KR100333427B1 - Ｃｄｍａ 단말기의 전송 전력 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

각 코드 채널에 배치된 스프레딩 회로들(15A, 15B)의 출력측에 가변 이득 회로들(16A, 16B)이 각각 제공되며, 가변 이득 회로들(16A, 16B)의 출력이 가산기들(17, 18)에서 가산된 후, 그 결과는 변조기(20)에 의해 직교 변조되어 전송 신호를 얻는다. 또한, 전송 신호의 레벨 제어를 위한 가변 이득 회로(22)가 구비된다. 코드 채널의 평균 전송 전력 조정은 가변 이득 회로(22)에 의해 이루어지며, 개별적인 제어는 가변 이득 회로들(16A, 16B)에 의해 이루어진다.

Description

ＣＤＭＡ 단말기의 전송 전력 제어 방법 및 장치{Method and apparatus for adjusting transmission power of a CDMA terminal}
본 발명은 스프레드 스펙트럼 시스템을 이용한 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식을 채택한 통신 단말기 장치에 관한 것으로, 특히 복수의 스프레딩 코드 채널들이 통신 단말기 장치에 할당되어 있는 다중 코드 전송을 실행하는 경우 하나의 통신 단말기 장치의 전송 전력을 제어하여 전송 용량을 증가하는 방법과 그 장치에 관한 것이다.
하나의 기지국과 복수의 이동 통신 단말기를 구비한 이동 통신 시스템에 수용 가능한 단말기의 수를 증가시키고 전송 속도의 변화에 원활히 대응할 수 있는 접속 방법으로서, 스프레드 스펙트럼 시스템을 적용한 CDMA가 주목을 받아왔다.
CDMA를 이용한 이동 통신에서, 특히 스프레드 스펙트럼 방법으로서 직접 시퀀스(Direct Sequence)를 이용하는 경우, 이동 통신 단말기로부터의 전송 전력이 각각 동일한 경우, 기지국에서의 수신 전계는 일반적으로 기지국과 이동 통신 단말기간의 거리의 제곱에 반비례하므로 기지국으로부터 멀리 떨어진 단말기의 약한 전파는 기지국에 가까운 단말기의 강한 전파의 방해를 받게되어, 원격 단말기의 전파는 기지국에 정상적으로 수신될 수 없다. 따라서, 기지국에 수신되는 전파의 강도가 거의 동일해지도록 각 단말기의 전송 전력을 제어해야 할 필요가 있다.
CDMA를 이용한 종래의 이동 통신 시스템에서는 하나의 코드 채널을 사용자가 사용하는 하나의 단말기에 할당하는 것이 일반적이었다. 여기에서, 코드 채널은 스프레딩을 위해 사용되는 스프레딩 코드(의사 랜덤 노이즈 코드)에 의해 지정되는 통신 채널이다.
도 7은 전송 전력 제어 측면에서 CDMA 방식에 따른 종래 이동 단말기(101)를 간략하게 보여준 블럭도이다. 여기에서, 데이터 전송은 하나의 코드 채널만을 이용하여 이동 단말기(101)로부터 기지국(102)으로 실행된 것으로 가정한다. 전송될 데이터는 이동 단말기(101)에 연결된 신호 소스(104)로부터 이동 단말기(101)로 제공된다.
전송될 데이터는 일반적으로 음성 신호가며, 컴퓨터로부터 출력된 고속 멀티미디어 데이터이다. 어떤 경우든, 신호 소스(104)는 R 비트/초의 비트율로 데이터 스트림을 출력한다.
이동 단말기(101)는 수신 안테나(111)에 연결된 수신기(112), 송신 안테나(113)에 연결된 송신기(114), 신호 소스(104)로부터의 데이터 스트림이 입력되는 스프레딩 회로(115), 스프레딩 회로(115)로부터의 디지털 신호 출력을 아나로그 신호로 변환하는 D/A 변환기(116), D/A 변환기(116)으로부터의 출력을 기초로 반송파를 직교 변조하는 변조기(117), 변조기(117)의 출력과 송신기(114)의 입력간에 삽입된 가변 이득 회로(118)를 포함한다. 반송 신호인 고주파 신호를 생성하는 발진 회로(119)는 변조기(117)에 연결되어 있다.
신호 소스(104)로부터의 데이터 스트림에 오차 정정 코딩과 인터리브 (interleave), 암호화(encrypt) 등의 과정을 실행한 후, 스프레딩 회로(115)는 할당 코드 채널에 대응하는 스프레딩 코드를 이용하여 스프레드를 실행하여 베이스 밴드 신호를 출력한다. 여기에서, 스프레딩 회로(115)는 디지털 신호 처리 회로로 구성되어 있으며 신호 소스(104)로부터의 데이터 스트림을 스프레딩하여 신호를 생성하며 매 순간마다 베이스 밴드 신호의 현재 값을 나타내는 다중 레벨 디지털 신호를 베이스 밴드 신호로서 출력한다. 또한, 변조기(117)에서는 4개의 위상을 이용한 PSK(Phase Shift Keying; 위상 편이 변조)방식을 채택한 직교 변조를 실행한다. 따라서, 베이스 밴드 신호의 동위상(in-phase) 성분(I)과 직교 성분(Q)이 다중 레벨 디지털 신호로서 스프레딩 회로(115)로부터 각각 출력된다. D/A 변환기(116)는 동위상 성분(I)과 직교 성분(Q)를 아나로그 신호로 각각 변환하며, 변조기(117)는 동위상 성분(I)과 직교 성분(Q)을 수신하여 변조를 실행한다.
도 8에서는 스프레딩 회로(115)의 구성을 도시하였다. 스프레딩 회로(115)는 스프레드 스펙트럼 시스템으로서 직접 시퀀스 시스템을 입력 데이터 스트림에 적용한다. 도 8에서, 괄호안의 값은 데이터 속도, 칩 레이트등의 일례를 나타낸다.
예를 들면, 데이터 속도 128kbps(bps는 bits per second임)의 데이터 스트림이 신호 소스로부터 입력되고, 하나의 입력과 두개의 출력을 가진 직렬/병렬 변환 회로(121)는 상기 입력 데이터 스트림을, 상기 입력 데이터 스트림의 절반인 데이터 속도(예를 들어 64kbps)를 갖는 두 개의 데이터 스트림으로 나눈다. 그 중 하나의 데이터 스트림은 직교 변조에서 동위상 성분(I)에 대응되고, 다른 하나의 데이터 스트림은 직교 성분(Q)에 대응된다. PN 코드 생성기(122)는 동위상 성분(I)에 대한 스프레딩 코드로서 의사 랜덤 노이즈 코드(PN 코드)를 생성하며, PN 코드 생성기(123)는 직교 성분(Q)에 대한 스프레딩 코드로서 의사 랜덤 노이즈 코드(PN 코드)를 생성한다. 동위상 성분(I)측 데이터 스트림과 스프레딩 코드는 가산기(124)에 입력됨으로써, 동위상 성분(I)에 대응하는 데이터 스트림이 스프레딩된다. 동일한 방법으로, 직교 성분(Q)측 데이터 스트림과 스프레딩 코드는 가산기(125)에 입력됨으로써, 직교 성분(Q)에 대응하는 데이터 스트림이 스프레딩된다. 가산기들 (124, 125)은 입력 데이터 스트림과 스프레딩 코드 간의 배타적 논리합을 실행한다. 일례로, 가산기들(124, 125)로부터 각각 출력된 스프레딩 후의 신호의 칩 레이트는 4,096 Mcps(cps는 chips per second임)이다. 가산기들(124, 125)로부터 출력된 스프레딩 후의 신호들은 저역 필터의 기능을 실행하는 FIR(finite impulse response; 유한 임펄스 응답) 필터들(126, 127)로 각각 입력된다. 이렇게 하여, 매 순간마다 다중 레벨 디지털 신호(예를 들면, 8비트 신호)가 출력되어, 동위상 성분(I)과 직교 성분(Q)의 베이스 밴드 신호의 현재 값을 나타낸다. 이런 방법으로, 스프레드 스펙트럼이 데이터 스트림으로 인가되며, 변조기(117)로부터 소정의 주파수 밴드를 가진 전송 신호를 획득할수 있다. 전송 신호는 그에 대한 레벨 제어가 가변 이득 회로(118)에서 이루어진 후에 전송기(114)로부터 전송된다. 가변 이득 회로(118)는 이득을 가변시키는 증폭기 또는 감쇄(attenuation)량을 가변시키는 감쇄기로 구성된다. 하기에 언급되는 바와 같이, 예를 들면, 가변 이득 회로(118)에서 이득(또는 감쇄량)은 수신기(112)의 TPC(Total Power Control; 총 전력 제어) 신호에 의해 1dB씩 제어된다.
신호 소스(104)의 데이터 스트림의 비트율이 R(비트/초)이고, 전송된 신호의 대역폭 W(Hz)라고 가정하면, 스프레딩 이득은 아래와 같다.
G = W/R
이동 단말기(101)로부터 이와 같은 전송 신호를 수신한 후, 기지국(102)는 디스프레딩(de-spreading), 디코딩, 디인터리브(de-interleave), 오차 정정(error 을 실행한다. 기지국(102)에서 신호를 완전히 수신하기 위해 필요한 비트당 신호 전력이 Eb이고, 헤르츠(Hertz)당 노이즈 전력이 N0라면, 이들간의 비율은 Eb/N0이다. 여기에서, 신호를 완전히 수신한다는 것은 오차 정정 후의 데이터 스트림 출력의 비트 에러율이 소정의 레벨로 충족된다는 의미이다. 그렇다면, 기지국(102)에서 요구되는 캐리어/노이즈 비율(C/N)은 아래와 같다:
C/N = (R·Eb)/(W·No) = (1/G)·(Eb/No)
이 식으로부터 기지국(102)에서 요구되는 신호 레벨은 아래와 같다;
C = N·(1/G)·(Eb/No)
이제, 기지국(102)은 각 이동 단말기(101)에 전송 전력을 제어하는 명령을 전송하여 신호의 수신 레벨이 항상 C가 되도록 한다. 특히, 이동 단말기(101)로부터 수신한 코드 채널의 신호 레벨이 C값보다 작은 경우, 기지국(102)은 이동 단말기(101)의 전송 전력을 상수(예를 들면, 1dB)만큼 증가시키는 명령을 전송한다. 반대로 신호 레벨이 C값보다 큰 경우, 기지국(102)은 전송 전력을 감소시키는 명령을 이동 단말기에 전송한다. 이 명령을 TPC 신호라고 한다. 이 신호는 그 값이 예를 들어 '1'이라면 전송 전력을 증가시키고 '0'이면 감소시키는 명령이다.
이동 단말기(101)의 수신기(112)는 TPC 신호를 수신한다. 수신된 TPC 신호는 수신기(112)로부터 가변 이득 회로(118)로 출력되고, 가변 이득 회로(118)는 TPC 신호에 따라 상수(예를 들면, 1dB)만큼 이득을 증가 또는 감소시킨다. 이렇게 하여, 전송 신호 레벨은 기지국(102)에서 요구되는 신호로 제어된다. 이러한 방법으로 이동 단말기의 전송 전력을 제어하는 방법을 클로즈드 루프 제어(closed loop control)라고 한다. 이 방법은 미국의 이동 통신 시스템인 IS-95CDMA 시스템 등에서 일반적으로 사용된다.
한편, 최근에 이동 통신 분야에서도 전송 데이터의 멀티미디어가 발달되어 왔으며, 음성만을 이용한 저속 데이터 통신만으로는 불충분하므로 인터넷과 영상 통신으로의 접속 등과 같은 고속 전송 방법이 요구되어 왔다. 이러한 요구를 충족시키기 위한 하나의 방법으로, 멀티 코드(multi-code) 전송이 주목 받고 있다.
종래의 전송과는 달리, 멀티 코드 전송은 다수의(예를 들면 2개) 코드 채널들을 하나의 단말기에 할당함으로써 전송 속도를 높힌다. 만일, 코드 수가 N이면 (N≥2), 코드당 비트율이 R0일 경우, 전체적인 전송율 RT는 아래와 같다:
RT= N·Ro
즉, 단일 코드 채널이 사용된 경우와 비교할 때, 전송율을 N배 만큼 높힐 수 있다.
그러나, 멀티 코드 전송을 실행하는 경우, 하기에 기재된 이유로 인해 모든 코드 채널마다 전송 전력을 미세하게 제어할 것이 요구된다. 본 발명은 멀티 코드 전송을 실행하는 경우 단말기의 전송 신호 전력을 제어하는 방법을 다룬 것이다.
멀티 코드 전송의 주요 적용 예로서, 음성 신호와 데이터 신호가 동시에 전송되는 경우가 발생할 수 있다. 특히, 두 개의 코드 채널을 사용하여, 하나의 코드 채널은 대화와 같은 음성 신호 전송에 할당하고 다른 하나의 코드 채널은 컴퓨터간 파일 교환을 위한 데이터 신호 전송에 할당하는 경우가 있다. 이러한 상황을 고려하여, 음성 신호와 데이터 신호간의 허용가능한 에러율을 서로 다르다. 음성 신호에 대해 약 10-3의 비트 에러율이 허용 가능하며, 데이터 신호에 대해서는 10-6또는 이보다 작은 비트 에러율이 요구된다. 스프레드 스펙트럼 시스템을 사용하는 경우 이동 통신 시스템의 전반적인 용량을 향상시키기 위해서는, 전송 전력을 전체적으로 감소하는 것이 중요하다. 또한, 이동 통신 시스템의 일부 영역에서는, 음성 통신을 실행하는 복수의 이동 단말기가 있으나 데이터 통신을 실행하는 이동 단말기는 그만큼 있지 않다는 점도 고려된다. 상기의 사항들을 고려하여, 멀티 코드 전송을 실행하는 이동 단말기에서, 음성 신호와 데이터 신호 양쪽 코드 채널의 전송 전력을 데이터 신호에서 요구되는 비트 에러율을 근거로 서로 동일하도록 하면, 음성 신호의 코드 채널의 전송 전력을 낮추고 데이터 통신의 코드 채널의 전송 전력을 높힘으로써 각각의 신호에 요구되는 비트 에러율을 충족시키면서도 전체 이동 통신 시스템의 용량을 향상시킬 수 있다. 또한, 이동 단말기의 밧데리 용량에 따르는 전화를 이용한 대화 시간을 증가시킬 수 있다.
상기와 같이, 음성 신호와 데이터 신호가 각각의 코드 채널에 할당되는 경우를 예로 들어, 멀티 코드 전송을 실행하는 경우에 각각의 코드 채널에 대해 전송 전력을 제어해야 하는 이유를 설명하였다. 전송될 신호를 대화와 같은 음성 신호와 파일 교환을 위한 데이터 신호로 제한할 필요는 없다. 예를 들면, 동적 이미지 데이터와 정적 이미지 데이터 등이 전송되는 경우도 있다. 또한, 음성 신호에서도, 상대적으로 음성 저품질인 대화의 경우와 고품질을 요구하는 음악의 경우 등이 있다. 컴퓨터간 데이터 통신에서도, CDMA를 이용한 전송의 층에 대해 요구되는 비트 에러율도 상향(upward) 프로토콜에 따라 각각 다르다. 그러므로, 전송할 신호(데이터)의 종류와 특성에 따라 비트 에러율 등을 결정해야 하며, 이에 따라 전송 전력 또한 정밀하게 제어되어야 한다.
전송될 데이터의 전송 루트는 각 코드 채널에 따라 변화한다. 스프레딩 후의 신호의 대역폭이 칩 레이트에 의해 결정됨을 고려하여, 만약 칩 레이트가 동일하다면, 스프레딩 이득이 데이터 율이 낮아짐에 따라 향상되므로, 전송 전력을 줄일 수 있다. 이러한 측면에서도 전송 전력 제어는 각각의 코드 채널에 대해 정밀히 실행되어야한다.
상기와 같은 방법으로 각각의 코드 채널에 대한 전송 전력을 제어하는 것에서 발전하여, 도 7에서와 같이 신호 소스(104)로부터 가변 이득 회로(118)에 걸친 복수의 회로들이 사용될 코드 채널의 수에 따라 제공되고, 복수의 가변 이득 회로들로부터의 출력들이 아나로그 방법으로 고주파 신호 가산기(웨이브 결합기; wave coupler)에 의해 가산되고, 가산후 신호가 전송기로 입력되는 방법을 쉽게 유추할 수 있다. 도 9는 단말기에 사용될 코드 채널의 수가 2인 경우(N=2)에 전송 전력을 제어하는 이동 단말기의 구성을 도시한 블럭도이다. 이동 단말기(121)에는, 신호 소스(104)로부터 도 7에 도시한 이동 단말기(101)의 가변 이득 회로(118)에 걸친 2개의 회로가 제공되어 있다. 도 9에서는, 문자 A와 B를 참조 번호에 추가하여 각 구성 요소가 어디에 소속되는지를 명확히 도시하였다. 즉, 코드 채널(A)에 대응하는 회로는 신호 소스(104A)로부터 가변 이득 회로(118A)에 걸친 회로이며, 코드 채널(B)에 대응하는 회로는 신호 소스(104B)로부터 가변 이득 회로(118B)에 걸친 회로이다. 또한, 스프레딩 회로들(115A, 115B)에서 사용된 스프레드 코드들은 각각 코드 채널(A), B의 스프레드 코드들이다. 그러므로, 스프레딩 회로들(115A, 115B)은 각각 서로 다른 스프레드 코드를 사용한다. 또한, 캐리어 신호를 생성하는 발진 회로(119)가 변조기들(117A, 117B)에 공동으로 제공된다. 가변 이득 회로들(118A, 118B)의 출력은 아나로그 방법으로 신호 가산기(웨이브 결합기)(120)에 의해 가산되고, 신호 가산기(120)의 출력은 전송기(114)로 입력된다. 그 결과, 코드 채널(A), B의 전송 신호를 가산하여 생성된 신호는 기지국(102)으로 전송된다.
기지국(102)은 코드 채널(A), B를 개별 채널로 인식하여 각 코드 채널에 대한 TPC 신호인 TPCA, TPCB 신호를 이동 단말기(121)로 전송한다. 이동 단말기(121)는 기지국(101)으로부터 신호를 수신하여 수신된 TPCA, TPCB 신호를 이용하여 가변 이득 회로(118A, 118B)를 제어한다. 이렇게 하여, 각 코드 채널에 대항 클로즈드 루프 전력 제어를 실행한다.
그러나, 멀티 코드 전송에 있어 각 코드 채널에 대한 전송 전력 제어를 도 9에 도시한 회로를 이용하여 실행하는 경우, 신호 소스로부터 전송기 바로 앞에 있는 가변 이득 회로까지 복수의 회로가 구비되며 이는 멀티 코드 수에 대응된다. 또한, 회로 규모도 각 코드 채널에 대한 개별 이동 단말기를 사용하는 경우와 크게 다르지 않다. 특히, 변조기와 D/A 변환기등의 고주파 회로가 코드 채널수에 따라 제공되므로, 전력 소비는 일반적인 단말기보다 증가된다. 특히, 복수의 D/A 변환기들을 직접적으로 제공하면 전력 소비는 늘어난다. 결국, 도 9에 도시된 단말기의 구성은 멀티 코드 전송에 적합하지 않다. 또한, 멀티 코드 전송의 경우 복수의 코드 채널들이 있으므로 전송 전력 제어는 복잡하며, 도 9에 도시한 구성에서는, 이러한 제어는 합리적이지 못하다.
따라서 본 발명의 목적은 멀티 코드 전송 중에 회로 규모와 전력 소비를 줄이고 최적 전력 제어가 가능한 전송 전력 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 스프레드 스펙트럼 시스템으로 코드 분할 다중 접속 통신하고 복수의 코드 채널들을 이용한 정보를 전송하는 CDMA 단말기에서 전송 전력을 제어하는 방법은, 코드 채널마다 데이터를 스프레딩함으로써 베이스 밴드 신호를 생성하는 단계와, 코드 채널마다 상기 베이스 밴드 신호들의 레벨들을 조정하는 단계와, 상기 복수의 코드 채널들에 상기 조정된 베이스 밴드 신호들을 가산하는 단계와, 고주파 신호를 생성하기 위해 가산 후의 신호에 기초하여 변조하는 단계와, 상기 고주파 신호의 레벨을 조정하는 단계, 및 상기 조정된 고주파 신호를 다른 스테이션으로 보내는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 전송 전력 조정 방법에서는, 다른 스테이션으로부터의 제어 신호에 기초하여, 코드 채널마다 상기 베이스 밴드 신호들의 레벨들의 조정량과 상기 고주파 신호의 레벨의 조정량이 결정되는 것이 바람직하다. 이런 경우, 상기 제어 신호가 상기 각 코드 채널들에 대해 공통으로 일정량 만큼 상기 레벨들을 상승(increasing) 또는 하강(decreasing)시키는 경우에, 상기 고주파 신호의 레벨만 변화되고, 베이스 밴드 신호들의 레벨들은 변화되지 않으며, 또한, 코드 채널들의 전송 신호들의 총평균 레벨은 고주파 신호 레벨을 조정하는 단계에 의해 조정될 수 있고, 코드 채널들의 레벨들 간의 차는 각 코드 채널마다 베이스 밴드 신호들의 레벨들을 조정하는 단계에 의해 조정된다. (총평균 레벨은 전송 신호 레벨의 공통 변화 부분을 의미한다.)
본 발명의 목적은 스프레드 스펙트럼 시스템에 의해 코드 분할 다중 접속 통신을 행하고, 복수의 코드 채널들을 이용하여 정보를 전송하는 CDMA 단말기의 전송 전력을 조정하는 장치를 제공하기 위한 것이고, 이 장치는 각 코드 채널마다 배치된 복수의 스프레딩 수단으로서, 상기 스프레딩 수단은 데이터를 스프레딩하기 위한 것인, 상기 복수의 스프레딩 수단과, 상기 각 코드 채널마다 배치된 복수의 제 1 가변 이득 제어 수단으로서, 상기 제 1 가변 이득 제어 수단은 상기 스프레딩 수단으로부터 출력 신호들의 레벨들을 조정하기 위한 것인, 상기 복수의 제 1 가변 이득 제어 수단과, 상기 각각의 제 1 가변 이득 제어 수단으로부터의 출력들을 가산하기 위한 가산기와, 상기 가산기로부터의 출력에 기초하여 변조하고, 고주파 신호를 출력하기 위한 변조기, 및 상기 고주파 신호의 레벨을 조정하기 위한 제 2 가변 이득 제어 수단을 포함하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 CDMA 단말기를 위한 전송 전력 조정 장치에서, 제 2 가변 이득 제어 회로에서 기지국 등의 다른 스테이션으로 출력 신호를 전송하기 위한 전송기를 구비하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 각각의 스프레딩 회로들과 각각의 제 1 가변 이득 제어 수단은 디지털 신호 처리 회로부에 배치되고, 제 2 가변 이득 제어 수단은 고주파 아나로그 회로로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 전송 전력 제어 장치에서, 전송 전력은 일반적으로 기지국등의 다른 스테이션의 제어 신호를 근거로 제어된다. 이를 위해, 예를 들면, 다른 스테이션의 제어 신호를 기초로 제 1, 2 가변 이득 제어 수단에서의 레벨 조정량을 결정하는 제어 수단이 구비될 수 있다. 제어 수단으로서, 레벨 제어 산출 회로가 사용된다. 이에 대해서는 아래의 실시예에서 언급하기로 한다. 이 경우, 코드 채널의 전송 신호의 총평균 레벨은 제 2 가변 이득 제어 수단에 의해 제어되며, 코드 채널간의 레벨 차이는 제 1 가변 이득 제어 수단에 의해 제어된다.
또한, 코드 채널간의 레벨 차이는 미리 설정되며, 제 2 가변 이득 제어 수단의 레벨 조정량만이 다른 스테이션의 레벨 제어 신호에 따라 실행된다. 이 경우, 레벨 설정 회로는 코드 채널들 간에 요구되는 레벨 차이를 기초로 제 1 가변 이득 제어 수단 각각에서의 레벨 조정량을 설정한다. 또한, 코드 채널들간의 레벨 차이는 각 코드 채널의 전송 데이터의 특징에 대한 정보를 이용하여 결정된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동 단말기의 구성을 도시한 블럭도.
도 2는 전송 전력 제어 절차의 일례를 도시한 플로우차트.
도 3은 전송 전력 제어 절차의 일례를 도시한 플로우차트.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이동 단말기의 구성을 도시한 블럭도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이동 단말기의 구성을 도시한 블럭도.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 이동 단말기의 구성을 도시한 블럭도.
도 7은 CDMA를 이용한 종래의 이동 단말기의 구성을 도시한 블럭도.
도 8은 스프레딩 회로의 일반적인 구성을 도시한 블럭도.
도 9는 코드 채널수가 2개인 경우 이동 단말기에서 코드 채널마다 전송 전력 제어를 행하는 경우의 구성을 도시한 블럭도.
* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명 *
101 : 이동 단말기 102 : 기지국
111 : 안테나 117 : 변조기
118 : 가변 이득 회로
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명할 것이다.
[실시예 1]
도 1은 본 발명의 전송 전력 제어 장치를 포함한 제 1 실시예의 이동 단말기의 구성을 도시한 블럭도이다. 여기에서, 멀티 코드의 코드 채널수가 2개인 경우가 설명될 것이다. 두개의 코드 채널들은 문자들(A, B)를 추가함으로써 서로로부터 구분된다.
코드 채널들(A, B)의 데이터 스트림을 생성하는 신호 소스들(4A, 4B)은 각각 이동 단말기(1)에 연결되어 있다. 또한, 이동 단말기(1)는 수신안테나(11)에 연결된 수신기(12), 송신 안테나(13)에 연결된 송신기(14), 신호 소스들(4A, 4B)로부터 각각 데이터 스트림을 수신하는 스프레딩 회로들(15A, 15B)의 각 출력측에 배치된 가변 이득 회로들(16A, 16B)들을 포함한다.
신호 소스들(4A, 4B)로부터의 데이터 스트림들에 오차 정정 코딩과 인터리브, 암호화 등의 과정을 실행한 후, 스프레딩 회로들(15A, 15B)는 할당 코드 채널에 대응하는 스프레딩 코드를 이용하여 스프레드를 실행하여 베이스 밴드 신호를 출력한다. 스프레딩 회로(15A)는 코드 채널(A)에 대한 스프레딩 코드를 사용하며, 스프레딩 회로(15B)는 코드 채널(B)에 대한 스프레딩 코드를 사용한다. 여기에서, QPSK에 의해 변조된 전송 신호가 이동 단말기(1)에서 기지국(2)으로 전송되므로, 코드 채널(A)의 스프레딩 회로(15A)는 베이스 밴드 신호의 동위상 성분(IA)과 직교 성분(QA)을 출력하고, 코드 채널(B)의 스프레딩 회로(15B)는 베이스 밴드 신호의 동위상 성분(IB)과 직교 성분(QB)을 출력한다. 또한, 스프레딩 회로들(15A, 15B)의 내부 회로 구성은 도 8에서 설명되는 스프레딩 회로의 내부 구성과 동일하다.
가변 이득 회로(16A)는 코드 채널(A)의 베이스 밴드 신호의 동위상 성분(IA)과 직교 성분(QA)의 레벨을 제어하며, 가변 이득 회로(16B)는 코드 채널(B)의 베이스 밴드 신호의 동위상 성분(IB)과 직교 성분(QB)의 레벨을 제어한다.
또한, 각 코드 채널의 베이스 밴드 신호의 동위상 성분들(IA, IB)을 벡터가산하여 결합 동위상 성분(I)을 출력하는 가산기(17)와, 직교 성분들(QA, QB)을 벡터 가산하여 결합 직교 성분(Q)을 출력하는 가산기(18)는 가변 이득 회로들(16A, 16B)의 출력측에 구비된다. 즉, 가산기들(17, 18)로부터 출력된 동위상 성분(I)와 직교 성분(Q)의 관계는 다음과 같은 수식으로 나타낼 수 있다.
I = IA + IB
Q = QA + QB
본 실시예의 이동 단말기(1)에서, 디지털 신호처리를 실행하는 디지털 신호 처리 회로부(5)는 스프레딩 회로들(15A, 15B), 가변 이득 회로들(16A, 16B), 가산기들(17, 18)로 구성된다. 스프레딩 회로들(15A, 15B)은 스프레딩 코드를 이용하여 신호 소스들(4A, 4B)의 데이터 스트림을 스프레딩하여 신호를 생성하고, 생성된 신호들의 현재 값을 매 순간마다 나타내는 다중 레벨 디지털 신호를 베이스 밴드 신호로서 출력한다. 가변 이득 회로들(16A, 16B)은 예를 들면, 계수 배수기로 구성될 수 있으며, 스프레딩 회로들(15A, 15B)로부터 출력된 다중 레벨 디지털 신호를 레벨 조정값에 해당하는 값으로 곱하여 레벨을 제어하고, 그 결과를 디지털 값으로 출력한다. 가산기들(17, 18)은 매 순간마다 동위상 성분(I)과 직교 성분(Q)을 디지털 산출법으로 가산하여 디지털 값으로 출력한다.
디지털 값의 신호를 아나로그 신호로 변환하는 D/A 변환기(19)는 가산기들(17, 18)의 출력측에 구비된다. D/A 변환기(19)는 디지털 신호인 베이스 밴드 신호의 동위상 성분(I)과 직교 성분(Q)을 각각 변환하여 아나로그 신호의 동위상 성분(I)과 직교 성분(Q)으로 출력한다. 아나로그 신호의 동위상 성분(I)과 직교 성분(Q)은 변조기(20)로 입력된다. 캐리어 신호인 고주파 신호를 생성하는 발진 회로(21) 변조기(20)에 연결되어 있으며, 변조기(20)는 D/A 변환기(19)로부터의 베이스 밴드 신호의 동위상 성분(I)과 직교 성분(Q)을 기초로 QPSK 방법을 이용하여 캐리어 신호를 직교 변조하여, 전송 신호를 출력한다. 이 전송 신호는 가변 이득 회로(22)를 통하여 전송기(14)로 입력됨으로써, 전송 신호는 기지국(2) 측으로 전송되는 것이다. 여기에서, 가변 이득 회로(22)는 전송 신호 레벨을 제어하며, 이득을 가변시키는 증폭기 또는 감쇄량을 가변시키는 감쇄기로 구성된다.
또한, 이동 단말기(1)에, 가변 이득 회로들(16A, 16B, 22)에서의 레벨 조정값을 제어하는 레벨 제어 산출 회로(23)가 구비된다. 각 코드 채널에 대한 TPC 신호인 TPCA 신호와 TPCB 신호는 수신기(12)로부터 레벨 제어 산출 회로(23)로 입력되며, 레벨 제어 산출 회로(23)는 TPCA 신호와 TPCB 신호를 기초로 레벨 제어를 위한 제어 신호들(A, B, C)을 가변 이득 회로(16A, 16B, 22)로 각각 출력한다.
궁극적으로, 도 1의 이동 단말기(1)와 도 9의 이동 단말기(121)간의 차이점은, 이동 단말기(1)는 양쪽 코드 채널의 베이스 밴드 신호들을 병합한 후 QPSK 변조를 실행하는 구조를 가지고 있고, 각 코드 채널에 대한 가변 이득 회로들(16A, 16B)이 디지털 신호 처리 회로부(5)에 구비되며, 양쪽 코드 채널에 공통으로 작용하는 가변 이득 회로(22)는 고주파 아나로그 회로에 포함되며, 레벨 제어 산출 회로(23)가 구비되어 가변 이득 회로(16A, 16B, 22)를 적절히 작동한다는 것이다. 즉, 이동 단말기(1)에서는 총 3개의 이득 제어 회로들이 존재한다는 것이다.
이제, 이동 단말기(1)의 동작에 대해 설명할 것이다.
각 코드 채널의 데이터 스트림은 신호 소스들(4A, 4B)로부터 스프레딩 회로들(15A, 15B)에 입력되고, 스프레딩이 적용되고 나면, 이러한 데이터 스트림은 동위상 성분과 직교 성분의 베이스 밴드 신호로 변환된다. 가변 이득 회로들(16A, 16B)에 의해 모든 코드 채널들에 대한 베이스 밴드 신호들의 레벨 제어가 이루어지고난 후, 동위상 성분은 가산기(17)에 의해 서로 가산되며, 직교 성분은 가산기(18)에 의해 서로 가산된다. 그럼으로써, 각각 서로 병합된 동위상 성분(I)과 직교 성분(Q)를 얻을 수 있다. 이러한 동위상 성분(I)과 직교 성분(Q)의 신호들은 D/A 변환기(19)에 의해 각각 아나로그 신호로 변환되어 변조기(20)에 입력된다. 그럼으로써, 4위상 PSK 변조된 고주파 신호를 전송 신호로서 얻을 수 있다. 이 전송 신호는 가변 이득 회로(22)와 전송기(14)을 통하여 기지국(2)로 전송된다.
기지국(2)은 각 코드 채널의 신호를 이동 단말기(1)로부터 수신하여, 수신 레벨이 모든 코드 채널에 대해 적절한지를 결정하고, 결정 결과에 따라 각 코드 채널에 대한 전력 제어 신호들인 TPCA신호와 TPCB 신호를 이동 단말기(1)로 전송한다. 이동 단말기(1)에서, 수신기(12)는 이러한 TPCA신호와 TPCB 신호를 수신하며, 수신된 TPCA, TPCB 신호들은 레벨 제어 산출 회로(23)로 전송된다. 레벨 제어 산출 회로(23)는 TPCA, TPCB 신호를 기초로 가변 이득 회로들(16A, 16B, 22A)을 제어한다.
TPCA, TPCB 신호에 근거한 가변 이득 회로들(16A, 16B, 22)의 제어에 대해 좀더 상세히 설명할 것이다. 여기에서, 각 코드 채널의 전력 제어 신호들(TPCA, TPCB 신호들)은 코드 채널의 전송 전력의 증가 또는 감소 중 어느 하나를 지시하며, 기지국(2)으로부터 주기적으로 전송된다(예를 들면, 각 전송 슬롯의 파일럿 신호 부분에 포함되어).
3개의 가변 이득 회로들 중에서 고주파 아나로그 회로부 내의 가변 이득 회로(22)는 80dB을 초과하는 와이드 다이나믹 영역(wide dynamic range)을 얻을 수 있으므로, 2 코드 채널의 총평균과 공통적인 변화를 가변 이득 회로(22)를 이용하여 제어하는 것이 바람직하다. 반대로, 코드 채널에 대한 개별 가변 이득 회로들(16A, 16B)이 디지털 신호 처리 회로(5)에 각각 구비되어 있고, D/A 변환기(19)의 단어 길이(word length) 제한에 의해 최대 약 20dB의 다이나믹 영역을 얻을 수 있으므로, 가변 이득 회로들(16A, 16B)을 코드 채널들 간의 레벨 차이를 설정하는 용도로 제한하는 것이 바람직하다. 따라서, 도 2에 도시한 제어 과정이 실행된다. 도 2에서, 변수들(A, B, C)은 각각 가변 이득 회로들(16A, 16B, 22)을 dB단위로 나타낸 이득이다. 또한, 각 조건의 의미는 다음과 같다.
① TPCA = UP : 코드 채널(A)의 전송 전력을 1dB 만큼 증가
② TPCA = DOWN : 코드 채널(A)의 전송 전력을 1dB 만큼 감소
③ TPCB = UP : 코드 채널(B)의 전송 전력을 1dB 만큼 증가
④ TPCB = DOWN : 코드 채널(B)의 전송 전력을 1dB 만큼 감소
우선, 단계 51에서, TPCA, TPCB 신호의 의미가 분석되고, 조건에 따라 프로세스가 분기된다.
단계 52에서 TPCA = UP이고 TPCB = UP인 경우, 제어 신호(C)가 출력되어 가변 이득 회로(22)의 이득(C)를 1dB 만큼 증가시키고, 프로세스는 종료한다.
단계 53에서 TPCA = DOWN이고 TPCB = DOWN인 경우, 제어 신호(C)가 출력되어 가변 이득 회로(22)의 이득(C)를 1dB 만큼 감소시키고, 프로세스는 종료한다. 결국, TPCA, TPCB 신호 모두가 UP 또는 DOWN이면, 전송 전력 제어는 고주파 아나로그 회로부의 가변 이득 회로(22)만을 사용하여 실행된다.
반면에, TPCA, TPCB 신호 중 어느 하나가 UP이고 다른 하나가 DOWN인 경우, 가변 이득 회로들(16A, 16B)이 제어 범위 내에 있다면, 전송 전력 제어는 가변 이득 회로들(16A, 16B)을 사용하여 실행된다. 그리고 가변 이득 회로들(16A, 16B)이 제어 범위를 벗어난 경우, 제어는 가변 이득 회로(22)와 함께 실행된다. 즉, TPCA = UP이고 TPCB = DOWN인 경우, 우선, 가변 이득 회로(16A)의 이득(A)이 최대값(MAX)인지를 판단하고(단계 54), 최대값이면, 단계 56으로 바로 이동한다. 최대값이 아니면, 단계 55에서 이득(A)를 1dB 만큼 증가시킨 후 단계 56으로 이동한다. 단계 56에서는, 가변 이득 회로(16B)의 이득(B)가 최소값(MIN)인지를 판단하고, 최소값이 아니면, 단계 57에서 이득(B)를 1dB 만큼 감소한 후 프로세스는 종료한다. 최소값이면, 단계 58에서 가변 이득 회로(22)의 이득(C)를 1dB 만큼 감소한 후, 프로세스는 종료한다.
TPCA = DOWN이고 TPCB = UP인 경우, 우선, 가변 이득 회로(16B)의 이득(B)이 최대값(MAX)인지를 판단하고(단계 59), 최대값이면, 단계 61로 바로 이동한다. 최대값이 아니면, 단계 60에서 이득(B)를 1dB 만큼 증가시킨 후 단계 61로 이동한다. 단계 61에서는, 가변 이득 회로(16A)의 이득(A)이 최소값(MIN)인지를 판단하고, 최소값이 아니면, 단계 62에서 이득(A)을 1dB 만큼 감소한 후 프로세스는 종료한다. 최소값이면, 단계 63에서 가변 이득 회로(22)의 이득(C)을 1dB 만큼 감소한 후, 프로세스는 종료한다.
CDMA를 이용한 이동 통신 시스템의 설계 모드에 따르면, 코드 채널의 전송 전력에 대하여, 각 코드 채널에 대한 전력 제어 신호들(TPCA, TPCB 신호들)은 1dB 만큼 증가(UP), 감소(DOWN)의 명령 뿐만 아니라 전송 전력을 변경하지 말것(NOP)을 명령하기도 한다. 이런 경우, 모든 코드 채널에 대한 전력 제어 신호들 중 하나는 전송 레벨을 변경하지 말것을 위한 신호이다. 이런 경우에도, 기본적으로, 가변 이득 회로들(16A, 16B)은 제어를 처리하며, 가변 이득 회로들(16A, 16B)이 제어 범위관계로 인하여 제어를 처리할 수 없는 경우, 제어는 가변 이득 회로(22)를 함께 이용하여 실행된다.
도 3은 전력 제어 신호가 전송 전력 증가(UP), 전송 전력 감소(DOWN), 전송 전력 무변경(NOP)등의 3가지 명령을 제공하는 경우의 제어 프로세스를 도시한 플로우차트이다.
우선, TPCA, TPCB 신호들 중 최소한 하나가 NOP인지를 판단하고(단계 70), 두 신호가 모두 NOP이 아니면, 도 2에 도시한 프로세스와 동일한 프로세스가 실행된다(A). 최소한 하나가 NOP이면, TPCA, TPCB 신호의 의미를 분석하고, 프로세스는 조건에 따라 분기한다(단계 71).
분기의 결과, TPCA = DOWN이고 TPCB = NOP이면, 가변 이득 회로(A)의 이득(A)이 최소값인지를 단계 72에서 판단하고, 최소값이 아니면, 단계 73에서 이득(A)을 1dB 만큼 감소한 후 프로세스는 종료된다. 최소값이면, 이득(A)이 더이상 감소되지 않으므로, 단계 74에서, 가변 이득 회로(B)의 이득(B)은 1dB 만큼 증가하고 가변 이득 회로(C)의 이득(C)는 1dB 만큼 감소한다. 그리고 전체적으로, 코드 채널(A)의 이득은 1dB 만큼 감소하고 코드 채널(B)의 이득은 그대로 유지된다.
TPCA = UP이고 TPCB = NOP이면, 가변 이득 회로(A)의 이득(A)이 최대값인지를 단계 75에서 판단하고, 최대값이 아니면, 단계 76에서 이득(A)을 1dB 만큼 증가시킨 후 프로세스는 종료된다. 최대값이면, 단계 77에서, 이득(B)은 1dB 만큼 감소하고 이득(C)은 1dB 만큼 증가한다.
TPCA = NOP이고 TPCB = DOWN이면, 이득(B)이 최소값인지를 단계 78에서 판단하고, 최소값이 아니면, 단계 79에서 이득(B)을 1dB 만큼 감소시킨 후 프로세스는 종료된다. 최소값이면, 단계 80에서, 이득(A)은 1dB 만큼 증가시키고 이득(C)은 1dB 만큼 감소한다.
TPCA = NOP이고 TPCB = UP이면, 이득(B)이 최대값인지를 단계 81에서 판단하고, 최대값이 아니면, 단계 82에서 이득(B)을 1dB 만큼 증가시킨 후 프로세스는 종료된다. 최대값이면, 단계 83에서, 이득(A)은 1dB 만큼 감소하고 이득(C)은 1dB 만큼 증가한다.
TPCA = NOP이고 TPCB = NOP이면, 프로세스는 바로 종료된다.
또한, 이동 단말기(1)에서 전송 전력을 제어하는 프로세스는 도 2(또는 도 3)에 도시된 프로세스에 한정될 필요는 없다. 가변 이득 회로(22)에 의해 코드 채널(A, B)의 총평균 전송 레벨을 제어할 수도 있고, 가변 이득 회로들(16A, 16B)에 의해 코드 채널 A와 B간의 레벨 차이를 제어할 수도 있다.
도 9에 도시한 종래의 이동 단말기와는 달리, 본 발명 제 1 실시예에 의한 이동 단말기에는, D/A 변환기, 변조기, 고주파 아나로그 회로부에 배치된 가변 이득 회로가 각각 하나씩 구비되므로, 회로 규모와 전력 소비의 증가를 억제할 수 있다. 또한, 각 코드 채널에 대한 개별 가변 이득 회로들(16A, 16B)이 디지털 신호 처리 회로부(5) 내에 구비되므로, 다중 코드 전송 중에 코드 채널들 간의 레벨 차이를 설정할 수 있다.
[실시예 2]
실시예 1에서 코드 채널수 N은 2이며, 도 4는 코드 채널수가 M인 경우 (M≥3)의 이동 단말기(6)의 구성을 보여준다. 이동 단말기(6)는 M개의 신호 소스들(4A 내지 4M)에 연결되며, 디지털 신호 처리 회로부(5)는 스프레딩 회로에서 디지털 측의 가변 이득 회로로 연결된 M개의 구성 요소들을 구비한다. 즉, 디지털 신호 처리 회로부(5)는 M개의 스프레딩 회로들(15A 내지 15M)과 M개의 가변 이득 회로들(16A 내지 16M)들을 포함하며, 가변 이득 회로들(16A 내지 16M) 각각으로부터 출력된 동위상 신호들(IA 내지 IM)는 가산기(17)에서 가산되어 동위상 신호(I)가 생성된다. 동일한 방법으로, 가변 이득 회로들(16A 내지 16M) 각각으로부터 출력된 직교 신호(QA-QM)는 가산기(18)에서 가산되어 직교 신호(Q)가 생성된다. 레벨 제어 산출 회로(23A)는 가변 이득 회로들(16A 내지 16M, 22)를 제어한다. 가산기들(17, 18)의 출력측 구성은 실시예 1과 동일하다.
이동 단말기(6)에서, 레벨 제어 산출 회로(23A)는 기지국(2)에서 전송된 각 코드 채널에 대한 TPC 신호를 기초로 가변 이득 회로들(16A 내지 16M, 22)에서의 레벨 조정량을 결정한다. 특히, 각 코드 채널의 평균 전송 신호 레벨은 가변 이득 회로(22)를 이용하여 제어하며, 코드간 차이는 가변 이득 회로들(16A 내지 16M)을 이용하여 제어한다.
이동 단말기에서 사용되는 코드 채널수는 3이상이지만, 실시예 1의 이동 단말기에서 디지털 신호 처리 회로부(5)의 구성을 변경하여 적용할 수 있다. 그러므로, 사용되는 코드 채널수가 증가되어도 회로 규모와 전력 소비의 증가를 억제할 수 있다.
[실시예 3]
하나의 이동 단말기에서 복수의 코드 채널을 사용하는 경우, 기지국 측의 모든 코드 채널에 필요한 수신 레벨들은 오차 정정법, 스프레딩율(G), 각각의 코드 채널에서의 에러율 기준(음성 통신의 경우 약 10-3이고 데이터 통신의 경우 약 10-6이다) 등에 의해 결정된다. 이러한 수신 레벨들 간의 차이는 항상 거의 일정한 것으로 간주된다. 그러므로, 이러한 코드 채널들이 동일한 이동 단말기에서 전송되었다고 가정한다면, 전송 전력 자체는 상당히 넓은 범위내에서 제어되어야하며, 코드 채널들간의 요구 전송 전력의 차이는 특히 전송 방법등의 차이에 따라 결정된다.
따라서, 실시예 1의 이동 단말기에서의 신호 소스들(4A, 4B)의 종류에 따라, 코드 채널들간의 요구 전송 레벨 차이가 결정된다고 할 수 있다. 도 1의 이동 단말기(1)에 레벨 제어 산출 회로(23)가 구비되어 있는 것과 달리, 도 5의 이동 단말기(7)는 레벨 설정 회로(24)를 이용하여 신호 소스들(4A, 4B)의 신호의 종류를 구별하고 코드 채널들(A, B) 간의 레벨 차이를 산출하여 가변 이득 회로들(16A, 16B)을 설정한다. 이동 단말기(7)의 특징인 레벨 설정 회로(24)를 이용하여 가변 이득 회로들(16A, 16B)에서 상대적인 레벨차가 설정되면, 기지국(2)로부터의 전력 제어 신호(TPCA, TPCB 신호들 중 하나이며 이제부터 간단하게 TPC 신호라고 한다)를 이용하여 가변 이득 회로(22)를 제어하여 전력 제어를 실행할 수 있다.
또한, 코드 채널들간의 상대적인 레벨 차이가 비트율, 오차 정정법, 스프레딩율, 요구에러율등에 의해 미리 산출되고, 산출된 레벨이 ROM에 저장되고 레벨 설정 회로(24)로부터 판독되는 구성을 채택하는 경우, 산출을 실행할 필요가 없으며 회로를 단순화하고 전력 소비를 감소할 수 있다.
[실시예 4]
상기의 실시예들에서, 코드 채널의 수가 M이면, M개의 가변 이득 회로와 변조기의 출력측에 하나의 가변 이득 회로로 구성된 M+1개의 가변 이득 회로가 디지털 신호 처리 회로부(5)에 구비된다. 제어 대상인 코드 채널의 수가 원래는 M이므로, 총 M개의 가변 이득 회로를 제공하는 것이 적절하다. 디지털 신호 처리 회로부 에 배치된 가변 이득 회로에 충분한 다이나믹 영역을 제공할 수 없다면, 고주파 회로부 내에 필수적으로 가변 이득 회로를 구비해야한다. 따라서, 디지털 신호 처리 회로부에 어느 특정 코드 채널을 위한 가변 이득 회로가 구비되지 않을 수도 있다.
도 6은 M=2인 경우의 구성을 도시한 블럭도로서, 하나의 특정 코드 채널을 위한 가변 이득 회로가 구비되지 않은 구성을 도시한다. 이동 단말기(8)는 도 1의 이동 단말기(1)의 코드 채널(A) 측의 가변 이득 회로를 구비하지 않으며, 스프레딩 회로(15A)부터의 동위상 성분과 직교 성분을 가진 베이스 밴드 신호들은 각각 가산기들(17, 18)로 직접 입력된다. 또한, 레벨 제어 산출 회로(23)는 TPCA, TPCB 신호들을 기초로 가변 이득 회로들(16B, 22)을 제어한다.
이동 단말기(8)에서, 코드 채널 수는 가변 이득 회로수와 일치하므로, 각 코드 채널에 대한 레벨 조정값이 주어지면 각 가변 이득 회로에서의 레벨 조정량을 결정할 수 있다. 예를 들면, 코드 채널(A) 만을 레벨 제어하는 경우, 가변 이득 회로(22)를 이용하여 해당되는 양만큼 레벨을 제어하고, 코드 채널(B)의 가변 이득 회로(16B)를 이용하여 반대로 표시된 제어량에 해당되는 양만큼 레벨을 제어한다. 코드 채널(B)만을 레벨 제어하는 경우, 가변 이득 회로(16B)를 이용하여 해당되는 양만큼 레벨을 제어한다. 또한, 코드 채널(A, B) 모두를 레벨 제어하는 경우, 가변 이득 회로(16B, 22) 각각을 이용하여 코드 채널(A) 만에 대한 레벨 조정량과 코드 채널(B)만에 대한 레벨 조정량을 합한 양만큼 레벨을 제어한다.
본 발명의 바람직한 실시예들을 상기와 같이 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 제한되지는 않는다.
상기 실시예들에서, 이동 통신 시스템에서 이동 단말기의 전송 전력 제어에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이동 통신 시스템이 아닌 CDMA 시스템, 예를 들면, 단말기가 이동하지 않는 시스템에도 적용가능하다. 이러한 시스템으로서, 인구밀도가 낮은 지역과 개발 도상국등의 지역의 무선 통신 네트 워크에서 무선 통신 네크워크를 대신하여 사용되는 무선 로컬 루프 시스템 등이 있다. 또한, 스프레드 스펙트럼 시스템의 종류도 직접 시퀀스(Direct Sequence)에 국한되지 않고, 주파수홉핑(frequency hopping), 칩 스프레딩 등도 사용될 수 있다. 변조기의 변조 방법에서도, QPSK를 이용한 직교 변조에만 국한되지 않으며 π/4 시프트 QPSK, DPSK(differential phase shift keying), BPSK(binary phase shift keying)등의 변조 방법을 사용할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명은 복수의 코드 채널을 사용하여 모든 코드 채널에 대한 전송 전력 제어를 실행하는 경우, 고주파 회로부에 배치된 하나의 가변 이득 회로만으로도 코드 채널들간의 레벨 차이를 제어할 수 있으므로 회로 규모와 전력 소비의 증가를 억제할 수 있다.

Claims (24)

  1. 스프레드 스펙트럼 시스템(spread spectrum system)에 의해 코드 분할 다중 접속 통신(code division multple access communication)을 행하고, 복수의 코드 채널들을 이용하여 정보를 전송하는, CDMA 단말기의 전송 전력을 조정하는 방법에 있어서, 상기 방법은,
    코드 채널마다 데이터를 스프레딩함으로써 베이스 밴드 신호(base band signal)들을 생성하는 단계와,
    코드 채널마다 상기 베이스 밴드 신호들의 레벨들을 조정하는 단계와,
    상기 복수의 코드 채널들에 걸쳐서 상기 조정된 베이스 밴드 신호들을 가산하는 단계와,
    고주파 신호를 생성하기 위해 가산 후의 신호에 기초하여 변조하는 단계와,
    상기 고주파 신호의 레벨을 조정하는 단계, 및
    상기 조정된 고주파 신호를 다른 스테이션으로 보내는 단계를 포함하는, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다른 스테이션으로부터의 제어 신호에 기초하여, 코드 채널마다 상기 베이스 밴드 신호들의 레벨들의 조정량과 상기 고주파 신호의 레벨의 조정량이 결정되는, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 신호가 상기 각 코드 채널들에 대해 공통으로 일정량 만큼 상기 레벨들을 상승(increasing) 또는 하강(decreasing)시키는 경우에, 상기 고주파 신호의 레벨만 변화되고, 상기 베이스 밴드 신호들의 레벨들은 변화되지 않는, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고주파 신호의 레벨을 조정하는 단계는 상기 코드 채널들의 전송 신호들의 총평균 레벨을 조정하는 단계를 포함하고, 코드 채널마다 상기 베이스 밴드 신호들의 레벨들을 조정하는 단계는 상기 코드 채널들 간의 레벨들의 차를 조정하는 단계를 포함하는, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    각 코드 채널에 전송될 데이터의 특징에 따라 상기 코드 채널들 간의 상기 베이스 밴드 신호들의 레벨 차를 결정하는 단계를 더 포함하며, 각 코드 채널에 대한 레벨은 상기 결정된 레벨 차에 따라 조정되는, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 베이스 밴드 신호들의 레벨들의 조정은 특정한 하나의 코드 채널에 대해서는 실행되지 않는, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 CDMA 단말기는 상기 이동 통신 시스템의 이동국이며, 상기 다른 스테이션은 상기 이동 통신 시스템의 기지국인, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 스프레드 스펙트럼 시스템은 직접 시퀀스(direct sequence) 시스템인, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 방법.
  9. 스프레드 스펙트럼 시스템에 의해 코드 분할 다중 접속 통신을 행하고, 복수의 코드 채널들을 이용하여 정보를 전송하는 CDMA 단말기의 전송 전력을 조정하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는,
    각 코드 채널마다 배치된 복수의 스프레딩 수단으로서, 상기 스프레딩 수단은 데이터를 스프레딩하기 위한 것인, 상기 복수의 스프레딩 수단과,
    상기 각 코드 채널마다 배치된 복수의 제 1 가변 이득 제어 수단(variable gain control means)으로서, 상기 제 1 가변 이득 제어 수단은 상기 스프레딩 수단으로부터 출력 신호들의 레벨들을 조정하기 위한 것인, 상기 복수의 제 1 가변 이득 제어 수단과,
    상기 제 1 가변 이득 제어 수단 각각으로부터의 출력들을 가산하기 위한 가산기와,
    상기 가산기로부터의 출력에 기초하여 변조하고, 고주파 신호를 출력하기 위한 변조기(modulator), 및
    상기 고주파 신호의 레벨을 조정하기 위한 제 2 가변 이득 제어 수단을 포함하는, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 가변 이득 제어 수단에서 다른 스테이션으로 출력 신호를 전송하기 위한 전송기를 더 포함하는, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 다른 스테이션으로부터의 제어 신호에 기초하여, 상기 제 1 가변 이득 제어 수단과 상기 제 2 가변 이득 제어 수단 각각의 레벨 조정량을 결정하기 위한 제어 수단을 더 포함하는, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 코드 채널들의 전송 신호들의 총평균 레벨은 상기 제 2 가변 이득 제어 수단에 의해 조정되고, 상기 코드 채널들 간의 레벨들의 차는 상기 제 1 가변 이득 제어 수단에 의해 조정되는, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 코드 채널들 간에 요구되는 레벨 차에 기초하여, 상기 제 1 가변 이득 제어 수단 각각의 레벨 조정량을 설정하기 위한 레벨 설정 회로, 및
    상기 다른 스테이션으로부터의 제어 신호에 기초하여, 상기 제 2 가변 이득 제어 수단의 레벨 조정량을 결정하기 위한 제어 수단을 더 포함하는, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 요구되는 레벨 차는 상기 각 코드 채널의 전송 데이터의 특징에 관한 정보를 사용하여 결정되는, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 가변 이득 제어 수단은 특정한 하나의 코드 채널에 배치되지 않는, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 장치.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 스프레딩 회로들 각각과 상기 제 1 가변 이득 제어 수단 각각은 디지털 신호 처리 회로부에 배치되고, 상기 제 2 가변 이득 제어 수단은 고주파 아나로그 회로로 구성되어 있는, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 장치.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 CDMA 단말기는 이동 통신 시스템의 이동국이며, 상기 다른 스테이션은 상기 이동 통신 시스템의 기지국인, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 장치.
  18. 제 9 항에 있어서,
    상기 스프레드 스펙트럼 시스템은 직접 시퀀스(direct sequence) 시스템인, CDMA 단말기의 전송 전력 조정 장치.
  19. 스프레드 스펙트럼 시스템의 직접 시퀀스 시스템에 의해 코드 분할 다중 접속 통신을 행하고, 복수의 코드 채널들을 이용하여 정보를 전송하는, 이동국의 전송 전력을 조정하기 위한 장치에 있어서,
    각 코드 채널마다 배치된 복수의 스프레딩 수단으로서, 상기 스프레딩 수단은 데이터를 스프레딩하기 위한 것인, 상기 복수의 스프레딩 수단과,
    상기 각 코드 채널마다 배치된 복수의 제 1 가변 이득 제어 수단으로서, 상기 제 1 가변 이득 제어 수단은 상기 스프레딩 수단으로부터의 출력 신호들의 레벨들을 조정하기 위한 것인, 상기 복수의 제 1 가변 이득 제어 수단과,
    상기 각각의 제 1 가변 이득 제어 수단으로부터의 출력들을 가산하기 위한 가산기와,
    상기 가산기로부터의 출력에 기초하여 변조하고, 고주파 신호를 출력하기 위한 변조기와,
    상기 고주파 신호의 레벨을 조정하기 위한 제 2 가변 이득 제어 수단과,
    상기 제 2 가변 이득 제어 수단에서 다른 스테이션인 기지국으로 출력 신호를 전송하기 위한 전송기, 및
    상기 다른 스테이션으로부터의 제어 신호를 기초로 하여, 상기 제 1 가변 이득 제어 수단과 상기 제 2 가변 이득 제어 수단 각각의 레벨 조정량을 결정하기 위한 제어 수단을 포함하는, 이동국의 전송 전력 조정 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 코드 채널들의 전송 신호들의 총평균 레벨은 상기 제 2 가변 이득 제어 수단에 의해 조정되고, 상기 코드 채널들 간의 레벨들의 차는 상기 제 1 가변 이득 제어 수단에 의해 조정되는, 이동국의 전송 전력 조정 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 코드 채널들 간에 요구되는 레벨 차에 기초하여, 상기 제 1 가변 이득 제어 수단의 각각의 레벨 조정량을 설정하기 위한 레벨 설정 회로, 및
    상기 다른 스테이션으로부터의 제어 신호에 기초하여, 상기 제 2 가변 이득 제어 수단의 각각의 레벨 조정량을 결정하기 위한 제어 수단을 더 포함하는, 이동국의 전송 전력 조정 장치.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 요구되는 레벨 차는 상기 각 코드 채널의 전송 데이터의 특징에 관한 정보를 사용하여 결정되는, 이동국의 전송 전력 조정 장치.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 가변 이득 제어 수단은 특정한 하나의 코드 채널에 배치되지 않는, 이동국의 전송 전력 조정 장치.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 스프레딩 회로들 각각과 상기 제 1 가변 이득 제어 수단 각각은 디지털 신호 처리 회로부에 배치되고, 상기 제 2 가변 이득 제어 수단은 고주파 아나로그 회로로 구성되는, 이동국의 전송 전력 조정 장치.
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