KR20030040973A - 이동 통신 시스템에서 공유제어채널 전력 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 HSDPA 시스템을 위한 Shared control channel(HS-SCCH)의 전력제어방법에 관한것이다.
본 발명은 이동 통신 시스템에서 정보를 전송하는 HS-DSCH에 연계된 HS-SCCH에 대한 전력을 제어하는데 있어서, 상기 HS-DSCH를 나타내는 HI에 대한 송신전력을 설정하는 단계와; 상기 HI 송신전력에 대한 HS-SCCH 전력오프셋(power offset)값을 설정하는 단계와; 상기 설정된 HI의 송신전력 및 HS-SCCH 전력오프셋값를 이용하여 HS-SCCH 전력을 설정하는 단계;를 포함하는것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명에 의하면, HS-SCCH의 전력제어를 수행함에 있어서 HS-SCCH의 power offset 값을 매번 링크의 변화가 있을 때 마다 따로 알려주지 않아도 되고, HI 필드 전력제어를 위해 추가된 Control plane 또는 User plane에서의 메시지 또는 프레임 포맷을 재사용함으로써 망 내에서 추가적인 시그널링에 드는 오버헤드도 줄일 수 있게 된다.

Description

이동 통신 시스템에서 공유제어채널 전력 제어 방법 {method for controlling transmission power of HS-SCCH in mobile communication system}
본 발명은 이동통신 시스템에서 HSDPA 시스템을 위한 Shared control channel(HS-SCCH)의 전력제어방법에 관한것으로, 특히 HI 필드에 대한 상대적인 HS-SCCH의 전력오프셋값을 이용하여 Shared control channel(HS-SCCH)의 전력 제어를 위한 메시지나 신호를 따로 두지 않고 shared control channel(HS-SCCH)의 전력을 링크의 상황에 맞게 제어 할 수 있는 전력제어방법에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 본 발명은, 정보를 전송하는 HS-DSCH에 연계된 HS-SCCH에 대한 전력을 제어하는데 있어서, 상기 HS-DSCH를 나타내는 HI에 대한 송신전력을 다운링크 DPCH의 송신전력(P)와 상기 다운링크 DPCH의 송신전력 P 에대한 HI 필드의 가변적인 전력오프셋값(POHI)을 합하여 도출한 전력값과, HI 송신전력에 대한 고정적인 HS-SCCH 전력오프셋값 POHS-SCCH을 합하여 가변적으로 변하는 무선환경에 적절히 대응할 수 있는 전력제어 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래및 본발명과 관련된 DPCH의 소프트핸드오버시 HS-SCCH(Shared Control Channel) 전송을 나타낸 도면이다.
상기 도 1에 관련하여 설명한다.
동일 제어국(RNC) 내의 기지국간 소프트 핸드오버 (Intra RNS, Inter Node B Soft-handover) 시에 무선 접속 네트워크의 구조를 나타낸것으로,핵심망 하부의 UMTS 무선 접속망에 존재하는 제어국(RNC)은 무선망 서브 시스템(RNS)(Radio Network Subsyste) 내에서 각 이동국(UE)에 할당된 전용무선자원(Dedicated Radio Resources)을 관리한다.
이때, 이동국(UE)이 제어국(RNC)내의 한 기지국(Node B1)에서 다른 기지국(Node B2)으로 이동되는 경우, 상기 두 개의 기지국은 상기 이동국으로부터 수신된 신호를 각각 복조하고, 복조된 프레임을 제어국(RNC)으로 보낸다.
그러면, 상기 제어국은 전송 받은 프레임 중에서 최상의 프레임을 선택할 수 있다. 이와 같이, 상기 이동국은 이동 중에 동시에 두 개의 기지국과 통신하여 통화 채널을 지속적으로 유지할 수 있다. 여기서, 상기 제어국 및 상기 기지국들은 상기 무선망 서브 시스템(UMTS 무선 접속망)에 포함된다.
이하 도 1를 설명한다.
도면에서 보는바와 같이, DCH의 Soft Handover시에 Shared Control Channel의 전송을 보여준다.
상기 도면에서 DPCH는 서로 다른 두개의 Cell을 통해 전송되고 있고, Shared Control Channel은 HS-DSCH가 전송되는 하나의 cell에서만 전송된다. 이와 같이 HS-DSCH와 관련된 DPCH가 Soft Handover일 경우 Shared Control Channel에 대한 또다른 고려가 필요하다.
HS-DSCH과 연관된 DPCH가 도 1과 같이 Soft Handover 상황일 경우에 연관된DL DPCH들의 전력제어는 UE에서의 combining을 고려하여 실행돠는 반면, DPCH의 Soft Handover중에서도 Shared Control Channel은 soft handover되지 않으므로 Shared Control Channel의 전력 설정시 이 상황에 대한 고려가 필요하다.
즉 DPCH의 Soft Handover시에 있을 수 있는 Shared Control Channel의 오율 증가를 막기 위해 이 채널의 송신 전력을 적절히 높일 필요가 있다.
일반적으로 3GPP 시스템은 HS-DSCH 채널을 사용하여 전송하므로써 높은 속도의 packet data 서비스를 downlink에서 지원한다.
이를 위해서 새로운 HS-DSCH(HSDPA Downlink Shared Control Channel) 라는전송채널(transport channel)의 구조 및 이를 위한 제어정보 전송 방식이 제안되었다.
3GPP의 모든 전송 채널들은 TTI (Transmission Time Interval)에 맞추어 데이터를 전송하는데, HS-DSCH는 종래의 W-CDMA 시스템인 R'99/R'4(TTI가 10, 20, 40, 80 msec)와는 달리 예외적으로 TTI가 1, 3, 5, 15 슬롯 중에 하나로 선택될 수 있다.
일반적으로 1 프레임의 전송은 10ms가 소요되며 15슬롯으로 구성되나, 본 발명에서는 상기의 TTI중, TTI (3 slot, 2 ms)를 1 프레임으로 설정하고, 높은 data rate를 위해서 다양한 MCS(modulation code set)를 지원한다.
채널 상황에 가장 적합한 MCS를 선정함으로써 최적의 처리율(throughput)을 올릴 수 있으며, 이를 위해서 automatic request (ARQ) 기술과 channel coding 기술을 결합한 hybrid ARQ (HARQ) 기술을 채택하여 reliable한 전송이 이루어지게 한다. 그리고, CDM(Code Division Multiplexing)을 통해 4명의 사용자까지 동시에 지원할 수 있도록 제안되었다.
상기에서 설명했듯이 HS-DSCH를 위한 다운링크제어정보(control information)의 전송을 위해 Shared Control Channel(이하 HS-SCCH라함)이 새로이 정의 되었다.
상기 제어정보는 해당 HS-DSCH를 전송하는 cell이 속한 Node B(기지국)에서 생성되어 shared control channel 을 통해서 전송되며, 상기 제어정보(Control information)는 크게 TFRI(transport format and resource related information)와 HARQ 관련 정보로 나눌 수 있다.
TFRI에는 HS-DSCH transport channel set size, 변조 방법, coding rate, multicode 수에 관한 정보가 포함되며, HARQ 관련 정보에는 block number, redundancy version같은 정보가 포함된다. 이외에도 어떤 사용자의 정보인지를 알려주기 위한 UE ID (UE identification)에 관한 정보가 전송된다.
상기 UE Id 관련한 정보는 TFRI, HARQ 정보와 함께 CRC 연산을 수행하여 결과 CRC만 전송하게 된다.
도 2는 상기 HS-SCCH에 담겨지는 물리채널 프레임 구조이다.
HI(HS-DSCH Indicator; 이하 HI라 명칭)는 UE에게 HS-DSCH를 통하여 data가 전송될지 여부와 어떤 downlink HS-SCCH를 읽어야 할지를 알려주는 지시자(Indicator)이다.
도 3에 나타난 바와 같이, HS-DSCH를 사용하는 UE들은 HI 필드를 전송하는 연계된 전용 Downlink DPCH를 갖고 있으며, 최대 4개까지의 downlink HS-SCCH를 여러 사용자와 동시에 공유해서 사용할 수 있다.
그러나 상기한 바와같은 종래의 제어정보 전송방법에서는, HS-DSCH를 위한 물리 계층에서의 채널 형태나 물리 채널에 담겨지는 정보들에 대해서 정의가 되어지고 있으나, 아직 HS-DSCH에서 사용되는 Shared control 채널(HS-SCCH)에 대한 전력 제어에 대해서는 명시된 바가 없다.
HS-DSCH의 작동을 위해서는 상기 도 3에 나타난바와 같이, 연관된 DPCCH와 shared control channel(HS-SCCH)들이 필요하다.
HS-DSCH와 연관된 DPCCH의 소프트 핸드오버가 발생한 경우 HI 필드 및 HS-SCCH의 수신 품질의 저하가 발생하므로 이를 극복하기 위해 새로운 전력 제어 방법이 제안되었다. HI 필드 및 HS-SCCH에 대한 전력 제어를 수행하는데 있어서 UE(User Equipment)의 핸드오버 여부에 따라 다른 power offset을 사용하는 방법과 HS-DSCH를 전송하는 cell이 primary cell인 경우와 non-primary cell인 경우를 구분하여 전력 제어를 해 주는 방법이 제안되고 있다.
그러나 이 방식을 사용하여 HS-SCCH의 전력 제어를 수행하는 경우 HS-SCCH를 위한 power offset을 계산하고 이를 네트워크 노드들 간에 전달하기 위해 새로운 시그널링을 추가해야 한다.
그리고 HS-SCCH의 전력 제어와는 별도로 HS-DSCH에서 사용되는 HI 필드에 대한 전력 제어가 수행 될 수 있다.
종래 기술에서는 HI 필드에 대한 전력 제어가 HS-SCCH에 대한 전력 제어와 함께 이루어지는 경우에, HI 필드에 대한 전력 제어 정보와 HS-SCCH에 대한 전력 제어 정보를 각각 따로 명시적으로 알려주어야 한다.
상기 종래의 기술 중에서 HS-SCCH의 전력 제어를 위해 필요한 power offset들을 초기에 무선 링크 셋업시 control plane의 제어 메시지를 통해 알려주고 HI를 위한 user plane의 제어 프레임으로 어느 power offset을 사용할지 트리거링 하도록 하는 방법이 있다.
이러한 경우는 HS-SCCH의 전력 제어를 위해 매번 power offset을 알려주기 위한 추가적인 시그널링은 필요하지 않으나, 이 경우에는 power offset값이 무선링크 셋업시 결정된 특정한 몇 가지 값으로 고정되어 그 중에 하나를 선택하게 되므로 무선 링크 상황에 능동적으로 대처하지 못한다.
따라서 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 무선환경에 능동적으로 대처하면서도 상기 무선환경이 변화여도 매번 HS-SCCH의 전력오프셋값을 통보 안해주어도 되는 전력제어방법을 제안한다.
도 1은 종래 및 본 발명에서 고려되는 DPCH의 소프트핸드오버시 HS-SCCH 전송을 나타낸 도면
도 2는 downlink control information의 프레임 구조
도 3은 Downlink control information을 전송하기 위한 downlink shared control channel의 구조
도 4는 DL DPCH에 대한 Shared Control Channel의 상대적인 전력설정을 보여주는 도면
도 6은 본 발명에 의한 전력제어가 수행되는 흐름도
본 발명은 이동 통신 시스템에서 정보를 전송하는 HS-DSCH에 연계된 HS-SCCH에 대한 전력을 제어하는데 있어서, 상기 HS-DSCH를 나타내는 HI에 대한 송신전력을 설정하는 단계와; 상기 HI 송신전력에 대한 HS-SCCH 전력오프셋값을 설정하는 단계와; 상기 설정된 HI의 송신전력 및 HS-SCCH 전력오프셋을 이용하여 HS-SCCH의전력을 설정하는 단계;를 포함하는것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 HS-DSCH를 나타내는 HI에 대한 송신전력(PHI)은 다운링크 DPCH의 송신전력(P)와 상기 다운링크 DPCH의 송신전력 P 에대한 HI 필드의 전력오프셋값(POHI)을 합하여 도출하는것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 POHI는 무선 링크 상황에 따라서 각각 계산되어 user plane의 제어 프레임이나, control plane의 메시지를 통해 HI 필드를 전송하는 해당 기지국에 전달되는것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 HI 송신전력에 대한 HS-SCCH 전력오프셋값 POHS-SCCH는 무선링크가 처음 생성(radio link setup)될때 또는 무선링크재설정시(radio link reconfiguration) 설정된 고정된 값으로, control plane의 제어메시지를 통해 기지국으로 전송되는것을 특징으로 한다.
즉, 상위 계층 메시지의 발생을 줄이면서도 보다 효율적으로 링크의 상황에 따라 HS-SCCH의 전송 전력을 제어 할 수 있는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적, 특징들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 HS-SCCH에 대한 전력제어방법에 대해 설명한다.
HI 필드와 HS-SCCH는 오직 하나의 cell에서만 전송된다는 공통점이 있다.
같은 UE에 대해 HI 필드와 shared control channel의 수신 전력은 비슷한 경향을 보이며 변할 것이다.
HI 필드에 대한 전력 제어는 핸드오버와 같이 전력 제어가 필요한 상황에 따라서 그때 그때 적절한 power offset 값을 바꾸어 주도록 할 수 있다.
본 발명에서는 HS-SCCH의 전력제어를 수행함에 있어서 HI 필드의 전력 제어를 이용하는 방법을 제시하며, 상기 방법에서는 HS-SCCH를 위해 user plane의 제어 프레임에 새로운 필드나 새로운 메시지를 추가하여 HS-SCCH의 power offset값을 담아 전달하지 않고, HI 필드의 전력 제어를 위해 전달되는 메시지에 담긴 HI 필드의 가변적인 power offset 값을 이용하여 HS-SCCH의 전력을 제어하도록 한다.
HI 필드에 대한 전력 제어가 수행되는 경우, HI 필드의 송신 전력은 무선 링크 상황에 따라 DCH 송신 전력에 적절한 power offset을 더해 결정된다.
즉, HI 필드에 대한 송신 전력을 PHI라 하고 이때 downlink DPCH의 송신 전력을 P라하고, downlink DPCH의 송신 전력에 대한 HI 필드의 power offset을 POHI라 할때 다음과 같은관계식이 성립된다.
PHI= P + POHI
상기 식 (1)에서 POHI는 무선 링크 상황에 따라서 매번 다시 계산되어 user plane의 제어 프레임이나 control plane의 메시지를 통해 HI 필드를 전송하는 해당 기지국에 전달된다.
이하 HS-SCCH의 송신전력에 대해 설명한다.
본 발명에서는 HS-SCCH의 송신 전력을 따로 알려주지 않고 상기 HI 전력 제어에서 사용되는 HI 필드의 power offset을 이용해 전력 제어하는 방법을 제안한다.
즉, HS-SCCH의 송신 전력을 PHS-SCCH라 하고, HI 필드의 송신 전력에 대한 HS-SCCH의 power offset을 POHS-SCCH라 할 때, 수학식 (2)와 같은 관계식을 이용하여shared control channel의 전력을 제어하는 방법을 제안한다.
여기서 POHS-SCCH값은 HI 필드의 송신 전력과의 차이 부분이므로 HI 필드보다 더 낮은 전력을 요구시는 음의 값이, 더 높은 전력을 요구 시는 양의 값이 들어가게 되며, HI 필드의 전력 제어와 같이 전력 제어를 할 경우에는 0이 될 수 있다.
상기 POHS-SCCH값은 고정된 값으로 무선 링크가 처음 생성될 때 또는 무선링크재설정시 계산 되어 알려지게 된다.
PHS-SCCH= PHI+ POHS-SCCH
도 4는 본 발명에 따라 DL DPCH의 HI 필드에 대한 상대 전력으로 Shared Control Channel(HS-SCCH)의 전력을 설정하는 예를 도시하고 있으며, POHS-SCCH값이 양인 경우를 나타내고 있다.
상기 수학식 (2)에서 전송전력 도출시 이용한 POHS-SCCH는 무선 링크가 처음 생성될 때 단 한 번 계산되어 control plane의 제어 메시지를 통해 기지국에 전달되며, 그 후에 HS-SCCH의 전력 제어를 위한 추가적인 시그널링은 필요하지 않다.
이미 PHI가 무선 링크의 상황을 고려하여 적절하게 전력 제어 되고 있으므로 PHI에다 고정된 POHS-SCCH을 더함으로써 PHS-SCCH는 무선 링크의 상황에 따라 적응적으로 변할 수 있다.
도 5는 본 발명의 HS-SCCH의 전력제어방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저, HI필드의 송신전력(PHI= P + POHI)을 설정한다. (단계 51).
이후 상기 HI필드의 송신전력에 대한 HS-SCCH 전력오프셋값인 고정된 POHS-SCCH값을 설정한다. (단계 52).
상기 단계 51,52에서 구한 PHI및 POHS-SCCH를 이용하여 HS-SCCH의 전송전력을 설정한다. (단계 53).
상기한 바와 같이 본 발명에서는, HS-SCCH의 전력 제어를 위해 추가적인 시그널링 없이 HI 필드 전력제어를 위한 Control plane 또는 User plane에서의 메시지 또는 프레임 포맷을 재사용함으로써 무선 링크의 상황에 따라 적절하게 HS-SCCH의 전력을 제어할 수 있다.
또한 본 발명에서 제시한 전력 제어 방법을 사용하면 HI 필드를 위한 전력 제어 방법에서와 마찬가지로 Radio Link가 처음 셋업 될 때 뿐만 아니라 UE의 이동이나 HS-DSCH를 전송하는 셀이 primary인지 non-primary인지에 따라 그때 그때 적절하게 HS-SCCH의 전력을 제어해 주는 것이 가능해 진다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다.
따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
따라서 본 발명에 의하면, HS-SCCH의 전력제어를 수행함에 있어서 HS-SCCH의 power offset 값을 매번 링크의 변화가 있을 때 마다 따로 알려주지 않아도 된다.
또한 HS-SCCH의 전력 제어를 위한 정보를 전달하기 위해, HI 필드 전력제어를 위해 추가된 Control plane 또는 User plane에서의 메시지 또는 프레임 포맷을 재사용함으로써 3GPP 비동기 시스템과 단말기에서 HS-SCCH의 전력 제어를 링크의 상황에 맞게 효율적으로 수행할 수 있으며 망 내에서 추가적인 시그널링에 드는 오버헤드도 줄일 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 정보를 전송하는 HS-DSCH에 연계된 HS-SCCH에 대한 전력을 제어하는데 있어서, 상기 HS-DSCH를 나타내는 HI에 대한 송신전력을 설정하는 단계와; 상기 HI 송신전력에 대한 HS-SCCH 전력오프셋값을 설정하는 단계와; 상기 설정된 HI의 송신전력 및 HS-SCCH 전력오프셋를 이용하여 HS-SCCH의 전력을 설정하는 단계;를 포함하는것을 특징으로 하는 HS-SCCH의 송신전력 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서, HS-DSCH를 나타내는 HI에 대한 송신전력(PHI)은 다운링크 DPCH의 송신전력(P)와 상기 다운링크 DPCH의 송신전력 P 에대한 HI 필드의 전력오프셋값(POHI)을 합하여 도출하는것을 특징으로 하는 HS-SCCH의 송신전력 제어방법.
  3. 제 2항에 있어서, POHI는 무선 링크 상황에 따라서 각각 계산되어 user plane의 제어 프레임이나, control plane의 메시지를 통해 HI 필드를 전송하는 해당 기지국에 전달되는것을 특징으로 하는 HS-SCCH의 송신 전력 제어방법.
  4. 제 1항에 있어서, HI 송신전력에 대한 HS-SCCH 전력오프셋값 POHS-SCCH는 무선링크가 처음 생성될때 또는 무선링크재설정시 설정된 고정된 값으로, CONTROL PLANE의 제어메시지를 통해 기지국으로 전송되는것을 특징으로하는 HS-SCCH의 송신전력 제어방법.
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