KR20030084995A - 무선 통신 시스템에서의 전력 제어 설정포인트 조절 방법및 장치 - Google Patents

Abstract

무선 통신 시스템에서 전력 제어 루프의 설정포인트를 조절하는 기술들. 상기 설정포인트는 삭제된/좋게 디코드된 프레임들을 지시하는 프레임 상태, 상기 디코드된 결과에서 신뢰도를 지시하는 하나 이상의 매트릭들, 상기 수신된 신호 품질과 상기 설정포인트 사이의 차이를 지시하는 전력 과잉/부족 및 원하는 성능을 위해 요구되는 임계값(Eb/Nt) 또는 이들의 조합에 근거하여 조절될 수 있다. 상기 매트릭들은 재-인코드된 심볼 에러 속도, 재-인코드된 전력 매트릭, 수정된 야마모토 매트릭, 디코드된 비트들 사이에서 최소 또는 평균 LLR 양, 디코딩 반복 횟수 및 다른 가능한 것들을 포함할 수 있다. 상기 설정포인트는 다른 방식들로 및/또는 상기 언급된 요인들에 의존하여 다는 양으로 조절될 수 있다. 상기 기술들은 CDMA 시스템의 순방향 및/또는 역방향 링크를 위해 사용될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서의 전력 제어 설정포인트 조절 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ADJUSTING POWER CONTROL SETPOINT IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

무선 통신 시스템에서, 원격 단말(예를 들어 셀룰러폰)을 소지한 사용자는 하나 이상의 기지국에 의한 순방향 및 역방향 링크의 전송에 의해 다른 사용자와 통신한다. 순방향 링크를 기지국에서 원격 단말로의 전송에 관련되고, 역방향 링크는 원격 단말에서 기지국으로의 전송에 관련된다. 순방향 및 역방향 링크는 대개 다른 주파수 대역이 할당된다.

코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템에서, 공유된 주파수 대역에 의해 동시에 다수의 사용자에게 데이터가 전송되기 때문에 기지국으로부터의 총 전송 전력은 일반적으로 순방향 링크의 총 용량을 나타낸다. 모든 사용자의 총 집합 전송 전력은 총 유효 전송 전력 이하인 것과 같이 각 액티브 사용자에게 총 전송 전력의 일부가 할당된다.

순방향 링크 용량을 최대화하기 위해, 각 원격 단말로의 전송 전력은 E_b/N_t(energy-per-bit-to-total-noise-plus-interference ratio)로 측정된 것과 같이 원격 단말에 수신된 전송의 신호 품질이 특정 타깃(E_b/N_t)으로 유지되게 하는 제1 전력 제어 루프에 의해 제어된다. 이 타깃(E_b/N_t)은 종종 전력 제어 설정포인트(또는 간단히 설정포인트)라 한다. 예를 들어 프레임 에러율(FER)과 같이 원하는 레벨의 성능이 유지되도록 설정포인트를 조절하기 위해 일반적으로 제2 전력 제어 루프가 채용된다. 따라서 순방향 링크 전력 제어 장치는 원하는 링크 성능을 유지하면서 전력 소비 및 간섭을 줄이고자 한다. 이는 시스템 용량을 증가시키고 사용자 공급시의 지연을 감소시킨다.

종래의 실시예(예를 들어 IS-95 표준에 규정된)에서, 설정포인트는 수신된 데이터 프레임(또는 패킷)의 상태에 근거하여 조절된다. 어떤 구조에서 설정포인트는 프레임 삭제 부분이 검출될 때마다(즉, 프레임이 잘못 수신될 때) 비교적 큰 단계(예를 들어 △U = 1 dB)로 증가한다. 반대로, 설정포인트는 프레임이 적절하게 디코드될 때마다 보다 작은 단계(예를 들어 △D = 0.01 dB)로 감소한다. 이 구조에 대해, 프레임 에러율은 "상승" 단계와 "하강" 단계와의 비(즉, FER = △D/(△D+△U))와 거의 동일하다.

상술한 설정포인트 조절 구조에 의해 설정포인트에 대한 톱니 응답이 된다. 이 톱니 응답에 의해 설정포인트는 단지 작은 단계로 감소할 수 있기 때문에 필요한 것보다 높은 전력 레벨로의 전송이 가능해질 수도 있다. 또한, 링크 상태의 변화를 반영하는 설정포인트의 정확한 조절은 고정 및 작은 조절 단계에 의해 지장을 받는다.

상기로 알 수 있듯이, 전송 전력 소비 및 간섭을 감소시키고 시스템 용량을 증가시키며, 전력 제어 루프의 설정포인트를 효과적으로 조절하기 위해 사용될 수 있는 기술이 매우 바람직하다.

본 발명은 일반적으로 데이터 통신에 관한 것으로, 특히 무선 통신 시스템에서의 전력 제어 루프를 위한 타깃 수신 신호 품질 또는 설정포인트를 조절하는 새롭고 개선된 기술에 관한 것이다.

도 1은 다수의 사용자를 지원하는 확산 스펙트럼 통신 시스템의 도면,

도 2 및 도 3은 본 발명의 일부 측면 및 실시예를 구현할 수 있는 기지국 및 원격 단말의 각 실시예의 블록도,

도 4는 본 발명의 어떤 측면 및 실시예를 구현할 수 있는 순방향 전력 제어 장치의 도면,

도 5는 삭제된 프레임에 대한 큰 UP 단계 및 우수한 프레임에 대한 작은 DOWN 단계를 이용하는 설정포인트 조절 구조를 설명하는 도면,

도 6A 및 6B는 전형적인 전송에 대한 전송 전력 및 전력 과잉을 각각 설명하는 도면,

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 설정포인트 조절 프로세스의 흐름도,

도 8A 및 8B는 수신된 프레임이 삭제된 경우 및 정확하게 디코드된 경우 각각에 설정포인트 단계 크기의 스케일링에 사용되는 전력 과잉에 대한 스케일링 요인의 플랏,

도 9A는 다수의 다른 설정포인트 과잉/부족에 대한 하나의 메트릭의 히스토그램을 나타내는 도면,

도 9B는 도 9A에 특성화된 히스토그램에 대한 설정포인트 단계 크기의 플랏을 나타내는 도면이다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 전력 제어 루프의 설정포인트를 효과적으로 조절하기 위한 전력 제어 기술을 제공한다. 설정포인트는 전송된 프레임이 정확하게 수신되었는지 여부를 나타내는 프레임 상태를 포함하는 한 세트의 요인에 근거하여 조절된다. 한 측면에서, 설정포인트는 수신 및 디코드된 프레임에 대해 얻어진 하나 이상(일반적으로 "소프트" 또는 멀티-비트)의 메트릭에 일부 근거하여 조절된다. 이러한 메트릭은 링크 상태를 나타내는 정보를 제공하며, 설정포인트를 보다 정확하게 조절하는데 유리하게 이용된다. 설정포인트는 다른 방식으로 그리고/또는 메트릭 값에 따른 별개의 양만큼 조절된다.

링크 모니터링 및 설정포인트 조절에 다양한 메트릭이 사용될 수 있다. 일반적으로 컨볼루션형 코드, 터보 코드, 블록 코드 등의 임의의 순방향 에러 정정 코드(FEC)에 대해 하나 이상의 메트릭이 생성된다. 이들 메트릭은 재-인코드된 심볼 에러율(SER) 및 재-인코드된 전력 메트릭(모든 디코더용), "수정된" 야마모도 메트릭(컨볼루션형 디코더용), 디코드된 프레임을 선언하기 전의 디코드된 프레임 내 비트 및 반복 수 중 최소 또는 평균(로그) 가능도 비(LLR)(터보 디코더용) 등을포함한다.

다른 측면에서, 설정포인트는 수신된 신호 품질과 설정포인트와의 차(즉, 전력 과잉 또는 부족)에 일부 근거하여 조절된다. 이는 설정포인트가 링크 상태(즉, 설정포인트에서 수신된 신호 품질을 유지하는 내부 전력 제어 루프의 능력) 변화에 대한 전력 제어 장치의 확인된 응답을 설명하는 방식으로 조절될 수 있게 한다. 또 다른 측면에서, 설정포인트는 원하는 레벨의 성능(예를 들어 1% FER)을 필요로 하는 임계 E_b/N_t와 설정포인트와의 차에 부분적으로 근거하여 조절된다.

여기에 설명한 전력 제어 기술은 각종 무선 통신 시스템(예를 들어, cdma2000 및 W-CDMA 시스템)에 이용될 수 있으며, 순방향 및/또는 역방향 링크에 유리하게 채용될 수 있다. 발명의 다양한 측면, 실시예 및 특징들은 뒤에 보다 상세히 설명한다.

도 1은 다수의 사용자를 지원하는 확산 스펙트럼 통신 시스템(100)의 도면이다. 시스템(100)은 각각이 대응하는 기지국(104)에 의해 서비스를 받는 다수의 셀에 대한 통신을 제공한다. 각종 원격 단말(106)이 시스템 도처에 분산되어 있다. 각각의 원격 단말(106)은 원격 단말이 액티브인지 여부 및 소프트 핸드오프인지 여부에 따라 어떤 특정 순간에 순방향 및 역방향 링크 상에서 하나 이상의 기지국(104)과 통신한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 기지국(104a)은 원격 단말(106a, 106b, 106c, 106d)과 통신하고, 기지국(104b)은 원격 단말(106d, 106e, 106f)과 통신한다.

시스템(100)에서, 시스템 제어기(102)는 기지국(104)에 연결되고, 공중 전화통신망(PSTN)에 또 연결된다. 시스템 제어기(102)는 연결된 기지국에 대한 조절 및 제어를 제공한다. 시스템 제어기(102)는 또 기지국(104)을 통해 원격 단말(106)들 사이, 원격 단말(106)과 PSTN(예를 들어 종래의 전화기)에 연결된 사용자 사이의 전화 호출의 라우팅을 제어한다. 시스템 제어기(102)는 또한 기지국 제어기(BSC)라고도 한다.

시스템(100)은 (1) "듀얼 모드 광대역 확산 스펙트럼 셀룰러 시스템의 TIA/EIA-95-B 이동국-기지국 호환 표준"(IS-95 표준), (2) 듀얼 모드 광대역 확산 스펙트럼 셀룰러 이동국의 TIA/EIA-98-D 권고 최소 표준"(IS-98 표준), (3) "제3 세대 협력 프로젝트"(3GPP)라는 컨소시움에 의해 제공되어 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213, 3G TS 25.214호를 포함하는 한 세트의 문서에 실시된 표준(W-CDMA 표준), (4) "제3 세대 협력 프로젝트 2"(3GPP2)라는 컨소시움에 의해 제공되어 C.S0002-A, C.S0005-A, C.S0010-A, C.S0011-A, C.S0026호를 포함하는 한 세트의 문서에 실시된 표준(cdma2000 표준) 등의 하나 이상의 CDMA 표준을 지원하도록 설계된다. 이들 표준은 여기에 참고로 포함된다.

도 2는 본 발명의 일부 측면 및 실시예를 구현할 수 있는 기지국(104)의 실시예의 블록도이다. 순방향 링크에서, 각 데이터 프레임(또는 패킷)에 대해 한 세트의 순환 잉여 검사(CRC) 비트를 생성하여 부가하는 CRC 생성기(212)에 데이터가 제공된다. CRC 생성기(212)는 또한 프레임을 CDMA 시스템에 의해 규정된 특정 포맷으로 포맷한다. 포맷된 프레임은 인코더(214)에 의해 컨볼루션 코드, 터보 코드, 블록 코드 또는 이들의 조합을 포함하는 특정 코딩 구조로 인코드된다. 인코드된 프레임은 또한 시스템에 의해 규정된 특정 인터리빙 구조에 따라 인터리버(216)에 의해 삽입(즉, 재정렬)된다.

삽입된 데이터는 변조기(MOD)(218)에 제공되어 더 처리된다(예를 들어 커버 코드로 커버되거나, 짧은 PN 시퀀스에 의해 확산되거나, 수신자 원격 단말에 할당된 긴 PN 시퀀스에 의해 스크램블되는 등). 변조된 데이터는 RF TX 유닛(220)에 제공되어 순방향 링크 신호를 생성하도록 조절된다(예를 들어 하나 이상의 아날로그 신호로 변환되거나, 증폭, 필터링, 직교 변조되는 등). 순방향 링크 신호는 듀플렉서(D)(222)로 라우팅되어 안테나(224)를 통해 원격 단말(들)에 전송된다.

간단히 하기 위해 도 2에는 도시하지 않았지만, 기지국(104)은 하나 이상의 순방향 채널 상의 데이터를 처리하여 원격 단말에 전송할 수 있다. 각 순방향 채널에 대한 처리(예를 들어 인코딩, 인터리빙, 커버링 등)는 다른 순방향 채널(들)과 다를 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일부 측면 및 실시예를 구현할 수 있는 원격 단말(106)의 실시예의 블록도이다. 순방향 링크 신호는 안테나(312)에 의해 수신되고 듀플렉서(314)에 라우팅되어, RF 수신기 유닛(322)에 제공된다. RF 수신기 유닛(322)은 수신된 신호를 조정(예를 들어, 필터링, 증폭, 하향 변환, 디지털화 등)하여 샘플을 제공한다. 복조기(DEMOD)(324)는 샘플을 수신 및 처리(예를 들어, 역확산, 디커버링, 파일롯 복조)하여 수신 심볼을 제공한다. 복조기(324)는 수신 신호의 다중 인스턴스를 처리하여 조합된 수신 심볼을 생성하는 레이크 수신기를 구현한다. 수신 심볼은 기지국에 사용된 인터리빙 구조에 보완적인 디인터리빙 구조에 따라 디인터리버(326)에 의해 디인터리빙 된다.

디코더(328)는 기지국에서 사용된 인코딩 구조에 보완적인 디코딩 구조에 따라 디인터리빙 심볼을 디코딩한다. 각 프레임의 디코드된 데이터는 부가된 CRC 비트에 근거하여 프레임이 정확하게 디코드되었는지 또는 잘못 디코드되었는지를 결정하는 CRC 검사기(322)에 제공된다. 각 수신 및 디코드된 프레임에 대해 CRC 검사기(322)는 프레임이 삭제되었는지 또는 적절하게 디코드되었는지를 나타내는 프레임 상태를 제공한다.

상술한 바와 같이, 순방향 링크 상에서, 각 기지국의 용량은 총 전송 전력에 의해 제한된다. 원하는 레벨의 성능을 제공하고 시스템 용량을 증가시키기 위해, 기지국으로부터의 각 전송의 전송 전력은 원하는 레벨의 전송 성능을 유지하면서 전력 소비를 가능한 한 낮추도록 제어된다. 원격 단말에서의 수신 신호 품질이 너무 열악하면, 전송의 정확한 디코딩 가능성이 낮아지고 성능이 손상될 수도 있다(예를 들어 높은 FER). 반대로, 수신 신호 품질이 너무 높으면, 전송 전력 레벨이 또한 너무 높아질 수도 있고 전송에 쓸데없이 과도한 양의 전송 전력이 사용되어, 시스템 용량을 감소시키고 다른 기지국으로부터의 전송에 여분의 간섭을 일으킬 수도 있다.

역방향 링크 상에서, 각 원격 단말로의 전송은 시스템에서 다른 액티브 원격 단말에 대한 간섭으로서 작용한다. 역방향 용량은 각 원격 단말이 다른 원격 단말로의 전송으로부터 경험하게 되는 총 간섭에 의해 제한된다. 간섭을 줄이고 역방향 링크 용량을 증가시키기 위해, 각 원격 단말의 전송 전력은 일반적으로 원하는레벨의 성능을 유지하면서 다른 원격 단말로의 전송에 대한 간섭을 줄이도록 제어된다.

본 발명의 전력 제어 기술은 각종 무선 통신 시스템에 사용될 수 있으며, 순방향 및/또는 역방향 링크에 유리하게 채용된다. 예를 들어, 여기에 설명한 전력 제어 기술은 cdma2000 표준, W-CDMA 표준, 다른 표준 또는 이들의 조합에 따르는 CDMA 시스템에 사용된다. 명백하게 하기 위해, 순방향 링크에 대한 특정 실시예에 대해 본 발명의 다양한 측면 및 실시예를 뒤에 설명한다.

도 4는 본 발명의 어떤 측면 및 실시예를 구현할 수 있는 순방향 링크 전력 제어 장치(400)의 도면이다. 전력 제어 장치(400)는 외부 루프 전력 제어(420)와 관련하여 동작하는 내부 루프 전력 제어(410)를 포함한다.

내부 루프(410)는 원격 단말에 수신된 전송의 신호 품질을 가능한 한 타깃(E_b/N_t)(또는 간단히 설정포인트)에 가깝게 유지하고자 하는 (비교적) 빠른 루프이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 내부 루프(410)는 원격 단말과 기지국 사이에서 동작한다. 내부 루프(410)의 전력 조절은 일반적으로 원격 단말(블록(412))에 수신된 전송의 신호 품질을 측정하여, 설정포인트(블록(414))에 대한 수신 신호 품질을 비교하고, 기지국에 전력 제어 명령을 송신함으로써 달성된다.

전력 제어 명령은 기지국에 보내져 전송 전력을 조절하고, 예를 들어 전송 전력의 증가를 지시하는 "UP" 명령 또는 전송 전력의 감소를 지시하는 "DOWN" 명령으로서 구현된다. 기지국은 전력 제어 명령을 수신하는 시간마다 그에 따른 전송의 전송 전력을 조절한다(블록(416)). cdma2000 시스템에 대해, 전력 제어 명령은 종종 1초당 800회 송신되어, 내부 루프(410)에 비교적 빠른 응답 시간을 제공한다.

이동 원격 단말에서 특히, 일반적으로 시간에 따라 변화하는 통신 채널 또는 링크(구름모양(418))에서의 경로 손실에 기인하여, 원격 단말에서의 수신 신호 품질이 끊임없이 변동한다. 따라서 내부 루프(410)는 통신 링크에 변화가 있을 때 수신 신호 품질을 설정포인트로 또는 설정포인트에 가깝게 유지하고자 한다.

외부 루프(420)는 원격 단말로의 전송에 대해 특정 레벨의 성능이 달성되도록 설정포인트를 계속해서 조절하는 (비교적) 느린 루프이다. 원하는 레벨의 성능은 어떤 다른 타깃 값이 사용될 수도 있지만 대개 어떤 CDMA 시스템에 대해 1%인 타깃 프레임 에러율(FER)이다. 또한, 어떤 다른 성능 기준이 FER 대신 사용되어(예를 들어 품질 표시기) 설정포인트를 조절할 수도 있다.

외부 루프(420)에 대해, 기지국으로부터의 전송이 수신 및 처리되어 전송된 프레임을 복구하고, 수신된 프레임의 상태가 결정된다(블록(422)). 각 수신 프레임에 대해, 프레임이 정확하게(양호하게) 디코드되었는지 또는 잘못 디코드되었는지(삭제되었는지) 또는 전혀 전송되지 않았는지가 결정된다. 디코드 결과에 관련된 하나 이상의 메트릭이 얻어진다. 디코드된 프레임의 상태(양호한지, 삭제되었는지, 전송되지 않았는지), 하나 이상의 메트릭, 및/또는 가능한 다른 요인들(후술)에 따라 설정포인트가 조절된다(블록(424)). 일반적으로, 프레임이 정확하게 디코드되면, 원격 단말로부터의 수신 신호 품질은 필요한 정도보다 높아지기 쉽다. 설정포인트는 약간 감소되고, 이는 내부 루프(410)가 전송용 전송 전력을 감소시키게 한다. 프레임이 잘못 디코드되면, 원격 단말에서의 수신 신호 품질은 필요한 정도보다 낮아지기 쉽다. 설정포인트는 증가하고, 이는 내부 루프(410)가 전송용 전송 전력을 증가시킨다. 그리고 원격 단말이 프레임이 전송되지 않은 것을 검출하면, 설정포인트는 잠재적인 전송 전력 레벨에 관한 정보를 제공하는데 다른 메트릭이 유효하지 않다면 조절되지 않는다.

cdma2000 시스템의 순방향 링크 상에서, 순방향 전력 제어 서브채널(F-PCSCH) 상의 전송은 트래픽 채널 프레임이 유효하지 않는 한 계속된다. 이 프레임의 부족은 순방향 전용 제어 채널(F-DCCH)에 대해 허용된다. 그러나, F-PCSCH는 완전 속도 전력 레벨에 연결된다(예를 들어, F-PCSCH와 F-DCCH 상의 완전 속도와의 차는 오버헤드 메시지 또는 핸드오프 지시 메시지로 기지국에 의해 알려진다). F-PCSCH는 20 msec 프레임에 16개의 다른 위치의 천공(punctured-in) 비트로 구성되기 때문에, 이들 레벨은 전력 프로파일로 인공 프레임을 삽입하는데 사용되어 원격 단말이 여기서 설명한 메트릭을 생성할 수 있게 한다. 여기서 설명된 상기 소프트 매트릭(metric)들을 상기 인공 프레임에 상기 원격 터미널에 대한 전력 프로파일과 함께 적용하는 것은 개선된 성능을 제공할 수 있다.

상기 설정포인트는 각 프레임 기간 동안에 조절될 수 있다. 상기 프레임 상태와 매트릭들은 또한 N개의 수신된 프레임들 동안 축적될 수 있으며, 매 N번째 프레임 기간의 설정포인트를 조절하는데 사용될 수 있는데, 여기서 N은 1보다 큰 임의의 정수일 수 있다. 내부 루프(410)가 전형적으로 각 프레임 기간을 많이 조절하기 때문에, 내부 루프(410)은 외부 루프(420)보다 더 빠른 응답 시간을 가진다.

상기 설정포인트가 조절되는 방법을 제어함으로써, 서로 다른 전력 제어 특성들과 시스템 성능이 구해질 수 있다. 예를 들어, 상기 타깃 FER은 나쁜 프레임에 대한 설정포인트에서 상향 조절의 양, 좋은 프레임에 대해서는 하향 조절 양, 상기 설정포인트의 연속적인 증가 사이에서 요구되는 경과 시간 등을 변화시킴으로써 조절될 수 있다. 실시예에서, 상기 타깃 FER(즉, 긴 FER)은 △D/(△D+△U)로 설정될 수 있는데, 여기서 △U는 삭제된 프레임의 설정포인트에서의 증가 양이며, △D는 좋은 프레임에 대한 설정포인트에서 감소 양이다. 상기 △D과 △U에 대한 절대 사이즈는 통신 링크에서의 갑작스런 변화에 대한 시스템 응답을 결정한다.

도5는 설정포인트 조절 구조를 설명하는 다이어그램으로서, 상기 설정포인트는 삭제된 프레임에 대해서는 큰 스텝으로 증가하며, 좋은 프레임에 대해서는 작은 스텝으로 감소한다. 도5에 도시되어 있는 것과 같이, t0에서 t8사이의 각 시간 인덱스에서, 상기 수신된 프레임은 정확하게 디코드되고 상기 설정포인트는 △D만큼 하향 조절된다. 시간 인덱스 t9에서, 삭제된 프레임은 탐지되며, 이에 응답하여 상기 설정포인트는 △U만큼 상향 조절된다. 따라서, t10에서 t17사이의 각 시간 인덱스에서, 상기 수신된 프레임은 정확하게 디코드되고 상기 설정포인트는 다시 △D만큼 하향 조절된다. 시간 인덱스 t18에서, 삭제된 프레임은 탐지되고 상기 설정포인트는 △U만큼 상향 조절된다. 상기 설정포인트 조절은 유사한 방식으로 계속되며, 결국 도5에 도시되어 있는 것과 같이 톱니 응답(510)을 초래한다.

설정포인트에 대한 상기 톱니 응답은 필요한 전송 전력 레벨보다 더 높게 초래된다. 타깃 FER을 달성하기 위해 요구되는 상기 임계값(Eb/Nt)은 선(52)으로 나타낼 수 있다. 링크 상태가 악화되어 삭제된 프레임을 연속해서 수신하는 것을 방지하기 위해, 상기 상향 스탭 사이즈(△U)는 크게 선택된다. 결국, 상기 전송 전력 레벨은 상기 링크 상태가 동일하게 유지될 때 상기 시간의 큰 부분에 대해 요구되는 것보다 더 높은 전력 레벨을 요구하는데, 전형적으로 상기 시간의 시작으로부터 상기 설정포인트는 △U만큼 상향 조절된다. 상기 톱니 파형(510)의 밑에 있으며, 상기 선(512) 위에 있는 상기 빗금친 영역(514)은 거의 초과 전송 전력을 나타낸다. 종래의 설정포인트 구조에서 상기 설정포인트는 단지 좋은 프레임들에 대해 작은 스텝으로 감소될 수 있기 때문에, 상기 초과 전송 전력의 양은(즉, 빗금친 영역(514)) 클 수 있다. 다수의 삭제된 프레임들이 잠재적인 링크 상태가 나중에 개선되는 동안에, 다수의 삭제된 프레임들이 근접한 시간에 수신되면 상기 초과 전송 전력은 더 크다. 게다가, 상기 고정되고 작은 하향 조절 스텝 때문에, 개선된 링크 상태를 반영한 설정포인트를 보다 정확하게 조절하는 능력은 전형적으로 방해를 받는다.

본 발명의 일 측면에 상응하여, 상기 설정포인트는 상기 프레임 상태를 포함하는 요인 세트에 근거하여 조절된다. 일 측면에서, 상기 설정포인트는 수신되고 디코드된 프레임에 대해 구해진 하나 이상의 매트릭들에 부분적으로 근거하여 조절된다. 그러한 매트릭들은 상기 프레임이 좋은지 또는 삭제되었는지에 대한 하드 결정뿐만 아니라 상기 수신된 프레임의 "선호도(goodness)"를 지시하는 정보를 제공할 수 있다. 상기 정보는 상기 링크 상태를 모니터링하고 상기 설정포인트를 보다 정확하게 조절하는데 사용될 수 있다. 상기 설정포인트는 다른 방식으로 조절될 수 있거나 또는 상향 및 하향에 대한 가능 값들만이 아니라 상기 프레임의 상기 결정된 선호도에 근거하여 서로 다른 양으로 조절될 수 있다.

다른 측면에서, 상기 설정포인트는 상기 수신된 신호 품질과 상기 설정포인트(이하에서는 전력 과잉 또는 부족으로 언급됨) 사이의 차이에 부분적으로 근거하여 조절될 수 있다. 이것은 상기 설정포인트가 링크 상태를 변화시키는 내부 전력 제어 메커니즘의(즉, 상기 설정포인트를 달성하기 위해 상기 요구되는 전송 전력을 전달하는 내부 루프의 능력) 상기 식별된 응답을 고려하는 방식으로 조절되도록 한다. 또 다른 측면에서, 상기 설정포인트는 상기 설정포인트와 원하는 성능 레벨(예를 들어 1% FER)을 위해 요구되는 임계값(Eb/Nt) 사이의 차이(이하 상기 설정포인트 과잉 또는 부족으로 언급됨)에 부분적으로 근거하여 조절될 수 있다. 이러한 그리고 다른 본 발명의 측면들은 이하에서 보다 더 자세하게 설명될 것이다.

여러 매트릭들이 통신 채널의 품질을 모니터링하기 위해 사용될 수 있다(즉, 상기 링크 상태). 일반적으로, 하나 이상의 매트릭들이 컨벌루션 코드, 터보 코드, 블록 코드 등과 같은 순방향 에러 정정 코드(FEC)를 위해 구해진다. 보완적인 디코더는 각 FEC에 대한 수신기 유닛에서 사용된다. 매트릭들의 서로 다른 세트들이 서로 다른 타입의 디코더로부터 구해질 수 있다. 일정한 디코더들과 그들의 매트릭들은 이하에서 보다 자세히 설명될 것이다. 이러한 여러 매트릭들을 통해, 상기 수신기 유닛은 상기 링크의 품질을 모니터링할 수 있으며, 보다 정확하게 설정포인트를 조절할 수 있다(예를 들어, 프레임이 실제로 삭제되기 전에).

많은 CDMA 시스템은 송신기 유닛에서 종래의 인코더를 사용한다. 송신되는각 프레임에 대해, 상기 종래의 인코더는 다수의 코드된 비트들을 제공하는 폴리노미널 발생기 세트들에 상응하는 프레임의 데이터 비트들을 인코드한다. 각 데이터 비트는 코드된 비트들의 세트에 관련되어 있으며(코드 브랜치로 언급됨), 상기 인접 데이터 비트들과 상기 폴리노미널 발생기에 의존하는 상기 코드된 비트들에 대한 실제 값에 관련되어 있다. 상기 코드된 비트들의 일부는 천공될 수 있으며(즉, 삭제됨) 천공되지 않은 코드 비트들은 전송된다. 코드된 비트들 또는 심볼들의 시퀀스는 상기 프레임에서 데이터 비트 시퀀스로 전송된다.

수신기 유닛에서, 보완적인 종래의 디코더는 상기 전송된 디코드된 비트들에 상응하는 상기 수신된 "소프트"(다수-비트)심볼들을 디코드하기 위해 사용된다. 비록 다수의 디코더 타입이 사용될 수 있지만, 비터비(Viterbi) 디코더가 종래의 디코딩을 위해 사용된다. 상기 채널 잡음에 대한 일정한 가정 하에서, 상기 비터비 디코더는 상기 전송된 코드된 비트들의 최대 가능(maximum likelihood) 디코딩을 수행한다.

초기에, 트렐리스들의 모든 2^K-1의 상태에 대한 경로 매트릭들은 초기화되는데, 여기서 K는 종래 인코더의 제한 길이이다. (데이터 비트에 대응하는) 각각의 수신된 코드 브랜치(branch)를 위해, 각 상태로 진입하는 모든 브랜치의 브랜치 메트릭은 비교되고 갱신된 경로 메트릭(path metric)을 생성하기 위해 해당 상태를 위한 경로 메트릭에 추가된다. 브랜치 메트릭은 수신된 코드 브랜치와 동작중인 코드 브랜치 사이의 에러 (또는 거리)를 나타내며, 경로 메트릭은트렐리스(trellis)를 통과하는 특정 경로의 신뢰도(confidence)를 나타낸다. (상태에 대해 최상으로 갱신된 경로 메트릭에 대응하는) 각 상태로 진입하는 최상의 경로가 선택되고 경로 메모리에 저장되며, 선택된 경로에 대응하는 갱신된 경로 메트릭은 해당 상태에 대한 새로운 경로 메트릭으로서 저장된다. 각 프레임을 위해, 최상의 경로 메트릭을 이용하여 트렐리스를 통과한 경로가 수신된 심볼 시퀀스를 가장 얻기 쉽도록 데이터 비트의 시퀀스로서 선택된다.

비터비 디코더(Viterbi decoder)의 이론과 동작이 1971년 10월에 통신 기술에 대한 IEEE 컨벌루션에서 간행한, COM19권, 5호, 821-835 페이지에 A. Viterbi가 저술한 "Convolution Codes and Their Performance in Communication Systems"란 제목의 논문에 개시되어 있다.

여러 메트릭은 링크 조건을 모니터링하고 설정포인트 조절을 위해 컨볼루션 디코더와 함께 얻어질 수 있다. 이러한 메트릭은 (1) 재-인코딩된 심볼 에러율(SER), (2) 재-인코딩된 전력 메트릭, (3) "수정된" 야마모토 메트릭과, 이외의 가능한 것들을 포함한다.

도 3을 다시 참조하면, 재-인코딩된 SER을 결정하기 위해, 디코딩된 프레임의 디코딩된 데이터 비트가 디코더(328)로부터 인코더(334)로 제공되며, 인코더(334)는 송신기에 사용된 동일한 컨벌루셔널 인코더를 이용하여 데이터를 재-인코딩한다. 재-인코딩으로부터 코딩된 비트는 코딩된 비트를 생성하기 위해 (송신기가 있다면) 송신기에 사용된 동일한 천공 구조(puncturing scheme)를 이용하여 천공된다.

SER과 상관 검출기(correlation dector)(336)는 재-인코더(334)로부터 생성된 코딩된 비트와 디인터리버(deinterleaver)(326)로부터 수신된 심볼을 수신한다. 다음에 생성된 심볼은 (하드-결정(hard-decision) 또는 2진값으로 변환된) 수신된 심볼과 심볼대심볼로 비교된다. 비교 동작 동안, 생성된 비트와 수신된 심볼 사이의 에러가 카운팅된다. 다음에 재-인코딩된 SER은 비교된 심볼의 전체 수로 나눈 심볼 에러의 수로서 결정된다.

재-인코딩된 SER은 프레임 내의 전체 소프트 심볼 에러와 관련하며, 이는 트렐리스를 통과하는 가장 가능성 있는 경로의 전체 표준화된 메트릭으로서 얻어진다. 비터비 디코딩 프로세스동안, 트렐리스의 각 단계에서, 모든 2^K-1에 대한 경로 메트릭은 최상의 경로 메트릭에 따라서 표준화된다. 심볼 에러는 전체 트렐리스를 통과하는 경로 메트릭과 트렐리스내 최종 메트릭에서 수행된 표준화 값을 합산함으로써 얻어질 수 있다. 따라서, 재-인코딩된 SER은 비터비 디코딩 프로세스로부터 얻어질 수 있다.

재-인코딩된 SER의 결정은 여기서 참조로 포함되고 본 출원의 양수인에게 1998년 5월 12일에 수여된 "METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE RATE OF RECEIVED DATA IN A VARIABLE RATE COMMUNICATION SYSTEM"란 제목의 미국 특허 번호 제5,751,725호에 자세하게 개시되어 있다.

높은 재-인코딩된 SER은 양호하지 않은 링크 조건을 나타내며, 이는 프레임의 성공적인 디코딩 이후에 설정포인트의 증가 또는 작은 감소를 필요로 할 수 있다. 반대로, 낮은 재-인코딩된 SER은 양호한 링크 조건을 나타내며, 이는 성공적인 프레임 디코딩 이후에 설정포인트의 더 큰 감소를 허용할 수 있다. 일반적으로, 점차 높아지는 재-인코딩된 SER은 현재의 설정포인트에 해당하는 링크 조건보다 더 악화되는 링크 조건에 해당한다.

재-인코딩된 전력 메트릭을 결정하기 위해, 디코딩된 프레임의 디코딩된 데이터 비트는 동일한 컨벌루셔널 인코더를 이용하여 재-인코더(334)에 의해 먼저 재-인코딩되고 다음에 기지국에서 사용된 동일한 펑처링 구조를 이용하여 천공된다. SER과 상관 검출기(336)는 재-인코더(334)로부터 생성된 코딩된 비트와 디인터리버(326)로부터 수신된 심볼을 수신한다. 다음에 수신된 소프트 심볼의 벡터 (프레임)와 생성된 코딩된 비트의 벡터에 대한 내적(inner product)이 계산된다. 내적은 두 개의 벡터를 엘리먼트 대 엘리먼트로 (비트 대 비트로) 곱하여 수행되며, 계산된 내적의 값은 누산된다(accumulate). 최종 누산된 값이 두 벡터의 내적이다. 내적은 다음과 같이 표현될 수 있다:

식 (1)

여기서는 재-인코딩된 프레임의 코딩된 비트를 나타내며,는 수신된 심볼을 나타내고, N 은 프레임내 코딩된 비트의 수를 나타내며,는 수신된 프레임에 대한 전력 메트릭을 나타낸다. 식 (1)의 내적은 재-인코딩된 프레임과 수신된 프레임 사이의 상관관계(correlation)로서 도시될 수 있다.

다른 실시예에서, 심볼 전력의 내적이 또한 계산될 수 있다. 이 경우, 각수신된 심볼과 각 생성된 코딩된 비트가 먼저 제곱으로 곱해진다. 다음에 내적이 제곱으로 곱해진 코딩된 비트의 벡터와 제곱으로 곱해진 수신된 심볼의 벡터에 대해 계산된다.

재-인코딩된 전력 메트릭의 결정은 여기서 참조로 포함되고 본 출원의 양수인에게 2001년 1월 16일에 수여된 "METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE RATE OF RECEIVED DATA IN A VARIABLE RATE COMMUNICATION SYSTEM"란 제목의 미국 특허 번호 제6,175,590호에 자세하게 개시되어 있다.

재-인코딩된 전력 메트릭은 재-인코딩된 SER의 일부 엘리먼트를 포함한다. 만약 생성된 코딩된 비트가 수신된 심볼과 동일한 부호를 갖는다면 (심볼 에러가 없슴), 계산된 내적은 양의 값이며 전력 메트릭을 증가시킨다. 반대로, 만약 생성된 코딩된 비트가 수신된 심볼과 반대 부호를 갖는다면 (심볼 에러가 있슴), 계산된 내적은 음의 값이며 전력 메트릭을 감소시킨다. 더 큰 크기를 갖는 수신된 심볼은 작은 크기를 갖는 수신된 심볼보다 큰 양만큼 전력 메트릭을 증가 (또는 감소)시킨다.

일반적으로 재-인코딩된 전력 메트릭이 높을수록 양호한 링크 조건을 나타내며, 이는 성공적인 프레임 디코딩 이후에 설정포인트의 큰 감소를 가능하게 한다. 반대로, 재-인코딩된 전력 메트릭이 높을수록 악화된 링크 조건을 나타내며, 이는 성공적인 프레임 디코딩 이후에 설정포인트의 증가 또는 작은 감소를 필요로 할 수 있다. 일반적으로, 점차 재-인코딩된 전력 메트릭이 높아질 수록 현재 설정포인트와 관련한 링크 조건이 더 양호하게 된다.

수정된 야마모토 메트릭은 컨벌루셔널 디코딩의 경로 메트릭에 기초한다. 비터비 디코더는 트렐리스 내 2^K-1상태중 각 상태에서 최상의 경로를 위한 경로 메트릭을 유지한다. 일반적으로 모든 상태에 대한 최상의 경로 메트리을 갖는 경로가 데이터 비트의 가장 가능성 있는 시퀀스로서 선택된다. 수정된 야마모토 메트릭은 디코딩된 결과의 신뢰도(confidence)를 나타내고, 트렐리스를 통과한 선택된 (최상의) 경로와 가장 인접한 트렐리스를 통과하는 경로 사이의 차에 기초한다. 컨벌루셔널 야마모토 메트릭을 얻기 위해, 최상의 경로 메트릭과 차선의 경로 메트릭 사이의 차가 2진 값을 생성하기 위해 임계값과 비교되고, 이는 선택된 경로가 임의의 신뢰도 기준을 충족하는지 아닌지를 나타낸다.

또한 수정된 야마모토 메트릭은 선택된 경로와 가장 인접한 경로의 경로 메트릭에 기초하여 생성된다. 그러나, 수정된 야마모토 메트릭은 소프트 값(멀티-비트 값)일 수 있으며 최상의 경로 메트릭과 차선의 경로 메트릭 사이의 차를 나타내는 정보를 포함한다. 일부 실시예에서, 수정된 야마모토 메트릭은 또한 최상의 경로 메트릭의 동작 값과 관련한 성분(component)을 포함한다. 만약 두 개의 경로 메트릭 사이의 차가 크다면, 수정된 야마모토 메트릭은 높으며 올바른 경로인 선택된 경로의 더 큰 신뢰도를 나타낸다. 반대로, 만약 두 개의 경로 메트릭의 차가 작다면, 수정된 야마모토 메트릭은 작으며 선택된 경로의 적은 신뢰도를 나타낸다.

또한 다른 컨벌루셔널 디코더 메트릭이 얻어지고 링크 모니터링과 설정포인트 조절을 위해 사용되며, 이것은 본 발명에 포함된다.

일반적으로 CDMA 시스템은 다수의 가능한 데이터 전송 속도(data rate)중 하나의 속도로 프레임을 전송할 수 있다. 선택된 데이터 전송 속도는 요인(factor)의 조합에 기초할 수 있으며, 요인은 전송될 데이터의 양, 이용가능한 송신 전력의 양 등을 포함할 수 있다. 만약 데이터 전송 속도가 선험적으로 수신기 유닛에 알려져 있지 않다면, 수신된 프레임은 다수의 전송 속도 가정(hypotheses)에 기초하여 디코딩될 수 있다. 알려지지 않은 전송 속도를 이용하여 프레임을 디코딩하는 기술은 이미 언급한 미국 특허 번호 제5,751,725호와 제6,175,590호에 개시되어 있다. 가장 가능성 있는 전송 속도 가정에 해당하는 메트릭이 링크 모니터링과 설정포인트 조절을 위해 사용된다.

또한 많은 CDMA 시스템은 송신기 유닛에서 병렬 또는 직렬로 연관된(concatenated) 컨벌루셔널 인코더(종종 터보 인코더로 부름)를 사용한다. 분명하게 하기 위해, 여기서 본 발명은 병렬 연관된 컨벌루셔널 코드를 개시하였지만, 직렬 연관된 컨벌루셔널 코드도 사용될 수 있다. 터보 인코더는 병렬로 연결된 코드 인터리버와 함께 동작되는 두 개의 콘스티튜언트(constituent) 인코더를 사용한다. 일반적으로 각각의 콘스티튜언트 인코더는 컨벌루셔널 인코더로서 구현된다. 코드 인터리버는 특정하게 정의된 인터리빙 구조에 따라서 프레임 내 정보 비트를 뒤섞는다(인터리빙한다). 하나의 콘스티튜언트 인코더는 패리티 비트의 제1 시퀀스를 생성하기 위해 프레임내 오리지널 정보 비트를 인코딩하고, 다른 콘스티듀언트 인코더는 패리티 비트의 제2 시퀀스를 생성하기 위해 뒤섞인 정보 비트를 인코딩한다. 제1 및 제2 시퀀스의 패리티 비트중 일부는 천공될(제거될) 수 있다. 천공되지 않은 정보와 패리티 비트는 프레임을 위한 코딩된 비트로서 전송된다.

수신기 유닛에서, 상보형 터보 디코더가 전송된 코딩된 비트에 대응하는 수신된 소프트 비트를 디코딩하는데 사용된다. 각각의 터보 인코딩된 프레임을 위해, 수신된 소프트 비트가 버퍼에 저장된다. 제1 인코더를 위한 수신된 정보와 패리티 비트는 버퍼로부터 검색되고 수신된 정보 비트에 대해 검출된 값의 신뢰도 조절을 나타내는 "외부" 정보를 제공하기 위해 제1 콘스티튜언트 코드에 기초하여 디코딩된다. 다음에 제1 디코더로부터의 외부 정보는 송신기 유닛에서 사용된 코드 인터리빙과 일치하는 인터리빙된 순서로 저장 유닛에 저장된다.

제2 인코더에 대한 수신된 정보와 패리티 비트는 버퍼로부터 검색되고, 제1 디코더에 의해 생성되고 저장 유닛으로부터 검색된 대응하는 외부 정보와 조합되며, 수신된 정보 비트에 대해 검출된 값의 추가의 신뢰도 조절을 나타내는 외부 정보를 제공하기 위해 제2 콘스티튜언트 코드에 기초하여 디코딩된다. 다음에 제2 디코더로부터의 외부 정보는 송신기 유닛에서 사용된 코드 인터리빙에 상보적인 디인터리빙된 순서로 저장 유닛에 저장된다. 제1 및 제2 디코더에 의한 디코딩은 최종 디코딩된 결과를 얻기 위해 여러번 반복된다.

여러 메트릭이 링크 모니터링과 설정포인트 조절을 위해 터보 디코더와 함께 얻어질 수 있다. 이러한 메트릭은 (1) 재-인코딩된 SER, (2) 재-인코딩된 전력 메트릭, (3) 디코딩된 프레임내 비트들중에서 최소 또는 평균 (로그) 가능성비(likelihood ratio) (4) 디코딩된 프레임을 선언하기 전에 반복된 횟수,등 여러 다른 것들을 포함한다.

재-인코딩된 SER과 재-인코딩된 전력 메트릭은 컨벌루셔널 디코더에서 설명한 것과 유사한 방식으로 얻어질 수 있다. 프레임 내 디코딩된 비트는 재-인코더(334)에 의해 재-인코딩될 수 있으며, 이 경우 (천공을 포함하는) 송신기 유닛에서 사용된 동일한 터보 인코더를 구현한다. 재-인코더(334)에 의해 생성된 코딩된 비트와 수신된 소프트 비트는 재-인코딩된 SER 및/또는 재-인코딩된 전력 메트릭을 생성하기 위해 SER과 상관 검출기(336)에서 설명한 것과 유사한 방식으로 비교/처리된다.

일반적으로 터보 디코더는 다음과 같이 각각의 수신된 정보와 패리티 비트의 가능성 비(LLR)를 계산한다:

여기서 P(b_m=0)와 P(b_m=1)은 수신된 비트의 확률이고, b_m은 각각 0과 1을 나타낸다. 초기 확률은 심볼에 대한 수신된 소프트 값에 기초한다. 연속적인 확률은 이미 설명한 것처럼 디코딩의 반복에 의해 수정된다. 0의 LLR은 비트의 동일한 가능성이 0 또는 1이라는 것을 나타내고, 더 큰 양의 LLR 값은 비트의 더 큰 가능성이 0이라는 것을 나타내며, 더 큰 음의 LLR 값은 비트의 더 큰 가능성이 1이라는 것을 나타낸다.

(최종 반복 후에) 디코딩된 프레임 내 비트들 중 최소 또는 평균 LLR은 메트릭으로서 사용될 수 있다. 일부 사용에서, 만약 프레임내 디코딩된 비트중 임의의 비트가 에러가 되어 수신되었다면 프레임은 허용될 수 없는 것으로 간주될 수 있다. 그리고 일부 다른 사용에서, 프레임내 디코딩된 비트의 적은 수에 대한 에러가 허용될 수 있다. 따라서, 사용에 따른 필요조건에 따라서, 최하위 LLR(가장 작은 크기의 LLR) 또는 다수의 낮은 LLR이 디코딩된 프레임의 신뢰도 지표로서 사용될 수 있다. 다수의 낮은 LLR의 평균이 또한 메트릭에서 사용될 수 있다.

이미 설명한 바와 같이, 일반적으로 터보 디코딩은 디코딩된 프레임을 선언하기 전에 다수의 반복(4,6,8,10, 또는 그 이상도 가능함)동안 수행된다. 각각의 반복에 의해, 각 수신된 정보 비트의 신뢰도는 최종 값에 근사하게 도달할 때까지 증가한다. 만약 프레임 내 비트에 대한 LLR이 특정 임계값을 초과한다면 터보 디코더는 디코딩을 종료하기 위해 디코딩 프로세스 동안 체크(check)한다. 선택적으로, 디코더는 디코딩인 최대 허용된 반복 횟수에 도달하기 전에 성공했는지를 검출하기 위해 빌트-인 에러 검출 기능(순환 잉여 체크(CRC))을 사용할 수 있다. 이 경우, 디코딩된 프레임을 선언하기 전에 수행된 디코딩 반복 횟수는 디코더 메트릭으로서 사용될 수 있다.

또한 다른 터보 디코더 메트릭이 얻어지고 링크 모니터링과 설정포인트 조절을 위해 사용될 수 있으며, 이것은 본 발명의 범위에 속한다.

이미 설명한 컨벌루셔널 디코더와 유사하게, 만약 수신된 프레임의 데이터 전송 속도가 선험적으로 알려지지 않았다면, 수신된 프레임은 다수의 전송 속도 가정에 기초하여 디코딩될 수 있으며, 가장 가능성 있는 전송 속도 가정에 해당하는메트릭이 링크 모니터링과 설정포인트 조절을 위해 사용된다.

블록 코드가 전송 이전에 데이터 인코딩에 사용될 수 있다. 리드-솔로몬 코드(Reed-Solomon code) 등과 같은 여러 블록 코드가 사용될 수 있다. (n,k) 리드-솔로몬 코드에 있어서, k 데이터 비트의 블록은 n 코드된 비트의 블록으로 인코딩된다. (n,k) 리드-솔로몬 코드는 n 코딩된 비트의 블록 내에서 (n-k)/2 비트에까지 수정할 수 있다. 리드-솔로몬 코딩과 디코딩은 Prentice Hall 에서 S. Lin과 D. Costello가 1985년에 간행한 "Error Control Coding : Fundamentals and Applications"의 171--176 페이지에 자세하게 개시되어 있다.

여러 메트릭이 링크 모니터링과 설정포인트 조절을 위한 블록 디코더와 함께 얻어질 수 있다. 이러한 메트릭은 (1) 재-인코딩된 SER (2) 재-인코딩된 전력 메트릭 등 다른 가능한 것들을 포함한다.

재-인코딩된 SER과 재-인코딩된 전력 메트릭은 상기 설명한 것과 유사한 방식으로 블록 인코딩된 프레임을 위해 얻어질 수 있다. 프레임내 디코딩된 비트는 재-인코더(334)에 의해 재-인코딩될 수 있으며, 이 경우 송신기 유닛에서 사용된 동일한 블록 인코더를 구현한다. 재-인코더(334)에 의해 생성된 코딩된 비트와 수신된 심볼은 재-인코딩된 SER 및/또는 재-인코딩된 전력 메트릭을 생성하기 위해 이미 설명한 것과 유사한 방식으로 SER과 상관 검출기(336)에 의해 비교/처리된다.

내부 전력 제어 루프는 수신기 유닛에서의 신호 품질이 설정포인트에서 유지되도록 송신기 유닛으로부터 전송을 위해 전송 전력을 조절한다. 정상 동작 상태에서, 내부 루프는 설정포인트에서의 수신된 신호 품질을 유지하기에 필요한 전송전력을 전달할 수 있다.

그러나, 어떤 경우에는, 내부 루프는 설정포인트에서의 수신된 신호 품질을 유지할 수 없다. 예컨대, 갑작스럽게 경로가 손실된다면, 내부 루프는 충분히 빠르게 램핑업 할 수 없으며, 전송 전력은 경로 손실을 보상하기 위해 필요한 것보다 작으며, 수신된 신호 품질은 설정포인트에서보다 작게 되며, 음의 전력 과잉(전력 부족)이 발생하게 된다. 또한 송신기 유닛이 타깃(target) E_b/N_t를 얻기 위해 필요한 전송 전력을 전달할 수 없는 경우 (또는 전달하지 않는 경우에) 전력 부족이 발생할 수 있다. 반대로, 경로 손실이 갑작스럽게 개선된다면, 내부 루프는 충분히 빠르게 램핑 다운할 수 없으며, 전송 전력은 필요한 것보다 크게 되고, 수신된 신호 품질은 설정포인트에서보다 높아지며, 전력 과잉이 발생한다. 따라서 전력 과잉은 외부 루프에 나타내는 것을 전달하는 내부 루프의 능력을 나타낸다.

본 발명의 특징에 따라서, 내부 루프의 성능은 내부 루프가 타깃 E_b/N_t를 전달하고 있는지를 확인하기 위해 모니터링될 수 있다. 전력 과잉이 검출되고 설정포인트 조절시 고려된다. 일 실시예에서, 전력 과잉은 특정 시간 간격(프레임)에서 설정포인트를 뺀 것을 평균화한 실제의 E_b/N_t(수신된 신호 품질)로서 계산될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 전력 과잉은 누적된 내부 루프 전력 제어 명령에 기초하여 산출될 수 있다. 만약 UP 및 DOWN 명령이 전송 전력 조절시 동일한 스탭 크기(±0.5 dB)을 얻는다면, 전력 과잉은 DOWN 명령들의 합에서 UP 명령들의 합을 뺀 것에 기초하여 산출될 수 있다. 그리고 만약 UP 및 DOWN 명령이 다른 스탭 크기에서 얻어진다면, 전력 과잉은 DOWN 명령의 축적된 합에서 UP 명령의 축적된 합을 뺀 것에 기초하여 산출될 수 있다.

도 6A는 예시적인 전송에 대한 전송 전력을 도시한다. 동작 경로 손실은 실선(610)으로 표시되며, 타깃 E_b/N_t를 얻기 위해 필요한 전송 전력은 점선(612)에 의해 표시되며, 동작 전송 전력은 굵은 점선(614a,614b,614c)에 의해 표시된다. 도 6A에 도시된 바와 같이, 전송 전력은 설정포인트에서의 수신된 신호 품질을 유지하기 위해 경로 손실에 상보적인 방식으로 조절될 필요가 있다. 이것은 프레임1의 모두와 프레임2의 대부분에서 얻어진다. 프레임2의 마지막 부분 방향으로, 경로 손실이 많은 양만큼 악화되지만 전송 전력은 전선(616)에 의해 표시된 특정 최대 레벨에서 제한(캐핑)된다. 프레임3과 프레임4의 시작부에서, 필요한 전송 전력이 최대 레벨보다 크도록 결정되며, 전송은 일시적으로 이러한 프레임들에 대해 정지된다. 그리고 프레임5에서, 필요한 전송 전력은 최대 레벨 이하가 되도록 결정되고, 전송이 다시 시작된다.

도 6B는 도 6A에 도시된 전송에 대한 전력 과잉을 도시한다. 프레임1 동안, 전송 전력은 타깃 E_b/N_t에서 수신된 신호 품질을 유지하도록 제어되고 전력 과잉은 0이 된다. 프레임2의 일부분 동안, 전송 전력은 타깃 E_b/N_t를 얻기 위해 필요한 양보다 적으며, 프레임에 대한 평균 수신된 신호 품질은 타깃 E_b/N_t보다 작으며, 음의 전력 과잉(전력 부족)이 발생한다. 프레임3과 프레임4 동안 전송이 이뤄지지 않기 때문에, 이러한 프레임들에 대한 전력 부족은 크다. 그리고 프레임5 동안, 전송전력은 타깃 E_b/N_t에서 수신된 신호 품질을 유지하도록 제어되고, 전력 과잉이 다시 0이 된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라서 설정포인트 조절을 위한 프로세스(700)의 흐름도이다. 초기에, 수신된 프레임은 디코딩되고 단계(712)에서 디코딩된 프레임의 상태(프레임이 지워졌는지 아니면 올바르게 디코딩되었는지)에 대해 결정된다. 다음에 디코딩된 프레임에 대한 하나 이상의 (일반적으로 소프트) 메트릭이 단계(714)에서 얻어진다. 이러한 메트릭은 상기 설명한 것처럼 수신된 프레임에 대해 수행된 디코딩의 타입(컨벌루션 디코딩, 터보 디코딩, 또는 블록 디코딩)에 의존하며, 링크 조건과 디코딩된 결과의 신뢰도를 나타낸다. 단계(716)에서, 내부 전력 제어 루프에 대한 전력 과잉 또는 부족은 다음에 결정된다. 프레임 상태, 메트릭, 및 전력 과잉/부족, 또는 이들의 조합에 기초하여, 설정포인트 스탭 크기가 단계(718)에서 결정된다. 다음에 단계(720)에서 설정포인트가 결정된 스탭 크기에 의해 조절된다.

일반적으로 메트릭은 상기 설명한 전력 과잉과 상관한다. 따라서 전력 과잉은 설정포인트 조절시 고려될 수 있다. 예컨대, 설정포인트 조절 양은 전력 과잉 또는 부족의 양과 관련하거나 적어도 부분적으로 근거한다.

일 실시예에서, 만약 전력 부족이 크고(내부 루프가 타깃 E_b/N_t를 얻기에 필요한 것보다 훨씬 적은 전력을 전달하고) 수신된 프레임이 지워졌다면, 상기 설명한 메트릭에 기초한 설정포인트 조절의 양은 감소될 것이다. 상기 설정포인트는상기 내부 루프가 소정의 수행 시간에 더 많은 전력이 전달되기 때문에 정상보다 더 적은 양만큼 증가할 것이다.

실시예에서, 상기 매트릭에 근거한 상기 설정포인트의 조정 양은 전력 과잉 양이 양이고 상기 수신된 프레임이 정확하게 디코드되면 감소한다. 상기 전력 과잉은 전형적으로 상기 링크를 상기 내부 루프가 감소는 것보다 더 빠르게 개선된다. 상기 내부 루프는 소정의 수행 시간동안에 더 적은 전력을 전달한다.

실시예에서, 상기 전력 과잉 양이 거의 0이면(즉, 상기 내부 루프가 거의 타깃 E_b/N_t를 전달하면), 설정포인트 조정의 정상 양은 상기 매트릭에 근거하여 이루어진다. 만약 상기 수신된 프렝임이 정확하게 디코드되면, 상기 매트릭들은 상기 설정포인트를 정교하게 동조하는데 사용된다. 예를 들어, 만약 상기 재-인코드된 SER이 낮고, 상기 재-인코드된 전력 매트릭은 높고 상기 수정된 야마모토 매트릭은 높으며, 상기 최소한의 신뢰 비트에 대한 LLR은 높거나 또는 그들의 조합이 높으면, 상기 설정포인트는 감소한다. 상기 감소된 조정 양은 매트릭의 크기로 언급된다(즉, 상기 디코드된 결과의 신뢰도).

도8A는 전력 과잉에 대한 스케일링 요인(Sb)의 플랏을 도시하고 있는데, 이것은 수신된 프레임이 지원진 경우에 상기 설정포인트 스텝 사이즈를 스케일링하는데 사용될 수 있다. 만약 전력 과잉이 존재하며 상기 수신된 프레임이 여전히 지워진 경우에(즉, 수신된 신호 품질이 상기 타깃 E_b/N_t보다 더 크면), 상기 설정포인트는 더 큰 양으로 조절될 수 있다. 상기 더 큰 설정포인트 스텝 사이즈는플랏(812)의 왼쪽 반에 도시되어 있는 것과 같이 더 큰 스케일링 요인을 사용하여 구해질 수 있다. 반대로, 만약 전력 부족이 존재하고 상기 수신된 프레임이 지원진 경우에는, 상기 설정포인트는 상기 내부 루프가 수행되는 소정의 기회 동안에 더 좋은 품질로 수신되는 것이 기대되기 때문에 더 적은 양으로 조절될 수 있다. 상기 더 적은 설정포인트 스텝 사이즈는 플랏(812)의 왼쪽 반에 도시되어 있는 것과 같이 전력 부족에 대해 더 적은 스케일링 요인을 통해 구해질 수 있다. 제한들은 불안정성을 방지하기 위해 플랏(812)에 배치되어 있다. 예를 들어, 만약 상기 전력 부족이 임계 레벨(P_b1)보다 더 크면, 상기 스케일링 요인은 최소값(S_bmin)으로 유지된다. 그리고, 상기 스케일링 요인(S_B)가 상기 전력 과잉이 임계값(P_B2)을 초과하면서 최대값(S_BMAX)에 비동기적으로 도달한다.

도8B는 전력 과잉에 대한 스케일링 요인(S_C)의 플랏(814)을 도시하고 있는데, 이것은 프레임이 정확하게 디코드되는 경우에 상기 설정포인트 스텝 사이즈 스케일링을 위해 사용될 수 있다. 만약 전력 부족이 존재하며 상기 수신된 프레임이 여전히 정확하게 디코드되는 경우에(즉, 수신된 신호 품질이 상기 타깃 E_b/N_t보다 더 적으면), 상기 설정포인트는 더 큰 양으로 조정될 수 있다. 상기 더 큰 설정포인트 스텝 사이즈는 플랏(814)의 왼쪽 반에 도시되어 있는 것과 같이 더 큰 스케일링 요인을 사용하여 구해질 수 있다. 반대로, 만약 전력 과잉이 존재하고 상기 수신된 프레임이 정확하게 디코드되는 경우에는, 상기 설정포인트는 상기 내부 루프가 상기 수신된 신호 품질이 더 낮은 것으로 기대되기 때문에 더 적은 양으로 조절될 수 있다. 상기 더 적은 설정포인트 스텝 사이즈는 플랏(814)의 오른쪽 반에 도시되어 있는 것과 같이 전력 과잉에 대해 더 적은 스케일링 요인을 통해 구해질 수 있다. 제한들은 불안정성을 방지하기 위해 플랏(814)에 배치되어 있다. 상기 전력 과잉이 임계 레벨(P_G2)을 초과하더라도, 상기 스케일링 요인은 최소값(S_Gmin)으로 유지되며, 상기 전력 부족이 임계값(P_B1)을 초과할 때 최대값(S_GMAX)에 비동기적으로 도달한다.

도8A와 도8B에 도시되어 있는 특성들과는 서로 다른 특성들을 가지고 있는 플랏들은 상기 스케일링 요인들을 위해 사용될 수 있으며, 이것은 본 발명의 범위에 포함되어 있다. 상기 스케일링 요인들에 대한 플랏들은 다른 일정한 조사표에 의해 구현될 수 있다.

상기 설명되어 있는 매트릭의 조합들은, 수신 유닛에서 가용적이라면, 상기 링크 상태를 모니터링하고 상기 설정포인트를 조절하는데 사용될 수 있다. 상기 설정포인트는 이하에서 보다 자세히 설명되는 것과 같이 1) 프레임 삭제 정보(즉, 프레임 상태) 2) 하나 이상의 매트릭들 3) 전력 과잉/부족 4) 설정포인트 과잉/부족의 어느 일정한 조합에 근거하여 조절될 수 있다.

실시예에서, 설정포인트에 대해 가용적인 각 매트릭을 위해, 정확하게 디코드된 프레임들을 위한 매트릭 값들의 분산은 바람직한 레벨의 수행도(예를 들어, 1% FER)에 요구되는 임계값(E_b/N_t)에 대한 여러 설정포인트 세팅을 위해 수집된다.상기 설정포인트와 상기 임계값(E_b/N_t) 사이의 차이는 설정포인트 과잉 또는 부족으로 언급된다(이것은 전력 과잉/부족과는 다르다). 상기 설정포인트 과잉 또는 부족은 상기 설정 포인트가 상기 임계값(E_b/N_t)보다 크거나 또는 작은지에 의존한다. 각 매트릭에 대해, 다수의 히스토그램들이 서로 다른 설정포인트 부족/과잉 및 서로 다른 링크 상태들을 위해 수집된다.

도9A는 수 개의 설정포인트 광잉/부족에 대한 하나의 매트릭에 대한 히스토그램을 도시하고 있는 다이어그램이다. 상기 예시에서, 히스토그램(912)은 상기 설정포인트가 바람직한 수행도(예를 들어, 1% FER)을 위해 요구되는 임계값(E_b/N_t)으로 설정될 때 매트릭 값의 분산을 도시하고 있다. 히스토그램들(914, 916)은 설정포인트가 각각 특정 양만큼(예를 들어, 2dB 또는 히스토그램(914)에 대해서는 설정포인트=4dB, 히스토그램(916)에 대해서는 8dB) 상기 임계값(E_b/N_t)을 초과하거나 또는 이하로 설정될 때 매트릭 값들의 분산을 도시하고 있다. 상기 매트릭 분산은 컴퓨터 시뮬레이션, 경험적인 측정(예를 들어, 실험실 또는 다른 분야에서) 또는 다른 방식에 근거하여 수집될 수 있다.

도9B는 도9A의 히스토그램에 대한 상기 설정포인트 스텝 사이즈에 대한 플랏을 도시하고 있는 다이어그램이다. 도9B에 도시되어 있는 것과 같이, 플랏(922, 924, 926)은 각각 히스토그램(912, 914, 916)을 위해 사용되는 상기 설정포인트 스탭 사이즈를 도시하고 있다. 상기 플랏들로부터, 상기 설정포인트 스탭 사이즈는 플랏(922, 924, 926)에 대한 서로 다른 커브와 슬로프로 나타나 있는 것과 같이,상기 설정포인트 과잉/부족에 의존한다는 것이 관측될 수 있다. 상기 설정포인트 스탭 사이즈는 또한 낮은 매트릭 신뢰을 위해 사용되는 더 높은 UP 스탭 사이즈 그리고 높은 매트릭 신뢰를 위해 사용되는 더 높은 DOWN 스탭 사이즈을 가지고 있는 실제 매트릭 값에 의존한다.

도9A와 9B는 단일 매드릭스에 대한 설정포인트 스탭 사이즈 플랏과 히스토그램을 도시하고 있다. 만약 다수의 매드틱스들이 가용적이면, 유사한 히스토그램들과 플랏들이 각 매트릭을 위해 발생될 수 있다. 수신된 프레임에 대한 소정의 매트릭 세트에 대해, 상기 설정포인트 조절 양은 상기 적절한 플랏으로부터의 값들의 조합에 의존하여 결정될 수 있다.

상기 매트릭들은 상기 링크 상태를 모니터링하고 프레임이 실제로 지워지기 전에 상기 설정포인트를 조절하는데 사용될 수 있다. 만약 상기 매트릭들이 상기 링크 상태가 예상된 것보다 더 좋다는 것을 지시하면(예를 들어, 상기 재-인코드된 SER이 낮으며, 상기 재-인코드된 전력 매트릭이 높으면, 등등), 상기 타깃(E_b/N_t)는 감소될 수 있다. 반대로, 만약 상기 매트릭들이 상기 링크 상태가 예상된 것보다 더 나쁘다는 것을 지시하면, 상기 타깃(E_b/N_t)는 증가될 수 있다.

실시예에서, 상기 설정포인트가 상기 프레임이 성공적으로 디코드된 경우에도 증가한다(이것은 다른 요인들을 고려하지 않고, 모든 좋은 프레임들에 대한 설정포인트를 동일한 작은 스탭으로 감소시키는 종래의 메카니즘에 반대된다.) 만약 상기 매트릭들이 상리 링크의 상태가 거의 예상된 것과 동일하다는 것을 지시하면,상기 타깃(E_b/N_t)은 유지될 수 있다.(즉, 변화가 없다)

상기 설정포인트는 1) 프레임 상태 2) 상기 매트릭들의 값들 3) 전력 과잉/부족의 양 4) 상기 설정포인트 과잉/부족의 양 5) 일정한 다른 용인들 또는 이들의 조합에 근거하여 다른 양으로 조절될 수 있다. 만약 상기 매트릭이 상기 링크 상태가 예상된 것보다 더 좋다는 것을 지시하는 경우에는(예를 들어, 재-인코드된 SER이 매우 낮으며, 재-인코드된 전력 매트릭이 매우 높거나, 높은 LLRs 등등), 상기 타깃(E_b/N_t)은 더 큰 양만큼 감소될 수 있다. 만약 상기 프레임이 정확하게 디코드되지만 상기 디코더 매트릭이 결국에는 더 적은 신뢰도를 지시하는 경우에는, 상기 타깃(E_b/N_t)은 상기 매트릭의 실제 값들과 상기 바람직한 전력 제어 특성에 근거하여 더 적은 양으로 감소되거나, 유지되거나 또는 증가한다.

실시예에서, 좋은 프레임에 대한 상기 설정포인트 다운 스탭 사이즈는 다음과 같이 구해질 수 있다.

△SP_G= K₁·C_f·S - K₂, 식(2)

여기서 △SP_G는 좋은 프레임에 대한 상기 설정포인트 스탭 사이즈이며, K₁과 K₂는 원하는 전력 제어 특성을 달성하기 위해 선택되는 상수이며, C_f는 상기 가용 매트릭들과의 관계에서 이들로부터 구해지는 신뢰도 요인이며, S는 상기 프레임 상태 및 전력 과잉/부족에 대한 스케일링 요인이다. K₁과 K₂는 양수이며, K₂는 K₁보다 더 적은 값이다. K₁과 K₂는 도9A에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 매트릭들에 대한 히스토그램에 근거하여 발생될 수 있다.

유사한 식이 삭제된 프레임에 대한 상기 설정포인트 스탭 사이즈로 정의될 수 있다. 상기 동일한 또는 서로 다른 K₁과 K₂상수와 스케일링 요인 S는 좋은 프레임들을 위해 사용될 수 있다.

여기서 설명된 전력 제어 기술은 다수의 트래픽 채널의 송신 전력을 제어하는데 사용될 수 있다. 일정한 새로운 세대의 CDMA 시스템에서(예를 드러 cdma2000 및 W-CDMA시스템), 고속 데이터 송신을 지원하기 위해, 다수의 트래픽 채널들은 더 많은 양 및/또는 서로 다른 타입의 데이터를 송신하는데 동시에 사용될 수 있다. 이러한 트래픽 채널들은 서로 다른 데이터 속도로 데이터를 송신하는데 사용될 수 있으며, 또한 서로 다른 프로세싱 구조를 활용할 수 있다. 전형적으로, 특정 최대 비트 속도(예를 들어, 800bps)는 상기 트래픽 채널들의 전력 제어를 위한 각 원격 터미널로 할당된다. 상기 할당된 비트 속도는 상기 트래픽 채널들 상에서 수신되는 송신의 측정 신호 품질을 지시하는 메시지 또는 명령을 송신하는데 사용될 수 있다. 상기 메시지 또는 명령들은 상기 트래픽 채널들에 대한 전력 제어를 제공하는데 사용될 수 있다. 다수의 트래픽 채널들의 전력을 동시에 제어하는 기술들은 2001년 1월에 출원된 "무선 통신 시스템에서 다수의 채널들의 전력을 제어하는 방법 및 장치"라는 제하의 미국 특허 출원 제 09/755,659에 자세히 설명되어 있으며, 상기 출원은 본 발명의 출원인에게 양도되었으며, 이하 참고로 통합되어 있다.

만약 다수의 전력 제어 루프들이 다수의 트래픽 채널들을 위해 유지된다면(예를 들어, cdma2000 시스템의 기본 채널과 보완 채널), "델타"전력 제어 메커니즘이 사용될 수 있다. 이러한 델타 전력 제어에서, 상기 제1 트래픽 채널에 대한 설정포인트는 상기 설명된 여러 요인들에 근거하여 조절될 수 있으며, 제2 트래픽 채널에 대한 상기 설정포인트는 상기 제1 트래픽 채널의 그것에 비례하여 조절될 수 있다. 상기 제2 트래픽 채널(예를 들어, 보완 채널)에 대한 설정포인트은 상기 제1 트래픽 채널에 대한 설정포인트에 비례하여 공칭 델타 값으로 초기화될 수 있다. 상기 송신 유닛은 상기 2개의 트래픽 채널들에 대한 고정된 전력 차이를 사용한다. 상기 수신기 유닛은 이하에서 설명된 방식으로 하나 또는 모든 트래픽 채널에 대한 설정포인트를 조절하며, 상기 송신기 유닛에게 트래픽 채널들 사이에서 사용되는 적절한 전력 델타를 지시한다. 상기 지시는 주기적으로 또는 비주기적으로 수행될 수 있다(예를 들어, 상기 마지막 보고로부터의 델타 변화 값이 특정 임계값보다 큰 경우에)

이하에서 설명된 상기 전력 제어 기술들은 또한 불연속 전송을 위해 사용될 수 있다. 만약 채널이 트래픽 로드를 반송하지 않으며, 그것을 통해 송신되는 신호를 알고 있으면(예를 들어, cdma2000 및 W-CDMA에서 사용되는 것과 같은 파일럿 채널 도는 파일럿 심볼), 상기 수신기 유닛은 특정 시간 간격으로 상기 수신된 신호 품질을 측정할 수 있으며, 이것은 트래픽 채널 프레임에 대한 시간 간격과 동일하다. 만약 순방향 에러 정정 코딩이 수행되면, 상기 연속적으로 측정된 전력으로 공지된 코드워드의 여러 세그먼트를 스케일링함으로써 형성될 수 있다. 만약 상기 신호 품질이 가용적이면, 의사-난수 잡음 샘플들은 상기 공지된 코드워드들이 디코드되기 전에 발생되고 그것에 더해진다. 상기 설명되어 있는 것과 같이 최종 디코더 매트릭은 상기 설정포인트를 조절하기 위해 사용될 수 있다.

예를 들어, 만약 세그먼트에 대한 상기 E_b/N_t가 x dB이면, 정규화된 전력(1.0)은 상기 세그먼트에서 상기 신호를 위해 사용될 수 있으며, 의사 난수 발생기는 분산 -x dB로 잡음 샘플을 발생하는데 사용될 수 있다. 상기 잡음 샘플은 1의 전력을 가지고 있는 신호에 더해진다. 신호에 대한 각 세그먼트는 어떠한 링크가 상기 수신기로 전송되는지를 반영하는 신호와 잡음에 의해 이러한 방식으로 형성된다. 상기 공지된 프레임은 디인터리버도고 디코더된다. 상기 디코더 매트릭들은 필요하다면 이하에서 설명된 방식으로 상기 설정포인트를 조절하는데 사용된다.

상기 수신기 유닛에서의 디코더는 상기 가상 프레임을 디코드하며, 삭제, 재-인코드 SER, 재 인코드된 전력 매트릭, 수정된 야마모토 매트릭, 터보 디코딩의 반복 횟수, 상기 터버 디코딩에 대한 LLRs 등과 같은 여러 매트릭들을 제공한다. 상기 설정포인트는 상기 매트릭들에 근거하여 조절될 수 있다. 만약 전력 제어 채널이 상기 트래픽 채널상의 침묵 기간 동안에 존재한다면(예를 들어, cdma2000 시스템에서 순방향 또는 역방향 전력 제어 서브채널), 상기 채널은 상기 설정포인트를 재설정하는데 사용되는 전력 과잉/부족을 평가하는데 사용될 수 있다.

파일럿 기준에 근거한 전력 제어를 수행하는 기술들과 불연속 전송을 수행하는 기술들은 1999년 8월 6일에 출원된 "무선 패킷 데이터 통신 시스템에서 폐쇄 루프 전력 제어 설정 포인트를 결정하는 방법 및 장치"라는 제하의 미국 특허 출원 제 09/370,081과 2001년 1월 5일에 출원된 "무선 패킷 데이터 통신 시스템에서 순방향 링크 폐쇄 루프 전력 제어 설정 포인트를 결정하는 방법 및 장치"라는 제하의 미국 특허 출원 제 09/755,245 및 1999년 1월 28일에 출원된 "게이트되고 캡된 통신 시스템의 잠재적인 통신에서 전송 전력을 제어하는 방법 및 장치"라는 제하의 미국 특허 출원 제 09/239,454에 자세히 설명되어 있으며, 상기 출원은 본 발명의 출원인에게 양도되었으며, 이하 참고로 통합되어 있다.

다시 도3을 참고하여, 순방향 링크 전력 제어에서, 복조기(324)로부터의 샘플들은(잠재적으로 RF 수신기 유닛(322)로부터의 샘플들) 상기 수신된 전송의 품질을 평가하는 RX 신호 품질 측정 유닛(338)로 제공될 수 있다. 상기 수신된 신호 품질은 1999년 5월 11일에 발행된 "확산 스펙트럼 통신 시스템에서 링크 품질을 측정하는 방법 및 장치"라는 제하의 미국 특허 제 5,903,554와 1991년 10월 8일과 1993년 11월 23일에 각각 발행된 "CDMA 셀룰러 이동 전화 시스템에서 전송 전력을 제어하는 방법 및 장치"라는 제하의 미국 특허 제 5,056,109와 5,265,119에 설명되어 있는 기술들을 포함하는 여러 기술들을 사용하여 평가되며, 상기 발명들은 본 발명의 출원인에게 양도되었으며, 이하 참고로 통합되어 있다.

전력 제어 프로세서(340)은 상기 수신된 신호 품질을 수신하여 프로세스된 상기 트래픽 채널에 대한 설정포인트와 비교하며 적절한 응답 전력 제어 명령(예를 들어, UP/DOWN 명령 또는 X dB 만큼의 UP/DOWN 명령 또는 다른 타입의 명령들)을 상기 역방향 링크를 통해 전력 제어 서브 채널 상에서 상기 기지국으로 전송한다.

전력 제어 프로세서(340)은 또한 CRC 검사기(332)로부터 프레임 상태와 각 디코드된 프레임에 대한 하나 이상의 매트릭, 예를 들어 탐색기(336)으로부터의 상기 재-인코드된 SER 및 재-인코드된 전력 매트릭, 야마모토 탐색기(330)으로부터의 수정된 야마모토 매트릭, 디코더(328)으로부터의 반복 횟수 및 가장 최악으로 디코드된 비트들에 대한 LLRs 또는 이들의 조합을 수신한다. 각 디코드된 프렝임에 대해, 전력 제어 프로세서(340)는 상기 설정포인트를 상기 프레임 상태, 매트릭 및/또는 프로세스에 가용적인 추가적인 정보(예를 들어, 상기 전력 과잉/부족, 상기 설정포인트 과잉/부족)에 근거하여 갱신한다.

역방향 링크상에서, 데이터는 송신(TX) 데이터 프로세서(342)에 의해 프로세스되고(포맷되고 인코드됨), 변조기(MOD, 344)에 의해 더 프로세스되며(예를 들어, 커버되고 확산됨), 역방향 링크 신호를 발생하기 위해 RF TX 유닛(346)에 의해 조정된다(예를 들어, 아나로그 신호들로 변환되고, 증폭되며, 필터되며, 직교변조됨). 전력 제어 프로세서(340)으로부터의 상기 전력 제어 정보는 TX 데이터 프로세서(342) 또는 변조기(344)에 의해 상기 프로세스된 데이터와 멀티플렉스될 수 있다. 상기 역방향 링크 신호는 듀플렉스(314)를 통해 전송되고 안테나를 통해 하나 이상의 기지국(104)로 전송된다.

다시 도2를 참고하여, 상기 역방향 링크 신호는 안테나(224)를 통해 수신되고, 듀플렉스(222)를 통해 전송되며 RF 수신 유닛(228)으로 제공된다. RF 수신 유닛(228)은 상기 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 하향변환하고, 필터하며, 증폭함), 수신하고 있는 각 원격 터미널을 위해 조정된 역방향 링크 신호를 제공한다.채널 프로세서(230)은 특정 원격 터미널에 대한 상기 조정된 신호를 수신하고 프로세스하여 상기 전송된 데이터와 전력 제어 정보를 복구한다. 전력 제어 프로세서(210)은 상기 전력 제어 정보(예를 들어, 전력 제어 명령들, 삭제 지시 비트들 및 품질 지시 비트)을 수신하고 상기 원격 터미널로의 하나 이상의 전송 전력을 조절하는데 사용되는 하나 이상의 신호들을 발생한다.

도3을 다시 참고하여, 전력 제어 프로세서(340)은 상기 도4에서 설명된 내부 및 외부 루프의 부분을 구현한다. 상기 내부 루프에 대해, 전력 제어 프로세서(340)은 상기 수신된 신호 품질 측정을 수신하고 전력 제어 명령들의 시퀀스를 전송하는데, 이것은 상기 역방향 링크상의 전력 제어 서브 채널을 통해 전송될 수 있다. 상기 외부 루프에 대해, 전력 제어 프로세서(340)은 상기 프레임 상태와 매트릭들을 수신하고 상기 원격 터미널에 대한 설정포인트를 상응하도록 조절한다. 도2에서, 전력 제어 프로세서(210)는 또한 상기 설명된 전력 제어 루프들의 부분을 구현한다. 전력 제어 프로세서(210)은 상기 전력 채널 서브 채널 상에서 상기 전력 제어 정보를 수신하며 상응하도록 상기 원격 터미널로의 전송 전력을 조절한다.

상기 전력 제어 기술들은 여러 수단에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하드웨어 또느 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에서, 전력 제어를 위해 사용되는 소자는 하나 이상의 주문형 집적회로(ASICs), 디지털 신호 프로세서(DSPs), 프로그램가능 로직 기기(PLDs), 제어기들, 마이크로 제어기들, 마이크로프로세서들, 이하 설명된 기능들을 수행하기 위해 설계된 다른 전자 소자들 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다.

소프트웨어 구현에서, 전력 제어를 위해 사용되는 소자들은 이하에서 설명된 기능들을 수행하는 모듈(예를 들어, 절차, 기능들 등)에 의해 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장될 수 있으며, 프로세서(예를 들어 전력 제어 프로세서 210, 340)에 의해 실행될 수 있다.

명확하게 설명하기 위해, 본 발명의 전력 제어에 대한 여러 관점들, 실시예들 및 특징들은 순방향 링크에 대해 설명되었다. 상기 전력 제어 기술들은 역방향 전력 제어에 적용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 역방향 링크 송신에 대한 설정포인트들은 프레임 상태, 하나 이상의 매트릭들, 전력 과잉/부족, 설정포인트 과잉/부족 또는 상기에서 설명된 것과 같이 이들의 조합에 근거하여 조절될 수 있다.

상기 바람직한 실시예에 대한 설명은 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 기재되어 있다. 상기 실시예에 대한 여러 수정이 당업자의 입장에서 가해질 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 포함된다. 따라서, 본 발명은 상기 실시예들에 제한되지 않으며, 이상 설명된 본 발명의 신규한 특징과 원칙에 상응하는 최광의로 해석된다.

Claims (33)

1. 무선 통신 시스템에서, 전송을 위한 타깃 수신 신호 품질을 지시하는 설정포인트를 조절하는 방법으로서,

   상기 전송으로부터 하나 이상의 프레임들을 수신하는 단계;

   하나 이상의 디코드된 프레임들을 제공하기 위해 특정 디코딩 구조에 상응하여 상기 하나 이상의 수신된 프레임들을 디코딩하는 단계;

   각 디코드된 프레임의 상태를 결정하는 단계;

   상기 하나 이상의 수신된 프레임들의 디코드된 결과에서 신뢰도를 지시하는 하나 이상의 매트릭들을 구하는 단계; 및

   상기 하나 이상의 매트릭들에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 설정포인트를 조절하는 단계를 포함하는 설정포인트 조절 방법.
2. 제1항에 있어서, 각 디코드된 프레임에 대해, 상기 설정포인트의 스탭 사이즈를 결정하는 단계를 포함하며,

   여기서, 상기 설정포인트는 상기 결정된 스탭 사이즈에 근거하여 조절되는 설정포인트 조절 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 스탭 사이즈는 변화될 수 있으며, 상기 하나 이상의 매트릭들에 대한 값에 근거하는 설정포인트 조절 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 매트릭들 각각은 개별적인 기준에 근거한 상기 디코드된 결과의 신뢰도를 지시하는 설정포인트 조절 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 매트릭들은 수신된 프레임의 심볼들과 디코드된 프레임을 재-인코딩함으로써 발생된 심볼들 사이의 에러를 지시하는 재-인코드된 심볼 에러 속도를 포함하는 설정포인트 조절 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 매트릭들은 수신된 프레임의 심볼들과 디코드된 프레임을 재-인코딩함으로써 발생된 심볼들 사이의 상관을 지시하는 재-인코드된 전력 매트릭을 포함하는 설정포인트 조절 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 매트릭들은 선택되어 디코드된 프레임과 다음 잠재적으로 최상으로 디코드된 프레임에 근거한 디코드 결과의 신뢰도를 지시하는 수정된 야마모토 매트릭을 포함하는 설정포인트 조절 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 매트릭들은 디코드된 프레임의 디코드된 비트들의 신뢰도를 지시하는 값을 포함하는 설정포인트 조절 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 매트릭들은 소프트 다수 비트 값을 가지고 있는 적어도 하나의 매트릭을 포함하는 설정포인트 조절 방법.
10. 제2항에 있어서, 상기 스탭 사이즈는 상기 하나 이상의 매트릭들에 의해 지시되는 것과 같이 상기 디코드된 결과의 신뢰도에 적어도 부분적으로 근거하여 결정되는 설정포인트 조절 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 스탭 사이즈는 상기 하나 이상의 매트릭들이 상기 디코드된 결과에서 강한 신뢰도를 지시하면 증가되는 설정포인트 조절 방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 스탭 사이즈는 상기 하나 이상의 매트릭들이 상기 디코드된 결과에서 약한 신뢰도를 지시하면 감소되는 설정포인트 조절 방법.
13. 제1항에 있어서, 상기 설정포인트는 정확하게 디코드된 프레임에서 대해서, 상기 하나 이상의 매트릭들이 상기 디코드된 결과에서 약한 신뢰도를 지시하면 증가되는 설정포인트 조절 방법.
14. 제1항에 있어서, 각 디코드된 프레임의 상태는 상기 디코드된 프레임에 있는 순환 잉여 조사(CRC) 비트에 근거하여 결정되는 설정포인트 조절 방법.
15. 제1항에 있어서, 각 디코드된 프레임의 상태는 상기 프레임이 정확하게 또는부정확하게(삭제되어) 디코드되었는지를 지시하는 설정포인트 조절 방법.
16. 제1항에 있어서, 각 디코드된 프레임에 대해, 상기 설정포인트보다 더 크거나 또는 작은 상기 프레임에 대한 수신 신호 품질을 지시하는 전력 과잉 또는 부족을 결정하는 단계를 더 포함하며,

    여기서, 상기 설정포인트는 상기 결정된 전력 과잉 또는 부족에 부분적으로 근거하여 조절되는 설정포인트 조절 방법.
17. 제16항에 있어서, 각 디코드된 프레임에 대해, 상기 하나 이상의 매트릭들과 상기 전력 과잉 또는 부족에 부분적으로 근거하여 상기 설정포인트를 조절하기 위해 스탭 사이즈를 결정하는 단계를 더 포함하며,

    여기서, 상기 설정포인트는 상기 결정된 스탭 사이즈에 근거하여 조절되는 설정포인트 조절 방법.
18. 제1항에 있어서, 특정 수행 레벨을 달성하기 위해 요구되는 임계 신호 품질과 상기 설정포인트 사이의 차이를 지시하는 설정포인트 과잉 또는 부족을 결정하는 단계를 더 포함하며,

    여기서, 상기 설정포인트는 상기 결정된 설정포인트 과잉 또는 부족에 부분적으로 근거하여 조절되는 설정포인트 조절 방법.
19. 제18항에 있어서, 각 디코드된 프레임에 대해, 상기 하나 이상의 매트릭들과 상기 설정포인트 과잉 또는 부족에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 설정포인트를 조절하기 위해 스탭 사이즈를 결정하는 단계를 더 포함하며,

    여기서, 상기 설정포인트는 상기 결정된 스탭 사이즈에 근거하여 조절되는 설정포인트 조절 방법.
20. 제1항에 있어서, 상기 무선 통신 시스템은 cdma2000 규격 또는 W-CDMA 규격 또는 양쪽에 모두 호환되는 CDMA 시스템인 설정포인트 조절 방법.
21. 무선 통신 시스템에서, 전송을 위한 타깃 수신 신호 품질을 지시하는 설정포인트를 조절하는 방법으로서,

    상기 전송으로부터 하나 이상의 프레임들을 수신하는 단계;

    하나 이상의 디코드된 프레임들을 제공하기 위해 특정 디코딩 구조에 상응하여 상기 하나 이상의 수신된 프레임들을 디코딩하는 단계;

    각 디코드된 프레임의 상태를 결정하는 단계;

    상기 설정포인트보다 더 크거나 또는 작은 전송에 대한 수신 신호 품질을 지시하는 전력 과잉 또는 부족을 결정하는 단계; 및

    상기 결정된 상태와 전력 과잉 또는 부족에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 설정포인트를 조절하는 단계를 포함하는 설정포인트 조절 방법.
22. 제21항에 있어서, 상기 전력 과잉 또는 부족은 상기 프레임에 대한 평균 수신 신호 품질과 상기 프레임에 대한 설정포인트에 근거하여 각 수신 프레임에 대해 결정되는 설정포인트 조절 방법.
23. 제21항에 있어서, 각 디코드된 프레임에 대해, 상기 결정된 상태와 전력 과잉 또는 부족에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 설정포인트를 조절하기 위해 스탭 사이즈를 결정하는 단계를 더 포함하며,

    여기서, 상기 설정포인트는 상기 결정된 스탭 사이즈에 근거하여 조절되는 설정포인트 조절 방법.
24. 제21항에 있어서, 상기 스탭 사이즈는 수신된 프레임이 정확하게 디코드되고 전력 부족이 상기 프레임에 존재하는 경우에는 더 큰 스케일링 요인으로 스케일되는 설정포인트 조절 방법.
25. 제21항에 있어서, 상기 스탭 사이즈는 수신된 프레임이 정확하게 디코드되고 전력 과잉이 상기 프레임에 존재하는 경우에는 더 작은 스케일링 요인으로 스케일되는 설정포인트 조절 방법.
26. 제21항에 있어서, 상기 스탭 사이즈는 수신된 프레임이 삭제되고 전력 과잉이 상기 프레임에 존재하는 경우에는 더 큰 스케일링 요인으로 스케일되는 설정포인트 조절 방법.
27. 제21항에 있어서, 상기 스탭 사이즈는 수신된 프레임이 삭제되고 전력 부족이 상기 프레임에 존재하는 경우에는 더 작은 스케일링 요인으로 스케일되는 설정포인트 조절 방법.
28. 무선 통신 시스템에서 사용되는 전력 제어 유닛으로서,

    디코드된 프레임들을 제공하기 위해 수신된 프레임들을 특정 디코딩 구조에 상응하도록 디코드하도록 구성된 디코더;

    상기 디코드된 프레임들에 대한 상태를 제공하기 위해 상기 디코드된 프레임들을 수신하고 조사하도록 구성된 검사기;

    상기 수신된 프레임들에 대한 디코드 결과에서 신뢰도를 지시하는 하나 이상의 매트릭들을 제공하도록 구성된 매트릭 계산 유닛; 및

    상기 디코드된 프레임들에 대한 하나 이상의 매트릭들과 상태를 수신하고 상기 수신된 상태와 하나 이상의 매트릭들에 적어도 부분적으로 근거하여 전력 제어 루프에 대한 설정포인트를 조절하도록 구성된 전력 제어 프로세서를 포함하며,

    여기서, 상기 설정포인트는 상기 수신된 프레임들에 대한 타깃 수신 신호 품질을 지시하는 전력 제어 유닛.
29. 제28항에 있어서, 상기 수신된 프레임들에 대한 심볼들을 수신하고 프로세스하여 상기 수신된 프레임들에 대한 수신 신호 품질의 평가를 제공하도록 구성된 신호 품질 측정 유닛을 더 포함하며,

    여기서, 상기 전력 제어 프로세서는 상기 수신된 신호 품질 평가를 수신하고, 상기 수신된 신호 품질과 상기 설정포인트 사이의 전력 과잉 또는 부족을 결정하고, 상기 결정된 전력 과잉 또는 부족에 부분적으로 근거하여 상기 설정포인트를 조절하도록 더 구성되는 전력 제어 유닛.
30. 제28항에 있어서, 각 디코드된 프레임에 대해, 상기 전력 제어 프로세서는 상기 하나 이상의 매트릭들에 대한 값들에 부분적으로 근거하여 특정 양만큼 상기 설정포인트를 조절하도록 구성되는 전력 제어 유닛.
31. 제28항에 있어서, 상기 매트릭 계산 유닛은 수신된 프레임의 심볼들과 디코드된 프레임를 재-인코딩함으로써 발생되는 심볼들 사이의 에러를 지시하는 재-인코드된 심볼 에러 속도를 제공하도록 구성되는 전력 제어 유닛.
32. 제28항에 있어서, CDMA 시스템의 순방향 링크 상에서 작동하는 전력 제어 유닛.
33. 제28항에 있어서, CDMA 시스템의 역방향 링크 상에서 작동하는 전력 제어 유닛.