KR100537482B1 - Ｏｆｄｍａ 이동통신 시스템에서의 순방향 통신채널전력제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 OFDMA 이동통신 시스템에서 순방향 통신채널의 전력을 제어하는 방법에 관한 것으로, 특히 순방향 통신채널의 전력 제어 방법은 a) 특정 이동단말기에 대한 순방향 통신채널의 전력 제어를 위해 상기 이동단말기의 위치 및 기지국과 상기 이동단말기간의 거리를 측정하는 단계; b) 상기 측정된 이동단말기의 위치 변화에 따라 요구되는 통신채널 전력을 계산하는 단계; c) 상기 계산된 통신채널 전력이 이전에 할당된 전력에 비해 더 많은 지의 여부를 판단하는 단계; d) 상기 c) 단계에서 상기 계산된 통신채널 전력이 이전에 할당된 전력에 비해 더 많은 것으로 판단되는 경우, 상기 기지국의 사용가능한 총 전력 한도를 확인하는 단계; e) 상기 계산된 통신채널 전력이 상기 d) 단계에서 확인된 상기 기지국의 사용가능한 총 전력 한도 내인지의 여부를 판단하는 단계; 및 f) 상기 e) 단계에서 상기 계산된 통신채널 전력이 상기 기지국의 사용가능한 총 전력 한도 내인 것으로 판단되는 경우, 상기 계산된 통신 전력을 상기 순방향 통신채널에 할당하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 기지국과 이동단말기간의 거리 또는 2차원적인 위치의 변화에 따라 순방향 통신채널의 전력을 적응적으로 제어함으로써 통신 채널의 신뢰도를 극대화할 수 있다.

Description

ＯＦＤＭＡ 이동통신 시스템에서의 순방향 통신채널 전력제어 방법 {Method for control power of forward communication channel on OFDMA mobile communication system}
본 발명은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 이동통신 시스템에서 통신채널의 전력제어에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 OFDMA 이동통신 시스템에서의 순방향 통신채널의 전력을 이동단말기의 위치 정보를 이용하여 제어하는 방법에 관한 것이다.
통상적인 OFDMA 이동통신 시스템에서는 새로운 적응형 변조기법을 이용하는 등의 다양한 방법으로 시스템 용량을 극대화하려는 노력들이 이루어지고 있고, 또한 전력제어방법의 유무가 CDMA 이동통신 시스템에서와는 달리 치명적인 영향을 미치지 않기 때문에, OFDMA 이동통신 시스템에서는 전력제어가 큰 관심을 갖지 못하였다.
CDMA 이동통신 시스템에서의 순방향 통신채널에서는 초기에는 저속의 전력제어를 이용하다가, 최근에는 순방향 통신채널에서도 고속의 전력제어 기능을 사용하고 있다. 이와 같이 고속의 전력제어를 수행함에 있어, 다양한 파라미터를 이용하여 빠른 전력제어를 수행함으로써 통신채널은 항상 일정한 수준의 통신 품질을 보장 받게 된다.
그러나, 일반적인 OFDMA 이동통신 시스템에서는 비교적 느린 전력제어를 이용함으로써 일정한 수준의 통신품질을 보장 받기까지는 상당한 시간이 소요된다. 또한 전력제어를 위하여 다양한 파라미터를 활용할 수 있지만, 이러한 파라미터를 축출하기 위한 많은 노력이 병행되어야 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차세대 이동통신 시스템에서 기본적으로 제공되는 위치 정보를 이용하여 위치변화에 따른 전력제어를 수행함으로써 보다 간편하게 저속 전력제어가 가능한 OFDMA 이동통신 시스템에서의 순방향 통신채널 전력제어 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 이동단말기의 위치 정보를 이용하여 기지국과 이동단말기간의 거리 또는 위치의 변화에 따른 순방향 통신 채널의 전력값을 적응적으로 제어하는 것에 있다.
3세대 이동통신 시스템은 물론 4세대 이동통신 시스템에서는 이동단말기의 위치 정보를 파악하는 것은 크게 문제가 되지 않는다. 이러한 위치 측정기술의 발달로 이동단말기의 위치 정보를 이용한 다양한 응용분야들이 개발되고 있는 실정이다. 따라서, 이렇게 파악된 이동단말기의 위치 정보를 이용하여 최적의 전력을 할당함으로써 OFDMA 이동통신 시스템의 용량을 최대화하고, 또한 통화 불능 지역을 최소화할 수 있다.
상기한 본 발명의 특징에 따른 OFDMA 이동통신 시스템에서 순방향 통신채널의 전력을 제어하는 방법은,
a) 특정 이동단말기에 대한 순방향 통신채널의 전력 제어를 위해 상기 이동단말기의 위치 및 기지국과 상기 이동단말기간의 거리를 측정하는 단계; b) 상기 측정된 이동단말기의 위치 변화에 따라 요구되는 통신채널 전력의 변화값을 계산하는 단계; c) 상기 계산된 통신채널 전력의 변화값에 기초하여 이전에 할당된 전력보다 상승된 전력이 요구되는 것으로 판단되는 경우, 상기 기지국의 사용가능한 총 전력 한도를 확인하는 단계; d) 상기 계산된 통신채널 전력의 변화값이 상기 c) 단계에서 확인된 상기 기지국의 사용가능한 총 전력 한도 내인지의 여부를 판단하는 단계; 및 e) 상기 d) 단계에서 상기 계산된 통신채널 전력의 변화값이 상기 기지국의 사용가능한 총 전력 한도 내인 것으로 판단되는 경우, 상기 계산된 통신채널 전력의 변화값이 반영된 전력을 상기 순방향 통신채널에 할당하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 OFDMA 이동통신 시스템에서의 순방향 통신채널의 전력 제어 방법은 상기 c) 단계에서 상기 계산된 통신채널 전력의 변화값에 기초하여 이전에 할당된 전력보다 작거나 같은 전력이 요구되는 것으로 판단되는 경우, 상기 순방향 통신 채널에 대해 이전의 전력을 할당하는 단계를 더 포함한다.
또한, 상기 d) 단계에서 상기 계산된 통신채널 전력의 변화값이 상기 기지국의 사용가능한 총 전력 한도보다 큰 것으로 판단되는 경우, 상기 순방향 통신 채널에 대해 이전의 전력을 할당하는 단계를 더 포함한다.
또한, 상기 이동단말기의 현재 위치에서의 통신채널 전력은 이전에 할당된 전력에 상기 이동단말기의 이전 위치와 현재 위치의 차에 따라 상기 b) 단계에서 계산된 통신채널 전력의 변화값(ΔP)을 더한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 통신채널 전력의 변화값(ΔP)은 상기 이동단말기의 이전 위치, 현재 위치, 홈셀의 기지국의 위치 및 인접셀의 기지국의 위치의 함수인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA 이동통신 시스템에서의 순방향 통신채널 전력제어 방법의 순서도이다.
도 1을 참조하면, 먼저 OFDMA 이동통신 시스템의 기지국은 전력제어를 위한 대기 상태에 있다가(S10), 기지국 자체 내에서 주기적으로 수행되는 전력제어 확인 과정에서 전력제어 주기가 되었거나 또는 이동단말기의 전력제어 요구 확인 과정에서 이동단말기에 의해 전력제어가 요구된 경우(S11), 기지국은 이동단말기와 기지국간의 거리 및 이동단말기의 위치를 측정한다(S12).
다음, 기지국은 상기 단계(S12)에서 측정된 거리 및 위치를 이용하여 이동단말기의 순방향 통신채널에 요구되는 전력을 계산한다(S13). 이러한 전력은 이동단말기의 이전 위치와 현재 위치의 차에 따른 할당 전력에 이전에 할당된 전력이 합쳐진 것과 같다.
이러한 할당 전력은 이전 위치와 현재 위치의 차에 따른 전력의 변화값(ΔP)을 의미하는 것으로, 다음의 [수학식 1]에서와 같이 이동단말기의 이전 위치와 현재 위치의 함수로 표현될 수 있다.
[수학식 1]
ΔP = f1(UEposition[t1], UEposition[t2])
UEposition[t1]=f2(UE[t1][x,y], BTShome[x,y], BTS1[x,y], BTS2[x,y], BTS3[x,y])
UEposition[t2]=f2(UE[t2][x,y], BTShome[x,y], BTS1[x,y], BTS2[x,y], BTS3[x,y])
여기서, UE[t1][x,y]는 이동단말기의 이전 위치를 나타내고, UE[t2][x,y]는 이동단말기의 현재 위치를 나타낸다. 또한, BTShome[x,y]는 홈셀의 기지국의 위치를 나타내고, BTS1[x,y], BTS2[x,y], BTS3[x,y]는 인접셀의 기지국의 위치를 나타낸다.
상기 [수학식 1]에서와 같이 f1은 기지국과 이동단말기의 거리의 함수 또는 이동단말기의 2차원적인 위치의 변동에 따른 전력의 변화값(ΔP)를 구함으로써 이전 위치와 현재 위치의 차에 따른 할당 전력을 구할 수가 있다.
f2는 이동단말기와 기지국간의 위치에 따른 거리의 차 또는 위치의 차 정보를 제공한다.
한편, 상기 단계(S13)에서 구해진 할당 전력에 기초하여 이전 전력보다 상승된 전력이 요구되는 지의 여부를 판단한다(S14).
만약 전력의 변화값(ΔP)이 양의 값을 가지면 이동단말기의 위치 변화로 인해 요구되는 전력이 이전 전력보다 상승된 전력을 요구하는 것이나, 반면에 이 값이 0 또는 음의 값을 가지면 이전 전력과 동일하거나 보다 낮은 전력을 요구하는 것이다.
따라서, 상기 단계(S14)에서 이전 전력보다 상승된 전력을 요구하는 것으로 판단되는 경우, 기지국은 자신의 총 전력 한도를 확인한 후(S15), 이전 전력보다 상승된 전력이 기지국의 총 전력 한도 내에서 사용 가능한 지의 여부를 또한 판단한다(S16).
만약 요구된 상승 전력이 기지국의 총 전력 한도 내에서 사용 가능하다면, 기지국은 해당 이동단말기에 대한 새로운 통신채널에 계산된 전력을 할당한 후(S17), 대기 상태(S10)로 리턴한다.
그러나, 요구된 상승 전력이 기지국의 총 전력 한도 내에서 사용 가능하지 않다면, 기지국은 해당 이동단말기에 대해 이전의 할당된 전력을 그대로 유지하도록 한 후(S18), 대기 상태(S10)로 리턴한다.
한편, 상기 단계(S14)에서 이전 전력보다 상승된 전력이 요구되지 않는 경우, 즉 이동단말기의 위치 변화에 따라 요구되는 전력이 이전의 전력을 그대로 사용하여도 상관없으므로 기지국은 해당 이동단말기에 대한 전력 할당을 변경하지 한고 그대로 대기 상태(S10)로 리턴한다.
비록 본 발명이 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.
본 발명에 따르면, 기지국과 이동단말기간의 거리 또는 2차원적인 위치의 변화에 따라 순방향 통신채널의 전력을 적응적으로 제어함으로써 통신 채널의 신뢰도를 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA 이동통신 시스템에서의 순방향 통신채널 전력제어 방법의 순서도이다.

Claims (7)

  1. OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 이동통신 시스템에서 순방향 통신채널의 전력을 제어하는 방법에 있어서,
    a) 특정 이동단말기에 대한 순방향 통신채널의 전력 제어를 위해 상기 이동단말기의 위치 및 기지국과 상기 이동단말기간의 거리를 측정하는 단계;
    b) 상기 측정된 이동단말기의 위치 변화에 따라 요구되는 통신채널 전력의 변화값을 계산하는 단계;
    c) 상기 계산된 통신채널 전력의 변화값에 기초하여 이전에 할당된 전력보다 상승된 전력이 요구되는 것으로 판단되는 경우, 상기 기지국의 사용가능한 총 전력 한도를 확인하는 단계;
    d) 상기 계산된 통신채널 전력의 변화값이 상기 c) 단계에서 확인된 상기 기지국의 사용가능한 총 전력 한도 내인지의 여부를 판단하는 단계; 및
    e) 상기 d) 단계에서 상기 계산된 통신채널 전력의 변화값이 상기 기지국의 사용가능한 총 전력 한도 내인 것으로 판단되는 경우, 상기 계산된 통신채널 전력의 변화값이 반영된 전력을 상기 순방향 통신채널에 할당하는 단계
    를 포함하는 OFDMA 이동통신 시스템에서의 순방향 통신채널의 전력 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 c) 단계에서 상기 계산된 통신채널 전력의 변화값에 기초하여 이전에 할당된 전력보다 작거나 같은 전력이 요구되는 것으로 판단되는 경우, 상기 순방향 통신 채널에 대해 이전의 전력을 할당하는 단계를 더 포함하는 OFDMA 이동통신 시스템에서의 순방향 통신채널의 전력 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 d) 단계에서 상기 계산된 통신채널 전력의 변화값이 상기 기지국의 사용가능한 총 전력 한도보다 큰 것으로 판단되는 경우, 상기 순방향 통신 채널에 대해 이전의 전력을 할당하는 단계를 더 포함하는 OFDMA 이동통신 시스템에서의 순방향 통신채널의 전력 제어 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동단말기의 현재 위치에서의 통신채널 전력은 이전에 할당된 전력에 상기 이동단말기의 이전 위치와 현재 위치의 차에 따라 상기 b) 단계에서 계산된 통신채널 전력의 변화값(ΔP)을 더한 것을 특징으로 하는 OFDMA 이동통신 시스템에서의 순방향 통신채널의 전력 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 통신채널 전력의 변화값(ΔP)은 상기 이동단말기의 이전 위치, 현재 위치, 홈셀의 기지국의 위치 및 인접셀의 기지국의 위치의 함수인 것을 특징으로 하는 OFDMA 이동통신 시스템에서의 순방향 통신채널의 전력 제어 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 a) 단계에서,
    상기 특정 이동단말기에 대한 순방향 통신채널의 전력 제어는 상기 기지국 자체 내에서 주기적으로 수행되는 전력 제어 확인 과정에서 전력 제어 주기가 되었을 때 상기 기지국에 의해 요구되는 것을 특징으로 하는 OFDMA 이동통신 시스템에서의 순방향 통신채널의 전력 제어 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 a) 단계에서,
    상기 특정 이동단말기에 대한 순방향 통신채널의 전력 제어는 상기 이동단말기에 의해 요구되는 것을 특징으로 하는 OFDMA 이동통신 시스템에서의 순방향 통신채널의 전력 제어 방법.
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