KR100379461B1 - 주파수간 핸드 오프를 위한 전력 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 이동 통신 시스템에서 다중 주파수를 가진 기지국 운용 중 서로 다른 주파수를 사용하는 기지국간의 핸드 오프시 이동국에 대한 효율적인 전력제어를 수행하는 주파수 핸드 오프를 위한 전력 제어 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 주파수간 핸드 오프를 위한 전력 제어 방법은 이동국이 주파수간 핸드 오프를 위해 제 1 압축 모드를 설정하고 그에 따라 확보되는 전송 갭 시간동안 인접 기지국의 주파수를 측정하는 단계와, 상기 주파수가 측정됨에 따라 상기 이동국이 소정 복구 기간을 설정하고 상기 설정된 소정 복구 기간동안 파일럿 정보와 전력 제어 명령을 전송하여 전력을 안정화시키는 단계와, 상기 전력이 안정화됨에 따라 상기 이동국이 제 2 압축 모드를 설정하여 상기 복구 기간동안 전송되지 못한 데이터들을 압축하여 전송하는 단계로 이루어지므로써 데이터 전송 손실 및 전송 지연을 방지하여 사용자에게 안정된 품질의 통신 서비스를 제공하는 효과가 있다.

Description

주파수간 핸드 오프를 위한 전력 제어 방법{Power control method for interfrequency hand-off}

본 발명은 이동 통신에 관한 것으로, 특히 코드 분할 다중 접속(CDMA) 이동 통신 시스템에서 다중 주파수를 가진 기지국 운용 중 서로 다른 주파수를 사용하는 기지국간의 핸드 오프시 이동국에 대한 효율적인 전력제어를 수행하는 주파수 핸드 오프를 위한 전력 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 핸드 오프(Hand off)는 통화중인 이동국이 서비스 중인 기지국의 영역에서 벗어나 인접한 다른 기지국 영역으로 이동할 경우에 이동국과 기지국과의 통화를 지속적으로 유지시키는 기능이다.

현재 CDMA 이동 통신 시스템에서는 소프터 핸드 오프(Softer hand-off), 소프트 핸드 오프(Soft hand-off) 및 하드 핸드 오프(Hard hand-off)를 구분하여 실시한다. 보다 상세하게 설명하면 소프터 핸드 오프는 기지국내에서 동일 주파수와 동일 프레임 옵셋 값을 가지고 섹터간 이동시 발생되며, 소프트 핸드 오프는 인접 기지국간 동일한 주파수와 동일한 프레임 옵셋 값을 가지고 이동시 발생되며, 하드 핸드 오프는 인접 기지국간 이동시 프레임 옵셋이 변경되는 경우 또는 주파수가 변경되는 경우 또는 타 교환 시스템으로 이동하는 경우에 각각 발생된다.

여기서 서로 상이한 주파수를 사용하는 인접 기지국간의 주파수간 핸드 오프(Interfrequency hand-off)의 경우 이동국은 할당된 통화로를 계속 사용할 수 없으므로 다른 통화로를 새롭게 설정하여야 한다. 이때 이동국이 하나의 수신기를 이용하여 실행할 경우에는 인접 기지국에서 사용중인 다른 주파수를 측정하기 위해서 현재 사용중인 주파수를 해당 주파수로 전환하는 주파수 전환 과정이 반드시 필요하게 된다.

그러나 이와 같은 주파수 전환 과정에서는 음성 패킷과 같은 데이터들의 전송이 중단되는 현상이 발생하므로 이동국은 통신 품질의 저하를 방지하기 위해서 데이터들을 압축하여 전송하는 압축 모드(Compressed mode)를 실시한다.

도 1은 종래 기술에 따른 주파수간 핸드 오프시 데이터 전송 구조를 보인 도면이다.

도 1을 참조하면, 이동국은 주파수간 핸드 오프시 압축 모드를 설정하여 하나의 프레임 동안 전송될 데이터들을 압축시켜 빠른 시간에 전송하고 남는 시간동안 인접 기지국의 주파수를 측정하기 위한 시간 즉, 전송 갭(Transmission gap)을 확보한다. 이러한 압축 모드를 구현하기 위해서 이동국은 데이터를 펑쳐링(Puncturing)하거나 또는 확산률(Spreading Factor, SF)을 감소시키는 방법을 사용한다.

예를 들어 이동국은 확산률이 64일 경우 이를 32로 감소시켜 하나의 프레임 동안 전송되는 데이터들을 압축하여프레임(frame) 동안 전송한다. 그리고 나머지프레임(frame) 동안은 주파수를 측정하기 위한 전송 갭으로 사용한다. 이때 이동국은 전송 갭 상태에서는 어떠한 데이터도 전송하지 않고 단지 인접 기지국의 주파수만을 측정한다.

여기서 본 발명에서 주목하는 것은 주파수간 핸드 오프시의 전력 제어 방법이며, 전술한 바와 같이 주파수간 핸드 오프시 설정되는 전송 갭 구간에서는 이동국과 기지국간에 파일럿 정보 및 전력 제어 명령(TPC)을 전송하지 않기 때문에 전송 갭 구간이후 일정 기간동안에는 이동국에 대한 정상적인 전력제어가 이루어지지 않는다. 즉, 전송 갭 구간이후 일정 기간 동안에는 채널 환경이 변화하여 목표 신호대 잡음비(SIR)와 수신 신호대 잡음비(SIR)의 차이가 나므로 그에 따라 이동국은 전송 갭 구간 이후 일정 구간 동안은 정상적인 전력 제어를 실시할 수 없어 데이터 전송시 에러 발생이 증가한다.

따라서 이와 같은 압축 모드에서의 불안정한 전력 제어를 극복하기 위해서 이동국은 전송 갭 이후 다음 프레임 동안에 복구 기간(Recovery period)을 설정하고, 복구 기간 동안에는 정상 모드(normal mode)시에 적용하던 전력 제어 스텝의 2배에 해당하는 2 × △TPC의 전력 제어 스텝을 적용한다. 그리고 복구 기간 이후에는 정상 모드시와 동일한 △TPC의 전력 제어 스텝을 적용하여 전력 제어를 실시한다.

그러나 이와 같은 종래 주파수간 핸드 오프시 압축 모드에서의 전력 제어 방법을 고려해보면 압축 모드에서의 전송 갭 기간 동안에는 어떠한 데이터도 전송되지 않아 채널에 최적화된 전력 제어가 이루어지지 않음으로써 전송 갭 이후 일정 기간동안은 데이터 전송 손실이 발생하는 문제점이 있다.

이를 위해 종래 주파수간 핸드 오프시에는 압축 모드이후 소정의 복구 기간을 설정하고 이 복구 기간 동안에는 정상 모드에 비하여 2 배의 전력 제어 스텝을 적용하고 있으나 복구 기간이 적용되는 동안에는 마찬가지로 최적화된 전력 제어가 이루어지지 않아 데이터 전송의 손실을 피할 수 없는 것이다.

따라서 종래 CDMA 이동 통신 시스템에서는 주파수간 핸드 오프시 안정적인 통신 서비스를 제공할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, CDMA 이동 통신 시스템에서 주파수간 핸드 오프시 데이터 전송 손실을 방지할 수 있도록 최적화된 전력 제어를 수행하는 주파수간 핸드 오프를 위한 전력 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 주파수간핸드 오프를 위한 전력 제어 방법은 이동국이 주파수간 핸드 오프를 위해 제 1 압축 모드를 설정하고 그에 따라 확보되는 전송 갭 시간동안 인접 기지국의 주파수를 측정하는 단계와, 상기 주파수가 측정됨에 따라 상기 이동국이 소정 복구 기간을 설정하고 상기 설정된 소정 복구 기간동안 파일럿 정보와 전력 제어 명령을 전송하여 전력을 안정화시키는 단계와, 상기 전력이 안정화됨에 따라 상기 이동국이 제 2 압축 모드를 설정하여 상기 복구 기간동안 전송되지 못한 데이터들을 압축하여 전송하는 단계로 이루어진다.

바람직하게는, 상기 이동국이 상기 복구 기간동안 정상 모드일 경우보다 큰 전력 제어 스탭(△TPC)을 적용하여 전력을 안정화시키며, 상기 이동국은 확산률(SF)을 감소시켜 데이터를 압축한다.

도 1은 종래 기술에 따른 주파수간 핸드 오프시 데이터 전송 구조를 보인 도면.

도 2는 본 발명에 따른 주파수간 핸드 오프시 데이터 전송 구조를 보인 도면.

도 3은 본 발명에 따른 주파수간 핸드 오프 방법을 나타낸 흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에서는 CDMA 이동 통신 시스템에서 주파수간 핸드 오프시 최적화된 전력 제어를 실시하여 데이터 전송 손실을 방지하는 주파수간 핸드 오프시 전력 제어 방법을 제안한다.

이를 위해 본 발명에서는 인접 기지국의 주파수 측정을 위한 압축 모드이후 변화된 채널 환경에 따른 최적화된 전력 제어를 실시할 수 있도록 전력 제어 모드를 설정한다. 이러한 전력 제어 모드에서 이동국은 복구 기간과 압축 데이터 전송 기간을 별도로 설정하여 압축 모드 이후 불안정한 전력제어에 따른 데이터 전송 손실을 방지하기 위한 최적화된 전력 제어를 실시한다.

따라서 본 발명에 따른 이동국은 주파수간 핸드 오프시 인접 기지국의 주파수를 측정하기 위한 제 1 압축 데이터와 압축 모드이후 데이터 전송 손실을 방지하기 위한 제 2 압축 데이터를 전송한다.

도 2는 본 발명에 따른 주파수간 핸드 오프시 데이터 전송 구조를 보인 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이동국은 정상 모드와, 압축 모드와, 전력 제어 모드를 설정한다.

여기서 정상 모드는 이동국이 주파수간 핸드 오프를 수행하기 전에 정상적으로 기지국과 음성 패킷 등의 데이터를 송/수신하는 모드이며, 압축 모드는 이동국이 주파수간 핸드 오프시 인접 기지국의 주파수를 측정할 수 있는 시간 즉, 전송 갭을 확보하기 위하여 데이터를 압축하여 제 1 압축 데이터(200)를 전송하는 모드이며, 전력 제어 모드는 압축 모드이후 채널 환경의 변화에 따른 데이터 전송 손실을 방지하기 위해 최적화된 전력 제어를 실시하고 그에 따른 제 2 압축 데이터(202)를 전송하는 모드이다.

이러한 전력 제어 모드를 보다 상세히 설명하면, 이동국은 압축 모드이후 전력 제어 모드를 설정하고, 다시 전력 제어 모드를 복구 기간과 압축 데이터 전송 기간으로 설정한다. 그리고 이동국은 복구 기간 동안에는 압축 모드이후 변화된 채널의 신호대 잡음비(SIR)를 측정하기 위해 파일럿 정보 및 전력 제어 명령(TPC)(201)만을 전송하고 그에 따라 복구 기간동안에 채널 환경에 따른 최적화된 전력 제어를 실시한다. 따라서 이동국은 복구 기간동안에는 파일럿 및 전력 제어 명령(TPC)(201)을 제외한 다른 데이터는 전송하지 않는다. 이러한 복구 기간은 채널 상황에 따라 가변적으로 설정할 수 있으나 본 발명의 실시예에서는프레임으로 설정한다.

복구 기간동안에 채널 환경에 따른 전력 제어가 안정화되면 이동국은 압축 데이터 전송 기간 동안 상기 복구 기간동안에 전송하지 않았던 데이터들을 압축하여 제 2 압축 데이터(202)를 전송한다. 이는 종래 기술과 대비하여 볼 때 본 발명에서는 종래 복구 기간에 전송되는 데이터들이 전력 제어의 불안정에 따라 손실이 발생하는 것을 고려하여 복구 기간 동안에는 데이터들을 전송하지 않고 전력 제어만을 실시하여 최대한 전력 제어를 안정화시키고 이후 압축 데이터 전송 기간 동안 복구 기간에 전송하지 않았던 데이터들과 그 이후의 데이터들을 압축하여 전송하는 것을 의미한다. 따라서 복구 기간동안 발생하는 데이터의 전송 손실은 발생하지 않는다.

이와 같이 압축 데이터 전송 기간에 데이터를 압축하여 전송할 수 있는 것은 이동국이 확산률(SF)을 감소시키므로써 가능하다. 즉 복구 기간동안 확산률(SF)이 64라고 가정하면 이를 32로 감소시키고 이후프레임동안 데이터를 압축하여 전송한다.

한편, 본 발명에 따른 전력 제어 모드의 복구 기간동안에는 정상 모드시 적용되는 전력 제어 스텝이 △TPC라고 가정했을 때 2 ×△TPC의 전력 제어 스텝이 적용된다. 이는 보다 신속히 압축 모드에 의해 불안정해진 전력 제어를 안정화시키기 위함이다. 여기서 복구 기간동안 적용되는 전력 제어 스텝의 크기는 채널 상황에 따라 조정될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 주파수간 핸드 오프 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 이동국이 서로 다른 주파수를 사용하는 인접 기지국(또는 셀)으로 이동함에 따라 주파수간 핸드 오프가 발생하면(S300), 이동국은 인접 기지국의 주파수를 측정하기 위해 압축 모드(Compressed mode)를 설정하여프레임 동안 데이터를 압축하여 전송하고 그에 따라 남는 시간인프레임을 전송 갭으로 사용한다(S301, S302). 이러한 압축 모드에서 이동국은 확산률(SF)을 감소시키고 그에 따라 데이터를 압축하여 전송한다. 즉, 이동국은 정상 모드에서의 확산률(SF)이 64일 경우 이를 32로 감소시켜프레임 길이의 데이터를 압축하여 전송하고 나머지프레임 길이를 전송 갭으로 사용한다.

이러한 압축 모드에서는 전력 제어를 위한 파일럿 정보 및 전력 제어 명령(TPC)이 전송되지 않으므로 압축 모드이후에는 압축 모드 기간동안의 채널 환경 변화에 따라 불안정한 전력 제어가 이루어진다.

따라서 이동국은 압축 모드 이후 전력 제어 모드를 설정하고 소정 시간의 복구 기간을 확보한다(S303). 이러한 복구 기간 동안 이동국은 데이터를 전송하지 않고 단지 파일럿 정보 및 전력 제어 명령(TPC)만을 전송하여 채널 환경 측정 즉, 신호대 잡음비(SIR)의 측정과 그에 따른 전력 제어만을 실시한다(S304). 이때 적용되는 전력 제어 스텝은 2 ×△TPC이며 확산률(SF)은 정상 모드일 경우와 동일하게 적용한다.

한편 압축 모드에서 사용하는 전송 갭의 기간과 복구 기간은 채널 환경에 따라 가변적으로 조정할 수 있으나 본 발명의 실시예에서는 서로 동일한 크기를 갖도록 설정하였다.

이동국은 복구 기간동안 전력 제어가 안정화되면 다시 확산률(SF)을 감소시키고 복구 기간 동안 전송하지 않은 데이터들과 이후 전송될 데이터들을 압축하여 제 2 압축 데이터를 복구 기간을 제외한 남은 프레임 기간 동안 전송한다(S305). 이때 본 발명의 실시예에서는 복구 기간을 전송 갭과 동일한프레임으로 설정하고 그에 따라 제 2 압축 데이터가 전송되는 기간도프레임으로 설정하였다. 따라서 전력 제어 모드는 1 프레임으로 설정된다.

이와 같이 압축 모드의 1 프레임, 전력 제어 모드의 1 프레임이 지나면 이동국은 확산률(SF)을 증가시키고 정상 모드로 복귀한다(S306).

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 주파수간 핸드 오프를 위한 전력 제어 방법에 의하면 압축 모드이후 일정 기간 동안 전력 제어의 불안정에 따라 발생하는 데이터 전송 손실 및 전송 지연을 방지하여 사용자에게 안정된 품질의 통신 서비스를 제공하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 이동국이 주파수간 핸드 오프를 위해 제 1 압축 모드를 설정하고 그에 따라 확보되는 전송 갭 시간동안 인접 기지국의 주파수를 측정하는 단계와,

   상기 주파수가 측정됨에 따라 상기 이동국이 소정 복구 기간을 설정하고 상기 설정된 소정 복구 기간동안 파일럿 정보와 전력 제어 명령을 전송하여 전력을 안정화시키는 단계와,

   상기 전력이 안정화됨에 따라 상기 이동국이 제 2 압축 모드를 설정하여 상기 복구 기간동안 전송되지 못한 데이터들을 압축하여 전송하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주파수간 핸드 오프를 위한 전력 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전력 제어의 안정화 단계에서,

   상기 이동국은 상기 복구 기간동안 정상 모드일 경우보다 큰 전력 제어 스탭(△TPC)을 적용하여 전력을 안정화하는 것을 특징으로 하는 주파수간 핸드 오프를 위한 전력 제어 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 압축 모드의 설정 단계에서,

   상기 이동국은 확산률(SF)을 감소시켜 데이터를 압축하는 것을 특징으로 하는 주파수간 핸드 오프를 위한 전력 제어 방법.