KR100389464B1 - Forward power control method of mobile communication system using multi carrier - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다중 캐리어 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서의 순방향 전력제어방법에 관한 것으로, 이동국이 각 캐리어별 신호 세기를 측정하는 각 캐리어별 신호 세기 측정 단계와, 상기 각 캐리어별 신호 세기 측정 단계에서 측정된 캐리어 각각의 신호 세기를 기준 신호대 잡음비와 비교하는 기준 신호대 잡음비 비교 단계와, 상기 기준 신호대 잡음비 비교 단계의 비교 결과, 각 캐리어별 신호 세기 측정 단계에서 측정된 캐리어 각각의 신호 세기가 모두 기준 신호대 잡음비보다 높으면 역방향 전력제어 부채널의 PCB에 '0'을 할당하고, 각 캐리어별 신호 세기 측정 단계에서 측정된 캐리어 각각의 신호 세기가 하나라도 기준 신호대 잡음비보다 낮으면 다수의 캐리어 신호 세기를 평균하여 캐리어 평균 신호 세기를 다시 한번 기준 신호대 잡음비와 비교함으로써 역방향 전력제어 부채널의 PCB에 '1' 또는 '0'을 할당하는 역방향 전력제어 부채널의 PCB 결정 단계와, 이동국이 상기 역방향 전력제어 부채널의 PCB 결정 단계에서 결정된 역방향 전력제어 부채널을 기지국으로 송신하는 역방향 전력제어 부채널 송신 단계와, 기지국이 상기 역방향 전력제어 부채널 송신 단계에서 송신한 역방향 전력제어 부채널의 PCB에 할당된 정보를 추출하여 기지국 송신신호의 전력을 결정하여 제어하는 기지국 송신신호의 전력 결정 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a forward power control method in a mobile communication system using a multi-carrier method, the mobile station in the signal strength measurement step of each carrier for measuring the signal strength of each carrier, and the signal strength measurement step of each carrier As a result of comparing the reference signal-to-noise ratio comparing the signal strength of each carrier measured with the reference signal-to-noise ratio, and the comparison result of the reference signal-to-noise ratio comparing step, the signal strength of each carrier measured in each signal strength measurement step of each carrier is the reference signal If it is higher than the noise ratio, '0' is assigned to the PCB of the reverse power control subchannel, and if the signal strength of each carrier is lower than the reference signal-to-noise ratio at the signal strength measurement step for each carrier, a plurality of carrier signal strengths are averaged. The carrier average signal strength is once again compared with the reference signal-to-noise ratio. In other words, the PCB determining step of the reverse power control subchannel assigning '1' or '0' to the PCB of the reverse power control subchannel, and the reverse power control subchannel determined by the mobile station in the PCB determining step of the reverse power control subchannel. And the base station extracts the information allocated to the PCB of the reverse power control subchannel transmitted by the base station in the reverse power control subchannel transmission step and determines the power of the base station transmission signal by controlling Characterized in that the step of determining the power of the base station transmission signal.
Description
본 발명은 다중 캐리어 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서의 순방향 전력제어방법에 관한 것으로, 특히 IS-2000 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access ; 이하, 'CDMA'라 칭함) 방식을 적용한 이동통신 시스템내 이동국에서 각 캐리어별 신호 세기에 따라 역방향 전력제어 부채널의 전력 제어 비트(Power Control Bit ; 이하, 'PCB'라 칭함)를 결정함으로써 다중 캐리어 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서도 기지국 송신신호의 전력을 빠르고 효율적으로 제어할 수 있도록 한 다중 캐리어 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서의 순방향 전력제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a forward power control method in a mobile communication system using a multi-carrier method, and in particular, a mobile communication system using an IS-2000 code division multiple access (hereinafter, referred to as "CDMA") method. By determining the power control bit (hereinafter, referred to as 'PCB') of the reverse power control subchannel according to the signal strength of each carrier in the mobile station, the power of the base station transmission signal in the mobile communication system using the multi-carrier method The present invention relates to a forward power control method in a mobile communication system using a multi-carrier method to control the speed and efficiency.
일반적으로 IS-2000 CDMA 방식을 적용한 이동통신 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 이동국(1)과, 이 이동국(1)과 데이터를 무선으로 송수신하고 이동국(1)과의 데이터 무선 송수신을 제어하는 기지국(2)과, 이 기지국(2)과 데이터를 송수신하고 기지국(2)과의 데이터 송수신을 제어하는 제어국(3) 및 교환국(4)으로 구성된다.In general, a mobile communication system employing the IS-2000 CDMA scheme is configured to wirelessly transmit and receive data to and from the mobile station 1, the mobile station 1, and control data wireless transmission and reception with the mobile station 1, as shown in FIG. It consists of a base station 2, a control station 3 and a switching station 4 for transmitting and receiving data to and from the base station 2 and controlling data transmission and reception with the base station 2.
상기와 같이 구성된 이동통신 시스템에서는, 전파환경이 좋지 않아 자연스런 통화가 힘든 지역에 위치한 이동국으로 전송하는 기지국 송신신호의 전력은 높이고, 통화상태가 좋은 지역에 위치한 이동국으로 전송하는 기지국 송신신호의 전력은 낮추는 순방향 전력제어가 이루어지고 있다.In the mobile communication system configured as described above, the power of the base station transmission signal transmitted to the mobile station located in an area where natural communication is difficult due to poor radio wave environment is increased, and the power of the base station transmission signal transmitted to the mobile station located in an area having good communication condition is increased. Lower power control is being achieved.
이러한 순방향 전력제어는 기지국에서 적당한 송신신호의 전력을 송출함으로써 전력 낭비를 방지하는 등, 양질의 통화품질을 유지하기 위한 CDMA 방식의 중요한 기술중의 하나이다.Such forward power control is one of important technologies of the CDMA method for maintaining a good call quality, such as preventing power waste by transmitting power of an appropriate transmission signal from a base station.
종래 IS-2000 CDMA 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 순방향 전력제어방법을 설명하면 다음과 같다.A forward power control method in a mobile communication system using the conventional IS-2000 CDMA method is as follows.
먼저, 이동국에서 기지국이 송신한 신호를 1.25ms 주기로 수신하여 외부 루프 전력제어에 의해 결정된 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)와 비교한다.First, a mobile station receives a signal transmitted by a base station at a period of 1.25 ms and compares it with a reference signal-to-noise ratio (Eb / Nt) determined by outer loop power control.
이때, 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)보다 높으면 기지국 송신신호의 전력 감소를 요구하기 위해 역방향 전력제어 부채널의 PCB에 '0'을 할당하여 송신하고, 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)보다 낮으면 기지국 송신신호의 전력 증가를 요구하기 위해 역방향 전력제어 부채널의 PCB에 '1'을 할당하여 송신한다.At this time, if it is higher than the reference signal-to-noise ratio (Eb / Nt), it transmits by assigning '0' to the PCB of the reverse power control subchannel to request power reduction of the base station transmission signal, and if it is lower than the reference signal-to-noise ratio (Eb / Nt). In order to request an increase in power of the base station transmission signal, '1' is allocated to the PCB of the reverse power control subchannel and transmitted.
이에 따라, 기지국에서는 이동국이 송신한 역방향 전력제어 부채널의 PCB에 할당된 정보를 추출하고, 이 추출된 정보에 따라 기지국 송신신호의 전력을 결정하여 제어한다.Accordingly, the base station extracts the information allocated to the PCB of the reverse power control subchannel transmitted by the mobile station, and determines and controls the power of the base station transmission signal according to the extracted information.
한편, 상기와 같은 종래 순방향 전력제어방법은 직접 확산(Direct Spread ; 이하, 'DS'라 칭함) 방식에 적용 가능한 것으로, 캐리어를 여러 개 사용하는 다중 캐리어 방식에는 적용이 쉽지 않아 수정된 순방향 전력제어방법이 요구된다.Meanwhile, the conventional forward power control method as described above is applicable to a direct spread (hereinafter, referred to as 'DS') method, and is not easily applied to a multi-carrier method using multiple carriers. Method is required.
즉, 이동국의 경우 3X 시스템에 대해 DS 방식을 사용하는 것을 원칙으로 하고 있어, 1X와 3X 시스템이 공존하고 있을 경우에는 1X 시스템의 기지국에서 3X 시스템에 대해 DS 방식을 사용하는 이동국에 대한 서비스가 불가능하다.In other words, in the case of a mobile station, a DS method is used for a 3X system. When a 1X and 3X system coexist, a base station of a 1X system cannot provide a service for a mobile station that uses a DS method for a 3X system. Do.
따라서, 상기 3X 시스템의 이동국이 1X 시스템의 기지국과의 양립성(Compatibility) 등을 위해 MC 방식을 사용할 경우 종래 순방향 전력제어방법으로는 정확한 전력제어가 어려운 문제점이 있었다.Therefore, when the mobile station of the 3X system uses the MC method for compatibility with the base station of the 1X system, there is a problem that accurate power control is difficult with the conventional forward power control method.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 IS-2000 CDMA 방식을 적용한 이동통신 시스템내 이동국에서 각 캐리어별 신호 세기를 측정하고 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)와 비교하여 역방향 전력제어 부채널의 PCB를 결정함으로써 다중 캐리어 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서도 기지국 송신신호의 전력을 빠르고 효율적으로 제어할 수 있도록 한 다중 캐리어 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서의 순방향 전력제어방법을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to measure the signal strength of each carrier in a mobile station in which an IS-2000 CDMA method is applied, and to compare the signal with the reference signal-to-noise ratio (Eb / Nt) in reverse power. Providing a forward power control method in a mobile communication system using a multi-carrier method to determine the PCB of the control sub-channel to control the power of the base station transmission signal quickly and efficiently even in a mobile communication system using a multi-carrier method There is.
도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 블록 구성도,1 is a block diagram of a general mobile communication system;
도 2는 본 발명에 의한 다중 캐리어 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서의 순방향 전력제어방법을 보인 동작 흐름도.2 is a flowchart illustrating a method of controlling forward power in a mobile communication system using a multi-carrier scheme according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 이동국 2 : 기지국1 mobile station 2 base station
3 : 제어국 4 : 교환국3: control station 4: switching station
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다중 캐리어 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서의 순방향 전력제어방법은, 이동국에서 기지국이 송신한 신호를 1.25ms 주기로 수신하여 각각의 캐리어마다 신호의 세기를 측정하는 각 캐리어별 신호 세기 측정 단계와, 상기 각 캐리어별 신호 세기 측정 단계에서 측정된 캐리어 각각의 신호 세기를 외부 루프 전력제어에 의해 결정된 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)와 비교하는 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt) 비교 단계와, 상기 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt) 비교 단계의 비교 결과, 상기 각 캐리어별 신호 세기 측정 단계에서 측정된 캐리어 각각의 신호 세기가 모두 외부 루프 전력제어에 의해 결정된 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)보다 높으면 기지국 송신신호의 전력 감소를 요구하기 위해 역방향 전력제어 부채널의 PCB에 '0'을 할당하고, 상기 각 캐리어별 신호 세기 측정 단계에서 측정된 캐리어 각각의 신호 세기가 하나라도 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)보다 낮으면 다수의 캐리어 신호 세기를 평균하여 캐리어 평균 신호 세기를 다시 한번 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)와 비교함으로써 그 비교 결과에 따라 역방향 전력제어 부채널의 PCB에 '1' 또는 '0'을 할당하는 역방향 전력제어 부채널의 PCB 결정 단계와, 이동국이 상기 역방향 전력제어 부채널의 PCB 결정 단계에서 결정된 PCB를 포함하는 역방향 전력제어 부채널을 기지국으로 송신하는 역방향 전력제어 부채널 송신 단계와, 기지국이 상기 역방향 전력제어 부채널 송신 단계에서 송신한 역방향 전력제어 부채널의 PCB에 할당된 정보를 추출하고, 이 추출된 정보에 따라 기지국 송신신호의 전력을 결정하여 제어하는 기지국 송신신호의 전력 결정 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The forward power control method in the mobile communication system using the multi-carrier method of the present invention for achieving this object is to receive the signal transmitted by the base station at the mobile station in a period of 1.25ms each of the signal strength of each carrier measured A reference signal-to-noise ratio (Eb / Nt) for comparing the signal strength of each carrier measured in the carrier-specific signal strength measurement step and each carrier-specific signal strength measurement step with a reference signal-to-noise ratio (Eb / Nt) determined by outer loop power control. ) As a result of the comparison between the comparison step and the reference signal to noise ratio (Eb / Nt) comparison step, the signal strength of each carrier measured in the signal strength measurement step for each carrier is determined by the outer loop power control (Eb). / Nt), a zero is applied to the PCB of the reverse power control subchannel to request power reduction of the base station transmit signal. If the signal strength of each carrier measured in the signal strength measurement step for each carrier is lower than the reference signal-to-noise ratio (Eb / Nt), the carrier average signal strength is averaged once again by averaging a plurality of carrier signal strengths. Determining the PCB of the reverse power control subchannel by allocating '1' or '0' to the PCB of the reverse power control subchannel according to the comparison result by comparing with (Eb / Nt), and the mobile station determines the reverse power control subchannel. A reverse power control subchannel transmission step of transmitting a reverse power control subchannel including the PCB determined in the PCB determination step of the step to the base station, and a reverse power control subchannel transmission transmitted by the base station in the reverse power control subchannel transmission step. Extract the allocated information, and determine the power of the base station transmission signal according to the extracted information to control the transmission of the base station transmission signal. It characterized by comprising a determination step.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 다중 캐리어 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서의 순방향 전력제어방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of controlling forward power in a mobile communication system using a multicarrier scheme according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 다중 캐리어 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서의 순방향 전력제어방법의 동작을 보인 흐름도로서, 이를 참조하여 본 발명에 의한 순방향 전력제어방법을 설명하면 다음과 같다.2 is a flowchart illustrating an operation of a forward power control method in a mobile communication system using a multi-carrier method according to the present invention. Referring to this, the forward power control method according to the present invention will be described below.
먼저, 각 캐리어별 신호 세기 측정 단계(S1)에서는 이동국에서 기지국이 송신한 신호를 1.25ms 주기로 수신하여 각각의 캐리어마다 신호의 세기를 측정한다.First, in the signal strength measurement step (S1) for each carrier, a signal transmitted from a base station is received at a mobile station in a period of 1.25 ms and the signal strength is measured for each carrier.
상기 각 캐리어별 신호 세기 측정 단계(S1) 후에 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt) 비교 단계(S2)로 진행하여, 상기 단계(S1)에서 측정된 캐리어 각각의 신호 세기를 외부 루프 전력제어에 의해 결정된 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)와 비교한다.After the signal strength measurement step S1 for each carrier, the process proceeds to the reference signal-to-noise ratio Eb / Nt comparison step S2, wherein the signal strength of each carrier measured in the step S1 is determined by outer loop power control. Compare with reference signal to noise ratio (Eb / Nt).
상기 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt) 비교 단계(S2) 후에 역방향 전력제어 부채널의 PCB 결정단계(S3)로 진행하여 상기 단계(S2)의 비교 결과, 상기 단계(S1)에서 측정된 캐리어 각각의 신호 세기가 모두 외부 루프 전력제어에 의해 결정된 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)보다 높으면 기지국 송신신호의 전력 감소를 요구하기 위해 역방향 전력제어 부채널의 PCB에 '0'을 할당하고, 상기 단계(S1)에서 측정된 캐리어 각각의 신호 세기가 하나라도 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)보다 낮으면 다수의 캐리어 신호 세기를 평균하여 캐리어 평균 신호 세기를 다시 한번 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)와 비교함으로써 그 비교 결과에 따라 역방향 전력제어 부채널의 PCB에 '1' 또는 '0'을 할당한다.After the reference signal-to-noise ratio (Eb / Nt) comparison step (S2), the process proceeds to the PCB determination step (S3) of the reverse power control subchannel, and as a result of the comparison of the step (S2), each of the carriers measured in the step (S1) If the signal strengths are all higher than the reference signal-to-noise ratio (Eb / Nt) determined by the outer loop power control, '0' is allocated to the PCB of the reverse power control subchannel to request the power reduction of the base station transmission signal, and the step (S1). If the signal strength of each of the carriers measured in the < RTI ID = 0.0 > carrier < / RTI > is lower than the reference signal to noise ratio (Eb / Nt), the carrier average signal strength is compared with the reference signal to noise ratio (Eb / Nt) once again by averaging multiple carrier signal strengths. According to the comparison result, '1' or '0' is assigned to the PCB of the reverse power control subchannel.
즉, 상기 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)보다 낮은 캐리어 신호가 1개 또는 2개 존재할 경우 상기 단계(S1)에서 측정된 각 캐리어별 신호 세기를 평균하는데, 다수의 캐리어 신호 세기를 캐리어 총 수로 나누어 캐리어 평균 신호 세기를 구하고, 이 캐리어 평균 신호 세기를 상기 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)와 다시 한 번 비교한다.That is, when there is one or two carrier signals lower than the reference signal-to-noise ratio (Eb / Nt), the signal strength for each carrier measured in the step S1 is averaged, and the plurality of carrier signal strengths are divided by the total number of carriers. The carrier average signal strength is obtained, and the carrier average signal strength is compared with the reference signal to noise ratio (Eb / Nt) once again.
이때, 상기 캐리어 평균 신호 세기가 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)보다 높으면 기지국 송신신호의 전력 감소를 요구하기 위해 역방향 전력제어 부채널의 PCB에 '0'을 할당하고, 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt) 보다 낮으면 기지국 송신신호의 전력 증가를 요구하기 위해 역방향 전력제어 부채널의 PCB에 '1'을 할당한다.In this case, when the carrier average signal strength is higher than the reference signal-to-noise ratio (Eb / Nt), '0' is allocated to the PCB of the reverse power control subchannel to request the power reduction of the base station transmission signal, and the reference signal-to-noise ratio (Eb / Nt). If lower than), '1' is allocated to the PCB of the reverse power control subchannel in order to increase the power of the base station transmission signal.
상기 역방향 전력제어 부채널의 PCB 결정 단계(S3) 후에 역방향 전력제어 부채널 송신 단계(S4)로 진행하여 이동국은 상기 단계(S3)에서 결정된 PCB를 포함하는 역방향 전력제어 부채널을 기지국으로 송신한다.After the PCB determination step S3 of the reverse power control subchannel, the process proceeds to the reverse power control subchannel transmission step S4, and the mobile station transmits the reverse power control subchannel including the PCB determined in the step S3 to the base station. .
상기 역방향 전력제어 부채널 송신 단계(S4) 후에 기지국 송신신호의 전력 결정 단계(S5)로 진행하여 기지국은 상기 단계(S4)에서 이동국이 송신한 역방향 전력제어 부채널의 PCB에 할당된 정보를 추출하고, 이 추출된 정보에 따라 기지국 송신신호의 전력을 결정하여 제어한다.After the reverse power control subchannel transmission step S4, the process proceeds to the power determination step S5 of the base station transmission signal, and the base station extracts information allocated to the PCB of the reverse power control subchannel transmitted by the mobile station in step S4. The power of the base station transmission signal is determined and controlled according to the extracted information.
상기와 같이 본 발명에서는 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)와 비교한 각 캐리어별 신호 세기가 서로 상이할 경우 다수의 캐리어 신호 세기를 평균한 캐리어 평균 신호 세기를 상기 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)와 다시 한 번 비교함으로써 역방향 전력제어 부채널의 PCB를 각각 결정하도록 하고 있다.As described above, in the present invention, when the signal strength for each carrier compared with the reference signal-to-noise ratio (Eb / Nt) is different from each other, the carrier average signal strength obtained by averaging a plurality of carrier signal strengths is equal to the reference signal-to-noise ratio (Eb / Nt). The comparison is made again to determine the PCBs for the reverse power control subchannels.
이상, 상기 설명에서와 같이 본 발명은, 각 캐리어별 신호 세기 및 캐리어 평균 신호 세기를 측정하고 기준 신호대 잡음비(Eb/Nt)와 비교하여 역방향 전력제어 부채널의 PCB를 결정함으로써 다중 캐리어 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서도 기지국 송신신호의 전력을 빠르고 효율적으로 제어할 수 있으며, 기지국 송신신호의 전력을 절감하여 시스템 용량을 증가시킬 수 있게 되는 효과가 있다.As described above, the present invention uses the multi-carrier method by measuring the signal strength and carrier average signal strength for each carrier and comparing the reference signal-to-noise ratio (Eb / Nt) to determine the PCB of the reverse power control subchannel. The mobile communication system can control the power of the base station transmission signal quickly and efficiently, and the system capacity can be increased by reducing the power of the base station transmission signal.
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