KR100299129B1 - 코드분할다중접속네트워크에서순방향링크의코드채널별전력할당최적화방법 - Google Patents

코드분할다중접속네트워크에서순방향링크의코드채널별전력할당최적화방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100299129B1
KR100299129B1 KR1019970081488A KR19970081488A KR100299129B1 KR 100299129 B1 KR100299129 B1 KR 100299129B1 KR 1019970081488 A KR1019970081488 A KR 1019970081488A KR 19970081488 A KR19970081488 A KR 19970081488A KR 100299129 B1 KR100299129 B1 KR 100299129B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
channel
digital gain
signal
noise ratio
service area
Prior art date
Application number
KR1019970081488A
Other languages
English (en)
Inventor
황윤석
위평환
Original Assignee
윤종용
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자 주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019970081488A priority Critical patent/KR100299129B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100299129B1 publication Critical patent/KR100299129B1/ko

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 네트워크에서 순방향 링크의 코드 채널별 전력 할당 최적화 방법에 관한 것으로서, 특히 순방향 서비스 영역내에서 각 채널의 역할이 정상적으로 수행할 수 있도록 각 채널에서 요구하는 전력 레벨을 만족시킬 수 있는 최적화된 디지털 이득을 설정하여 순방향 링크의 전력을 할당하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 방식을 사용하는 시스템에 있어서, 트래픽 채널의 디지털 이득을 조절하여 트래픽 채널의 서비스 영역을 파일럿 채널의 서비스 영역과 일치시키는 단계, 동기 채널의 디지털 이득을 조절하여 동기 채널의 서비스 영역이 파일럿 채널의 서비스 영역보다 크도록 하는 단계 및 페이징 채널의 디지털 이득을 조절하여 페이징 채널의 서비스 영역이 파일럿 채널의 서비스 영역보다 크도록 하는 단계를 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 파일럿 채널과 동기 채널과 페이징 채널에 의한 오버헤드 채널 전력의 세기의 합이, 모든 채널에 대한 총 전력의 세기의 40%를 초과하지 않도록 상기 디지털 이득을 조절하는 것이 바람직하다.

Description

코드 분할 다중 접속 네트워크에서 순방향 링크의 코드 채널별 전력 할당 최적화 방법{A POWER ALLOCATION METHOD OF FORWARD LINK CODE CHANNELS IN THE CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS NETWORK}
본 발명은 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 네트워크(Network)에서 순방향 링크(Forward Link)의 코드 채널별 전력 할당(Power Allocation) 최적화 방법에 관한 것으로서, 특히 순방향 서비스 영역내에서 각 채널의 역할이 정상적으로 수행할 수 있도록 각 채널에서 요구하는 전력 레벨을 만족시킬 수 있는 최적화된 디지털 이득을 설정하여 순방향 링크의 전력을 할당하는 방법에 관한 것이다.
국제 표준화 기구인 IS-95에 의하면, CDMA(Code Division Multiple Access) 기술을 사용하는 통상적인 이동 통신 시스템은 서비스를 제공받는 이동 단말(Mobile Station: MS)과, 서비스를 제공하는 기지국(Base station Transceiver Subsystem: BTS)을 포함하여 구성된다.
현재 우리나라에서 운용되는 CDMA 시스템은 이동 단말과 기지국 외에, 상기 기지국을 제어하기 위한 기지국 제어기(Base Station Controller: BSC), 여러 기지국 제어기들을 운영 관리하는 기지국 관리 시스템(Base Station Manager System: BSM), 상기 기지국을 공중 교환 전화망(PSTN)으로 연결하는 이동 교환국(Mobile Switching Center: MSC) 및 상기 교환국 시스템과 연결되어 이동 단말의 서비스상태를 관리하는 위치 등록 시스템(Home Location Register: HLR)등을 포함한다.
상기 기지국은 기존의 공중 교환 전화망(Public Switched Telephone Network: PSTN)으로 접속되며, 각 셀 내의 이동 단말은 해당 셀을 서비스하는 기지국과 무선 채널(radio channel)을 형성하고 통신을 수행한다. 이때 기지국으로부터 이동 단말의 방향으로 형성되는 채널을 순방향(Forward) 채널이라 하고, 이동 단말로부터 기지국의 방향으로 형성되는 채널을 역방향(Reverse) 채널이라 한다.
이동 단말과 기지국은 트래픽 채널(Traffic Channel)을 이용하여, 음성 정보(Voice) 및 데이터(Data)를 주고받게 되며, 트래픽 채널을 제외한 파일럿(Pilot), 동기(Synchronous), 페이징(Paging) 채널들을 부가적인 채널, 즉 오버헤드(overhead) 채널이라고 한다. 각 기지국과 이동 단말은 부가적인 채널을 통해 전송되는 파일럿 또는 페이징(또는 코드)을 통해 해당 데이터를 자신이 수신해야 할지를 결정하게 된다.
각각의 기지국은 시스템 용량에 따라 몇 개의 주파수를 할당받아 그만큼의 주파수 채널을 사용하게 되는데 각각의 주파수 채널을 주파수 할당(Frequency Assignment: FA)이라고 한다. CDMA 시스템은 하나의 주파수 채널당 주파수 옵셋 및 시퀀스를 달리하여 여러 개의 액세스 채널을 포함시킬 수 있다.
상기된 바와 같이 CDMA 네트워크의 순방향 링크 상에는 파일럿 채널과 동기 채널, 페이징 채널 및 트래픽 채널 등 4종류의 채널을 가진다.
상기 파일럿 채널은 모든 기지국 내의 이동 단말에 전달되는 무변조 신호로써, 기준 채널이 되며 각 섹터 또는 셀을 구별하는 신호가 된다. 이동 단말은 이러한 파일럿 신호를 이용해 초기 시스템의 동기화를 수행하며, 기지국으로부터 정확한 시간과 주파수 및 위상 신호를 알아낼 수 있다.
상기 동기 채널은 시스템 포착(Acquisition) 단계에서 사용되며 일단 포착하면 전원을 다시 켤때까지는 재사용할 필요가 없다. 동기 채널은 이동 단말과 기지국간의 시간 동기를 맞추는데 사용되며 동기 채널 메시지라 불리우는 오직 하나의 메시지만을 전달한다. 이동 단말은 이 동기 채널 메시지를 통해 시스템 파라미터를 제공받는다. 여기서 가장 중요한 파라미터는 시스템 시간과 관련된 기지국의 파일럿 의사 잡음(Pseudorandom-Noise: PN) 시퀀스의 시간과 페이징 채널의 데이터 속도에 관한 파라미터이다. 이동 단말은 동기 채널을 통해 이동 단말의 시간을 시스템 시간에 맞춘 다음에 페이징 채널을 탐색한다.
상기 페이징 채널은 페이징 채널의 구성과 등록 파라미터, 파일럿 신호 포착을 위한 파라미터 등으로 구성된 시스템 파라미터 메시지와, 접속 채널과 제어 파라미터의 구성에 관한 정보를 담고 있는 접속 파라미터 메시지, 핸드오프 관련 인접 기지국의 정보를 가지고 있는 인접 기지국 목록 메시지, 및 이동 단말의 신호가 기지국에 수신되면 기지국에서 응답하는 페이징 메시지 등을 전달한다.
트래픽 채널은 단말기가 통화중일 때 실제 통화를 위한 데이터나 음성을 전달하기 위한 통화 채널이다. 이 트래픽 채널에는 통화 자체를 제어하는 메시지와 핸드오프 제어 메시지 및 순방향 전력 제어 메시지등이 실린다.
CDMA 순방향 링크의 서비스 영역은 이들 각 채널에 대한 서비스 영역에 의해 결정된다. 각 채널의 서비스 영역은 요구되는 음질(Speech Quality)을 만족시키는 프레임 에러율(Frame Error Rate: FER)에 대한 신호대 잡음비(Eb/No)를 만족시키는 범위까지로 결정된다.
상기 각각의 채널들은 모두 다른 서비스 영역을 가진다. 한 채널의 서비스 영역이 다른 채널의 서비스 영역보다 크다면, 그 서비스 영역의 차이 지역에서는 작은 서비스 영역을 갖는 채널의 역할이 제대로 수행되지 못한다. 그러므로 각 채널들에 대한 서비스 영역의 공통 부분이 CDMA 순방향 링크 상의 서비스 영역이 된다. 따라서 이들 채널들의 서비스 영역은 주어진 조건에 맞게 최소한 동일하게 일치시켜야 한다.
주어진 조건이란 시스템의 사업자마다 차이를 보일 수 있으나 일반적으로 다음과 같다. 먼저 파일럿 채널의 Ec/Io가, 개인 휴대 통신 시스템(Personal Communication System: PCS)의 경우 -12dB, 디지털 통신 시스템(DigitalCommunication System: DCS)의 경우 -14dB를 만족시켜야 한다. 동기와 페이징 채널은 Eb/No가 8dB를 만족시켜야 한다. 트래픽 채널은 Eb/No가 7dB를 만족시켜야 한다. 또한 이동 단말의 전송 전력은 디지털 통신 시스템의 경우 외곽 지역에서는 -95dBm, 도심 지역에서는 -91dBm을 만족시켜야 한다. 또한 개인 휴대 통신 시스템의 경우 외곽 지역에서는 -92dBm, 도심 지역에서는 -85dBm을 만족시켜야 한다.
트래픽 채널을 제외한 오버헤드 채널에 있어서 각 채널별 서비스 영역의 조건은 다음과 같다. 파일럿 채널의 서비스 영역은 트래픽 채널의 서비스 영역과 일치한다. 그러나 동기 채널이나 페이징 채널의 서비스 영역은 파일럿 채널의 서비스 영역보다는 커야 한다. 이러한 조건을 최소한 동일하게 만족시키기 위해서는 순방향 링크상의 각 채널에 대한 전력 할당의 최적화가 이루어져야 한다.
각 순방향 채널에 대한 이동 단말에서의 신호대 잡음비(Signal Noise Ratio: SNR)은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
여기서 i의 값이 1일때는 파일럿 채널이며, 2이면 동기 채널, 3이면 페이징 채널, 4이면 트래픽 채널에 대한 식을 나타낸다. P_i``는 각 채널에 할당된 순방향 링크의 송신기 전력(transmitter power)이다. I_f``는 같은 셀(same cell)과 다른 셀(other cell)에 의해 이동 단말이 수신한 전체 순방향 링크 간섭 전력이다.I_f``는 I_f,same + I_f,other로 나타낼 수 있다. N_m``은 이동 단말의 수신 잡음 전력이다. L_n,f(d)는 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00003
여기서 L_tc``는 기지국의 송신 손실(transmission losses)이다. L_r``는 이동 단말의 수신 손실(reception losses)이다. P_Lf(d)는 거리 d에서 측정된 중간 순방향 링크 전파 손실(median forward link propagation loss)이다. G_c``와 G_m``은 기지국과 이동 단말 안테나의 이득이다.
순방향 링크이 같은 셀 간섭인 I_f,sace`은 단말기 위치에서 수신한 전체 순방향 링크의 전력의 일부분이다. 즉 수학식 3이 성립된다.
Figure pat00004
여기서 C_c``는 간섭이 없는 경우 이동 단말이 수신한 전체 순방향 링크의 전력으로 수학식 4와 같이 표현된다.
Figure pat00005
Figure pat00006
여기서 N_p``는 활성 페이징 채널 개수이며, M은 활성 트래픽 채널 개수이다. K_traf``는 순방향 링크 전력 제어 인자로서 "전력 제어 없는 셀 에지(edge)에서의 수신 트래픽 전력"에 대한 "전력 제어에 의한 셀 에지에서의 수신 트래픽 전력"의 비율로 나타낼 수 있다. a``는 순방향 링크 음성 활성 인자(forward link voice activity factor)이다.
만약 다중 경로(multi-path)가 아닌 상황이라면 일반적으로 K_f,same``은 거의 1이다. 즉, I_f,same ≒ C_c``이다. 다른 셀로부터의 간섭인 I_f,other``은 다른 기지국으로부터의 순방향 링크의 다중 경로에 기인한다. 일반적인 손실이 없다면 이 간섭은 수학식 5와 같이 전체 순방향 링크 전력의 일부분으로 나타낼 수 있다.
I_f,other = K_f,other C_c``
전파 법칙(propagation law)에 의존한 파라미터 K_f,other``은 셀 에지, 즉 이동 단말이 가장 강한 다른 셀 간섭을 받은 지점에서 약 2.5dB로 설정된다. 그러면 각 채널에 의한 총 전력은 수학식 6으로 나타내어진다.
Figure pat00007
Figure pat00008
여기서 PG_i``는 채널 i에 대한 진행 이득(Processing gain)으로서 ( W/R_b )_i이다. W``는 CDMA 시스템의 대역폭이다. R_b는 특별한 채널에 대한 비트 전송율이다. ( Eb / No )_i`는 Ec / No로서, 칩의 잡음대 신호 밀도비(chip energy-to-noise density ratio)이다. Gamma_i``는 채널 i에 대한 수신기 마진(margin)이다. rho_i``는 채널 i에 대한 요구된 Eb/No이다.
또한 K_f``는 수학식 7과 같이 표현된다.
Figure pat00009
결과적으로 각 채널별로 필요로 하는 송신 전력 P_i``는 수학식 8과 같다.
Figure pat00010
상기된 바와 같은 전력 계산식을 사용하는 종래의 기술에 의한 CDMA 시스템에서는 오버헤드 채널과 트래픽 채널의 전체 비율만을 가지고 시스템을 운영하였다. 그러므로 각 채널별 네트워크 품질의 최적화에 따른 수행 절차나 방법이 존재하지 않았다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, CDMA 네트워크의 순방향 링크에서 각 채널별 서비스 영역을 주어진 음질을 만족시키면서 최소한 동일하게 일치시키기 위하여, 각 채널별 디지털 이득(Digital Gain)을 설정해순방향 링크 상의 각 채널별 전력 할당을 최적화하는 순방향 링크의 코드 채널별 전력 할당 최적화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 바람직한 일 실시 예는, 트래픽 채널의 디지털 이득을 조절하여 상기 트래픽 채널의 서비스 영역을 파일럿 채널의 서비스 영역과 일치시키고, 동기 채널의 디지털 이득을 조절하여 상기 동기 채널의 서비스 영역이 상기 파일럿 채널의 서비스 영역보다 크도록 하며, 페이징 채널의 디지털 이득을 조절하여 상기 페이징 채널의 서비스 영역이 상기 파일럿 채널의 서비스 영역보다 크도록 하는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 방식을 사용하는 시스템에 있어서, 순방향 링크의 소정 서비스 영역에 대응하는 파일럿 채널의 신호대잡음비와 요구되는 트래픽 채널의 신호대잡음비를 결정하는 과정과, 상기 결정한 파일럿 채널의 신호대잡음비를 만족하는 소정 서비스 영역에서 동기 채널 및 페이징 채널의 디지털 이득을 순차적으로 변경하는 과정과, 상기 변경한 동기 채널 및 페이징 채널의 디지털 이득에 의해 상기 트래픽 채널의 신호대잡음비를 계산하는 과정과, 상기 계산된 신호대잡음비를 상기 결정한 트래픽 채널의 신호대잡음비와 비교하고, 상기 비교에 의해 상기 두 신호대잡음비가 동일해 지는 지점에서의 디지털 이득을 상기 동기 채널 및 페이징 채널의 이득으로 결정하는 과정을 포함하는 코드분할다중접속 네트워크에서 순방향 링크의 코드 채널별 전력 할당 최적화 방법을 제안한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 바람직한 다른 실시 예는, 트래픽 채널의 디지털 이득을 조절하여 상기 트래픽 채널의 서비스 영역을 파일럿 채널의 서비스 영역과 일치시키고, 동기 채널의 디지털 이득을 조절하여 상기 동기 채널의 서비스 영역이 상기 파일럿 채널의 서비스 영역보다 크도록 하며, 페이징 채널의 디지털 이득을 조절하여 상기 페이징 채널의 서비스 영역이 상기 파일럿 채널의 서비스 영역보다 크도록 하는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 방식을 사용하는 시스템에 있어서, 파일럿 채널의 디지털 이득을 고정시킨 상태에서 동기 채널의 디지털 이득을 조정하여 상기 조정한 디지털 이득에 대한 각 채널별 신호대잡음비들을 구하는 과정과, 상기 구하여진 신호대잡음비가 셀 에지에서 동기 채널로 요구된 신호대잡음비보다 작은 경우 상기 조정한 디지털 이득을 높인 다음 상기 높인 디지털 이득에 대한 각 채널별 신호대잡음비들을 구하는 과정과, 상기 구하여진 신호대잡음비가 셀 에지에서 동기 채널로 요구된 신호대잡음비보다 큰 경우 상기 조정한 디지털 이득을 낮춘 다음 상기 낮춘 디지털 이득에 대한 각 채널별 신호대잡음비들을 구하는 과정과, 상기 구하여진 신호대잡음비가 셀 에지에서 동기 채널로 요구된 신호대잡음비와 같으면 상기 신호대잡음비들을 구하기 위해 사용한 디지털 이득을 선택하는 과정과, 상기 선택한 디지털 이득을 사용하여 상기 동기 채널을 운용하는 과정을 포함하는 코드분할다중접속 네트워크에서 순방향 링크의 코드 채널별 전력 할당 최적화 방법을 제안한다.
도 1 은 본 발명에 의한 동기 채널의 디지털 이득 계산 과정.
도 2 는 본 발명에 의한 페이징 채널의 디지털 이득 계산 과정.
도 3 은 본 발명에 의한 순방향 링크 상의 각 채널의 전력 할당 계산 과정.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 각 채널별 품질을 만족시키기 위해 디지털 이득을 변경해 가면서그에 따른 전력 할당의 최적화 과정을 구성한다.
전체 순방향 링크 상의 기지국 출력 중 오버헤드 채널에 대한 전력 비는 40%이하 여야 한다. 그러므로 오버헤드 채널 중 파일럿 채널의 디지털 이득을 108과 127로, 동기 채널의 디지털 이득을 34와 52로, 페이징 채널의 디지털 이득을 65와 95, 105로 변경해 가면서 셀 에지에서 각 채널에 필요한 Eb/No를 만족시키는 디지털 이득을 찾고, 이미 설정된 디지털 이득과의 비교 분석을 통해 그 관계 및 전력 할당(power allocation)의 최적화를 제공한다.
CDMA 네트워크의 순방향 링크 상의 채널들에 대한 서비스 영역을 동일하게 맞추기 위해서는, 순방향 링크에서 셀 경계(cell boundary)에서 다음과 같은 조건을 만족시키며 최적의 디지털 이득을 설정해 그 채널의 전력 할당의 최적화 작업을 수행한다. 셀 에지에서 이동 단말이 수신한 파일럿 채널의 Ec/Io는 개인 휴대 통신 시스템의 경우 -12dB, 디지털 통신 시스템의 경우 -14dB를 만족해야 한다. 동기 채널과 페이징 채널의 Eb/No는 8dB를, 트래픽 채널의 Eb/No는 7dB를 만족해야 한다.
따라서 본 발명에서는 디지털 통신 시스템(Digital Communication System: DCS)과 개인 휴대 통신 시스템(Personal Communication System: PCS)의 경우를 구분하여, 각 채널의 디지털 이득을 변경하여 각 채널의 전력 할당을 계산한다. 또한 계산된 전력 할당을 셀 에지에서 요구되는 Eb/No와 비교 분석하여 최적의 전력 할당 방법을 구성한다.
이하 본 발명의 실시 예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저 이동 단말의 Ec/Io가 -14dB와 -12dB인 지점에서 동기 채널과 페이징 채널의 디지털 이득을 변경해 보면서, 요구되는 Eb/No와 계산된 Eb/No를 비교해 본다. 파일럿 채널의 디지털 이득(DG)를 108로 했을 때 디지털 이득에 따른 파일럿 채널의 Eb/No 는 수학식 9와 같다.
DCS,1200bps,DG=34
Figure pat00011
< 8dB
DCS,1200bps,DG=52
Figure pat00012
> 8dB
PCS,1200bps,DG=34
Figure pat00013
PCS,1200bps,DG=34
Figure pat00014
>8dB
파일럿 채널의 디지털 이득을 고정시키고 요구된 Eb/No를 만족시키는 동기 채널의 디지털 이득 값은 도 1 에 나타내었다. 도시된 바와 같이, 파일럿 채널의 디지털 이득을 108로 고정시켰을 때, 디지털 통신 시스템(DCS)에서 요구된 Eb/No를 만족시키는 동기 채널의 디지털 이득 값은 43이며, 개인 휴대 통신 시스템(PCS)에서 요구된 Eb/No를 만족시키는 동기 채널의 디지털 이득 값은 34이다.
또한 파일럿 채널의 디지털 이득을 127로 고정시켰을 때, 디지털 통신 시스템(DCS)에서 요구된 Eb/No를 만족시키는 동기 채널의 디지털 이득 값은 50이며, 개인 휴대 통신 시스템(PCS)에서 요구된 Eb/No를 만족시키는 동기 채널의 디지털 이득 값은 40이다.
디지털 통신 시스템에서 파일럿 채널의 이득이 108이고 동기 채널의 이득이 34일 때, 셀 에지에서의 Eb/No는 6dB로 요구된 Eb/No를 만족하지 못한다. 최소 셀 에지에서의 요구 Eb/No(8dB)를 만족시키는 동기 채널의 디지털 이득은 43이다. 동기 채널의 디지털 이득이 52인 경우에는 Eb/No가 9.75dB로서 8dB보다 크기는 하지만, 전력 할당 면에서 조정의 필요가 있다. 즉, 전체 전력 중에서 오버헤드 채널의 전력이 40%를 넘으면 안되므로 이득을 조정할 필요가 있다.
수학식 10 은 페이징 채널의 Eb/No를 계산한 것이다.
DCS,9600bps,DG=95
Figure pat00015
<8dB
DCS,4800bps,DG=95
Figure pat00016
<8dB
DCS,9600bps,DG=65
Figure pat00017
<8dB
DCS,4800bps,DG=65
Figure pat00018
<8dB
DCS,9600bps,DG=105
Figure pat00019
<8dB
DCS,4800bps,DG=105
Figure pat00020
<8dB
파일럿 채널의 디지털 이득을 고정시키고 요구된 Eb/No를 만족시키는 동기 채널의 디지털 이득 값은 도 2 에 나타내었다. 도 2 의 경우, 파일럿의 디지털 이득을 108과 127로 고정시키고 페이징 채널의 셀 에지에서의 Eb/No를 구한 것이다. 페이징 채널이 최대 전송 속도(9600bps)일 때와 하프 전송 속도(4800bps)일 때, 65, 95, 105의 디지털 이득을 가지는 페이징 채널에서, 셀 에지에서의 Eb/No를 구한다. 계산 결과, 개인 휴대 통신에서 파일럿 채널의 디지털 이득이 108이고 페이징 채널의 디지털 이득이 95일 때, 셀 에지에서 요구된 Eb/No를 만족한다.
상기와 같이, Ec/Io가 -12dB, -14dB인 지점에서 요구된 Eb/No를 만족시키지 못하는 경우에는 되도록 조건을 만족시키도록 디지털 이득을 조정한다. 만약 계산된 Eb/No가 요구된 Eb/No보다 작은 경우 디지털 이득을 높이는 방향으로 최적화 한다. 또한 계산된 Eb/No가 요구된 Eb/No보다 큰 경우 디지털 이득을 낮추는 방향으로 최적화한다.
상기된 바와 같이, 각각의 채널이 요구하는 Eb/No를 만족하기 위해서는 디지털 이득을 변경시킨다. 그러나 디지털 이득의 변화는 오버헤드 채널의 전력 비에 의하여 제한된다. 즉, 오버헤드 채널의 전력은 기지국 최종 출력단에서 송출되는 전력의 40%를 초과할 수 없다. 그러므로 디지털 이득을 조정하는 경우 전력비를 고려해야 한다.
채널 전력(Channel Power)은 디지털 이득의 제곱에 비례한다. 또한 채널 전력은 페이징 채널과 트래픽 채널의 비트 전송 속도(Bit Rate)에 비례한다. 그러므로 채널 전력은 수학식 11과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00021
여기서 Tx,att는 기지국 송신기의 감쇠값이며, C는 조정 상수(calibration constant)이다.
이하 본 발명에 의하여 각 채널에 대한 전력 할당을 계산하는 방법을 실시예를 통하여 상세히 설명한다.
상기와 같이 계산되는 채널 전력에 대하여, 기준 전력(Reference Power)의 조건은 디지털 이득이 127인 파일럿 채널만이 존재할 때 기지국 전력 증폭기의 출력이 5W인 값을 기준으로 하자. Tx,att를 0으로 세팅하는 경우
Figure pat00022
이 된다.
소프트 핸드오프 이득(Soft HandOff gain: SHO gain)은 14.4Kbps와 9.6Kbps의 속도를 가지는 트래픽 채널에서 2.5dB로 설정한다. 또한 목적(Target) Eb/No는 파일럿 채널의 경우 -14dB(DCS), 또는 -12dB(PCS)이며, 동기 채널의 경우 8dB, 트래픽 채널의 경우 7dB이다.
셀 에지에서의 목적 Ec/It는 수학식 12와 같이 표현된다.
Figure pat00023
근소한 트래칙 채널의 이득(Nominal Traffic Channel Gain)은, 디지털 통신 시스템의 경우, 수학식 13과 같이 표현된다.
근소한 전력 ∝ DG이득2× 음성 활량(=0.43)
근소한 전력 = 총 전력 × (1-오버헤드 채널의 비율) / n
결과적으로 순방향 링크상의 각 채널에 대한 전력 할당 계산은 수학식 14와 같다. 단 개인 휴대 통신 시스템이며, 파일럿 채널의 디지털 이득은 108이고, 동기 채널과 페이징 채널의 디지털 이득은 각각 34와 95이다.
Figure pat00024
, 21.2%
동기 채널의 전력 :
Figure pat00025
, 2.1%
페이징 채널의 전력 :
Figure pat00026
, 16.4%
총 오버헤드 채널의 전력 : 6.77W , 39.8%
셀 에지에서 트래픽 채널의 최대 이득은 수학식 15와 같다.
Figure pat00027
트래픽 채널 전력 =
Figure pat00028
도 3 은 본 발명에 의한 전력 할당 계산 과정을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 파일럿 채널과 동기 채널, 페이징 채널의 이득을 108, 34, 95로 각각 설정한 다음 전력을 계산해 보면, 오버헤드 채널의 전력이 기지국 전체 최종단의 출력인 17W의 40%를 차지한다.
상기와 같이, 기지국 총 출력에서 오버헤드 채널의 출력은 40%를 넘어서는 안된다. 오버헤드 채널의 출력이 그 이상이 된다는 것은 트래픽 채널에 할당되는 전력의 비가 60% 이하가 된다는 것을 뜻한다. 트래픽 채널에서 전력의 감소는 곧 트래픽 채널의 서비스 영역의 감소를 뜻한다.
상기와 같이, 순방향 링크 상의 채널들에 대한 전력 할당의 최적화는 셀의 경계에서 각 채널들의 필요한 Eb/No를 만족시키는 디지털 이득을 결정해서 순방향 링크의 최종단에서 나가는 출력 중 오버헤드 채널(파일럿, 동기, 페이징 채널)의 출력비를 40% 이하로 만족시키는 실행 과정이다.
위의 결과에서 볼 수 있듯이 디지털 이득의 제곱은 전력에 비례한다. 각 채널의 출력 전력은 곧 서비스 영역의 크기에 비례하므로 디지털 이득의 결정은 서비스 영역에 결정을 미치는 요소가 된다. 또한 오버헤드 채널의 출력비는 곧 트래픽 채널의 서비스 영역에도 영향을 미치게 된다. 그러므로 이러한 채널의 전력 할당의 최적화는 매우 중요한 과정이다.
각 오버헤드 채널의 디지털 이득의 설정은 곧 전체 출력대 오버헤드 채널 비가 40%를 만족시키는 범위내에서 이루어져야 한다. 이러한 디지털 이득의 변화로 인한 출력의 변화는 각 채널의 서비스 영역에도 영향을 끼치므로 요구된 Eb/No, 디지털 이득, 서비스 영역 및 전력 배치 각각의 관계를 고려하여 조건을 만족시킬 수 있는 최적화가 이루어져야 한다.
상기한 바와 같이 동작하는 본 발명은, 각 채널별 디지털 이득을 변경하여 트래픽 채널의 서비스 영역은 파일럿 채널의 서비스 영역에 일치시키고, 동기 채널의 서비스 영역과 페이징 채널의 서비스 영역은 파일럿 채널의 서비스 영역보다 크게 설정함으로써, 순방향 링크의 채널별 서비스 영역간의 불일치 문제를 해결한다. 또한 디지털 이득의 변화에 따른 오버헤드 채널의 총 전력이 전체 채널 총 전력의 40%를 초과하지 않도록 함으로써 전력의 낭비 및 트래칙 채널 서비스 영역의 감소를 방지한다.

Claims (7)

  1. 트래픽 채널의 디지털 이득을 조절하여 상기 트래픽 채널의 서비스 영역을 파일럿 채널의 서비스 영역과 일치시키고, 동기 채널의 디지털 이득을 조절하여 상기 동기 채널의 서비스 영역이 상기 파일럿 채널의 서비스 영역보다 크도록 하며, 페이징 채널의 디지털 이득을 조절하여 상기 페이징 채널의 서비스 영역이 상기 파일럿 채널의 서비스 영역보다 크도록 하는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 방식을 사용하는 시스템에 있어서,
    순방향 링크의 소정 서비스 영역에 대응하는 파일럿 채널의 신호대잡음비와 요구되는 트래픽 채널의 신호대잡음비를 결정하는 과정과,
    상기 결정한 파일럿 채널의 신호대잡음비를 만족하는 소정 서비스 영역에서 동기 채널 및 페이징 채널의 디지털 이득을 순차적으로 변경하는 과정과,
    상기 변경한 동기 채널 및 페이징 채널의 디지털 이득에 의해 상기 트래픽 채널의 신호대잡음비를 계산하는 과정과,
    상기 계산된 신호대잡음비를 상기 결정한 트래픽 채널의 신호대잡음비와 비교하고, 상기 비교에 의해 상기 두 신호대잡음비가 동일해 지는 지점에서의 디지털 이득을 상기 동기 채널 및 페이징 채널의 이득으로 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 코드분할다중접속 네트워크에서 순방향 링크의 코드 채널별 전력 할당 최적화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파일럿 채널과 상기 동기 채널과 상기 페이징 채널에 의한 오버헤드 채널 전력의 세기의 합이 모든 채널에 대한 총 전력의 세기의 40%를 초과하지 않도록 함을 특징으로 하는 코드분할다중접속 네트워크에서 순방향 링크의 코드 채널별 전력 할당 최적화 방법.
  3. 트래픽 채널의 디지털 이득을 조절하여 상기 트래픽 채널의 서비스 영역을 파일럿 채널의 서비스 영역과 일치시키고, 동기 채널의 디지털 이득을 조절하여 상기 동기 채널의 서비스 영역이 상기 파일럿 채널의 서비스 영역보다 크도록 하며, 페이징 채널의 디지털 이득을 조절하여 상기 페이징 채널의 서비스 영역이 상기 파일럿 채널의 서비스 영역보다 크도록 하는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 방식을 사용하는 시스템에 있어서,
    파일럿 채널의 디지털 이득을 고정시킨 상태에서 동기 채널의 디지털 이득을 조정하여 상기 조정한 디지털 이득에 대한 각 채널별 신호대잡음비들을 구하는 과정과,
    상기 구하여진 신호대잡음비가 셀 에지에서 동기 채널로 요구된 신호대잡음비보다 작은 경우 상기 조정한 디지털 이득을 높인 다음 상기 높인 디지털 이득에 대한 각 채널별 신호대잡음비들을 구하는 과정과,
    상기 구하여진 신호대잡음비가 셀 에지에서 동기 채널로 요구된 신호대잡음비보다 큰 경우 상기 조정한 디지털 이득을 낮춘 다음 상기 낮춘 디지털 이득에 대한 각 채널별 신호대잡음비들을 구하는 과정과,
    상기 구하여진 신호대잡음비가 셀 에지에서 동기 채널로 요구된 신호대잡음비와 같으면 상기 신호대잡음비들을 구하기 위해 사용한 디지털 이득을 선택하는 과정과,
    상기 선택한 디지털 이득을 사용하여 상기 동기 채널을 운용하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 코드분할다중접속 네트워크에서 순방향 링크의 코드 채널별 전력 할당 최적화 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 파일럿 채널의 신호대잡음비는 -12dB임을 특징으로 하는 코드분할다중접속 네트워크에서 순방향 링크의 코드 채널별 전력 할당 최적화 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 파일럿 채널의 신호대잡음비는 -14dB임을 특징으로 하는 코드분할다중접속 네트워크에서 순방향 링크의 코드 채널별 전력 할당 최적화 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 동기 채널의 요구된 신호대잡음비는 8dB임을 특징으로 하는 코드분할다중접속 네트워크에서 순방향 링크의 코드 채널별 전력 할당 최적화 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 선택한 디지털 이득을 사용하는 동기 채널을 포함하는 오버헤드 채널의 총 전력이 기지국에서 송출되는 총 채널 전력의 40%를 초과하지 않음을 특징으로 코드분할다중접속 네트워크에서 순방향 링크의 코드 채널별 전력 할당 최적화 방법.
KR1019970081488A 1997-12-31 1997-12-31 코드분할다중접속네트워크에서순방향링크의코드채널별전력할당최적화방법 KR100299129B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970081488A KR100299129B1 (ko) 1997-12-31 1997-12-31 코드분할다중접속네트워크에서순방향링크의코드채널별전력할당최적화방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970081488A KR100299129B1 (ko) 1997-12-31 1997-12-31 코드분할다중접속네트워크에서순방향링크의코드채널별전력할당최적화방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100299129B1 true KR100299129B1 (ko) 2001-09-03

Family

ID=37528643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970081488A KR100299129B1 (ko) 1997-12-31 1997-12-31 코드분할다중접속네트워크에서순방향링크의코드채널별전력할당최적화방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100299129B1 (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6038220A (en) Method and apparatus of forward traffic channel power control for CDMA wireless local loop system
EP0883251B1 (en) Power control of mobile station transmission during handoff in a cellular system
EP1169785B1 (en) Adaptive power control in a mobile radio communications system
US6546252B1 (en) System and method for estimating interfrequency measurements used for radio network function
US6823187B2 (en) Adjacent carrier frequency interference avoiding method for a mobile station
JP2959458B2 (ja) 送信電力制御方法
US7269438B2 (en) Base station transmission control method, cellular system and base station
US6173188B1 (en) Method of a forward power control using an erasure indicator bit
US6580899B1 (en) Adaptive forward power management algorithm for traffic hotspots
US6553016B1 (en) Downlink power control at soft handover
US6594499B1 (en) Downlink power control in a cellular telecommunications network
KR100493685B1 (ko) 통신채널 선택용 기지국 장치
EP1641143B1 (en) Method and apparatus for controlling transmission power in a wireless network
US20020061731A1 (en) Mobile communication control method and system and mobile station thereof
AU5864499A (en) Power control in a radio system
US7319883B2 (en) Method and apparatus for determining a transmit power
WO1998044753A2 (en) System specified adaptive mobile station behavior within a mobile telecommunications system
EP1269774B1 (en) Change of frequency range in a communications system
KR100704978B1 (ko) 통신 링크 정보의 보고
JP2004072663A (ja) アンテナ制御装置
KR100299129B1 (ko) 코드분할다중접속네트워크에서순방향링크의코드채널별전력할당최적화방법
JP2003143069A (ja) 送信電力制御装置および送信電力制御方法
GB2391755A (en) Apparatus and method for cell selection in mobile communcation system.
KR19990058815A (ko) 코드 분할 다중 접속 네트워크의 역방향 링크 서비스 영역최적화 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130530

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140529

Year of fee payment: 14

LAPS Lapse due to unpaid annual fee