KR20060055930A - 더블유씨디엠에이 시스템에서 에이치에스디피에이의 전력결정 방법 - Google Patents

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KR20060055930A KR1020040095129A KR20040095129A KR20060055930A KR 20060055930 A KR20060055930 A KR 20060055930A KR 1020040095129 A KR1020040095129 A KR 1020040095129A KR 20040095129 A KR20040095129 A KR 20040095129A KR 20060055930 A KR20060055930 A KR 20060055930A
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Abstract

본 발명은 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법을 제공하기 위한 것으로, 현재 셀 내의 트래픽 클래스별 서비스 호를 모니터링하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계 후 경로 손실을 측정하고 수신전력을 추정하여 사용가능한 HSDPA 전력을 결정하는 제 2 단계를 포함하여 구성함으로써, HSDPA의 패킷 스케줄러인 MAC-hs에서 실시간 적으로 셀 내의 순방향 링크 채널들의 모든 송신 전력을 모니터링하는 대신 제안된 순방향 링크의 전체 송신 전력 추정식을 이용하여 좀 더 간편하게 HSDPA 서비스에 할당 가능한 전력 레벨을 결정할 수 있게 되는 것이다.

Description

더블유씨디엠에이 시스템에서 에이치에스디피에이의 전력 결정 방법{Method for power decision of HSDPA in WCDMA system}
도 1은 일반적인 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 블록구성도이고,
도 2는 종래 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법을 보인 흐름도이며.
도 3은 본 발명에 의한 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법을 보인 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : SRNC(Serving Radio Network Controller)
20 : CRNC(Controlling Radio Network Controller)
30 : Node B(기지국)
40 : UE(User Element)
본 발명은 제 3 세대 이동통신 시스템인 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access, 광대역 부호 분할 다원 접속) 시스템에서 순방향 링크 고속 데이터 서비스를 위해 사용되는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)의 전력 결 정 방법에 관한 것으로, 특히 HSDPA의 패킷 스케줄러(Packet Scheduler)인 MAC-hs(High Speed Media Access Control)에서 실시간 적으로 셀 내의 순방향 링크 채널들의 모든 송신 전력을 모니터링하는 대신 제안된 순방향 링크의 전체 송신 전력 추정식을 이용하여 좀 더 간편하게 HSDPA 서비스에 할당 가능한 전력 레벨을 결정하기에 적당하도록 한 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 WCDMA는 TDMA(Time Division Multiple Access, 시분할 다원접속) 대신에 CDMA(Code Division Multiple Access, 부호 분할 다원 접속)를 사용함으로써 GSM(Global System for Mobile communication, 이동 통신 세계화 시스템) 시스템의 데이터 전송속도를 높이기 위한 제 3 세대(Third Generation, 3G) 기술이다. WCDMA는 ITU(International Telecommunication Union, 국제전기통신연합)의 3G 규격에 있는 DS 모드가 되어, 1배속 멀티캐리어(Multi Carrier, MC) 모드(1x MC)와 3배속 멀티캐리어 모드(3x MC)를 포함한다. 1x MC(이전에는 cdma2000으로 불렸었다)와 3x MC는 이미 CDMA(cdmaOne)를 사용하는 통신회사들을 위해 3G로 업그레이드할 수 있는 경로를 이룬다.
또한 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 고속 패킷 전송을 위해 하향 링크에 추가된 패킷 전용 접속 방식이다. 최초의 HSDPA 표준은 WCDMA FDD(Frequency Division Duplexing) 표준에서 제정되었으며, 상하향 10MHz 전송 대역을 사용하는 FDD 모드에서 최대 10Mbps 전송률을 제공한다. 또한 FDD에 이어서 TDD(Time Division Duplexing) 방식에 대한 HSDPA 표준이 제정되었다. 3GPP TDD 모드는 5MHz 대역에서 3.84 Mcps의 칩 속도를 갖는 HCR(High Chip Rate) TDD 모드와 1.6MHz 대역에서 1.28Mcps의 칩속도를 갖는 LCR(Low Chip Rate) TDD 모드의 두 가지 모드가 존재한다. TDD 방식은 상하향 링크에 대한 자원 할당을 비대칭적으로 할당할 수 있으므로, 하향 링크 채널을 최대로 할당할 경우 HSDPA의 도입으로 인한 전송 효율을 극대화 할 수 있으며, HCR TDD 모드의 경우 최대 10.2Mbps, LCR TDD 모드의 경우 최대 2.8Mcps의 전송률을 지원한다.
HSDPA의 물리 계층의 동작은 기존의 R99와 큰 차이를 보이지만, 물리 계층의 상위에서는 HSDPA의 도입에 따른 변화를 최소화하여 이전 시스템과의 호환성을 보장하고자 한다. 하지만, HSDPA에 채택된 적응변복조 기법이나 하이브리드 ARQ(Automatic Repeat reQuest)와 같은 링크 적응 기술들을 효율적으로 이용할 수 있으려면 이들을 관리하고 제어하는 부분이 되도록 무선접속 인터페이스와 가까운 곳에 위치하여야 한다. 더욱이 데이터의 스케줄링을 담당하는 부분이 기존처럼 제어국(Radio Network Controller, RNC)에 위치하게 되는 경우에는 지연시간에 의해 채널 환경에 맞는 적절한 스케줄링이 이루어질 수 없게 된다. 이런 이유들로 HSDPA에서는 스케줄링 기능을 비롯한 대부분의 무선자원 제어기능이 제어국보다는 기지국(Node B)에 위치하도록 결정되었다.
따라서 HSDPA를 지원하기 위한 기존 프로토콜 구조 변화의 특징으로는 HSDPA를 지원하는 Node B에는 무선자원의 제어를 위해 MAC(Media Access Control) 계층의 일부기능이 위치하게 되었다. 이 프로토콜 계층을 MAC-hs 부계층이라고 정의하며, MAC-hs 부계층은 프로토콜 구조상 MAC 계층의 가장 하부에 위치하면서 채널 환 경에 맞는 적절한 변조, 부호 방식을 선택하거나, 데이터의 스케줄링 기능을 담당한다.
HSDPA에는 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 기술이 있다.
그래서 AMC에서는 무선 링크의 효율적인 사용을 위해서 링크 적응(Link Adaptation) 기법이 사용되고 있다. 기존의 대표적인 링크 적응 기법은 전력 제어(Power Control) 기법이다. 전력 제어 기법은 무선 링크에 따라 전력을 제어하여 전송 품질을 유지시키는 방법으로 음성과 같이 고정된 전송률 상황에서 링크의 품질을 보장하기 위한 시스템에 효율적인 방식이다.
반면, 멀티미디어 데이터는 서비스 종류에 따라 다양한 전송률, 다양한 전송 품질 등을 요구하므로 기존의 음성 위주의 서비스 제공과는 다른 개념의 링크 적응 기법이 요구된다. AMC 기법은 이러한 데이터 전송에 효율적인 링크 적응 기법으로, 전송 전력이 아니라 전송률을 채널 환경에 맞게 변화시키는 적응 방식이다.
전력 제어의 경우 고정된 목표(target) SIR(Signal-to-Interference Ratio)을 얻기 위해 전송 전력을 채널에 따라 변화시킨다. 반면 AMC는 채널의 특성에 따라 적절한 전송률을 결정하여 전송하므로 기본적으로 전송 전력은 고정된다. 전송률은 MCS(Modulation and Coding Selection) 레벨에 의해 결정되는데, MCS는 미리 정의된 변조 및 채널 코딩 조합에 대한 레벨이다. HSDPA에서는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying, 직교 위상 편이 변조), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation, 직교 진폭 변조)의 두 가지 변조 방식과 코드율 1/3인 터보코드를 효율적으로 펑쳐링하여 다양한 MCS 레벨을 지원한다.
도 1은 일반적인 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 블록구성도이다.
여기서 참조번호 10은 SRNC(Serving Radio Network Controller)이고, 20은 CRNC(Controlling Radio Network Controller)이며, 30은 Node B(기지국)이고, 40은 UE(User Element)이다.
그래서 Node B(30)를 통해 UE(40)와 연결되어 UE(40)를 관리하는 RNC를 SRNC(Serving RNC)(10)라고 한다. SRNC(10)는 특정 UE(40)에 대한 핵심망(Core Network, CN)과의 접속점 역할을 수행한다.
SRNC(10)는 무선 인터페이스를 통해 들어오거나 UE(40)로 전송되는 데이터들에 대한 OSI(Open System Interface)의 제 2 계층 역할을 수행하고, 관련 서비스의 제공에 알맞은 무선자원을 할당한다. SRNC(10)의 무선자원 관리 기능에는 전송채널 설정, 핸드오버 결정, 전력 제어 등 특정 UE(40)와 관련된 모든 제어 기능이 포함된다.
이러한 SRNC(10)에서 무선접속 인터페이스의 프로토콜에는 RLC(Radio Link Controller), MAC-D(Dedicated channel Media Access Control), HS-DSCH FP(High Speed - Dedicated Signaling logical CHannel Frame Pulse), L2(Layer 2), L1(Layer 2)이 있다.
또한 CRNC(20)는 자신이 관리하고 있는 셀 내에서 트래픽의 부하제어(Load Control) 및 폭주제어(Congestion Control)와 함께, 이들 셀 내에 설정되어 있는 새로운 무선링크(Radio Link)에 대한 수락제어(Admission Control) 및 코드 할당 기능을 수행한다.
이러한 CRNC(20)에서 무선접속 인터페이스의 프로토콜에는 MAC-c/sh(Common channel and Shared Channel Media Access Control), HS-HSCH FP, L2, L1 또는 HS-HSCH FP, L2, L1이 있다.
또한 Node B(30)는 CRNC(20)에서 전달된 제어 정보에 따라 UE(40)와의 데이터 교환에 필요한 무선 물리 채널들을 설정하고, 상위 프로토콜로부터 전달된 데이터들을 무선 환경에 맞게 변환하여 UE(40)로 전송한다. 그리고 UE(40)로부터 수신된 데이터를 CRNC(20)의 상위 계층 프로토콜로 전송한다.
이러한 Node B(30)에서 무선접속 인터페이스의 프로토콜에는 MAC-hs, PHY(Physical Layer) 또는 HS-DSCH FP, L2, L1이 있다.
또한 UE(40)는 Node B(30)를 통해 CRNC(20) 및 SRNC(10)와 연결되어 사용자가 이동통신 서비스를 이용할 수 있게 한다.
이러한 UE(40)에서 무선접속 인터페이스의 프로토콜에는 RLC, MAC, PHY가 있다.
또한 SRNC(10)와 CRNC(20)는 Iur 인터페이스로 연결되고, CRNC(20)와 Node B(30)는 Iub 인터페이스로 연결되며, Node B(30)와 UE(40)는 Uu 인터페이스로 연결된다.
도 2는 종래 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법을 보인 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, MAC-hs에서 실시간적으로 해당 셀에서 서비스 중인 모든 UE(40)의 전력값을 모니터링하는 단계(ST1)와; 상기 모니터링 후 상기 MAC-hs에서 HSDPA 채널을 위해 사용가능한 전력을 결정하는 단계(ST2)를 수행한다.
이러한 종래 기술의 동작을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 MAC-hs에서는 HSDPA 채널을 위해 사용 가능한 전력을 결정한다.
이때 MAC-hs는 최대 전체 셀 전력(Max Total Cell Power)과 다운링크(Downlink, DL) 공통 채널(Channel, CH) 전력(DL Common CH power)을 측정하게 되는데, 최대 전체 셀 전력(Max Total Cell Power)과 다운링크 공통 채널 전력(DL Common CH power)은 실시간 적으로 변동하지 않는 레벨이나, 해당 셀에서 서비스 중인 모든 사용자의 전력은 실시간 적으로 특정 주기마다 모니터링이 되어야 한다.
이렇게 서비스 중인 모든 UE(40)의 전력값을 모니터링한 다음 HSDPA 채널을 위해 사용가능한 전력을 결정하게 된다.
따라서 종래 기술에서는 일일이 서비스 중인 모든 UE(40)의 해당 전력을 검색하여 사용가능한 전력을 결정하게 된다.
그러나 이러한 종래 기술은 다음과 같은 문제점이 있게 된다.
즉, MAC-hs가 실시간 적으로 해당 셀에서 서비스 중인 모든 사용자의 UE의 전력 값을 모니터링 하기 위해 MAC-hs의 역할을 수행하는 프로세서 혹은 모듈은 셀 내의 모든 ASIC(Applicable Specific Integrated Circuit)들과 통신을 해야 하므로 하드웨어 구현의 복잡성이 증대되는 문제점이 있었다.
또한 어느 시점에서 MAC-hs에 보고된, 즉 특정시점에서 Mac-hs에서 파악하고 있는 모든 사용자의 UE의 전력 정보 중 특정 사용자의 UE의 정보는 지연(delay)된 정보일 수도 있는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 HSDPA의 패킷 스케줄러인 MAC-hs에서 실시간 적으로 셀 내의 순방향 링크 채널들의 모든 송신 전력을 모니터링하는 대신 제안된 순방향 링크의 전체 송신 전력 추정식을 이용하여 좀 더 간편하게 HSDPA 서비스에 할당 가능한 전력 레벨을 결정할 수 있는 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법은,
현재 셀 내의 트래픽 클래스별 서비스 호를 모니터링하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계 후 경로 손실을 측정하고 수신전력을 추정하여 사용가능한 HSDPA 전력을 결정하는 제 2 단계를 포함하여 수행함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
이하, 상기와 같은 본 발명, WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법의 기술적 사상에 따른 일실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법을 보인 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 현재 셀 내의 트래픽 클래스별 서비스 호를 모니터링하는 제 1 단계(ST11)와; 상기 제 1 단계 후 경로 손실을 측정하고 수신전력을 추정하여 사용가능한 HSDPA 전력을 결정하는 제 2 단계(ST12 ~ ST16)를 포함하여 수행한다.
상기에서 제 2 단계는, 상기 제 1 단계 후 출력 전력(Pout)과 백색잡음의 전력밀도(No)와 경로 손실을 측정하는 제 11 단계(ST12)와; 상기 제 11 단계 후 요청된 호의 단말 최적 수신 전력을 추정하는 제 12 단계(ST13)와; 상기 제 12 단계 후 측정된 경로 손실과 추정된 수신 전력을 이용하여 트래픽 종류별로 기지국의 송신 전력을 결정하는 제 13 단계(ST14)와; 상기 제 13 단계 후 셀 내의 기지국 전체 송신 전력을 결정하는 제 14 단계(ST15)와; 상기 제 14 단계 후 사용가능한 HSDPA 전력을 결정하는 제 15 단계(ST16)를 포함하여 수행한다.
상기에서 제 12 단계(ST13)는, 단말 수신 단에서의 최적의 비트 당 신호에너지 대 잡음 전력 밀도를 이용하여 요청된 호의 단말 최적 수신 전력을 추정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 12 단계(ST13)에서 단말 수신 단에서의 최적의 비트 당 신호에너지 대 잡음 전력 밀도는,
Figure 112004054013708-PAT00001
로 구하고, 여기서
Figure 112004054013708-PAT00002
는 전력 밀도이고, Ei 는 단말(UE)의 수신 단에서의 트래픽 i의 비트 당 신호 에너지이며, N0 는 백색 잡음의 전력 밀도이며,
Figure 112004054013708-PAT00003
는 TxT 행렬의 행렬식(Determinant)이고, Pout 은 출력 전력이며, B는 시 스템의 대역폭이고,
Figure 112004054013708-PAT00004
는 트래픽 t의 활성 요소(Activity Factor)이며, Gt 는 트래픽 t의 처리이득(B/Rt)이고, Rt 는 트래픽 t의 전송 속도이며,
Figure 112004054013708-PAT00005
는 트래픽 t의 요구 사용자(desired user)의 단말(UE)에서 요구되는 비트 당 신호에너지 대 간섭신호 전력밀도의 비 인 것을 특징으로 한다.
상기에서 제 14 단계(ST15)는, TxT의 행렬식을 이용하여 셀 내의 기지국 전체 송신 전력을 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 14 단계에서 TxT의 행렬식은,
Figure 112004054013708-PAT00006
로 구하고, 여기서
Figure 112004054013708-PAT00007
는 TxT 행렬의 행렬식이고,
Figure 112004054013708-PAT00008
는 트래픽 t의 활성 요소(Activity Factor)이며, Gt 는 트래픽 t의 처리이득(B/Rt)이고, Rt 는 트래픽 t의 전송 속도이며,
Figure 112004054013708-PAT00009
는 트래픽 t의 요구 사용자의 단말(UE)에서 요구되는 비트 당 신호에너지 대 간섭신호 전력밀도의 비이고, Ct 는 트래픽 t의 채널 수 인 것을 특징으로 한다.
상기에서 제 15 단계(ST16)는, 다음의 수학식을 이용하여 사용가능한 HSDPA 전력을 결정하고,
Figure 112004054013708-PAT00010
여기서 AHP 는 사용가능한 HSDPA 전력(Available HSDPA Power)이고, MTCP 는 최대 전체 셀 전력(Max Total Cell Power)이며, DLCCP 는 다운 링크 공통 채널 전력(DL Common CH Power)이고, U 는 해당 셀 내의 사용자의 단말(UE)의 수이며, Pi 는 i번째 사용자의 단말(UE)의 전력 인 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 본 발명은 HSDPA의 패킷 스케줄러인 MAC-hs에서 순방향 링크의 전체 송신 전력 추정식을 이용하여 좀 더 간편하게 HSDPA 서비스에 할당 가능한 전력 레벨을 결정하고자 한 것이다.
그래서 HSDPA 서비스에 할당 가능한 전력 레벨 결정은 다음의 수학식 1에 따른다.
Figure 112004054013708-PAT00011
여기서 AHP 는 사용가능한 HSDPA 전력(Available HSDPA Power)이고, MTCP 는 최대 전체 셀 전력(Max Total Cell Power)으로서 셀 마다 고정된 값이며, Current DL TX Power 는 현재 다운링크 송신 전력으로서 공통 채널 전력(Common CH power) 과 셀 내의 모든 전용 채널(Dedicated CH)의 전력으로 구성된다.
위의 수학식 1을 좀 더 자세히 표현하면 다음의 수학식 2와 같이 된다.
Figure 112004054013708-PAT00012
여기서 AHP 는 사용가능한 HSDPA 전력(Available HSDPA Power)이고, MTCP 는 최대 전체 셀 전력(Max Total Cell Power)이며, DLCCP 는 다운 링크 공통 채널 전력(DL Common CH Power)이고, U 는 해당 셀 내의 사용자의 단말(UE)의 수이며, Pi 는 i번째 사용자의 단말(UE)의 전력이다.
그래서 셀 다운 링크 송신 전력 추정(Cell DL TX Power Estimation)은 다음과 같이 수행한다.
먼저 다양한 전송속도와 서로 다른 서비스의 질을 요구하는 멀티미디어 트래픽을 수용하는 WCDMA 시스템의 단말기(UE)에서 수신되는 트래픽 i의 비트 당 신호에너지 대 간섭신호 전력밀도의 비는 다음의 수학식 3과 같다.
Figure 112004054013708-PAT00013
여기서 Ei 는 단말(UE)의 수신 단에서의 트래픽 i의 비트 당 신호 에너지이며, N0 는 백색 잡음의 전력 밀도이며, Iout,i 는 외부 셀에 의한 간섭 전력 밀도 (pout/B)이고, Iin,i 는 내부 셀에 의한 간섭전력 밀도이며, Pout 은 출력 전력이고, B는 시스템의 대역폭이며, Et 는 단말(UE)의 수신 단에서의 트래픽 t의 비트 당 신호 에너지이고,
Figure 112004054013708-PAT00014
는 트래픽 t의 활성 요소이며, Ct 는 트래픽 t의 채널 수이고, Gt 는 트래픽 t의 처리이득(B/Rt)이고, Rt 는 트래픽 t의 전송 속도이며,
Figure 112004054013708-PAT00015
는 트래픽 i의 활성 요소이며, Ci 는 트래픽 i의 채널 수이고, Gi 는 트래픽 i의 처리이득(B/Ri)이고, Ri 는 트래픽 i의 전송 속도이다.
그리고 트래픽 i의 요구 사용자의 단말(UE)에서 요구되는 비트 당 신호에너지 대 간섭신호 전력밀도의 비를
Figure 112004054013708-PAT00016
라고 하면, 서비스의 질을 유지하기 위하여 수학식 3은 다음의 수학식 4와 같은 조건을 만족해야 한다.
Figure 112004054013708-PAT00017
그리고 수신전력의 증가는 내부 셀의 다른 채널 및 외부 셀에 간섭신호로 작용하여 시스템 성능과 용량을 감쇠시키므로, 각 트래픽에 요구되는 서비스 질을 유지시키면서 최소의 전력을 할당하기 위하여 수학식 4는 모든 트래픽에 관하여 (i=1,2,...,T)의 등호 조건을 유지하여야 한다.
등호의 조건을 갖는 수학식 4는 단말의 수신 단에서의 최적의 비트 당 신호에너지 대 잡음 전력밀도
Figure 112004054013708-PAT00018
에 관하여 연립방정식이 성립하며, T 개의 서로 다른 전송속도와 서비스 질을 갖는 트래픽이 존재할 때, 이는 다음의 수학식 5와 같이 된다.
Figure 112004054013708-PAT00019
여기서
Figure 112004054013708-PAT00020
는 전력 밀도이고, Ei 는 단말(UE)의 수신 단에서의 트래픽 i의 비트 당 신호 에너지이며, N0 는 백색 잡음의 전력 밀도이며,
Figure 112004054013708-PAT00021
는 TxT 행렬의 행렬식(Determinant)이고, Pout 은 출력 전력이며, B는 시스템의 대역폭이고,
Figure 112004054013708-PAT00022
는 트래픽 t의 활성 요소(Activity Factor)이며, Gt 는 트래픽 t의 처리이득(B/Rt)이고, Rt 는 트래픽 t의 전송 속도이며,
Figure 112004054013708-PAT00023
는 트래픽 t의 요구 사용자(desired user)의 단말(UE)에서 요구되는 비트 당 신호에너지 대 간섭신호 전력밀도의 비 이다.
또한
Figure 112004054013708-PAT00024
는 다음의 수학식 6과 같다.
Figure 112004054013708-PAT00025
여기서
Figure 112004054013708-PAT00026
는 TxT 행렬의 행렬식이고,
Figure 112004054013708-PAT00027
는 트래픽 t의 활성 요소이며, Gt 는 트래픽 t의 처리이득(B/Rt)이고, Rt 는 트래픽 t의 전송 속도이며,
Figure 112004054013708-PAT00028
는 트래픽 t의 요구 사용자의 단말(UE)에서 요구되는 비트 당 신호에너지 대 간섭신호 전력밀도의 비이고, Ct 는 트래픽 t의 채널 수 이다.
그리고 셀 다운링크 송신 전체 전력(Cell DL TX Total Power)인 Ptotal 은 다음의 수학식 7로 구한다.
Figure 112004054013708-PAT00029
여기서 T는 시스템에서 서비스 되어지는 트래픽 수이고,
Figure 112004054013708-PAT00030
는 트래픽 i의 활성 요소이며, Ci 는 트래픽 i의 채널 수 이다. 또한 Si 는 트래픽 i의 기지국 송신 전력으로써, 수학식 5의 손실 경로로써 구할 수 있다.
이러한 본 발명의 동작을 다시 설명하면 다음과 같다.
먼저 현재 셀 내의 트래픽 클래스별 서비스 호를 모니터링한다(ST11).
그리고 출력 전력(Pout)과 백색잡음의 전력밀도(No)와 경로 손실을 측정한다(ST12).
그런 다음 수학식 5를 이용하여 요청된 호의 단말 최적 수신 전력을 추정한다(ST13).
그리고 ST11에서 측정된 경로 손실과 ST13에서 추정된 수신 전력을 이용하여 트래픽 종류별로 기지국의 송신 전력을 결정한다(ST14).
또한 수학식 6을 이용하여 셀 내의 기지국 전체 송신 전력을 결정한다(ST15).
그리고 수학식 2를 이용하여 사용가능한 HSDPA 전력을 결정한다(ST16).
이처럼 본 발명은 HSDPA의 패킷 스케줄러인 MAC-hs에서 실시간 적으로 셀 내의 순방향 링크 채널들의 모든 송신 전력을 모니터링하는 대신 제안된 순방향 링크의 전체 송신 전력 추정식을 이용하여 좀 더 간편하게 HSDPA 서비스에 할당 가능한 전력 레벨을 결정하게 되는 것이다.
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.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법은 HSDPA의 패킷 스케줄러인 MAC-hs에서 실시간 적으로 셀 내의 순방향 링크 채널들의 모든 송신 전력을 모니터링하는 대신 제안된 순방향 링크의 전체 송신 전력 추정식을 이용하여 좀 더 간편하게 HSDPA 서비스에 할당 가능한 전력 레벨을 결정할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한 본 발명은 HSDPA 채널에 할당 할 수 있는 전력 레벨을 계산하기 위하여 셀 전체 송신 전력 레벨을 직접 모니터링 방식이 아닌 계산식으로 구해 냄으로써 하드웨어 구현 시 복잡성을 감소시키고, 패킷 스케줄러인 MAC-hs의 처리 부하(Processing Load)도 감소시킬 수 있는 효과도 있게 된다.

Claims (7)

  1. 현재 셀 내의 트래픽 클래스별 서비스 호를 모니터링하는 제 1 단계와;
    상기 제 1 단계 후 경로 손실을 측정하고 수신전력을 추정하여 사용가능한 HSDPA 전력을 결정하는 제 2 단계를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단계는,
    상기 제 1 단계 후 출력 전력과 백색잡음의 전력밀도와 경로 손실을 측정하는 제 11 단계와;
    상기 제 11 단계 후 요청된 호의 단말 최적 수신 전력을 추정하는 제 12 단계와;
    상기 제 12 단계 후 측정된 경로 손실과 추정된 수신 전력을 이용하여 트래픽 종류별로 기지국의 송신 전력을 결정하는 제 13 단계와;
    상기 제 13 단계 후 셀 내의 기지국 전체 송신 전력을 결정하는 제 14 단계와;
    상기 제 14 단계 후 사용가능한 HSDPA 전력을 결정하는 제 15 단계를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 12 단계는,
    단말 수신 단에서의 최적의 비트 당 신호에너지 대 잡음 전력 밀도를 이용하여 요청된 호의 단말 최적 수신 전력을 추정하는 것을 특징으로 하는 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 12 단계에서 단말 수신 단에서의 최적의 비트 당 신호에너지 대 잡음 전력 밀도는,
    Figure 112004054013708-PAT00031
    로 구하고, 여기서
    Figure 112004054013708-PAT00032
    는 전력 밀도이고, Ei 는 단말(UE)의 수신 단에서의 트래픽 i의 비트 당 신호 에너지이며, N0 는 백색 잡음의 전력 밀도이며,
    Figure 112004054013708-PAT00033
    는 TxT 행렬의 행렬식이고, Pout 은 출력 전력이며, B는 시스템의 대역폭이고,
    Figure 112004054013708-PAT00034
    는 트래픽 t의 활성 요소이며, Gt 는 트래픽 t의 처리이득(B/Rt)이고, Rt 는 트래픽 t의 전송 속도이며,
    Figure 112004054013708-PAT00035
    는 트래픽 t의 요구 사용자의 단말에서 요구되는 비트 당 신호에너지 대 간섭신호 전력밀도의 비 인 것을 특징으로 하는 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제 14 단계는,
    TxT의 행렬식을 이용하여 셀 내의 기지국 전체 송신 전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 14 단계에서 TxT의 행렬식은,
    Figure 112004054013708-PAT00036
    로 구하고, 여기서
    Figure 112004054013708-PAT00037
    는 TxT 행렬의 행렬식이고,
    Figure 112004054013708-PAT00038
    는 트래픽 t의 활성 요소이며, Gt 는 트래픽 t의 처리이득(B/Rt)이고, Rt 는 트래픽 t의 전송 속도이며,
    Figure 112004054013708-PAT00039
    는 트래픽 t의 요구 사용자의 단말에서 요구되는 비트 당 신호에너지 대 간섭신호 전력밀도의 비이고, Ct 는 트래픽 t의 채널 수 인 것을 특징으로 하는 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법.
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 15 단계는,
    다음의 수학식을 이용하여 사용가능한 HSDPA 전력을 결정하고,
    Figure 112004054013708-PAT00040
    여기서 AHP 는 사용가능한 HSDPA 전력이고, MTCP 는 최대 전체 셀 전력이며, DLCCP 는 다운 링크 공통 채널 전력이고, U 는 해당 셀 내의 사용자의 단말의 수이며, Pi 는 i번째 사용자의 단말의 전력 인 것을 특징으로 하는 WCDMA 시스템에서 HSDPA의 전력 결정 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101114871B (zh) * 2006-07-28 2011-04-06 中兴通讯股份有限公司 一种避免hsdpa室内分布系统网络干扰功率攀升的方法

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