KR100662370B1 - Power Control Method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통신 시스템에 있어서, 특히 이동통신 시스템에 적용하기 위한 전력제어 방법에 관한 것으로, UTRAN과 UE사이의 전송경로가 불균형을 이룸에 따라 신호를 갑자기 높은 전력으로 송신할 때 발생하는 스파이크(Spike) 현상을 제거하는데 적당한 발명이며, 또한 UE의 송신 전력이 갑자기 상승하는 것을 방지하도록 송신 전력의 상승분을 제한하는데 적당한 발명이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power control method for a mobile communication system, and more particularly, to a spike occurring when a signal is suddenly transmitted at high power due to an imbalance in a transmission path between a UTRAN and a UE. The invention is suitable for eliminating the phenomenon), and is also suitable for limiting the increase of the transmission power so as to prevent the UE from suddenly increasing the transmission power.
전력제어, 폐쇄루프 전력제어(CLPC), 스파이크(Spike), UTRAN, UE Power Control, Closed Loop Power Control (CLPC), Spike, UTRAN, UE
Description
도 1은 종래 기술에 따른 전력제어 절차를 나타낸 도면.1 is a view showing a power control procedure according to the prior art.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력제어 절차를 나타낸 도면.2 illustrates a power control procedure according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 이동통신 시스템에 적용하기 위한 전력제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a communication system, and more particularly, to a power control method for application to a mobile communication system.
3GPP(third generation partnership project)의 규격을 따르는 W-CDMA(wideband-code division multiple access)에서 FDD(frequency division duplex) 사용자단말기(user equipment ; 이하, UE 라 약칭함)에 적용되는 전력제어 알고리즘으로는 개방 루프 전력제어(open-loop power control)와 폐쇄루프 전력제어(Closed-Loop Power Control ; 이하, CLPC 라 약칭함)가 있다.Power control algorithms applied to frequency division duplex (FDD) user equipment (hereinafter abbreviated as UE) in wideband-code division multiple access (W-CDMA) conforming to the third generation partnership project (3GPP) There are open-loop power control and closed-loop power control (hereinafter abbreviated as CLPC).
CLPC의 동작 조건은 다음과 같다.The operating conditions of CLPC are as follows.
즉, UE와 유트란(Universal Terrestrial Radio Access Network ; 이하, UTRAN 이라 약칭함)간의 무선자원제어(RRC : Radio Resource Control) 연결이 확립(establishment)되고, UTRAN으로부터 전송된 신호가 일정 품질 이상이면 그 UTRAN 으로부터 전송된 전력제어 명령이 신뢰성이 있는 것으로 판단하여 CLPC가 동작한다. That is, if a Radio Resource Control (RRC) connection is established between a UE and a Universal Terrestrial Radio Access Network (hereinafter, abbreviated as UTRAN), and the signal transmitted from the UTRAN is higher than or equal to a certain quality, The CLPC operates by determining that the power control command sent from the UTRAN is reliable.
도 1은 종래 기술에 따른 전력제어 절차를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a power control procedure according to the prior art.
도 1을 참조하면, UE는 UTRAN으로부터 전송전력제어 명령(Transmit Power Control command)을 수신한다(S1).Referring to FIG. 1, the UE receives a transmit power control command from the UTRAN (S1).
만약 그 전송전력제어 명령(Transmit Power Control command)이 송신 전력 상승 명령이면, UE는 현재 사용하는 전력제어 기준 값을 UTRAN에서 명령한 수준만큼 계속 증가시킨다(S2,S3). 그러나 송신 전력 상승 명령이 아니면, UE는 현재 사용하는 전력제어 기준 값을 유지하거나, 송신 전력 감소 명령이면, UE는 현재 사용하는 전력제어 기준 값을 감소시킨다.If the transmit power control command is a transmit power increase command, the UE continuously increases the currently used power control reference value by the level commanded by the UTRAN (S2, S3). However, if the transmission power increase command is not, the UE maintains the current power control reference value, or if the transmission power decrease command, the UE decreases the current power control reference value.
이어서 UE는 전력제어 기준 값을 사용한 전력제어를 실시한다(S4).Subsequently, the UE performs power control using the power control reference value (S4).
그런데 RRC 연결 확립 이후에 UE가 터널을 통과한다거나 건물의 음영지역 등을 통과하는 상황일 때는 UTRAN과 UE사이의 전송경로가 불균형을 이룬다. 그에 따라 UTRAN과 UE는 서로의 신호를 정상적으로 수신할 수 없다. 결국 UTRAN은 UE의 신호를 정상적으로 수신하여 안정적으로 정보를 교환할 수 있을 때까지 UE에게 계속적으로 송신 전력을 올리라는 전송전력제어 명령(Transmit Power Control command)을 송신한다. 그에 따라 갑자기 높은 전력으로 신호를 전송하여 스파이크(Spike)가 발생한다.However, after the RRC connection is established, the transmission path between the UTRAN and the UE is imbalanced when the UE passes through a tunnel or a shaded area of a building. As a result, the UTRAN and the UE cannot normally receive signals from each other. Eventually, the UTRAN transmits a transmit power control command to continuously increase the transmit power to the UE until it can receive the signal of the UE normally and exchange information stably. As a result, a spike is generated by suddenly transmitting a signal with high power.
한편 상기의 상황은 UE에게 아무리 높은 전력으로 신호를 송신하더라도 무선공간상의 감쇄가 많아 안정적으로 전달될 수 없는 상황이므로, UE의 전송 전력을 증가시키는 것을 동일한 지역의 다른 UE들의 신호에 커다란 간섭으로 작용한다. 즉, 상대적으로 높은 전송 전력을 신호를 송신하면, 다른 UE들의 신호를 마스킹(Masking)하는 상황이 발생하여 다른 사용자들의 신호 품질까지 열화시킨다.On the other hand, the above situation is a situation that can not be transmitted reliably because of a lot of attenuation in the radio space, no matter how high power signal is transmitted to the UE, increasing the transmission power of the UE acts as a large interference to the signals of other UEs in the same area do. That is, when a signal having a relatively high transmission power is transmitted, a situation of masking signals of other UEs occurs and degrades signal quality of other users.
본 발명의 목적은 상기한 점들을 감안하여 안출한 것으로써, UTRAN과 UE사이의 전송경로가 불균형을 이룸에 따라 신호를 갑자기 높은 전력으로 송신할 때 발생하는 스파이크(Spike) 현상을 제거하는데 적당한 전력제어 방법을 제공하는데 있다. An object of the present invention has been made in view of the above points, the power suitable for removing the spike phenomenon that occurs when the signal is suddenly transmitted at high power due to the imbalance of the transmission path between the UTRAN and the UE To provide a control method.
본 발명의 또다른 목적은, UE의 송신 전력이 갑자기 상승하는 것을 방지하도록 송신 전력의 상승분을 제한하는데 적당한 전력제어 방법을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a power control method suitable for limiting the increase of the transmission power so as to prevent the UE from suddenly increasing the transmission power.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 전송전력제어 명령 비트를 수신하는 단계와, 소정 기간동안 상기 전송전력제어 명령 비트의 값들을 합산하는 단계와, 상기 합산 값이 전송경로 상에서의 계속적인 송신 전력의 증가를 나타내는 전력 값에 해당하면, 수신된 송신 전력 상승 명령에 따른 송신 전력의 상승분을 제한하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이다.
바람직하게, 상기 송신 전력의 상승분보다 미만인 값을 업링크 전력의 제어에 사용된 기준 값에 더하여, 현재 전력 제어를 위한 기준 값을 조정한다.
바람직하게, 상기 합산 값이 계속적인 송신 전력의 증가를 나타내는 상기 전력 값인 경우에, 상기 전송전력제어 명령 비트의 값들을 합산하는 상기 기간과 상기 전력 제어를 위한 기준 값의 조정 주기를 늘린다.
반면에, 상기 합산 값이 계속적인 송신 전력의 증가를 나타내는 상기 전력 값이 아닌 경우에, 수신된 송신 전력 감소 명령에 따른 송신 전력의 감소분을 제한한다.A feature of the present invention for achieving the above object is the step of receiving a transmit power control command bit, summing the values of the transmit power control command bit for a predetermined period, and the sum value is continued on the transmission path. If it corresponds to a power value indicating an increase in the typical transmission power, the step of limiting the increase of the transmission power according to the received transmission power increase command is made.
Preferably, the reference value for the current power control is adjusted by adding a value less than the increase of the transmit power to the reference value used for the control of the uplink power.
Preferably, when the sum value is the power value indicating a continuous increase in transmit power, the period of summing the values of the transmit power control command bits and the adjustment period of the reference value for power control are increased.
On the other hand, when the sum value is not the power value indicating a continuous increase in transmit power, the decrease in transmit power according to the received transmit power decrease command is limited.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 그 작용을 설명하 며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.Hereinafter, the configuration and operation of the embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the invention shown in the drawings and described by it will be described by at least one embodiment, this By the technical spirit of the present invention described above and its core configuration and operation is not limited.
본 발명에서는 CLPC를 실시함에 있어서 다음에 나열되는 상수들을 사용하며, 그 여러 상수 값을 이용하여 업링크(Uplink) 전력을 제어한다. 여기서 업링크 전력은 UE가 UTRAN으로 신호를 송신할 때의 송신 전력이다.In the present invention, the following constants are used in implementing the CLPC, and the uplink power is controlled using the various constant values. Here, the uplink power is transmission power when the UE transmits a signal to the UTRAN.
1. 현재 업링크 전력의 제어에 사용되는 기준 값인 Pval이다.1. P val, which is a reference value currently used to control uplink power.
2. UE가 UTRAN으로부터 계속적인 송신 전력 상승 명령을 받을 때 사용되는 송신 전력 상승의 한계 값인 P_LimitUP 이다. 즉, UE는 수신되는 송신 전력 상승 명령이 스파이크 현상이 발생될 정도인지 아닌지를 판정한 후에 그 판정 결과에 따라 상기한 P_LimitUP 를 사용한다. 일 예로써, 만약 수신된 송신 전력 상승 명령이 전송경로 상에서의 계속적인 송신 전력의 증가를 나타내어 그 수신된 송신 전력 상승 명령에 의해 스파이크 현상이 발생될 정도이면, UE는 현재 업링크 전력의 제어에 사용될 기준 값을 Pval에 UTRAN의 상승 명령만큼을 더한 수준까지 올리지 않고, "Pval+ P_LimitUP" 로 제한한다.2. P_Limit UP, which is a limit value of the transmit power increase used when the UE receives a continuous transmit power increase command from the UTRAN. That is, the UE determines whether or not the received transmit power increase command is enough to cause a spike phenomenon and then uses the above-described P_Limit UP according to the determination result. As an example, if the received transmit power increase command indicates a continuous increase in transmit power on the transmission path such that spikes are caused by the received transmit power increase command, the UE is in control of the current uplink power. without raising the reference value to be used to a level obtained by adding the uP commands by the UTRAN to P val, limited to "P val + P_Limit uP".
3. UTRAN과 UE간의 신호 교환이 안정적일 때 사용되는 송신 전력 상승 또는 감소의 한계 값인 P_LimitN 이다. 즉, UE는 현재 업링크 전력의 제어에 사용될 기준 값을 Pval에 UTRAN의 상승 명령만큼을 더한 수준까지 올리거나 UTRAN의 감사 명령만큼을 감한 수준까지 내리지 않고, "Pval+ P_LimitUP" 로 제한한다. 별도의 예로써, 본 발명에서는 UTRAN과 UE간의 신호 교환이 안정적일 때(이하에서, Sumcmd이 Nsum보다 크지 않을 경우에), P_LimitN을 더 사용하지 않는 것도 고려한다.3. P_Limit N, which is a limit value of the increase or decrease of the transmission power used when the signal exchange between the UTRAN and the UE is stable. That is, the UE does not raise the reference value to be used to control the current uplink power to P val plus the rising command of the UTRAN or to the level which is less than the audit command of the UTRAN, and is limited to "P val + P_Limit UP ". do. As another example, in the present invention, when the signal exchange between the UTRAN and the UE is stable (hereinafter, when the sum cmd is not greater than N sum ), it is also considered not to use P_Limit N further.
4. UTRAN에서 전송하는 전송전력제어(Transmit Power Control ; 이하, TPC 라 약칭함) 명령의 경향을 판단하기 위한 임계치 Nsum 이다. 여기서 Nsum은 스파이크 현상이 발생하지 않도록 미리 정해지는 하나의 실험치로써 UE의 상황이나 위치에 따라 정해진다. 4. Threshold N sum for determining the tendency of the transmit power control (hereinafter, abbreviated as TPC) command transmitted from UTRAN. Here, N sum is an experimental value determined in advance so that a spike does not occur and is determined according to the situation or location of the UE.
5. TPC 명령 비트를 NTPC동안 합산한 값인 Sumcmd이다. 한편, UE는 Sumcmd를 Nsum과 비교하여 P_LimitUP 또는 P_LimitN 를 사용할 것인지 사용하지 않을 것인지를 판단한다. 결국 여기서 알 수 있듯이, NTPC는 상기한 Sumcmd과 Nsum과의 비교나 P_LimitUP 또는 P_LimitN 의 사용 여부를 판정하는 주기이다. 물론, TPC 명령 비트는 한 슬롯(Slot)당 10비트씩 전송되므로, NTPC는 한 슬롯 단위일 수도 있고 그 이상의 슬롯 단위일 수도 있다. 따라서 NTPC는 구현상의 선택사항이다. 5. Sum cmd, which is the sum of the TPC command bits during N TPC . On the other hand, the UE compares Sum cmd with N sum to P_Limit UP or Determines whether P_Limit N is used or not. After all, as can be seen here, N TPC is compared with Sum cmd and N sum or P_Limit UP or Period that determines whether P_Limit N is used. Of course, since the TPC command bits are transmitted by 10 bits per slot, the N TPC may be in one slot unit or more than one slot unit. Therefore N TPC is an implementation option.
6. 상황 변화에 대응하여 NTPC 값을 변화시키기 위한 상수들인 CTPC_UP과 CTPC_N이다. 이들 두 상수의 이용에 대해서는 이하에서 보다 상세히 설명하며, 이들 CTPC_UP과 CTPC_N도 그 값의 단위는 슬롯 단위인 것이 보다 바람직하다. 한편 상기한 상수들 CTPC_UP과 CTPC_N을 사용하여 정해지는 NTPC는 다음 식 1과 같다.6. Constants C TPC_UP and C TPC_N are constants for changing the value of N TPC in response to changing circumstances. The use of these two constants is described in more detail below, and it is more preferable that these C TPC_UP and C TPC_N units are the slots. Meanwhile, N TPC determined using the constants C TPC_UP and C TPC_N is represented by Equation 1 below.
NTPC = floor(NTPC*CTPC_N), N TPC = floor (N TPC * C TPC_N ),
여기서, floor(x)는 xi<=x인 최대 상수 xi Where floor (x) is the maximum constant x i where x i <= x
상기한 상수들을 적용하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력제어 절차를 도 2를 참조하여 설명한다.The power control procedure according to an embodiment of the present invention by applying the above constants will be described with reference to FIG. 2.
도 2를 참조하면, UE는 UTRAN에서 전송된 TPC 명령을 수신한다(S10). 그리고 UE는 수신된 TPC 명령 비트를 미리 정해진 NTPC동안 합산한다(S11).Referring to FIG. 2, the UE receives a TPC command transmitted from the UTRAN (S10). The UE adds the received TPC command bits for a predetermined N TPC (S11).
TPC 명령 비트의 NTPC동안 합산 값은 Sumcmd로써, 다음의 식 2와 같이 계산된다.The sum value during N TPC of the TPC command bit is calculated as Equation 2 as Sum cmd .
여기서, TPC 명령 비트 값이 0이면, V[TPC command]= -1Here, if the TPC command bit value is 0, V [TPC command] = -1
TPC 명령 비트 값이 1이면, V[TPC command]= +1If the TPC command bit value is 1, V [TPC command] = +1
이어서 UE는 계산된 합산 값 Sumcmd을 Nsum과 비교한다(S12). 전술되었듯이, Nsum은 스파이크 현상이 발생하지 않도록 미리 정해지는 하나의 실험치로써, 계속적인 송신 전력의 증가 명령에 따라 갑자기 높은 전력으로 신호를 전송하는 것을 방지하기 위한 한계 값이다.Subsequently, the UE compares the calculated sum value Sum cmd with N sum (S12). As described above, N sum is an experimental value that is predetermined so that a spike does not occur, and is a limit value for preventing a signal from being suddenly transmitted at a high power according to a continuous increase power transmission command.
만약 합산 값 Sumcmd이 Nsum 보다 크면, UE는 UTRAN에서 명령한 전력 상승분까지 갑자기 송신 전력을 올리지 않고 P_LimitUP 만큼만 올린다(S13). 그에 따라 현재의 전력제어 기준 값은 Pval에서 "Pval+ P_LimitUP"로 조정된다. If the sum Sum cmd is greater than N sum , the UE does not suddenly increase the transmit power until the power increase commanded by the UTRAN, but increases only P_Limit UP (S13). Accordingly, the current power control reference value is adjusted from P val to "P val + P_Limit UP ".
그리고 NTPC는 CTPC_UP만큼 변화된다. 단, NTPC_MIN <= NTPC <= NTPC_MAX이다. 이는 합산 값 Sumcmd이 Nsum 보다 큰 경우는 UE와 UTRAN 간의 전송경로가 불균형을 이루기 때문에, 그러한 상황에서는 현재의 전력제어 기준 값의 변화가 빈번하게 발생하지 않도록 하기 위한 것이다.N TPC is changed by C TPC_UP . Provided that N TPC_MIN <= N TPC <= N TPC_MAX . This is because the transmission path between the UE and the UTRAN is unbalanced when the sum Sum cmd is greater than N sum , so that the current power control reference value does not frequently change in such a situation.
반면에 합산 값 Sumcmd이 Nsum 보다 크지 않으면, UE는 현재의 전력제어 기준 값 Pval을 "Pval+ P_LimitN" 으로 조정한다(S14). 여기서, 본 발명에서는 "P_LimitN = 0" 인 경우도 고려한다. 하나의 예로써, 합산 값 Sumcmd이 Nsum 보다 크지 않으면, UE는 UTRAN에서 명령한 전력 감소분까지 송신 전력을 갑자기 내리지 않고 P_LimitN 만큼만 내린다. 그에 따라 현재의 전력제어 기준 값 Pval은 "Pval+ P_LimitN " 으로 조정된다. On the other hand, if the sum value Sum cmd is not greater than N sum , the UE adjusts the current power control reference value P val to “P val + P_Limit N ” (S14). Here, the present invention also considers the case of "P_Limit N = 0". As an example, if the sum value Sum cmd is not greater than N sum , the UE lowers only P_Limit N without suddenly lowering the transmit power until the power reduction commanded by the UTRAN. Accordingly, the current power control reference value P val is adjusted to "P val + P_Limit N ".
그리고 NTPC는 CTPC_N만큼 변화된다. 단, NTPC_MIN <= NTPC <= NTPC_MAX이다. 이는 합산 값 Sumcmd이 Nsum 보다 크지 않는 경우는 UE와 UTRAN 간의 전송경로가 안정적이기 때문에, 그러한 상황에서도 현재의 전력제어 기준 값의 변화가 빈번하게 발생하지 않도록 하기 위한 것이다.N TPC is changed by C TPC_N . Provided that N TPC_MIN <= N TPC <= N TPC_MAX . This is because the transmission path between the UE and the UTRAN is stable when the sum Sum cmd is not greater than N sum , so that the current power control reference value does not frequently change even in such a situation.
한편 별도의 예로써, 본 발명에서는 상기한 제한 값(P_LimitUP)을 사용하기에 앞서서, UE는 수신되는 송신 전력 상승 명령이 스파이크 현상이 발생될 정도인지 아닌지를 한번 더 판정한다. 즉, 합산 값 Sumcmd이 Nsum 보다 크면, UE는 업링크 전력을 TPC 명령에 의해 상승될 최대 전력과 비교한다. 그리하여 만약 TPC 명령에 의해 상승될 최대 전력이 업링크 전력보다 크면, 상승될 전력 상승분을 P_LimitUP 까지로 제한한다.Meanwhile, as another example, in the present invention, prior to using the above-mentioned limit value P_Limit UP , the UE further determines whether the received transmit power increase command is enough to cause a spike phenomenon. That is, if the sum value Sum cmd is greater than N sum , the UE compares the uplink power with the maximum power to be raised by the TPC command. Thus, if the maximum power to be raised by the TPC command is greater than the uplink power, then the power increase to be raised is limited to P_Limit UP .
상기의 본 발명에서 제한 값들을 사용하여 변경된 전력제어 기준 값은 다음 NTPC 구간동안 유지된다.In the present invention, the power control reference value modified using the limit values is maintained for the next N TPC intervals.
이상에서 설명된 본 발명의 전력제어 절차는 UE와 UTRAN 간에 무선 인터페이스가 확립되고, UE와 UTRAN 간 전송경로가 안정되어 CLPC가 적용되는 경우에 사용한다.The power control procedure of the present invention described above is used when the air interface is established between the UE and the UTRAN, the transmission path between the UE and the UTRAN is stabilized, and the CLPC is applied.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 UE가 송신 전력을 제한된 수준까지만 상승하도록 해주기 때문에, UTRAN과 UE사이의 전송경로가 불균형을 이룰 때 UE가 갑자기 높은 전력으로 신호를 송신하는 것을 방지한다.따라서 UE가 갑자기 높은 전력으로 송신할 때 발생하는 스파이크(Spike) 현상이 제거된다.As described above, the present invention allows the UE to increase the transmission power only to a limited level, thereby preventing the UE from suddenly transmitting high power when the transmission path between the UTRAN and the UE is imbalanced. Spikes that occur when the device suddenly transmits at high power are eliminated.
더욱이 동일한 지역의 다른 UE들의 신호에 간섭을 주지 않기 때문에, 다른 사용자들의 신호 품질을 열화시키지 않는다. Moreover, since it does not interfere with signals of other UEs in the same area, it does not deteriorate signal quality of other users.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
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