KR100666061B1 - Method for power control in mobile communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일정시간 동안 기지국으로부터 수신한 송신전력 증감 명령을 이용하여 현재의 역방향 링크의 품질 상태를 판단할 수 있도록 하여 CDMA를 이용한 이동통신 시스템에서 핸드오프시의 전력을 제어할 수 있는 방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은 핸드오프시의 역방향 전력제어시 기지국으로부터 이동국이 일정한 수 이상으로 계속해서 송신전력 증감 명령을 받는 경우, 전력제어 폭을 상황에 따라 충분히 크게 하여 빠른 시간내에 필요한 전력으로 송신하도록 제어하고, 이동국이 기지국으로부터 송신전력 증감 명령을 반복해서 수신할 경우, 전력제어 폭을 작게 제어하여 필요 이상으로 송신전력을 증가시키거나 감소시키지 않도록 함으로써, 급격히 변화하는 전파 환경에서 전력제어를 보다 빠르게 수행할 수 있으며, 또한 유동적으로 전력 증가치를 조정하므로써 전파 환경이 순간적으로 나빠지는 곳 또는 핸드오프 지역에서 역방향 링크의 품질을 향상 시킬 수 있도록 한 이동통신 시스템에서 전력제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling power during handoff in a CDMA-enabled mobile communication system by determining a current state of a reverse link by using an increase / decrease command received from a base station for a predetermined time. In the present invention, when the mobile station continuously receives a transmission power increase or decrease command from the base station during the reverse power control at the time of handoff, the power control width is sufficiently large according to the situation to transmit the required power within a short time. If the mobile station repeatedly receives the transmission power increase / decrease command from the base station, the power control width is controlled to be small so that the transmission power is not increased or decreased more than necessary. Can be done, and also fluidly The present invention relates to a power control method in a mobile communication system that can improve the quality of a reverse link in a place where a radio wave environment is momentarily worsened or a handoff area by adjusting an increase value.
이동통신 시스템, 이동국, 기지국, 전력제어, 핸드오프Mobile communication system, mobile station, base station, power control, handoff
Description
도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 핸드오프 영역에 위치한 이동국의 전력제어 설명을 위한 도면이고,1 is a diagram for describing power control of a mobile station located in a handoff area of a general mobile communication system.
도 2는 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 핸드오프 영역에 위치한 이동국의 전력제어 과정을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a power control process of a mobile station located in a handoff area of a mobile communication system according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 ..... 이동국(MS, Mobile Station)100 ..... Mobile Station (MS)
200 ..... A 기지국(BTS, Base station Transceiver Subsystem)200 ..... A Base Station Transceiver Subsystem (BTS)
300 ..... B 기지국300 ..... B Base Station
본 발명은 일정시간 동안 기지국으로부터 수신한 송신전력 증감 명령을 이용 하여 현재의 역방향 링크의 품질 상태를 판단할 수 있도록 하여 CDMA를 이용한 이동통신 시스템에서 핸드오프시의 전력을 제어할 수 있는 방법에 관한 것으로, 특히 핸드오프시의 역방향 0전력제어시 기지국으로부터 이동국이 일정한 수 이상으로 계속해서 송신전력 증감 명령을 받는 경우, 전력제어 폭을 상황에 따라 충분히 크게 하여 빠른 시간내에 필요한 전력으로 송신하도록 제어하고, 이동국이 기지국으로부터 송신전력 증감 명령을 반복해서 수신할 경우, 전력제어 폭을 작게 제어하여 필요 이상으로 송신전력을 증가시키거나 감소시키지 않도록 함으로써, 급격히 변화하는 전파 환경에서 전력제어를 보다 빠르게 수행할 수 있으며, 또한 유동적으로 전력 증가치를 조정하므로써 전파 환경이 순간적으로 나빠지는 곳 또는 핸드오프 지역에서 역방향 링크의 품질을 향상 시킬 수 있도록 한 이동통신 시스템에서 전력제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling power during handoff in a CDMA-enabled mobile communication system by determining a quality state of a current reverse link using a transmission power increase / decrease command received from a base station for a predetermined time. In particular, when the mobile station continuously receives the transmission power increase or decrease command from the base station during the reverse zero power control at the time of handoff, the power control width is made large enough according to the situation and controlled to transmit at the required power within a short time. When the mobile station repeatedly receives the transmit power increase or decrease command from the base station, the power control width is controlled to be smaller so that the power control is not increased or decreased more than necessary, so that power control can be performed faster in a rapidly changing radio wave environment. Can also flexibly adjust power growth By this is about the momentarily deteriorate the power control in a mobile communication system to improve the quality of the reverse link in place, or the handoff region way propagation environment.
일반적으로, 이동통신 시스템에서 역방향 전력제어는 개방루프 전력제어와 폐쇄루프 전력제어로 나누어진다. 폐쇄루프 전력제어는 개방루프 전력제어에 대해 보다 빠른 시간으로 전력제어를 보정하는 역할을 한다. 따라서 개방루프 전력제어에 의한 송신전력이 폐쇄루프 전력제어로 인해 시간에 따라 변하게 된다.In general, in the mobile communication system, the reverse power control is divided into an open loop power control and a closed loop power control. The closed loop power control serves to correct the power control in a faster time than the open loop power control. Therefore, the transmission power by the open loop power control changes with time due to the closed loop power control.
이때 상기 이동통신 시스템에서 역방향 전력제어란 이동국의 송신 전력을 채널 환경과 이동국의 위치에 따라 다르게 적용하는 기술이다.In this case, the reverse power control in the mobile communication system is a technique of applying the transmission power of the mobile station differently according to the channel environment and the position of the mobile station.
먼저, 이동국이 수신 전력을 기준으로 송신 전력을 결정하여 해당 채널을 통해 기지국(BTS)으로 프레임(frame)을 전송하면, 기지국은 해당 이동국으로부터 수신한 전력의 세기를 검증하게 된다.First, when the mobile station determines the transmission power based on the received power and transmits a frame to the base station (BTS) through the corresponding channel, the base station verifies the strength of the power received from the mobile station.
이 때 전력의 세기가, 다른 이동국의 통화 품질을 저하시키지 않도록 설정된 최대 전력 임계값 이상이면, 기지국은 이동국에게 이동국의 송신 전력 감소를 요구한다. 그러나 전력의 세기가 양호한 통화 품질을 위해 설정된 최소 전력 임계값 이하이면, 이동국의 송신 전력 증가를 요구하여 적당한 전력량으로 일정한 통화 품질을 유지할 수 있도록 한다.At this time, if the strength of the power is equal to or greater than the maximum power threshold set so as not to degrade the call quality of the other mobile station, the base station requests the mobile station to reduce the transmission power of the mobile station. However, if the power strength is less than or equal to the minimum power threshold set for good call quality, it is required to increase the transmit power of the mobile station to maintain a constant call quality with an appropriate amount of power.
도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 핸드오프 영역에 위치한 이동국의 전력제어 설명을 위한 도면이다.1 is a diagram for describing power control of a mobile station located in a handoff area of a general mobile communication system.
이에 도시된 바와 같이, 이동통신 시스템에서는 2개 이상의 기지국(200)(300)과 송수신을 하는 핸드오프 영역이 발생하게 되는데, 이러한 핸드오프 영역에 위치한 이동국(100)은 각 기지국(200)(300)으로부터 역방향 전력제어에 대한 명령을 수신하게 된다.As shown in the drawing, in the mobile communication system, a handoff area for transmitting and receiving with two or
즉, 임의의 이동국(100)이 A 기지국(200)의 서비스 영역(cell)에 위치해 있는 경우에는 A 기지국(200)의 통화 채널을 사용하여 이동통신 서비스를 제공받게 된다. 이때의 이동국(100)의 역방향 전력 제어는 A 기지국(200)의 명령을 받아 수행된다.That is, when any
그러다가 A 기지국(200)과 B 기지국(300)의 서비스 영역이 겹치게 되는 영역 즉 핸드 오프 영역에 이동국(100)이 위치하게 되면, 다음과 같이 역방향 전력제어가 이루어진다.When the
일반적으로, 이동통신 시스템의 핸드 오프 영역에서는, 수신 파일롯(pilot)의 세기를 측정하여 특정 기지국으로부터의 통화 채널을 이동국의 호 진행에 사용 할 것인지를 결정한다. 즉, 임의의 기지국으로부터의 파일롯의 세기를 측정하여,그 파일롯의 세기가 통화 품질을 양호한 상태로 유지하면서 프레임을 송신할 수 있다고 판단되는 레벨 이상이면, 이동국의 호의 진행에 그 기지국의 해당 통화 채널을 사용한다. 그리고 이동국이 현재 사용중인 통화 채널 중 해당 채널의 기지국으로부터 수신되는 파일롯의 세기가 통화 품질이 나쁘다고 판단되는 일정 레벨 이하이면 그 기지국에서 서비스해 주는통화 채널을 호의 진행에서 제외시키게 된다.In general, in the handoff area of a mobile communication system, the strength of a received pilot is measured to determine whether to use the call channel from a particular base station for call progress of the mobile station. That is, if the strength of the pilot from any base station is measured and the strength of the pilot is above the level determined to be able to transmit the frame while maintaining the call quality in good condition, the corresponding call channel of the base station in the progress of the call of the mobile station Use And if the strength of the pilot received from the base station of the channel of the call channel currently used by the mobile station is less than a certain level determined that the call quality is bad, the call channel serviced by the base station is excluded from the call progress.
그래서 핸드오프 영역에 위치하게 된 이동국(100)은, B 기지국(300)으로부터의 파일롯의 세기가 통화 품질을 양호한 상태로 유지하면서 프레임을 송신할 수 있다고 판단되는 레벨 이상이면, A 기지국(200)의 통화 채널을 사용하여 통화를 하고 있는 상태에서도 B 기지국(300)의 통화 채널을 사용하여 통화를 하게 된다. 즉 2개의 통화 채널을 사용하여 통화를 하는 상태가 된다.Thus, if the strength of the pilot from the B base station 300 is greater than or equal to the level determined to be able to transmit a frame while maintaining the call quality in a good state, the
또한, 이동국의 역방향 전력제어 명령도 A 기지국과 B 기지국 모두로부터 수신하게 된다. 그래서 수신된 역방향 전력제어 명령이 이동국의 송신전력 감소 명령이면, 이동국은 송신전력을 감소시켜 트래픽(traffic)을 기지국으로 송신하게 된다.In addition, the reverse power control command of the mobile station is also received from both the A base station and the B base station. Thus, if the received reverse power control command is a transmit power reduction command of the mobile station, the mobile station reduces the transmit power and transmits traffic to the base station.
그러나, 이동국이 수신한 기지국으로부터의 전력제어 명령이 송신전력 감소 명령이 아니면, 이동국은 송신 전력을 증가시켜 송신하게 된다.However, if the power control command from the base station received by the mobile station is not a transmission power reduction command, the mobile station increases the transmission power and transmits it.
즉, 이동통신 시스템에서 역방향 전력제어는 이동국의 송신전력을 제어하는 알고리즘으로서 역방향 전력제어에서 기지국이 역방향 링크의 상태를 파악해서 이동국의 송신전력을 제어하기 위해 전력을 올리거나 내리라는 명령을 한다.That is, in the mobile communication system, the reverse power control is an algorithm for controlling the transmission power of the mobile station, and in the reverse power control, the base station grasps the state of the reverse link and commands the power up or down to control the transmission power of the mobile station.
이때, 이동국은 기지국에서 송신한 명령이 전력을 증가시키라는 명령이면 이동국의 송신전력을 증가시키고, 감소시키라는 명령이면 이동국의 송신전력을 감소시킨다.At this time, the mobile station increases the transmit power of the mobile station if the command transmitted from the base station increases the power, and decreases the transmit power of the mobile station if the command transmits the reduced power.
이와 같이 종래의 기술에서는 단순히 이동국은 현재 기지국으로부터 수신한 증감 명령에 따라 정해진 전력 폭만큼 증가시키거나 감소시킨다.As such, in the prior art, the mobile station simply increases or decreases by a predetermined power width according to the increase / decrease command received from the current base station.
따라서, 상기와 같은 방법은 핸드오프시에 급격하게 전파 환경이 변하는 지역에서 이동국의 송신전력이 계속해서 정해진 전력폭 이상으로 증가되거나 감소되어야 하는 상황이 발생되면, 전력제어가 늦게 이루어져 역방향 링크의 품질 저하를 개선하지 못하게 되는 문제점을 가진다.Therefore, in the above-described method, if a situation in which the transmission power of the mobile station must continuously increase or decrease over a predetermined power width occurs in an area where the radio wave environment changes rapidly at the time of handoff, the power control is delayed so that the quality of the reverse link can be reduced. There is a problem that does not improve the degradation.
또한, 상기와 같이 순간적으로 정해진 전력폭 이하로 증가되거나 감소되어야 하는 상황에서 필요 이상의 전력제어가 이루어짐으로 인해 상호간 간섭을 야기시키는 문제점을 가진다.In addition, there is a problem that causes mutual interference due to the power control is more than necessary in the situation that should be increased or decreased below a predetermined power instantaneously as described above.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,Accordingly, the present invention is proposed to solve the above problems of the prior art,
본 발명의 목적은 일정시간 동안 기지국으로부터 수신한 송신전력 증감 명령을 이용하여 현재의 역방향 링크의 품질 상태를 판단하고, 이를 통해 CDMA를 이용한 이동통신 시스템에서 핸드오프시의 전력을 제어할 수 있도록 함으로써, 급격히 변화하는 전파 환경에서 전력제어를 보다 빠르게 수행할 수 있으며, 또한 유동적으 로 전력 증가치를 조정하므로써 전파 환경이 순간적으로 나빠지는 곳 또는 핸드오프 지역에서 역방향 링크의 품질을 향상 시킬 수 있도록 한 이동통신 시스템에서 전력제어 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to determine the current state of the reverse link by using the transmit power increase command received from the base station for a predetermined time, and thereby to control the power during handoff in the mobile communication system using CDMA In order to improve the quality of the reverse link in places where the radio environment is momentarily deteriorated or in the handoff area, the power control can be performed more rapidly in the rapidly changing radio wave environment, and the power increase is flexibly adjusted. The present invention provides a power control method in a communication system.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
기지국으로부터 전력증감 명령이 수신되면, 이동국에서 전력 증가 상태로 자신의 상태를 천이시키고 전력증감 카운트를 시작하는 단계와,When the power increase command is received from the base station, the mobile station transitions its state to the power increase state and starts a power increase count;
상기 전력증감 카운트가 시작되면 전력증가 반복치를 저장하고, 주어진 임계치와 비교하는 단계와,Storing the power increase repetition value when the power increase count starts, and comparing it with a given threshold;
상기 임계치 비교 후, 미리 정해진 레벨만큼 송신전력을 증가시키는 단계로 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.
After the threshold comparison, the method comprises the step of increasing the transmission power by a predetermined level.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,In addition, the present invention for achieving the above object,
상기 전력증감 반복수가 주어진 전력증감 반복 임계치 이하이면, 이동국은 송신전력을 주어진 전력 증가폭 1만큼 증가시켜 신호를 전송하고,If the number of power increase and decrease repetition threshold is less than a given power increase and decrease repetition threshold, the mobile station transmits a signal by increasing the transmit power by a given power increase 1,
상기 전력증감 반복수가 주어진 전력증감 반복 임계치 이상이면, 이동국은 송신전력을 주어진 전력 증가폭 2만큼 증가시켜 신호를 전송하는 것을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.
If the number of power increase and decrease repetitions is equal to or greater than a given power increase and decrease repetition threshold, the mobile station is characterized in that the method configuration transmits a signal by increasing the transmit power by a given power increase 2.
이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 「이동통신 시스템에서 전 력제어 방법」의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the "power control method in a mobile communication system" of the present invention according to the above technical concept will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 핸드오프 영역에 위치한 이동국의 전력제어 과정을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a power control process of a mobile station located in a handoff area of a mobile communication system according to the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 이동국에서 기지국으로부터 전력증감 명령을 수신하는 단계(ST11)와, 상기 전력증감 명령이 수신되면, 상기 이동국에서 자신의 상태를 천이시키고 전력증감 카운트를 시작하는 단계(ST12)와, 상기 전력증감 카운트가 시작되면 이동국에서 전력증가 반복치를 저장하는 단계(ST13)와, 상기 전력증가 반복치 저장 후, 주어진 임계치를 비교하는 단계(ST13)와, 상기 이동국은 전력증가 명령의 반복 카운트에 따라 미리 정해진 이동국 송신전력으로 송신하는 단계(ST14)로 이루어진다.As shown therein, the mobile station receives a power increase command from a base station (ST11), and when the power increase command is received, the mobile station transitions its state and starts a power increase count (ST12); Storing the power increase repeat value at the mobile station when the power increase count starts (ST13), comparing the given threshold value after storing the power increase repeat value (ST13), and the mobile station repeats the count of the power increase command. According to the step of transmitting at a predetermined mobile station transmission power (ST14).
상기한 구성을 갖는 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 핸드오프 영역에 위치한 이동국의 전력제어 과정을 좀 더 상세하게 살펴보면 다음과 같다.Looking at the power control process of the mobile station located in the handoff area of the mobile communication system according to the present invention having the above configuration in more detail as follows.
먼저, 이동국 역방향 전력제어를 위해 초기 상태, 전력증가 상태, 전력감소 상태로 구별한다.First, the mobile station is classified into an initial state, an increased power state, and a reduced power state for reverse power control.
상기 초기 상태는 이동국이 기지국으로부터 최초의 전력제어 명령을 받기전 상태를 나타내고, 상기 전력증가 상태는 기지국으로부터 전력증가 명령을 수신한 상태를 나타내고, 상기 전력감소 상태는 기지국으로부터 전력감소 명령을 수신한 상태를 나타낸다.The initial state indicates a state before the mobile station receives the first power control command from the base station, the power increase state indicates a state of receiving a power increase command from the base station, and the power reduction state indicates a state of receiving power reduction command from the base station. Indicates the state.
한편, 상기 이동국은 초기 상태에서 시작하여 기지국으로부터 최초로 전력제 어 명령을 수신하면, 명령의 종류에 따라 전력증가 상태나 전력감소 상태로 천이하고 다시는 초기 상태로 돌아가지 않는다.On the other hand, when the mobile station receives the power control command from the base station for the first time starting from the initial state, the mobile station transitions to the power increasing state or the power reducing state according to the type of the command and does not return to the initial state again.
또한, 상기 전력증가 상태에서 이동국은 기지국으로부터 전력증가 명령을 수신하면 계속해서 전력증가 상태에 머물고, 기지국으로부터 전력감소 명령을 수신하면 전력감소 상태로 천이한다.In addition, in the power increase state, the mobile station continuously stays in the power increase state upon receiving the power increase command from the base station, and transitions to the power decrease state when receiving the power decrease command from the base station.
또한, 상기 전력감소 상태에서 이동국은 기지국으로부터 전력감소 명령을 수신하면 계속해서 전력감소 상태에 머물고, 기지국으로부터 전력증가 명령을 수신하면 전력증가 상태로 천이한다.Further, in the power reduction state, the mobile station continuously stays in the power reduction state upon receiving the power reduction command from the base station, and transitions to the power increase state when receiving the power increase command from the base station.
이때, 이동국은 초기 상태나 전력감소 상태에서 전력증가 상태로 천이하면 전력증가 반복치를 "0"으로 설정하고, 또한 이동국은 초기 상태나 전력증가 상태에서 전력감소 상태로 천이하면 전력감소 반복치를 "0"으로 설정하고, 또한 이동국은 전력증가 상태나 전력감소 상태에서 전력증감 명령을 받으면 전력증감 반복치를 "1"만큼 증가시킨다.At this time, the mobile station sets the power increase repetition value to "0" when the mobile station transitions from the initial state or the power decrease state to the power increase state. Is set to ", and the mobile station increases the power increase repeat value by " 1 " when the power increase command is received in the power increase state or the power decrease state.
여기서, 이동국은 기지국으로부터 전력증가 명령을 받으면 전력증가 반복치를 검사한 후 다음과 같은 방법으로 역방향 전력제어를 수행한다.Here, when receiving a power increase command from the base station, the mobile station checks the power increase repetition value and performs reverse power control in the following manner.
1)전력증가 반복치가 주어진 전력증가 반복 임계치 이하이면, 이동국은 송신전력을 주어진 전력 증가폭 1만큼 증가시켜 신호를 전송한다.1) If the power increase repetition value is equal to or less than a given power increase repetition threshold, the mobile station transmits a signal by increasing the transmit power by a given power increase 1.
2)전력증가 반복치가 주어진 전력증가 반복 임계치 이상이면, 이동국은 송신전력을 주어진 전력 증가폭 2만큼 증가시켜 신호를 전송한다.2) If the power increase repetition value is equal to or greater than a given power increase repetition threshold, the mobile station transmits a signal by increasing the transmit power by a given power increase 2.
3)이동국은 상기와 같이 전력증가 반복치에 따라 미리 정해진 송신전력 증가폭만큼 증가시켜 신호를 전송한다.3) The mobile station transmits a signal by increasing a predetermined increase in transmission power according to the power increase repetition value as described above.
즉, 상기에서와 같이, 이동국이 전력증가 반복치에 따른 송신전력 증가폭을 기지국 환경에 따라 기지국별로 송신전력 증가폭을 다르게 한다.That is, as described above, the mobile station varies the transmission power increase in accordance with the base station environment according to the base station environment.
이상에서 상술한 본 발명 "이동통신 시스템에서 전력제어 방법"에 따르면, 이동통신 시스템에서 급격히 변화가 심한 전파 환경에서 전력제어를 보다 빠르게 수행할 수 있는 이점을 가진다.According to the present invention "power control method in a mobile communication system" described above, there is an advantage that the power control can be performed faster in a radio wave environment in which the mobile communication system is rapidly changed.
또한, 기존에 수행하던 단계별로 전력을 증감시키는 것이 아니라, 이동국이 수신한 전력 증가 반복수에 따라 유동적으로 전력 증가치를 조정하므로써, 순간적으로 전파 환경이 나쁜 곳 또는 핸드오프 지역에서 역방향 링크의 품질을 향상 시킬 수 있으며, 이를 통해 핸드오프 성공율 뿐만 아니라 시스템의 신뢰성에 높일 수 있는 이점을 가진다.Also, instead of increasing or decreasing the power according to the existing steps, it is possible to adjust the power increase dynamically according to the number of power increase repetitions received by the mobile station, thereby improving the quality of the reverse link in a place where the propagation environment is bad or in the handoff area. This can improve the reliability of the system as well as the handoff success rate.
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