KR100454933B1

KR100454933B1 - 코드분할다중접속 시스템에서 신호대간섭비 측정장치 및 방법

Info

Publication number: KR100454933B1
Application number: KR1019970064734A
Authority: KR
Inventors: 문희찬
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-11-29
Filing date: 1997-11-29
Publication date: 2004-12-17
Also published as: KR19990043692A

Abstract

순방향링크의 수신기의 각 핑거에서 수신된 신호의 크기와 간섭의 양을 각각 측정한 후, 그 비를 계산하여 각 핑거에서 국부 신호대 간섭비를 측정한다. 각 핑거에서 계산 한 국부 신호대간섭비를 결합하여 단말기 전체의 수신실효 신호대간섭비를 구하고, 상기 실효 신호간섭비를 분석하여 역방향링크에 상기 순방향 전력제어심볼을 출력한다.

이를 위하여 서로 직교인 코드로 순방향 링크의 채널을 구분하고, 기지국이 직교 부호 중 순방향 링크에 미할당한 특정 직교 부호들을 단말기가 구비한다. 그리고 이런 단말기를 구비하는 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 순방향 링크 수신기의 각 핑거가, 역확산된 심볼과 미할당된 직교 부호들을 각각 혼합하여 역확산하여 간섭 성분의 전력을 측정한 후, 신호 성분의 전력과의 비를 계산하여 국부 신호대간섭비를 발생하며, 미할당된 직교부호의 수 이하로 구성되는 핑거들과, 각 핑거들의 신호대간섭비를 결합하여 실효 신호대간섭비를 구하며, 실효신호대간섭비를 분석하여 역방향 링크에 순방향 전력제어심볼을 출력하는 전력제어결정부로 구성된다.

Description

코드분할다중접속시스템에서 신호대간섭비 측정장치 및 방법

본 발명은 코드 분할 다중 접속 시스템의 전력제어장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 신호대간섭비를 측정하여 순방향 링크의 전력을 제어할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로 코드 분할 다중 접속 방식(code division multiple access: 이하 CDMA라 칭한다)은 기존의 다른 통신 방식 보다 높은 용량(capacity)을 가지며, 정보의 보안성 등에도 뛰어나 최근 널리 사용되는 통신방식이다. 그러나 상기 CDMA 방식을 사용하는 통신시스템에서 용량을 크게 하기 위해서는 전력제어(power control)가 필수적이다. 특히 역방향 링크(reverse link)의 경우 단말기의 위치가 셀 (cell) 내에 고루 분포할 수 있으며, 이런 경우 전력 제어가 제대로 이루지지 않으면 기지국에 가까이 있는 단말기의 전력이 기지국에 크게 입력되어 전체적인 시스템의 성능 악화를 초래할 수 있다.

따라서 IS-95 시스템에서는 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 역방향 전력제어를 개루프 전력제어(open loop power control)와 폐루프 전력제어(close loop power control)의 두가지 방법으로 수행하고 있다. 여기서 상기 개루프 전력제어 방식은 순방향 링크로 들어오는 전력을 측정하여 그와 반비례하는 전력으로 역방향 전력을 송출하는 방식이다. 그리고 상기 폐루프 전력제어 방법은 일정한 주파수로 기지국에서 단말기로 전력제어명령을 보내고, 단말기는 그 명령에 따라 송신 전력을 변경하는 방식이다.

이때 단말기가 핸드오프 영역에 있을 때, 상기 단말기는 여러 개의 기지국으로부터 동시에 신호를 받게 된다. 한편, 각각의 셀(cell)은 역방향링크를 통해 상기 단말기들로부터 입력되는 신호의 전력을 측정하여 각기 다른 전력제어 명령을 단말기에 보낸다. 그러면 상기 단말기는 각 셀에서 오는 서로 다른 전력 제어 명령을 조합하여 출력전력을 변경한다. 만일 모든 셀로부터 출력전력을 올리라는 명령을 받았다면 단말기의 출력을 올리고, 그렇지 않고 어느 한 셀로부터 받은 전력제어명령이 출력 전력을 내리는 방법을 사용하고 있다. 그리고 순방향 링크에 대해서는 전력 제어의 필요성이 상대적으로 떨어져서, 전력제어를 하지 않거나 간단한 수준의 전력제어만을 실시할 뿐이다. 그러나, 순방향 링크의 성능을 보다 향상 시키기 위해서는 순방향 링크의 전력을 보다 엄격하게 할 필요성이 대두 되었다. 현재 진행중인 IMT-2000의 표준화 작업에도 순방향 링크의 전력 제어가 중요 이슈로 떠오르고 있다.

저속으로 이동하는 단말기의 경우 채널의 변화속도가 느리므로 인터리버(interleaver)가 제 역할을 못하게 된다. 그러므로 저속으로 이동하는 단말기의 성능이 고속으로 이동하는 단말기의 성능보다 떨어지는 현상이 나타나게 된다. 상기 순방향 링크의 전력 제어는 저속으로 이동 중인 단말기의 페이딩(fading)에 의한 성능저하를 개선하자는데 그 목적이 있다.

상기 순방향 링크의 전력 제어에서 중요한 것 중 하나가 단말기의 신호대 간섭비 (Signal interference Ratio: 이하 SIR이라 칭한다)를 측정하는 것이다. 즉, 상기 단말기가 정확하게 SIR을 측정할 수 있을수록 순방향 링크의 전력제어가 효율적이 된다. 종래에 많이 사용되는 SIR측정법으로 전체 수신된 신호의 크기와 전체 수신된 신호의 비를 계산는 방법이 많이 사용되었다. 상기 IS-95 시스템과 같이 순방향링크가 동기화된 CDMA(synchronous CDMA)방식이라면 실효 SNR과 종래 방법으로 측정한 SIR이 채널상황에 따라 달라지게 된다. 보다 나은 순방향 링크의 전력 제어를 위해서는 실효 SNR(Signal to Noise Ratio)을 계산할 수 있도록 SIR을 측정하는 방법이 필요하게 되었다.

따라서 본발명의 목적은 부호 분할 다중 접속 방식의 이동통신시스템에서 순방향 링크의 전력을 제어할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 부호 분할 다중 접속 방식의 이동통신시스템에서 단말기가 실효 SNR에 비례하는 SIR을 측정하여 순방향 링크의 전력을 제어할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 순방향링크의 수신기의 각 핑거에서 수신된 신호의 크기와 간섭의 양을 각각 측정한후, 그 비를 계산하여 각 핑거에서 국부 신호대 간섭비를 측정한다. 각 핑거에서 계산 한 국부 신호대간섭비를 결합하여 단말기 전체의 수신실효 신호대간섭비를 구하고, 상기 실효 신호간섭비를 분석하여 역방향링크에 상기 순방향 전력제어심볼을 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 실제로 달성하기 위한 본 발명은 서로 직교인 코드로 순방향 링크의 채널을 구분하고, 상기 기지국이 상기 직교 부호 중 순방향 링크에 미할당한 특정 직교 부호들을 단말기가 구비한다. 그리고 코드분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 순방향 링크의 전력을 제어하는 단말기가, 역확산된 심볼과 미할당된 직교 부호들을 각각 혼합하여 역확산하여 간섭 성분의 전력을 측정한 후, 신호 성분의 전력과의 비를 계산하여 국부 신호대간섭비를 발생하며, 상기 미할당된 직교부호의 수 이하로 구성되는 핑거들과, 상기 각 핑거들의 신호대간섭비를 결합하여 실효 신호대간섭비를 구하며, 상기 실효신호대간섭비를 분석하여 역방향 링크에 상기 순방향 전력제어심볼을 출력하는 전력제어결정부로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 단말기의 수신기 구조를 도시하는 도면

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기저대역 수신장치의 블록 구성도

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따라 도 2의 핑거 구성을 도시하는 도면

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따라 도 2의 전력제어결정부의 구성을 도시하는 도면

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따라 도 2의 핑거 구성을 도시하는 도면

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따라 도 2의 전력제어결정부의 구성을 도시하는 도면

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로서 이는 사용자 또는 칩 설계자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 통신 시스템에서 단말기가 SIR(신호대 간섭비) 측정하여 순방향 링크의 전력을 제어하는 것에 대한 것이다. 상기 순방향 전력 제어란 단말기가 순방향 링크로 전송된 신호의 SIR을 측정한 후 임계치와 비교하며, 순방향 링크를 통해 단말기로 전송되는 전력을 올려야 할지 내려야 할지 판단을 한후, 그 판단 결과를 역방향 링크를 통해 기지국에 전력 제어 명령을 전송한다. 그러면 상기 기지국은 단말기로부터 받은 전력 제어 명령에 따라 대응되는 단말기로 전송하는 전력을 올리거나 내리거나 하여 단말기의 수신 SIR이 일정레벨이 유지되도록 하는 과정을 말한다.

순방향링크의 수신기의 각 핑거에서 수신된 신호의 크기와 간섭의 양을 각각 측정한후, 그 비를 계산하여 각 핑거에서 국부 신호대 간섭비를 측정한다. 각 핑거에서 계산 한 국부 신호대간섭비를 결합하여 단말기 전체의 수신실효 신호대간섭비를 구하고, 상기 실효 신호간섭비를 분석하여 역방향링크에 상기 순방향 전력제어심볼을 출력한다.

동기화된 CDMA 시스템은 순방향 링크에서 서로 다른 직교 부호(Walsh code)를 할당함으로 채널 구분을 한다. 상기 CDMA 시스템의 기지국은 직교 부호를 순방향링크의 채널에 할당하는데, 모든 직교 부호를 할당하지는 않는다. 여기서 상기 순방향 링크에 할당되지 않는 직교 부호가 Nw개라 가정한다. 그러면 상기 할당되지 않은 Nw개의 직교 부호들을 사용하여 단말기는 순방향 전력 제어를 위한 SIR 측정을 한다. 즉, 할당되지 않은 직교 부호로 수신신호를 역확산하여 각 핑거(finger)에 입력되는 간섭신호의 크기를 측정한다.

상기 단말기는 어떤 직교 부호가 순방향 링크에 할당되지 않은 것인지를 알고 있어야 한다. 미리 정해진 Nw 개의 직교 부호들을 순방향링크에 할당하지 않음으로 약속할 수 있다. 이 경우에는 각 기지국은 상기와 같이 정해진 직교 부호는 순방향 링크에 할당할 수 없게된다. 또는 각 기지국은 할당하지 않은 직교 부호를 동기 채널(sync channel)이나 페이징 채널(paging channel)의 시스템 파라메터 메시지(system parameter message)등을 통해 메시지로 단말기에 알려줄 수도 있다.

도 1을 참조하여 통신시스템의 단말기 구조를 살펴보면, 기지국에서 전송한 신호는 안테나101을 통해 단말기에 수신된다. 이 신호는 LNA(Low Noise Amplifier)103을 통과하면서 저잡음으로 증폭되며, 혼합기(mixer)107은 제1국부발진기105에서 발생된 로컬주파수신호와 증폭된 신호를 곱하여 IF 주파수(Intermediate Frequency)로 변환 출력한다. 상기 IF신호는 BPF(Band pass filter)109은 상기 IF신호에서 하강 변환된 IF 대역을 여파(frequency down conversion)하여 출력하며, AGC증폭기(Automatic Gain Control amp)111은 상기 하강 변환된 주파수를 증폭 출력한다. 이때 AGC 증폭기111의 이득은 기저대역수신기129가 제어한다.

상기 AGC 증폭기에서 증폭된 신호는 기저대역 신호(baseband signal)로 변환된다. 이를 위하여 혼합기111은 제2차국부발진기에서 발생된 2차 국부반송파와 상기 AGC 증폭기111의 출력을 곱하여 I채널의 신호를 발생하고, 혼합기119는 제2국부반송파의 90°위상변환된 신호와 상기 AGC 증폭기111의 출력을 곱하여 Q채널의 신호를 발생한다. 상기 혼합기117 및 119에서 출력되는 신호는 기저대역신호로 변환된 신호가 된다. 상기 기저대역 신호들은 각각 LPF (low pass filter)121 및 123을 통해 저역 여파된 후, A/D 변환기125 및 127을 통해 디지탈 신호로 변환되어 기저대역수신기129에 입력된다.

도 2는 상기 기저대역 수신기129의 구성이 도시되어 있다. 상기 기저대역 수신기129에서 처리되는 모든 신호는 I 및 Q 채널의 복소수(complex) 형태이며, 여기서는 설명의 편의상 이를 생략하기로 한다. 상기 기저대역수신기129는 AGC 제어부(Auto Gain Controller)212, 탐색기(search)214, M개의 핑거221-22M, 심볼결합기(data symbol combiner)232, 전력제어결정부(SIR combiner & power control decision block)234로 구성된다.

AGC제어부212는 입력 신호의 에너지(energy)를 측정하여 상기 도 1의 AGC 증폭기111의 이득을 제어하기 위한 제어신호를 발생한다. 탐색기214는 초기 포착 및 셀 탐색 후 핑거를 할당할 강한 다중경로 성분을 찾는 기능을 수행한다. 핑거221-22M은 상기 탐색기214에 의해 할당 받은 다중 경로(multi-path) 성분을 복조하는 역할을 하며, 각 핑거221-22M에서 복조되는 다중 경로 성분의 국부 SIR을 측정하는 역할을 한다. 심볼결합기232는 상기 각 핑거221-22M에서 출력되는 복조된 심볼을 결합한 후 디인터리버(deinterleaver)와 복호기(decoder)로 출력한다. 전력제어결정부234는 상기 각 핑거221-22M에서 계산된 국부 SIR을 더하여 전체 수신기의 실효 SIR을 계산하여 전력제어 명령을 판단하는 역할을 한다.

본 발명의 실시예에 따른 SIR 측정 및 전력 제어 방법은 서로 직교인 코드로 순방향 링크의 채널을 구분하는 CDMA 시스템의 수신기의 각 핑거는 채널 할당이 되지 않는 직교 부호 중 적어도 하나 이상의 직교 부호로 역확산하여 핑거의 간섭 성분을 측정한 후, 신호대간섭비를 계산하여 핑거의 국부 SIR 들을 발생한다. 그리고 전력제어결정부는 각 핑거의 국부 SIR을 결합하여 수신기의 실효 SIR을 계산한다. 이때 상기 실효 SIR을 임계치와 비교하여 SIR이 상기 임계치 보다 크면 순방향 링크의 전력을 감소시키는 명령을 발생하고, 상기 SIR이 임계치 보다 작으면 순방향 링크의 전력을 크게하는 명령을 발생한다.

이때 상기 직교 부호는 월시 부호(Walsh code)를 사용할 수 있으며, 순방향 링크에 할당되지 않은 직교 부호들 중에서 상기 단말기에서 신호대간섭비를 측정하기 위해 사용되는 직교 부호들은 상기 기지국과 단말기들 간에 미리 약속되어 있어야 한다. 그리고 상기 순방향 링크의 할당되지 않은 직교 부호들은 기지국이 선택할 수 있으며, 변경시 마다 순방향 링크의 브로드 캐스팅 채널을 통하여 단말기에 통보할 수 있어야 한다.

상기 핑거221-22M은 상기한 바와 같이 전체 Nw개의 할당되지 않은 직교 부호 중 N 개의 직교 부호 만을 사용하여 간섭량을 측정한다. 여기서 1 ≤ N ≤ Nw이 된다. 상기 핑거221-22M의 구조는 각 핑거의 국부 SIR 측정시 신호 성분을 어떻게 측정하느냐에 따라 다르게 구성될 수 있다. 즉, 핑거221-22M의 구조는 신호 에너지의 성분을 데이터 성분으로 계산하는가, 전력 제어 명령으로 측정하는가, 파일럿 성분으로 측정하는가, 아니면 이러한 신호들의 결합된 형태로 하는가에 따라 다르게 구성될 수 있다.

도 3은 상기와 같은 방법 중 데이터성분의 에너지를 측정하여 신호성분을 계산하여 SIR를 측정하는 핑거의 구성을 도시하고 잇다. 상기 도 3의 구조에서 역확산된 데이터 심볼(data symbol)의 에너지를 측정하여 신호 전력 성분을 측정하고, 할당되지 않은 직교 부호로 역확산(despreading)하여 간섭 성분의 전력을 측정한 후, 신호 전력 성분에 간섭 성분의 전력을 나누어 국부 SIR을 계산한다. 상기 도 3에서 처리되는 모든 신호는 상기한 바와 같은 복소 형태의 신호이다.

상기 도 3을 참조하면, 곱셈기311은 입력신호를 PN 시퀀스(Pseudo Random Noise Sequence)와 혼합하여 역확산시킨다. 채널추정기(channel estimator)313은 상기 역확산된 파일럿 신호로부터 다중경로 성분의 채널 응답의 크기와 위상을 추정한다. 상기 채널추정기313에서 출력되는 데이타는 채널의 변화가 고려되지 않은 것이므로, 복소계산기315는 상기 채널추정기313의 출력을 복소 공액(complex conjugate)하여 출력한다. 또한 곱셈기317은 상기 곱셈기311의 출력과 트래픽 채널의 직교 부호(traffic channel Walsh code)을 곱하여 트래픽 채널의 데이타를 추출한다. 덧셈기(accumulator)319는 상기 곱셈기317에서 출력되는 트래픽 채널의 신호를 심볼단위로 더하여 원하는 데이터 성분을 출력한다. 곱셈기321은 상기 복소공액기315의 출력과 상기 덧셈기319의 출력을 곱하여 상기 심볼결합기232에 데이타 심볼로 출력한다.

또한 신호에너지검출기323은 상기 덧셈기319에서 출력되는 신호의 각 성분을 제곱(I²+Q²)하여 신호의 에너지를 구한다. 여파기325는 상기 검출기323에 출력되는 신호의 에너지를 여파하여 해당핑거의 수신 신호 성분을 출력한다.

두번째로 간섭(Interference) 크기를 검출하는 과정을 살펴본다. 곱셈기331-33N은 상기 곱셈기311의 출력을 공통으로 입력하는 동시에 각각 대응되는 사용안된 직교 부호를 입력하며, 두 입력신호를 곱하여 출력한다. 덧셈기341-34N은 각각 대응되는 곱셈기331-33N에서 출력되는 심볼 단위로 간섭에 의한 잡음 성분을 발생한다. 크기검출기351-35N은 각각 대응되는 덧셈기341-34N에서 출력되는 잡음 성분을 제곱(I²+Q²)하여 에너지를 검출한다. 여파기361은 각각 대응되는 크기검출기351-35N에서 출력을 여파하여 출력한다.

상기 도 3과 같은 구조를 갖는 핑거에서 간섭 성분을 측정 정하는 구성은 곱셈기331-33N, 덧셈기341-34N, 크기검출기351-35N, 여파기36N으로 이루어지는 N개의 간섭성분측정기들로 구성된 예를 도시하고 있다. 여기서 상기 N은 기지국에서 사용하지 않은 직교 부호의 수 보다는 작아야 되며, 또한 단말기에서 SIR을 측정하기 위한 적정 수로 설정된다. 따라서 상기 핑거에서 간섭성분측정기는 할당되지 않은 직교 부호의 수에 따라 하나로 구성하거나 또는 2개 이상의 복수개로 구성할 수 있다.

상기 간섭성분측정기의 동작을 살펴보면, 상기 곱셈기311에서 PN시퀀스와 곱해진 신호를 할당되지 않은 직교 부호와 곱셈기331-33N에서 곱한 후, 덧셈기341-34N에서 심볼 단위 동안 적분을 하면 순방향 링크로 전송되는 신호에서 핑거가 수신중인 신호의 직교 성분(orthogonal)은 모두 없어지고 핑거가 복조하지 않는 다중경로와 다른 셀에서의 간섭에 의한 잡음만이 남는다. 그리고 상기와 같은 신호는 크기검출기351-35N에서 에너지로 검출되고, 여파기361-36N에서 여파되어 출력된다. 이때 만일 N개의 할당되지 않은 직교 부호로 간섭성분을 측정한다면, 이러한 간섭성분측정기가 N개가 병렬로 필요하다.

가산기371은 상기 여파기361-36N에서 출력되는 상기 N개의 간섭성분측정기의 출력을 가산하여 구하고자 하는 SIR의 간섭성분의 전력을 발생한다. 제산기 373은 상기 여파기325에서 출력되는 신호 성분을 상기 가산기371에서 출력되는 잡음 성분으로 나누어 해당하는 핑거의 국부 부신호를 발생한다.

상기와 같이 도 3도와 같은 구성을 갖는 제1실시예의 핑거는 데이타 채널의 심볼 에너지를 계산하여 여파한 후 신호 성분의 전력을 계산한다. 그리고 순방향 링크에 할당되지 않은 Nw개의 직교 부호 중 N개의 직교 부호로 역확산시킨 후, 각 심볼의 에너지를 여파한 후 더하여 간섭 성분의 전력을 계산한다. 이후 상기 신호 성분의 전력에서 상기 간섭 성분의 전력을 나누어 국부 SIR을 구한다.

상기 도 3와 같은 핑거구조를 갖는 경우의 전력제어결정부234의 구성을 도시하고 있다.

상기 도 4를 참조하면, 덧셈기412는 상기 핑거221-22M에서 출력되는 국부 SIR1-SIRM을 가산한다. 비교기413은 설정된 임계치를 구비하며, 상기 덧셈기412의 출력을 상기 임계치와 비교하여 전력 제어 명령을 결정한다.

상기 전력제어결정부234는 각 핑거221-22M에서 측정된 국부 SIR의 값을 덧셈기412가 더하여 전체 단말기 수신기의 실효 SIR을 측정하게 된다. 그리고 비교기413은 상기 덧셈된 값을 임계치 Th와 비교한다. 이때 비교 결과 전체 실효 SIR이 임계치보다 크면 순방향 링크의 전력을 감소하라는 명령을 발생시키고, 임계치보다 작으면 순방향링크의 전력을 증가하라는 명령을 발생한다.

IS-95의 순방향 링크에서 파일럿 채널은 순방향 채널로 전송되어 초기 포착과 데이터의 복조를 돕고 있다. 그리고 상기 트래픽 채널은 1.25msec 주기로 전력 제어 명령을 천공(puncturing)하여 역방향 링크의 전력제어명령을 보내고 있다.

단말기는 순방향 링크에 전송되는 전력 제어 명령을 바탕으로 신호 성분의 전력을 측정할 수도 있다. 도 5는 상기와 같이 전력 제어 명령을 바탕으로 신호 성분의 전력을 측정하는 경우의 핑거 구조를 도시하고 있다. 상기 도 5에서 처리되는 모든 신호는 상기한 바와 같은 복소 형태의 신호이다.

상기 도 5를 참조하면, 곱셈기511은 입력신호를 PN 시퀀스와 혼합하여 역확산시킨다. 채널추정기513은 상기 역확산된 신호로 부터 핑거가 복조중인 다중경로 성분의 채널 응답의 크기와 위상을 추정한다. 복소공액기515는 상기 채널추정기513에서 출력되는 채널의 변화가 고려되지 않은 데이타를 복소 공액(complex conjugate)하여 출력한다. 곱셈기517은 상기 곱셈기511의 출력과 트래픽 채널의 직교 부호를 곱하여 트래픽 채널의 데이타를 추출한다. 덧셈기519는 상기 곱셈기517에서 출력되는 트래픽 채널의 신호를 심볼 단위로 더하여 원하는 데이터 성분을 출력한다. 곱셈기521은 상기 복소계산기515의 출력과 상기 덧셈기519의 출력을 곱하여 상기 심볼결합기252에 데이타 심볼로 출력한다. 상기와 같이 신호 성분을 검출하는 구성은 상기 도 3과 같은 제1실시예의 구조와 동일하다.

곱셈기531-53N은 상기 곱셈기511의 출력을 공통으로 입력하는 동시에 각각 대응되는 사용안된 직교 부호를 입력하며, 두 입력신호를 곱하여 출력한다. 덧셈기541-54N은 각각 대응되는 곱셈기531-53N에서 출력되는 심볼 단위로 간섭에 의한 잡음 성분을 발생한다. 크기검출기551-55N은 각각 대응되는 덧셈기541-54N에서 출력되는 잡음 성분을 제곱(I²+Q²)하여 에너지를 검출한다. 여파기561-56N은 각각 대응되는 크기검출기551-55N에서 출력을 여파하여 출력한다.

가산기571은 상기 여파기561-56N에서 출력되는 상기 N개의 간섭성분측정기의 출력을 가한하여 구하고자 하는 SIR의 간섭성분의 전력을 발생한다. 제산기 573은 상기 여파기525에서 출력되는 신호 성분을 상기 가산기571에서 출력되는 잡음 성분으로 나누어 해당하는 핑거의 국부 부신호를 발생한다. 디멀티플렉서575는 상기 전력 제어 심볼 선택신호에 따라 데이타 심볼을 선택하여 심볼결합기232에 출력하고, 천공된 전력 제어 심볼을 전력제어 결정부에 출력한다.

상기 도 5와 같은 같은 구조를 갖는 핑거에서 간섭 성분을 측정 정하는 구성은 곱셈기531-53N, 덧셈기541-54N, 크기검출기551-55N, 여파기56N으로 이루어지는 N개의 간섭성분측정기들로 구성된 예를 도시하고 있다. 여기서 상기 N은 기지국에서 사용하지 않은 직교 부호의 수 보다는 작아야 되며, 또한 단말기에서 SIR을 측정하기 위한 적정 수로 설정된다. 따라서 상기 핑거에서 간섭성분측정기는 할당되지 않은 직교 부호의 수에 따라 하나로 구성하거나 또는 2개 이상의 복수개로 구성할 수 있다.

상기 간섭성분측정기의 동작을 살펴보면, 상기 곱셈기511에서 출력되는 신호는 순방향 링크에 할당되지 않은 월시부호와 곱셈기531-53N에서 곱해지며, 가산기541-54N에서 심볼 구간 동안 더해져 역확산하면, 핑거에서 복조 중인 신호와 직교 성분이 아닌 간섭 성분이 남게 된다. 이런 간섭 성분은 I²+Q²연산을 통해 에너지가 계산되고, 여파기561-56N에서 여파된다. 이렇게 N개의 독립적인 분지(branch)에서 계산된 간섭 량들은 모두 덧셈기571에서 가산되어 핑거에서 측정된 간섭 성분으로 출력된다.

그러면 상기 곱셈기521에서 출력되는 신호 성분은 제산기573에서 상기 가산기571에서 출력되는 간섭 성분으로 나눠지며, 이 신호는 간섭량으로 정규화된 신호가 된다. 그리고 디멀티플렉서575는 전력 제어 심볼이 천공된 위치를 나타내는 전력 제어 심볼 선택신호에 따라 상기 제산기573에서 출력되는 데이타 심볼을 심볼결합기232에 선택 출력하거나 천공된 전력 제어 심볼을 전력제어결정부234에 선택 출력한다.

도 6은 상기 도 5와 같은 구조를 갖는 핑거에서 출력되는 SIR들을 입력하는 전력제어결정부234의 구성을 도시하는 도면이다. 덧셈기612는 상기 핑거221-22M에서 출력되는 SIR 값들을 가산하여 출력한다. 크기검출기614는 상기 덧셈기614는 상기 덧셈기612에서 출력되는 SIR 값의 크기를 검출하여 출력한다. 비교기616은 임계값을 구비하며, 상기 크기검출기614에서 출력되는 SIR 값과 상기 임계치를 비교하여 순방향 링크의 전력을 제어하기 위한 명령을 결정한다. 부호결정기618은 상기 가산기612에서 출력 부호를 검사하여 역방향링크로 전송하는 단말기의 전력을 제어하기 위한 신호를 발생한다.

상기 도 6을 참조하면, 전력제어결정부234는 각 핑거221-22M에서 측정된 국부 SIR의 값을 더하여 전체 단말기 수신기의 실효 SIR을 측정하게 된다. 이때 상기 전력제어 심볼은 I 및 Q채널에 천공되거나 또는 어느 한 채널에만 천공될 수 있다. 따라서 상기 크기검출기614는 절대치기를 사용할 수 있다. 그러면 상기 비교기616은 상기 크기검출기614의 출력과 임계치 Th를 비교한다. 이때 비교 결과 전체 실효 SIR이 임계치보다 크면 순방향 링크의 전력을 감소하라는 명령을 발생시키고, 임계치보다 작으면 순방향링크의 전력을 증가하라는 명령을 발생한다.

또한 상기 부호결정기618은 상기 역방향 링크의 전력을 제어하기 위하여, 상기 덧셈기612에서 출력되는 전력 제어 심볼의 부호를 검사한 후 역방향 전력 제어 기능을 수행한다.

상기 도 5와 같은 같은 구조를 갖는 제2실시예의 핑거는 순방향 링크로 역방향 링크의 전력 제어를 위한 전력 제어 명령이 전송될 때, 순방향 링크에 할당되지 않은 Nw개의 직교 부호 중 N개의 직교 부호로 역확산시킨 각 심볼의 에너지를 여파한 후 더하여 간섭 성분의 전력을 계산하고, 순방향 채널로 전송된 전력 제어 명령의 심볼에 채널 추정기의 값의 복소공액을 곱한 후 계산된 간섭 성분의 전력으로 나누어 국부 SIR신호를 측정한다.

그리고 도 6과 같은 구조를 갖는 제2실시예의 전력제어결정부는 상기 핑거들로 부터 입력되는 전력제어 심볼들을 더하며, 결합된 전력 제어 심볼의 부호는 역방향 링크의 전력 제어 명령으로 출력하고, 결합된 전력제어 심볼의 신호 크기를 구하여 수신 SIR을 계산한다.

상술한 바와 같이 CDMA 통신 시스템에서 기지국에서 순방향 링크에 할당하지 않은 직교코드를 이용하여 단말기의 핑거가 신호 성분의 전력과 간섭 성분의 전력을 구한 후 이들 전력 값을 이용하여 SIR을 구할 수 있다. 그리고 상기 SIR을 이용하여 순방향 링크의 전력 등을 제어할 수 있는 이점이 있다.

Claims

서로 직교인 코드로 순방향 링크의 채널을 구분하고, 상기 기지국이 상기 직교코드 중 순방향 링크에 미할당한 특정 직교코드들을 단말기가 구비하는 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 신호대간섭비 측정 장치에 있어서,

데이타 채널의 심볼 에너지를 측정한 후 여파하여 신호 성분의 전력을 계산하는 수단과,

상기 입력심볼들을 상기 미할당된 직교코드로 역확산시킨 각 심볼의 에너지를 여파하여 더한 후 간섭 성분의 전력을 계산하는 수단과,

상기 신호전력 성분에서 상기 간섭성분의 전력을 나누어 신호대간섭비를 출력하는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 신호대간섭비 측정 장치.
제1항에 있어서, 상기 신호 성분 전력을 계산하는 수단이,

역확산된 신호와 트래픽 채널 직교부호를 곱하는 곱셈기와,

상기 곱셈기의 출력을 심볼단위로 더하여 데이타 성분을 출력하는 가산기와,

상기 가산기의 각 채널 데이타 성분을 제곱한 후 더하여 신호 성분의 에너지를 검출하는 신호에너지검출기와,

상기 에너지검출기의 출력을 여파하여 신호 성분의 전력을 발생하는 여파기로 구성된 것을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 신호대간섭비 측정 장치
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 간섭 성분 전력을 계산하는 수단이,

상기 역확산된 신호와 상기 미할당 직교코드를 곱하는 곱셈기와,

상기 곱셈기의 출력을 심볼 단위 동안 더하는 덧셈기와,

상기 덧셈기의 출력을 제곱한 후 더하여 간섭성분의 에너지를 검출하는 에너지검출기와,

상기 상기 에너지검출기의 출력을 여파하여 간섭 성분의 전력을 발생하는 여파기로 구성된 것을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 신호대간섭비 측정 장치
서로 직교인 코드로 순방향 링크의 채널을 구분하고, 상기 기지국이 상기 직교코드 중 순방향 링크에 미할당한 특정 직교코드들을 단말기가 구비하는 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 신호대간섭비 측정 장치에 있어서,

각 채널의 심볼 에너지를 측정한 후 여파하여 신호 성분의 전력을 계산하는 수단과,

상기 미할당된 역확산된 각 심볼의 에너지를 여파하여 더한 후 간섭 성분의 전력을 계산하는 수단과,

상기 신호전력 성분에서 상기 간섭성분의 전력을 나누며, 전력제어 심볼의 위치의 값을 선택하여 신호대간섭비로 출력하는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 신호대간섭비 측정 장치.
제4항에 있어서, 상기 신호 성분 전력을 계산하는 수단이,

역확산된 신호에서 다중경로 성분의 채널 응답 크기와 위상을 추정하는 채널추정기와,

상기 채널추정기의 출력을 복소 계산하는 복소계산기와,

역확산된 신호와 트래픽 채널 직교부호를 곱하는 곱셈기와,

상기 곱셈기의 출력을 심볼단위로 더하여 데이타 성분을 출력하는 가산기와,

상기 복소계산기와 가산기의 출력을 곱하여 각 심볼의 신호 성분 전력을 출력하는 곱셈기로 구성된 것을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 신호대간섭비 측정 장치
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 간섭 성분 전력을 계산하는 수단이,

상기 역확산된 신호와 상기 미할당 직교코드를 곱하는 곱셈기와,

상기 곱셈기의 출력을 심볼 단위 동안 더하는 덧셈기와,

상기 덧셈기의 출력을 제곱한 후 더하여 간섭성분의 에너지를 검출하는 에너지검출기와,

상기 상기 에너지검출기의 출력을 여파하여 간섭 성분의 전력을 발생하는 여파기로 구성된 것을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 신호대간섭비 측정 장치
제6항에 있어서, 상기 신호대간섭비를 발생하는 수단이,

상기 신호성분의 전력에서 상기 간섭 성분의 전력을 나누는 제산기와,

상기 제산기의 출력에서 전력제어 심볼 위치의 신호대간섭비를 선택하여 출력하는 디멀티플렉서로 구성된 것을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 신호대간섭비 측정 장치
서로 직교인 코드로 순방향 링크의 채널을 구분하고, 상기 기지국이 상기 직교코드 중 순방향 링크에 미할당한 특정 직교코드들을 단말기가 구비하는 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 신호대간섭비 측정 방법에 있어서,

데이타 채널의 심볼 에너지를 측정한 후 여파하여 신호 성분의 전력을 계산하는 과정과,

상기 미할당된 역확산된 각 심볼의 에너지를 여파하여 더한 후 간섭 성분의 전력을 계산하는 과정과,

상기 신호전력 성분에서 상기 간섭성분의 전력을 나누어 신호대간섭비를 출력하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 신호대간섭비 측정 방법.
서로 직교인 코드로 순방향 링크의 채널을 구분하고, 상기 기지국이 상기 직교코드 중 순방향 링크에 미할당한 특정 직교코드들을 단말기가 구비하는 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 신호대간섭비 측정 방법에 있어서,

각 채널의 심볼 에너지를 측정한 후 여파하여 신호 성분의 전력을 계산하는 과정과,

상기 미할당된 역확산된 각 심볼의 에너지를 여파하여 더한 후 간섭 성분의 전력을 계산하는 과정과,

상기 신호전력 성분에서 상기 간섭성분의 전력을 나누며, 전력제어 심볼의 위치의 값을 선택하여 신호대간섭비로 출력하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 신호대간섭비 측정 방법.
서로 직교인 코드로 순방향 링크의 채널을 구분하고, 상기 기지국이 상기 직교코드 중 순방향 링크에 미할당한 특정 직교코드들을 단말기가 구비하는 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 순방향 링크 전력 제어장치에 있어서,

역확산된 심볼과 미할당된 직교코드들을 각각 혼합하여 역확산하여 간섭 성분의 전력을 측정한 후, 신호 성분의 전력과의 비를 계산하여 국부 신호대간섭비를 발생하며, 상기 미할당된 직교부호의 수 이하로 구성되는 핑거들과,

상기 각 핑거들의 신호대간섭비를 결합하여 실효 신호대간섭비를 구하며, 상기 실효신호대간섭비를 분석하여 역방향 링크에 상기 순방향 전력제어심볼을 출력하는 전력제어결정부로 구성된 것을 특징으로 하는 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 순방향 링크 전력 제어장치.
서로 직교인 코드로 순방향 링크의 채널을 구분하고, 상기 기지국이 상기 직교코드 중 순방향 링크에 미할당한 특정 직교코드들을 단말기가 구비하는 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 순방향 링크 전력 제어장치에 있어서,

데이타 채널의 심볼 에너지를 측정한 후 여파하여 신호 성분의 전력을 계산하고, 상기 미할당된 직교부호로 역확산시킨 각 심볼의 에너지를 여파하여 더한 후 간섭 성분의 전력을 계산한 후, 상기 신호전력 성분에서 상기 간섭성분의 전력을 나누어 신호대간섭비를 출력하며, 상기 미할당된 직교부호의 수 이하로 구성되는 핑거들과,

상기 각 핑거들의 신호대간섭비를 결합하여 실효 신호대간섭비를 구하며, 상기 실효신호대간섭비를 분석하여 역방향 링크에 상기 순방향 전력제어심볼을 출력하는 전력제어결정부로 구성된 것을 특징으로 하는 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 순방향 링크 전력 제어장치.
서로 직교인 코드로 순방향 링크의 채널을 구분하고, 상기 기지국이 상기 직교코드 중 순방향 링크에 미할당한 특정 직교코드들을 단말기가 구비하는 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 순방향 링크 전력 제어장치에 있어서,

각 채널의 심볼 에너지를 측정한 후 여파하여 신호 성분의 전력을 계산하고, 상기 미할당된 역확산된 각 심볼의 에너지를 여파하여 더한 후 간섭 성분의 전력을 계산하며, 상기 신호전력 성분에서 상기 간섭성분의 전력을 나눈 후 전력제어 심볼의 위치의 값을 선택하여 신호대간섭비로 출력하며, 상기 미할당된 직교부호의 수 이하로 구성되는 핑거들과,

상기 각 핑거들의 신호대간섭비를 더한 후 크기를 검출하여 실효 신호대간섭비를 구하며, 상기 상기 실효신호대간섭비를 분석하여 역방향 링크에 상기 순방향 전력제어심볼을 출력하는 전력제어결정부로 구성된 것을 특징으로 하는 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 순방향 링크 전력 제어장치.
서로 직교인 코드로 순방향 링크의 채널을 구분하고, 상기 기지국이 상기 직교코드 중 순방향 링크에 미할당한 특정 직교코드들을 단말기가 구비하는 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 순방향 링크 전력 제어방법에 있어서,

데이타 채널의 심볼 에너지를 측정한 후 여파하여 신호 성분의 전력을 계산하는 단계와, 상기 미할당된 직교부호로 역확산시킨 각 심볼의 에너지를 여파하여 더한 후 간섭 성분의 전력을 계산하는 단계와, 상기 신호전력 성분에서 상기 간섭성분의 전력을 나누어 신호대간섭비 신호를 출력하는 단계로 이루어지는 신호대간섭비 신호들을 발생하는 과정과,

상기 신호대간섭비를 결합하여 실효 신호대간섭비를 구하는 단계와, 상기 실효신호대간섭비를 분석하여 역방향 링크에 상기 순방향 전력제어심볼을 출력하는 단계로 이루어지는 전력제어 결정과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 순방향 링크 전력 제어방법.
서로 직교인 코드로 순방향 링크의 채널을 구분하고, 상기 기지국이 상기 직교코드 중 순방향 링크에 미할당한 특정 직교코드들을 단말기가 구비하는 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 순방향 링크 전력 제어방법에 있어서,

각 채널의 심볼 에너지를 측정한 후 여파하여 신호 성분의 전력을 계산하는 단계와, 상기 미할당된 역확산된 각 심볼의 에너지를 여파하여 더한 후 간섭 성분의 전력을 계산하는 단계와, 상기 신호전력 성분에서 상기 간섭성분의 전력을 나눈 후 전력제어 심볼의 위치의 값을 선택하여 신호대간섭비신호를 출력하는 단계로 이루어지는 신호대간섭비신호 발생 과정과,

상기 신호대간섭비 신호들를 더한 후 크기를 검출하여 실효 신호대간섭비를 구하는 단계와, 상기 실효신호대간섭비를 분석하여 역방향 링크에 상기 순방향 전력제어심볼을 출력하는 단계로 이루어지는 전력제어 결정과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템의 순방향 링크 전력 제어방법.