KR20040020508A - 시디엠에이-2000 시스템에서 순방향 폐쇄회로 전력제어시전력제어 조절간격 결정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 순방향 링크 상태에 따라 능동적으로 순방향 폐쇄회로 전력제어 주기를 결정함으로써, 고속의 데이터 및 음성 서비스시 품질 향상을 도모하도록 한 CDMA-2000시스템에서 순방향 폐쇄회로 전력제어시 전력제어 조절간격 결정방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 미리 결정된 PMRM(Power Measurement Report Message) 보고 주기에 대응하여 이동국으로부터 PMRM이 전송되면, 그 수신한 PMRM을 근거로 순방향 링크의 프레임 에러율(FER : Frame Error Rate)을 계산하고, 계산된 프레임 에러율과 전력제어 간격 조절 제어를 위해 미리 설정된 최소 임계치를 비교하여 상기 프레임 에러율이 상기 최소 임계치 이하일 경우에는 폐쇄회로 전력제어 조절 간격을 이전 대비 소폭 증가시켜 폐쇄회로 전력제어를 수행하며, 프레임 에러율이 상기 최소 임계치 이상일 경우에는 다시 프레임 에러율과 최대 임계치를 비교하여, 프레임 에러율이 상기 최대 임계치 이상일 경우에는 상기 폐쇄회로 전력제어 조절 간격을 이전 대비 대폭 증가시켜 폐쇄회로 전력제어를 수행하고, 프레임 에러율이 상기 최대 임계치 이하일 경우에는 상기 폐쇄회로 전력제어 조절 간격을 이전 대비 소폭 감소시켜 전력제어를 수행하게 된다.

Description

시디엠에이-2000 시스템에서 순방향 폐쇄회로 전력제어시 전력제어 조절간격 결정방법{Method for determination of power control step size in forward closed-loop power control of CDMA-2000 system}

본 발명은 코드분할 다중접속 방식(CDMA)-2000 시스템에서 순방향 폐쇄회로 전력제어시 전력제어 주기 결정에 관한 것으로, 특히 순방향 링크 상태에 따라 능동적으로 순방향 폐쇄회로 전력제어 주기를 결정함으로써, 고속의 데이터 및 음성 서비스시 품질 향상을 도모하도록 한 CDMA-2000시스템에서 순방향 폐쇄회로 전력제어시 전력제어 조절간격 결정방법에 관한 것이다.

일반적으로 CDMA 시스템은 통화 품질을 향상시키고 용량을 증대시키기 위하여 전력제어 기법을 사용한다. IS-95A/IS-95B에서는 다양한 역방향 전력제어 기법이 사용되었으며, 상대적으로 순방향 전력제어에는 단순한 기법이 사용되었다. CDMA-2000 시스템에서는 순방향 링크 성능을 향상시키기 위하여 고속의 폐쇄회로 전력제어 기법이 추가되었으며, 기지국은 역방향 파일롯 채널의 전제제어 부 채널로부터 전송되는 단말기의 전력제어 비트 정보를 수신 받아 순방향 송신전력을 조절하게 된다. CDMA-2000 시스템의 규격 안은 순방향 폐쇄회로 전력제어 주기를 1.25ms로 규정하고 있으나, 전력제어 조절 간격(step size)에 대해서는 규정이 없다. 폐쇄회로 전력제어시 전력제어 조절 간격은 전력제어 성능에 많은 영향을 미치며, 시스템 성능과도 직결되는 항목이다.

종래의 순방향 폐쇄회로 전력제어 방법을 살펴보면, 전력제어 조절 간격이 일정한 크기로 고정되어 순방향 전력제어가 수행되도록 하였다.

여기서 폐쇄회로 전력제어 조절 간격을 일정한 크기로 고정하여 기지국 송신전력을 조절하게 되면 순방향 링크의 변화에 능동적으로 전력제어를 수행할 수 없게 된다.

채널 환경이 빠르게 변화할 때는 폐쇄회로 전력제어의 조절 간격을 크게 설정하여 빠르게 채널 환경 변화를 보정할 수 있도록 하여야 하며, 채널 환경 변화가 적을 때는 전력제어 조절 간격을 작게 하여 정확한 전력제어가 가능하도록 하여야 한다.

그러나 조절 간격을 하나의 크기로 고정하게 되면 이러한 능동적 대처가 불가능하여 빠른 채널 환경 변화에 대해서는 보정을 못하게 되는 경우가 발생하고, 채널 환경 변화가 적을 때는 정확한 전력제어 수행을 하지 못하는 경우가 발생하여 시스템 성능 저하를 유발할 수 있다.

또한 폐쇄회로 전력제어 조절 간격을 하나의 값이 아닌 몇 개의 고정된 값으로 설정한다고 하더라도 상기한 문제들은 발생할 수 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 CDMA-2000시스템에서 순방향 폐쇄회로 전력제어시 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명의 목적은, 순방향 링크 상태에 따라 능동적으로 순방향 폐쇄회로 전력제어 주기를 결정함으로써, 고속의 데이터 및 음성 서비스시 품질 향상을 도모하도록 한 CDMA-2000시스템에서 순방향 폐쇄회로 전력제어시 전력제어 조절간격 결정방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 "CDMA-2000시스템에서 순방향 폐쇄회로 전력제어시 전력제어 조절간격 결정방법"은,

미리 결정된 PMRM(Power Measurement Report Message) 보고 주기에 대응하여 이동국으로부터 PMRM이 전송되면, 그 수신한 PMRM을 근거로 순방향 링크의 프레임 에러율(FER : Frame Error Rate)을 계산하는 단계와;

상기 계산된 프레임 에러율과 전력제어 간격 조절 제어를 위해 미리 설정된 최소 임계치를 비교하는 단계와;

상기 프레임 에러율이 상기 최소 임계치 이하일 경우에는 폐쇄회로 전력제어 조절 간격을 이전 대비 소폭 증가시켜 폐쇄회로 전력제어를 수행하는 단계와;

상기 프레임 에러율이 상기 최소 임계치 이상일 경우에는 상기 프레임 에러율과 전력제어 간격 조절을 위해 미리 설정된 최대 임계치를 비교하는 단계와;

상기 프레임 에러율이 상기 최대 임계치 이상일 경우에는 상기 폐쇄회로 전력제어 조절 간격을 이전 대비 대폭 증가시켜 폐쇄회로 전력제어를 수행하는 단계와;

상기 프레임 에러율이 상기 최대 임계치 이하일 경우에는 상기 폐쇄회로 전력제어 조절 간격을 이전 대비 소폭 감소시켜 전력제어를 수행하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 CDMA-2000 시스템의 구성을 개략적으로 보인 블록도이고,

도 2는 본 발명에 의한 CDMA-2000시스템에서 순방향 폐쇄회로 전력제어시 전력제어 조절간격 결정방법을 보인 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 ..... 이동국(단말기)

20 ..... 기지국

30 ..... 제어국

40 ..... 교환국

이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 적용되는 CDMA-2000시스템의 구성을 개략적으로 보인 블록도이다.

여기서 참조부호 10은 이동국을 나타내고, 참조부호 20은 상기 이동국(10)과 데이터를 무선으로 송수신하고 이동국(10)과의 데이터 무선 송수신을 제어하는 기지국을 나타내며, 참조부호 30은 상기 기지국(20)과 데이터를 송수신하고 기지국(20)과의 데이터 송수신을 제어하는 제어국을 나타내며, 참조부호 40은 교환국을 나타낸다.

이와 같이 구성되는 CDMA-2000시스템에서 본 발명은 기지국(20)내부에서 수행되는 방법이다.

먼저 본 발명에 의한 CDMA-2000시스템에서 순방향 폐쇄회로 전력제어시 전력제어 조절간격 결정방법을 설명하기에 앞서 본 발명의 개념을 간략히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 순방향 폐쇄회로 전력제어의 전력제어 조절 간격을 일정한 값으로 고정하는 것이 아니라 순방향 링크 상태에 따라 능동적으로 다양한 값으로 변화시키는 것이다.

CDMA-2000 규격 안에서는 순방향 전력제어를 위하여 고속의 폐쇄회로 전력제어 방법을 추가했을 뿐만 아니라 기존 규격(IS-95A/IS-95B)과의 호환성을 유지하기 위하여 PMRM을 이용한 느린 전력제어도 제공하고 있다. 기지국은 PMRM을 통하여 순방향 링크의 프레임 에러율 상태를 단말기로부터 보고 받고, 그 상태에 따라 송신전력을 조절하게 된다.

이때 PMRM의 주기는 임계치 보고와 주기적 보고 방법에 따라 결정되는 데,임계치 보고는 일정 프레임 에러율 이상이 될 때 PMRM을 전송하는 방법이며, 주기적 보고는 일정 개수의 프레임마다 프레임 에러율 상태를 기지국에 보고하는 방법이다.

CDMA-2000 시스템에서는 고속(800Hz)의 폐쇄회로 전력제어가 사용되기 때문에 PMRM을 이용한 느린 전력제어는 사실상 필요하지 않다.

본 발명은 느린 전력제어에 사용되는 PMRM을 이용하여 폐쇄회로 전력제어의 조절 간격을 능동적으로 다양하게 변화시키고자 하는 것이다. PMRM을 통하여 전송되는 프레임 에러율 정보가 일정 값 이상으로 높으면 순방향 링크 상태가 매우 나쁜 환경에 있으므로 폐쇄회로 전력제어의 조절 간격을 크게 설정하여 빠르게 채널 상태를 보정할 수 있게 한다.

또한 프레임 에러율이 일정 값 이하로 수신되면 채널 상태가 좋으므로 조절 간격을 크게 설정하여 빠르게 송신전력을 감소시켜 송신전력 낭비 및 다른 사용자에게 미치는 간섭을 최소화할 수 있게 한다.

일정한 통화 품질을 보장하기 위하여 채널 상태가 나쁠 때에는 비교적 조절 간격의 증가폭을 크게 하고, 채널 상태가 좋은 때는 나쁠 때에 비하여 상대적으로 작게 설정하게 된다.

프레임 에러율이 일정 범위 이내에서 수신되면 순방향 채널 상태가 안정적이라 할 수 있으므로 전력제어 조절 간격을 작게 설정하여 정확한 전력제어가 가능하도록 할 수 있다. 즉, 전력제어 조절간격을 일정 크기만큼 감소시킨다.

본 발명은 주지한 바와 같이 폐쇄회로 전력제어의 조절 간격을 고정된 하나의 값 또는 미리 약속된 몇 개의 고정 값으로 설정하는 것이 아니라 채널 환경에 따라 조절 간격을 다양하게 변화시키면서 채널 환경에 적응적으로 설정할 수 있으므로 전력제어 성능을 극대화 할 수 있는 것이다.

도 2는 본 발명에 의한 CDMA-2000 시스템에서 순방향 폐쇄회로 전력제어시 전력제어 조절간격 결정방법을 보인 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 미리 결정된 PMRM(Power Measurement Report Message) 보고 주기에 대응하여 이동국으로부터 PMRM이 전송되면, 그 수신한 PMRM을 근거로 순방향 링크의 프레임 에러율(FER : Frame Error Rate)을 계산하는 단계(S101 ~ S102)와; 상기 계산된 프레임 에러율과 전력제어 간격 조절 제어를 위해 미리 설정된 최소 임계치를 비교하는 단계(S103)와; 상기 프레임 에러율이 상기 최소 임계치 이하일 경우에는 폐쇄회로 전력제어 조절 간격을 이전 대비 소폭 증가시켜 폐쇄회로 전력제어를 수행하는 단계(S104, S108)와; 상기 프레임 에러율이 상기 최소 임계치 이상일 경우에는 상기 프레임 에러율과 전력제어 간격 조절을 위해 미리 설정된 최대 임계치를 비교하는 단계(S105)와; 상기 프레임 에러율이 상기 최대 임계치 이상일 경우에는 상기 폐쇄회로 전력제어 조절 간격을 이전 대비 대폭 증가시켜 폐쇄회로 전력제어를 수행하는 단계(S107, S108)와; 상기 프레임 에러율이 상기 최대 임계치 이하일 경우에는 상기 폐쇄회로 전력제어 조절 간격을 이전 대비 소폭 감소시켜 전력제어를 수행하는 단계(S106, S108)로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 CDMA-2000 시스템에서 순방향 폐쇄회로 전력제어시 전력제어 조절간격 결정방법은, 단계 S101에서 기지국(20)은이동국(10 : 단말기)과 통신을 시작할 때 PMRM 보고 주기를 먼저 결정하게 된다.

상기 PMRM 보고 주기가 결정되고 통신이 시작되면 이동국(10)은 상기 결정된 주기에 대응하게 PMRM을 기지국에 보고하게 된다.

단계 S102에서 기지국(20)은 수신된 PMRM을 근거로 순방향 링크의 프레임 에러율을 계산하게 되고, 계산된 프레임 에러율의 상태에 따라 순방향 링크 상태를 예측하게 된다.

다음으로 단계 S103에서 계산된 프레임 에러율과 최소 임계치(Threshold_Lower)를 비교하고, 그 결과 계산된 프레임 에러율이 상기 최소 임계치 이하일 경우에는 순방향 링크 상태가 충분히 좋다고 예상할 수 있으므로, 단계 S104에서 폐쇄회로 전력제어 간격조절을 이전 대비 소폭 증가시켜 결정하게 된다(기존 전력제어 조절 간격 + Small up).

그리고 단계 S108에서 상기 결정된 폐쇄회로 전력제어 간격조절값으로 순방향 전력제어를 수행하여 빠르게 송신전력을 감소시키게 된다. 이렇게 송신전력을 빠르게 감소시킴으로써 불필요한 송신전력 낭비 및 간섭을 최소화할 수 있다.

한편, 상기 단계 S103의 비교결과 계산된 프레임 에러율이 상기 최소 임계치 이상일 경우에는 단계 S105로 이동하여 상기 계산된 프레임 에러율과 미리 설정된 최대 임계치(Threshold_Upper)를 비교한다.

상기 비교 결과 계산된 프레임 에러율이 상기 최대 임계치 이상일 경우에는 단계 S107로 이동하여 폐쇄회로 전력제어 간격 조절값을 이전 대비 대폭 증가시켜 결정하게 된다. 즉, 프레임 에러율이 상기 최대 임계치 이상일 경우에는 순방향 링크 상태가 나쁘다고 할 수 있으므로, 조절 간격을 증가시켜(기존 전력제어 조절 간격 + Big up) 빠르게 송신전력을 증가시킨다. 이후 단계 S108에서는 상기 결정된 조절 간격 값으로 폐쇄회로 전력제어를 수행하게 된다.

다음으로 상기 계산된 프레임 에러율이 상기 최대 임계치 이하일 경우에는 단계 S106으로 이동하여 폐쇄회로 전력제어 간격 조절값을 이전 대비 감소시킨다. 즉, 수신된 프레임 에러율이 일정 범위 안에 있을 때는 순방향 링크 상태가 상대적으로 안정되어 있다고 할 수 있으므로, 조절 간격을 감소시켜(기존 전력제어 조절간격 - Down), 정확한 폐쇄회로 전력제어가 수행되도록 한다.

이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 폐쇄회로 전력제어의 조절 간격을 채널 환경 변화에 대응하여 가변적으로 설정함으로써, 고속의 데이터/음성 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 현재 CDMA-2000 시스템의 규격 안에서 수정 없이 기지국에 그대로 적용이 가능한 이점이 있으며, 추가적인 비용 없이 시스템 성능을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. CDMA-2000시스템에서 순방향 폐쇄회로 전력제어시 전력제어 조절간격 결정방법에 있어서,

   미리 결정된 PMRM(Power Measurement Report Message) 보고 주기에 대응하여 이동국으로부터 PMRM이 전송되면, 그 수신한 PMRM을 근거로 순방향 링크의 프레임 에러율(FER : Frame Error Rate)을 계산하는 단계와;

   상기 계산된 프레임 에러율과 전력제어 간격 조절 제어를 위해 미리 설정된 최소 임계치를 비교하는 단계와;

   상기 프레임 에러율이 상기 최소 임계치 이하일 경우에는 폐쇄회로 전력제어 조절 간격을 이전 대비 소폭 증가시켜 폐쇄회로 전력제어를 수행하는 단계와;

   상기 프레임 에러율이 상기 최소 임계치 이상일 경우에는 상기 프레임 에러율과 전력제어 간격 조절을 위해 미리 설정된 최대 임계치를 비교하는 단계와;

   상기 프레임 에러율이 상기 최대 임계치 이상일 경우에는 상기 폐쇄회로 전력제어 조절 간격을 이전 대비 대폭 증가시켜 폐쇄회로 전력제어를 수행하는 단계와;

   상기 프레임 에러율이 상기 최대 임계치 이하일 경우에는 상기 폐쇄회로 전력제어 조절 간격을 이전 대비 소폭 감소시켜 전력제어를 수행하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 CDMA-2000시스템에서 순방향 폐쇄회로 전력제어시 전력제어 조절간격 결정방법.