KR101248944B1 - Method and Apparatus for downlink power control in wireless communication system - Google Patents

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Abstract

본 발명의 바람직한 일 실시예에서 하향전력제어장치는 1차적으로 water-filling 기법으로 전력을 분배한 후, 잉여전력이 있는지를 판단한다. 하향전력 신호 품질 향상에 도움이 되지 않는 잉여전력이 있다고 판단되는 경우, 잉여 전력을 각 단말별로 균일하게 분배한 이후, 불필요한 부분을 감소시켜 기지국의 송신 출력을 조절하고, 기지국의 소모전력을 최소화할 수 있다. 또한 기지국의 송신 출력을 최적화 함으로써 불필요한 신호가 인접 기지국으로 넘어가는 것을 방지하므로 인접 기지국 간에 간섭을 줄일 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, the downlink power control apparatus primarily determines whether there is surplus power after distributing power by a water-filling technique. If it is determined that there is surplus power that does not help to improve the downlink power signal quality, the surplus power is uniformly distributed to each terminal, and then the unnecessary portion is reduced to adjust the transmission power of the base station and minimize the power consumption of the base station. Can be. In addition, by optimizing the transmission output of the base station to prevent unnecessary signals from passing to the adjacent base station, interference between adjacent base stations can be reduced.

Description

무선통신 시스템에서 하향링크 전력 제어 방법 및 장치{Method and Apparatus for downlink power control in wireless communication system}Method and apparatus for downlink power control in a wireless communication system {Method and Apparatus for downlink power control in wireless communication system}

본 발명은 다중접속방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 전송효율을 높이기 위한 것이다. 구체적으로, 무선통신 시스템에서 하향링크 전력 제어 방법에 관한 것이다.The present invention is to improve the transmission efficiency in a wireless communication system supporting a multiple access method. Specifically, the present invention relates to a downlink power control method in a wireless communication system.

무선통신 시스템에서는 기지국과 접속 단말기 사이의 통신 품질을 보장하고 셀간 간섭을 줄이기 위해, 기지국과 접속 단말기 사이의 채널환경을 고려하여 적정 수준으로 송신출력을 조절하여 하향링크 전력을 제어한다. In the wireless communication system, downlink power is controlled by adjusting the transmission output to an appropriate level in consideration of the channel environment between the base station and the access terminal to ensure the communication quality between the base station and the access terminal and to reduce the interference between cells.

종래의 하향링크 전력제어 기술에서는 각 사용자별로 정의된 최대 전송률을 만족시킬 수 있는 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)이 확보하기 위해 각 사용자별로 최대전송률에 도달하지 못하는 경우에만 보완하는 방법을 제시할 뿐, 각 사용자별로 최대전송률을 초과하는 경우 초과되는 전력에 대해서는 별도의 제어 방법이 없다. In the conventional downlink power control technology, a method to be supplemented only when the maximum transmission rate is not reached for each user to secure a carrier to interference and noise ratio (CINR) that can satisfy the maximum transmission rate defined for each user is proposed. However, there is no separate control method for the excess power when the maximum transmission rate is exceeded for each user.

그러나, 최대전송률을 초과하는 전력을 수신하는 단말기가 많아질수록 전력의 낭비가 많아지고, 이웃 단말기에 간섭을 발생시키게 된다. However, as more terminals receive power exceeding the maximum data rate, more power is wasted and interference occurs in neighboring terminals.

본 발명에서는 하향링크 전력 제어를 위하여 불필요한 송신전력을 제어함으로써 기지국의 전력을 줄이고, 인접 기지국간 간섭을 줄이고자 한다. In the present invention, by controlling unnecessary transmission power for downlink power control to reduce the power of the base station, and to reduce the interference between adjacent base stations.

특히, 종래의 하향링크 전력 제어 기술의 경우 기지국에서는 전력을 불필요하게 소모하는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 기지국에서 필요 이상의 신호 세기로 신호를 송신하게 될 경우 인접 기지국에 접속해 있는 단말과 간섭을 발생시킬 수 있다. In particular, the conventional downlink power control technique has a problem in that the base station consumes power unnecessarily. In addition, when the base station transmits a signal with more than necessary signal strength, it may cause interference with the terminal connected to the neighboring base station.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 하향전력제어장치는 복수의 단말 각각의 수신신호 평균품질이 모두 기설정된 문턱값T 이상이 되도록 기지국에서 송신전력을 재분배하는 1차전력제어부; 상기 송신전력 재분배 이후, 상기 문턱값T를 만족시킬 수 있는 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)값을 지닌 단말이 적어도 하나 이상 있는 경우, 잉여전력이 존재한다고 판단하는 잉여전력판단부; 상기 문턱값T를 초과하는 분량의 CINR값, 상기 복수의 단말 각각의 CINR 여유값을 기초로 잉여전력을 계산하는 잉여전력계산부; 및 상기 계산된 잉여전력을 기초로, 상기 복수의 단말 각각의 수신신호 평균품질이 모두 상기 문턱값T와 상기 CINR 여유값의 합(T+δ)과 동일하도록 상기 기지국에서 송신전력을 재분배하는 2차전력제어부;를 포함한다. As a preferred embodiment of the present invention, the downlink power control apparatus includes a primary power control unit for redistributing transmission power at a base station such that the average quality of each of the received signals of each of the plurality of terminals is equal to or greater than a predetermined threshold value T; A redundancy power judging unit determining that surplus power exists when at least one terminal having a carrier to interference and noise ratio (CINR) value capable of satisfying the threshold value T is redistributed after the transmission power redistribution; A surplus power calculating unit configured to calculate surplus power based on a CINR value of the amount exceeding the threshold value T and a CINR margin value of each of the plurality of terminals; And 2 redistributing transmission power at the base station such that the average quality of each of the received signals of each of the plurality of terminals is equal to the sum T + δ of the threshold value T and the CINR margin value based on the calculated surplus power. And a differential power control unit.

잉여전력계산부는Surplus power calculation unit

Figure 112011041038811-pat00001
Figure 112011041038811-pat00001

이상의 수식을 기초로 잉여전력을 계산하고, 상기 수식에서 ε는 전력제어조절값, N은 상기 복수 단말의 개수, T는 상기 문턱값, δ는 상기 CINR 여유값을 각각 나타내고, 상기 전력제어조절값ε은 상기 복수의 단말 전체 잉여전력값을 상기 복수 단말의 개수로 나눈 값인 것을 특징으로 한다.The surplus power is calculated based on the above equation, and ε is the power control adjustment value, N is the number of the plurality of terminals, T is the threshold value, δ is the CINR margin value, respectively, and the power control adjustment value ε is a value obtained by dividing the total surplus power value of the plurality of terminals by the number of the plurality of terminals.

바람직하게, 상기 2차전력제어부에서 상기 복수의 단말 각각에 재할당한 송신전력 vn는 아래의 수식으로부터 계산되고Preferably, the transmission power v n reallocated to each of the plurality of terminals in the secondary power control unit is calculated from the following equation.

vn=un-dn v n = u n -d n

dn= qn-(T+δ+ε)d n = q n- (T + δ + ε)

이 경우, n은 기지국에 접속된 상기 복수의 단말 각각을, T는 상기 문턱값, δ는 상기 CINR 여유값, ε는 상기 전력제어조절값을 각각 나타내며, un은 상기 1차전력제어부에서 상기 복수의 단말 각각에 재할당한 송신전력을, qn는 상기 1차전력제어부에서 상기 복수의 단말 각각에 송신전력 재할당시 각 단말의 수신신호 평균 품질을 나타내는 것을 특징으로 한다. In this case, n denotes each of the plurality of terminals connected to the base station, T denotes the threshold value, δ denotes the CINR margin value, ε denotes the power control adjustment value, and u n denotes the primary power control unit. The reassigned transmission power to each of the plurality of terminals is characterized in that q n represents the average quality of the received signal of each terminal upon reassignment of the transmission power to each of the plurality of terminals in the primary power control unit.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, 무선통신 시스템에서 하향링크 전력 제어 방법은 복수의 단말 각각의 수신신호 평균품질이 모두 기설정된 문턱값T 이상이 되도록 기지국에서 송신전력을 재분배하는 1차전력제어단계; 상기 송신전력 재분배 이후, 상기 문턱값T를 초과하는 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)값을 지닌 단말이 적어도 하나 이상 있는 경우, 잉여전력이 존재한다고 판단하는 잉여전력판단단계; 상기 문턱값T를 초과하는 분량의 CINR값, 상기 복수의 단말 각각의 CINR 여유값을 기초로 잉여전력을 계산하는 잉여전력계산단계; 및 상기 계산된 잉여전력을 기초로, 상기 복수의 단말 각각의 수신신호 평균품질이 모두 상기 문턱값T와 상기 CINR 여유값의 합(T+δ)과 동일하도록 상기 기지국에서 송신전력을 재분배하는 2차전력제어단계;를 포함한다.In another preferred embodiment of the present invention, the method for controlling downlink power in a wireless communication system includes primary power for redistributing transmission power at a base station such that an average quality of a received signal of each of a plurality of terminals is equal to or greater than a predetermined threshold value T. Control step; A redundancy step of determining that there is surplus power when there is at least one terminal having a carrier to interference and noise ratio (CINR) value exceeding the threshold value T after the transmission power redistribution; A surplus power calculation step of calculating surplus power based on a CINR value exceeding the threshold value T and CINR margin values of each of the plurality of terminals; And 2 redistributing transmission power at the base station such that the average quality of each of the received signals of each of the plurality of terminals is equal to the sum T + δ of the threshold value T and the CINR margin value based on the calculated surplus power. And a differential power control step.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 전송률 향상이나 신호 품질 향상에 도움이 되지 않는 잉여전력이 있는 경우, 이를 각 단말별로 균일하게 분배한 이후, 불필요한 부분을 감소시켜 기지국의 송신 출력을 조절할 수 있으며, 또한 기지국의 소모전력을 최소화할 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, if there is surplus power that does not help to improve the transmission rate or the signal quality, it is possible to adjust the transmission output of the base station by reducing the unnecessary part after uniformly distributing it for each terminal. The power consumption of the base station can be minimized.

특히 단말들이 고정된 경우 등과 같이 채널의 변화가 경미한 환경에서는 기지국의 소모 전력을 효과적으로 감소시킬 수 있는 이점이 있다. In particular, there is an advantage that the power consumption of the base station can be effectively reduced in an environment in which the channel change is small, such as when the terminals are fixed.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 기지국의 송신 출력을 최적화 함으로써 불필요한 신호가 인접 기지국으로 넘어가는 것을 방지하므로 인접 기지국 간에 간섭을 줄일 수 있는 효과가 있다. In addition, in one preferred embodiment of the present invention by optimizing the transmission output of the base station to prevent unnecessary signals from passing to the adjacent base station has the effect of reducing the interference between adjacent base stations.

도 1 은 다중접속시스템의 일 예를 도시한다.
도 2 는 도 1 의 다중접속 시스템 내의 각 단말에서 측정한 수신 신호의 평균 품질값을 도시한다.
도 3 은 하향링크 전력 제어 방법의 일 예를 도시한다.
도 4 는 도 3 의 방식에 따라 하향링크 전력 제어를 수행한 경우, 기지국에서 복수의 단말 각각에 할당된 송신 전력을 도시한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 잉여전력을 고려한 개선된 하향링크 전력 제어 방법이 구현된 경우, 각 단말에서 수신된 신호의 평균 품질을 도시한다.
도 6 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 잉여전력을 고려한 개선된 하향링크 전력 제어 방법이 구현된 경우, 기지국에서 각 단말에 송신전력을 할당한 일 예를 도시한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 잉여전력을 고려한 개선된 하향링크 전력 제어 방법이 구현된 경우, 각 단말에서 수신한 신호의 평균 품질을 도시한다.
도 8 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 무선 통신 시스템에서 이용하는 하향제어장치의 내부 구성도를 도시한다. 본 발명의 하향제어장치는 바람직하게 기지국에 적용이 가능하다. 1 shows an example of a multiple access system.
FIG. 2 illustrates an average quality value of a received signal measured by each terminal in the multiple access system of FIG. 1.
3 shows an example of a downlink power control method.
4 illustrates transmission power allocated to each of a plurality of terminals in a base station when downlink power control is performed according to the method of FIG. 3.
FIG. 5 illustrates an average quality of a signal received at each terminal when an improved downlink power control method considering surplus power is implemented as a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 6 illustrates an example in which a base station allocates transmission power to each terminal when an improved downlink power control method considering surplus power is implemented as a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 7 illustrates an average quality of a signal received at each terminal when an improved downlink power control method considering surplus power is implemented as a preferred embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating the internal configuration of a downlink control device used in a wireless communication system as a preferred embodiment of the present invention. The downlink control device of the present invention is preferably applicable to a base station.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다. Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. The following description and the annexed drawings are for understanding the operation according to the present invention, and a part that can be easily implemented by those skilled in the art may be omitted.

또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. In addition, the specification and drawings are not provided to limit the invention, the scope of the invention should be defined by the claims. Terms used in the present specification should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical spirit of the present invention so as to best express the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

하향링크 전력을 제어하는 형태로는 하나의 기지국에 단일 단말기가 접속하는 경우(이하, 단일접속시스템) 및 하나의 기지국에 복수 개의 단말기가 접속하는 경우(이하, 다중접속시스템)가 있다. 본 발명에서는 단일접속시스템 및 다중접속 시스템 모두에 적용되는 무선통신 시스템에서 하향링크 전력 제어 방법을 제시한다. The form of controlling downlink power includes a case where a single terminal is connected to one base station (hereinafter referred to as a single access system) and a case where a plurality of terminals are connected to one base station (hereinafter referred to as a multiple access system). The present invention proposes a downlink power control method in a wireless communication system applied to both a single access system and a multiple access system.

하향링크 전력 제어 기술 중 CDMA(Code Division Multiple Access)방식의 경우 각각의 사용자에게 할당된 코드별로 송신출력을 조절하는 전력제어 기술을 사용하고, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)방식의 경우는 사용자별로 할당된 부채널(subchannel)에 대해 송신전력을 조절하는 water-filling 기술을 사용한다. 본 발명은 CDMA방식, OFDMA방식 및 모든 다중접속시스템에 　적용 가능한 기술이다. The code division multiple access (CDMA) method of the downlink power control technique uses a power control technique for adjusting the transmission power for each code assigned to each user, and in the case of an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) method, Water-filling technique is used to control the transmit power for the allocated subchannel. The present invention is a technique applicable to CDMA, OFDMA, and all multiple access systems.

다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 다중접속시스템에서 하향링크 전력 제어 기술 중 OFDMA방식을 사용하는 일 예를 기초로 하여 기술하겠다. However, hereinafter, it will be described based on an example of using the OFDMA method of the downlink power control technique in a multiple access system for convenience of description.

도 1 은 다중접속시스템의 일 예를 도시한다. 1 shows an example of a multiple access system.

도 1 의 다중접속시스템은 하나의 기지국(110)과 복수 개의 단말(120, 130,140, 150, 160)을 포함한다. 일 실시예로서, 5 개의 단말기가 각각 기지국으로부터 다양한 거리 내에 분포하고 있다고 가정한다. The multiple access system of FIG. 1 includes one base station 110 and a plurality of terminals 120, 130, 140, 150, and 160. As an example, assume that five terminals are distributed within various distances from the base station, respectively.

하향링크 전력 제어가 이루어지기 전까지, 도 1의 다중접속시스템에서 기지국(110)은 각 단말(120, 130,140, 150, 160)에 균일한 전력을 송신한다고 가정한다. 예를 들어, 기지국(110)에서 송신하는 전체 출력의 크기를 A라고 할 때 각 단말에는 균일하게 A/5의 전력이 송신된다. Until downlink power control is performed, it is assumed that the base station 110 transmits uniform power to each of the terminals 120, 130, 140, 150, and 160 in the multiple access system of FIG. 1. For example, when the magnitude of the total output transmitted from the base station 110 is A, power of A / 5 is uniformly transmitted to each terminal.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서 단말에서 신호를 수신하는 품질을 나타내는 단위로는 RSSI(Received signal strength index), C/N(Carrier to noise ratio), SINR(Signal to interference noise ratio) 등을 사용할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 SINR을 사용하여 기술하겠다. In a preferred embodiment of the present invention, as a unit representing the quality of the signal received by the terminal, RSSI (Received signal strength index), C / N (Carrier to noise ratio), SINR (Signal to interference noise ratio) can be used have. In the following description, for convenience of description, SINR will be described.

도 2 는 도 1 의 다중접속 시스템 내의 각 단말의 CINR의 예를 도시한다. FIG. 2 shows an example of the CINR of each terminal in the multiple access system of FIG. 1.

도 2 에서 가로축은 각 단말(220, 230, 240, 250, 260)을 나타내고, 세로축은 각 단말에서 수신하는 신호의 평균 품질을 SINR을 통해 나타낸다. 그리고, 문턱값 T(200)는 각 단말에서 최대의 전송률로 통신하기 위해 요구되는 신호 품질을 나타낸다. In FIG. 2, the horizontal axis represents each terminal 220, 230, 240, 250, and 260, and the vertical axis represents an average quality of a signal received by each terminal through SINR. In addition, the threshold value T 200 indicates a signal quality required for communication at the maximum data rate in each terminal.

P1~P5(221~261) 값은 각 단말이 수신한 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio) 값을 의미한다. P1~P5(221~261)값은 기지국에서 각 단말(220, 230, 240, 250, 260)별로 수신된 신호 세기를 추정하여 파악하거나 또는 각 단말(220, 230, 240, 250, 260)에서 기지국으로 CINR 값을 전송하여 파악할 수 있다. P 1 to P 5 (221 to 261) value means a Carrier to Interference and Noise Ratio (CINR) value received by each terminal. P 1 ~ P 5 (221 ~ 261) value is estimated by estimating the signal strength received for each terminal 220, 230, 240, 250, 260 in the base station or each terminal 220, 230, 240, 250, 260 ) Can be determined by transmitting the CINR value to the base station.

도 2 각 단말(220, 230, 240, 250, 260) 중 단말1(220), 단말2(230) 및 단말3(240)은 문턱값 T(200) 이상의 SINR 값을 지니므로, 최대전송률로 기지국과 통신이 가능하다. 2, among the terminals 220, 230, 240, 250, and 260, the terminal 1 220, the terminal 2 230, and the terminal 3 240 have SINR values equal to or greater than the threshold value T 200, and thus, at the maximum transmission rate. Communication with the base station is possible.

또한, 단말1(220)의 경우 (P1-T)만큼의 전력 여유분을 지니고, 단말2(230)의 경우 (P2-T)만큼의 전력 여유분을, 그리고 단말3(240)의 경우 (P3-T)만큼의 전력 여유분을 지닌다. 따라서, 단말 1 내지 3에서는 총 (P1-T)+(P2-T)+(P3-T) 만큼의 전력 여유분을 지닌다. In addition, the terminal 1 220 has a power margin of (P 1 -T), the terminal 2 230 has a power margin of (P 2 -T), and the terminal 3 (240) ( P 3 -T) has a power margin. Accordingly, the terminals 1 to 3 have power margins of (P 1 -T) + (P 2 -T) + (P 3 -T).

반면, 단말4(250) 및 단말5(260)의 경우 문턱값 T(200) 이하의 SINR 값을 지니므로, 최대전송률로 기지국과 통신이 어렵다. 또한, 단말4 (250)의 경우 (T-P4)만큼, 단말5(260)의 경우 (T-P5)만큼의 전력이 부족하다. On the other hand, the terminal 4 (250) and the terminal 5 (260) has a SINR value of less than the threshold value T (200), it is difficult to communicate with the base station at the maximum transmission rate. In addition, in the case of the terminal 4 (250), as much as (TP 4 ), in the case of the terminal 5 (260) as much as (TP 5 ).

도 3 및 4는 이러한 문제점을 해결하기 위해 하향링크 전력을 제어하는 방법을 이용한 경우 단말별 수신 CINR 및 기지국의 송신 전력의 분포의 실시예를 나타낸다.3 and 4 illustrate an embodiment of distribution of reception CINR and transmission power of a base station for each terminal when a method of controlling downlink power is used to solve this problem.

도 3과 도 4의 송신 전력 및 CINR값은 OFDMA방식에서 각 부채널별 평균 값을 의미한다. 여기서 부채널(sub-channel)이라 함은 OFDMA 방식의 sub-carrier의 집합 단위를 의미한다. 예를 들어 와이브로의 경우 1024개의 sub-carrier를 가지며 하향링크 PUSC의 경우 48개의 sub-carrier가 하나의 부채널(sub-channel)을 구성한다.The transmission power and the CINR values of FIGS. 3 and 4 mean average values for each subchannel in the OFDMA scheme. Here, the sub-channel refers to an aggregation unit of sub-carriers of the OFDMA scheme. For example, in the case of WiBro, 1024 sub-carriers are provided, and in the case of downlink PUSC, 48 sub-carriers form one sub-channel.

도 3 은 하향링크 전력 제어 방법의 일 예를 도시한다. 3 shows an example of a downlink power control method.

도 3 에서는 도 2 와 같이 복수 개의 단말들 중 일부 단말이 문턱값 T(200, 도 2 참고) 이하의 SINR 값을 지니는 경우, 종래에 하향링크 전력 제어를 수행하는 방법을 도시한다. FIG. 3 illustrates a conventional method of performing downlink power control when some of a plurality of terminals have an SINR value equal to or less than a threshold value T (200, see FIG. 2).

단말 1 내지 3(220~240)이 지니는 (P1-T)+(P2-T)+(P3-T) 만큼의 전력 여유분에서, 단말4(250)에 (T-P4)만큼, 단말5(260)에 (T-P5)만큼 할당하는 방식으로 송신전력을 제어한다. In the power margin of (P 1 -T) + (P 2 -T) + (P 3 -T) of the terminals 1 to 3 (220 to 240), the terminal 4 (250) by (TP 4 ), the terminal The transmission power is controlled by allocating 5 260 by (TP 5 ).

도 3 은 이상과 같은 방식으로 하향링크 전력 제어를 수행한 경우, 각 단말에서 수신한 CINR 값 q1~q5(321, 331, 341, 351, 361)을 나타낸다. 이 경우, q4(351)=T 및 q5(361)=T 의 값을 갖게 된다. 3 illustrates the CINR values q 1 to q 5 (321, 331, 341, 351, 361) received by each terminal when downlink power control is performed in the above manner. In this case, values of q 4 (351) = T and q 5 (361) = T are obtained.

그 결과, 단말 1 내지 5(320~360) 모두 수신 CINR 값인 q1~q5(321, 331, 341, 351, 361)이 문턱값 T(300) 보다 같거나 크므로, 기지국과 단말 1 내지 단말 5(320~360)은 최대 전송률로 기지국과 통신을 수행할 수 있다. As a result, q 1 to q 5 (321, 331, 341, 351, and 361), which are the received CINR values, are all equal to or larger than the threshold value T 300, and thus, the base station and the terminal 1 to 5 are all the terminals 1 to 5 (320 to 360). Terminals 5 (320 to 360) may communicate with the base station at the maximum data rate.

도 3에 소개된 하향링크 전력 제어 방식을 또 다른 이름으로 water-filling 방식이라고도 한다. The downlink power control scheme introduced in FIG. 3 is also called a water-filling scheme as another name.

도 4 는 도 3 의 방식에 따라 하향링크 전력 제어(water-filling 방식)를 수행한 경우, 기지국에서 복수의 단말 각각에 할당된 송신 전력을 도시한다. FIG. 4 illustrates transmission power allocated to each of a plurality of terminals in a base station when downlink power control is performed according to the scheme of FIG. 3.

도 4 에서 가로 축은 단말을 나타내고, 세로 축은 기지국에서 각 단말에 할당된 송신전력을 의미한다. 또한, u1~u5(421~461) 는 각각 기지국에서 단말 1 내지 5(420~460)에 할당한 송신전력을 의미한다. In FIG. 4, the horizontal axis represents a terminal, and the vertical axis represents transmission power allocated to each terminal in a base station. In addition, u1 to u5 (421 to 461) refer to transmission powers allocated to terminals 1 to 5 (420 to 460) by the base station, respectively.

기지국에서는 도 3에서 소개된 하향링크 전력 제어를 적용하기 이전까지 기지국에서 송신하는 전체 출력을 균일하게 나누어 각 단말에 송신한다. 도 4에서는 전체 출력을 사용자의 수로 나눈 값을 E(400)로 표시하였다. 예를들어, 도 1 과 같은 다중접속시스템의 기지국에서 송신하는 전체 출력의 크기가 A일 때 5개의 단말 각각에는 균일하게 E(400)=A/5의 전력이 송신된다. The base station evenly divides the entire output transmitted from the base station until it applies the downlink power control introduced in FIG. In FIG. 4, the total output divided by the number of users is represented as E 400. For example, when the total output size transmitted from the base station of the multiple access system as shown in FIG. 1 is A, power of E400 = A / 5 is uniformly transmitted to each of the five terminals.

도 4에서 단말 1(420)의 송신전력 값 u1(421)이 E(400)보다 작은 이유는 도 3에 소개된 하향링크 전력 제어 기술을 적용한 결과, 단말 1(420)의 수신 신호 품질이 좋으므로, 단말 1(420)에 할당된 송신 전력을 감소시켜, 수신 신호 품질이 낮은 단말 4(450)와 단말 5(460)에 할당하였기 때문이다. In FIG. 4, the reason why the transmit power value u1 421 of the terminal 1 420 is smaller than the E 400 is that the reception signal quality of the terminal 1 420 is good as a result of applying the downlink power control technique introduced in FIG. 3. This is because the transmission power allocated to the terminal 1 420 is reduced and allocated to the terminal 4 450 and the terminal 5 460 having low reception signal quality.

마찬가지로, 전력 여유분을 지닌 단말 1 내지 단말 2의 송신 전력을 감소시키고, 감소시킨 전력만큼을 단말 4와 단말 5에 증가시켜 송신한다. 이와 같은 방식으로 최종적으로 각 단말에 송신전력을 재분배하여 신호를 송신한다.Similarly, the transmission power of the terminal 1 to terminal 2 having the power margin is reduced, and the increased power is increased to the terminal 4 and the terminal 5 by the reduced power. In this way, signals are finally transmitted by redistributing transmission power to each terminal.

그러나, 도 3 내지 4에 소개된 하향링크 전력 제어 기술을 적용할 경우 각 단말별로 정의된 최대 전송률인 CINR을 만족시킬 수는 있으나, 각 단말의 CINR 값이 문턱값 T를 초과한 이후 남게되는 전력 제어의 문제는 해결하고 있지 않다. However, in the case of applying the downlink power control technique introduced in FIGS. 3 to 4, although the CINR, which is the maximum transmission rate defined for each terminal, may be satisfied, power remaining after the CINR value of each terminal exceeds the threshold T. The problem of control is not solved.

구체적으로 도 3에서는 T(300)-q1(321), T(300)-q2(331), 및 T(300)-q3(341)(dB)의 전력 여유분에 대한 전력이 낭비되고 있다. 결과적으로, 기지국에서는 (T-q1)+(T-q2)+(T-q3) 만큼의 전력을 전송률 향상이나 신호 품질 개선 등에 사용하지 못하고 불필요하게 소모하는 문제점이 있다. Specifically, in FIG. 3, power for power margins of T (300) -q1 321, T (300) -q2 (331), and T (300) -q3 (341) (dB) are wasted. As a result, there is a problem in that the base station cannot use the power of (T-q1) + (T-q2) + (T-q3) as much as necessary without improving transmission rate or signal quality.

이하에서는, 이러한 문제점을 추가적으로 해결하는 하향링크 전력 제어 기술을 제시한다. Hereinafter, a downlink power control technique for additionally solving this problem is provided.

이상에서 서술한 바와 같이, 먼저 수신신호의 평균 품질 문턱값(도 2 , 200 참고)에 도달하지 못하는 단말들이 있는 경우, 수신신호의 평균 품질 문턱값을 초과하는 단말에서 전력 여유분을 제공하여 모든 단말기에서 수신하는 신호의 평균 품질이 문턱값 이상이 되도록 조절한다.As described above, when there are terminals that do not reach the average quality threshold of the received signal (see FIGS. 2 and 200), all terminals are provided by providing a power margin in the terminal exceeding the average quality threshold of the received signal. Adjust so that the average quality of the received signal is above the threshold.

다음으로, 아래의 수학식 1 및 2를 적용하여 추가 전력 제어 여부를 판단한다. Next, the following equations 1 and 2 are applied to determine whether additional power control.

Figure 112011041038811-pat00002
Figure 112011041038811-pat00002

Figure 112011041038811-pat00003
Figure 112011041038811-pat00003

구체적인 실시예를 살펴보면 다음과 같다. 수학식 1과 관련하여, 각 단말 별로 최대 전송률로 변복조 및 부호화 방식을 이용하기 위해 정의된 값이 변복조 값 64QAM 및 부화화율 5/6이라고 할 경우, 각 단말이 변복조 값 64QAM 및 부호화율 5/6을 사용하여 통신을 하고 있는 경우 추가적으로 전력 제어를 수행한다. Looking at a specific embodiment as follows. In relation to Equation 1, when the values defined for using the modulation and modulation schemes at the maximum data rates for each terminal are the modulation demodulation value 64QAM and the incubation rate 5/6, each terminal has the modulation demodulation value 64QAM and the coding rate 5/6. In case of communication using, additional power control is performed.

추가적으로 전력 제어를 수행하기 위해서는 수학식 3 내지 5를 이용한다. In addition, Equations 3 to 5 are used to perform power control.

Figure 112011041038811-pat00004
Figure 112011041038811-pat00004

수학식 3에서 ε은 전력제어조절값을 나타내고, q1 내지 q5 는 도 3 에 도시된 각 단말에서 수신한 CINR 값을 나타낸다. 전력제어조절값과 CINR 값 모두 dB 단위를 지닌다. In Equation 3, ε represents a power control adjustment value, q1 to q5 represents a CINR value received by each terminal shown in FIG. Both the power control regulation value and the CINR value are in dB.

또한, T는 SINR 값의 문턱값(도 3, 300 참고)으로 각 단말 별로 최대의 전송률로 전송하기 위해 정의된 값이다. δ은 각 단말기의 수신전력(CINR)의 여유값을 나타낸다. 각 단말의 통신환경이 변화하더라도 통신품질이 떨어지지 않도록 하기 위한 수신전력의 여유값을 의미한다. δ는 시스템의 특성 및 채널환경을 고려하여 결정할 수 있으며, 0≤δ≤2T 인 실수 값을 지닌다. In addition, T is a threshold value of the SINR value (refer to FIGS. 3 and 300) and is a value defined for transmission at the maximum transmission rate for each terminal. δ represents a margin value of the received power (CINR) of each terminal. It means a margin of reception power so that the communication quality does not degrade even if the communication environment of each terminal changes. δ may be determined in consideration of system characteristics and channel environment, and has a real value of 0 ≦ δ ≦ 2T.

수학식 3은 도 3 내지 4의 경우와 관련된 수식으로, 5개의 단말기를 가정하고, 각 단말기의 CINR 값이 q1 내지 q5, 그리고 단말기에서 최대의 전송률로 전송하기 위해 정의된 값이 T이며,단말기의 수신전력(CINR)의 여유값을 δ로 설정한 경우의 일 예이다. Equation 3 is an equation related to the case of FIGS. 3 to 4, assuming five terminals, CINR values of each terminal are q1 to q5, and a value defined for transmission at the maximum data rate is T at the terminal. This is an example of a case where the margin value of the received power (CINR) is set to δ.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 추가적으로 전력 제어를 수행하기 위해서 파악하는 전력제어조절값을 구하기 위한 일반적인 수식은 수학식 4를 참고한다. As a preferred embodiment of the present invention, the general equation for obtaining the power control adjustment value to grasp in order to perform the power control, refer to equation (4).

Figure 112011041038811-pat00005
Figure 112011041038811-pat00005

= 전체 잉여전력 값/N      = Total surplus power value / N

추가적 전력 제어를 수행시 이용되는 전력제어조절값은 N 개의 단말기 각각의 CINR 값의 총합에서 N 개 단말의 SINR 문턱값(T) 및 여유값 δ을 뺀 값을 접속한 단말의 수 N으로 나누어 구할 수 있다. The power control adjustment value used to perform additional power control is obtained by dividing the sum of the CINR values of each of the N terminals by subtracting the SINR threshold value (T) and the margin value δ of the N terminals by the number N of terminals connected. Can be.

수학식 4에서 전체 잉여전력 값은 통신 신호품질 향상이나 전송률 증가 등에 기여하지 못하는 불필요한 송신 출력 값을 나타낸다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 추가적 전력 제어를 위해, 기지국에서 전체 잉여전력 값에 해당하는 만큼 송신 출력을 감소시키고자 한다. 이 후, 전체 잉여전력 값을 단말의 수로 나누어 전력제어조절값 ε을 계산한다.In Equation 4, the total surplus power value represents an unnecessary transmission output value that does not contribute to the improvement of the communication signal quality or the increase of the transmission rate. In one preferred embodiment of the present invention, for additional power control, the base station attempts to reduce the transmission output by the total surplus power value. After that, the power surplus value is calculated by dividing the total surplus power by the number of terminals.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 잉여전력을 고려한 개선된 하향링크 전력 제어 방법이 구현된 경우, 각 단말에서 수신된 신호의 평균 품질(SINR)을 도시한다.FIG. 5 illustrates an average quality (SINR) of a signal received at each terminal when an improved downlink power control method considering surplus power is implemented as a preferred embodiment of the present invention.

기지국에서는 계산된 전력제어조절값 ε을 반영하여 각 단말별로 전송되는 송신전력을 재할당한다. 이 경우, 각 단말에 송신되는 CINR 값은 SINR 문턱값, 여유값 및 전력제어조절값의 합(T+δ+ε, 810)이 된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 여유값 δ은 각 단말 별로 상이하게 적용될 수 있으나, 모두 동일한 일 예를 들어 설명하겠다. 또한, 전력제어조절값도 모든 단말에 동일하게 적용된다. The base station reallocates the transmission power transmitted for each terminal by reflecting the calculated power control adjustment value ε. In this case, the CINR value transmitted to each terminal is the sum of the SINR threshold value, the margin value, and the power control adjustment value (T + δ + ε, 810). In a preferred embodiment of the present invention, the margin value δ may be differently applied to each terminal, but will be described with the same example. In addition, the power control adjustment value is equally applied to all terminals.

도 6 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 잉여전력을 고려한 개선된 하향링크 전력 제어 방법이 구현된 경우, 기지국에서 각 단말에 송신전력을 할당한 일 예를 도시한다. FIG. 6 illustrates an example in which a base station allocates transmission power to each terminal when an improved downlink power control method considering surplus power is implemented as a preferred embodiment of the present invention.

도 6에서 v1~v5(621~661)는 각 단말(620~660)에 재할당된 송신 전력을 나타낸다. 잉여전력을 고려하여 재할당된 송신 전력인 v1~v5(621~661)의 값은, 잉여전력을 고려하기 이전에 구해진 송신전력 값인 u1~u5 (421~461)의 값(도 4 참고)으로부터 수학식 5와 같이 구할 수 있다.In FIG. 6, v 1 to v 5 (621 to 661) indicate the transmission power reassigned to each terminal 620 to 660. The values of v 1 to v 5 (621 to 661), which are reallocated transmission powers in consideration of surplus power, are u 1 to u 5, which are transmission power values obtained before considering surplus power. It can be obtained from Equation 5 from the values (421 to 461) (see Fig. 4).

Figure 112011041038811-pat00006
Figure 112011041038811-pat00006

Figure 112011041038811-pat00007
Figure 112011041038811-pat00007

수학식 5에서 n은 기지국에 접속된 단말의 수를 나타낸다. In Equation 5, n represents the number of terminals connected to the base station.

qn는 잉여전력을 고려하기 이전에 하향링크 전력제어가 수행시 각 단말에 할당된 송신 전력을 나타낸다(도 3 참고). q n represents transmit power allocated to each terminal when downlink power control is performed before considering surplus power (see FIG. 3).

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 잉여전력을 고려한 개선된 하향링크 전력 제어 방법이 구현된 경우, 각 단말에서 수신한 신호의 평균 품질을 도시한다. FIG. 7 illustrates an average quality of a signal received at each terminal when an improved downlink power control method considering surplus power is implemented as a preferred embodiment of the present invention.

예를 들어, 수학식 3에서 계산된 전력제어조절값이 ε=5dB인 경우, 기지국에서는 5dB 만큼 감소시킨 송신 출력을 송신하게 된다. 이와 같은 방식으로 전력제어가 완료된 이후에 각 단말에서 수신되는 CINR을 도 7과 같이 CINR(=T+δ)(S1000)이 수신된다. For example, when the power control adjustment value calculated in Equation 3 is ε = 5 dB, the base station transmits a transmission output reduced by 5 dB. After the power control is completed in this manner, the CINR (= T + δ) S1000 is received for the CINR received by each terminal as shown in FIG. 7.

도 8 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 무선 통신 시스템에서 이용하는 하향제어장치의 내부 구성도를 도시한다. 본 발명의 하향제어장치는 바람직하게 기지국에 적용이 가능하다. 8 is a diagram illustrating the internal configuration of a downlink control device used in a wireless communication system as a preferred embodiment of the present invention. The downlink control device of the present invention is preferably applicable to a base station.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 하향제어장치(800)는 1차전력제어부(810), 잉여전력판단부(820), 잉여전력계산부(830) 및 2차전력제어부(840)을 포함한다. As a preferred embodiment of the present invention, the downlink control device 800 includes a primary power control unit 810, surplus power determination unit 820, surplus power calculation unit 830 and secondary power control unit 840. .

1차전력제어부(810)는 복수의 단말 각각의 수신신호 평균품질이 모두 기설정된 문턱값T 이상이 되도록 기지국에서 송신전력을 재분배한다. 1차전력제어부(810)는 이상에서 서술한 water-filling 기법을 이용한다. 예를 들어, 각 단말의 CINR 값이 도 2와 같은 경우, 1차전력제어부(810)는 도 3 과 같이 각 단말의 CINR 값이 문턱값T 이상이 되도록 송신전력을 재분배한다. The primary power control unit 810 redistributes the transmission power at the base station such that the average quality of the received signal of each of the plurality of terminals is equal to or greater than a preset threshold T. The primary power control unit 810 uses the water-filling technique described above. For example, when the CINR value of each terminal is as shown in FIG. 2, the primary power control unit 810 redistributes the transmission power such that the CINR value of each terminal is equal to or greater than the threshold value T as shown in FIG. 3.

잉여전력판단부(820)는 1차전력제어부(810)에서 송신전력을 재분배한 이후에도, 도 3의 321, 331, 341 과 같이 문턱값T를 초과하는 CINR값을 지닌 단말이 있는 경우, 잉여전력이 존재한다고 판단한다. The surplus power determination unit 820, even after redistributing the transmission power in the primary power control unit 810, when there is a terminal having a CINR value exceeding the threshold T, such as 321, 331, 341 of Figure 3, surplus power I think this exists.

잉여전력판단부(820)에서 잉여전력이 존재한다고 판단하는 기준으로 또한 수학식 1 또는 2를 사용할 수 있다. Equation 1 or 2 may also be used as a criterion for determining that surplus power exists in the surplus power determination unit 820.

잉여전력계산부(830)에서는 수학식 3내지 4에 기술된 바와 같이 문턱값T를 초과하는 분량의 CINR값, 상기 복수의 단말 각각의 CINR 여유값을 기초로 전체 잉여전력을 계산하고, 전력제어조절값ε을 파악한다.The surplus power calculating unit 830 calculates total surplus power based on the CINR value exceeding the threshold value T and the CINR margin of each of the plurality of terminals as described in Equations 3 to 4, and controls power. Know the adjustment value ε.

2차전력제어부(840)에서는 잉여전력계산부(830)에서 계산된 전체 잉여전력 값과 전력제어조절값 ε 등을 기초로 하여 기지국에서 송신전력을 재분배한다. 이 경우, 기지국에서는 도 7과 같이 복수의 단말 각각의 수신신호 평균품질이 모두 상기 문턱값T와 상기 CINR 여유값의 합(T+δ)과 동일하도록 송신전력을 구현할 수 있다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 복수의 단말의 δ이 같다고 가정한 경우로, 이 경우 외에도 다양한 변형이 가능함을 유의하여야 한다. The secondary power control unit 840 redistributes the transmission power at the base station based on the total surplus power value calculated by the surplus power calculation unit 830 and the power control adjustment value ε. In this case, the base station can implement the transmission power such that the average quality of the received signal of each of the plurality of terminals is equal to the sum T + δ of the threshold value T and the CINR margin value as shown in FIG. 7. However, this is a case where it is assumed that δ of the plurality of terminals is the same as a preferred embodiment of the present invention, and it should be noted that various modifications are possible in addition to this case.

한편, 본 발명은 컴퓨터 판독가능 저장매체에 컴퓨터가 판독 가능한 코드를 저장하여 구현하는 것이 가능하다. 상기 컴퓨터 판독가능 저장매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 판독될 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다.Meanwhile, the present invention can be realized by storing computer-readable codes in a computer-readable storage medium. The computer-readable storage medium includes all kinds of storage devices in which data that can be read by a computer system is stored.

컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. Examples of computer-readable storage media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like. In addition, the computer-readable storage medium may be distributed over a networked computer system so that computer readable code in a distributed manner may be stored and executed.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.The present invention has been described above with reference to preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the above-described embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and the inventions claimed by the claims and the inventions equivalent to the claimed invention are to be construed as being included in the present invention.

Claims (10)

복수의 단말 각각의 수신신호 평균품질이 모두 기설정된 문턱값T 이상이 되도록 기지국에서 송신전력을 재분배하는 1차전력제어부;
상기 송신전력 재분배 이후, 상기 문턱값T를 초과하는 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)값을 지닌 단말이 적어도 하나 이상 있는 경우, 잉여전력이 존재한다고 판단하는 잉여전력판단부;
상기 문턱값T를 초과하는 분량의 CINR값, 상기 복수의 단말 각각의 CINR 여유값을 기초로 잉여전력을 계산하는 잉여전력계산부; 및
상기 계산된 잉여전력을 기초로, 상기 복수의 단말 각각의 수신신호 평균품질이 모두 상기 문턱값T와 상기 CINR 여유값의 합(T+δ)과 동일하도록 상기 기지국에서 송신전력을 재분배하는 2차전력제어부;를 포함하고, 상기 잉여전력계산부는
Figure 112013008697660-pat00018

이상의 수식을 기초로 잉여전력을 계산하고, 상기 수식에서 ε는 전력제어조절값, N은 상기 복수 단말의 개수, qn은 단말기 각각의 CINR 값, T는 상기 문턱값, δ는 상기 CINR 여유값을 각각 나타내고, 상기 전력제어조절값ε은 상기 복수의 단말 전체 잉여전력값을 상기 복수 단말의 개수로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 하향전력제어장치.A primary power control unit for redistributing transmission power at the base station such that the average quality of the received signals of each of the plurality of terminals is equal to or greater than a predetermined threshold value T;
A redundancy power determining unit for determining that there is surplus power when there is at least one terminal having a carrier to interference and noise ratio (CINR) value exceeding the threshold value T after the transmission power redistribution;
A surplus power calculating unit configured to calculate surplus power based on a CINR value of the amount exceeding the threshold value T and a CINR margin value of each of the plurality of terminals; And
Based on the calculated surplus power, the secondary power redistributing the transmission power in the base station such that the average quality of each of the received signals of each of the plurality of terminals is equal to the sum T + δ of the threshold value T and the CINR margin value. A power control unit, wherein the surplus power calculation unit
Figure 112013008697660-pat00018

The surplus power is calculated based on the above equation, and ε is the power control adjustment value, N is the number of the plurality of terminals, q n is the CINR value of each terminal, T is the threshold value, δ is the CINR margin value Respectively, wherein the power control adjustment value? Is a value obtained by dividing the total surplus power value of the plurality of terminals by the number of the plurality of terminals. 제 1 항에 있어서,
상기 문턱값T는 단말이 최대의 전송률로 통신하기 위해 요구되는 수신신호 평균품질 값인 것을 특징으로 하는 하향전력제어장치.The method of claim 1,
The threshold value T is a downlink power control device, characterized in that the terminal is an average quality value of the received signal required for communication at the maximum transmission rate. 제 1 항에 있어서, 상기 잉여전력판단부는
상기 복수의 단말 각각의 변복조 및 부호화 방식 값이, 각 단말 별로 최대 전송률로 변복조 및 부호화 방식을 이용하기 위해 정의된 값 이상인 경우에도 잉여전력이 존재한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 하향전력제어장치.The method of claim 1, wherein the surplus power determination unit
And determining that there is surplus power even when a value of the modulation / decoding method of each of the plurality of terminals is greater than or equal to a value defined for using the modulation and coding scheme at a maximum data rate for each terminal. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 2차전력제어부에서 상기 복수의 단말 각각에 재할당한 송신전력 vn는 아래의 수식으로부터 계산되고
vn=un-dn
dn= qn-(T+δ+ε)
이 경우, n은 기지국에 접속된 상기 복수의 단말 각각을, T는 상기 문턱값, δ는 상기 CINR 여유값, ε는 상기 전력제어조절값을 각각 나타내며,
un은 상기 1차전력제어부에서 상기 복수의 단말 각각에 재할당한 송신전력을, qn는 상기 1차전력제어부에서 상기 복수의 단말 각각에 송신전력 재할당시 각 단말의 수신신호 평균 품질을 나타내는 것을 특징으로 하는 하향전력제어장치.The method of claim 1,
The retransmitted transmission power v n in each of the plurality of terminals in the secondary power controller is calculated from the following equation.
v n = u n -d n
d n = q n- (T + δ + ε)
In this case, n denotes each of the plurality of terminals connected to the base station, T denotes the threshold value, δ denotes the CINR margin value, and ε denotes the power control adjustment value, respectively.
u n denotes the transmission power reassigned to each of the plurality of terminals by the primary power controller, and q n denotes the average quality of the received signal of each terminal when the primary power controller reassigns the transmission power to each of the plurality of terminals. Downward power control device characterized in that. 무선통신 시스템에서 하향링크 전력 제어 방법으로서,
복수의 단말 각각의 수신신호 평균품질이 모두 기설정된 문턱값T 이상이 되도록 기지국에서 송신전력을 재분배하는 1차전력제어단계;
상기 송신전력 재분배 이후, 상기 문턱값T를 초과하는 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)값을 지닌 단말이 적어도 하나 이상 있는 경우, 잉여전력이 존재한다고 판단하는 잉여전력판단단계;
상기 문턱값T를 초과하는 분량의 CINR값, 상기 복수의 단말 각각의 CINR 여유값을 기초로 잉여전력을 계산하는 잉여전력계산단계; 및
상기 계산된 잉여전력을 기초로, 상기 복수의 단말 각각의 수신신호 평균품질이 모두 상기 문턱값T와 상기 CINR 여유값의 합(T+δ)과 동일하도록 상기 기지국에서 송신전력을 재분배하는 2차전력제어단계;를 포함하고, 상기 잉여전력계산단계는
Figure 112013008697660-pat00019

이상의 수식을 기초로 잉여전력을 계산하고, 상기 수식에서 ε는 전력제어조절값, N은 상기 복수 단말의 개수, qn은 단말기 각각의 CINR 값, T는 상기 문턱값, δ는 상기 CINR 여유값을 각각 나타내고, 상기 전력제어조절값ε은 상기 복수의 단말 전체 잉여전력값을 상기 복수 단말의 개수로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 방법.As a downlink power control method in a wireless communication system,
A primary power control step of redistributing transmission power at the base station such that the average quality of the received signals of each of the plurality of terminals is equal to or more than a predetermined threshold value T;
A redundancy step of determining that there is surplus power when there is at least one terminal having a carrier to interference and noise ratio (CINR) value exceeding the threshold value T after the transmission power redistribution;
A surplus power calculation step of calculating surplus power based on a CINR value exceeding the threshold value T and CINR margin values of each of the plurality of terminals; And
Based on the calculated surplus power, the secondary power redistributing the transmission power in the base station such that the average quality of each of the received signals of each of the plurality of terminals is equal to the sum T + δ of the threshold value T and the CINR margin value. A power control step; wherein the surplus power calculation step
Figure 112013008697660-pat00019

The surplus power is calculated based on the above equation, and ε is the power control adjustment value, N is the number of the plurality of terminals, q n is the CINR value of each terminal, T is the threshold value, δ is the CINR margin value Respectively, wherein the power control adjustment value ε is a value obtained by dividing the total surplus power value of the plurality of terminals by the number of the plurality of terminals. 제 6 항에 있어서,
상기 문턱값T는 단말이 최대의 전송률로 통신하기 위해 요구되는 수신신호 평균품질 값인 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 6,
The threshold value T is characterized in that the terminal is a received signal average quality value required for communication at the maximum transmission rate. 제 6 항에 있어서, 상기 잉여전력판단단계는
상기 복수의 단말 각각의 변복조 및 부호화 방식 값이, 각 단말 별로 최대 전송률로 변복조 및 부호화 방식을 이용하기 위해 정의된 값 이상인 경우에도 잉여전력이 존재한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 6, wherein the determination of the surplus power
And determining that there is surplus power even when a value of the modulation / decoding method of each of the plurality of terminals is greater than or equal to a value defined for using the modulation and coding scheme at a maximum data rate for each terminal. 삭제delete 제 6항에 있어서,
상기 2차전력제어단계에서 상기 복수의 단말 각각에 재할당한 송신전력 vn는 아래의 수식으로부터 계산되고
vn=un-dn
dn= qn-(T+δ+ε)
이 경우, n은 기지국에 접속된 상기 복수의 단말 각각을, T는 상기 문턱값, δ는 상기 CINR 여유값, ε는 상기 전력제어조절값을 각각 나타내며, un은 상기 1차전력제어단계에서 상기 복수의 단말 각각에 재할당한 송신전력을, qn는 상기 1차전력제어단계에서 상기 복수의 단말 각각에 송신전력 재할당시 각 단말의 수신신호 평균 품질을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 6,
In the secondary power control step, the reassigned transmission power v n to each of the plurality of terminals is calculated from the following equation.
v n = u n -d n
d n = q n- (T + δ + ε)
In this case, n denotes each of the plurality of terminals connected to the base station, T denotes the threshold value, δ denotes the CINR margin value, ε denotes the power control adjustment value, and u n denotes the primary power control step. The reassigned transmission power to each of the plurality of terminals, q n represents the average quality of the received signal of each terminal when reallocating the transmission power to each of the plurality of terminals in the primary power control step.
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