KR970003530B1 - 통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법 - Google Patents

통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법 Download PDF

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KR970003530B1
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엠. 헐 스코트
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모토로라 인코포레이티드
안쏘니 제이. 살리 2세
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Abstract

없음

Description

통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법
제 1 도 내지 제 3 도는 통신 시스템내에서 유져(user)에 의한 전력 사용의 개략적인 도표.
제 4 도는 제 1 도의 신호의 전력 레벨을 예시한 그래프.
제 5 도는 제 3 도의 신호의 전력 레벨을 예시한 그래프.
제 6 도는 신호 대 잡음비를 설정하기 위한 신호 대 열적 잡음비 대 유저 수에 대한 도표.
제 7 도는 다른 통신 시스템의 전력 레벨을 예시한 그래프.
제 8 도는 본 발명을 실현하는 과정의 블럭도.
제 9 도는 본 발명을 이용하는 통신 시스템의 계통도.
제10도는 제 8 도의 서브 프로세스에 대한 블럭도.
제11도는 본 발명에 의해 사용될 수 있는 대안의 신호 특성에 대한 그래프.
관련된 설명
1991년 10월 28일자로 출원되고 모토로라 인코퍼레이티드에 양도된 미국 특허출원 제 783,751호의 발명의 명칭이 「광 스펙트럼 통신 시스템(Spread Spectrum Communication System)에서의 용량과부하(Capacity Overload)를 보상하기 위한 방법」인 발명이 본 출원에 관련된다.
발명의 분야
본 발명은 일반적으로 통신 시스템(communication systems)에 관한 것으로, 특히 통신 시스템에서의 송신 전력을 제어하는 방법에 관한 것이다.
발명의 배경
코드분할 다중접근(Code Division Multiple Access;CDMA)방식과 같은 광 스펙트럼 기술을 이용하는 셀룰러 통신 시스템(cellular communication system)에서, 스펙트럼은 40개의 주파수 대역으로 분할된다. 상기 40개의 대역을 배선(wireline)및 비배선(non-wireline)에 각각 할당하는 배선 및 비배선 응용에 분할된다. 20개의 대역은 송신기로서의 기저국과 순방향 통신을 위해 사용되는 10개의 대역과 송신기로서의 이동장치(mobile)와 역방향 통신을 위해 사용되는 10개의 대역으로 동일하게 분할한다. 각각의 대역은 통상 1.2288MHz 폭이고, 동시에 다수의 유져(user)를 조정할 것이다.
상기의 설명에서, 호출과 유져는 상호 교환적으로 사용된다. X유져를 지원하는 대역은 X호출을 지원한다. 유져의 수에 대한 대역의 용량은 정해진 다른 경우를 제외하고는 플레이트(full rate) (9600 보드)유져라고 언급한다. X플레이트(9600보드)유져를 지원하는 대역은 2X 할프 레이트(half rate) (4800 보드) 유져 또는 4X쿼터 레이트(quarter rate) (2400 보드)유져를 지원할 것이다. 상기 대역은 또한 각각의 보드 레이트(baud rate)에서 소모되는 시간에 따른 정확한 수의 유져와 일정의 수의 가변 레이트 유져(9600, 4800, 2400 또는 1200)를 지원할 것이다.
시스템 용량에서 동작함에 있어서, 정확한 이동 송신 제어는 매우 중요하다. 이동 전력은 전력 제어 데이타를 송신하는 이동 장치에 송신함으로서 기저국으로부터 제어된다. 기저국은 프레임 에러 레이트(Frame Error Rate;FER)측정 및 Eb/No(신호대 잡음 측정)의 사용을 통해서 송신하는 전력 통상 미리 설정된 증가분(예, 1.5dB) 증가시키거나 감소시키기 위해서 각각의 이동 장치를 조정할 수 있다.
시스템에 존재하는 잡음의 양을 측정함에 따라서 시스템을 조정하는 것이 양질의 통신을 유지하는 중요한 면이라 하더라도, 전체 시스템이 각각의 전화 가입자 유닛에 의해 겪게되는 문제점에 대한 보상을 위해서는 조종될 수 없다는 점도 중요하다.
따라서, 본 발명은 특정 시스템의 잡음 레벨을 결정하는데 중요할 뿐만 아니라 각각의 전화 가입자 유닛의 통신 품질을 모니터하여 시스템 폭 조정이 보증되는지를 결정하는 데도 중요하다.
발명의 요약
본 발명은 초기에 제 1 임계로 설정되는 임계 승신 전력마진(margin)을 갖는 통신 시스템에서의 송신 전력을 제어하기 위한 방법을 제공한다. 시스템에서 각각의 전화 가입자에 대한 전력 마진 또는 프레임 에러 레이트와 같은 신호 특성은 전화 가입자의 신호 특성이 임계에 부합하지 않은 어떤 "불량(bad)"전화 가입자가 시스템에 있는지를 판단하기 위해 측정된다.
충분한 "불량"전화 가입자가 존재할 때, 시스템은 시스템폭 조정을 행할 것이다. 역으로, 시스템이 사전에 조정된다면, 상기 시스템은 상기 문제가 일단 해결되면 정상 동작으로 복귀할 것이다. 이 과정은 시스템 용량을 근거로 하여 동작한다. 만약 시스템이 용량이하에 있다면, 임계 레벨은 제 1 임계로 설정되고, 신호 대 잡음비가 증가된다. 시스템이 마진 용량에 있다면, 임계 송신 전력 마진은 제 2 임계로 설정되고, 시스템은 새로운 호출을 중단할 수도 있다. 시스템이 용량을 초과하면, 임계 송신 전력 마진은 제 3 임계로 설정되고, 시스템은 새로운 호출을 중단하며, 신호 대 잡음비는 감소된다.
도면의 상세한 설명
우선, 제 1 도 내지 제 3 도를 언급하면, 통신 시스템내에서 유져에 의한 개략적인 전력사용 표시가 예시된다. 상기 도면에서, 영역들은 1,2888MHz 대역폭에 걸친 여러가지 신호의 전력을 나타낸다. 예를 들어, KTB는 열적 잡음 신호(thermal notes signal)의 전력인데, 여기서 K는 볼쯔만 상수이고, T는 절대 온도(켈빈)이고, B는 헤르쯔단위의 신호대역폭(Hz)이다. KTB신호의 전력은 제 1 도 내지 제 3 도 각각에서 일정하다. 이에 대한 논의를 위해서, -113dBm의 KTB를 사용할 것이다.
단일 유져가 시스템상에 있을때(제 1 도), 유져의 신호 전력은 비트당 에너지를 7dB의 전체 잡음비(Eb/No)에 제공하기 위해서 -127dBm(KTB 이하 14dBm)이 되어야만 한다. 7dB수는 양호한 오디오 신호 품질을 제공하는 비로서 선택된다. 상기 도면은 특정환경에 따라서 각각의 시스템에 대해서 변화할 것이고 여기에는 단지 예시적인 목적으로 사용된다.
제 1 도의 단일 유져 신호에 대한 -127dBm 도면의 계산은 제 4 도의 그래프를 사용하여 표시된다. 여기서 1.2288MHz 대역폭에 대한 잡음(No)은 -113dBm으로서 도시된다. 잡음 신호가 1.2288MHz 대역폭 신호에서 9.6kHz 대역폭으로 처리될 때, 식(1)에 도시된 바와 같이 21dB감소가 성취된다.
10 log10(9.6/1.2288)=-21dB(1)
이는 9.6kHz 대역폭에서 -134dBm에 잡음 신호를 위치시킨다. 따라서 7dBDML Eb/No를 성취하게 위해서는 -127dBm(-134+7)신호(Eb)가 1.2288MHz 대역폭에서 제공되어야만 한다. 처리이후 -127dBm을 성취하기 위해서는 21dB의 처리 이득을 가산하기전에 -148dBm신호 (-127-21)가 필요하게 된다. 이는 KTB이하 14dB인 유져의 수신 전력으로 된다.
7dB Eb/No 레벨은 상기 신호의 요구된 오디오 품질을 제공하기 위한 것이다. 특정 신호의 Eb/No가 7dB이하로 드롭(drop)된다면, 셀국은 호출을 핸드오프(hand-off)시키게 된다. 핸드오프에 실패하면 시스템은 호출을 종료할 수도 있다.
제 2 도에서는 추가적인 19명의 유져를 갖는 시스템의 표시가 예시된다. 유져 1에 대해서, 19명의 새로운 유져는 추가적인 잡음을 제공한다. 제 1 도와 비교해서, KTB가 원의보다 적은 부분이라 하더라도, KTB의 전체 영역은 동일하다. 그러나, 추가적인 유져로부터 가산된 잡음으로 인해서 유져 1의 영역(전력)이 증가된다. 제 2 도에서 점선으로된 나선형선은 단일 유져 시스템에 대한 유져 전력 레벨에서 시작하여 20명의 유져에 따라 원의 현재 반경에 도달할 때까지 추가적인 유져가 가산됨으로서 외곽으로 이동한다.
제 3 도에서는 시스템이 25.5명의 유져에 도달되며, 그 점에서 KTB는 하나의 유져와 같은 전력을 갖는다. KTB에 24.5명의 유져를 가산하는 것은 25.5 유져와 등가를 제공하며, 각각의 유져는 잡음을 남아있는 유져의 호출에 부여하고 있다. 다시, KTB의 영역은 유져의 가산을 통해서도 동일하게 유지되는 반면에 유져 1의 전력은 추가적인 잡음을 보상하기 위해 증가된다.
제 5 도에서는 KTB, 잡음 및 유져 1 전력 레벨의 그래프가 도시된다. 예시된 바와 같이, KTB의 전력 레벨은 변화되지 않는다. 그러나, KTB를 포함하는 전체 간섭(No)은 1.2288MHz에서 -113dBm에서 -99dBm으로 증가된다. 간섭이 9.6kHz신호를 처리할 때(상기 식(1) 참조), 21dBm만큼의 전력레벨의 감소는 -120dBm의 전력 레벨을 초래한다. 7dB의 Eb/No를 제공하기 위해서, 유져 신호는 1.2288MHz에서 -113dBm(-120+7)으로 되어야만 한다. 따라서, 추가적인 유져의 수가 증가하므로서, 타겟 유져의 신호 레벨은 KTB이하 14dBm레벨에서 KTB와 동일한 레벨로 증가하여야만 한다.
본 통신 시스템에서, 유져의 최대, 여기서(26명의 플레이트 유져에게 둘러싸인)26.5명은 세트 Eb/No 여기서는 7dB를 근거로 설정된다. 이는 제 27 유져가 시스템에 접근하는 것을 막게됨을 의미한다. 제 27 유져가 시스템에 인입하는 것을 막지 못한다면, 간섭을 극복하기 위해서 각각의 전화 가입자에 의해 요구된 전력이 무한대로 단계적으로 증가된다. 이는 제 6 도의 그래프에 도시된다. 이 그레프에서, 횡좌표는 시스템에서의 유져의 수이고, 종좌표는 Eb/KTB이다. 7dB의 일정한 Eb/No에서, Eb/KTB는 26명의 유져에 대한 약 33dB에서 27명의 유져에 대한 무한대로 증가한다. "유져의 수에 등가인 KTB로 라벨붙여진 칼럼(column)으로 도시된 바와 같이 일정한 KTB 전력은 26명의 유져에서 0,1 유져와 등가에 알맞게 된다. 제 2 도 및 제 3 도와 관련해서, 유져의 수가 증가하므로서, 일정한 KTB는 제로를 향하는 경향이 있는 파이의 보다 좁은 슬라이스가 되게 된다. 이는 KTB 전력이 일정하기 때문에, 무한대로 향하는 파이(pie)의 반경을 차례로 증가시킨다.
전화 가입자가 이동 장치용으로는 6.3와트고, 휴대용으로 300와트로 도시된 최대 전력 레벨을 정확히 알아맞히므로서, 셀수축의 유효범위는 제로를 향하게 된다. 이는 시스템이 다시 제어되게 될 수 있을때까지 드롭되는 호출에서 초래된다. 시스템은 7dB이하의 Eh/No를 갖는 호출을 드롭함에 의해서 제어되게 된다.
상기 문제점은 하나의 셀의 내부 간섭이 다른 셀의 외부간섭이라는 사실에 의해서 증가된다. 제 7 도의 그래프에서, 시스템은 제 1 유져, 16명의 추가 유져, KTB 및 셀의 외부로부터의 간섭에 상당하는 8.5명의 유져를 구비한 것으로 도시된다. 간섭이 증가하게 되면, 17명의 유져의 전력 출력이 증가하게 되어 간섭 세그먼트가 유져중 하나를 밀어내지 못하게 한다. 간섭이 상기 예에서와 같이 무한대쪽으로 증가하므로서, 상기 셀의 거주 유져에 의해 출력된 전력도 무한대쪽으로 증가하게 된다. 이는 제어에서 벗어나는 하나의 셀이 시스템의 전체에 걸쳐 파급효과(ripple effect)를 갖는다는 것을 나타낸다.
더구나, 제 7 도에서는 시스템에 대한 사전 설정된 최대수의 유져를 갖는다는 것이 전력 제어 문제를 경감시키지 않는다는 것을 예시한다. 제 7 도에서, 단지 17명의 거주 유져만이 시스템상에 있다하더라도, 간섭이 추가 8.5명의 유져 슬롯을 점유하기 때문에 시스템은 그 용량내에 있다. 거주 유져의 수가 최대에 있지 않기 때문에 허용되어 제 18 유져가 시스템에 인입하면, 전력 레벨은 제 6 도에 대해 상술한 바와 같이 제어에서 벗어나 단계적으로 증가할 것이다. 한가지 가능한 해결책은 유져의 최대수를 17명 또는 전체 용량보다 적은 어떤 수로 설정되게 하는 것이다. 간섭이 0유져로부터 8.5유져 이상까지 어디에서든 변화할 것이기 때문에, 최대 용량은 예측된 최악의 간섭의 경우를 근거로 선택되어져야 한다. 이는 간섭이 최악의 경우 디자인보다 적을때조차도 새로운 유져를 제한하여 시스템 용량을 소모한다.
상기 문제에 대한 해결책은 Eh/No레벨이 환경에 따라 유동적이게 하는 것이다. 다시 제 6 도 및 상기 예를 언급하면, Eh/No가 7dB로 설정될 때, 제 27 유져의 가산은 시스템의 전력이 제어에서 벗어나 점차적으로 증가되게 한다. 본 발명에서, 시스템은 Eh/No레벨을 감소하도록 허용한다. 만약 Eh/No가 7dB에서 6dB로 감소된다면, Eh/KTB 값은 무한대에서 약 14dB로 드롭된다. 또한, 이는 시스템에서의 모든 전화 가입자로 하여금 그 전력을 감소하도록 하여 6dB Eh/No레벨에 매치시킬 것이다. 여기에서 Eh/No의 감소는 완전한 데시벨을 요구하지는 않지만 분수 데시벨이 될 수 있다는 것을 주목하자. 게다가, 시스템은 한 단계로 모두 추가 유져를 전체적으로 보상하기 위한 시도를 요구하지는 않는다. 모든 호출이 수용되어 질 수 있는 레벨에 도달될 때까지 Eh/No는 증가 단계에서 감소될 수도 있다.
그러나, 전체 시스템에 대한 Eh/No세트를 유지하는 것을 개별적인 이동 장치간에 프레임 에러 레이트(frame error rate; FER)를 달리하는 결과를 초래할 것임이 분명하다. 결과적으로, 상기에 대한 대안으로는 1%와 같은 일정한 시스템 FER을 설정할 것이고, 각각의 이동 장치에 대해 다른 Eh/No레이드 세트를 갖는다. 이 대안은 이하 제 11 도의 설명에서 논의될 것이다.
상기 과정의 결점은 Eh/No레벨이 감소될 때, 시스템에서의 호출을 모든 품질이 다소 감소된다는 것이다. 호출의 품질이 크게 저하되는 것을 막기 위해서, 최소 Eh/No임계 레벨이 설정된다. 최소 Eh/No에 일단 도달되면, 그 최소레벨에서 동작할 수 없는 전화 가입자는 가능하면 핸드오프된다.
호출이 완료되고 유져의 수가 드롭하기 시작하므로서, Eh/No는 원래의 임계값으로 증가적으로 증가한다.
시스템이 유져를 계속해서 가산하므로서, 시스템의 Eh/No는 최소 임계 레벨에 도달될 때까지 계속해서 감소될 것이다. 예를들어, 최소 임계가 6dB로 설정되면 단지 32명의 유져마이 시스템상에서 허용된다. 어떤 추가 유져가 시스템에 인입하는 것이 방해받거나 다른 셀로 핸드오프된다. 대안으로, 시스템은 새로운 유져를 위한 장소를 만들기 위해서 핸드 오프 및 존재하는 유져를 조사하도록 구성된다.
상기 방법이 유져의 추가를 허용한다하더라도, 전력제어 문제는 여전히 남아있다. Eh/No가 일단 최소에 달하면, 다음 유져는 시스템을 경계넘어로 밀 수 있다. 상기 문제점에 대한 해결책은 상기 인용된 "통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법"의 계류중인 특허출원에 기술된 바와 같이 파일럿 신호(pilot signal)의 사용을 통한 것이다.
그러나, 상술한 절차는 일반적으로 시스템에 영향을 미치며, 단일 전화가입자 유닛에 의해 트리거될 수 있다. 따라서, 시스템 수행에 대한 조정이 바람직할 때를 결정하기 위한 방법이 요구된다. 통상(60)으로 표시된 그러한 프로세스가 제 8 도의 흐름도에 예시된다. 프로세스(60)는 아래의 표 1에 예시된 바와 같이 임계(TH) 송신 전력 마진을 제 1레벨(10dB)로 설정함에 의해서 단계(61)에서 시작한다. 여기서는 품질과 같은 다른 신호 특성이 본 발명을 구현하는데 이용될 수도 있다는 것을 주목하자.
[표 1]
임계 송신 전력 마진
프로세스(60)는 이후 각각의 전화 가입자 유닛에 대한 마진이 측정되는 단계(62)로 진행한다. 선택적으로, 기저국에서 전화 가입자까지의 거리가 측정되기도 한다. 또한, 이하 제 11 도의 설명에서 기술되는 바와 같이, FER(프레임 에러 레이트)가 이용되기도 한다. 그다음, 어떤 "불량"전화 가입자가 존재하는지가 판단된다(서브 프로세서(63)). 서브 프로세스(63)는 이하 제 10 도와 관련해서 보다 상세히 기술된다. 불량 전화 가입자는 마진이 임계 레벨 이하인 것이다. 전화 가입자가 불량인지의 판단은 또한 불량 유닛의 수 또는 거리와 같은 다른 인자와 송신 마진의 조합을 근거로 할 수 있다.
불량 전화 가입자가 존재할 때, 취해질 활동은 시스템의 상태에 따른다. 시스템은 용량 이하일 수도 있고, 마진 용량에 또는 용량을 초과할 수도 있다. 상기 예는 이하 표 2 및 제 9 도에서 (75)로 표시된 샘플러 시스템과 관련해서 기술된다.
[표 2]
7dB Eh/No에서 전화가입자 송신 전력 마진(dB)
제 9 도에서, 관심사중 하나인 셀(76)과 함께 세개의 셀 즉, 셀(76, 77 및 78)이 예시된다. 셀(76)은 일반적으로 4개의 전화가입자(79-82)를 다룬다. 전화가입자 S1(79)은 정상셀 반경의 1.6배의 거리에 있는 것으로 예시된다. 시스템이 용량 이하에 있다면, 전력 마진은 20dB, 마진 용량에 있다면 11dB, 용량 초과라면 0dB에 있다. 따라서, 10dB로 설정된 레벨 1에 따라, 전화가입자 2-4에 대해서도 사실이 된다. 현제 임계 레벨이 14dB 즉, 레벨 3이라면, 이때 전화가입자 S1(79)은 마진 용량에 또는 용량 초과로 불량으로 간주되어진다.
프로세스(60)로 복귀하여, 전화가입자가 불량 전화가입자를 발견하기 위해 일단 재조사되면(서브 프로세스(63)), 그때 시스템이 용량이하인지가 판단된다(판단 단계(64)). 시스템이 용량이하이라면, 표 1에서 임계 레벨은 레벨 1로 설정된다(단계(65)). 그후 전화가입자 전력 요구는 시스템 Eh/No를 증가시키고 최대값을 초과하지 않으므로서 변경될 것이다(단계(66)). 선택적으로, 시스템이 새로운 호출의 수신을 방해받는다면, 상기 방해는 제거된다(단계(67)). 그후 프로세스(60)는 단계(62)로 다시 회귀한다.
만약 판단 단계(64)에서 시스템이 용량 이하에 있지 않다고 판단되면, 프로세스(60)는 시스템이 마진 용량에 있는지를 판단하기 위해(판단 단계(68))진행될 것이다. 시스템이 마진 용량에 있다면, 표 1에서 임계 레벨은 레벨 2로 설정된다(단계(69)). 이점에서, 프로세스는 선택적으로 새로운 호출이 레벨 2 임계 마진에 부합하지 않는 어떤 전화 가입자에 수용되어 상기 가입자를 핸드오프하기 위한 시도를 방해할 수도 있다.
이 상황에서, 임계 마진은 핑퐁(ping-ponging)의 형성을 막기 위해 증가된다. 마진이 레벨 1에서 떠난다면, 불량 전화가입자는 핸드오프될 것이다. 그러나, 일단 핸드오프되면, 잉여 용량으로 인해서 시스템은 다른 호출을 수용할 수 있으며, 불량 전화가입자는 제 1셀로 복귀할 것이다. 그후 프로세스는 핑퐁 자체를 반복한다.
임계 레벨이 증가함으로서, 이느 방지될 수 있다.
판단 단계(68)로 복귀하여. 만약 시스템이 마진 용량에 있지 않다면, 임계 마진은 레벨 3으로 설정되고(단계(70)), Eh/No값이 최소값을 초과하지 않고 감소된다(단계(71)). 시스템 Eh/No에서의 이 감소는 전화가입자 각각으로 하여금 그 전력을 감소하게 하므로서, 전력 마진을 증가시킨다. 이는 표 3에 예시된다.
[표 3]
7dB 및 6.8dB Eh/No에서 전력 마진(dB)
전화가입자 S1(79)는 7dB의 Eh/No에서의 0마진에서 6.8dB의 Eh/No에서의 12마진으로 향하게 된다. 그러나, 마진이 증가되더라도, Eh/No에서의 감소는 신호 품질에서의 다소의 저하를 초래할 것이다. 이 저하를 보완하기 위해서, 임계 마진이 증가된다. 시스템 조정전에, 전화가입자 S1-S3은 10dB의 레벨 1임계에서 불량으로 간주되어질 것이다. 전화가입자 모두의 Eh/No조정이 레벨 1값을 초과하나 14dB의 레벨 3값을 초과하지 않은 이후에, 전화가입자 S1은 여전히 불량으로 간주될 것이다.
이점에서, 시스템은 선택적으로 새로운 호출을 수용하고/또는 불량 전화가입자를 핸드오프하기 위한 시도를 중단할 수도 있다(단계(72)). 단계(72)다음에, 프로세스는 단계(62)로 복귀한다.
상기에 부가해서, 상기 절차가 전체 시스템을 조정하는데 사용되는지 또는 몇개의 개별적인 활동이 특정 전화가입자에 대해서 취해지는지를 판단하기 위해서 거리 정보가 사용될 수 있다. 예를들어, 전화가입자 유닛 S1(79)은 정상 셀 반경의 1.6배의 거리에 있다. 단지 불량 전화 가입자 유닛만이 전화가입자 S1(79)로 판단된다면, 전체 시스템을 조정하는 것보다는 상기 호출을 핸드오프하거나, 무시하거나 드롭하는 것이 보다 유리할 수도 있다. 따라서, 만약 특정 호출이 전력 마진 임계 이하이거나, 설정된 거리 이상이면, 상기 호출은 불량 리스트에서 제거될 수 있다.
다른 특정 실시예에서, 임계에 부합하지 않는 전화가입자 유닛의 수가 전체 시스템에 대한 조정을 보증하기에 충분히 큰지를 판단하는데 표가 이용될 수 있다. 상기 예가 표 4에 도시된다.
[표 4]
초과 용량의 임계 (TH)마진 이하의 최대 전화 가입자
표 4는 어떤 활동이 시스템에 의해서 취해지기전에 임계 레벨에 못미치는 전화가입자의 수를 나타낸다. 1dB송신 전력 마진보다 적은 마진을 가진 20개의 유닛이 있다면, 그때 시스템은 그 자체를 조정할 것이다. 시스템은 또한 5dB 이하에서 10개의 유닛 또는 1dB이하에 하나의 유닛이 존재하는 경우 조정될 것이다. 상기 프로세스의 함수예가 표 5를 사용해서 표시된다.
[표 5]
샘플 측정
제 1 로우(the first row)는 1dB전력 마진보다 적은 마진을 갖는 어떤 불량 유닛도 없음을 나타낸다. 따라서, 이느 시스템 조정을 트리거하지 않을 것이다. 제 2로우는 2-5dB마진을 갖는 5개의 불량 유닛이 있음을 나타낸다. 이는 5dB이하의 5개의 불량 유닛 전체를 부여하며, 시스템 조정을 트리거하지도 않을 것이다. 제 3로우는 6-10dB의 전력 마진을 갖는 16개의 불량 유닛을 나타낸다. 이들 16개의 불량 유닛이 시스템 조정을 트리거하지 않는다하더라도, 이전의 로우로부터 5개의 불량 유닛과 결합될 때, 10dB보다 적은 전력 마진을 갖는 전체 21개의 불량 유닛이 존재한다. 이는 표 4에서 폭넓은 시스템 조정을 트리거하기에 충분하다.
한층더 나아가서 상기 개념을 취하여 표 4와 같은 다른 표가 다른용량 레벨에 대해서 설정될 수도 있다. 아래의 표 6 및 7은 용량 이하 마진 용량에 대한 최대 전화가입자 표의 예이다.
[표 6]
용량이하의 시스템에서 임계(TH) 마진 이하의 최대 전화가입자
[표 7]
마진용량의 시스템에서 임계(TH)마진 이하의 최대 전화가입자
표 6과 표 4를 비교하면, 최대가입자수가 각 레벨에서 감소되고, 마진이 상승된다는 것을 보여준다. 이는 시스템이 용량이하일 때, 시스템은 용량초과일 때 보다 폭넓은 시스템 조정을 보다 잘 시도할 것이다라는 결과를 제공한다. 마찬가지로, 표 7에서 마진용량에 대한 수는 용량 초과 및 용량 이하에서의 가입자수 사이로 떨어진다.
다시, 불량 유닛의 개념은 상술된 바와 같이 상기 유닛이 셀의 중심으로부터 떨어진 거리에 적용될 수도 있다.
제 10 도를 언급하면, 서브프로세스(63)의 프로세스 흐름도(제 8 도)는 상기 비교표의 사용을 예시하는 것으로 제시된다. 서브 프로세스(63)는 먼저 불량 유닛의 리스트를 작성한다(단계(100)). 거리 정보 및 순서가 사용되어지면, 그때 선택단계(101)는 몇몇 설정된 범위를 초과하는 불량 리스트로부터 어떤 유닛을 제거할 것이다. 서브프로세스는 그다음 불량 유닛을 범위로 그룹짓는다(단계(102)). 이는 표 5에 도시된 그룹화와 유사하다. 단계(103)에서, 상기 그룹화는 그후 표 4와 같은 적절한(예, 초과용량)표와 비교된다. 만약 불량 유닛의 수가 최대수를 초과하거나 시스템이 용량이하이면(판단형(104)), 그때 프로세스는 단계(64)로 진행하여 시스템 조정을 실현할 것이다. 불량 유닛의 수가 최대수를 초과하지 않으면, 프로세스는 단계(62)로 다시 회귀하며 시스템의 폭넓은 조정은 행해지지 않는다.
따라서, 통신 시스템에서 떨어진 전력 제어를 제거하는 것을 돕는 수단이 도시된다. 본 기술에 숙련된 사람들에 의해서 이해되는 바와 같이, 전력 측정은 통신 품질을 심사하는데 사용될 수 있는 단지 하나의 신호 특성이다. 상술한 동일한 방법으로 실현될 수 있는 전력 측정 대신에 사용될 수도 있는 다른 신호특성이 존재한다.
전화가입자 송신 능력을 제어하는 데 사용될 수도 있는 다른 신호 특성의 예가 제 11 도의 그래프(120)에 예시된다. 상기 방법은 용량이하의 시스템에서 각각의 전화가입자에 대해 요구된 Eh/No값을 설정하기 위해서 FER(프레임 에러 레이트)를 사용한다. 양호한 실시예에서, 전화가입자는 먼저 표시된 최대 Eh/No 즉 10dB로 설정될 것이다. Eh/No는 그후 프레임 에러(frame error)가 일어날때까지 라인(121)으로 도시된 바와 같이 시간이 지남에 따라 점차적으로 감소될 것이다. 상기 예에서, 프레임 에러는 시간 T1에서 야기된다. 상기 프레임 에러는 라인(122)으로 예시된 바와 같이 유닛에 대한 Eh/No를 상승시키는 시스템에서 초래된다. Eh/No가 프레임 에러로 인해 상승된 후, Eh/No는 다시 점차 줄어들게 된다. 이 시간 즉 Eh/No값의 점차적인 감소는 최소 Eh/No에 도달될 때까지 계속된다. 이는 라인(123)으로 예시되며, 4.5dB의 최소 Eh/No는 T2에서 도달된다. 일단 최소 Eh/No에 도달하면, 전화가입자는 다른 프레임 에러에 도달될 때까지 즉 T3에서 이 레벨 즉 라인(124)에 머물 것이다. 프로세스는 그후 호출의 지속기간 동안 반복된다.
상기에 부가해서, 프레임 에러가 T3및 T4사이 또는 T4및 T3사이로 표시된 바와 같은 미리 설정된 시간 기간내에서 일어난다면, 그때 Eh/No에서의 점프(라인(127 또는 129))는 프레임 에러가 미리 설정된 시간 기간보다 긴기간에서 일정간격을 두는 것보다 더 크다.
FER로 규정된 시스템에 대한 파라메타는 아래 표 8에 제공된다.
[표 8]
FER 파라메타
예시된 바와 같이, 용량이하인 시스템에 대한 여러가지 파라메타는 10dB의 Eh/No 상위한계, 4.5dB의 하위한계 및 0.5dB/sec의 회전 레이트(slew rate)를 갖도록 설정된다. 이 경우에, 2dB의 증가(step up)는 1프레임 에러의 발생후 일어날 것이다. 이는 용량 이하의 경우에 대해 1% FER을 유지할 것이다. 회전 레이트는 Eh/No가 제 11 도의 라인(121 및 123)과 같이 하향하도록 조정을 허용하는 레이트이다. 증가는 제 11 도에서 단계(122) 또는 (125)로 표시되며, 어떤 한 시간에서 실행되는 Eh/No에서의 증가량이다.
그러나, Eh/No조정 시스템에 따르면, 시스템이 용량 이하의 경우에서 마진용량의 경우로 이동하게 하는 시스템에 추가 유져가 가산될 수도 있다. 이것이 야기될 때, 제 11 도에 예시된 파라메타는 표 8에 도시된 바로 조정된다. 특히, Eh/No에 대한 상위한계는 10dB에서 9dB로 변화되다. 1%에서 2%로의 수용가능한 FER의 변화와 함께 상기의 변화는 추가 유져가 모든 유져의 음성 품질을 다소 감소시키도록 시스템에서 동작하게 한다. 결과적으로 FER의 1%에서 2%로의 변화에 대한 음성 품질의 약한 저하가 초래되는 것이 테스트에서 나타난다. 용어 약한 저하는 결과 저하가 통상 정상 시스템 유져에 의해 식별하는데 충분하지 않기 때문에 사용된다.
상기 Eh/No조정에 다른 경우에서처럼, 상기 시스템은 또한 용량초과가 되도록 충분한 유져를 가산할 수도 있다. 이 경우에, Eh/No파라메타는 표 8에 도시된 바와 같이 추가 유져를 허용하며 FER을 4%로 다시 설정하도록 재조정된다.
제 8 도를 다시 언급하면, FER을 이용할 때 몇가지 변경이 프로세스(60)에 행해진다. 단계(62)에서, 마진 측정에 부가해서 전화가입자 유닛에 대한 FER로 측정된다. 단계(66)에서는, 시스템이 용량이하일때, Eh/No 파라메타는 용량 이하의 경우에 대한 것으로 변화된다. 단계(71)에서, 시스템이 용량을 초과할 때, Eh/No파라메타는 용량 초과의 경우에 대한 것으로 변화된다. 마진 용량의 경우에 대한 것으로 설정되게 가산된다.
따라서, 본 발명에 따라 제공되어진 것은 본 기술에 숙련된 사람에게는 분명할 것이며 광스펙트럼 통신 시스템에서의 용량 과부하를 보상하기 위한 방법은 상술된 목표, 목적 및 장점을 완전하게 만족시킨다.
본 발명이 특정 실시예와 관련해서 기술되었다 하더라도, 많은 대안, 변경 및 변화가 상기 설명에 비추어서 본 기술에 숙련된 사람에게는 분명할 것임이 명백하다. 따라서, 첨부된 청구범위에서 그러한 모든 대안, 변경 및 변화를 포함하게 된다.

Claims (10)

  1. 임계 신호 특성 및 신호 대 잡음 레벨을 갖는 통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법에 있어서, 상기 통신 시스템에서 복수의 전화가입자 유닛 각각에 대한 신호 특성을 판단하는 단계와, 상기 복수의 전화가입자 유닛중 어떤 유닛의 상기 신호 특성이 상기 임계 신호 특성 이하인지를 판단하는 단계와, 상기 통신 시스템의 용량이 용량 이하일 경우 상기 임계신호 특성을 제 1 임계로 설정하는 단계와, 상기 통신 시스템의 용량이 마진 용량일 경우 상기 임계 신호 특성을 제 2 임계로 설정하는 단계와, 상기 통신 시스템의 용량이 상기 용량 이하 또는 상기 마진 용량이 아닐 경우 상기 임계 신호 특성을 제 3 임계로 설정하는 단계를 포함하는 통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 임계 신호 특성이 상기 제 1 임계일 경우 상기 신호 대 잡음 레벨을 증가시키는 단계를 더 포함하는 통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 임계 신호 특성이 상기 제 3 임계일 경우 상기 신호 대 잡음레벨을 감소시키는 단계를 더 포함하는 통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법.
  4. 임계 송신 전력 마진 및 신호 대 잡음 레벨을 갖는 통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법에 있어서, 상기 통신 시스템에서 복수의 전화가입자 유닛 각각에 대한 송신 전력 마진을 판단하는 단계와, 송신 전력 마진이 임계 송신 전력 마진에 부합하는데 실패한 상기 복수의 전화가입자 유닛의 리스트를 작성하는 단계와, 상기 리스트상의 상기 복수의 전화가입자 각각을 복수의 송신 전력 범위중 한 범위에 활당하는 단계와, 상기 송신 전력 범위중 한 범위내의 최대수가 초과되거나 상기 복수의 송신 전력 범위 모두가 비교될 때까지 상기 복수의 송신 전력 범위 각각에서의 복수의 전화가입자 유닛을 상기 복수의 송신 전력 범위 각각에서의 한계와 비교하는 단계와, 상기 통신 시스템의 용량이 용량이하이고, 상기 송신 전력 범위중 한 범위내의 상기 대수가 초과될 경우 상기 임계 송신 전력 마진을 제 1 임계로 설정하는 단계와, 상기 통신 시스템의 상기 용량이 마진 용량이고 상기 송신 전력 범위중 한 범위내의 상기 최대수가 초과될 경우 상기 임계 송신 전력 마진 용량을 제 2 임계로 설정하는 단계와, 상기 통신 시스템의 상기 용량이 상기 용량 이하 또는 상기 마진 용량이 아니고 상기 송신 전력 범위중 한 범위내의 상기 최대수가 초과될 경우, 상기 임계 송신 전력 마진을 제 3 임계로 설정하는 단계를 포함하는 통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법.
  5. 임계 송신 전력 마진 및 신호 대 잡음 레벨을 갖는 통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법에 있어서, 상기 통신 시스템에서 복수의 전화가입자 유닛 각각에 대한 송신 전력 마진을 판단하는 단계와, 상기 복수의 전화가입자 유닛중 어떤 유닛의 상기 송신전력 마진이 상기 임계 송신 전력 마진에 부합하는데 실패하는지를 판단하는 단계와, 상기 통신 시스템의 용량이 용량 이하일 경우 상기 임계 송신 전력 마진을 제 1임계로 설정하고 상기 신호 대 잡음 레벨을 증가시키는 단계와, 상기 통신 시스템의 용량이 마진 용량일 경우 상기 임계 송신 전력 마진을 제 2임계로 설정하는 단계와, 상기 통신 시스템의 용량이 상기 용량 이하 또는 상기 마진 용량이 아닐경우 상기 임계 송신 전력 마진을 제 3임계로 설정하는 단계와, 상기 임계 송신 전력 마진이 상기 제 3임계일 경우 상기 신호 대 잡음 레벨을 감소시키는 단계를 포함하는 통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 복수의 전화가입자 유닛중 어떤 유닛의 상기 송신 전력 마진이 상기 임계 송신 전력 마진에 부합하는데 실패하는지를 판단하는 상기 단계는 송신 전력 마진이 상기 임계 송신 전력 마진에 부합하는데 실패한 상기 복수의 전화가입자 유닛의 리스트를 작성하는 단계와, 상기 리스트상의 상기 복수의 전화가입자 각각을 복수의 송신 전력 범위중 한 범위에 할당하는 단계와, 상기 송신 전력 범위중 한 범위의 한계가 초과되거나 상기 복수의 송신 전력 범위 모두가 비교될 때까지 상기 복수의 송신 전력 범위 각각에서의 복수의 전화가입자 유닛을 상기 복수의 송신 전력 범위 각각에서의 한계와 비교하는 단계를 포함하는 통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법.
  7. 임계 신호 특성 및 신호 대 잡음 파라메타를 갖는 통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법에 있어서, 상기 통신 시스템에서 복수의 전화가입자 유닛 각각에 대한 신호 특성을 판단하는 단계와, 상기 복수의 전화 가입자 유닛중 어떤 유닛의 상기 신호 특성이 상기 입계 신호 특성 이하인지를 판단하는 단계와, 상기 통신 시스템의 용량이 이하일 경우 상기 임계 신호 특성을 제 1임계로 설정하는 단계와, 상기 통신 시스템의 용량이 마진 용량일 경우 상기 임계 신호 특성을 제 2임계로 설정하는 단계와, 상기 통신 시스템의 용량이 상기 용량 이하 또는 상기 마진 용량이 아닐 경우 상기 임계 신호 특성을 제 3임계로 설정하는 단계를 포함하는 통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 임계 신호 특성은 전화가입자의 임계 전력 마진중 한 마진, 기저국에 대한 상기 전화가입자 유닛의 임계 거리 및 임계 프레임 에러 레이트(threshold frame error rate)를 포함하는 통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 임계 신호 특성이 상기 제 1임계일 경우 상기 신호 대 잡음 파라메타를 조정하는 단계를 더 포함하는 통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 신호 대 잡음 파라메타를 조정하는 상기 단계는 신호 대 잡음 상위 한계가 최대 상위 한계 이하일 경우 신호 대 잡음 상위 한계를 증가시키는 단계와, 신호 대 잡음 하위 한계가 최대 하위 한계 이하일 경우 신호 대 잡음 하위 한계를 증가시키는 단계와, 회전 레이트(slew rate)가 제 1임계 이상일 경우 상기 신호 대 잡음의 회전 레이트를 감소시키는 단계와, 단계 파라메타가 제 1임계 이하일 경우 단계 파라메타를 증가시키는 단계중 한 단계를 실행하는 통신 시스템에서의 송신 전력 제어 방법.
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