KR20050100190A - Apparatus and method for outer loop power control in a mobile communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신 시스템에서 외부 루프 전력 제어를 수행하는 장치 및 방법에 대한 것으로서, 역방향 프레임 전송구간 동안에 역방향 프레임의 오류검출 정보에 따라 전력제어 기준값을 제어하는 과정과, 역방향 프레임 비 전송 구간 동안에 상기 전력제어 기준값을 미리 정해지는 최소 전력제어 기준값 및 최대 전력제어 기준값과 비교하는 과정과, 상기 전력제어 기준값이 상기 최소 전력제어 기준값 보다 적으면, 상기 전력제어 기준값을 단계적으로 증가 시키는 과정과, 상기 전력제어 기준값이 보다 상기 최대 전력제어 기준값 보다 크면, 상기 현재 전력제어 기준값을 단계적으로 감소시키는 과정으로 구성된다. 이러한 본 발명을 역방향 프레임 수신이 없는 경우에도 전력제어 기준값을 유동적으로 동작하게 하여 이동국이 과다출력이나 과소출력을 발생시키지 않게 되어 다른 이동국이나 자신의 통화품질 유지에도 도움을 준다. The present invention relates to an apparatus and a method for performing outer loop power control in a mobile communication system, the method comprising: controlling a power control reference value according to error detection information of a reverse frame during a reverse frame transmission interval; Comparing a power control reference value with a predetermined minimum power control reference value and a maximum power control reference value; if the power control reference value is less than the minimum power control reference value, gradually increasing the power control reference value; If the control reference value is larger than the maximum power control reference value, the current power control reference value is gradually reduced. Even if there is no reverse frame reception of the present invention, the power control reference value is flexibly operated so that the mobile station does not generate excessive output or underpower, thereby helping to maintain other mobile stations or their own call quality.
Description
본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 프레임 에러율에 따라 적응적으로 전력제어의 기준값을 설정하는 외부 루프 전력 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to mobile communication systems, and more particularly, to an outer loop power control apparatus and method for adaptively setting a reference value of power control according to a frame error rate.
부호 분할 다중 접속(CDMA:Code Division Multiple Access, 이하'CDMA'라 칭함) 이동 통신 시스템(Mobile Communication System)은 다수의 기지국(Node B)들과, 무선 네트워크 제어기(RNC:Radio Network Controller)들과, 사용자 단말기(UE: User Equipment)들로 구성된다. Code Division Multiple Access (CDMA) Mobile Communication System (CDMA) is provided with a plurality of base stations (Node Bs) and radio network controllers (RNCs). And User Equipments (UE).
상기 기지국들 각각은 자신이 서비스하고 있는 셀(cell)내의 사용자 단말기들 상호간의 간섭(Interference) 및 타 기지국과의 간섭 양을 제어하기 위해 순방향(downlink)전력제어 및 역방향(reverse)전력제어를 수행한다. 상기 순방향 전력제어 방식은 상기 기지국에서 사용자 단말기로 전송하는 순방향 신호의 전송 전력의 레벨(level)을 제어하는 방식이며, 상기 역방향 전력제어 방식은 상기 사용자 단말기에서 기지국으로 전송하는 역방향 신호의 전송 전력의 레벨을 제어하는 방식이다. Each of the base stations performs downlink power control and reverse power control in order to control the interference between user terminals in the cell that it serves and the amount of interference with other base stations. do. The forward power control method is a method of controlling the level of the transmission power of the forward signal transmitted from the base station to the user terminal, the reverse power control method is a transmission power of the reverse signal transmitted from the user terminal to the base station This is how you control the level.
이하 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 이동통신망에서의 전력제어 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a power control method in a general mobile communication network will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 이동통신 시스템에서의 순방향 및 역방향 전력제어 동작을 도시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a forward and reverse power control operation in a mobile communication system.
상기 도 1의 순방향 링크(105)에서는 순방향 전력제어에 의한 기지국(100) 출력전력 조정에 의해 전력제어를 수행하고, 역방향 링크(115)에서는 역방향 전력제어에 의한 이동국(110) 출력 조정에 의해 전력제어를 수행한다. In the forward link 105 of FIG. 1, power control is performed by adjusting the output power of the base station 100 by forward power control, and in the reverse link 115, power is controlled by the output adjustment of the mobile station 110 by reverse power control. Perform control.
상기 전송 전력 제어 방식으로는 내부 루프 전력 제어(inner loop power control)방식과, 외부 루프 전력 제어(Outer loop power control) 방식 등이 이용된다. 그러면 상기 각각의 전력 제어 방식들, 즉 내부 루프 전력 제어 방식과, 외부 루프 전력 제어 방식을 차례로 설명하기로 한다.As the transmission power control method, an inner loop power control method, an outer loop power control method, and the like are used. The respective power control schemes, that is, the inner loop power control scheme and the outer loop power control scheme will be described in turn.
내부 루프 전력 제어 방식을 설명하면, 상기 사용자 단말기는 기지국으로부터 1.25msec마다 채널 신호를 수신하고, 상기 수신한 채널 신호의 크기를 기지국으로 보고 한다. 상기 채널 신호의 크기로는 에너지대 잡음비(Eb/No)등이 쓰인다. 기지국은 상기 채널 신호의 크기가 미리 설정한 설정 크기, 즉 역방향 통화 채널의 목표 프레임 에러율(FER:Frame Error Rate)값에 따라 결정된 전력제어 기준값 미만인 경우는, 상기 단말기에게 전송 전력을 높이라는 전송 전력 제어 명령(command)을 전송한다. Referring to the inner loop power control scheme, the user terminal receives a channel signal every 1.25 msec from the base station and reports the magnitude of the received channel signal to the base station. An energy-to-noise ratio (Eb / No) is used as the magnitude of the channel signal. When the size of the channel signal is less than a preset size, i.e., a power control reference value determined according to a target frame error rate (FER) value of a reverse call channel, the base station transmits power to the terminal to increase transmission power. Send a control command.
이와는 반대로 상기 단말기로부터 수신한 신호의 크기가 상기 기준값 이상인 경우는 상기 단말기에게 전송 전력을 낮추라는 전송 전력 제어 명령을 전송한다. 이로써, 상기 기지국은 상기 사용자 단말기가 송신하는 채널 신호의 전송 전력이 일정한 레벨을 가질 수 있도록 역방향 전송 전력을 조절하게 된다.On the contrary, if the magnitude of the signal received from the terminal is greater than or equal to the reference value, a transmission power control command is transmitted to the terminal to lower the transmission power. Thus, the base station adjusts the reverse transmission power so that the transmission power of the channel signal transmitted by the user terminal can have a constant level.
상기 외부 루프 전력 제어 방식은 원하는 특정 성능 지표, 일 예로 상기 목표 프레임 에러율을 일정하게 유지하기 위하여 상기 내부 루프 전력 제어 방식에 사용되는 전력제어 기준값을 채널 상황에 따라 적응적으로 변동시키는 방식이다. The outer loop power control scheme is a method of adaptively varying a power control reference value used in the inner loop power control scheme according to a channel condition in order to maintain a desired specific performance index, for example, the target frame error rate.
상기에서 설명한 내부 루프 전력 제어 방식은 목표 전력제어 값을 기준으로 전력 제어를 수행하는 방식이다. 그런데 실제 이동 통신 시스템에서 무선 채널 신호의 품질(quality) 평가의 기준은 전력제어 기준값 보다는 오히려 프레임 에러율(FER:Frame Error Rate)이라고 할 수 있다. 여기서, 상기 프레임 에러율은 양호한 음성 품질 제공을 위해 요구되는 디지털 신호의 오류율 한계를 나타내는 것으로, 통신을 사용하는 사용자의 통신 만족도와 큰 상관을 가진다. 그래서 무선 채널 신호의 바람직한 품질을 유지할 수 있는 프레임 에러율, 즉 목표 프레임 에러율(target FER)이 이동 통신 시스템의 특성에 적합하게 설정되어 있다. 그런데, 상기 내부 루프 전력 제어 방식만으로 전력 제어를 수행할 경우 같은 전력제어 값을 가진다 할지라도 채널 환경에 따라 실제로 측정되는 프레임 에러율이 변동되기 때문에 목표 프레임 에러율 보다 높거나 혹은 낮은 프레임 에러율을 얻게 되어, 결과적으로 상기 이동 통신 시스템 전체의 용량을 비효율적으로 사용하게 된다는 문제점이 발생한다. 즉, 상기 전력제어 기준값과 프레임 에러율의 대응관계가 채널 환경이나 사용자 단말기의 이동 속도 등과 같은 외부요인에 따라 불규칙하게 변동되는 것이다. 그러므로 상기 내부 루프 전력 제어 방식에 사용할 전력제어 기준값을 특정한 값으로 고정시키기 않고 채널 상황에 적응적으로 변동하게 하여, 결과적으로 상기 목표 프레임 에러율을 유지할 수 있도록 하는 전력 제어가 필요하게 되는데, 이러한 전력 제어 방식이 상기 외부루프 전력 제어 방식이다. The above-described inner loop power control method is a method of performing power control based on a target power control value. However, the criterion for evaluating the quality of a wireless channel signal in a real mobile communication system may be referred to as a frame error rate (FER) rather than a power control reference value. Here, the frame error rate indicates an error rate limit of the digital signal required for providing good voice quality, and has a great correlation with the communication satisfaction of the user who uses the communication. Therefore, the frame error rate, that is, the target frame error rate (target FER), which can maintain a desirable quality of the radio channel signal, is set appropriately for the characteristics of the mobile communication system. However, when the power control is performed using only the inner loop power control method, even though the power control value is the same, the frame error rate actually measured according to the channel environment is changed, thereby obtaining a frame error rate higher or lower than the target frame error rate. As a result, a problem arises in that the capacity of the entire mobile communication system is inefficiently used. That is, the relationship between the power control reference value and the frame error rate is irregularly changed according to external factors such as a channel environment or a moving speed of a user terminal. Therefore, there is a need for a power control to adaptively change the channel condition without fixing the power control reference value to be used for the inner loop power control scheme to a specific value, thereby maintaining the target frame error rate. The method is the external loop power control method.
일반적으로 이동 통신 시스템에서는 내부 루프 전력 제어와 외부루프 전력제어를 동시에 사용하고 있으며, 외부 루프 전력 제어에서 프레임의 품질은 오류검출을 통해 구해진다. 일반적인 프레임의 오류검출 정보로는 순환 잉여 검사(CRC:Cyclick Redundancy Check)가 쓰이고 있다. 상기 오류 검출 정보 검사를 수행한 후 상기 수신 프레임에 에러가 발생하였을 경우 전력 제어 기준값을 소정 증가단위 폭 만큼 상승시키고, 상기 수신 프레임에 에러가 발생하지 않았을 경우 상기 전력제어 기준값을 소정 감소단위 폭 만큼 감소시킨다. In general, a mobile communication system uses both an inner loop power control and an outer loop power control. In the outer loop power control, the quality of a frame is obtained through error detection. Cyclic redundancy check (CRC) is used as error detection information of a general frame. After performing the error detection information check, if an error occurs in the received frame, the power control reference value is increased by a predetermined increment unit width, and when the error does not occur in the received frame, the power control reference value is increased by a predetermined decrease unit width. Decrease.
한편, 음성 위주의 회선 호(circuit call)를 제공하는 기존 이동통신 시스템과 달리, 최근 개발되고 있는 제 3세대 이동통신 시스템은 인터넷 등의 패킷데이터 네트워크를 통해 데이터 위주의 패킷 호(packet call)를 제공하고 있다. 이러한 패킷 호는 회선 호와 달리 프레임 비전송구간과 프레임 전송구간이 존재한다. 프레임 비 전송 구간에서는 프레임의 오류여부를 판단할 수 없기 때문에 통상 전력제어 기준값을 유지하게 된다. On the other hand, unlike existing mobile communication systems that provide voice-oriented circuit calls, recently developed third generation mobile communication systems make data-oriented packet calls through packet data networks such as the Internet. Providing. Unlike a circuit call, such a packet call has a frame non-transmission section and a frame transmission section. Since the frame error cannot be determined in the frame ratio transmission period, the power control reference value is normally maintained.
도 2는 종래의 외부 루프 전력 제어에 의한 전력제어 기준값의 변화를 나타내는 그래프를 도시한 도면으로 크게 보면 역방향 프레임이 있는 경우(200, 210)와 역방향 프레임이 없는 경우(205)로 나누어 볼 수 있다. FIG. 2 is a graph illustrating a change in a power control reference value by conventional outer loop power control, which may be divided into a case in which there is a reverse frame (200, 210) and a case in which there is no reverse frame (205). .
각 구간별로 살펴보면 역방향 프레임이 수신되어 오류 검출 정보 값이 양호할 때 ①구간에서 전력제어 기준값이 단계별로 감소하게 되고, 역방향 프레임이 수신되어 오류 검출 정보 값이 불량일 때 ②구간에서 전력제어 기준값이 단계별로 증가한다. ③구간에서는 다시 오류 검출 정보 값이 양호한 역방향 프레임을 수신하여 전력제어 기준값이 단계별로 감소하게 된다. In each section, when the reverse frame is received and the error detection information is satisfactory, the power control reference value decreases step by step in the section. When the reverse frame is received and the error detection information value is poor, the power control reference value is changed in the section. Increment step by step. In section (3), the power control reference value is decreased step by step by receiving a reverse frame having a good error detection information value again.
상기 ④구간에서 역방향 프레임이 없는 경우(205), 외부루프 전력제어는 동작되지 않아 전력제어 기준값은 상기 ③구간에서의 최종 전력제어 기준값으로 유지한다. ⑤구간과 ⑥구간은 역방향 프레임이 있는 경우(210)로 ⑤구간에서 오류 검출 정보 값이 불량일 때 전력제어 기준값이 단계별로 증가되고, ⑥구간은 다시 오류 검출 정보 값이 양호한 역방향 프레임을 수신하여 전력제어 기준값이 단계별로 감소하게 된다.If there is no reverse frame in the section ④, the external loop power control is not operated so that the power control reference value is maintained at the final power control reference value in the section 3. ⑤ section ⑥ section has reverse frame (210). When error detection information value is bad in section ⑤, power control reference value is increased step by step. ⑥ section receives reverse frame with good error detection information again. The power control reference value is decreased step by step.
상기 도 2와 같이 역방향으로 전송되는 프레임이 비연속적인 경우에 원하는 통화품질로의 수렴, 다시 말해 목표 프레임 에러율로의 수렴이 프레임이, 연속적인 경우에 비해 느릴 수밖에 없다. 왜냐하면 외부루프 전력제어는 매 20msec마다 역방향으로 전송되는 프레임의 오류 검출 정보 값을 기반으로 동작되는데, 역방향으로 전송되는 프레임이 없는 경우 외부루프 전력제어가 동작되지 않기 때문이다. When the frames transmitted in the reverse direction as shown in FIG. 2 are discontinuous, convergence to the desired call quality, that is, convergence to the target frame error rate, is inevitably slower than when the frames are continuous. This is because the external loop power control is operated based on the error detection information value of the frame transmitted in the reverse direction every 20 msec. If there is no frame transmitted in the reverse direction, the external loop power control is not operated.
예를 들어 잠시 동안 채널 상태(channel condition)가 좋지 않아 오류 검출 정보 값이 불량인 역방향 프레임이 연속적으로 도착하여 전력제어 기준값이 높아진 후에 역방향으로 프레임이 전송되지 않는다면, 프레임 비 전송 구간동안 전력제어 기준값은 높은 값으로 고정된 것과 같아지므로 역방향 간섭이 증가하는 문제가 발생한다. 혹은 오류 검출 정보값이 양호한 많은 수의 역방향 프레임이 연속으로 도착하여 전력제어 기준값이 낮아진 후에 역방향프레임이 전송이 되지 않는다면, 프레임 비 전송 구간동안 전력제어 기준값이 적은 상태로 고정되어 통화품질 유지에 문제가 발생한다. For example, if a frame condition is not good for a while and a reverse frame having a bad value of error detection information arrives continuously, and the frame is not transmitted in the reverse direction after the power control reference value is increased, the power control reference value during the frame non-transmission period. Since is equal to a fixed high value, a problem arises in that the reverse interference increases. Alternatively, if the reverse frame is not transmitted after a large number of reverse frames with good error detection information arrive in succession and the power control reference value is lowered, the power control reference value is fixed during the frame non-transmission period, thus maintaining a problem in maintaining call quality. Occurs.
이와 같이 종래기술에 의한 전력제어는, 역방향으로 프레임이 전송되지 않는 동안 외부루프 전력제어가 동작치 않아서 전력제어 기준값이 높게 혹은 낮게 설정된 채로 머물러 있을 수도 있다. 이로 인해 단말기의 과다출력 혹은 과소출력으로 통화자의 통화 품질과 용량을 저하시키므로, 역방향 프레임이 없는 동안 전력제어 기준값을 동적(dynamic)으로 관리할 필요가 있다.As described above, the power control according to the related art may not remain outside loop power control while the frame is not transmitted in the reverse direction, and thus the power control reference value may be set to be high or low. As a result, the call quality and capacity of the caller are degraded due to the excessive output or the excessive output of the terminal. Therefore, it is necessary to dynamically manage the power control reference value during the absence of the reverse frame.
따라서, 본 발명의 목적은 부호 분할 다중 접속 이동통신 시스템에서 프레임 전송이 없는 구간에도 전력제어 기준값을 유동적으로 증가 또는 감소시키는 외부루프 전력 제어 방법 및 장치를 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide an external loop power control method and apparatus for flexibly increasing or decreasing a power control reference value even in a section without frame transmission in a code division multiple access mobile communication system.
본 발명의 또 다른 목적은 부호 분할 다중 접속 이동통신 시스템에서 외부 루프 전력 제어 장치 및 방법에 있어서 목표 전력제어 기준값에 따라 전력제어 기준값의 증가 또는 감소를 통하여 목표 프레임 에러 율에 도달하게 하는 외부 루프 전력 제어 장치 및 방법을 제공함을 특징으로 한다. It is still another object of the present invention to provide an outer loop power control apparatus and method for controlling an external loop power in a code division multiple access mobile communication system to reach a target frame error rate by increasing or decreasing a power control reference value according to a target power control reference value. A control device and method are provided.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 이동 통신 시스템에서 외부 순환 전력을 제어하는 장치 및 방법에 있어서, 프레임 비 전송 구간에 목표 전력제어 기준값을 정하고 역방향 전송 프레임의 오류검출 정보 검사를 통해 상기 목표 전력제어 기준값의 목표 프레임 에러율과 비교 하여 상기 역방향 전송 프레임의 프레임 에러율이 낮을 시 전력제어 기준값을 한 단계씩 내리게 되고, 상기 목표 전력제어 기준값의 목표 프레임 에러율과 비교 하여 상기 역방향 전송 프레임의 프레임 에러율이 낮을 시 전력제어 기준값을 한 단계씩 높이게 된다. 다만, 프레임 전송 여부 절차 반복을 통한 한 단계씩 내리고, 높이는 단계를 절차적으로 반복 수행하여 현재 전력제어 기준값이 상기 목표 전력제어 기준값까지 도달 했을 때는 그 상태를 유지함을 특징으로 한다. The method of the present invention for achieving the above object; An apparatus and method for controlling external circulating power in a mobile communication system, comprising: determining a target power control reference value in a frame non-transmission period and comparing the target frame error rate of the target power control reference value by checking error detection information of a reverse transmission frame; When the frame error rate of the uplink transmission frame is low, the power control reference value is lowered by one step. Compared with the target frame error rate of the target power control reference value, the power control reference value is increased by one step when the frame error rate of the backward transmission frame is low. . However, it is characterized by maintaining the state when the current power control reference value reaches the target power control reference value by repeatedly stepping down and raising the step by repeating the frame transmission procedure.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되어 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to distract from the gist of the present invention.
후술되는 본 발명은 프레임 비 전송 구간의 검출 시에 현재 전력제어 기준값을 적어도 하나의 목표 기준값과 비교하여 단계적으로 증가 또는 감소시키는 것을 특징으로 한다. The present invention to be described later is characterized in that the step of increasing or decreasing the current power control reference value compared to at least one target reference value when detecting the frame ratio transmission interval.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따라 외부 루프 전력 제어 상에서의 목표 전력제어 기준값보다 작은 전력제어 기준값의 변화를 나타내는 그래프를 도시한 도면이다.3 is a graph illustrating a change in a power control reference value smaller than a target power control reference value on outer loop power control according to an exemplary embodiment of the present invention.
각 구간별로 살펴보면, 역방향 프레임이 수신되어 오류 검출 정보 값이 양호할 때 ①구간에서 전력제어 기준값은 단계별로 감소하게 된다. 역방향 프레임이 수신되어 오류 검출 정보 값이 불량일 때 ②구간에서 전력제어 기준값은 단계별로 증가하며, 이때 전력제어 기준값은 채널환경에 다른 변화가 있을 때 까지 목표 전력제어 기준값에 상관없이 증가하게 된다. ③구간에서는 다시 오류 검출 정보 값이 양호한 역방향 프레임을 수신하여 전력제어 기준값이 단계별로 감소하게 된다. For each section, when the reverse frame is received and the error detection information is satisfactory, the power control reference value decreases step by step in the section. When the reverse frame is received and the error detection information is bad, the power control reference value increases step by step in the section 2. The power control reference value increases regardless of the target power control reference value until there is another change in the channel environment. In section (3), the power control reference value is decreased step by step by receiving a reverse frame having a good error detection information value again.
상기 ③구간 후에 역방향 프레임이 없는 경우(305) ④구간에서 기지국은 역방향 프레임이 없다는 것을 인지한 후 현재 전력제어 기준값을 목표 전력제어 기준값과 비교하게 된다. 현재 전력제어 기준값이 목표 EFR을 유지하는데 필요한 목표 전력제어 기준값보다 작으면, 단계적으로 전력제어 기준값을 증가시키게 된다. 단, 증가폭은 역방향 프레임이 있는 구간, 다시 말해 오류 검출 정보 값이 불량인 역방향 프레임에 따라 증가하는 전력제어 기준값의 증가폭 보다는 작거나 같은 값이다. 상기 전력제어 기준값의 계속된 단계별 증가로 목표 전력제어 기준값까지 전력제어 기준값이 증가한 경우에는 전력제어 기준값은 더 이상 증가되지 않는다. If there is no reverse frame after the ③ section (305) In step ④, the base station recognizes that there is no reverse frame and compares the current power control reference value with the target power control reference value. If the current power control reference value is smaller than the target power control reference value required to maintain the target EFR, the power control reference value is increased step by step. However, the increase is smaller than or equal to the increase of the power control reference value which increases with the reverse frame in which the reverse frame is present, that is, the error detection information having a bad reverse frame. When the power control reference value increases to the target power control reference value due to the continuous stepwise increase of the power control reference value, the power control reference value is no longer increased.
⑤구간과 ⑥구간은 역방향 프레임이 있는 경우(310)로 ⑤구간에서 오류 검출 정보 값이 불량일 때 전력제어 기준값을 단계별로 증가시키고, ⑥구간은 다시 오류 검출 정보 값이 양호한 역방향 프레임을 수신하여 전력제어 기준값은 단계별로 감소된다.⑤ section ⑥ section is the case that there is a reverse frame (310) and when the error detection information value is bad in section ⑤, the power control reference value is increased step by step, and ⑥ section receives the reverse frame with good error detection information again. The power control reference value is decreased step by step.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 외부 루프 전력 제어 상에서의 목표 전력제어 기준값보다 큰 전력제어 기준값의 변화를 나타내는 그래프를 도시한 도면이다.4 is a graph illustrating a change in a power control reference value larger than a target power control reference value on outer loop power control according to an exemplary embodiment of the present invention.
각 구간별로 살펴보면 역방향 프레임이 수신되어 오류 검출 정보 값이 양호할 때 ①구간에서 전력제어 기준값은 단계별로 감소하게 되며, 채널환경에 다른 변화가 있을 때 까지 목표 전력제어 기준값에 상관없이 단계별로 감소하게 된다. 역방향 프레임이 수신되어 오류검출 정보 값이 불량일 때 ②구간에서 전력제어 기준값은 단계별로 증가하며, 상기 ①구간과 마찬가지로 채널환경에 다른 변화가 있을 때 까지 목표 전력제어 기준값에 상관없이 증가하게 된다. ③구간은 다시 오류검출 정보 값이 양호이므로 감소하게 된다. In each section, when the reverse frame is received and the error detection information is satisfactory, the power control reference value decreases step by step in the section, and decreases step by step regardless of the target power control reference value until there is a change in the channel environment. do. When the reverse frame is received and the error detection information is poor, the power control reference value increases step by step in step 2 and increases regardless of the target power control reference value until there is another change in the channel environment. (3) The section decreases again because the error detection information is good.
③구간 이후 역방향 프레임이 없는 경우(405) ④구간에서 기지국은 역방향 프레임이 없다는 것을 인지한 후 현재 전력제어 기준값을 목표 전력제어 기준값과 비교하게 된다. 현재 전력 제어 기준값이 목표 EFR을 유지하는데 필요한 목표 전력제어 기준값보다 크므로 단계적으로 전력제어 기준값은 감소하게 된다. 단, 감소 폭은 역방향 프레임이 있는 구간, 다시 말해 오류 검출 정보 값이 불량인 역방향 프레임이 수신되어 감소하는 전력제어 기준값의 감소 폭보다는 작거나 같은 값이며, 상기 전력제어 기준값의 계속된 단계별 감소로 목표 전력제어 기준값까지 전력제어 기준 값이 감소한 경우에는 더 이상 전력제어 기준 값을 감소시키지 않는다. ③ If there is no reverse frame after the interval (405) ④ In the interval, the base station recognizes that there is no reverse frame and compares the current power control reference value with the target power control reference value. Since the current power control reference value is larger than the target power control reference value required to maintain the target EFR, the power control reference value is gradually reduced. However, the reduction width is less than or equal to the reduction width of the power control reference value in which the reverse frame is received, that is, the reverse frame in which the error detection information is bad is received and decreases. When the power control reference value decreases to the target power control reference value, the power control reference value is no longer reduced.
⑤구간, ⑥구간은 다시 역방향 프레임이 있는 경우(410)로 ⑤구간에서 오류 검출 정보 값이 불량일 때 전력제어 기준값은 단계별로 증가시키고, ⑥구간은 다시 오류 검출 정보 값이 양호한 역방향 프레임을 수신하여 전력제어 기준값을 단계별로 감소하게 된다.⑤ section, ⑥ section is when there is a reverse frame again (410), when the error detection information value is bad in section ⑤, the power control reference value is increased step by step, and ⑥ section receives a reverse frame with good error detection information again. Therefore, the power control reference value is decreased step by step.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 외부 루프 전력 제어 상에서 최대 전력제어 기준값과 최소 전력제어 기준값에 따른 전력제어 기준값의 변화를 나타내는 그래프를 도시한 것이다.5 is a graph illustrating a change in power control reference value according to a maximum power control reference value and a minimum power control reference value in outer loop power control according to another embodiment of the present invention.
여기에서는 도 3, 4와는 달리 2개의 목표 기준값들, 즉 최대 전력제어 기준값과 최소 전력제어 기준값을 사용하는 실시 예를 도시하였다. 최대 전력제어 기준값과 최소 전력제어 기준값은 목표 프레임 에러율을 유지하는데 필요한 전력제어 기준값의 범위를 나타낸다. 단, 최대 및 최소 전력제어 기준값들이 같다면, 도 3,4와 동일하게 된다. Here, unlike FIGs. 3 and 4, two target reference values, that is, an embodiment using a maximum power control reference value and a minimum power control reference value are illustrated. The maximum power control reference value and the minimum power control reference value represent a range of power control reference values required to maintain the target frame error rate. However, if the maximum and minimum power control reference values are the same, the same as those in Figs. 3 and 4.
각 구간별로 살펴보면 역방향 프레임이 수신되어 오류 검출 정보 값이 양호 할 때 ①구간에서 전력제어 기준값은 단계별로 감소하게 된다. 많은 수의 역방향 프레임이 수신되어 오류 검출 정보 값이 불량일 때, ②구간에서 전력제어 기준값은 단계별로 증가하며, 이때 전력제어 기준값은 채널환경에 다른 변화가 있을 때 까지 최대 전력제어 기준값에 상관없이 증가하게 된다. In each section, when the reverse frame is received and the error detection information is satisfactory, the power control reference value decreases step by step in the section. When a large number of reverse frames are received and the error detection information value is bad, the power control reference value increases step by step in section ②. At this time, the power control reference value is independent of the maximum power control reference value until there is another change in the channel environment. Will increase.
③구간에서는 역방향 프레임이 없다는 것을 인지한 후(505), 현재 전력제어 기준값이 최대 전력제어 기준값보다 크므로 전력제어 기준값을 상기 최대 전력제어 기준값까지 단계적 감소를 반복한다. 단, 감소폭은 오류 검출 정보 값이 양호한 역방향 프레임이 올라와서 감소하는 전력제어 기준값의 감소폭 보다는 작거나 같은 값일 수 있다. 상기 전력제어 기준값이 상기 최대 전력제어 기준값까지 감소한 경우에는 상기 전력제어 기준값은 더 이상 감소되지 않는다. After recognizing that there is no reverse frame in the section (505), the current power control reference value is larger than the maximum power control reference value, so that the power control reference value is repeatedly reduced to the maximum power control reference value. However, the reduction width may be less than or equal to the reduction width of the power control reference value which decreases due to an uplink frame having a good error detection information value. When the power control reference value decreases to the maximum power control reference value, the power control reference value is no longer reduced.
역방향 프레임이 있는 경우(510) ④구간에서 오류 검출 정보 값이 불량인 역방향 프레임이 전송되어 전력제어 기준값이 증가한다. ⑤구간은 오류 검출 정보 값이 양호한 역방향 프레임 전송 후 오류 검출 정보 값이 불량인 역방향 프레임이 전송되는 구간으로 전력제어 기준값이 감소하게 된다. If there is a reverse frame (510) (4) in the section (4) the error detection information value of the reverse frame is transmitted to increase the power control reference value. (5) The section is a section in which a reverse frame is transmitted in which the error detection information is bad after transmission of a reverse frame having a good error detection information, and the power control reference value is decreased.
⑥구간은 프레임 전송이 없으므로 현재 전력제어 기준값과 최소 전력제어 기준값을 비교한다. 최소 전력제어 기준값이 더 크므로 현재 전력제어 기준값은 단계적으로 증가된다. 단, 증가폭은 역방향 프레임이 있는 구간, 다시 말해 오류 검출 정보 값이 불량인 역방향 프레임이 수신되어 증가하는 전력제어 기준값의 증가폭보다는 작거나 같은 값이며, 전력제어 기준값을 최소 전력제어 기준값까지 증가한 경우에는 더 이상 증가되지 않는다. ⑥ Since there is no frame transmission, compare the current power control reference value with the minimum power control reference value. Since the minimum power control reference value is larger, the current power control reference value is increased step by step. However, the increment is less than or equal to the increment of the power control reference value, in which a reverse frame is received, that is, a reverse frame in which an error detection information value is bad is increased, and the power control reference value is increased to the minimum power control reference value. It is no longer increased.
다시 역방향 전송 프레임이 있는 ⑦구간에서 오류 검출 정보 값이 불량인 경우 전력제어 기준값이 증가하고, ⑧구간에서 역방향 프레임의 오류검출 정보 값이 양호한 경우 전력제어 기준값을 다시 감소시키게 된다. If the error detection information value is bad in section ⑦ having a reverse transmission frame, the power control reference value is increased. If the error detection information value of the reverse frame is good in section ⑧, the power control reference value is decreased again.
그러면 본 발명의 실시 예에 따른 전력제어 기준값을 제어하는 방법을 도 6을 참조하여 설명하기로 한다. Next, a method of controlling a power control reference value according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6.
상기 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 외부 루프 전력 제어 동작을 도시한 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating an outer loop power control operation according to an embodiment of the present invention.
상기 도 6을 참조하면, 먼저 600단계에서 매 프레임 구간마다 기지국은 이동국으로부터 프레임의 수신여부를 판단하게 된다. Referring to FIG. 6, in step 600, the base station determines whether a frame is received from a mobile station in every frame period.
상기 600단계에서 이동국으로 부터 프레임이 수신되었다면 605단계로 If a frame is received from the mobile station in step 600, step 605 is performed.
진행하여 프레임의 오류 검출 정보 값을 판별하게 된다. 다음 상기 610단계에서 상기 오류 검출 정보 값의 양호 혹은 불량 여부를 판단하여, Proceed to determine the error detection information value of the frame. In operation 610, it is determined whether the error detection information is good or bad.
상기 오류 검출 정보가 불량일 경우는 630단계로 진행하여 전력제어 기준값을 소정 증가단위 폭 만큼 한 단계 증가시킨 후 상기 600단계로 복귀하여 프레임의 송수신 여부를 확인하게 된다. If the error detection information is bad, the process proceeds to step 630, the power control reference value is increased by one step by a predetermined increment unit width, and then the process returns to step 600 to check whether the frame is transmitted or received.
상기 오류 검출 정보가 양호한 경우는 615단계로 진행하여 프레임 카운트(count)를 수행하게 된다. 다음 620단계에서 카운트한 프레임 개수가 소정개수, 예를 들어 20 이상인지 묻게 되는데, 상기 620단계에서 프레임 개수를 20으로 지정한 것은 한 프레임 마다 CRC값의 양호/불량 여부에 따라 기준값을 변화하게 되면, 너무나 많은 기준값 변경으로 인해 트래픽 증가와 오버로드가 발생하게 되기 때문이다. If the error detection information is good, the process proceeds to step 615 to perform a frame count (count). If the number of frames counted in step 620 is a predetermined number, for example, 20 or more, the frame number is set to 20 in step 620. When the reference value is changed depending on whether the CRC value is good or bad for each frame, Too many baseline changes cause traffic increase and overload.
상기 620단계에서 상기 양호한 프레임 개수가 20이상인 경우 625단계로 진행하여 전력제어 기준값을 소정 감소단위 폭 만큼 감소시키고 상기 600단계로 복귀한다. In step 620, when the number of the preferred frames is 20 or more, the process proceeds to step 625, and the power control reference value is decreased by a predetermined decrease unit width and the process returns to step 600.
상기 양호한 프레임 개수가 20미만일 경우는 685단계로 진행하여 전력제어 기준값을 그대로 유지 하게 되고, 상기 600단계로 복귀하게 된다. If the number of good frames is less than 20, the process proceeds to step 685 to maintain the power control reference value as it is, and returns to step 600.
이상과 같이 프레임이 있는 경우 상기 625단계의 단계적 감소나 상기 630단계의 단계적 증가 동작을 통해 전력제어 기준값이 목표 프레임 에러율 값에 근접하도록 한다. If there is a frame as described above, the power control reference value approaches the target frame error rate value through the stepwise decrease of step 625 or the stepwise increase operation of step 630.
다음으로 이동국에서 역방향 프레임 전송이 되지 않은 경우에 대해 살펴보기로 한다. 상기 600단계에서 프레임 전송이 되지 않은 경우는 650단계로 진행하여 기지국의 현재 전력제어 기준값을 분석하여 655단계로 진행한다. 상기 655단계에서는 운용자가 지정한 역방향 통화 채널의 목표 프레임 에러율 값에 따라 결정된 최대 전력제어 기준값과 현재 전력제어 기준값을 비교한다. 상기 655단계에서 상기 현재 전력제어 기준값이 클 경우 660단계로 진행하여 프레임 비 전송 회수를 카운트 한다. 665단계로 진행하여 프레임 비 전송 회수가 소정 값, 예를 들어 20이상이면, 670단계로 진행하여 전력제어 기준값을 소정 감소단위 폭 만큼 감소시킨 후 상기 600단계로 복귀하고, 프레임 비전송 회수가 20미만이면, 685단계로 진행하여 전력제어 기준값을 유지 시키고 상기 600단계로 복귀한다. Next, a case in which reverse frame transmission is not performed in the mobile station will be described. If the frame is not transmitted in step 600, the process proceeds to step 650 to analyze the current power control reference value of the base station and proceeds to step 655. In step 655, the maximum power control reference value determined according to the target frame error rate value of the reverse call channel designated by the operator is compared with the current power control reference value. If the current power control reference value is large in step 655, the flow proceeds to step 660 to count the frame rate transmission count. If the frame rate transmission count is a predetermined value, for example, 20 or more, the flow proceeds to step 665, and the process proceeds to step 670 to reduce the power control reference value by a predetermined reduction unit width, and then returns to the step 600, and the frame non-transmission count is 20 If less, the process proceeds to step 685 to maintain the power control reference value and returns to step 600.
상기 655단계에서 상기 현재 전력제어 기준값이 작거나 같을 경우 675단계로 진행하게 된다. 상기 675단계에서는 상기 현재 전력제어 기준값과 상기 최소 전력제어 기준값을 비교하여 현재 전력제어 기준 값이 작을 경우 680단계로 진행하여 현재 전력제어 기준값을 소정 증가단위 폭 만큼 증가시킨 후, 다시 상기 600단계로 복귀하고, 상기 현재 전력제어 기준값이 상기 최소 전력제어 기준값 이상이면, 685단계에서 현재 기준값을 유지한다. 상기 680단계 내지 상기 685 단계 이후에는 상기 600단계로 다시 복귀하여 절차를 반복 수행하게 된다. If the current power control reference value is less than or equal to step 655, the process proceeds to step 675. In step 675, if the current power control reference value is small by comparing the current power control reference value with the minimum power control reference value, the process proceeds to step 680 to increase the current power control reference value by a predetermined increment unit width, and then returns to step 600. If the current power control reference value is greater than or equal to the minimum power control reference value, the current reference value is maintained in step 685. After step 680 to step 685, the process returns to step 600 to repeat the procedure.
상기 655단계의 최대 전력제어 기준값은 상기 675단계의 최소 전력제어 기준값 보다 크거나 같은 값으로, 상기 최소 전력제어 기준값이 작은 경우는 도 5의 실시 예의 경우에 해당하며, 상기 최대/최소 전력제어 기준값이 서로 같은 경우는 상기 도 3내지 상기 도 4의 실시 예의 경우에 해당한다. The maximum power control reference value in step 655 is greater than or equal to the minimum power control reference value in step 675. When the minimum power control reference value is small, the maximum power control reference value corresponds to the embodiment of FIG. 5, and the maximum / minimum power control reference value. The same case corresponds to the case of the embodiment of FIGS. 3 to 4.
상기 도 7은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 수행하는 기지국 전력제어 장치의 내부 구조를 도시한 블록도이다. 7 is a block diagram illustrating an internal structure of a base station power control apparatus that performs a function according to an embodiment of the present invention.
기지국 전력제어 장치(700)는 내부 루프 전력 제어 장치(710)와 외부 루프 전력 제어 장치(750)로 구성되어 있다. 이동국으로 부터 역방향 신호를 수신하면 상기 내부 루프 전력 제어 장치(710)내의 신호대 잡음비 측정기(715)에서 상기 역방향신호의 신호대 잡음비, 즉 Eb/No를 측정하여, 상기 전력제어 명령 송신기(720)로 신호대 잡음비 값을 보내주며, 프레임 검출기(755)로는 역방향 프레임 신호를 보내주게 된다. The base station power control device 700 includes an inner loop power control device 710 and an outer loop power control device 750. When receiving the reverse signal from the mobile station, the signal-to-noise ratio measuring instrument 710 in the inner loop power control device 710 measures the signal-to-noise ratio, ie, Eb / No, of the reverse signal, and transmits the signal to the power control command transmitter 720. A noise ratio value is transmitted, and a reverse frame signal is sent to the frame detector 755.
상기 전력제어 명령 송신기(720)는 신호대 잡음비 측정기(715)로부터 받은 신호대 잡음비를 전력제어 기준값과 비교하여, 이동국 전송 전력 신호의 증가/감소 명령을 상기 이동국으로 전송하게 된다. The power control command transmitter 720 compares the signal-to-noise ratio received from the signal-to-noise ratio measurer 715 with a power control reference value, and transmits an increase / decrease command of the mobile station transmit power signal to the mobile station.
상기 프레임 검출기(755)에서는 상기 역방향 프레임 신호에 대해 프레임 전송여부를 판별하여 프레임 유·무를 기준값 제어기(765)로 보내주고, 프레임이 존재한다면, 검출된 프레임은 프레임 오류 판별기(760)로 보내준다. 상기 프레임 오류 판별기(760)는 상기 프레임의 오류검출 정보를 생성하고 상기 오류 검출 정보 값의 양호/불량 여부를 판별하여 기준값 제어기(765)로 보내준다. The frame detector 755 determines whether the frame is transmitted with respect to the reverse frame signal, and transmits whether or not the frame is transmitted to the reference value controller 765. If the frame exists, the detected frame is sent to the frame error discriminator 760. give. The frame error discriminator 760 generates error detection information of the frame, determines whether the error detection information is good or bad, and sends it to the reference value controller 765.
상기 기준값 제어기(765)에서는 프레임이 있는 경우, 도 6의 610 내지 630단계에 따라 오류 검출 정보 값이 양호이면 전력제어 기준값을 감소하고, 오류 검출 정보 값이 불량이면 전력제어 기준값을 증가하여 그에 따른 전력제어 기준값을 전력제어 명령 송신기(720)로 보내준다. If there is a frame, the reference value controller 765 decreases the power control reference value if the error detection information value is good according to steps 610 to 630 of FIG. 6, and increases the power control reference value if the error detection information value is bad. The power control reference value is transmitted to the power control command transmitter 720.
하지만 프레임이 없는 경우에 기준값 제어기(765)는 도 6의 655 내지 685단계에 따라 현재 전력제어 기준값을 최대 및 최소 전력제어 기준값들과 비교하여 최대 전력제어 기준값보다 현재 전력제어 기준값이 높으면 상기 현재 전력제어 기준값을 감소하고, 최소 전력제어 기준값보다 현재 전력제어 기준값이 적으면 상기 현재 전력제어 기준값을 증가하여 증가/감소한 전력제어 기준값을 전력제어 명령 송신기(720)로 보내준다. However, if there is no frame, the reference value controller 765 compares the current power control reference value with the maximum and minimum power control reference values according to steps 655 to 685 of FIG. When the control reference value is decreased and the current power control reference value is smaller than the minimum power control reference value, the current power control reference value is increased to transmit the increased / decreased power control reference value to the power control command transmitter 720.
상기 전력제어 명령 송신기(720)는 상기 기준값 제어기(7765)로부터 받은 전력제어 기준값을 통해 이동국 전송 전력 신호의 증가/감소 명령을 상기 이동국으로 전송하게 된다. The power control command transmitter 720 transmits an increase / decrease command of a mobile station transmit power signal to the mobile station through the power control reference value received from the reference value controller 7767.
상술한 바와 같은 본 발명은, 부호분할 다중 접속 이동 통신 시스템에서 외부 루프 전력 제어를 수행함에 있어서 역방향으로의 프레임 전송이 없는 구간 동안에도 전력제어 기준값을 다이나믹하게 변화시킴으로써 추후 역방향 프레임이 전송되는 경우 목표 프레임 에러율로의 수렴을 신속하게 달성할 수 있으며, 전력 제어 효과를 증가시킨다는 이점을 가진다. 또한 프레임 비 전송 구간에서 전력제어 기준값이 너무 높게 혹은 너무 낮게 설정 되는걸 막을 수 있어 다른 통화자의 통화품질 및 통화용량이나 자신의 통화품질 유지에도 악영향을 덜 미칠 수 있다.As described above, the present invention provides a target when a reverse frame is transmitted later by dynamically changing a power control reference value even during a period in which no frame transmission in the reverse direction is performed in the outer loop power control in a code division multiple access mobile communication system. Convergence to the frame error rate can be achieved quickly and has the advantage of increasing the power control effect. In addition, it is possible to prevent the power control reference value from being set too high or too low in the frame rate transmission period, which may adversely affect the call quality and call capacity of other callers or maintaining their call quality.
도 1은 이동통신 시스템에서의 순방향 및 역방향 전력제어 동작의 예를 도시한 도면1 is a diagram illustrating an example of forward and reverse power control operations in a mobile communication system.
도 2는 종래의 외부 루프 전력 제어 상에서의 전력제어 기준값의 변화를 나타내는 그래프를 도시한 도면2 is a graph showing a change in power control reference value on conventional outer loop power control.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 외부 루프 전력 제어 상에서의 목표 전력제어 기준값보다 작은 현재 전력제어 기준값의 변화를 나타내는 그래프를 도시한 도면3 is a graph illustrating a change in a current power control reference value smaller than a target power control reference value in outer loop power control according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 외부 루프 전력 제어 상에서의 목표 전력제어 기준값보다 큰 현재 전력제어 기준값의 변화를 나타내는 그래프를 도시한 도면4 is a graph illustrating a change in a current power control reference value larger than a target power control reference value on outer loop power control according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에서의 외부 루프 전력 제어 상에서 최대 전력제어 기준값과 최소 전력제어 기준값에 따른 전력제어 기준값의 변화를 나타내는 그래프를 도시한 도면FIG. 5 is a graph illustrating a change of a power control reference value according to a maximum power control reference value and a minimum power control reference value in outer loop power control according to another embodiment of the present invention.
도 6는 본 발명의 실시 예에 따른 외부 루프 전력 제어 동작을 도시한 흐름도 6 is a flowchart illustrating an outer loop power control operation according to an embodiment of the present invention.
도7은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 전력제어 장치의 내부 구조를 도시한 블록도7 is a block diagram showing the internal structure of a base station power control apparatus according to an embodiment of the present invention;
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