KR20060056168A

KR20060056168A - Method and apparatus for controlling power in a wireless communication system using ofdma

Info

Publication number: KR20060056168A
Application number: KR1020040095458A
Authority: KR
Inventors: 김호경; 박상환; 장범
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2006-05-24

Abstract

본 발명은 OFDM/OFDMA 방식의 이동통신 시스템에서 핸드오버 영역에 있는 단말들의 송신 전력을 제어하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for controlling transmission power of terminals in a handover region in an OFDM / OFDMA mobile communication system.

이러한 본 발명에 따른 시스템은, 직교 주파수 분할 다중화/직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서의 기지국에서 전력 제어 장치에 있어서, 핸드 오버 영역에 있는 단말들에게 전송할 신호를 증폭하기 위한 제 1 제어 신호를 생성하고, 상기 핸드 오버 영역에 있지 않는 단말들에게 전송할 신호를 증폭하기 위한 제 2 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.
The system according to the present invention is a power control apparatus in a base station in a mobile communication system using an orthogonal frequency division multiplexing / orthogonal frequency division multiple access scheme, and is configured to amplify a signal to be transmitted to terminals in a handover region. And a control unit generating a first control signal and generating a second control signal for amplifying a signal to be transmitted to terminals not in the handover region.

OFDMA, 핸드오버, 하드 핸드오버OFDMA, Handover, Hard Handover

Description

TECHNICAL AND APPARATUS FOR CONTROLLING POWER IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM USING OFDMA

도 1은 OFDMA 방식을 사용하는 셀룰라 이동통신 시스템에서 주파수 재사용 방식을 설명하기 위한 도면,1 is a view for explaining a frequency reuse scheme in a cellular mobile communication system using the OFDMA scheme;

도 2는 서로 다른 기지국에서 다수의 직교 주파수들을 이용하여 하나의 부채널을 구성하는 예를 도시한 도면,2 illustrates an example of configuring one subchannel using a plurality of orthogonal frequencies in different base stations;

도 3은 본 발명에 따른 OFDMA 통신 시스템에서 하향링크 프레임의 구성을 도시한 도면,3 is a diagram illustrating a configuration of a downlink frame in an OFDMA communication system according to the present invention;

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 OFDMA 시스템에서 상향 링크의 부채널 할당 방법을 설명하기 위한 도면,4 is a view for explaining a subchannel allocation method of an uplink in an OFDMA system according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 직교 주파수 다중 접속 방식의 무선 통신 시스템에서 전력 제어를 위한 송신 장치의 블록 구성도,5 is a block diagram illustrating a transmission apparatus for power control in a wireless communication system using an orthogonal frequency multiple access method according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 직교 주파수 다중 접속 방식의 무선 통신 시스템에서 전력 제어를 위한 수신 장치의 블록 구성도,6 is a block diagram of a receiving apparatus for power control in a wireless communication system of an orthogonal frequency multiple access method according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 직교 주파수 다중 접속 방식의 무선 통신 시스템에서 의 송신 장치에서의 전력 제어 방법을 나타낸 제어 흐름도,7 is a control flowchart illustrating a power control method in a transmitting apparatus in a wireless communication system of an orthogonal frequency multiple access method according to the present invention;

도 8은 본 발명에 따른 직교 주파수 다중 접속 방식의 무선 통신 시스템에서의 수신 장치에서의 전력 제어 방법을 나타낸 제어 흐름도.
8 is a control flowchart illustrating a power control method in a receiving apparatus in a wireless communication system of an orthogonal frequency multiple access method according to the present invention.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 전력 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 무선 통신 시스템에서 핸드 오버 영역에 있는 단말들의 송신 전력을 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power control apparatus and method in a wireless communication system, and more particularly, to a method for controlling the transmission power of terminals in a handover area in a wireless communication system.

통상적으로 무선 통신 시스템은 사용자가 단말을 이용하여 특정한 장소 등에 구애받지 않고, 통신을 수행할 수 있도록 제공하는 방법을 의미한다. 이러한 무선 통신 시스템은 다양한 다중 접속(Multiple Access) 방식을 이용하여 다수의 사용자들을 수용할 수 있도록 개발되어 왔다. 상기 무선 통신 시스템의 대표적인 방법이 코드 분할 다중 접속(CDMA : Code Division Multiple Access) 방식이다. 상기 코드 분할 다중 접속 방식은 음성 통신에서부터 시작되어 현재에는 비교적 고속의 데이터까지 처리할 수 있도록 개발되어 왔다. 이와 같이 코드 분할 다중 접속 방식의 발전은 사용자들이 보다 고속의 데이터 전송의 요구와 함께 기술의 비약적인 발전에 기인한다. 이러한 코드분할 다중접속 방식은 기술의 발전에 힘입어 현재에는 제3세대(3G) 이동통신 시스템의 표준이 대부분 확정되어 상용화 단계에 이르고 있다. In general, a wireless communication system refers to a method of providing a user to perform communication regardless of a specific place using a terminal. Such a wireless communication system has been developed to accommodate a large number of users using various multiple access schemes. A typical method of the wireless communication system is a code division multiple access (CDMA) scheme. The code division multiple access scheme has been developed to process data at a relatively high speed, beginning with voice communication. As such, the development of code division multiple access is caused by the rapid development of technology with the demand for faster data transmission by users. The code division multiple access method has been commercialized due to the development of technology, and most standards of 3G mobile communication systems have been decided.

그런데, 상기 코드 분할 다중 접속 방식에서 사용되는 제한된 자원으로 인하여 더 이상 고속의 데이터를 전송하는데 한계에 이르렀다는 문제가 있다. 그럼에도 불구하고 사용자들이 요구하는 데이터의 전송률은 계속적으로 증가하는 추세에 있다. 따라서 무선 통신 분야에서는 보다 고속의 데이터를 전송하기 위해 다양한 연구와 시도가 이루어지고 있다.However, due to the limited resources used in the code division multiple access scheme, there is a problem that the limit for transmitting data at high speed is reached. Nevertheless, the transmission rate of data required by users continues to increase. Therefore, in the field of wireless communication, various researches and attempts have been made to transmit data at a higher speed.

상기한 연구의 한 방향으로 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : 이하 "OFDMA"라 함) 방식을 사용하여 통신을 수행하는 방법에 대하여 연구가 이루어지고 있다. 상기 OFDMA 방식은 직교성을 가지는 주파수들을 이용하여 다수의 채널을 구성하고, 각 사용자들에게 적어도 하나 또는 그 이상의 채널을 할당하여 데이터를 전송하는 방식이다. 그러면 OFDMA 방식에서 통신이 이루어지는 과정에 대하여 간략히 살펴보기로 한다.In one direction of the above-described research, research has been conducted on a method of performing communication using an Orthogonal Frequency Division Multiple Access (hereinafter, referred to as "OFDMA") scheme. In the OFDMA scheme, a plurality of channels are formed using frequencies having orthogonality, and at least one or more channels are allocated to each user to transmit data. Next, the process of communication in the OFDMA scheme will be briefly described.

OFDMA 방식에서 통신은 상향 링크와 하향 링크의 부채널을 할당하는 방식을 사용한다. 즉, 특정한 시간 내에서 상향 링크의 시간과 하향 링크의 시간을 구분하고, 상기 시간 내에서 각 사용자마다 상기한 채널을 할당하여 통신이 이루어진다. 또한 상기 OFDMA를 기반으로 하는 셀룰라 이동통신 방식에서는 가용 주파수의 운용 방법에 따라 크게 두 가지의 운용 방법으로 구분할 수 있다. 상기 가용 주파수의 운용 방법이란, 주파수 재사용 계수(Frequency Reuse Factor)에 따른 방법을 의미한다. 그러면 먼저 가장 일반적으로 생각할 수 있는 첫 번째 방법에 대하여 살펴보기로 한다. 첫 번째 방법은 주파수 재사용 계수를 3 또는 7과 같이 1보다 큰 값을 사용하는 방법이다. 이와 같이 주파수 재사용 계수를 높게 사용해야 하는 이유에 대하여 도 1을 참조하여 간략히 살펴보기로 한다.In the OFDMA scheme, communication uses a scheme of allocating subchannels of uplink and downlink. That is, the communication is performed by dividing the uplink time and the downlink time within a specific time and allocating the channel for each user within the time. In addition, in the cellular mobile communication system based on the OFDMA, two types of operation methods may be largely classified according to an operation method of available frequencies. The available frequency operating method means a method according to a frequency reuse factor. Let's look first at the first and most common way. The first method uses a frequency reuse factor greater than 1, such as 3 or 7. The reason why the frequency reuse coefficient should be used as above will be briefly described with reference to FIG. 1.

도 1은 OFDMA 방식을 사용하는 셀룰라 이동통신 시스템에서 주파수 재사용 방식을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for describing a frequency reuse scheme in a cellular mobile communication system using the OFDMA scheme.

기지국들(100, 110, 120, 130, 140, 150, 160)은 하나의 셀을 이루며, 각기 다른 주파수들을 사용한다. 즉, 하나의 기지국은 전체 사용할 수 있는 주파수들 중 1/3만을 사용하도록 한다. 상기 도 1에서 각 기지국들은 캐리어 인덱스(Carrier Index)의 1/3을 사용하고 있다. 즉, 전체 캐리어 인덱스들이 n₁+n₂+n₃라 가정할 때, 그 중 하나의 영역만을 사용할 수 있도록 구성되어 있다. 이를 상기 기지국(100)의 인접한 기지국들(110, 120, 130, 140, 150, 160)과 함께 살펴보면, 인접한 기지국들(110, 120, 130, 140, 150, 160)은 상기 기지국(100)이 사용하지 않는 캐리어 인덱스의 주파수들을 사용한다.The base stations 100, 110, 120, 130, 140, 150, and 160 form one cell and use different frequencies. That is, one base station uses only 1/3 of all available frequencies. In FIG. 1, each base station uses 1/3 of a carrier index. That is, assuming that all carrier indices are n ₁ + n ₂ + n ₃ , only one region of the carrier indices is configured to be used. Looking at this together with the adjacent base stations (110, 120, 130, 140, 150, 160) of the base station 100, adjacent base stations (110, 120, 130, 140, 150, 160) is the base station 100 Use frequencies of unused carrier index.

이와 같이 각 기지국들에서 서로 다른 캐리어 인덱스를 가지는 주파수를 사용하도록 함으로써 각 기지국들간 간섭을 효과적으로 줄일 수 있다. 상기 도 1에 도시한 같이 전체 사용 가능한 주파수를 1/3로 나누어 사용하는 경우 주파수 재사용 계수가 3이 된다. 즉, 상기한 방법을 기초로 하여 셀룰라 시스템을 구성하는 경우 일반적으로 주파수 재사용 계수는 3보다 큰 값을 가지게 된다. 왜냐하면 상기 도 1에 도시한 바와 같이 모든 기지국들이 이론적인 셀 구조를 가지기 어렵기 때문이다. 따라서 일반적으로 주파수 재사용 계수는 3 ~ 7의 값을 가지게 된다.As such, by using a frequency having a different carrier index in each base station, interference between each base station can be effectively reduced. As shown in FIG. 1, the frequency reuse factor is 3 when the total usable frequency is divided by 1/3. That is, in the case of configuring a cellular system based on the above method, the frequency reuse coefficient generally has a value greater than three. This is because, as shown in FIG. 1, it is difficult for all base stations to have a theoretical cell structure. Therefore, in general, the frequency reuse coefficient has a value of 3 to 7.

이와 같이 주파수 재사용 계수가 3 ~ 7의 값을 가지는 경우 모든 주파수를 사용할 수 없다는 문제가 있다. 소정 기지국에서 사용할 수 있는 캐리어 인덱스의 개수는 수용할 수 있는 사용자의 수 또는 전송률을 의미한다. 따라서 캐리어 인덱스의 숫자가 줄어드는 경우 수용할 수 있는 사용자가 제한되거나 또는 전송률에 제한을 받는 문제가 발생한다. 반면에 주파수 재사용 계수가 3 ~ 7의 값을 가지는 경우에 셀 가장자리(Cell Boundary)에서도 신호 대 잡음비가 우수하다는 장점이 있다.As such, when the frequency reuse factor has a value of 3 to 7, there is a problem that all frequencies cannot be used. The number of carrier indices that can be used in a given base station means the number of users or transmission rate that can be accommodated. Therefore, when the number of carrier indexes decreases, there is a problem in that the number of users that can be accommodated or the transmission rate are limited. On the other hand, when the frequency reuse coefficient has a value of 3 to 7, there is an advantage that the signal-to-noise ratio is excellent even at the cell edge.

다음으로 주파수 재사용 계수를 1로 사용하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다. 주파수 재사용 계수가 1인 경우 상기 도 1에서 각 기지국들은 모든 캐리어 인덱스의 주파수들을 사용할 수 있다. 앞에서 살핀 바와 같이 주파수 재사용 계수를 1로 사용하면, 주파수 자원을 효율적으로 사용할 수 있다는 이점이 있다. 그러나, 주파수 재사용 계수를 1로 사용하는 경우에 셀 가장자리에 위치한 단말들은 신호대 잡음비가 현저히 저하되는 단점을 가진다. 즉, 주파수 재사용 계수를 1로 사용하는 경우에 셀에 근접한 단말들은 통신에 크게 문제가 되지 않을 수 있으나, 셀 가장자리에서는 성능이 나빠지거나 또는 통신이 불가능한 경우가 발생할 수 있다.Next, a method of using the frequency reuse coefficient as 1 will be described. When the frequency reuse factor is 1, each base station in FIG. 1 may use frequencies of all carrier indexes. As described above, using the frequency reuse factor of 1 has an advantage of efficiently using frequency resources. However, when the frequency reuse coefficient is used as 1, the terminals located at the edge of the cell have a disadvantage in that the signal-to-noise ratio is significantly lowered. That is, when the frequency reuse coefficient is used as 1, terminals close to the cell may not be a big problem for communication. However, performance may be deteriorated or communication may not be possible at the cell edge.

이러한 문제점으로 인하여 종래에 OFDMA 시스템에서는 주파수 재사용 계수를 3 이상의 값을 가지는 경우에 대하여 대부분 논의가 이루어졌었다. 그러나, 최근 IEEE 802.16 표준 회의 등에서는 주파수 재사용 계수를 1로 사용하는 방법에 대해 많은 논의가 이루어지고 있다.Due to this problem, in the conventional OFDMA system, the case where the frequency reuse coefficient has a value of 3 or more has been mostly discussed. However, a lot of discussions have recently been made on how to use the frequency reuse factor as 1 in the IEEE 802.16 standard conference.

다른 한편, 이동통신 시스템에서는 단말의 이동성을 확보하기 위해 핸드오버(Handover)라는 개념을 도입하여 사용하고 있다. 이러한 핸드오버는 통신을 수행하 는 단말(MS : Mobile Station)이 기지국과 기지국 사이를 이동하더라도 통신을 계속하여 유지할 수 있도록 하는 것을 말한다. 이러한 핸드오버는 소프트 핸드오버(soft handover)와 소프터 핸드오버(softer handover) 및 하드 핸드오버(hard handover)의 3가지 방식으로 구분할 수 있다.On the other hand, the mobile communication system adopts the concept of handover (Handover) to secure the mobility of the terminal. This handover refers to a mobile station (MS) that maintains communication even when the mobile station moves between the base station and the base station. Such handovers can be classified into three types: soft handover, softer handover, and hard handover.

상기 소프트 핸드오버는 통신 중인 단말이 기지국간 이동 시 양쪽 기지국의 신호를 동시에 수신하는 중간 과정을 거쳐 목표한 타겟 기지국(Target BS)으로 호를 연결시켜 주는 방식을 의미한다. 또한 소프터 핸드오버는 상술한 소프트 핸드오버와 유사한 방식이나, 동일한 기지국 내에서 이루어진다는 차이를 가진다. 즉, 소프터 핸드오버란, 상기 기지국 내의 섹터들 내를 이동하는 경우 기지국이 단말에 대하여 소프트 핸드오버를 제공하는 방식이다. 따라서 소프터 핸드오버는 기지국이 섹터형 기지국인 경우에 가능한 방식이다.The soft handover refers to a method in which a terminal in communication connects a call to a target target BS through an intermediate process of simultaneously receiving signals of both base stations when moving between base stations. Softer handover is also similar to the soft handover described above, but with the difference that it is within the same base station. That is, softer handover is a method in which a base station provides a soft handover to a terminal when moving in sectors within the base station. Softer handover is therefore possible if the base station is a sector type base station.

이와 달리 하드 핸드오버는 통신 중인 단말이 기지국간을 이동할 경우 통신을 유지하고 있던 소스 기지국(source BS)의 호를 순간적으로 절단하고, 향후 통신을 수행할 목표 기지국(target BS)으로 호를 최대한 빠른 시간 내에 재연결하는 방식을 의미한다.Hard handover, on the other hand, when a terminal in communication moves between base stations, it instantaneously disconnects the call of the source BS maintaining the communication and makes a call to the target BS to perform the communication as soon as possible. It means reconnecting in time.

이상에서 상술한 바와 같이 현재 연구가 이루어지는 방향은 주파수 재사용 계수를 1로 사용하는 방식이다. 또한 일반적으로 OFDMA 시스템에서는 핸드오버 시 하드 핸드오버 방법이 고려되어 왔다. 따라서 이러한 방식으로 통신을 수행하면, 셀의 가장자리 부근에 위치한 단말들은 하드 핸드오버 시 낮은 신호대 잡음비(SINR)가 낮아지므로, 성능 열화를 겪게 되거나 또는 호 절단율(call drop rate)이 높아져서 통신 시스템의 안정성이 떨어뜨리는 요인으로 작용할 수 있다. 그러면 이를 도 2를 참조하여 살펴보기로 한다.As described above, the current research direction is a method of using a frequency reuse factor of 1. In addition, in the OFDMA system, a hard handover method has been considered during handover. Therefore, when the communication is performed in this manner, terminals located near the edge of the cell have a low signal-to-noise ratio (SINR) during hard handover, and thus suffer from performance degradation or a high call drop rate. It can act as a factor of deterioration in stability. This will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 서로 다른 기지국에서 다수의 직교 주파수들을 이용하여 하나의 부채널을 구성하는 예를 도시한 도면이다.FIG. 2 illustrates an example of configuring one subchannel using a plurality of orthogonal frequencies in different base stations.

상기 도 2에서는 특정 기지국 A의 셀에서 하나의 부채널을 할당하기 위한 직교 주파수들과 다른 기지국 B의 셀에서 하나의 부채널을 할당하기 위한 직교 주파수들을 도시하고 있다.2 shows orthogonal frequencies for allocating one subchannel in a cell of a specific base station A and orthogonal frequencies for allocating one subchannel in a cell of another base station B.

상기 기지국 A의 셀에서 표시된 부분은 전체 직교 주파수들 중에서 하나의 부채널을 할당하기 위한 다수의 직교 주파수들을 도시한 것이다. OFDMA 시스템에서는 하나의 부채널을 할당할 경우 순차적으로 직교 주파수들을 할당할 수도 있으나, 일반적으로 랜덤하게 또는 단말에 의해 보고된 정보에 의거하여 다수의 직교 주파수들을 하나의 부채널로 할당한다. 따라서 기지국 B의 셀에서도 이와 동일한 방법으로 직교 주파수들이 하나의 부채널을 구성한다. 그런데 상기와 같이 부채널이 구성되어 각각 단말에 할당된 경우 두 단말이 각각 기지국의 가장자리 영역에 위치하여 두 단말간 근접한 경우 두 단말은 참조부호 210 및 220과 같이 서로 동일한 직교 주파수가 각각 할당되게 된다. 그러면 상기 일치하는 직교 주파수간에는 매우 심각한 간섭이 발생하게 되며, 이로 인하여 통신 품질이 저하되거나 또는 통신이 불가능해질 수 있다.The portion indicated in the cell of the base station A shows a plurality of orthogonal frequencies for allocating one subchannel among all orthogonal frequencies. In the OFDMA system, when allocating one subchannel, orthogonal frequencies may be sequentially allocated. However, in general, a plurality of orthogonal frequencies are allocated to one subchannel at random or based on information reported by the UE. Accordingly, orthogonal frequencies form one subchannel in the same manner in the cell of base station B. However, when the subchannels are configured and assigned to the respective terminals as described above, when the two terminals are located in the edge region of the base station and are in close proximity to each other, the two orthogonal frequencies are allocated to each other as shown by reference numerals 210 and 220. . Then, very serious interference occurs between the matching orthogonal frequencies, which may result in deterioration of communication quality or inability to communicate.

또한 상기한 시스템에서 전력 제어(Power Control)를 사용할 경우 셀 가장자리의 사용자는 높은 전력으로 데이터를 송신하게 되므로 주변의 다른 셀의 사용자 들에게 큰 간섭신호를 주게 되는 문제가 있다.In addition, when the power control (Power Control) is used in the above system, the user at the edge of the cell transmits data with high power, thereby causing a large interference signal to users of other cells in the vicinity.

이상에서 살핀 바와 같이 하드 핸드오버의 경우에 가장 큰 문제점은 인접 셀 사용자에 할당된 동일한 주파수에 의한 간섭 때문에 발생하는 낮은 신호 대 간섭 전력 비(SIR)이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 가장 쉽게 사용될 수 있는 방법은 주파수 재사용 계수를 1 보다 큰 값, 즉 3 혹은 7로 설정하는 것이다. 그러면 상술한 바와 같이 인접 셀로부터의 간섭을 줄일 수 있다. 그러나 이러한 방식으로 하드 핸드오버를 수행할 경우 인접 셀 혹은 섹터에서는 서로 다른 주파수를 사용하도록 하기 위한 특별한 셀 배치 계획(cell planning)이 필요하다. 뿐만 아니라 인접 셀 간에 같은 주파수를 사용할 수 없기 때문에 주파수 효율이 현저하게 떨어지게 된다. 따라서 만일 기지국을 신설하거나 증축하는 데에도 매우 큰 부담으로 작용하게 되는 문제가 있다.
As described above, the biggest problem in the case of hard handover is the low signal-to-interference power ratio (SIR) caused by the interference by the same frequency assigned to the neighbor cell user. The easiest way to solve this problem is to set the frequency reuse factor to a value greater than 1, that is, 3 or 7. Then, as described above, interference from adjacent cells can be reduced. However, when performing hard handover in this manner, special cell planning is required to use different frequencies in adjacent cells or sectors. In addition, frequency efficiency is significantly reduced because the same frequency cannot be used between adjacent cells. Therefore, there is a problem that it acts as a very big burden even when establishing or expanding a base station.

따라서 본 발명의 목적은 OFDMA 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 핸드오버 시 전력 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for power control during handover in a wireless communication system using an OFDMA scheme.

본 발명의 다른 목적은 OFDMA 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 핸드 오버 영역과 비 핸드 오버 영역을 구분하여 전력 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for controlling power by dividing a handover region and a non-handover region in a wireless communication system using an OFDMA scheme.

본 발명의 또 다른 목적은 OFDMA 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 핸드오버 시 통신 품질을 향상시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for improving communication quality during handover in a wireless communication system using an OFDMA scheme.

본 발명의 또 다른 목적은 OFDMA 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 핸드오버 시 인접 셀에 간섭 등의 영향을 줄일 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide an apparatus and method for reducing the influence of interference, etc., on a neighbor cell during handover in a wireless communication system using an OFDMA scheme.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 송신 장치는, 직교 주파수 분할 다중화/직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서의 기지국에서 전력 제어 장치에 있어서, 핸드 오버 영역에 있는 단말들에게 전송할 신호를 증폭하기 위한 제 1 제어 신호를 생성하고, 상기 핸드 오버 영역에 있지 않는 단말들에게 전송할 신호를 증폭하기 위한 제 2 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.The transmission apparatus of the present invention for achieving the above objects, in the power control apparatus in the base station in the mobile communication system using the orthogonal frequency division multiplexing / orthogonal frequency division multiple access scheme, to transmit to the terminals in the handover area And a controller configured to generate a first control signal for amplifying the signal and to generate a second control signal for amplifying a signal to be transmitted to terminals not in the handover region.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 송신 방법은, 직교 주파수 분할 다중화/직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서의 기지국에서 전력 제어 방법에 있어서, 핸드 오버 영역에 있는 단말들에게 전송할 신호를 증폭하기 위한 제 1 제어 신호를 생성하는 과정과, 상기 핸드 오버 영역에 있지 않는 단말들에게 전송할 신호를 증폭하기 위한 제 2 제어 신호를 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.A transmission method of the present invention for achieving the above object, in the power control method in a base station in a mobile communication system using an orthogonal frequency division multiplexing / orthogonal frequency division multiple access scheme, to transmit to the terminals in the handover area Generating a first control signal for amplifying the signal, and generating a second control signal for amplifying a signal to be transmitted to terminals not in the handover region.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 수신 장치는, 직교 주파수 분할 다중화/직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서의 단말들에서 전력 제어 장치에 있어서, 상기 단말이 핸드오버 영역에 있는 경우, 기지국에 전송하기 위한 신호를 증폭하기 위한 제1 제어 신호를 생성하고, 상기 단말이 핸드 오버 영역에 있지 않는 경우, 기지국에게 전송할 신호를 증폭하기 위한 제 2 제어 신호를 생성하는 과정을 포함함을 특징하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다. The reception apparatus of the present invention for achieving the above objects is a power control device in the terminals in a mobile communication system using an orthogonal frequency division multiplexing / orthogonal frequency division multiple access scheme, the terminal is located in the handover area In this case, generating a first control signal for amplifying a signal for transmission to the base station, and if the terminal is not in the handover region, generating a second control signal for amplifying a signal to be transmitted to the base station. Characterized in that it comprises a control unit characterized by.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 수신 방법은 직교 주파수 분할 다중화/직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서의 단말들에서 전력 제어 방법에 있어서, 상기 단말이 핸드오버 영역에 있는 경우, 기지국에 전송하기 위한 신호를 증폭하기 위한 제1 제어 신호를 생성하는 과정과, 상기 단말이 핸드 오버 영역에 있지 않는 경우, 기지국에게 전송할 신호를 증폭하기 위한 제 2 제어 신호를 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
The reception method of the present invention for achieving the above object is a power control method for terminals in a mobile communication system using orthogonal frequency division multiplexing / orthogonal frequency division multiple access scheme, when the terminal is in the handover area Generating a first control signal for amplifying a signal for transmission to a base station; and generating a second control signal for amplifying a signal for transmission to a base station when the terminal is not in a handover region. It is characterized by.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings.

또한 하기 설명에서는 구체적인 메시지 또는 신호 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in the following description, there are many specific details such as specific messages or signals, which are provided to aid the overall understanding of the present invention, and it is understood that the present invention may be practiced without these specific details. It will be self-evident to those of ordinary knowledge. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명에서는 OFDMA 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 핸드 오버 영역과 비 핸드 오버 영역을 구분하여 전력 제어할 수 있는 방법 및 시스템을 제시한다.The present invention provides a method and system for controlling power by dividing a handover region and a non-handover region in a wireless communication system using an OFDMA scheme.

그러면 본 발명을 설명하기에 앞서 OFDMA 방식을 사용하는 시스템에 대하여 살펴보며, 본 발명에서 사용될 용어들에 대하여 정의한다.Before describing the present invention, a system using the OFDMA scheme will be described, and terms used in the present invention will be defined.

OFDMA 통신 시스템은 상향 링크 및 하향 링크에서 각 사용자에게 특정 부반송파의 집합인 부채널을 단위로 자원을 할당한다. 이때 부채널을 구성하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있다. 예를 들어 IEEE 802.16 OFDMA 방식의 하향 링크에서 부채널을 구성하는 방법은 PUSC, FUSC, optional-FUSC, AMC permutation 등의 방법이 있다. 또한 상향 링크에서는 PUSC, optional-PUSC, AMC permutation 등의 방법이 있다. 상기 AMC permutation을 제외한 다른 모든 부채널 할당 방법들은 기본적으로 전체 주파수 영역에 랜덤하게 분산되어 있는 부반송파들을 하나의 부채널에 할당하여 부채널을 할당받는 각 사용자에게 주파수 다이버시티 이득을 주도록 하고 있다. 상향 링크의 경우 채널 추정의 용이성을 위해서 부채널을 구성할 때 부반송파를 특정 단위로 묶은 후 그 단위를 바탕으로 부채널을 구성하기도 한다. 예를 들어 IEEE 802.16 OFDMA 방식의 상향링크에서 PUSC 부반송파 할당 방식은 전체 부반송파들을 주파수-시간 축을 4 반송파 x 3 심볼로 구성된 타일로 나누고 이러한 타일들을 랜덤한 방식으로 선택하여 부채널을 구성한다. 이하에서 부채널을 설명함에 있어서 부반송파는 부반송파의 블록으로 대체될 수 있음을 미리 밝혀 둔다.The OFDMA communication system allocates resources in units of subchannels, which are sets of specific subcarriers, to each user in uplink and downlink. In this case, there may be various ways of configuring the subchannels. For example, a method of configuring a subchannel in the downlink of the IEEE 802.16 OFDMA scheme includes a method such as PUSC, FUSC, optional-FUSC, AMC permutation, and the like. In the uplink, there are methods such as PUSC, optional-PUSC, and AMC permutation. All other subchannel allocation methods except AMC permutation basically allocate subcarriers randomly distributed in the entire frequency domain to one subchannel to give frequency diversity gain to each user who is allocated the subchannel. In case of uplink, subcarriers are grouped into specific units when subchannels are configured for ease of channel estimation, and then subchannels are configured based on the units. For example, in the uplink of the IEEE 802.16 OFDMA scheme, the PUSC subcarrier allocation scheme divides all subcarriers into tiles consisting of 4 carriers x 3 symbols on the frequency-time axis and randomly selects these tiles to configure a subchannel. In the following description of the subchannel, it will be apparent that the subcarrier can be replaced with a block of the subcarrier.

또한 전체 부반송파들을 각 부채널로 나누는 방법은 각 부채널 구성 방법에 따라 정해진 수식을 통해서 이루어진다. 이때 수식에는 셀마다 서로 다른 부채널이 만들어지도록 하는 파라미터가 포함된다. 이 파라미터는 여러 가지 이름이 있을 수 있으나 본 발명에서는 "셀 ID"라 부르기로 한다. 또한 상기 설명한 것과 같은 부채널 구성 방법들을 통칭 "분산 부반송파 할당 방법"이라 부르기로 한다.In addition, a method of dividing all subcarriers into subchannels is performed through a formula determined according to each subchannel configuration method. In this case, the formula includes a parameter for generating different subchannels for each cell. This parameter may have various names, but in the present invention, it is referred to as "cell ID". In addition, subchannel configuration methods as described above will be referred to collectively as "distributed subcarrier allocation method."

종래 기술에서 설명한 도 2는 이러한 분산 부반송파 할당 방식으로 할당된 부채널을 구성하는 부반송파의 배치를 예로 도시한 것이다. 상기 도 2에서 두 기지국의 셀 A, B는 서로 다른 셀 ID를 가진다. 또한 앞서 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 하나의 부채널에 할당된 부반송파 중에서 두 개의 부반송파에서 충돌이 발생한다.FIG. 2 described in the prior art shows an example of arrangement of subcarriers constituting a subchannel allocated by such a distributed subcarrier allocation scheme. In FIG. 2, cells A and B of two base stations have different cell IDs. In addition, as described above with reference to FIG. 2, collisions occur in two subcarriers among subcarriers allocated to one subchannel.

인접 셀로부터의 간섭은 부채널 관점에서 볼 때 한 사용자에게 할당된 부채널들의 부반송파와 인접 셀에서 할당된 전체 부채널들의 부반송파간의 충돌 수에 의해 결정된다. 분산 부반송파 할당 방법에서는 부채널을 구성하는 부반송파가 전체 주파수 영역에 랜덤하게 분포하기 때문에 서로 다른 셀 안의 부채널간 충돌 혹은 간섭은 평균적으로 특정 부채널에 관계없이 할당된 부채널의 개수에 의존하게 된다.The interference from the neighboring cell is determined by the number of collisions between the subcarriers of the subchannels assigned to a user and the subcarriers of the total subchannels allocated in the neighboring cell from the subchannel point of view. In the distributed subcarrier allocation method, since subcarriers constituting subchannels are randomly distributed in the entire frequency domain, collisions or interferences between subchannels in different cells depend on the number of subchannels allocated regardless of a specific subchannel on average. .

따라서 본 발명에서는 핸드오버를 위한 단말들에게 분산 부반송파 할당 방법을 사용하여 부채널을 할당할 경우 할당되는 전체 부채널의 개수를 제한함으로써 인접 셀로부터 오는 간섭 전력의 양을 조절한다. 이를 예를 들어 설명하면 하기와 같다.Therefore, in the present invention, when the subchannels are allocated to UEs for handover using a distributed subcarrier allocation method, the amount of interference power from neighbor cells is controlled by limiting the total number of subchannels allocated. This will be described as an example.

모든 부채널이 할당되는 경우에서 각 부채널이 겪는 인접 셀로부터의 간섭 전력을 I라 가정하자. 그러면 전체 부채널 중 하드 핸드오버를 수행할 단말들에게 할당할 영역을 미리 결정하고, 이 영역에서 1/M만이 할당되는 경우의 인접 셀로부터의 간섭 전력은 모든 부채널에서 동일하게 근사적으로 I/M이 된다. 따라서 인접 셀들의 하드 핸드오버 사용자들이 상기한 바와 같은 분산 부반송파 할당 방법을 사용하는 공통 영역을 할당받고 이 영역에서 부채널의 전체 할당 개수를 조절하면 안정적인 하드 핸드오버가 가능한 신호 대 간섭 잡음 전력 비를 가지고 통신을 할 수 있다.Assume that I is the interference power from neighboring cells experienced by each subchannel when all subchannels are allocated. Then, an area to be allocated to UEs to perform hard handover is determined in advance among all subchannels, and the interference power from neighbor cells when only 1 / M is allocated in this area is approximately equal to I in all subchannels. / M Therefore, if hard handover users of neighboring cells are allocated a common region using the distributed subcarrier allocation method as described above and adjust the total number of subchannel allocations in this region, the signal-to-interference noise power ratio for stable hard handover can be achieved. You can communicate with them.

그러면 이러한 방식을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.This method will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 OFDMA 통신 시스템에서 하향링크 프레임의 구성을 도시한 도면이다. 이하 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 OFDMA 통신 시스템에서 하향 링크 프레임의 구성 및 할당 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.3 is a diagram illustrating a configuration of a downlink frame in an OFDMA communication system according to the present invention. Hereinafter, a configuration and allocation method of a downlink frame in an OFDMA communication system according to the present invention will be described in detail.

상기 도 3에 도시한 바와 같이 하향 링크의 채널은 프리앰블(301)과 MAP 정보(302)와 데이터 전송 영역(310, 320)을 가진다. 상기 하향 링크 프레임의 첫 심볼은 대개 프리앰블(301)로 시작한다. 따라서 각 단말(사용자)은 프리앰블로부터 하향링크의 동기를 획득한다. 그리고 프리앰블 다음의 몇 개의 심볼들은 각 단말에게 상향 및 하향 부채널 할당 정보를 알려주기 위한 MAP 정보(302)가 송신된다. 그런 후 데이터 전송 영역(310, 320)이 존재한다. 상기 도 3에서는 MAP 정보(302)가 송신된 이후 X개의 심볼들을 핸드오버 영역 부채널들(310)로 설정한 예를 도시하고 있다. 즉, 앞에서 상술한 바와 같이 본 발명에서는 핸드오버 영역에 위치한 단말들 에게만 할당하기 위한 핸드오버 영역 부채널들(310)을 구비한다. 상기 핸드오버 영역 부채널들(310)에서는 본 발명에 따라 주파수 재사용 계수가 1보다 큰 수가 사용된다. 또한 상기 핸드오버 영역 부채널들(310)의 이후에는 핸드오버를 수행하지 않는 단말들에게 할당할 일반 사용자 영역 부채널들(320)을 가진다. 상기 일반 사용자 영역 부채널들(320)은 주파수 재사용 계수를 1로 사용한다. 따라서 상기 일반 사용자 영역 부채널들(320)의 자원은 주파수 재사용 계수를 1로 하여 부채널들을 구성하고, 각 단말들에게 자원이 할당된다.As shown in FIG. 3, the downlink channel has a preamble 301, MAP information 302, and data transmission regions 310 and 320. The first symbol of the downlink frame usually begins with the preamble 301. Accordingly, each terminal (user) obtains downlink synchronization from the preamble. In addition, MAP information 302 for transmitting uplink and downlink subchannel allocation information to each user equipment is transmitted for several symbols following the preamble. Thereafter, data transmission areas 310 and 320 exist. 3 illustrates an example in which X symbols are set to the handover region subchannels 310 after the MAP information 302 is transmitted. That is, as described above, the present invention includes handover region subchannels 310 for allocating only to terminals located in the handover region. In the handover region subchannels 310, a frequency reuse factor greater than 1 is used according to the present invention. After the handover area subchannels 310, the mobile station subchannels 310 have general user area subchannels 320 to be allocated to terminals that do not perform handover. The general user region subchannels 320 use a frequency reuse factor of one. Accordingly, the resources of the general user area subchannels 320 constitute subchannels with a frequency reuse factor of 1, and resources are allocated to the respective terminals.

반면에 상기 핸드오버 영역 부채널들(310)은 주파수 재사용 계수가 1보다 큰 수이기 때문에 핸드오버에 사용되는 부채널들(311)과 핸드오버에 사용되지 않는 부채널들(312)이 존재한다. 핸드오버 영역 부채널들(310)은 전체 할당 가능한 부채널들 중 일부만 할당하는 것이다. 또한 상기 도 3에서는 각 부채널들을 편의상 인접하여 도시하였으나, 실제로는 앞에서 설명한 바와 같이 분산 부반송파 할당 방식을 통해 각 부채널들이 할당된다. 따라서 실제로 각 부채널들은 상술한 도 2의 방법과 같이 하나의 부채널이 할당된다.On the other hand, since the handover region subchannels 310 have a frequency reuse coefficient greater than 1, there are subchannels 311 used for handover and subchannels 312 not used for handover. . The handover region subchannels 310 allocate only a portion of all assignable subchannels. In addition, although FIG. 3 illustrates sub-channels for convenience, each sub-channel is allocated through a distributed subcarrier allocation scheme as described above. Therefore, in practice, each subchannel is allocated one subchannel as in the method of FIG. 2 described above.

이와 같이 핸드오버 영역 부채널들(310)의 심볼 개수(M) 및 핸드오버 영역 부채널들(310) 중에서 핸드오버 단말에게 할당할 가능한 부채널들(311)의 비율(R)은 시스템 운용 시 통계적으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 핸드오버 사용자의 비율 및 셀 가장자리에서의 신호 및 간섭 잡음 비에 대한 통계를 일정 기간 누적하고 이를 이용하여 정할 수 있다.As such, the ratio R of the number of symbols M of the handover region subchannels 310 and the subchannels 311 that can be allocated to the handover terminal among the handover region subchannels 310 is determined when the system is operated. Can be determined statistically. For example, statistics on the ratio of the handover user and the signal and interference noise ratio at the cell edge may be accumulated for a certain period and determined using the same.

이상에서 설명한 도 3에서는 핸드오버 영역 부채널들(310) 이후에 일반 사용 자 영역 부채널들(320)을 가지도록 구성하였다. 그러나 이러한 순서는 바뀌어도 크게 문제되지 않는다. 다만 본 발명에서와 같이 2가지 영역의 부채널들을 구비하면, 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.In FIG. 3 described above, general user region subchannels 320 are included after the handover region subchannels 310. However, this order does not matter much if changed. However, if the subchannels of two regions are provided as in the present invention, the object of the present invention can be achieved.

다음으로 상향 링크의 부채널 할당 방법에 대하여 살펴보기로 한다. 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 OFDMA 시스템에서 상향 링크의 부채널 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 OFDMA 시스템에서 상향 링크의 부채널 할당 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Next, an uplink subchannel allocation method will be described. 4 is a diagram illustrating a method for allocating subchannels of an uplink in an OFDMA system according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an uplink subchannel allocation method in an OFDMA system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.

상향 링크에서는 첫 번째 심볼부터 시작되는 제어 심볼 영역을 구비한다. 상기 제어 심볼 영역은 ranging을 위한 심볼, HARQ의 응답 신호를 송신하기 위한 영역 등으로 구성된다. 그 이후 영역은 일반 사용자 영역 부채널들(410)이 존재한다. 상기 일반 사용자 영역 부채널들(410)은 도 3에서 설명한 바와 같이 주파수 재사용 계수를 1로 하여 핸드오버를 수행하지 않는 사용자들에게 할당되는 부채널들이다. 따라서 핸드오버를 수행하지 않는 단말들은 일반 사용자 영역 부채널들(410)이 할당되어 상향 링크로 송신한다. 반면에 상기 일반 사용자 영역 부채널들(410) 이후에 위치한 핸드오버 영역 부채널들(420)은 전체 부채널이 사용되지 않고, 도 3에서 설명한 바와 같이 일부만이 사용된다.The uplink includes a control symbol region starting from the first symbol. The control symbol region includes a symbol for ranging, an region for transmitting a response signal of HARQ, and the like. Thereafter, there are general user area subchannels 410 in the area. As described above with reference to FIG. 3, the general user region subchannels 410 are subchannels allocated to users who do not perform a handover with a frequency reuse factor of 1. Accordingly, terminals that do not perform handover are allocated general user area subchannels 410 and transmit on the uplink. On the other hand, the handover region subchannels 420 located after the general user region subchannels 410 do not use the entire subchannel, and only some of them are used as described with reference to FIG. 3.

이와 같이 핸드오버 단말들에게 일부의 부채널을 할당함으로써 전체적인 관점에서 동일한 주파수 자원이 할당될 수 있는 확률을 낮출 수 있다. 뿐만 아니라 주파수 재사용 계수를 크게 증가시키지 않고 전체 대역을 활용할 수 있는 이점이 있다.As such, by allocating some subchannels to the handover terminals, it is possible to reduce the probability of allocating the same frequency resource from an overall perspective. In addition, there is an advantage that the entire band can be utilized without significantly increasing the frequency reuse factor.

상기한 바와 같이, 부채널이 구성되어 각각 단말에 할당된 경우 두 단말이 각각 기지국의 가장자리 영역에 위치하여 두 단말간 근접한 경우 두 단말은 참조부호 310, 320, 410 및 420과 같이 직교 주파수가 각각 할당되게 된다. 상기한 시스템에서 전력 제어(Power Control)를 할 경우 셀 가장자리의 사용자는 높은 전력으로 데이터를 송신하게 되므로 주변의 다른 셀의 사용자들에게 큰 간섭신호를 주게 되는 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 전력 제어 시스템 및 방법을 제시한다.As described above, when the subchannel is configured and assigned to each terminal, when the two terminals are located in the edge region of the base station and are close to each other, the two terminals have orthogonal frequencies such as reference numerals 310, 320, 410, and 420, respectively. Will be allocated. In the above system, when the power control is performed, the user at the edge of the cell transmits data with high power, so the present invention provides a power control in order to solve the problem of giving a large interference signal to users of other cells in the vicinity. Present a system and method.

그러면 이하에서는 상기한 전력 제어를 수행하기 위한 단말기 및 기지국 송/수신 장치를 5 및 도 6을 참조하여 살펴보기로 한다.Next, a terminal and a base station transmitter / receiver for performing the above power control will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

도 5는 본 발명에 따른 전력 제어를 수행하는 기지국 송/수신 장치를 나타낸 도면이다. 5 is a diagram illustrating a base station transmission and reception apparatus for performing power control according to the present invention.

상기 도 5를 참조하면, 기지국에서 송수신되는 신호는 TDD 듀플렉서(Duplexer)(570)에서 시분할 듀플렉싱되어 송수신된다. 또한, 상기 기지국 장치는 상위 계층 처리부(510)로부터 TDD 듀플렉서(570)로 전송하고자 하는 데이터를 송신 처리하는 송신기와 상기 TDD 듀플렉서(570)로부터 상위 계층 처리부(510)로 수신된 데이터를 수신 처리하는 수신기로 구성된다.Referring to FIG. 5, signals transmitted and received at a base station are time-division duplexed and transmitted and received at a TDD duplexer 570. In addition, the base station apparatus receives and processes a transmitter for transmitting data to be transmitted from the upper layer processor 510 to the TDD duplexer 570 and data received from the TDD duplexer 570 to the upper layer processor 510. It consists of a receiver.

먼저, 상기 단말기에서 안테나를 통해 수신된 신호는 상기 TDD 듀플렉서(570)에서 상향링크 프레임 전송 구간 동안 수신되며, 수신 무선 처리부(551)에서 무선 신호 처리된다. 이어서, FFT 처리부(541)에서 푸리에 변환을 거쳐 직렬 변조 심볼로 생성한 후, 복조부(Demodulator)(531)에서 복조되며, FEC 복호화부 (Decoder)(521)에서 복호되어, 상위 계층 처리부(510)로 전송된다.First, the signal received through the antenna in the terminal is received by the TDD duplexer 570 during the uplink frame transmission interval, the radio signal processing in the receiving radio processing unit 551. Subsequently, the FFT processor 541 generates a serial modulation symbol through a Fourier transform, and then demodulates it in a demodulator 531, decodes it in an FEC decoder 521, and performs a higher layer processor 510. Is sent).

이때, 본 발명의 실시예에 따라 제어부(580)에서는 기지국 장치의 전반적인 제어를 수행하며, 본 발명에 따라 제어부(580)는 단말기로부터 수신된 각 상향 링크 데이터를 수신하여 핸드 오버를 수행해야 할 필요가 있는 단말과 핸드 오버를 수행할 필요가 없는 단말을 구분하여 채널을 할당한다. 그리고, 제어부(580)는 상기와 같이 구성된 채널을 바탕으로 맵(MAP)를 구성하고, 구성된 MAP과 프리앰블을 이용하여 전송 제어를 한다. In this case, according to an embodiment of the present invention, the controller 580 performs overall control of the base station apparatus, and according to the present invention, the controller 580 needs to perform handover by receiving each uplink data received from the terminal. Allocates a channel by distinguishing between a terminal and a terminal that does not need to perform a handover. The controller 580 configures a map MAP based on the channel configured as described above, and performs transmission control using the configured MAP and the preamble.

또한 제어부(580)는 상위로부터 핸드오버 단말에게 할당할 가능한 부채널들의 비율(R) 값을 수신하면, 이를 갱신하도록 할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 핸드오버 단말에게 할당할 가능한 부채널들의 비율(R)을 갱신하기 위해 주기적으로 핸드오버 단말들의 통계 값을 상위로 전달하는 제어를 수행할 수 있다. 만일 필요한 경우에는 기지국에서 상기한 통계 값을 이용하여 핸드오버 단말에게 할당할 가능한 부채널들의 비율(R)을 갱신하도록 구성할 수도 있다. 그러나, 이와 같이 구성할 경우 인접한 기지국과 부채널의 비율이 일치하지 않으므로 종래 기술에서와 같은 문제가 발생하는 영역이 존재할 수 있다. 따라서 핸드오버 단말에게 할당할 가능한 부채널들의 비율(R)의 갱신은 상위에서 수행하는 것이 보다 바람직하다.In addition, when receiving a ratio (R) value of subchannels that can be allocated to the handover terminal from the upper level, the controller 580 may update the value. In addition, in order to update a ratio (R) of subchannels that can be allocated to the handover terminal, control may be performed to periodically transfer statistical values of the handover terminals to a higher level. If necessary, the base station may be configured to update the ratio R of subchannels that can be allocated to the handover terminal using the above-described statistical value. However, in this configuration, since the ratio between adjacent base stations and subchannels does not coincide, there may exist an area where the same problem occurs as in the prior art. Therefore, it is more preferable to update the ratio R of the subchannels that can be allocated to the handover terminal.

메모리(590)는 상기 제어부(580)에서 제어를 위한 프로그램 데이터 및 제어 시 발생되는 데이터를 임시 저장하며, 본 발명에 따라 핸드오버 단말에게 할당할 가능한 부채널들의 비율(R) 값을 저장한다. 이러한 비율 값들은 시간 대역별로 다르게 설정할 수도 있다. 또한 상기 메모리(590)에는 제어부(580)가 상위로 핸드오 버 단말에게 할당할 가능한 부채널들의 비율(R)의 갱신을 위해 통계 자료를 제공하는 경우에 통계 값들을 저장하기 위한 영역을 별도로 구비하도록 한다.The memory 590 temporarily stores program data for control and data generated during control in the controller 580, and stores a ratio R of subchannels that can be allocated to the handover terminal according to the present invention. These ratio values may be set differently for each time band. The memory 590 further includes an area for storing statistical values when the controller 580 provides statistical data for updating the ratio R of subchannels that can be allocated to the handover terminal. Do it.

한편, 상기 상위 계층(Upper Layer) 처리부(510)에서 생성된 전송하고자 하는 소정의 데이터들이 FEC 부호화부(Encoder)(520)에서 부호화되며, 변조부(Modulator)(530)를 거쳐 변조된다. 상기 변조부(530)에서 변조된 신호는 IFFT 처리부(540)에서 푸리에 역변환을 거쳐 OFDM 신호로 생성되어진다. 상기 OFDM 신호는 송신 무선(Radio Frequency) 처리부(550)에서 무선 신호 처리된 후, 제어부()의 제어 신호에 따라 증폭기(560)에서 핸드 오버 영역과 핸드 오버 영역이 아닌 영역이 차등 증폭된다. 마지막으로 상기 OFDM 신호는 TDD 듀플렉서(570)에서 상향링크 프레임 전송 구간을 통해 전송된다.Meanwhile, predetermined data to be transmitted generated by the upper layer processor 510 is encoded by the FEC encoder 520 and modulated by the modulator 530. The signal modulated by the modulator 530 is generated as an OFDM signal by performing a Fourier inverse transform on the IFFT processor 540. After the OFDM signal is processed by the radio frequency processing unit 550, the signal is differentially amplified by the amplifier 560 according to the control signal of the controller 560. Finally, the OFDM signal is transmitted through an uplink frame transmission interval in the TDD duplexer 570.

도 6은 본 발명에 따른 전력 제어를 수행하는 단말에서의 송/수신 장치를 나타낸 도면이다. 6 is a diagram illustrating a transmission / reception apparatus in a terminal performing power control according to the present invention.

상기 도 6을 참조하면, 단말기에서 송수신되는 신호는 TDD 듀플렉서(Duplexer)(670)에서 시분할 듀플렉싱되어 송수신된다. 또한, 상기 기지국은 상위 계층 처리부(610)로부터 TDD 듀플렉서(670)로 전송하고자 하는 데이터를 송신 처리하는 송신기와 상기 TDD 듀플렉서(670)로부터 상위 계층 처리부(610)로 수신된 데이터를 수신 처리하는 수신기로 구성된다.Referring to FIG. 6, signals transmitted and received by a terminal are time-division duplexed and transmitted and received by a TDD duplexer 670. In addition, the base station is a transmitter for transmitting data to be transmitted from the upper layer processor 610 to the TDD duplexer 670 and a receiver for receiving and receiving data received from the TDD duplexer 670 to the upper layer processor 610. It consists of.

먼저, 상위 계층(Upper Layer) 처리부(610)에서 생성되어 전송하고자 하는 소정의 데이터들이 FEC(Forward Error Correction) 부호화부(Encoder)(620)에서 부호화되어 출력된다. 그러면 변조부(Modulator)(630)에서는 상기 부호화되어 출력된 신호를 입력하여 상기 신호의 변조를 수행한다. 상기 변조부(630)에서 변조된 신호를 역 고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform, 이하 'IFFT'라 칭하기로 한다) 처리부(640)에서 입력으로 하여 푸리에 역변환을 수행하고, 상기 IFFT 처리부(640)는 상기 푸리에 역변환을 통해 OFDM 신호를 생성하여 출력한다. 여기서, 상기 OFDM 신호는 송신 무선(Radio Frequency) 처리부(650)에서 무선 신호 처리된 후, 제어부(680)에서 제어 신호를 수신하여 증폭기(660)에서 핸드 오버 영역과 핸드 오버 영역이 아닌 영역을 구분하여 차등 증폭한다. 마지막으로, OFDM 신호는 TDD 듀플렉서(670)에서 상향링크 프레임 전송 구간을 통해 전송된다.First, predetermined data generated and to be transmitted by the upper layer processor 610 is encoded and output by a forward error correction (FEC) encoder 620. The modulator 630 then modulates the signal by inputting the encoded and output signal. The Inverse Fast Fourier Transform (IFFT), which is modulated by the modulator 630, is input to the Inverter Fast Fourier Transform (IFFT) processor 640 to perform Fourier inverse transform, and the IFFT processor ( 640 generates and outputs an OFDM signal through the Fourier inverse transform. Here, the OFDM signal is processed by a radio frequency processing unit 650, and after receiving a control signal from the control unit 680, the amplifier 660 distinguishes the handover area from the non-handover area. By differential amplification. Finally, the OFDM signal is transmitted through the uplink frame transmission interval in the TDD duplexer 670.

이때, 본 발명의 실시예에 따라 제어부(680)는 기지국으로부터 수신된 전력제어 MAP IE의 정보를 이용하여 미리 설정된 핸드 오버 영역에 따라서 개별적으로 전력 제어된다. At this time, according to an embodiment of the present invention, the control unit 680 is individually power controlled according to a preset handover area using information of the power control MAP IE received from the base station.

한편, 상기 기지국에서 안테나를 통해 수신된 신호는 상기 TDD 듀플렉서(611)에서 하향링크 프레임 전송 구간 동안 수신되며, 수신 무선 처리부(615)에서 무선 신호 처리된다. 그런 다음, 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform, 이하 'FFT'라 칭하기로 한다)) 처리부(617)에서 푸리에 변환을 거쳐 직렬 변조 심볼로 생성한 후, 복조부(Demodulator)(619)에서 복조되며, FEC 복호화부(Decoder)(621)에서 복호되어, 상위 계층 처리부(601)로 전송된다.On the other hand, the signal received through the antenna at the base station is received by the TDD duplexer 611 during the downlink frame transmission period, the radio signal processing in the receiving radio processing unit 615. Then, the fast Fourier transform (FFT) (hereinafter referred to as 'FFT') processing unit 617 generates a serial modulation symbol through a Fourier transform, and then demodulates in a demodulator 619. It is decoded by the FEC decoder 621 and transmitted to the higher layer processor 601.

그러면 상기한 구성을 가지는 기지국에서 전력 제어하는 과정에 대해서 살펴보기로 한다.Next, a process of power control in the base station having the above configuration will be described.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 기지국에서 단말들을 전력 제어하기 위 한 제어 흐름도이다. 이하 도 7을 참조하여 기지국에서 단말들 전력 제어하는 과정에 대해서 상세하게 설명한다.7 is a control flowchart for power control of terminals in a base station according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a process of controlling power of terminals in the base station will be described in detail with reference to FIG. 7.

먼저, 기지국의 제어부(580)에서는 701단계에서 단말기로부터 업링크 데이터를 수신하고, 702단계에서 핸드오버를 수행해야 할 단말이 존재하는가를 판단한다. 만약, 핸드오버를 수행해야 할 단말이 존재할 경우, 703단계에서 제어부(580)는 핸드오버를 수행해야 할 필요가 있는 단말에게 도 3 및 도4의 310, 410과 같이 채널을 할당한다. 그리고, 704단계에서 제어부(580)는 핸드 오버를 수행해야 할 필요가 없는 단말에게 도3 및 도 4의 320, 420과 같이 할당한다. 그런후, 제어부(580)는 하향 링크를 통해 전송되는 MAP 정보를 상기와 같이 할당된 방법에 따라 구성하고, 이를 출력한다. 즉, 핸드오버 영역의 부채널들에서 송/수신될 심볼들을 배열하고, 일반 사용자 영역의 부채널들에서 송/수신될 심볼들을 배열한다. 이러한 과정이 완료되면, 706단계로 진행하여 제어부(580)는 하향링크로 전송하기 위해서 프리앰블, MAP을 전송 제어한다. 그러면, 제어부(580)는 707단계에서 핸드 오버를 수행할 필요가 있는 단말에게 전력을 제어를 수행하고, 708단계에서 핸드 오버를 수행할 필요가 없는 단말에게 전력 제어를 수행한다. First, the control unit 580 of the base station receives the uplink data from the terminal in step 701, and determines in step 702 whether there is a terminal to perform a handover. If there is a terminal to perform the handover, the controller 580 allocates a channel to the terminal that needs to perform the handover as shown in 310 and 410 of FIGS. 3 and 4 in step 703. In operation 704, the controller 580 allocates the terminal to the terminal that does not need to perform the handover as shown in 320 and 420 of FIGS. 3 and 4. Thereafter, the controller 580 configures MAP information transmitted through the downlink according to the allocated method and outputs the MAP information. That is, symbols to be transmitted / received are arranged in subchannels of the handover region, and symbols to be transmitted / received are arranged in subchannels of the general user region. When this process is completed, the process proceeds to step 706 and the controller 580 transmits and controls the preamble and the MAP to transmit the downlink. Then, the controller 580 controls power to the terminal that needs to perform the handover in step 707, and performs power control to the terminal that does not need to perform the handover in step 708.

한편, 702단계에서 핸드 오버를 수행할 필요가 있는 단말이 없을 경우, 제어부(580)는 709단계에서 핸드 오버를 수행할 필요가 없는 단말에게 채널을 할당한다. 그런 후, 제어부(580)는 핸드 오버를 수행해야 할 필요가 없는 단말에게 도3 및 도 4의 320, 420과 같이 할당한다. 그런후, 제어부(580)는 하향 링크를 통해 전송되는 MAP 정보를 상기와 같이 할당된 방법에 따라 구성한다. 이러한 과정이 완료 되면, 711단계로 진행하여 제어부(580)는 핸드 오버를 수행할 필요가 없는 단말에게 전력 제어를 수행한다. On the other hand, if there is no terminal that needs to perform the handover in step 702, the controller 580 allocates a channel to the terminal that does not need to perform the handover in step 709. Thereafter, the controller 580 allocates the terminal to the terminal that does not need to perform the handover as shown in FIGS. 3 and 4 as shown in 320 and 420 of FIG. Then, the controller 580 configures the MAP information transmitted through the downlink according to the allocated method as described above. When this process is completed, the process proceeds to step 711 and the controller 580 performs power control to the terminal that does not need to perform the handover.

그러면 단말에서 전력 제어하는 과정에 대해서 살펴보기로 한다.Next, the process of power control in the terminal will be described.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 단말에서 전력 제어되기 위한 제어 흐름도이다. 이하 도 8을 참조하여 단말에서 전력 제어되는 과정에 대해서 상세하게 설명한다.8 is a control flowchart for power control in a terminal according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a process of power control in the terminal will be described in detail with reference to FIG. 8.

이상에서는 도 5 및 도 7를 참조하여 본 발명의 기지국에서 전력 제어 방법에 대하여 살펴보았다. 그러면 이하에서는 단말에서 전력 제어를 수행하기 위한 제어 방법은 도 8을 참조하여 살펴보기로 한다.In the above, the power control method in the base station of the present invention has been described with reference to FIGS. 5 and 7. Next, a control method for performing power control in the terminal will be described with reference to FIG. 8.

단말은 801단계에서 기지국으로부터 프리엠블을 수신하고, 기지국과의 동기를 맞추기 위해서 802단계에서 동기화를 수행한다. 이러한 과정을 완료하면, 단말의 제어부(680)는 803단계에서 기지국으로부터 MAP를 수신한다.The terminal receives the preamble from the base station in step 801 and performs synchronization in step 802 to synchronize with the base station. When this process is completed, the control unit 680 of the terminal receives the MAP from the base station in step 803.

상기 단말은 804단계에서 상기 수신된 MAP을 확인하여 하향 링크로부터 수신된 데이터가 존재하는가를 판단한다. 만약, 하향 링크로부터 수신된 데이터가 존재하지 않을 경우, 제어부(680)는 805단계에서 하향 링크 동안 대기 상태로 존재한다. 그러나, 하향 링크로부터 수신된 데이터가 존재할 경우, 제어부(680)는 806단계에서 상향 링크로의 데이터 전송이 가능한가를 판단한다. 만약, 상향 링크로의 데이터 전송이 가능하지 않을 경우, 제어부(680)는 801단계로 귀환하여 그 이후의 절차를 수행한다. 그러나, 상향 링크로의 데이터 전송이 가능할 경우, 제어부(680)는 807단계에서 미리 설정된 핸드 오버 영역인가를 판단한다. 만약, 미리 설정된 핸드 오버 영역일 경우, 제어부(680)는 808단계에서 기지국으로부터 증가된 전력을 수신하게 된다. 그러나, 미리 설정된 핸드 오버 영역이 아닐 경우, 제어부(680)는 809단계에서 기존과 동일한 전력을 수신하게 된다.
In step 804, the terminal checks the received MAP to determine whether there is data received from the downlink. If there is no data received from the downlink, the controller 680 is in a standby state during the downlink in step 805. However, if there is data received from the downlink, the controller 680 determines whether data transmission to the uplink is possible in step 806. If data transmission on the uplink is not possible, the controller 680 returns to step 801 to perform the subsequent procedure. However, if data can be transmitted through the uplink, the controller 680 determines whether the handover area is preset in step 807. If it is a preset handover area, the controller 680 receives the increased power from the base station in step 808. However, if it is not a preset handover area, the control unit 680 receives the same power as before in step 809.

상술한 바와 같은 본 발명은 OFDMA 통신 시스템에서 하드 핸드오버를 제공할 때, 별도의 셀 배치 계획(cell planning) 없이 셀 가장자리에 있는 사용자의 신호 대 간섭 잡음 비를 향상시켜 안정적인 핸드오버를 가능하게 하는 이점이 있다. 또한 이로 인하여 사용자가 다른 셀에 주는 간섭 신호도 줄일 수 있으므로 시스템의 안정성을 보다 향상시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention improves the signal-to-interference noise ratio of the user at the edge of a cell without additional cell planning when providing hard handover in an OFDMA communication system, thereby enabling stable handover. There is an advantage. In addition, this also reduces the interference signal that the user gives to other cells has the advantage of further improving the stability of the system.

OFDM/OFDMA 방식의 이동통신 시스템에서 단말기가 사용하는 부반송파의 송신 전력을 개별적으로 조절하는 전력제어 방식을 적용함으로써, 주파수 선택적 페이딩 채널 환경에서 적은 양의 전력제어 정보량을 사용하여 안정적인 링크 성능을 유지할 수 있으며, 동시에 단말기의 소모 전력을 최소화하여 단말기 사용 시간을 증대시키고 다른 사용자에 대한 간섭을 줄여 시스템 용량 증대에 기여하게 되는 이점을 가진다.In the OFDM / OFDMA mobile communication system, a power control scheme that individually adjusts the transmission power of a subcarrier used by a terminal can be applied to maintain stable link performance using a small amount of power control information in a frequency selective fading channel environment. At the same time, it has the advantage of minimizing the power consumption of the terminal, thereby increasing the terminal usage time and reducing the interference to other users, thereby contributing to system capacity increase.

Claims

A power control apparatus in a base station in a mobile communication system using orthogonal frequency division multiplexing / orthogonal frequency division multiple access scheme,

And a control unit for generating a first control signal for amplifying a signal to be transmitted to the terminals in the handover area and for generating a second control signal for amplifying the signal to be transmitted to the terminals not in the handover area. Said device.

The method of claim 1,

And an amplifier configured to receive a control signal from the controller and perform amplification greater than terminals in a non-handover region in case of terminals in a handover region.

An apparatus for controlling power in terminals in a mobile communication system using an orthogonal frequency division multiplexing / orthogonal frequency division multiple access scheme,

A second control for generating a first control signal for amplifying a signal for transmission to a base station when the terminal is in the handover area, and a second control for amplifying a signal for transmission to the base station when the terminal is not in the handover area And a control unit for generating a signal.

The method of claim 3, wherein

A power control method in a base station in a mobile communication system using orthogonal frequency division multiplexing / orthogonal frequency division multiple access scheme,

Generating a first control signal for amplifying a signal to be transmitted to the terminals in the handover region;

Generating a second control signal for amplifying a signal to be transmitted to terminals not in the handover region.

The method of claim 5,

And receiving the control signal and performing amplification greater than terminals in a non-handover region in case of terminals in a handover region.

A power control method in terminals in a mobile communication system using orthogonal frequency division multiplexing / orthogonal frequency division multiple access scheme,

Generating a first control signal for amplifying a signal for transmission to a base station when the terminal is in a handover region;

And generating a second control signal for amplifying a signal to be transmitted to a base station when the terminal is not in the handover region.

The method of claim 7, wherein

And receiving the control signal and performing amplification greater than terminals in a non-handover region when the terminal is in a handover region.