KR19990022258A - 저궤도 위성 통신 시스템을 위한 파일럿 신호 전력 제어 - Google Patents

Abstract

위성 통신 시스템에서 위성 트랜스폰더 (104) 에 의해서 송신된 공유 자원 신호의 전력을 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 위성 통신 시스템은 공유된 자원 시호를 포함하는 통신 신호를 송신하는 (402) 게이트웨이 (102), 하나 이상의 가입자부 (106A, B, C) (예를들면, 전화기) 에 신호를 중계하는 (404) 위성 트랜스폰더 (104), 및 신호를 수신하는 (406) 하나 이상의 가입자부 (106) 를 포함한다. 방법은 각 가입자부 (106) 에서 위성 트랜스폰더 (104) 를 통해 공유 자원 신호를 수신하는 단계 (406), 각 가입자부 (106) 에서 수신된 공유 자원 신호에 대한 신호 전력을 측정하는 단계 (408), 신호 전력을 게이트웨이 (410 및 102) 로 전송하는 단계, 및 신호 전력에 근거하여 위성 트랜스폰더 (418) 에 의해서 송신된 공유 자원 신호의 전력을 조정하는 단계를 포함한다.

Description

저궤도 위성 통신 시스템을 위한 파일럿 신호 전력 제어

각종 다중 처리 통신 시스템은 다수의 시스템 사용자의 송신 정보에 대해서 개발되어 왔다. 다중 처리 통신 시스템에 이용되는 공지된 두 가지 기술은 시분할 다중 처리 (TDMA) 와 주파수 분할 다중 처리 (FDMA) 이며, 기본적으로 잘알려진 기술이다. 그러나, 코드 분할 다중 처리 (CDMA) 스프레드 스펙트럼 기술과 같은 스프레드 스펙트럼 변조 기술은 다른 변조 설계에 비해 많은 이점을 제공하고, 특히, 다수의 통신 시스템 사용자를 위한 서비스를 제공하는데 많은 이점이 있다. 다중 처리 통신 시스템에서의 CDMA 기술의 이용은 위성 또는 지상 중계기를 이용한 스프레드 스펙트럼 다중 처리 통신 시스템 이라는 제목으로 1990 년 2 월 13 일에 발행된 미국 특허 제 4,901,307 호 및 개별 수신 위상 시간 및 에너지를 추적하는 스프레드 스펙트럼 통신 시스템에서 최대 스펙트럼 송신 전력을 이용하는 방법 및 장치 라는 제목으로 미국 특허 출원 일련 번호 제 08/368,570 호에 개시되어 있으며, 둘다 본 발명의 양수인에게 양도되었으며, 이하 참조된다.

상술한 특허 서류는 다수의 일반적인 이동 시스템 또는 원격 시시스템 사용자 (이하 가입자라함) 가 다른 시스템 가입자와 또는 공중 전화 스위칭 네트워크와 같은 다른 접속 시스템 사용자와의 통신을 위해 하나 이상의 가입자부에 이용되는 다중 처리 통신 시스템이 개시되어 있다. 가입자부는 CDMA 스프레드 스펙트럼 통신 신호를 이용하여 게이트웨이 및 위성 중계기를 통해 통신한다.

위성은 지표면에 위성 통신 신호를 발사함으로서 생성되는 스폿 (spot) 을 조명하는 빔을 형성한다. 스폿에 대한 전형적인 위성 빔 패턴은 소정의 서비스 구역 패턴에 배열된 빔의 부재로 이루어진다. 통상적으로, 각 빔은 공통 지리적 영역을 커버링하고 각각이 상이한 주파수 대역을 점유하는 소위 부빔 (sub-beam) 의 부재로 이루어진다.

전형적인 스프레드 스펙트럼 통신 시스템에서, 한 세트의 사전 선택된 의사 잡음 (PN) 코드 시퀀스는 통신 신호로서 송신용 캐리어 시호로 변조하기에 앞서 소정의 스펙트럼 대역에 대한 정보 신호를 변조 (즉, 스프레드) 시키는데 이용된다. 종래에 공지된 스프레드 스펙트럼 송신 방법인 PN 스프레딩은 데이터 신호의 대역폭보다 매우 큰 대역폭을 갖는 송신용 신호를 생성한다. 게이트웨이와 가입자 사이의 통신 링크에서, PN 스프레딩 코드 또는 바이너리 시퀀스는 상이한 빔으로 게이트웨이에 의해서 송신된 신호간 뿐만아니라 다중경로 신호간을 식별하는데 이용된다. 통상적으로, 이들 코드는 빔내의 모든 통신 신호에 의해서 할당된다.

전형적인 CDMA 스프레드 스펙트럼 시스템에서, 채널화 코드는 순방향 링크 (즉, 게이트웨이로부터 가입자부로의 링크) 에서 위성 빔내에 송신된 가입자 신호간을 식별하는데 이용된다. 즉, 각 가입자부는 단일 채널화 직교 코드를 이용함으로서 순방향 링크에 제공된 자신의 직교 채널 (이한 트래픽 채널 이라함) 을 갖는다. 일반적으로, 월쉬 펑크션은 지상 시스템용 64 코드칩 및 위성 시템용 128 코드칩의 명령의 전형적인 길이로 채널화 코드를 구현하는데 통상적으로 이용된다.

미국 특허 제 4,901,307 호에 개시된 전형적인 CDMA 스프레드 스펙트럼 통신 시스템은 순방향 링크 가입자부 통신을 위해서 코히어런트한 변조와 복조를 이용한다. 이 방법을 이용한 통신 시스템에서, 파일럿 캐리어 신호 (이하 파일럿 신호 라함) 는 게이트웨이와 가입자간 링크에 대해 코히어런트 위상 기준으로서 이용된다. 즉, 일반적으로 데이터 변조를 포함하지 않은 파일럿 신호는 서비스 영역 전체로 게이트웨이에 의해서 송신된다. 일반적으로, 단일 파일럿 신호는 각 주파수가 이용되는 각 게이트웨이에 의해서 송신된다. 이들 파일럿 신호는 그 소오스로부터 신호를 수신한 모든 가입자에 의해서 공유된다.

일반적으로 파일럿 신호는 데이터 변조를 포함하지 않기 때문에, 이들은 본질적으로 캐리어 주파수로 변조된 PN 스프레딩 코드로 이루어진다. 파일럿 신호는 전 통신 시스템에 동일한 PN 스프레딩 코드를 이용할 수 있지만 각 빔에 대해서 코드간 상이한 시간적 오프셋을 갖는다. 이것은 서로로부터 용이하게 구별될 수 있는 신호를 제공하기 때문에, 간단하게 획득되고 추적할 수 있다. 선택적으로, 각 파일럿 신호는 상이한 PN 코드가 이용되어 생성될 수도 있다.

파일럿 신호는 초기 시스템을 동조하고 송신된 신호의 시간, 주파수 및 위상 추적을 하기 위해서 가입자부에 의해서 이용된다. 파일럿 신호 캐리어로부터 획득된 위상 정보는 다른 시스템의 코히어런트 복조를 위한 캐리어 위상 기준으로서 이용된다. 이 기술은 많은 가입자의 신호 캐기가 위상 기준으로서 공통 파일럿 신호를 공유하는 것을 가능하게 하고 가격이 저렴하고 효율이 우수한 추적 메카니즘을 제공한다.

위성 통신 시스템에서, 신호 송신이 가능한 전력양은 위성의 전력 발전양에 의해서 제한된다. 이 전력의 사용을 최적화하기 위해서는, 전력은 트래픽 신호와 파일럿 신호 사이에 할당되어야 한다. 너무 적은 전력이 파일럿 신호에 할당되면, 가입자부는 게이트웨이를 갖는 수신자와 동조하기 위한 충분한 에너지를 축적할 수 없다. 역으로, 너무 많은 파일럿 신호 전력이 송신되면, 트래픽 신호를 위한 가능한 전력양이 감소하여 지원될 수 있는 가입자의 수가 감소한다. 따라서, 위성에서 가입자 지원수를 최대로 하기위해서, 송신되는 파일럿 신호 전력양이 정확하게 제어되어야 한다.

파일럿 신호외에도, 통신 시스템에 이용될 수 있는 다른 공유 자원이 있다. 페이징 신호는 시스템 오버헤드 정보 및 가입자부 특정 메시지를 가입자부로 송신하는데 이용된다. 통신 시스템은 여러 페이징 신호를 가질 수도 있다. 또한, 동조 신호는 시간 동조를 용이하게 하는데 유용한 시스템 정보를 송신하는데 이용될 수도 있다. 이들 신호 모두는 파일럿 신호와 마찬가지 방식으로 자원을 공유하여 동작한다. 또한 이러한 신호는 위성 또는 전력 제한되거나 또는 전력 제어되는 통신 시스템에서 소비 전력을 증가시킨다. 더욱이, 방해를 감소시키기고 시스템 용량을 증가시키기 위해서 이들 신호에 나타나는 에너지의 양를 최소화하는 것이 바람직하다.

따라서, 지원되는 가입자의 수를 최대화하기 위해 위성 통신 시스템에서 파일럿 신호와 같은 공유 자원 신호에 대한 신호 전력을 제어하는 방법 및 장치가 요구된다.

발명의 개요

본 발명은 위성 통신 시스템에서 공유 자원 신호의 신호 전력을 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 예를들면, 공유 자원 신호는 페이징 신호 또는 동조 신호가 될 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 공유 자원 신호는 저궤도 (LEO) 위성을 통해 순방향 링크에 송신된 파일럿 신호이다. 순방향 링크는 게이트웨이에서 시작하여 가입자부로 송신하는 통신 경로이다. 파일럿 신호는 시간, 주파수 및 위상 동조동안 가입자부에 의해서 이용되는 공유된 자원을 나타낸다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 위성 통신 시스템은 공유 자원 신호를 포함하는 통신 신호를 송신하는 게이트웨이, 하나 이상의 가입자부 (즉, 전화) 에 신호를 연결하기는 위성 트랜스 폰더, 및 신호를 수신하는 하나 이상의 가입자부로 이루어진다. 방법은, 각 가입자부에서 위성 트랜스 폰더를 통해 공유 자원 신호를 수신하는 단계, 각 가입자부에서 수신된 공유 자원 신호레 대한 신호 전력을 측정하는 단계, 측정된 신호 전력을 게이트웨이로 전송하는 단계, 및 측정된 신호 전력에 기초하여 위성 트랜스폰더에 의해서 송신된 공유 자원 신호의 전력을 조절하는 단계로 이루어진다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 수신된 공유 자원 신호의 전력은 그의 신호대 잡음비를 판정함으로서 측정된다.

발명의 더욱 바람직한 실시예에서, 신호대 잡음비는 가입자에 의해서 수신된 공유 자원 신호에대해 신호 자속 밀도를 계산하는데 이용된다. 결정된 신호 자속 밀도는 선택된 가입자부가 자속 밀도의 소정의 레벨로 신호를 방사하도록, 공유 자원 신호를 조절하기 위한 기초로서 이용된다. 일반적으로, 선택된 가입자는 클리어 경로 가입자라 하고, 통신 신호 품질에 소망되는 마진을 가입자부에 제공하도록 소정의 자속 밀도 레벨이 선택된다.

본 발명의 바람직한 실시예의 하나의 이점은 위성 통신 시스템에서 공유 자원 신호의 정확한 폐루프 제어가 가능한 것이다.

더욱이, 본 발명의 형태 및 이점 뿐만아니라 본 발명에 따른 각종 실시예의 구성 및 동작을 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.

본 발명은 무선 데이터 또는 전화 시스템과 같은 다중 처리 통신 시스템, 및 위성 중계기형 스프레드 스펙트럼 통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 본 발명은 위성 통신 시스템에서 파일럿 신호와 같은 할당된 자원 신호의 신호 전력을 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 일치하거나 또는 기능적으로 유사한 소자를 동일한 참조 번호로 지시하고 있는 것을 도면에 참조하면 이해가 용이하다. 더욱이, 참조 번호의 가장 좌측에 있는 숫자는 첨부된 참조 번호가 처음 도시되는 도면을 나타낸다.

도 1 은 일반적인 위성 통신 시스템을 나타낸 도면.

도 2 는 가입자부 (106) 에 이용한 예시적인 송수신기 (200) 의 블록도.

도 3 은 게이트웨이 (102) 에 이용한 예시적인 송신기 및 수신기 (300) 의 블록도.

도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위성 통신 시스템의 동작을 나타낸 순서도.

바람직한 실시예의 상세한 설명

본 발명은 위성 통신 시스템에서 공유 자원 신호의 신호 전력을 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 공유 자원 신호는 예를들면, 페이징 신호 또는 동조 신호가 될 수도 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 공유 자원 신호는 저궤도 (LEO) 위성을 통해 순방향 링크로 송신된 파일럿 신호이다. 순방향 링크는 게이트웨이에서 시작하여 가입자부로 송신하는 통신 경로이다. 파일럿 신호는 시간, 주파수 및 위상 동조를 위해 가입자에 의해서 이용되는 공유된 자원을 나타낸다. 페이징 및 동조 신호와 같은 다른 공유 신호는 통신을 희망하는 가입자에게 송신 오버해드 정보를 알리는데 이용될 수 있고 시간 동조를 제공한다.

특정한 단계, 구성 및 배열을 기술하지만, 이것은 단지 설명하기 위한 목적으로 이해되어져야 한다. 관련 분야에서 숙련된 기술자는 다른 단계, 구성 및 배열을 본 발명의 취지 및 범주를 벗어나지 않고 이용할 수 있다.

무선 데이터 또는 전화 시스템과 같은, 일반적인 CDMA 스프레드 스펙트럼 통신 시스템에서, 소정의 지리적 영역 (셀이라고도 함) 내의 기지국은 시스템 가입자를 위해 통신 신호를 처리하기 위해 변조기 및 복조기부 또는 스프레드 스펙트럼 모뎀을 이용한다. 일반적으로, 각 스프레드 스펙트럼 모뎀은 디지털 스프레드 스펙트럼 송신 변조기, 하나 이상의 디지털 스프레드 스펙트럼 데이터 수신기 및 하나 이상의 탐색자 수신기를 이용한다. 전형적인 동작시, 기지국의 모뎀은 각 가입자 또는 할당된 가입자에게 통신 신호의 송신을 수용하는데 필요한 가입자부에 할당된다. 다양한 처리를 수행하는데 다수의 수신자가 이용될 수 있다. 위성 트랜스 폰더, 수신기, 변조기 및 송신기를 이용한 통신 시스템은 위성 트랜스 폰더를 통해 신호를 송신함으서 가입자와 통신을 하는 게이트웨이라고 칭하는 기지국에 위치되는 것이 일반적이다. 광역 트래픽 제어 및 신호 동조하는 시스템을 유지하기 위해서 위성 또는 게이트웨이와 통신하는 다른 관련된 제어 센터가 있을 수도 있다.

상술한 특허 서류에 개시된 것과 같은 예시적인 스프레드 스펙트럼형 통신 시스템은 직접 시퀀스 의사 잡음 스프레드 스펙트럼 캐리어에 기초한 파형을 이용한다. 즉, 기본대역 캐리어는 소망하는 스프레드 효과를 성취하기 위해서 의사 잡음 (PN) 바이너리 시퀀스, 또는 한쌍의 시퀀스를 이용하여 변조된다. PN 코드는 상이한 빔으로 게이트 웨이에 의해서 송신된 신호들간을 식별하고 다중경로 신호들간을 식별하기 위해서 게이트웨이와 가입자 간의 링크에 송신된 모든 통신 신호의 스프레드 스펙트럼에 이용된다. 이런 PN 시퀀스는 스프레딩 코드라 하기도 한다.

각 PN 시퀀스는 스프레드된 기본대역 통신 신호보다 매우 높은 주파수로 사전에 선택된 PN 코드 주기로 발생하는 일련의 칩 으로 이루어진다. 위성 시스템의 예시적인 칩 비율은 약 1.2288 MHz 로 1024 칩의 PN 코드 시퀀스 길이를 갖는다. 또한, 본 발명은 다른 칩 비율 및 코드 길에에도 유용하며 이것은 관련 기술분야의 숙력된 기술자에게 명백하다. 예를들면, 일부 지상 세룰어 시스템은 2¹⁵= 32,678 칩을 갖는 스프레딩 코드를 이용한다. 각 통신 시스템 설계에는 종래 기술에 공지된 팩터에 따라 통신 시스템의 스프레딩 코드의 형태 및 분포가 기입된다. 이들 시퀀스의 예시적인 생성 회로가 1993 년 7 월 13 일에 발행되고 오프셋 조절이 빠른 2 길이 의사 잡음 시퀀스 발생기의 전력 인 제목으로 미국 특허 제 5,228,054 호에 개시되어 있고, 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 이하 참조한다.

일반적으로, 단일 PN 코드 시퀀스 또는 한쌍의 시퀀스는 통신 시스템의 스프레딩 기능에 이용된다. 일반적으로, 상이한 빔에 대한 신호는 이웃하는 빔에 관련하여 각 빔에 대해 기본 PN 코드 시퀀스의 상이한 시간 오프셋을 제공함으로서 구별된다. 즉, 부여된 빔의 서비스 영역냉서 동작하는 가입자부는 단일 PN 스프레딩 코드 시간 오프셋을 공유하고, 다른 빔은 동일한 PN 코드의 상이한 오프셋을 이용한다. 부여된 주파수에 공급된 감입자를 위해 각 게이트웨이에 의해서 생성되는 기본 신호 시간은 동일하다. 선택적으로, 빔은 각 빔에 대해 상이한 PN 코드 시퀀스를 제공함으로서 구별될 수 있다.

시스템 가입자에 송신된 정보 신호는 기본 디지털 통신 신호를 생성하기 위해서 필요에 따라 디지털화되고 희망에 따라 인코드되고 그 사이에 삽입된다. 또한, 특정 가입자에게 어드레스된 신호는 그 가입자의 순방향 링크로 할당된 첨가구별 직교 스프레드 기능에 의해서 변조된다. 즉, 단일 직교 코드 시퀀스는 셀 또는 빔내에서 상이한 가입자 신호를 구별하는데 이용된다. 일반적으로, 이러한 직교 시퀀스는 채널화 코드라 하고 상술한 죄종 PN 스프레딩 코드에 우선하여 적용된다. 또한, 부여된 캐리어 주파수의 순 방향 링크에서의 이 코딩은 트래픽 신호라는 가입자 신호를 생성한다.

그후, 결과적인 PN 스프레드 및 직교로 인코드된 출력 신호는 대역통과 필터링되고 RF 캐리어로 변조된다. 일반적으로, 이것은 단일 통신 신호에 가해진 시뉴소이드의 쿼드러처 쌍을 2 상 변조함으로서 성취된다. 결과 신호는 다른 순방향 링크 신호와 합해지기 전에 증폭되고 필터링되어 게이트웨이의 안테나에 의해서 방사된다. 필터링, 증폭 및 변조 동작은 종래 기술에 공지되어 있다. 이런 형태의 송신 장치의 동작에 대한 부가적인 설명은 CDNMA 세룰러 전화기에서 신호 파형을 생생하는 시스템 및 방법 이라는 제목으로 1992 년 4 월 7 일에 발행된 미국 특허 제 5,103,459 호에 개시되어 있으며, 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 이하 참조된다.

직교 채널화 코드의 한 형태인 월시 코드는 본 발명의 바람직한 실시예에 이용된다. 월시 코드는 CDMA 세룰러 전화 시스템에서 신호 파형을 생성하는 시스템 및 방법 이라는 제목으로 미국 특허 제 5,103,459 호에 개시되어 있고, 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 이하 참조된다.

상술한 바와 같이, 현재 CDMA 스프레드 스펙트럼형 무선 또는 세룰러 전화 시스템의 각 게이트웨이는 파일럿 캐리어 신호 (이하 파일럿 신호 라함) 를 송신한다. 파일럿 신호는 초기 시스템 동조를 획득하기 위해 가입자부에 의해서 이용된다. 파일럿 신호는 데이터 변조를 포함하지 않으며, 통신 시스템에 의해서 이용되는 PN 스프레딩 기능 또는 코드를 나타낸다. 일반적으로, 각 게이트웨이는 이용되는 각 주파수에 대해 하나의 파일럿 신호를 송신한다. 각 파일럿 신호는 특정 주파수에서 그 게이트웨이로부터 트래픽 신호를 수신한 모든 가입자에 의해서 공유된다.

위성 통신 시스템에서 하나의 주요한 제약은 위성에서 신호 송신이 가능한 전력양은 엄격하게 제한되는 것이다. 이러한 이유때문에, 각 트래픽 신호의 신호 전력은 수신이 가능한 트래픽 신호 품질을 유지하는 동안 손실되는 위성 전력을 최소화하도록 개별적으로 제어된다. 그러나, 파일럿 신호와 같은 공유 자원 신호의 신호 전력을 제어하는 경우, 자원을 공유한 모든 사용자를 고려해야 한다.

위성 중계 시스템에 대해서, 파일럿 신호는 각 위성 빔 주파수내에서 송신되고 통신 링크에 이용되는 위성빔 또는 위성에 따라 게이트웨이에서 생성된다. 그러나, 파일럿 신호는 각종 위성, 게이트웨이 또는 기지국을 이용하여, 빔과 부빔의 다양한 조합으로 공유된 자원으로서 송신될수 있고 관련 기술 분야에서 숙련된 자에게 명백하다. 본 발명의 기술은 통신시스템의 특정 파일럿 송신 설계 또는 이용되는 공유 자원의 타입에 제한되지 않는다.

일반적으로, 통신 시스템내의 각 파일럿 신호는 상이한 코드 시간 오프셋을 을 갖는 동일한 PN 코드가 이용되어 생성된다. 선택적으로, 각 파일럿 신호는 상이한 PN 코드를 이용하여 생성될 수도 있다. 이는 신호를 용이하게 서로 구별될 수 있으며 간단하게 획득하고 추적할수 있다. 다른 신호는 게이트 웨이 일치, 시스템 타이밍, 가입자 페이징 정보 및 각종 다른 제어 신호와 같은 스프레드 스펙트럼 변조 정보를 송신하는데 이용된다.

신호 송신이 가능한 전력양은 위성의 전력 발생 용량에 의해서 제한된다. 이 전력의 사용을 최적화하기 위해서, 전력은 트래픽 신호와 파일럿 신호사이에 할당되어야 한다. 너무 작은 전력이 파일럿 신호에 할당되면, 가입자부는 게이트웨이를 갖는 그의 수신자와 동조하기 위한 충분한 에너지를 축적할 수 없다. 역으로, 너무 큰 파일럿 신호 전력이 송신되면, 트랙픽 신호에 대해 가능한 전력양이 감소되고 이에따라 지원될 수 있는 가입자의 수가 감소한다. 따라서, 위성에서 가입자 수용량을 최대화하기 위해서는, 송신된 파일럿 신호 전력의 양이 정확하게 제어되어야 한다.

이 문제를 해결하기 위한 하나의 접근은 폐루프 파일럿 신호 전력 제어이다. 게이트웨이는 순방향 링크, 즉, 게이트웨이의 변조기로부터 위성 트랜스폰더를 통해 가입자부로의 링크에서 경로 이득의 폐루프를 평가 한다. 게이트웨이는 게이트웨이에 의해서 송신된 파일럿 신호 저력을 제어하기 위해서 및 위성 트랜스폰더에 의해서 송신된 파일럿 신호 전력을 제어하기 위해서 이 평가를 이용한다. 이 접근에서의 중요한 문제는 이 폐루프 추정이 위성 트랜스폰더 전자적인 이득, 위성 트랜스폰더 고전력 증폭기의 이득 압축, 안테나 이득, 및 비로인한 감쇠와 같은 기상 효과에 기인하는 경로 손실의 불확실성을 포함하는 경로 이득의 불확실성에 기인하는 에러를 포함한다는 것이다. 이들 이득 불확실성에 기인하는 에러는 상당히 커질수 있다.

파일럿 신호 전력 제어에 대한 제 2 접근은 부분적인 폐루프 파일럿 신호 전력 제어이다. 이 접근에서는, 일반적으로 측정 장치와 캘리브레이트 가입자부는 게이트웨이에 함께 위치된다. 캘리브레이트 가입자부는 수신된 파일럿 신호 전력을 측정하고 게이트웨이 제어 프로세서로 순방향 전송한다. 게이트웨이는 게이트웨이에 의해서 송신된 파일럿 신호 전력을 게어하고 위성 트랜스폰더에 의해서 송신된 파일럿 신호 전력을 제어하기 위해 이 평가를 이용한다. 그러나 이들 측정은 적어도 두 가지의 이유로 신뢰성이 없다. 첫 번째로, 빔이 게이트웨이를 조명하는 것이 실폐되면, 게이트웨이는 루프를 단락시킬 수 없다. 두 번째로, 게이트웨이를 조명하는 단일 빔에 대해 이루어지는 측정은 빔 또는 지역 가입자 환경과 경로 손실사이의 차에 기인하는 다른 빔의 파일럿 신호 레벨을 정확하게 반영할 수 없다. 예를들면, 전자 이득은 다른 빔과 상이할 수 있거나 또는 게이트웨이를 조명하는 빔은 측정 에러가 될 수 있는 기상 효과에 영향을 받을 수 있다. 따라서, 게이트웨이에서 취해지는 단일 측정은 다른 위치에서의 간섭 레벨의 예측이 소망한데로 되지 않을 수도 있다. 폐루프 파일럿 신호 추적에 이용될 신뢰성있는 측정을 하기 위해서는, 파일럿 신호 전력 측정은 위성 서비스 영역 전체에 분포하여 이루어진다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 각 가입자부는 수신된 신호, 또는 다른 고유된 자원 신호에 대한 신호 전력을 측정하고, 이 정보를 게이트웨이로 역송신한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 수신된 공유 자원 신호의 전력은 그의 신호대 잡음비를 결정함으로서 측정된다. 가입자부는 시스템의 파일럿 신호 전력 (또는 품질) 측정를 실행하도록 지시된 전화 또는 전략적으로 위치된 캘리브레이트된 유닛과, 제어되지 않는 시스템 사용자 모두가 될 수 있다. 그후, 게이트웨이 제어 프로세서는 송신하기 위한 파일럿 신호 전력의 적절한 레벨을 결정하기 위해서 이들 측정을 이용한다.

도 1 은 일반적인 위성 통신 시스템 (100) 을 나타낸 도면이다. 위성 통신 시스템 (100) 은 게이트웨이 (102), 위성 트랜스폰더 (103) 및 가입자부 (106) 로 이루어진다. 가입자부 (106) 는 일반적으로 상설 구조물에 장착되는 고정된 가입자부 (106A), 일반적으로 차량에 장착되는 이동체 가입차부 (106B) 및 일반적으로 들고 다닐 수 있는 휴대용 가입자 (106C) 인 세 가지 형태가 있다. 게이트웨이 (102) 는 위성 트랜스폰더 (103) 를 통해 가입자부 (106) 와 통신을 한다.

가입자부 (106) 에 이용하는 예시적인 송수신기 (200) 는 도 2 에 표시되어 있다. 송수신기 (200) 는 아날로그 수신기 (213) 에 송신된 통신 신호를 수신하는 하나 이상의 안테나 (210) 를 이용하고, 신호는 다운변환되고 증폭되고 디지털화된다. 일반적으로, 듀플렉서 소자 (212) 는 동일한 안테나가 전송 및 수신 기능 모두를 제공하는 것이 가능하게 하는데 이용된다. 그러나, 일부 시스템은 상이한 주파수에서 동작하는 분리 안테나를 이용한다. 아날로그 수신기 (213) 에 의해서 출력된 디지털 통신 신호는 하나 이상의 디지털 데이터 수신기 (216A) 및 하나 이상의 탐색자 수신기 (218) 로 송신된다. 부가적인 디지털 데이터 수신기 (216B216N) 는 유닛 복잡도의 수신 레벨에 의지하여 신호 변화의 소망되는 레벨을 획득하는데 이용될 수 있고 관련 분야에 숙련된 기술자에게 명백하다.

하나 이상의 제어 프로세서 (220) 는 탐색자 수신기 (218) 에 따라 디지털 수신기 (216A-216N) 에 결합된다. 제어 프로세서 (220) 는 다른 기능들 중에서 기본 신호 처리, 타이밍, 전력 및 핸드오프 제어 또는 코오디네이트를 제공한다. 제어 프로세서 (220) 에 의해서 실행된 다른 기본 제어 기능은 통신 신호 파형을 처리하는데 이용될 직교 기능 또는 PN 코드 시퀀스의 선택 또는 처리이다. 제어 프로세서 (220) 신호 처리는 상대적인 신호 전력의 결정 및 각조 관련된 신호 파라메터의 계산을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 신호 전력의 계산은 측정의 속도 또는 능률을 증가시키고 제어 처리 자원의 배치를 향상시키도록 수신 전력 소자 (221) 와 같은 부가 또는 분리 회로물의 이용을 포함할 수도 있다.

디이터 데이터 수신기 (216A-216N) 에 대한 출력은 가입자부애의 디지털 기본대역 회로 (222) 에 결합된다. 사용자 디지털 기본대역 회로 (222) 은 가입자부 사용자로 및 가입자부 사용자로부터 정보를 송시하는데 이용되는 처리 소자 및 표시 소자로 이루어진다. 즉, 과도 또는 롱텀 디지털 메모리와 같은 신호 또는 데이터 저장 소자는 스크린, 스피커, 키패드 단자 및 핸드셋과 같은 입출력 장치, A/D 소자, 보코더, 및 음성 및 아날로그 신호 처리 소자등 소자를 이용하는 가입자 기본대역 회로의 대부분은 종래에 잘 공지되어 있다. 다양한 신호 처리가 이용되는 경우, 사용자 디지털 기본대역 회로 (222) 은 각종 콤바이나 및 디코더로 이루어질 수 있다. 이들 소자중 일부는 제어 프로세서 (220) 의 제어하에서 또는 제어 프로세서 (220) 와 통신하여 동작할 수도 있다.

음성 또는 다른 데이터는 가입자부에서 생성한 통신 신호 또는 출력 메시지로서 준비되고, 사용자 디지털 기본 대역 회로 (222) 는 수신, 저장, 처리 및 그렇지 않으면 송신을 위해 소망되는 데이터를 준비하는데 이용된다. 사용자 디지털 기본대역 회로 (222) 는 이 데이터를 제어 프로세서 (220) 의 제어하에서 동작하는 송신 변조기 (226) 로 공급한다. 송신 변조기 (226) 의 출력은 안테나 (210) 로부터 게이트웨이로의 출력 신호의 최종 송신을 위해서 아날로그 송신 전력 증폭기 (230) 에 출력 전력 제어를 제공하는 디지털 송신 전력 제어기 (228) 로 송신된다. 수신된 통신 신호 또는 하나 이상의 공유 자원 신호에 대해 측정된 신호 전력의 정보는 종래에 공지된 각종 기술을 이용하여 게이트웨이로 전송될 수 있다. 예를 들면, 정보는 디지털 신호로서 송신되거나 또는 사용자 디지털 기본대역 회로 (222) 에 의해서 준비된 다른 메시지에 첨부될 수 있다. 선택적으로, 정보는 제어프로세서 (220) 의 제어하에서 송신 변조기 (226) 또는 송신전력 제어기 (228) 에 의해서 소정 제어 비트로서 삽입될 수 있다.

아날로그 수신기 (213) 는 수신된 신호에 전력 또는 에너지를 나타내는 출력을 제공할 수 있다. 선택적으로, 수신 전력 소자 (221) 는 아날로그 수신기 (213) 의 출력을 샘플링하고 종래에 공지된 프로세싱을 실행함으로서 이 값을 결정할 수 있다. 이 정보는 가입자부 송신 신호의 전력을 조절하기 위해 송신 전력 증폭기 (230) 또는 송신 전력 제어기 (228) 에 의해서 직접 이용될 수 있다. 또한, 이 정보는 제어 프로세서 (220) 에 의해서 이용될 수 있다.

디지털 수신기 (216A-N) 및 탐색자 수신기 (218) 는 특정 시니호를 변조 및 추적하기 위해 신호 상관성 소자로 구성된다 탐색자 수신기 (218) 는 파일럿 신호를 탐색하는데 이용될 수 있고, 디지털 수신기 (216A-N) 는 검출된 파일럿 신호와 연합된 다른 신호 (트래픽) 를 복조하는데 이용될 수 있다. 따라서, 이들 유닛의 출력은 파일럿 신호 또는 다른 공유 자원 신호의 에너지를 결정하기 위해 감시될 수 있다. 여기에서, 이것은 수신 전력 소자 (221) 또는 제어 프로세서 (220) 를 이용하여 성취될 수 있다.

게이트웨이 (102) 에 이용되는 예시적인 과도 및 수신기 (300) 를 도 3 에서 설명한다. 도 3 에 나타낸 게이트웨이 (102) 부는 종래에 공지된 각종 설계를 이용하여 다운컨버트되고 증폭되고 디지털화된 통신 신호를 수신하는 안테나 (310) 에 접속된 하나 이상의 아날로그 수신기 (314) 를 갖는다. 다중 안테나 (310) 는 일부 통신 시스템에 이용된다. 아날로그 수신기 (314) 에 의해서 출력된 디지털 신호는 참조번호 (324) 에서 점선으로 표시된 하나이상의 디지털 수신기 모듈에 입력으로서 제공된다.

각 디지털 수신기 모듈 (324) 은 하나의 가입자부 (106) 와 게이트웨이 (102) 사이의 통신을 지속하는데 이용되는 신호처리 소자에 대응하고, 일부 변경된 것이 종래에 공지되어 있다. 하나의 아날로그 수신기 (314) 는 다수의 디지털 수신기 모듈 (324) 에 대해 입력을 제공할 수 있고, 이런 모듈의 수는 모든 위성빔을 수용하기 위해 게이트웨이 (102) 에 이용되고 임의의 부여된 시간에서 상이한 모드 신호가 취급되는 것이 가능하다. 각 디지털 수신기 모듈 (323) 은 하나 이상의 디지털 데이터 수신기 (316) 및 탐색자 수신기 (318) 를 갖는다. 일반적으로, 탐색자 수신기 (318) 는 파일럿 신호와는 다른 신호의 상이한 모드를 사용하기 위해 탐색한다. 통신 시스템에서 구현된, 다중 디지털 데이터 수신기 (316A-316N) 는 상이한 시호 수신에 이용된다.

디지털 데이터 수신기 (316) 의 출력은 종래에 공지된 장치구성된 다음의 기본대역 처리 소자 (322) 에 제공되고 이하 상세하게 설명하지는 않는다. 예시적인 기본 대역 장치는 다중경로 신호를 각 가입자에 대해 하나의 출력에 결합시키기 위한 다양한 콤바이너 및 디코더를 포함한다. 예시적인 기본대역 장치는 디지털 스위치 또는 네트워크로 데이터를 출력하는 인터페이스 회로를 포함한다. 보코더, 데이터 모뎀, 및 디지털 데이터 스위칭 및 저장 소자와 같은 공지된 다양한 소자이지만 이에 한정되지는 않는 소자가 기본대역 처리 소자 (322) 부분을 형성할 수도 있다. 이들 소자는 하나이상의 송신 모듈 (334) 에 데이터 신호의 송신을 지시하거나 또는 제어하도록 동작한다.

가입자에 송신될 신호는 하나 이상의 적절한 송신 모듈 (334) 에 각각 결합된다. 일반적인 게이트는 동시에 여러 위성 및 빔에 대해서 동시에 다수의 가입자부 (106) 에 서비스를 제공하도록 송신 모듈 (334) 의 수를 이용한다. 게이트웨이 (102) 에 의해서 이용되는 송신 모듈 (334) 의 수는 시스템 복잡도, 위성의 수의 관점에서, 가입자 수용량, 상이한 선택의 정도등을 포함하는 종래에 공지된 팩터에 의해서 결정된다.

각 송신 모듈 (334) 은 스프레드 스펙트럼이 송신을 위해 데이터를 변조하는 송신 변조기 (326) 를 포함한다. 송신 변조기 (326) 는 출력 디지털 신호에 이용되는 송신 전력을 제어하는 디지털 송신 전력 제어기 (328) 에 결합된 출력을 갖는다. 디지털 송신 전력 제어기 (328) 는 감소를 방지하기 위해 전력의 최대 레벨 및 자원 배치를 적용하고 송신 경로에서의 감쇠를 보상하는데 필요한 전력의 적절한 레벨 및 다른 경로 송신 특성을 적용한다. PN 발생기 (332) 는 신호를 스프레딩하는데 송신 변조기 (326) 에 의해서 이용된다. 또한, 이 코드 발생기는 게이트웨이 (102) 에 이용되는 하나 이상의 제어 프로세서 또는 저장 소자의 기능을 하는 부분을 형성할 수 있다.

송신 전력 제어기 (328) 의 출력은 다른 송신 전력 제어 회로로부터의 출력과 가산되는 가산기 (336) 로 송신된다. 이들 출력은 동일한 주파수에서 및 송신 전력 제어기 (328) 의 출력과 동일한 빔내에서 다른 가입자부 (106) 로 송신하는 신호이다. 가산기 (336) 의 출력은 디지털 아날로그 변환을 위해 아날로그 송신기 (338) 에 제공되고, 적절한 RF 캐리어 주파수로 변환되고, 더욱 증폭되어 가입자부 (106) 에 방사하기 위해서 하나 이상의 안테나 (330) 으로 출력한다. 안테나 (310 및 330) 는 시스템의 복잡도 및 구성에 따라 동일한 안테나가 될 수도 있다.

하나 이상의 게이트웨이 제어 프로세서 (320) 는 수신기 모듈 (324), 송신 모듈 (334) 및 기본대역 회로물에 결합되고, 이들 유닛은 물리적으로 서로 분리될 수도 있다. 제어 프로세서 (320) 는 신호 처리, 타이밍 신호 발생, 전력 제어, 핸드오프 세어, 다양한 결합, 및 시스템 인터페이싱과 같은 하지만 이에 젠한되지 않는 기능을 실행하기 위해 지령 및 제어 신호를 제공한다. 더욱이, 제어 프로세서 (320) 는 PN 스프레딩 코드, 직교 코드 시퀀스 및 가입자 통신에 이용되는 특정 송신기 및 수신기를 이용한다.

또한, 제어 프로세서 (320) 는 파일럿, 동조, 및 페이징 채널 신호의 생성 및 전력를 제어하고 이들은 송신 전력 제어기 (328) 에 결합된다. 파일럿 채널은 데이터에 의해서 변조되지 않은 단순한 신호이고 송신 변조기 (326) 에 대해 일정치 또는 톤타입 (tone-type) 입력을 이용할 수도 있고 PN 발생기 (332) 로부터 인가된 PN 스프레딩 코드만 효과적으로 송신한다.

제어 프로세서 (320) 는 송신 모듈 (324) 또는 수신 모듈 (334)과 같은 모듈의 소자에 직접 결합될 수 있고, 일반적으로, 각 모듈은 그 모듈의 소자를 제어하는 송신 프로세서 (330) 또는 수신 프로세서 (321) 과 같은 모듈 특성 프로세서로 이루어진다. 또한, 바람직한 실시예에서, 도 3 에 도시된 바와 같이, 제어 프로세서 (320) 는 송신 프로세서 (330) 및 수신 프로세서 (320) 에 결합된다. 이 방법에서, 단일 제어 프로세서 (320) 는 더 효과적으로 다수의 모듈 및 자원의 동작을 제어할 수 있다. 송신 프로세서 (330) 는 파일럿, 동조, 페이징 신호 및 트래픽 채널 신호의 생성 및 그의 신호 전력을 제어하고, 전력 제어기 (328) 에 각각 결합된다. 수신기 프로세서 (321) 는 수신 전력을 변조 및 감시하는 PN 스프레딩 코드의 탐색을 제어한다.

상술한 바와 같이, 수신 전력 소자 (324) 는 디지털 데이터 수신기 (316) 의 출력에서 에너지를 감시함으로서 신호에서 전력을 검출하는데 이용될 수 있다. 이 전력 정보는 경로 감쇠에서의 큰 변화에 대한 보상을 위해 출력 전력을 조절하도록 송신 전력 제어기 (328) 에 제공된다. 따라서, 이들 소자는 전력 제어 피드백 루프의 일부를 형성한다. 또한, 전력 정보는 수신기 프로세서 (321) 또는 제어 프로세서 (320) 으로 제공될 수 있다. 전력 제어 기능의 일부는 수신 프로세서 (321) 내에 합병될 수 있다.

본 발명에 따른 공유된 자원 전력 제어에서, 게이트웨이 (102) 는 통신 신호에서 가입자부 (106) 로부터 신호대 잡음비 또는 수신된 신호 전력의 정보를 수신한다. 이 정보는 수신 프로세서 (321) 에 의해서 데이터 수신기 (316) 의 복조된 출력으로부터 유도될 수 있고, 선택적으로, 이 정보는 제어 프로세서 (320) 또는 수신 프로세서 (321) 에 감시된 신호에서 미리 정의된 위치에서 발생한 것으로 검출될 수 있고, 제어 프로세서 (320) 로 송신된다. 제어 프로세서 (320) 는 송신 전력 제어기 (328) 를 이용하여 공유 자원 신호에 사용된 전력양을 제어하기 위해 이 정보를 이용한다.

도 4 는 발명의 바람직한 실시예에 따른 위성 통신 시스템 (100) 의 동작을 표시한 순서도이다. 본 발명의 바람직한 실시예를 도 1 및 4 를 참조하여 상세하게 설명한다. 단계 (402) 에 도시한 바와 같이 게이트웨이 (102) 는 파일럿 신호를 송신한다. 단계 (404) 에 도시한 바와 같이 위성 트랜스폰더 (104) 는 파일럿 신호를 수신하고 가입자부 (106) 에 파일럿 신호를 방송한다. 단계 (406) 에서, 가입자부 (106) 는 방송 파일럿 신호를 수신한다. 그후, 단계 (408) 에 도시한 바와 같이, 각 가입자부 (106) 는 수신된 파일럿 신호에 대해 신호대 잡음비를 계산하고, 단계 (410) 에 도시한 바와 같이, 위성 트랜스폰더 (104) 를 통해 게이트웨이 (102) 로 이 비를 송신한다.

페이딩, 방해물 또는 부적절한 동작때문에, 일부 가입자부 (106) 는 (그의 신호대 잡음비에 의해서 지시된 바와 같이) 부적절한 신호 품질을 갖는다. 이런 가입자부는 통신 신호 품질의 상술한 문제를 극복하기 위해서 파일럿 신호를 포함한 더큰 순방향 링크 신호 전력을 요구하게 되는 경향이 있다. 불행하게도, 이런 가입자로부터 더큰 전력요구 또는 제약되지 않은 입력은 전력 자원을 크게 고갈시킬 수도 있다. 억제하지 않으면, 방해되거나 또는 일부 감쇠된 순방향 링크 경로를 갖는 가입자부는 소망하는 신호 품질 레벨을 성취하지 못하고 통신 시스템의 용량을 크게 감소시킨다. 즉, 임의의 수신자부에 대해서, 신호 조건은 단순히 신호 전력을 증가시키는 것으로 향상시킬 수 없다.

단계 (412) 에 도시한 바와 같이, 이들 가입자부 (106) 에 대한 파일럿 신호 전력을 제어하는 것은 이점이 없기 때문에, 소정의 임계치 이하이면 그의 신호대 잡음비를 채태하지 않는다. 이 임계치는 시스템 사용자에 대한 품질 서비스의 부여된 소망하는 레벨과 유지될 최대 시스템 용량 사이의 트레이드오프에 기초하여 통신 시스템 연산자에 의해서 선택되며, 관련 기술 분양에 숙력된 기술자에게 명백하다. 수신가능한 품질을 갖는 이들 가입자부 (106) 에 대해서, 단계 (414) 에 도시한 바와 같이, 게이트웨이 (102) 는 가입자부의 안테나에서 방사하는 파일럿 신호 자속밀도를 계산한다. 이 계산은 수신기 동작, 안테나 패턴 및 경로 손실(거리) 과 같은 상이하게 공지된 특성에 따라 가입자부의 타입 (고정형, 이동형 또는 휴대용형) 을 고려한다.

파일럿 신호 전력 제어에 대한 계산에 포함된 불확정성의 부재를 최소화 하기 위해서, 이들 계산은 위성 트랜스폰더 (104) 에 대해 클리어한 경로를 갖는 가입자부에 대해 실행된다. 그의 안테나에서 방사하는 최대 평균 파일럿 자속 밀도를 갖는 가입자는 위성 트랜스폰더에 대해 클리어한 경로를 가는 것으로 가정한다. 따라서, 단계 (416) 에서, 게이트웨이 (102) 는 최대 평균 파일럿 신호 자속 밀도에 의해서 방사되는 가입자부 (106) 를 선택한다. 자속 밀도 측정치의 평균은 가입자 또는 게이트웨이중 어느 하나에서 실행될 수도 있고, 관련 분야에 숙련된 기술자에게 명백하다. 더욱이, 평균 시간 간격의 길이는 본 발명의 취지 및 범주로부터 벗어나지 않고 변경할 수 있는 설계 선택 사항이다.

최종적으로, 단계 (418) 에 도시한 바와 같이, 게이트웨이 (102) 는 단계 (416) 에서 선택된 가입자부 (106) 가 소정의 차일럿 신호 자속 밀도로 방사되도록 파일럿 신호의 전력을 조절한다. 파일럿 신호 레벨은 빔의 모든 가입자가 위성 빔의 (높은 이득을 얻기) 유리한 위치에 있거나 또는 고품질 신호를 갖는 경우 위성 전력을 보존하거나 또는 위성을 통해 경로의 변경을 보상하도록 천천히 (초단위의 시간 스캐일) 조절된다. 경로의 변화는 위성 이동에 기인하는 거리 간격의 변화, 지역 환경 (비, 잎등) 의 특성의 변화, 지역 지형의 변화 및 장해물을 포함한다. 그러나, 이들 변화는 열적 로딩, 구동 의존 이득 및 다른 공지된 팩터에 기인하는 위성의 송신 특성의 변화를 포함한다. 이 소정의 파일럿 신호 자속 밀도는 클리어한 경로 가입자가 하이-K 리시안 페이딩, 스페큘라 반사, 작은 경로 장애물 및 위성 빔 롤오프 (즉, 빔 에지 근방에서의 고감쇠) 에 기인하는 신호에서 통상적인 변화가 가능하도록 충분한 여유를 갖게 설정된다. 본 발명의 방법은 가입자의 위치가 알려지면, 빔 롤오프 및 경로 손실차에 대한 보상으로 확장될수있다.

본 발명은 중부하 (즉, 시스템이 많은 가입자를 가짐) 로부터 경부하 (즉, 시스템이 일부 가입자를 가짐) 에 이르기까지 모든 부하 조건에서 잘 동작한다. 신호 송신을 위해 위성 트랜스폰더 (104) 에서 가능한 전력양이 제한되기 때문에, 게이트웨이는 가입자 수용량과 서비스양이 균형을 이루도록 해야한다. 본 발명은 시스템이 측정 가능한 수가 커짐에 따라 부하가 커지는 경우에도 거의 정확한 파일럿 신호 전력 제어를 가능하게 한다. 역으로, 본 발명은 시스템이 측정 가능한 수가 작아짐에 따라 부하가 작아지는 경우에는 정확성이 낮아진다. 다행이도, 게이트웨이가 부가적인 시스템 용량에 대해 서비스의 품질을 트래이드 오프하는 것을 가능하게 하기위해서 정확한 제어가 바람직한 것은 시스템이 중부하 되는 경우이고, 이는 예를들면, 파일럿 신호 전력을 감소시키고 가입자 또는 트래픽 신호 전력을 증가시킴으로서 성취될 수도 있다. 역으로, 시스템이 경부하된 경우, 게이트웨이는 서비스 품질을 개선하기위해서 파일럿 신호에 여유를 부가할 수 있다. 또한, 본 발명의 산포된 파일럿 신호 측정은 이웃하는 게이트웨이 또는 대응하는 시스템에서 트래픽에 기인하는 방해가 심한 영역을 검출하는 것이 가능하다. 게이트웨이는 이들 상태에서 서비스의 품질을 유지하기 위해서 파일럿 신호 전력을 증가시킨다. 따라서, 본 발명은 이들중 어느 상태에서도 잘 동작한다.

본 발명의 더 바람직한 형태로서, 본 발명의 개념은 통계적으로 위성에서의 파일럿 신호의 전력 소비를 평가하는데 확장될 수 있다. 예를들면, 가입자부의 파일럿 신호 측정치는 상술한 바와 같이 자속 밀도로 변환될 수 있고, 그후 가입자의 타입, 위성 안테나 패턴 및 위성 위치가 알려지면 위성에서 소비되는 파일럿 신호 전력의 측정으로 확장될 수 있다. 그후, 위성에서 계산된 가장큰 RF 파일럿 신호 전력이 부빔에 대한 파일럿 신호 전력 평가이다.

파일럿 신호 전력 평가는 초 단위의 타임 스캐일로 취해지는 샘플의 평균이다. 평가의 정확성은 가입자부의 동작 및 순방향 위성과 가입자간 링크의 통계에 의존한다. 이러한 통계는 경로 손실 또는 품질, 장해물의 결핍, 수신기 특성, 일반적으로 경험되는 방해의 형태등을 나타낸다. 시스템에서 현재 제어가 잘이루어지고 있는 고정 가입자부는 평가의 불확실성이 감소된다. 이유는 이런 가입자부가 이동체 또는 휴대용 가입자부에서 행해지는 다수의 신호 변화에 영향을 받지 않기 때문이다.

본 발명의 더욱 바람직한 형태에서, 본 개념은 부빔에 의해서 위성에서 소비되는 총 RF 전력을 평가하는데 확장될 수 있다. 본 RF 전력은 부빔을 점령하는 모든 트래픽 신호와 파일럿 신호에 대한 전력 소비 평가를 가산함으로서 평가될 수 있다. 게이트웨이 변조기 또는 전력 제어 소자에서 트래픽 신호 이득에 대한 파일럿 신호 이득의 비는 위성에서 트래픽 신호 전력에 대한 파일럿 신호 전력의 비를 결정하기 때문에, 트래픽 신호에 의해서 소비되는 전력이 평가될 수 있다.

상술한 프로세서는 상술한 페이징 또는 동조 신호와 같은 다른 공유 자원 신호와의 접속에 이용될 수 있고, 관련 기술분야에 숙련된 기술자에게 명백하다. 이 상태에서, 이들 신호의 신호대 잡음비는 가입자부 수신에 의해서 측정되고, 결과는 게이트웨이로 역송신된다. 저품질 신호를 나타내는 가입자로부터 도착된 정보는 자원 고갈의 과도를 방지하기 위해 폐기한다. 상술한 바와 같이, 공유 자원 신호의 자속 밀도가 계산되고, 신호 전력이 조절되어 클리어한 경로 가입자를 수용한다.

상술한 설명을 익힌 후에, 당해 분야에 숙력된 기술자는 다른 선택적인 실시예를 이용하여 본 발명을 구현하는 것이 가능한 것은 명백하다. 본 발명의 각종 실시예를 상기에 서술했지만, 예로서 나타낸 것에 불과하며 이에 한정되는 않는 것으로 이해되어져야 한다. 따라서, 본 발명의 취지 및 범주는 상술한 예시적인 실시예중 어느하나에 한정된 것이 아니라 이하 청구항 및 그와 동등한 것에 따라 정의된다.

Claims (8)

1. 공유 자원 신호를 송신하는 게이트웨이, 위성 트랜스폰더 및 하나 이상의 가입자부를 갖는 위성 통신 시스템에 있어서, 상기 위성 트랜스폰더에 의해서 중계되는 공유 자원 신호의 전력을 제어하는 시스템은,

   상기 위성 트랜스폰더를 통해 상기 각 가입자부에서 공유 자원 신호를 수신하는 수신 수단,

   상기 각 가입자부에서 상기 수신된 공유 자원 신호에 대해 신호 전력을 측정하는 측정 수단,

   상기 각 가입자부에서 상기 게이트웨이로 상기 신호 전력 측정치를 전송하는 전송 수단, 및

   상기 신호 전력 측정치에 근거하여 상기 위성 트랜스폰더에 의해서 상기 송신된 공유 자원 신호의 전력을 조정하는 조정 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위성 통신 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 측정 수단은 상기 수신된 공유 자원 신호에 대한 신호대 잡음비를 측정하는 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위성 통신 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 조정 수단은,

   소정의 임계 크기 미만의 크기를 갖는 임의의 상기 신호대 잡음비 측정치를 폐기하는 폐기 수단,

   상기 신호대 잡음비를 근거로 하여 각 가입자부에 대해 상기 공유 자원 신호의 자속 밀도의 평균 크기를 계산하는 계산 수단,

   최대 평균 크기와 연관된 가입자부를 선택하는 선택 수단, 및

   소정의 공유 자원 신호 자속 밀도를 갖는 상기 선택된 가입자부의 안테나를 방사하기 위해서 상기 위성 트랜스폰더에 의해서 중계된 상기 공유 자원 신호의 전력을 조정하는 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위성 통신 시스템.
4. 공유 자원 신호를 송신하는 게이트웨이 및 상기 공유 자원 신호를 중계하는 위성 트랜스폰더를 갖는 위성 통신 시스템에 있어서, 가입자부는,

   상기 위성 트랜스폰더를 통해 공유 자원 신호를 수신하는 수신 수단,

   상기 수신된 공유 자원 신호에 대해 신호 전력을 측정하는 측정 수단, 및

   상기 공유 자원 신호의 전력을 제어하기 위해 상기 게이트웨이로 상기 신호 전력 측정치를 전송하는 전송 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가입자부.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 측정 수단은 상기 수신된 공유 자원 신호에 대해 신호대 잡음비를 측정하는 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가입자부.
6. 공유 자원 신호를 송신하는 게이트웨이, 상기 공유 자원 신호를 중계하는 위성 트랜스폰더, 및 하나 이상의 가입자부를 갖는 위성 통신 시스템에 있어서, 상기 위성 트랜스폰더에 의해서 중계된 상기 공유 자원 신호의 전력을 제어하는 방법은,

   (a) 상기 각 가입자부에서 상기 위성 트랜스폰더를 통해 상기 공유 자원 신호를 수신하는 단계,

   (b) 상기 각 가입자부에서 상기 수신된 공유 자원 신호에 대해 신호 전력을 측정하는 단계,

   (c) 상기 게이트웨이에 상기 신호 전력 측정치를 전송하는 단계, 및

   (d) 상기 신호 전력 측정치에 근거하여 상기 위성 트랜스폰더에 의해서 중계되는 상기 공유 자원 신호의 전력을 조절하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공유 자원 신호 전력 제어 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 단계 (b) 는, (i) 상기 수신된 공유 자원 신호에 대해 신호대 잡음비를 측정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공유 자원 신호 전력 제어 방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 단계 (d) 는,

   (i) 소정의 임계 크기미만의 크기를 갖는 임의의 상기 신호대 잡음비 측정치를 폐기하는 단계,

   (ii) 상기 신호대 잡음비를 근거로하여 각 가입자부에 대해 상기 공유 자원 신호의 자속 밀도의 평균 크기를 계산하는 단계,

   (iii) 최대 평균 크기와 연관된 가입자부를 선택하는 단계, 및

   (iV) 소정의 공유 자원 신호 자속 밀도를 갖는 상기 선택된 가입자부의 안테나를 방사하기 위해 상기 위성 트랜스폰더에 의해서 송신된 상기 공유 자원 신호의 전력을 조정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공유 자원 신호 전력 제어 방법.