KR100965083B1

KR100965083B1 - 이동통신 시스템에서 상향링크 실패 방지를 위한 하향링크전력 제어 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100965083B1
Application number: KR1020080052297A
Authority: KR
Inventors: 송재섭; 강수복; 류병하
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2028-06-03
Also published as: KR20090126114A

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 상향링크 실패 방지를 위한 하향링크 전력 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 역방향 파일럿 신호의 전력 검출을 통해 이동 단말기의 송신 상태를 확인하여, 이동 단말기가 송신 중단 상태(Tx_off)이면 기지국의 하향 링크 송신 전력을 증가시킴으로써, 이동 단말기로 하여금 하향 링크의 악화로 인한 송신 중단 상태에서 신속하게 벗어날 수 있게 하고 또한 이로 인하여 상향 무선링크 실패로 인한 호 단절을 감소시키고자 한다.

이를 위하여, 본 발명은, 이동통신 시스템에서 상향 링크 실패를 방지하기 위하여 하향 링크의 전력을 제어하는 장치에 있어서, 이동 단말기로부터 송신된 역방향 신호를 수신하기 위한 역방향 신호 수신 수단; 상기 수신된 역방향 신호의 전력을 통하여 상기 이동 단말기의 송신 상태를 확인하기 위한 단말상태 분석 수단; 및 상기 이동 단말기가 송신 중단 상태이면, 상기 이동 단말기로의 하향 링크 송신전력을 증가시키기 위한 전력 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이동통신, 전력 제어, 하향 링크, 단말 송신 상태, 송신 중단 상태

Description

이동통신 시스템에서 상향링크 실패 방지를 위한 하향링크 전력 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DOWN-LINK POWER CONTROL FOR PREVENTING UP-LINK FAILURE IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에서의 전력 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동 단말기로 하여금 하향 링크의 악화로 인한 송신 중단 상태(Tx_off)에서 신속하게 벗어날 수 있게 하고 또한 이로 인하여 상향 무선링크 실패로 인한 호 단절을 감소시킬 수 있는, 이동통신 시스템에서 상향링크 실패 방지를 위한 하향링크 전력 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS.214에서 제공하는 전용 물리 채널(Dedicated Physical Channel: 이하, "DPCH"라 함) 동기(Synchronization)에 대하여 설명하기로 한다.

이동 단말기와 WCDMA 시스템에서는 개루프 전력 제어(Open Loop Power Control)에 의해서 계산되는 DPCH를 전송하며, 이 전력의 신호 대 간섭 비(SIR: Signal-to-Interference Ratio)를 측정한 후 특정 값 이상이 되었을 경우 동기(Synchronization) 획득을 하게 된다.

이와 같은 동기 획득 방법은 코히어런트(Coherent) 방식의 모든 통신방법에서 기본이 되는 절차로서, '이동 단말기'에서의 획득 절차와 'WCDMA 시스템'에서의 획득 절차로 구분될 수 있다.

먼저, '이동 단말기'에서의 하향 링크 동기(DL Synchronization) 획득 절차에 대하여 설명하기로 한다.

제1 단계(1^st phase)는, 상위 계층(higher layers)이 전용 물리 채널을 설정하면서 시작되며, 전용 물리 채널이 설정된 후 160ms이 지나면 종료한다.

이러한 물리 채널 설정의 기준을 살펴보면, 물리 전용 채널 설정(Physical dedicated channel establishment)이 사용자 단말기(UE)에 의해 시작된 경우, 사용자 단말기(UE)는 타이머(timer) T312를 시작하고 L1으로부터 N312 인-씽크 지시자(in_synch_indicator)가 발생하기를 기다린다. 여기서, 인-씽크 지시자(in_synch_indicator)는 최근 40ms 동안 전용 물리 제어 채널(Dedicated Physical Control Channel: 이하, "DPCCH"라 함) 품질이 Q_in보다 좋을 때 발생한다.

만약, 타이머 T312가 만료할 때까지 N312 인-씽크 지시자(in_synch_indicator)를 수신하지 못하면, 사용자 단말기(UE)는 물리 채널 설정이 실패한 것으로 간주한다. 그렇지 않고, N312 인-씽크 지시자(in_synch_indicator)를 수신하면 물리 채널이 설정된 걸로 간주하고, 타이머 T312를 정지시킨 후 리셋(reset)한다.

이러한 단계에서는 사용자 단말기(UE)의 L1은 아웃-오브-씽크 지시자(out_of_synch_indicator)를 발생시키지 않는다.

한편, 제2 단계(2^st phase)는 전용 물리 채널이 설정된 후 160ms가 경과할 때 시작하며, "out_of_synch" 보고 기준을 살펴보면 최근 160ms에 대한 DL DPCCH의 품질(quality)이 Q_out보다 나쁘거나, 비제로 길이(non-zero length) CRC(Cyclic Redundancy Check)를 사용하는 모든 전송 채널들에 대해 최근에 수신한 20개의 전송 블록이 모두 부정확한(incorrect) CRC인 경우에 아웃-오브-씽크 지시자(out_of_synch_indicator)를 발생시킨다.

인-씽크(in_synch) 보고 기준을 살펴보면, 최근 160ms에 대한 하향 링크(DL) DPCCH의 품질이 Q_in보다 좋고, 비제로 길이(non-zero length) CRC를 사용하는 모든 전송 채널들에 대해 적어도 하나의 전송 블록이 부정확한(incorrect) CRC를 가지고 TTI의 끝에 수신된 경우에 인-씽크 지시자(in_synch_indicator)를 발생시킨다.

무선 링크 실패 기준(Radio Link Failure criterion in 25.331)을 살펴 보면, Cell_DCH 상태에서 연속되는 N313만큼의 아웃-오브-씽크(Out_of_synch)를 계층(Layer)1로부터 발생했을 T313을 구동시키며, T313이 종료된 후 무선 링크 실패(RL failure)가 발생하며, 이동 단말기는 모든 물리적 자원(Physical Resources)을 해제하며, 셀 갱신(Cell update)을 WCDMA 시스템으로 전송한다. 만일 T313이 구동하는 동안에 N315만큼 연속되는 인-싱크(In_synch)를 계층(Layer) 1로부터 수신 할 경우 구동중인 T313을 종료한다.

이하에서는, '노드 B(Node B)'에서의 상향링크 동기(UL Synchronization) 획득 절차에 대하여 설명하기로 한다.

전용 채널(Dedicated Channel)에 대해서 동기 프리미티브(Synchronization Primitives)는 무선 링크들의 동기화 상태를 나타낸다. 인-싱크/아웃-오브-싱크 프리미티브(In_synch/out_of_synch_primitive)에 대한 기준 중에서 하향 링크(DL)에 대해서는 스펙(3GPP TS 25.214)에 명시되어 있으나, 상향 링크(UL)에 대해서는 정확한 기준이 명시되어 있지 않다. 대부분의 제조사에서는 이동 단말기에서 상향 전송하는 DPCCH의 파일럿 비트(Pilot bit) 에너지와 데이터가 있을 경우, 데이터의 CRC에 대한 성능을 가지고 WCDMA 시스템에서 정해진 임계치와 비교한 후 각각의 인-씽크 지시자(in_synch_indicator)와 아웃-오브-씽크 지시자(out_of_synch_ indicator)를 발생시킨다.

3GPP TS 25.214에서는 노드 B의 L1이 매 무선 프레임(Radio Frame) 주기(예를 들면, 10ms)마다 모든 무선 링크 집합(Radio Link Set)들에 대해 동기 상태를 검사해야 한다고만 규정하고 있으며, 이외의 사항에 대해서는 구현의 문제로 남겨두고 있다.

이하, 일반적인 송신 전력 제어 패턴 TPC01에 대하여 설명하기로 한다.

이동 단말기는 기지국으로부터 RRC 접속 설정 메시지(RRC connection setup MSG)를 수신한 후 하향 링크 동기(DL synchronization) 절차를 수행한 다음, 개루프 전력 제어(Open Loop Power Control) 알고리즘을 통해서 초기(Initial) DPCCH 전력을 계산하고 그 전력으로 기지국으로 송신한다.

만약 DPCCH의 전력이 충분하지 못하여 기지국이 상향 링크 동기(UL synch)를 획득하지 못하는 경우, 기지국은 TPC01 패턴을 이용해서 이동 단말기로 전력 증가 요구를 하게 된다. 현재 WCDMA의 하향 링크 전력 제어 모드(DL power control mode)는 두 가지로 구분되며, 매 슬롯(slot) 마다 또는 3 슬롯(slot)마다 TPC 비트를 하향 전송하여 전력 제어를 수행한다. 예를 들면, 만일 TPC01 패턴이 "5"로 설정되어 있고 기지국이 상향 링크 동기(UL synch)를 획득하지 못할 경우, 전력 제어 비트(Power Control Bit)를 "01 01 01 01 01 1"과 같이 "01" 패턴을 5개 전송한 후 마지막에는 "1"을 전송해서 이동 단말기에서의 전력을 높이도록 요구한다. 여기서, "0"은 전력 하강을 의미하고, "1"은 전력 상승을 의미한다.

만약, 기지국의 TPC 전력 제어에 따라 이동 단말기의 송신전력을 높인 상태에서도 상향 링크 동기(UL synch)를 획득하지 못할 경우에는 전력 제어 과정을 반복 수행하여, 종국적으로는 기지국에서 상향 링크 동기를 획득한다.

이상은, 하향 링크(DL) 동기 획득 절차 및 상향 링크(UL) 동기 획득 절차에 대하여 설명하였는데, 이 중에서 상향 링크(UL) 동기 실패(Synchronization Fail), 즉 상향 무선 링크 실패(UL Radio Link Failure)가 발생하는 경우를 살펴보면, 다음의 두 가지 경우로 구분할 수 있다.

첫 번째는 이동 단말기가 송신하는 전력이 상향 링크(UL) 아웃-오브-씽크(Out of synch)를 유발시키고 이로 인하여 무선 링크 실패 시간(RL failure time)이 만료되어 무선링크 실패가 발생하는 경우이고, 두 번째는 하향링크(Down link)의 신호 품질(Signal Quality)이 악화되어 이동 단말기에서 송신 중단 상태(Tx_off)가 발생하고 이로 인하여 상향 링크가 실패하는 경우이다.

특히, 두 번째 경우에 있어서는, 이동 단말기가 송신 중단 상태에 있기 때문에 상향 파일럿 신호(역방향 파일럿 신호)의 송신이 없게 되고, 이로 인하여 기지국은 응답을 하지 않게 되며, 결국에는 무선 상향 링크의 설정이 실패하게 되어 이동 단말기의 호(Call)가 단절되는 현상이 발생한다는 문제점이 있다.

이와 같은 호 단절 현상을 방지하기 위해서는 이동 단말기가 송신 중단 상태에서 신속하게 벗어나게 유도하여야 한다.

상기와 같은 종래기술에서는 이동 단말기가 하향 링크의 악화로 인하여 송신 중단 상태(Tx_off)에 있는 경우 상향 무선 링크의 실패로 인하여 호 단절(Call Drop) 현상이 발생한다는 문제점이 있었으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 해결하기 위하여, 역방향 파일럿 신호의 전력 검출을 통해 이동 단말기의 송신 상태를 확인하여, 이동 단말기가 송신 중단 상태(Tx_off)이면 기지국의 하향 링크 송신 전력을 증가시키는 것을 특징으로 한다.

더욱 구체적으로 본 발명은, 이동통신 시스템에서 상향 링크 실패를 방지하기 위하여 하향 링크의 전력을 제어하는 장치에 있어서, 이동 단말기로부터 송신된 역방향 신호를 수신하기 위한 역방향 신호 수신 수단; 상기 수신된 역방향 신호의 전력을 통하여 상기 이동 단말기의 송신 상태를 확인하기 위한 단말상태 분석 수 단; 및 상기 이동 단말기가 송신 중단 상태이면, 상기 이동 단말기로의 하향 링크 송신전력을 증가시키기 위한 전력 제어 수단을 포함한다.

또한, 본 발명은, 이동통신 시스템에서 상향 링크 실패를 방지하기 위하여 하향 링크의 전력을 제어하는 방법에 있어서, 수신된 역방향 신호의 전력을 검출하여 이동 단말기의 송신 상태를 확인하는 단말기 송신상태 확인 단계; 및 상기 이동 단말기가 송신 중단 상태이면, 상기 이동 단말기로의 하향 링크 송신전력을 증가시키는 전력 제어 단계를 포함한다.

상기와 같은 본 발명은, 방향 파일럿 신호의 전력 검출을 통하여 이동 단말기의 송신 상태를 확인하고 이동 단말기가 송신 중단 상태에 있는 경우에는 기지국의 하향 링크(DL) 송신 전력을 제어함으로써 이동 단말기로 하여금 하향 링크의 악화로 인한 송신 중단 상태에서 신속하게 벗어날 수 있게 하고, 또한 이동 단말기의 상향 링크(UL) 실패로 인한 호 단절을 방지하는 효과가 있다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명 이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템의 네트워크 구성도로서, GPRS(General Packet Radio Service) 네트워크의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명이 적용되는 네트워크로는, 2G(2nd Generation) GSM(Global System for Mobile Communications) 무선 접속(Radio Access) 네트워크들, 2.5G GSM 및 CDMA(Code Division Multiple Access) 네트워크들, 3G UMTS(Universal Mobile Telephone System) 및 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 네트워크들, 다른 통신 네트워크들 및 이러한 네트워크들의 조합들을 포함할 수 있다. 이러한 네트워크들에 대해서는 일반적으로 공지되어 있으므로 추가 설명은 생략하기로 한다. 특히, 본 발명의 실시예는 기지국이 UMTS 네트워크의 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)인 경우를 대표하여 설명하기로 한다.

이동통신 시스템(12)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 노드B(121), 무선망 제어기(Radio Network Controller: 이하, "RNC"라 함)(122), 패킷 교환 장치(Serving GPRS Support Node: 이하, "SGSN"이라 함)(123), 패킷 관문 장치(Gateway GPRS Support Node: 이하, "GGSN"이라 함)(124)를 포함하여 이루어진다.

도 1에 도시된 이동 통신망은, 일반적인 규격을 준수하는 네트워크 구조로서, 이동 단말기(MS)(10)의 자유로운 공간 이동을 보장할 수 있는 무선 구간에는 Node-B(121)와 RNC(122)가 포함되고, 유선 구간인 GPRS(General Packet Radio Services) 내부 네트워크에는 다수의 GGSN(124)들 중에서 특정한 GGSN을 선택하고 교환기 역할을 수행하는 'SGSN'(123), 외부 패킷 망(PDN: Public Data Network)의 관문 역할을 수행하는 'GGSN'(124), 사용자의 이동 단말기(10)에 대한 위치정보를 관리하는 SGSN(123) 등이 포함된다.

여기서, Node-B(121)와 RNC(122)는 무선 액세스 네트워크 영역에 해당하며, 이러한 무선 액세스 네트워크 영역에서는 제한된 무선 자원을 효율적으로 사용하여 고속의 패킷 데이터 서비스를 제공하고, 멀티미디어 시스템의 다양한 QoS(Quality of Service) 요구조건을 만족시키는 기능을 수행한다.

SGSN(123) 및 GGSN(124)는 패킷 교환 코어 네트워크에 해당하며, 이들은 가입자 이동 단말기(10) 패킷 교환 서비스를 제공받도록 기존 인터넷 망과의 접속을 위해 IP 기반의 프로토콜 연동을 제공한다.

또한, 이동통신 시스템(12)은 부가적인 서비스를 제공하기 위해 서비스 가입자의 인증/권한/과금을 위한 AAA 서버, 패킷 서비스를 위한 정적 IP(Internet Protocol) 이외에 사업자의 동적 IP 제공을 위한 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버 등을 포함한다.

상기와 같은 네트워크 구성요소(구성 노드)들의 상호 동작에 의해 서비스 가입자의 이동 단말기(10)는 외부 네트워크에 연결된 인터넷 서버에 접속하여 다양한 콘텐츠를 제공받을 수 있다. 특히, 본 발명은 이동 단말기(10)와 기지국에 해당하는 노드 B(121) 간의 전력 제어에 관한 것이므로, 이외의 구성요소에 대해서는 더 이상 설명하지 않기로 한다.

도 2는 이동 단말기에서의 송신 상태 전환에 대한 설명도로서, 특히 이동 단말기의 송신 중단 상태(Tx_off)를 나타낸다.

DPCCH에 대한 품질(Quality)을 가지고 판단하며, 만약 DPCCH의 품질이 Q_out 이하로 열화되고 그 상태가 일정한 시간(T_off) 동안 유지되면, 이동 단말기는 송신 중단 상태(Tx_off)가 된다. 즉, 이동 단말기는 역방향 신호(상향 신호)를 송신하기 않기 때문에 기지국에서는 단순한 잡음 정도만이 검출된다.

이후, DPCCH에 대한 품질(Quality)이 Q_in이상으로 상승하고 이러한 상태가 일정한 시간(T_on) 동안 유지되면, 다시 역방향 신호(상향 신호)를 송출할 수 있는 상태(Tx_on)로 전환한다.

본 발명은 이동 단말기가 송신 중단 상태(Tx_off)에서 신속하게 송신 가능한 상태(Tx_on)로 전환되도록, 기지국의 하향 송신전력을 증가시키는 전력 제어 방법에 관한 것이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 시스템에서 상향링크 실패를 방지하기 위하여 하향 링크의 전력을 제어하는 장치의 구성도이다.

본 발명에 따른 전력 제어 장치(30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 역방향 신호 수신부(31), 단말상태 분석부(32), 및 전력 제어부(33)를 포함하여 이루어지는 것으로서, 이동통신 시스템의 기지국(노드 B)(121)에 포함될 수 있다. 각각의 구성요소를 설명하면 다음과 같다.

역방향 신호 수신부(31)가 이동 단말기가 송신한 역방향 신호(역방향 파일럿 신호 또는 역방향 DPCCH 신호)를 수신하면, 단말상태 분석부(32)는 그 수신된 역방향 파일럿 신호의 전력을 통하여 해당 이동 단말기의 송신 상태(Tx_on인지, Tx_off인지 여부)를 확인한다.

이후, 전력 제어부(33)는 단말상태 분석부(32)의 분석 결과에 따라 전력 제어를 수행한다. 즉, 전력 제어부(33)는 이동 단말기가 송신 중단 상태(Tx_off)이면 소정의 전력 제어 패턴에 따라 하향 링크의 송신전력을 증가시킨다. 그러면, 이동 단말기는 하향 링크의 전력에 따라 역방향 신호의 전력(상향 송신전력)을 단계적으로 증가시키게 된다. 이러한 과정을 통하여, 종국적으로는 이동 단말기는 송신 중단 상태에서 벗어나게 된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 시스템에서 상향링크 실패를 방지하기 위하여 하향 링크의 전력을 제어하는 방법에 대한 흐름도로서, 도 3에 도시된 바와 같은 전력 제어 장치(30)에서 수행되는 전력 제어 방법을 나타낸다.

먼저, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 전력 제어 방법을 전반적으로 설명하기로 한다.

이동 단말기가 송신하는 역방향 신호(예를 들면, 역방향 파일럿 신호 또는 역방향 DPCCH 신호 등)를 모니터링하여(400), 역방향 파일럿 신호가 검출되는지를 확인한다(402).

"402" 단계의 확인 결과, 역방향 파일럿 신호가 검출되면, 이동 단말기가 송신 가능한 상태에 있는 경우이므로 정규의 전력 제어 과정(Normal Power Control Process)을 수행한다(404). 여기서, 정규의 전력 제어란 내부 루프 저력 제어(Inner Loop Power Control) 및 외부 루프 전력 제어(Outer Loop Power Control)를 말한다.

이와 달리, 역방향 파일럿 신호가 검출되지 않는 상태가 확인되면, 전력 제어 장치(30)는 타이머를 작동시켜서(406) 역방향 파일럿 신호의 미검출 상태가 소정의 시간 동안 유지되는지를 확인한다(408). 이는 무선 채널의 악화 등으로 인하여 일시적으로 발생한 미검출 상태를 배제하고, 이동 단말기의 송신 중단 상태로 인하여 발생한 미검출 상태만을 탐색하기 위한 것이다.

"408" 단계의 확인 결과, 역방향 파일럿 신호의 미검출 상태가 소정의 시간 동안 유지되지 않으면, 이 경우에는 이동 단말기가 송신 가능한 상태(Tx_on)에 있는 경우이므로 정규의 전력 제어 과정을 수행한다(404).

이와 달리, 역방향 파일럿 신호의 미검출 상태가 소정의 시간 동안 유지되면, 이 경우는 이동 단말기가 송신 중단 상태(Tx_off)에 있는 경우이므로 소정의 전력 제어 패턴에 따라 하향 링크(DL)의 송신 전력(하향 송신전력)을 단계적으로 증가시킨다(410). 이때, 각각의 베어러(Bearer) 마다 정의된 최대 코드 전력(code power) 값을 벗어나지 않도록 전력을 상승시켜야 한다.

이하에서는, 도 4를 통하여 설명한 본 발명에 따른 전력 제어 방법을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 송신 전력 제어 패턴 중 "TPC01" 패턴을 이용한 하향 링크 동기(DL synchronization) 획득 보완 알고리즘(제 1 제어 방식)에 대하여 설명하기로 한다.

이동 단말기가 전용 채널(DCH: Dedicated Channel)을 가지고 있을 경우 전용 물리 제어 채널(DPCCH)과 전용 물리 데이터 채널(DPDCH: Dedicated Physical Data Channel)을 WCDMA 시스템으로 송신하게 된다. 이때 이동 단말기는 DPCCH를 항상 송신하도록 구성되므로 만일 기지국에서 동기(synch)를 놓친다면 위에서 언급한 두 가지 경우(이동 단말기의 송신 전력으로 인하여 유발된 경우, 하향 링크의 신호 품질의 악화로 인하여 발생한 경우) 중 하나라고 판단할 수 있다.

본 발명은, 위 두 가지 경우 중에서 이동 단말기의 송신 중단 상태(Tx_off)로 인한 경우를 방지하기 위한 것으로서, 이와 같이 이동 단말기의 송신 중단 상태를 해소할 수 있다면, 이는 바로 무선 링크 실패에 따른 호 단절(Call drop)을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명은, 상향 링크 동기(UL synch)에서 사용된 TPC01 패턴을 이용해서 기지국의 전력(기지국의 하향 송신 전력)을 점진적으로(단계적으로) 높여서 하향 전송함으로써 이동 단말기로 하여금 송신 중단 상태(Tx_off)에서 신속하게 벗어나도록 유도할 수 있다. 여기서, TPC01 패턴이 "5"로 설정된 경우에는 "01 01 01 01 01"과 같이 "01" 패턴을 5개 전송하는데, 이때 "0"은 전력 유지를 의미하고 "1"은 전력 상승을 의미한다.

다음은, 임의의 송신 전력 제어 패턴을 이용한 하향 링크 동기(DL Synchronization) 획득 보완 알고리즘(제 2 제어 방식)에 대하여 설명하기로 한다.

제 2 제어 방식을 사용하는 본 발명에서는 제 1 제어 방식과 달리, 하향 링크-패턴-아웃 씽크(DL_Pattern_Out Synch)를 정의해서 해당 패턴(송신전력 제어 패턴)을 운용자가 새로이 설정할 수도 있다. 제 1 제어 방식은 기존에 정의된 파라미 터(parameter)를 이용하는 방식인데, 실시예에 따라서는 운용자가 임의로 새로이 정의하여 사용할 수 있다. 즉, 송신 전력 제어 패턴(Pattern) 정의에 대해서는 여러 가지 방식이 존재할 수 있다.

예를 들면, "DL_pattern_out synch : 001"을 정의하고 "DL_Pattern_duration_out synch"를 통하여 반복 횟수를 정의할 수 있는데, 이때 반복 횟수를 "3"이라고 정의한다면, 전력 제어 패턴은 "001 001 001" 형태가 될 것이다. 만일, 패턴을 "1", 반복횟수를 "1"이라 정의하면, "11"의 형태가 반복될 것이다.

이하에서는 하향 링크-패턴-아웃 씽크(DL_Pattern_Out Synch)의 트리거링(triggering) 시점에 대하여 설명하기로 한다.

상향 무선 링크 실패(UL RL failure)에 대한 판단 조건을 살펴보면, WCDMA 시스템에서 이미 정의된 연속되는 아웃-오브-씽크 지시자(Out_of_synch_ indicator)의 수와 그 수만큼 아웃-오브-씽크(Out_of_synch)가 발생했을 때 무선 링크 실패 타이머(T_RL failure timer)가 구동이 되고, 무선 링크 실패 타이머(T_RL failure timer)가 만료(expire)가 되면 기지국(121)은 RNC(122)로 무선링크 실패(RL failure)를 통보하게 된다.

예를 들면, "N_out of synch : 255, T_RL failure timer : 5sec"인 경우, 255개의 프레임 동안에 연속해서 아웃-오브-씽크 지시자(Out_of_ sync indicator)를 발생시키고 이후 5sec 동안에 인-씽크-지시자(In_synch_indicator)가 없으면, 무선 링크 실패(RL failure)가 발생한 경우로 판단하게 된다. 즉, 2.55sec(1frame = 10msec, 255 frame은 2.55sec) + 5sec 후에 무선링크 실패(RL failure)가 발생하게 된다.

한편, 송신 전력 제어(TPC) 패턴 트리거링의 시점을 설명하면, DL TPC01 패턴 스타트 타이머(제 1 제어 방식)를 두어서 이동 단말기에서의 송신 상태(Tx_off/on)에 대한 핑퐁(Ping Pong) 현상을 방지한다. 즉 DL TPC01 패턴 스타트 타이머(pattern Start Timer)가 만료되면, 해당 TPC 패턴의 "01" 조합에 따라서 기지국의 하향 링크(DL) 전력을 상승시킨다. 이때, 각각의 베어러(Bearer) 마다 정의된 최대 코드 전력(code power) 값을 벗어나지 않도록 전력을 상승시켜야 한다.

다른 실시예로서 임의의 전력 제어 패턴을 사용하는 경우(제2 제어 방식)에 있어서, 해당 패턴(DL_pattern_Out Synch)을 시작하는 시점도 위에서 설명한 바와 같이(제 2 제어 방식에서의 구체적인 예) 설정해서 사용할 수 있다. 이때 스타트 타이머(DL_pattern_Out synch start timer)를 운용자가 바꿀 수 있도록 구현할 수 있다.

패턴 시작점을 결정하는 요소는 타이머(timer)에 의한 요소와 실제 기지국에서 이동 단말기의 송신 중단 상태(Tx_off)를 판단할 수 있는 에너지(Energy) 량인 바, 이러한 두 요소의 논리곱(AND) 조건을 통해서 트리거링(Triggering)한다.

즉, 이동 단말기가 송신 중단 상태(Tx_off)인 경우는 기지국에서는 거의 잡음(Noise)만을 검출하게 되므로 그 검출 값은 매우 미비할 수 있다. 이 경우는 시험을 통해서 정량적인 값을 정의해서 사용할 수 있어야 하며, 해당 값에 대한 정의는 사용자 단말기의 송신 중단 상태 에너지(UE_Tx Off Energy)(예를 들면, Ec/Io나 SIR값을 사용할 수 있음)를 정의해서 운용자가 설정할 수 있도록 한다.

따라서, 아웃-오브-씽크 지시자(Out_of_ synch indicator)를 연속해서 받는 경우, 해당 타이머(timer) 동작시간 동안 UE_Tx off Energy가 설정 값 이하로 떨어지면, 전력 제어 패턴을 트리거링(triggering)시킨다. 만일, 송신 중단 상태(Tx_off)에 대해서 시험한 데이터(data)가 정의되면 해당 값을 기본으로 설정해서 사용할 수 있다.

구현의 간략화 및 기능적인 면에서 TPC01 패턴을 사용하는 것이 바람직하나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 방법을 고려할 수 있는데, 이 경우에는 "DL_pattern_out Synch", "DL_pattern_out Synch Duration", "DL_pattern_out Synch Start timer" 등을 두는 것이 바람직하다.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

도 1은 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템의 네트워크 구성도,

도 2는 이동 단말기에서의 송신 상태 전환에 대한 설명도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 시스템에서 상향링크 실패를 방지하기 위하여 하향 링크의 전력을 제어하는 장치의 구성도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 시스템에서 상향링크 실패를 방지하기 위하여 하향 링크의 전력을 제어하는 방법에 대한 흐름도이다.

* 발명의 주요부분에 대한 부호 설명

10: 이동 단말기 12: 이동통신 시스템

121: 노드 B 30: 전력 제어 장치

31: 역방향 신호 수신부 32: 단말상태 분석부

33: 전력 제어부

Claims

이동통신 시스템에서 상향 링크 실패를 방지하기 위하여 하향 링크의 전력을 제어하는 장치에 있어서,

이동 단말기로부터 송신된 역방향 신호를 수신하기 위한 역방향 신호 수신 수단;

상기 수신된 역방향 신호의 전력을 통하여, 상기 역방향 신호의 미검출 상태가 소정의 시간동안 유지되는지를 검사하여 상기 이동 단말기의 송신 상태를 확인하기 위한 단말상태 분석 수단; 및

상기 이동 단말기가 송신 중단 상태이면, 상기 이동 단말기로의 하향 링크 송신전력을 증가시키기 위한 전력 제어 수단을 포함하며,

상기 역방향 신호는 동기 획득을 위한 역방향 파일럿 신호 또는 역방향 전용 물리 제어 채널(DPCCH) 신호인 것을 특징으로 하는 하향링크 전력 제어 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 전력 제어 수단은,

상기 역방향 신호가 검출되거나 또는 상기 역방향 신호의 미검출 상태가 소정의 시간 내에 해제되면, 내부 루프 저력 제어(Inner Loop Power Control) 및 외부 루프 전력 제어(Outer Loop Power Control)를 수행하는 기능을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 하향링크 전력 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전력 제어 수단은,

소정의 전력 제어 패턴에 따라 상기 하향 링크 송신전력을 단계적으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 하향링크 전력 제어 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 전력 제어 수단은,

각각의 베어러마다 정의된 최대 코드 전력값의 범위 내에서 상기 하향 링크 송신전력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 하향링크 전력 제어 장치.
이동통신 시스템에서 상향 링크 실패를 방지하기 위하여 하향 링크의 전력을 제어하는 방법에 있어서,

수신된 역방향 신호의 전력을 통하여, 상기 역방향 신호의 미검출 상태가 소정의 시간동안 유지되는지를 검사하여 이동 단말기의 송신 상태를 확인하는 단말기 송신상태 확인 단계; 및

상기 이동 단말기가 송신 중단 상태이면, 상기 이동 단말기로의 하향 링크 송신전력을 증가시키는 전력 제어 단계를 포함하며,

상기 역방향 신호는 동기 획득을 위한 역방향 파일럿 신호 또는 역방향 전용 물리 제어 채널(DPCCH) 신호인 것을 특징으로 하는 하향링크 전력 제어 방법.
삭제
제 6 항에 있어서,

상기 단말기 송신상태 확인 결과, 상기 역방향 신호가 검출되거나 또는 상기 역방향 파일럿 신호의 미검출 상태가 소정의 시간 내에 해제되면, 내부 루프 저력 제어(Inner Loop Power Control) 및 외부 루프 전력 제어(Outer Loop Power Control)를 수행하는 단계

를 더 포함하는 하향링크 전력 제어 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 전력 제어 단계는,

소정의 전력 제어 패턴에 따라 상기 하향 링크 송신전력을 단계적으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 하향링크 전력 제어 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 전력 제어 단계는,

각각의 베어러마다 정의된 최대 코드 전력값의 범위 내에서 상기 하향 링크 송신전력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 하향링크 전력 제어 방법.
삭제