KR100265431B1 - 전력제어비트결정방법 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 CDMA(코드분할 다원접속방식)통신 시스템에서의 전력 제어 비트를 결정하는 전력 제어 비트 결정 방법에 관한 것이다.

현재 전력 제어 비트 직전에 결정된 두 개의 전력 제어 비트를 검색하는 단계와, 상기 현재 결정된 전력 제어 비트 이전까지의 전력 제어 비트에 의해 조절된 수신 신호대 잡음비와 전력 제어 임계값과를 비교하는 단계와, 상기 단계에서 비교 한 결과 수신 신호대 잡음비가 전력 제어 임계값보다 적으면 전력 증가 비트를 결정하고 크면 전력 감소 비트를 결정하는 단계를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 폐루프 전력 제어 지연에 의한 악영향을 감소시킴으로써 보다 정확한 전력 제어가 가능하고, 또한 기지국에서 필요로 하는 만큼의 평균 수신 신호대 잡음비를 감소시킴으(로써 시스템의 용량을 증가시키는 효과가 제공된다.

Description

전력 제어 비트 결정 방법

본 발명은 CDMA(코드분할 다원접속방식) 통신 시스템에서 수신 전력 추정 과 전력 제어 비트에 대한 히스터리(history)를 이용하여 전력 제어 비트를 결정하는 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기지국에서 필요로 하는 만큼의 수신 신호대 잡음비를 유지하기 위하여 단말의 송신 전력을 제어하는 전력 제어 비트 결정 방법에 관한 것이다.

역방향 폐루프 전력 제어는 기지국에서 필요로 하는 만큼의 수신 신호대 잡음비를 유지하기 위하여 단말의 송신 전력을 제어한다. 따라서 전력 제어에 대한 성능은, 기지국이 원하는 수신 신호대 잡음비를 기준으로 실제 수신되는 수신 신호대 잡음비의 변화가 얼마나 작으냐에 달려있다.

필요 이상의 수신 신호대 잡음비는 다른 가입자에 대한 불필요한 간섭으로 작용하여 전체 시스템의 성능을 떨어뜨리고, 너무 낮은 수신 신호대 잡음비는 해당 가입자에 대한 서비스 질의 악화로 나타난다.

도 1은 종래의 전력 제어 비트 결정에 대한 도면으로서, 도 1a에서와 같이 순방향 20msec 프레임(100)은 16개(101∼116)의 전력 제어 그룹으로 나누어지고, 마찬가지로 도 1b에서와 같이 역방향 20msec 프레임(200)도 16개(201∼216)의전력 제어 그룹으로 나누어진다.

이와 같이 역방향 폐루프 전력 제어를 위하여 순방향 프레임의 매 전력 제어 그룹마다 1 비트씩의 전력 제어 비트가 전송되며, 단말은 전력 제어 비트를 수신하여 그에 따라 정해진 만큼의 전력을 증가시키거나(전력 제어 비트가 0 인경우)감소시킨다(전력 제어 비트가 0 인 경우).

도 2는 종래의 전력 제어 비트를 결정하기 위한 신호 흐름도로서, 도 2에서와 같이, 기지국은 전력 제어 비트를 결정하기 위해 매 전력 제어 그룹 동안 수신 전력을 추정하고(S10), 상기 수신전력에 대한 추정값과 전력 제어 임계값과를 비교한다(S20). 비교한 결과 추정값이 임계값보다 적으면 전력 제어 비트로서 전력 증가 비트를 결정하고(S30), 만일 추정값이 임계값보다 크면 전력 제어 비트로서 전력 감소 비트를 결정한다(S40) 그 다음의 순방향 전력 제어 그룹에 결정된 전력 제어 비트를 실어 보낸다(S50). 예를 들어 도 1b에서 세 번째 전력 제어 그룹(203)을 기지국이 수신 했을 때 전력 제어 흐름을 살펴보면, 먼저 기지국은 해당 전력 제어 그룹(203)에 대해서 수신 전력을 추정하고, 주어진 전력 제어 입계값을 이용하여 전력 제어 비트를 결정한다. 이러한 작업은 도 1b의 순방향 전력 제어 그룹의 네 번째 구간(104)에서 이루어 지며 결정된 전력 제어 비트는 그 다음 전력 제어 그룹 구간(105)에 전송된다.

따라서 단말이 전력 제어 비트를 수신하는 시점(205)은 단말이 송신한 시점으로부터 두 개의 전력 제어 그룹이 지난 시점이 된다.

그러나 이런 종래의 역방향 폐루프 전력 제어 방법은, 폐루프 전력 제어에 있어서 최소한 두 개의 전력 제어 그룹 만큼의 지연이 필연적이고, 이러한 지연은 기지국에서 필요로 하는 수신 신호대 잡음비를 기준으로 실제 수신되는 수신 신호대 잡음비의 변화가 켜짐에 따라 폐루프 전력 제어의 정확성이 떨어진다. 그 현상은 결국 기지국당 동시 통화할 수 있는 가입자 수의 감소로 나타난다.

또한 전력 제어 비트의 지연에 의한 영향을 고려하지 않아 기지국에서 원하는 수신 신호대 잡음비와 실제 수신되는 수신 신호대 잡음비의 차가 유발 되었으며, 이것은 수신 신호대 잡음비와 추정에 대한 오류와 합쳐져서 전력 제어의 정확성을 더 크게 떨어뜨리는 결과를 초래한다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 수신 전력 추정 및 전력 제어 비트에 대한 히스터리를 이용하여 폐루프 전력 제어 지연에 의한 악영향을 감소시켜 보다 정확한 전력 제어를 가능케 하고, 또한 기지국에서 필요로 하는 만큼의 평균 수신 신호대 잡음비를 감소하여 시스템의 용량(기지국당 동시 통화 가능자의 수)을 증가시킴으로써 전력 제어 비트 결정의 정확도를 높이고 보다 정확한 전력 제어를 제공하는 전력 제어 비트 결정 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1a,b는 종래의 전력 제어 비트 결정 도면으로서,

a는 순방향의 전력 제어 그룹으로 이루어진 도면.

b는 역방향의 전력 제어 그룹으로 이루어진 도면

도 2는 종래의 전력 제어 비트를 결정하기 위한 신호 흐름도.

도 3은 본 발명의 역방향 폐루프 전력 제어 비트를 결정하기 위한 신호 흐름도.

도 4a,b는 전력 제어 방법을 비교한 도면으로서,

a는 기존의 전력 제어 방법을 보인 도면.

b는 본 발명의 전력 제어 방법을 보인 도면.

도 5는 전력 제어 그룹 구간 동안의 신호 상관값을 작성한 표이다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 수신 전력에 대한 추정값과 전력 제어 임계값과를 비교하여 전력 제어 비트를 결정하는 방법에 있어서, 현재 전력 제어 비트 직전에 결정된 두 개의 전력 제어 비트를 검색하는 단계와, 상기 현재 결정된 전력 제어 비트 이전까지의 전력 제어 비트에 의해 조절된 수신 신호대 잡음비와 전력 제어 임계값과를 비교하는 단계와, 상기 단계에서 비교한 결과 수신 신호대 잡음비가 전력 제어 임계값보다 작으면 전력 증가 비트를 결정하고, 크면 전력 감소 비트를 결정하는 단계를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

이 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 양방향 무선 멀티미디어 시스템의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 역방향 폐루프 전력 제어 비트를 결정하기 위한 신호 흐름도로서, 본 실시예에 따르면, 기지국은 전력 제어 비트를 결정하기 위해 수신된 전력 제어 그룹 동안 수신 신호대 잡음비를 추정하는 단계(S100)와, 상기 현재 전력 제어 비트 직전에 결정된 두 개의 전력 제어 비트를 검색하는 단계(S200)와, 상기 현재 결정된 전력 제어 비트 이전 까지의 전력 제어 비트에 의해 조절된 수신 신호대 잡음비와 전력 제어 임계값과를 비교하는 단계(S400)와, 상기 단계에서 비교한 결과 수신 신호대 잡음비가 전력 제어 입계값보다 작으면 전력 증가 비트를 결정하는 단계(S500)와, 상기 수신 신호대 잡음비가 전력 제어 임계값보다 크면 전력 감고 비트를 결정하는 단계(S600)와, 상기 단계에서 증가 또는 감소된 전력 제어 비트를 전송하는 단계로 구성된다.

도 4a,b는 전력 제어 방법을 비교한 도면으로서, a는 기존의 전력 제어 방법을 보인 도면이고, b는 본 발명의 전력 제어 방법을 보인 도면이다. 도 5는 수신 신호대 잡음비에 대한 전력 제어 그룹 구간 동안의 신호 상관값을 미리 작성한 표이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 도 3은 본 발명의 역방향 폐루프 전력 제어 비트를 결정하기 위한 신호 흐름도로서, 기지국에서 필요로 하는 수신 신호대 잡음비를 타켓 Eb/Nt 라 하고, 수신된 전력 제어 그룹에 대해서 추정된 수신 신호대 잡음비를 수신 Eb/Nt 라고 하면, 여기서, 타켓 Eb/Nt는 수신기의 구조와 채널 환경에 따라서 미리 정해진 값이다.

기지국은 역방향 폐루프 전력 제어를 위하여 먼저 수신된 전력 제어 그룹에대해서 수신 Eb/Nt(수신 신호대 잡음비)를 추정해야 한다(S100). 전력 제어 비트의 지연이 두 개의 전력 제어 그룹임을 생각하면, 현재 결정된 전력 제어 비트 직전의 두 개의 전력 제어 비트에 대해서는 아직 단말이 아무런 반응을 하지 않았음을 알 수 있다.

기존의 전력 제어 방식에서는 이러한 지연 특성을 고려하지 않고 현재 추정된 수신 Eb/Nt 와 타켓 EB/Nt 만을 이용하여 전력 제어 비트를 결정하였으나, 본 발명에서는 현재 결정될 전력 제어 비트 직전에 결정된 두 개의 전력 제어 비트와 현재 추정된 수신 Eb/Nt, 그리고 타켓 Eb/Nt 를 모두 이용하여 전력 제어 비트를 결정한다. 에를 들어 타켓 Eb/Nt 를 T(dB)라 하고 추정된 수신 Eb/Nt 를 R(dB)이라 하면, 하나의 전력 제어 비트에 의하여 조절되는 전력의 양을 D(dB)라 하자. 또 직전에 수신된 두 개의 전력 제어 비트를 각각 B1,B2 라 하자(S200), 이때 이전까지의 전력 제어 비트에 의해서 조절된 수신 신호대 잡음비를 C 라 하면 C 는 다음과 같다.

여기서, R은 추정된 수신 신호대 잡음비, B1,B2는 전력 제어 비트, D는 전력 제어 비트에 의해 조절되는 전력의 양, C는 현재 결정될 전력 제어 비트 이전까지의 전력 제어 비트에 의해 조절된 수신 신호대 잡음비, T는 전력 제어 임계값을 표시한다.

C = R + D + D(B1 과 B2 가 모두 0 일 때)

R - D - D(B1 과 B2 가 모두 1 일 때)

R(그 밖의 경우)(S300) →(1)

위의 (1)식을 이용하여 C(수신 신호대 잡음비) 가 T(전력 제어 임계값) 보다 작으면(S400) 전력 증가 비트를 결정(S500)하여 추정된 전력 제어 그룹에서 두 개의 전력 제어 그룹만큼 지연된 시점에서 전력 제어 비트를 전송한다(S700). 만일 C 가 T 보다 크면(S400) 전력 감소 비트를 결정(S600)하여 전술한 바와 마찬 가지로 추정된 전력 제어 그룹에서 두 개의 전력 제어 그룹만큼 지연된 시점에서 전력 제어 비트를 전송(S700)함으로써 보다 정확한 전력 제어를 할 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 4a는 기존의 전력 제어 방법을 보인 표 이고, 도 4b는 본 발명이 제안 한 전력 제어 방법의 차이를 보인 표로서, 도 4a 와 b에서 알수 있듯이 본 발명이 제안한 전력 제어 방법이 보다 효율적임을 알수 있다.

현재 수신된 전력 제어 그룹에 대한 수신 신호대 잡음비의 추정은, 주어진 수신 신호대 잡음비에 대한 전력 제어 그룹 구간 동안의 신호 상관값을 도 5에서와 같이 미리 표로 작성하여 이를 이용 함으로써 가능하다. 표 1은 다경로(한 개 이상의 유효 신호 경로가 존재) 환경하에서 예를 보였으며, 해당 값들은 복조회로의 구성에 따라 달라질 수 있다.

실제 IS-95B 에서는 부가 채널은 지원할 수 있도록 규정하였으며, 이러한 부가 채널은 항상 Full rate(고정 전송율)로 전송된다. 또 부가 채널이 이용되지 않고 가변 전송율을 가지는 기본 음성채널만이 이용되는 경우에도 Full rate 프레임에 대해서만 전력 제어 방법이 적용될 수 있다. 또한 전송된 프레임의 전송율에 대한 추정은 마코프 프로세스를 이용할 수 있다.

실제 가변 전송율을 갖는 음성 통신에서는 Full rate 프레임이나 Eighth rate 프레임이 거의 대부분이며, Full rate 프레임 후에는 Full rate 프레임이 Eighth rate 프레임 후에는 Eighth rate 프레임이 전송될 확율이 매우 높다. 최악의 경우 전송된 프레임의 전송율에 대한 실패했을 경우에도(Full rate 패킷이 아닌경우를 Full rate 패킷으로 추정한 경우) 그로 인한 악영향은 미미하다. 왜냐하면 추정에 대한 실패는 해당 프레임에만 영향을 미치며, 또 해당 프레임에는 프레임이 Full rate 프레임이 아니기 때문에 음성정보가 많이 실려 있지 않기 때문이다.

이상에서와 같이, 본 실시예에서는, 현재 결정된 전력 제어 비트 이전까지의 전력 제어 비트에 의해 조절된 수신 신호대 잡음비와 전력 제어 임계값과를 비교하고, 비교한 결과에 따라 수신 신호대 잡음비가 전력 제어 임계값보다 작으면 전력 증가 비트를 결정하고, 크면 전력 감소 비트를 결정함으로써 전력 제어 비트 결정의 정확도를 높이고, 보다 정확한 전력 제어를 제공하는 것이 가능하다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 송신된 전력 제어 비트에 대한 히스터리를 이용하여 폐루프 전력 제어 지연에 의한 악영향을 감소시킴으로써 보다 정확한 전력 제어가 가능하게 된다는 것이다.

또한 기지국에서 필요로 하는 만큼의 평균 수신 신호대 잡음비를 감소시킴으로써 시스템의 용량(기지국당 동시 통화 가능자의 수)을 증가시키는 효과가 있다는 것이다.

Claims (1)

1. 수신 전력에 대한 추정값과 전력 제어 입계값과를 비교하여 전력 제어 비트를 결정하는 방법에 있어서, 현재 전력 제어 비트 직전에 결정된 두 개의 전력 제어 비트를 검색하는 단계와, 상기 현재 결정된 전력 제어 비트 이전까지의 전력 제어 비트에 의해 조절된 수신 신호대 잡음비와 전력 제어 임계값과를 비교하는 단계와, 상기단계에서 비교 한 결과 수신 신호대 잡음비가 전력 제어 임계값보다 작으면 전력 증가 비트를 결정하고, 상기 수신 신호대 잡음비가 전력 제어 임계값보다 크면 전력 감소 비트를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 비트 결정 방법.

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