KR100945336B1 - 역방향링크 전력 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신 시스템에 있어서, 특히 광대역 코드분할다중접속방식(WCDMA) 또는 일반적인 코드분할다중접속방식(CDMA)의 통신 시스템에서 핸드오버(Handover) 중에 역방향링크의 전력을 제어하는 방법에 관한 것으로, 하나의 이동국이 핸드오버 중일 때, 이동국이 선택된 기지국으로부터 수신되는 전송전력제어(TPC) 비트만을 이용하여 역방향링크 전력 제어를 수행하도록 하는 역방향링크 전력 제어 방법에 관한 발명이다.

역방향링크, 전력 제어, 전송전력제어(TPC) 비트, 핸드오버

Description

역방향링크 전력 제어 방법 {power control method in reverse link}

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 역방향링크 전력 제어를 설명하기 위한 블록도.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 역방향링크 전력 제어 절차를 나타낸 플로우챠트.

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 역방향링크 전력 제어를 설명하기 위한 블록도.

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 광대역 코드분할다중접속방식(Wideband - code division multiple access ; 이하, WCDMA 라 약칭함)의 통신 시스템에서 핸드오버(Handover) 중에 역방향링크의 전력을 제어하는 방법에 관한 것이다.

WCDMA 통신 시스템에서는 핸드오버(Handover) 중 역방향링크의 전력을 제어하는 방식에 전송전력제어(Transmit power control ; 이하, TPC 라 약칭함) 비트를 이용하고 있다.

TPC 비트는 역방향링크 전력 제어를 위한 제어 비트이다.

상기한 TPC 비트를 발생하는 함수를 TPC 발생 함수라 하며, TPC 비트에 의한 명령들의 수가 N일 때 TPC 발생 함수의 출력이 1이 될 확률은 (1/2)^N 보다 크거나 같고, 0이 될 확률은 0.5보다 크거나 같아야 한다.

TPC 발생 함수는 다음의 식 1과 같이 나타낸다.

TPC_cmd `=`gamma`(W_1`,W_2`,...,W_N`)

상기에서 W_N은 N번째 기지국으로부터 수신된 TPC 비트이며, TPC_cmd는 최종 출력되는 TPC이다.

이러한 TPC 발생 함수는 개발자가 임의로 구현할 수 있다.

그런데 종래 기술에서는 하나의 이동국이 핸드오버 중일 때는 여러 기지국으로부터 수신되는 TPC 비트들을 수신하여 역방향링크 전력 제어에 사용하였다.

이와 같이 여러 기지국으로부터 수신되는 TPC 비트들을 역방향링크 전력 제어에 고려하는 것을 바람직하지 못하다.

한편, 핸드오버 시에는 역방향으로 경로 손실(path loss)의 차이가 기지국간에 발생하기 때문에 역방향 링크의 품질 차이가 많다. 실제로 경로 손실이 1~2㏈ 정도만 차이나도 역방향 링크 품질에 많은 영향을 미친다.

그에 따라 여러 기지국들 중에서 역방향링크 품질이 좋은 기지국과 순방향링크 품질이 좋은 기지국이 서로 다른 경우에는, 역방향으로 이동국 송신전력의 피크(Peak) 현상이 발생되는 경우도 있다.

본 발명의 목적은 상기한 점들을 감안하여 안출한 것으로써, 특히 하나의 이동국이 핸드오버 중일 때, 이동국이 선택된 기지국으로부터 수신되는 TPC 비트만을 이용하여 역방향링크 전력 제어를 수행하도록 하는 역방향링크 전력 제어 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 역방향링크 전력 제어 방법의 특징은, 핸드오버 중인 이동국이 다수의 기지국들 중에서 역방향링크로 동기 이탈(Out-of-Sync)된 적어도 하나의 기지국을 제외한 나머지 기지국을 선택하는 단계와, 상기 선택된 적어도 하나의 기지국의 전송전력제어(TPC) 비트를 사용하여 역방향 송신전력을 제어하는 단계를 포함하여 이루어진다.

보다 바람직하게, 상기 이동국이 상기 다수의 기지국으로부터 수신되는 전송전력제어(TPC) 비트들의 미리 정해진 패턴을 확인하여 상기 동기 이탈(Out-of-Sync)된 적어도 하나의 기지국을 추출하는 단계를 더 포함한다. 여기서 상기 다수의 기지국으로부터 수신되는 전송전력제어(TPC) 비트들의 상관 값을 계산하여 상기 전송전력제어(TPC) 비트들의 패턴을 확인하고, 그 결과에 따라 상기 동기 이탈(Out-of-Sync)에 해당되는 전송전력제어(TPC) 비트 패턴을 송신한 기지국을 추출하며, 특히 상기 상관 값이 미리 정해진 임계치를 초과하는 기지국의 전송전력제어(TPC) 비트 패턴을 상기 동기 이탈(Out-of-Sync)에 해당되는 패턴으로 판단한다.

또한 바람직하게, 상기 이동국이 상기 동기 이탈(Out-of-Sync)된 적어도 하나의 기지국에 대한 정보를 무선망제어기(RNC)로부터 미리 제공받는 단계를 더 포함한다.

또한 상기 이동국은 상기 다수의 이동국들의 전송전력제어(TPC) 비트들 중에서 적어도 하나의 전송전력제어(TPC) 비트의 전력제어명령에 따라 송신 전력을 조절하는 일반 모드와, 상기 선택된 기지국의 전송전력제어(TPC) 비트의 전력제어명령에 따라 송신 전력을 조절하는 특정 모드 중 어느 하나의 모드로 동작한다. 이 때 상기 일반 모드로 동작 중인 이동국은 상기 동기 이탈(Out-of-Sync)된 적어도 하나의 기지국이 추출됨에 따라 상기 특정 모드로 전환하며, 상기 동기 이탈(Out-of-Sync)이 미리 설정된 소정 시간동안 유지될 때 상기 특정 모드로 전환한다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부된 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하 본 발명에 따른 역방향링크 전력 제어 방법에 대한 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명은 WCDMA 통신 시스템에서 사용하는 선택 조합(selection combining) 방식에 기반한다. 즉 본 발명은 역방향으로 하나의 품질 좋은 링크를 검출하여 하나의 기지국을 선택하는 방식을 사용한다.

일반적으로 핸드오버(Handover) 시에는 각 기지국들 간에 역방향링크 경로손실의 차이가 발생한다. 그 때문에 각 기지국들에 대한 링크 품질 차이가 많다.

또한 선택 조합(selection combining) 방식에 의해 한번 선택된 기지국이 지 속적으로 선택되는 상황도 자주 발생하며, 선택되지 않은 기지국은 역방향링크에서 동기 이탈(Out-of-Sync)이 발생될 확률이 많아진다.

이 같은 경우를 방지하기 위하여 본 발명에서는 두 가지 모드를 사용한다.

하나는, 핸드오버 중에 여러 기지국으로부터 수신된 TPC 비트를 모두 이용하여 역방향 전력 제어를 수행하는 일반 모드(Normal Mode).

다른 하나는, 핸드오버 중에 선택된 적어도 하나의 기지국의 TPC 비트를 이용하여 역방향 전력 제어를 수행하는 싱글 TPC 선택 모드(Single TPC Selection Mode ; 이하, STSM 이라 약칭함).

상기한 일반 모드일 때, 핸드오버 중인 이동국은 모든 기지국들에서 송신된 TPC 비트들 중에서 어느 하나의 TPC 비트가 전력 상승 명령 또는 전력 하강 명령을 나타내더라도, 그 적어도 하나의 전력 제어 명령에 따라 송신 전력을 소정 스텝 단위로 상승시키거나 하강시킨다. 즉 일반 모드일 때, 이동국은 전력 제어 명령이 하나만 있더라도 자신의 송신 전력을 그 명령에 따라 조절한다.

상기한 STSM 모드일 때, 핸드오버 중인 이동국은 자신에게 TPC 비트를 송신한 모든 기지국들 중에서 소정의 기지국을 선택하고, 그 선택된 기지국의 전력 제어 명령에 따라 송신 전력을 소정 스텝 단위로 조절한다.

특히 본 발명에서 핸드오버 중에 이동국은 도 1에 보인 바와 같이 선택된 기지국을 직접 검출하고, 또한 특정 기지국이 집중적으로 선택되고 있는지를 검출한다.

그리고 본 발명에서 하나의 이동국인 핸드오버 중일 때, 무선망제어기(Radio Network Controller ; 이하, RNC 라 약칭함)가 선택된 기지국 정보를 그 이동국에 직접 전송한다. 그에 따라 STSM 모드로써, 이동국은 선택된 기지국의 TPC 비트만을 이용하여 역방향 전력 제어를 수행한다.

또한 본 발명에서는 특정 조건에 따라 STSM 모드와 일반 모드간에 모드 전환이 일어난다.

상기한 모드 전환은, 이동국이 직접 모드 전환 조건이 검출되거나, 상위 시스템(즉, RNC)에서 모드 전환을 요구할 때 실시된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 역방향링크 전력 제어를 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 이동국은 선택된 기지국을 직접 검출하고, 모드 전환 조건을 직접 검출한다.

본 발명에서는 여러 기지국들에서 전송되는 일정한 TPC 패턴(TPC 비트)들을 이용하여, 역방향링크에서 동기 이탈(Out-of-Sync)이 발생한 기지국을 확인한다.

핸드오버 중인 이동국은 여러 기지국들로부터 TPC 비트들을 수신하여, 그 수신된 TPC 비트들을 TPC 상관기에 통과시킨다.

TPC 상관기는 입력되는 각 기지국의 TPC 비트를 상관 처리하여, 그에 따른 상관 결과 값을 출력한다.

이동국은 TPC 상관기로부터 출력되는 상관 결과 값을 미리 설정된 제1 임계치와, 또한 그 제1 임계치보다 작은 값으로 설정되는 제2 임계치와 비교한다.

그리고 그 비교 결과에 따라, 이동국은 동기 이탈(Out-of-Sync)에 해당되는 TPC 비트 패턴을 추출하여, 기지국들의 동기 이탈(Out-of-Sync) 여부를 판단한다.

결국 핸드오버 중인 이동국은 다수의 기지국들로부터 수신되는 TPC 비트들을 사용하여 선택된 기지국 정보를 추출하며 또한 모드 전환 (일반 모드 -> STSM 모드, 또는 STSM 모드 -> 일반 모드) 명령을 생성한다.

도 1의 구성에 기반한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 역방향링크 전력 제어 절차를 이하 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 역방향링크 전력 제어 절차를 나타낸 플로우챠트이다.

도 2를 참조하면, 이동국이 핸드오버를 시작함에 따라(S1), 그 이동국은 다수의 기지국들로부터 TPC 비트들을 수신한다(S2).

이어 이동국의 TPC 상관기는 수신된 TPC 비트들로부터 상관 값을 계산한다(S3).

이동국은 TPC 상관기의 상관 결과 값을 미리 설정된 일정한 제1 임계치 및 그 제1 임계치보다 작은 값을 갖는 제2 임계치와 비교한다(S4,S7).

이 때 TPC 상관기의 상관 결과 값이 미리 설정된 일정한 제1 임계치 이상이면, 해당 TPC 비트가 동기 이탈(Out-of-Sync)에 해당되는 TPC 비트 패턴을 갖는다고 판단한다. 즉 상관 결과 값이 제1 임계치 이상인 TPC 비트를 송신한 기지국은 동기 이탈(Out-of-Sync)되었다고 판단한다.

그리고, 그 동기 이탈(Out-of-Sync)된 기지국이 정해진 일정 시간(T1) 이상 계속 상관 결과 값이 제1 임계치 이상인 TPC 비트 패턴을 송신하면, 이동국은 그 동기 이탈(Out-of-Sync)된 기지국을 제외한 나머지 선택된 기지국들을 추출한다(S5).

이 때 일반 모드로 동작 중인 이동국은 새로운 선택된 기지국들이 추출되면, 그 새롭게 선택된 적어도 하나의 기지국의 TPC 비트를 사용하여 전력 제어를 수행하는 STSM 모드로 전환시킨다(S6).

또는, 소정의 선택된 기지국의 TPC 비트를 사용하는 STSM 모드로 동작 중인 이동국은, 이전에 선택된 기지국들을 현재 새롭게 선택된 기지국들로 바꾼다. 그에 따라 이동국은 새롭게 선택된 적어도 하나의 기지국의 TPC 비트를 사용하여 역방향 전력 제어를 수행한다.

그러나 그 동기 이탈(Out-of-Sync)된 기지국이 정해진 일정 시간 이하로 상관 결과 값이 제1 임계치 이상인 TPC 비트 패턴을 송신하면, 현재 역방향 전력 제어를 위한 모드를 유지한다.

한편 이동국은 TPC 상관기의 상관 결과 값들이 상기 제1 임계치보다 작은 값을 갖는 제2 임계치 이하이면, 일반 모드를 유지하거나 그 일반 모드로 전환시킨다(S8).

보다 상세하게 설명하면, 일반 모드로 동작 중인 이동국은 TPC 상관기의 상관 결과 값들이 미리 설정된 일정한 제2 임계치 이하이면, 해당 TPC 비트들이 동기 이탈(Out-of-Sync)에 해당되는 TPC 비트 패턴들이 아니라고 판단한다. 그리하여 현재 일반 모드를 유지한다.

반면에 이동국이 STSM 모드로 동작 중이라면, 이동국은 TPC 상관기의 상관 결과 값들이 미리 설정된 일정한 제2 임계치 이하로 정해진 일정 시간(T2) 이상 유지되면, 이동국은 동기 이탈(Out-of-Sync)에 해당되는 TPC 비트 패턴들이 없다고 판단하여 현재 STSM 모드를 일반 모드로 전환시킨다(S8).

이후에도 이동국은 여러 기지국들에서 전송되는 일정한 TPC 패턴을 이용하여 모드 전환 조건에 맞는지 또한 선택된 기지국을 바꿀 조건이 되는지를 계속 확인한다.

다음은 본 발명의 제2 실시 예로써, RNC가 선택된 기지국 정보를 이동국에 직접 전송하는 방식을 설명한다.

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 역방향링크 전력 제어를 설명하기 위한 블록도이다.

도 3을 참조하면, RNC는 일반 모드와 STSM 모드 중 어느 하나로 동작 가능한 이동국에게 선택된 기지국 정보와 모드 전환 명령을 보낸다.

즉 이동국이 일반 모드로 동작 중인 경우에, RNC는 역방향으로 선택된 하나의 기지국이 미리 정해진 일정 시간 동안 지속적으로 선택됨에 따라 그 선택된 기지국의 정보와 STSM 모드로의 전환 명령을 이동국에 보낸다. 그에 따라 이동국은 STSM 모드로 전환하여 역방향 전력 제어를 수행한다.

반면에 미리 정해진 일정 시간 이하로 선택되는 기지국이 없을 때는 상기 이동국에 어떠한 정보도 보내지 않으며, 그에 따라 이동국은 현재 일반 모드를 유지한다.

한편, 이동국이 STSM 모드로 동작 중인 경우에, RNC는 RNC는 역방향으로 선 택된 하나의 기지국이 미리 정해진 일정 시간 동안 지속적으로 선택됨에 따라 그 선택된 기지국의 정보를 이동국에 보낸다. 그에 따라 현재 STSM 모드에서 소정의 선택된 기지국의 TPC 비트를 사용하여 동작 중인 이동국은, 이전에 선택된 기지국들을 현재 새롭게 선택된 기지국들로 바꾼다.

반면에 이전에 선택된 기지국이 미리 정해진 일정 시간 이하로 다시 선택되지 않을 때는, RNC는 이동국으로 일반 모드로의 전환 명령을 보낸다. 그에 따라 이동국은 일반 모드로 전환하여 역방향 전력 제어를 수행한다.

이와 같이 STSM 모드에서 일반 모드로의 전환할 때나 선택된 기지국이 바뀌었을 때, 이에 대한 정보를 RNC가 바로 이동국에 전송하면 모드 전환의 지연이 최소화된다.

이상에서 설명된 본 발명에 따르면, WCDMA 통신 시스템 및 일반적인 CDMA 통신 시스템에서 핸드오버 중에 이동국의 역방향링크 전력 제어를 보다 최적화한다. 또한 자주 발생되는 이동국 송신 전력의 피크 현상을 줄여줄 뿐만 아니라 그 이동국 송신 전력의 불안전한 출렁거림 현상도 줄여준다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상에 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.

Claims (8)

1. 삭제
2. 역방향 링크 전력 제어 방법으로서,

   핸드오버 중인 이동국이 다수의 기지국으로부터 수신되는 전송전력제어(TPC) 비트들의 미리 정해진 패턴을 확인하여 역방향링크에서 동기 이탈(Out-of-Sync)된 적어도 하나의 기지국을 추출하는 단계;

   상기 동기 이탈(Out-of-Sync)된 적어도 하나의 기지국을 제외한 나머지 기지국을 선택하는 단계; 및

   상기 선택된 적어도 하나의 기지국의 전송전력제어(TPC) 비트를 사용하여 역방향 송신전력을 제어하는 단계를 포함하는 역방향링크 전력 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 다수의 기지국으로부터 수신되는 전송전력제어(TPC) 비트들의 상관 값을 계산하여 상기 전송전력제어(TPC) 비트들의 패턴을 확인하고, 그 결과에 따라 상기 동기 이탈(Out-of-Sync)에 해당되는 전송전력제어(TPC) 비트 패턴을 송신한 기지국을 추출하는 것을 특징으로 하는 역방향링크 전력 제어 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 상관 값이 미리 정해진 임계치를 초과하는 기지국의 전송전력제어(TPC) 비트 패턴을 상기 동기 이탈(Out-of-Sync)에 해당되는 패턴으로 판단하는 것을 특징으로 하는 역방향링크 전력 제어 방법.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 이동국이 상기 동기 이탈(Out-of-Sync)된 적어도 하나의 기지국에 대한 정보를 무선망제어기(RNC)로부터 미리 제공받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향링크 전력 제어 방법.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 이동국은 상기 다수의 이동국들의 전송전력제어(TPC) 비트들 중에서 적어도 하나의 전송전력제어(TPC) 비트의 전력제어명령에 따라 송신 전력을 조절하는 일반 모드와, 상기 선택된 기지국의 전송전력제어(TPC) 비트의 전력제어명령에 따라 송신 전력을 조절하는 특정 모드 중 어느 하나의 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 역방향링크 전력 제어 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 일반 모드로 동작 중인 이동국은 상기 동기 이탈(Out-of-Sync)된 적어도 하나의 기지국이 추출됨에 따라 상기 특정 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 역방향링크 전력 제어 방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 동기 이탈(Out-of-Sync)이 미리 설정된 소정 시간동안 유지될 때 상기 특정 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 역방향링크 전력 제어 방법.

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