KR100933606B1

KR100933606B1 - 주파수 분할 다중 액세스 통신 시스템에서 업링크 자원할당을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100933606B1
Application number: KR1020070005264A
Authority: KR
Inventors: 웨이민 시아오; 아미타바 고쉬; 로버트 티. 러브; 라피팟 라타수크; 야쿤 순
Original assignee: 모토로라 인코포레이티드
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2007-01-17
Publication date: 2009-12-23
Anticipated expiration: 2027-01-17
Also published as: CN101868016A; TWI419491B; EP1811683A3; EP2200380A3; JP2007195184A; EP2200379A3; CA2573876C; IL180669A0; EP1811683A2; TW200746672A; US20070178930A1; JP4567010B2; CN101868016B; US8098644B2; EP1811683B1; IL180669A; KR20070076533A; CA2573876A1; EP2200380B1; EP2200379A2

Abstract

셀 에지 성능과 전반적인 스펙트럼 효율간의 양호한 트레이드오프를 가져오는 자원 할당 스킴에 대한 필요를 지향하기 위하여, 통신 시스템(100)은 부분 전력 제어 스킴에 기초하여 사용자 장비(UE)에 업링크 송신 전력을 할당한다. 다른 실시예에서, 셀 에지 사용자가 또한 제한된 전력을 갖기 쉽기 때문에, 통신 시스템은 더욱이 부분 전력 제어 스킴으로 동작하기 위해 최소 업링크 송신 대역폭 자원 할당 스킴(404, 406, 408, 410, 412, 414)을 구현하여, 3GPP(Third Generation Partnership Project) 및 3GPP2 개발 통신 시스템에서 업링크 송신에 바람직한 성능의 레벨을 달성한다.

스펙트럼 효율, 셀 에지 성능, 사용자 장비, 업링크 송신

Description

주파수 분할 다중 액세스 통신 시스템에서 업링크 자원 할당을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR UPLINK RESOURCE ALLOCATION IN A FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 무선 통신 시스템의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 사용자 장비의 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는, 업링크 제어의 제공시 도 1의 통신 시스템에 의해 실행되는 방법의 논리 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따르는, 도 1의 통신 시스템에 의해 실행된 자원 할당 방법의 논리 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 무선 통신 시스템의 블록도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따르는, 도 5의 통신 시스템에 의해 실행된 자원 할당 방법의 논리 흐름도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

100: 무선 통신 시스템

102, 104: 사용자 장비(UE)

110: 에어 인터페이스

112: 다운 링크

114: 업링크

118: RAN의 커버리지 영역

120: RAN

122: 송수신기

124, 130: 프로세서

126, 132: 메모리 디바이스

128: 제어기

본 발명은 일반적으로 단일 캐리어 및 멀티 캐리어(single carrier and multi carrier) FDMA(frequency division multiple access)에 관한 것으로, 특히 단일 캐리어 및 멀티 캐리어 FDMA 통신 시스템에서 업링크 전력 제어 및 대역폭 할당에 관한 것이다.

단일 캐리어 및 멀티 캐리어 FDMA 통신 시스템, 예컨대 IFAMA, DFT-SOFDMA 및 OFDMA 통신 시스템은 에어 인터페이스를 통해 데이터를 전송하기 위한 3GPP(Third Generation Partnership Project) 및 3GPP2 개발 통신 시스템에서 사용되게 제안되었다. 단일 캐리어 및 멀티 캐리어 FDMA 통신 시스템에서, 주파수 대역폭은 동시에 전송되는 다수의 연속하는 주파수 서브대역 또는 서브 캐리어로 분할된다. 사용자는 사용자 정보의 교환을 위해 하나 이상의 주파수 서브 대역이 할 당되어 다수의 사용자가 다른 서브 캐리어 상에서 동시에 전송하는 것을 허용한다. 이들 서브 캐리어는 서로 직교하며, 이에 따라 인트라-셀(intra-cell) 간섭이 감소된다.

스펙트럼 효율을 최대화하기 위하여, 주파수 재사용 팩터가 단일 캐리어 및 멀티 캐리어 FDMA 통신 시스템에서 다운링크 및 업링크 모두에 대해 제안되었다. 주파수 재사용 팩터에서, 하나의 섹터/셀 내의 데이터 및 제어 채널은 다른 섹터/셀과 간섭을 당하기 쉽다. 이는 셀의 에지 또는 불량한 커버리지 위치의 사용자 장비(UE)에서 특히 일어나게 된다. 따라서, 업링크 상에서 최대 전력으로 각각의 UE를 섹터 또는 셀에 전송되게 하면 매우 불량한 에지 성능을 초래하게 된다. 한편, 전통적인 전력 제어 스킴의 구현에서는, 각각의 이런 UE에 대한 무선 액세스 네트워크에서 동일한 수신 전력을 초래하는 업링크 전력에서 섹터 또는 셀 또는 셀 전송 내의 각 UE가, 높은 데이터 레이트에서 전송할 수 있는 UE의 부족으로 인해 전반적인 스펙트럼 효율이 낮다는 고충이 있다.

따라서, 셀-에지 성능과 전반적인 스펙트럼 효율 간의 양호한 트레이드오프(tradeoff)를 가져오는 자원 할당 스킴에 대한 필요가 존재하게 되었다.

당업자들은 도면 내의 구성요소가 간략화 및 명료화를 위해 도시된 것으로 실제 크기로 도시될 필요가 없음을 이해할 것이다. 예컨대, 도면내의 일부 소자의 치수는 본 발명의 여러 실시예의 이해를 도모하기 위해 다른 소자들보다 과장될 수 있다. 또한, 상업적으로 실현가능한 실시예에서 유용하거나 필수적인 공통의 공지된 소자는 본 발명의 이들 여러 실시예를 용이하게 이해하도록 종종 도시되지 않는다.

셀 에지 성능과 전반적인 스펙트럼 효율간의 양호한 트레이드오프를 가져오는 자원 할당 스킴에 대한 필요를 지향하기 위하여, 통신 시스템은 부분 전력 제어 스킴에 기초하여 사용자 장비(UE)에 업링크 송신 전력을 할당한다. 또한, 셀 에지 사용자가 또한 제한된 전력을 갖기 쉽기 때문에, 통신 시스템은 더욱이 부분 전력 제어 스킴으로 동작하기 위해 최소 송신 대역폭 자원 할당을 구현하여, 3GPP 및 3GPP2 개발 통신 시스템에서 업링크 송신에 바람직한 성능의 레벨을 달성한다.

일반적으로, 본 발명의 일 실시예는, FDMA 통신 시스템에서 업링크 전력 할당을 위한 방법으로서, 복수의 사용자 장비(UE)들 각각과 연관돼서 채널 상태(channel conditions)를 판정하는 단계와, 복수의 UE에 대해 판정된 채널 상태에 기초하여 경로 손실 임계치를 결정하는 단계와, UE와 연관돼서 판정된 채널 상태와 경로 손실 임계치에 기초하여 복수의 UE들 중 하나에 대한 업링크 송신 전력 레벨을 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예는 FDMA 통신 시스템에서 대역폭 할당을 위한 방법을 포함하며, 여기서 대역폭은 복수의 서브대역으로 분할되며, 상기 방법은 UE와 연관돼서 채널 상태를 판정하는 단계와, 판정된 채널 상태에 기초하여 UE가 송신되는 최대 업링크 송신 전력의 일부를 결정하는 단계와, UE에 대한 서브대역별 업링크 송신 전력을 결정하는 단계와, 서브 대역별로 결정된 업링크 송신 전력 레벨에 기 초하여 지지가능한 데이터 레이트를 결정하여 UE가 모든 이용가능한 서브대역에 할당된다고 추정하는 단계와, 지지가능한 데이터 레이트에 기초하여 UE로의 할당을 위한 최소 대역폭을 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명이 또 다른 실시예는 FDMA 통신 시스템에서 업링크 자원을 할당하는 방법을 포함하며, 이 방법은, 복수의 RAN(radio access network)들 각각에 의해, RAN이 서비스하는 각 UE와 연관돼서 채널 상태를 판정하는 단계와, 복수의 RAN들 각각에 의해, 판정된 채널 상태를 기초로 하여 RAN이 서비스하는 UE를 랭킹하는 단계를 포함한다. 이 방법은, 복수의 RAN들 각각에 의해, UE의 랭킹에 기초하여 RAN이 서비스하는 각각의 UE에 업링크 자원의 블록을 할당하는 단계를 더 포함하며, 여기서 복수의 RAN들중 제1 RAN이 서비스하는 UE는 모든 UE가 유사한 채널 상태와 연관될 때 복수의 RAN들중 제2 RAN이 서비스하는 UE와 동일한 업링크 자원의 블록으로 할당된다.

본 발명의 또 다른 실시예는 FDMA 통신 시스템에서 동작할 수 있는 RAN을 포함하며, RAN은 복수의 UE들 각각과 연관돼서 채널 상태를 판정하며, 판정된 채널 상태에 기초하여 경로 손실 임계치를 결정하고, 복수의 UE들 각각에 대해, UE와 경로 손실 임계치과 연관된 채널 상태에 기초하여 업링크 송신 전력 레벨을 결정하도록 구성된 프로세서를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예는 FDMA 통신 시스템에서 동작할 수 있는 RAN으로서, 대역폭이 복수의 서브 대역으로 분할되며, RAN은 UE에 대한 채널 상태를 판정하며, 판정된 채널 상태에 기초하여 UE가 송신될 수 있는 최대 업링크 송신 전력의 일부를 결정하고, UE에 대한 서브-대역별 업링크 송신 전력 레벨을 결정하며, 결정된 업링크 송신 전력 레벨에 기초하여 서브대역별로 지지가능한 데이터 레이트를 결정하고, UE가 모든 이용가능한 서브대역에 할당된다고 가정하며, 지지가능한 데이터 레이트에 기초하여 UE로의 할당을 위한 최소 대역폭을 결정하도록 구성되는 프로세서를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예는 복수의 제1 UE들 각각에 대한 채널 상태를 판정하며, 판정된 채널 상태에 기초하여 복수의 제1 UE를 랭크하고, 복수의 제1 UE의 랭킹에 기초하여 복수의 UE들 각각에 업링크 자원의 다른 블록을 할당하는 제1 RAN을 포함하는 무선 FDMA 통신 시스템을 포함한다. 무선 FDMA 통신 시스템은 복수의 제2 UE들 각각에 대한 채널 상태 측정을 판정하며, 찬정된 채널 상태에 기초하여 복수의 제2 UE를 랭크하고, 복수의 제2 UE의 랭킹에 기초하여 복수의 제2 UE들 각각에 업링크 자원의 다른 블록을 할당하는 제2 RAN을 더 포함하며, 제1 RAN에 의해 서비스되는 UE는 UE가 유사한 채널 상태와 연관될 때 제2 RAN에 의해 서비스되는 UE와 동일한 업링크 자원의 블록에 할당된다.

본 발명의 또 다른 실시예는 FDMA 통신 시스템에서 동작할 수 있는 무선 UE를 포함하며, UE는 복수의 서브 대역들 각각에 대한 다운링크 채널 상태를 측정하며, 측정된 다운링크 채널 상태를 무선 액세스 네트워크에 보고하고, 무선 액세스 네트워크로부터 경로 손실 임계치를 수신하며, 측정된 다운링크 채널 상태 및 경로 손실 임계치에 기초하여 업링크 송신 전력 레벨을 결정하도록 구성되는 프로세서를 포함한다.

본 발명은 도 1-6을 참고로 이하 보다 상세히 후술된다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 무선 통신 시스템(100)의 블록도이다. 통신 시스템(100)은 예컨대 제한적이지 않게, 셀룰러 전화, 무선 전화, 무선 주파수(RF) 능력을 갖는 PDA(개인 휴대 단말기), 또는 랩톱 컴퓨터와 같은 DTE(digital terminal equipment)에 RF 액세스를 제공하는 무선 모뎀과 같은 다수의 UE(102, 104(2개로 도시됨))를 포함한다. 통신 시스템(100)은 에어 인터페이스(110)를 통해 RAN의 커버리지 영역(118), 예컨대 셀 또는 섹터에 상주하는 각 UE, 예컨대 UE(102, 104)에 통신 시스템을 제공하는 RAN(120)을 더 포함한다. RAN(120)는 다수의 UE들(102, 104) 각각과의 무선 통신시 노드 B 또는 BTS(Base Transceiver Station)과 같은 송수신기(122)를 포함하며, 송수신기에 연결된, RNC(Radio Network Controller) 또는 BSC(Base Station Controller)와 같은 네트워크 제어기(128)를 더 포함한다. 에어 인터페이스(110)는 다운링크(112) 및 업링크(114)를 포함한다. 다운링크(112) 및 업링크(114) 각각은 적어도 하나의 시그널링 채널 및 적어도 하나의 트래픽 채널을 포함하는 다수의 물리 통신 채널을 포함한다.

송수신기(122) 및 제어기(128) 각각은 하나 이상의 마이크로프로세서, 마이크로제어기, DSP(digital signal processor), 이들의 조합, 또는 당업자에게 공지되 다른 디바이스와 같은 프로세서(124, 130) 각각을 포함한다. 프로세서(124, 130), 및 송수신기(122) 및 제어기(128) 각각의 특정 동작/기능은, 대응하는 프로세서에 의해 실행될 수 있는 데이터 및 프로그램을 저장하는 RAN, DRAM 및/또는 ROM 또는 균등물과 같은 프로세서와 연관된 하나 이상의 메모리 디바이스(126, 132)에 각각 저장되는 소프트웨어 지시 및 루틴의 실행에 의해 결정된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 UE(200), 예컨대 UE(102, 104)의 블록도이다. UE(102)는 하나 이상의 마이크로프로세서, 마이크로제어기, DSP, 그 조합 또는 당업자에게 공지된 다른 디바이스와 같은 프로세서(202)를 포함한다. 프로세서(202), 및 UE(200) 각각의 특정 동작/기능은, 대응하는 프로세서에 의해 실행될 수 있는 데이터 및 프로그램을 저장하는 RAN, DRAM 및/또는 ROM 또는 균등물과 같은 프로세서와 연관된 하나 이상의 메모리 디바이스(204)에 각각 저장되는 소프트웨어 지시 및 루틴의 실행에 의해 결정된다.

본 발명의 실시예는 UE(102, 104) 및 RAN(120) 내에서 바람직하게 구현된다. 더욱 특히, UE(102, 104)에 의해 수행되는 이하 개시된 기능은 UE의 적어도 하나의 메모리 디바이스(204)에서 각각 저장되고 UE의 연관된 프로세서(202)에 의해 실행되는 소프트웨어 프로그램 및 지시로 구현된다. 또한, RAN(120)에 의해 수행되는 이하 개시된 기능은 송수신기 및 제어기에서 구현되거나 또는 송수신기 및 제어기 중에 분포되며, 더욱 특히 송수신기 또는 제어기의 적어도 하나의 메모리 디바이스(126, 132)에서 각각 저장되며 송수신기 또는 제어기의 각 프로세서(124, 130)에 의해 실행되는 소프트웨어 프로그램 및 지시로 구현된다. 그러나, 당업자에게는 본 발명의 실시예가 하드웨어, 예컨대 집적 회로(IC), ASIC(application specific integrated circuits) 등에서 구현될 수 있으며, 이런 ASIC이 UE(102, 104), 송수신기(122) 및 제어기(128) 중 하나 이상에서 구현될 수 있음을 인식할 것이다. 본 개시에 기초하여, 당업자는 이런 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 실험을 취소함이 없이 용이하게 구현 및 제조할 수 있다.

통신 시스템(100)은 싱글 캐리어 또는 멀티 캐리어 FDMA 에어 인터페이스 기술을 채용하는 광대역 패킷 데이터 통신 시스템을 포함하며, 여기서 주파수 대역폭은 트래픽 및 시그널링 채널이 동시에 전송되는 물리층 채널을 포함하는 다중 주파수 서브대역 또는 서브캐리어로 분할된다. 사용자는 그 후 사용자 정보의 교환을 위해 하나 이상의 주파수 서브대역에 할당되어, 다른 서브캐리어상에 다수의 사용자가 동시에 전송하는 것을 허용한다. 더욱이, 통신 시스템(100)은 바람직하게 3GPP E-UTRA(Evolutionary UMTS Terrestrial Radio Access) 표준에 따라 동작하며, 이 표준은 무선 시스템 파라미터 및 호출 처리 절차를 특정한다. 그러나, 당업자는 통신 시스템(100)이 주파수 분할 멀티플렉싱 스킴, 또는 시간 및 주파수 분할 멀티플렉싱 스킴을 채용하는 임의의 무선 통신 시스템에 따라 동작하며, 서브 대역이, 예컨대 CDMA 2000 1XEV-DV 통신 시스템, 802.11a/HyperLAN2, 802.11g, 802.16 또는 802.21 표준과 같은 IEEE 802.xx 표준에 의해 기술된 WLAN 통신 시스템, 또는 다수의 제안된 UWB(ultrawideband) 통신 시스템들중 어느 하나와 같은, 3GPP2 개발 통신 시스템과 같은 주파수 서브대역 또는 시간 및 주파수 서브대역을 포함함을 인식할 것이다.

커버리지 영역의 에지에서 시스템 성능을 최적화하기 위하여, 통신 시스템(100)은 업링크 부분 전력 제어 및 최소 대역폭 할당을 제공한다. 즉, 소정의 제공 시간에서 또한 RAN과 연관된 소정 커버리지 영역, 예컨대 커버리지 영역(118) 및 RAN(120)에서, 통신 시스템(100)은 각각의 UE, 예컨대 인접 커버리지 영역(도시 안됨)내의 모든 이같은 UE들 사이에 간섭을 최소화하면서 RAN에서 수용가능한 수신 전력을 제공하도록 설계된 커버리지 영역내의 통신 세션에 관여하는 UE(102, 104)에 업링크 송신 전력을 할당한다. 또한, 소정의 TTI(tansmission time interval) 동안, RAN(120)인 RAN은 측정된 채널 상태(channel conditions)에 기초하여 UE에 수용가능한 서비스를 제공하는데 충분한 통신 세션에 관여하는 UE(102, 104) 각각에 대역폭의 최소량을 결정하며 할당한다.

도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는, 통신 시스템(100)에 의해 실행되는, 업링크 할당, 및 특히 업링크 전력 제어의 방법을 도시한 논리 흐름도(300)가 제공된다. 논리 흐름도(300)는 RAN(120)이 RAN예 의해 서비스되는 각 UE(102, 104)와 연관되고 RAN의 커버리지 영역에서 활성인 채널 상태를 판정할 때(304) 개시한다(302). 본 발명의 일 실시예에서, 각 UE(102, 104)는 다운링크 채널 상태를 측정하며, 바람직하게는 통신 시스템(100)에 의해 채용된 대역폭의 각 서브대역과 연관된, 공지된 CQI(channel quality information)을 측정하여 복수의 다운링크 채널 측정을 생성한다. 당업자는, 많은 수의 파라미터가 채널 품질을 결정할 때 측정되며 이런 파라미터중 어느 하나가 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 이하에서 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 공지된 바와 같이, 각 UE(102, 104)는 측정 주기, 예컨대 TTI(서브 프레임으로 공지됨) 또는 무선 프레임 전송 주기 동안 각 서브 대역 동안 또한 서브 대역마다 채널 상태를 측정한다. 다수의 UE(102, 104) 각각은 그 후 모든 서브 대역에 대한 측정된 채널 상태를 서빙 RAN(120)에 보고하며, 특히 바람직하게는 CQI 메시지에서 송수신기(122)인 RAN의 송수신기에 보고한다. UE(102, 104) 각각은 UE의 다운링크 채널 상태 측정을 더 저장한다.

본 발명의 다른 실시예에서, RAN(120)은 UE로부터 수신된 업링크 송신, 예컨대 업링크 파일롯 신호, 업링크 제어 신호 또는 업링크 트래픽 신호에 기초하여 RAN에 의해 서비스된 각 UE(102, 104)에 대한 업링크 채널 상태를 측정한다. 당업자는, RAN에 의해 서비스되는 UE와 연관된 채널 상태를 RAN이 결정하기 위한 수많은 방법이 존재하며 이런 방법중 어느 하나가 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 이하 사용될 수 있음을 인식할 것이다.

각 UE(102, 104)와 연관된 채널 상태 측정에 기초하여, 통신 시스템(100)은 각 UE(102, 104)에 대한 부분 경로 손실을 결정한다(306). 즉, RAN(120)은 각 UE(102, 104)에 대한 경로 손실(L)을 결정하며, 이들의 결정된 경로 손실에 기초하여 UE를 랭킹한다. 전형적으로, 경로 손실 L은 송신 전력과 수신 전력의 비로서 결정된다. 예컨대, RAN은 각각의 서브 대역과 연관되고 UE에 의해 보고된 경로 손실을 평균화함에 의해 UE에 대한 경로 손실을 결정한다. 그러나, 당업자는 UE에 의해 보고된 최상의 경로 손실 또는 최악의 경로 손실을 이용하는 것과 같은 UE의 랭킹시 사용될 경로 손실을 결정하기 위한 다른 알고리즘이 일어날 수 있으며, 이런 알고리즘이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 랭킹에 기초하여, RAN(120)은 랭킹시 미리결정된 백분율로 랭킹된 UE의 경로 손실을 결정하여 경로 손실 임계치, 즉 경로 손실이 x번째-백분율 레벨(L_x _- _ile) 에 있는 UE의 경로 손실을 생성한다. RAN(120)은 UE의 실제 경로 손실(L)과 경로 손실 임계치를 비교하여 UE에 대한 부분 경로 손실, 예컨대 L_x _- _ile/L을 결정한다.

다수의 보고 UE(102, 104)들 각각에서, 통신 시스템(100), 바람직하게는 RAN(120)은 UE에 관해 결정된 부분 경로 손실에 기초하여 UE에 대한 업링크 송신 전력 레벨을 결정한다(308). RAN(120)은 결정된 업링크 송신 전력 레벨을 각각의 이런 UE에 할당하며, UE에 할당된 업링크 송신 전력 레벨을 보고한다. 다수의 UE(102, 104) 각각은 그 후 데이터를 RAN(120)에 송신하며(310), RAN(120)은 에어 인터페이스(110)의 업링크(114)를 통해, 다음 업링크 전력 레벨 갱신 주기(논리 흐름도(300)가 단계 304로 복귀할 때)까지 UE에 대해 결정된 업링크 전력 레벨에서, UE로부터 데이터를 수신한다. 논리 흐름(300)은 312에서 종료한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, RAN(120)은 경로 손실 임계치, 즉 경로 손실이 x번째-백분율 레벨(L_x _- _ile)에 있는 UE의 경로 손실을 생성하며, RAN에 의해 서비스되는 각 UE(102, 104)에게 커버리지 영역(118)에 경로 손실 임계치를 방송함에 의해 경로 손실 임계치를 통지한다. L_x _- _ile 수신에 응답하여, 각 UE(102, 104)는 UE의 적어도 하나의 메모리 디바이스(204)에 파라미터를 저장하며, 그 후 단계 306 및 308에서, UE에 의해 측정된 다운링크 채널 상태에 기초하여 업링크 송신 전력 및 부분 경로 손실과, 저장된 경로 손실 임계치 L_x _- _ile를 자가 결정한다.

단계 308에서, 각 UE(102, 104)에 대해, RAN(120) 또는 UE는 업링크(114) 상 의 전송을 위한 UE의 최대 송신 전력 레벨 P_max에 기초하여 UE에 대한 업링크 송신 전력 레벨 P₁과, UE와 연관된 부분 전력 제어 파라미터 F_pc를 결정 또는 자가 결정한다. 부분 전력 제어 파라미터 F_pc는 UE가 업링크(114)상의 전송을 위해 할당되고 UE와 연관된 부분 경로 손실에 기초한 UE의 최대 송신 전력 레벨의 부분 또는 일부에 대응한다. 더욱 특히, RAN(120)은 각 UE(102, 104)에 대한 업링크 송신 전력 레벨 P₁을 결정하거나, 각 UE(102, 104)는 다음 수학식에 기초하여 업링크 송신 전력 레벨 P₁을 자가 결정하며, 이 수식은 UE(102)의 적어도 하나의 메모리 디바이스(204) 및/또는 송수신기(122)의 적어도 하나의 메모리 디바이스(126, 132) 및/또는 제어기(128)에서 유지된다.

,

여기서,

이고, R_min은 최소 전력 감소비, 즉 P_max에 대한 통신 시스템(100) 내의 UE의 최소 업링크 전송 전력 레벨비이다. R_min에 대응하는 값은 통신 시스템(100)의 설계자에 따라 달라지며, 양호한 경로 손실, 즉 최소 경로 손실을 갖게 되는 UE가 너무 낮은 전력 레벨로 전송될 것이 요구되지 않도록 설계된다. 예를 들면, UE의 최소 업링크 전송 전력이 P_max의 1/10보다 작지 않을 것이 요구되는 경우 R_min은 1이다. 또한, 비율 L_x _- _ile/L은 UE가 겪게 되는 아주 작은 경로 손실에 대응하는데, 즉 비율 L_x _- _ile/L은 경로 손실 임계치에 대한, UE(L)가 겪는 실질적인 경로 손실 비, 바람직하게는 RAN(120)에 의해 서비스되는 모든 UE의 x번째 백분율(L_x _- _ile)의 UE의 경로 손실, 또는 'x-백분율 경로 손실'이다. 'L'은 UE에 의해 측정되는 다운링크 채널 품질 및/또는 RAN(120)에 의해 측정되는 업링크 채널 품질에 기초하여 결정된다. L은 셰도잉(shadowing)과 느린 페이딩(fading)에 기인하는 경로 손실은 포함하지만 빠른 페이딩에 기인하는 경로 손실은 포함하지 않는 것이 바람직하다. L_x _- _ile은 RAN(120)에 의해 서비스되는 모든 UE의 x번째 백분율에서의 UE의 경로 손실이다. 예를 들면, 'x-ile'=5인 경우, 즉 5번째 백분율(5%-ile)인 경우, RAN(120)에 의해 서비스되는 모든 UE가 경로 손실에 기초하여 등급이 매겨지면, L_x _- _ile은 등급 매겨진 모든 UE의 (바닥으로부터) 5번째 백분율에서의 UE의 경로 손실이다. 그 결과, 경로 손실 L이 L_x-ile('x-ile'=5일 때 바닥 5%)보다 큰 모든 UE는 Pmax로 전송할 수 있으며, 반면에 경로 손실 L이 L_x _- _ile보다 작은 UE는, 경로 손실 임계치, 즉 L_x _- _ile에 대한 이들의 경로 손실 L의 비에 기초한 전력 레벨로 각각 전송할 수 있다.

파라미터 'α'는, 통신 시스템(100)이 UE의 업링크 전송 전력을 상향 조정함으로써 보상하기를 원하는, UE의 바닥 'X' 백분율에 대한 UE의 경로 손실량에 대응한다. 바람직하게는, 'α'는 통신 시스템(100)의 작동자에 의해 결정되며, 송수신기(122) 및/또는 제어기(128)의 적어도 하나의 메모리 디바이스(126, 132)의 각각 내에서 유지된다. 그 후, RAN(120)은 P_t를 결정하기 위해 'α'를 사용하거나 혹은 RAN에 의해 서비스되는 UE(102, 104)에 'α'를 배포하여서 UE가 P_t를 결정할 수 있게 할 수도 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 통신 시스템(100)의 작동자는 'α'를 UE(102, 104) 각각의 적어도 하나의 메모리 디바이스(204)로 미리 프로그래밍할 수도 있다. 전형적으로, 1＞ α＞0 이다. α=0일 때, RAN(120)에 의해 서비스되는 모든 UE는 총(full) 전력(P_t=P_max)으로 전송될 수도 있으며, RAN(120)의 커버리지 영역 내의 UE들은 그 커버리지 영역 내의 다른 UE들로부터의 높은 간섭 레벨과 열악한 에지 성능을 갖는 경향이 있는데, 이는 예를 들면 RAN(120)에 더 가까운 UE의 높은 업링크 전송 전력 레벨에 기인한 것이다. α=1일 때, RAN(120)에 의해 서비스되는 모든 UE는 업링크 전력 레벨로 전송할 수도 있는데, 이로 인해 RAN(120)에서 동일한 수신 전력으로 되어서 열악한 스펙트럼 효과가 발생한다. α=1/2로 설정하면 좋은 에지 커버리지 및 높은 스펙트럼 효과가 발생함을 실험을 통해 알았다. α=1/2로 설정함으로써, 양호한 경로 손실을 갖는 UE는 일반적으로 비교적 저전력 레벨로 전송을 끝마쳐서 간섭 레벨을 감소시키며, 이와 동시에, 이들 UE는 비교적 고전력 레벨로 RAN을 서빙함으로써 수신되어 높은 스펙트럼 효과를 달성하게 된다.

커버리지 영역의 에지에 있는 사용자들, 예를 들면 커버리지 영역(118)의 에지에 있는 사용자들은 제한된 전력을 전송받기 쉽기 때문에, 통신 시스템(100)은 또한 최소화된 전송 대역폭 자원 할당 스킴을 구현하여서, 3GPP(Third Generation Partnership Project) 및 3GPP2 에벌루션(Evolution) 통신 시스템들에서 업링크 전송에 요구되는 성능 레벨을 달성하기 위해 극히 작은 전력 제어 스킴으로 작업하게 된다. UE의 대역폭을 감소시킴으로써, UE에 대한 서브-대역 마다의 전력은 효과적으로 상승되어서 전반적인 스펙트럼 효과를 향상시키면서 개선된 성능과 전송에 대한 더 나은 기회를 에지 사용자들에게 제공할 수 있게 된다.

이제 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따라 통신 시스템(100)에 의해 실행되는 업링크 자원 할당, 특히 대역폭 자원 할당 방법에 대한 논리 흐름도(400)가 도시되어 있다. 논리 흐름도(400)는 단계 402에서 시작되며, 단계 404에서 RAN(120)은 RAN에 의해 서비스되며 RAN의 커버리지 영역 내에서 활성 상태인 UE(102, 104) 각각과 연관된 채널 상태를 판정한다. 본 발명의 일실시예에서, 각 UE(102, 104)는 다운링크 채널 상태를 측정할 수도 있는데, 바람직하게는 통신 시스템(100)에 의해 채용되는 대역폭의 각 서브 대역과 연관된, 본 기술 분야에 공지된 CQI(Channel Quality Information)을 측정하고 모든 서브-대역에 대해 측정된 채널 상태를 서빙하는 RAN(120), 특히 RAN의 송수신기(즉, 송수신기(122))에게 바람직하게는 CQI 메시지로 보고할 수도 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, RAN(120)은, 예를 들어 업링크 파일롯 신호, 업링크 제어 신호, 또는 업링크 트래픽 신호 등의, UE로부터 수신되는 업링크 전송물에 기초하여 RAN에 의해 서비스되는 각 UE(102, 104)에 대한 업링크 채널 상태를 측정할 수 있다. 당업자라면, RAN이 RAN에 의해 서비스되는 UE와 연관된 채널 상태를 판정하는 많은 방법이 있으며, 이러한 임의의 방법은 본 명세서에서 본 발명의 정신 및 범주를 벗어나지 않고 사 용될 수 있음을 알 것이다. 채널 상태 측정치에 기초하여, 단계 406에서 RAN(120), 특히 송수신기(122)는 UE(102) 등의 UE(102, 104) 각각에 대한 경로 손실을 판정한다. 이하에서는 UE(102)를 참조하지만, 당업자라면 RAN(120)은 UE(104)에 대해서도 유사한 판정을 하며 UE(104)는 UE(102)에 대하여 이하에 기술하는 기능과 유사한 기능을 수행함을 알 것이다.

UE(102)에 대해 판정된 경로 손실에 기초하여, 단계 408에서 RAN(120)은, UE(102)가 (F_PC)로 전송할 수 있는 최대 업링크 전송 전력, P_max의 극소량, 또는 일부를 판정하고 또한 단계 410에서 UE(P_{t_per_sub-band})에 대한 서브-대역 당의 업링크 전송 전력 레벨을 판정한다. 바람직하게는, RAN(120)은, 하나 이상의 송수신기(122) 및 제어기(128)의 적어도 하나의 메모리 디바이스(126, 132) 내에 유지되는 이하의 공식에 기초하여 F_PC 및 P_{t_per_sub-band}를 결정한다.

F_PC=min{1, max[R_min, (L_x _- _ile/L)^α]

P_{t_per_sub-band}=P_maxxmin(1/N_SUB, F_PC)

여기서, F_PC는 전술한 바와 같은 미세한 전력 제어 파라미터이며, R_min, L_x _- _ile, L, α 및 P_max는 논리 흐름도(300)에 따라 전술한 바와 같이 결정되며, N_TOT는 소정의 대역폭의 서브-대역의 총 수이며, N_SUB는 할당을 위해 이용가능한 소정의 대역폭의 서브-대역의 수이다.

서브-대역당 결정된 업링크 전송 전력 레벨(P_{t_per_sub-band})에 기초하여, 그 후 단계 412에서 RAN(120)은, UE가 모든 이용가능한 서브-대역에 할당되는 것을 가정할 때 UE(102)에 대한 지원가능한 데이터율 R을 결정한다. 결정된 지원가능한 데이터율 R에 기초하여, 그 후 단계 414에서 RAN(120)은, 성능(즉, 신호 열화)의 허용가능한 레벨로 결정된 지원가능 데이터율 R을 지원할, UE에 대한 할당을 위한 최소 대역폭을 UE(102)에 대해 결정한다. 즉, RAN(120)은 UE(102)에 대해 이하를 결정한다.

N_ASSIGN = arg min{N_SUB≥n≥ 1 ｜는 δ dB 열화보다 작게 R을 지원할 수 있음}

여기서, N_ASSIGN은, 성능면에서 δ dB 열화보다 적은 데이터율 R을 지원할, UE에 대한 할당을 위한 최소 대역폭에 대응한다. 성능면에서 허용가능한 열화, 즉 δdB는 시스템(100)의 설계자에 따라 달라진다. 당업자라면, 데이터율 R을 유지하는 동안 UE에 할당되는 서브-대역의 수가 적을수록, 성능의 열화가 커지고 서비스의 질이 낮아짐을 알 것이다. 지원가능 데이터율 R과, 결정된 지원가능 데이터율 R을 지원할 UE에 할당될 수도 있는 최소 대역폭은, 시스템 스루풋 시뮬레이션의 결과를 포함하는 테이블, 또는 커브 또는 방정식(이들은 그 후 시뮬레이트되거나 경험적 증거에 근거함)에 기초하여 결정될 수 있으며, 이들 테이블, 커브 또는 방정식은 송수신기(122) 및/또는 제어기(128)의 적어도 하나의 메모리 디바이스(126, 132) 각각 내에 유지된다.

성능면에서 'δ'dB 열화보다 적은 데이터율 R을 지원할, UE(102)에 대한 할 당을 위한 결정된 최소 대역폭에 기초하여, 그 후 단계 416에서 RAN(120)은 UE(120)에 대한 서브-대역당 업링크 전송 전력 레벨을 다시 결정, 즉 재연산하는데, 즉 재연산된 서브-대역당 전력 레벨 P_ASSIGN을 산출하기 위해 P_{t_per-sub-band}를 재연산한다. 바람직하게는, P_ASSIGN은 이하의 공식에 기초하여 결정된다.

P_ASSIGN=P_maxxmin{1/N_ASSIGN, F_PC}

그 후 단계 418에서, RAN(120)은 N_ASSIGN 및 P_ASSIGN을 UE(120)에 전달한다. 단계 420에서, UE(120)는 UE의 적어도 하나의 메모리 디바이스(204) 내에 N_ASSIGN 및 P_ASSIGN을 저장한 후, 단계 422에서 데이터를 RAN(120)에 전송하며, RAN(120)은 에어 인터페이스(110)의 업링크(114)를 통해 N_ASSIGN 및 P_ASSIGN에 기초하여, 즉 N_ASSIGN 서브-대역를 이용하여 각 서브-대역에서의 전력 레벨 P_ASSIGN로 UE(102)로부터 데이터를 수신한다. 그 후 논리 흐름도(400)는 단계 424에서 종료된다.

UE의 업링크 전송 전력의 극소 전력 제어를 제공하기 위해(여기서, 극소 전력 제어는 UE와 연관된 극소 경로 손실에 근거한 것임), 또한 업링크 전송에 요구되는 성능 레벨을 취득할, UE에 최소량의 업링크 대역폭의 할당을 제공하기 위해, 통신 시스템(100)은, E-UTRA 통신 시스템과 같은 3GPP 또는 3GPP2 에벌루션(Evolution) 통신 시스템 등의 단일 캐리어 또는 멀티 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 통신 시스템의 에지 사용자들에게, 전반적인 스펙트럼 효과를 향상시키면서 개선된 성능 및 더 나은 전송 기회를 제공한다. 그러나, 이러한 통신 시스 템에 대해 하나의 주파수 재사용 팩터가 제안되었으므로, 여러 인접한 커버리지 영역들의 각 커버리지 영역 내의 개선된 서브-대역 할당 스킴에 의해 간섭 레벨은 훨씬 더 개선될 수도 있다.

이제 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 시스템(500)의 블럭도가 제공된다. 통신 시스템(500)은, 각각의 RAN(512, 514)에 의해 무선 통신 서비스가 각각 제공되는 셀들 또는 하나의 셀의 섹터들 등의 여러 커버리지 영역들(502, 504)로 분할된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 하나의 셀의 섹터들과 같은 여러 커버리지 영역들(502, 504)의 각 커버리지 영역은 동일한 RAN에 의해 무선 통신 서비스가 제공될 수 있다. RAN(120)과 유사하게, 각 RAN(512, 514)은 네트워크 제어기(예를 들면 무선 네트워크 제어기(Radio Network Controller; RNC) 또는 기지국 제어기(Base Station Controller; BSC))에 결합되는 송수신기(예를 들면 노드 B 또는 베이스 송수신기 스테이션(Base Transceiver Station; BSC))를 포함하며, RAN(512, 514)에 의해 수행되는 바와 같은 본 명세서에서 기술되는 기능은 RAN의 송수신기 또는 제어기로 구현되거나, 혹은 송수신기 및 제어기 중 하나로 분배될 수 있으며, 특히 송수신기 또는 제어기의 각각의 적어도 하나의 메모리 디바이스 내에 저장되는 인스트럭션 및 소프트웨어 프로그램으로 구현되며 송수신기 또는 제어기의 각 프로세서에 의해 실행될 수도 있다.

통신 시스템(500)은 또한, 여러 UE(520-525)(6개 도시됨)를 포함하며, 여기서 여러 UE(520-522)의 제1 그룹은 여러 커버리지 영역들(502, 504)의 제1 커버리지 영역(502) 내에 존재하며 여러 RAN(512, 514)중 제1 RAN(512)에 의해 서비스되 며, 여러 UE(523-525)의 제2 그룹은 여러 커버리지 영역들(502, 504)의 제2 커버리지 영역(504) 내에 존재하며 여러 RAN(512, 514) 중 제2 RAN(514)에 의해 서비스된다. 각각 커버리지 영역(502, 504)을 서비스하는 RAN은 각 에어 인터페이스(506, 508)를 통해 커버리지 영역에 무선 통신 서비스를 제공하는데, 여기서 각 에어 인터페이스(506, 508)는 업링크(도시하지 않음) 및 다운링크(도시하지 않음)를 포함한다.

통신 시스템(100)과 유사하게, 통신 시스템(500)은, 단일 캐리어 또는 멀티 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 에어 인터페이스 기술을 채용하는 광대역 패킷 데이터 통신 시스템을 포함하며, 여기서 주파수 대역폭은, 트래픽 및 시그널링 채널이 동시에 전송되는 물리적 층 채널을 포함하는 여러 주파수 서브-대역 또는 서브캐리어로 분할된다. 그 후 사용자에게 사용자 정보의 교환을 위한 하나 이상의 주파수 서브-대역가 할당될 수 있으며, 이로 인해 여러 사용자들이 서로 다른 서브 캐리어 상에서 동시에 전송할 수 있게 된다. 또한, 통신 시스템(100)은 3GPP(Third Generation Partnership Project) E-UTRA(Evolutionary UMTS Terrestrial Radio Access) 표준에 따라 동작하는 것이 바람직하며, 이 표준은 무선 시스템 파라미터 및 호출 처리 절차를 포함하여 무선 원격 통신 시스템 동작 프로토콜을 규정한다. 그러나, 당업자라면, 통신 시스템(500)은, 주파수 분할 멀티플렉싱 스킴 또는 시간 및 주파수 분할 멀티플렉싱 스킴을 채용하는 임의의 무선 원격 통신 시스템에 따라 동작할 수도 있음을 알 것인데, 여기서 서브-대역는 3GPP2(Third Generation Partnership Project2) 개발 통신 시스템(예를 들면, CDMA 2000 1XEV-DV 통신 시스템, 예를 들어 802.11A/hIPERlan2, 802.11g, 802. 16, 또는 802. 21 표준과 같은 IEEE 802.xx 표준에 의해 기술되는 바와 같은 무선 근거리 통신망(WLAN) 통신 시스템, 또는 임의의 여러 제안되어 있는 초광대역(UWB) 통신 시스템)과 같은 주파수 서브-대역 또는 시간 및 주파수 서브-대역를 포함한다. 통신 시스템(500)은 또한 하나의 주파수 재사용 팩터를 구현하는데, 여기서 여러 커버리지 영역들(502, 504)의 각 커버리지 영역은 동일한 주파수 대역폭을 이용한다.

통신 시스템(500)은 커버리지 영역들(502, 504) 각각 내의 동일한 자원 블럭을 유사한 경로 손실 및/또는 전송 전력을 갖는 UE들에 할당함으로써 간섭 관리를 행할 수 있게 해준다. 커버리지 영역(502, 504) 각각 내의 동일한 자원 블럭을 유사한 경로 손실 및/또는 전송 전력을 갖는 UE에 할당함으로써, 통신 시스템(500)은, 커버리지 영역(502)과 같은 여러 커버리지 영역들 중 하나의 커버리지 영역 내의 하나의 자원 블럭을 이용하는 UE가 여러 커버리지 영역들 중 커버리지 영역(504)과 같은 다른 커버리지 영역 내에 존재하는 UE에 의해 동일한 자원 블럭의 사용에 의해 간섭받을 가능성을 감소시킨다.

이제 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따라 통신 시스템(500)에 의해 실행되는 업링크 자원 할당의 방법을 나타낸 블럭도(600)가 도시되어 있다. 논리 흐름도(600)는 단계 602에서 시작되며, 단계 604에서 RAN에 의해 서비스되며 RAN의 커버리지 영역 내에서 활성 상태인 각 UE(즉, RAN(512)에 대한 UE(520-522) , 및 RAN(514)에 대한 UE(523-525))와 연관된 채널 상태를 판정한다. 본 발명의 일실시예에서, 여러 UE(520-525) 중 각 UE는 다운링크 채널 상태를 측정 하여, UE가 존재하는 커버리지 영역 내에서 사용되는 대역폭의 여러 서브-대역들의 각 서브-대역와 연관된 채널 품질 정보(CQI, 본 기술 분야에 공지됨)를 측정하는 것이 바람직하다. 그 후 여러 UE(520-525)의 각 UE는 모든 서브-대역에 대한 측정된 다운링크 채널 상태를 UE를 서빙하는 RAN, 특히 RAN의 송수신기로 바람직하게는 CQI 메시지로 보고할 수 있다. 예를 들면, 제1 그룹의 UE(520-522) 각각은 이들의 측정된 다운링크 채널 상태를 제1 RAN(512)에 보고하고, 제2 그룹의 UE(523-525) 각각은 이들의 측정된 다운링크 채널 상태를 제2 RAN(514)에 보고할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, RAN(512, 514) 각각은, 업링크 파일롯 신호, 업링크 제어 신호, 또는 업링크 트래픽 신호와 같은, UE로부터 수신되는 업링크 전송물에 기초하여 RAN에 의해 서비스되는 각 UE에 대한 업링크 채널 상태를 측정할 수 있다. 또한, 당업자라면, RAN이, RAN에 의해 서비스되는 UE와 연관된 채널 상태를 결정하는 많은 방법들이 존재하며, 이러한 임의의 방법은 본 발명의 정신 및 범주를 벗어나지 않고 본 명세서에서 사용될 수 있음을 알 것이다.

채널 상태 측정치에 기초하여, 단계 606에서 RAN(512, 514) 각각은 RAN에 의해 서비스되는 각 UE에 대한 경로 손실을 판정한다. 예를 들면, RAN(512)은 UE(520-522) 각각에 대한 경로 손실을 판정하며, RAN(514)은 UE(523-525) 각각에 대한 경로 손실을 판정할 수 있다. 그 후, 단계 608에서 각 RAN(512, 514)은, UE들에 대해 결정되는 경로 손실에 기초하여, RAN에 의해 서비스되는 여러 UE들(예를 들면 RAN(512)에 대한 UE(520-522) 및 RAN(514)에 대한 UE(523-525))의 등급을 매긴다. 그 후 단계 610에서, RAN(512, 514) 각각은 하나 이상의 서브-대역 세트 또 는 업링크 전송 전력 레벨과 같은 업링크 자원의 서로 다른 블럭을, UE의 등급에 기초하여 RAN에 보고하는 여러 UE의 각 UE에 할당한다. 업링크 자원의 블럭이 하나 이상의 서브-대역 세트를 포함하면, 업링크 자원의 블럭 내에 포함되는 서브-대역는 주파수 또는 시간 면에서 연속할 필요는 없다. 업링크 자원의 블럭의 할당 시에, UE(즉, UE(522, 523))가 유사한 채널 상태와 연관될 때, RAN(512, 514) 각각은 동일한 블럭의 업링크 자원을 RAN에 의해 서비스되는 UE(예를 들면, RAN(512)에 대한 UE(522) 및 RAN(514)에 대한 UE(523))에 동일한 블럭의 업링크 자원을 할당하여서, 두 개의 UE가 유사한 경로 손실을 겪게 되는 것을 나타낸다. 논리 흐름도(600)는 단계 612에서 종료된다.

예를 들면(본 발명의 원리를 단순히 예시하기 위한 것으로 본 발명을 제한하려는 의도는 아님), RAN(512)에 의해 서비스되는 제1 UE(522)가 제1 경로 손실 PL₁을 겪게 되고, RAN(512)에 의해 서비스되는 제2 UE(521)가 제2 경로 손실 PL₂를 겪게 되며, RAN(512)에 의해 서비스되는 제3 UE(520)가 제3 경로 손실 PL₃를 겪게 되며, PL₁＞ PL₂＞ PL₃인 것으로 가정한다. RAN(512)은 이들 경로 손실에 기초하여 UE(520-522)의 등급을 매기며, 이에 따라 제1 서브-대역 세트를 포함하는 제1 블럭의 업링크 자원을 UE(522)에 할당하고, 제2 서브-대역 세트를 포함하는 제2 블럭의 업링크 자원을 UE(521)에 할당하며, 제3 서브-대역 세트를 포함하는 제3 블럭의 업링크 자원을 UE(520)에 할당하는데, 여기서 제1 블럭의 업링크 자원은 제2 블럭의 업링크 자원보다 많은 서브-대역를 포함하며, 제2 블럭의 업링크 자원은 제3 블럭 의 업링크 자원보다 많은 서브-대역를 포함한다.

또한, RAN(514)에 의해 서비스되는 제4 UE(523)가 제4 경로 손실 PL₄을 겪게 되고, RAN(514)에 의해 서비스되는 제5 UE(524)가 제5 경로 손실 PL₅를 겪게 되며, RAN(514)에 의해 서비스되는 제6 UE(525)가 제6 경로 손실 PL₆를 겪게 되며, PL₄＞ PL₅＞ PL₆인 것으로 가정한다. RAN(514)은 이들 경로 손실에 기초하여 UE(523-525)의 등급을 매기며, 제4 블럭의 업링크 자원을 UE(523)에 할당하는데, 여기서 제4 블럭의 업링크 자원은 제1 블럭의 업링크 자원과 동일한 서브-대역 세트를 포함한다. RAN(514)은 또한 제5 서브-대역 세트를 포함하는 제5 블럭의 업링크 자원을 UE(524)에 할당하는데, 여기서 제5 블럭의 업링크 자원은 제2 블럭의 업링크 자원과 동일한 서브-대역 세트를 포함하며, RAN(514)은 제6 서브-대역 세트를 포함하는 제6 블럭의 업링크 자원을 UE(525)에 할당하는데, 여기서 제6 블럭의 업링크 자원은 제3 블럭의 업링크 자원과 동일한 서브-대역 세트를 포함한다. 이에 따라, 커버리지 영역(502) 내의 UE(522)과 커버리지 영역(504) 내의 UE(523)에 동일한 세트의 서브-대역가 할당되며, 커버리지 영역(502) 내의 UE(521)과 커버리지 영역(504) 내의 UE(524)에 동일한 세트의 서브-대역가 할당되며, 커버리지 영역(502) 내의 UE(520)과 커버리지 영역(504) 내의 UE(525)에 동일한 세트의 서브-대역가 할당된다. 유사한 채널 상태를 갖는 각 커버리지 영역 내의 UE들에 동일한 블럭의 업링크 자원을 할당함으로써, 통신 시스템(500)은, 하나의 커버리지 영역 내에서 하나의 업링크 자원 블럭을 이용하는 UE가 다른 커버리지 영역 내에서 동일한 블럭의 업링크 자원을 이용하는 UE와 간섭될 가능성을 감소시키게 된다.

본 발명은 특정한 실시예를 참조하여 특별히 도시되고 기술되었지만, 당업자라면 이하에 제시되는 바와 같은 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 그 구성 요소들에 대해 여러 변경을 행하고 등가적인 대체를 행할 수 있음을 알 것이다. 따라서, 본 명세서 및 도면은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 이러한 모든 변경 및 대체는 본 발명의 범주 내에 포함된다.

이점들, 및 그 밖의 다른 장점들과 문제 해결책을 특정 실시예에 따라 전술하였다. 그러나, 이들 이점들, 장점들과 문제 해결책과, 임의의 이점, 장점, 또는 해결책을 발생시키거나 보다 명확하게 하는 임의의 구성 요소(들)은 특허청구범위중 임의의 특허청구범위 또는 모든 특허청구범위의 중요하거나, 요구되거나, 혹은 필수적인 특징 또는 구성 요소로서 해석되어서는 않된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "포함한다" 또는 그 변형은 배타적이 아닌 포함을 나타내는 것이며, 이에 따라 구성 요소들의 리스트를 포함하는 처리, 방법, 제품, 또는 장치는 이들 구성 요소들만을 포함하는 것이 아니라 리스트에 명시되어 있지 않거나 이러한 처리, 방법, 제품, 또는 장치에 고유한 다른 구성요소들도 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어인 "구비한다(including)" 및/또는 "갖는다"는 "포함(comprising)"으로 정의된다. 또한, 본 명세서에서 다르게 나타내지 않는 한, 제1 및 제2, 상부 및 하부 등과 같은 관련 용어들의 사용은, 엔티티들 또는 액션 들간의 이러한 임의의 실질적인 관계 또는 순서를 요구하거나 암시할 필요없이 하나의 엔티티 또는 액션을 다른 엔티티 또는 액션과 고유하게 구별하는 데에 이용된 다. "...a"에 선행하는 구성 요소는 더 이상의 제한 없이, 처리, 방법, 제품, 또는 장치에서의 추가적인 동일한 구성 요소들의 존재를 막는 것이 아니다.

본 발명에 의하면, 셀 에지 성능과 전반적인 스펙트럼 효율간의 양호한 트레이드오프를 가져오는 자원 할당 스킴에 대한 필요를 지향하기 위하여, 통신 시스템은 부분 전력 제어 스킴에 기초하여 사용자 장비(UE)에 업링크 송신 전력을 할당할 수 있는 효과가 있다.

또한, 셀 에지 사용자가 또한 제한된 전력을 갖기 쉽기 때문에, 통신 시스템은 더욱이 부분 전력 제어 스킴으로 동작하기 위해 최소 송신 대역폭 자원 할당을 구현하여, 3GPP 및 3GPP2 개발 통신 시스템에서 업링크 송신에 바람직한 성능의 레벨을 달성할 수 있는 효과가 있다.

Claims

FDMA(Frequency Division Multiple Access) 통신 시스템에서 업링크 전력 할당을 위한 방법에 있어서,

복수의 사용자 장비(User Equipment: UE) 중 각각의 UE와 연관되는 채널 상태를 판정하는 단계와,

각 UE와 연관되는 측정된 경로 손실을 스케일링하기 위한 파라미터 알파를 결정하는 단계와,

각 UE의 최대 송신 전력을 결정하는 단계와,

상기 복수의 UE들에 대해 판정된 채널 상태(channel conditions)에 기초하여, 경로 손실 임계치를 결정하는 단계와,

상기 복수의 UE 중의 하나의 UE에 대한 업링크 송신 전력 레벨을, 상기 UE와 연관되어 판정된 채널 상태, 상기 최대 송신 전력, 상기 파라미터 알파 및 상기 경로 손실 임계치에 기초하여 결정하는 단계

를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 경로 손실 임계치를 결정하는 단계는,

상기 복수의 UE들 중 각 UE와 연관된 상기 채널 상태에 기초하여, 상기 복수의 UE들을 랭킹하는 단계와,

상기 랭킹들 중에서 소정의 백분율(percentile)에 대응하는, 상기 복수의 UE들 중 하나의 UE의 경로 손실을 결정하여, 경로 손실 임계치를 생성하는 단계

를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 복수의 UE들 중 하나의 UE에 대한 업링크 송신 전력 레벨을 결정하는 단계는,

상기 UE에 대한 최대 송신 전력을 결정하는 단계와,

상기 UE와 연관된 상기 채널 상태 및 상기 경로 손실 임계치에 기초하여, 상기 UE에 대한 부분 전력 제어 파라미터를 결정하는 단계와,

상기 최대 송신 전력 및 상기 부분 전력 제어 파라미터에 기초하여, 상기 UE에 대한 업링크 송신 전력 레벨을 결정하는 단계

를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 복수의 UE들 중 각 UE에 대해 업링크 송신 전력을 결정하는 단계는,

공식
에 기초하여, 상기 각 UE에 대한 업링크 송신 전력을 결정하는 단계를 포함하고,

상기 P_t는 상기 UE에 할당되는 상기 업링크 송신 전력 레벨이고, 상기 P_max는 상기 UE의 최대 업링크 송신 전력 레벨이고, 상기 R_min은 최소 전력 감소비이고, 상기 L은 상기 UE와 연관되어 측정된 경로 손실이고, 상기 L_x _- _ile는 경로 손실 임계치 이고, 상기 α는 시스템 운영자에 의해 설정된 파라미터인 방법.
제1항에 있어서,

복수의 UE들 중 각 UE에 대해 업링크 송신 전력 레벨을 결정하는 단계는,

상기 결정된 경로 손실 임계치를 브로드캐스팅(broadcasting)하는 단계와,

상기 복수의 UE들 중 각 UE에 의해, 상기 UE에 대한 다운링크 채널 상태 측정 및 상기 경로 손실 임계치에 기초하여, 상기 UE에 대한 업링크 송신 전력 레벨을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
대역폭이 복수의 서브대역으로 분할되는 FDMA 통신 시스템에서의 대역폭 할당 방법에 있어서,

UE와 연관하여 채널 상태를 판정하는 단계와,

상기 판정된 채널 상태에 기초하여, 상기 UE가 송신할 수 있는 최대 업링크 송신 전력의 일부를 결정하는 단계와,

상기 UE에 대해 서브대역마다 업링크 송신 전력을 결정하는 단계와,

상기 서브 대역마다 결정된 상기 업링크 송신 전력 레벨에 기초하여, 지원가능한 데이터 레이트를 결정하고, 상기 UE가 이용가능한 모든 서브대역에 할당된다고 추정하는 단계와,

상기 지원가능한 데이터 레이트에 기초하여 상기 UE로의 할당을 위한 최소 대역폭을 결정하는 단계

를 포함하는 방법.
제6항에 있어서,

상기 UE에 대해 서브대역마다 상기 업링크 송신 전력 레벨을 재결정하는 단계와,

상기 결정된 최소 대역폭 및 상기 서브대역마다 재결정된 업링크 송신 전력 레벨을 상기 UE에 전달하는 방법.
FDMA 통신 시스템에서 업링크 자원을 할당하는 방법에 있어서,

복수의 RAN(radio access network) 중 각 RAN에 의해, 상기 RAN이 서비스하는 각 UE와 연관되어 채널 상태를 판정하는 단계와,

상기 복수의 RAN 중 각 RAN에 의해, 상기 판정된 채널 상태를 기초로 하여, 상기 RAN이 서비스하는 UE를 랭킹하는 단계와,

상기 복수의 RAN 중 각 RAN에 의해, 상기 UE의 랭킹에 기초하여 상기 RAN이 서비스하는 각 UE에 업링크 자원의 블록을 할당하는 단계

를 더 포함하고,

상기 복수의 RAN 중 제1 RAN이 서비스하는 UE와 상기 복수의 RAN 중 제2 RAN이 서비스하는 UE는, 상기 양 UE가 유사한 채널 상태와 연관될 경우, 동일한 업링크 자원의 블록에 할당되는 방법.
제8항에 있어서,

상기 업링크 자원의 블럭은, 복수의 서브대역 중 하나 이상의 서브대역과, 업링크 송신 레벨 중 하나 이상을 포함하는 방법.
FDMA 통신 시스템에서 동작할 수 있는 RAN에 있어서,

상기 RAN은, 복수의 사용자 장비(UE) 중 각 UE와 연관하여 채널 상태를 판정하고, 각 UE와 연관되는 측정된 경로 손실을 스케일링하기 위한 파라미터 알파를 결정하고, 각 UE의 최대 송신 전력을 결정하고, 상기 판정된 채널 상태에 기초하여 경로 손실 임계치를 결정하고, 상기 복수의 UE들 중 각 UE에 대해, 상기 UE와 연관된 채널 상태, 상기 최대 송신 전력, 상기 파라미터 알파 및 상기 경로 손실 임계치에 기초하여 업링크 송신 전력 레벨을 결정하도록 구성된 프로세서를 포함하는 RAN.
제10항에 있어서,

상기 프로세서는, 상기 복수의 UE들 중 각 UE와 연관된 상기 판정된 채널 상태에 기초하여, 상기 복수의 UE들을 랭킹하고, 상기 랭킹 중에서 소정의 백분위수에 대응하는 복수의 UE들 중 하나의 UE의 경로 손실을 결정하여, 경로 손실 임계치을 생성함으로써, 상기 경로 손실 임계치을 결정하도록 구성되는 RAN.
제10항에 있어서,

상기 프로세서는, 상기 UE에 대한 최대 송신 전력을 결정하고, 상기 UE와 연관된 채널 상태 및 상기 경로 손실 임계치에 기초하여, 상기 UE에 대한 부분 전력 제어 파라미터를 결정하고, 상기 최대 송신 전력 및 상기 부분 전력 제어 파라미터 에 기초하여, 상기 UE에 대한 업링크 송신 전력 레벨을 결정함으로써, 상기 복수의 UE들 중 하나의 UE에 대한 업링크 송신 전력 레벨을 결정하도록 구성되는 RAN.
제10항에 있어서,

상기 RAN은, 공식
을 보유하는 적어도 하나의 메모리 디바이스

를 더 포함하고,

상기 P_t는 상기 UE에 할당되는 상기 업링크 송신 전력 레벨이고, 상기 P_max는 상기 UE의 최대 업링크 송신 전력 레벨이고, 상기 R_min은 최소 전력 감소 비율이고, 상기 L은 상기 UE와 연관되어 측정된 경로 손실이고, 상기 L_x _- _ile는 경로 손실 임계치이고, 상기 α는 시스템 운영자에 의해 설정된 파라미터이고, 상기 프로세서는, 상기 공식에 기초하여 상기 복수의 UE들 중 각 UE에 대한 업링크 송신 전력을 결정하도록 구성되는 RAN.
FDMA 통신 시스템에서 동작할 수 있는 RAN에 있어서,

대역폭이 복수의 서브 대역으로 분할되고, 상기 RAN은, UE에 대한 채널 상태를 판정하며, 상기 판정된 채널 상태에 기초하여 상기 UE가 송신될 수 있는 최대 업링크 송신 전력의 일부를 결정하고, 상기 UE에 대해 서브대역마다 업링크 송신 전력 레벨을 결정하며, 상기 결정된 업링크 송신 전력 레벨에 기초하여 상기 서브대역마다 지원가능한 데이터 레이트를 결정하고, 상기 UE가 모든 이용가능한 서브대역에 할당된다고 가정하며, 상기 지원가능한 데이터 레이트에 기초하여, 상기 UE로의 할당을 위한 최소 대역폭을 결정하도록 구성되는 프로세서를 포함하는 RAN.
제14항에 있어서,

상기 프로세서는, 상기 UE에 대해 서브대역마다 상기 업링크 송신 전력 레벨을 재결정하고,

상기 RAN은, 결정된 최소 대역폭 및 상기 서브대역마다 재결정된 업링크 송신 전력 레벨을 상기 UE에 전달하도록 더 구성되는 RAN.
무선 FDMA 통신 시스템에 있어서,

복수의 제1 UE 중 각 UE에 대한 채널 상태를 판정하고, 상기 판정된 채널 상태에 기초하여 상기 복수의 제1 UE를 랭킹하고, 상기 복수의 제1 UE의 랭킹에 기초하여, 상기 복수의 제1 UE 중 각 UE에 업링크 자원의 다른 블록을 할당하는 제1 RAN과,

상기 복수의 제2 UE 중 각 UE에 대한 채널 상태 측정을 결정하며, 상기 판정된 채널 상태에 기초하여, 상기 복수의 제2 UE를 랭킹하고, 상기 복수의 제2 UE의 랭킹에 기초하여, 상기 복수의 제2 UE 중 각 UE에 업링크 자원의 다른 블록을 할당하는 제2 RAN

을 포함하고,

상기 제1 RAN에 의해 서비스되는 UE와 상기 제2 RAN에 의해 서비스되는 UE는, 상기 양 UE가 유사한 채널 상태와 연관되는 경우, 동일한 업링크 자원의 블록에 할당되는 무선 FDMA 통신 시스템.
제16항에 있어서,

상기 업링크 자원 블럭은, 상기 복수의 서브대역 중 하나 이상의 서브 대역 및 업링크 송신 전력 레벨 중 하나 이상을 포함하는 무선 FDMA 통신 시스템.
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