KR100498921B1 - 이동통신 시스템의 수신 신호대간섭비 측정장치 및 방법 - Google Patents

이동통신 시스템의 수신 신호대간섭비 측정장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 CDMA 이동통신 시스템에서 음성사용자와 패킷사용자가 공존하면서 직교코드 자원을 공유할 때 패킷사용자의 수신기에서 파일럿 채널의 수신 신호대간섭비를 효율적으로 측정하고 패킷데이터 채널의 신호전력을 측정한다. 본 발명은 오프라인 메모리를 이용하여 수신 데이터를 저장한 후, 다수의 반사경로 각각에 대하여 파일럿채널의 신호전력과 간섭전력 및 및 패킷데이터 채널의 신호전력을 측정함으로써, 활성 기지국들 및 다중 왈시코드 각각에 대하여 신호대간섭비와 신호전력을 순차적으로 측정한다. 이러한 본 발명은 고속 패킷데이터 전송을 위한 CDMA 이동통신 시스템에 있어서 효율적인 패킷데이터 전송을 위하여 수신신호의 신호대간섭비에 따라 적응적으로 데이터 전송율이 결정되는 시스템 및 단말기에 효율적이고 간단하게 적용될 수 있다.

Description

이동통신 시스템의 수신 신호대간섭비 측정장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING RECEIVED SIGNAL TO INTERFERENCE RATIO IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 음성 및 데이터를 포함하는 멀티미디어 서비스를 지원하는 이동통신 시스템에서 효율적인 패킷(packet) 데이터의 고속 전송을 위해 필요한 수신 신호대간섭비(Signal to Interference Ratio: SIR)를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적인 제3세대 디지털 통신 시스템, 특히 동기식 CDMA(Code Division Multiple Access) IS-2000 및 비동기식 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) W(Wide)-CDMA와 같은 CDMA 방식의 이동통신 시스템은 음성 서비스와 회선 데이터(Circuit Data)와 저속의(예를 들어 144kbps 이하) 패킷 데이터를 통합적으로 지원한다. 그러나, 사용자 요구와 함께 인터넷 등 고속 패킷데이터 전송을 필요로 하는 서비스에 대한 요구가 증대됨에 따라 이동통신 시스템은 고속의 패킷데이터 서비스를 지원하는 형태로 발전하고 있는 추세이다. CDMA 2000 1xEV DO(EVolution Data Only)와 같은 이동통신 시스템은 음성서비스 없이 고속의(예를 들어 2Mbps 이상) 패킷데이터 서비스만을 지원하기 위해 개발된 시스템이다. 하지만 이러한 IS-2000 1xEV DO 시스템은 음성서비스가 동시에 지원되지 않는 단점이 있다. 따라서, 기존의 음성 서비스를 지원하면서도 이와 동시에 고속의 패킷 데이터 서비스까지도 지원할 수 있는 이동통신 시스템의 구현이 요구되게 되었다.
이러한 요구를 만족시키면서 고속 패킷데이터를 효율적으로 전송하기 위하여 개발된 기술의 하나로는 무선채널 적응기술의 한 형태인 적응변조 및 부호화 기술(Adaptive Modulation and Coding Scheme: AMCS)이 있다. 이러한 적응변조 및 부호화 기술은 무선 전송채널의 페이딩 상태를 지속적으로 측정하여 일정한 값 이하의 전송오류율을 가지는 것으로 판단된 전송율로 데이터를 전송한다. 이때 무선 전송채널의 상태를 판단하는데 있어서 필수적으로 사용되는 것이 이동통신 단말기에서 측정된 수신 신호대간섭비(Signal-to-Interference Ratio: SIR)이다.
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통상적으로 CDMA 수신기는 이동통신 무선채널의 일반적인 현상인 다중 반사경로(Multiple Reflection Path) 신호성분을 수신하기 위해서 각 반사경로를 별개로 동시에 복조하기 위한 복수개의 복조핑거(Demodulating Finger)를 구비하기 때문에, 결과적으로 각 복조핑거마다 상기한 수신 신호대간섭비 측정장치가 필요하게 된다. 게다가 이동통신 단말기가 하나의 무선채널로부터 다른 무선채널로 하드 핸드오프(Hard Handoff)를 수행해야 하는 상황이라면 하드 핸드오프의 대상이 될 수 있는 기지국들(이 기지국들은 기지국과 이동통신 단말기에서 "활성조합(Active Set)"으로서 관리된다.) 모두에 대하여 수신 신호대간섭비를 측정하여야 하므로, 수신 신호대간섭비 측정장치는 이러한 기지국들의 개수만큼 필요하다. 이동통신 단말기에서 수신 신호대간섭비 측정장치는, 기지국으로부터 이동통신 단말기의 방향으로 형성되는 순방향-파일럿 채널(Forward Pilot Channel: F-PICH)로부터 수신 신호전력을 측정하는 장치와, 순방향 패킷데이터 채널(Forward Packet Data Channel: F-PDCH)의 수신 신호전력을 측정하는 장치와, 잡음(Noise) 또는 간섭(Interference) 전력을 측정하는 장치를 포함하여야 한다.
이와 같이 매우 복잡한 구조를 가지는 수신 신호대간섭비 측정장치들을 사용하는 것은 이동통신 단말기를 소형화하는 최근의 추세에도 거스르는 것이며 이동통신 단말기의 제작단가를 높게 할 수 있다. 그럼에도 불구하고 고속패킷 전송을 위해 필요한 수신 신호대간섭비 측정장치에 관한 기술은 필수적이다.
특히 패킷데이터 서비스 사용자에 할당된 전력량 및 직교코드 자원이 음성 서비스 사용자 수의 변동에 따라 변화하는 상황에서, 고속 패킷데이터의 효율적인 전송을 위해 채널적응 변조방식으로 동작하는 단말기는 활성조합으로 지정된 복수개의 기지국들로부터의 수신 파일럿 신호대간섭비와 패킷채널의 전력량을 짧은 주기 동안에 측정하여야 한다. 상기 복수개의 기지국들로부터의 다중 반사경로 모두에 대해 수신 신호대간섭비와 패킷전력량을 측정할 수 있는 측정장치는 이동통신 단말기에 있어서 구현 복잡도가 매우 크다. 따라서, 정확하면서 동시에 복잡도가 낮은 신호대간섭비 측정장치의 구현기술이 필요하게 되었다.
상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은 최근에 새로 제안되고 있는 이동통신 시스템에서 고속 패킷전송을 실현하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.본 발명의 다른 목적은 음성사용자와 패킷데이터 사용자가 공존하는 CDMA 이동통신시스템에서 물리적 채널 특성과 패킷데이터를 전송하기 위한 채널에 할당된 기지국의 전력비를 동시에 고려하여 가장 높은 패킷전송율을 가지는 기지국을 선택하는데 이용될 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이러한 복수개의 복조핑거들을 가진 CDMA 수신기에서 수신 신호대간섭비를 가장 효율적으로 측정하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고속 패킷전송 CDMA 이동통신시스템에서 패킷데이터 전송효율성을 높이기 위하여 필수적으로 사용하는 무선채널 적응기술의 한 형태인 적응변조부호화기술(Adaptive Modulation and Coding Scheme: AMCS)를 지원하기 위하여, 수신 신호대간섭비를 효율적으로 측정하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 음성 및 패킷 데이터 서비스를 위한 CDMA 이동 통신시스템의 패킷 데이터 전송율을 제어하는데 있어서, 가장 적합한 무선채널상의 전송율을 결정하기 위해 무선데이터 수신기에서 신호대간섭비를 측정하는 효율적인 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
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상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예는, 음성 및 패킷 데이터 서비스를 지원하며 통신 가능한 송신기들의 목록인 활성조합을 관리하는 이동통신 시스템의 수신기에 있어서,
가공되지 않은 디지털 수신 데이터를 실시간으로 저장하고 외부의 독출명령에 응답하여 미리 정해진 분량의 수신 데이터를 출력하는 오프라인 메모리와,
상기 오프라인 메모리에서 출력된 상기 수신 데이터를 가지고, 외부의 측정명령에 따라 PN코드 옵셋을 변경하면서 상기 활성조합내의 송신기들 각각에 대한 파일럿채널의 수신 신호전력 값 및 신호대간섭비와 패킷데이터 채널의 수신 신호전력 값을 측정하는 신호대간섭비 측정부와,
상기 오프라인 메모리로 상기 독출명령을 제공하고 상기 신호대간섭비 측정부로는 상기 측정명령을 제공하며, 상기 신호대간섭비 측정부의 측정결과를 수집하는 제어부를 포함한다.본 발명의 바람직한 다른 실시예는, 음성 및 패킷 데이터 서비스를 지원하며 통신 가능한 송신기들의 목록인 활성조합을 관리하는 이동통신 시스템에서 수신 신호대간섭비를 측정하는 장치에 있어서,수신 데이터를 입력으로 하고, 상기 송신기들로부터 상기 수신기로의 다중 반사경로 각각 및 전체에 대하여 파일럿채널의 신호전력 및 간섭전력을 측정하는 파일럿채널 신호대간섭비 측정부와,상기 수신 데이터를 입력으로 하고, 상기 다중 반사경로 중 선택된 하나의 반사경로에 대하여 상기 패킷데이터 채널의 신호전력을 측정하는 패킷데이터 채널 전력 측정부와,상기 패킷데이터 채널 전력 측정부에 의하여 측정된 상기 패킷데이터 채널의 신호전력을 이용하여 상기 다중 반사경로 전체에 대한 상기 패킷데이터 채널의 신호전력을 추정하는 전체경로 전력 추정부를 포함한다.본 발명의 바람직한 다른 실시예는, 음성 및 패킷 데이터 서비스를 지원하며 통신 가능한 송신기들의 목록인 활성조합을 관리하는 이동통신 시스템에서 패킷데이터 채널의 신호전력을 얻기 위한 방법에 있어서,상기 송신기들로부터 상기 수신기로의 다중 반사경로 각각에 대한 파일럿채널의 신호전력을 측정하는 과정과,상기 다중 반사경로 전체에 대한 파일럿채널의 신호전력을 측정하는 과정과,상기 다중 반사경로 중 선택된 하나의 반사경로에 대한 패킷데이터 채널의 신호전력을 측정하는 과정과,상기 다중 반사경로 중 선택된 상기 하나의 반사경로에 대해 측정된 상기 패킷데이터 채널 신호전력을, 상기 다중 반사경로 중 선택된 상기 하나의 반사경로에 대한 상기 파일럿채널 신호전력으로 나누고, 상기 다중 반사경로 전체에 대하여 측정된 상기 파일럿채널 신호전력을 곱함으로써 상기 다중 반사경로 전체에서의 상기 패킷데이터채널 신호전력을 추정하는 과정을 포함한다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예는, 음성 및 패킷 데이터 서비스를 지원하며 통신 가능한 송신기들의 목록인 활성조합을 관리하는 이동통신 시스템에서 패킷데이터채널의 신호전력을 구하기 위한 방법에 있어서,
연속하는 타임슬롯들을 통해 수신된 가공되지 않은 디지털 수신 데이터를 실시간으로 저장하는 오프라인 메모리에서 미리 정해진 분량의 수신 데이터를 독출하는 과정과,
상기 독출된 수신 데이터를 가지고 PN(Pseudo-random Noise)코드 옵셋을 변경하면서 상기 활성조합에 포함된 송신기들 각각에 대한 파일럿채널의 신호전력 및 신호대간섭비와 패킷데이터채널의 신호전력을 측정하는 과정과,
상기 송신기들 각각에 대하여 측정된 상기 패킷데이터채널의 신호전력 값들을 상호 비교하여 최대 값을 가지는 송신기를 선택하는 과정과,
상기 선택결과를 상기 선택된 송신기로 보고하는 과정을 포함한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호들 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 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.
이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 1.25MHz 대역폭을 사용하는 CDMA 2000 1x 표준에 따라 음성 서비스 및 데이터 서비스를 포함하는 멀티미디어 서비스를 지원할 수 있는 이동통신 시스템의 순방향 링크의 예를 들어 설명한다. 상기 음성 서비스를 지원하기 위한 송신기, 채널 및 수신기 구조는 각각 기존 1.25MHz 1x 시스템의 송신기, 채널 및 수신기 구조와 동일하게 유지한다.또한 본 발명을 구체적으로 설명하는데 있어, 동기식 CDMA 통신방식인 IS-2000 1xEVDV(Evolution in Data and Voice) 시스템의 표준안의 제안들 중 한 가지인 L3QS(Lucent tech., LG telecom, LSI, Qualcomm co.,Samsung Electroinics)을 이용할 것이다. 하지만, 본 발명의 기본 목적인 효율적인 수신신호대간섭비 측정기술은 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 이동통신시스템에도 약간의 변형으로 적용 가능함은 물론이고 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 적용 가능하며 이는 본 발명의 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.데이터 서비스에는 비디오회의(video conference)와 같은 각종 비디오 서비스, 인터넷(Internet) 서비스 등이 포함될 수 있다. 이러한 데이터 서비스는 서비스를 위한 회선 접속의 형태에 따라 회선방식(circuit mode operation)과 패킷방식(packet mode operation)으로 크게 구분할 수 있다. 상기 회선방식의 데이터 서비스는 기존 1x 시스템의 송신기, 채널 및 수신기 구조를 그대로 사용한다. 따라서 하기에서는 패킷방식의 데이터 서비스를 위한 송신기, 채널 및 수신기 구조를 설명하기로 한다.
먼저, IS-2000 1xEVDV 이동통신 시스템의 순방향 링크에서 본 발명의 실시예에 따른 패킷방식의 데이터 서비스를 위해 필요한 채널들을 요약해보면 하기와 같다.
순방향 파일럿 채널(Forward Pilot Channel: 이하 "F-PICH"라고 칭한다.)은 후술될 순방향 프리앰블 채널 및 순방향 패킷데이터 채널과 함께 멀티플렉싱되어 전송되기 위하어 왈시코드 'W0'를 사용하는 순방향 공통채널(Forward Common Channel)이다. F-PICH을 통해 제공되는 파일럿 심볼은 동기 복조를 위한 진폭 기준값으로 활용되며 전송율 조절을 위한 SIR 측정의 정확도를 높이는 보조 수단으로도 활용될 수 있다.상기 순방향 파일럿 채널은 이동통신 단말기에서 동기복조를 하기 위한 기준 진폭 및 위상변화량 정보를 제공하는데, 본 발명의 예에서는 기존의 IS-95 파일럿 채널과 같은 구조를 가지며 왈시코드 '0'(W0), all +1 chip symbol에 의한 1.2288MHz 칩 확산(Chip Spreading)을 이용한다.
순방향 프리앰블 채널(Forward Preamble Channel: 이하 "F-PreCH"라고 칭한다.)은 순방향 파일럿 채널 및 순방향 패킷데이터 채널과 함께 멀티플렉싱되어 전송되며, 기지국이 데이터 패킷을 전송하는 단말을 지정하고 패킷데이터 채널에 대한 제어 정보를 전송하기 위해 사용되는 순방향 제어 채널이다.순방향 프리앰블 채널은 순방향 패킷데이터 채널로 전송되는 사용자의 패킷데이터의 흐름을 제어하는 역할을 수행하는데, 순방향 패킷데이터가 몇 개의 타임슬롯에 걸쳐 전송되는지를 나타내는 정보, 어느 사용자에게 할당이 되었는지를 나타내는 정보(MAC_ID: Media Access Control ID), 전송되는 패킷이 새로운 패킷인지 재전송된 패킷인지를 나타내는 정보(SPID: Sub-Packet ID), 전송되는 패킷의 패킷 사이즈가 몇 비트로 이루어져 있는지를 나타내는 정보(Payload Size) 등을 포함하고 있다. 이때 기지국에서 순방향 패킷데이터 채널을 통해 운반되는 패킷은 모든 사용자에게 동시에 수신되므로 이동통신 단말기는 각 사용자별로 할당된 패킷을 구별할 수 있어야 정확한 패킷전송이 이루어질 수 있다. 순방향 프리앰블 채널의 더 상세한 구조는 본 발명의 취지와는 무관하므로 그 설명을 생략하기로 한다.
순방향 패킷데이터 채널(Forward Packet Data Channel: 이하 "F-PDCH"라고 칭한다.)은 순방향 파일럿 채널 및 순방향 프리앰블 채널과 함께 멀티플렉싱되어 전송되기 위하여 왈시코드들 'Wk ~ Wk+K-1'을 사용하는 순방향 전용 데이터 채널(Forward Dedicated Data Channel)이며, 실제로 패킷데이터를 운반한다.순방향 패킷데이터 채널상에서 하나의 패킷은 하나 이상의 1.25ms 타임슬롯(각 1536chips)을 점유하는데 현재의 채널상황(즉 수신 신호대간섭비의 크기)에 가장 적합하도록 선택된 슬롯길이와 변조방식을 사용한다. 순방향 패킷데이터 채널은 시분할다중접속(Time Division Multiple Access: TDMA)의 형태로 복수의 사용자들에게 고속 패킷데이터를 전송한다. 즉, 단말기에서 측정된 수신 SIR값을 역방향 채널품질지시 채널(Channel Quality Indication Channel)을 통해 기지국으로 보내면, 기지국은 특정 타임슬롯에서, 현재 연결된 단말기 사용자들 중 가장 높은 수신 SIR값을 보내준 단말에게 해당 수신 SIR에서 허용하는 최대의 전송율로 패킷데이터를 변조하여 전송하게 된다. 순방향 패킷데이터 채널에 할당되는 전력량은 음성 및 회선데이터 사용자용으로 할당된 전력량을 제외한 나머지이므로 음성 및 회선데이터 채널에 대한 전력제어에 따라 변하게 된다. 마찬가지로 순방향 패킷데이터 채널에 할당될 수 있는 왈시코드 역시 음성 및 회선데이터 채널에 할당된 왈시코드를 제외한 나머지가 된다.
역방향 채널품질지시 채널(Reverse Channel Quality Indication Channel: 이하 "R-CQICH"라고 칭한다.)은 역방향 전용 제어채널(Reverse Dedicated Control Channel)로서 순방향 파일럿 채널에서 측정된 순방향채널의 신호대간섭비(SIR) 값과 패킷데이터 채널(F-PDCH)에서 측정된 수신 신호대간섭비(SIR) 값의 상태가 가장 좋은 기지국을 지정한다.역방향 채널품질지시 채널은 순방향 패킷데이터 채널과 유사한 구조를 가지며 이동통신 단말기에서 측정한 순방향 파일럿 채널의 수신 신호대간섭비(SIR) 값을 역방향으로 기지국에게 보고하기 위해 사용된다. 이 채널의 또 다른 역할은 이동통신 단말기가 하드 핸드오프(Hard Handoff) 상황에 있을 때, 순방향 패킷데이터 채널에서 가장 높은 신호전력을 가지는 기지국을 선택하여 해당기지국에게 패킷데이터를 전송하라는 명령을 보내는 것이다.
상기에 설명된 채널들 외에 음성 및 저속(144kbps 이하) 회선데이터를 지원하기 위한 트래픽 채널들이 있으나 본 발명의 요지와 무관하므로 그 설명을 생략하였다. 음성 및 회선데이터 채널들은 서비스가 되고 있을 경우 한 기지국의 왈시코드공간(Walsh Code Space) 상에서 먼저 일정한 양을 점유하게 되기 때문에 순방향 패킷데이터 채널에 할당될 수 있는 왈시코드들의 수가 제한된다.
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상기한 채널들 중 특히 순방향 패킷데이터 채널의 상세한 구조를 도 1 및 도 2에 나타내었다. 하기에서는 상기 도 1 및 상기 도 2를 참조하여 순방향 패킷데이터 채널의 구조에 대하여 상세히 설명할 것이나 역방향 채널품질지시 채널의 구조 또한 이와 유사함에 유의하여야 한다.
상기 도 1 및 상기 도 2에 도시한 바에 따르면, 패킷데이터는 부호화기(100)에 의해 적절한 부호화율 R(도 1에서 R=1/5)을 가지고 부호화된 후 스크램블러(Scrambler)(104)의 출력과 가산기(102)에 의해 배타적 논리합 연산됨으로써 데이터 스크램블링(Data Scrambling)이 행해지게 된다. 상기 가산기(102)의 출력은 QCTC(Quasi Complementary Turbo Code) 인터리버(Interleaver)(106)에 의해 인터리빙(Interleaving)된 후, QCTC 심볼 선택기(Symbol Selection block)(108)에 의해 자동반복재전송(Automatic Repeat Request: 이하 "ARQ"라 칭한다.) 동작을 위한 서브패킷들(Subpackets)을 구성하기 위해 적절히 천공(Puncturing)되거나 반복(Repetition)되어진다. 상기 QCTC 심볼 선택기(108)의 출력은 변조기(Modulation block)(110)에서 I,Q 심볼로 변조된다.상기 변조된 I,Q 심볼은 심볼 역다중화기(Symbol Demultiplexer)(112)에 의하여, 기지국에서 패킷데이터 채널을 위해 현재 사용 가능한 32 왈시코드 채널 개수만큼의 I,Q 채널들로 각각 역다중화(DeMultiplexing)된다. 상기 심볼 역다중화기(112)의 출력은 32칩 왈시커버(Walsh Cover)(114)에서 각각 왈시확산(Walsh Spreading)되며, 상기 32칩 왈시커버(114)의 출력은 왈시채널 이득조절기(Walsh Channel gain block)(116)에서 소정의 채널 이득과 곱해진 후 왈시칩 레벨 합산기(Walsh Chip Level Summer)(118)에서 칩 단위로 합산된다.도 2에서 상기 왈시칩 레벨 합산기(118)의 I,Q 출력은 도 2의 A,B 단자로 입력되고 채널이득 조절기(Channel Gain block)(140)에 의하여 이득조절된 후 왈시칩 합산기(Walsh Chip Summer)(144)에 의하여 다른 왈시채널들의 I,Q 출력들과 합산된다. 상기 왈시칩 합산기(144)의 출력 I,Q는 복소 PN(Pseudorandom Noise) 확산기(146)에서 PN_I 코드와 PN_Q 코드에 의하여 각각 PN 확산되고 I,Q 기저대역 필터들(148)(150)과 믹서들(152)(154)을 거쳐서 반송파 주파수 fc를 중심으로 하는 고주파(Radio Frequency: RF) 대역으로 변환된 다음 결합기(156)를 통과하여 기지국 송신기 안테나를 통해 전송된다.
이상에서 설명한 것과 같이 순방향 패킷데이터 채널은 파일럿 채널과 음성 및 회선데이터채널, 순방향 프리앰블 채널에 할당된 왈시코드들을 제외한 복수개의 32칩 길이의 왈시코드들을 가지고 확산될 수 있다. 기지국에서 순방향 패킷데이터 채널에 할당된 왈시코드들에 대한 정보는 페이징 채널(Paging Channel)등의 공용 제어채널(Common Control channel)을 통해 이동통신 단말기에게 통지되며, 음성사용자 혹은 저속데이터채널 사용자가 바뀌어 왈시코드 정보가 바뀔 때마다 계속적으로 단말기에 통지한다. 동시에 기지국에서 순방향 패킷데이터 채널에 할당되는 전력량 또한 음성 및 회선데이터 채널에 할당된 전력량이 변함에 따라 변화한다.
이동통신 단말기는 순방향 파일럿 채널의 수신 신호대간섭비를 측정하여 1.25ms 슬롯마다 계속적으로 기지국에게 보고하며, 하드 핸드오프 조건이 만족되는 상태(예를 들어 현재 호를 접속하고 있는 기지국의 파일럿채널 신호전력이 임계값 이하인 경우)에서는 활성조합(Active Set)에 포함된 모든 기지국들에 대해 순방향 패킷데이터 채널의 수신 신호대간섭비를 모두 측정하고, 측정결과가 가장 높은 기지국을 선택하여 해당기지국에게 알린다.하드 핸드오프 조건 만족시 패킷데이터 채널의 수신 신호대간섭비를 측정하는 이유는 활성조합에 속하는 각 기지국(이하 "활성 기지국"이라 한다. 섹터형 기지국의 경우 "활성 섹터"라 한다.)에서 패킷데이터 채널에 할당된 전력이 음성용 채널 및 저속데이터 채널에 할당된 전력량에 따라 달라지기 때문에 실제로 패킷데이터 채널로 할당될 수 있는 전력량을 기준으로 가장 높은 수신 신호대간섭비를 가지는 기지국을 선택하여야 하기 때문이다. 여기서 활성조합이란 핸드오프에 의한 호 인수(call incoming)가 가능할 정도로 강한 파일럿채널 신호를 단말기가 수신하게 할 수 있는 주변의 기지국들(섹터형 기지국인 경우 섹터들)을 식별할 수 있는 파일럿 PN코드 옵셋들의 목록을 말한다.
본 발명에서는 1.25ms 슬롯마다 파일럿 채널의 수신 신호대간섭비를 측정한 값과 호 접속(Call Connection)된 기지국의 패킷데이터 채널에 대한 수신 신호전력 값을 측정하고, 상기 측정된 결과에 따라 수신 신호전력 값이 가장 큰 기지국을 선택한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 신호대간섭비 측정장치의 개략적인 구성을 나타내는 전체 구성도이다.
상기 도 3을 참조하면 본 발명의 장치는 크게 오프라인 메모리(Offline Memory)(203)와 신호대간섭비(SIR) 측정부(205)와 제어부(207)로 이루어진다. 상기 도 3에 나타나는 나머지 구성요소들, 즉 RF 수신부(201), A/D(Analog to Digital) 변환부(202), 탐색부(204), 시간지연 조정부(206) 등은 본 발명의 장치가 동작하는데 필요한 데이터 혹은 제어신호를 제공하는데, 대부분의 일반적인 CDMA 이동통신 수신기에 이미 포함되어 있는 것이므로 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 도 3의 채널품질지시 채널(R-CQICH) 송신부(208)는 상기 신호대간섭비 측정부(205)에서 측정된 신호대간섭비 값을 기지국으로 보고하는 역할을 수행한다. 여기서 본 발명은 수신신호의 기저대역에서의 동작에 관련된 것임에 유의하여야 한다.
본 발명의 구성요소들의 동작을 살펴보면, 상기 RF 수신부(201)와 상기 A/D 변환부(202)를 거쳐 수신된 가공되지 않은 디지털 데이터(Raw Digitized Data)는 알려진 다중 반사경로 탐색 동작을 수행하는 상기 탐색부(204)에 입력되는 동시에 오프라인 메모리(203)에 저장된다. 여기서 상기 오프라인 메모리(203)란 저장되는 데이터가 실시간으로 처리되지 않음을 의미한다. 또한 상기 가공되지 않은 디지털 데이터란 순방향 파일럿 채널의 신호 및 순방향 패킷데이터 채널의 신호가 모두 포함된 신호를 의미한다.
상기 가공되지 않은 디지털 데이터는, 수신기내에서의 저역통과필터링(Low Pass Filtering)된 칩 심볼들간의 상관(Correlation)시에 최대값(Peak) 위치와 1/8 칩간격 이상의 시간차이가 생기지 않도록 하기 위하여, 상기 A/D 변환부(202)에 의해 CDMA 신호의 한 칩간격(Chip Duration)(예를 들어, 1/(1.2288x106)초의 1/8 이하의 해상도)을 가지고 디지털화 된다. 상기 탐색부(204)는 일정한 수준의 수신파일럿신호를 가지는 활성 기지국들 전체에 대하여 다중 반사경로의 지연시간 추적 및 유지(Set Maintenance) 동작을 지속적으로 수행하면서, 상기 지연시간 값들에 대한 데이터베이스를 관리한다. 특히 상기 탐색부(204)는 상기 활성 기지국들을 포함하는 활성조합에 대한 정보를 상기 제어부(207)로 제공한다.
상기 제어부(207)는 타이밍 및 데이터흐름 제어(Time And Data Flow Control: TADFC)를 수행하기 위하여 일정한 주기마다 다중경로 탐색부(204)로부터 각 활성 기지국으로부터의 일정한 신호세기 이상으로 수신되는 다중경로에 대한 정보를 제공받는다. 상기 제어부(207)는 상기 오프라인 메모리(203)에게 디지털화된 수신 데이터(F-PICH 신호 및 F-PDCH 신호가 모두 포함된 가공되지 않은 신호)를 1.25ms 슬롯마다 일정한 시간 길이만큼 독출(Read)하는 명령을 전달하여, 상기 오프라인 메모리(203)가 저장되어 있던 수신 데이터를 출력하도록 한다.또한 상기 제어부(207)는 상기 신호대간섭비 측정부(205)에게 PN 옵셋 및 신호대간섭비의 측정명령을 전송한다. 상기 제어부(207)의 측정명령에 응답하여 상기 신호대간섭비 측정부(205)는 상기 오프라인 메모리(203)로부터 출력된 상기 수신 데이터에 대해 수신 F-PICH 신호대간섭비와 수신 F-PDCH 신호대간섭비를 측정한다. 이때, 시간지연 조정부(206)는 상기 오프라인 메모리(203)로부터 출력된 상기 수신 데이터에 대해 각 반사경로의 정확한 시간지연을 찾아내고 그 결과를 상기 신호대간섭비 측정부(205)에 알린다. 이는 상기 신호대간섭비 측정부(205)에서 정확한 타이밍으로 파일럿 채널과 패킷데이터 채널의 수신 신호대간섭비들을 측정할 수 있도록 하기 위함이다.
상기와 같이 측정된 파일럿 채널과 패킷데이터 채널의 수신 신호대간섭비들은 상기 제어부(207)로 보내어진다. 이와 같이 상기 제어부(207)의 제어하에 상기 오프라인 메모리(203)로부터 독출된 수신 데이터를 이용하여 파일럿 채널 및 패킷데이터 채널의 수신 신호대간섭비들을 측정하고 그 결과를 상기 제어부(207)로 전달하는 동작이 활성조합에 포함된 모든 활성 기지국들에 대하여 반복된다. 모든 활성 기지국들에 대하여 신호대간섭비들의 측정과 수집이 완료되면 상기 제어부(207)는 수집된 패킷데이터 채널의 수신 신호대간섭비들을 서로 비교하여 가장 높은 값을 가지는 기지국을 선택하고, 상기 선택된 기지국을 가리키는 인덱스와 그 수신 신호대간섭비를 상기 R-CQICH 송신부(208)를 의해 해당 기지국에게 보고한다.
상기 선택된 기지국을 가리키는 인덱스와 상기 수신 신호대간섭비를 운반하는 역방향 채널품질지시 채널(R-CQICH)의 구조는 도 3에 이미 도시된 패킷데이터 채널의 구조와 매우 유사하다. 단지 역방향 채널품질지시 채널은 이동통신 단말기로부터 기지국으로의 방향으로 형성되고 도 3에서의 패킷 데이터는 상기 선택된 기지국을 가리키는 인덱스(ID)와 상기 수신 신호대간섭비 값을 포함하는 데이터로 대치된다.
상기한 모든 동작은 1.25ms인 한 슬롯시간(1536칩) 동안에 일어나며, 상기 오프라인 메모리(203)에서 수신 데이터를 독출하는 동작과 상기 신호대간섭비 측정부(205)에서 신호대간섭비들을 측정하는 동작은 연속하여 일어나게 된다. 이 연속동작의 타이밍 관계의 한 예를 도 4에 나타내었다.도 4의 예에서는 1.25ms 슬롯시간동안 수신 데이터의 독출동작과 신호대간섭비의 측정동작이 각각 두 번 일어나고 있다. 즉 전체 1536칩 중 초반 256칩 길이의 수신 데이터가 상기 오프라인 메모리(203)에서 출력되고 이어지는 512칩 동안에 상기 출력된 수신 데이터에 대한 신호대간섭비 측정이 수행되며, 같은 동작들(독출 및 측정)이 나머지 시간(768칩) 동안 반복됨을 보여준다. 여기서 두 번째의 신호대간섭비 측정은 마지막 512칩 내에 완료되고, 측정된 신호대간섭비는 상기 제어부(207)로 전달된다. 도 4는 도 5a 및 도 5b에서 보여질 신호대간섭비 측정부(205)가 칩속도(Chip Rate) 1.2288MHz의 8배의 클럭속도(Clock Rate)로 처리될 때의 동작을 보인다.
도 5a 및 도 5b는 상기 도 3에 도시한 수신 신호대간섭비 측정부(205)의 구성예를 보인 것으로서 도시한 바와 같이, 순방향 파일럿 채널(F-PICH)의 수신 신호대간섭비 측정부(400), 하나의 반사경로에 대한 순방향 패킷데이터 채널(F-PDCH)의 신호전력 측정부(420), 하나의 반사경로에 대해 측정된 순방향 패킷데이터 채널(F-PDCH)의 신호전력과 순방향 파일럿 채널(F-PICH)의 신호전력으로부터 전체 다중경로에 대한 순방향 패킷데이터 채널(F-PDCH)의 전력을 추정하는 전체전력 추정부(430)로 이루어진다. 여기서 도 5a의 연결점 C와 D는 도 5b의 연결점 C와 D로 각각 연결됨에 유의하여야 한다.상기 도 5a 및 도 5b(이하 도 5라 칭한다.)에서는 패킷데이터 채널의 신호대간섭비를 구하는 대신 신호전력만을 측정하여 제어부(207)로 제공한다. 이는 활성 기지국들의 신호전력들을 비교하는 것이 신호대간섭비들을 비교하는 것과 실질적으로 동일하기 때문이다. 또한 여기서는 세 개의 반사경로에 대하여 신호대간섭비 측정이 가능한 F-PICH 신호대간섭비 측정부(400)의 구성을 예를 들어 설명할 것이나 이러한 구성이 2개 이상 복수개의 반사경로에 대하여 확장 가능함은 물론이다.
도 5의 예에서. F-PICH 수신 신호대간섭비 측정부(400)는 세 개의 반사경로들에 대해 각각 파일럿채널 신호전력과 간섭전력을 측정할 수 있도록, 크게 파일럿채널의 신호전력을 측정하는 제1 부분(401, 402, 403, 404, 408)과, 파일럿채널의 간섭전력을 측정하는 제2 부분(405, 406, 407, 409)과, 파일럿채널의 신호전력을 파일럿채널의 간섭전력으로 나누어 파일럿채널의 수신 신호대간섭비를 계산하는 제3 부분(410)으로 나누어진다. 상기 각 부분을 상세히 설명하면 하기와 같다.
먼저 파일럿채널의 신호전력을 측정하는 상기 제1 부분(401, 402, 403, 404, 408)에 대하여 설명한다.시간지연 조정부(206)에서는 미리 설정된 개수(여기서는 3개)의 반사경로들 각각에 대하여 반사경로별 지연시간들을 측정하고 이들을 PN코드 발생기들(401a 내지 401c)로 제공한다. 상기 PN코드 발생기들(401a 내지 401c)은 해당하는 지연시간에 동기하여 PN코드들을 발생한다. PN코드 역확산기들(402a 내지 402c)은 오프라인 메모리(203)에서 독출된 수신 데이터 r(t)을 상기 PN코드 발생기들(401a 내지 401c)에서 발생된 PN코드들과 복소승산함으로써 PN 복소 역확산(complex despreading)을 수행한다.여기서 상기 PN코드 발생기들(401a 내지 401c)과 상기 PN코드 역확산기들(402a 내지 402c)은 PN코드 역확산부를 구성하며 이는 F-PICH 수신 신호대간섭비 측정부(400) 및 F-PDCH 신호전력 측정부(420)에 의하여 공유된다. 따라서 본 발명의 다른 실시예에서 상기 PN코드 역확산부는 상기 F-PICH 수신 신호대간섭비 측정부(400)와 분리되거나 또는 상기 F-PDCH 신호전력 측정부(420)에 포함될 수 있다.누적기들(403a 내지 403c)은 상기 PN 역확산된 신호를 파일럿채널에 대해 할당된 왈시코드(여기서는 코드번호 '0')의 길이(Np)만큼 누적하여, 다른 트래픽 채널들과 구별되는 파일럿 심볼들을 검출한다. 트래픽 채널의 최대 왈시코드 길이가 128비트인 IS-2000 동기식 CDMA 시스템에서 상기 누적기들(403a 내지 403c)의 누적구간은 128비트 또는 128비트의 정수배로 정해질 수 있다. 이러한 파일럿의 검출 동작은 동위상(In-Phase: I) 신호경로와 직교위상(Quadrature-Phase: Q) 신호경로에서 동시에 이루어진다. 신호전력 계산기들(404a 내지 404c)은 상기 동위상(I)과 직교위상(Q) 파일럿 심볼들을 가지고 다중 반사경로에서 순방향 파일럿 채널의 수신 신호전력(I2+Q2)을 계산한다. 상기 신호전력은 반사경로별로 PP1, PP2, PP3라 표기되었다.
다음으로 파일럿채널의 간섭전력을 측정하는 상기 제2 부분(405, 406, 407, 409)에 대하여 설명한다.심볼지연기들(405a 내지 405c)은 상기 누적기들(403a 내지 403c)에서 검출된 파일럿 심볼들을 한 심볼만큼, 즉 심볼시간(Np × 상기 검출한 파일럿 심볼의 칩간격)만큼 지연시킨다. 감산기들(406a 내지 406)은 상기 지연된 파일럿 심볼들과 다음 검출된 파일럿 심볼들의 차이를 구하며, 간섭전력 계산기들(407a 내지 407c)에서는 상기 구해진 차이에 대한 전력을 계산한다. 이는 다중 반사경로의 간섭전력 N1(t),N2(t),N3(t)이 된다.각 반사경로에서 구해진 파일럿 신호전력 PP1, PP2, PP3은 합산기(408)를 통해 합산되어 전체 반사경로의 파일럿채널 신호전력 PP가 되고 간섭전력 N1(t), N2(t), N3(t) 역시 합산기(409)를 통해 합산되어 전체 반사경로의 간섭전력 N(t)가 된다.
이후 파일럿채널의 수신 신호대간섭비를 계산하는 상기 제3 부분인 제산기(Divider: N/D)(410)에서 상기 파일럿 신호전력 PP를 상기 간섭전력 N(t)로 나누면 순방향 파일럿 채널의 수신 신호대간섭비가 얻어진다.
도 5에서, F-PDCH 신호전력 측정부(420)는 다중 반사경로 중 가장 강도가 센 하나의 반사경로에 대해 신호전력을 측정한다. 상기 가장 수신강도가 센 반사경로는 도 3의 탐색부(204)로부터 얻어진 탐색결과에 따라 정해지며, 상기 제어부(207)의 제어에 따라 상기 F-PDCH 신호전력 측정부(420)로 할당된다. 도 5에서는 세 개의 반사경로들 중 마지막 반사경로의 수신강도가 가장 강하다고 가정하고, 상기 마지막 반사경로의 복소 역확산된 신호를 마지막 PN코드 역확산기(402c)로부터 상기 F-PDCH 신호전력 측정부(420)로 할당하였다.
상기 PN코드 역확산기(401c)에 의해 PN 복소 역확산된 신호는 왈시코드 역확산기들(414a 내지 414c)로 제공된다. 또한 왈시코드 발생기들(413a 내지 413c)은 순방향 패킷 데이터 채널에 할당된 K개의 왈시코드들(Wk ~ Wk+K-1)을 각각 생성하여 상기 왈시코드 역확산기들(414a 내지 414c)로 제공한다. 상기 왈시코드 역확산기들(414a 내지 414c)은 상기 왈시코드들을 가지고 상기 복소 역확산된 신호를 왈시코드 역확산한다. 여기서 순방향 패킷데이터 채널에 할당된 왈시코드들에 대한 정보는 신호처리 절차에서 순방향 프리앰블 채널을 통해 기지국으로부터 단말기로 이미 수신되어 있는 것이다.상기 왈시코드 역확산된 신호는 누적기들(415a 내지 415c)에 의하여 왈시코드 길이인 Nt(본 예에서 32비트)만큼 누적되고, 전력 계산기들(416a 내지 416c)은 상기 누적된 신호를 이용하여 패킷데이터 채널의 신호전력을 I2+Q2로서 계산한다. 순방향 패킷데이터 채널에 할당된 K개의 왈시코드들에 대하여 구해진 신호전력들은 합산기(417)에 의해 합산되어 하나의 반사경로에 대한 순방향 패킷데이터 채널의 신호전력이 된다. 도 5에서 이 신호전력은 실제로 수신강도가 가장 높은 마지막 반사경로에 대한 것이다.이와 같이 구해진 단일경로 신호전력은 전체경로 전력 추정기(ALL Path Power Estimator)(430)에 보내져서, 나머지 반사경로들에 대한 신호전력을 측정하지 않고도 간접적으로 모든 반사경로의 신호전력을 예측하는데 사용된다. 이는 각 반사경로에서 측정된 신호전력 값이 서로 다를지라도 각 반사경로상에서 파일럿 채널 신호전력과 패킷데이터 채널 신호전력간의 비는 일정하다는 사실을 이용한 것이다.
즉, 상기 전체경로 전력 추정기(430)는, 모든 반사경로들에 대하여 구해진 파일럿 채널의 신호전력 PP에, 마지막 반사경로에 대하여 구해진 패킷데이터 채널의 신호전력 PD과 마지막 반사경로에 대하여 구해진 파일럿 채널의 신호전력 PP3의 비를 곱함으로써 모든 반사경로에서의 패킷데이터 채널 신호전력 Pt를 추정한다.(Pt = PP ×PD/PP3) 보다 정확하게 하기 위해서는 하나의 반사경로를 위한 F-PDCH 신호전력 측정부(420)를 다중경로의 개수만큼 구비하여 각 반사경로의 패킷데이터 채널 신호전력을 따로 계산할 수도 있다.
상기 F-PICH 신호대간섭비 측정부(400)에 의해 구해진 파일럿 채널의 수신 신호대간섭비 값(SIR)과, 파일럿 채널의 전체경로 신호전력 값(PP)과, 패킷데이터 채널의 전체경로 신호전력 값(Pt)은 상기 제어부(207)로 보내어진다. 상기 제어부(207)는 수신된 정보들을 이용하여 최대의 신호강도를 가지는 활성 기지국을 선택하고 적응변조 및 부호화 기술(Adaptive Modulation and Coding Scheme: AMCS)에 필요한 처리를 수행한다. 통상 제어부(207)는 하드웨어보다는 소프트웨어로 구현되는 것이 바람직하다.
도 6은 상기 제어부(207)의 동작을 나타낸 흐름도이다. 이하 상기 제어부(207)의 동작을 설명함에 있어서, 이동통신 단말기는 Nas개의 활성 기지국들을 식별할 수 있는 순방향 파일럿 PN코드 옵셋들을 포함하는 활성조합을 관리하고 있으며, 상기 활성조합에 포함되어 있는 각 PN코드 옵셋 정보를 탐색부(204)가 실시간으로 갱신 및 관리하고 있는 것으로 한다. 상기 활성 조합은 전파환경이 변화하고 이동통신 단말기가 이동함에 따라 지속적으로 변화한다.
도 6을 참조하면, 단계(S105)에서 제어부(207)는 활성조합이 갱신될 때마다 활성조합에 포함되는 각 PN코드 옵셋 정보를 탐색부(204)로 전달한다. 신호대간섭비 측정을 위한 실제적인 동작은 단계(S110)에서 매 타임슬롯(1.25ms)에서 미리 정해진 일정한 시간 분량(예를 들어 256칩)만큼의 수신 데이터를 오프라인 메모리(203)에서 독출하는 것으로 시작된다. 이때 도 4에 이미 나타낸 바와 같이 하나의 슬롯시간 동안에 한 번 이상의 데이터 독출 및 SIR 측정이 이루어질 수 있음에 유의하여야 한다. 상기 오프라인 메모리(203)에서 독출된 상기 수신 데이터에 대해서는 활성조합에 포함된 PN코드 옵셋들의 개수만큼 반복하여 신호대간섭비의 측정이 이루어진다. 통상적으로 활성조합은 최대 8개의 PN코드 옵셋들(기지국 또는 섹터형 기지국인 경우 섹터, 이하 섹터로 설명하기로 한다.)을 포함하기 때문에 신호대간섭비의 측정은 최대 8회까지 반복될 수 있다.
상기 활성조합에 포함된 첫 번째 PN코드 옵셋(즉 섹터)에 대한 신호대간섭비 측정을 위하여 제어부(207)는 내부의 섹터 인덱스 값을 0으로 설정한 뒤, 단계(S115)에서 첫 번째 PN코드 옵셋 값을 시간지연 조정부(도 3의 206)에 설정하고 단계(S120)에서 신호대간섭비 측정부(도 3의 205)에게 신호대간섭비의 측정을 명령한다. 상기 명령에 응답하여 상기 신호대간섭비 측정부(205)는 상기 시간지연 조정부(206)에 의해 지정된 시간지연 값들에서 다중 반사경로에 대한 파일럿 채널의 신호전력 값 Pp(i), 패킷데이터 채널의 신호전력 값 Pt(i), 파일럿 채널의 신호대간섭비 SIR(i)를 측정하고 이를 제어부(207)에게 회신한다. 여기서 i는 현재 섹터 인덱스를 의미한다.
단계(S125)에서 상기 제어부(207)는 상기 신호대간섭비 측정부(205)에 의해 측정된 상기 SIR(i), Pp(i), Pt(i)값을 수신한다. 단계(S130)에서 상기 제어부(207)는 활성조합에 포함된 모든 섹터들에 대하여 신호대간섭비의 측정이 완료되었는지를 확인하기 위하여, 내부의 섹터 인덱스 값 i가 활성조합에 포함된 순방향 파일럿 PN코드 옵셋의 개수(Nas)보다 작은지 판단한다. 상기 섹터 인덱스 값 i가 상기 Nas보다 작으면 상기 섹터 인덱스 값 i를 1만큼 증가시킨 후 단계(S115) 내지 단계(S125)를 반복하여 다음 섹터에 대한 측정을 수행하고, 작지 않으면 단계(S135)로 진행한다. 이때 다음 섹터에 대한 SIR 측정을 수행함에 있어서 상기 시간지연 조정부(206)는 해당하는 섹터의 PN코드 옵셋 값으로 설정된다.
단계(S135)에서 제어부(207)는 상기 측정된 SIR(i), Pt(i), Pp(i)를 동일한 타임슬롯의 다른 시간지연에서 측정된 값들에 각각 누적하거나 또는 평균값을 구하여 해당 슬롯시간에서의 대표값을 구한다. 하나의 슬롯시간 동안에 두 번 이상의 데이터 독출 및 SIR 측정이 이루어지는 경우 단계(S140)에서 제어부(207)는 현재 슬롯시간에서의 측정들이 모두 완료되었는지 판단하고, 완료되지 않았으면 단계(S110)로 복귀하여 현재 슬롯시간의 다음 수신 데이터를 상기 오프라인 메모리(203)에서 독출하고 신호대간섭비와 신호전력 값을 측정하는 동작을 반복한다. 현재 슬롯시간에서의 측정들이 모두 완료되었으면 단계(S145)로 진행한다. 이 단계들(S135 및 S140)은 하나의 타임슬롯 동안에 두 번 이상의 측정들이 행해지는 경우를 위한 것이다.
상기 단계(S145)에서 상기 제어부(207)는 각 섹터(PN코드 옵셋)에 대하여 측정된 패킷데이터 채널의 신호전력 값 Pt(i)들을 상호 비교하여 정렬하고 최대의 신호전력 값을 가지는 섹터, 즉 섹터 인덱스 값(i)을 선택한다. 단계(S150)에서 상기 선택결과 및 측정결과는 역방향 채널품질지시 채널을 통해 기지국으로 보고된다. 이때 상기 선택된 섹터 인덱스 정보와 함께, 상기 선택된 섹터에 대하여 측정된 SIR(i)에 해당하는 순방향 데이터 전송율(Data Rate) 또는 상기 선택된 섹터에 대하여 측정된 SIR(i) 값과 상기 측정된 Pt(i) 값을 보고할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명 다음과 같다.
본 발명은 수신 데이터를 오프라인 메모리에 저장하고 활성조합에 포함되는 PN코드 옵셋들 각각에 대하여 수신 신호대간섭비를 순차적으로 계산함으로써 복수 개의 수신 신호대간섭비 측정장치들을 구비할 필요없이 간단하게 수신 신호대간섭비들을 측정할 수 있다. 이로써 CDMA 이동통신 수신기의 크기를 줄이면서도 고속 패킷전송을 구현할 수 있도록 한다.게다가 수신 신호대간섭비 측정장치 자체에서 패킷데이터 채널의 신호전력 값과 파일럿 채널의 신호전력 값과 수신 신호대간섭비를 측정하여 적응변조 및 부호화 기술(Adaptive Modulation and Coding Scheme: AMCS)을 보다 효율화할 수 있다. 결과적으로 본 발명은 패킷전송의 오류를 감소시키고 효율성을 증대시키는 부가적인 효과를 얻는다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 적용되는 순방향 패킷데이터 채널(F-PDCH)의 상세 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 신호대간섭비 측정장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면.
도 4는 수신 신호대간섭비의 측정과 보고 시점을 나타낸 타이밍도.
도 5a와 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호대간섭비 측정부의 상세 구성도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 신호대간섭비 측정 동작을 나타낸 흐름도.

Claims (33)

  1. 음성 및 패킷 데이터 서비스를 지원하며 통신 가능한 송신기들의 목록인 활성조합을 관리하는 이동통신 시스템의 수신기에 있어서,
    수신된 데이터를 실시간으로 저장하고 외부의 독출명령에 응답하여 미리 정해진 일정 시간 분량의 상기 수신 데이터를 출력하는 오프라인 메모리와,
    상기 오프라인 메모리에서 출력된 상기 수신 데이터를 가지고, 외부의 측정명령에 따라 송신기들을 구분하기 위한 의사잡음(Pseudo-random Noise, PN)코드 옵셋값을 변경하면서 상기 활성조합내의 상기 송신기들 각각에 대한 파일럿채널의 수신 신호전력 값과 수신 신호대간섭비와 패킷데이터채널의 수신 신호전력 값을 측정하는 신호대간섭비 측정부와,
    상기 오프라인 메모리로 상기 독출명령을 제공하고, 상기 신호대간섭비 측정부로는 상기 측정명령을 제공하며, 상기 신호대간섭비 측정부의 측정 결과를 수집하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 신호대간섭비 측정부는,
    상기 송신기들로부터 상기 수신기로의 다중 반사경로 각각 및 전체에 대하여 상기 파일럿채널의 신호전력 및 간섭전력을 측정하고 상기 파일럿채널의 수신 신호대간섭비를 계산하는 파일럿채널 신호대간섭비 측정부와,
    상기 다중 반사경로 중 선택된 하나의 반사경로에 대하여 상기 패킷데이터채널의 신호전력을 측정하는 패킷데이터채널 전력 측정부와,
    상기 파일럿채널 신호대간섭비 측정부에 의하여 측정된 상기 파일럿 채널의 신호전력 및 상기 패킷데이터채널 전력 측정부에 의하여 측정된 상기 패킷데이터채널의 신호전력을 이용하여, 전체 다중 반사경로에 대한 상기 패킷데이터채널의 신호전력을 추정하는 전체경로 전력 추정부를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 패킷데이터채널 전력 측정부는,
    상기 다중 반사경로 중 선택된 하나의 반사경로의 지연시간에 동기되어 PN코드를 발생하는 PN코드 발생기와,
    상기 PN코드를 가지고 상기 오프라인 메모리에서 출력된 상기]를 통해 수신된 데이터를 복소 역확산시키는 PN코드 역확산기와,
    상기 패킷데이터채널에 대해 할당된 복수개의 왈시코드들을 발생하는 복수개의 왈시코드 발생기들과,
    상기 왈시코드들을 가지고 상기 복수개의 PN코드 역확산기들 중 상기 선택된 하나의 반사경로에 해당하는 PN코드 역확산기의 출력을 역확산시키는 복수개의 왈시코드 역확산기들과,
    상기 복수개의 왈시코드 역확산기들의 출력들을 왈시코드의 길이만큼 누적하는 복수개의 누적기들과,
    상기 복수개의 누적기들의 출력들을 이용하여 상기 패킷데이터채널의 왈시코드별 신호전력을 계산하는 복수개의 신호전력 계산기들과,
    상기 복수개의 신호전력 계산기들의 출력들을 합산하여 상기 다중 반사경로 중 선택된 상기 하나의 반사경로에 대한 상기 패킷데이터채널의 신호전력을 계산하는 합산기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 전체경로 전력 추정부는,
    상기 패킷데이터채널 신호대간섭비 측정부에서 상기 다중 반사경로 중 하나의 반사경로에 대하여 측정된 상기 패킷데이터채널 신호전력을, 상기 다중 반사경로 전체에 대해 측정된 상기 파일럿채널 신호전력으로 나누는 제산기와,
    상기 제산기의 출력에, 상기 다중 반사경로 전체에 대하여 측정된 상기 파일럿채널 신호전력을 곱함으로써 상기 다중 반사경로 전체에서의 상기 패킷데이터채널 신호전력을 계산하는 곱셈기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 수신 데이터를 가지고 상기 활성조합내의 송신기들 각각에 대해 다중 반사경로 정보를 수집하여 상기 제어부로 제공하는 탐색부를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부의 제어하에 상기 다중 반사경로 각각의 시간지연을 결정하여 상기 신호대간섭비 측정부로 제공하는 시간지연 조정부를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 음성 및 패킷 데이터 서비스를 지원하며 통신 가능한 송신기들의 목록인 활성조합을 관리하는 이동통신 시스템에서 수신 신호대간섭비를 측정하는 장치에 있어서,
    수신 데이터를 입력으로 하고, 상기 송신기들로부터 상기 수신기로의 다중 반사경로 각각 및 전체에 대하여 파일럿채널의 신호전력 및 간섭전력을 측정하는 파일럿채널 신호대간섭비 측정부와,
    상기 수신 데이터를 입력으로 하고, 상기 다중 반사경로 중 선택된 하나의 반사경로에 대하여 상기 패킷데이터채널의 신호전력을 측정하는 패킷데이터채널 전력 측정부와,
    상기 패킷데이터채널 전력 측정부에 의하여 측정된 상기 패킷데이터채널의 신호전력을 이용하여 상기 다중 반사경로 전체에 대한 상기 패킷데이터채널의 신호전력을 추정하는 전체경로 전력 추정부를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 패킷데이터채널 전력 측정부는,
    상기 다중 반사경로 중 선택된 하나의 반사경로의 지연시간에 동기되어 PN코드를 발생하는 PN코드 발생기와,
    상기 PN코드를 가지고 상기 수신 데이터를 복소 역확산시키는 PN코드 역확산기와,
    상기 패킷데이터채널에 대해 할당된 복수개의 왈시코드들을 발생하는 복수개의 왈시코드 발생기들과,
    상기 왈시코드들을 가지고, 상기 복수개의 PN코드 역확산기들 중 상기 제어부의 제어에 의해 선택된 반사경로의 PN코드 역확산기의 출력을 역확산시키는 복수개의 왈시코드 역확산기들과,
    상기 복수개의 왈시코드 역확산기들의 출력들을 왈시코드의 길이만큼 누적하는 복수개의 누적기들과,
    상기 복수개의 누적기들의 출력들을 이용하여 상기 패킷데이터채널의 왈시코드별 신호전력을 계산하는 복수개의 신호전력 계산기들과,
    상기 복수개의 신호전력 계산기들의 출력들을 합산하여 상기 다중 반사경로 중 선택된 반사경로에 대한 상기 패킷데이터채널의 신호전력을 계산하는 합산기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 전체경로 전력 추정부는,
    상기 다중 반사경로 중 선택된 상기 하나의 반사경로에 대하여 측정된 상기 패킷데이터채널 신호전력을 상기 다중 반사경로 중 선택된 상기 하나의 반사경로에 대해 측정된 상기 파일럿채널 신호전력으로 나누는 제산기와,
    상기 제산기의 출력에, 상기 다중 반사경로 전체에 대하여 측정된 상기 파일럿채널 신호전력을 곱함으로써 상기 다중 반사경로 전체에서의 상기 패킷데이터채널 신호전력을 계산하는 곱셈기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  18. 음성 및 패킷 데이터 서비스를 지원하며 통신 가능한 송신기들의 목록인 활성조합을 관리하는 이동통신 시스템에서 패킷데이터채널의 신호전력을 얻기 위한 방법에 있어서,
    상기 송신기들로부터 상기 수신기로의 다중 반사경로 각각에 대한 파일럿채널의 신호전력을 측정하는 과정과,
    상기 다중 반사경로 전체에 대한 파일럿채널의 신호전력을 측정하는 과정과,
    상기 다중 반사경로 중 선택된 하나의 반사경로에 대한 패킷데이터채널의 신호전력을 측정하는 과정과,
    상기 다중 반사경로 중 선택된 상기 하나의 반사경로에 대해 측정된 상기 패킷데이터채널 신호전력을, 상기 다중 반사경로 중 선택된 상기 하나의 반사경로에 대한 상기 파일럿채널 신호전력으로 나누고, 상기 다중 반사경로 전체에 대하여 측정된 상기 파일럿채널 신호전력을 곱함으로써 상기 다중 반사경로 전체에서의 상기 패킷데이터채널 신호전력을 추정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  19. 음성 및 패킷 데이터 서비스를 지원하며 통신 가능한 송신기들의 목록인 활성조합을 관리하는 이동통신 시스템에서 신호전력을 측정하기 위한 방법에 있어서,
    연속하는 타임슬롯들을 통해 수신된 데이터를 실시간으로 저장하는 오프라인 메모리에서 미리 정해진 일정 시간 분량의 수신 데이터를 독출하는 과정과,
    상기 독출된 수신 데이터를 가지고 PN코드 옵셋값을 변경하면서 상기 활성조합에 포함된 송신기들 각각에 대한 파일럿채널의 신호전력과 신호대간섭비와 패킷데이터채널의 신호전력을 측정하는 과정과,
    상기 송신기들 각각에 대하여 측정된 상기 패킷데이터채널의 신호전력 값들을 상호 비교하여 최대 값을 가지는 송신기를 선택하는 과정과,
    상기 선택결과를 상기 선택된 송신기로 보고하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 정해진 슬롯시간 동안에 2회 이상의 데이터 독출이 이루어지는 경우, 상기 파일럿채널의 신호전력과 신호대간섭비와 상기 패킷데이터채널의 신호전력을 측정한 이후 현재 슬롯시간의 모든 측정들이 완료되었는지를 판단하는 과정과,
    상기 판단결과 현재 슬롯시간의 모든 측정들이 완료되지 않았으면 상기 오프라인 메모리에서 현재 슬롯시간의 다음 수신 데이터를 독출하는 과정과,
    상기 독출된 다음 수신 데이터를 가지고 PN코드 옵셋값을 변경하면서 상기 활성조합에 포함된 송신기들 각각에 대한 파일럿채널의 신호전력과 신호대간섭비와 패킷데이터채널의 신호전력을 측정하는 과정과,
    상기 판단결과 현재 타임슬롯의 모든 측정들이 완료되었으면 현재 슬롯시간에서 측정된 파일럿채널의 신호전력 값들과 신호대간섭비들과 패킷데이터채널의 신호전력 값들을 각각 누적하거나 또는 평균하여 현재 슬롯시간에서의 대표값을 구하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 보고하는 과정은,
    상기 선택된 송신기에 대하여 측정된 파일럿채널의 신호대간섭비에 해당하는 순방향 데이터전송율을 결정하고, 상기 결정된 데이터전송율과 상기 선택된 송신기의 식별정보를 포함하는 정보를 상기 선택된 송신기로 보고함을 특징으로 하는 상기 방법.
  22. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 측정 결과에 따라 상기 송신기들 중 가장 큰 패킷데이터 채널의 신호전력을 가지는 송신기를 선택하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 제어부의 제어하에 상기 선택된 송신기에 대해 측정된 파일럿채널의 수신 신호대간섭비 및/또는 패킷데이터 채널의 수신 신호대간섭비를 상기 선택된 송신기로 전송하는 송신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 선택된 송신기에 대해 측정된 수신 신호대간섭비 값은 역방향 채널품질지시 채널(R-CQICH)을 통해 상기 선택된 송신기로 전송됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  25. 제 2 항에 있어서, 상기 파일럿채널 신호대간섭비 측정부는,
    다중 반사경로 전체에 대하여 상기 파일럿채널의 신호전력을 측정하는 제1 부분과,
    다중 반사경로 전체에 대하여 상기 파일럿채널의 간섭전력을 측정하는 제2 부분과,
    상기 파일럿채널의 신호전력을 상기 파일럿채널의 간섭전력으로 나누어 상기 파일럿채널의 수신 신호대간섭비를 계산하는 제3 부분으로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 제1 부분은,
    다중 반사경로 각각의 지연시간에 동기되어 PN코드들을 발생하는 복수개의 PN코드 발생기들과,
    상기 PN코드들을 가지고 상기 오프라인 메모리에서 출력된 상기 수신 데이터를 복소 역확산시키는 복수개의 PN코드 역확산기들과,
    상기 복수개의 PN코드 역확산기들의 출력들을 왈시코드의 길이만큼 누적하는 복수개의 누적기들과,
    상기 복수개의 누적기들의 출력들을 이용하여 상기 파일럿채널의 다중 반사경로별 신호전력을 계산하는 복수개의 신호전력 계산기들과,
    상기 복수개의 신호전력 계산기들의 출력들을 합산하여 상기 파일럿채널의 신호전력을 계산하는 제1 합산기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 제2 부분은,
    상기 복수개의 누적기들의 출력들을 하나의 심볼시간만큼 지연시키는 복수개의 심볼 지연기들과,
    상기 복수개의 누적기들의 출력들에서 상기 복수개의 심볼 지연기들의 출력들을 감산하는 복수개의 감산기들과,
    상기 복수개의 감산기들의 출력들을 이용하여 상기 파일럿채널의 반사경로별 간섭전력을 계산하는 복수개의 간섭전력 계산기들과,
    상기 복수개의 간섭전력 계산기들의 출력들을 합산하여 상기 파일럿채널의 간섭전력을 계산하는 제2 합산기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  28. 제 7 항에 있어서, 상기 다중 반사경로 중 선택된 상기 하나의 반사경로는,
    상기 다중 반사경로 중 가장 강한 신호세기를 가지도록 상기 제어부에 의하여 선택되는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  29. 제 12 항에 있어서, 상기 파일럿채널 신호대간섭비 측정부는,
    다중 반사경로 전체에 대하여 상기 파일럿채널의 신호전력을 측정하는 제1 부분과,
    다중 반사경로 전체에 대하여 상기 파일럿채널의 간섭전력을 측정하는 제2 부분과,
    상기 파일럿채널의 신호전력을 상기 파일럿채널의 간섭전력으로 나누어 상기 파일럿채널의 수신 신호대간섭비를 계산하는 제3 부분으로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 제1 부분은,
    다중 반사경로 각각의 지연시간에 동기되어 PN코드들을 발생하는 복수개의 PN코드 발생기들과,
    상기 PN코드들을 가지고 상기 수신 데이터를 복소 역확산시키는 복수개의 PN코드 역확산기들과,
    상기 복수개의 PN코드 역확산기들의 출력들을 왈시코드의 길이만큼 누적하는 복수개의 누적기들과,
    상기 복수개의 누적기들의 출력들을 이용하여 상기 파일럿채널의 다중 반사경로별 신호전력을 계산하는 복수개의 신호전력 계산기들과,
    상기 복수개의 신호전력 계산기들의 출력들을 합산하여 상기 파일럿채널의 신호전력을 계산하는 제1 합산기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 제2 부분은,
    상기 복수개의 누적기들의 출력들을 하나의 심볼시간만큼 지연시키는 복수개의 심볼 지연기들과,
    상기 복수개의 누적기들의 출력들에서 상기 복수개의 심볼 지연기들의 출력들을 감산하는 복수개의 감산기들과,
    상기 복수개의 감산기들의 출력을 이용하여 상기 파일럿채널의 다중 반사경로별 간섭전력을 계산하는 복수개의 간섭전력 계산기들과,
    상기 복수개의 간섭전력 계산기들의 출력들을 합산하여 상기 파일럿채널의 간섭전력을 계산하는 제2 합산기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  32. 제 16 항에 있어서, 상기 다중 반사경로 중 하나의 반사경로는, 상기 다중 반사경로 중 가장 강한 신호세기를 가지도록 상기 제어부에 의하여 선택되는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  33. 제 18 항에 있어서, 상기 다중 반사경로 중 선택된 상기 하나의 반사경로는, 상기 다중 반사경로 중 가장 강한 신호세기를 가지도록 상기 제어부에 의하여 선택되는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
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