KR100924964B1 - Apparatus and Method for Controlling of Uplink Power in Wireless Communication System - Google Patents
Apparatus and Method for Controlling of Uplink Power in Wireless Communication System Download PDFInfo
- Publication number
- KR100924964B1 KR100924964B1 KR1020070103466A KR20070103466A KR100924964B1 KR 100924964 B1 KR100924964 B1 KR 100924964B1 KR 1020070103466 A KR1020070103466 A KR 1020070103466A KR 20070103466 A KR20070103466 A KR 20070103466A KR 100924964 B1 KR100924964 B1 KR 100924964B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- base station
- uplink
- power
- offset
- mcs level
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/04—TPC
- H04W52/30—TPC using constraints in the total amount of available transmission power
- H04W52/36—TPC using constraints in the total amount of available transmission power with a discrete range or set of values, e.g. step size, ramping or offsets
- H04W52/365—Power headroom reporting
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/04—TPC
- H04W52/06—TPC algorithms
- H04W52/14—Separate analysis of uplink or downlink
- H04W52/146—Uplink power control
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/04—TPC
- H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
- H04W52/20—TPC being performed according to specific parameters using error rate
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/04—TPC
- H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
- H04W52/24—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters
- H04W52/241—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters taking into account channel quality metrics, e.g. SIR, SNR, CIR, Eb/lo
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/12—Wireless traffic scheduling
- H04W72/1263—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows
- H04W72/1268—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows of uplink data flows
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
무선 통신 시스템에서 개방 루프 전력 제어(Open Loop Power Control: OLPC) 방식을 이용한 상향링크 전력 제어 장치 및 방법이 개시된다. 이를 위한 상향링크 전력 제어 방법의 일 예는, 적어도 하나의 상향링크 버스트에 대한 패킷 에러율(PER: Packet Error Rate)을 보상하기 위한 제1 기지국 오프셋을 결정하는 단계와, 상기 상향링크 버스트에 적용되는 특정 MCS 레벨의 반복(Repetition)에 대해, 서브캐리어당 송신 전력 레벨 연산시 발생하는 연산 오류를 보상하기 위한 제2 기지국 오프셋을 결정하는 단계와 상기 제1 및 제2 기지국 오프셋을 이용하여 링크 적응을 위한 제3 기지국 오프셋을 결정하는 단계와 상기 제1 내지 제3 기지국 오프셋을 토대로 구성된 전력 제어 정보요소(Power Control IE)를 포함하는 상향링크 맵을 구성하여 가입자 단말로 전송하는 단계를 포함함으로써, 안정적인 상향링크 채널 환경을 유지할 수 있다.Disclosed are an uplink power control apparatus and method using an open loop power control (OLPC) scheme in a wireless communication system. An example of an uplink power control method for this purpose includes determining a first base station offset for compensating a packet error rate (PER) for at least one uplink burst and applying the uplink burst. For a repetition of a specific MCS level, determining a second base station offset to compensate for arithmetic errors occurring in calculating a transmit power level per subcarrier, and using link adaptation using the first and second base station offsets. Determining a third base station offset for the mobile station and constructing an uplink map including a power control IE configured based on the first to third base station offsets and transmitting the uplink map to the subscriber station. Uplink channel environment can be maintained.
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에서 상향링크 전력 제어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 개방 루프 전력 제어(Open Loop Power Control: OLPC) 방식을 이용한 상향링크 전력 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to uplink power control in a wireless communication system, and more particularly, to an apparatus and method for controlling uplink power using an open loop power control (OLPC) scheme in a wireless communication system.
무선 통신 시스템에서의 자원은 주파수 대역이며, 유한한 주파수 대역을 사용자간에 효율적으로 할당하여 사용하는 방법론이 다중 접속(Multiple Access)이고, 양방향 통신에서 상향링크(Uplink)과 하향링크(Downlink)의 연결을 구분하는 연결 방법론이 다중화이다. 무선 다중 접속 및 다중화 방식은 한정된 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위한 무선 전송 기술의 가장 기본이 되는 플랫폼 기술이며, 할당된 주파수 대역, 사용자 수, 전송률, 이동성, 셀 구조, 무선 환경 등에 따라 결정된다.In the wireless communication system, the resource is a frequency band, and a methodology for efficiently allocating and using a finite frequency band among users is multiple access, and connecting uplink and downlink in bidirectional communication. The concatenation methodology for classifying is multiplexing. Wireless multiple access and multiplexing is a platform technology that is the most basic technology of wireless transmission technology for efficiently using limited frequency resources, and is determined according to allocated frequency band, number of users, transmission rate, mobility, cell structure, and wireless environment.
이러한, 무선 전송 방식의 하나인 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 여러 개의 반송파를 사용하는 다수 반송파 전송/변조(Multi Carrier Transmission/Modulation: MCM) 방식의 일종으로 입력 데이터를 사용 반송 파의 수만큼 병렬화하고 데이터를 각 반송파에 실어 송신하는 방식이다. 사용자의 다중 접속 방식에 따라 OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA로 나눌 수 있다.Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), which is one of the wireless transmission schemes, is a type of multi-carrier transmission / modulation (MCM) scheme using multiple carriers and parallelizes input data by the number of carriers used. The data is transmitted on each carrier. It can be divided into OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, and OFDM-CDMA according to a user's multiple access scheme.
이들 중 OFDM-FDMA(OFDMA)는 4세대 매크로/마이크로 셀룰러 인프라에 적합한 방식으로 셀 내 간섭이 없고 주파수 재사용 효율이 높으며, 적응 변조가 뛰어나다. 또한, OFDMA의 단점을 보완하기 위해 분산 주파수 도약 기법, 다중 안테나 기법, 강력한 부호화 기법 등을 사용하여 다이버시티를 높이고 셀 간 간섭의 영향을 줄일 수 있다. 특히, OFDMA 방식은 많은 수의 부반송파를 사용할 경우에 적합하기 때문에 시간 지연 확산(Time Delay Spread)이 비교적 큰 넓은 지역의 셀을 가지는 무선 통신 시스템에 효율적으로 적용된다.Among them, OFDM-FDMA (OFDMA) is suitable for 4G macro / micro cellular infrastructure, has no intra-cell interference, high frequency reuse efficiency, and excellent adaptive modulation. In addition, in order to make up for the shortcomings of OFDMA, distributed frequency hopping, multiple antenna techniques, and powerful coding techniques can be used to increase diversity and reduce the effects of inter-cell interference. In particular, the OFDMA scheme is suitable for a large number of subcarriers, and thus is effectively applied to a wireless communication system having a large area cell with a large time delay spread.
한편, 일반적으로 무선 통신 시스템에서 AMC(Adaptive Modulation and Coding)는 열악한 무선 링크를 보다 효율적이고 적응적으로 사용하기 위해 전송 속도를 무선 채널 환경에 맞게 변화시키는 것을 의미하며, OFDMA 기반의 무선 통신 시스템에서는 특정 링크 품질에서 타겟 패킷 에러율(PER: Packet Error Rate)을 만족시키는데 적당한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 선택하도록 설계된다. 이렇게 선택된 MCS 레벨의 서브캐리어들에 대해 물리적으로 연속된 서브캐리어들을 묶어서 대역별로 구성한 것이 AMC 서브채널이고, 이 AMC 서브채널은 채널 상태가 좋은 대역만을 선별적으로 할당함으로써 대역 효율성을 극대화시키기 위해 사용된다. On the other hand, in general, adaptive modulation and coding (AMC) in a wireless communication system means changing a transmission rate to a wireless channel environment in order to more efficiently and adaptively use a poor radio link, and in an OFDMA-based wireless communication system, It is designed to select an appropriate Modulation and Coding Scheme (MCS) level to meet a Target Packet Error Rate (PER) at a particular link quality. The AMC subchannel is composed of bands by physically contiguous subcarriers for the selected MCS level subcarriers. This AMC subchannel is used to maximize bandwidth efficiency by selectively allocating only bands having good channel conditions. do.
상기 AMC 구조는 고정된 변조 및 코딩과 비교해서 채널 효율을 효과적으로 증가시키며, 특히 느리게 변화하는 채널 환경에서는 매우 유용한 방법이다. 그러나, 빠르게 변화하는 채널 환경에서는 AMC 구조에 의해 선택된 MCS 레벨이 타겟 PER 보다 더 많은 에러를 만들 것이다. 예컨대, 빠른 채널 환경의 변화에 따라 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)이 빠르게 변화하고, 이에 따라 PER이 증가하게 된다. 하지만, CINR은 MCS 레벨에 고정되어 있으므로, 상술한 PER의 증가에 따라 타겟 PER을 보상하기 위하여 송신 전력을 증대시키면, 이 전력 증대가 PER을 감소시키는 방향으로 적용되는 것이 아니라 MCS 레벨의 변화를 초래하게 되어, PER이 더욱 증가되는 문제가 있었다. 따라서, AMC 구조에 의해 선택된 MCS 레벨에서 이 MCS 레벨에 영향을 미치지 않고 안정적인 채널 상태를 유지시킬 수 있는 전력 제어 방식이 매우 중요하다.The AMC structure effectively increases channel efficiency compared to fixed modulation and coding, and is a particularly useful method in a slowly changing channel environment. However, in a rapidly changing channel environment, the MCS level chosen by the AMC structure will produce more errors than the target PER. For example, as the fast channel environment changes, the carrier to interference and noise ratio (CINR) changes rapidly, thereby increasing the PER. However, since the CINR is fixed at the MCS level, if the transmit power is increased to compensate for the target PER in accordance with the above-mentioned PER increase, this increase in power does not apply in the direction of decreasing the PER, but causes a change in the MCS level. As a result, the PER was further increased. Therefore, a power control scheme that can maintain a stable channel state without affecting the MCS level at the MCS level selected by the AMC structure is very important.
따라서, 상향링크 전력의 안정화를 위하여 선택된 MCS 레벨에서 CINR을 일정하게 유지시키도록 상향링크 전력 제어를 수행하는 적절한 알고리즘이 필요하다.Therefore, there is a need for an appropriate algorithm for performing uplink power control to maintain a constant CINR at a selected MCS level for stabilization of uplink power.
본 발명은 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 OFDMA 기반의 무선 통신 시스템에서 상향링크 버스트에 할당된 MCS 레벨에 대해 CINR을 일정하게 유지시키도록 상향링크 전력을 제어하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다. The present invention was devised to meet the above requirements, and an object of the present invention is to control uplink power to maintain a constant CINR for an MCS level allocated to an uplink burst in an OFDMA-based wireless communication system. To provide a method and apparatus.
상기 목적을 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 OFDMA 기반의 무선 통신 시스템에서 상향링크 전력을 제어하는 방법은, (a) 적어도 하나의 상향링크 버스트에 대한 패킷 에러율(PER: Packet Error Rate)을 보상하기 위한 제1 기지국 오프셋을 결정하는 단계; (b) 상기 상향링크 버스트에 적용되는 특정 MCS 레벨의 반복(Repetition)에 대해, 서브캐리어당 송신 전력 레벨 연산시 발생하는 연산 오류를 보상하기 위한 제2 기지국 오프셋을 결정하는 단계; (c) 상기 제1 및 제2 기지국 오프셋을 이용하여 링크 적응을 위한 제3 기지국 오프셋을 결정하는 단계; 및 (d) 상기 제1 내지 제3 기지국 오프셋을 토대로 구성된 기지국 오프셋을 포함하는 상향링크 맵을 구성하여 가입자 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.For this purpose, a method of controlling uplink power in an OFDMA-based wireless communication system of one embodiment of the present invention includes (a) compensating a packet error rate (PER) for at least one uplink burst; Determining a first base station offset to perform; (b) for a repetition of a specific MCS level applied to the uplink burst, determining a second base station offset to compensate for arithmetic errors occurring in calculating a transmit power level per subcarrier; (c) determining a third base station offset for link adaptation using the first and second base station offsets; And (d) constructing an uplink map including base station offsets configured based on the first to third base station offsets and transmitting the uplink map to the subscriber station.
또한, 본 발명의 다른 형태에 따른 OFDMA 기반의 무선 통신 시스템에서 상향링크 전력을 제어하는 방법은, (a) 적어도 하나의 상향링크 버스트에 대한 패킷 에러율(PER: Packet Error Rate)을 보상하기 위한 제1 기지국 오프셋을 결정하는 단 계; (b) 상기 제1 기지국 오프셋을 고려하여 상기 상향링크 버스트에 대한 최대 가용 패킷 크기, 링크 적응을 위한 제3 기지국 오프셋 및 MCS 레벨을 결정하는 단계; 및 (c) 상기 제1 기지국 오프셋 및 상기 제3 기지국 오프셋을 기초로 계산된 기지국 오프셋과, 상기 최대 가용 패킷 크기에 대응되는 서브채널 개수와 상기 MCS 레벨을 포함하는 상향링크 맵을 구성하여 가입자 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a method of controlling uplink power in an OFDMA-based wireless communication system according to another aspect of the present invention includes (a) a method for compensating a packet error rate (PER) for at least one uplink burst; Determining a base station offset; (b) determining a maximum available packet size for the uplink burst, a third base station offset for link adaptation, and an MCS level in view of the first base station offset; And (c) a subscriber station by configuring an uplink map including a base station offset calculated based on the first base station offset and the third base station offset, the number of subchannels corresponding to the maximum available packet size, and the MCS level. Characterized in that it comprises the step of transmitting to.
한편, 본 발명의 일 형태에 따른 OFDMA 기반의 무선 통신 시스템에서 상향링크 전력을 제어하는 방법은, (a) 수신된 프레임의 상향링크 맵 정보를 디코딩하는 단계; (b) 상기 프레임의 프리앰블을 이용하여 경로 손실값(L)을 측정하고, 가입자 단말 특유의 오프셋을 결정하는 단계; 및 (c) 상기 상향링크 맵 정보 및 상기 경로 손실값을 이용하여 송신 전력을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, a method of controlling uplink power in an OFDMA-based wireless communication system according to one embodiment of the present invention includes: (a) decoding uplink map information of a received frame; (b) measuring a path loss value L using the preamble of the frame and determining an offset specific to the subscriber station; And (c) determining transmission power using the uplink map information and the path loss value.
다른 한편으로, 본 발명의 일 형태에 따른 OFDMA 기반의 무선 통신 시스템에서 상향링크 전력을 제어하는 장치는, 적어도 하나의 상향링크 버스트에 할당되는 패킷 크기를 결정하는 패킷 스케줄러; 상기 상향링크 버스트에 대한 기지국 오프셋을 결정하는 기지국 오프셋 연산부; 상기 패킷 스케줄러에서 결정된 패킷 크기에 상응하는 서브채널 개수와 MCS 레벨을 선택하는 버스트 스케줄러; 및 상기 기지국 오프셋과, 상기 결정된 상기 서브채널 개수와 상기 MCS 레벨을 포함하는 상향링크 맵을 구성하는 맵 구성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the apparatus for controlling uplink power in an OFDMA-based wireless communication system of one embodiment of the present invention includes: a packet scheduler for determining a packet size allocated to at least one uplink burst; A base station offset calculator configured to determine a base station offset for the uplink burst; A burst scheduler for selecting the number of subchannels and the MCS level corresponding to the packet size determined by the packet scheduler; And a map constructing unit constituting an uplink map including the base station offset, the determined number of subchannels, and the MCS level.
본 발명에 따르면, 기지국이 제한된 가입자 단말의 전력을 위해 상향링크 버 스트에 대한 최대 가용 패킷 크기에 해당하는 서브채널 개수, MCS 레벨, 및 기지국 특유의 오프셋을 전달하여 가입자 단말이 상기 기지국에 의해 선택된 MCS 레벨을 위해 타겟 CINR을 유지시키도록 상향링크 전력을 제어함으로써, 안정적인 상향링크 채널 환경을 유지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the base station delivers the number of sub-channels, MCS level, and base station-specific offset corresponding to the maximum available packet size for the uplink burst for the limited subscriber station power so that the subscriber station is selected by the base station. By controlling the uplink power to maintain the target CINR for the MCS level, there is an effect that can maintain a stable uplink channel environment.
이하에서는 첨부 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 참고로, 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하였다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments. For reference, in the following description, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted.
IEEE 802.16d/e 에서, OFDMA 기반의 상향링크 전력 제어를 2가지 모드로 규정한다. 하나는 CLPC(Closed Loop Power Control) 모드이고, 다른 하나는 OLPC(Open Loop Power Control) 모드이다. In IEEE 802.16d / e, OFDMA-based uplink power control is defined in two modes. One is Closed Loop Power Control (CLPC) mode, and the other is Open Loop Power Control (OLPC) mode.
CLPC 모드는 가입자 단말이 기지국으로 보낸 전력 레벨(즉, CINR)을 참조하여 기지국에서 가입자 단말이 사용할 전력 레벨을 결정하여 가입자 단말로 전력 제어 정보를 직접 보내는 방식이다. 이 CLPC 모드는 느리게 변화하는 채널 환경에서는 유리하나, 하나의 가입자 단말에 대한 전력 제어 정보가 여러 프레임으로 분배되어 전송되기 때문에, 빠르게 변화하는 채널 환경에서는 피드백 손실로 인하여 원하는 대로 전력 제어를 하기 어렵다. In the CLPC mode, the base station determines the power level to be used by the subscriber station with reference to the power level (ie, CINR) sent by the subscriber station to the base station and sends power control information directly to the subscriber station. This CLPC mode is advantageous in a slowly changing channel environment, but since power control information for one subscriber station is distributed and transmitted in several frames, it is difficult to control power as desired due to feedback loss in a fast changing channel environment.
한편, 본 발명과 관련된 OLPC 모드는 초기 전력 제어에 필요한 전력 제어 정보를 기지국에서 설정하면, 가입자 단말이 나머지 프레임에서 전력 제어를 수행하는 것이다. 즉, 기지국이 CINR을 직접 가입자 단말에게 알려주는 것이 아니라, 단 말로부터 전송되는 신호 세기 및 수신 CINR에 대한 정보를 기지국이 확인하여 단말로 전송하면, 단말이 이를 토대로 버스트 크기 등을 고려하여 송신 전력을 제어하는 것이다. Meanwhile, in the OLPC mode according to the present invention, if the base station sets power control information necessary for initial power control, the subscriber station performs power control in the remaining frames. That is, the base station does not directly inform the subscriber station of the CINR, but when the base station checks the information on the signal strength and the received CINR transmitted from the terminal and transmits the information to the user equipment, the terminal considers the burst size and the like and transmit power based on this. To control.
구체적으로, 다음 수학식 1은 OLPC를 위한 수식으로서, 다음 프레임에서 전송할 전력 레벨을 나타낸다. 즉, 상기 전력 레벨은 순방향 경로 손실(L)을 추정하여 이를 보상하고, 이와 더불어 잡음 및 간섭(NI)이 존재하면 이 값에 해당하는 만큼의 전력 보상(전력 증가)이 이루어진다. 또한, 현재 요구되는 MCS 레벨을 제공하기 위해 신호대 잡음비(C/N)를 만족시켜 주기 위한 만큼의 전력 보상(전력 증가)이 이루어진다. 또한, 만약 반복(repetition: R)이 사용된다면 설정된 반복 횟수에 해당하는 정도의 전력을 낮추는 보상이 이루어지도록 송신 전력이 결정된다. 그리고, 단말에 의해 제어되는 단말 특유의 전력 오프셋()과, 기지국에 의해 제어되는 기지국 특유의 전력 오프셋()을 보상한다.Specifically, Equation 1 below is an equation for OLPC and represents a power level to be transmitted in the next frame. That is, the power level estimates the forward path loss L and compensates for it, and if there is noise and interference NI, power compensation (power increase) corresponding to this value is performed. In addition, power compensation (power increase) is made to satisfy the signal-to-noise ratio (C / N) to provide the MCS level currently required. In addition, if repetition (R) is used, the transmit power is determined so as to compensate for lowering the power corresponding to the set number of repetitions. And, the power offset specific to the terminal controlled by the terminal ( ) And a power offset specific to the base station controlled by the base station ( ) To compensate.
[수학식 1][Equation 1]
여기서, P는 서브캐리어당 dBm 단위의 송신 전력 레벨을, L은 현재 추정된 상향링크의 경로 손실을, C/N은 현재 MCS 레벨에 해당하는 정규화된 C/N을, NI는 서브캐리어당 dBm 단위의 잡음 및 간섭의 평균 전력 레벨 추정치를, 는 가입자 단말에 의해 조절되는 가입자 단말 특유의 전력 오프셋을,은 기지국에 의해 조절되는 기지국 특유의 전력 오프셋을 나타낸다. Where P is the transmit power level in dBm per subcarrier, L is the currently estimated uplink path loss, C / N is the normalized C / N corresponding to the current MCS level, NI is dBm per subcarrier Average power level estimate of noise and interference in units, Is a power offset unique to the subscriber station controlled by the subscriber station, Denotes a power offset peculiar to the base station controlled by the base station.
이하에서는 이와 같은 OLPC 구조의 상향링크 전력 제어를 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, uplink power control of such an OLPC structure will be described in more detail.
도 1은 본 발명에 따른 OLPC 구조의 상향링크 전력 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating a method of controlling uplink power of an OLPC structure according to the present invention.
도 1을 참조하면, 기지국이 정규화된 C/N 테이블을 구성하고, 잡음 및 간섭량을 측정하며, 기지국 특유의 오프셋(이하, 기지국 오프셋)을 결정하여 기지국 오프셋을 포함하는 상향링크 전력 제어 파라미터들을 가입자 단말로 전송하면(S100-S400), 가입자 단말이 경로 손실 값을 측정한 측정값, 가입자 단말 특유의 오프셋(이하, 가입자 단말 오프셋) 및 상기 상향링크 파라미터들을 토대로 서브캐리어당 dBm 단위의 송신 전력 레벨을 결정한다(S500-S700). 또한 가입자 단말이 결정된 송신 전력 레벨이 특정 조건에 만족하는지 판단하여 만족하면 결정된 송신 전력 레벨로 상향링크 버스트를 기지국으로 전송한다(S800-S900). 이후, 기지국은 각 가입자 단말의 송신 전력을 트래킹하여 가입자 단말이 매 프레임 혹은 소정 프레임마다 상기 송신 전력 레벨을 업데이트하도록 한다(S1000).Referring to FIG. 1, a base station configures a normalized C / N table, measures noise and interference amount, determines a base station specific offset (hereinafter, referred to as a base station offset), and acquires uplink power control parameters including a base station offset. When transmitting to the terminal (S100-S400), the transmission power level in dBm per subcarrier based on the measured value of the subscriber station measuring the path loss value, the subscriber terminal specific offset (hereinafter referred to as subscriber terminal offset) and the uplink parameters. Determine (S500-S700). In addition, the subscriber station determines whether the determined transmission power level satisfies a specific condition and transmits an uplink burst to the base station at the determined transmission power level (S800-S900). Thereafter, the base station tracks the transmission power of each subscriber station so that the subscriber station updates the transmission power level every frame or every predetermined frame (S1000).
이하에서는 첨부된 도면들을 참고하여 각 과정들을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each process will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 단계 S100에서, 기지국이 정규화된 C/N 테이블을 구성한다. 즉, 기지국은 측정 CINR에 대한 FEC(Forward Error Correction) 블록 에러율(BLER; BLock Error Rate)을 토대로 정규화된 제1 C/N 테이블을 구성한다. 가입자 단말에서는 이 테이블을 토대로 상향링크 전력을 제어한다. 이하에서는 이를 전력 제어를 위한 C/N 임계치 테이블이라 부르기로 한다. 또한, 기지국은 측정된 CINR을 소정 프레임 구간 동안 평균한 후, 이 평균 CINR에 대한 패킷 에러율(PER)을 토대로 정규화된 C/N 테이블을 구성한다. 기지국은 상기 이 정규화된 제2 C/N 테이블을 이용하여 상향링크 버스트에 대한 MCS 레벨을 결정한다. 이하에서는 이를 AMC를 위한 C/N 임계치 테이블이라 부르기로 한다. First, in step S100, the base station configures a normalized C / N table. That is, the base station configures a normalized first C / N table based on the Forward Error Correction (FEC) block error rate (BLER) for the measured CINR. The subscriber station controls the uplink power based on this table. Hereinafter, this will be referred to as a C / N threshold table for power control. Further, the base station averages the measured CINRs for a predetermined frame period, and then constructs a normalized C / N table based on the packet error rate (PER) for this average CINR. The base station determines the MCS level for the uplink burst using the normalized second C / N table. Hereinafter, this will be called a C / N threshold table for AMC.
전술한 바와 같이, 측정 CINR에 대한 FEC 블록 에러율을 토대로 구성된 전력 제어를 위한 C/N 임계치 테이블은 다양한 MCS 레벨에 대한 타겟 CINR 값들을 포함하고, 이렇게 작성된 전력 제어를 위한 C/N 테이블은 UCD(Uplink Channel Descript) 메시지를 통해 가입자 단말로 전송되며, 프레임마다 수정될 수도 있다. 한편, AMC를 위한 C/N 임계치 테이블은 측정된 CINR을 평균하여 해당 CINR에서 패킷 에러가 발생할 확률을 토대로 작성된다. As described above, the C / N threshold table for power control configured based on the FEC block error rate for the measured CINR includes target CINR values for various MCS levels, and the C / N table for power control thus created is UCD ( Uplink Channel Descript) message is transmitted to the subscriber station, it may be modified for each frame. Meanwhile, the C / N threshold table for AMC is prepared based on the probability of packet error in the corresponding CINR by averaging the measured CINR.
가입자 단말은 상기 전력 제어를 위한 C/N 임계치 테이블을 참조하여 상기 송신 전력 레벨을 다음과 같이 제어한다. 즉, 상향링크 전력 제어의 목적은 임의의 MCS 레벨에서 채널 상태를 유지시키는 것이므로, 전력 제어를 위한 CINR 임계치는 타겟 MCS 레벨의 CINR 임계치와 상위 MCS 레벨의 CINR 임계치 사이에 설정된다. 더 나은 링크 품질을 위해 상기 전력 제어를 위한 CINR 임계치는 AMC를 위한 CINR 임계치보다 더 높을 수 있다. 이는 전력 제어를 가지는 링크가 동일한 MCS 레벨에서 전력 제어를 가지지 않는 링크보다 더 낮은 PER을 갖는 것을 의미한다. 그러나, 전력 제어를 위한 CINR 임계치가 너무 높으면 MCS 레벨 선택이 균일하지 못하고, 보다 높은 MCS 레벨이 선택되도록 하는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 기지국은 상기 AMC를 위한 C/N 임계치 테이블의 중앙값(median)을 토대로 전력 제어를 위한 C/N 임계치 테이블을 구성하고, 구성된 테이블을 가입자 단말로 전송한다. 가입자 단말은, 후술하는 단계 S700에서, 상기 전력 제어를 위한 C/N 임계치 테이블을 토대로 두 개의 CINR 임계치 사이에서 중앙값을 갖도록 상기 상향링크 전력을 제어한다.The subscriber station controls the transmission power level as follows with reference to the C / N threshold table for power control. That is, since the purpose of uplink power control is to maintain the channel state at any MCS level, the CINR threshold for power control is set between the CINR threshold of the target MCS level and the CINR threshold of the higher MCS level. For better link quality, the CINR threshold for the power control may be higher than the CINR threshold for AMC. This means that a link with power control has a lower PER than a link without power control at the same MCS level. However, if the CINR threshold for power control is too high, the MCS level selection is not uniform, and a problem may occur that causes a higher MCS level to be selected. Accordingly, the base station configures the C / N threshold table for power control based on the median of the C / N threshold table for the AMC, and transmits the configured table to the subscriber station. In step S700 described later, the subscriber station controls the uplink power to have a median value between two CINR thresholds based on the C / N threshold table for power control.
단계 S200에서, 기지국은 각 가입자 단말로부터 수신되는 신호들을 토대로 각 가입자 단말에 적용되는 간섭 및 잡음 전력(NI) 값을 추정한다. 상기 NI 값의 추정은 데이터 버스트를 이용하거나 프리앰블을 이용하여 추정하는 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 예컨대, 각 가입자 단말로부터 수신된 신호들로부터 인접 서브캐리어 간의 차이들을 구하고, 차이값을 평균하여 NI값을 추정할 수도 있다. 이렇게 추정된 NI 값은 「Noise and Interference IE」 또는 UCD(Uplink Channel Descript) 메시지를 통해 가입자 단말로 전송된다.In step S200, the base station estimates an interference and noise power (NI) value applied to each subscriber station based on the signals received from each subscriber station. The NI value may be estimated by using a data burst or a method of estimating using a preamble. For example, differences between adjacent subcarriers may be obtained from signals received from each subscriber station, and the difference may be averaged to estimate an NI value. The estimated NI value is transmitted to the subscriber station through a "Noise and Interference IE" or UCD (Uplink Channel Descript) message.
단계 S300에서, 기지국은 기지국 오프셋을 결정한다. IEEE 802.16d/e에서 이 오프셋 값을 PMC_RSP(Power Control Mode Change Response) 메시지를 이용하여 수정하거나, RNG_RSP(Ranging Response) 메시지, FPC(Fast Power Control) 메시지, 「Power Control IE」, 「UL MAP Fast Tracking IE」를 사용하여 조절할 수 있다고 규정되어 있을 뿐, 구체적으로 이 오프셋의 내용이 무엇인지 규정하지 않았다. 본 발명에서는 이 오프셋을 PER(Packet Error Rate) 보상, 버스트의 반복(Repetition), 및 링크 적응(Link Adaptation)의 3 가지 목적을 위해 사용한다. 또한, 이 과정에서 적어도 하나의 상향링크 버스트에 대한 최대 가용 패킷 크기 및 MCS 레벨이 결정된다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.In step S300, the base station determines the base station offset. In IEEE 802.16d / e, this offset value can be modified using a PMC_RSP (Power Control Mode Change Response) message, RNG_RSP (Ranging Response) message, FPC (Fast Power Control) message, `` Power Control IE '', `` UL MAP Fast ''. Tracking IE ”can be adjusted using only the specifics of this offset. In the present invention, this offset is used for three purposes: packet error rate (PER) compensation, repetition of bursts, and link adaptation. In this process, the maximum available packet size and MCS level for at least one uplink burst are determined. This will be described later.
단계 S400에서, 상술한 바와 같이 구성된 상향링크 전력 제어 파라미터를 가 입자 단말로 전송한다. 이를 위하여, 기지국은 상기 상향링크 전력 제어 파라미터 전송을 위한 프레임을 구성하는데, 이 프레임의 하향링크 맵에는 상기 전력 제어를 위한 C/N 임계치 테이블이 기록된 UCD 정보를 포함시키고, 상향링크 맵에는 상기 NI 값과 상기 결정된 기지국 오프셋을 토대로 구성된 「Power Control IE」를 포함시키고, 단계 S300에서 결정된 적어도 하나의 상향링크 버스트에 대한 서브채널 개수와 MCS 레벨이 기록된 상향링크 버스트 할당 정보를 포함시킨다.In step S400, the uplink power control parameter configured as described above is transmitted to the subscriber terminal. To this end, the base station configures a frame for transmitting the uplink power control parameter, the downlink map of the frame includes the UCD information recorded the C / N threshold table for the power control, the uplink map "Power Control IE" configured based on the NI value and the determined base station offset is included, and includes uplink burst allocation information in which the number of subchannels and the MCS level for the at least one uplink burst determined in step S300 are recorded.
단계 S500 내지 단계 S700에서, 가입자 단말이 경로 손실값(L)을 프리앰블을 통해 측정하고(S500), 가입자 단말 오프셋을 결정한 후(S600), 상술한 상향링크 전력 제어 파라미터, 경로 손실값, 및 가입자 단말 오프셋을 토대로 송신 전력을 결정한다(S700).In step S500 to step S700, after the subscriber station measures the path loss value L through the preamble (S500), determines the subscriber station offset (S600), the uplink power control parameter, the path loss value, and the subscriber described above. The transmission power is determined based on the terminal offset (S700).
단계 S800에서, 가입자 단말은 송신 전력 전송을 위한 조건이 만족하는지 판단한다. 즉, 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 상향링크 전력 제어 알고리즘을 설계하기 위해, 기지국은 각 가입자 단말의 전력 여유값(즉, headroom)을 알아야 한다. 기지국은 SBC-REQ 메시지에서 최대 송신 전력을 통해, 대역폭 요구 및 상향링크 송신 전력 보고 헤더(UL Tx Power Report header)를 통해 송신 전력에 의한 상기 전력 여유값을 알 수 있다. 그러나, 대역폭 요구 및 상향링크 송신 전력 보고 헤더(UL Tx Power Report header)는 매 프레임마다 전송되지 못한다. IEEE 802.16d/e에서는 가입자 단말이 송신 전력(수학식 1의 P)을 전송하기 위하여 다음 수학식 2 및 수학식 3과 같은 두 가지 조건을 제시한다.In step S800, the subscriber station determines whether the condition for transmission power transmission is satisfied. That is, as described above, in order to design the uplink power control algorithm according to the present invention, the base station must know the power margin value (ie, headroom) of each subscriber station. The base station may know the power margin value due to the transmission power through the maximum transmission power in the SBC-REQ message, through the bandwidth request and the UL Tx Power Report header. However, the bandwidth request and UL Tx Power Report header are not transmitted every frame. In IEEE 802.16d / e, two conditions such as Equation 2 and Equation 3 below are presented in order for a subscriber station to transmit a transmission power (P in Equation 1).
[수학식 2][Equation 2]
, 또는 , or
[수학식 3][Equation 3]
을 만족해야 한다. Must be satisfied.
여기서, 이고, here, ego,
이다. 또한, 는 가입자 단말의 마지막 송신 전력 보고가 보내질 때의 시간 인덱스를 나타내고, 단위는 프레임이다. Tx_Power_Report_Threshold, Tx_Power_Report_Interval, 및 는 UCD에서 지정된다. to be. Also, Denotes a time index when the last transmission power report of the subscriber station is sent, and the unit is a frame. Tx_Power_Report_Threshold, Tx_Power_Report_Interval, and Is specified in UCD.
단계 S900에서, 가입자 단말이 상술한 바와 같이 결정된 송신 전력이 할당된 상향링크 버스트를 기지국으로 전송한다.In step S900, the subscriber station transmits an uplink burst to which the transmission power determined as described above is allocated to the base station.
단계 S1000에서, 기지국은 가입자 단말의 송신 전력을 매 프레임마다 업데이트하기 위해 트래킹한다. 이러한 트래킹을 위하여, IEEE 802.16d/e 에서는 기지국으로부터 송신 전력 보고를 수신한 후에 OLPC를 시작하고, 새로운 송신 전력이 수신될 때 상기 가입자 단말의 송신 전력을 리셋한다. 또한, 오프셋이 변경되거나, MCS 레벨이 변경되거나, NI가 변경될 때 상기 가입자 단말의 송신 전력을 업데이트하도록 규정하였다. 그러나, 기지국이 매 프레임마다 이러한 파라미터를 담은 「Power Control IE」를 전송하는 것이 비효율적이므로, 다음 수학식 4와 같은 조건을 만족할 때에만 「Power Control IE」를 전송하는 것을 제안한다.In step S1000, the base station tracks to update the transmission power of the subscriber station every frame. For this tracking, the IEEE 802.16d / e starts OLPC after receiving the transmit power report from the base station and resets the transmit power of the subscriber station when a new transmit power is received. In addition, it is specified to update the transmit power of the subscriber station when the offset is changed, the MCS level is changed, or the NI is changed. However, since it is inefficient for the base station to transmit "Power Control IE" containing these parameters every frame, it is proposed to transmit "Power Control IE" only when the following condition (4) is satisfied.
[수학식 4][Equation 4]
여기서, 는 n번째 프레임에서 기지국 오프셋을, 은 「Power Control IE」가 전송되어야 하거나 그렇지 않을 경우를 결정하기 위한 오프셋 임계치를 나타낸다. 만일, 수학식 4와 같은 조건에 위배되면, 현재 프레임에서의 기지국 오프셋이 이전 프레임에서의 기지국 오프셋이 동일하며, 「Power Control IE」가 전송되지 않을 것이다.here, Is the base station offset in the nth frame, Denotes an offset threshold for determining if a "Power Control IE" should be transmitted or not. If the condition of Equation 4 is violated, the base station offset in the current frame is the same as the base station offset in the previous frame, and the "Power Control IE" will not be transmitted.
한편, 상기 단계 300에서, PER 보상, 버스트의 반복(Repetition), 및 링크 적응(Link Adaptation)의 3 가지 목적을 위해 사용하는 기지국 오프셋을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 구체적으로 설명한다.Meanwhile, in
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 오프셋을 결정하는 방법을 나타내는 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of determining a base station offset according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 오프셋을 결정하는 방법은, PER 보상을 위한 제1 기지국 오프셋을 결정하고(S310), 버스트 반복을 위한 제2 기지국 오프셋을 결정하고(S320), 링크 적응을 위한 제3 기지국 오프셋을 결정한 후(S330), 상기 제1 내지 제3 기지국 오프셋을 이용하여 최종 기지국 오프셋을 결정한다(S340). 이때, 결정된 MCS 레벨이 반복(Repetition)항을 포함하지 않는 경우, 상기 단계 S320은 생략되고 상기 단계 S340은 상기 제1 및 제3 기지국 오프셋을 이용하여 최종 기지국 오 프셋을 결정할 수도 있다. 이하에서는 상술한 과정을 더욱 구체적으로 설명한다.Referring to FIG. 2, the method of determining the offset may include determining a first base station offset for PER compensation (S310), determining a second base station offset for burst repetition (S320), and a third for link adaptation. After determining the base station offset (S330), the final base station offset is determined using the first to third base station offsets (S340). In this case, when the determined MCS level does not include a repetition term, step S320 may be omitted and step S340 may determine a final base station offset using the first and third base station offsets. Hereinafter, the above-described process will be described in more detail.
먼저, 단계 S310에서, PER 보상을 위한 제1 기지국 오프셋을 결정한다. 이 제1 기지국 오프셋은 순간 CINR(Instant CINR) 급격한 변화에 따라 PER이 증가되는 문제를 해결하기 위한 것이다.First, in step S310, a first base station offset for PER compensation is determined. This first base station offset is to solve the problem of increasing the PER in response to a sudden change in the instant CINR (CINR).
도 3은 페이딩 채널에서의 MCS 레벨과 CINR을 나타내는 도면으로서, 도 3과 같이 페이딩 채널을 고려하면 MCS 레벨이 AMC에서 평균 CINR을 기반으로 선택되므로, MCS 레벨은 A와 B 사이의 기간 동안에 변화되지 않는다. 도 3에서, 일부 순간 CINR들의 상태가 급격하게 변화되고, 이 변화에 따라 PER이 증가되어 이 PER 증가분만큼의 보상을 위해 전력을 증가시키다 보면 AMC에서는 MCS 레벨 자체가 변화되는 문제가 발생될 수도 있다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 전력 제어 구조를 제시한다. 즉, 도 3에서의 PER이 미리 설정된 임계치를 넘으면 상향링크 신호 세기를 상승시키도록 전력 제어를 수행하되, 가입자 단말이 다음 수학식 5와 같이 미리 설정된 양(즉, 제1 기지국 오프셋)만큼의 전력을 상승시킨다.3 is a diagram illustrating MCS levels and CINRs in a fading channel. As shown in FIG. 3, the MCS level is selected based on the average CINR in the AMC. Do not. In FIG. 3, when the state of some instantaneous CINRs changes drastically, and the PER increases according to the change to increase the power to compensate for this PER increase, a problem may occur in the AMC in which the MCS level itself changes. . Therefore, the embodiment according to the present invention proposes a power control structure for solving this problem. That is, when the PER in FIG. 3 exceeds a preset threshold, power control is performed to increase the uplink signal strength, but the subscriber station has a predetermined amount of power (that is, the first base station offset) as shown in Equation 5 below. To increase.
[수학식 5][Equation 5]
여기서, n은 프레임 번호를, PER(i)는 현 상태까지의 평균 PER을, ThreshodHighPER은 필요 전력 상승에 대한 PER 임계치를, ThreshodLowPER은 필요 전력 감소에 대한 PER 임계치를, Pincrement은 고 PER(high PER)을 위한 전력 증가를, Pdecrement은 저 PER(low PER)을 위한 전력 감소를 나타낸다.Where n is the frame number, PER (i) is the average PER up to the current state, Threshod HighPER is the PER threshold for power demand rise, Threshod LowPER is the PER threshold for power reduction, and P increment is high PER. P decrement represents power reduction for high PER, and P decrement represents power reduction for low PER.
수학식 5에 따르면, 조건 1(Condition 1)에서, 현재 프레임에 대한 평균 PER과 이전 프레임에 대한 평균 PER의 차이가 ThreshodHighPER(필요 전력 상승에 대한 PER 임계치) 이상인 경우, 제1 기지국 오프셋은 이전 프레임의 제1 기지국 오프셋보다 Pincrement만큼 더 증가하도록 설정한다. 조건 2에서, 현재 프레임에 대한 평균 PER과 이전 프레임에 대한 평균 PER의 차이가 ThreshodLowPER(필요 전력 감소에 대한 PER 임계치) 이하인 경우, 제1 기지국 오프셋은 이전 프레임의 제1 기지국 오프셋보다 Pdecrement만큼 더 감소하도록 설정한다. 조건 3에서, 이외의 경우에는 제1 기지국 오프셋은 이전 프레임의 제1 기지국 오프셋과 동일하게 설정한다.According to Equation 5, in condition 1, if the difference between the average PER for the current frame and the average PER for the previous frame is equal to or greater than Threshod HighPER (PER threshold for power demand increase), the first base station offset is Set to increase by P increment more than the first base station offset of the frame. In condition 2, if the difference between the average PER for the current frame and the average PER for the previous frame is less than or equal to Threshod LowPER , the first base station offset is P decrement greater than the first base station offset of the previous frame. Set it to decrease further. In condition 3, in other cases, the first base station offset is set equal to the first base station offset of the previous frame.
단계 S320에서, 전술한 UCD를 통해 가입자 단말로 전달되는 전력 제어를 위한 C/N 임계치 테이블에는 버스트 반복(Repetition)에 대해서는 기재되지 않으며, 수학식 1을 통해 연산되는 반복항의 결과가 AMC를 위한 C/N 임계치 테이블을 통해 연산한 결과와 차이가 발생하므로, 이 차이를 보상하기 위한 제2 기지국 오프셋을 결정한다.In step S320, the burst repetition is not described in the C / N threshold table for power control transmitted to the subscriber station through the aforementioned UCD, and the result of the repetition term calculated through Equation 1 is C for AMC. Since a difference occurs with a result calculated through the / N threshold table, a second base station offset is determined to compensate for the difference.
구체적으로, 수학식 1에서, 10log10R 항은 반복(Repetition)을 가진 MCS 레벨(예컨대, QPSK 1/2 반복 6)이 선택될 때, 상향링크 송신 전력을 계산하기 위해 사용된다. 이 항은 전술한 전력 제어를 위한 CINR 임계치의 경우에 적절하며, 이 CINR 임계치는 타겟 블록 에러율(BLER)을 만족시킨다. 그러나, AMC를 위한 CINR 임계치는 다소 긴 주기 동안 BLER을 평균하여 이용하기 때문에, 반복(Repetition)으로 인해 필요한 CINR이 수학식 1의 10log10R 항보다 더 작게 감소하는 문제점이 발생한다. 제2 기지국 오프셋은 이 갭(Gap)을 보상하기 위해 사용된다.Specifically, in Equation 1, the 10log 10 R term is used to calculate the uplink transmit power when the MCS level with repetition (eg, QPSK 1/2 repetition 6) is selected. This term is appropriate in the case of the CINR threshold for power control described above, which meets the target block error rate (BLER). However, since the CINR threshold for AMC uses BLER on average over a rather long period, the repetition causes a problem that the required CINR decreases smaller than the 10log 10 R term of Equation 1. The second base station offset is used to compensate for this gap.
예컨대, OFDMA 기반의 무선 통신 시스템에서 반복이 있는 MCS 레벨은 QPSK 1/2에 해당하고, 이 QPSK 1/2의 전력 제어를 위한 CINR 임계치에서 10log10R을 감산하면 해당 R에 대한 연산값이 도출되며, R이 포함된 MCS 레벨의 전력 제어를 위한 CINR 임계치와 이 도출된 연산값의 차이가 각 반복 항에 대한 제2 기지국 오프셋에 해당한다. 다음 표 1을 참조하여 제2 기지국 오프셋을 연산하는 방법을 설명한다.For example, in an OFDMA-based wireless communication system, the repetitive MCS level corresponds to QPSK 1/2, and subtracting 10log 10 R from the CINR threshold for power control of QPSK 1/2 yields an operation value for that R. The difference between the CINR threshold for power control of the MCS level including R and the derived calculation value corresponds to the second base station offset for each repetition term. A method of calculating the second base station offset will be described with reference to Table 1 below.
[표 1]TABLE 1
위 표 1에서, 각 MCS 레벨에 대해 AMC를 위한 CINR 임계치와 전력 제어를 위 한 CINR 임계치의 예를 나타내며, 전술한 바와 같이 전력 제어를 위한 CINR 임계치 각각은 AMC를 위한 CINR 임계치의 각 MCS 레벨의 중앙값에 해당한다. 이때, 반복 항이 포함되어 보상이 필요한 MCS 레벨은 QPSK 1/2 반복 6, QPSK 1/2 반복 4, 및 QPSK 1/2 반복 2이다. 전술한 수학식 1의 파라미터들 가운데 MCS 레벨과 관련된 항은 C/N항과 10log10R 항의 두 항이며, 이 두 항은 [9.75-10log106, 9.75-10log104, 9.75-10log102] = [1.97, 3.73, 6.74]로 연산된다. 따라서, 제2 기지국 오프셋은 [0.53, 0.62, -0.4]으로 결정된다.In Table 1 above, an example of CINR thresholds for AMC and CINR thresholds for power control is shown for each MCS level, and as described above, each of the CINR thresholds for power control is a value of each MCS level of CINR thresholds for AMC. It is the median. In this case, the MCS level including the repetition term and requiring compensation is QPSK 1/2 repetition 6, QPSK 1/2 repetition 4, and QPSK 1/2 repetition 2. Among the parameters of Equation 1, the terms related to the MCS level are two terms of the C / N term and the 10log 10 R term, which are [9.75-10log 10 6, 9.75-10log 10 4, 9.75-10log 10 2 ] = [1.97, 3.73, 6.74]. Therefore, the second base station offset is determined as [0.53, 0.62, -0.4].
단계 S330에서, 링크 적응을 위한 제3 기지국 오프셋을 결정한다. 이때, 각 가입자 단말의 현재 송신 전력이 기지국으로 보고되고, 기지국은 이 현재 송신 전력을 이용하여 전력 여유값(headroom)을 연산할 수 있다. In step S330, a third base station offset for link adaptation is determined. At this time, the current transmission power of each subscriber station is reported to the base station, and the base station can calculate a power headroom using this current transmission power.
기지국은 이 링크 적응을 위한 상향링크 전력 제어를 통해 각 가입자 단말로 전송할 최대 가용 패킷 크기, 제3 기지국 오프셋 및 1% FEC 블록 에러율을 달성하기 위한 MCS 레벨을 결정한다. 이때, 가입자 단말의 제한된 전력을 최적으로 이용하기 위하여, 각 서브채널 개수별로 서브캐리어당 기대 CINR, 기대 MCS 레벨, 기대 패킷 크기, 및 제3 기지국 오프셋으로 이루어진 후술하는 표 2와 같은 참조 테이블을 구성한다. 즉, 기지국과는 달리 각 가입자 단말은 그 이동성으로 인하여 제한된 전력을 사용하며, 따라서 각 가입자 단말이 전송하는 상향링크 신호의 세기는 각 심볼 구간에 할당된 서브채널 개수의 최대값에 의해 제한을 받는다. 예컨대, 단말이 단위 심볼 구간 동안 사용 가능한 최대 전력을 이용하여 상향링크 버스트를 전 송한다고 가정할 경우, 전력 스펙트럼 밀도(PSD; Power Spectral Density)는 동일한 심볼 구간에서 하나의 서브채널을 이용하는 경우보다 2개의 서브채널을 이용할 때 더 약해지기 때문이다. 따라서, 기지국은 이 참조 테이블을 통해 MCS 레벨을 결정하나, 어떠한 MCS 레벨이 선택되더라도 PER이 일정하게 유지되고 최대 가용 패킷 크기를 갖도록 제3 기지국 오프셋을 결정한다.The base station determines the MCS level to achieve the maximum available packet size, the third base station offset and the 1% FEC block error rate to transmit to each subscriber station through uplink power control for this link adaptation. In this case, in order to optimally use the limited power of the subscriber station, a reference table such as Table 2, which is made up of the expected CINR, the expected MCS level, the expected packet size, and the third base station offset per subcarrier, is configured for each subchannel number. do. That is, unlike the base station, each subscriber station uses limited power due to its mobility, and therefore, the strength of the uplink signal transmitted by each subscriber station is limited by the maximum value of the number of subchannels allocated to each symbol period. . For example, assuming that the UE transmits an uplink burst using the maximum power available during the unit symbol period, the power spectral density (PSD) is 2 than when using one subchannel in the same symbol period. This is because it becomes weaker when using 2 subchannels. Accordingly, the base station determines the MCS level through this reference table, but determines the third base station offset such that the PER remains constant and has the maximum available packet size no matter which MCS level is selected.
기지국은 다음 표 2와 같은 테이블을 구성하고, 후술하는 단계 S332 내지 단계 S334의 과정을 최대 가용 서브채널 개수(예컨대, 표 2에서는 35)만큼 반복하여 하기와 같은 테이블을 구성한다. The base station configures a table as shown in Table 2 below, and repeats the steps S332 to S334 described later by the maximum number of available subchannels (for example, 35 in Table 2) to form a table as described below.
[표 2]TABLE 2
표 2는 서브채널 개수별로 서브캐리어당 기대 CINR, 기대 MCS 레벨, 기대 패킷 크기, 및 제3 기지국 오프셋으로 각각 구성되며, 최대 가용 패킷 크기에 대한 서브채널 개수와 MCS 레벨을 결정하는데 이용된다.Table 2 consists of the expected CINR per subcarrier, the expected MCS level, the expected packet size, and the third base station offset for each subchannel, and is used to determine the number of subchannels and the MCS level for the maximum available packet size.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 링크 적응을 위한 제3 기지국 오프셋을 결정하는 순서도이다.4 is a flowchart for determining a third base station offset for link adaptation according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 우선 각 가입자 단말이 가지는 전력 여유값(headroom)을 결정하고(S331), 각 서브채널 개수에 대한 서브캐리어당 기대 CINR을 결정한 후(S332), 그에 따른 기대 MCS 레벨 및 상기 기대 MCS 레벨에 대한 제3 기지국 오프셋을 결정한다(S333). 이어, 상기 결정된 기대 MCS 레벨에서 기대 패킷 크기를 각각 결정한다(S334). Referring to FIG. 4, first, a headroom of each subscriber station is determined (S331), an expected CINR per subcarrier for each subchannel number is determined (S332), and an expected MCS level and the corresponding A third base station offset for the expected MCS level is determined (S333). Subsequently, the expected packet size is determined at the determined expected MCS level (S334).
이후, 단계 S331 내지 단계 S334를 가용 서브채널 개수만큼 반복하여 표 2를 구성하고(S335), 구성된 표 2를 토대로 최대 가용 패킷 크기를 가지는 서브채널 개수를 선택한 후(S336), 상기 서브채널 개수에 해당하는 기대 MCS 레벨 및 제3 기지국 오프셋을 상기 표 2를 참조하여 결정한다(S337). 이하에서는 상술한 과정을 더욱 구체적으로 설명한다.Thereafter, steps S331 to S334 are repeated as many as the number of available subchannels (S335), and the number of subchannels having the maximum available packet size is selected based on the configured table 2 (S336). The corresponding expected MCS level and the third base station offset are determined with reference to Table 2 above (S337). Hereinafter, the above-described process will be described in more detail.
단계 S331에서, 각 가입자 단말이 가지는 전력 여유값(headroom)을 결정한다. 기지국은 최대 송신 전력, 현재 송신 전력 및 기 설정된 제1 또는 제2 기지국 오프셋을 이용하여 각 가입자 단말을 위한 전력 여유값을 결정한다. 이는 다음 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.In step S331, a power margin of each subscriber station is determined. The base station determines the power margin for each subscriber station using the maximum transmission power, the current transmission power, and the preset first or second base station offset. This may be expressed as in Equation 6 below.
[수학식 6][Equation 6]
여기서, Pmax , QPSK는 QPSK를 위한 최대 송신 전력을, Ptx는 현재(의) 송신 전력 을, Noffset은 미리 설정된 기지국 오프셋들의 개수를, BS_offset[i]은 i번째 전력 제어 알고리즘(예컨대, PER 보상)에 의해 결정된 기지국 오프셋을, Nsubcarrier는 이전 상향링크 버스트에서 적용된 서브캐리어의 수를 나타낸다.Where P max , QPSK is the maximum transmit power for QPSK, P tx is the current transmit power, N offset is the number of preset base station offsets, and BS_offset [i] is the i-th power control algorithm (e.g., N subcarrier indicates the number of subcarriers applied in the previous uplink burst.
단계 S332에서, 가용 전력 여유값이 적용될 때, 개별 서브채널 개수에 대한 서브캐리어당 기대 CINR을 결정한다. 이때, 수학식 1에서 연산된 전력과 가용 전력 여유값을 가산한 것을 가용 전력이라 한다. 예컨대, 단계 S331에서 결정된 전력 여유값이 5dB이고, 보고된 CINR이 5dB이고, 송신 전력 메시지에 대한 서브캐리어의 개수가 4개이며, 할당되는 서브채널 개수가 3개라고 가정하자. 우선 보고된 CINR은 하나의 서브캐리어에 집중될 것이고, 그 값은 현재 송신 전력(Ptx)과 같이 ×4 = 12.65이다. 전력 여유값은 하나의 서브캐리어에 대한 CINR을 구할 수 있으며, 그 값은 ×4 + = 15.81이다. 다음으로, 3개의 서브채널(12개의 서브캐리어)에 대한 CINR이 서브 캐리어당 15.81/12 = 1.32 이고, [dB] 스케일로 1.2dB를 가질 것이다. In step S332, when the available power margin value is applied, the expected CINR per subcarrier for the number of individual subchannels is determined. In this case, the sum of the power calculated in Equation 1 and the available power margin is referred to as available power. For example, assume that the power margin determined in step S331 is 5 dB, the reported CINR is 5 dB, the number of subcarriers for the transmission power message is four, and the number of subchannels allocated is three. First reported CINR will be concentrated on one subcarrier, and its value is equal to the current transmit power (P tx ). 4 = 12.65. The power margin can be used to find the CINR for one subcarrier. × 4 + = 15.81. Next, the CINRs for the three subchannels (12 subcarriers) will be 15.81 / 12 = 1.32 per subcarrier and will have 1.2 dB on the [dB] scale.
단계 S333에서, MCS 레벨을 결정한다. 즉, 단계 S332에서 결정된 기대 CINR을 토대로 미리 설정된 FEC 블록 에러율(BLER)을 달성하기에 적합한 MCS 레벨을 결정한다. 이를 첨부된 도 5를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.In step S333, the MCS level is determined. In other words, an MCS level suitable for achieving a preset FEC block error rate BLER is determined based on the expected CINR determined in step S332. This will be described in more detail with reference to FIG. 5.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 MCS 레벨을 결정하는 방법을 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of determining an MCS level according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 먼저 AMC 규칙을 토대로 MCS 레벨을 선택한다(S333a). Referring to FIG. 5, first, an MCS level is selected based on an AMC rule (S333a).
이어, 선택된 MCS 레벨이 버스트에 할당될 때 가입자 단말에 적용되는 기대 송신 전력을 연산한다(S333b). 즉, 기지국은 업데이트된 NI가 사용되는 수학식 1을 이용하여 송신 전력을 추정할 수 있다. 이때, 선택된 MCS 레벨이 반복을 포함한다면 제2 기지국 오프셋이 추가되어야 한다. 전술한 바와 같이, L이 일정하다면 다음 수학식 7과 같이 기대 송신 전력을 추정할 수 있다.Subsequently, when the selected MCS level is allocated to the burst, the expected transmission power applied to the subscriber station is calculated (S333b). That is, the base station can estimate the transmission power using Equation 1 in which the updated NI is used. At this time, if the selected MCS level includes repetition, a second base station offset should be added. As described above, if L is constant, the expected transmission power can be estimated as shown in Equation 7 below.
[수학식 7][Equation 7]
여기서, 는 n 번째 프레임에서 기대 송신 전력을, 는 제2 기지국 오프셋을 나타낸다. here, Is the expected transmit power in the nth frame, Denotes a second base station offset.
위 수학식 7에서, 로그 연산은 다음 표 3과 같은 룩업 테이블을 통해 구현될 수 있다.In Equation 7, the log operation may be implemented through a lookup table as shown in Table 3 below.
[표 3] TABLE 3
이후, 단계 S333b에서 연산된 기대 송신 전력이 상기 단계 S332에서 연산된 가용 전력보다 큰지 확인한다(S333c). 만일 크다면 현재 MCS 레벨보다 한 단계 아 래의 MCS 레벨을 선택하고 단계 S333b와 단계 S333c를 반복 수행한다(S333d). 그러나, 만일 작다면 선택된 MCS 레벨을 고정한다(S333e).Thereafter, it is checked whether the expected transmission power calculated in step S333b is greater than the available power calculated in step S332 (S333c). If greater, select an MCS level one step below the current MCS level and repeat steps S333b and S333c (S333d). However, if it is small, the selected MCS level is fixed (S333e).
그런 다음, 다음 수학식 8와 같이 제3 기지국 오프셋을 연산한다(S333f).Then, the third base station offset is calculated as shown in Equation 8 (S333f).
[수학식 8][Equation 8]
여기서, 은 n번째 프레임에서 제3 기지국 오프셋을,는 가용 전력과 기대 전력간의 차이값을 나타낸다. 이 는 다음 수학식 9과 같이 연산된다.here, Is the third base station offset in the nth frame, Represents the difference between the available power and the expected power. this Is calculated as in Equation 9 below.
[수학식 9][Equation 9]
여기서, 는 단계 S332에서 dB 스케일로 연산된 가용 전력을 나타낸다.here, Denotes the available power calculated on the dB scale in step S332.
한편, 다시 도 4의 단계 S334에서, 서브채널 개수와 기대 MCS 레벨을 토대로 기대 패킷 크기를 결정한다. 이후, 단계 S335에서, 상술한 단계 S331 내지 단계 S334의 과정을 반복 수행하여 상기 표 2와 같은 테이블을 구성한다.Meanwhile, in step S334 of FIG. 4, the expected packet size is determined based on the number of subchannels and the expected MCS level. Thereafter, in step S335, the above-described steps S331 to S334 are repeated to configure a table as shown in Table 2 above.
그런 다음, 단계 S336에서, 상기 구성된 표 2의 테이블을 참조하여 최대 가용 패킷 크기를 가진 서브채널 개수를 결정하며, 단계 S337에서, 상기 결정된 서브 채널 개수에 따른 기대 MCS 레벨 및 제3 기지국 오프셋을 결정한다.Then, in step S336, the number of subchannels having the maximum available packet size is determined with reference to the configured table of Table 2, and in step S337, the expected MCS level and the third base station offset according to the determined number of subchannels are determined. do.
다시 도 2의 단계 S340에서, 제1 내지 제3 기지국 오프셋을 가산하여 최종 기지국 오프셋을 연산한다. 이때, 반복이 적용되지 않은 MCS 레벨인 경우에는 제2 기지국 오프셋을 생략한다. 또한, 만일 최종 기지국 오프셋이 이전 기지국 오프셋과 다르다면, 전력 제어를 위한 「Power Control IE」를 구성하여 다음 프레임에 가입자 단말로 전송한다.In operation S340 of FIG. 2, the first base station offset is added to calculate the final base station offset. In this case, the second base station offset is omitted when the MCS level does not apply repetition. In addition, if the last base station offset is different from the previous base station offset, "Power Control IE" for power control is configured and transmitted to the subscriber station in the next frame.
이하에서는 전술하였던 OLPC 구조의 상향링크 전력 제어를 위한 기지국의 구성을 설명한다. 이하의 각 구성요소에 대한 구체적인 동작 원리는 전술한 도 1내지 도 5의 기지국 오프셋을 결정하는 방법에서 상세히 설명하였으므로 중복적인 설명은 생략한다.Hereinafter, a configuration of a base station for uplink power control of the OLPC structure described above will be described. Since detailed operation principles for each component are described in detail in the method for determining the base station offset of FIGS. 1 to 5 described above, redundant descriptions thereof will be omitted.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDMA를 지원하는 기지국의 구성을 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a configuration of a base station supporting OFDMA according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시한 바와 같이, 기지국은 인터페이스(100)와, 대역신호 처리모듈(200)과, 송신모듈(300)과, 수신모듈(600)과, 스케줄러(500)와, 안테나(400)를 포함한다. 이러한 기지국은 TDD를 지원하기 위한 것으로 수신경로와 송신경로로 구분될 수 있다.As shown in FIG. 6, the base station includes an
수신경로에서, 수신모듈(600)은 안테나(400)를 통하여 단말들이 송신하는 하 나 이상의 무선 신호들을 수신하여 기저대역 신호로 변환한다. 예컨대, 수신모듈(600)은 기지국의 데이터 수신을 위하여 상술한 신호로부터 잡음을 제거하고 증폭하며, 이 증폭된 신호를 기저대역 신호로 다운 컨버팅하고, 다운 컨버팅된 이 기저대역 신호를 디지털화한다. 대역신호 처리모듈(200)은 디지털화된 신호에서 정보 또는 데이터 비트를 추출하여 복조, 디코딩, 및 에러정정 과정들을 수행한다. 이렇게 수신된 정보는 인터페이스(100)를 경유하여 인접 유/무선 네트워크로 전달되거나, 다시 송신경로를 거쳐 기지국에 의하여 서비스되는 다른 단말들로 송신된다.In the reception path, the
송신경로에서, 인터페이스(100)는 제어국 또는 무선 네트워크로부터 음성, 데이터, 또는 제어 정보를 수신하고, 대역신호 처리모듈(200)은 음성, 데이터, 또는 제어 정보를 부호화한 후 송신모듈(300)로 출력한다. 송신모듈(300)은 부호화된 음성, 데이터 또는 제어 정보를 원하는 송신 주파수 또는 주파수들을 가지는 반송파 신호로 변조하고, 이 변조된 반송파 신호를 송신에 적합한 레벨로 증폭하여 안테나(400)를 통해 공중으로 전파한다.In the transmission path, the
한편, 스케줄러(500)는 수신경로와 송신경로의 동작 및 각 구성 요소들을 제어한다. 특히, 본 발명과 관련하여 스케줄러(500)는 송신경로에서 각 가입자 단말들로 송신될 프레임을 구성하고 해당 버스트를 맵핑한 다음, 상향링크 버스트에 대해 각 버스트 별로 상향링크 전력 제어를 위한 파라미터들을 연산하고, 이 파라미터들을 하향링크 맵에 포함시켜 가입자 단말로 전송한다. 첨부된 도면을 참조하여 스케줄러를 보다 상세히 설명한다.On the other hand, the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄러의 구성을 나타내는 도면으로 서, 상향링크 버스트에 대해 각 버스트 별로 상향링크 전력 제어를 위한 파라미터들을 연산하고, 이 파라미터들을 하향링크 맵에 포함시켜 가입자 단말로 전송하기 위한 것이다.7 is a diagram illustrating a configuration of a scheduler according to an embodiment of the present invention, and calculates parameters for uplink power control for each burst for an uplink burst, and includes the parameters in a downlink map to a subscriber station. Is to be sent to.
도 7에 도시한 바와 같이, 스케줄러(500)는 패킷 스케줄러(510)와, 버스트 스케줄러(520)와, 기지국 오프셋 연산부(530)와, 맵 구성부(540)를 포함한다.As shown in FIG. 7, the
패킷 스케줄러(510)는 QoS 정보를 토대로 상향링크 버스트에 할당되는 패킷 크기를 결정한다. 또한, 기지국 오프셋 연산부(530)는 전술한 바와 같은 표 2를 구성하여, 상기 표 2와 최종 기지국 오프셋을 버스트 스케줄러(520)와 맵 구성부(540)로 전달한다.The
버스트 스케줄러(520)는 버스트 할당 정보와 상기 표 2를 토대로 다양한 패킷 스케줄링 알고리즘을 이용하여 패킷 스케줄러(510)에서 요구하는 패킷 크기로 버스트에 할당한다. 이때, 버스트 스케줄러(520)는 패킷 스케줄러(510)의 요구 패킷 크기에 적합한 서브채널 개수와 MCS 레벨을 상기 표 2를 참조하여 결정한다.The
맵 구성부(540)는 상기 버스트 스케줄러(520)에서 결정된 서브채널 개수를 토대로 표 2를 참조하여 상기 서브채널 개수에 해당하는 최종 기지국 오프셋을 확인한다. 또한 맵 구성부(540)는 상기 MCS 레벨을 위한 C/N 임계치 테이블이 기록된 UCD 메시지를 위해 하향링크 맵을 구성한다. 또한 맵 구성부(540)는 NI 정보와 상기 최종 기지국 오프셋을 토대로 구성된 「Power Control IE」를 포함하고 상기 결정된 서브채널 개수와 MCS 레벨이 기록된 상향링크 버스트 할당 정보를 포함하는 상향링크 맵을 구성한다.The
이하에서는 도 7의 기지국 오프셋 연산부에 대해 첨부된 도 8을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the base station offset calculator of FIG. 7 will be described in more detail with reference to FIG. 8.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 오프셋 연산부를 나타내는 구성도로서, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 기지국 오프셋 연산부(530)는, PER 보상 모듈(531), 반복 확인 모듈(532), 링크 적응 모듈(533), 가산 모듈(534)을 포함한다. 여기서, PER 보상 모듈(531)과 반복 확인 모듈(532)은 기지국 오프셋에 대해 독립적이며, 링크 적응 모듈(534)은 상기 PER 보상 모듈(531) 및/또는 반복 확인 모듈(532)에 대해 종속적이다. 또한, 모든 오프셋들은 OLPC가 동작할 때마다 초기화(reset)된다.8 is a diagram illustrating a base station offset calculator according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the base station offset
PER 보상 모듈(531)은 순간 CINR(Instant CINR) 급격한 변화에 따라 증가되는 PER을 보상하기 위한 제1 기지국 오프셋을 출력한다. 예컨대, 현재 프레임에 대한 평균 PER과 이전 프레임에 대한 평균 PER의 차이가 ThreshodHighPER(필요 전력 상승에 대한 PER 임계치) 이상인 경우, 제1 기지국 오프셋은 이전 프레임의 제1 기지국 오프셋보다 Pincrement만큼 더 증가하도록 설정하고, 현재 프레임에 대한 평균 PER과 이전 프레임에 대한 평균 PER의 차이가 ThreshodLowPER(필요 전력 감소에 대한 PER 임계치) 이하인 경우, 제1 기지국 오프셋은 이전 프레임의 제1 기지국 오프셋보다 Pdecrement만큼 더 감소하도록 설정하며, 이외의 경우에는 제1 기지국 오프셋은 이전 프레임의 제1 기지국 오프셋과 동일하게 설정한다. The
이를 위하여, PER 보상 모듈(531)은 평균 PER 비교기(531a)와, 제1 기지국 오프셋 제어기(532b)를 포함한다.To this end, the
평균 PER 비교기(531a)는 현재 프레임에 대한 평균 PER과 이전 프레임에 대한 평균 PER간의 차이와, ThreshodHighPER(필요 전력 상승에 대한 PER 임계치) 사이를 비교하거나, 현재 프레임에 대한 평균 PER과 이전 프레임에 대한 평균 PER간의 차이와, ThreshodLowPER(필요 전력 감소에 대한 PER 임계치) 사이를 비교한다.The average PER comparator 531a compares the difference between the average PER for the current frame and the average PER for the previous frame, and compares the Threshod HighPER (PER threshold for power demand rise), or compares the average PER for the current frame to the previous frame. Compare the difference between the average PERs for the two and the Threshod LowPER .
제1 기지국 오프셋 제어기(531b)는 상기 비교 결과에 따라 제1 기지국 오프셋을 이전 프레임의 제1 기지국 오프셋보다 Pdecrement(저 PER을 위한 전력 감소분)만큼 감소시키거나 Pincrement만(고 PER을 위한 전력 증가분)만큼 더 증가시킨다.The first base station offset controller 531b reduces the first base station offset by P decrement (power reduction for low PER) or P increment only (power for high PER) according to the comparison result. Increments).
반복 확인 모듈(532)은 UCD를 통해 가입자 단말로 전달되는 전력 제어를 위한 C/N 임계치 테이블에는 버스트 반복(Repetition)에 대해서는 기재되지 않으며, 수학식 1을 통해 연산되는 반복항의 결과가 AMC를 위한 C/N 임계치 테이블을 통해 연산한 결과와 차이가 발생하므로, 이 차이를 보상하기 위한 제2 기지국 오프셋을 결정한다. 예컨대, 반복 확인 모듈(532)은 반복이 있는 MCS 레벨, 즉 QPSK 1/2에 대해 이 QPSK 1/2의 전력 제어를 위한 CINR 임계치와 10log10R을 수학식 1에 대입하여 해당 R에 대한 임계치를 도출하고, R이 포함된 QPSK 1/2의 전력 제어를 위한 CINR 임계치와 이 도출된 임계치의 차이를 계산하여 제2 기지국 오프셋을 출력한다. 이때, 수학식 1에서 MCS 레벨과 관련된 항은 C/N 항과 10log10R항이므로, 상기 R에 대한 임계치는 전력 제어를 위한 CINR 임계치와 10log10R의 차이이다.The
링크 적응 모듈(533)은 가입자 단말의 제한된 전력을 최적으로 이용하기 위하여, 각 서브채널 개수별로 서브캐리어당 기대 CINR, 기대 MCS 레벨, 기대 패킷 크기, 및 제3 기지국 오프셋으로 이루어진 상술한 표 2와 같은 참조 테이블을 구성하여, QoS 정보를 토대로 요구된 패킷 크기나 최대 가용 패킷 크기에 따른 MCS 레벨 및 제3 기지국 오프셋 값을 출력한다. 첨부된 도 9를 참조하여 이를 더욱 상세히 설명한다.The
도 9는 도 8의 링크 적응 모듈의 구성을 나타내는 도면이다.9 is a diagram illustrating a configuration of the link adaptation module of FIG. 8.
도 9를 참조하면, 링크 적응 모듈(533)은, 전력 여유값 결정기(533a)와, CINR 결정기(533b)와, MCS 레벨 결정기(533c)와, 패킷 크기 결정기(533d)와, 서브 채널 개수 결정기(533e)를 포함한다.9, the
전력 여유값 결정기(533a)는 최대 송신 전력, 현재 송신 전력 및 기 설정된 제1 또는 제2 기지국 오프셋을 이용하여 각 가입자 단말을 위한 전력 여유값을 결정하며, 이는 상술한 수학식 6을 통해 연산된다. The
CINR 결정기(533b)는 상기 연산된 전력 여유값이 적용될 때의 서브채널 개수에 대한 서브캐리어당 기대 CINR을 결정한다. 상기 서브채널 개수는 서브채널 할당 방식에 따라 다르며(PUSC, FRF-1, FRF-3 등), 각 서브채널 개수별로 서브캐리어당 기대 CINR을 결정한다. 예시적인 연산은 전술한 도 4의 단계 S332에서 상세히 설명하였으므로 반복을 피하기 위하여 생략한다.The
MCS 레벨 결정기(533c)는 상기 CINR 결정기(533b)에서 결정된 기대 CINR을 토대로 미리 설정된 FEC 블록 에러율(BLER)을 달성하기에 적합한 MCS 레벨을 결정 한다. 이때, MCS 레벨 결정기(533c)는 상기 선택된 MCS 레벨이 버스트에 할당될 때 가입자 단말에 적용되는 기대 송신 전력을 연산하고, 상기 연산된 기대 송신 전력이 상기 CINR 결정기(533b)에서 연산된 가용 전력과 비교하여 상기 연산된 기대 송신 전력이 더 크다면 현재 MCS 레벨보다 한 단계 아래의 MCS 레벨을 선택하나, 더 작다면 선택된 MCS 레벨을 출력한다. 또한, MCS 레벨 결정기(533c)는 전술한 수학식 8와 같이 연산하여 제3 기지국 오프셋을 출력한다.
패킷 크기 결정기(533d)는 전술한 표 2에서 각 서브채널 개수와 상기 결정된 MCS 레벨을 토대로 각 서브채널 개수에 따른 패킷 크기를 결정한다.The
서브 채널 개수 결정기(533e) 전술한 표 2의 테이블을 참조하여 최대 가용 패킷 크기를 가진 서브채널 개수를 결정하고, 상기 결정된 서브 채널 개수에 따른 MCS 레벨 및 제3 기지국 오프셋을 결정하여 출력한다.
한편 도 8에서, 가산 모듈(534)은, 제1 기지국 오프셋 내지 제3 기지국 오프셋을 가산하여 최종 기지국 오프셋을 출력한다. 이때, 선택된 MCS 레벨에서 반복이 없는 경우, 제2 기지국 오프셋 없이 제1 기지국 오프셋과 제3 기지국 오프셋으로만 최종 기지국 오프셋이 결정된다. Meanwhile, in FIG. 8, the adding
이와 같이 기지국에 상향링크 전력 제어 장치를 구성하여 상향링크 버스트를 위한 서브채널 개수, MCS 레벨, 및 기지국 특유의 오프셋을 전달함으로써, 가입자 단말은 상기 기지국에 의해 선택된 MCS 레벨을 위해 타겟 CINR을 유지시키도록 상향링크 전력을 제어할 수 있다.By configuring the uplink power control device in the base station as described above, the number of subchannels for the uplink burst, the MCS level, and the base station-specific offset are transmitted so that the subscriber station maintains the target CINR for the MCS level selected by the base station. Uplink power can be controlled to be
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.Although the present invention has been described in detail with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features, The examples are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive.
그리고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the scope of the present invention is specified by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention. Should be interpreted as
도 1은 본 발명에 따른 OLPC 구조의 상향링크 전력 제어 방법을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining the uplink power control method of the OLPC structure according to the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 오프셋을 결정하는 방법을 나타내는 순서도.2 is a flowchart illustrating a method of determining a base station offset according to an embodiment of the present invention.
도 3은 페이딩 채널에서의 MCS 레벨과 CINR을 나타내는 도면.3 illustrates MCS levels and CINRs in a fading channel.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 링크 적응을 위한 제3 기지국 오프셋을 결정하는 순서도.4 is a flowchart for determining a third base station offset for link adaptation according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 MCS 레벨을 결정하는 방법을 나타내는 순서도.5 is a flowchart illustrating a method of determining an MCS level according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDMA를 지원하는 기지국의 구성을 나타내는 도면.6 is a diagram illustrating a configuration of a base station supporting OFDMA according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄러의 구성을 나타내는 도면.7 is a diagram illustrating a configuration of a scheduler according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 오프셋 연산부를 나타내는 구성도.8 is a block diagram illustrating a base station offset calculator according to an embodiment of the present invention.
도 9는 도 8의 링크 적응 모듈의 구성을 나타내는 도면.FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the link adaptation module of FIG. 8. FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
510: 패킷 스케줄러 520: 버스트 스케줄러510: packet scheduler 520: burst scheduler
530: 기지국 오프셋 연산부 540: 맵 구성부530: base station offset calculator 540: map component
Claims (25)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070103466A KR100924964B1 (en) | 2007-10-15 | 2007-10-15 | Apparatus and Method for Controlling of Uplink Power in Wireless Communication System |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070103466A KR100924964B1 (en) | 2007-10-15 | 2007-10-15 | Apparatus and Method for Controlling of Uplink Power in Wireless Communication System |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20090038132A KR20090038132A (en) | 2009-04-20 |
KR100924964B1 true KR100924964B1 (en) | 2009-11-06 |
Family
ID=40762425
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070103466A KR100924964B1 (en) | 2007-10-15 | 2007-10-15 | Apparatus and Method for Controlling of Uplink Power in Wireless Communication System |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100924964B1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8750229B2 (en) * | 2009-06-24 | 2014-06-10 | Lg Electronics Inc. | Method for determining a modulation and coding scheme in a broadband wireless access system |
US8965436B2 (en) | 2010-08-17 | 2015-02-24 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method for controlling uplink transmit power in mobile communication system |
US20120092012A1 (en) * | 2010-10-14 | 2012-04-19 | Raju Viswanathan | Shaped carbon nanomaterial imaging coil elements for magnetic resonance imaging |
CN102917452B (en) * | 2011-08-02 | 2018-01-09 | 中兴通讯股份有限公司 | Access phase Poewr control method and device |
US20140243037A1 (en) * | 2013-02-26 | 2014-08-28 | Qualcomm Incorporated | Transmitting power optimization on a wireless communication device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060015192A (en) * | 2004-08-13 | 2006-02-16 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for closed-loop power control to individually adjust transmission power of subcarrier in orthogonal frequency division multiplexing/orthogonal frequency division multiple access communication system |
US7151740B2 (en) | 2001-02-28 | 2006-12-19 | Cingular Wireless Ii, Llc | Transmit power control for an OFDM-based wireless communication system |
KR20070039588A (en) * | 2004-07-20 | 2007-04-12 | 콸콤 인코포레이티드 | Reverse link power control in an orthogonal system |
KR20070115416A (en) * | 2006-06-02 | 2007-12-06 | 삼성전자주식회사 | Method and system for controlling power in a communication system |
-
2007
- 2007-10-15 KR KR1020070103466A patent/KR100924964B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7151740B2 (en) | 2001-02-28 | 2006-12-19 | Cingular Wireless Ii, Llc | Transmit power control for an OFDM-based wireless communication system |
KR20070039588A (en) * | 2004-07-20 | 2007-04-12 | 콸콤 인코포레이티드 | Reverse link power control in an orthogonal system |
KR20060015192A (en) * | 2004-08-13 | 2006-02-16 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for closed-loop power control to individually adjust transmission power of subcarrier in orthogonal frequency division multiplexing/orthogonal frequency division multiple access communication system |
KR20070115416A (en) * | 2006-06-02 | 2007-12-06 | 삼성전자주식회사 | Method and system for controlling power in a communication system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20090038132A (en) | 2009-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8442572B2 (en) | Method and apparatus for adjustments for delta-based power control in wireless communication systems | |
US9078219B2 (en) | Reverse link feedback for interference control in a wireless communication system | |
US7742444B2 (en) | Multiple other sector information combining for power control in a wireless communication system | |
JP5084952B2 (en) | Apparatus and method for transmitting signals in a wireless communication system | |
CN107071882B (en) | Method for uplink power control in WTRU and WTRU | |
KR101079002B1 (en) | Reverse link traffic power control for lbc fdd | |
KR101077360B1 (en) | A method and apparatus for interaction of fast other sector interference (osi) with slow osi | |
JP5502846B2 (en) | Power control and handoff using power control commands and erase instructions | |
EP2374308B1 (en) | Communication system, user equipment, base station, transmit power deciding method, and program | |
KR20080046667A (en) | Reverse link power control for an ofdma system | |
JP2010503338A5 (en) | ||
US8670361B2 (en) | Apparatus and method for control in wireless communication system | |
KR100924964B1 (en) | Apparatus and Method for Controlling of Uplink Power in Wireless Communication System |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120918 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130905 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140901 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150915 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181001 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190924 Year of fee payment: 11 |