KR101741307B1 - 위성 통신 시스템의 리턴 링크 강우 감쇄 보상 방법 및 그 시스템 - Google Patents

위성 통신 시스템의 리턴 링크 강우 감쇄 보상 방법 및 그 시스템 Download PDF

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Abstract

이하의 실시예는 위성 통신 시스템에서 리턴 링크의 강우 감쇄를 극복하기 위한 방법에 관한 것이다. 위성 통신 시스템의 리턴 링크 강우 감쇄 보상 방법에 있어서, 단말로부터 주기적으로 채널 상태 정보를 수신하는 단계; 상기 채널 상태 정보를 이용하여 SNR(Signal to Noise Ratio)를 추정하는 단계; 상기 추정된 SNR을 이용하여 강우 감쇄 보상 여부를 결정하는 단계; 상기 단말로부터 수신한 상기 채널 상태 정보를 분석하여 강우 감쇄 보상 방식을 결정하는 단계; 및 상기 강우 감쇄 보상 방식에 대응하는 동작 모드 변경 명령을 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하는, 리턴 링크 강우 감쇄 보상 방법이 제공될 수 있다.

Description

위성 통신 시스템의 리턴 링크 강우 감쇄 보상 방법 및 그 시스템{Method and System of Compensating Rainfall Attenuation in Satellite Communications System}
이하의 실시예는 위성 통신 시스템에서 리턴 링크의 강우 감쇄를 극복하기 위한 방법에 관한 것이다.
최근 위성 통신 기술은, IP 기반 위성 통신망을 활용한 광대역 인터넷 서비스 및 비상 재난 통신망 등에 대한 수요가 꾸준히 증가하면서, 영국, 일본 등에서는 정보화 격차 해소 및 초고속 인터넷 인프라 구축을 목적으로 위성 기반 광대역 통신 서비스의 보편적 제공을 위한 정책을 추진하고 있다.
예를 들어, 인마셋(Inmarsat) 사는 글로벌 익스프레스(Global Xpress) 프로젝트를 통해 Ka 대역(26.5-40GHz) 위성을 이용한 유인 및 무인 항공기, 선박 등을 대상으로 위성통신 서비스 제공을 추진하고 있다. 이와 같이, 향후 이동체를 대상으로 한 Ka 대역 위성을 활용한 광대역 인터넷 서비스의 수요가 예상된다.
하지만, Ka 대역은 Ku 대역(12~18GHz)에 비해 강우 감쇄 및 강우 감쇄율이 2∼3배 이상 크기 때문에 이를 극복할 수 있는 적응형 전송 기술 등에 대한 연구가 필요하다.
도 1은 주파수에 따른 강우 감쇄량을 도시한 그래프이다.
도시된 바에 따르면, 앞서 설명한 바와 같이 Ka 대역은 Ku 대역에 비해 강우 감쇄율이 2배 이상 높은 것을 확인할 수 있다.
강우 감쇄 극복 기술로는 전력 제어 기술, ACS(Adaptive Carrier Selection), ACM(Adaptive Coding & Modulation) 기술 등이 있으며, 중심국에서 위성을 통해 단말로 전송하는 포워드 링크의 경우 전력 제어 기술과 ACM 기술이 개발되어 운용되고 있다.
단말에서 위성을 통해 중심국으로 전송하는 리턴 링크(Return Link)의 경우 전력 제어 기술과 ACS 기술이 일반적으로 적용되고 있으며, 최근 ACM 기술을 적용한 VSAT 기술에 대한 연구가 진행 중에 있다.
포워드 링크에 적용하는 ACM 기술의 경우 전송 속도(Symbol Rate)를 고정하고, 단말로부터 수신한 채널 상태 정보를 이용하여 송신하는 변조 방식 및 부호율을 변경하는 것이다.
리턴 링크의 경우 송신 전력, 전송 속도, 변조방식과 부호율을 모두 변경할 수 있으며, 송신 전력의 경우 인접 캐리어(Carrier)에 간섭을 주지 않기 위해 각각의 단말 출력을 일정하게 제어하여 단말의 HPA(High Power Amplifier) 용량을 고려하여야 한다.
본 발명의 실시예는 강우 감쇄가 큰 위성 통신 시스템에서 채널 환경에 따라, 리턴 링크의 강우 감쇄를 극복하기 위한 방법 및 그 시스템을 제공하기 위한 것이다.
자세하게는, 위성 통신 시스템에서 전송 속도 및 전송 방식을 변경하여 시스템의 가용율 및 처리량(Throughput)을 향상시키고자 한다.
위성 통신 시스템의 리턴 링크 강우 감쇄 보상 방법에 있어서, 단말로부터 주기적으로 채널 상태 정보를 수신하는 단계; 상기 채널 상태 정보를 이용하여 SNR(Signal to Noise Ratio)를 추정하는 단계; 상기 추정된 SNR을 이용하여 강우 감쇄 보상 여부를 결정하는 단계; 상기 단말로부터 수신한 상기 채널 상태 정보를 분석하여 강우 감쇄 보상 방식을 결정하는 단계; 및 상기 강우 감쇄 보상 방식에 대응하는 동작 모드 변경 명령을 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하는, 리턴 링크 강우 감쇄 보상 방법이 제공될 수 있다.
일측에 있어서, 상기 강우 감쇄 보상 방식은, 전송 전력 변경 방식, 전송 속도 변경 방식, 및 MODCOD(변조 방식 및 부호율) 변경 방식 중 어느 하나 이상일 수 있다.
또 다른 측면에 있어서, 상기 채널 상태 정보는, 상기 단말의 HPA(High Power Amplifier) 마진(Margin) 정보, 상기 단말의 데이터 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 있어서, 상기 단말로부터 수신한 상기 채널 상태 정보를 분석하여 강우 감쇄 보상 방식을 결정하는 단계는, 상기 HPA(High Power Amplifier) 마진(Margin) 정보를 분석하여, 상기 단말의 HPA 마진이 미리 정해진 기준을 만족하는 경우, 상기 강우 감쇄 보상 방식을 상기 전송 전력 변경 방식으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 있어서, 상기 단말로부터 수신한 상기 채널 상태 정보를 분석하여 강우 감쇄 보상 방식을 결정하는 단계는, 상기 HPA 마진 정보를 분석하여, 상기 단말의 HPA 마진이 미리 정해진 기준을 만족하지 못하는 경우, 상기 MODCOD(변조 방식 및 부호율) 변경 방식을 상기 강우 감쇄 보상 방식으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 있어서, 상기 단말로부터 수신한 상기 채널 상태 정보를 분석하여 강우 감쇄 보상 방식을 결정하는 단계는, MODCOD 마진을 분석하여, 상기 단말의 MODCOD 마진이 미리 정해진 기준을 만족하지 못하는 경우, 상기 전송 속도 변경 방식을 상기 강우 감쇄 보상 방식으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
리턴 링크 강우 감쇄 보상 방법을 수행하기 위한 리턴 링크 강우 감쇄 보상 시스템에 있어서, 단말로부터 주기적으로 채널 상태 정보를 수신하고, 강우 감쇄 보상 방식에 대응하는 동작 모드 변경 명령을 상기 단말로 전송하는 통신부; 상기 채널 상태 정보를 이용하여 SNR(Signal to Noise Ratio)를 추정하고, 상기 추정된 SNR을 이용하여 강우 감쇄 보상 여부를 결정하는 추정부; 및 상기 단말로부터 수신한 상기 채널 상태 정보를 분석하여 상기 강우 감쇄 보상 방식을 결정하는 결정부를 포함하는, 리턴 링크 강우 감쇄 보상 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예는 강우 감쇄가 큰 위성 통신 시스템에서 채널 환경에 따라, 전송 속도 및 전송 방식을 변경하여 시스템의 가용율 및 처리량(Throughput)을 향상시킴으로써, 리턴 링크의 강우 감쇄를 극복하기 위한 방법 및 그 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 주파수에 따른 강우 감쇄량을 도시한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 위성 통신 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 위성 통신 시스템에서의 리턴 링크 강우 감쇄 보상 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 강우 감쇄 보상 방식의 변경 순서에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 리턴 링크 강우 감쇄 방법의 자세한 흐름도를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 리턴 링크 강우 감쇄 방법을 수행하기 위한 리턴 링크 강우 감쇄 보상 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
이하, 위성 통신 시스템의 리턴 링크 강우 감쇄 보상 방법 및 그 시스템에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하도록 한다.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
강우 감쇄를 극복하기 위한 기술로는 전송 전력 변경 방식, ACS, ACM 기술이 제공될 수 있다. 본 발명에서는 세 가지 강우 감쇄 보상 기술이 어떠한 절차에 의해 적용되는지 및 ACM 적용 시 MODCOD(Modulation & Code Rate) 변경 절차에 대한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 위성 통신 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
실시예에서 위성 통신 시스템은 중심국(210), 정지궤도 위성(220) 및 단말(230)을 포함하여 구성될 수 있다. 단말(230)에서 전달되어 정지궤도 위성(220)을 거쳐 중심국(210)으로 전달되는 리턴 링크에 대해서 강우 감쇄가 발생할 수 있다.
단말(230)은 단말 #1 내지 단말 #3 각각에서 주기적으로 채널 상태 정보를 동기 유지 신호에 포함하여 중심국(210)으로 전송하고, 중심국(210)은 전송된 동기 유지 신호를 분석하여 단말 #1 내지 단말 #3 각각의 SNR(Signal to Noise Ratio) 정보를 추정할 수 있다. 실시예에서, 채널 상태 정보는 단말의 HPA(High Power Amplifier) 마진(Margin) 정보 및 단말의 데이터 정보 등을 포함할 수 있다.
이후, 각 단말의 SNR 정보를 통해 채널에 감쇄 현상이 발생했는지 판단하고, 미리 정해진 기준에 따라 강우 감쇄 보상 여부를 결정할 수 있다. 예컨대, 강우 감쇄율이 미리 정해진 기준 이상으로 높은 경우, 해당 단말에 대해서 강우 감쇄 보상을 적용할 수 있다.
중심국(210)은 단말(230) 각각의 채널 환경에 적합한 강우 감쇄 보상 방식을 결정할 수 있으며, 단말(230) 각각으로 강우 감쇄 보상 방식을 적용하도록 동작 모드 변경 명령을 포함한 신호를 전송할 수 있다.
실시예에서, 강우 감쇄 보상 방식은, 앞서 설명한 전송 전력 변경 방식, ACS 및 ACM을 적용한 MODCOD 또는 전송 속도 변경 방식 중 적어도 하나에 해당할 수 있다.
실시예에 따른 신호 전송은 정지궤도 위성(220)을 통해서 중심국(210) 및 단말(230)이 통신할 수 있다.
단말(230)은 각 단말로 수신된 동작 모드 변경 명령에 포함된 강우 감쇄 보상 방식 적용하여 신호를 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 위성 통신 시스템에서의 리턴 링크 강우 감쇄 보상 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 실시예에 따른 방법은 도 2의 위성 통신 시스템에 포함되는 리턴 링크 강우 감쇄 보상 시스템을 통해 수행될 수 있다.
단계(310)에서, 단말로부터 주기적으로 채널 상태 정보를 수신한다.
실시예에서, 위성 통신으로 연결되어 있는 모든 단말에 대해서 각각 채널 상태 정보를 수신할 수 있으며, 수신되는 채널 상태 정보는 예컨대, 단말의 HPA(High Power Amplifier) 마진(Margin) 정보, 단말의 데이터 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계(320)에서, 채널 상태 정보를 이용하여 SNR(Signal to Noise Ratio)를 추정한다.
또한, 단계(330)에서, 추정된 SNR을 이용하여 강우 감쇄 보상 여부를 결정한다.
실시예에서, 채널에서 강우 감쇄(또는 Fading)가 발생하는지 추정된 SNR을 이용하여 판단할 수 있으며, 예컨대 추정된 SNR의 수치가 미리 정해진 기준 이하인 경우 강우 감쇄가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
강우 감쇄가 발생한 것으로 판단된 경우에 대해서 강우 감쇄 보상을 수행하는 것으로 결정할 수 있다.
단계(340)에서, 단말로부터 수신한 채널 상태 정보를 분석하여 강우 감쇄 보상 방식을 결정한다.
실시예에서, 강우 감쇄 보상 방식을 결정하는 데에 있어서, 앞서 설명한 전송 전력 변경 방식, ACS 및 ACM을 적용한 MODCOD 또는 전송 속도 변경 방식 중 적어도 하나의 방식으로 결정할 수 있다.
실시예에서, 수신된 채널 상태 정보를 이용할 수 있는데, 채널 상태 정보 중 HPA 마진 정보를 확인하여 단말에 HPA 마진이 미리 정해진 기준 이상으로 만족하는 경우, 가장 먼저 전송 전력 변경 방식을 적용하여 강우 감쇄를 보상할 수 있다.
만약, 강우 감쇄가 발생하는데 단말에 HPA 마진이 미리 정해진 기준 이하인 경우, 전송 속도 변경 방식 또는 MODCOD 변경 방식을 적용할 수 있는데, 둘 중 어떤 방식을 먼저 적용하게 될 지 도 4를 참조하여 설명할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 강우 감쇄 보상 방식의 변경 순서에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
실시예에 따른 강우 감쇄 보상 방식의 변경 순서는 단말에 HPA 마진이 미리 정해진 기준 이하이므로 전송 전력 변경 방식을 적용할 수 없는 경우에 대한 것이다.
실시예에서, 전송 속도를 변경할 시, 3dB의 SNR이 증가하게 되는데, 실시간으로 운용중인 MODCOD가 4Mbps에 QPSK, FEC가 5/6인 경우, 전송할 수 있는 최대 전송 속도(Data Rate)는 6.7Mbps가 된다.
추가적인 HPA 마진이 없는 경우, 4Msps에서 MODCOD를 추가적으로 변경하거나 전송 속도를 변경하여야 한다.
만약, 전송 속도를 2Msps로 낮추어 변경하는 경우 SNR은 9.68dB로 상승하지만, 9.68dB의 SNR로 전송할 수 있는 MODCOD는 8PSK FEC 3/4이기 때문에, 4.5Mbps의 전송 속도로 데이터 전송이 가능하다.
이에, 전송 속도를 먼저 변경하는 것보다, 동일한 전송 속도에서 MODCOD를 먼저 변경하는 것이 처리량(Throughput) 측면에서 유리한 것을 도 4의 그래프를 통해서 확인할 수 있다.
도 3의 단계(340)를 다시 참조하면, 단말에 HPA 마진이 미리 정해진 기준 이하인 경우, 동일한 전송 속도에서 MODCOD 변경 방식을 적용하고, MODCOD를 낮출 수 있다.
실시예에서, MODCOD 변경 방식을 적용한 이후에도 강우 감쇄가 발생하는 경우에 대해서, MODCOD 마진을 분석하고, 단말의 MODCOD 마진이 미리 정해진 기준을 만족하지 못하면, 전송 속도 변경 방식을 강우 감쇄 보상 방식으로 결정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 리턴 링크 강우 감쇄 방법의 자세한 흐름도를 도시한 것이다. 실시예에서, 강우 감쇄 보상 방식을 적용하는 방법을 자세히 설명하기 위한 것으로, 리턴 링크 강우 감쇄 보상 시스템을 통해 수행될 수 있다.
단계(501)에서, 강우 감쇄가 발생했는지 확인할 수 있다. 실시예에서, 강우 감쇄가 발생하는 것은 단말로부터 수신된 채널 상태 정보를 통해 추정된 SNR을 통해 판단될 수 있다. 예컨대, SNR을 미리 정해져 있는 기준과 비교하여 강우 감쇄의 발생을 판단할 수 있다.
만약, 강우 감쇄가 발생한 경우, 단계(502)에서, HPA 마진이 미리 정해진 기준 이상으로 있는지 확인할 수 있다. 예컨대, HPA 마진이 2dB 이상으로 있는지 확인할 수 있으며, 실시예에서, 수신된 채널 상태 정보에 포함되어 있는 단말의 HPA 마진에 대한 정보를 분석할 수 있으며, HPA 마진이 있는 것으로 확인되면, 단계(503)에서, 단말의 전송 전력을 높이도록 강우 감쇄 보상 방식이 결정될 수 있다. 이후, 단계(501)에서 강우 감쇄가 발생하는지 지속적으로 확인할 수 있다.
다시 단계(502)에서, HPA 마진이 미리 정해진 기준 이상으로 있지 않은 경우, 단계(504)에서, MODCOD를 낮출 수 있다.
단계(505)에서, MODCOD를 낮춘 이후 강우 감쇄가 발생하는지 확인할 수 있다. 만약, 강우 감쇄가 발생하지 않는 경우, 단계(506)에서 MODCOD를 다시 높이고, 단계(507)에서 MODCOD를 높임으로써 강우 감쇄가 발생하는지 확인함으로써, 강우 감쇄가 발생하지 않는 최대의 MODCOD를 설정할 수 있다.
단계(507)에서, 감쇄가 발생하지 않는 것으로 확인되는 경우, 단계(508)에서, SNR이 미리 정해진 기준 이상인지 확인할 수 있다. 예컨대 12dB 이상인지 확인할 수 있으며, 만약, SNR이 미리 정해진 기준 이상이 아닌 경우, 단계(506)에서, MODCOD를 추가적으로 높일 수 있다. 또한, 단계(508)에서 SNR이 미리 정해진 기준 이상으로 확인된 경우, 단계(509)에서, 단말의 전송 전력을 낮출 수 있다.
단계(510)에서는, 전송 전력을 낮춤으로써 HPA 마진이 기준 이상으로 증가했는지 확인할 수 있다. 만약, HPA 마진이 미리 정해진 기준 이하인 경우, 단계(509)에서 추가적으로 전송 전력을 낮추도록 할 수 있고, 미리 정해진 기준 이상으로 증가한 경우, 단계(511)에서, 단말의 전송 전력을 그대로 유지시키도록 할 수 있다.
다시 단계(505)에서, MODCOD를 낮춘 이후에도 강우 감쇄가 발생하는 것으로 확인되면, 단계(512)에서, 같은 전송 속도에서 MODCOD의 마진이 있는지 MODCOD 마진을 확인할 수 있다.
MODCOD 마진이 있는 경우, 단계(504)에서 MODCOD를 낮추는 MODCOD 변경 방식을 추가적으로 수행할 수 있다. 또한, 이후에도 강우 감쇄가 발생하는지 지속적으로 확인할 수 있다.
단계(512)에서, MODCOD 마진이 없는 것으로 확인되는 경우, 단계(513)에서 전송 속도의 변경이 가능한지를 확인할 수 있다. 만약, 전송 속도를 변경할 수 없는 경우, 단계(514)에서, 현재의 MODCOD를 유지하고, 이후 페이딩이 발생하는지 확인할 수 있다. 또한, 전송 속도가 변경 가능한 경우, 단계(515)에서 전송 속도를 낮추도록 강우 감쇄 보상 방식이 결정될 수 있다.
이어서, 단계(516)에서, 전송 속도를 낮춘 이후에도 강우 감쇄가 발생하는지 확인할 수 있으며, 만약, 강우 감쇄가 발생하는 경우, 단계(504)를 통해 MODCOD를 낮추도록 강우 감쇄 보상 방식이 결정될 수 있다.
단계(516)에서, 강우 감쇄가 발생하지 않는 경우, 단계(517)에서 같은 전송 속도에서 MODCOD의 변경이 가능한지 확인할 수 있다. 만약, MODCOD의 변경이 가능한 경우, 단계(518)에서 MODCOD를 높여, 강우 감쇄가 발생하지 않는 한의 가장 최적의 전송 환경을 유지하도록 강우 감쇄 보상 방식이 결정될 수 있다.
단계(517)에서, MODCOD의 변경이 가능하지 않은 경우, 단계(519)에서, 단말이 전송 속도를 높일 수 있다. 또한, 단계(520)에서, 전송 속도의 추가 변경이 가능한지 확인할 수 있는데, 변경이 가능한 경우, 단계(516)에서 강우 감쇄가 발생하는지 관찰할 수 있으며, 전송 속도 변경이 가능하지 않은 경우, 단계(508)에서 SNR의 크기를 미리 정해진 기준과 비교하여 전송 전력 및/또는 MODCOD를 변경하도록 할 수 있다.
상기 설명한 방식으로 강우 감쇄 보상 방식이 적용될 수 있다. 강우에 의한 감쇄가 발생하면, 먼저, 단말의 전송 출력을 증가시키고, 이후 동일 전송 속도에서 MODCOD를 변경하며, 이후엔 전송 속도를 변경하는 절차로 운용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 리턴 링크 강우 감쇄 방법을 수행하기 위한 리턴 링크 강우 감쇄 보상 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
실시예에 따른 리턴 링크 강우 감쇄 보상 시스템(600)은, 통신부(610), 추정부(620) 및 결정부(630)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 통신부(610)는, 단말로부터 주기적으로 채널 상태 정보를 수신할 수 있다.
실시예에서, 위성 통신으로 연결되어 있는 모든 단말에 대해서 각각 채널 상태 정보를 수신할 수 있으며, 수신되는 채널 상태 정보는 예컨대, 단말의 HPA 마진 정보, 단말의 데이터 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
추정부(620)는, 채널 상태 정보를 이용하여 SNR(Signal to Noise Ratio)를 추정하고, 추정된 SNR을 이용하여 강우 감쇄 보상 여부를 결정할 수 있다.
실시예에서, 채널에서 강우 감쇄(또는 Fading)가 발생하는지 추정된 SNR을 이용하여 판단할 수 있으며, 예컨대 추정된 SNR의 수치가 미리 정해진 기준 이하인 경우 강우 감쇄가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 강우 감쇄가 발생한 것으로 판단된 경우에 대해서 강우 감쇄 보상을 수행하도록 결정할 수 있다.
결정부(630)는, 단말로부터 수신한 채널 상태 정보를 분석하여 강우 감쇄 보상 방식을 결정할 수 있다.
실시예에서, 강우 감쇄 보상 방식을 결정하는 데에 있어서, 전송 전력 변경 방식, MODCOD 또는 전송 속도 변경 방식 중 적어도 하나의 방식으로 결정할 수 있다.
실시예에서, 수신된 채널 상태 정보를 이용할 수 있는데, 채널 상태 정보 중 HPA 마진 정보를 확인하여 단말에 HPA 마진이 미리 정해진 기준 이상으로 만족하는 경우, 가장 먼저 전송 전력 변경 방식을 적용하여 강우 감쇄를 보상할 수 있다.
만약, 강우 감쇄가 발생하는데 단말에 HPA 마진이 미리 정해진 기준 이하인 경우, 전송 속도 변경 방식 또는 MODCOD 변경 방식을 적용할 수 있다. 실시예에서, 단말에 HPA 마진이 미리 정해진 기준 이하인 경우, 동일한 전송 속도에서 MODCOD 변경 방식을 적용하고, MODCOD를 낮출 수 있다.
실시예에서, MODCOD 변경 방식을 적용한 이후에도 강우 감쇄가 발생하는 경우에 대해서, MODCOD 마진을 분석하고, 단말의 MODCOD 마진이 미리 정해진 기준을 만족하지 못하면, 전송 속도 변경 방식을 강우 감쇄 보상 방식으로 결정할 수 있다.
이후, 통신부(610)는, 결정된 강우 감쇄 보상 방식에 대응하는 동작 모드 변경 명령을 단말로 전송할 수 있다. 이에, 단말은 수신된 동작 모드 변경 명령에 따라 강우 감쇄 보상 방식을 적용하여 통신할 수 있다.
본 발명의 실시예는 강우 감쇄가 큰 위성 통신 시스템에서 채널 환경에 따라, 전송 속도 및 전송 방식을 변경하여 시스템의 가용율 및 처리량(Throughput)을 향상시킴으로써, 리턴 링크의 강우 감쇄를 극복하기 위한 방법 및 그 시스템을 제공할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical media), 플롭티컬 디스크(Floptical disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등한 것들에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
600: 리턴 링크 강우 감쇄 보상 시스템
610: 통신부
620: 추정부
630: 결정부

Claims (9)

  1. 위성 통신 시스템의 리턴 링크 강우 감쇄 보상 방법에 있어서,
    단말로부터 주기적으로 채널 상태 정보를 수신하는 단계;
    상기 채널 상태 정보를 이용하여 SNR(Signal to Noise Ratio)를 추정하는 단계;
    상기 추정된 SNR을 이용하여 강우 감쇄 보상 여부를 결정하는 단계;
    상기 단말로부터 수신한 상기 채널 상태 정보에 포함되는 HPA(High Power Amplifier) 마진(Margin) 및 MODCOD의 마진 중 적어도 하나에 기초하여 강우 감쇄 보상 방식을 결정하는 단계; 및
    상기 강우 감쇄 보상 방식에 대응하는 동작 모드 변경 명령을 상기 단말로 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 강우 감쇄 보상 방식을 결정하는 단계는,
    상기 HPA 마진이 미리 정해진 기준 이상인 경우, 전송 전력을 높이는 단계;
    상기 HPA 마진이 미리 정해진 기준 미만인 경우, 상기 전송 전력을 변경하지 않고 상기 MODCOD의 마진 내에서 강우 감쇄가 발견되지 않는 MODCOD의 최대 값으로 설정하는 단계; 및
    상기 MODCOD의 마진이 미리 정해진 기준 미만인 경우, 전송 속도를 변경하는 단계
    를 포함하는,
    리턴 링크 강우 감쇄 보상 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보는,
    상기 단말의 HPA(High Power Amplifier) 마진(Margin) 정보, 상기 단말의 데이터 정보 중 적어도 하나를 포함하는,
    리턴 링크 강우 감쇄 보상 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 리턴 링크 강우 감쇄 보상 방법을 수행하기 위한 리턴 링크 강우 감쇄 보상 시스템에 있어서,
    단말로부터 주기적으로 채널 상태 정보를 수신하고, 강우 감쇄 보상 방식에 대응하는 동작 모드 변경 명령을 상기 단말로 전송하는 통신부;
    상기 채널 상태 정보를 이용하여 SNR(Signal to Noise Ratio)를 추정하고, 상기 추정된 SNR을 이용하여 강우 감쇄 보상 여부를 결정하는 추정부; 및
    상기 단말로부터 수신한 상기 채널 상태 정보에 포함되는 HPA(High Power Amplifier) 마진(Margin) 및 MODCOD의 마진 중 적어도 하나에 기초하여 상기 강우 감쇄 보상 방식을 결정하는 결정부
    를 포함하고,
    상기 결정부는,
    상기 HPA 마진이 미리 정해진 기준 이상인 경우, 전송 전력을 높이고,
    상기 HPA 마진이 미리 정해진 기준 미만인 경우, 상기 전송 전력을 변경하지 않고 상기 MODCOD의 마진 내에서 강우 감쇄가 발견되지 않는 MODCOD의 최대 값으로 설정하며,
    상기 MODCOD의 마진이 미리 정해진 기준 미만인 경우, 전송 속도를 변경하는,
    리턴 링크 강우 감쇄 보상 시스템.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보는,
    상기 단말의 HPA(High Power Amplifier) 마진(Margin) 정보, 상기 단말의 데이터 정보 중 적어도 하나를 포함하는,
    리턴 링크 강우 감쇄 보상 시스템.
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