KR20090065170A - 기준 채널을 이용한 기준 파워비 조절 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기준 채널을 이용한 기준 파워비 조절 방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 기준 파워비 조절 방법은, 사전에 설정된 전송 시간 간격마다 전송되는 기준 채널의 시그널 파워 및 노이즈 파워를 이용하여 파워비를 산출하고, 산출된 파워비를 이용하여 PW 윈도우 구간 및 CW 윈도우 구간의 평균 파워비를 각각 산출한 뒤, 산출된 PW 윈도우 구간의 평균 파워비와 CW 윈도우 구간의 평균 파워비의 차이를 통해 수신 파워비의 변화량을 산출하고, 에러 검출 여부에 따라 산출된 수신 파워비의 변화량을 이용하여 기준 파워비를 조절하는 기준 파워비 조절 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 매 전송 시간 간격마다 채널 상태에 따라 각각 상이한 파워 조절량을 이용하여 기준 파워비를 재조절함으로써, 기준 파워비 값을 채널이 변한만큼만 교정할 수 있어, 일시적으로 파워가 증가하는 현상 또는 일시적인 파워가 감소하는 현상을 완충시키는 효과가 있다.
기준 파워비, target SINR, PW 윈도우, CW 윈도우, 에러 검출

Description

기준 채널을 이용한 기준 파워비 조절 방법{Method for Control Target SINR with Reference Signal}
본 발명은 기준 채널을 이용한 기준 파워비 조절 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 기지국에서 역방향을 통해 매 전송 시간 간격(TTI: Transmission Time Interval)마다 전송하는 기준 채널을 통해 각각 다른 파워 조절 양을 사용하여 기준 파워비를 정확하게 조절하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-404-13, 과제명: 3G Evolution 무선전송 기술 개발].
기지국에서는 무선 자원의 효율적인 사용을 위하여, 채널 상태에 따라 기준 파워비(Target SINR)를 조절하고 있다. 즉, 채널 상황이 좋은 상태에서는 많은 양의 파워를 소모할 필요가 없으므로, 기준 파워비를 하강시키고, 채널 상황이 좋지 않은 상태에서는 기준 파워비를 상승시키는 작업을 수행한다.
이와 같은 기준 파워비의 조절을 위하여 사용되는 다양한 알고리즘 중 점프(Jump) 알고리즘은 사전에 설정되어 있던 기준 파워비를 단계 하강량(step_down, 이하 'step_down'이라 칭함) 또는 단계 상승량(step_up, 이하 'step_up'이라 칭함)만큼 조절하는 방법이다.
도 1은 점프 알고리즘을 설명하기 위한 순서도이다.
점프 알고리즘의 수행을 위해서 기준 파워비를 수신하여 설정한 후, step_down 및 step_up을 각각 산출한다.
여기서, step_down은 에러 검색기를 통하여 에러가 발생하지 않았음을 확인한 경우, 사전에 설정되어 있던 기준 파워비를 감소시키기 위한 파워 조절량이며, step_up은 에러 검색기를 통하여 에러가 발생하였음을 확인한 경우, 사전에 설정되어 있던 기준 파워비를 증가시키기 위한 파워 조절량이다.
이와 같은 step_down 및 step_up은 타겟 블록 에러율(Target BLER: Target Block Error Rate, 이하 'Target BLER'이라 칭함)을 기준으로 조절되며, step_up의 파워 조절은 step_down의 파워 조절 횟수에 따라 다르게 조절된다.
즉, step_down된 파워 조절 횟수가 많으면 step_up의 파워 조절량은 적어지고, step_down된 파워 조절 횟수가 적으면 step_up의 파워 조절량은 많아진다. 이와 같은 step_down은 수학식 1과 같이 산출되며, step_up은 수학식 2와 같이 산출된다.
step _ down = step _ size × target BLER
step _ up = step _ size - step _ down
여기서, step_size는 사전에 정의되는 값으로써, 통상 0.3dB 또는 0.5dB로 설정된다.
이 때, 전송 시간 간격(TTI)이 도래하여, 에러 검출기가 CRC(Cyclic Redundancy Check) 에러를 검출하는 경우, k에서의 기준 파워비(target SINR(k))는 수학식 3과 같이 조절된다.
target SINR(k) = target SINR(k-1) + step_up
그러나, 한 전송 시간 간격(TTI)에서 에러 검출기가 CRC 에러를 검출하지 못하면, k에서의 기준 파워비(target SINR(k))는 수학식 4와 같이 조절된다.
target SINR(k) = target SINR(k-1) + step_down
이와 같은 방식을 통하여 점프 알고리즘은 기준 파워비를 사전에 정해진 일정한 파워 조절량(step_up 또는 step_down)만큼 조절한다.
이와 같은 점프 알고리즘 등을 사용하여 기준 파워비를 정확하게 조절하기 위한 방법에 있어서, 다음과 같은 두 가지 단계가 필요하다.
먼저, 설정되어 있는 파워 조절량만큼 계속적으로 파워를 증가시키거나 감소시켜 기준 파워비에 도달하는 단계 및 기준 파워비에 도달한 후 에러 검출 결과를 통해 기준 파워비를 재조절하는 단계이다.
여기서, 기준 파워비를 재조절하는 후자의 단계는 실제의 무선 채널 환경과 수학식을 통해 시뮬레이션되는 채널 모델 간의 차이에 의하여 수행되는 단계이다. 즉, 후자의 단계는 실제의 무선 채널 환경과 채널 모델 사이의 차이만큼 기준 채널 파워비를 재조절하는 작업을 수행하는 단계이다.
이와 같은 후자의 단계는, 전자의 단계를 통하여 기준 파워비에 도달하였더라도, 에러 검출 결과를 통해 계속적인 에러 발생이 확인됨에 따라, 에러 검출 결과가 계속적으로 보고되는 상황이 발생되기 때문에 수행된다.
또한, 실제 채널 환경이 채널 모델보다 우수한 경우, 채널 모델보다 낮은 기준 파워비에서 동작 가능한 경우가 발생하게 되며, 이에 따라 기준 파워비를 재조절하는 후자의 단계가 필요하게 된다.
그러나, 현재 기준 파워비를 산출하기 위한 채널 모델 시뮬레이션에서는 사전에 설정된 일정한 파워 조절량(step_up 또는 step_down)으로 기준 파워비를 조절하는 방법만을 제공하고 있을 뿐, 실제의 채널 상태에 맞게 기준 파워비를 재조절하는 방법은 제공되고 있지 않다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전송 시간 간격에 일정한 파워 조절량으로 기준 파워비를 조정하는 것이 아니고, 매 전송 시간 간격마다 채널 상태에 따라 각각 상이한 파워 조절량을 이용하여 신속하게 기준 파워비를 재조절하는 방법을 제공하는 것이다.
이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 기준 파워비 조절 방법은, (a) 사전에 설정된 전송 시간 간격마다 전송되는 기준 채널의 시그널 파워 및 노이즈 파워를 이용하여 파워비를 산출하는 단계; (b) 산출된 파워비를 이용하여, 이전 채널 윈도우 구간 및 현재 채널 윈도우 구간의 평균 파워비를 각각 산출하는 단계; (c) 산출된 이전 채널 윈도우 구간의 평균 파워비와, 산출된 현재 채널 윈도우 구간의 평균 파워비의 차이를 계산하여, 수신 파워비의 변화량을 산출하는 단계; 및 (d) 에러 검출 여부를 확인하고, 에러 검출 여부에 따라 수신 파워비의 변화량을 이용하여, 기준 파워비를 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 매 전송 시간 간격마다 채널 상태에 따라 각각 상이한 파워 조절량을 이용하여 기준 파워비를 재조절함으로써, 에러 검출 결과에 따라 계속적으로 에러가 발생하지 않는다고 판정되는 경우, 또는 계속적으로 에러가 발생한다고 판정되는 경우에도 기준 파워비 값을 채널이 변한만큼만 교정할 수 있어, 일시적으로 파워가 증가하는 현상 또는 일시적인 파워가 감소하는 현상을 완충시키는 효과가 있다.
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 유사 한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기준 파워비 조절 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
멀티 패스(Multipath) 페이딩(Fading) 채널의 변화량과, 이웃한 다른 셀로부터의 채널 간섭(Interference)을 감지하기 위하여, 매 전송 시간 간격마다 전송되는 기준 채널(Reference Channel)의 시그널(Signal) 파워(P signal ) 및 노이즈(Noise + Interference) 파워(P noise + interference )를 매 전송 구간마다 측정된다.
그리고, 측정된 시그널 파워 및 노이즈 파워를 기반으로 하는 기준 채널의 파워비(Power Ratio: P sin r, ref, dB )를 할당된 자원의 크기(N)만큼 누적하여 평균을 취한다. 이 때, 산출되는 기준 채널의 파워비는 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다(S210).
Figure 112007090728513-PAT00001
수학식 5에 따라 기준 채널의 파워비가 계산되면, 시그널 파워 또는 노이즈 파워가 갑작스럽게 높아지거나 낮아지는 현상 때문에 발생되는 기준 파워비의 출렁거림을 방지하기 위하여, 계산된 기준 채널의 파워비를 일정한 구간의 크기를 갖는 윈도우에 저장한다(S220).
여기서, 1개의 윈도우 크기가 t 구간으로 설정되어 있다고 가정하면, 본 발 명의 실시예에 따라 계산된 기준 채널의 파워비를 저장하기 위하여 2개의 윈도우가 사용된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 윈도우 구조를 나타내 도면이다.
2개의 윈도우는 지난 t 구간 동안 측정된 채널 정보를 저장하는 이전 채널 윈도우(Previous channel data Window, 이하 'PW 윈도우'라 칭함)(310)와, 현재의 t 구간 동안 측정되는 채널 정보를 저장하는 현재 채널 윈도우(Current channel data Window, 이하 'CW 윈도우'라 칭함)(320)로 구성된다.
새로운 P sin r, ref, dB 값이 윈도우에 첨가될 때마다 윈도우는 옆으로 이동하여 윈도우는 일정한 간격을 갖는 형태로 유지되며, PW 윈도우(310)와 CW 윈도우(320)에서는 서로 상이한 파워비의 변화량이 산출될 수 있다.
이에 따라, 수학식 6을 이용하여 PW 윈도우(310) 구간의 평균 파워비를 계산한다(S230).
Figure 112007090728513-PAT00002
여기서, pw는 PW 윈도우(310)의 크기를 의미한다.
PW 윈도우(310) 구간의 평균 파워비를 계산되면, 수학식 7을 이용하여 CW 윈도우(320) 구간의 평균 파워비를 계산한다(S240).
Figure 112007090728513-PAT00003
여기서, 수학식 6 및 수학식 7에 있어서, pw는 PW 윈도우(310)의 크기를 의미하며, cw는 CW 윈도우(320)의 크기를 의미한다.
PW 윈도우(310) 구간의 평균 파워비 및 CW 윈도우(320) 구간의 평균 파워비가 계산되면, 수학식 8을 이용하여 PW 윈도우(310) 구간과 CW 윈도우(320) 구간 사이의 수신 파워비의 변화량(
Figure 112007090728513-PAT00004
)을 산출한다(S250).
Figure 112007090728513-PAT00005
수신 파워비의 변화량이 산출되면, 에러 검출기를 통해 검출한 에러 결과값(CRC 결과값)에 따라서, 기준 파워비 값을 변경한다(S260).
에러 검출기의 판단 결과 에러가 없다고 판단되는 경우, 에러 결과값은 -1로 설정되며, 이에 따라, 이전의 전송 시간 간격(TTI)에 설정된 기준 파워비 값을 target BLER × abs (
Figure 112007090728513-PAT00006
)만큼 줄이는 결과를 가져온다. 여기서, abs는 수신 파워비의 변화량(
Figure 112007090728513-PAT00007
)의 절대값을 산출하는 함수이다.
반면, 에러 검출기의 판단 결과 에러가 있다고 판단되는 경우, 에러 결과값은 +1로 설정되며, 이에 따라, 이전의 전송 시간 간격(TTI)에 설정된 기준 파워비 값을 target BLER × abs (
Figure 112007090728513-PAT00008
)만큼 증가시키는 결과를 가져온다.
이와 같이, 에러 결과값을 이용한 기준 파워비 값의 교정은 수학식 9를 통하여 실행될 수 있다.
Figure 112007090728513-PAT00009
target SINR (k) = target SINR (k-1) + target BLER × abs () × 에러 결과값
이에 따라, 에러 검출 결과를 통해 계속적으로 에러가 없다고 판단되는 경우, 또는 계속적으로 에러가 발생한다고 판단되는 경우, 기준 파워비 값을 채널 변화량만큼 교정하는 결과를 산출할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
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.
도 1은 점프 알고리즘을 설명하기 위한 순서도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기준 파워비 조절 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 윈도우 구조를 나타내 도면이다.

Claims (7)

  1. 기지국에서 기준 파워비를 조절하는 방법에 있어서,
    (a) 사전에 설정된 전송 시간 간격마다 전송되는 기준 채널의 시그널 파워 및 노이즈 파워를 이용하여 파워비를 산출하는 단계;
    (b) 상기 산출된 파워비를 이용하여, 이전 채널 윈도우 구간―여기서, 이전 채널 윈도우 구간은 특정 시간 이전의 전송 시간 간격 동안 측정된 채널 정보를 저장하는 윈도우임― 및 현재 채널 윈도우 구간―여기서, 현재 채널 윈도우 구간은 특정 시간의 전송 시간 간격 동안 측정되는 채널 정보를 저장하는 윈도우임―의 평균 파워비를 각각 산출하는 단계;
    (c) 산출된 이전 채널 윈도우 구간의 평균 파워비와, 산출된 현재 채널 윈도우 구간의 평균 파워비의 차이를 계산하여, 수신 파워비의 변화량을 산출하는 단계; 및
    (d) 에러 검출 여부를 확인하고, 상기 에러 검출 여부에 따라 상기 수신 파워비의 변화량을 이용하여, 상기 기준 파워비를 조절하는 단계
    를 포함하는 기준 파워비 조절 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (a)는,
    (a1) 사전에 설정된 전송 시간 간격마다 전송되는 기준 채널의 시그널 파워 및 노이즈 파워를 측정하는 단계; 및
    (a2) 상기 시그널 파워 및 노이즈 파워를 이용하여 상기 기준 채널의 파워비를 산출하는 단계
    를 포함하는 기준 파워비 조절 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단계 (a2)는,
    상기 시그널 파워의 측정값의 로그 계산값과, 상기 노이즈 파워의 측정값의 로그 계산값 사이의 차이를 할당된 자원의 크기만큼 누적하여 평균 취함으로써, 상기 기준 채널의 파워비를 산출하는 것을 특징으로 하는 기준 파워비 조절 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 단계 (a2)는,
    상기 시그널 파워의 측정값 또는 상기 노이즈 파워의 측정값에 10을 곱하여 로그를 취한 뒤, 다시 10을 곱한 결과를 통해, 상기 시그널 파워의 측정값의 로그 계산값 및 상기 노이즈 파워의 측정값의 로그 계산값을 각각 산출하는 것을 특징으로 하는 기준 파워비 조절 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (b)는,
    (b1) 상기 산출된 파워비를 상기 이전 채널 윈도우와 상기 현재 채널 윈도우에 각각 저장하는 단계; 및
    (b2) 상기 이전 채널 윈도우 및 상기 현재 채널 윈도우 구간의 평균 파워비를 각각 산출하는 단계
    를 포함하는 기준 파워비 조절 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (d)는,
    상기 수신 파워비의 변화량은
    상기 이전 채널 윈도우 구간의 평균 파워비와 상기 현재 채널 윈도우 구간의 평균 파워비의 차이에 절대값을 취한 뒤, 타겟 블록 에러율을 곱하여 산출하는 것을 특징으로 하는 기준 파워비 조절 방법.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 수신 파워비의 변화량과, 에러 검출 여부에 따라 설정되는 에러 결과값을 곱한 결과와, 이전에 전송 시간 간격에서 설정된 기준 파워비를 합산하여, 상기 기준 파워비를 조절하는 것을 특징으로 하는 기준 파워비 조절 방법.
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