KR100317271B1 - Traffic control method for mobile communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동 통신에 있어서, 특히 제어 보류 상태(Control hold state)와 같이 실제로 데이터 전송은 없으면서 호(call)를 유지시켜 주기 위한 전력제어비트(Power Control Bit)만이 전송되는 경우, 수신 신호전력 대 간섭비(Signal to Interference Ratio ; 이하, SIR 라 약칭함) 예측에 의해 프레임 품질을 결정하여 트래픽을 제어하는 방법 및 그를 위한 장치에 관한 것이다.According to the present invention, in the case of mobile communication, especially when only a power control bit for transmitting a call without actually transmitting data such as a control hold state is transmitted, The present invention relates to a method for controlling traffic by determining a frame quality by signal to interference ratio (hereinafter, abbreviated as SIR) prediction, and an apparatus therefor.
이에 대해 본 발명에서는 고속 패킷 데이터 서비스를 제공하는 통신 시스템에서 실제 데이터 전송은 없으면서 전력제어비트만이 전송되는 제어 보류 상태에 있을 때, CRC가 아닌 수신 SIR을 예측한 결과로부터 프레임 품질을 결정하여 트래픽 제어를 수행하는 방법과 그 장치를 제공한다.On the other hand, in the present invention, when a communication system providing a high-speed packet data service is in a control pending state in which only power control bits are transmitted without actual data transmission, the frame quality is determined from a result of predicting a received SIR rather than a CRC. A method and apparatus for performing control are provided.
Description
본 발명은 이동 통신에 있어서, 특히 제어 보류 상태(Control hold state)와 같이 실제로 데이터 전송은 없으면서 호(call)를 유지시켜 주기 위한 전력제어비트만이 전송되는 경우, 수신 SIR 예측에 의해 프레임 품질을 결정하여 트래픽을 제어하는 방법과 그를 위한 장치에 관한 것이다.In the mobile communication, in particular, when only a power control bit for transmitting a call without actually transmitting data, such as a control hold state, is transmitted, the frame quality is determined by the received SIR prediction. A method and apparatus for controlling traffic by determining the same.
일반적으로 이동 통신 시스템은 다양한 위치에서 이동국(mobile station)간에 무선 통신을 조정하는 여러 기지국(base station)을 포함한다.In general, mobile communication systems include several base stations that coordinate wireless communication between mobile stations at various locations.
각 기지국은 자신의 서비스 영역에 위치한 이동국들로부터 데이터를 수신하여 이를 교환국(mobile switching center)에 전달하는 통신 서비스를 제공한다.Each base station provides a communication service that receives data from mobile stations located in its service area and delivers it to a mobile switching center.
그런데 이들 기지국은 데이터의 연속적인 전송에 있어 용량의 한계가 있는데, 패킷 데이터 서비스를 제공하는 통신 시스템에서는 미디엄 액세스 제어 계층(Medium Access Control Layer ; 이하, MAC 이라 약칭함)에 의해 이동국과 기지국(BS)의 상태를 적절히 관리하여 이를 극복하고자 하였다.However, these base stations have a limited capacity for continuous transmission of data. In a communication system providing a packet data service, a mobile station and a base station (BS) are controlled by a medium access control layer (hereinafter, referred to as MAC). The state of) was properly managed to overcome this.
특히 기존의 저속 패킷 데이터 서비스를 제공하는 통신 시스템의 경우에, MAC은 논리적 채널과 물리적 채널이 모두 할당된 활성 상태(Active state)와, 이들 채널들이 해제된 수면 상태(Dormant state)만으로 구현되었다. 여기서 활성 상태는 논리적 채널과 물리적 채널을 통해 실제 각종 정보가 송수신되는 상태이며, 수면 상태는 논리적 채널과 물리적 채널 통해 장시간 정보 송수신이 없는 경우에 해당채널들이 회수된 후 이 채널에 대한 모든 정보가 제거된 상태이다.In particular, in the case of a communication system providing a low-speed packet data service, the MAC is implemented only in an active state in which both logical and physical channels are allocated, and in a sleep state in which these channels are released. Here, the active state is a state in which various kinds of information are transmitted and received through logical and physical channels, and in the sleep state, when there is no long-term information transmission and reception through logical and physical channels, all information on this channel is removed after the corresponding channels are recovered. It is in a state.
따라서, 기존의 저속 패킷 데이터 서비스를 제공하는 통신 시스템에서는 활성 상태에서만 트래픽 채널을 할당하여 이 트래픽 채널을 통해 음성 및 데이터를 전송하였다. 특이한 점은 도 1a)에 보인 바와 같이 음성 및 데이터 전송을 위해 할당된 트래픽 채널로 전력제어를 위한 전력제어비트(PCB)가 삽입되어 전송된다.Therefore, in the existing communication system providing a low speed packet data service, a traffic channel is allocated only in an active state to transmit voice and data through the traffic channel. Of particular note, as shown in Fig. 1A), a power control bit (PCB) for power control is inserted and transmitted into a traffic channel allocated for voice and data transmission.
이와 같이 저속 패킷 데이터 서비스를 제공하는 통신 시스템에서는 역방향 링크 전력제어를 위한 외부루프 전력제어(outer loop power control), 순방향 링크 전력제어, 그리고 채널 상태 모니터링(monitoring)과 같은 트래픽 제어를 위해 프레임 품질(frame quality) 측정이 요구된다.In such a communication system providing a low speed packet data service, frame quality (i.e., outer loop power control for reverse link power control, forward link power control, and channel condition monitoring for traffic control such as channel condition monitoring) is used. frame quality) measurement is required.
기존의 프레임 품질 측정은, 수신 프레임에 대한 불량 여부를 판단하는 순환 중복 검사(Cyclic Redundancy Check ; 이하, CRC 라 약칭함)에 의한다. 이에 대해서는 도 2의 장치 구성을 통해 보다 상세히 설명한다.The existing frame quality measurement is based on a cyclic redundancy check (hereinafter, abbreviated as CRC) that determines whether a received frame is defective. This will be described in more detail through the device configuration of FIG. 2.
도 2는 종래의 순방향 링크 전력제어를 위한 장치 구성을 나타낸 블록도로써, 먼저 수신 안테나(10)로 입력된 신호는 수신부(11)에서 하향 주파수 처리를 거친 후 A/D 변환부(12)에서 디지털 신호로 변환된다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a conventional device configuration for forward link power control. First, a signal input to the receiving antenna 10 is subjected to downlink frequency processing at the receiving unit 11 and then at the A / D converter 12. Is converted into a digital signal.
PN 상관부(13)는 PN 코드 발생기(PN code generator)(미도시)에서 제공되는 PN 코드를 이용하여 변환된 디지털 신호에 대해 상관(Correlation)을 취한다.The PN correlator 13 takes a correlation on the digital signal converted using the PN code provided by a PN code generator (not shown).
이후 트래픽 채널 상관부(14)는 트래픽 채널을 통해 수신된 코드 심볼에 대해 상관을 취하고, 파일럿 채널 상관부(15)는 파일럿 채널을 통해 수신된 코드 심볼에 대해 상관을 취한다.The traffic channel correlator 14 then correlates the code symbols received on the traffic channel, and the pilot channel correlator 15 correlates the code symbols received on the pilot channel.
전력제어비트 추출부(16)는 트래픽 채널 상관부(14)의 상관에 의해 초기 옵셋이 맞춰진 트래픽 채널의 각 수신 프레임으로부터 전력제어비트(PCB)만을 추출한다. 이 때 추출된 전력제어비트는 전력 예측부(Power Estimator)(18)에 제공된다.The power control bit extractor 16 extracts only the power control bit (PCB) from each received frame of the traffic channel whose initial offset is adjusted by the correlation of the traffic channel correlator 14. At this time, the extracted power control bit is provided to a power estimator 18.
이후 전력 예측부(18)는 전력제어비트 추출부(16)의 출력과 파일럿 채널 상관부(15)의 출력을 이용함으로써, 수신 프레임에 대한 평균 수신 전력을 예측한다.Thereafter, the power estimator 18 uses the output of the power control bit extractor 16 and the output of the pilot channel correlator 15 to predict the average received power of the received frame.
이 때, 비교부(21)는 상기 예측된 평균 수신 전력과 외부루프 전력제어부(20)에서 결정된 전력제어 기준값을 비교하여, 그에 따른 편차를 전력제어비트 발생부(22)에 전달한다.At this time, the comparator 21 compares the predicted average received power with the power control reference value determined by the external loop power controller 20, and transmits the deviation to the power control bit generator 22.
전력제어비트 발생부(22)는 입력되는 편차값에 대응되는 수신전력 증가비트 혹은 수신전력 감소비트를 송신부(23)에 출력시키고, 송신부(23)는 상향 주파수 처리된 데이터와 함께 상기 전력 제어 비트 발생부(22)에서 출력되는 수신전력 증가비트 혹은 수신전력 감소비트를 송신안테나(24)를 통해 송출한다.The power control bit generator 22 outputs a received power increase bit or a received power decrease bit corresponding to the input deviation value to the transmitter 23, and the transmitter 23 transmits the power control bits together with the up-frequency processed data. The reception power increasing bit or the reception power decreasing bit output from the generator 22 is transmitted through the transmission antenna 24.
이상의 설명은 활성 상태에서의 순방향 링크 전력제어 동작이며, 다음은 수신 프레임에 대한 품질을 측정하는 동작을 설명한다.The above description is a forward link power control operation in an active state, and the following describes an operation of measuring quality for a received frame.
도 2의 장치 구성에서는 CRC를 통해 현재 수신된 프레임이 불량 프레임인지의 여부를 판단한다.In the apparatus configuration of FIG. 2, it is determined whether the frame currently received through the CRC is a bad frame.
먼저 코히어런트 검출부(Coherent Detector)(17)는 트래픽 채널 상관부(14)의 출력과 파일럿 채널 상관부(15)의 출력으로부터 복호될 수신 프레임을 검출하게 되며, 디코더(19)가 검출된 수신 프레임을 복호한다.First, the coherent detector 17 detects a reception frame to be decoded from the output of the traffic channel correlator 14 and the output of the pilot channel correlator 15, and the decoder 19 detects the received frame. Decode the frame.
이 때 디코더(19)는 복호된 수신 프레임의 품질을 나타내는 CRC 결과를 외부루프 전력제어부(20)에 제공하며, 외부루프 전력제어부(20)는 다수의 이전 수신 프레임에 대한 CRC 결과의 이력(history)과 제공받은 현재의 수신 프레임에 대한 CRC 결과로부터 프레임 에러율(FER : frame error rate)을 검사한 후 전력제어 기준값을 결정한다.In this case, the decoder 19 provides a CRC result indicating the quality of the decoded received frame to the outer loop power controller 20, and the outer loop power controller 20 records a history of the CRC results for a plurality of previous received frames. ) And the frame error rate (FER: frame error rate) from the CRC result of the received current received frame, and then determines the power control reference value.
즉 외부루프 전력제어부(20)는 전체 수신 프레임(다수의 이전 수신 프레임과 현재 수신 프레임)에 대해 불량 프레임이 얼마인지를 검사하고, 이 검사된 프레임 에러율(FER)을 목적 프레임 에러율(target FER)과 비교한 후 목적 프레임 에러율이 유지되도록 비교부(21)에 제공하는 전력제어 기준값을 조절한다.That is, the outer loop power control unit 20 checks how many bad frames the total received frames (a plurality of previous received frames and the current received frames) and uses the checked frame error rate (FER) as the target frame error rate (target FER). After comparing with the control unit to adjust the power control reference value provided to the comparator 21 to maintain the target frame error rate.
여기서 전력제어 기준값은 상승/하강 스텝 크기로 조절되는데, 상승/하강 스텝 크기의 비율(K)은 목적 프레임 에러율(F)을 이용하여 다음 식 1에 의해 결정된다.Here, the power control reference value is adjusted to the rising / falling step size. The ratio K of the rising / falling step size is determined by the following equation 1 using the target frame error rate (F).
예로써, 목적하는 프레임 에러율이 1%일 경우에는 전력제어 기준값의 상승 스텝 크기를 △로 정의할 때, 하강 스텝 크기는 △/99가 된다.For example, when the target frame error rate is 1%, when the rising step size of the power control reference value is defined as Δ, the falling step size is Δ / 99.
지금까지의 설명은 저속 패킷 데이터 서비스를 제공하는 통신 시스템에 대한 것이며, 앞으로 전개된 고속 패킷 데이터 서비스를 제공하는 통신 시스템에서의 MAC은 활성 상태(Active state), 수면 상태(Dormant state)뿐만 아니라, 제어 보류 상태(Control hold state) 및 대기 상태(Suspended state)를 더 추가하여 구현된다.The description so far has been directed to a communication system providing a low speed packet data service, and in the future, a MAC in a communication system providing a high speed packet data service is not only an active state, a sleep state, It is implemented by further adding a control hold state and a suspended state.
제어 보류 상태와 대기 상태가 필요한 이유는, 활성 상태 내에 존재하는 유휴 사용자 신호(idle user signal)에 의한 간섭 발생을 없애기 위함이며, 기존에 수면 상태에서 활성 상태로 천이하는데 비교적 긴 시간이 요구되어 다시 액세스할 때 발생되는 과부하를 개선하기 위함이다.The reason why the control hold state and the standby state are necessary is to eliminate the interference caused by the idle user signal existing in the active state, and a relatively long time is required for the transition from the sleep state to the active state. This is to improve overload that occurs when accessing.
따라서 제어 보류 상태(Control hold state)와 대기 상태(Suspended state)는 활성 상태와 수면 상태 사이에 존재한다. 여기서 제어 보류 상태는 활성 상태에서 데이터가 전송되다가 현재 전송할 데이터가 없을 때 호(call)를 유지시켜 주기 위해 전력제어비트(Power Control Bit)만을 전송하는 상태이다.Therefore, the control hold state and the suspended state exist between the active state and the sleep state. In this case, the control pending state is a state in which only a power control bit is transmitted to maintain a call when there is no data to be transmitted while data is transmitted in an active state.
특히 제어 보류 상태일 때 전송할 데이터가 다시 발생하면, 상태는 활성 상태로 천이되어 실제 데이터 전송이 이루어진다.In particular, if the data to be transmitted is generated again when in the control pending state, the state transitions to the active state and actual data transmission is performed.
상기한 고속 패킷 데이터 서비스를 제공하는 통신 시스템에서는 도 1a)에 보인 바와 같이 활성 상태에서 트래픽 채널을 통해 음성 및 데이터가 전송될 때 전력제어를 위한 전력제어비트(PCB)가 삽입되어 전송될 뿐만 아니라 도 1b)에 보인 바와 같이 데이터 전송이 없는 제어 보류 상태에서도 전력제어비트가 전송된다.In the communication system providing the high-speed packet data service, as shown in FIG. 1A, when voice and data are transmitted through a traffic channel in an active state, a power control bit (PCB) for power control is inserted and transmitted. As shown in FIG. 1B), the power control bit is transmitted even in a control pending state without data transmission.
이 때도 기존의 저속 패킷 데이터 서비스를 제공하는 통신 시스템에서와 같이 고속 전력제어를 위한 외부루프 전력제어(outer loop power control), 저속 전력제어(slow power control), 그리고 채널 상태 모니터링(monitoring)과 같은 트래픽 제어를 위해 프레임 품질(frame quality) 측정이 요구된다.In this case, too, such as outer loop power control, slow power control, and channel condition monitoring for high-speed power control, as in a communication system that provides low-speed packet data services. Frame quality measurement is required for traffic control.
그러나, 고속 패킷 데이터 서비스를 제공하는 통신 시스템의 경우 제어 보류 상태에서는 CRC에 의해 프레임 품질을 측정할 수 없다. 즉 CRC가 수신된 프레임에대한 불량 여부를 판단하여 프레임 품질을 측정하므로, 제어 보류 상태와 같이 실제 데이터 전송이 없는 경우에는 이를 적용시킬 수 없다.However, in a communication system providing a high-speed packet data service, frame quality cannot be measured by the CRC in a control pending state. That is, since the CRC determines whether the received frame is defective or not, the frame quality is measured, and thus it cannot be applied when there is no actual data transmission such as a control pending state.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 안출한 것으로, 고속 패킷 데이터 서비스를 제공하는 통신 시스템에서 실제 데이터 전송은 없으면서 전력제어비트만을 전송하는 제어 보류 상태에 있을 때, CRC가 아닌 수신 SIR을 예측한 결과로부터 프레임 품질을 결정하여 트래픽 제어를 수행하는 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and in a communication system providing a high-speed packet data service, a result of estimating a received SIR, not a CRC, is in a control pending state in which only a power control bit is transmitted without actual data transmission. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for performing traffic control by determining a frame quality.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 트래픽 제어 방법의 특징은, 수신 프레임의 각 전력제어그룹 구간에서 추출된 전력제어비트와 상기 전력제어그룹 구간에 해당되는 파일럿 채널의 신호로부터 수신 트래픽 채널에 대한 신호전력 대 잡음전력 비율을 예측하는 단계와, 상기 예측된 신호전력 대 잡음전력 비율을 미리 설정된 기준 신호전력 대 잡음전력 비율과 비교하여 수신 프레임에 대한 품질을 판단하는 단계와, 상기 판단 결과에서 실제 데이터의 전송은 없고 상기 전력제어비트만이 해당 트래픽 채널을 통해 전송된다고 판단될 경우, 상기 비교 결과인 상기 수신 프레임에 대한 품질을 나타내는 표시자 비트를 사용하여 트래픽 제어를 실시하는 단계로 이루어진다.A traffic control method of a mobile communication system according to the present invention for achieving the above object is, from the power control bit extracted in each power control group section of the received frame and the signal of the pilot channel corresponding to the power control group section Estimating a signal power to noise power ratio for a received traffic channel, comparing the predicted signal power to noise power ratio with a preset reference signal power to noise power ratio to determine the quality of the received frame; If it is determined that there is no actual data transmission and only the power control bit is transmitted through the corresponding traffic channel, the traffic control is performed using an indicator bit indicating the quality of the received frame as the comparison result. Consists of steps.
바람직하게 상기 수신 트래픽 채널에 대한 신호전력 대 잡음전력 비율을 예측하는 단계에서 상기 수신 트래픽 채널에 대한 신호전력 대 잡음전력 비율은 풀 레이트인 트래픽 채널에 대한 전력()을 상기 수신 트래픽 채널의 간섭()으로 나눈 값에 풀 레이트에 대한 비트 레이트 대 심볼 레이트의 비율(k)을 곱함으로써 예측된다.Advantageously, in estimating a signal power to noise power ratio for the receive traffic channel, the signal power to noise power ratio for the receive traffic channel is a full rate of power ( ) Is the interference of the incoming traffic channel ( Is estimated by multiplying the ratio k of the bit rate to the symbol rate to the full rate.
또한, 상기 트래픽 제어를 수행하는 단계는, 상기 수신 프레임에 대한 품질을 나타내는 표시자 비트를 사용하여 목적하는 프레임 에러율(FER)이 유지되도록 전력 제어 기준값을 조절하는 외부루프 전력제어가 수행된다.In the performing of the traffic control, external loop power control is performed to adjust a power control reference value so that a desired frame error rate (FER) is maintained using an indicator bit indicating the quality of the received frame.
다음 상기 수신 프레임에 대한 품질을 나타내는 표시자 비트를 사용하여, 수신상태의 좋고 나쁨에 따라 송신전력을 조절하는데 사용될 소거 표시 비트(erasure indicator bit) 값을 결정하는 저속 전력제어가 수행되며, 상기 수신 프레임에 대한 품질을 나타내는 표시자 비트를 사용하여 현재 채널 상태를 검사한 후 호 해제 여부를 결정하는 채널 상태 모니터링이 수행된다.Next, using the indicator bit indicating the quality for the received frame, low speed power control is performed to determine an erasure indicator bit value to be used to adjust the transmit power according to the good and bad reception conditions. Channel status monitoring is performed by checking the current channel state using an indicator bit indicating the quality of the frame and then deciding whether to release the call.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 트래픽 제어 장치의 특징은, 수신 프레임의 각 전력제어그룹 구간에서 전력제어비트를 추출하는 전력제어비트 추출부와, 상기 추출된 전력제어비트와 상기 전력제어그룹 구간에 대응되는 파일럿 채널의 신호로부터, 수신 트래픽 채널에 대한 신호전력 대 잡음전력 비율을 예측하는 SIR 예측부와, 상기 예측된 신호전력 대 잡음전력 비율을 미리 설정된 기준 신호전력 대 잡음전력 비율과 비교하여 그 결과를 출력하는 비교부를 포함하여 구성된다.A traffic control device of a mobile communication system according to the present invention for achieving the above object is a power control bit extraction unit for extracting a power control bit in each power control group section of the received frame, and the extracted power control bit And an SIR predictor for predicting a signal power to noise power ratio for a received traffic channel from a signal of a pilot channel corresponding to the power control group section, and setting the estimated signal power to noise power ratio to a predetermined reference signal power to And a comparison unit for comparing the noise power ratio and outputting the result.
바람직하게 상기 비교부에서는 상기 예측된 신호전력 대 잡음전력 비율을 미리 설정된 기준 신호전력 대 잡음전력 비율과 비교한 결과인 상기 수신 프레임에 대한 품질을 나타내는 표시자 비트가 출력된다.Preferably, the comparator outputs an indicator bit indicating the quality of the received frame, which is a result of comparing the predicted signal power to noise power ratio with a preset reference signal power to noise power ratio.
도 1은 각 전력제어그룹(PCG) 구간에 전송되는 각 프레임당 전력제어비트를 나타낸 것으로써,1 shows power control bits for each frame transmitted in each power control group (PCG) section,
a)는 할당된 채널로 데이터 전송이 있을 경우에 삽입되는 전력제어비트를 나타낸 도면.a) is a diagram showing a power control bit inserted when there is data transmission on an allocated channel;
b)는 할당된 채널로 데이터 전송이 없을 경우에 삽입되는 전력제어비트를 나타낸 도면.b) shows a power control bit inserted when there is no data transmission on the assigned channel.
도 2는 종래의 순방향 링크 전력제어를 위한 장치 구성을 나타낸 블록도.2 is a block diagram showing a device configuration for a conventional forward link power control.
도 3은 본 발명의 트래픽 제어에 필요한 프레임 품질 표시자를 생성하는 장치 구성을 나타낸 블록도.3 is a block diagram showing an apparatus configuration for generating a frame quality indicator required for traffic control of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *
100 : 수신부 110 : A/D 변환부100: receiver 110: A / D converter
120 : PN 상관부 130 : 트래픽 채널 상관부120: PN correlation unit 130: traffic channel correlation unit
140 : 파일럿 필터 150 : 전력제어비트 추출부140: pilot filter 150: power control bit extraction unit
160 : 코히어런트 검출부 170 : SIR 예측부160: coherent detection unit 170: SIR prediction unit
180 : 디코더 190 : 비교부180: decoder 190: comparator
이하, 본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 트래픽 제어 방법 및 그를 위한 장치에 대한 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a traffic control method and apparatus therefor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 고속 패킷 데이터 서비스를 제공하는 통신 시스템에서 MAC에 구현된 제어 보류 상태(Control hold state)와 같이, 실제 데이터 전송은 없으면서 호(call)를 유지시켜 주기 위한 전력제어비트(Power Control Bit)만 전송되는 경우에 프레임 품질을 결정하는 절차이다.The present invention provides a power control bit for maintaining a call without actual data transmission, such as a control hold state implemented in a MAC in a communication system providing a high-speed packet data service. It is a procedure to determine the frame quality if it is only transmitted.
기존에는 수신된 프레임에 대해 CRC를 거쳐 프레임 품질을 측정하고, 이 측정 결과를 전력제어에 적용시키거나 채널 상태를 모니터링 하는데 적용시켰다. 그러나 본 발명에서는 수신 데이터가 존재하지 않는 제어 보류 상태일 때 프레임 품질을 측정해야 하므로, CRC 대신에 수신 SIR을 예측(estimation)하는 방법을 사용한다. 이를 위한 장치 구성이 도 3에 나타나 있다.Conventionally, frame quality is measured for the received frame through CRC, and the measurement result is applied to power control or channel condition monitoring. However, in the present invention, since the frame quality should be measured when there is no control data in the received data, a method of estimating the received SIR is used instead of the CRC. The device configuration for this is shown in FIG. 3.
본 발명은 기존에 활성 상태일 때만 수행될 수 있었던 고속 전력제어를 위한 외부루프 전력제어(outer loop power control), 저속 전력제어(slow power control), 그리고 채널 상태 모니터링(monitoring)과 같은 트래픽 제어가 수신 데이터가 존재하지 않는 제어 보류 상태일 때도 수행되도록 프레임 품질(frame quality)을 측정한다.The present invention provides traffic control such as outer loop power control, slow power control, and channel condition monitoring for high speed power control, which could only be performed when it was active. Frame quality is measured to be performed even in a control pending state where no received data exists.
특히 고속 패킷 데이터 서비스를 제공하는 통신 시스템에서, 기존 고속 전력제어를 위한 외부루프 전력제어나 저속 전력제어에서는 수신 프레임에 대한 불량여부를 판단하는 CRC에 의해 프레임 품질이 측정되었지만 본 발명에서는 데이터 전송이 없는 것을 기본 전제로 하기 때문에 CRC에 의해 프레임 품질을 측정하지 않는다.In particular, in a communication system providing a high-speed packet data service, frame quality is measured by a CRC that determines whether a received frame is defective in an external loop power control or a low-speed power control. Frame quality is not measured by the CRC because it assumes no default.
또한 기존에는 일정 개수의 연속되는 수신 프레임의 불량 여부를 판단하여 호 해제(call drop)를 결정하였던 채널 상태 모니터링(monitoring)에도 본 발명에서는 수신 SIR의 예측에 의해 프레임 품질을 측정한 결과를 적용한다.In addition, the present invention applies the result of measuring the frame quality by prediction of the received SIR to the channel state monitoring, which previously determined a call drop by determining whether a predetermined number of consecutive received frames were defective. .
도 3은 본 발명의 트래픽 제어에 필요한 프레임 품질 표시자를 생성하는 장치 구성을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram showing an apparatus configuration for generating a frame quality indicator required for traffic control of the present invention.
도 3의 장치 구성은 제어 보류 상태와 같이 실제 데이터는 전송되지 않고 단지 호를 유지시켜 주기 위한 전력제어비트만이 전송되는 경우, 즉 CRC를 이용할 수 없는 경우에 수신 SIR을 예측하여 프레임 품질을 결정한다.The apparatus configuration of FIG. 3 predicts the received SIR when the power control bits for maintaining the call are transmitted, i.e., when the CRC is not available, such as a control pending state, and determines the frame quality. do.
다음은 도 3의 장치 구성에 대한 설명에 앞서 본 발명의 프레임 품질을 결정하는 원리에 대해 설명한다.The following describes the principle of determining the frame quality of the present invention prior to the description of the apparatus configuration of FIG.
본 발명에서 수신 SIR을 예측하기 위해서는 현재 할당되어 데이터 전송이 없는 트래픽 채널에 대한 전력과, 파일럿 채널로부터 얻어지는 수신 간섭을 예측해야 한다.In order to predict the received SIR in the present invention, it is necessary to predict the power for the traffic channel that is currently allocated and there is no data transmission, and the reception interference obtained from the pilot channel.
이 때 데이터 전송이 없는 트래픽 채널에 대한 전력은 파일럿 채널과 전력제어비트에 의해 예측된다. 여기서 파일럿 채널의 전송 전력은 고정되어 있기 때문에 시간적으로 변하는 경로 손실을 예측하는데 용이하며, 전력제어비트는 풀 레이트(Full rate)인 트래픽 채널과 파일럿 채널의 전력 비율을 구하는데 이용된다.At this time, the power for the traffic channel without data transmission is estimated by the pilot channel and the power control bit. Since the transmit power of the pilot channel is fixed, it is easy to predict a path loss that changes in time, and the power control bit is used to calculate the power ratio of the full rate traffic channel and the pilot channel.
먼저 풀 레이트인 트래픽 채널에 대한 전력는 다음 식 2에 의해 예측된다.Power for a full-rate traffic channel Is predicted by the following equation.
상기한 식 2에서은 파일럿 채널을 통해 수신된 코드 심볼의 전력을 나타내고,는 트래픽 채널을 통해 l구간의 전력제어그룹(PCG) 동안 전송되는 전력제어비트에 대해 측정한 전력이고,는 트래픽 채널을 통해 l구간의 전력제어그룹(PCG)으로 전력제어비트가 전송되는 동안에 파일럿 채널을 통해 수신된 코드 심볼의 측정 전력이다.In Equation 2 above Denotes the power of the code symbol received on the pilot channel, Is the power measured for the power control bit transmitted during the power control group (PCG) of section l through the traffic channel, Is the measured power of the code symbol received on the pilot channel while the power control bits are being sent to the power control group (PCG) of section l through the traffic channel.
또한 상기한 식 2에서은 l구간의 전력제어그룹(PCG) 동안 구해진 트래픽 채널 대 파일럿 채널의 전력 비율(traffic-to-pilot energy ratio)에 대해 적절한 가중치를 주기 위한 값이다.Also in Equation 2 above Is a value to give an appropriate weight to the traffic-to-pilot energy ratio of the traffic channel to the pilot channel obtained during the power control group (PCG) of l interval.
예로써의 값이 1이고 L의 값이 한 프레임의 전력제어그룹(PCG) 개수이면, 풀 레이트인 트래픽 채널에 대한 전력은 한 프레임 동안을 누적한 값이 된다.As an example If the value of 1 is 1 and the value of L is the number of power control groups (PCGs) in one frame, then the power for the full rate traffic channel Is for one frame Is a cumulative value.
상기 식 2를 이용하여 현재 수신된 트래픽 채널에 대한 신호전력 대 잡음전력 비율은 다음 식 3과 같다.Signal power to noise power ratio for the currently received traffic channel using Equation 2 Is shown in Equation 3 below.
상기한 식 3에서 k는 풀 레이트에 대한 비트 레이트 대 심볼 레이트의 비율이고,는 동일한 셀(서비스 영역) 내의 다른 사용자에 의한 간섭과, 다음 셀 내의 사용자들에 의한 간섭의 합이다.In Equation 3 above, k is a ratio of bit rate to symbol rate to full rate, Is the sum of the interference by other users in the same cell (service area) and the interference by users in the next cell.
상기한 식 3에 의해 구해진 현재의 트래픽 채널에 대한 신호전력 대 잡음전력 비율는 수신 SIR이며, 이 수신 SIR은 이후 기준이 되는 SIR과 비교된다.Signal power to noise power ratio for the current traffic channel obtained by Equation 3 above Is the receiving SIR, which is then compared with the reference SIR.
수신 SIR과 기준 SIR을 비교한 결과는 결국 해당 프레임 품질을 나타낸다.The result of comparing the received SIR with the reference SIR ultimately indicates the frame quality.
다음은 상기 설명된 원리를 기반으로 한 도 3의 장치 구성에 대해 설명한다.The following describes the device configuration of FIG. 3 based on the principles described above.
일단 도 3의 장치 구성은 고속 패킷 데이터 서비스를 제공하는 통신 시스템의 일부이며, 수신 데이터가 존재하지 않는 제어 보류 상태일 때 트래픽 제어를 위한 프레임 품질(frame quality)이 측정될 수 있도록 최종 프레임 품질 표시자(frame quality indicator)를 생성한다.Once the device configuration of Figure 3 is part of a communication system that provides high-speed packet data service, the final frame quality indication so that frame quality for traffic control can be measured when there is no control pending state in which there is no received data. Create a frame quality indicator.
이를 위해 먼저 수신 안테나로 입력된 신호는 수신부(100)에서 하향 주파수 처리를 거친다. 입력된 신호는 고주파수의 CDMA 신호이며 수신부(100)의 하향 주파수 처리에 의해 중간주파수의 CDMA 신호로 변환된다.To this end, the signal input to the receiving antenna is first subjected to downlink frequency processing by the receiving unit 100. The input signal is a high frequency CDMA signal and is converted into an intermediate frequency CDMA signal by the downlink frequency processing of the receiver 100.
이후 A/D 변환부(110)는 중간주파수의 CDMA 신호를 기저대역(Baseband) 주파수의 디지털 신호로 변환한다.Thereafter, the A / D converter 110 converts the CDMA signal of the intermediate frequency into a digital signal of the baseband frequency.
PN 상관부(120)는 PN 코드 발생기(PN code generator)(미도시)에서 제공되는 PN 코드를 이용하여 변환된 디지털 신호에 대해 상관(Correlation)을 취한 후 이에 따른 출력 신호를 트래픽 채널 상관부(130) 및 파일럿 필터(140)에 제공한다.The PN correlator 120 correlates the digital signal converted using the PN code provided by the PN code generator (not shown), and then outputs the output signal according to the traffic channel correlator ( 130 and the pilot filter 140.
이후 트래픽 채널 상관부(130)는 월쉬 코드(walsh code)를 사용하여 트래픽 채널을 통해 수신된 코드 심볼에 대해 상관을 취하고, 전력제어비트 추출부(150)는 트래픽 채널 상관부(130)의 상관에 의해 초기 옵셋이 맞춰진 트래픽 채널의 각 수신 프레임으로부터 전력제어비트(PCB)만을 추출한다.The traffic channel correlator 130 then correlates the code symbols received through the traffic channel using a Walsh code, and the power control bit extractor 150 correlates the traffic channel correlator 130. By extracting only the power control bit (PCB) from each received frame of the traffic channel to which the initial offset is adjusted.
이 때 전력제어비트 추출부(150)는 각 전력제어그룹(PCG) 구간에 전송되는 각 프레임당 전력제어비트를 추출하여 SIR 예측부(170)에 제공한다.At this time, the power control bit extractor 150 extracts the power control bit for each frame transmitted in each power control group (PCG) section and provides it to the SIR predictor 170.
한편 파일럿 필터(140)에 제공된 PN 상관부(120)의 출력 신호는 저역 통과 필터링(Low pass filtering)된 후 코히어런트 검출부(160)에 제공되며, 또한 SIR 예측부(170)에 제공된다.Meanwhile, the output signal of the PN correlator 120 provided to the pilot filter 140 is provided to the coherent detector 160 after low pass filtering and is also provided to the SIR predictor 170.
코히어런트 검출부(Coherent Detector)(160)는 트래픽 채널 상관부(130)의 출력과 파일럿 필터(140)의 출력으로부터 복호될 수신 프레임을 검출한다.The coherent detector 160 detects a reception frame to be decoded from the output of the traffic channel correlation unit 130 and the output of the pilot filter 140.
상기한 동작에서 결과적으로 SIR 예측부(170)는 트래픽 채널 상관부(130)와 파일럿 필터(140)의 출력을 식 2 및 식 3에 적용시켜, 현재 수신된 트래픽 채널에 대한 신호전력 대 잡음전력 비율(수신 SIR)을 예측한다.As a result, the SIR predictor 170 applies the outputs of the traffic channel correlator 130 and the pilot filter 140 to Equations 2 and 3 so that the signal power vs. noise power for the currently received traffic channel is applied. ratio Predict (receive SIR).
여기서 수신 SIR을 예측할 때는 풀 레이트인 트래픽 채널에 대한 전력()을 동일한 셀(서비스 영역) 내의 다른 사용자 및 다른 셀 내의 사용자들에 의한 간섭()으로 나눈 값에 풀 레이트에 대한 비트 레이트 대 심볼 레이트의 비율(k)을 곱한다(식 3). 이 때의 풀 레이트인 트래픽 채널에 대한 전력()은 앞에서 이미 설명한 식 2에 의해 구해진다.Here, when predicting the received SIR, the power for the full rate traffic channel ( ) By other users in the same cell (service area) and users in other cells ( Multiplied by) times the ratio of bit rate to symbol rate (k) to full rate (Equation 3). The power for the traffic channel at full rate ) Is obtained by Equation 2 described above.
이후 SIR 예측부(170)에서 구해진 수신 SIR은 비교부(190)에 입력되며, 비교부(190)에서는 입력된 수신 SIR을 임계값인 기준 SIR과 비교한 결과를 출력한다. 기준 SIR은 서비스 품질(QoS : Quality of Service)을 만족시키는 값으로 설정된다.Thereafter, the received SIR obtained by the SIR predictor 170 is input to the comparator 190, and the comparator 190 outputs a result of comparing the received SIR with a reference SIR which is a threshold value. The reference SIR is set to a value that satisfies Quality of Service (QoS).
여기서 비교부(190)에서 출력되는 비교 결과는 본 발명의 트래픽 제어를 위해 생성된 프레임 품질 표시자(frame quality indicator)로써, 고속 패킷 데이터 서비스를 제공하는 통신 시스템에서의 트래픽 제어, 즉 고속 전력제어를 위한 외부루프 전력제어(outer loop power control), 저속 전력제어(slow power control), 그리고 채널 상태 모니터링(monitoring)에 사용된다.Here, the comparison result output from the comparison unit 190 is a frame quality indicator generated for traffic control of the present invention, and traffic control, that is, high speed power control in a communication system providing high speed packet data service. It is used for outer loop power control, slow power control, and channel condition monitoring.
이에 대해 보다 상세히 설명하자면 다음과 같다.This will be described in more detail as follows.
첫 째, 고속 전력제어를 위한 외부루프 전력제어에서는 상기에서 생성된 프레임 품질 표시자를 근거로 하여 목적하는 프레임 에러율(FER)이 유지되도록 전력제어 기준값을 조절한다.First, in the external loop power control for high speed power control, the power control reference value is adjusted to maintain a desired frame error rate (FER) based on the frame quality indicator generated above.
둘 째, 저속 전력제어에서는 상기에서 생성된 프레임 품질 표시자를 근거로 하여, 수신상태의 좋고 나쁨에 따라 송신전력을 제어하기 위해 송신측에 전송되는 소거 표시 비트(erasure indicator bit) 값을 결정한다.Secondly, in the low power control, the erasure indicator bit value transmitted to the transmitting side is determined to control the transmission power according to the good or bad reception state based on the frame quality indicator generated above.
세 째, 채널 상태 모니터링에서는 일정 개수의 연속되는 수신 프레임의 불량 여부를 판단하여 호 해제(call drop)를 결정하지 못하기 때문에, 상기에서 생성된 프레임 품질 표시자를 근거로 하여 현재의 채널 상태를 검사한 후 호 해제 여부를 결정한다.Third, since the channel state monitoring cannot determine a call drop by determining whether a predetermined number of consecutive received frames are defective, the current channel state is checked based on the generated frame quality indicator. Then decide whether to release the call.
이상에서 설명한 본 발명의 트래픽 제어 방법 및 그를 위한 장치에 따르면, 고속 패킷 데이터 서비스를 제공하는 통신 시스템에서 CRC에 의해 프레임 품질을 측정할 수 없을 때, 즉 제어 보류 상태(Control hold state)와 같이 실제로 데이터 전송은 없으면서 호(call)를 유지시켜 주기 위한 전력제어비트(Power Control Bit)만이 전송되는 경우, 현재의 트래픽 채널에 대한 신호전력 대 잡음전력 비율(수신 SIR)의 예측에 의해 프레임 품질을 결정할 수 있기 때문에, 활성 상태일 때만 수행되던 고속 전력제어를 위한 외부루프 전력제어(outer loop power control), 저속 전력제어(slow power control), 그리고 채널 상태 모니터링(monitoring)과 같은 트래픽 제어를 용이하게 실시할 수 있다.According to the traffic control method and apparatus therefor according to the present invention described above, when the frame quality cannot be measured by the CRC in a communication system providing a high-speed packet data service, that is, such as a control hold state, Signal power-to-noise power ratio for the current traffic channel when only the Power Control Bit is transmitted to maintain a call without data transmission Because frame quality can be determined by prediction of (received SIR), outer loop power control, slow power control, and channel state for high speed power control that was performed only when active. Traffic control such as monitoring can be easily implemented.
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