KR101182526B1 - 통신 채널 에러율 평가를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

무선 통신 장치 또는 시스템은 명령 에러율(CER)을 결정함으로써, 또는 정의된 신호 품질 대 명령 에러율(CER) 매핑 함수에 따라 전력 제어 채널에 대한 타겟 신호 품질을 식별함으로써, 수신된 전력 제어 채널을 위한 송신 전력 제어 피드백을 생성한다. 일반적으로, 전력 제어 채널은 CER 평가를 위해 사용하기 위한 에러 코드화된 데이터를 포함하지 않는다. 그러나, 한 실시예에서, 채널은 CER 평가를 위해 평가되는 공지된 참조 비트를 포함하지 않는데, 평가된 CER은 내부 루프 전력 제어를 위한 신호 품질 타겟을 설정하기 위해 사용된다. 다른 실시예에서, 계산된 수신 에러 확률은 정의된 확률 대 CER 매핑 함수에 따라 CER 평가치를 식별하기 위해 사용된다. 비제한적인 예로서, 이들 실시예는 WCDMA 시스템 내의 FDPCH(Fractional Dedicated Physical Channel) 상에 송신된 전력 제어 명령들을 위한 전력 제어 피드백을 제공하기 위해 사용될 수 있다.

전력 제어 명령, 명령 에러율, 신호 품질, 송신 전력 제어 피드백, 외부 루프 전력 제어, 내부 루프 전력 제어

Description

통신 채널 에러율 평가를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR COMMUNICATION CHANNEL ERROR RATE ESTIMATION}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 통신 채널 에러율의 평가에 관한 것이다.

에러율 평가는 무선 통신 시스템에서 여러 가지 목적으로 쓰인다. 한 예로서, CDMA(Code Division Multiple Access)에 기초한 셀룰러 통신 네트워크에서 널리 이용된 송신 전력 제어 메카니즘은 그 전력 조정 알고리즘에서의 제어 변수로서 채널 에러율을 사용한다. 더욱 구체적으로, CDMA-기반 무선 기지국은 일반적으로, 이동국으로의 송신 전력 제어(TPC) 비트의 송신에 기초하여, 그들에 의해 지원되는 이동국의 역방향 링크 송신 전력을 제어한다. 이와 유사하게, 각각의 이동국은 일반적으로, TPC 비트를 무선 기지국(들)로 송신함으로써 전용 순방향 링크 트래픽 채널 상에서 이동국으로 송신하는 무선 기지국(들)의 순방향 링크 송신 전력을 제어한다.

송신된 TPC 비트는 일반적으로 다음 2개의 값 중 한 값을 갖게 된다: 원격 송신기가 그 송신 전력을 증가시켜야 한다는 것을 나타내는 논리 "1" 또는 "UP" 명령, 및 원격 송신기가 그 송신 전력을 감소시켜야 한다는 것을 나타내는 논리 "0" 또는 "DOWN" 명령. 각 TPC 비트의 값은 수신된 파일럿 신호를, 일반적으로 신호 대 잡음비로 표현된 신호 강도 타겟과 비교함으로써 결정된다. 주어진 측정 간격 동안, 수신기는 수신된 파일럿 신호 강도를 타겟과 비교하고, 수신된 파일럿 신호가 타겟보다 높으면 DOWN 명령을 송신하고, 수신된 파일럿 신호가 타겟보다 낮으면 UP 명령을 송신한다. 초 당 여러 번 비교를 함으로써, 수신기는 TPC 비트의 안정된 스트림을 생성하고, 이로 인해 수신된 파일럿 신호 강도를 타겟으로 유지한다. 일반적으로, 파일럿 신호를 송신하는 송신기는 또한 정의된 트래픽 대 파일럿 전력비에서 하나 이상의 트래픽 채널을 송신하는데, 이것은 파일럿 신호의 전력 제어가 관련 트래픽 채널(들)의 전력 제어로서 동작한다는 것을 나타낸다.

그러한 수신된 신호 강도 처리는 레이블 "내부 루프" 전력 제어를 포함하는데, 그 이름이 암시하는 바와 같이, 내부 루프 전력 제어는 일반적으로 "외부 루프" 전력 제어와 쌍을 이룬다. 내부 루프 전력 제어 처리는 수신된 파일럿 신호 강도가 타겟으로 유지되는 것을 보장하지만, 외부 루프 전력 제어 처리는 적절한 타겟이 내부 루프 전력 제어에 의해 사용되고 있는 것을 보장한다.

예를 들어, 외부 루프 전력 제어는 통상적으로 파일럿 신호 수신과 관련하여 수신되는 데이터에 대한 에러율을 계산하거나 예측하고, 그것을 정의된 상위 에러 한계, 예를 들어 10%와 비교한다. 그러한 에러율은 보통 블럭 에러율(BLER) 또는 비트 에러율(BER)로 표현된다. 이와 관계없이, 에러율이 정의된 상한을 초과하면, 외부 루프 전력 제어는 내부 루프의 타겟을 위로 조정한다. 이와 반대로, 에러율이 하한, 예를 들어 1% 아래로 떨어지면, 외부 루프 전력 제어는 내부 루프의 타겟 을 아래로 조정한다.

외부 루프 전력 제어의 상기 설명에 암시된 것은 수신 에러율을 결정하는 "코드화" 데이터 - 즉, 에러 검출 및/또는 에러 정정 정보를 포함하거나 그러한 정보에 의해 수반되는 데이터의 이용도이다. 파일럿 비트와 같은 코드화된 또는 공지된 데이터 없이, 수신 에러 성능을 평가하기 위한 어떤 명시된 제어 변수도 존재하지 않고, 따라서 내부 루프 전력 제어 타겟의 상하 조정을 결정하기 위한 어떤 명시된 기반도 존재하지 않는다. 광대역 CDMA(WCDMA) 표준에서 최근 도입한 F-DPCH(Fractional Dedicated Physical Channel)는 전력 제어 정보(예를 들어, TPC 비트)를 포함하지만, 에러 정정 정보가 있는 데이터를 포함하지는 않는다. 그러므로, F-DPCH는 종래의 내부/외부 루프 전력 제어 방법을 복잡하게 하는 채널 유형의 대표적인 예이다.

여기에 교시된 한 실시예에서, 전력 제어 채널을 위한 송신 전력 제어 피드백을 생성하는 방법은 전력 제어 채널을 통해 전력 제어 명령을 수신하는 단계, 전력 제어 채널에 대한 신호 품질을 평가하는 단계, 수신된 전력 제어 명령에 대한 명령 에러율(CER)을 평가하는 단계, 평가된 CER을 타겟 CER과 비교함으로써 타겟 신호 품질을 조정하는 단계, 및 평가된 신호 품질을 타겟 신호 품질과 비교함으로써 전력 제어 채널을 위한 송신 전력 제어 피드백을 생성하는 단계를 포함한다. 타겟 신호 품질을 조정하는 단계는 평가된 CER이 타겟 CER을 초과하면 타겟 신호 품질을 증가시키고, 평가된 CER이 타겟 CER 미만이면 타겟 신호 품질을 감소시키는 단계를 포함할 수 있다. 주의할 점은 이 실시예 및 다른 실시예에서, 평가된 신호 품질 및 타겟 신호 품질은 예를 들어 신호 대 간섭 비(SIR)로 표현될 수 있다는 것인데, 여기에서 간섭은 셀간 간섭, 셀내 간섭 및 열 잡음을 포함할 수 있다.

하나 이상의 실시예에서 수신된 전력 제어 명령은 명목상, 일치된 비트 심볼을 포함한다. 그러한 실시예에서, 전력 제어 명령에 대한 CER을 평가하는 한 방법은 수신된 전력 제어 명령 내에서 불일치된 비트를 검출하는 함수로서, 수신된 전력 제어 명령에 대한 수신 에러 확률을 계산하고, 정의된 확률 대 CER 매핑 함수에 따라 수신 에러 확률을 대응하는 CER 값에 매핑하는 단계를 포함한다. 확률 대 CER의 매핑 함수는 예를 들어, 확률 값에 의해 인덱스된 데이터 룩업 테이블을 사용하여, 또는 확률 대 CER 매핑 곡선에 기초한 다항식 함수를 사용하여 구현될 수 있다.

다른 실시예에서, 전력 제어 명령은 심볼을 포함하는데, 최소한 몇 개의 심볼은 공지된 비트, 예를 들어 참조 비트를 포함하고, 또는 전력 제어 명령은 사이사이에 참조 심볼이 들어간다. 그러한 경우에, CER 평가는 참조 비트/심볼의 수신 에러의 검출을 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에서, CER 평가는 정의된 신호 품질 대 CER 매핑 함수에 따라, 평가된 신호 품질을 대응하는 CER 값에 매핑하는 것을 포함한다. 그러한 실시예에서, 무선 통신 송수신기는 타겟 CER로, 또는 그에 대응하여 매핑된 신호 품질 값으로 미리 구성될 수 있고, 또는 매핑은 타겟 CER을 동적으로 설정할 수 있게 하기 위해 동적으로 행해질 수 있다.

무선 통신 장치는 이를테면 적절하게 구성된 전력 제어 회로를 포함함으로써, 상기 실시예들 중의 어느 실시예, 또는 그들의 변형을 구현할 수 있다. 한 실시예에서, 전력 제어 회로는 전력 제어 채널에 대한 신호 품질을 평가하도록 구성된 신호 품질 평가 회로, 수신된 전력 제어 명령에 대한 CER을 평가하도록 구성된 CER 평가 회로, 타겟 신호 품질을 조정하도록 구성된 외부 루프 전력 제어 회로, 및 송신 전력 제어 피드백을 생성하도록 구성된 내부 루프 전력 제어 회로를 포함하는 하나 이상의 처리 회로를 포함한다. 외부 루프 전력 제어 회로 및 CER 평가 회로는 내부 루프 전력 제어 회로가 그 타겟 신호 품질로서 매핑된 신호 품질을 사용하는 실시예에서 생략될 수 있다.

물론, 본 발명은 상기 특징 및 장점에 제한되지 않는다. 본 분야에 숙련된 기술자들은 다음 설명을 읽어보고 첨부 도면을 살펴보면 본 발명의 추가 특징 및 장점을 알 수 있을 것이다.

도 1-3은 BER 평가를 위한 에러-코딩을 포함하는 전력 제어 채널을 위한 종래의 전력 제어 피드백 생성에 관한 도면.

도 4는 WCDMA 시스템에 의해 사용된 것과 같은 F-DPCH의 논리도로서, 여기에서 전력 제어 채널은 전력 제어 피드백 생성 시에 사용하기 위한 에러율 평가를 위한 기반으로서 쓰일 수도 있는 에러-코딩이 없음.

도 5는 정의된 신호 품질 대 명령 에러율 매핑 함수의 그래프로서, 여기에서 신호 품질은 신호 대 잡음비(SIR)와 관련하여 표현됨.

도 6은 도 5에 도시된 것과 같은 정의된 SIR 대 CER 매핑 함수의 사용에 기초하여 WCDMA 시스템 내의 F-DPCH 상에서 수신된 전력 제어 명령을 위한 것과 같은 송신 전력 제어 피드백을 생성하는 한 실시예의 처리 로직을 도시한 논리 흐름도.

도 7은 도 6의 처리 로직에 따라 구성된 전력 제어 회로에서 구현될 수 있는 기능적 회로 배열의 한 실시예를 도시한 블럭도.

도 8은 정의된 (수신 에러) 확률 대 CER 매핑 함수의 그래프.

도 9 및 10은 도 8에 도시된 것과 같은 정의된 확률 대 CER 매핑 함수의 사용에 기초하여 WCDMA 시스템 내의 F-DPCH 상에서 수신된 전력 제어 명령을 위한 것과 같은 송신 전력 제어 피드백을 생성하는 한 실시예의 처리 로직을 도시한 논리 흐름도.

도 11은 도 9 및 10의 처리 로직에 따라 구성된 전력 제어 회로에서 구현될 수 있는 기능적 회로 배열의 한 실시예를 도시한 블럭도.

도 12는 CER 평가 회로의 한 실시예를 도시한 블럭도.

도 13은 CER 평가 회로의 다른 실시예를 도시한 블럭도.

도 14는 CER 평가 회로의 다른 실시예를 도시한 블럭도.

도 1은 CDMA 기반의 무선 통신 네트워크에서 채택된 순방향 링크(FL) 및 역방향 링크(RL) 송신 전력 제어에 대한 종래의 방법을 도시한 것이다. 제1 송수신기(8)(예를 들어, 무선 기지국 또는 RBS)는 FL 데이터 및 전력 제어 명령을 제2 송수신기(10)(예를 들어, 이동국 또는 MS)에 송신한다. 이번에, 제2 송수신기(10)는 RL 데이터 및 전력 제어 명령을 제1 송수신기(8)에 송신한다. 이 프레임워크 내에서, 제2 송수신기(10)는 제1 송수신기(8)로부터 FL 상에서 그 자신이 수신한 전력 제어 명령에 응답하여 그 자신의 RL 송신 전력을 업 및 다운으로 조정한다. 이와 상호적으로, 제1 송수신기(8)는 제2 송수신기(10)로부터 RL 상에서 그 자신이 수신한 전력 제어 명령에 응답하여 그 자신의 FL 송신 전력을 업 및 다운으로 조정한다.

제1 송수신기(8)는 제2 송수신기(10)로부터, 일반적으로 dB로 표현된 타겟된 신호 품질보다 높은 RL 전송을 수신하고 있는지 그보다 낮은 RL 전송을 수신하고 있는지의 여부에 기초하여 FL 상에서 제2 송수신기(10)에 보내지는 전력 제어 명령을 생성한다. 이번에, 제2 송수신기(10)는 제1 송수신기(8)로부터 타겟된 신호 품질보다 높은 FL 전송을 수신하고 있는지 그보다 낮은 FL 전송을 수신하고 있는지의 여부에 기초하여 RL 상에서 제1 송수신기(8)에 보내지는 전력 제어 명령을 생성한다. 그러므로, 각각의 송수신기는 그들 각각의 전송이 수용가능한 신호 강도로 수신되는 것을 보장하기 위해 다른 송수신기에게 전력 제어 피드백을 제공한다. 도 2는 이러한 방식의 전력 제어를 도시한 것으로, 수신된 신호의 제어된 SIR은 전력 제어 피드백의 사용을 통해 타겟된 SIR에서 또는 그 주위에서 유지된다.

도 3은 종래의 전력 제어 방법을 더욱 상세하게 도시하기 위한 기반으로서 송수신기(10)를 사용한다. 도시된 바와 같이, 송수신기(10)는 데이터(사용자 트래픽), 파일럿 및 전력 제어 명령을 포함하는 통신 신호-DPCH(Dedicated Physical Channel)가 도시됨-를 수신한다. 송수신기(10)는 무선 채널의 특성을 평가하기 위 해 수신된 파일럿 정보를 사용하고, 그 다음 데이터와 함께 포함된 채널 평가 및 에러 정정/검출 정보를 사용하여 수신된 데이터를 디코딩한다. 더욱 구체적으로, 디코더(12)는 수신된 데이터 에러를 검출하기 위해 CRC(Cyclic Redundancy Check) 또는 다른 에러 코딩 정보를 사용하고, 외부 루프 제어기(14)는 BLER(Block Error Rate), FER(Frame Error Rate) 또는 BER(Bit Error Rate)과 같이 여러 방식으로 표현될 수 있는 수신된 데이터에 대한 에러율을 측정하기 위해 그 정보를 사용한다.

이와 관계없이, 외부 루프 제어기(14)는 측정된 에러율을 참조 에러율(예를 들어, 참조 또는 타겟 BLER)과 비교한다. 측정된 에러율이 타겟 에러율을 초과하면, 외부 루프 제어기(14)는 타겟 SIR을 위로 조정한다. 이와 반대로, 측정된 에러율이 동일한 또는 상이한 타겟 에러율보다 낮으면, 외부 루프 제어기(14)는 타겟 SIR을 아래로 조정한다. 예를 들어, 측정된 에러율이 10 퍼센트를 초과하면, 외부 루프 제어기(14)는 타겟 SIR을 위로 조정하고, 측정된 에러율이 1 퍼센트 아래로 떨어지면, 외부 루프 제어기(14)는 타겟 SIR을 아래로 조정한다. 타겟 SIR의 그러한 진행중인 조정은 원격 송신기의 송신 전력에 영향을 미치는데, 왜냐하면 내부 루프 제어기(18)는 신호 품질, 예를 들어 SIR이 SIR 타겟보다 높은지 낮은지의 여부에 따라, "업" 또는 "다운" 값으로서 원격 송신기를 위한 송신 전력 제어 명령을 생성하기 때문이다.

방금 설명한 종래의 전력 제어와 관련하여 2가지 두드러진 점이 눈에 띈다. 먼저, 송수신기(10)의 송신 전력을 제어하기 위해 송수신기(8)에서 송수신기(10)로보내진 전력 제어 비트는 송수신기(10)에 보내지는 데이터 내에 포함된다. 송수신 기(8)가 신뢰할 수 있는 데이터 수신을 보장할 만큼 충분히 높은 전력에서 이 데이터를 송신하는 것을 보장하도록 송수신기(10)가 전력 제어 피드백을 제공하기 때문에, 송수신기(8)로부터의 전력 제어 정보는 송수신기(10)에서 신뢰할 수 있는 수신을 보장하는 송신 전력에서 "자동으로"으로 보내진다. 둘째, 송수신기(10)에서 타겟 SIR을 조정하는 전체 기반은 수신된 데이터에 대한 측정된 에러율이 수용가능한(타겟된) 비율보다 높은지 낮은지의 여부이다. 그러한 측정을 할 능력이 없으면, 외부 루프 제어기(14)는 내부 루프 제어기(18)에 의해 사용된 타겟 SIR을 조정하는 기반이 없을 것이다.

이러한 점을 염두에 두고, 본 분야에 숙련된 기술자는 수신된 신호의 BLER, FER 등을 결정하는 기반으로서 사용될 수 있는 에러 코드화된 또는 공지된 데이터가 없는 수신된 신호를 위한 전력 제어 피드백을 생성하는 도전과제가 생긴다는 것을 인식할 것이다. 비제한 예로서, 도 4는 다수의 원격 송수신기에 전력 제어 정보를 전달하기 위한 WCDMA 표준에 의해 정의된 채널의 한 유형인 F-DPCH를 도시하고 있다. 예를 들어, WCDMA 네트워크 내의 기지국은 다수의 이동국에 전력 제어 정보를 송신하기 위해 F-DPCH를 사용할 수 있다.

송신된 전력 제어 정보가 그들 이동국의 역방향 링크 송신 전력을 제어하기 위해 사용되기 때문에, 전력 제어 정보가 적절한 전력 레벨에서 송신되는 것은 중요하다. 그러나, 수신된 데이터 에러율의 표시를 위해 평가될 수 있는 에러 코드화된 또는 공지된 데이터가 없기 때문에, 수신된 F-DPCH 상으로 들어오는 전력 제어 정보가 충분히 높은 전력에서 송신되고 있는지의 여부를 이동국이 결정하기는 어렵다. 더욱 구체적으로, F-DPCH에 관하여, 주어진 이동국은 단순히 인입 전력 제어 정보를 수신하고, 그들 인입 전력 제어 정보-예를 들어, TPC-가 정확한 전력 레벨에서 무선 기지국에 의해 자신에게 송신되고 있는 것을 보장하기 위한 전력 제어 피드백을 생성하는 어떤 명확한 메카니즘도 없이 남겨지게 된다.

여기에 교시된 바와 같이 전력 제어 피드백을 생성하는 한 실시예에 따르면, 통신 송수신기-예를 들어, 이동국, 무선 기지국 등-는 전력 제어 채널을 통해 수신된 인입 전력 제어 명령에 응답하여 자신의 송신 전력을 조정하고, 원격 송수신기를 위한 전력 제어 피드백을 생성하는데, 이 전력 제어 피드백은 전력 제어 채널에 대한 SIR과 같은 신호 품질의 평가에 기초하여 그들 명령을 발생시키고, 정의된 SIR 대 CER 매핑 함수에 따라 타겟 CER을 대응하는 SIR 값에 매핑시켜 결정된 타겟 SIR과 평가된 SIR을 비교함으로써 송신 전력 제어 피드백을 생성한다. 즉, 이동국은 예를 들어, 허용 (전력 제어) 명령 에러율에 관한 상한을 나타내는 타겟 CER이 프로그램되거나, 또는 그 타겟 CER을 동적으로 계산한다. 그러므로, SIR 대 CER의 매핑 함수는 타겟 CER에 대응하는 SIR 값을 식별하기 위한 기반을 제공한다.

도 5는 SIR 대 CER의 로그 플롯으로서 도시한 SIR 대 CER 매핑 함수(20)를 나타내고 있다. 우리는 주어진 CER, 이를테면 10^-1(10 퍼센트)가 대응하는 SIR 값에 직접 매핑될 수 있다는 것을 알 수 있다. 그러므로, 이동국이 수신된 전력 제어 채널을 위한 송신 전력 제어 피드백을 생성하는 자신의 타겟 SIR로서 그 매핑된 SIR 값을 사용하면, 일반적으로, 전력 제어 채널을 통해 수신된 전력 제어 명령의 CER이 타겟 CER 값을 초과하지는 않을 것이라는 것이 보장된다.

도 6은 "매핑된" 타겟 SIR에 기초하여 전력 제어를 구현하는 처리 로직을 도시한 것으로, 처리는 매핑된 값에 기초하여 타겟 SIR을 설정하는 것에서 시작하고-즉, 정의된 SIR 대 CER 매핑에 따라 타겟 CER을 대응하는 SIR 값에 매핑하는 것에 기초하여 타겟 SIR을 설정한다(단계 100). 처리는 계속하여, 수신된 전력 제어 채널에 의해 전달된, 예를 들어 TPC 심볼의 수신된 신호의 실제 SIR을 평가한다(단계 102). 처리는 계속하여, 평가된 SIR과 (매핑된) 타겟 SIR 사이를 비교한다(단계 103 및 104). 평가된 SIR이 타겟 SIR보다 높으면, 전력 제어 로직은 그 출력 TPC 명령을 "DOWN"으로서 설정한다(단계 106). 이와 반대로, 평가된 SIR이 타겟 SIR보다 낮으면, 전력 제어 로직은 그 출력 TPC 명령을 "UP"으로서 설정한다(단계 108). 이러한 방식으로, 전력 제어 로직은 수신된 전력 제어 채널을 위해 평가된 SIR이 SIR 대 CER의 매핑 관계에 의해 설정된 SIR 타겟보다 높은지 낮은지의 여부를 결정하는 것에 응답하여, UP 및 DOWN 명령을 다시 원격 송신기에 스트리밍한다.

이 처리 방법을 더욱 잘 이해하기 위해, F-DPCH 상에서 특정 이동국으로 들어오는 전력 제어 명령과 관련하여 상세를 제공하는 것이 도움이 될 수 있는데, 이것은 여기에 교시된 전력 제어 피드백 생성의 비제한적인 예로서 이해되어야 한다. F-DPCH 상의 전력 제어 명령은 심볼로서 송신된다. 더욱 구체적으로, 각 전력 제어 명령은 2비트 TPC 명령 심볼을 포함한다. 이동국이 소정 형태의 RAKE 수신기를 사용한다고 하면, (RAKE) 핑거 당 수신된 TPC 심볼, y_f(k)는 다음과 같이 모델링될 수 있다:

여기에서, u(k)는 송신된 심볼이고, e_f(k)는 가우스 간섭이며, h_f(k)는 F-DPCH와 관련하여 수신된 CPICH(Common Pilot Channel)로부터 평가된 채널 응답이고, g(t)>0은 CPICH에 관해 F-PDCH 상에서 사용된 실제 이득 오프셋이다. 더욱이, 수학식 1의 경우에, 주의할 점은 기대 값 및 분산 값이 각각 다음과 같이 된다는 것이다:

여기에서, I_f는 수신기의 핑거 f 상의 수신된 심볼 당 간섭 전력이다. 또한, 주의할 점은 F-DPCH 확산 계수가 256이면, 수신기의 핑거 f에 대해, 가우스 간섭 e_f(k)와 심볼당(per-symbol) 신호 대 잡음비(SIR) 사이의 관계,

는 다음과 같이 표현될 수 있다:

여기에서, E_S는 심볼 당 수신된 신호 에너지이고, E_C는 칩 당 수신된 신호 에너지이며, N_O는 수신된 잡음 전력이고, I_O는 수신된 간섭 전력이다.

상기 설명을 염두에 두고, F-DPCH를 위한 에러율 결정의 분석에서의 시작 요점은 2개의 상이한 TPC 명령 심볼이 가능하지만, 그 하위 심볼 변조가 2개의 명령 심볼에 대해 동일하다는 것을 아는 것에서부터 시작된다. 그러므로, TPC 명령 심볼은 다음과 같이 표현될 수 있다:

여기에서, TPC ∈ {-1,1}은 TPC 명령이고(-1은 논리적 다운을 나타내는데, 이와 반대로도 됨), 기본 (부호없는) 변조 심볼은 다음과 같다:

수신된 TPC 명령(즉, 수신된 TPC 심볼)은 다음과 같이 최대 비 결합(maximum ratio combining)을 사용하여 평가될 수 있다:

여기에서,

및

는 CPICH로부터 평가될 수 있다. 수학식 7로부터, 우리는 수신기가 수신된 TPC 심볼을 디코딩하기 위해 이득 오프셋 g의 값을 알 필요없고; 오히려, g>0이라는 것을 아는 것으로 충분하다는 것을 알 수 있다.

개별 TPC 심볼 비트, TPC_r 및 TPC_i는 다음과 같이 평가될 수 있다:

더욱이, 각 TPC 심볼 내의 2개의 송신된 비트는 정의에 의해 동일하다. 그러므로, 각 평가된 TPC 심볼은 다음과 같이 표현될 수 있다:

여기에서,

및

는 CPICH에 기초하여 평가된다.

상기 관계식을 염두에 두면, F-DPCH의 SIR은 다음과 같이 평가될 수 있다:

주의할 점은 단지 하나의 TPC 심볼

만 있기 때문에, 채널 평가를 계산하지 않고 직접 수신된 신호 전력

을 사용할 수 있다는 것이다. 또한, 주의할 점은 수학식 11에서 얻은 평가가 CPICH 및 TPC 비트 상의 양쪽 파일럿 비트를 사용하여 개선될 수 있다는 것이다. 또한, 이득 오프셋 g의 평가치 및 CPICH 채널 평가치를 이용한 SIR 평가치는 다음과 같이 얻어질 수 있다:

여기에서, 평가된 이득 오프셋

는 이동국에 의해 (기지국으로) 이전에 송신된 TPC 명령의 필터링 및 피드 포워드(feed forward)에 의해 결정될 수 있다. 계속 분석하면, 평가된 이득 오프셋은 다음과 같이 계산될 수 있다:

여기에서, d는 TPC 명령 지연이고, α는 선택된 필터 상수이다.

CPICH에 기초하여 F-DPCH를 위한 SIR 평가를 하는 다른 실시예에서, i번째 프레임의 k번째 슬롯 내에 수신된 TPC 심볼에 대한 (RAKE) 수신기 출력은 다음과 같이 표현될 수 있다:

여기에서, λ는 F-DPCH의 초기 이득 레벨이고, g_i(k)는 역방향 링크 TPC 명령에 의해 결정된 이득 오프셋이며, c_i(k)는 네트(net) 응답 및 결합 가중치에 의해 결정되고, u_i(k)는 TPC 심볼 값이며, e_i(k)는 잡음 샘플이다. 여기에서, 네트 응답은 송신기 펄스 파형, 무선 채널 및 수신된 파형에 대해 설명한다. 분석은 g_i(k)가 (이동국에 의해 보내진) 역방향 링크 TPC 명령을 따르는 것으로 가정하고, 그 결과, g_i(k), c_i(k) 및

의 곱, 즉

이 알려진 것으로 여겨진다. 역방향 링크 TPC 명령 수신 에러 또는 역방향 링크 TPC 명령을 따르지 않는 기지국으로 인한 에러 전달을 방지하기 위해, 이득 오프셋 g_i(k)는 모든 F-DPCH 프레임의 최종 슬롯 동안에 1로 설정될 수 있고, 즉 g_i(M-1)=1이고, 여기에서 M은 프레임 당 슬롯의 수이다.

프레임 내의 모든 슬롯으로부터의 z_i(k), v_i(k) 및 e_i(k)를 벡터로 모으면 다음과 같다:

수학식 15에 기초한 λ의 최소 제곱(LS) 평가는 다음과 같이 표현될 수 있다:

수학식 16의 평가기는 또한 최소 평균 제곱 에러(MMSE) 평가기라는 것이 증명될 수 있다.

그러한 평가에 따르면, 프레임 i-1로부터의 평가된 이득차

는 프레임 i 내의 각 슬롯에서의 SIR의 평가치로서 표현될 수 있는 SIR 평가치를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, RAKE 또는 G-RAKE 결합이 사용되면, 프레임 i의 슬롯 k에서의 TPC 심볼에 대한 심볼 SIR은 다음과 같다:

여기에서, w는 결합 가중치이고, h는 네트 응답이며, R은 상이한 핑거로부터의 간섭에 대한 공분산 매트릭스이다. h 및 R의 평가치는 CPICH로부터 얻어질 수 있다. 주의할 점은 프레임의 제1 슬롯 동안 CPICH와 F-DPCH 사이의 전력 오프셋은 λ 내로 포개어진다는 것이다. 또한, 주의할 점은 다음 식

이 CPICH 심볼 SIR에 대응한다는 것이다. 일반화된 RAKE(G-RAKE) 결합이 사용되면, 이것은 다음 식으로 간략화된다:

여기에서, 다시, h^HR^-1h는 CPICH 심볼 SIR에 대응한다.

상기 분석적 프레임워크를 사용하고, 도 5의 플롯으로 돌아가면, SIR과 CER 사이의 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 맵은 비교적 채널 독립적이어서, CER 타겟을 SIR 타겟으로 직접 매핑할 수 있게 함으로써, 종래의 외부 루프 전력 제어를 불필요하게 만든다는 것을 이해할 것이다. (또한, 주의할 점은 AWGN 맵이 명백하게 AWGN 채널에 유효하지만, 다른 유형의 채널에 대해서도 양호한 근사법이라는 것이다.) 더욱 구체적으로,

및

이 h_f 및 I_f의 양호한 근사치라고 하면, 다음 식이 실현될 수 있다:

여기에서,

그러므로, TPC 명령 에러율(CER)은 다음과 같이 표현될 수 있고,

n(비상관 핑거 잡음으로 가정)의 분산은 다음 식으로 주어진다:

그러므로, 수학식 23에서, CER은 도 5에서 나타낸 것과 같은 SIR의 함수 (E_s/N_O)로서 주어지고, 우리는 이 함수 매핑이 원하는 (타겟) CER에 대응하는 내부 루프 전력 제어를 위한 타겟 SIR을 식별하기 위해 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다.

도 7은 무선 통신 장치 또는 시스템의 전부 또는 일부를 포함하는 무선 통신 송수신기(30)의 한 실시예를 도시한 것이다. 비제한적인 예로서, 그러한 장치는 셀룰러 무선전화와 같은 이동국을 포함할 수 있고, 또는 무선 페이저, 휴대용 정보 단말기(PDA), 랩톱 또는 팜톱 컴퓨터, 또는 그 안의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 여하튼, 송수신기(30)는 상술된 SIR 대 CER의 매핑에 따라 수신된 전력 제어 채널(예를 들어, 수신된 F-DPCH 신호)를 위한 송신 전력 제어 피드백을 생성하도록 구성된다.

더욱 상세하게, 이동국일 수 있는 송수신기(30)는 전력 제어 채널을 통해 전력 제어 명령을 수신하고, 전력 제어 채널을 위한 SIR을 평가하며, 정의된 SIR 대 CER 매핑 함수에 따라 타겟 CER을 대응하는 SIR 값에 매핑시켜 결정된 타겟 SIR과 평가된 SIR을 비교함으로써 전력 제어 채널을 위한 송신 전력 제어 피드백을 생성하도록 구성된 하나 이상의 처리 회로를 포함하는 전력 제어 회로(32)를 포함한다. SIR 대 CER의 매핑 함수는 도 5에 도시된 바와 같이 될 수 있고, SIR 평가치는 예를 들어, 수학식 11에 의해 주어진 바와 같이 될 수 있다.

전력 제어 회로(32)는 하나 이상의 마이크로프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 또는 다른 유형의 처리 회로를 포함할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. (더욱 일반적으로, 전력 제어 회로(32)는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 본질적으로 그것의 임의의 조합으로 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다.) 최소한 하나의 기능적 회로 배열에서, 전력 제어 회로(32)는 타겟 SIR 결정 회로(34), 내부 루프 제어기(36) 및 SIR 평가 회로(38)를 포함한다. 타겟 SIR 결정 회로(34)는 이전에 매핑된 SIR 값을 메모리로부터 판독하도록 구성된 메모리 룩업 회로를 포함할 수 있고, 또는 SIR 대 CER의 매핑 함수를 구현하는 다항식 함수 또는 테이블 룩업 함수에 따라 타겟 CER을 대응하는 SIR 값에 매핑시킴으로써 타겟 SIR을 결정하도록 구성된 함수 매핑 회로를 포함할 수 있다.

그러므로, 내부 루프 제어기(36)는 평가된 SIR과의 비교를 위해 (매핑된) 타겟을 사용하고, 송수신기(30)의 송신기 회로(40)에 의해 송신될 수 있는 TPC 명령의 형태로 수신된 전력 제어 채널을 위한 전력 제어 피드백을 생성한다. SIR 평가 회로(38)는 예를 들어, 수학식 11 및/또는 수학식 12의 실행에 기초하여 SIR 평가치를 내부 루프 제어기(36)에 제공한다.

도 8은 매핑에 기초한 다른 실시예를 도시한 것으로, 확률 대 CER의 매핑 함수(42)는 하나의 TPC 심볼 내의 동일하지 않은 비트의 확률인 전력 제어 명령 수신 에러 확률 P 대 CER의 로그 플롯으로서 도시된다. 예를 들어, 우리는 10 퍼센트의 CER이 대충 30 퍼센트의 명령 수신 에러 확률에 대응하고, 1 퍼센트의 CER이 10 퍼센트의 수신 에러 확률에 대응한다는 것을 알 수 있다.

전력 제어 회로(32)는 하드(hard) 비트 값 비교(예를 들어, +1, -1) 또는 소프트(soft) 비트 값 비교(예를 들어, +0.99, +0.33)에 기초하여 불일치된 비트를 검출하도록 구성될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 소프트 값 불일치 검출을 위해, 예를 들어, 전력 제어 회로(3)는 TPC 비트의 소프트 값들 사이의 차이를 평가하는 것에 기초하여 수신된 TPC 심볼 내의 TPC 비트 불일치를 검출하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 하나 이상의 실시예에서, 전력 제어 회로(32)는 상대 소프트 비트 에러를 평가하고 그것을 CER에 매핑하도록 구성될 수 있다. 상대 소프트 비트 에러의 분포는 CER 내로 매핑되기 이전에 (중간 측정으로서) 분산 측정을 사용하여 양자화될 수 있다. 다른 실시예에서, 전력 제어 회로(32)는 불일치된 비트를 검출하여 불일치 에러를 카운트함으로써 잘못 수신된 전력 제어 명령을 검출하도록 구 성될 수 있다.

도 9는 송수신기(30)의 전력 제어 회로(32)에서 구현될 수 있는 확률 대 CER 매핑 함수에 기초한 처리 로직의 한 실시예를 도시한 것이다. 처리는 전력 제어 채널을 통해 수신된 전력 제어 명령에 대한 수신 에러 확률의 결정에 기초한 CER의 평가에서 시작된다(단계 110). 또한, 주의할 점은 이 실시예의 변형예에서, CER은 도 5에 도시된 SIR 대 CER 매핑 함수(20)와 관련하여 상세하게 설명된 바와 같이, 평가된 SIR로부터 평가될 수 있다는 것이다.

처리는 계속해서, 미리 구성된 값으로서, 또는 동적으로 수신되거나 갱신된 값으로서 송수신기(30)의 메모리 내에 저장될 수 있는 타겟 CER과 평가된 CER을 비교한다(단계 112). 평가된 CER이 타겟 CER보다 크면(단계 114), 전력 제어 회로(32)는 타겟 SIR을 위로 조정한다(단계 116). 이와 반대로, 평가된 CER이 타겟 CER보다 작거나, 타겟 CER의 정의된 부분보다 작으면, 전력 제어 회로(32)는 타겟 SIR을 아래로 조정한다(단계 118).

이 로직의 변형이 여기에서 고려된다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 타겟 SIR을 증가 및 감소시키기 위해-예를 들어, 평가된 CER이 10 퍼센트보다 크면 타겟 SIR을 증가시키고, 평가된 CER이 1 퍼센트보다 작으면 타겟 CER을 감소시킴- 상이한 타겟 CER 임계치를 사용하는 것 이외에, 전력 제어 회로는 2개보다 많은 명령 상태를 생성할 수 있다. 한 예로서, 전력 제어 회로는 송수신기(30)에서의 평가된 SIR이 정의된 상위와 하위 타겟 SIR들 사이의 범위 내에서 유지되면, 원격 송신기가 현재의 송신 전력 설정을 유지할 수 있게, TPC 명령을 UP, DOWN 및 HOLD로서 생성할 수 있다.

여하튼, 도 9는 전력 제어의 외부 루프 부분을 도시하고 있고, 도 10은 도 9의 외부 루프 전력 제어 처리와 동시에, 하지만 더 높은 실행 주파수에서 실행하도록 구성될 수 있는 보완적인 내부 루프 부분을 도시한 것이다. 예를 들어, 도 10의 로직은 새로운 TPC 명령이 최소한 1.25 ms마다 전력 제어 회로(32)에 의해 생성되도록, 800 Hz에서 또는 그보다 더 빨리 실행할 수 있다. 이와 대조적으로, 도 9에 도시된 타겟 SIR의 외부 루프 전력 제어 조정은 20 ma, 50 ms마다, 또는 소정의 다른 더 느린 속도로 실행할 수 있다.

그 실행 주파수와 관계없이, 전력 제어 회로(32)는 현재의 시간 간격을 위한 수신된 전력 제어 채널(슬롯, 프레임 등) 상에 수신된 TPC 심볼에 대한 SIR과 같은 신호 품질을 평가하고(단계 120), 평가된 신호 품질을 (도 9의 처리 로직에 따라 결정된) 타겟 신호 품질과 비교함으로써(단계 122), 도 10의 내부 루프 처리 로직을 실행한다. 예를 들어, 평가된 SIR은 타겟 SIR과 비교될 수 있다. 평가된 SIR이 타겟 SIR보다 크면(단계 124), 현재의 명령 간격에 대한 TPC 명령은 DOWN 명령으로서 생성된다(단계 126). 이와 반대로, 평가된 SIR이 타겟 SIR보다 크지 않으면, 현재의 명령 간격에 대한 TPC 명령은 UP 명령으로서 생성되어(단계 128), 원격 송신기가 송수신기(30)에서 수신된 전력 제어 채널의 송신에 할당된 송신 전력을 점점 더 증가시키게 한다. 물론, 상술된 바와 같이, HOLD와 같은 추가 명령 상태가 몇몇 실시예에서 구현될 수 있다.

도 11은 도 9 및 10의 처리 로직, 또는 그 변형을 실행하도록 구성된 전력 제어 회로(32)의 실시예를 도시한 것이다. 도시된 실시예에서, 전력 제어 회로(32)는 SIR 평가 회로(50), CER 평가 회로(52), 외부 루프 제어기(54) 및 내부 루프 제어기(56)를 포함한다.

CER 평가 회로(52)는 수신된 전력 제어 채널 상에 들어오는 전력 제어 명령의 2개의 TPC 명령 비트들이 동일하다는 지식에 기초하여 그 CER 평가를 하도록 구성될 수 있다. (주의할 점은 이 조건은 F-DPCH를 통한 전력 제어의 WCDMA 표준에 의해 정의된 2비트 전력 제어 명령 심볼에는 들어맞지만, 다른 경우에는 들어맞지 않을 수도 있는데, 그 경우에 CER 평가를 위한 다른 기준이 사용될 수 있다는 것이다.)

각각의 수신된 전력 제어 명령의 2 비트가 정의에 의해 동일하다는 지식에 따라, 동일하지 않은 비트를 갖는 명령이 수신될 확률은 도 8에 도시된 확률 대 CER 함수(42)에 따라 CER 평가치로 변환될 수 있다. 이 방법은 동일하지 않은 명령 비트를 수신하는 확률과 CER 사이의 관계가 비교적 채널 독립적이라는 것의 이해에 기초하고 있다.

주어진 수신된 전력 제어 명령 내의 2개의 평가된 소프트 TPC 비트 상의 잡음이 상관되지 않는다고 하면, 2개의 평가된 하드 비트가 동일하지 않은 확률, TPC_r, TPC_i∈{1, -1}은 다음과 같이 주어진다:

여기에서, SIR=E_b/N_o는 평가된 TPC 비트의 SIR이고, 변수 x₁ 및 x₂는 주어진 전력 제어 명령의 송신된 비트가 둘 다 1로 동일할 때 주어진 전력 제어 명령 내의 수신된 TPC 비트를 나타낸다. 그러므로, CER은 다음과 같이 주어진다:

도 8에 도시된 간격에 대해, 확률 대 CER 매핑 함수(42)의 적합한 다항식 근사치는 다음과 같이 주어진다:

여기에서, 동일하지 않은 TPC 비트에 대한 명령 수신 에러 확률은 다음과 같이 평가될 수 있다:

여기에서, α∈[0,1]은 (지수 가중 필터에 대한) 필터 상수이다. WCDMA 애플리케이션의 경우에, 적합한 값은 100 슬롯의 시상수에 대응하는 α=0.99인데, 이것은 이 시상수 동안 10과 30 사이의 수신 에러(동일하지 않은 TPC 명령 비트)의 예상된 발생을 보완한다. 그러한 수신 에러 발생의 빈도는 일반적으로 양호한 CER 평가 성능을 위해 충분해야 한다.

도 12는 비교 유닛(60), 필터(62) 및 매핑 유닛(64)을 포함하는 CER 평가 회로(52)의 보완적인 실시예를 도시한 것이다. 비교 유닛(60)은 동일하지 않은 비트의 (잘못된) 수신을 검출하기 위해 인입 TPC 명령의 비트를 비교하고, 주어진 수신된 TPC 명령의 비트가 동일하지 않으면 필터(62)에 "1"을 제공하고, 그렇지 않으면 "0"을 제공한다. 이번에는, 필터(62)는 비교 유닛(60)으로부터 출력된 이 1/0을 필터링하고, 필터링된 출력(예를 들어, 수학식 17)을 매핑 유닛(64)에 제공한다. 매핑 유닛(64)은 예를 들어, 수학식 26에 따라, 수신된 전력 제어 채널의 CER을 평가하기 위해 필터링된 출력을 사용한다.

도 13은 SIR 대 CER 매핑을 사용하는 CER 평가 회로(52)의 다른 실시예를 도시한 것이다. 그러므로, CER 평가 회로(52)의 도시된 실시예는 수신된 전력 제어 채널을 위한 SIR 평가치를 생성하기 위해 CPICH로부터 얻은 h_f 및 I_f의 평가치 및 수신된 TPC 명령을 사용하는 SIR 평가 회로(66)을 포함한다(또는 그와 관련된다). 매핑 유닛(68)은 예를 들어, 도 5에 도시된 매핑 함수(20)에 따라, 대응하는 CER 값을 식별하기 위해 SIR 평가치를 사용한다.

도 14는 또 다른 실시예를 도시한 것으로, 이 실시예는 전력 제어 회로(32)가 공지된 비트의 선험 지식을 사용할 수 있게, 전력 제어 채널을 통한 공지된 TPC 비트 값의 전송에 기초하고 있다. 그러한 실시예의 경우에, CER 평가 회로(52)는 (도시된 스위치(71)를 제어하기 위한) 스위치 제어 회로(70), 비교 유닛(72) 및 BER 평가기(74)를 포함할 수 있다. 동작시, 제어 회로(70)는 TPC 명령 비트와 공 지된 참조 비트 사이를 구별하기 위해 슬롯 수치를 사용하고, 그 정보를 사용하여 스위치(71)를 제어하는데, 스위치(71)는 비교 유닛(72)에 현재의 비트(들)이 명령 비트로서 제공되는지 참조 비트로서 제공되는지 여부를 결정하고 - 즉, 비교 유닛(72)은 (수신된) 송신 비트를 그들 비트의 기대값과 비교하도록 구성될 수 있다.

참조 비트의 경우에, 비교 유닛(72)은 참조 비트가 그 적절한 값으로 수신되었는지 결정하고, 그와 같은 표시를 BER 평가기(74)에 제공하는데, BER 평가기(74)는 수신된 전력 제어 채널에 대한 비트 에러율의 평가치를 유지한다. BER 평가치는 전력 제어 회로(32)에 의해 외부 루프 전력 제어를 위한 CER 평가치로서 사용될 수 있다.

이 방법의 한 실시예에서, 참조 심볼은 비-TPC 명령 위치에서 전력 제어 채널을 통해 송신된다. 그렇게 하는 것은 F-DPCH에 대해 정의된 표준화된 명령 송신 방식을 변경시키고, 상이한 이동국을 제어하는 전력을 위해 F-DPCH 상에서 이용가능한 송신 슬롯의 수를 더욱 감소시킨다.

이와 같이, 한 실시예에서, 각 프레임의 미리 정해진 슬롯 내의 TPC 비트는 송수신기(30)에 공지된 미리 정해진 값을 갖는다. 이들 미리 정해진 TPC 비트는 참조 비트로서 쓰여, 전력 제어 회로(32)가 비트 에러의 검출에 기초하여 BER/CER을 직접 평가할 수 있게 한다. 그러한 상황에서, 공지된 비트가 있는 프레임 당 하나의 심볼은 정확한 BER 평가를 위해 충분할 수 있는데, 그것은 그 속도가 DPCH에 기초한 종래의 외부 루프 전력 제어에서 BER 평가를 위해 블럭 에러 플래그가 수신된 속도와 대충 같기 때문이다. 그러나, 프레임 당 하나보다 많은 공지된 비 트가 외부 루프 제어 속도를 증가시키고 및/또는 BER/CER 평가 처리를 개선하기 위해 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

다른 개선점으로서, 공지된 비트는 대칭으로 송신될 수 있다. 즉, 전력 제어 채널을 통해 송신된 공지된 비트는 참조 비트로서 공지된 TPC 명령의 송신이 실제 전력 제어를 업 또는 다운으로 치우치지 않도록 - 즉, 공지된 비트들이 평균하여 0이 되도록, 균형있게 혼합된 UP 및 DOWN 명령을 포함할 수 있다. 예를 들어, 우리는 각 프레임 내에 짝수의 공지된 심볼(슬롯)을 사용할 수 있고, 그 중 절반을 UP 명령으로, 그 중 절반을 DOWN 명령으로 할 수 있다.

그러한 아이디어는 또한 각 참조 심볼이 비트 시퀀스 {1,-1} 또는 {-1,1}를 갖게 함으로써 비트 레벨에서 적용될 수 있다. 이들 비트 쌍은 동일한 확률로, UP 명령 또는 DOWN 명령으로서 해석될 수 있다. 이 경우에, 한 프레임 동안 참조 심볼의 허용된 수는 짝수로 제한되지 않을 것이다.

또 다른 대안적인 실시예에서, 송수신기(30)에 전력 제어 채널을 송신하는 장치 또는 시스템은 송신된 심볼 중의 선택된 심볼 내에 공지된 (참조) 비트 및 명령 (TPC) 비트를 포함할 수 있다. 즉, 전력 제어 채널을 통해 송신된 심볼들의 최소한 몇몇에 대해, 1 비트는 전력 제어 명령을 나타내고, 1 비트는 송수신기(30)에 선험적으로 공지된 참조 비트를 나타낸다. 그러한 실시예에서는, 일반적으로, 이러한 방식으로 나누어진 짝수의 슬롯 및 값 1과 -1인 동일한 수의 참조 비트가 있을 것이다.

게다가, 대체로, 여기에 교시된 본 발명은 전력 제어 피드백의 생성을 제어 하는 기반으로서 BER/CER을 결정하기 위해 사용될 수도 있는 에러 코드화된 데이터를 포함하지 않는 수신된 통신 신호를 위한 전력 제어 피드백의 생성을 포함한다. 그러므로, 하나 이상의 실시예에서, 전력 제어 피드백은 SIR 대 CER 매핑 함수에 의해 결정된 SIR 값으로서 내부 루프 SIR 타겟을 설정함으로써 구현된다. 그러한 실시예는 내부 루프 타겟이 원하는 타겟 CER로부터 직접 매핑되기 때문에, 외부 루프 전력 제어를 효과적으로 제거한다. 그외 다른 실시예는 내부 및 외부 전력 제어를 사용하지만, 수신된 전력 제어 명령에 대한 수신 에러 확률을 결정하고, 정의된 확률 대 CER 매핑 함수-이 실시예의 변형예는 SIR 대 CER 매핑을 사용함-에 따라 그 확률을 CER 평가치에 매핑하는 것에 기초하여, 수신된 전력 제어 채널에 대 한 CER을 평가한다. 또 다른 실시예에서, 전력 제어 채널은 참조 비트를 포함하고, 이들은 내부 루프 타겟을 조정하기 위해 다음에 사용되는 수신된 전력 제어 채널에 대한 BER/CER 평가치를 결정하기 위해 사용된다.

그러므로, 본 발명은 다수의 구현 변형이 가능하고, 상기 설명에 의해 또는 첨부 도면에 의해 제한되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 오히려, 본 발명은 다음의 청구범위 및 그 법적 등가물에 의해서만 제한된다.

Claims (53)

1. 전력 제어 채널을 위한 송신 전력 제어 피드백을 생성하는 방법으로서,

   상기 전력 제어 채널을 통해 전력 제어 명령들을 수신하는 단계;

   상기 전력 제어 채널에 대한 신호 품질을 평가하는 단계(120,102);

   타겟 명령 에러율을 이용하여, 상기 수신된 전력 제어 명령들에 대해 평가된 명령 에러율을 상기 타겟 명령 에러율과 비교하거나(110,112,114,116,118) 또는 정의된 신호 품질 대 명령 에러율 매핑 함수(signal-quality-to-command-error-rate mapping function)(20)에 따라 상기 타겟 명령 에러율을 대응하는 신호 품질값에 매핑함으로써(100) 타겟 신호 품질을 판정하는 단계; 및

   상기 평가된 신호 품질을 상기 타겟 신호 품질과 비교함으로써(122,124,103,104) 상기 전력 제어 채널을 위한 송신 전력 제어 피드백을 생성하는 단계(126,128,106,108)

   를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 수신된 전력 제어 명령들은 일치된 비트 심볼들을 공칭적으로(nominally) 포함하고, 상기 평가된 명령 에러율은 상기 수신된 전력 제어 명령들 내의 불일치된 비트들을 검출하는 함수로서 상기 수신된 전력 제어 명령들에 대한 수신 에러 확률을 계산하고, 정의된 확률 대 명령 에러율 매핑 함수(42)에 따라 상기 수신 에러 확률을 대응하는 명령 에러율 값에 매핑함으로써 평가되는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 정의된 확률 대 명령 에러율 매핑 함수(42)는 정의된 다항식 표현 또는 데이터 룩업 테이블을 포함하는 방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 수신 에러 확률을 계산하는 단계는 각각의 수신된 전력 제어 명령을 위한 상이한 값을 생성하고 - 상기 상이한 값은 상기 수신된 전력 제어 명령이 불일치된 비트들을 포함하는 경우에는 0이 아님 - , 및 상기 수신 에러 확률을 얻기 위해 지수 가중 필터에 따라 상기 상이한 값들을 필터링하는 단계를 포함하는 방법.
5. 제2항에 있어서, 상기 수신된 전력 제어 명령들 내의 불일치된 비트들을 검출하는 단계는 하드(hard) 비트 에러들을 검출하는 단계를 포함하는 방법.
6. 제2항에 있어서, 상기 수신된 전력 제어 명령들 내의 불일치된 비트들을 검출하는 단계는 소프트(soft) 비트 에러들을 검출하는 단계를 포함하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 정의된 확률 대 명령 에러율 매핑 함수에 따라 상기 수신 에러 확률을 대응하는 명령 에러율 값에 매핑하는 단계는 상대 소프트 비트 에러를 평가하고, 상기 상대 소프트 비트 에러를 명령 에러율에 매핑하는 단계를 포함하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 상대 소프트 비트 에러를 명령 에러율에 매핑하는 단계가 양자화된 상대 소프트 비트 에러 값을 명령 에러율에 매핑하는 단계를 포함하도록, 분산 측정(variance measure)을 이용하여 상기 상대 소프트 비트 에러의 분포를 양자화하는 단계를 더 포함하는 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 전력 제어 명령들의 적어도 일부는 참조 비트들을 포함하고, 상기 명령 에러율을 평가하는 단계는 상기 참조 비트들의 수신 에러들을 검출하는 단계를 포함하는 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 전력 제어 채널을 통해 참조 심볼들을 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 평가된 명령 에러율은 상기 참조 심볼들의 수신 에러들을 검출함으로써 평가되는(110) 방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 평가된 명령 에러율은 정의된 수신된 신호 품질 대 명령 에러율 매핑 함수(20)에 따라 상기 평가된 신호 품질을 대응하는 명령 에러율 값에 매핑함으로써 평가되는(110) 방법.
12. 제1항에 있어서, 상기 송신 전력 제어 피드백을 생성하는 단계(126,128,106,108)는 상기 평가된 신호 품질이 상기 타겟 신호 품질보다 낮은지 또는 높은지에 대한 판정에 기초하여 업 표시자 값 또는 다운 표시자 값으로서 피드백 송신 전력 제어 명령들을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
13. 제1항에 있어서, 상기 전력 제어 채널에 대한 신호 품질을 평가하는 단계(120,102)는 상기 전력 제어 채널에 대한 신호 대 간섭비를 평가하는 단계를 포함하고, 상기 타겟 신호 품질은 타겟 신호 대 간섭비를 포함하는 방법.
14. 제1항에 있어서, 상기 전력 제어 채널에 대한 신호 품질을 평가하는 단계(120,102)는 수신된 공통 파일럿 채널에 기초하여 상기 전력 제어 채널에 대한 신호 품질 평가치를 구하는 단계를 포함하는 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 수신된 공통 파일럿 채널 신호에 기초하여 상기 전력 제어 채널에 대한 신호 품질 평가치를 구하는 단계는 상기 전력 제어와 공통 파일럿 채널들 사이의 이득 오프셋을 계산하는 단계를 포함하는 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 전력 제어와 공통 파일럿 채널들 사이의 이득 오프셋을 계산하는 단계는 수신기 출력들에 기초하여 상기 이득 오프셋을 계산하는 단계를 포함하는 방법.
17. 제1항에 있어서, 상기 전력 제어 채널은 W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 통신 네트워크 내의 F-DPCH(Fractional Dedicated Physical Channel)를 포함하는 방법.
18. 제1항에 있어서,

    상기 타겟 신호 품질을 판정하는 단계는, 타겟 명령 에러율을 이용하여, 정의된 신호 품질 대 명령 에러율 매핑 함수(20)에 따라 상기 타겟 명령 에러율을 대응하는 신호 품질값에 매핑하며(100),

    상기 방법은, 상기 타겟 명령 에러율을 이용하여 상기 정의된 신호 품질 대 명령 에러율 매핑 함수(20)를 구현하는 데이터 룩업 테이블에 액세스함으로써 상기 대응하는 신호 품질값을 판정하는 단계를 더 포함하는 방법.
19. 제1항에 있어서,

    상기 타겟 신호 품질을 판정하는 단계는, 타겟 명령 에러율을 이용하여, 정의된 신호 품질 대 명령 에러율 매핑 함수(20)에 따라 상기 타겟 명령 에러율을 대응하는 신호 품질값에 매핑하며(100),

    상기 방법은, 상기 타겟 명령 에러율을, 상기 정의된 신호 품질 대 명령 에러율 매핑 함수(20)를 구현하는 다항식 함수에 대한 입력값으로 이용함으로써 상기 대응하는 신호 품질값을 판정하는 단계를 더 포함하는 방법.
20. 무선 통신 장치(30) 또는 시스템에서 사용하기 위한 전력 제어 회로(32)로서,

    상기 전력 제어 회로는,

    전력 제어 채널을 통해 상기 무선 통신 장치 또는 시스템에 송신된 전력 제어 명령들을 수신하고,

    상기 전력 제어 채널에 대한 신호 품질을 평가하고,

    타겟 명령 에러율을 이용하여, 상기 수신된 전력 제어 명령들에 대해 평가된 명령 에러율을 상기 타겟 명령 에러율과 비교하거나 또는 정의된 신호 품질 대 명령 에러율 매핑 함수(20)에 따라 상기 타겟 명령 에러율을 대응하는 신호 품질값에 매핑함으로써 타겟 신호 품질을 판정하고,

    상기 평가된 신호 품질을 상기 타겟 신호 품질과 비교함으로써 상기 전력 제어 채널을 위한 송신 전력 제어 피드백을 생성하도록

    구성된 하나 이상의 처리 회로들(50,52,54,56,36,38)을 포함하는 전력 제어 회로.
21. 제20항에 있어서, 상기 하나 이상의 처리 회로들은 상기 전력 제어 채널에 대한 신호 품질을 평가하도록 구성된 신호 품질 평가 회로(50), 상기 수신된 전력 제어 명령들에 대한 명령 에러율을 평가하도록 구성된 명령 에러율 평가 회로(52), 상기 타겟 신호 품질을 조정하도록 구성된 외부 루프 전력 제어 회로(54), 및 상기 송신 전력 제어 피드백을 생성하도록 구성된 내부 루프 전력 제어 회로(56)를 포함하는 전력 제어 회로.
22. 제20항에 있어서, 상기 수신된 전력 제어 명령들은 일치된 비트 심볼들을 공칭적으로 포함하고, 상기 명령 에러율 평가 회로(52)는 상기 수신된 전력 제어 명령들 내의 불일치된 비트들을 검출하는 함수로서 상기 수신된 전력 제어 명령들에 대한 수신 에러 확률을 계산하고, 정의된 확률 대 명령 에러율 매핑 함수(42)에 따라 상기 수신 에러 확률을 대응하는 명령 에러율 값에 매핑함으로써 상기 명령 에러율을 평가하도록 구성되는 전력 제어 회로.
23. 제22항에 있어서, 상기 명령 에러율 평가 회로(52)는 상기 정의된 확률 대 명령 에러율 매핑 함수(42)를 정의된 다항식 표현 또는 데이터 룩업 테이블로서 구현하도록 구성되는 전력 제어 회로.
24. 제22항에 있어서, 상기 명령 에러율 평가 회로(52)는 각각의 수신된 전력 제어 명령을 위한 상이한 값을 생성함으로써 상기 수신 에러 확률을 계산하고 - 상기 상이한 값은 상기 수신된 전력 제어 명령이 불일치된 비트들을 포함하는 경우에는 0이 아님 - , 상기 수신 에러 확률을 얻기 위해 지수 가중 필터에 따라 상기 상이한 값들을 필터링하도록 구성되는 전력 제어 회로.
25. 제22항에 있어서, 상기 명령 에러율 평가 회로(52)는 하드 비트 에러들의 검출에 기초하여 상기 수신된 전력 제어 명령들 내의 불일치된 비트들을 검출하도록 구성되는 전력 제어 회로.
26. 제22항에 있어서, 상기 명령 에러율 평가 회로(52)는 소프트 비트 에러들의 검출에 기초하여 상기 수신된 전력 제어 명령들 내의 불일치된 비트들을 검출하도록 구성되는 전력 제어 회로.
27. 제26항에 있어서, 상기 명령 에러율 평가 회로(52)는 상대 소프트 비트 에러의 평가 및 상기 상대 소프트 비트 에러의 명령 에러율로의 매핑에 기초하여, 정의된 확률 대 명령 에러율 매핑 함수(42)에 따라 상기 수신 에러 확률을 대응하는 명령 에러율 값에 매핑하도록 구성되는 전력 제어 회로.
28. 제26항에 있어서, 상기 명령 에러율 평가 회로(52)는 상기 명령 에러율로의 상대 소프트 비트 에러의 매핑이 상기 명령 에러율로의 양자화된 상대 소프트 비트 에러 값의 매핑을 포함하도록, 분산 측정을 이용하여 상기 상대 소프트 비트 에러의 분포를 양자화하도록 더 구성되는 전력 제어 회로.
29. 제21항에 있어서, 상기 전력 제어 명령들의 적어도 일부는 참조 비트들을 포함하고, 상기 명령 에러율 평가 회로(52)는 상기 참조 비트들의 수신 에러들을 검출하는 함수로서 상기 명령 에러율을 평가하도록 구성되는 전력 제어 회로.
30. 제20항에 있어서, 참조 심볼들은 상기 전력 제어 채널을 통해 수신되고, 상기 전력 제어 회로(32)는 상기 참조 심볼들의 수신 에러들을 검출하는 함수로서 상기 명령 에러율을 평가하도록 구성되는 전력 제어 회로.
31. 제20항에 있어서, 상기 전력 제어 회로(32)는 정의된 신호 품질 대 명령 에러율 매핑 함수(20)에 따라 상기 평가된 신호 품질을 대응하는 명령 에러율 값에 매핑함으로써 상기 명령 에러율을 평가하도록 구성되는 전력 제어 회로.
32. 제20항에 있어서, 상기 전력 제어 회로(32)는 상기 평가된 신호 품질이 상기 타겟 신호 품질보다 낮은지 또는 높은지에 대한 판정에 기초하여 업 표시자 값 또는 다운 표시자 값으로서 송신 전력 제어 피드백들을 생성하도록 구성되는 전력 제어 회로.
33. 제20항에 있어서, 상기 전력 제어 회로(32)는 상기 전력 제어 채널에 대한 신호 대 간섭비로서 상기 신호 품질을 평가하도록 구성되고, 상기 타겟 신호 품질은 타겟 신호 대 간섭비를 포함하는 전력 제어 회로.
34. 제20항에 있어서, 상기 타겟 명령 에러율을 이용하여 상기 정의된 신호 품질 대 명령 에러율 매핑 함수(20)를 구현하는 데이터 룩업 테이블에 액세스함으로써 상기 대응하는 신호 품질값을 판정하도록 구성되는 매핑 회로(34)를 더 포함하는 전력 제어 회로.
35. 제20항에 있어서, 상기 타겟 명령 에러율을, 상기 정의된 신호 품질 대 명령 에러율 매핑 함수(20)를 구현하는 다항식 함수에 대한 입력값으로서 이용함으로써 상기 대응하는 신호 품질값을 판정하도록 구성되는 매핑 회로(34)를 더 포함하는 전력 제어 회로.
36. 제20항 내지 제35항 중 어느 한 항에 따른 전력 제어 회로(32)를 포함하는 무선 통신 장치(30).
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