KR20020082001A - 무선통신시스템에서의 폐루프 전력 제어 방법 - Google Patents

무선통신시스템에서의 폐루프 전력 제어 방법 Download PDF

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KR20020082001A KR1020010021677A KR20010021677A KR20020082001A KR 20020082001 A KR20020082001 A KR 20020082001A KR 1020010021677 A KR1020010021677 A KR 1020010021677A KR 20010021677 A KR20010021677 A KR 20010021677A KR 20020082001 A KR20020082001 A KR 20020082001A
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 무선통신시스템에서의 폐루프 전력 제어 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 무선 채널 품질 측정의 부정확성과 전력제어 신호 전송 오류 및 지연된 전력제어 명령에 기인하는 불확실성을 인정하고 퍼지 제어기법을 활용하여 새로운 전력제어 방식을 도출함으로써, 불필요한 제어 메시지 교환의 오버헤드(overhead)를 줄이기 위한 무선통신시스템에서의 폐루프 전력 제어 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 무선통신시스템에서의 역방향 폐루프 전력 제어 방법에 있어서, 기지국에서 프레임 에러율(FER)을 기반으로 각 셀이 유지해야 하는 품질기준값()을 설정하는 제 1 단계; 무선품질 측정의 불확실성 요소들을 도출하고, 그들의 현재 상태로부터 불가능한 제어의 범위를 유도하여, 품질측정의 불확실성의 정도(,)를 측정하는 제 2 단계; 상기 품질기준값과 상기 불확실성의 정도를 바탕으로, 역방향 폐루프 전력 제어 임계치(T(t))를 결정하는 제 3 단계; 및 실제 무선채널의 품질 측정치와 상기 역방향 폐루프 전력 제어 임계치를 비교하여, 비교결과에 따라 상기 품질기준값(요구품질)을 만족시킬 수 있는 전력 제어 명령을 단말기로 송출하는 제 4 단계를 포함함.
또한, 본 발명은, 무선통신시스템에서의 순방향 폐루프 전력 제어 방법에 있어서, 기지국에서 프레임에러율 요구 정보(FERreq)와, 불확실성의 정도()를 계산하여 단말기로 전송하는 제 1 단계; 상기 단말기에서 순방향 트래픽 채널의 프레임에러율(FER)을 측정하는 제 2 단계; 및 상기 단말기에서 측정된 프레임에러율(FER)과 상기 프레임에러율 요구 정보(FERreq)를 비교하여, 그 차이가 상기 불확실성의 정도()를 벗어나는 경우에 상기 기지국으로 상태 갱신 메시지를 전송하는 제 3 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 무선통신시스템 등에 이용됨.

Description

무선통신시스템에서의 폐루프 전력 제어 방법{Closed loop power control method for wireless communication system}
본 발명은 무선통신시스템에서의 폐루프 전력 제어 기술에 관한 것으로서, 특히 코드분할다중접속(CDMA : Code Multiple Division Access) 방식을 사용하여 무선 채널 품질 측정의 부정확성과 전력제어 신호 전송 오류 및 지연된 전력제어 명령에 기인하는 불확실성을 인정하고, 퍼지 제어기법을 활용하여 새로운 전력제어 방식을 도출함으로써, 불필요한 제어 메시지 교환의 오버헤드를 줄이기 위한 폐루프 전력 제어 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
코드분할다중접속시스템에서 전력제어는 이동중인 단말들이 고품질의 무선채널을 유지할 수 있는 환경을 제공하며, 각 셀이 제공할 수 있는 서비스 용량을 향상시킨다.
전력제어는 정보(신호)가 흐르는 방향에 따라 순방향 전력제어와 역방향 전력제어로 분류된다. 순방향 전력제어 방법은 기지국에서 단말들로 정보를 전송하는 무선 채널들의 전력세기를 제어하는 방법이며, 역방향 전력제어 방법은 단말들로부터 기지국으로 정보를 전송하는 무선 채널들의 전력세기를 제어하는 방식이다.
일반적으로, 전력제어는 기지국과 관련 기지국이 관리하는 셀에 위치하는 단말들간에 이루어지는 상호작용이다. 순방향 전력제어는 기지국이 송신한 정보를 관련 셀의 단말들이 위치와 관계없이 같은 품질로 수신할 수 있도록 하며, 역방향 전력제어는 해당 단말들이 송신한 정보들을 기지국에서 같은 품질로 수신되도록 한다. 예를 들면, 역방향의 무선 통신을 가능하게 하기 위해서 각 단말이 송신한 신호가 기지국의 복조기를 통하여 원래의 정보로 복원될 수 있도록 충분한 세기로 수신되어야 하지만 CDMA 시스템에서 각 단말이 송신한 신호는 다른 단말들이 송신한 신호들에 간섭으로 작용하기 때문에 전체적인 무선자원의 효율을 극대화시키기 위해서는 모든 단말들로부터 수신된 신호들의 세기는 균등해야 한다.
역방향 전력제어 방법은 역방향 개루프 전력제어 및 역방향 폐루프 전력제어로 이루어진다. 역방향 개루프 전력제어 방법은 각 단말이 무선망에 접속을 시작할때 스스로 송신전력을 결정하는 방법이며, 역방향 폐루프 전력제어 방법은 기지국이 단말들로부터 수신하는 역방향 무선 트래픽 채널들의 품질을 측정하여 해당 단말들의 송신 출력을 제어하는 방식이다.
기존의 역방향 폐루프 전력제어 방식에서는 Ⅰ) 후술되는 도 1에서 설명되는 것 처럼 기지국제어기는 주기적으로 프레임 에러율(FER : Frame Error Rate)을 측정하여 무선채널들의 품질이 요구 수준으로 유지되는지를 평가하고, 결과에 따라 역방향 아우터 루프 임계치(Outer Loop Threshold) 조정 모듈을 통하여기반의 품질기준(Threshold =)을 새로 설정한다. Ⅱ) 또한, 기지국은 실시간으로 역방향 무선 트래픽 채널의 품질을기반으로 측정하여 측정치가 설정된 품질기준을 넘으면 관련 무선채널을 통하여 송신하는 단말에게 송신전력을 일정량(예, 1dB) 만큼 줄이도록 명령하고 측정치가 품질기준보다 작으면 일정량(예, 1dB) 만큼 증가시키도록 명령한다. 전력제어 명령은 전력제어비트(PCB : Power Control Bit)로 표현되며, 순방향 트래픽 데이터에 멀티플렉싱(Multiplexing)되어 해당 단말로 전송된다. Ⅲ) PCB를 수신한 단말은 후술되는 도 2에서 보이는 것 처럼 PCB 값에 따라 자신의 송신출력을 조정하게 된다.
한편, 기존의 순방향 폐루프 전력방식에서는 Ⅰ) 후술되는 도 4에서 보이는 것 처럼, 단말이 순방향 트래픽 채널의 품질을 FER 기반으로 측정하여 주기적으로 상태 업데이트(state update) 메시지(예, PMRM(Power Measurement Report Message) 혹은 PCB)를 기지국으로 송신하고, Ⅱ) 후술되는 도 3에서 처럼 기지국이 적절한전력제어를 수행한다.
즉, 기존의 폐루프 전력제어 방식에서는 기지국(혹은 단말)이 무선 채널의 품질을 측정하고 설정된 품질기준과 비교하여 역방향 (혹은 순방향) 무선채널의 전력을 제어한다. 그러나, 각 셀에서 서비스중인 단말들의 수나 이동 패턴은 예측할 수 없고, 셀 전파전파환경은 불명확하며 인접 셀로부터의 간섭정도는 랜덤(random) 특성을 가지고 있기 때문에 기지국(혹은 단말)이 무선 채널의 품질을 측정하여 전력제어를 수행할 때 최적의 균등한 전력 분배를 달성하는 것은 사실상 불가능하다.
따라서, 현재의 폐루프 전력 제어 방식의 기술분야에서는 기존 CDMA 시스템들의 폐루프 전력제어 방식이 간과한 "기지국(혹은 단말)이 측정한 무선 채널의 품질은 본래 부정확하며 기지국(혹은 단말)은 부정확한 측정치에 근거하여 불필요한 전력 제어를 수행할 수 있다"는 사실을 고려하여 기존의 방식이 가지고 있는 불필요한 전력제어 오버헤드(overhead)를 제거하기 위한 방안이 필수적으로 요구되고 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 코드분할다중접속(CDMA : Code Multiple Division Access) 방식을 사용하여 무선 채널 품질 측정의 부정확성과 전력제어 신호 전송 오류 및 지연된 전력제어 명령에 기인하는 불확실성을 인정하고, 퍼지 제어기법을 활용하여 새로운 전력제어 방식을 도출함으로써, 불필요한 제어 메시지 교환의 오버헤드(overhead)를 줄이기 위한 폐루프 전력 제어 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 및 도 2 는 본 발명에 따른 기지국과 단말의 역방향 폐루프 전력제어 방법에서 역방향 결정부의 수행 과정에 대한 일실시예 설명도.
도 3 및 도 4 는 본 발명에 따른 기지국과 단말의 순방향 폐루프 전력제어 방법에서 순방향 결정부의 수행 과정에 대한 일실시예 설명도.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선통신시스템에서의 역방향 폐루프 전력 제어 방법에 있어서, 기지국에서 프레임 에러율(FER)을 기반으로 각 셀이 유지해야 하는 품질기준값()을 설정하는 제 1 단계; 무선품질 측정의 불확실성 요소들을 도출하고, 그들의 현재 상태로부터 불가능한 제어의 범위를 유도하여, 품질측정의 불확실성의 정도(,)를 측정하는 제 2 단계; 상기 품질기준값과 상기 불확실성의 정도를 바탕으로, 역방향 폐루프 전력 제어 임계치(T(t))를 결정하는 제 3 단계; 및 실제 무선채널의 품질 측정치와 상기 역방향 폐루프 전력 제어 임계치를 비교하여, 비교결과에 따라 상기 품질기준값(요구품질)을 만족시킬 수 있는 전력 제어 명령을 단말기로 송출하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 그리고, 본 발명은, 상기 기지국의 전력제어 명령에 따라, 상기 단말기가 역방향 트래픽 채널의 송신 전력을 조절하는 제 5 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 무선통신시스템에서의 순방향 폐루프 전력 제어 방법에 있어서, 기지국에서 프레임에러율 요구 정보(FERreq)와, 불확실성의 정도()를 계산하여 단말기로 전송하는 제 1 단계; 상기 단말기에서 순방향 트래픽 채널의 프레임에러율(FER)을 측정하는 제 2 단계; 및 상기 단말기에서 측정된 프레임에러율(FER)과 상기 프레임에러율 요구 정보(FERreq)를 비교하여, 그 차이가 상기 불확실성의 정도()를 벗어나는 경우에 상기 기지국으로 상태 갱신 메시지를 전송하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 그리고, 본 발명은, 상기 단말기로부터 수신된 상기 상태 갱신 메시지를 바탕으로, 상기 기지국이 순방향 트래픽 채널의 송신 전력을 조절하는 제 4 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 프로세서를 구비한 무선통신시스템에, 기지국에서 프레임 에러율(FER)을 기반으로 각 셀이 유지해야 하는 품질기준값()을 설정하는 제 1 기능; 무선품질 측정의 불확실성 요소들을 도출하고, 그들의 현재 상태로부터 불가능한 제어의 범위를 유도하여, 품질측정의 불확실성의 정도(,)를 측정하는 제 2 기능; 상기 품질기준값과 상기 불확실성의 정도를 바탕으로, 역방향 폐루프 전력 제어 임계치(T(t))를 결정하는 제 3 기능; 및 실제 무선채널의 품질 측정치와 상기 역방향 폐루프 전력 제어 임계치를 비교하여, 비교결과에 따라 상기 품질기준값(요구품질)을 만족시킬 수 있는 전력 제어 명령을 단말기로 송출하는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다. 그리고, 본 발명은, 상기 기지국의 전력제어 명령에 따라, 상기 단말기가 역방향 트래픽 채널의 송신 전력을 조절하는 제 5 기능을 더 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
또한, 본 발명은, 프로세서를 구비한 무선통신시스템에, 기지국에서 프레임에러율 요구 정보(FERreq)와, 불확실성의 정도()를 계산하여 단말기로 전송하는 제 1 기능; 상기 단말기에서 순방향 트래픽 채널의 프레임에러율(FER)을 측정하는 제 2 기능; 및 상기 단말기에서 측정된 프레임에러율(FER)과 상기 프레임에러율 요구 정보(FERreq)를 비교하여, 그 차이가 상기 불확실성의 정도()를 벗어나는 경우에 상기 기지국으로 상태 갱신 메시지를 전송하는 제 3 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다. 그리고, 본 발명은, 상기 단말기로부터 수신된 상기 상태 갱신 메시지를 바탕으로, 상기 기지국이 순방향 트래픽 채널의 송신 전력을 조절하는 제 4 기능을 더 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
(1) 역방향 폐루프 전력 제어 방법
도 1 및 도 2 는 본 발명에 따른 기지국과 단말의 역방향 폐루프 전력제어 방법에서 역방향 결정부의 수행 과정에 대한 일실시예 설명도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 역방향 폐루프 전력제어를 수행하기 위해서는, 먼저 무선채널 품질 측정의 불확실성의 정도를 측정하고 전력제어 의사결정을 수행한다.
즉, 무선채널의 품질은 관련 채널의 FER(Frame Error Rate)로 표현될 수 있다. CDMA 시스템은 전체 무선망의 무선채널의 품질을 최적으로 유지하기 위하여 FER을 기반으로 각 셀이 유지해야 하는 품질 기준을 설정한다. 그러나, 간섭정도, 전파전파환경, 단말의 이동패턴 등을 포함하는 다양한 불확실성 요인들로 인하여 설정된 품질기준을 유지하기 위한 전력 제어는 정확하게 이루어 질 수 없다. 즉, 무선 채널의 품질을 일정하게 유지하기 위한 지나친 노력은 다양한 불확실성 요인들 때문에 전체 무선 채널의 품질 향상에 도움이 되지 않는 오버헤드(Overhead)로 작용할 수 있다. 따라서, 무선 채널 품질을 효율적으로 관리하기 위해서는 전력제어시 다양한 불확실성 요인들의 상태를 고려해야 한다.
본 발명이 제시하는 전력제어 방식의 기본 아이디어는 불확실성 요인들의 상태에 따라 제어가 불가능한 범위()를 도출하고 무선채널 품질의 측정치와 기준 품질의 차이가 도출된 범위()내에 있을 경우 설정된 무선채널 품질을 만족시킨 것으로 간주하여 불필요한 전력제어 노력을 수행하지 않는다는 것이다.
즉, 상기한 바와 같이 제시하는 전력제어 의사결정은 불확실성 범위를 고려하는 임계치(Threshold)를 기반으로 수행되며 다음의 [수학식 1]과 같이 표현할 수 있다.
시간 t에서 상위의 경계선 임계치(Threshold Upper Bound at time t)
==+
여기서,는 측정된 FER의 함수이다.
시간 t에서 하위의 경계선 임계치(Threshold Lower Bound at time t)
==-
여기서,= 시간 t에서 상위의 경계선(upper bound) 불확실성의 정도
= 시간 t에서 불확실성 요소들의 상태의 함수
= 시간 t에서 하위의 경계선(lower bound) 불확실성의 정도
= 시간 t에서 불확실성 요소들의 상태의 함수
따라서, 시간t에서 임계치(Threshold) T(t)는 다음의 [수학식 3]과 같다.
와을 계산하는 것은 불확실성 요소들을 도출하고 그들의 현재 상태로부터 불가능한 제어의 범위를 유도하는 것이다. 임의의 시간t에서 불확실성 요소의 상태를로 표현하면 불확실성의 정도는 다음의 [수학식 4]와 같다.
상기와 같이, 본 발명이 제시하는와을 계산하는 방법은, 퍼지 로직 제어(Fuzzy Logic Control) 기술을 활용하는 것이다. 퍼지 로직 제어 기술은 전문가들의 의견을 반영한다는 면에서 정성적인 접근방법이다. 퍼지 로직 제어 기법을 활용하는 경우 퍼지 제어 규칙(Fuzzy Control Rule)들을 기반으로 한 지식 데이터베이스로부터 다양한 추론 기법들을 사용하여와을 산출할 수 있다.
한가지 예를 들면, 퍼지 제어 규칙들이 작성되어 있다고 가정했을 때j번째 규칙는 다음과 같이 표현될 수 있다.
() if (is) and (is) and …and (is), then (is), 여기서는에서 입력변수(i.e. 불확실성 요소의 상태)의 "linguistic value"이고는에서 출력변수(i.e. 허용치)의 "linguistic value"이다. 한 linguistic value는 한 퍼지 셋(fuzzy set)이다. 임의의 시간t=o에서 입력변수들의 값이 ()로 측정되었을 때의 "If-part" 진리값는 다음의 [수학식 5]와 같이 계산될 수 있다.
여기서,는 퍼지 셋에서의 "grade of membership"을 표현한다. 이때, "If-part"의 진리값은의 "Then-part"의 진리값에.으로 반영된다. 여기서,.은 상기의 입력값들이 측정되었을 때 최종 퍼지 출력에 대한의 기여 부분을 표현한다. 따라서, 최종 퍼지 출력은 다음의 [수학식 6]과 같이 모든 퍼지 제어 규칙들의 기여 부분의 유니온(Union)으로 계산될 수 있다.
= { . },
여기서,q는 퍼지 제어 규칙들의 총 수이다. 최종 퍼지 출력이 산출되면 하기의 [수학식 7]과 같이 산출된 최종 퍼지 출력의 "center of area"로써 최종 제어 출력값이 계산될 수 있다.
주목할 점은 퍼지 제어 규칙들이 작성되었을 때 (,, …,)와의 관계를 테이블화 하는 경우 입력변수들의 값이 측정되었을 때 단순히 테이블 룩-업(look-up)을 통하여 허용 오차의 값을 구할 수 있다는 것이다.
임의의 시간t에, 임의의 셀에서 무선채널의 품질 제어에 영향을 줄 수있는 불확실성 요소들은 다음을 포함한다.
- 해당 셀에서 사용중인 무선채널들의 수
- 인접 셀들로 부터의 간섭정도, 즉, 로딩 요소(loading factor)
- 해당 셀의 전파전파 환경 (예, 경로 손실(path loss))
- 해당 셀에서 기지국과 단말간 전력 제어신호의 평균 지연시간
- 해당 셀에서 단말들의 평균 이동 속도
퍼지 제어 기술에 근거하여 불확실성 요소들의 상태로부터와을 계산하면 상기의 [수학식 3]의 임계치 T(t)의 범위를 결정할 수 있다. 본 발명이 제시하는 역방향 폐루프 전력제어 의사결정 방법은 T(t)를 기반으로 수행된다.
다음, 본 발명에서 제시하는 역방향 폐루프 전력제어 의사결정 방법은, 기지국 자신이 제어하는 무선채널의 품질을 측정하고, 측정치가 T(t)의 범위에 해당되면 "No action"을 취한다. 한편, 측정치가 T(t)의 상위의 경계선(upper bound)을 초과했을 때는 관련 무선채널의 품질이 요구품질인까지 낮아질 수 있도록 관련 채널을 사용하는 단말에K[dB] 만큼 출력을 줄일 것을 명령하고 측정치가 T(t)의 하위의 경계선(lower bound)보다 작을 때는 관련 무선채널의 품질이 요구품질인까지 높아질 수 있도록 관련 채널을 사용하는 단말에M[dB] 만큼 출력을 높일 것을 명령한다.
정리하여 표현하면, 임의의 시간t에 임의의 기지국에서 자신이 제어하는 무선채널의 품질을 Q()로 측정하고 전력제어를 수행할 때,
If (-) = Q() = (+),
makes no action,
Else If (+) < Q(),
requests the mobile usingto decrease its power byKdB,
Else ( Q() <-),
requests the mobile usingto increase its power byMdB.
여기서,K와M값은와 Q()의 차이의 함수, F(|- Q()|), 이며의 품질이로 빠르고 안정적으로 조정될 수 있도록 결정된다. 그러나,K와M값이 크면 급격한 송신전력 변화로 인한 시스템의 안정된 운용에 악영향을 줄 수 있고, 표현될 PCB 수의 증가를 초래할 수 있다. 따라서, 가장 단순한 방법은K와M을 1dB로 설정하는 것이다.
도 2에서 보이는 것 처럼 기지국의 전력제어 명령을 수신한 단말은 요구에 따라 자신의 송신 전력을 조절하게 된다.
이와 같이, 역방향 전력제어 방법은 IMT(International MobileTelecommunication)-2000과 같이 버스티(bursty)한 무선 데이터 트래픽이 지배적인 무선 망 환경에서 특히 시스템 성능을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 그 이유는 대부분의 무선데이터 트랜잭션들은 관련된 무선채널 점유시간이 짧고 빈번히 불규칙적으로 발생하는 특성을 가지고 있기 때문에 무선망의 무선채널 품질을 균일하게 유지할 수 있는 방법이 존재하지 않는다는 것이다. 이런 환경에서 전력제어 주기를 줄여 더욱 자주 전력제어를 수행하면 시스템 성능의 향상없이 기지국의 컴퓨팅 오버헤드(computing overhead) 만을 증가시켜 셀 용량을 역으로 감소시키게 된다.
(2) 순방향 폐루프 전력 제어 방법
도 3 및 도 4 는 본 발명에 따른 기지국과 단말의 순방향 폐루프 전력제어 방법에서 순방향 결정부의 수행 과정에 대한 일실시예 설명도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 순방향 폐루프 전력제어를 위해서는, 기지국이 FERreq와 불확실성의 정도를 단말에게 알리고, 단말이 상태 업데이트(state update) 메시지를 송부하도록 한다.
먼저,와정보는 기지국에서 주기적으로 망 운용자의 품질 관리 전략을 기반으로 계산되며 단말과 무선채널을 설정할 때 단말로 전달된다. 즉, 제시하는 순방향 폐루프 전력제어 방법은 네트워크에서을 계산하는 아우터 루프 전력 제어(outer loop power control)모듈을 갖고 있다고 가정한다. 간단한 정보 전달 방법은 기지국이 페이징(Paging)할 때와정보를 함께 전달하는것이다. 이 방법은 불확실성의 정도가 빠르게 변화하지 않는 환경에서 유리하다.
다른 방법은 기지국이 트래픽 채널을 통하여와정보를 해당 단말에 전송하는 것이다. 물론 관련 정보는 기지국이 단말로 전송하는 상태 업데이트(state update) 메시지에 포함될 것이다. 이 방법은 불확실성의 정도가 빠르게 변화하는 환경에서 유리하다.
다음, 단말이 상태 업데이트 메시지를 송부하기 위해서는(도 4 참조) 기지국이 전송한와 불확실성 정보를 기반으로 단말 자신과 연결된 순방향 트래픽 채널의 FER 측정하여, 측정치와사이의 차이가 수신된 불확실성 정도내에 있으면 상태 업데이트 메시지를 송부하지 않고, 그 차이가 수신된 불확실성 정도를 넘는 경우만 상태 업데이트 메시지를 송부한다. 여기서, 상태 업데이트 메시지는 PMRM과 같은 메시지이거나 PCB 같은 비트 포맷(bit format)을 가질 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 다양한 불확실성 요인들이 존재하는 무선 환경에서 정확한 무선채널의 품질제어가 불가능하다는 사실에 기반을 두고 불필요한 제어 노력을 제거함으로써, CDMA 시스템의 성능향상 및 셀 용량 증대에 기여할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 전력제어 방법은 IMT(International Mobile Telecommunication)-2000과 같이 버스티(bursty)한 무선 데이터 트래픽이 지배적인 무선 망 환경에서 특히 시스템 성능을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (15)

  1. 무선통신시스템에서의 역방향 폐루프 전력 제어 방법에 있어서,
    기지국에서 프레임 에러율(FER)을 기반으로 각 셀이 유지해야 하는 품질기준값()을 설정하는 제 1 단계;
    무선품질 측정의 불확실성 요소들을 도출하고, 그들의 현재 상태로부터 불가능한 제어의 범위를 유도하여, 품질측정의 불확실성의 정도(,)를 측정하는 제 2 단계;
    상기 품질기준값과 상기 불확실성의 정도를 바탕으로, 역방향 폐루프 전력 제어 임계치(T(t))를 결정하는 제 3 단계; 및
    실제 무선채널의 품질 측정치와 상기 역방향 폐루프 전력 제어 임계치를 비교하여, 비교결과에 따라 상기 품질기준값(요구품질)을 만족시킬 수 있는 전력 제어 명령을 단말기로 송출하는 제 4 단계
    를 포함하는 무선통신시스템에서의 역방향 폐루프 전력 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국의 전력제어 명령에 따라, 상기 단말기가 역방향 트래픽 채널의 송신 전력을 조절하는 제 5 단계
    를 더 포함하는 무선통신시스템에서의 역방향 폐루프 전력 제어 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 불확실성의 정도는,
    불확실성 요소들을 도출하고 그들의 현재 상태로부터 불가능한 제어의 범위를 유도하여 시간 t에서 상위의 경계선(upper bound) 불확실성의 정도()와 시간 t에서 하위의 경계선(lower bound) 불확실성의 정도()를 계산하고, 임의의 시간(t)에서 불확실성 요소의 상태를로 표현하면 하기의 수식과 같이 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서의 역방향 폐루프 전력 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기와을 계산하는 과정은,
    퍼지 로직 제어(Fuzzy Logic Control) 기법을 기반으로 불확실성의 정도를 추론하여와을 산출하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서의 역방향 폐루프 전력 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    기지국 자신이 제어하는 무선채널의 품질을 측정하고, 측정치가 임계치 T(t)의 범위에 해당되면 노 액션(No action)을 취하며, 상기 측정치가 임계치 T(t)의 상위의 경계선(upper bound)을 초과했을 경우 해당 무선채널의 품질이 요구품질인까지 낮아질 수 있도록 해당 채널을 사용하는 상기 단말기의 출력을 줄일 것을 명령하고, 상기 측정치가 임계치 T(t)의 하위의 경계선(lower bound)보다 작을 경우 해당 무선채널의 품질이 요구품질인까지 높아질 수 있도록 해당 채널을 사용하는 상기 단말기의 출력을 높일 것을 명령하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서의 역방향 폐루프 전력 제어 방법.
  6. 무선통신시스템에서의 순방향 폐루프 전력 제어 방법에 있어서,
    기지국에서 프레임에러율 요구 정보(FERreq)와, 불확실성의 정도()를 계산하여 단말기로 전송하는 제 1 단계;
    상기 단말기에서 순방향 트래픽 채널의 프레임에러율(FER)을 측정하는 제 2 단계; 및
    상기 단말기에서 측정된 프레임에러율(FER)과 상기 프레임에러율 요구 정보(FERreq)를 비교하여, 그 차이가 상기 불확실성의 정도()를 벗어나는 경우에 상기 기지국으로 상태 갱신 메시지를 전송하는 제 3 단계
    를 포함하는 무선통신시스템에서의 순방향 폐루프 전력 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 단말기로부터 수신된 상기 상태 갱신 메시지를 바탕으로, 상기 기지국이 순방향 트래픽 채널의 송신 전력을 조절하는 제 4 단계
    를 더 포함하는 무선통신시스템에서의 순방향 폐루프 전력 제어 방법.
  8. 상기 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 불확실성의 정도는,
    불확실성 요소들을 도출하고 그들의 현재 상태로부터 불가능한 제어의 범위를 유도하여 시간 t에서 상위의 경계선(upper bound) 불확실성의 정도()와 시간 t에서 하위의 경계선(lower bound) 불확실성의 정도()를 계산하고, 임의의 시간(t)에서 불확실성 요소의 상태를로 표현하면 하기의 수식과 같이 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서의 순방향 폐루프 전력 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 상태 갱신 메시지는,
    실질적으로, PMRM(Power Measurement Report Message)과 같은 메시지이거나 전력 제어 비트(PCB) 명령인 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서의 순방향 폐루프 전력 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는,
    상기 기지국에서 프레임에러율 요구 정보(FERreq)와, 불확실성의 정도()를 계산하여 페이징시에 상기 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서의 순방향 폐루프 전력 제어 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는,
    상기 기지국에서 프레임에러율 요구 정보(FERreq)와, 불확실성의 정도()를 계산하여 트래픽 채널을 통하여 상기 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서의 순방향 폐루프 전력 제어 방법.
  12. 프로세서를 구비한 무선통신시스템에,
    기지국에서 프레임 에러율(FER)을 기반으로 각 셀이 유지해야 하는 품질기준값()을 설정하는 제 1 기능;
    무선품질 측정의 불확실성 요소들을 도출하고, 그들의 현재 상태로부터 불가능한 제어의 범위를 유도하여, 품질측정의 불확실성의 정도(,)를 측정하는 제 2 기능;
    상기 품질기준값과 상기 불확실성의 정도를 바탕으로, 역방향 폐루프 전력 제어 임계치(T(t))를 결정하는 제 3 기능; 및
    실제 무선채널의 품질 측정치와 상기 역방향 폐루프 전력 제어 임계치를 비교하여, 비교결과에 따라 상기 품질기준값(요구품질)을 만족시킬 수 있는 전력 제어 명령을 단말기로 송출하는 제 4 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기지국의 전력제어 명령에 따라, 상기 단말기가 역방향 트래픽 채널의 송신 전력을 조절하는 제 5 기능
    을 더 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  14. 프로세서를 구비한 무선통신시스템에,
    기지국에서 프레임에러율 요구 정보(FERreq)와, 불확실성의 정도()를 계산하여 단말기로 전송하는 제 1 기능;
    상기 단말기에서 순방향 트래픽 채널의 프레임에러율(FER)을 측정하는 제 2 기능; 및
    상기 단말기에서 측정된 프레임에러율(FER)과 상기 프레임에러율 요구 정보(FERreq)를 비교하여, 그 차이가 상기 불확실성의 정도()를 벗어나는 경우에 상기 기지국으로 상태 갱신 메시지를 전송하는 제 3 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 단말기로부터 수신된 상기 상태 갱신 메시지를 바탕으로, 상기 기지국이 순방향 트래픽 채널의 송신 전력을 조절하는 제 4 기능
    을 더 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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