KR19980046879A - Cdma 시스템에서 역방향 링크 전력제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CDMA 시스템에서 역방향 링크 전력제어 방법 및 장치에 관한 것이다. 그 목적은 단말기의 전력증폭기에서 송신전력을 변화시키는 데에 있다. 그 특징은 기지국은 단말기로부터 수신하는 파일럿 채널의 신호에너지 대 잡음 비를 측정하여 이것을 전력제어 기준값 Ec/It과 비교하는 비교수단과, 수신한 Ec/It가 기준값 Ec/It보다 크냐 작으냐에 따라 단말기에게 다음 송신전력의 증감을 결정하는 증감결정 수단 및 기지국으로부터 수신한 전력제어 명령을 토대로 단말기의 파일럿 채널, 시그널링 채널, 그리고 트랙픽 채널의 필터이득을 조정함으로써 단말기의 송신전력을 변경하는 송신전력 변경수단으로 구성되는 데에 있다.

Description

CDMA 시스템에서 역방향 링크 전력제어 방법 및 장치
본 발명은 CDMA 시스템에서 역방향 링크 전력제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 기지국은 단말기에서 송신하는 트래픽 채널의 신호전력대 잡음비(즉, Eb/No)을 토대로 역방향 링크 전력제어 명령비트를 결정하고, 이동국은 기지국으로부터 수신하는 이 명령비트를 이용하여 전력 증폭기의 송신전력을 조절한다. 그리고, 기지국에서 사용되는 역방향 링크 전력제어 기준인 타겟 Eb/No의 변화기준을 역방향 링크 트래픽 채널의 FER(Frame Error Ratio)을 기준으로 변화시킨다. 기존의 방법에서는 역방향 링크 전력 제어시 단말기의 송신전력을 전력 증폭기에서 증감시킴으로써 신호정보와 트래픽 정보의 중요성과 무관하게 일률적으로 송신전력을 제어하였다. 그래서, 종래에는 단말기의 전력 증폭기에서 송신전력이 고정된다는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 파일럿 채널, 시그널링 채널, 및 트래픽 채널, 전력제어 채널 등으로 구성되는 CDMA 무선통신 시스템에서 신호에너지 대 간섭에너지 비(Bit energy to Interference power spectral density Ratio, 즉 Eb/No) 대신 단말기로부터 수신하는 파일럿 신호에너지 대 잡음비를 토대로 역방향 링크 전력제어를 위한 명령비트를 결정하고 또한 단말기가 기지국으로부터 수신하는 명령을 토대로 파일럿 채널, 시그널링 채널, 그리고 트래픽 채널의 송신전력을 각각 채널정보의 중요성이나 시스템 환경에 따라 가변적으로 조절함으로써 단말기의 전력증폭기에서 송신전력을 변화시키는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 파일럿 채널, 시그널링 채널, 트래픽 채널 및 전력제어 채널 등으로 구성되는 CDMA 무선통신 시스템의 역방향 링크 전력제어 장치에 있어서, 기지국은 단말기로부터 수신하는 파일럿 채널의 신호에너지 대 잡음 비를 측정하여 이것을 전력제어 기준값 Ec/It과 비교하는 비교수단(10)과, 수신한 상기 Ec/It가 상기 기준값 Ec/It보다 크냐 작으냐에 따라 상기 단말기에게 다음 송신전력의 증감을 결정하는 증감결정 수단(20) 및 상기 기지국으로부터 수신한 전력제어 명령을 토대로 단말기의 파일럿 채널, 시그널링 채널, 그리고 트래픽 채널의 필터이득을 조정함으로써 단말기의 송신전력을 변경하는 송신전력 변경수단(30)로 구성되는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징은 파일럿 채널, 시그널링 채널, 트래픽 채널 및 전력제어 채널 등으로 구성되는 CDMA 무선통신 시스템의 역방향 링크 전력제어 방법에 있어서, 기지국은 역방향 링크 전력 제어를 위한 기준값과 수신(Ec/It)값을 비교하는 단계와, 상기 기준값이 상기 수신(Ec/It) 값보다 크면, 상기 단말기의 파일럿 채널, 시그널링 채널 및 트래픽 채널의 송신전력을 미리 정해진 일정값만큼 증가시키는 단계와, 상기 기준값이 상기 수신(Ec/It)값보다 작으면, 상기 단말기의 파일럿 채널, 시그널링 채널 및 트래픽 채널의 송신전력을 미리 정해진 일정값만큼 감소시키는 단계 및 상기 기지국으로부터 송신전력에 관한 명령을 수신한 상기 단말기가 파일럿 채널, 시그널링 채널 및 트래픽 채널의 필터이득을 미리 정해진 일정값만큼 상기 명령에 따라 증감시켜 전송함으로써 상기 기지국의 역방향 링크 전력제어 명령에 응답하는 단계로 이루어지는 데에 있다.
도 1은 CDMA 시스템의 채널 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 CDMA 시스템의 역방향 링크 전력제어 장치의 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 CDMA 시스템의 역방향 링크 전력제어 방법의 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들 중의 하나를 상세히 설명한다.
이는 역방향 링크 트래픽 채널로부터 프레임 오율(FER)을 측정할 수 없을 경우에 기지국에서 사용하는 역방향 링크 전력제어의 타겟 Ec/It를 변화시킬 기준을 제시한다. 단말기로부터 수신하는 시그널링 채널의 FER을 측정하여 기지국에서 사용하는 역방향 링크 전력제어의 타겟 Ec/It값을 변화시킨다.
도 1은 CDMA 시스템의 채널 구성도이다. 도 1을 참조하여 CDMA 시스템의 채널 구성을 설명하면 다음과 같다.
이는 단말기(terminal)가 기지국으로 통화정보를 전송하기 위해서는 트래픽 채널뿐만 아니라 기지국에서 통화정보를 복조하는 데에 사용되는 위상정보를 제공하기 위한 파일러 정보(채널), 그리고 기지국(Base Station)과 통화중에 필요한 각종 신호정보를 전송하기 위한 시그널링채널 등으로 구성된다. 기지국은 단말기에게 통화정보를 전송하는데 필요한 트래픽채널 뿐만 아니라 단말기의 송신 출력을 제어하기 위한 전력제어채널(power control channel) 등으로 구성된다. 단말기와 기지국으로 크게 구성되는 CDMA 무선통신 시스템에서 단말기는 파일럿 채널, 시그널링 채널, 트래픽 채널 등의 신호를 처리하는 신호확산 처리부, 확산된 신호의 대역제한을 위하여 일정한 대역폭만 통과시키는 필터부분, 그리고 이 필터링된 CDMA 신호를 무선으로 전송하기 위한 전력증폭기 및 안테나 등으로 구성된다. 특히 단말기는 각 채널의 신호대역폭을 제한하는 필터는 단말기의 채널별 송신전력을 조절하기 위해 신호출력시 기지국의 명령에 따라 필터의 이득을 적절하게 조절하는 역할을 수행한다.
도 2는 본 발명에 따른 CDMA 시스템의 역방향 링크 전력제어 장치의 블록도이다. 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 CDMA 시스템의 역방향 링크 전력제어 장치를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기지국은 단말기로부터 수신하는 파일럿 채널의 신호에너지 대 잡음비를 측정하여 이것을 전력제어 기준값 Ec/It과 비교하여(10) 수신한 Ec/It가 기준값 Ec/It보다 큰 경우 또는 작은 경우에 따라 단말기에게 다음 송신전력의 증감을 결정하는 장치(20)와 기지국으로부터 수신한 전력제어 명령을 토대로 단말기의 파일럿 채널, 시그널링 채널, 그리고 트래픽 채널의 필터이득을 조정함으로써 단말기의 송신전력을 변경하는 장치(30) 등으로 구성된다.
CDMA 무선통신 시스템에서 단말기는 파일럿 채널, 시그널링 채널, 트래픽 채널 등의 신호를 처리하는 신호확산 처리부, 확산된 신호의 대역제한을 위하여 일정한 대역폭만 통과시키는 필터부분, 그리고 이 필터링된 CDMA 신호를 무선으로 전송하기 위한 전력 증폭기 및 안테나 등으로 구성된다. 특히 각 채널의 신호 대여폭을 제한하는 필터는 단말기의 채널별 송신전력을 조절하기 위해 신호출력시 기지국의 명령에 따라 필터의 이득을 적절하게 조절하는 역할을 수행한다. 한편, 기지국은 단말기로부터 수신하는 파일럿 신호의 코릴레이션 값(파일럿 신호의 에너지 대 간섭신호 에너지 비율, 이하 Ec/It라고 약칭함) (Ec/It)r(i)를 측정하여(10) 이것을 역방향 링크 전력제어의 기준인 (Ec/It)r(i)와의 차이를 계산한다(11,21). 기지국은 계산결과가 양수일 경우에 단말기의 파일럿 채널, 시그널링 채널 및 트래픽 채널의 송신전력을 미리 정해진 일정값만큼 증가시킬 것을 명령하고 반대로 음수일 경우에는 즉, (Ec/It)r(i)가 (Ec/It)t(i)보다 클 경우 단말기의 파일럿 채널, 시그널링 채널 및 트래픽 채널의 송신전력을 미리 정해진 일정값 만큼 감소시키도록 명령한다, 기지국으로부터 송신전력 증가 명령을 수신한 단말기는 파일럿 채널, 시그널링 채널, 그리고 트래픽 채널의 필터이득을 미리 정해진 일정값만큼 증가시킨다. 그리고 반대로 기지국으로부터 송신전력 감소명령을 수신할 경우 단말기는 이들 채널들의 필터이득을 미리 정해진 일정값만큼 감소시켜 신호를 전송함으로써 기지국의 역방향 링크 전력제어 명령에 응답한다(31,32). 한편, 여러 개의 셀들로 구성되는 무선통신 시스템 환경에서 각 셀별 트래픽 분포에 따라서 기지국에서 수신하는 Ec/It값이 달라진다. 즉, 트래픽 부하가 클 경우에는 역방향 링크의 간섭신호 전력의 증가로 인하여 기지국에서 수신하는 Ec/It가 떨어지기 때문에 시스템에서 요구하는 통화품질을 만족시키지 못한다. 반대로 트래픽 부하가 작을 경우에는 역방향 링크의 간섭신호 전력의 감소로 인하여 기지국에서 수신하는 Ec/It가 증가하기 때문에 시스템에서 요구하는 통화품질을 충분히 만족시키지만 단말기는 잉여분의 신호전력을 송출하기 때문에 인접셀에 간섭신호를 야기시키게 된다. 따라서 기지국에서 사용하는 역방향 링크 전력제어의 기준인 (Ec/It)t(i)(10) 값을 트래픽 부하에 따라 갱신해 주어야 한다. 그런데, 기지국에서 트래픽 부하를 정확하게 측정하기는 힘들기 때문에 본 발명에서는 단말기로부터 수신하는 시그널링 채널의 프레임오율을 측정하여 이 FER이 정해진 임계값을 초과할 경우에 기지국에서 사용하는 (Ec/It)t(i) 값을 일정값만큼 증가시키고 FER이 특정 임계값보다 떨어질 경우에 기지국에서 사용하는 (Ec/It)t(i) 값을 일정값만큼 증가시킴으로써 셀별 트래픽 부하의 변화에 적응할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 CDMA 시스템의 역방향 링크 전력제어 방법의 흐름도이다. 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 CDMA 시스템의 역방향 링크 전력제어 방법을 설명하면 다음과 같다.
기지국은 역방향 링크 전력제어를 위한 기준값을 시스템 설계시에 얻어지는 값으로 설정한다(S1). 단말기로부터 수신하는 파일럿 신호의 에너지 값(파일럿 신호의 에너지 대 간섭신호 에너지비율: 이하 Ec/It라고 약칭함)를 측정하여(S2) 이것을 역방향 링크 전력제어의 기준인 (Ec/It)r(i)와의 차이를 계산한다(S3). 기지국은 비교결과(S4) 수신 (Ec/It)r(i)가 작을 경우, 단말기의 파일럿 채널, 시그널링 채널 및 트래픽 채널의 송신전력을 미리 정해진 일정값만큼 증가시킬 것을 명령하고(S5) 반대로 음수일 경우 즉, (Ec/It)r(i)가 (Ec/It)t(i)보다 클 경우 단말기의 파일럿 채널, 시그널링채널 및 트래픽 채널의 송신전력을 미리 정해진 일정값만큼 감소시키도록 명령한다(S6). 기지국으로부터 송신전력 증가 명령을 수신한 단말기는 파일럿 채널, 시그널링 채널, 및 트래픽 채널의 필터이득을 미리 정해진 일정값만큼 증가시킨다. 이때에 단말기는 파일럿 채널, 시그널링 채널, 트래픽 채널에 할당되는 이득(전력값)이 어떤 고정된 값을 유지하도록 조정한다. 예를 들면, 정규화된 전력을 ‘1’로 할 경우, 트래픽 채널 이득을 0.3으로 할당하고, 시그널링 채널 이득을 0.3으로 할당하고, 파일럿 채널 이득을 0.4로 할당함으로써 각 채널에 할당되는 이득값을 유동적으로 조절한다. 그리고 반대로 기지국으로부터 송신전력 감소명령을 수신할 경우 단말기는 이들 채널들의 필터이득을 미리 정해진 일정값만큼 감소시켜 신호를 전송함으로써 기지국의 역방향링크 전력제어 명령에 응답한다(S7,S8). 한편, 여러 개의 셀들로 구성되는 무선통신 시스템 환경에서 각 셀별 트래픽 분포에 따라서 기지국에서 수신하는 (Ec/It) 값이 달라진다. 즉, 트래픽 부하가 클 경우 역방향 링크의 간섭신호 전력의 증가로 인하여 기지국에서 수신하는 (Ec/It)가 떨어지기 때문에 시스템에서 요구하는 통화품질을 만족시키지 못한다. 반대로 트래픽 부하가 작을 경우에 역방향링크의 간섭신호전력의 감소로 인하여 기지국에서 수신하는 (Ec/It)가 증가하기 때문에 시스템에서 요구하는 통화품질을 충분히 만족시킬 수 있지만 단말기는 잉여분의 신호전력을 송출하기 때문에 인접셀에 간섭신호를 야기시키게 된다. 따라서, 기지국에서 사용하는 역방향 링크 전력제어의 기준인 (Ec/It)t(i) 값을 트래픽 부하에 따라 갱신해 주어야 한다(S1). 그런데, 기지국에서 트래픽부하를 정확하게 측정하기는 힘들기 때문에 본 발명에서는 단말기로부터 수신하는 시그널링 채널의 프레임오율(FER:Frame Error rate)를 측정하여(S9) 이 FER이 정해진 임계값을 초과할 경우 기지국에서 사용하는 (Ec/It)t(i)값을 일정값만큼 증가시키고(S12), FER이 특정 임계값보다 떨어질 경우 기지국에서 사용하는 (Ec/It)t(i) 값을 일정값만큼 감소시킴으로써(S11) 셀별 트래픽 부하의 변화에 잘 적용할 수 있도록 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은 단말기에서 전송하는 정보 중에서 통화정보(트래픽 채널) 외에 신호정보(시그널링 채널) 및 기지국에서 이들 정보를 복조하는 데에 필요한 위상정보(파일럿 채널)에 대하여 그 중요성에 따라 송신전력을 적절하게 조절할 수 있다는 데에 그 효과가 있다. 또한 기지국은 단말기로부터 수신하는 파일럿 신호의 에너지 대 간섭신호 비(Ec/It)를 측정하여 역방향 링크 전력제어를 수행함으로써 트래픽 채널로부터 직접 비트에너지 대 간섭신호 비(Eb/No)를 측정하지 않아도 된다는 데에 또 다른 효과가 있다. 그리고, 역방향 링크 전력제어 명령을 수신하는 단말기는 전력 증폭기의 송신전력을 변화시키는 것이 아니라 단말기의 파일럿 채널, 시그널링 채널, 그리고 트래픽 채널의 기저대역 필터의 이득을 일정값만큼 변화시킴으로써 각 채널정보의 중요도에 따라서 적절한 전력제어가 가능하다는 데에 또 다른 효과가 있다. 역방향 링크 트래픽 채널로부터 FER을 측정할 수 없을 경우에 단말기로부터 수신하는 시그널링 채널의 FER을 측정하여 기지국에서 사용하는 역방향 링크 전력제어의 타겟 Ec/It값을 변화시킨다는 데에 또 다른 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 파일럿 채널, 시그널링 채널, 트래픽 채널 및 전력제어 채널 등으로 구성되는 CDMA 무선통신 시스템의 역방향 링크 전력제어 장치에 있어서,
    기지국은 단말기로부터 수신하는 파일럿 채널의 신호에너지 대 잡음 비를 측정하여 이것을 전력제어 기준값 Ec/It과 비교하는 비교수단(10);
    수신한 상기 Ec/It가 상기 기준값 Ec/It보다 크냐 작으냐에 따라 상기 단말기에게 다음 송신전력의 증감을 결정하는 증감결정 수단(20); 및
    상기 기지국으로부터 수신한 전력제어 명령을 토대로 단말기의 파일럿 채널, 시그널링 채널, 그리고 트래픽 채널의 필터이득을 조정함으로써 단말기의 송신전력을 변경하는 송신전력 변경수단(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서 역방향 링크 전력제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비교수단과 증감결정 장치에 의해 상기 기지국에서 수신되는 역방향 링크의 파일럿 신호에너지 대 간섭신호에너지 비를 기준으로 역방향 링크 전력제어 명령비트가 결정되는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서 역방향 링크 전력제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 수신되는 역방향 링크 전력제어 비트를 토대로 단말기가 파일럿 채널, 시그널링 채널 및 트래픽 채널 각각의 송신전력을 변화시키는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서 역방향 링크 전력제어 장치.
  4. 파일럿 채널, 시그널링 채널, 트래픽 채널 및 전력제어 채널 등으로 구성되는 CDMA 무선통신 시스템의 역방향 링크 전력제어 방법에 있어서,
    기지국은 역방향 링크 전력제어를 위한 기준값 (Ec/It)t(i)와 수신값 (Ec/It)r(i)을 비교하는 단계;
    상기 기준값이 상기 수신값 (Ec/It)r(i)보다 크면, 상기 단말기의 파일럿 채널, 시그널링 채널 및 트래픽 채널의 송신전력을 미리 정해진 일정값만큼 증가시키는 단계;
    상기 기준값이 상기 수신값 (Ec/It)r(i)보다 작으면, 상기 단말기의 파일럿 채널, 시그널링 채널 및 트래픽 채널의 송신전력을 미리 정해진 일정값만큼 감소시키는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 송신전력에 관한 명령을 수신한 상기 단말기의 파일럿 채널, 시그널링 채널 및 트래픽 채널의 필터이득을 미리 정해진 일정값만큼 상기 명령에 따라 증감시켜 전송함으로써 상기 기지국의 역방향 링크 전력제어 명령에 응답하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서 역방향 링크 전력제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기지국에서 트래픽 부하를 정확하게 측정하기는 힘들기 때문에 상기 단말기로부터 수신하는 시그널링 채널의 프레임오율을 측정하는 단계;
    상기 프레임오율이 정해진 임계값을 초과하는지 판단하는 단계;
    상기 판단단계에서 상기 프레임오율이 상기 임계값을 초과할 경우에 상기 기지국에서 사용하는 값을 일정값만큼 증가시키는 단계; 및
    상기 판단단계에서 상기 프레임오율이 상기 임계값보다 작을 경우에 상기 기지국에서 사용하는 값을 일정값만큼 감소시키는 단계를 더 포함하여 셀별 트래픽 부하의 변화에 잘 적응할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서 역방향 링크 전력제어 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 비교단계가,
    상기 기지국이 역방향 링크 전력제어를 위한 상기 기준값을 시스템 설계시에 값으로 설정하는 소단계;
    상기 기지국에서 사용하는 역방향 링크 전력제어의 상기 기준값을 트래픽 부하에 따라 갱신하는 소단계;
    상기 기지국이 단말기로부터 수신하는 파일럿 신호의 코릴레이션 값을 측정하는 소단계;
    상기 코릴레이션값을 역방향 링크 전력제어의 기준값과 차이를 계산하는 소단계; 및
    상기 차이가 양수인지 음수인지를 판단함으로써 대소를 비교하는 소단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서 역방향 링크 전력제어 방법.
KR1019960065295A 1996-12-13 1996-12-13 Cdma 시스템에서 역방향 링크 전력제어 방법 및 장치 KR100211952B1 (ko)

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