KR100309790B1 - 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 코드분할다중접속시스템(CDMA : Code Division Multiple Access)에서 수신된 폐루프 전력제어 신호를 기반으로 하여 송신 채널의 고속 페이딩에 의한 페이딩 간격과 깊이를 예측하여 데이터를 전송하기 위한 폐루프 전력 제어 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.
즉, 본 발명은, 단말기가 고속으로 이동하는 경우, 단말기와 기지국이 동시에 이동하는 시스템의 경우, 또는 기지국과 단말기의 거리가 먼 경우 등과 같은 경우에도 폐루프 전력제어 신호를 기반으로 하여 송신될 신호의 고속 페이딩(fast fading)을 예측하여 데이터를 전송함으로써, 보다 나은 품질을 제공하기 위한 폐루프 전력 제어 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 기지국으로부터 순방향 링크 신호를 수신하고 수신된 신호를 복조하거나 신호의 세기를 측정하는 제1 수신수단; 상기 제1 수신수단으로부터 수신된 폐루프 전력제어 신호를 기반으로 하여 송신 채널의 고속 페이딩에 의한 페이딩 간격과 깊이를 예측하기 위한 전력 제어수단; 및 외부로부터 데이터를 전달받고, 상기 전력 제어수단에 의해 예측된 결과값에 따라 역방향 전송 전력을 조절하는 제1 송신수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 코드분할다중접속방법을 사용하는 무선통신시스템 등에 이용됨.

Description

코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLING PREDICTIVE CLOSED-LOOP POWER IN CDMA SYSTEM}
본 발명은 코드분할다중접속시스템(CDMA : Code Division Multiple Access)에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 폐루프 피드백(Feed-back) 전력정보와 전력제어비트(PCB : Power Control Bit)를 기반으로 하여 송신신호의 고속 페이딩(Fast fading)을 칼만 필터(Kalman filter) 예측 방법을 통해 추정하고 데이터 전송을 수행하는 단말기들의 전송 전력을 제어함으로써, 수신단에서의 전송 품질을 보장하여 데이터 전송을 가능하게 하는 예측적인 폐루프 전력 제어 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
본 발명은, 폐루프 전력제어 신호를 기반으로 하여 송신될 신호의 고속 페이딩을 예측하여 데이터를 전송하면 폐루프 전력제어 방법이 부적합한 경우에도 보다 나은 전송 품질을 제공할 수 있다.
CDMA 방식을 사용하는 무선망에서 각 역방향 채널을 통해 데이터를 전송하기 위한 송신단에서의 전송 전력은 일반적으로 기지국에 의한 폐루프 전력 제어 방법으로 제어된다. 그러나, 단말기의 속도가 매우 빠르거나 단말기와 기지국이 동시에 이동하는 등의 이유로 단말기와 기지국 사이의 상대적인 거리 변화가 아주 급격하게 일어나거나 단말기와 기지국간의 거리가 너무 길면 종래의 폐루프 전력제어 방법으로 급속하게 변화하는 고속 페이딩에 대응하기가 힘들다.
그리고, CDMA 방식을 사용하는 무선망에서는 전송 신호가 상대적인 거리와 속도에 따라 섀도윙(Shadowing)과 고속 페이딩을 겪게 된다. 일반적으로, 기존의 CDMA 방식을 사용하는 무선망에서는 섀도윙에 의한 전력 손실을 보상하기 위해 개루프 전력제어 방법(Open-loop power control)을 사용하고, 고속 페이딩에 의한 감쇠를 보상하기 위해 폐루프 전력 제어 방법(Closed-loop power control)을 사용한다. 이때, 전송 전력은 폐루프 전력제어 방법에 의해 제어된다.
한편, 호가 설정된 이후에 기지국과 단말기가 고정된 위치에 계속 존재하지 않으므로 전송된 신호의 감쇠(Path loss)는 계속해서 변화하게 된다. 즉, 수신단에서 수신 신호의 세기가 변하게 되는 것이다. 수신단에서는 수신 신호의 크기를 지속적으로 모니터하고, 수신 신호의 크기에 따라 전송 전력을 조정한다. 상기에 기술한 바와 같은 개루프 전력제어는 비교적 천천히 변화하는 역방향 전송 신호와 순방향 전송 신호가 상관 관계(correlation)를 갖는 로그-노말 섀도윙(log-normal shadowing)을 보상하기 위해 사용된다. 하지만 기존의 개루프 전력제어 방법은 신 신호와 전송 신호가 서로 다른 주파수를 쓰기 때문에 주파수에 따라 결정되는 고속레일리 페이딩(fast Rayleigh fading)을 보상하는 데는 부적합하다.
종래의 CDMA 방식을 사용하는 무선망에서는 고속 레일리 페이딩에 의한 급격한 전력 변이를 보상하기 위해 폐루프 전력제어 방법을 사용한다. 폐루프 전력제어는 신호의 송신단과 수신단에 모두 관련되어 있으므로 수신단에서 보내는 전송 품질 정보를 기반으로 하여 송신단에서 송신 전력을 조절한다. 수신단에서는 수신 신호의 전송 품질을 지속적으로 모니터링하고 전송 품질이 요구되는 값에 미치지 못하면, 송신단에 그 채널의 전송 전력을 높이도록 한다. 반대로 수신 신호의 전송 품질이 요구되는 값 이상인 경우에는 수신단에 그 채널의 전송 전력을 낮추도록 한다.
따라서, 종래의 폐루프 전력제어 방법은 단말기가 고속으로 이동하는 경우, 단말기와 기지국에 동시에 이동하는 시스템의 경우, 또는 기지국과 단말기의 거리가 먼 경우 등에 사용하기에는 부적합한 문제점이 있었다.
또한, 종래의 폐루프 전력 제어 방법은 제어신호의 지연 때문에 단말의 속도가 아주 빠르거나 단말기와 기지국의 거리가 너무 먼 경우에는 급속하게 변화하는 고속 페이딩에 대응할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 코드분할다중접속시스템(CDMA : Code Division Multiple Access)에서 수신된 폐루프 전력제어 신호를 기반으로 하여 송신 채널의 고속 페이딩에 의한 페이딩 간격과 깊이를 예측하여 데이터를 전송하기 위한 폐루프 전력 제어 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은, 단말기가 고속으로 이동하는 경우, 단말기와 기지국이 동시에 이동하는 시스템의 경우, 또는 기지국과 단말기의 거리가 먼 경우 등과 같은 경우에도 폐루프 전력제어 신호를 기반으로 하여 송신될 신호의 고속 페이딩(fast fading)을 예측하여 데이터를 전송함으로써, 보다 나은 품질을 제공하기 위한 폐루프 전력 제어 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1a 및 도 1b 는 본 발명이 적용되는 코드분할다중접속시스템에서 고속 레일리 페이딩의 분포를 나타낸 설명도.
도 2 는 본 발명에 따른 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 전력 제어 장치의 일실시예 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 전력 제어 장치의 다른 실시예 구성도.
도 4 는 상기 도 3 의 전력 제어부에서 칼만 필터를 이용한 전력 제어 과정을 상세하게 나타낸 구성도.
도 5 는 본 발명에 따른 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 전력 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도.
도 6 은 본 발명에 따른 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 전력 제어 방법에 대한 다른 실시예 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : 수신부 22 : 복조부
23 : 결정부 24 : 계산부
25 : 조절부 26 : 측정부
27 : 순방향 트래픽 채널부 28 : 송신부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 코드분할다중접속시스템(CDMA : Code Division Multiple Access)에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 장치에 있어서, 기지국으로부터 순방향 링크 신호를 수신하고 수신된 신호를 복조하거나 신호의 세기를 측정하는 제1 수신수단; 상기 제1 수신수단으로부터 수신된 폐루프 전력제어 신호를 기반으로 하여 송신 채널의 고속 페이딩에 의한 페이딩 간격과 깊이를 예측하기 위한 전력 제어수단; 및 외부로부터 데이터를 전달받고, 상기 전력 제어수단에 의해 예측된 결과값에 따라 역방향 전송 전력을 조절하는 제1 송신수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은, 단말기로부터 역방향 링크 신호를 수신하여 신호 세기 측정 및 임계값을 계산하는 제2 수신수단; 및 상기 제2 수신수단으로부터 전달된 신호의 전력세기를 수신시간 정보와 지연시간 정보 및 전력제어비트값과 함께 상기 단말기로 전송하는 제2 송신수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은, 코드분할다중접속시스템에 적용되는 예측적인 폐루프 전력 제어 방법에 있어서, 기지국으로부터 순방향 링크 신호를 수신하면 수신된 신호를 복조하거나 신호의 세기를 측정하는 제 1 단계; 측정된 각각의 정보에 따라 상기 기지국으로부터 수신된 폐루프 전력제어 신호를 기반으로 하여 송신 채널의 고속 페이딩에 의한 페이딩 간격과 깊이를 예측하는 제 2 단계; 및 외부로부터 데이터를 전달받고, 상기 예측된 결과값에 따라 역방향 전송 전력을 조절하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은, 단말기로부터 역방향 링크 신호를 수신하여 신호 세기 측정 및 임계값을 계산하는 제 4 단계; 및 수신신호의 전력세기를 수신시간 정보와 지연시간 정보 및 전력제어비트값과 함께 상기 단말기로 전송하는 제 5 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은, 프로세서를 구비한 코드분할다중접속시스템(CDMA : Code Division Multiple Access)에, 기지국으로부터 순방향 링크 신호를 수신하면 수신된 신호를 복조하거나 신호의 세기를 측정하는 기능; 측정된 각각의 정보에 따라 상기 기지국으로부터 수신된 폐루프 전력제어 신호를 기반으로 하여 송신 채널의 고속 페이딩에 의한 페이딩 간격과 깊이를 예측하는 기능; 및 외부로부터 데이터를 전달받고, 상기 예측된 결과값에 따라 역방향 전송 전력을 조절하는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다. 또한,본 발명은, 단말기로부터 역방향 링크 신호를 수신하여 신호 세기 측정 및 임계값을 계산하는 기능; 및 수신 신호의 전력세기를 수신시간 정보와 지연시간 정보 및 전력제어비트값과 함께 상기 단말기로 전송하는 기능을 더 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1a 및 도 1b 는 본 발명이 적용되는 코드분할다중접속시스템에서 고속 레일리 페이딩의 분포를 나타낸 설명도이다.
주파수에 따라 다른 값을 갖는 고속 레일리 페이딩(fast Rayleigh fading)은 단말기와 기지국의 속도가 일정한 경우에 평균적으로 전송 주파수 주기의 1/2마다 일어나며 그 페이드(fade) 정도는 수십 dB(Decibel)에 이를 수 있다. 또한, 일반적으로 CDMA 시스템에서 단말기와 기지국간의 송신 주파수와 수신 주파수에 대한 정보는 양단에서 관리된다. 따라서, 수신 주파수의 페이딩(fading) 정보를 기반으로, 단말기와 기지국간의 상대적인 속도를 추정할 수 있고 이를 이용하여 송신 신호가 수신단에 도달하기까지 겪게 될 고속 페이딩(fast fading)을 예측하여 예측적인 송신 전력 제어를 실시한다.
여기서, N개의 다중경로를 통해 수신되는 고속 페이딩 신호는 다음의 [수학식 1]과 같이 정의된다.
여기서, 각 반사된 신호는 Rn의 신호 크기(amplitude)를 갖고, f는 반송파 주파수를 의미한다. 또한, fD,n은 단말기와 기지국의 상대적인 위치 변화에 따른 도플러효과에 의한 각 반사된 신호의 주파수 변이값(frequency shift)이다. 만약 신호가 단말기가 움직이는 방향과 평행하게 전송된다면 도플러 효과에 의한 최대 주파수 변이는 다음의 [수학식 2]와 같다.
여기서, ν는 단말기와 기지국의 상대속도이고, λ는 수신신호의 파장이다. 상기 [수학식 1]에 대한 직교 위상 표현식은 다음의 [수학식 3]과 같다.
상기 [수학식 3]에서 동위상(in-phase)성분R I (t)와 직교위상(quadrature-phase)성분R Q (t)은 다음의 [수학식 4] 및 [수학식 5]와 같다.
각 위상 변화의 벡터합으로부터 수신신호의 포락선의 시 변화식을 표현하면 다음의 [수학식 6]과 같다.
상기 [수학식 6]을 이용하여 경로 N=2이고 위상이 180도 차이나는 고속 레일리 페이딩 수신신호를 나타내면 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같은 파형을 갖는다. 신호의 세기는 발신체와 수신체의 상대적인 거리에 따라 다르고, 거리가 주파수 파장의 절반이될 때마다 페이딩(fading)이 발생한다. 이렇게, 송신 신호에 대한 고속 페이딩을 예측하여 신호의 전력을 조절하면 기지국 수신 신호가 보다 일정한 신호 전력으로 도달할 수 있게 된다.
도 2 는 본 발명에 따른 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 전력 제어 장치의 일실시예 구성도로서, 기지국에서의 역방향 전력 제어 과정을 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기지국은 단말기로부터 역방향 링크 신호를 수신하는데 이때의 역방향 신호세기를 Pr이라 한다.
기지국에서의 예측적인 전력 제어 장치는, 안테나를 통해 신호를 수신하기 위한 수신부(21)와, 수신부(21)로부터 수신된 신호를 복조하기 위한 복조부(22)와, 복조부(22)로부터 역방향 링크의 FER(Frame Error Rate)정보를 전달받아 Eb/N0(Energy per bit noise power density) 임계값을 결정하기 위한 결정부(23)와, 수신부(21)를 통해 수신된 역방향 링크 신호의 Eb/N0값을 계산하기 위한 계산부(24)와, 계산부(24) 및 결정부(23)로부터 전달된 Eb/N0값과 Eb/N0임계값을 비교하여 단말기의 전송 전력을 조절하기 위한 조절부(25)와, 수신부(21)로부터 전달된 수신신호의 세기를 측정하기 위한 측정부(26)와, 데이터를 전송하고 조절부(25) 및 측정부(26)로부터 전달된 각각의 결과값으로 통계적 다중화를 이루기 위한 순방향 트래픽 채널부(27)와, 순방향 트래픽 채널부(27)로부터 전달된 각각의 결과값을 단말기로 전송하기 위한 송신부(28)를 구비한다.
여기서, 조절부(25)는 역방향 링크의Eb/N0값이 Eb/N0임계값보다 크면 요구된 QoS(Quality of Service)이상의 QoS를 제공하므로 PCB(Power Control Bit) 값을 1로 설정하여 단말기의 전송 전력을 줄여주고, 역방향 링크의Eb/N0값이 Eb/N0임계값보다 작으면 요구된 QoS 이하의 QoS를 제공하므로 PCB 값을 0으로 설정하여 단말기의 전송 전력을 높여준다.
도 3 은 본 발명에 따른 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 전력 제어 장치의 다른 실시예 구성도로서, 단말기에서의 역방향 전력 제어 과정을 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 안테나를 통해 신호를 수신하기 위한 수신부(31)와, 수신부(31)로부터 수신된 신호를 복조하기 위한 복조부(32)와, 수신부(31)를 통해 수신된 순방향 채널의 전력 세기를 측정하기 위한 측정부(33)와, 복조부(32)로부터 전달되는 PCB 및 피드백 전력 정보와 측정부(33)로부터 전달되는 전력 세기 정보를 제어하기 위한 전력 제어부(34)와, 데이터를 전송하는 역방향 트래픽 채널부(35)와, 역방향 트래픽 채널부(35)로부터 데이터를 전달받고 전력 제어부(34)에 의해 제어된 전송 전력에 따라 역방향 전송 전력을 조절하여 기지국으로 전송하기 위한 송신부(36)를 구비한다.
여기서, 전력 제어부(34)는 상기의 정보들을 기반으로 하여 현재 시간(tt)에 전송할 전력을 결정하고 송신부(36)를 통해 데이터를 전송한다.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 단말기에서의 역방향 전력 제어 과정중 전력 제어부(34)에 대하여 살펴보면 하기에 후술되는 도 4와 같다.
도 4 는 상기 도 3 의 전력 제어부에서 칼만 필터를 이용한 전력 제어 과정을 상세하게 나타낸 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전력 제어부(34)의 고속 페이딩 R(t)를 예측하기 위한 방법 중의 하나로 칼만 필터와 같은 예측 방법을 사용한다.
수신된 PCB와 피드백 전력 정보에 따라 고속 페이딩 정보를 이전에 예측한고속 페이딩과 비교하여 파라메터 값을 측정하기 위한 측정부(41)와, 측정부(41)를 통해 측정된 전송 신호를 미리 설정된 시간만큼 지연하기 위한 지연부(42)와, 수정된 파라메터 값에 따라 시간(t+p(단말기와 기지국간의 지연시간에 해당))에 대해 전송되는 피드백 전력과 지연부(42)로부터 지연되는 시간(tt)에 대한 전송 신호 전력을 비교하기 위한 비교부(43)와, 비교부(43)로부터 전달된 결과값에 대한 이득을 조절하기 위한 이득 조절부(44)와, 고속 페이딩을 계산하기 위한 계산부(45)를 구비한다.
칼만 필터는 일반적으로 예측값과 실제 측정 값과의 차이를 최소화 하기 위해 리스트 민 스퀘어(least mean square) 방법을 사용하여 예측 모델의 변수 값들을 지속적으로 조절함으로써, 최적의 예측을 가능하게 한다.
상기 도 1의 고속 페이딩 수신신호는 칼만 필터의 변수x로서, 수신레벨 포락선 중 관심있는 깊은 페이딩 간격을 x1, 페이딩 깊이를 x2라 한다.
각각을 선형 차분 식으로 나타내면 다음의 [수학식 7]과 같다.
x1(k) + u1(k)
x2(k+1) = ψ2x2(k) + u2(k)
여기서, ψ1, ψ2는 적절한 방법으로 정의될 상수이며 u1, u2는 랜덤 잡음(white noise가정)이다. u1은 페이딩 간격의 예측 오차이며 평균 λ/2와분산(variance)값, Q1을 가정하고, u2는 깊은 페이딩시의 레벨 예측 오차이며 평균상수 m2 와 variance 값, Q2을 가정한다. 또한, 이들을 상호 독립적(independent) 이라고 가정한다.
상기의 [수학식 7]을 벡터 형태로 나타내면 다음의 [수학식 8]과 같다.
x(k) +u(k)
여기서, ψ(k)는 상태천이 행렬이고u(k)는 랜덤 잡음이 된다.u(k)의 자기 분산(covariance)행렬은Q(k)가 된다. 각 랜덤변수x,ψ, u는 각각 2x1, 2x2, 2x1의 행렬 형식이 된다.
다음의 [수학식 9]는 x의 추정을 위해 측정한 랜덤 변수 y를 정의한다.
y(k) +w(k)
여기서,M(k)는 측정 행렬(measurement)이고w(k)는 랜덤 잡음이 된다.u(k)의 자기 분산(covariance)행렬은R(k)가 된다. 각 랜덤변수y, M, w는 각각 2x1, 2x2, 2x1의 행렬 형식이 된다.
칼만 필터에 의한 다중경로 신호를 추정하기 위한 방법으로 먼저 첫 번째 신호, k=1 일때의 x(1)을 추정하면 다음의 [수학식 10]과 같다.
상기 [수학식 10]의에 대한 오차 분산 행렬(error covariance matrix)은 다음의[수학식 11]과 같다.
상기 [수학식 11]에서 ψT는 ψ의 전치행렬(transpose matrix)이 된다.
다음, k=1 일때 측정값 y(1)을 취하면 칼만 필터의 이론에 의해 새로운 x(1)의 최적 추정값(optimal estimate)은 다음의 [수학식 12]와 같다.
여기서, K는 칼만이득(Kalman gain)이고 다음의 [수학식 13]과 같이 계산된다.
상기 [수학식 12]의에 대한 오차 분산 행렬은 다음의 [수학식 14]로부터 구할수 있다.
상기한 바와 같이, 각각의 [수학식]에 정의된 칼만 필터의 적용단계를 반복해서 적용하면 임의의 시간 k=n에서 페이딩의 간격과 깊이를 회귀적으로 예측할 수 있다.
도 5 는 본 발명에 따른 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 전력 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 기지국에서의 역방향 전력 제어 과정을 나타낸 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 기지국은 단말기로부터 역방향 링크 신호를 수신받는다(501).
이어서, 수신된 신호를 복조한 후(502), 역방향 링크의 FER(Frame Error Rate)을 계산하는데, 이렇게 계산된 FER의 정보를 기반으로 하여 Eb/N0임계값(Energy per bit noise power density)을 계산한다(503).
이와 동시에 역방향 링크 신호의 Eb/N0값을 계산하고(504), Eb/N0값이 Eb/N0임계값보다 큰지를 비교한다(505).
비교결과, Eb/N0값이 Eb/N0임계값보다 크면 요구된 QoS(Quality of Service)이상의 QoS를 제공하므로 PCB(Power Control Bit) 값을 1로 설정하여 단말기의 전송 전력을 감소시키고, 역방향 링크의Eb/N0값이 Eb/N0임계값보다 작으면 요구된 QoS 이하의 QoS를 제공하므로 PCB 값을 0으로 설정하여 단말기의 전송 전력을 증가시킨다.
한편, 수신된 역방향 링크 신호 세기를 측정한다(508).
상기한 바와 같이, 측정된 신호의 전력 세기를 수신시간 정보와 지연시간 정보 및 PCB값을 순방향 채널로 다중화시킨 후(509) 단말기로 전송한다(510).
도 6 은 본 발명에 따른 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 전력 제어 방법에 대한 다른 실시예 흐름도로서, 단말기에서의 역방향 전력 제어 과정을 나타낸 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 단말기는 기지국으로부터 순방향 링크 신호를 수신받고(601), PCB값과 함께 기지국으로부터 수신된 역방향 링크의 신호를 복조한다(602).
이어서, 복조부(32)로부터 전달된 PCB값과 피드백 전력 정보를 추출한 후(603) 전력 제어부(34)에 입력한다(604).
이에, 전력 제어부(34)는 이러한 정보들을 기반으로 현재시간(tt)에 전송할 전력을 결정하여 송신부(36)로 데이터를 전송한 후(605) 순방향 링크 신호를 수신하는 과정(601)으로 넘어간다.
이와 같이, 역방향 채널의 예측적인 폐루프 전력 제어 방법에서 기지국과 단말기의 역할을 반대로 하는 것만으로도 구현 가능하므로 순방향 채널의 예측적인 폐루프 전력 제어 방법에 대한 실시예는 생략하도록 한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, CDMA 시스템에서 수신된 폐루프 전력제어 신호를 기반으로 하여 송신 채널의 고속 페이딩에 의한 페이딩 간격과 깊이를 예측하여 전송함으로써, 폐루프 전력제어 방법이 부적합한 경우에도 보다 나은 품질의 데이터를 전송할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 단말기가 고속으로 이동중인 경우에도 보다 나은 품질의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 전력제어 기술을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 코드분할다중접속시스템(CDMA : Code Division Multiple Access)에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 장치에 있어서,
    기지국으로부터 순방향 링크 신호를 수신하고 수신된 신호를 복조하거나 신호의 세기를 측정하는 제1 수신수단;
    상기 제1 수신수단으로부터 수신된 폐루프 전력제어 신호를 기반으로 하여 송신 채널의 고속 페이딩에 의한 페이딩 간격과 깊이를 예측하기 위한 전력 제어수단; 및
    외부로부터 데이터를 전달받고, 상기 전력 제어수단에 의해 예측된 결과값에 따라 역방향 전송 전력을 조절하는 제2 송신수단
    을 포함하는 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단말기로부터 역방향 링크 신호를 수신하여 신호 세기 측정 및 임계값을 계산하는 제2 수신수단; 및
    상기 제2 수신수단으로부터 전달된 신호의 전력세기를 수신시간 정보와 지연시간 정보 및 전력제어비트(PCB : Power Control Bit)값과 함께 상기 단말기로 전송하는 제2 송신수단
    을 더 포함하는 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 수신수단은,
    안테나를 통해 신호를 수신하기 위한 제2 수신부;
    상기 제2 수신부로부터 수신된 신호를 복조하기 위한 제2 복조부;
    상기 제2 복조부로부터 역방향 링크의 FER(Frame Error Rate)정보를 전달받아 Eb/N0(Energy per bit noise power density) 임계값을 결정하기 위한 결정부;
    상기 제2 수신부를 통해 수신된 역방향 링크 신호의 Eb/N0값을 계산하기 위한 계산부; 및
    상기 제2 수신부로부터 전달된 수신신호의 세기를 측정하기 위한 제2 측정부
    를 포함하는 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 송신수단은,
    상기 제2 측정부로부터 측정된 수신신호의 세기에 따라, 상기 계산부와 상기 결정부로부터 전달된 Eb/N0값과 Eb/N0임계값을 비교하여 단말기의 전송 전력을 조절하는 조절부; 및
    상기 조절부와 상기 제2 측정부로부터 전달된 각각의 결과값을 상기 단말기로 전송하는 송신부
    를 포함하는 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 수신수단은,
    안테나를 통해 신호를 수신하기 위한 제1 수신부;
    상기 제1 수신부로부터 수신된 신호를 복조하기 위한 제1 복조부; 및
    상기 제1 수신부를 통해 수신된 순방향 채널의 전력 세기를 측정하기 위한 제1 측정부
    를 포함하는 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전력 제어수단은,
    상기 제1 복조부로부터 수신된 전력제어비트값과 피드백 전력 정보에 따라 고속 페이딩 정보를 기예측한 고속 페이딩과 비교하여 파라메터 값을 측정하기 위한 제3 측정부;
    상기 제3 측정부를 통해 측정된 전송 신호를 기설정된 시간만큼 지연하기 위한 지연부;
    수정된 파라메터 값에 따라 전송되는 피드백 전력과 상기 지연부로부터 지연되는 시간(tt)에 대한 전송 신호 전력을 비교하기 위한 비교부; 및
    상기 비교부로부터 전달된 결과값에 대한 이득을 조절하여 고속 페이딩을 계산하는 이득 조절 및 계산부
    를 포함하는 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 장치.
  7. 코드분할다중접속시스템(CDMA : Code Division Multiple Access)에 적용되는 예측적인 폐루프 전력 제어 방법에 있어서,
    기지국으로부터 순방향 링크 신호를 수신하면 수신된 신호를 복조하거나 신호의 세기를 측정하는 제 1 단계;
    측정된 각각의 정보에 따라 상기 기지국으로부터 수신된 폐루프 전력제어 신호를 기반으로 하여 송신 채널의 고속 페이딩에 의한 페이딩 간격과 깊이를 예측하는 제 2 단계; 및
    외부로부터 데이터를 전달받고, 상기 예측된 결과값에 따라 역방향 전송 전력을 조절하는 제 3 단계
    를 포함하는 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    단말기로부터 역방향 링크 신호를 수신하여 신호 세기 측정 및 임계값을 계산하는 제 4 단계; 및
    수신 신호의 전력세기를 수신시간 정보와 지연시간 정보 및 전력제어비트(PCB : Power Control Bit)값과 함께 상기 단말기로 전송하는 제 5 단계
    를 더 포함하는 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 4 단계는,
    수신된 신호를 복조한 후 계산된 FER(Frame Error Rate)의 정보를 기반으로 Eb/N0임계값을 계산하는 제 6 단계;
    역방향 링크 신호의 Eb/N0값을 계산하는 제 7 단계; 및
    수신신호 전력 세기를 측정하는 제 8 단계
    를 포함하는 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 5 단계는,
    Eb/N0값이 Eb/N0임계값보다 큰지를 비교하는 제 9 단계;
    상기 제 9 단계의 비교결과, 역방향 링크의 Eb/N0값이 Eb/N0임계값보다 크면 전력제어비트값을 제1 소정값으로 설정하여 상기 단말기의 전송 전력을 감소시키는 제 10 단계; 및
    상기 제 9 단계의 비교결과, 역방향 링크의Eb/N0값이 Eb/N0임계값보다 작으면 전력제어비트값을 제2 소정값으로 설정하여 상기 단말기의 전송 전력을 증가시키는 제 11 단계
    를 포함하는 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 방법.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    수신된 피드백 전력 정보에 따라 고속 페이딩 정보를 기예측한 값과 비교하여 칼만 필터의 파라메터 값을 수정하고, 수정된 파라메터 값을 기준으로 시간(tt)에 대한 고속 페이딩 전력제어비트값과 피드백 전력 정보를 추출하여 전력 제어부에 입력하는 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속시스템에서의 예측적인 폐루프 전력 제어 방법.
  12. 프로세서를 구비한 코드분할다중접속시스템(CDMA : Code Division Multiple Access)에,
    기지국으로부터 순방향 링크 신호를 수신하면 수신된 신호를 복조하거나 신호의 세기를 측정하는 기능;
    측정된 각각의 정보에 따라 상기 기지국으로부터 수신된 폐루프 전력제어 신호를 기반으로 하여 송신 채널의 고속 페이딩에 의한 페이딩 간격과 깊이를 예측하는 기능; 및
    외부로부터 데이터를 전달받고, 상기 예측된 결과값에 따라 역방향 전송 전력을 조절하는 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    단말기로부터 역방향 링크 신호를 수신하여 신호 세기 측정 및 임계값을 계산하는 기능; 및
    수신 신호의 전력세기를 수신시간 정보와 지연시간 정보 및 전력제어비트(PCB : Power Control Bit)값과 함께 상기 단말기로 전송하는 기능
    을 더 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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