KR20070073059A

KR20070073059A - 이동통신 시스템의 전력 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20070073059A
Application number: KR1020060000559A
Authority: KR
Inventors: 김오석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-01-03
Filing date: 2006-01-03
Publication date: 2007-07-10

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 데이터 전송을 위한 단말의 외부 전력 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 단독 DCCH의 복조 에러율을 이용하여 휴지기간 동안에도 순방향 폐루프 외부 전력을 제어한다. 이와 같이 하면, 휴지기간이 상당기간 지속되는 경우에도 무선환경의 변화에 따라 DPCH 전력을 조절할 수 있다.

전력제어, 파일럿, 휴지기간

Description

이동통신 시스템의 전력 제어 장치 및 방법{Method and Apparatus for power controlling of terminal in mobile communication system}

도 1은 일반적인 WCDMA 이동통신 시스템에서 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)의 구조를 보인 도면이다.

도 2는 단독 DCCH(stand-alone Dedicated Control CHannel) 설정 파라미터를 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단말기의 외부 전력제어기의 구성을 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 외부 전력제어기의 동작을 나타낸 순서도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 순방향 외부전력 제어기 각 부의 동작 타이밍도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 DPCH 슬롯 패턴을 나타낸 도면이다.

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 외부 전력 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 큰 통화용량, 양질의 통화품질을 얻기 위하여 이동통신 시스템은 순방향(기지국에서 이동국 방향) 및 역방향(이동국에서 기지국 방향) 전력제어를 사용한다. 이동국 송신전력제어의 목적은 권역내의 모든 이동국 전송 신호가 기지국 수신기에 규준(nominal) 강도로 수신되도록 제어하는 데 있다. 이러한 이동국 송신전력제어에 의해 이동국의 위치 및 전파손실에 관계없이 각 이동국으로 전송되는 신호는 같은 강도로 수신되게 한다. 권역내의 모든 이동국 송신전력이 이와 같이 제어된다면 기지국 수신기의 총 수신전력은 규준 수신전력을 이동국 수로 곱한 값이 된다.

전력 제어의 종류에는 개방 루프(open-loop) 전력 제어, 폐루프(closed-loop, inner-loop, fast) 전력 제어, 외부 순환(outer-loop) 전력 제어가 있다.

이 중 외부 순환 전력제어는 폐루프 전력 제어 수행에 사용되는 수신 임계 기준값(Signal-to-Interference Ratio; 이하 'SIR'이라고 함)을 목표로 하는 통화 품질의 기준에 맞도록 설정하는 것을 말한다. 즉, 외부 순환 전력 제어는 폐루프 전력 제어의 SIR 기준값을 특정한 값에 고정시키지 않고, 전파 환경에 따라 일정 시간 단위로 실측된 BLER(BLock Errer Rate)값이 목표 BLER값을 유지하도록 목표 SIR값을 설정하는 과정이다.

역방향 전력 제어 명령 비트(TPC : Transmit Power Control)를 생성하는 종래의 폐루프 전력 제어는 이동통신 시스템, 일예로 도 1에 도시된 바와 같은 WCDMA 이동통신 시스템의 노드 B(Node-B)에서 수행되고, 외부 순환 전력 제어는 RNC(Radio Network Controller)에서 수행된다.

여기서 참조부호 100은 코어망(Core Network)을 나타내며, 참조부호 200은 UTRAN을 나타내며, 참조부호 210, 220은 상기 UTRAN(200)내의 기지/제어국 역할을 수행하는 RNS(Radio Network System)를 나타내고, 참조부호 211은 상기 RNS(210)내의 무선망 제어기(RNC)를 나타내며, 참조부호 212 및 213은 상기 무선망 제어기(RNC)와 연결되는 노드-B(Node-B)를 나타내며, 참조부호 300은 단말(User Equipment)을 나타낸다.

종래에는 전력 제어를 위해 노드-B(212)에서 수신 데이터 프레임에 대해 CRC(Cyclic Redundancy Checksum)를 검사하여 프레임의 오류 유무를 RNC(211)로 알려주어 이에 따라 기지국 목표 수신 임계 기준값(SIR_TARGET)을 설정하였다. 즉, CRC 검사 결과 프레임 에러가 발생하지 않으면 목표 수신 임계 기준값(SIR_TARGET)을 낮추고 CRC 검사 결과 프레임 에러가 발생하면 목표 수신 임계 기준값(SIR_TARGET)을 높인다.

한편, 도 2는 단독 DCCH(stand-alone Dedicated Control CHannel) 설정 파라미터를 나타낸 것이다.

기지국과 단말 사이에 신호 정보를 주고받을 때 주로 사용하는 단독 DCCH는 도 2에 도시한 바와 같이 하나의 트래픽 채널(TrCH)을 가지며, 풀 레이트(full rate) (1×148)과 제로 레이트(zero rate) (0×148)의 포맷을 가질 수 있다. 단말이 판단한 트래픽 채널 포맷이 제로 레이트(0×148)인 경우에 단말은 CRC 결과를 전달하지 않는다. 따라서 무선 환경의 급격한 변화가 있을 때에 단독 DCCH을 이용할 경우에는 휴지기간이 비교적 긴 시간동안 지속되며, 휴지기간 동안에는 외부 전력제어가 동작하지 않아서 CRC 검사 결과가 보고되지 않기 때문에 무선환경의 변화에 따라 목표 수신 임계 기준값(SIR_TARGET)을 제어하는데 어려움이 있다. 따라서 휴지기간 이후에 전력 제어가 어려우며, DCCH를 이용하여 기지국과 단말 사이에 신호 정보 교환이 필요할 때 급격한 무선환경 변화로 인해 정보 교환이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 휴지기간에도 외부순환 전력제어가 가능하도록 하는 비동기 이동통신 시스템의 전력제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 이동통신 시스템에서 데이터 전송을 위한 전력을 제어 방법은,

특정 프레임 동안 DPDCH(Dedicated Physical Data Channel)의 전력을 측정하고 상기 측정한 결과에 따라 휴지기간을 판단하는 과정과, 상기 휴지기간 중, DPCH(Dedicated Physical Channel) 파일럿의 복조 에러율을 측정하는 과정과, 상기 측정한 복조 에러율에 따라 목표 수신 임계 기준값을 조절하여 송신전력을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 특징에 따른 이동통신 시스템에서 데이터 전송을 위한 전력을 제어하는 장치는, 송신 전력을 조절하기 위한 목표 수신 임계 기준값을 설정하는 폐루프 전력 제어기와 상기 목표 수신 임계 기준값과 비교하여 송신 전력을 조절하는 외부 전력 제어기를 포함하며,

상기 외부 전력 제어기는,

DDPDCH(Dedicated Physical Data Channel)의 전력을 측정하는 DPDCH 전력 측정부와, 상기 DPDCH 전력 측정부에서 측정한 DPDCH 전력값에 따라 휴지기간을 판단하는 휴지기간 판단부와, 상기 휴지기간 중, 파일럿 패턴을 이용하여 파일럿 복조 에러율을 감지하는 복조 에러율 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 외부 전력제어기는 순방향 외부전력 제어부(310), 휴지기간 감지부(320), DPDCH(Dedicated Physical Data Channel) 전력 측정부(330), 전력제어 알고리즘 변경부(340) 및 복조 에러율 감지부(350)를 포함한다.

순방향 외부전력 제어부(310)는 CRC 결과의 발생여부를 판단한다. DPDCH 전력 측정부(330)는 DPDCH 전력을 측정하며, 휴지기간 감지부(320)는 DPDCH 전력 측정부(330)에서 측정한 DPDCH 전력과 순방향 외부전력 제어부(310)에서 전달된 CRC 결과를 가지고 휴지기간을 판단한다. 전력제어 알고리즘 변경부(340)는 휴지기간 감지부(320)의 판단 결과에 따라 전력 제어 알고리즘을 변경하며, 복조 에러율 감지부(350)는 파일럿 패턴을 이용하여 파일럿 복조 에러율을 감지한다.

그리고 도 3에는 도시하지 않았지만, 상기 단말기의 외부 전력제어기는 상기 전력제어 알고리즘 변경부(340) 및 상기 복조 에러율 감지부(350)와 연결되는 폐루프 전력 제어부를 더 포함하며, 상기 폐루프 전력 제어부는 상기 전력제어 알고리즘 변경부(340)의 판단에 따라 상기 감지한 파일럿 복조 에러율 또는 상기 CRC 결과를 가지고 상기 목표 수신 임계 기준값을 조절한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 외부 전력제어기의 동작을 나타낸 순서도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 순방향 외부전력 제어기 각 부의 동작 타이밍도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 410 단계에서 도 3의 전력제어 알고리즘 변경부(340)는 휴지기간 감지부(320)로부터 휴지기간 판단 결과에 따른 신호가 수신되기를 기다린다. 휴지기간 감지부(320)는 DPDCH 전력 측정부(330)로부터 특정 프레임동안 측정된 DPDCH 전력값을 수신한다. 휴지기간 감지부(320)는 수신된 전력값이 특정 프레임동안 일정한 임계값 보다 낮은 값이면 휴지기간이라고 판단하고 휴지기간이 시작되었음을 알리는 신호를 출력한다. 휴지기간 감지부(320)로부터 휴지기간 시작을 알리는 신호를 수신한 전력제어 알고리즘 변경부(340)는 420 단계에서 외부 전력 제어 알고리즘을 CRC 결과를 이용한 알고리즘에서 DPCH 파일럿 복조 에러율을 이용한 알고리즘으로 변경한다. 그리고 430 단계에서 복조 에러율 감지부(350)는 슬롯 포맷에 따라 복조된 DPCH 파일럿의 복조 에러율을 측정한다.

도 6에 본 발명의 실시예에 따른 DPCH 슬롯 패턴을 도시하였다. 도 6에 도시한 바와 같이 DPCH 슬롯 포맷에 따라 파일럿 필드의 비트수가 결정되며, 프레임 슬롯 번호에 따라 DPCH 파일럿 패턴들이 결정된다. 이때 슬롯 포맷에 대한 정보는 기지국으로부터 받을 수 있다.

다음, 440 단계에서는 폐루프 전력 제어부가 430 단계에서 측정된 DPCH 파일럿 에러율을 미리 설정된 임계값과 비교한다. 비교 결과, 측정된 에러율이 임계값보다 크면 450 단계에서 폐루프 전력 제어부는 외부 전력에 사용되는 목표 수신 임 계 기준값(SIR_TARGET)을 증가시키며, 측정된 에러율이 임계값보다 작으면 폐루프 전력 제어부는 460 단계에서 외부 전력에 사용되는 목표 수신 임계 기준값(SIR_TARGET)을 감소시킨다.

한편, 410 단계에서 휴지기간 감지부(320)는 수신된 전력값이 특정 프레임동안 일정한 임계값보다 높은 값이면 휴지기간이 아니라고 판단하며, 470 단계에서 전력제어 알고리즘 변경부(340)는 외부 전력 제어 알고리즘을 CRC 결과를 이용한 알고리즘으로 계속 유지한다. 그리고 480 단계에서 폐루프 전력 제어부는 CRC 결과에 따라 외부 전력에 사용되는 목표 수신 임계 기준값(SIR_TARGET)을 조절한다. 즉, CRC 검사 결과 프레임 에러가 발생하지 않으면 목표 수신 임계 기준값(SIR_TARGET)을 낮추고 CRC 검사 결과가 프레임 에러가 발생하면 목표 수신 임계 기준값(SIR_TARGET)을 높인다.

또한, 410 단계에서 휴지기간 감지부(320)가 순방향 외부전력 제어부(310)로부터 CRC 결과를 수신하면, 휴지기간 감지부(320)는 휴지기간이 종료되었음을 알리는 신호를 출력한다. 휴지기간 종료 신호를 수신한 전력제어 알고리즘 변경부(340)는 470 단계에서 외부 전력 제어 알고리즘을 DPCH 파일럿 복조 에러율을 이용한 알고리즘에서 CRC 결과를 이용한 알고리즘으로 변경한다. 그리고 480 단계에서 단말의 폐루프 전력 제어기는 CRC 결과에 따라 외부 전력에 사용되는 목표 수신 임계 기준값(SIR_TARGET)을 조절한다. 즉, CRC 검사 결과 프레임 에러가 발생하지 않으면 목 표 수신 임계 기준값(SIR_TARGET)을 낮추고 CRC 검사 결과가 프레임 에러가 발생하면 목표 수신 임계 기준값(SIR_TARGET)을 높인다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 단독 DCCH를 사용하여 휴지기간동안에도 순방향 폐루프 외부 전력을 제어할 수 있기 때문에, 휴지기간이 상당기간 지속되는 경우에도 무선환경의 변화에 따라 DPCH 전력을 조절할 수 있다. 따라서, 휴지기간 이후에도 기지국과 단말 사이에 신호 정보 교환이 원활하게 이루어질 수 있다.

Claims

이동통신 시스템에서 데이터 전송을 위한 전력을 제어 방법에 있어서,

특정 프레임 동안 DPDCH(Dedicated Physical Data Channel)의 전력을 측정하고 상기 측정한 결과에 따라 휴지기간을 판단하는 과정과,

상기 휴지기간 중, DPCH(Dedicated Physical Channel) 파일럿의 복조 에러율을 측정하는 과정과,

상기 측정한 복조 에러율에 따라 목표 수신 임계 기준값을 조절하여 송신전력을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
제1항에 있어서,

상기 휴지기간을 판단하는 과정은,

상기 측정한 전력을 미리 설정한 제1 임계값과 비교하고, 상기 비교 결과 상기 측정한 전력이 상기 제1 임계값보다 작으면 상기 휴지기간이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
제1항에 있어서,

상기 송신전력을 제어하는 과정은,

상기 측정한 복조 에러율을 미리 설정한 제2 임계값과 비교하고, 상기 비교 결과 상기 측정한 복조 에러율이 상기 제2 임계값보다 크면 송신 전력을 제어하기 위한 목표 수신 임계 기준값을 증가시키며, 상기 측정한 복조 에러율이 상기 제2 임계값보다 작으면 송신 전력을 제어하기 위한 목표 수신 임계 기준값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
이동통신 시스템에서 데이터 전송을 위한 전력을 제어하는 장치에 있어서,

송신 전력을 조절하기 위한 목표 수신 임계 기준값을 설정하는 폐루프 전력 제어기와 상기 목표 수신 임계 기준값과 비교하여 송신 전력을 조절하는 외부 전력 제어기를 포함하며,

상기 외부 전력 제어기는,

DDPDCH(Dedicated Physical Data Channel)의 전력을 측정하는 DPDCH 전력 측정부와,

상기 DPDCH 전력 측정부에서 측정한 DPDCH 전력값에 따라 휴지기간을 판단하는 휴지기간 판단부와,

상기 휴지기간 중, 파일럿 패턴을 이용하여 파일럿 복조 에러율을 감지하는 복조 에러율 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
제4항에 있어서,

상기 휴지기간 판단부는,

상기 DPDCH 전력 측정부에서 측정한 전력을 수신하여 미리 설정한 제1 임계값과 비교하고, 상기 비교 결과 상기 측정한 전력이 상기 제1 임계값보다 작으면 휴지기간이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
제5항에 있어서,

상기 폐루프 전력 제어기는,

상기 측정한 복조 에러율을 미리 설정한 제2 임계값과 비교하고, 상기 비교 결과 상기 측정한 복조 에러율이 상기 제2 임계값보다 크면 송신 전력을 제어하기 위한 목표 수신 임계 기준값을 증가시키며, 상기 측정한 복조 에러율이 상기 제2 임계값보다 작으면 송신 전력을 제어하기 위한 목표 수신 임계 기준값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.