KR100493527B1 - 위성 이동 통신 시스템의 빔선택 다이버시티 전송 전력제어 방법 - Google Patents

위성 이동 통신 시스템의 빔선택 다이버시티 전송 전력제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 위성 이동 통신 시스템의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다. 본 발명의 빔간 소프트 핸드오버시에 하향링크 간섭을 줄이기 위한 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법은, 활성집합에 속하는 다수의 활성빔에 임시 인식번호를 할당하고, 상기 사용자 단말로부터 주빔의 인식번호를 수신하는 인식번호 할당/수신 단계; 및 상기 활성빔의 임시 인식번호, 상기 주빔의 인식번호 및 상기 활성빔의 상향링크 수신 신호 품질값을 이용하여 현재 주기의 주빔을 선택하고, 상기 현재 주기의 주빔의 데이터 전송 전력을 유지하는 전송 전력 유지 단계를 포함한다.

Description

위성 이동 통신 시스템의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법{Beam Selection Diversity Transmit Power Control Method for Mobile Satellite Communication System}
본 발명은 위성 이동 통신 시스템의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로서, 특히 부호 분할 다중 접속 방식을 적용하는 위성 이동 통신 시스템에서 사용되는, 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
일반적으로, 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access; 이하, 간단히 'CDMA'라 함) 셀룰러 위성 이동 통신 시스템에서, 하나의 사용자 단말은 서로 다른 위성에 속한 다수의 빔을 통하여 위성망에 동시에 연결되어 빔간 소프트 핸드오버가 수행된다.
이 때, 하나의 사용자 단말과 동시에 연결되어 있는 빔을 활성(active)빔이라 칭하며, 이러한 활성빔의 집합을 활성집합(active set)이라 칭한다.
한편, CDMA 방식을 적용하는 통신 시스템의 용량은 간섭에 의하여 제한된다.
종래의 CDMA 통신 시스템에서는 소프트 핸드오버시 활성집합에 속하는 모든 빔을 통하여 동일한 데이터를 하나의 사용자 단말에 전송하므로, 다중빔 전송으로 인한 간섭량이 증가하게 되고 하향 링크 용량이 감소하게 되는 문제점이 있다.
또한, 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서는 수신전력을 증가시키기 위하여 레이크(RAKE) 수신기를 적용하고 있는 바, 실제 단말의 구현시 레이크 수신기의 가지(finger) 수는 제한되어 있으므로 소프트 핸드오버시 다중빔 전송으로 인하여 경로수가 늘어나게 될 경우 레이크 수신기에서 획득하지 못한 경로의 신호는 획득한 경로의 신호에 간섭을 일으키게 되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여, CDMA 방식을 적용하는 통신 시스템에서는, 시스템의 용량을 증가시키고 통화품질을 만족시키기 위하여 전송 전력제어가 필수적으로 요구된다.
이러한 종래의 폐쇄 루프 전력 제어 기법을 적용하는 통신 시스템에서, 소프트 핸드오버시 단말은 활성집합에 속하는 모든 빔에 대하여 전력 제어 명령을 전송한다.
그러나, 실제 시스템에서 전력 제어 명령의 송신과 수신시에 에러가 발생할 경우 활성빔간에 전송 전력 불균형 현상이 발생할 수 있는 문제점이 있으며, 이로 인해 몇몇 활성빔의 전송 전력은 과도하게 상승하여 하향링크 간섭을 증가하는 문제점이 있다.
한편, 통신 시스템의 무선 채널 상태는 사용자 단말의 이동이나 주위 환경으로 인하여 시간에 따라 지속적으로 변한다. 특히, 위성 통신 시스템에서는 위성과 사용자 단말의 거리가 멀기 때문에 무선 채널 전파 지연 시간이 상당히 크다.
예를 들어, 위성의 고도가 1600km 라면 사용자 단말과 위성 및 위성망에서의 신호 처리에 필요한 시간을 제외한 최소 왕복 지연 시간은 21msec 정도이다. 그리고 사용자 단말과 위성 및 위성망에서의 신호 처리에 필요한 시간을 포함한다면 전체 왕복 지연 시간은 더 커지게 된다.
또한, 위성 통신 시스템에서는 이러한 전파 지연으로 인하여 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 주기를 빠르게 하더라도 채널의 빠른 상태 변화에 대응하기가 어렵기 때문에 프레임 단위의 주기로 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어를 행한다.
이러한 경우, 예를 들어 한 프레임의 길이가 10 msec라면 위성망에서 주빔으로 인식된 빔으로부터 전송된 데이터가 해당 사용자 단말에 도착하는 시점에서는 채널의 상태 변화로 인하여 주빔 이외의 빔 수신 신호 품질이 더 좋게 되는 빔선택 실패의 상황이 발생하게 되는 문제점이 있다.
특히, 단말이 고속으로 이동하는 경우 채널의 상태 변화가 빠르기 때문에 이러한 상황은 더욱 빈번하게 발생하게 된다.
따라서, 주빔 선택시 매 주기마다 수신 신호의 측정 품질이 가장 좋은 빔을 무조건 주빔으로 선택할 경우 빔선택 실패 확률을 줄이기가 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 빔간 소프트 핸드오버시 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어를 통하여 다중빔 전송으로 인한 간섭을 줄임으로써, 하향링크 용량을 증대시키고, 빔선택시 전파 지연과 채널의 빠른 상태변화로 인한 빔선택 실패 확률을 감소시키기 위한 위성 이동 통신 시스템의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 빔간 소프트 핸드오버시 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어를 통하여 다중빔 전송으로 인한 간섭을 줄임으로써, 하향링크 용량을 증대시키고, 빔선택시 전파 지연과 채널의 빠른 상태변화로 인한 빔선택 실패 확률을 감소시키기 위한 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 빔간 소프트 핸드오버시에 하향링크 간섭을 줄이기 위한 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법에 있어서, 활성집합에 속하는 다수의 활성빔에 임시 인식번호를 할당하고, 상기 사용자 단말로부터 주빔의 인식번호를 수신하는 인식번호 할당/수신 단계; 및 상기 활성빔의 임시 인식번호, 상기 주빔의 인식번호 및 상기 활성빔의 상향링크 수신 신호 품질값을 이용하여 현재 주기의 주빔을 선택하고, 상기 현재 주기의 주빔의 데이터 전송 전력을 유지하는 전송 전력 유지 단계를 포함하는 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 빔간 소프트 핸드오버시에 하향링크 간섭을 줄이기 위한 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법에 있어서, 위성망으로부터 수신한 활성빔의 공통 파일럿 채널의 수신 품질을 이용하여 현재 주기의 주빔을 선택하는 주빔 선택 단계; 및 주빔의 인식번호를 상기 위성망으로 전송하는 인식번호 전송 단계를 포함하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 주빔의 선택 변화 횟수를 줄여 빔선택 실패 확률을 감소시키기 위한 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 주빔 선택 방법에 있어서, 위성망으로부터 수신한 활성빔의 공통 파일럿 채널 수신 신호의 품질을 측정하여, 활성빔의 순서를 정렬하는 정렬 단계; 및 현재 주기 최고 품질의 빔과 현재 주기 두번째 품질의 빔의 품질값 및 인식번호와 임계값을 이용하여 현재 주기의 주빔을 선택하는 선택 단계를 포함하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 주빔 선택 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 빔간 소프트 핸드오버시에 하향링크 간섭을 줄이기 위한 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법을 제공하기 위하여 마이크로프로세서를 구비한 장치에, 활성집합에 속하는 다수의 활성빔에 임시 인식번호를 할당하고, 상기 사용자 단말로부터 주빔의 인식번호를 수신하는 인식번호 할당/수신 기능; 및 상기 활성빔의 임시 인식번호, 상기 주빔의 인식번호 및 상기 활성빔의 상향링크 수신 신호 품질값을 이용하여 현재 주기의 주빔을 선택하고, 상기 현재 주기의 주빔의 데이터 전송 전력만을 유지하는 전송 전력 유지 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
또한, 본 발명은 빔간 소프트 핸드오버시에 하향링크 간섭을 줄이기 위한 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법을 제공하기 위하여 마이크로프로세서를 구비한 장치에, 위성망으로부터 수신한 활성빔의 공통 파일럿 채널의 수신 품질을 이용하여 현재 주기의 주빔을 선택하는 주빔 선택 기능; 및 주빔의 인식번호를 상기 위성망으로 전송하는 인식번호 전송 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
또한, 본 발명은 주빔의 선택 변화 횟수를 줄여 빔선택 실패 확률을 감소시키기 위한 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 주빔 선택 방법을 제공하기 위하여 마이크로프로세서를 구비한 장치에, 위성망으로부터 수신한 활성빔의 공통 파일럿 채널 수신 신호의 품질을 측정하여, 활성빔의 순서를 정렬하는 정렬 기능; 및 현재 주기 최고 품질의 빔과 현재 주기 두번째 품질의 빔의 품질값 및 인식번호와 임계값을 이용하여 현재 주기의 주빔을 선택하는 선택 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명에 따르면, CDMA 방식을 적용하는 위성 이동 통신 시스템에서, 사용자 단말은 소프트 핸드오버시 활성집합에 속한 빔들로부터의 수신 신호 품질을 주기적으로 측정하고 수신 품질이 가장 좋은 빔을 주빔으로 선택하여 해당 빔의 인식번호를 위성망에 전달할 수 있다.
또한, 위성망은 사용자 단말로부터의 피드백 정보에 따라 주빔의 전송 전력은 계속적으로 유지하고, 그 외 빔들의 데이터 채널 전송 전력을 차단함으로써 하향 링크 간섭을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 현재 주기에서 수신 품질이 가장 좋은 새로운 빔의 품질 측정치가 이전 주기에서 주빔으로 선택되었던 빔의 현재 주기 품질 측정치보다 "임계값" 이상 클 경우에 해당 빔을 현재 주기의 주빔으로 선택함으로써 주빔의 선택 변화 횟수를 줄여 빔선택 실패 확률을 줄일 수 있다.
여기서, 새로운 빔이란, 이전 주기에서 주빔으로 선택되지 않았던 활성빔을 말한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 위성 이동 통신 환경을 설명하기 위한 위성 시스템 및 이동 단말의 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 위성 이동 통신 환경은, 다수의 위성들로 이루어진 우주 부분(110)과, 지구국(121) 및 제어국(122)을 구비하는 육상 부분(120) 및 사용자 단말로 이루어진 사용자 부분(130)을 포함한다.
상기 우주 부분(110)과 상기 육상 부분(120)을 포함하는 개념인 위성 접속망(100)은 상기 사용자 단말(130)과 지상 핵심망(140)간의 연결을 제공한다.
도 2는 본 발명이 적용되는 서로 다른 위성에 속하는 다수의 활성빔간에 소프트 핸드오버가 일어나는 상황을 설명하기 위한 일실시예 개략도로서, 세개의 활성빔이 존재하는 경우에 대한 예이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 사용자 단말은 세 개의 서로 다른 위성에 속하는 활성빔을 통하여 지구국과 연결되어 소프트 핸드오버를 수행하고 있으며, 각 활성빔들로부터 서로 다른 공통 파일럿 채널 신호를 수신하고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도이다.
본 발명의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법의 시작과 종료는, 상위 계층에 의하여 결정될 수 있다.
상기 상위 계층이란, 무선 인터페이스 프로토콜 중 물리 계층과 데이터 링크 계층에 대한 제어와 주파수/시간 등의 제어를 담당하는 네트워크 계층을 나타내는 것으로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법은, 위성망이 활성집합에 속하는 각각의 활성빔들에 대하여 이진 비트 시퀀스로 이루어진 임시 인식번호를 할당하고(S301), 사용자 단말로부터 피드백 정보를 이용하여 주빔의 인식번호를 수신한다(S303).
각 활성빔에 인식번호를 할당하는 것은, 각 빔을 서로 구분하기 위함이다.
이후, 주기적으로 각 활성빔들의 임시 인식번호와 사용자 단말로부터 수신된 주빔의 인식번호를 비교하고(S305), 각 활성빔들의 상향링크 수신 신호 품질값을 미리 설정한 임계값과 비교한다(S307).
상기에서 설명한 주기는, 한 프레임 단위의 주기를 의미하는 것으로 하며, 이는 본 발명에 대한 이하의 설명에서도 같다.
상기 상향링크 수신 신호 품질값은, 상향링크 수신 신호의 전력이나 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR) 등을 말하는 것으로서, 해당 빔의 상향링크 데이터 채널의 수신 신호 또는 파일럿 채널의 수신 신호를 측정함으로써 얻을 수 있다.
이후에, 활성빔의 임시 인식번호와 주빔의 인식번호가 다르고, 해당 활성빔의 상향링크 수신 신호 품질값이 임계값보다 클 경우에는, 해당 활성빔을 해당 주기의 부빔으로 결정한다(S309).
또한, 활성빔의 임시 인식번호와 주빔의 인식번호가 같거나, 해당 빔의 상향링크 수신 신호 품질값이 임계값보다 크지 않을 경우에는, 해당 활성빔을 해당 주기의 주빔으로 결정한다(S311).
위성망은 해당 활성빔이 부빔으로 결정되었을 경우에는 해당 빔의 데이터 전송 전력을 차단하고(S313), 해당 활성빔이 주빔으로 결정되었을 경우에는 해당 빔의 데이터 전송 전력을 그대로 유지한다(S315).
위성망은 부빔으로 결정된 빔들의 데이터 전송 전력을 차단하고, 주빔과 부빔들의 하향링크 제어 신호는 계속적으로 전송함으로써, 활성빔들에 대한 제어가 중단되지 않도록 할 수 있다.
마지막으로, 위성망은 상위 계층으로부터 종료 신호가 수신되었는지 판단하여(S317), 신호가 수신된 경우에는 해당 과정을 종료하고, 종료 신호가 수신되지 않은 경우에는 상기 S303단계부터 반복하여 수행한다.
상기 임계값은, 위성망에서 미리 정의한 매개변수로서 상향링크 신호가 소프트 핸드오버시에 만족시켜야 하는 최소 품질값이다.
도 4는 본 발명에 따른 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법은, 위성망이 할당한 활성빔들의 임시 인식번호를 수신한다(S401).
그리고, 활성빔들의 공통 파일럿 채널 수신 품질을 주기적으로 측정하고, 측정된 품질값을 이용하여 주빔을 선택한다(S403).
이후, 상기 S403단계에서 선택된 주빔의 인식번호를 상향링크 제어 채널의 피드백 정보 필드를 통하여 상기 위성망에 전송한다(S405).
마지막으로, 사용자 단말은 상위 계층으로부터 종료 신호가 수신되었는지 판단하여(S409), 종료 신호가 수신되었을 경우 해당 과정을 종료하고, 종료 신호가 수신되지 않았을 경우에는 상기 S403단계부터 주기적으로 반복하여 수행한다.
기존의 빔간 소프트 핸드오버에서는 활성집합에 속하는 모든 빔들을 통하여 하나의 사용자 단말을 위한 동일한 데이터를 동시에 전송하지만, 상기한 본 발명에 따르면, 빔간 소프트 핸드오버시에 매 주기마다 하향링크 품질이 가장 좋은 하나의 주빔만을 통하여 하향링크 데이터를 전송하므로, 다중빔 전송으로 인한 하향링크 간섭을 크게 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 상향링크 채널 프레임의 일실시예 구성도로서, 한 프레임 내의 각 슬롯에 인식번호를 할당하는 예를 설명하기 위한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상향링크 채널은 데이터 채널과 제어 채널로 구성되어 있고, 하나의 프레임은 15개의 슬롯으로 구성되며, 한 슬롯의 상향링크 제어 채널에는 주빔의 인식번호 전송을 위한 1비트의 피드백 정보 필드가 존재한다. 또한, 하나의 인식번호는 15비트의 이진 코드로 이루어질 수 있다.
주빔의 인식번호의 각 비트는 순서대로 각 슬롯의 제어 채널 피드백 정보 필드에 할당되어 위성망으로 전송될 수 있다.
이 때, 상향링크 신호 전송시 주빔의 인식번호를 나타내는 정보 비트에 에러가 발생할 경우에는, 위성망이 주빔의 인식번호를 수신하지 못하거나 사용자 단말이 송신한 주빔이 아닌 다른 활성빔을 주빔으로 인식하는 경우가 발생할 수 있다.
따라서, 이러한 에러를 방지하고 에러가 발생할 경우 에러를 정정하기 위해서는 에러 정정 부호를 적용할 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, 위성 이동 통신 시스템에서는 전파 지연이 매우 크기 때문에 상기 위성망에서 주빔으로 인식된 빔으로부터 전송된 데이터가 상기 사용자 단말에 도착하는 시점에서는 채널의 상태 변화로 인하여 부빔의 품질이 더 좋게 되는 빔선택 실패의 상황이 발생하게 된다.
특히, 단말이 고속으로 이동하는 경우 채널의 상태 변화가 빠르기 때문에 이러한 상황은 더욱 빈번하게 발생할 수 있다.
일반적으로 주빔 선택시에, 매 주기마다 수신 신호의 측정 품질이 가장 좋은 빔을 무조건 주빔으로 선택하는 방법을 사용하는데, 이 경우 빔선택 실패 확률을 줄이기가 어렵다.
이러한 빔선택 실패 확률을 줄이기 위하여, 본 발명에서의 주빔 선택 방법은 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 상기 도 4의 주빔 선택을 설명하기 위한 일실시예 상세 흐름도이다.
본 발명에 따르면, 사용자 단말은 활성빔들 중에서 현재 주기의 측정 품질이 가장 좋은 두 개의 빔과 한 주기 이전 시점에서의 주빔만 비교하여 현재 주기의 주 빔을 선택할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 사용자 단말은 주기적으로 모든 활성빔들의 공통 파일럿 채널 수신 신호 품질을 측정하고(S601), 측정된 신호의 품질 크기 순서에 따라 활성빔의 순서를 정렬한다(S603).
다음에, 사용자 단말은 현재 주기에서 측정된 품질이 가장 좋은 빔과 두번째로 측정 품질이 좋은 빔의 인식번호가 이전 주기에서의 주빔 인식번호와 다르다면(S605), 측정 품질이 가장 좋은 빔을 주빔으로 선택한다(S613).
그리고, 사용자 단말은 현재 주기에서 측정 품질이 가장 좋은 빔의 인식번호가 이전 주기에서의 주빔 인식번호와 동일하다면(S607), 측정 품질이 가장 좋은 빔을 주빔으로 선택한다(S613).
또한, 사용자 단말은 현재 주기에서 측정 품질이 두번째로 좋은 빔의 인식번호가 이전 주기에서의 주빔 인식번호와 동일할 경우, 품질이 가장 좋은 빔의 품질값이 두번째로 좋은 빔의 품질값보다 “임계값”이상 더 크다면(S609), 측정 품질이 가장 좋은 빔을 주빔으로 선택한다(S613).
한편, 사용자 단말은 측정 품질이 두번째로 좋은 빔의 인식번호가 이전 주기에서의 주 빔 인식번호와 동일할 경우, 품질이 가장 좋은 빔의 품질값이 두번째로 좋은 빔의 품질값보다 “임계값”이상 더 크지 않다면(S609), 이전 주기에서의 주빔을 현재 주기의 주빔으로 선택한다(S611).
상기 “임계값”은 주빔 선택 변화를 제한하기 위한 것으로서, “임계값”이 0일 경우에는 매 주기마다 수신 신호의 측정 품질이 가장 좋은 빔을 무조건 주빔으로 선택하는 일반적인 방법과 동일하게 될 수 있다.
상기 “임계값”이 클수록 주빔의 선택 변화 횟수는 일반적인 방법에 비하여 줄어들어 빔선택 실패 확률이 줄어들 수 있다.
상기 “임계값”은 실험에 의하면 0 ~ 15 데시벨[dB]의 값을 가지며 0.1 데시벨 간격으로 값을 조절할 수 있어야 하고, 위성망에서 상기 “임계값”을 조절할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는, 사용자 단말이 이동하는 상태에서 소프트 핸드오버에 대하여 설명하였으나, 위성이 이동하는 경우에도 적용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명하다 할 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 사용자 단말의 소프트 핸드오버시 사용자 단말로부터 수신한 피드백 정보에 따라 주빔의 전송 전력은 계속적으로 유지하고 그 외 빔들의 데이터 채널 전송 전력을 차단함으로써, 다중빔 전송으로 인한 하향링크 간섭을 줄여 하향링크의 용량을 증대시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 현재 주기에서 수신 품질이 가장 좋은 새로운 빔의 품질값이 이전 주기의 주빔의 품질값보다 임계값 이상 클 경우에 대해서만 해당 빔을 현재 주기의 주빔으로 선택하여 주빔의 선택 변화 횟수를 줄임으로써, 빔선택 실패 확률을 줄여 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어의 효율성을 증대시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
나아가, 본 발명은 빔선택 실패 확률을 줄임으로써, 전력 제어 신호의 에러를 방지하여 하향링크 간섭을 줄여, 하향링크의 용량을 증대시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 위성 이동 통신 환경을 설명하기 위한 위성 시스템 및 이동 단말의 개략도,
도 2는 본 발명이 적용되는 서로 다른 위성에 속하는 다수의 활성빔간에 소프트 핸드오버가 일어나는 상황을 설명하기 위한 일실시예 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도,
도 4는 본 발명에 따른 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도,
도 5는 본 발명에 따른 상향링크 채널 프레임의 일실시예 구성도,
도 6은 상기 도 4의 주빔 선택을 설명하기 위한 일실시예 상세 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 위성 접속망 110 : 우주 부분
120 : 육상 부분 121 : 지구국
122 : 제어국 130 : 사용자 부분
140 : 지상 핵심망

Claims (33)

  1. 빔간 소프트 핸드오버시에 하향링크 간섭을 줄이기 위한 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법에 있어서,
    활성집합에 속하는 다수의 활성빔에 임시 인식번호를 할당하고, 상기 사용자 단말로부터 주빔의 인식번호를 수신하는 인식번호 할당/수신 단계; 및
    상기 활성빔의 임시 인식번호, 상기 주빔의 인식번호 및 상기 활성빔의 상향링크 수신 신호 품질값을 이용하여 현재 주기의 주빔을 선택하고, 상기 현재 주기의 주빔의 데이터 전송 전력을 유지하는 전송 전력 유지 단계
    를 포함하는 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    빔선택 다이버시티 전송 전력 제어의 시작과 종료는,
    상위 계층에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상위 계층은,
    네트워크 계층인 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 활성빔에 임시 인식번호를 할당하는 것은,
    다수의 상기 활성빔을 각각 구분하기 위한 것임을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 인식번호는,
    이진 비트 시퀀스로 이루어진 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향링크 수신 신호 품질값은,
    상향링크 수신 신호의 전력인 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향링크 수신 신호 품질값은,
    상향링크 수신 신호의 신호대 잡음비(SNR)인 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 인식번호 할당/수신 단계는,
    다수의 상기 활성빔에 대하여 임시 인식번호를 할당하는 인식번호 할당 단계; 및
    상기 사용자 단말로부터 피드백 정보를 통하여 상기 주빔의 인식번호를 수신하는 인식번호 수신 단계
    를 포함하는 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 상위 계층으로부터 종료 신호를 수신할 때까지, 상기 인식번호 할당/수신 단계의 인식번호 수신 과정, 및 상기 전송 전력 유지 단계를 반복하여 수행하는 단계
    를 더 포함하는 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 전력 유지 단계는,
    상기 활성빔의 임시 인식번호와 상기 주빔의 인식번호 및 상기 활성빔의 상향링크 수신 신호 품질값과 임계값을 주기적으로 비교하여, 해당 활성빔을 해당 주기의 주빔/부빔으로 결정하는 결정 단계;
    상기 결정 단계에서 해당 활성빔을 해당 주기의 주빔으로 결정한 경우, 해당 활성빔의 데이터 전송 전력을 유지하는 유지 단계; 및
    상기 결정 단계에서 해당 활성빔을 해당 주기의 부빔으로 결정한 경우, 해당 활성빔의 데이터 전송 전력을 차단하는 차단 단계
    를 포함하는 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 주기는,
    프레임 단위인 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 결정 단계는,
    상기 활성빔의 임시 인식번호와 상기 주빔의 인식번호가 상이하고, 상기 활성빔의 상향링크 수신 신호 품질값이 임계값보다 큰 경우에는, 해당 활성빔을 해당 주기의 부빔으로 결정하는 단계; 및
    상기 활성빔의 임시 인식번호와 상기 주빔의 인식번호가 동일하거나, 상기 활성빔의 상향링크 수신 신호 품질값이 임계값보다 작거나 같은 경우에는, 해당 활성빔을 해당 주기의 주빔으로 결정하는 단계
    를 포함하는 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 임계값은,
    상향링크 수신 신호가 소프트 핸드오버시에 만족시켜야 하는 최소 품질값인 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  14. 빔간 소프트 핸드오버시에 하향링크 간섭을 줄이기 위한 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법에 있어서,
    위성망으로부터 수신한 활성빔의 공통 파일럿 채널의 수신 품질을 이용하여 현재 주기의 주빔을 선택하는 주빔 선택 단계; 및
    주빔의 인식번호를 상기 위성망으로 전송하는 인식번호 전송 단계
    를 포함하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 위성망으로부터 상기 활성빔의 임시 인식번호를 수신하는 임시 인식번호 수신 단계
    를 더 포함하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 인식번호는,
    이진 비트 시퀀스로 이루어진 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 인식번호의 각 비트는,
    상향링크 제어 채널 프레임의 각 슬롯의 제어 채널 피드백 정보 필드에 할당되는 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 상위 계층으로부터 종료 신호를 수신할 때까지, 상기 주빔 선택 단계 및 상기 인식번호 전송 단계를 주기적으로 반복하여 수행하는 단계
    를 더 포함하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 주기는,
    프레임 단위인 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  20. 제 14 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 주빔 선택 단계는,
    상기 위성망으로부터 수신한 활성빔의 공통 파일럿 채널 수신 신호의 품질을 측정하여, 활성빔의 순서를 정렬하는 정렬 단계; 및
    현재 주기 최고 품질의 빔과 현재 주기 두번째 품질의 빔의 품질값 및 인식번호와 임계값을 이용하여 현재 주기의 주빔을 선택하는 선택 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 활성빔의 순서 정렬은,
    측정된 품질값의 크기 순으로 수행하는 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 품질값은,
    상기 공통 파일럿 채널 수신 신호의 전력인 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 품질값은,
    상기 공통 파일럿 채널 수신 신호의 SNR인 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 임계값은,
    주빔 선택 변화를 제한하기 위하여 미리 설정된 것으로, 그 값이 클수록 주빔의 선택 변화 횟수가 줄어드는 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 임계값은,
    실질적으로 0 ~ 15 데시벨 중 어느 하나의 값인 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 임계값은,
    실질적으로 0.1 데시벨 간격으로 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  27. 제 20 항에 있어서,
    상기 선택 단계는,
    상기 현재 주기 최고 품질의 빔과 상기 현재 주기 두번째 품질의 빔의 인식번호와 이전 주기의 주빔의 인식번호가 동일하지 않은 경우에는, 상기 현재 주기 최고 품질의 빔을 현재 주기의 주빔으로 선택하는 단계;
    상기 현재 주기 최고 품질의 빔의 인식번호와 상기 이전 주기의 주빔의 인식번호가 동일한 경우에는, 상기 현재 주기 최고 품질의 빔을 현재 주기의 주빔으로 선택하는 단계;
    상기 현재 주기 두번째 품질의 빔의 인식번호가 상기 이전 주기의 주빔의 인식번호와 동일한 경우에, 상기 현재 주기 최고 품질의 빔의 품질값이 상기 현재 주기 두번째 품질의 빔의 품질값보다 임계값 이상 더 클 때에는, 상기 현재 주기 최고 품질의 빔을 현재 주기의 주빔으로 선택하는 단계; 및
    상기 현재 주기 두번째 품질의 빔의 인식번호가 상기 이전 주기의 주빔의 인식번호와 동일한 경우에, 상기 현재 주기 최고 품질의 빔의 품질값이 상기 현재 주기 두번째 품질의 빔의 품질값보다 임계값 이상 더 크지 않을 때에는, 상기 이전 주기의 주빔을 현재 주기의 주빔으로 선택하는 단계
    를 포함하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
  28. 주빔의 선택 변화 횟수를 줄여 빔선택 실패 확률을 감소시키기 위한 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 주빔 선택 방법에 있어서,
    위성망으로부터 수신한 활성빔의 공통 파일럿 채널 수신 신호의 품질을 측정하여, 활성빔의 순서를 정렬하는 정렬 단계; 및
    현재 주기 최고 품질의 빔과 현재 주기 두번째 품질의 빔의 품질값 및 인식번호와 임계값을 이용하여 현재 주기의 주빔을 선택하는 선택 단계
    를 포함하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 주빔 선택 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 선택 단계는,
    상기 현재 주기 최고 품질의 빔과 상기 현재 주기 두번째 품질의 빔의 인식번호와 이전 주기의 주빔의 인식번호가 동일하지 않은 경우에는, 상기 현재 주기 최고 품질의 빔을 현재 주기의 주빔으로 선택하는 단계;
    상기 현재 주기 최고 품질의 빔의 인식번호와 상기 이전 주기의 주빔의 인식번호가 동일한 경우에는, 상기 현재 주기 최고 품질의 빔을 현재 주기의 주빔으로 선택하는 단계;
    상기 현재 주기 두번째 품질의 빔의 인식번호가 상기 이전 주기의 주빔의 인식번호와 동일한 경우에, 상기 현재 주기 최고 품질의 빔의 품질값이 상기 현재 주기 두번째 품질의 빔의 품질값보다 임계값 이상 더 클 때에는, 상기 현재 주기 최고 품질의 빔을 현재 주기의 주빔으로 선택하는 단계; 및
    상기 현재 주기 두번째 품질의 빔의 인식번호가 상기 이전 주기의 주빔의 인식번호와 동일한 경우에, 상기 현재 주기 최고 품질의 빔의 품질값이 상기 현재 주기 두번째 품질의 빔의 품질값보다 임계값 이상 더 크지 않을 때에는, 상기 이전 주기의 주빔을 현재 주기의 주빔으로 선택하는 단계
    를 포함하는 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 주빔 선택 방법.
  30. 빔간 소프트 핸드오버시에 하향링크 간섭을 줄이기 위한 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법을 제공하기 위하여 마이크로프로세서를 구비한 장치에,
    활성집합에 속하는 다수의 활성빔에 임시 인식번호를 할당하고, 상기 사용자 단말로부터 주빔의 인식번호를 수신하는 인식번호 할당/수신 기능; 및
    상기 활성빔의 임시 인식번호, 상기 주빔의 인식번호 및 상기 활성빔의 상향링크 수신 신호 품질값을 이용하여 현재 주기의 주빔을 선택하고, 상기 현재 주기의 주빔의 데이터 전송 전력만을 유지하는 전송 전력 유지 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  31. 빔간 소프트 핸드오버시에 하향링크 간섭을 줄이기 위한 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법을 제공하기 위하여 마이크로프로세서를 구비한 장치에,
    위성망으로부터 수신한 활성빔의 공통 파일럿 채널의 수신 품질을 이용하여 현재 주기의 주빔을 선택하는 주빔 선택 기능; 및
    주빔의 인식번호를 상기 위성망으로 전송하는 인식번호 전송 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  32. 주빔의 선택 변화 횟수를 줄여 빔선택 실패 확률을 감소시키기 위한 위성 이동 통신 시스템의 사용자 단말에서의 주빔 선택 방법을 제공하기 위하여 마이크로프로세서를 구비한 장치에,
    위성망으로부터 수신한 활성빔의 공통 파일럿 채널 수신 신호의 품질을 측정하여, 활성빔의 순서를 정렬하는 정렬 기능; 및
    현재 주기 최고 품질의 빔과 현재 주기 두번째 품질의 빔의 품질값 및 인식번호와 임계값을 이용하여 현재 주기의 주빔을 선택하는 선택 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  33. 제 8 항에 있어서,
    상기 상위 계층으로부터 종료 신호를 수신할 때까지, 상기 인식번호 수신 단계 및 상기 전송 전력 유지 단계를 반복하여 수행하는 단계
    를 더 포함하는 위성 이동 통신 시스템의 위성망에서의 빔선택 다이버시티 전송 전력 제어 방법.
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