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KR101336253B1 - Appratus and method for power contol in wireless communication terminal - Google Patents

Appratus and method for power contol in wireless communication terminal Download PDF

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KR101336253B1
KR101336253B1 KR1020070064919A KR20070064919A KR101336253B1 KR 101336253 B1 KR101336253 B1 KR 101336253B1 KR 1020070064919 A KR1020070064919 A KR 1020070064919A KR 20070064919 A KR20070064919 A KR 20070064919A KR 101336253 B1 KR101336253 B1 KR 101336253B1
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KR
South Korea
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base station
power
large base
building
small base
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Korean (ko)
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이인택
이병하
한기영
황인석
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 무선통신시스템의 자가 구성(Self Configurable)이 가능한 소형 기지국(Micro BS)에서 전력 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상기 소형 기지국의 주변에 위치하며 옥외에 설치되는 적어도 하나의 대형 기지국(Macro BS)들의 정보를 확인하는 과정과, 상기 대형 기지국들의 정보를 이용하여 상기 대형 기지국들로 미치는 간섭 및 상기 대형 기지국과의 핸드오버를 고려하여 제 1 전력을 산출하는 과정과, 상기 소형 기지국이 설치되는 옥내에 위치하는 단말들의 QoS(Quality of Service)를 만족하는 제 2 전력을 산출하는 과정과, 상기 제 1 전력과 제 2 전력 및 상기 소형 기지국에서 지원 가능한 최대 전력과 최소 전력을 고려하여 전송 전력을 결정하는 과정을 포함하여 옥외에 설치된 기지국으로 미치는 간섭을 줄여 상기 옥외에 설치된 기지국의 서비스 효율과 상기 소형 기지국이 서비스를 제공하는 옥내의 서비스 효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.The present invention relates to an apparatus and a method for controlling power in a small base station (Micro BS) capable of self-configurable wireless communication system, at least one large base station located in the periphery of the small base station Confirming information of the macro BSs, calculating first power in consideration of interference to the large base stations and handover with the large base station using the information of the large base stations, and the small base station Calculating a second power that satisfies the Quality of Service (QoS) of the terminals located indoors, and considering the first power, the second power, and the maximum power and the minimum power that can be supported by the small base station. Including the process of determining the transmission power to reduce the interference to the base station installed outdoors, There is an advantage that the scan efficiency, the small base station to increase the efficiency of the building service to service.

자가 구성 기지국, 소형 기지국, 전력 제어, 간섭, 서비스 영역 Self-configuring base station, small base station, power control, interference, service area

Description

무선통신시스템에서 전력 제어 장치 및 방법{APPRATUS AND METHOD FOR POWER CONTOL IN WIRELESS COMMUNICATION TERMINAL}APPARATUS AND METHOD FOR POWER CONTOL IN WIRELESS COMMUNICATION TERMINAL}

도 1은 본 발명에 따른 소형 기지국을 사용하는 무선통신시스템의 구성을 도시하는 도면,1 is a diagram showing the configuration of a wireless communication system using a small base station according to the present invention;

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 소형 기지국에서 전력을 제어하기 위한 절차를 도시하는 도면, 및2 is a diagram illustrating a procedure for controlling power in a small base station of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention; and

도 3은 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 소형 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면.3 is a block diagram of a small base station in a wireless communication system according to the present invention;

본 발명은 무선통신시스템에서 옥내에 설치되는 자가 구성(Self Configurable)이 가능한 소형 기지국(Micro Base Station)에 관한 것으로서, 특히 상기 무선통신시스템에서 상기 소형 기지국의 전력을 자동으로 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a small base station (Micro Base Station) capable of self-configurable installed indoors in a wireless communication system, in particular, an apparatus and method for automatically controlling the power of the small base station in the wireless communication system It is about.

상기 무선통신시스템은 서비스 지역의 제한과 가입자 수용용량의 한계를 극복하기 위해 일정 영역의 서비스 영역을 갖는 여러 개의 구역(이하, "셀"이라 칭함)으로 나뉘어져 구성된다. 이때, 상기 무선통신시스템은 하나의 셀에 한 개의 대형 기지국(Macro Base Station)을 설치하여 상기 셀을 운용한다. The wireless communication system is divided into a plurality of zones (hereinafter, referred to as "cells") having a service area of a certain area in order to overcome the limitation of the service area and the limitation of subscriber capacity. In this case, the wireless communication system operates one cell by installing one macro base station in one cell.

상기 무선통신시스템에서 기지국이 서비스를 제공하는 셀 내에는 건물과 같은 옥내 환경이 발생한다. 따라서, 특정 단말이 상기 옥내 환경에서 상기 기지국으로부터 서비스를 제공받는 경우, 상기 단말은 옥내의 구조 및 건물의 매질에 의한 영향으로 통신 환경이 저하되는 문제가 발생한다. 예를 들어, 특정 건물이 기지국과의 거리가 가까워 적은 전파 경로 손실을 겪는다 하더라도, 상기 건물의 외벽 재질 및 건물의 벽, 전파의 벽 투과 횟수 및 건물 내 구조에 의한 전파 손실로 상기 건물 내부에서 위치한 단말은 ㅅ상기 기지국과의 통신 환경이 저하되는 문제가 발생한다.In the wireless communication system, an indoor environment such as a building occurs in a cell provided by a base station. Therefore, when a specific terminal is provided with a service from the base station in the indoor environment, the terminal has a problem that the communication environment is degraded due to the influence of the indoor structure and the medium of the building. For example, even if a particular building experiences a small propagation path loss due to its proximity to the base station, the building's exterior wall material and the wall of the building, the number of radio transmission walls and the propagation loss caused by the structure inside the building may be located within the building. The terminal has a problem that the communication environment with the base station is degraded.

따라서, 상기 무선통신시스템은 옥내에 소형 기지국을 설치하여 옥내에 위치하는 단말들로 보다 우수한 통신 환경을 제공할 수 있다. 이때, 상기 무선통신시스템에서 셀을 관장하는 대형 기지국과 상기 대형 기지국 내 소형 기지국은 동일한 시스템을 사용하므로 상기 기지국들 간 간섭이 발생할 수 있다. Accordingly, the wireless communication system can provide a superior communication environment to terminals located indoors by installing a small base station indoors. In this case, since the large base station managing the cell and the small base station in the large base station use the same system in the wireless communication system, interference between the base stations may occur.

하지만, 상기 대형 기지국과 소형 기지국 사이에 간섭이 발생하지 않는다면, 상기 소형 기지국이 상기 대형 기지국의 부하를 줄여 셀 전체의 용량 증가 및 서비스 영역을 확장할 수 있다. 따라서, 상기 무선통신시스템에서 소형 기지국을 이용한 망 설계시, 대형 기지국에 미치는 간섭의 양을 최소화하기 방안이 요구된다.However, if there is no interference between the large base station and the small base station, the small base station may reduce the load of the large base station to increase the capacity of the entire cell and expand the service area. Therefore, when designing a network using a small base station in the wireless communication system, a method for minimizing the amount of interference on the large base station is required.

따라서, 본 발명의 목적은 무선통신시스템의 자가 구성이 가능한 소형 기지국에서 대형 기지국으로 미치는 간섭을 줄이기 위한 전력 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a power control apparatus and method for reducing interference from a small base station capable of self-configuration of a wireless communication system to a large base station.

본 발명의 다른 목적은 무선통신시스템의 자가 구성이 가능한 소형 기지국에서 대형 기지국으로 미치는 간섭을 줄이면서 최대 서비스 영역 또는 용량을 가질 수 있는 전력 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a power control apparatus and method capable of having a maximum service area or capacity while reducing interference from a small base station capable of self-configuring a wireless communication system to a large base station.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 무선통신시스템의 자가 구성(Self Configurable)이 가능한 소형 기지국(Micro BS)에서 전력 제어 방법은, 상기 소형 기지국의 주변에 위치하며 옥외에 설치되는 적어도 하나의 대형 기지국(Macro BS)들의 정보를 확인하는 과정과, 상기 대형 기지국들의 정보를 이용하여 상기 대형 기지국들로 미치는 간섭 및 상기 대형 기지국과의 핸드오버를 고려하여 제 1 전력을 산출하는 과정과, 상기 소형 기지국이 설치되는 옥내에 위치하는 단말들의 QoS(Quality of Service)를 만족하는 제 2 전력을 산출하는 과정과, 상기 제 1 전력과 제 2 전력 및 상기 소형 기지국에서 지원 가능한 최대 전력과 최소 전력을 고려하여 전송 전력을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above objects, a power control method in a small base station (Micro BS) capable of self-configurable wireless communication system, is located in the vicinity of the small base station and installed outdoors Checking the information of the at least one large base station (Macro BS), and calculating the first power in consideration of interference to the large base stations and handover with the large base station using the information of the large base stations; Calculating a second power that satisfies a Quality of Service (QoS) of terminals located in the indoor base in which the small base station is installed, the first power, the second power, and the maximum power supported by the small base station. And determining the transmission power in consideration of the minimum power.

본 발명의 제 2 견지에 따르면, 무선통신시스템의 자가 구성(Self Configurable)이 가능한 소형 기지국 장치는, 상기 소형 기지국의 주변에 위치하며 옥외에 설치되는 적어도 하나의 대형 기지국들의 정보와 상기 소형 기지국이 설치 되는 건물의 크기와 대형 기지국과의 거리에 따른 환경 변수 및 상기 소형 기지국이 설치되는 옥내에 위치하는 단말들의 QoS(Quality of Service)를 확인하는 제어부와, 상기 대형 기지국들의 수신 전력을 확인하는 수신 전력 확인부와, 상기 대형 기지국들의 정보를 이용하여 상기 대형 기지국들로 미치는 간섭 및 상기 대형 기지국과의 핸드오버를 고려하여 제 1 전력을 산출하고, 상기 옥내에 위치하는 단말들의 QoS를 만족하는 제 2 전력을 산출하여 전송 전력에 제어하는 전력 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention, a small base station apparatus capable of self configurability of a wireless communication system includes information on at least one large base station located at the periphery of the small base station and installed outdoors; A control unit for checking an environment variable according to a size of a building to be installed and a distance between a large base station and a quality of service (QoS) of terminals located indoors where the small base station is installed, and a reception for confirming reception power of the large base stations A first power that calculates a first power in consideration of interference to the large base stations and handover with the large base station using the power confirmation unit and the information of the large base stations, and satisfies the QoS of the terminals located indoors; It characterized in that it comprises a power control unit for calculating the two power to control the transmission power.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

이하 본 발명은 무선통신시스템의 자가 구성(Self Confifurable)이 가능한 소형 기지국(Micro Base Station)에서 전력을 제어하기 위한 기술에 대해 설명한다. 다시 말해 상기 무선통신시스템의 상기 소형 기지국이 대형 기지국(Macro Base Station)에 미치는 간섭을 줄이면서 상기 소형 기지국의 최대 서비스 영역과 용량을 지원하기 위한 전력 제어 기술에 대해 설명한다. 여기서, 상기 대형 기지국은 옥외에 설치되는 기지국으로 이하 옥외 기지국이라 칭하고, 상기 소형 기지국은 옥내에 설치되는 기지국으로 이하 옥내 기지국이라 칭한다.Hereinafter, a description will be given of a technology for controlling power in a micro base station capable of self confifurable wireless communication system. In other words, a description will be given of a power control technique for supporting the maximum service area and capacity of the small base station while reducing interference of the small base station with the macro base station of the wireless communication system. Here, the large base station is a base station installed outdoors and is referred to as an outdoor base station, and the small base station is called a base station installed indoors.

이하 설명에서 상기 무선통신시스템은 옥외 기지국과 옥내 기지국 사이의 핸드오버를 지원하며 옥내 기지국들 간 간섭을 피하기 위한 동적 주파수 선택(Dynamic Frequency Selection) 기법이 이상적으로 동작하는 것으로 가정하여 설명한다.In the following description, the wireless communication system supports handover between an outdoor base station and an indoor base station, and assumes that a dynamic frequency selection technique ideally operates to avoid interference between indoor base stations.

상기 무선통신시스템은 하기 도 1에 도시된 바와 같이 옥내 기지국을 이용하여 망을 구성할 수 있다.The wireless communication system may configure a network using an indoor base station as shown in FIG. 1.

도 1은 본 발명에 따른 소형 기지국을 사용하는 무선통신시스템의 구성을 도시하고 있다.1 shows a configuration of a wireless communication system using a small base station according to the present invention.

상기 도 1에 도시된 바와 같이 상기 무선통신시스템의 옥외에 설치되는 옥외 기지국(100)은 셀의 서비스를 관장한다. 만일, 상기 옥외 기지국(100)이 관장하는 셀 내부에 건물과 같은 옥내 환경이 존재하는 경우, 상기 무선통신시스템은 옥내에서 서비스를 제공하는 옥내 기지국(110)을 설치하여 옥내에 위치하는 단말들에 우수한 통신환경을 지원할 수 있다. As illustrated in FIG. 1, an outdoor base station 100 installed outdoors of the wireless communication system manages service of a cell. If there is an indoor environment such as a building in a cell managed by the outdoor base station 100, the wireless communication system installs an indoor base station 110 that provides a service indoors to terminals located indoors. It can support excellent communication environment.

상술한 바와 같이 구성되는 무선통신시스템의 옥내 기지국에서 옥외 기지국에 미치는 간섭을 줄이면서 최대의 서비스 영역 또는 용량을 갖도록 전력을 제어하기 위해 상기 옥내 기지국이 설치되는 건물은 반지름 r인 구의 형태인 것으로 가정한다. 또한, 상기 옥내 기지국은 상기 건물의 중앙에 위치하며, 주위에 존재하는 다수 개의 옥외 기지국들의 거리 및 EIRP(Effective Isotropically Radiared Power)를 알 수 있다. 또한, 상기 옥내 기지국은 상기 옥외 기지국들의 수신 전력 을 측정가능하며, 상기 건물의 외벽, 내벽 및 층간 손실은 각 방향 동일한 것으로 가정하여 설명한다. 여기서, 상기 EIRP는 기지국에서 신호를 전송하는 경우, 상기 기지국에서 케이블 손실, 안테나 이득을 거쳐 실제 전송되는 신호의 전송 전력을 나타낸다.It is assumed that the building where the indoor base station is installed has a radius r in order to control power to have the maximum service area or capacity while reducing the interference of the indoor base station of the wireless communication system configured as described above. do. In addition, the indoor base station is located in the center of the building, it is possible to know the distance of the plurality of outdoor base stations and the effective isotropically radiared power (EIRP). In addition, the indoor base station can measure the received power of the outdoor base stations, the outer wall, the inner wall and the inter-floor loss of the building will be described on the assumption that the same in each direction. In this case, the EIRP indicates the transmission power of the signal actually transmitted through the cable loss and the antenna gain in the base station when the base station transmits a signal.

이하 설명은 상기 무선통신시스템의 옥내 기지국에서 옥외 기지국으로 미치는 간섭을 줄이면서 최대의 서비스 영역 또는 용량을 갖도록 전력을 제어하기 위한 동작 방법에 대해 설명한다. 이하 설명에서 상기 옥내 기지국은 두 개의 옥외 기지국 정보를 이용하여 전력을 제어하는 것을 가정하여 설명하지만, 한 개 또는 세 개 이상의 기지국 정보를 이용하여 동일하게 전력을 제어할 수 있다.Hereinafter, an operation method for controlling power to have a maximum service area or capacity while reducing interference from an indoor base station to an outdoor base station of the wireless communication system will be described. In the following description, it is assumed that the indoor base station controls power using two outdoor base station information. However, the indoor base station can control power using one or three or more base station information.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 소형 기지국에서 전력을 제어하기 위한 절차를 도시하고 있다.2 shows a procedure for controlling power in a small base station of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.

상기 도 2를 참조하면, 먼저 상기 옥내 기지국은 201단계에서 주변에 위치하는 옥외 기지국들의 정보를 확인한다. 예를 들어, 상기 옥내 기지국은 옥외 기지국들과의 거리, 상기 옥외 기지국들의 MIRP, 옥외 기지국들의 수신 전력을 확인한다.Referring to FIG. 2, first, the indoor base station checks information of outdoor base stations located in the vicinity in step 201. For example, the indoor base station checks the distance from the outdoor base stations, the MIRP of the outdoor base stations, the received power of the outdoor base stations.

상기 옥외 기지국들의 정보를 확인한 후, 상기 옥내 기지국은 203단계로 진행하여 상기 옥외 기지국들 중 수신 전력이 가장 좋은 두 개의 기지국을 선택한다.After checking the information of the outdoor base stations, the indoor base station proceeds to step 203 to select two base stations having the best reception power among the outdoor base stations.

이후, 상기 옥내 기지국은 상기 선택한 기지국들의 수신 전력을 이용하여 옥외 기지국들과의 간섭을 고려한 제 1 전력을 산출한다. 이때, 상기 옥내 기지국은 상기 옥외 기지국에 미치는 간섭을 최소화하면서 상기 옥외 기지국과의 핸드오버가 가능해야한다. 따라서, 상기 옥내 기지국은 상기 옥외 기지국과의 핸드오버가 가능하도록 건물의 외벽에서 상기 옥내 기지국이 전송한 신호의 전력과 옥외 기지국이 전송한 신호의 전력이 동일하도록 제 1 전력을 산출해야한다. 즉, 외벽에서 옥내 기지국이 전송한 신호의 전력과 옥외 기지국이 전송한 신호의 전력이 동일하면 서로 상쇄되므로 간섭의 영향도 줄일 수 있다.Thereafter, the indoor base station calculates a first power considering interference with outdoor base stations using the received power of the selected base stations. At this time, the indoor base station should be able to handover with the outdoor base station while minimizing interference to the outdoor base station. Therefore, the indoor base station must calculate the first power so that the power of the signal transmitted by the indoor base station and the power of the signal transmitted by the outdoor base station are the same on the outer wall of the building so as to allow handover with the outdoor base station. That is, when the power of the signal transmitted by the indoor base station and the power of the signal transmitted by the outdoor base station are identical to each other in the outer wall, the effects of interference may be reduced.

예를 들어, 상기 옥내 기지국에서 제 1 전력을 산출하는 경우, 상기 옥외 기지국들로부터 수신한 신호의 전력은 하기 <수학식 1>과 같이 상기 옥외 기지국들의 EIRP에서 다중 경로 손실을 제거한 값으로 나타낼 수 있다. For example, when the indoor base station calculates the first power, the power of the signal received from the outdoor base stations can be represented by a value obtained by removing the multipath loss from the EIRP of the outdoor base stations as shown in Equation 1 below. have.

Figure 112007047585189-pat00001
Figure 112007047585189-pat00001

여기서, 상기 PRXi는 상기 수신 전력에 따라 선택한 i번째 옥외 기지국으로부터 수신한 전력을 나타내고, 상기 EIRPi는 상기 i번째 기지국의 EIRP를 나타낸다. 또한, 상기 A, B는 채널 환경 변수를 나타내고, 상기 C는 옥외 기지국으로부터 전송된 신호가 건물을 통과할 때 외벽에 의한 침투 손실과 건물 내부(옥내 셀)에서의 경로 손실의 합을 나타낸다. Here, P RXi represents the power received from the i-th outdoor base station selected according to the received power, and EIRP i represents the EIRP of the i-th base station. In addition, A and B represent channel environmental variables, and C represents the sum of the penetration loss caused by the outer wall and the path loss inside the building (indoor cell) when the signal transmitted from the outdoor base station passes through the building.

상기 <수학식 1>에서 상기 전체 경로 손실(

Figure 112007047585189-pat00002
)은 하기와 같이 산출할 수 있다. The total path loss in Equation 1
Figure 112007047585189-pat00002
) Can be calculated as follows.

상기 옥내 기지국에서 상기 옥외 기지국으로부터 수신받는 신호의 다중 경로 손실은 하기 <수학식 2>와 같이 나타낼 수 있다.The multipath loss of the signal received from the outdoor base station in the indoor base station may be represented by Equation 2 below.

Figure 112007047585189-pat00003
Figure 112007047585189-pat00003

여기서, PLray는 다중 경로 손실을 나타내고, 상기 PLoutdoor는 옥외 셀의 경로 손실을 나타내며, 상기 PLpenetration는 옥외 기지국에서 전송된 신호가 건물을 통과할 때 외벽에 의한 침투 손실을 나타내고, 상기 WL은 건물 내부(옥내 셀)에서의 경로 손실을 나타낸다. 또한, 상기 r은 구 형태인 건물의 반지름을 나타내고, 상기 d는 옥외 기지국과 옥내 기지국과의 거리를 나타내며, 상기 θ는 상기 옥내 기지국과 옥외 기지국과의 수평 각도를 나타내고, 상기 φ는 상기 옥내 기지국과 옥외 기지국과의 수직 각도를 나타낸다. Here, PL ray represents the multipath loss, the PL outdoor represents the path loss of the outdoor cell, the PL penetration represents the penetration loss by the outer wall when the signal transmitted from the outdoor base station passes through the building. Indicates path loss inside a building (indoor cell). In addition, the r represents the radius of the building in the shape of a sphere, d represents the distance between the outdoor base station and the indoor base station, θ represents the horizontal angle between the indoor base station and the outdoor base station, and φ is the indoor base station And the vertical angle with the outdoor base station.

여기서, 상기 옥외 셀 경로 손실은 하기 <수학식 3>과 같이 나타낼 수 있다.In this case, the outdoor cell path loss may be expressed as Equation 3 below.

Figure 112007047585189-pat00004
Figure 112007047585189-pat00004

여기서, 상기 A, B는 채널 환경 변수를 나타내고, 상기 distance는 기지국과 상기 기지국의 신호를 수신받는 노드와의 거리를 나타낸다.Here, A and B represent channel environment variables, and the distance represents a distance between a base station and a node receiving a signal of the base station.

따라서, 상기 <수학식 2>의 옥외 셀 경로 손실에 상기 <수학식 3>을 적용하면 상기 옥외 기지국으로부터의 다중 경로 손실은 하기 <수학식 4>와 같은 나타낼 수 있다.Therefore, when Equation 3 is applied to the outdoor cell path loss of Equation 2, multipath loss from the outdoor base station can be expressed as Equation 4 below.

Figure 112007047585189-pat00005
Figure 112007047585189-pat00005

여기서, PLray는 다중 경로 손실을 나타내고, 상기 A, B는 채널 환경 변수를 나타내며, 상기 C는 옥외 기지국으로부터 전송된 신호가 건물을 통과할 때 외벽에 의한 침투 손실과 건물 내부(옥내 셀)에서의 경로 손실의 합을 나타낸다. 또한, 상기 r은 구 형태인 건물의 반지름을 나타내고, 상기 d는 옥외 기지국과 옥내 기지국과의 거리를 나타내며, 상기 θ는 상기 옥내 기지국과 옥외 기지국과의 수평 각도를 나타내고, 상기 φ는 상기 옥내 기지국과 옥외 기지국과의 수직 각도를 나타낸다. Here, PL ray denotes multipath loss, A and B denote channel environmental variables, and C denotes a loss of penetration by the outer wall and the inside of the building (indoor cell) when a signal transmitted from an outdoor base station passes through the building. The sum of the path loss of In addition, the r represents the radius of the building in the shape of a sphere, d represents the distance between the outdoor base station and the indoor base station, θ represents the horizontal angle between the indoor base station and the outdoor base station, and φ is the indoor base station And the vertical angle with the outdoor base station.

상기 <수학식 4>에서 상기 건물의 반지름(r)보다 옥내 기지국과 옥외 기지국 사이의 거리(d)가 매우 크다고 가정하면(d >> r), 상기 옥내 기지국에서 옥외 기지국으로부터 신호를 수신하는 전체 다중 경로 손실은 하기 <수학식 5>와 같이 나타낼 수 있다.In Equation 4, assuming that the distance d between the indoor base station and the outdoor base station is much larger than the radius r of the building (d >> r), the entire base station receives signals from the outdoor base station. The multipath loss can be expressed as Equation 5 below.

Figure 112007047585189-pat00006
Figure 112007047585189-pat00006

여기서, 상기 PL은 전체 경로 손실을 나타내고, 상기 A, B는 채널 환경 변수를 나타내며, 상기 C는 옥외 기지국으로부터 전송된 신호가 건물을 통과할 때 외벽에 의한 침투 손실과 건물 내부(옥내 셀)에서의 경로 손실의 합을 나타낸다. Here, PL denotes total path loss, A and B denote channel environment variables, and C denotes the loss of penetration by the outer wall and the inside of the building (indoor cell) when the signal transmitted from the outdoor base station passes through the building. The sum of the path loss of

상기 옥내 기지국은 주변 옥외 기지국들과의 거리와 각 옥외 기지국들의 EIRP를 알고 있으므로 상기 <수학식 1>에서 하기 <수학식 6>과 같이 A, B+C값을 결정할 수 있다.Since the indoor base station knows the distance from the surrounding outdoor base stations and the EIRP of each outdoor base station, E and E can be determined as shown in Equation 6 below.

Figure 112007047585189-pat00007
Figure 112007047585189-pat00007

여기서, 상기 PRXi는 상기 수신 전력에 따라 선택한 i번째 옥외 기지국으로부터 수신한 전력을 나타내고, 상기 EIRPi는 상기 i번째 기지국의 EIRP를 나타낸다.Here, P RXi represents the power received from the i-th outdoor base station selected according to the received power, and EIRP i represents the EIRP of the i-th base station.

상기 옥내 기지국에서 옥외 기지국으로 미치는 간섭을 줄이고 상기 옥외 기지국과의 핸드오버를 가능하도록하기 위해 건물의 외벽에서 옥내 기지국이 전송한 신호의 전력과 옥외 기지국이 전송한 신호의 전력이 하기 <수학식 7>과 같이 동일해야한다. 이때, 옥외 기지국은 수신 전력이 가장 큰 기지국을 나타내지만, 상기 옥내 기지국의 주변 기지국들 중 어떤 기지국을 사용하는 경우에도 동일하게 적용 될 수 있다.In order to reduce the interference from the indoor base station to the outdoor base station and to enable handover with the outdoor base station, the power of the signal transmitted by the indoor base station and the power of the signal transmitted by the outdoor base station in the outer wall of the building is expressed by Equation 7 below. Should be the same as In this case, the outdoor base station indicates the base station having the largest reception power, but may be similarly applied to any base station around the indoor base station.

Figure 112007047585189-pat00008
Figure 112007047585189-pat00008

여기서, 상기 EIRP는 상기 옥외 기지국이 케이블 손실, 안테나 이득을 거쳐 실제 전송한 신호의 전력을 나타내고, 상기 d는 상기 옥외 기지국과 옥내 기지국 사이의 거리를 나타내며, 상기 r은 상기 옥내 기지국이 설치된 건물의 반지름을 나타낸다. 또한, 상기 PTX1은 상기 옥내 기지국에서 신호를 전송한 전력을 나타내고, 상기 FreespaceLoss는 옥내에서 벽 손실 이외의 자유 공간 손실을 나타낸다.Here, the EIRP represents the power of the signal actually transmitted by the outdoor base station through the cable loss, antenna gain, d represents the distance between the outdoor base station and the indoor base station, r is the building of the building where the indoor base station is installed Represents the radius. In addition, P TX1 represents power transmitted from the indoor base station, and FreespaceLoss represents free space loss other than wall loss indoors.

상기 <수학식 7>을 옥내 기지국의 송신 전력으로 정리하면 하기 <수학식 8>과 같이 나타낼 수 있다.If Equation 7 is summarized as the transmission power of the indoor base station, it can be expressed as Equation 8 below.

Figure 112007047585189-pat00009
Figure 112007047585189-pat00009

여기서, 상기 EIRP는 상기 옥외 기지국이 케이블 손실, 안테나 이득을 거쳐 실제 전송한 신호의 전력을 나타내고, 상기 d는 상기 옥외 기지국과 옥내 기지국 사이의 거리를 나타내며, 상기 r은 상기 옥내 기지국이 설치된 건물의 반지름을 나타내고, 상기 PTX1은 상기 옥내 기지국에서 신호를 전송한 전력을 나타낸다. 이때, 상기

Figure 112007047585189-pat00010
는 상기 옥내 기지국이 설치된 옥내에서의 벽 손실 이외의 자유 공간 손실을 나타낸다.Here, the EIRP represents the power of the signal actually transmitted by the outdoor base station through the cable loss, antenna gain, d represents the distance between the outdoor base station and the indoor base station, r is the building of the building where the indoor base station is installed Represents a radius, and P TX1 represents power transmitted by the indoor base station. At this time,
Figure 112007047585189-pat00010
Denotes free space loss other than wall loss in the indoor where the indoor base station is installed.

상기 옥내 기지국은 상기 <수학식 8>에서 상기 건물의 반지름(r)보다 옥내 기지국과 옥외 기지국 사이의 거리(d)가 매우 크다고 가정한다(d >> r). 또한, 상기

Figure 112007047585189-pat00011
를 옥내 기지국이 설치되는 건물의 크기와 옥외 기지국과의 거리에 따라 결정되는 margin1으로 대체하면, 상기 옥내 기지국의 제 1 전력은 하기 <수학식 9>와 같이 산출할 수 있다.The indoor base station assumes that the distance d between the indoor base station and the outdoor base station is much larger than the radius r of the building in Equation 8 (d >> r). In addition,
Figure 112007047585189-pat00011
Is replaced with margin1 determined according to the size of the building where the indoor base station is installed and the distance from the outdoor base station, the first power of the indoor base station can be calculated as shown in Equation 9 below.

Figure 112007047585189-pat00012
Figure 112007047585189-pat00012

여기서, 상기 PTX1은 상기 옥내 기지국에서 옥외 기지국과의 간섭을 고려하여 신호를 전송하기 위한 전력을 나타내고, 상기 EIRP는 상기 옥외 기지국이 케이블 손실, 안테나 이득을 거쳐 실제 전송한 신호의 전력을 나타내며, 상기 d는 상기 옥외 기지국과 옥내 기지국 사이의 거리를 나타낸다. 또한, 상기 margin1은 상기 옥내 기지국이 설치되는 건물의 크기와 옥외 기지국과의 거리에 따라 결정되는 변수를 나타낸다. 여기서, 상기 옥내 기지국은 전력 제어 과정에서 전송 전력 증가량이 많으면 상기 margin1을 일정량 증가시키고, 상기 전송 전력 감소량이 많으면 상기 margin1을 일정량 감소시킨다. 예를 들어, 옥외 경로 손실의 모델인 헬타(Hata), 월피쉬(Walfish)-이키가미(Ikegami) 모델은 연속적인 값으로 상기 B가 33~42dB의 값을 갖는다. 이때, 건물의 반경을 10~50미터로 가정하면 상기 margin1은 -92 ~ -60범위의 값을 갖는다.Here, the P TX1 represents the power for transmitting the signal in consideration of the interference with the outdoor base station in the indoor base station, the EIRP represents the power of the signal actually transmitted through the cable loss, antenna gain, the outdoor base station, D represents a distance between the outdoor base station and the indoor base station. In addition, the margin1 represents a variable determined according to the size of the building in which the indoor base station is installed and the distance from the outdoor base station. Here, the indoor base station increases the margin1 by a certain amount when the transmission power increase amount is large during the power control process, and decreases the margin1 by a certain amount when the transmission power decrease amount is large. For example, Hata and Walfish-Ikegami models, which are models of outdoor path loss, have continuous values of B to 33 to 42 dB. At this time, assuming that the radius of the building is 10 ~ 50 meters the margin1 has a value in the range of -92 ~ -60.

상기 옥내 기지국은 상기 <수학식 6>에서 A와 B+C값을 알 수 있으므로 상기 <수학식 9>를 이용하여 제 1 전력을 산출할 수 있다.Since the indoor base station can know the values of A and B + C in Equation 6, the indoor base station can calculate the first power using Equation 9.

상기 205단계에서 제 1 전력을 산출한 후, 상기 옥내 기지국은 307단계로 진행하여 상기 옥내 기지국의 최대 서비스 영역 또는 용량을 만족하는 제 2 전력을 산출한다. 즉, 상기 옥내 기지국은 전송 전력이 하기 <수학식 10>과 같이 옥내에 위치하는 단말들이 요구하는 CNR(Carrier to Noise Ratio)을 만족해야한다. After calculating the first power in step 205, the indoor base station proceeds to step 307 to calculate a second power that satisfies the maximum service area or capacity of the indoor base station. That is, the indoor base station should satisfy the carrier to noise ratio (CNR) required by the terminals located indoors as shown in Equation 10 below.

Figure 112007047585189-pat00013
Figure 112007047585189-pat00013

여기서, 상기 PTX2는 상기 옥내 기지국에서 최대 서비스 영역 또는 용량을 고려한 전송 전력을 나타내고, 상기 C는 옥외 기지국으로부터 전송된 신호가 건물을 통과할 때 외벽에 의한 침투 손실과 건물 내부(옥내 셀)에서의 경로 손실의 합을 나타낸다. 또한, 상기 FreespaceLoss는 옥내에서 벽 손실 이외의 자유 공간 손실을 나타내고, 상기 CNRTARGET는 옥내에 위치하는 단말의 원하는 최소 QoS(Quality of Service)를 만족하기 위한 CNR을 나타내며, 상기 N은 상기 옥내 기지국으로부터 신호를 제공받는 단말의 잡음을 나타낸다.Here, P TX2 represents the transmission power in consideration of the maximum service area or capacity in the indoor base station, C is the penetration loss by the outer wall when the signal transmitted from the outdoor base station passes through the building and in the building (indoor cell) The sum of the path loss of In addition, the FreespaceLoss represents the free space loss other than the wall loss in the indoor, the CNR TARGET represents the CNR to satisfy the desired minimum Quality of Service (QoS) of the terminal located indoors, the N from the indoor base station Indicates the noise of the terminal receiving the signal.

상기 <수학식 10>은 상기 옥내 기지국에서 최대 서비스 영역 또는 용량을 고려한 전송 전력(PTX2)에 따라 하기 <수학식 11>과 같이 정리된다.Equation 10 is summarized as Equation 11 according to the transmission power P TX2 considering the maximum service area or capacity in the indoor base station.

Figure 112007047585189-pat00014
Figure 112007047585189-pat00014

여기서, 상기 PTX2는 상기 옥내 기지국에서 최대 서비스 영역 또는 용량을 고려한 전송 전력을 나타내고, 상기 C는 옥외 기지국으로부터 전송된 신호가 건물을 통과할 때 외벽에 의한 침투 손실과 건물 내부(옥내 셀)에서의 경로 손실의 합을 나타내며, 상기 N은 상기 옥내 기지국으로부터 신호를 제공받는 단말의 잡음을 나타낸다. 또한, 상기 CNRTARGET는 옥내에 위치하는 단말의 원하는 최소 QoS(Quality of Service)를 만족하기 위한 CNR을 나타낸다. 이때, 상기

Figure 112007047585189-pat00015
는 상기 옥내 기지국이 설치된 옥내에서의 벽 손실 이외의 자유 공간 손실을 나타낸다.Here, P TX2 represents the transmission power in consideration of the maximum service area or capacity in the indoor base station, C is the loss of penetration by the outer wall when the signal transmitted from the outdoor base station passes through the building and in the building (indoor cell) N represents the sum of the path loss, and N represents the noise of the terminal receiving the signal from the indoor base station. In addition, the CNR TARGET represents a CNR for satisfying a desired minimum Quality of Service (QoS) of a terminal located indoors. At this time,
Figure 112007047585189-pat00015
Denotes free space loss other than wall loss in the indoor where the indoor base station is installed.

상기 옥내 기지국은 상기 <수학식 11>에서 단말의 잡음을 알 수 있고, 상기

Figure 112007047585189-pat00016
를 옥내 기지국이 설치되는 건물의 크기와 옥외 기지국과의 거리에 따라 결정되는 margin2로 대체하면, 상기 옥내 기지국의 제 2 전력은 하기 <수학식 12>와 같이 산출할 수 있다.The indoor base station can know the noise of the terminal in the equation (11),
Figure 112007047585189-pat00016
Is replaced with margin2 determined according to the size of the building where the indoor base station is installed and the distance from the outdoor base station, the second power of the indoor base station can be calculated as shown in Equation 12 below.

Figure 112007047585189-pat00017
Figure 112007047585189-pat00017

여기서, 상기 PTX2는 상기 옥내 기지국에서 최대 서비스 영역 또는 용량을 고 려한 전송 전력을 나타내고, 상기 CNRTARGET는 옥내에 위치하는 단말의 원하는 최소 QoS(Quality of Service)를 만족하기 위한 CNR을 나타내며, 상기 N은 상기 옥내 기지국으로부터 신호를 제공받는 단말의 잡음을 나타낸다. 또한, 상기 margin2는 상기 옥내 기지국이 설치되는 건물의 크기와 옥외 기지국과의 거리에 따라 결정되는 변수를 나타낸다. 여기서, 상기 옥내 기지국은 전력 제어 과정에서 전송 전력 증가량이 많으면 상기 margin2를 일정량 증가시키고, 상기 전송 전력 감소량이 많으면 상기 margin2를 일정량 감소시킨다. 예를 들어, 옥외 경로 손실의 모델인 헬타(Hata), 월피쉬(Walfish)-이키가미(Ikegami) 모델은 연속적인 값으로 상기 B가 33~42dB의 값을 갖는다. 이때, 건물의 반경을 10~50미터로 가정하면 상기 margin2는 -50 ~ -27범위의 값을 갖는다.Here, the P TX2 represents the transmission power in consideration of the maximum service area or capacity in the indoor base station, the CNR TARGET represents the CNR to satisfy the desired minimum quality of service (QoS) of the terminal located indoors, N represents the noise of the terminal receiving the signal from the indoor base station. In addition, the margin2 represents a variable determined according to the size of the building in which the indoor base station is installed and the distance from the outdoor base station. Here, the indoor base station increases the margin2 by a certain amount when the amount of increase in transmission power increases during the power control process, and decreases the margin2 by a certain amount when the amount of decrease in the transmission power increases. For example, Hata and Walfish-Ikegami models, which are models of outdoor path loss, have continuous values of B to 33 to 42 dB. At this time, assuming that the radius of the building is 10 ~ 50 meters the margin2 has a value in the range of -50 ~ -27.

상기 옥내 기지국은 상기 <수학식 6>에서 A와 B+C값을 알 수 있으므로 상기 <수학식 12>를 이용하여 제 2 전력을 산출할 수 있다.Since the indoor base station knows the values of A and B + C in Equation 6, the indoor base station may calculate the second power using Equation 12.

상기 207단계에서 제 2 전력을 산출한 후, 상기 옥내 기지국은 209단계로 진행하여 옥외 기지국으로 미치는 간섭을 줄이면서 옥내 기지국의 최대 서비스 영역 또는 용량을 위한 전송 전력을 결정한다. 이때, 상기 옥내 기지국은 하기 <수학식 13>을 만족하는 전력을 전송 전력으로 결정한다.After calculating the second power in step 207, the indoor base station proceeds to step 209 to determine the transmission power for the maximum service area or capacity of the indoor base station while reducing the interference to the outdoor base station. At this time, the indoor base station determines the power that satisfies Equation (13) as the transmission power.

Figure 112007047585189-pat00018
Figure 112007047585189-pat00018

여기서, 상기 PTX는 상기 옥내 기지국의 전송 전력을 나타내고, 상기 PMAX는 상기 옥내 기지국의 전송 가능한 최대 전력을 나타내며, 상기 Pmin은 상기 옥내 기지국의 전송 가능한 최소 전력을 나타낸다. 또한, 상기 PTX1은 상기 옥외 기지국으로 간섭 영향을 줄이기 위한 전력을 나타내고, 상기 PTX2는 상기 옥내 기지국의 최대 서비스 영역 또는 용량을 위한 전력을 나타낸다. Here, P TX represents the transmit power of the indoor base station, P MAX represents the maximum transmittable power of the indoor base station, and P min represents the minimum transmittable power of the indoor base station. In addition, P TX1 represents power for reducing interference effects to the outdoor base station, and P TX2 represents power for maximum service area or capacity of the indoor base station.

상기 옥내 기지국은 상기 <수학식 13>과 같이 제 1 전력과 제 2 전력 중 큰 전력과 최대 전력(PMAX)을 비교하여 작은 전력을 선택한다. 이후, 상기 옥내 기지국은 상기 선택된 전력과 최소 전력(Pmin)을 비교하여 큰 전력을 전송 전력으로 결정한다.The indoor base station selects a small power by comparing the largest power and the maximum power (P MAX ) of the first power and the second power as shown in Equation (13). Thereafter, the indoor base station compares the selected power and the minimum power (P min ) to determine a large power as the transmission power.

이후, 상기 옥내 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.The indoor base station then terminates this algorithm.

이하 설명은 상술한 바와 같이 전력을 자동 제어하기 위한 옥내 기지국의 블록구성을 설명한다.The following description describes the block configuration of the indoor base station for automatically controlling power as described above.

도 3은 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 옥내 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다. 이하 설명은 시분할 복신(Time Division Duplex) 방식을 사용하는 옥내 기지국을 예를 들어 설명하지만 다른 통신 방식의 옥내 기지국도 동일한 방식을 전력을 제어할 수 있다.3 is a block diagram of an indoor base station in a wireless communication system according to the present invention. The following description will be given by taking an indoor base station using a time division duplex scheme as an example, but an indoor base station of another communication scheme may control the same power.

상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 옥내 기지국은 듀플렉서(300), 수신모 뎀(310), 제어부(320), 수신전력 측정기(330), 전력 제어기(340), 송신 모뎀(350) 및 옥외기지국 정보 확인부(350)를 포함하여 구성된다.As illustrated in FIG. 3, the indoor base station includes a duplexer 300, a reception modem 310, a control unit 320, a reception power meter 330, a power controller 340, a transmission modem 350, and an outdoor base station. It is configured to include an information confirmation unit 350.

먼저, 상기 듀플렉서(300)는 시분할 복신 방식에 따라 안테나로부터의 수신 신호(하향링크 신호)를 상기 수신 모뎀(310)으로 전달하고, 상기 송신 모뎀(360)으로부터의 송신 신호(상향링크 신호)를 상기 안테나로 전달한다.First, the duplexer 300 transmits a reception signal (downlink signal) from the antenna to the reception modem 310 and transmits a transmission signal (uplink signal) from the transmission modem 360 according to a time division duplex scheme. Transfer to the antenna.

상기 수신모뎀(310)은 RF수신블록, 복조블록, 채널복호블록 등을 포함하여 구성되며, 상기 듀플렉서(300)로부터 제공받은 신호로부터 데이터를 복원하여 상기 제어부(320)로 전달한다. 여기서, RF수신블럭은 필터 및 RF전처리기 등으로 구성되고, 상기 복조블럭은 각 부반송파에 실린 데이터를 추출하기 위한 FFT연산기 등으로 구성되며, 상기 채널복호블럭은 복조기(demodulator), 디인터리버(deinterleaver) 및 채널디코더(channel decoder) 등으로 구성될 수 있다.The reception modem 310 includes an RF reception block, a demodulation block, a channel decoding block, etc., and restores data from the signal provided from the duplexer 300 and transmits the data to the control unit 320. Here, the RF receiving block is composed of a filter and an RF preprocessor, and the demodulation block is composed of an FFT operator for extracting data on each subcarrier, and the channel decoding block includes a demodulator, a deinterleaver And a channel decoder.

상기 수신전력 측정기(330)는 주변 옥외 기지국들로부터 수신되는 신호를 상기 수신모뎀(310)으로부터 제공받고, 상기 신호들을 이용해 수신전력을 측정하여 전력제어기(340)로 제공한다. 이때, 상기 수신 전력은 상기 <수학식 1>과 같이 제 1 전력을 산출하는데 사용된다.The reception power meter 330 receives a signal received from surrounding outdoor base stations from the reception modem 310 and measures the reception power using the signals and provides the signal to the power controller 340. In this case, the received power is used to calculate the first power as shown in Equation 1 above.

상기 제어부(320)는 상위계층으로부터 송신 데이터를 수신하고, 상기 송신 데이터를 상기 송신 모뎀(350)과의 접속방식에 준하여 가공하여 송신 모뎀(350)에 전달하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 제어부(320)는 상기 수신 모뎀(310)으로부터 수신 데이터를 전달받고, 상기 수신 데이터를 상위계층과의 접속방식에 준하여 가공하여 상위계층에 전달한다. 더욱이 상기 제어부(320)는 옥외 기지국 정보 확인 부(360)를 통해 상기 옥내 기지국의 주변에 위치하는 옥외 기지국들의 정보를 확인한다. 이때, 상기 제어부(320)는 상기 옥내 기지국이 설치된 건물의 크기, 옥외 기지국과의 거리 및 옥내 사용자들의 QoS에 따른 CNR에 따라 상기 <수학식 9>와 <수학식 12>의 margin1과 margin2값을 결정하여 상기 전력 제어기(340)로 제공한다. 여기서, 상기 제어부(320)는 상기 margin1과 margin2값을 직접 산출할 수도 있고 상위 계층에서 제공되는 상기 margin1과 margin2값을 수신받아 확인할 수도 있다.The control unit 320 receives transmission data from an upper layer, processes the transmission data according to a connection method with the transmission modem 350, and transmits the transmission data to the transmission modem 350. In addition, the control unit 320 receives the received data from the reception modem 310, and processes the received data in accordance with the connection method with the upper layer, and transmits the received data to the upper layer. Further, the control unit 320 confirms the information of the outdoor base stations located around the indoor base station through the outdoor base station information verification unit 360. At this time, the control unit 320 determines the margin 1 and margin 2 values of Equations 9 and 12 according to the size of the building where the indoor base station is installed, the distance from the outdoor base station, and the CNR according to the QoS of the indoor users. Determine and provide to the power controller 340. Here, the controller 320 may directly calculate the margin1 and margin2 values or may receive and confirm the margin1 and margin2 values provided from an upper layer.

상기 전력제어기(340)는 상기 제어부(320)로부터 제공받은 옥외 기지국들 정보와 옥내 사용자들의 QoS에 따른 CNR과 및 상기 수신전력 측정기(330)로부터 제공받은 옥외 기지국들의 수신 전력을 이용하여 전송 전력을 산출한다. 예를 들어, 상기 전력 제어기(340)는 미 도시되었지만, 상기 옥외 기지국들의 수신 전력을 이용하여 상기 <수학식 9>와 같이 옥외 기지국으로 미치는 간섭을 줄이기 위한 제 1 전력을 산출하는 제 1 전력 산출기를 포함하여 구성된다.The power controller 340 uses the outdoor base station information provided from the control unit 320, the CNR according to the QoS of indoor users, and the received power of the outdoor base stations provided from the reception power meter 330. Calculate. For example, although the power controller 340 is not shown, a first power calculation for calculating a first power for reducing interference to an outdoor base station as shown in Equation 9 using the received power of the outdoor base stations. It comprises a group.

또한, 상기 전력 제어기(340)는 미 도시되었지만, 상기 옥내 사용자들의 QoS에 따른 CNR을 이용하여 상기 <수학식 12>와 같이 최대 서비스 영역 또는 용량을 위한 제 2 전력을 산출하는 제 2 전력 산출기를 포함하여 구성된다.In addition, although not shown, the power controller 340 calculates a second power calculator that calculates a second power for a maximum service area or capacity using Equation 12 according to QoS of the indoor users. It is configured to include.

또한, 상기 전력 제어기(340)는 미 도시되었지만, 상기 제 1 전력과 제 2 전력을 상기 <수학식 13>에 적용하여 전송 전력을 결정하는 전력 결정기를 포함하여 구성된다.In addition, although not shown, the power controller 340 is configured to include a power determiner for determining the transmission power by applying the first power and the second power to the equation (13).

상기 송신 모뎀(350)은 채널부호블록, 변조블록, RF송신블록 등을 포함하여 구성되며, 상기 제어부(350)로부터의 데이터(버스트 데이터)를 무선구간 전송을 위 한 형태로 변환하여 듀플렉서(300)로 전달한다. 이때, 상기 송신 모뎀(350)은 상기 전력 제어기(340)에서 결정한 전송 전력을 이용하여 신호 증폭하여 전송한다.The transmission modem 350 includes a channel code block, a modulation block, an RF transmission block, and the like, and converts the data (burst data) from the control unit 350 into a form for transmission of a radio section to the duplexer 300. To pass). In this case, the transmission modem 350 amplifies and transmits the signal using the transmission power determined by the power controller 340.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

상술한 바와 같이, 무선통신시스템의 자가 구성이 가능한 소형 기지국에서 옥외에 설치된 기지국으로 미치는 간섭을 줄이고 서비스 영역 또는 용량을 최대화하도록 전송 전력을 제어함으로써, 옥외에 설치된 기지국으로 미치는 간섭을 줄여 상기 옥외에 설치된 기지국의 서비스 효율과 상기 소형 기지국이 서비스를 제공하는 옥내의 서비스 효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, by controlling the transmission power to reduce the interference from the small base station capable of self-configuring the wireless communication system to the base station installed outdoors and to maximize the service area or capacity, the interference to the base station installed outdoors is reduced There is an advantage that can increase the service efficiency of the installed base station and the service efficiency indoors that the small base station provides a service.

Claims (19)

무선통신시스템의 자가 구성(Self Configurable)이 가능한 소형 기지국(Micro BS)에서 전력 제어 방법에 있어서,In the power control method in a small base station (Micro BS) capable of Self Configurable of a wireless communication system, 상기 소형 기지국의 주변에 위치하며 옥외에 설치되는 적어도 하나의 대형 기지국(Macro BS)의 정보를 확인하는 과정과,Checking information of at least one large base station (Macro BS) located in the vicinity of the small base station and installed outdoors; 상기 대형 기지국의 정보를 이용하여 상기 대형 기지국으로 미치는 간섭 및 상기 대형 기지국으로의 핸드오버를 고려하여 제 1 전력을 산출하는 과정과,Calculating first power in consideration of interference on the large base station and handover to the large base station using the information of the large base station; 상기 소형 기지국이 설치되는 옥내에 위치하는 단말들의 QoS(Quality of Service)를 만족하는 제 2 전력을 산출하는 과정과,Calculating a second power that satisfies a Quality of Service (QoS) of terminals located indoors where the small base station is installed; 상기 제 1 전력과 제 2 전력 및 상기 소형 기지국에서 지원 가능한 최대 전력과 최소 전력을 고려하여 전송 전력을 결정하는 과정을 포함하며,Determining transmission power in consideration of the first power, the second power, and the maximum power and the minimum power supported by the small base station; 상기 제 1 전력은, 상기 대형 기지국의 신호 전송 전력, 상기 대형 기지국과 상기 소형 기지국 사이의 거리, 상기 소형 기지국이 설치되는 건물의 크기와 대형 기지국과의 거리에 따라 결정되는 환경 변수, 상기 대형 기지국으로부터 전송된 신호가 건물을 통과할 때 외벽에 의한 침투 손실 및 건물 내부(옥내 셀)에서의 경로 손실에 기반하여 산출되는 방법.The first power is an environment variable that is determined according to the signal transmission power of the large base station, the distance between the large base station and the small base station, the size of the building in which the small base station is installed and the distance between the large base station, and the large base station. The signal transmitted from is calculated based on the loss of penetration by the exterior wall as it passes through the building and the path loss inside the building (indoor cells). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 대형 기지국들의 정보는, 상기 대형 기지국들과의 거리, 상기 대형 기지국들의 ERIP(Effective Isotropically Radiared Power), 상기 대형 기지국들로부터의 수신 전력 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And the information of the large base stations includes at least one of a distance from the large base stations, an effective isotropically radiated power (ERIP) of the large base stations, and received power from the large base stations. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 전력을 산출하는 과정은,The process of calculating the first power, 상기 소형 기지국이 설치되는 건물의 크기와 대형 기지국과의 거리에 따른 환경 변수를 확인하는 과정과,Checking an environment variable according to the size of the building where the small base station is installed and the distance from the large base station; 상기 환경 변수를 고려하여 상기 건물의 외벽에서 소형 기지국의 전송 전력과 대형 기지국의 전송 전력이 동일하도록 상기 제 1 전력을 산출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And calculating the first power such that the transmit power of the small base station and the transmit power of the large base station are the same on the outer wall of the building in consideration of the environmental variable. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 전력은, 하기 수학식 14와 같이 산출하는 것을 특징으로 하는 방법.The first power is calculated as in the following equation (14).
Figure 112007047585189-pat00019
Figure 112007047585189-pat00019
 여기서, 상기 PTX1은 상기 소형 기지국에서 대형 기지국과의 간섭을 고려하여 신호를 전송하기 위한 전력, 상기 EIRP는 상기 대형 기지국이 케이블 손실, 안테나 이득을 거쳐 실제 전송한 신호의 전력, 상기 d는 상기 대형 기지국과 소형 기지국 사이의 거리, 상기 margin1은 상기 소형 기지국이 설치되는 건물의 크기와 대형 기 지국과의 거리에 따라 결정되는 환경 변수, 상기 A, B는 옥외 경로 손실을 산출하기 위한 환경 변수, 상기 C는 상기 대형 기지국으로부터 전송된 신호가 건물을 통과할 때 외벽에 의한 침투 손실과 건물 내부(옥내 셀)에서의 경로 손실의 합을 나타냄.Here, the P TX1 is the power for transmitting a signal in consideration of the interference with the large base station in the small base station, the EIRP is the power of the signal actually transmitted through the cable loss, antenna gain, the d is the The distance between the large base station and the small base station, the margin1 is an environmental variable that is determined according to the size of the building in which the small base station is installed and the distance between the large base station, A, B is an environmental variable for calculating the outdoor path loss, C is the sum of the loss of penetration by the outer wall and the path loss inside the building (indoor cell) as the signal transmitted from the large base station passes through the building. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 전력을 산출하는 과정은,The process of calculating the second power, 상기 소형 기지국이 설치되는 건물의 크기와 대형 기지국과의 거리에 따른 환경 변수 및 옥내에 위치하는 단말들의 QoS에 따른 신호대 잡음비를 확인하는 과정과,Checking the signal-to-noise ratio according to the environment variable according to the size of the building where the small base station is installed and the distance from the large base station and the QoS of the terminals located indoors; 상기 환경 변수를 고려하여 상기 신호대 잡음비를 만족시키기 위한 상기 제 2 전력을 산출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And calculating the second power to satisfy the signal-to-noise ratio in consideration of the environmental variable. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 전력은, 하기 수학식 15를 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 방법.The second power is calculated using the following equation (15).
Figure 112013097721790-pat00020
Figure 112013097721790-pat00020
 여기서, 상기 PTX2는 상기 소형 기지국에서 최대 서비스 영역 또는 용량을 고려한 전송 전력, 상기 CNRTARGET는 옥내에 위치하는 단말의 원하는 최소 QoS를 만족하기 위한 신호대 잡음비, 상기 N은 상기 옥내에 위치하는 단말의 잡음, 상기 margin2는 상기 소형 기지국이 설치되는 건물의 크기와 대형 기지국과의 거리에 따라 결정되는 환경 변수, 상기 B는 옥외 경로 손실을 산출하기 위한 환경 변수, 상기 C는 상기 대형 기지국으로부터 전송된 신호가 건물을 통과할 때 외벽에 의한 침투 손실과 건물 내부(옥내 셀)에서의 경로 손실의 합을 나타냄.Here, the P TX2 is the transmission power in consideration of the maximum service area or capacity in the small base station, the CNR TARGET is a signal-to-noise ratio to satisfy the desired minimum QoS of the terminal located indoors, N is the terminal of the indoor location Noise, the margin2 is an environmental variable that is determined according to the size of the building in which the small base station is installed and the distance between the large base station, B is an environmental variable for calculating an outdoor path loss, and C is a signal transmitted from the large base station Represents the sum of the loss of penetration by the outer wall as it passes through the building and the path loss inside the building (indoor cells). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전송 전력을 결정하는 과정은,The process of determining the transmission power, 상기 제 1 전력과 제 2 전력 중 큰 전력과 상기 소형 기지국에서 지원 가능한 최대 전력을 비교하여 작은 전력을 선택하는 과정과,Selecting a small power by comparing the larger power of the first power and the second power with the maximum power supported by the small base station; 상기 작은 전력과 상기 소형 기지국에서 지원 가능한 최소 전력을 비교하여 큰 전력을 전송 전력으로 산출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And comparing the small power with the minimum power supported by the small base station to calculate the large power as the transmission power. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 결정된 전송 전력을 이용하여 송신 신호의 전력을 제어하여 안테나를 통해 외부로 송출하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And controlling the power of the transmission signal by using the determined transmission power and transmitting the power to the outside through the antenna. 무선통신시스템의 자가 구성(Self Configurable)이 가능한 소형 기지국 장치에 있어서,A small base station apparatus capable of self configurable wireless communication system, 상기 소형 기지국의 주변에 위치하며 옥외에 설치되는 적어도 하나의 대형 기지국의 정보와 상기 소형 기지국이 설치되는 건물의 크기와 대형 기지국과의 거리에 따른 환경 변수 및 상기 소형 기지국이 설치되는 옥내에 위치하는 단말들의 QoS(Quality of Service)를 확인하는 제어부와,Located in the periphery of the small base station and located in the outdoors where the environment information according to the information of at least one large base station installed in the outdoors, the size of the building in which the small base station is installed and the distance between the large base station and the small base station A control unit for checking the quality of service (QoS) of the terminals; 상기 대형 기지국의 수신 전력을 확인하는 수신 전력 확인부와,A reception power confirmation unit for confirming reception power of the large base station; 상기 대형 기지국의 정보를 이용하여 상기 대형 기지국으로 미치는 간섭 및 상기 대형 기지국으로의 핸드오버를 고려하여 제 1 전력을 산출하고, 상기 옥내에 위치하는 단말들의 QoS를 만족하는 제 2 전력을 산출하여 전송 전력에 제어하는 전력 제어부를 포함하며,The first power is calculated by considering the interference to the large base station and the handover to the large base station using the information of the large base station, and the second power that satisfies the QoS of the terminals located indoors is calculated and transmitted. A power control unit for controlling power; 상기 전력 제어부는, 상기 대형 기지국의 신호 전송 전력, 상기 대형 기지국과 상기 소형 기지국 사이의 거리, 상기 소형 기지국이 설치되는 건물의 크기와 대형 기지국과의 거리에 따라 결정되는 환경 변수, 상기 대형 기지국으로부터 전송된 신호가 건물을 통과할 때 외벽에 의한 침투 손실 및 건물 내부(옥내 셀)에서의 경로 손실에 기반하여 상기 제 1 전력을 산출하는 장치.The power control unit may include an environment variable that is determined according to a signal transmission power of the large base station, a distance between the large base station and the small base station, a size of a building in which the small base station is installed, and a distance between the large base station, and the large base station. And calculate the first power based on the loss of penetration by the outer wall and the path loss inside the building (indoor cell) as the transmitted signal passes through the building. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제어부는, 상기 대형 기지국들과의 거리, 상기 대형 기지국들의 ERIP(Effective Isotropically Radiared Power), 상기 대형 기지국들로부터의 수신 전력 중 적어도 하나를 포함하는 상기 대형 기지국들의 정보를 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.The controller checks information of the large base stations including at least one of a distance from the large base stations, an effective isotropically radiated power (ERIP) of the large base stations, and the received power from the large base stations. Device. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제어부는, 상위 계층으로부터 제공되는 상기 소형 기지국이 설치되는 건물의 크기와 대형 기지국과의 거리에 따라 결정된 환경 변수를 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.The control unit, characterized in that for checking the environment variable determined according to the distance between the large base station and the size of the building in which the small base station provided from the upper layer. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제어부는, 상기 소형 기지국이 설치되는 건물의 크기와 대형 기지국과의 거리에 따라 환경 변수를 산출하는 것을 특징으로 하는 장치.The controller may be configured to calculate an environment variable according to the size of the building where the small base station is installed and the distance between the large base station. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 전력 제어부는,The power control unit, 상기 대형 기지국들의 정보와 환경 변수를 이용하여 상기 대형 기지국들로 미치는 간섭 및 상기 대형 기지국과의 핸드오버를 고려하여 제 1 전력을 산출하는 제 1 전력 산출부와,A first power calculator configured to calculate first power in consideration of interference to the large base stations and handover with the large base stations by using information of the large base stations and an environment variable; 상기 환경 변수를 이용하여 상기 소형 기지국이 설치되는 옥내에 위치하는 단말들의 QoS를 만족하는 제 2 전력을 산출하는 제 2 전력 산출부와,A second power calculator configured to calculate second power that satisfies QoS of terminals located indoors where the small base station is installed using the environment variable; 상기 제 1 전력과 제 2 전력 및 상기 소형 기지국에서 지원 가능한 최대 전력과 최소 전력을 고려하여 전송 전력을 결정하는 전력 결정부를 포함하는 장치.And a power determiner configured to determine a transmission power in consideration of the first power and the second power and the maximum power and the minimum power supported by the small base station. 제 13 항에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 제 1 전력 산출기는,The first power calculator, 상기 대형 기지국의 정보와 환경 변수를 이용하여 상기 소형 기지국이 설치되는 건물의 외벽에서 상기 소형 기지국의 전송 전력과 대형 기지국의 전송 전력이 동일하도록 상기 제 1 전력을 산출하는 것을 특징으로 하는 장치.The first power is calculated by using the information of the large base station and an environment variable to calculate the first power so that the transmission power of the small base station and the transmission power of the large base station is the same on the outer wall of the building in which the small base station is installed. 제 13 항에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 제 1 전력 산출기는, 하기 수학식 16을 이용하여 제 1 전력을 산출하는 것을 특징으로 하는 장치.And the first power calculator calculates a first power by using Equation 16 below.
Figure 112007047585189-pat00021
Figure 112007047585189-pat00021
 여기서, 상기 PTX1은 상기 소형 기지국에서 대형 기지국과의 간섭을 고려하여 신호를 전송하기 위한 전력, 상기 EIRP는 상기 대형 기지국이 케이블 손실, 안테나 이득을 거쳐 실제 전송한 신호의 전력, 상기 d는 상기 대형 기지국과 소형 기지국 사이의 거리, 상기 margin1은 상기 소형 기지국이 설치되는 건물의 크기와 옥외 기지국과의 거리에 따라 결정되는 환경 변수, 상기 A, B는 옥외 경로 손실을 산출하기 위한 환경 변수, 상기 C는 상기 대형 기지국으로부터 전송된 신호가 건물을 통과할 때 외벽에 의한 침투 손실과 건물 내부(옥내 셀)에서의 경로 손실의 합을 나타냄.Here, the P TX1 is the power for transmitting a signal in consideration of the interference with the large base station in the small base station, the EIRP is the power of the signal actually transmitted through the cable loss, antenna gain, the d is the The distance between the large base station and the small base station, the margin1 is an environmental variable that is determined according to the size of the building in which the small base station is installed and the distance between the outdoor base station, A, B is an environmental variable for calculating the outdoor path loss, C represents the sum of the penetration loss by the outer wall and the path loss inside the building (indoor cell) as the signal transmitted from the large base station passes through the building. 제 13 항에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 제 2 전력 산출기는,The second power calculator, 상기 환경 변수를 이용하여 상기 소형 기지국이 설치되는 옥내에 위치하는 단말들의 QoS에 따른 신호대 잡음비를 만족시키기 위한 상기 제 2 전력을 산출하는 것을 특징으로 하는 장치.And calculating the second power to satisfy a signal-to-noise ratio according to QoS of terminals located indoors where the small base station is installed using the environment variable. 제 13 항에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 제 2 전력 산출기는, 하기 수학식 17을 이용하여 상기 제 2 전력을 산출하는 것을 특징으로 하는 장치.And the second power calculator calculates the second power using Equation 17 below.
Figure 112013097721790-pat00022
Figure 112013097721790-pat00022
 여기서, 상기 PTX2는 상기 소형 기지국에서 최대 서비스 영역 또는 용량을 고려한 전송 전력, 상기 CNRTARGET는 옥내에 위치하는 단말의 원하는 최소 QoS를 만족하기 위한 신호대 잡음비, 상기 N은 상기 옥내에 위치하는 단말의 잡음, 상기 margin2는 상기 소형 기지국이 설치되는 건물의 크기와 대형 기지국과의 거리에 따라 결정되는 환경 변수, 상기 B는 옥외 경로 손실을 산출하기 위한 환경 변수, 상기 C는 상기 대형 기지국으로부터 전송된 신호가 건물을 통과할 때 외벽에 의한 침투 손실과 건물 내부(옥내 셀)에서의 경로 손실의 합을 나타냄.Here, the P TX2 is the transmission power in consideration of the maximum service area or capacity in the small base station, the CNR TARGET is a signal-to-noise ratio to satisfy the desired minimum QoS of the terminal located indoors, N is the terminal of the indoor location Noise, the margin2 is an environmental variable that is determined according to the size of the building in which the small base station is installed and the distance between the large base station, B is an environmental variable for calculating an outdoor path loss, and C is a signal transmitted from the large base station Represents the sum of the loss of penetration by the outer wall as it passes through the building and the path loss inside the building (indoor cells). 제 13 항에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 전력 결정부는,The power determination unit, 상기 제 1 전력과 제 2 전력 중 큰 전력과 상기 소형 기지국에서 지원 가능한 최대 전력을 비교하여 작은 전력을 선택하고, 상기 선택한 작은 전력과 상기 소형 기지국에서 지원 가능한 최소 전력을 비교하여 큰 전력을 전송 전력으로 산출하는 것을 특징으로 하는 장치.Small power is selected by comparing the larger power among the first power and the second power with the maximum power supported by the small base station, and the larger power is transmitted by comparing the selected small power with the minimum power supported by the small base station. The device, characterized in that the calculation. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 전력 제어부의 제어에 따라 송신 신호의 전송 전력을 조절하여 전송하는 송신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.And a transmitter for adjusting and transmitting the transmission power of the transmission signal under the control of the power controller.
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