KR20030046977A

KR20030046977A - 순방향 링크 전력 제어 방법

Info

Publication number: KR20030046977A
Application number: KR1020010077323A
Authority: KR
Inventors: 유철우; 김기준; 이영조
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2003-06-18
Also published as: US7409222B2; KR100469245B1; US20030109221A1

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 순방향 링크 전력 제어 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 순방향 전력 제어는 순방향 링크의 채널 품질 정보를 알려주는 적어도 하나의 역방향 링크 채널을 수신하여, 이 채널 품질 정보에 따라 순방향 링크로 전송할 채널의 전력을 결정한다.

Description

순방향 링크 전력 제어 방법{Method for controlling power in forward link}

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 순방향 링크 전력 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 무선 통신 시스템에서는 전송 데이터의 품질을 유지하기 위해서, 이 데이터가 전송되는 물리 채널의 전력제어를 수행하고 있다. 상기 전력 제어 방법은 외부 루프 전력 제어(Outer Loop Power Control)와, 내부 루프 전력 제어(Inner Loop Power Control)로 나뉜다.

상기 외부 루프 전력 제어 방식에서, 수신단은 전력 제어를 하려는 물리 채널의 현재 데이터 프레임의 품질을 측정한다. 그리고, 이 측정된 프레임 품질 정도에 따라 수신단의 수신 신호 대 잡음 전력비에 관한 목적값(Target Value)을 조정한다. 여기서, 프레임이란 일반적으로 물리 채널을 통하여 전송되는 데이터 단위를 지칭한다. 예로써, 프레임은 동일 오류 정정 부호화 수행 결과의 단위일 수 있다.

상기 내부 루프 전력 제어 방식에서, 수신단은 전력 제어를 하려는 물리 채널의 현재 전력 제어 그룹(Power Control Group;이하 PCG) 동안의 수신 신호 대 잡음 전력비를 계산한다. 그리고, 이 시점에 수신단은 목표로 하고 있는 수신 신호 대 잡음 전력비와 비교한 후, 이 비교 결과에 따라 전송단에 상기 물리 채널의 전송 전력에 대한 제어(예를 들어, 전송 전력 상승, 하강 명령)를 지시한다.

이에, 상기 전송단은 상기 전력 제어에 대한 지시를 근거로 하여, 상기 물리 채널의 전송 전력에 대한 특정 동작을 수행한다. 여기서, PCG란 전력 제어 단위를 지칭하는 것으로, 800Hz로 전력제어를 하고자 할 경우, 한 PCG의 길이는 1/800(=1.25msec)이 된다.

그러나, 종래 기술에서 내부 루프 전력 제어는 다음과 같은 문제점을 갖는다.

전송단이 물리 채널을 수신단에 전송하면, 수신단은 이 물리 채널에 대한 수신 신호 대 잡음 전력비를 계산하여야 한다. 이때, 이 값의 정확도는 전력 제어의 효율성 증대와 밀접한 관련을 가지고 있다.

그러나, 일반적으로 물리 채널을 통해 수신된 신호 혹은 그 신호의 일부만을 사용하여 수신 신호 에너지를 정확히 계산하는 일은 매우 어렵기 때문에, 전력 제어의 효율을 저하시키는 원인이 되고 있다. 특히, 수신 신호의 전력이 가변이거나 그 크기가 작을 경우에는 수신단이 구한 수신 신호 에너지의 값은 더욱 더 부정확해진다.

또한, 종래 기술에서 외부 루프 전력 제어는 다음과 같은 문제점을 갖는다.

전송단이 물리 채널을 수신단으로 전송하면, 수신단은 이 물리 채널의 프레임에 대한 품질을 측정한 후, 이 품질 정도를 이용하여 수신단의 수신 신호 대 잡음 전력비에 관한 목적값(target value)을 조절한다. 예를 들면, 임의의 프레임의 오류 검출 체크(Cylic Redudancy Check)를 한 후, 오류가 없으면 그 프레임의 품질은 좋다고 판단하고, 오류가 있으면 나쁘다고 판단한다.

그러나, 만일 CRC 같은 프레임의 품질에 대한 명확한 값을 알려주는 정보가 프레임 내의 데이터에 포함되어 있지 않으면, 수신 신호 대 잡음 에너지 비에 관한 목적값을 조절하기가 어려워진다.

따라서, 본 발명은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 효율적인 순방향 링크 전력 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 순방향 링크의 채널 품질 정보를 알려주는 적어도 하나의 역방향 링크 채널을 수신하여, 이 채널 품질 정보에 따라 순방향 링크로 전송할 채널의 전력을 결정한다.

바람직하게, 상기 채널 품질 정보는 무선 채널 환경 품질 정보 및/또는 프레임 품질 정보들이다.

바람직하게, 상기 전송할 채널은 이 채널의 프레임 품질 정보를 알 수 있게 해 주는 에러 검출 코드를 포함한다.

바람직하게, 상기 프레임 품질 정보는 상기 전송할 채널로부터 예측된다.

바람직하게, 상기 무선 채널 환경 품질 정보는 상기 전송 채널을 수신단이 수신할 수 있도록 보조해주는 파일럿 채널로부터 예측된다.

바람직하게, 상기 무선 채널 환경 품질 정보는 파일럿 신호 전력 대 잡음 신호 전력 비 또는 총 수신 신호 전력 대 잡음 신호 전력비이다.

바람직하게, 상기 역방향 링크 채널은, 이 채널 전체 또는 일부로써 상기 순방향 링크의 채널 품질 정보를 포함하는 물리 채널 또는 논리 채널이다.

바람직하게, 상기 채널 품질 정보를 이용하여 전력 제어를 수행하기 위하여 전력 제어 임계치를 변경하거나, 상기 전송할 채널의 전송 전력을 변경한다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 기지국이 순방향 링크의 채널 품질 정보를 알려주는 적어도 하나의 역방향 링크 채널을 단말기로부터 수신하여, 이 채널 품질 정보에 따라 상기 단말기로 전송할 전송 채널의 전력을 결정한다.

바람직하게, 기지국이 상기 채널 품질 정보를 이용하여 전력 제어를 수행하기 위한 전력 제어 임계치를 변경하거나, 상기 전송할 채널의 전송 전력을 변경한다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수신된 순방향 링크의 무선 채널 환경 품질 값이 유효한가를 판단하는 단계; 상기 판단결과를 이용하여 현재의 전력 제어 그룹 구간으로부터 소정 구간 이전의 유효한 무선 채널 환경 품질 값을 이용하여 전송할 신호의 전송 전력 결정을 위한 매개 변수를 예측하는 단계; 상기 예측된 매개 변수와, 전송 전력 결정을 위한 신호의 목표 품질 값과 비교하는 단계; 상기 비교 결과 상기 매개 변수가 상기 목표 품질 값보다 작은 경우, 전송할 채널의 전송 전력을 상승시키는 단계; 상기 비교 결과 상기 매개 변수가 상기 목표 품질 값보다 작지 않은 경우, 현재 전송 전력을 하강시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

바람직하게, 상기 상승시킨 전력이 시스템에서 설정한 최대 전력보다 큰 경우, 시스템에서의 최대 전력을 이 상승 전력으로 갱신하는 단계를 더 포함하여 이루어진다.

바람직하게, 상기 매개 변수 및 목표 품질 값은 수신 신호 전력 대 잡음 신호 전력이다.

바람직하게, 상기 기준 신호는 파일럿 신호로써, 상기 무선 채널 환경 품질 값은 파일럿 신호 전력 대 잡음 신호 전력이다.

바람직하게, 상기 매개 변수는 현재의 전력 제어 그룹 구간으로부터 소정 구간 이전의, 무선 환경 채널 품질 값 및 기준 신호의 전송 전력과, 현재 전송하려는 신호의 소정 구간 이전의 전송 전력을 이용하여 예측된다.

바람직하게, 상기 소정 구간은 상기 전송 신호가 수신단으로 전송되고, 이 전송된 신호에 대한 무선 채널 환경 품질 값이 송신단으로 전송되고, 이 무선 채널 환경 품질 값을 상기 송신단이 수신하기까지의 지연 기간을 나타낸다.

바람직하게, 상기 전송된 무선 채널 환경 품질 정보가 유효하지 않은 경우, 이전 전력 제어 그룹 구간의 무선 채널 환경 품질 값을 이용하여 전송할 신호의 전송 전력을 결정하거나, 이전 전력 제어 그룹 구간에서의 전송 전력을 현재 전송할 신호의 전송 전력으로 결정한다.

바람직하게, 상기 전력 상승 및 전력 하강은 특정 비율 단위로 이루어진다.

바람직하게, 상기 전송할 신호는 물리 채널로 전송된다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수신단으로부터 전송된 프레임 품질 정보가 유효한가를 판단하는 단계; 상기 판단 결과에 따라, 소정 개수의 유효한 프레임 품질 정보들을 이용하여 전력 제어 목표값을 변경하기 위한 매개 변수를 산출하는 단계; 상기 매개 변수가 상승 임계치가 되는 경우, 전송 전력 결정을 위한 전력 제어 목표값을 상승시키는 단계; 상기 매개 변수가 하강 임계치가 되는 경우, 전송 전력 결정을 위한 전력 제어 목표값을 하강시키는 단계; 상기 매개 변수가 상승 임계치도 하강 임계치도 아닌 경우, 전송 전력 결정을 위한 전력 제어 목표값을 유지하는 단계; 상기 상승 또는 하강 또는 유지된 전력 제어 목표값을 기준으로 전송할 신호의 전력 제어를 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다.

바람직하게, 상기 전력 제어 목표값은 소정의 비율 단위로 상승 및 하강된다.

바람직하게, 상기 소정 개수의 유효한 품질 정보들은, 상기 전송 신호가 수신단으로 전송되고, 이 전송된 신호에 대한 프레임 품질 정보가 송신단으로 전송되고, 이 프레임 품질 정보를 상기 송신단이 수신하기까지의 지연 시간 이전의 프레임들에 대한 유효한 프레임 품질 정보이다.

바람직하게, 상기 프레임 품질 정보는 상기 전송할 신호의 이전 신호로부터 판단하여 전송된다.

바람직하게, 상기 전송할 신호는 물리 채널로 전송된다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수신단으로부터 전송된 순방향 링크의 무선 채널 환경 품질 정보가 유효한가를 판단하는 단계; 상기 판단 결과를 이용하여, 이전의 소정 구간에 대한 유효한 무선 채널 환경 품질 값과, 전송할 신호의 전력 제어 목표값을 이용하여 전송 전력을 계산하는 단계; 이전 전력제어 그룹 구간에서의 전송 전력이 상기 계산된 전송 전력보다 크고, 이 두 값의 차이가 전송 전력의 최대 감소량보다 큰 경우, 이전 전력제어 그룹 구간에서의 전송 전력으로부터 상기 최대 감소량을 감하여 상기의 계산된 전송 전력을 갱신하는 단계; 이전 전력제어 그룹 구간에서의 전송 전력이 상기 계산된 전송 전력보다 크지 않고, 이 두 값의 차이가 최대 증가량보다 큰 경우, 이전 전력제어 그룹 구간에서의 전송 전력에 상기 최대 증가량을 합하여 상기의 계산된 전송 전력을 갱신하는 단계를 포함하여 이루어진다.

바람직하게, 이전 전력제어 그룹 구간에서의 전송 전력이 상기 계산된 전송 전력보다 크지 않고, 이 두 값의 차이가 최대 증가량보다 크지 않거나, 상기 갱신된 전송 전력이 최대 전송 전력보다 큰 경우, 이 계산된 전송 전력 또는 갱신된 전송 전력을 상기 전송할 신호의 최대 전송 전력으로 갱신한다.

바람직하게, 전력 제어 목표값은 수신 신호 전력 대 잡음 신호 전력이다.

바람직하게, 상기 무선 채널 환경 품질 값은 파일럿 신호 전력 대 잡음 신호 전력이다.

바람직하게, 상기 전력 상승 및 전력 하강은 특정 스텝만큼 증감한다.

바람직하게, 상기 전송할 신호는 물리 채널로 전송된다.

바람직하게, 상기 계산된 전송 전력은, 상기 소정 구간 이전의, 전력 제어 목표값과, 소정 구간 이전의 파일럿 신호 전송 전력과, 무선 채널 환경 품질 값을 이용하여 산출된다.

바람직하게, 상기 파일럿 신호 전송 전력 대 무선 채널 환경 품질 값에 상기 전력 제어 목표값이 반영된다.

도 1a 내지 도 1b는 본 발명이 적용되는 시스템 구조를 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 단말기의 전력 제어 절차를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 따른 기지국의 전력 제어 절차의 일 예를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명에 따른 기지국의 전력 제어 절차의 다른 예를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명에 따른 기지국 전력 제어 절차의 또 다른 예를 나타낸 도면.

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1a 내지 도 1b는 본 발명이 적용되는 시스템 구조를 나타낸 도면이다.

도 1a는 전송단이 수신단으로 전송하는 채널들을 나타낸 도면이다.

도 1a에서, CH_P는 전력 제어를 수행하고자 하는 물리 채널을 의미하며, 한 프레임 내에 CRC 같은, 프레임 품질을 알 수 있게 해주는 정보(즉, 오류 없이 제대로 수신되었는지를 알 수 있게 해주는 정보)를 선택적으로 갖는다.

CH_PA는 한 프레임 내에 CRC 같은, 프레임 품질을 알 수 있게 해주는 정보를 가지고 있는 물리 채널이다.

CH_A는 전송단이 전송하는 채널들을 수신단이 효율적으로 수신하도록 도와주는 역할을 하는 물리 보조 채널로써, 대표적 예로 파일럿 채널이 있다. 이 파일럿 채널은 상대적으로 아주 큰 전력에 의해 이미 알려진 정보를 전송하는 채널이다. 상기 물리 보조 채널은 상대적으로 높은 전력으로 전송되기 때문에 수신단은 CH_A에 관한 수신 신호 대 잡음 전력비를 매우 높은 정확도를 가지고 얻을 수 있다.

도 1b는 수신단이 전송단으로 전송하는 채널들에 대한 도면이다.

수신단은 CH_Q1과 CH_Q2를 통하여 전송단에서 수신단으로의 채널 품질 정보를 전송단에게 알려준다. 이 채널들은 물리 채널일 수도 있고, 논리적 채널일 수도 있다. 여기서, 논리적 채널이라고 함은 어떤 임의의 물리 채널을 통해 전송되는 정보의 일부분으로써, 채널 품질 정보가 전송되는 경우를 의미한다.

특별히 CH_Q1은, 전송단으로부터 CH_A가 수신단으로 전송되면서 통과한 무선 채널 환경에 대한 품질 정보를 전송하는 채널을 의미한다. 이 CH_Q1이 전송하는 정보는 CH_A나 이와 유사한 채널을 이용하여 얻을 수 있다.

CH_Q2는 채널 품질 정보의 일종으로, 수신단에 수신된 프레임의 품질(즉, 좋은 프레임인지 나쁜 프레임인지) 정보를 전송단에 알려주는 채널을 의미한다. 이 CH_Q2이 전송하는 정보는 1)CH_P의 한 프레임 내에 CRC 같은 프레임 품질을 알 수 있게 해주는 정보를 가지고 있을 경우에는 CH_P로부터, 2)CH_P의 한 프레임 내에 CRC 같은 프레임 품질을 알 수 있게 해 주는 정보를 가지고 있지 않을 경우에는 CH_PA로부터 구해질 수 있다.

전술한 도 1의 시스템에서 전송단은 수신된 CH_Q1과/또는 CH_Q2의 정보를 이용하여 CH_P의 전송 전력을 결정한다.

도 1에서 전송단은 기지국(BS), 수신단은 이동국(MS)이라고 가정한다. 그리고, CH_P가 한 프레임 내에 CRC 같은 프레임 품질을 알 수 있게 해주는 정보를 가지고 있다면, 이후 언급되는 프레임은 CH_P 상에 전송되는 해당 프레임을 의미한다.

만약, CH_P가 한 프레임 내에 CRC 같은 프레임 품질을 알 수 있게 해주는 정보를 가지고 있지 않다면, 이후 언급되는 프레임은 CH_P와 같은 시간 축상에 전송되고 있는 CH_PA 상의 프레임을 의미한다.

또한, CH_A를 파일럿 채널(Pilot Channel), CH_Q1는 CQ1_Ch, CH_Q2는 ACK/NAK_Ch이라고 가정한다, 여기서, CQ1_Ch는 전송단으로부터 수신단에게 CH_A가 전송되면서 통과한 무선 채널 환경에 대한 품질 정보를 전송하는 채널을 의미한다. 이때, 품질 정보의 한 예로써, 수신 파일럿 신호 대 잡음 전력비 혹은 총 수신 신호 대 잡음 전력비 등이 있다.

또한, ACK/NAK_Ch은 CH_P 혹은 CH_PA 상의 해당 프레임(혹은 그와 유사한 개념의 품질 측정 단위)이 전송단으로부터 오류 없이 수신단에게 전송되었는지를 수신단이 전송단에게 알려주는 채널을 의미한다. 예로써, ACK/NAK_Ch 상에 전송되는 정보의 내용은 해당 프레임이 오류가 있는지 아니면 없는지에 대한 것일 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 단말기의 전력 제어 절차를 나타낸 도면이다.

도 2에서, CQI(k)는 단말기 상에서 k번째 PCG 구간 동안 측정된 무선 채널 환경에 대한 품질 정보를 의미하고, FQI(n)는 단말기에 수신된 프레임들 중 n 번째 프레임(혹은 그와 유사한 개념의 품질 측정 단위)의 품질에 대한 정보를 의미한다.

상기 CQI(k)와 FQI(n)의 단위 시간 당 측정 및 전송 횟수는 조절될 수 있다.

한 프레임의 길이는 특정 개수의 PCG들의 길이 합과 같다. 예로써, 한 프레임의 길이가 20msec 이고, 한 PCG의 길이가 1.25msec 이라면, 한 프레임의 길이는 16 개 PCG 들의 길이 합에 해당한다.

한편, 도 2의 예로써, CQI_Ch가 전송하는 품질 정보가 수신 파일럿 신호 대 잡음 전력비라면, k 번째 PCG 구간에서 CQI(k)는 다음 수학식 1로 표현될 수 있다.

상기 수학식 1에서 alpha(k)는 k 번째 PCG 구간에 전송된 신호가 통과한 무선 채널 환경, 상태, 및 신호 왜곡 등을 표현하는 채널 계수이다.Ep(k)는 전송 파일럿 신호의 전력이고, Nt(k)는 잡음 신호의 전력을 의미한다.

도 2를 참조하면, 파일럿 채널을 이용하여 n 번째 프레임의 k 번째 PCG 구간 동안 전송 무선 채널 환경 품질 정보인 CQI(k)를 예측한다.(S10) 이 예측은 상기 수학식 1을 이용한다. 즉, 전송 파일럿 신호 전력 대비 잡음 신호 전력에 무선 채널 환경, 상태 및 신호 왜곡 등을 반영한다.

상기 CQI(k) 정보를 무선 링크 상의 CQI_Ch를 통해서 전송단으로 전송한다.(S11)

상기 CQI의 예측 및 전송은 이후 PCG 구간에도 반복적으로 수행한다.(S12)

상기 반복 수행 후, 현재 프레임 내의 마지막 PCG 구간인지를 판단하여(S13), 마지막 PCG 구간인 경우에는, CH_P 혹은 CH_PA 상의 n 번째 프레임에 대한 품질 정보인 FQI(n)을 무선 링크 상의 ACK/NAK_Ch을 통해서 전송단(기지국)으로 전송한다.

이때, n 번째 프레임의 품질 상태가 '양호(good)'한 경우, 상기 FQI(n)은 'ACK' 상태로 셋되어 전송된다. 그러나, 상기 n 번째 프레임의 품질 상태가 '나쁜(bad)' 경우, 상기 FQI(n)은 'NAK'으로 셋되어 전송된다.(S14)

상기 n 번째 프레임의 PCG들 동안의 무선 채널 환경 품질 정보 전송 및 n 번째 프레임에 대한 프레임 품질 정보에 대한 전송(전송단으로)이 완료되면, n+1 번째 프레임에 대해서도 상기의 과정들(S10~S14)들을 반복 수행한다.

상기의 무선 채널 환경 품질 정보 및 프레임 품질 정보를 수신한 기지국은 다음 도 3 및 도 4에 따라 전력 제어를 수행한다.

도 3은 본 발명에 따른 기지국의 전력 제어 절차의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 3은 내부 루프 전력 제어를 수행하기 위한 기지국의 동작 예시도로서, 이와 같은 동작은 CQI_Ch(혹은 이화 유사한 역할을 해주는 채널)이 존재할 경우에만 동작한다.

도 3에서 TARGET(r)은 기지국에서 이용되는 CH_P 또는 CH_PA에 대한 품질 상태의 목표 값이다.

Et(k)는 k 번째 PCG 구간에서 기지국이 CH_P 또는 CH_PA를 전송하기 위하여 사용한 전력 값이다.

PCG_DELAY는 기지국이 CH_P 또는 CH_PA를 전송하고, 다시 단말기가 해당 CQI_Ch를 기지국으로 전송하고, 이 CQI_Ch를 다시 기지국이 수신할 때까지 걸리는 시간 지연을 의미한다.

즉, 기지국이 전송하려는 CH_P(또는 CH_PA) 채널의 k 번째 PCG 구간에서 판독된 CQI_Ch의 내용은, k-PCG_DELAY 번째 PCG 구간의 정보를 포함한다. 다시 말하면, 전송할 프레임의 k 번째 PCG 구간에서의 전력 제어를 위하여 PCG_DELAY 이전의 PCG 구간에 대한 품질 정보를 이용하는 것이다.

그리고, UP_STEP_I와, DN_STEP_I는 정해져 있는 특정 값으로, 각각 CH_P 또는 CH_PA의 전송 전력의 일회 증가량 및 감소량을 의미한다.

또한, Et_MAX는 CH_P 또는 CH_PA를 전송하기 위해서, 사용할 수 있는 최대 전력량을 의미한다.

전술한 바와 같이, 도 2에서의 CQI 정보가 무선 링크 상의 CQI_Ch를 통해서기지국으로 전송되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 기지국은 수신된 r 번째 프레임의 k 번째 PCG 구간에 하나의 CQI_Ch 내용을 판독한다.(S20)

만일, 상기 판독된 결과가 유효한 경우, 판독된 r 번째 프레임의 s 번째(여기서, s는 k-PCG_DELAY) PCG 구간에서 CQI(s) 값을 이용하여 CQI_TG(s)를 예측한다.(S22) 즉, PCG_DELAY 이전의 전력 제어 그룹에 대한 CQI 값을 이용하여 현재의 CQI_TG(s) 값을 예측한다.

상기 예측된 CQI_TG(s)가 TARGET(r)보다 작은 가를 판단하여(S23), 작은 경우 Et(k+1)은 'Et(k)*UP_STEP_I'로 갱신된다.(S24) 즉, 예측된 CQI_TG(s)가 TARGET(r)보다 작은 경우 k 번째 PCG 구간에서의 전송 전력을 상승시킨다. 그러나, 작지 않은 경우, Et(k+1)은 'Et(k+1)/DN_STEP_I'으로 갱신된다.(S27) 즉, k 번째 PCG 구간에서의 전송 전력을 하강시킨다.

이때, 전송 전력 상승 및 하강은 소정의 비율 단위로 이루어진다. 또한, CQI_TG(s)와 TARGET(r)를 비교하는 횟수는 조절할 수 있다. 그러므로, 한 PCG 구간에서 적어도 하나 이상의 스텝 상승 및 하강이 가능하다.

상기 Et(k+1)이 'Et(k)*UP_STEP_I'로 갱신되는 경우, 이 Et(k+1)이 Et_MAX보다 큰 가를 판단하여(S28), 큰 경우 Et(k+1)은 Et_MAX으로 갱신되어(S29), 시스템에서 설정한 최대 전송 전력을 넘지 않도록 한다. 그러나, 크지 않은 경우 Et(k+1)은 Et(k)*UP_STEP_I'의 값을 유지하고, 이후 PCG 구간에서의 전력 제어가 수행된다.

상기의 과정들(S20~S29)은 이후의 PCG 구간에서 반복적으로 수행된다.

한편, 도 3에서 기타 절차 수행(S25)은 판독된 CQI_Ch가 유효하지 않을 경우, 기지국이 행하는 일련의 동작을 의미하며, 경로 A나, 경로 B를 이용할 수 있다. 예로써, 경로 A를 이용할 경우, 수학식 2처럼 이전 PCG 구간에 사용한 CQI(s-1) 값을 그대로 사용하여 해당 PCG 구간에서 전송 전력을 결정한다. 또는, 경로 B에서와 같이 이전 PCG 구간에서의 전송 전력을 그대로 이용한다.

CQI(s)=CQI(s-1)

만일, 도 2에서 CQI(k)를 위해 수학식 1이 사용된다면, 도 3에서 CQI_TG(s)는 수학식 3에 의해 표현될 수 있으며, 이때, TARGET(r)는 목표하는 수신 신호 대 잡음 전력비가 될 것이며, CQI_TG(s)는 PCG_DELAY전의 PCG 구간에서의 수신 신호 대 잡음 전력비로써, 현재 PCG 구간에서의 전송 전력 결정을 위한 매개 변수로 이용된다.

즉, 상기 수학식 3에서, CQI_TG(s)는 현재의 PCG 구간으로부터 소정 구간(PCG_DELAY) 이전의, CQI(s) 값 및 파일럿 채널의 전송 전력(Ep(s))과, 현재 전송하려는 채널의 소정 구간 이전의 전송 전력(Et(s))을 이용하여 예측된다.

도 4는 본 발명에 따른 기지국의 전력 제어 절차의 다른 예를 나타낸 도면이다.

도 4는 외부 루프 전력 제어를 수행하기 위한 기지국의 동작 예시도로써, 이와 같은 동작은 ACK/NAK_Ch(혹은 이와 유사한 역항을 해주는 채널)이 존재할 경우에만 동작한다.

도 4에서 Init_val은 초기 TARGET(0) 값이고, F_DELAY는 기지국이 CH_P(혹은 CH_AP)를 전송하고, 다시 단말기가 기지국으로 해당 ACK/NAK_Ch를 전송하고, 이를 다시 기지국이 수신할 때까지 걸리는 지연 시간을 의미한다.

즉, 기지국에 수신된 n 번째 프레임 구간에 판독된 ACK/NAK_Ch의 내용은 기지국에 수신된 n-F_DELAY 번째 프레임 구간의 정보를 포함하고 있다. 다시 말하면, 기지국은 n 번째 프레임 내에서 CH_P 또는 CH_PA의 전력 제어 목표값 변경을 위하여 F-DELAY 이전 프레임들 중 소정 개수의 유효한 프레임 품질 정보(FQI 값)들을 이용한다. 이때, 이 프레임 품질 정보들은 기지국에 유효하게 수신된 값들만을 이용하는 것을 가정한다.

그리고, UP_STEP_O와, DN_STEP_O는 정해져 있는 특정 값으로써, 각각 TARGET(r) 값의 일회 증가량 및 감소량을 의미한다.

CMD(n)는 수학식 4에 의해 이전 프레임들의 FQI(n) 값들을 입력으로 하는 어떤 임의의 함수에 의해 결정된 값으로 여러 가지 값을 가질 수 있다. 한 예로, 수학식 5에서처럼 세 가지 값을 가진다.

f(FQI(n-F_DELAY), FQI(n-F_DELAY-1), ..., FQI(n-F_DELAY-L))=CMD(n)

CMD(n)∈{UP_CMD, DN_CMD, NO_CMD}

상기 수학식 4에서 L은 현재의 CMD(n)를 생성하기 위해서 사용하는 이전 FQI(n) 값의 개수와 관련된 변수이며, 다음 수학식 6은 L이 0일 경우, 수학식 4의 한 가지 예이다.

f(FQI(n-F_DELAY))=CMD(n)= UP_CMD, if FQI(n-F_DELAY) = nak_sig

DN_CMD, if FQI(n-F_DELAY) = ack_sig

이때, UP_CMD는 전력 제어 목표값을 상승시키고, DN_CMD는 전력 제어 목표값을 하강시키고, NO_CMD는 전력 제어 목표값을 유지하라는 명령을 의미한다.

도 4를 참조하면, TARGET(0)을 Init_val 값으로 셋한다.(S41)

그리고, 전술한 바와 같이, 프레임에 대한 품질 정보인 FQI(n)이 무선 링크 상의 ACK/NAK_Ch을 통해서 기지국에 전송되면, 기지국은 수신된 n 번째 프레임에서 하나의 ACK/NAK_Ch 내용을 판독한다.(S42)

상기 판독된 ACK/NAK_Ch 내용 즉, FQI 값이 유효한가를 판단하여(S43), 이 유효한 FQI 값을 이용하여 CMD(n)을 상기 수학식 4로써 구한다.(S44)

상기 수학식 4로써 구해진 CMD(n)이 UP_CMD와 같은 가를 판단하여(S45), 같은 경우 상기 TARGET(n+1)은 'TARGET(n)*UP_STEP_O'로 갱신된다.(S46) 즉, 전력 제어 목표값을 소정 비율 단위로 증가시킨다. 그러나, 같지 않은 경우 상기 CMD(n)이 DN_CMD(n)와 같은 가를 다시 판단하여(S48), 같은 경우 상기 TARGET(n+1)은 'TARGET(n)/DN_STEP_O'로 갱신된다.(S50) 즉, 전력 제어 목표값을 소정 비율 단위로 감소시킨다.

상기 S48 단계에서, 같지 않은 경우 상기 TARGET(n+1)은 이전 프레임에서의 전력 제어 목표값인 'TARGET(n)'을 그대로 이용한다.(S49)

상기 과정들(S41~S50)은 이후의 프레임에 대해서도 반복적으로 수행된다.

한편, 도 4에서 기타 절차 수행(S47)은 판독된 ACK/NAK_Ch의 내용이 유효하지 않을 경우, 기지국이 행하는 일련의 동작을 의미하며, 예로써, 수학식 4는 수학식 7처럼 결정될 수 있다.

CDM(n) = NO_CMD

도 4에서 결정된 TARGET(n+1) 값에 대한 상/하한 값을 설정한 후, TARGET(n+1) 값이 상한 값보다 높은 값이 발생할 경우에는 TARGET(n+1) 값을 상한 값으로, TARGET(n+1) 값이 하한 값보다 낮은 값이 발생할 경우에는 TARGET(n+1) 값을 하한 값으로 결정할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 기지국 전력 제어 절차의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.

도 5는 내부 루프 전력 제어 방식을 이용하는 기지국의 다른 동작 예시도이다.

이와 같은 동작은 CQI_Ch(혹은 이와 유사한 역할을 해 주는 채널)이 존재할 경우에만 동작한다.

도 5에서 Et_UP_STEP_MAX와 Et_DN_STEP_MAX는 정해져 있는 특정 값으로, 각각 CH_P 또는 CH_PA의 전송 전력의 일회 최대 증가량 및 최대 감소량을 의미한다.

전술한 바와 같이, 도 2에서의 CQI 정보가 무선 링크 상의 CQI_Ch를 통해서 기지국으로 전송되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 기지국에 수신된 r 번째 프레임의 k 번째 PCG 구간에서 하나의 CQI_Ch 내용을 판독한다.(S51)

만일, 상기 판독된 CQI_Ch 내용 즉, CQI가 유효한가를 판단하여(S52), 유효한 경우, 판독된 r 번째 프레임의 s(여기서, s는 k-PCG_DELAY) 번째 PCG 구간에서 상기의 유효한 CQI(s) 값과, TARGET(r) 값을 이용하여 Et(k+1)을 계산한다.(S53)

상기 계산된 Et(k+1) 값과, Et(k)의 차이가 0보다 작은 가를 판단하여(S54), 작은 경우, 다시 Et(k+1) 값과, Et(k)의 차의 절대값이 Et_DN_STEP_MAX보다 큰 가를 판단하여(S55), 큰 경우 상기 Et(k+1)은 'Et(k)-Et_DN_STEP_MAX'로 갱신된다.(S53) 즉, 시스템에서 설정한 최대 감소량보다 많게 감소한 경우, 이전 PCG 구간에서의 Et(k)로부터 최대 감소량만큼 감하여 상기 계산된 Et(k+1)을 갱신한다.

그러나, 상기 계산한 Et(k+1) 값과, Et(k)의 차가 0보다 작지 않은 경우, 다시 Et(k+1) 값과, Et(k)의 차의 절대값이 Et_UP_STEP_MAX보다 큰 가를 판단하여(S58), 큰 경우 Et(k+1)을 'Et(k)+Et_UP_STEP_MAX'로 갱신한다.(S61) 즉, 시스템에서 설정한 최대 증가량보다 크게 증가한 경우, 이전 PCG 구간에서의 Et(k)에 최대 증가량을 가하여 상기 계산된 Et(k+1)을 갱신한다.

상기 S58 단계에서, 상기 계산된 Et(t+1)과, Et(k)의 차의 절대값이 Et_UP_STEP_MAX보다 크지 않은 경우 이 계산된 Et(k+1) 또는 상기 S61 단계에서'Et(k)+Et_UP_STEP_MAX'으로 갱신된 Et(k+1)이 Et_MAX보다 큰 가를 판단하여(S59), 큰 경우 이 Et(k+1)은 Et_MAX으로 갱신된다.(S62)

즉, 상기에서 최종적으로 결정된 Et(k+1)이 Et_MAX(최대 전송 전력)보다 큰 경우, 이 최종적으로 결정된 Et(k+1)을 시스템에서의 Et_MAX로 갱신한다.(S62)

상기의 과정들(S51~S62)은 기지국 r 번째 프레임의 k 번째 이후의 PCG 구간에서 반복 수행된다.

도 5에서 Et(k)을 갱신하는 횟수는 조절할 수 있다.

도 3과 도 5에서 Et(k)의 최소값 Et_MIN을 설정해서 Et(k)가 이 최소값(Et_MIN)보다 작으면, Et(k)=Et_MIN으로 결정할 수도 있다.

한편, 도 5에서 상기 판독된 CQI_Ch의 내용이 유효하지 않을 경우, 기타 절차 수행(S57)은 기지국이 행하는 일련의 동작을 의미하며, 경로 C나 경로 D를 이용할 수 있다. 예로써, 경로 C를 이용할 경우 수학식 2처럼 이전 PCG 구간에서 CQI(s) 값을 그대로 사용하여 현재 PCG 구간에서의 전송 전력을 계산한다. 또는 이전 PCG 구간에서의 전송 전력을 그대로 이용한다.

만일, 도 2에서 CQI(s)를 위해 수학식 1이 사용된다면, 도 5에서 Et(k+1)이 수학식 8에 의해서 표현될 수 있고, 이때, TARGET(r)는 목표하는 수신 신호 대 잡음비가 될 것이다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 효율적인 전력 제어가 가능하므로, 물리 채널의 송신시 동일 양의 전력을 사용하여 더 좋은 수신 품질을 기대할 수 있으며, 반대로, 더 적은 송신 전력으로 동일한 수신 품질을 기대할 수 있다. 그 결과, 전송 단의 전력 소모를 크게 줄여서 비용 절감의 효과를 가져올 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 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

수신된 순방향 링크의 무선 채널 환경 품질 값이 유효한가를 판단하는 단계;

상기 판단 결과를 이용하여 현재의 전력 제어 그룹 구간으로부터 소정 구간 이전의 유효한 무선 채널 환경 품질 값을 이용하여 전송할 신호의 전송 전력 결정을 위한 매개 변수를 예측하는 단계;

상기 예측된 매개 변수와, 전송 전력 결정을 위한 신호의 목표 품질 값과 비교하는 단계;

상기 비교 결과 상기 매개 변수가 상기 목표 품질 값보다 작은 경우, 전송할 채널의 전송 전력을 상승시키는 단계;

상기 비교 결과 상기 매개 변수가 상기 목표 품질 값보다 작지 않은 경우, 현재 전송 전력을 하강시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 상승시킨 전력이 시스템에서 설정한 최대 전력보다 큰 경우, 시스템에서의 최대 전력을 이 상승 전력으로 갱신하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 매개 변수 및 목표 품질 값은 수신 신호 전력 대 잡음 신호 전력인 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 기준 신호는 파일럿 신호로써, 상기 무선 채널 환경 품질 값은 파일럿 신호 전력 대 잡음 신호 전력인 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 매개 변수는 현재의 전력 제어 그룹 구간으로부터 소정 구간 이전의, 무선 환경 채널 품질 값 및 기준 신호의 전송 전력과, 현재 전송하려는 신호의 소정 구간 이전의 전송 전력을 이용하여 예측되는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 소정 구간은 상기 전송 신호가 수신단으로 전송되고, 이 전송된 신호에 대한 무선 채널 환경 품질 값이 송신단으로 전송되고, 이 무선 채널 환경 품질 값을 상기 송신단이 수신하기까지의 지연 기간을 나타내는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 전송된 무선 채널 환경 품질 정보가 유효하지 않은 경우, 이전 전력 제어 그룹 구간의 무선 채널 환경 품질 값을 이용하여 전송할 신호의 전송 전력을 결정하거나, 이전 전력 제어 그룹 구간에서의 전송 전력을 현재 전송할 신호의 전송 전력으로 결정하는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 전력 상승 및 전력 하강은 특정 비율 단위로 이루어지는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 전송할 신호는 물리 채널로 전송되는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
수신단으로부터 전송된 프레임 품질 정보가 유효한가를 판단하는 단계;

상기 판단 결과에 따라, 소정 개수의 유효한 프레임 품질 정보들을 이용하여 전력 제어 목표값을 변경하기 위한 매개 변수를 산출하는 단계;

상기 매개 변수가 상승 임계치가 되는 경우, 전송 전력 결정을 위한 전력 제어 목표값을 상승시키는 단계;

상기 매개 변수가 하강 임계치가 되는 경우, 전송 전력 결정을 위한 전력 제어 목표값을 하강시키는 단계;

상기 매개 변수가 상승 임계치도 하강 임계치도 아닌 경우, 전송 전력 결정을 위한 전력 제어 목표값을 유지하는 단계;

상기 상승 또는 하강 또는 유지된 전력 제어 목표값을 기준으로 전송할 신호의 전력 제어를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 전력 제어 목표값은 소정의 비율 단위로 상승 및 하강되는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 소정 개수의 유효한 품질 정보들은, 상기 전송 신호가 수신단으로 전송되고, 이 전송된 신호에 대한 프레임 품질 정보가 송신단으로 전송되고, 이 프레임 품질 정보를 상기 송신단이 수신하기까지의 지연 시간 이전의 프레임들에 대한 유효한 프레임 품질 정보인 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 프레임 품질 정보는 상기 전송할 신호의 이전 신호로부터 판단하여 전송되는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 전송할 신호는 물리 채널로 전송되는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
수신단으로부터 전송된 순방향 링크의 무선 채널 환경 품질 정보가 유효한가를 판단하는 단계;

상기 판단 결과를 이용하여, 이전의 소정 구간에 대한 유효한 무선 채널 환경 품질 값과, 전송할 신호의 전력 제어 목표값을 이용하여 전송 전력을 계산하는 단계;

이전 전력제어 그룹 구간에서의 전송 전력이 상기 계산된 전송 전력보다 크고, 이 두 값의 차이가 전송 전력의 최대 감소량보다 큰 경우, 이전 전력제어 그룹 구간에서의 전송 전력으로부터 상기 최대 감소량을 감하여 상기의 계산된 전송 전력을 갱신하는 단계;

이전 전력제어 그룹 구간에서의 전송 전력이 상기 계산된 전송 전력보다 크지 않고, 이 두 값의 차이가 최대 증가량보다 큰 경우, 이전 전력제어 그룹 구간에서의 전송 전력에 상기 최대 증가량을 합하여 상기의 계산된 전송 전력을 갱신하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 15 항에 있어서, 이전 전력제어 그룹 구간에서의 전송 전력이 상기 계산된 전송 전력보다 크지 않고, 이 두 값의 차이가 최대 증가량보다 크지 않거나, 상기 갱신된 전송 전력이 최대 전송 전력보다 큰 경우, 이 계산된 전송 전력 또는 갱신된 전송 전력을 상기 전송할 신호의 최대 전송 전력으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 15 항에 있어서, 전력 제어 목표값은 수신 신호 전력 대 잡음 신호 전력인 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 무선 채널 환경 품질 값은 파일럿 신호 전력 대 잡음 신호 전력인 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 소정 구간은 상기 전송 신호가 수신단으로 전송되고, 이 전송된 신호에 대한 무선 채널 환경 품질 값이 송신단으로 전송되고, 이 무선 채널 환경 품질 값을 상기 송신단이 수신하기까지의 지연 기간을 나타내는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 전송된 무선 채널 환경 품질 정보가 유효하지 않은 경우, 이전 전력 제어 그룹 구간의 무선 채널 환경 품질 값을 이용하여 전송할 신호의 전송 전력을 결정하거나, 이전 전력 제어 그룹 구간에서의 전송 전력을 현재 전송할 신호의 전송 전력으로 결정하는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 전력 상승 및 전력 하강은 특정 스텝만큼 증감하는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 전송할 신호는 물리 채널로 전송되는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 계산된 전송 전력은, 상기 소정 구간 이전의, 전력 제어 목표값과, 소정 구간 이전의 파일럿 신호 전송 전력과, 무선 채널 환경 품질값을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
제 23 항에 있어서, 상기 파일럿 신호 전송 전력 대 무선 채널 환경 품질 값에 상기 전력 제어 목표값이 반영되는 것을 특징으로 하는 순방향 링크 전력 제어 방법.
순방향 링크의 채널 품질 정보를 알려주는 적어도 하나의 역방향 링크 채널을 수신하여, 이 채널 품질 정보에 따라 순방향 링크로 전송할 채널의 전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 순방향 전력 제어 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 채널 품질 정보는 무선 채널 환경 품질 정보 및/또는 프레임 품질 정보들인 것을 특징으로 하는 순방향 전력 제어 방법.
제 26 항에 있어서, 상기 전송할 채널은 이 채널의 프레임 품질 정보를 알 수 있게 해 주는 에러 검출 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 순방향 전력 제어 방법.
제 27 항에 있어서, 상기 프레임 품질 정보는 상기 전송할 채널로부터 예측되는 것을 특징으로 하는 순방향 전력 제어 방법.
제 26 항에 있어서, 상기 무선 채널 환경 품질 정보는 상기 전송 채널을 수신단이 수신할 수 있도록 보조해 주는 채널로부터 예측되는 것을 특징으로 하는 순방향 전력 제어 방법.
제 29 항에 있어서, 상기 무선 채널 환경 품질 정보는 상기 전송 채널을 수신단이 수신할 수 있도록 보조해주는 파일럿 채널로부터 예측되는 것을 특징으로 하는 순방향 전력 제어 방법.
제 26 항에 있어서, 상기 무선 채널 환경 품질 정보는 파일럿 신호 전력 대 잡음 신호 전력 비 또는 총 수신 신호 전력 대 잡음 신호 전력비인 것을 특징으로 하는 순방향 전력 제어 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 역방향 링크 채널은, 이 채널 전체 또는 일부로써 상기 순방향 링크의 채널 품질 정보를 포함하는 물리 채널 또는 논리 채널인 것을 특징으로 하는 순방향 전력 제어 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 채널 품질 정보를 이용하여 전력 제어를 수행하기 위하여 전력 제어 임계치를 변경하거나, 상기 전송할 채널의 전송 전력을 변경하는 것을 특징으로 하는 순방향 전력 제어 방법.
기지국이 순방향 링크의 채널 품질 정보를 알려주는 적어도 하나의 역방향 링크 채널을 단말기로부터 수신하여, 이 채널 품질 정보에 따라 상기 단말기로 전송할 전송 채널의 전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 순방향 전력 제어 방법.
제 34 항에 있어서, 기지국이 상기 채널 품질 정보를 이용하여 전력 제어를 수행하기 위한 전력 제어 임계치를 변경하거나, 상기 전송할 채널의 전송 전력을 변경하는 것을 특징으로 하는 순방향 전력 제어 방법.