KR100383198B1 - 아이에스-2000 코드 분할 다중 접속 방식을 적용한이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어방법 - Google Patents

아이에스-2000 코드 분할 다중 접속 방식을 적용한이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동국의 수신전력 측정을 통해 전력 제어 비트를 결정하여 폐쇄회로 전력제어가 시작되기 전까지의 기간에 대한 초기 송신 전력제어를 수행함으로써 메시지 재전송에 따른 전력/접속 자원의 낭비 및 시스템 성능 저하를 최소화할 수 있도록 한 IS-2000 CDMA 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어 방법에 관한 것으로, 기지국이 이동국으로부터의 접속 프로브를 수신한 후 이동국의 수신전력(Pr)을 측정하는 수신전력 측정 단계와, 상기 수신전력 측정 단계에서 측정된 수신전력(Pr)을 임계값과 비교하여 초기 전력 제어 비트를 결정하는 초기 전력 제어 비트 결정 단계와, 상기 초기 전력 제어 비트 결정 단계에서 결정된 초기 전력 제어 비트를 채널 할당 메시지에 포함하여 이동국으로 송신하는 채널 할당 메시지 및 초기 전력 제어 비트 송신 단계와, 이동국이 상기 채널 할당 메시지 및 초기 전력 제어 비트 송신 단계에서 송신된 채널 할당 메시지 및 초기 전력 제어 비트를 수신하여 검사하고, 그 검사 결과에 따라 초기 송신전력을 제어하면서 기지국으로 메시지를 송신하는 초기 전력 제어 비트에 의한 메시지 송신 단계와, 상기 초기 전력 제어 비트에 의한 메시지 송신 단계 후에 기지국으로부터 송신되는 전력 제어 명령에 따라 폐쇄회로 전력제어를 수행하는 폐쇄회로 전력제어 수행 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

아이에스-2000 코드 분할 다중 접속 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어 방법 {EARLY POWER CONTROL METHOD OF RESERVATION ACCESS MODE OF MOBILE COMMUNICATION SYSTEM APPLIED IS-2000 CDMA}
본 발명은 IS(Interim Standard)-2000 코드 분할 다중 접속(Code DivisionMultiple Access ; 이하, 'CDMA'라 칭함) 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어 방법에 관한 것으로, 특히 이동국의 수신전력 측정을 통해 전력 제어 비트를 결정하여 폐쇄회로 전력제어가 시작되기 전까지의 기간에 대한 초기 송신 전력제어를 수행함으로써 메시지 재전송에 따른 전력/접속 자원의 낭비 및 시스템 성능 저하를 최소화할 수 있도록 한 IS-2000 CDMA 방식을 용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 IS-2000 CDMA 방식을 적용한 이동통신 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 이동국(1)과, 이 이동국(1)과 데이터를 무선으로 송수신하고 이동국(1)과의 데이터 무선 송수신을 제어하는 기지국(2)과, 이 기지국(2)과 데이터를 송수신하고 기지국(2)과의 데이터 송수신을 제어하는 제어국(3) 및 교환국(4)으로 구성된다.
상기와 같이 구성된 IS-2000 CDMA 방식을 적용한 이동통신 시스템에서는, 셀 내의 모든 이동국이 동일 주파수 대역을 사용하기 때문에 발생하는 근원 간섭 문제를 해결하기 위해 이동국의 송신전력을 조절하는 역방향 전력제어가 이루어지고 있다.
이러한 역방향 전력제어는 이동국에서 적당한 송신신호의 전력을 송출함으로써 전력 낭비를 방지하는 등, 양질의 통화품질을 유지하기 위한 CDMA 방식의 중요한 기술중의 하나이다.
상기 역방향 전력제어에는 개방회로(Open Loop) 전력제어와, 폐쇄회로(Closed Loop) 전력제어와, 외부회로(Outer Loop) 전력제어가 있다.
상기 개방회로 전력제어는 이동국이 수신신호의 전력으로부터 기지국과 이동국간의 경로 감쇄를 예측하여 이동국의 송신전력을 결정하는 방법이고, 상기 폐쇄회로 전력제어는 상기 개방회로 전력제어에서 발생하는 오류를 보정하기 위해 기지국이 이동국으로 전력 제어 비트를 전송하여 이동국이 이 전력 제어 비트에 따라 송신전력을 조절하도록 하는 방법이다.
마지막으로, 상기 외부회로 전력제어는 상기 전력 제어 비트를 결정하기 위한 기준 신호대 잡음비를 조절하는 방법으로서, 기지국에서 수신한 채널의 평균 FER(Frame Error Rate)에 따라 기준 신호대 잡음비를 조절한다.
한편, 상기와 같은 역방향 전력제어가 이루어지는 전에 먼저 이동국은 기지국과의 접속을 시도하기 위해 접속 모드를 수행하게 되는데, 이때 이동국의 접속 모드로는 기본 접속 모드(Basic Access Mode)와 예약 접속 모드가 있다.
상기 예약 접속 모드는 메시지의 양이 많은 경우에 대하여 선택적으로 사용되는 접속 모드로서, 기지국으로부터 전송 채널을 할당받아 메시지를 전송함으로써 메시지의 재전송에 의한 전력 및 접속 자원의 낭비를 막도록 하고 있다.
종래 IS-2000 CDMA 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어 방법은 도 2의 흐름도에서와 같이 수행된다.
즉, 접속 프로브(Access Probe) 전송 단계(S1)에서 이동국이 접속 프로브를 기지국으로 전송하면, 채널 할당 메시지 송신 단계(S2)에서 기지국은 채널 할당 메시지를 이동국으로 송신한다.
이어, 채널 할당 메시지 수신 여부 확인 단계(S3)에서 이동국은 기지국으로부터의 채널 할당 메시지를 수신하였는지 확인하고, 채널 할당 메시지의 수신이 확인되면 메시지 송신 단계(S4)로 진행하여 기지국으로 메시지를 송신하기 시작한다.
그리고 나서, 전력 제어 명령 수신 단계(S5)에서 이동국은 기지국으로부터 전력 제어 채널을 통해 송신되는 전력 제어 명령을 수신하고, 폐쇄회로 전력제어 수행 단계(S6)에서 상기 단계(S5)에서 수신한 전력 제어 명령에 따라 폐쇄회로 전력제어를 수행한다.
이후, 응답(Acknowledgement) 여부 확인 단계(S7)에서 이동국은 기지국으로부터 응답이 있는지를 확인하고, 응답이 확인되면 접속 완료 단계(S8)로 진행하여 기지국과의 접속을 완료한다.
그러나, 상기와 같이 이루어지는 종래 IS-2000 CDMA 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어 방법의 경우 전력 제어 채널에 의한 폐쇄회로 전력제어가 시작되기까지 일정시간만큼 지연이 발생하게 된다.
이에 따라, 상기 지연된 시간 동안에 메시지 오류가 발생할 확률이 높은 문제점이 있었다.
즉, 메시지 송신에 오류가 발생하여 실패하게 되면 메시지의 재전송에 따른 전력 및 접속 자원의 낭비를 초래할 뿐만 아니라 시스템의 성능이 저하하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 이동국의 수신전력 측정을 통해 전력 제어 비트를 결정하여 폐쇄회로 전력제어가 시작되기 전까지의 기간에 대한 초기 송신 전력제어를 수행함으로써 메시지 재전송에 따른 전력/접속 자원의 낭비 및 시스템 성능 저하를 최소화할 수 있도록 한 IS-2000 CDMA 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 블록 구성도,
도 2는 종래 아이에스-2000 코드 분할 다중 접속 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어를 포함한 폐쇄회로 전력제어 방법을 보인 흐름도,
도 3은 본 발명에 의한 아이에스-2000 코드 분할 다중 접속 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어를 포함한 폐쇄회로 전력제어 방법을 보인 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 이동국 2 : 기지국
3 : 제어국 4 : 교환국
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 IS-2000 CDMA 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어 방법은, 기지국이 이동국으로부터의 접속 프로브를 수신한 후 이동국의 수신전력(Pr)을 측정하는 수신전력 측정 단계와, 상기 수신전력 측정 단계에서 측정된 수신전력(Pr)을 임계값과 비교하여 초기 전력 제어 비트를 결정하는 초기 전력 제어 비트 결정 단계와, 상기 초기 전력 제어 비트 결정 단계에서 결정된 초기 전력 제어 비트를 채널 할당 메시지에 포함하여 이동국으로 송신하는 채널 할당 메시지 및 초기 전력 제어 비트 송신 단계와, 이동국이 상기 채널 할당 메시지 및 초기 전력 제어 비트 송신 단계에서 송신된 채널 할당 메시지 및 초기 전력 제어 비트를 수신하여 검사하고, 그 검사 결과에 따라 초기 송신전력을 제어하면서 기지국으로 메시지를 송신하는 초기 전력 제어 비트에 의한 메시지 송신 단계와, 상기 초기 전력 제어 비트에 의한 메시지 송신 단계 후에 기지국으로부터 송신되는 전력 제어 명령에 따라 폐쇄회로 전력제어를 수행하는 폐쇄회로 전력제어 수행 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 IS-2000 CDMA 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어 방법을 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 IS-2000 CDMA 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어를 포함한 폐쇄회로 전력제어 방법을 도 3의 흐름도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 접속 프로브 전송 단계(S11)에서 이동국이 기지국으로 접속 프로브를 전송한다.
상기 접속 프로브 전송 단계(S11) 후에 수신전력 측정 단계(S12)로 진행하여 기지국은 초기 전력 제어 비트를 결정하기 위하여 이동국의 수신전력(Pr)을 측정한다.
상기 수신전력 측정 단계(S12) 후에 초기 전력 제어 비트 결정 단계(S13)로 진행하여 기지국은 상기 단계(S12)에서 측정된 수신전력(Pr)을 바탕으로 임계값과 비교하여 초기 전력 제어 비트를 결정한다.
즉, 두 개의 임계값 TH1과 TH2(TH2<TH1)를 사용하여 초기 전력 제어 비트를 결정하게 되는데, 만약 수신전력(Pr)이 TH1보다 작다면 채널 환경이 열악한 것으로 보고 초기 송신전력을 증가하여 전송하도록 초기 전력 제어 비트를 +1로 결정하고, 상기 수신전력(Pr)이 TH1과 TH2 범위 내에 있으면 초기 송신전력을 변화하지 않도록 초기 전력 제어 비트를 0으로 결정하며, 수신전력(Pr)이 TH2보다 크면 초기 송신전력을 감소하여 전송하도록 초기 전력 제어 비트를 -1로 각각 결정한다.
상기 초기 전력 제어 비트 결정 단계(S13) 후에 채널 할당 메시지 및 초기 전력 제어 비트 송신 단계(S14)로 진행하여 기지국은 상기 단계(S13)에서 결정된 초기 전력 제어 비트를 채널 할당 메시지에 포함하여 이동국으로 송신한다.
이때, 상기 단계(S13)에서 초기 전력 제어 비트가 +1과 -1로 결정된 경우에는 초기 전력 제어 비트를 채널 할당 메시지에 포함하여 송신하고, 초기 전력 제어 비트가 0으로 결정된 경우에는 초기 전력 제어 비트를 채널 할당 메시지에 포함하지 않고 송신함으로써 자원의 낭비를 줄일 수 있도록 한다.
상기 채널 할당 메시지 및 초기 전력 제어 비트 송신 단계(S14) 후에 채널 할당 메시지 및 초기 전력 제어 비트 수신 여부 확인 단계(S15)로 진행하여 이동국은 기지국으로부터의 채널 할당 메시지 및 초기 전력 제어 비트를 수신하였는지 확인한다.
상기 채널 할당 메시지 및 초기 전력 제어 비트 수신 여부 확인 단계(S15) 후에 초기 전력 제어 비트에 의한 메시지 송신 단계(S16)로 진행하여 상기 단계(S15)의 확인 결과, 초기 전력 제어 비트를 수신하였으면 초기 전력 제어 비트를 검사하여 초기 전력 제어 비트가 0인 경우에는 초기 송신전력을 현재 상태와 동일하게 유지하여 기지국으로 메시지를 송신하고, 초기 전력 제어 비트가 ±1인 경우에는 초기 송신전력을 증감하여 기지국으로 메시지를 송신한다.
상기 초기 전력 제어 비트에 의한 메시지 송신 단계(S16) 후에 전력 제어 명령 수신 단계(S17)로 진행하여 이동국은 기지국으로부터 전력 제어 채널을 통해 송신되는 전력 제어 명령을 수신한다.
상기 전력 제어 명령 수신 단계(S17) 후에 폐쇄회로 전력제어 수행 단계(S18)로 진행하여 이동국은 상기 단계(S17)에서 수신한 전력 제어 명령에 따라 폐쇄회로 전력제어를 수행한다.
상기 폐쇄회로 전력제어 수행 단계(S18) 후에 응답 여부 확인 단계(S19)로 진행하여 이동국은 기지국으로부터 응답이 있는지를 확인하고, 응답이 확인되면 접속 완료 단계(S20)로 진행하여 기지국과의 접속을 완료한다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 이동국의 수신전력 측정을 통해 전력 제어 비트를 결정하여 폐쇄회로 전력제어가 시작되기 전까지의 기간에 대한 초기 송신 전력제어를 수행함으로써 이 기간 동안의 메시지 오류 확률을 감소시켜 메시지 재전송에 따른 전력/접속 자원의 낭비 및 시스템 성능 저하를 최소화할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 전력 증감 요구가 있는 경우에만 전력 제어 비트를 채널 할당 메시지에 삽입하고 전력 증감 요구가 없는 경우에는 전력 제어 비트를 채널 할당 메시지에 삽입하지 않음으로써 부가적인 자원의 사용을 최소화할 수 있게 되는 장점이 있다.

Claims (6)

  1. 기지국이 이동국으로부터의 접속 프로브를 수신한 후 이동국의 수신전력(Pr)을 측정하는 수신전력 측정 단계와,
    상기 수신전력 측정 단계에서 측정된 수신전력(Pr)을 임계값과 비교하여 초기 전력 제어 비트를 결정하는 초기 전력 제어 비트 결정 단계와,
    상기 초기 전력 제어 비트 결정 단계에서 결정된 초기 전력 제어 비트를 채널 할당 메시지에 포함하여 이동국으로 송신하는 채널 할당 메시지 및 초기 전력 제어 비트 송신 단계와,
    이동국이 상기 채널 할당 메시지 및 초기 전력 제어 비트 송신 단계에서 송신된 채널 할당 메시지 및 초기 전력 제어 비트를 수신하여 검사하고, 그 검사 결과에 따라 초기 송신전력을 제어하면서 기지국으로 메시지를 송신하는 초기 전력 제어 비트에 의한 메시지 송신 단계와,
    상기 초기 전력 제어 비트에 의한 메시지 송신 단계 후에 기지국으로부터 송신되는 전력 제어 명령에 따라 폐쇄회로 전력제어를 수행하는 폐쇄회로 전력제어 수행 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아이에스-2000 코드 분할 다중 접속 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 초기 전력 제어 비트 결정 단계에서 두 개의 임계값 TH1과 TH2를 사용하여 초기 전력 제어 비트를 결정하는 것을 특징으로 하는 아이에스-2000 코드 분할 다중 접속 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 TH1이 TH2보다 큰 것을 특징으로 하는 아이에스-2000 코드 분할 다중 접속 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 수신전력(Pr)이 TH1보다 작다면 초기 송신전력을 증가하여 전송하도록 초기 전력 제어 비트를 +1로 결정하고, 상기 수신전력(Pr)이 TH1과 TH2 범위 내에 있으면 초기 송신전력을 변화하지 않도록 초기 전력 제어 비트를 0으로 결정하며, 상기 수신전력(Pr)이 TH2보다 크면 초기 송신전력을 감소하여 전송하도록 초기 전력 제어 비트를 -1로 각각 결정하는 것을 특징으로 하는 아이에스-2000 코드 분할 다중 접속 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 채널 할당 메시지 및 초기 전력 제어 비트 송신 단계에서 초기 전력 제어 비트가 +1과 -1로 결정된 경우에는 초기 전력 제어 비트를 채널 할당 메시지에 포함하여 송신하고, 초기 전력 제어 비트가 0으로 결정된 경우에는 초기 전력 제어 비트를 채널 할당 메시지에 포함하지 않고 송신하는 것을 특징으로 하는 아이에스-2000 코드 분할 다중 접속 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 초기 전력 제어 비트에 의한 메시지 송신 단계에서 초기 전력 제어 비트가 0인 경우에는 초기 송신전력을 현재 상태와 동일하게 유지하여 기지국으로 메시지를 송신하고, 초기 전력 제어 비트가 ±1인 경우에는 초기 송신전력을 증감하여 기지국으로 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는 아이에스-2000 코드 분할 다중 접속 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 예약 접속 모드의 초기 전력제어 방법.
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