은 상기 수신한 송신 전 력 제어 명령의 측정된 특성인
    이동국.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상이한 신뢰도 임계치를 상이한 기지국으로부터 수신한 상기 송신 전력 제어 명령에 인가하는
    이동국.
  4. 다수의 기지국(200) 및 적어도 하나의 이동국(100)을 포함하는 무선 통신 시스템(50)으로서,
    각각의 기지국(200)은
    상기 이동국(100)으로부터 신호를 수신하는 수신 수단(220)과,
    송신 전력 제어 명령을 포함하는 신호를 상기 이동국(100)의 송신하는 송신 수단(210)을 구비하고,
    상기 이동국(100)은
    송신 수단(110)과,
    상기 다수의 기지국(200)으로부터 수신하는 송신 전력 제어 명령을 포함하는 신호를 수신하는 수신 수단(120)과,
    상기 수신한 송신 전력 제어 명령의 진폭을 신뢰도 임계치와 비교하고, 그 비교에 응하여 상기 송신 수단의 송신 전력을 변화시키는 제어 수단(150)을 포함하며,
    상기 제어 수단은
    상기 이동국(100)으로 송신 전력 제어 명령을 송신하는 기지국(200)의 수,
    선행 시간 주기 내에 수신한 송신 전력 증가 및/또는 감소 명령의 수,
    상기 이동국(100)이 수신한 상기 신호의 측정된 특성
    중 하나 이상에 대한 함수에 따라 상기 신뢰도 임계치를 변화시키는
    무선 통신 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어 수단(150)은 상이한 신뢰도 임계치를 상이한 기지국으로부터 수신한 상기 송신 전력 제어 명령에 인가하는
    무선 통신 시스템.
  6. 무선 통신 시스템(50)의 동작 방법으로서,
    이동국(100)으로부터 신호를 송신하는 단계와,
    상기 신호를 다수의 기지국(200)에서 수신하는 단계와,
    각 기지국(200)에서, 상기 신호의 수신에 응하여, 송신 전력 제어 명령을 얻고 상기 송신 전력 제어 명령을 포함하는 신호를 송신하는 단계와,
    상기 이동국(100)에서, 상기 다수의 기지국(200)으로부터 상기 송신 전력 제어 명령을 수신하고, 상기 수신한 송신 전력 제어 명령의 진폭을 신뢰도 임계치와 비교하며, 그 비교에 응하여 이동국 송신기(110)의 송신 전력을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 이동국(100)에서,
    상기 이동국(100)으로 송신 전력 제어 명령을 송신하는 기지국(200)의 수,
    선행 시간 주기 내에서 수신한 송신 전력 증가 및/또는 감소 명령의 수,
    상기 이동국(100)이 수신한 상기 신호의 측정된 특성
    중 하나 이상에 대한 함수에 따라 상기 신뢰도 임계치를 얻는 단계를 더 포함하는
    무선 통신 시스템의 동작 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상이한 신뢰도 임계치를 상기 기지국(200)으로부터 수신한 상기 송신 전력 제어 명령에 인가하는 단계를 포함하는
    무선 통신 시스템의 동작 방법.
  8. 다수의 기지국(200)을 포함하는 무선 통신 시스템(50)에서 사용하는 이동국(100)으로서,
    송신 수단(110)과,
    상기 다수의 기지국(200)으로부터 송신 전력 제어 명령을 포함하는 신호를 수신하는 수단(120)과,
    상기 수신한 송신 전력 제어 명령의 진폭을 신뢰도 임계치와 비교하고, 그 비교에 응하여 상기 송신 수단(110)의 송신 전력을 적응시키는 제어 수단(150)을 포함하며,
    상기 제어 수단(150)은 측정 이전에 상기 수신한 송신 전력 제어 명령의 진폭을 스케일 인수로 스케일링하고,
    상기 제어 수단(150)은,
    상기 이동국(100)으로 송신 전력 제어 명령을 송신하는 기지국(200)의 수,
    선행 시간 주기 내에 수신한 송신 전력 증가 및/또는 감소 명령의 수,
    상기 이동국(100)이 수신한 상기 신호의 측정된 특성
    중 하나 이상에 대한 함수에 따라 신뢰도 임계치를 변화시키는
    이동국.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 이동국(100)이 수신한 신호의 상기 측정된 특성은 상기 수신한 송신 전력 제어 명령의 측정된 특성인
    이동국.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 수단(150)은 상이한 신뢰도 임계치를 상이한 기지국(200)으로부터 수신한 상기 송신 전력 제어 명령에 인가하는
    이동국.
  11. 다수의 기지국(200) 및 적어도 하나의 이동국(100)을 포함하는 무선 통신 시스템(50)으로서,
    각각의 기지국(200)은
    상기 이동국(100)으로부터 신호를 수신하는 수신 수단(220)과,
    송신 전력 제어 명령을 포함하는 신호를 상기 이동국(100)의 송신하는 송신 수단(210)을 구비하고,
    상기 이동국(100)은
    송신 수단(110)과,
    상기 다수의 기지국(200)으로부터 수신하는 송신 전력 제어 명령을 포함하는 신호를 수신하는 수신 수단(120)과,
    상기 수신한 송신 전력 제어 명령의 진폭을 신뢰도 임계치와 비교하고, 그 비교에 응하여 상기 송신 수단의 송신 전력을 변화시키는 제어 수단(150)을 포함하며,
    상기 제어 수단은 측정 전에 상기 수신한 송신 전력 제어 명령의 진폭을 스케일 인수로 스케일링하고,
    상기 제어 수단은
    상기 이동국(100)으로 송신 전력 제어 명령을 송신하는 기지국(200)의 수,
    선행 시간 주기 내에 수신한 송신 전력 증가 및/또는 감소 명령의 수,
    상기 이동국(100)이 수신한 상기 신호의 측정된 특성
    중 하나 이상에 대한 함수에 따라 상기 신뢰도 임계치를 변화시키는
    무선 통신 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 수단(150)은 상이한 신뢰도 임계치를 상이한 기지국(200)으로부터 수신한 상기 송신 전력 제어 명령에 인가하는
    무선 통신 시스템.
  13. 무선 통신 시스템(50)의 동작 방법으로서,
    이동국(100)으로부터 신호를 송신하는 단계와,
    상기 신호를 다수의 기지국(200)에서 수신하는 단계와,
    각 기지국(200)에서, 상기 신호의 수신에 응하여, 송신 전력 제어 명령을 얻고 상기 송신 전력 제어 명령을 포함하는 신호를 송신하는 단계와,
    상기 이동국(100)에서, 상기 다수의 기지국(200)으로부터 상기 송신 전력 제어 명령을 수신하고, 상기 수신한 송신 전력 제어 명령을 스케일 인수로 축적하며, 상기 수신한 송신 전력 제어 명령의 진폭을 신뢰도 임계치와 비교하고, 그 비교에 응하여 이동국 송신기(110)의 송신 전력을 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 이동국(100)에서,
    상기 이동국(100)으로 송신 전력 제어 명령을 송신하는 기지국(200)의 수,
    선행 시간 주기 내에서 수신한 송신 전력 증가 및/또는 감소 명령의 수,
    상기 이동국(100)이 수신한 상기 신호의 측정된 특성
    중 하나 이상에 대한 함수에 따라 상기 신뢰도 임계치를 얻는 단계를 더 포함하는
    무선 통신 시스템의 동작 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상이한 신뢰도 임계치를 상기 기지국(200)으로부터 수신한 상기 송신 전력 제어 명령에 인가하는 단계를 포함하는
    무선 통신 시스템의 동작 방법.
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