KR20000014138A - 코드분할다중접속시스템에서의전력제어장치및방법 - Google Patents

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Abstract

코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치 및 방법은 각기 다른 채널 환경을 고려하여 기지국 전송단의 각 안테나에 대한 송신 전력 제어를 개별적으로 제어하도록 하기 위한 것으로서, 인포메이션(Information)신호를 신호처리하여 K개의 IF신호를 출력하는 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기와, 상기 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기에서 각각 출력된 K개의 IF신호를 그에 상응하는 K개의 RF신호로 변환하여 K개의 안테나로 각각 송출하는 K개의 RF 모듈과, 이동 단말기로부터 안테나를 통해 수신되는 신호를 신호처리하여 K개의 전력 제어 비트(Power Control Bit)와 디코드된 데이터를 출력하는 수신기와, 상기 수신기에서 출력된 K개의 PCB에 상응하는 K개의 데이터 채널 전력 제어신호를 상기 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기로 출력하여 K개의 안테나의 송신 전력을 제어하는 프로세서로 구성되는 전력제어장치 및 그를 이용한 전력제어방법에 그 요지가 있다.

Description

코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치 및 방법
본 발명은 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access:이하 CDMA라 약칭함)시스템에 관한 것으로, 특히 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 셀룰러 이동 통신 시스템(Cellular Mobile Communication)이나 개인 휴대 통신 시스템(Personal Communication Service)과 같이 CDMA 방식을 이용하는 이동 통신 시스템에서는 다중 경로 페이딩(pading) 현상으로 인하여 전파의 감쇄 때문에 이동국(또는 개인국)의 송신 전력을 적절하게 제어해야 한다.
또한, 기지국으로부터의 거리에 따라 수신된 신호의 세기가 변하기 때문에 이를 보정하기 위한 전력 제어도 동시에 수행되어야 한다.
만약 기지국의 송신신호 전력이 너무 크게 되면 다른 이동국의 신호에 간섭을 전체 시스템의 용량을 감소시키게 된다.
반면에 기지국의 송신신호 전력이 너무 낮게 되면 이동국에서 원하는 신호를 복조할 수 없게 되어 음질이 저하되거나 데이터의 유실과 같은 성능의 감소를 초래한다.
한편, 이동국은 수신된 기지국의 신호전력을 측정한 후 기준치와 비교하여 전력제어신호를 생성하며, 생성된 전력제어신호는 이동국에서 송신되는 신호에 포함되어 기지국으로 전송된다.
그러면 기지국은 상기 전력제어신호를 추출한 다음 이를 이용하여 기지국 송신신호의 전력을 조절하게 되는데 이를 폐쇄 루프 전력제어(Closed Loop Power Control)라고 한다.
그러나 종래 기술에 따른 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어에 있어서 기지국의 전송단에서 디멀티플렉서(Demultiplexer)를 통과한 각 데이터가 해당 안테나를 사용하여 전송 다이버시티(Transition Diversity)를 이용할 경우 각 안테나에서 송출되는 송신신호는 서로 다른 채널 환경을 통화하여 이동국의 수신단에 수신되는데 이러한 채널 환경에 대하여 각 안테나로부터 송출되는 송신신호를 수신단에서 각 안테나로부터 송출된 신호가 예측하여 다른 채널 환경을 통하여 전송된다는 점을 무시하고 동일한 전력으로 제어한다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 각기 다른 채널 환경을 고려하여 기지국 전송단의 각 안테나에 대한 송신 전력 제어를 개별적으로 제어하도록 한 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 상기와 같은 장치에 상응하는 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 는 본 발명에 따른 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치 및 방법의 안테나 다이버시티를 사용하는 포워드 링크 송신부와 리버스링크 수신부의 일부 구성를 나타낸 도면
도 2 는 도 1 의 코드 분할 다중 접속 베이스밴드 및 중간 주파 송신기의 상세 구성을 나타낸 일실시예도
도 3 은 도 1 의 코드 분할 다중 접속 베이스밴드 및 중간 주파 송신기의 상세 구성을 나타낸 다른 실시예도
도 4 는 본 발명에 따른 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치 및 방법의 안테나 다이버시티를 사용하는 포워크 링크 수신부와 리버스 링크 송신부의 일부 구성을 나타낸 도면
도 5 는 도 4 의 코드 분할 다중 접속 베이스밴드 및 중간 주파 수신기의 상세 구성을 나타낸 일실시예도
도 6 은 도 4 의 코드 분할 다중 접속 베이스밴드 및 중간 주파 수신기의 상세 구성을 나타낸 다른 실시예도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기
2a~2k : 제 1 내지 제 K RF 모듈
3 : 수신기 4 : 프로세서
101 : 제 m RF 모듈 102 : CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기
103 : 외부 루프 전력 제어 프로세서 104 : 비교기
105 : 전력 업/다운 명령 발생기 106 : 송신기
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치의 특징은, 인포메이션(Information)신호를 신호처리하여 K개의 IF신호를 출력하는 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기와, 상기 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기에서 각각 출력된 K개의 IF신호를 그에 상응하는 K개의 RF신호로 변환하여 K개의 안테나로 각각 송출하는 K개의 RF 모듈과, 이동 단말기로부터 전송되어 기지국 안테나를 통해 수신되는 신호를 신호처리하여 K개의 전력 제어 비트(Power Control Bit)와 디코드된 데이터를 출력하는 수신기와, 상기 수신기에서 출력된 K개의 PCB에 상응하는 K개의 데이터 채널 이동 제어신호를 상기 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기로 출력하여 K개의 안테나의 송신 전력을 제어하는 프로세서를 포함하여 구성되는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치의 또다른 특징은, 안테나를 통해 수신되는 RF신호를 신호처리하여 출력하는 RF 모듈와, 상기 RF 모듈에서 출력된 RF신호를 신호처리하여 IF신호로 변환하는 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기와, 상기 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기에서 출력된 프레임 쿼러티 인디케이터(frame quality indicator)에 따른 드레스홀드(threshold)값을 출력하는 외부 루프 전력 제어 프로세서와, 상기 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기에서 출력된 K개의 추정 전력과 상기 외부 루프 전력 제어 프로세서에서 출력된 드레스홀드값을 비교하는 비교기와, 상기 비교기에서의 K개의 비교결과값에 따른 K개의 전력 업/다운(up/down) 명령을 발생하는 전력 업/다운 명령 발생기와, 상기 전력 업/다운 명령 발생기에서 발생된 K개의 전력 업/다운 명령을 서브캐리어(subcarrier)에 실어 안테나를 통해 송출하는 송신기를 포함하여 구성되는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어방법의 특징은, 기지국에서 인포메이션(Information)신호를 인코딩하여 다수개의 안테나에 상응하는 서브캐리어 브랜치를 할당한 후 I, Q채널의 서브캐리어로 분리한 후 신호처리하여 서로 다른 전송캐리어를 각각 승산하는 단계와, 상기 서로 다른 전송캐리어가 각각 승산된 I, Q채널의 서브캐리어를 혼합한 후 컴바인(Combine)하여 상기 다수개의 안테나로 개별적으로 송출하는 단계와, 단말기에서 상기 개별적으로 송출된 RF신호를 각각 수신하여 각각의 전력을 추정한 후 상기 RF신호의 오류 발생여부에 따른 프레임 쿼러티 인디케이터(Frame Quality Indicator)값을 검출하는 단계와, 상기 프레임 쿼러티 인디케이터(Frame Quality Indicator)값에 따른 드레스홀드(threshold)값과 추정된 전력값을 비교한 후 그 비교결과에 따른 전력 업/다운 전력 제어신호를 발생하여 인포메이션(Information)에 실어 송출하는 단계와, 기지국에서 상기 송출된 인포메이션(Information)에 실린 전력 업/다운 전력 제어신호를 검출하여 그에 따라 서로 다른 이득 제어값을 상기 브랜치의 각 서브캐리어에 승산한 후 상기 서로 다른 전송캐리어를 승산하여 상기 다수개의 안테나로 개별적으로 송출하는 단계로 이루어지는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어방법의 다른 특징은, 상기 다수개의 안테나의 개수가 서브캐리어 브랜치의 개수보다 작을 경우 상기 안테나의 개수만큼 서로 인접하지 않는 서브캐리어를 컴바인(Combine)하여 송출하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어방법의 또다른 특징은, 기지국에서 인포메이션(Information)신호를 인코딩하여 데이터를 분리하여 다수개의 안테나에 상응하는 서브캐리어 브랜치를 할당한 후 I, Q채널의 서브캐리어로 분리한 후 신호처리하여 소정 전송캐리어를 각각 승산하는 단계와, 상기 소정 전송캐리어가 각각 승산된 I, Q채널의 서브캐리어를 혼합한 후 상기 다수개의 안테나로 개별적으로 송출하는 단계와, 단말기에서 상기 개별적으로 송출된 RF신호를 각각 수신하여 각각의 전력을 추정한 후 상기 RF신호의 오류 발생여부에 따른 프레임 쿼러티 인디케이터(Frame Quality Indicator)값을 검출하는 단계와, 상기 프레임 쿼러티 인디케이터(Frame Quality Indicator)값에 따른 드레스홀드(threshold)값과 추정된 전력값을 비교한 후 그 비교결과에 따른 전력 업/다운 전력 제어신호를 발생하여 인포메이션(Information)에 실어 송출하는 단계와, 기지국에서 상기 송출된 인포메이션(Information)에 실린 전력 업/다운 전력 제어신호를 검출하여 그에 따라 서로 다른 이득 제어값을 상기 브랜치의 각 서브캐리어에 승산한 후 상기 소정 전송캐리어를 승산하여 상기 다수개의 안테나로 개별적으로 송출하는 단계로 이루어지는데 있다.
이하, 본 발명에 따른 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 는 본 발명에 따른 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치 및 방법의 안테나 다이버시티를 사용하는 포워드 링크 송신부와 리버스링크 수신부의 일부 구성를 나타낸 도면으로서, 인포메이션(Information)신호를 신호처리하여 K개의 IF신호를 출력하는 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기(1)와, 상기 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기(1)에서 각각 출력된 K개의 IF신호를 그에 상응하는 K개의 RF신호로 변환하여 K개의 안테나로 각각 송출하는 제 1 내지 제 k RF 모듈(2a~2k)과, 이동 단말기로부터 안테나를 통해 수신되는 신호를 신호처리하여 K개의 전력 제어 비트(Power Control Bit:이하 PCB라 약칭함)와 디코드된 데이터를 출력하는 수신기(3)와, 상기 수신기(3)에서 출력된 K개의 PCB에 상응하는 K개의 데이터 채널 이동 제어신호를 상기 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기(1)로 출력하여 K개의 안테나의 송신 전력을 제어하는 프로세서(4)로 구성된다.
도 2 는 도 1 의 코드 분할 다중 접속 베이스밴드 및 중간 주파 송신기의 상세 구성을 나타낸 일실시예도로서, 다중캐리어(multicarrier) CDMA 시스템을 사용하는 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기를 나타낸 것으로, 인포메이션(Information)신호를 인코드하여 시리얼 데이터를 출력하는 제 1 인코더(11)와, 상기 제 1 인코더(11)에서 인코딩된 시리얼 데이터를 디멀티플렉싱하여 다수개의 서브캐리어(subcarrier) 브랜치로 출력하는 제 1 디멀티플렉서(12)와, 상기 제 1 디멀티플렉서(12)에서 디멀티플렉싱된 신호를 각각 IQ 매핑하여 I, Q채널로 변환하여 각각 출력하는 제 1 내지 제 N IQ 매핑부(13~15)와, 상기 제 1 내지 제 N IQ 매핑부(13~15)에서 IQ 매핑되어 각각 출력된 I, Q채널에 왈시 코드(Wn)를 각각 승산하여 출력하는 제 1 내지 제 M 승산기(16~21)와, 상기 제 1 내지 제 M 승산기(16~21)에서 각각 출력된 I, Q채널에 K개의 이득 제어신호를 개별적으로 각각 승산하여 출력하는 제 1 내지 제 N 데이터 채널 이득 제어부(22~24)와, 상기 제 1 내지 제 N 데이터 채널 이득 제어부(22~24)에서 각각 출력된 I, Q채널에 의사 잡음(Pseudo Noise:이하 PN이라 약칭함)신호를 각각 스프레딩시키는 제 1 내지 제 N 의사 잡음 스프레딩부(25~27)와, 상기 제 1 내지 제 N PN 스프레딩부(25~27)에서 출력된 I, Q채널을 소정 대역폭으로 각각 필터링하는 제 1 내지 제 2N 베이스밴드 필터(28~33)와, 상기 제 1 내지 제 2N 베이스밴드 필터(28~33)에서 소정 대역폭으로 각각 필터링된 I, Q채널에 개별 전송캐리어{con(2πf1t)~con(2πfnt)}{sin(2πf1t)~sin(2πfnt)}를 각각 승산하는 제 M+1 내지 제 L 승산부(34~39)와, 상기 제 M+1 내지 제 L 승산부(34~39)에서 개별 전송캐리어가 승산된 I, Q채널을 혼합하는 제 1 내지 제 N 혼합기(40~42)와, 상기 제 1 내지 제 N 혼합기(40~42)에서 각각 혼합되어 출력된 제 1 내지 제 N 캐리어를 컴바인(Combine)하여 제 1 내지 제 K 안테나로 개별적으로 출력하는 컴바이너(Combiner)(43)로 구성된다.
도 3 은 도 2 의 코드 분할 다중 접속 베이스밴드 및 중간 주파 송신기의 상세 구성을 나타낸 다른 실시예도로, DS(Direct Sequence)-CDMA 시스템을 사용하는 CMDA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기를 나타낸 것으로, 인포메이션(Information)신호를 인코드하여 출력하는 제 2 인코더(51)와, 상기 제 2 인코더(51)에서 인코딩된 신호를 분리하는 데이터 스프리터(52)와, 상기 데이터 스프리터(52)에서 분리된 신호를 각각 IQ 매핑하여 I, Q채널을 각각 출력하는 제 N+1 및 제 R IQ 매핑부(53)(54)와, 상기 제 N+1 내지 제 R IQ 매핑부(53)(54)에서 각각 매핑된 I, Q채널 각각에 왈시 코드(Wn)(Wm)를 각각 승산하는 제 L+1 내지 제 S 승산기(55~58)와, 상기 제 L+1 내지 제 S 승산기(55~58)에서 각각 출력된 I, Q채널에 K개의 이득 제어신호를 개별적으로 승산하여 각각 출력하는 제 N+1 내지 제 R 데이터 채널 이득 제어부(59)(60)와, 상기 제 N+1 내지 제 R 데이터 채널 이득 제어부(59)(60)에서 각각 출력된 I, Q채널에 PN신호를 각각 스프레딩시키는 제 N+1 내지 제 R PN 스프레딩부(61)(62)와, 상기 제 N+1 내지 제 R PN 스프레딩부(61)(62)에서 출력된 I, Q채널을 각각 소정 대역폭으로 필터링하는 제 2N+1 내지 제 2R 베이스밴드 필터(63~66)와, 상기 제 2N+1 내지 제 2R 베이스밴드 필터(63~66)에서 소정 대역폭으로 각각 필터링된 I, Q채널에 전송캐리어{con(2πft)}{sin(2πft)}를 각각 승산하는 제 S+1 내지 제 W 승산부(67~70)와, 상기 제 S+1 내지 제 W 승산부(67~70)에서 소정 전송캐리어 주파수가 승산된 I, Q채널을 혼합하는 제 N+1 내지 제 X 혼합기(71)(72)로 구성된다.
도 4 는 본 발명에 따른 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치 및 방법의 안테나 다이버시티를 사용하는 포워크 링크 수신부와 리버스 링크 송신부의 일부 구성을 나타낸 도면으로, 안테나를 통해 수신되는 RF신호를 신호처리하여 출력하는 제m RF 모듈(101)와, 상기 제m RF 모듈(101)에서 출력된 RF신호를 신호처리하여 IF신호로 변환하는 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기(102)와, 상기 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기(102)에서 출력된 프레임 쿼러티 인디케이터(frame quality indicator)에 따른 드레스홀드(threshold)값을 출력하는 외부 루프 전력 제어 프로세서(103)와, 상기 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기(102)에서 출력된 K개의 추정 전력과 상기 외부 루프 전력 제어 프로세서(103)에서 출력된 드레스홀드값을 비교하는 비교기(104)와, 상기 비교기(104)에서의 K개의 비교결과값에 따른 K개의 전력 업/다운(up/down) 명령을 발생하는 전력 업/다운 명령 발생기(105)와, 상기 전력 업/다운 명령 발생기(105)에서 발생된 K개의 전력 업/다운 명령을 서브캐리어(subcarrier)에 실어 안테나를 통해 송출하는 송신기(106)로 구성된다.
도 5 는 도 4 의 코드 분할 다중 접속 베이스밴드 및 중간 주파 수신기의 상세 구성을 나타낸 일실시예도로서, 다중캐리어(multicarrier) CDMA 시스템을 사용하는 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 수신기(N=3)를 나타낸 것으로, 상기 제m RF 모듈(101)에서 출력된 신호 각각에 개별 서브캐리어(subcarrier)를 각각 승산하는 제 17 내지 제 19 승산기(111~113)와, 상기 제 17 내지 제 19 승산기(111~113)에서 각각 출력된 신호를 각각 로우 패스 필터링하는 제 1 내지 제 3 로우 패스 필터(114~116)와, 상기 제m RF 모듈(101)에서 출력된 신호의 동기를 검출하는 동기신호 검출부(117)와, 상기 동기신호 검출부(117)에서 검출된 동기신호에 따라 PN신호를 발생하는 PN 발생부(118)와, 상기 제 1 내지 제 3 로우 패스 필터(114~116)에서 각각 출력된 신호를 상기 동기신호 검출부(117)에서 검출된 동기신호에 맞추어 PN을 디스프레딩시킨 후 채널 환경에 의해 발생된 감쇄 및 페이즈 시프트된 정보를 추정하여 보상하고 상기 디스프레딩된 신호에 왈시 코드(Wn)를 각각 승산하여 가산한 후 상기 추정된 신호에 컴플렉스 컨주게이트(Complex Conjugate)(*)하여 I, Q채널을 멀티플렉싱한 후 각각 출력하는 제 1 내지 제 3 핑거(Finger)(119~121)와, 상기 제 1 내지 제 3 로우 패스 필터(114~116)에서 출력된 신호의 소정 시간 지연된 신호를 상기 제 1 내지 제 3 핑커(119~121)와 동일한 동작을 수행하여 소정 시간 지연된 I, Q채널을 출력하는 제 1-n 내지 제 3-n 지연 핑거(Rake Finger)(119-n~121-n)와, 상기 제 1 내지 제 3 핑거(Finger)(119~121)에서 각각 출력된 I, Q채널와 상기 제 1-n 내지 제 3-n 지연 핑거(Rake Finger)(119-n~121-n)에서 각각 소정 시간 지연되어 출력된 I, Q채널을 각각 가산하여 출력하는 제 1 내지 제 3 가산기(122~124)와, 상기 제 1 내지 제 3 핑거(Finger)(119~121)와 상기 제 1-n 내지 제 3-n 지연 핑거(Rake Finger)(119-n~121-n)에서 채널 환경에 의해 발생된 감쇄 및 페이즈 시프트된 정보의 추정값과 상기 제 1 내지 제 3 가산기(122~124)의 신호에 따라 전력을 추정하는 제 1 전력 추정부(125)와, 상기 제 1 내지 제 3 가산기(122~124)에서 각각 가산된 I, Q채널을 멀티플렉싱하여 출력하는 제 1 멀티플렉서(126)와, 상기 제 1 멀티플렉서(126)에서 멀티플렉싱된 신호를 디코딩하여 데이터를 출력하고 에러를 체크하여 프레임 쿼러티 인디게이터(frame quality indicator)를 출력하는 제 1 디코더(127)로 구성된다.
상기 제 1 내지 제 3 핑거(Finger)(118~120)와 상기 제 1-n 내지 제 3-n 지연 핑거(Rake Finger)(119-n~121-n)는 상기 제 1 내지 제 3 로우 패스 필터(114~116)에서 각각 로우 패스 필터링된 신호와 상기 PN 발생부(118)에서 발생된 PN신호를 각각 승산하는 제 ⓐ 승산기(①)와, 상기 제 ⓐ 승산기(①)에서 승산된 신호로부터 PN신호를 디스프레딩시키는 PN 상관기(②)와, 상기 PN 상관기(②)에서 디스프레딩된 신호에 왈시코드(Wn)를 승산하는 제 ⓑ 승산기(③)와, 상기 제 ⓑ 승산기(③)에서 승산된 신호를 가산하는 제 1 왈시 코드 상관기(④)와, 상기 PN 상관기(②)에서 디스프레딩된 신호로부터 채널 환경에 의해 발생된 감쇄 및 페이즈 시프트된 정보를 추정하여 보상하는 제 1 채널 추정기(⑤)와, 상기 왈시 코드 상관기(④)와 제 1 채널 추정기(⑤)에서 추정된 신호의 컴플렉스 컨주게이트(Complex Conjugate)(*)된 신호를 승산하는 제 ⓒ 승산기(⑥)와, 상기 제 ⓒ 승산기(⑥)에서 승산된 신호를 멀티플렉싱하여 출력하는 제 1 I/Q 멀티플렉서(⑦)로 각각 구성된다.
도 6 은 도 4 의 코드 분할 다중 접속 베이스밴드 및 중간 주파 수신기의 상세 구성을 나타낸 다른 실시예도로서, DC-CMDA 시스템을 사용하는 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 수신기를 나타낸 것으로, 상기 제 m RF 모듈(101)에서 출력된 신호를 소정 대역폭으로 베이스밴드 필터링하는 제 11 베이스밴드 필터(201)와, 상기 제 11 베이스밴드 필터(201)에서 소정 대역폭으로 필티링된 신호를 로우 패스 필터링하여 출력하는 제 4 로우 패스 필터(202)와, 상기 제 4 로우 패스 필터(202)에서 로우 패스 필터링된 신호와 숏 코드를 승산한 후 왈시 코드(Wn)와 각각 승산하여 가산하고 상기 숏 코드와 승산된 신호로부터 채널 환경에 의해 발생된 감쇄 및 페이즈 시프트된 정보를 추정하고 그 추정된 신호의 컴플렉스 컨주게이트(Complex Conjugate)(*)된 신호를 상기 가산된 신호와 승산하여 각각 출력하는 제 1 및 제 2 레이크 핑거(Rake Finger)(203)(204)와, 상기 제 4 로우 패스 필터(202)에서 로우 패스 필터링된 신호의 소정 시간 지연된 신호를 상기 제 1 내지 제 2 레이크 핑거(Rake Finger)(203)(204)와 동일한 동작을 수행하여 소정 시간 지연되어 가산된 신호를 각각 출력하는 제 1-p 및 제 2-p 지연 레이크 핑거(Delay Rake Finger)(203-p)(204-p)와, 상기 제 1 내지 제 2 레이크 핑거(Rake Finger)(203)(204)와 제 1-p 및 제 2-p 지연 레이크 핑거(Delay Rake Finger)(203-p)(204-p)에서 각각 출력된 신호를 가산하여 각각 출력하는 제 4 및 제 5 가산기(205)(206)와, 상기 제 4 및 제 5 가산기(205)(206)에서 각각 출력된 신호를 혼합하는 제 2 멀티플렉서(207)와, 상기 제 1 내지 제 2 레이크 핑거(Rake Finger)(203)(204)와 제 1-p 및 제 2-p 지연 레이크 핑거(Delay Rake Finger)(203-p)(204-p)에서 각각 추정된 채널 추정값과 상기 제 4 및 제 5 가산기(205)(206)에서 각각 가산된 신호에 따른 전력을 추정하는 제 2 전력 추정부(208)와, 상기 제 2 멀티플렉서(207)에서 혼합된 신호를 디코딩하여 데이터를 출력하고 오류를 체크하여 프레임 쿼러티 인디케이터(frame quality indicator)를 출력하는 제 2 디코더(210)로 구성된다.
상기 제 1 내지 제 2 레이크 핑거(Rake Finger)(203)(204)와 제 1-p 및 제 2-p 지연 레이크 핑거(Delay Rake Finger)(203-p)(204-p)는 트랙킹 루프(Tracking Loop)로부터 지연 제어(Delay Control)신호에 따른 숏 코드(short code)를 발생하는 숏 코드 발생기(⑧)와, 상기 제 4 로우 패스 필터(202)에서 로우 패스 필터링된 신호와 상기 숏 코드 발생기(⑧)에서 발생된 숏 코드의 컴플렉스 컨주게이트(Complex Conjugate)(*)된 신호를 승산하여 출력하는 제 ⓓ 승산기(⑨)와, 상기 제 ⓓ 승산기(⑨)에서 출력된 신호에 왈시 코드(Wn)를 각각 승산하는 제 ⓔ 승산기(⑩)와, 상기 제 ⓔ 승산기(⑩)에서 승산된 신호를 가산하는 제 2 왈시 코드 상관기(⑪)와, 상기 제 ⓓ 승산기(⑨)에서 출력된 신호로부터 채널 환경에 의한 발생된 감쇄 및 페이즈 시프트된 정보를 추정하여 보상하는 제 2 채널 추정기(⑫)와, 상기 제 2 왈시 코드 상관기(⑪)에서 출력된 신호와 제 2 채널 추정기(⑫)에서 출력된 신호의 컴플렉스 컨주게이트(Complex Conjugate)(*)된 신호를 승산하여 출력하는 제 ⓕ 승산기(⑬)와, 상기 제 ⓕ 승산기(⑬)에서 승산된 신호를 I/Q 멀티플렉싱하여 출력하는 제 2 I/Q 멀티플렉서(⑭)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치 및 방법의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기(1)는 인포메이션(Information)신호를 신호처리하여 개별적인 IF신호를 출력한다.
그러면 제 1 내지 제 K RF 모듈(2a~2k)는 상기 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기(1)에서 각각 출력된 전송캐리어에 따른 개별 IF신호를 그에 상응하는 개별 RF신호로 변환하여 개별 안테나로 각각 송출한다.
이후 수신기(3)는 이동 단말기로부터 안테나를 통해 수신되는 신호를 신호처리하여 K개의 전력 제어 비트(Power Control Bit:이하 PCB라 약칭함)와 디코드된 데이터를 출력한다.
그러면 프로세서(4)는 상기 수신기(3)에서 출력된 K개의 PCB에 상응하는 K개의 데이터 채널 이동 제어신호를 출력하여 K개의 안테나의 송신 전력을 제어한다.
이에 따라 제 1 내지 제 K RF 모듈(2a~2k)는 상기 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기(1)에서 각각 출력된 전송캐리어에 따른 개별 IF신호를 그에 상응하는 개별 RF신호로 변환하여 개별 안테나로 각각 송출한다.
예를 들어 상기에서 수신기(3)는 이동 단말기로부터 안테나를 통해 수신되는 신호를 신호처리하여 3개의 전력 제어 비트(Power Control Bit:이하 PCB라 약칭함)와 디코드된 데이터를 출력한다.
그러면 프로세서(4)는 상기 수신기(3)에서 출력된 3개의 PCB에 상응하는 3개의 데이터 채널 이동 제어신호를 출력하여 3개의 안테나의 송신 전력을 제어한다.
이에 따라 제 1 내지 제 3 RF 모듈(2a~2c)는 상기 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기(1)에서 각각 출력된 전송캐리어에 따른 개별 IF신호를 그에 상응하는 개별 RF신호로 변환하여 개별 안테나(안테나1, 안테나 2 및 안테나 3)로 각각 송출한다.
한편, 수신기(3)는 이동 단말기로부터 안테나를 통해 수신되는 신호를 신호처리하여 2개의 전력 제어 비트(Power Control Bit:이하 PCB라 약칭함)와 디코드된 데이터를 출력한다.
상기 2개의 PCB는 상기 서브캐리어의 개수가 커서(즉 서브캐리어의 개수 N이 3이고, 안테나의 개수가 2인 경우) 상호 인접하지 않는 서브캐리어를 컴바인(Combine)해서 전송한 경우 상기 안테나 2개를 통해 수신된 것이다.
그러면 프로세서(4)는 상기 수신기(3)에서 출력된 2개의 PCB에 상응하는 2개의 데이터 채널 이동 제어신호를 출력하여 2개의 안테나의 송신 전력을 제어한다.
즉 프로세서(4)는 상기 2개의 PCB중 첫 번째 PCB에 상응하는 데이터 채널 이동 제어신호로 첫 번째와 세 번째의 서브캐리어의 전력을 제어하여 안테나1의 송신 전력을 제어한다.
아울러 프로세서(4)는 상기 2개의 PCB중 두 번째 PCB에 상응하는 데이터 채널 제어신호로 두 번째 서브캐리어의 전력을 제어하여 안테나2의 송신 전력을 제어한다.
이에 따라 제 1 내지 제 2 RF 모듈(2a)(2b)는 상기 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기(1)에서 각각 출력된 전송캐리어에 따른 개별 IF신호를 그에 상응하는 개별 RF신호로 변환하여 개별 안테나(안테나1과 안테나 2)로 각각 송출한다.
수신기(3) K개가 3개인 경우 비교기(104)는 상기 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기(102)에서 출력된 3개의 추정 전력과 상기 외부 루프 전력 제어 프로세서(103)에서 출력된 드레스홀드값을 비교한 후 3개의 비교결과값을 출력한다.
이에 따라 전력 업/다운 명령 발생기(105)는 상기 비교기(104)에서 출력된 3개의 비교값에 따른 3개의 전력 업/다운(up/down) 명령을 발생한다.
그러면 송신기(106)는 상기 전력 업/다운 명령 발생기(105)에서 발생된 3개의 전력 업/다운 명령을 서브캐리어(subcarrier)에 실어 안테나를 통해 송출한다.
한편, 상기에서 K개가 2개인 경우(즉 서브캐리어의 개수 N이 안테나의 개수 K보다 커 상호 인접하지 않는 서브캐리어를 컴바인하여 상기 안테나의 개수 K로 전송한 경우) 비교기(104)는 상기 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기(102)에서 출력된 2개의 추정 전력과 상기 외부 루프 전력 제어 프로세서(103)에서 출력된 드레스홀드값을 비교한 후 2개의 비교결과값을 출력한다.
이에 따라 전력 업/다운 명령 발생기(105)는 상기 비교기(104)에서 출력된 2개의 비교값에 따른 2개의 전력 업/다운(up/down) 명령을 발생한다.
그러면 송신기(106)는 상기 전력 업/다운 명령 발생기(105)에서 발생된 2개의 전력 업/다운 명령을 서브캐리어(subcarrier)에 실어 안테나를 통해 송출한다
상기 멀티캐리어 CDMA 시스템을 사용하는 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기(1)에 대하여 도 2 를 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 1 인코더(11)는 인포메이션(Information)신호를 인코드하여 시리얼 데이터를 출력한다.
그러면 제 1 디멀티플렉서(12)는 상기 제 1 인코더(11)에서 인코딩된 시리얼 데이터를 디멀티플렉싱하여 N개의 서브캐리어(subcarrier) 브랜치로 출력하게 된다.
이어 제 1 내지 제 N IQ 매핑부(13~15)는 상기 제 1 디멀티플렉서(12)에서 디멀티플렉싱된 신호를 각각 IQ 매핑하여 I, Q채널로 변환하여 각각 출력한다.
그러면 제 1 내지 제 M 승산기(16~21)는 상기 제 1 내지 제 N IQ 매핑부(13~15)에서 IQ 매핑되어 각각 출력된 I, Q채널 각각에 왈시 코드(Wn)를 각각 승산하여 출력한다.
이에 따라 제 1 내지 제 N 데이터 채널 이득 제어부(22~24)는 상기 제 1 내지 제 M 승산기(16~21)에서 각각 출력된 I, Q채널에 K개의 이득 제어신호를 개별적으로 승산하여 각각 출력한다.
그러면 제 1 내지 제 N PN 스프레딩부(25~27)는 상기 제 1 내지 제 N 데이터 채널 이득 제어부(22~24)에서 각각 출력된 I, Q채널에 PN신호를 각각 스프레딩시킨다.
이어 제 1 내지 제 2N 베이스밴드 필터(28~33)는 상기 제 1 내지 제 N PN 스프레딩부(25~27)에서 출력된 I, Q채널을 각각 소정 대역폭으로 필터링하여 각각 출력한다.
그러면 제 M+1 내지 제 L 승산부(34~39)는 상기 제 1 내지 제 2N 베이스밴드 필터(28~33)에서 소정 대역폭으로 각각 필터링된 I, Q채널에 개별 전송캐리어{con(2πf1t)~con(2πfnt)}{sin(2πf1t)~sin(2πfnt)}를 각각 승산하여 출력한다.
이에 따라 제 1 내지 제 N 혼합기(40~42)는 상기 제 M+1 내지 제 L 승산부(34~39)에서 개별 전송캐리어가 승산된 I, Q채널을 혼합하여 출력한다.
그러면 컴바이너(Combiner)(43)는 상기 제 1 내지 제 N 혼합기(40~42)에서 각각 혼합되어 출력된 제 1 내지 제 N 캐리어를 컴바인(Combine)하여 제 1 내지 제 K 안테나로 개별적으로 출력한다.
여기서, 상기와 같은 과정에서 상기 제 1 디멀티플렉서(12)에서 출력된 N개의 서브캐리어(subcarrier)가 3개이고 안테나의 개수 K가 3개인 경우를 예를 들어 설명하면 먼저, 제 1 내지 제 3 IQ 매핑부(13~15)는 상기 제 1 디멀티플렉서(12)에서 디멀티플렉싱된 신호를 각각 IQ 매핑하여 I, Q채널로 변환하여 각각 출력한다.
그러면 제 1 내지 제 3 승산기(16~21)는 상기 제 1 내지 제 3 IQ 매핑부(13~15)에서 IQ 매핑되어 각각 출력된 I, Q채널 각각에 왈시 코드(Wn)를 각각 승산하여 출력한다.
이에 따라 제 1 내지 제 3 데이터 채널 이득 제어부(22~24)는 상기 제 1 내지 제 6 승산기(16~21)에서 각각 출력된 I, Q채널에 K개의 이득 제어신호를 개별적으로 승산하여 각각 출력한다.
그러면 제 1 내지 제 3 PN 스프레딩부(25~27)는 상기 제 1 내지 제 3 데이터 채널 이득 제어부(22~24)에서 각각 출력된 I, Q채널에 PN신호를 각각 스프레딩시킨다.
이어 제 1 내지 제 6 베이스밴드 필터(28~33)는 상기 제 1 내지 제 3 PN 스프레딩부(25~27)에서 출력된 I, Q채널을 각각 소정 대역폭으로 필터링하여 각각 출력한다.
그러면 제 7 내지 제 12 승산부(34~39)는 상기 제 1 내지 제 6 베이스밴드 필터(28~33)에서 소정 대역폭으로 각각 필터링된 I, Q채널에 개별 전송캐리어{con(2πf1t)~con(2πfnt)}{sin(2πf1t)~sin(2πfnt)}를 각각 승산하여 출력한다.
이에 따라 제 1 내지 제 3 혼합기(40~42)는 상기 제 7 내지 제 12 승산부(34~39)에서 개별 전송캐리어가 승산된 I, Q채널을 혼합하여 출력한다.
그러면 컴바이너(Combiner)(43)는 상기 제 1 내지 제 3 혼합기(40~42)에서 각각 혼합되어 출력된 제 1 내지 제 3 캐리어를 컴바인(Combine)하여 제 1 내지 제 3 안테나로 개별적으로 출력한다.
한편, 상기 제 1 디멀티플렉서(12)에서 출력된 N개의 서브캐리어(subcarrier)가 3개이고 안테나의 개수 K가 2개인 경우 컴바이너(Combiner)(43)는 상기 서브캐리어(subcarrier)간의 상호 간섭을 줄이기 위해서 인접 서브캐리어(subcarrier)를 동일 안테나를 통해 전송하는 것을 피해야 함으로, 상기 제 1 및 제 3 혼합기(40)(42)에서 출력된 제 1 및 제 3 캐리어를 컴바인(Combine)하여 안테나1을 통해 송출한다.
아울러 컴바이너(Combiner)(43)는 상기 제 2 혼합기(41)에서 출력된 제 2 캐리어를 컴바인(Combine)하여 안테나2를 통해 송출한다.
또한, DS(Direct Sequence)-CDMA 시스템을 사용하는 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기(1)에 대하여 도 3 를 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 2 인코더(51)는 인포메이션(Information)신호를 인코드하여 출력한다.
그러면 데이터 스프리터(52)는 상기 제 2 인코더(51)에서 인코딩된 신호를 분리하여 출력한다.
이어 제 N=1 내지 제 R IQ 매핑부(53)(54)는 상기 데이터 스프리터(52)에서 분리된 신호를 각각 IQ 매핑하여 I, Q채널을 각각 출력한다.
그러면 제 L+1 내지 제 S 승산기(55~58)는 상기 제 N+1 내지 제 R IQ 매핑부(53)(54)에서 각각 매핑된 I, Q채널 각각에 왈시 코드(Wn)(Wm)를 각각 승산하여 출력한다.
이에 따라 제 N+1 내지 제 R 데이터 채널 이득 제어부(59)(60)는 상기 제 N+1 내지 제 S 승산기(55~58)에서 각각 출력된 I, Q채널에 K개의 이득 제어신호를 개별적으로 승산하여 각각 출력한다.
그러면 제 N+1 내지 제 R PN 스프레딩부(61)(62)는 상기 제 N+1 내지 제 R 데이터 채널 이득 제어부(59)(60)에서 각각 출력된 I, Q채널에 PN신호를 각각 스프레딩시켜 출력한다.
이어 제 2N+1 내지 제 2R 베이스밴드 필터(63~66)는 상기 제 N+1 내지 제 R PN 스프레딩부(61)(62)에서 출력된 I, Q채널을 각각 소정 대역폭으로 필터링하여 출력한다.
그러면 제 S+1 내지 제 W 승산부(67~70)는 상기 제 2N+1 내지 제 2R 베이스밴드 필터(63~66)에서 소정 대역폭으로 각각 필터링된 I, Q채널에 전송캐리어{con(2πft)}{sin(2πft)}를 각각 승산하여 출력한다.
이에 따라 제 N+1 내지 제 R 혼합기(71)(72)는 상기 제 S+1 내지 제 W 승산부(67~70)에서 소정 전송캐리어 주파수가 승산된 I, Q채널을 각각 혼합하여 출력한다.
한편, 본 발명에 따른 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치 및 방법의 안테나 다이버시티를 사용하는 포워크 링크 수신부와 리버스 링크 송신부의 일부 구성에 대하여 도 4 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 m RF 모듈(101)는 안테나를 통해 수신되는 RF신호를 신호처리하여 출력한다.
그러면 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기(102)는 상기 제 m RF 모듈(101)에서 출력된 RF신호를 신호처리하여 IF신호로 변환하여 출력한다.
이어 외부 루프 전력 제어 프로세서(103)는 상기 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기(102)에서 출력된 프레임 쿼러티 인디케이터(frame quality indicator)에 따른 드레스홀드(threshold)값을 출력한다.
그러면 비교기(104)는 상기 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기(102)에서 출력된 K개의 추정 전력과 상기 외부 루프 전력 제어 프로세서(103)에서 출력된 드레스홀드값을 비교한 후 K개의 비교결과값을 출력한다.
이에 따라 전력 업/다운 명령 발생기(105)는 상기 비교기(104)에서 출력된 K개의 비교값에 따른 K개의 전력 업/다운(up/down) 명령을 발생한다.
그러면 송신기(106)는 상기 전력 업/다운 명령 발생기(105)에서 발생된 K개의 전력 업/다운 명령을 서브캐리어(subcarrier)에 실어 안테나를 통해 송출한다.
예를 들어 상기에서 K개가 3개인 경우 비교기(104)는 상기 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기(102)에서 출력된 3개의 추정 전력과 상기 외부 루프 전력 제어 프로세서(103)에서 출력된 드레스홀드값을 비교한 후 3개의 비교결과값을 출력한다.
이에 따라 전력 업/다운 명령 발생기(105)는 상기 비교기(104)에서 출력된 3개의 비교값에 따른 3개의 전력 업/다운(up/down) 명령을 발생한다.
그러면 송신기(106)는 상기 전력 업/다운 명령 발생기(105)에서 발생된 3개의 전력 업/다운 명령을 서브캐리어(subcarrier)에 실어 안테나를 통해 송출한다.
한편, 상기에서 K개가 2개인 경우(즉 서브캐리어의 개수 N이 안테나의 개수 K보다 커 상호 인접하지 않는 서브캐리어를 컴바인하여 상기 안테나의 개수 K로 전송한 경우) 비교기(104)는 상기 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기(102)에서 출력된 2개의 추정 전력과 상기 외부 루프 전력 제어 프로세서(103)에서 출력된 드레스홀드값을 비교한 후 2개의 비교결과값을 출력한다.
이에 따라 전력 업/다운 명령 발생기(105)는 상기 비교기(104)에서 출력된 2개의 비교값에 따른 2개의 전력 업/다운(up/down) 명령을 발생한다.
그러면 송신기(106)는 상기 전력 업/다운 명령 발생기(105)에서 발생된 2개의 전력 업/다운 명령을 서브캐리어(subcarrier)에 실어 안테나를 통해 송출한다
또한, 상기 다중캐리어 CDMA 시스템을 사용하는 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기(102)에 대하여 도 5 를 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 17 내지 제 19 승산기(111~113)는 상기 제 m RF 모듈(101)에서 출력된 신호 각각에 개별 서브캐리어(subcarrier)를 승산하여 출력한다.
그러면 제 1 내지 제 3 로우 패스 필터(114~116)는 상기 제 17 내지 제 19 승산기(111~113)에서 각각 출력된 신호를 각각 로우 패스 필터링하여 출력한다.
이어 동기신호 검출부(117)는 상기 제 m RF 모듈(101)에서 출력된 신호의 동기를 검출하여 출력한다.
이에 따라 PN 발생부(118)는 상기 동기신호 검출부(117)에서 검출된 동기신호에 따라 PN신호를 발생하여 출력한다.
그러면 제 1 내지 제 3 핑거(Finger)(119~121)는 상기 제 1 내지 제 3 로우 패스 필터(114~116)에서 각각 출력된 신호를상기 동기신호 검출부(117)에서 검출된 동기신호에 맞추어 PN신호를 디스프레딩시킨 후 채널 환경에 의해 발생된 감쇄 및 페이즈 시프트된 정보를 추정하여 보상하고 상기 디스프레딩된 신호에 왈시 코드(Wn)를 각각 승산하여 가산한 후 상기 추정된 신호에 컴플렉스 컨주게이트(Complex Conjugate)(*)하여 I, Q채널을 멀티플렉싱한 후 각각 출력한다.
아울러 제 1-n 내지 제 3-n 지연 핑거(Rake Finger)(119-n~121-n)는 상기 제 1 내지 제 3 로우 패스 필터(114~116)에서 출력된 신호의 소정 시간 지연된 신호를 상기 제 1 내지 제 3 핑커(119~121)와 동일한 동작을 수행하여 소정 시간 지연된 I, Q채널을 각각 출력한다.
즉 상기 제 1 내지 제 3 핑거(Finger)(119~121)와 상기 제 1-n 내지 제 3-n 지연 핑거(Rake Finger)(119-n~121-n)내 제 ⓐ 승산기(①)는 상기 제 1 내지 제 3 로우 패스 필터(114~116)에서 각각 로우 패스 필터링된 신호와 상기 PN 발생부(118)에서 발생된 PN신호를 각각 승산하여 출력한다.
그러면 PN 상관기(②)는 상기 제 ⓐ 승산기(①)에서 승산된 신호로부터 PN신호를 디스프레딩시켜 출력한다.
이어 제 ⓑ 승산기(③)는 상기 PN 상관기(②)에서 디스프레딩된 신호에 왈시코드(Wn)를 승산하여 출력한다.
이에 따라 제 1 왈시 코드 상관기(④)는 상기 제 ⓑ 승산기(③)에서 승산된 신호를 가산하여 출력한다.
아울러 제 1 채널 추정기(⑤)는 상기 PN 상관기(②)에서 디스프레딩된 신호로부터 채널 환경에 의해 발생된 감쇄 및 페이즈 시프트된정보를 추정하여 보상하여 출력한다.
이에 따라 제 ⓒ 승산기(⑥)는 상기 왈시 코드 상관기(④)와 제 1 채널 추정기(⑤)에서 추정된 신호의 컴플렉스 컨주게이트(Complex Conjugate)(*)된 신호를 승산하여 출력한다.
그러면 제 1 I/Q 멀티플렉서(⑦)는 상기 제 ⓒ 승산기(⑥)에서 승산된 신호를 멀티플렉싱하여 출력한다.
이에 따라 제 1 내지 제 3 가산기(122~124)는 상기 제 1 내지 제 3 핑거(Finger)(118~120)에서 각각 출력된 I, Q채널와 상기 제 1-n 내지 제 3-n 지연 핑거(Rake Finger)(119-n~121-n)에서 각각 소정 시간 지연되어 출력된 I, Q채널을 각각 가산하여 출력한다.
아울러 제 1 전력 추정부(125)는 상기 제 1 내지 제 3 핑거(Finger)(119~121)와 상기 제 1-n 내지 제 3-n 지연 핑거(Rake Finger)(119-n~121-n)에서 채널 환경에 의해 발생된 감쇄 및 페이즈 시프된 정보의 추정값과 상기 제 1 내지 제 3 가산기(122~124)의 신호에 따라 전력을 추정하여 출력한다.
그리고 제 1 멀티플렉서(126)는 상기 제 1 내지 제 3 가산기(122~124)에서 각각 가산된 I, Q채널을 멀티플렉싱하여 출력한다.
이에 따라 제 1 디코더(127)는 상기 제 1 멀티플렉서(126)에서 멀티플렉싱된 신호를 디코딩하여 데이터를 출력하고 에러를 체크하여 프레임 쿼러티 인디게이터(frame quality indicator)를 출력한다.
또한, DS(Direct Sequence)-CDMA 시스템을 사용하는 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기(102)에 대하여 도 6 를 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 베이스밴드 필터(201)는 상기 제 m RF 모듈(101)에서 출력된 신호를 소정 대역폭으로 베이스밴드 필터링하여 출력한다.
그러면 제 4 로우 패스 필터(202)는 상기 베이스밴드 필터(201)에서 소정 대역폭으로 필티링된 신호를 로우 패스 필터링하여 출력한다.
이어 제 1 및 제 2 레이크 핑거(Rake Finger)(203)(204)는 상기 제 4 로우 패스 필터(202)에서 로우 패스 필터링된 신호와 숏 코드를 승산한 후 왈시 코드(Wn)와 각각 승산하여 가산하고 상기 숏 코드와 승산된 신호로부터 채널 환경에 의해 발생된 감쇄 및 페이즈 시프트된 정보를 추정하고 그 추정된 신호의 컴플렉스 컨주게이트(Complex Conjugate)(*)된 신호를 상기 가산된 신호와 승산하여 각각 출력한다.
아울러 제 1-p 및 제 2-p 지연 레이크 핑거(Delay Rake Finger)(203-p)(204-p)는 상기 제 4 로우 패스 필터(202)에서 로우 패스 필터링된 신호의 소정 시간 지연된 신호를 상기 제 1 내지 제 2 레이크 핑거(Rake Finger)(203)(204)와 동일한 동작을 수행하여 소정 시간 지연되어 가산된 신호를 각각 출력한다.
즉 상기 제 1 내지 제 2 레이크 핑거(Rake Finger)(203)(204)와 제 1-p 및 제 2-p 지연 레이크 핑거(Delay Rake Finger)(203-p)(204-p)내 숏 코드 발생기(⑧)는 트랙킹 루프(Tracking Loop)로부터 지연 제어(Delay Control)신호에 따른 숏 코드(short code)를 발생하여 출력한다.
여기서 λ는 상기 제 1 핑거(Finger)(119) 내지 제 1-n 지연 핑거(Delay Finger)(119-n)와 제 2 핑거(Finger)(120) 내지 제 2-n 지연 핑거(Delay Finger)(120-n) 및 제 3 핑거(Finger)(121) 내지 제 3-n 지연 핑거(Delay Finger)(121-n)에서 각각 출력된 값을 나타낸다.
아울러 L은 상기 제 1 핑거(Finger)(119) 내지 제 1-n 지연 핑거(Delay Finger)(119-n)와 제 2 핑거(Finger)(120) 내지 제 2-n 지연 핑거(Delay Finger)(120-n) 및 제 3 핑거(Finger)(121) 내지 제 3-n 지연 핑거(Delay Finger)(121-n)의 총개수를 나타낸다.
그러면 제 ⓓ 승산기(⑨)는 상기 제 4 로우 패스 필터(202)에서 로우 패스 필터링된 신호와 상기 숏 코드 발생기(⑧)에서 발생된 숏 코드의 컴플렉스 컨주게이트(Complex Conjugate)(*)된 신호를 승산하여 출력한다.
그리고 제 ⓔ 승산기(⑩)는 상기 제 ⓓ 승산기(⑨)에서 출력된 신호에 왈시 코드(Wn)를 승산하여 출력한다.
이어 제 2 왈시 코드 상관기(⑪)는 상기 제 ⓔ 승산기(⑩)에서 승산된 신호를 가산하여 출력한다.
아울러 제 2 채널 추정기(⑫)는 상기 제 ⓓ 승산기(⑨)에서 출력된 신호로부터 채널 환경에 의한 발생된 감쇄 및 페이즈 시프트된 정보를 추정하여 보상하여 출력한다.
이에 따라 제 ⓕ 승산기(⑬)는 상기 제 2 왈시 코드 상관기(⑪)에서 출력된 신호와 제 2 채널 추정기(⑫)에서 출력된 신호의 컴플렉스 컨주게이트(Complex Conjugate)(*)된 신호를 승산하여 출력한다.
그러면 제 2 I/Q 멀티플렉서(⑭)는 상기 제 ⓕ 승산기(⑬)에서 승산된 신호를 I/Q 멀티플렉싱하여 출력한다.
이어 제 4 및 제 5 가산기(205)(206)는 상기 제 1 내지 제 2 레이크 핑거(Rake Finger)(203)(204)와 제 1-p 및 제 2-p 지연 레이크 핑거(Delay Rake Finger)(203-p)(204-p)에서 각각 출력된 신호를 가산하여 각각 출력한다.
여기서 λ는 상기 제 1 레이크 핑거(Rake Finger)(203) 내지 제 1-p 지연 레이크 핑거(Delay Rake Finger)(203-p)와 제 2 레이크 핑거(Rake Finger)(204) 내지 제 2-p 지연 레이크 핑거(Delay Rake Finger)(204-p)에서 각각 출력된 값을 나타내고, L은 상기 제 1 레이크 핑거(Rake Finger)(203) 내지 제 1-p 지연 레이크 핑거(Delay Rake Finger)(203-p)와 제 2 레이크 핑거(Rake Finger)(204) 내지 제 2-p 지연 레이크 핑거(Delay Rake Finger)(204-p)의 총개수를 나타낸다.
그러면 제 2 멀티플렉서(207)는 상기 제 4 및 제 5 가산기(205)(206)에서 각각 출력된 신호를 혼합하여 출력한다.
아울러 제 2 전력 추정부(208)는 상기 제 1 내지 제 2 레이크 핑거(Rake Finger)(203)(204)와 제 1-p 및 제 2-p 지연 레이크 핑거(Delay Rake Finger)(203-p)(204-p)에서 각각 추정된 채널 추정값과 상기 제 4 및 제 5 가산기(205)(206)에서 각각 가산된 신호에 따른 전력을 추정하여 출력한다.
이에 따라 제 2 디코더(209)는 상기 제 2 멀티플렉서(209)에서 멀티플렉싱된 신호를 디코딩하여 데이터를 출력하고 오류를 체크하여 프레임 쿼러티 인디케이터(frame quality indicator)를 출력한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치 및 방법은 각기 다른 채널 환경을 고려하여 기지국 전송단의 각 안테나에 대한 송신 전력 제어를 개별적으로 제어하도록 함으로써 이동국의 수신 성능을 보다 더 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 인포메이션(Information)신호를 신호처리하여 K개의 IF신호를 출력하는 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기와;
    상기 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기에서 각각 출력된 K개의 IF신호를 그에 상응하는 K개의 RF신호로 변환하여 K개의 안테나로 각각 송출하는 K개의 RF 모듈과;
    이동 단말기로부터 안테나를 통해 수신되는 신호를 신호처리하여 K개의 전력 제어 비트(Power Control Bit)와 디코드된 데이터를 출력하는 수신기와;
    상기 수신기에서 출력된 K개의 PCB에 상응하는 K개의 데이터 채널 전력 제어신호를 상기 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기로 출력하여 K개의 안테나의 송신 전력을 제어하는 프로세서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기는
    인포메이션(Information)신호를 인코드하여 시리얼 데이터를 출력하는 제 1 인코더와;
    상기 제 1 인코더에서 인코딩된 시리얼 데이터를 디멀티플렉싱하여 다수개의 서브캐리어(subcarrier) 브랜치로 출력하는 제 1 디멀티플렉서와;
    상기 제 1 디멀티플렉서에서 디멀티플렉싱된 신호를 각각 IQ 매핑하여 I, Q채널로 변환하여 각각 출력하는 제 1 내지 제 N IQ 매핑부와;
    상기 제 1 내지 제 N IQ 매핑부에서 IQ 매핑되어 각각 출력된 I, Q채널에 왈시 코드(Wn)를 각각 승산하여 출력하는 제 1 내지 제 N 승산기와;
    상기 제 1 내지 제 N 승산기에서 각각 출력된 I, Q채널에 K개의 이득 제어신호를 개별적으로 각각 승산하여 출력하는 제 1 내지 제 N 데이터 채널 이득 제어부와;
    상기 제 1 내지 제 N 데이터 채널 이득 제어부에서 각각 출력된 I, Q채널에 의사 잡음을 각각 스프레딩시키는 제 1 내지 제 N 의사 잡음 스프레딩부와;
    상기 제 1 내지 제 N 의사잡음 스프레딩부에서 출력된 I, Q채널을 소정 대역폭으로 각각 필터링하는 제 1 내지 제 2N 베이스밴드 필터와;
    상기 제 1 내지 제 2N 베이스밴드 필터에서 소정 대역폭으로 각각 필터링된 I, Q채널에 개별 전송캐리어를 각각 승산하는 제 N+1 내지 제 M 승산부와;
    상기 제 N+1 내지 제 M 승산부에서 개별 전송캐리어가 승산된 I, Q채널을 혼합하는 제 1 내지 제 N 혼합기와;
    상기 제 1 내지 제 N 혼합기에서 각각 혼합되어 출력된 제 1 내지 제 N 캐리어를 컴바인(Combine)하여 제 1 내지 제 K 안테나로 개별적으로 출력하는 컴바이너(Combiner)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 송신기는
    인포메이션(Information)신호를 인코드하여 출력하는 제 2 인코더와;
    상기 제 2 인코더에서 인코딩된 신호를 분리하는 데이터 스프리터와;
    상기 데이터 스프리터에서 분리된 신호를 각각 IQ 매핑하여 I, Q채널을 각각 출력하는 제 N+1 및 제 R IQ 매핑부와;
    상기 제 N+1 내지 제 R IQ 매핑부에서 각각 매핑된 I, Q채널 각각에 왈시 코드(Wn)(Wm)를 각각 승산하는 제 L+1 내지 제 S 승산기와;
    상기 제 L+1 내지 제 S 승산기에서 각각 출력된 I, Q채널에 K개의 이득 제어신호를 개별적으로 승산하여 각각 출력하는 제 N+1 내지 제 R 데이터 채널 이득 제어부와;
    상기 제 N+1 내지 제 R 데이터 채널 이득 제어부에서 각각 출력된 I, Q채널에 PN신호를 각각 스프레딩시키는 제 N+1 내지 제 R PN 스프레딩부와;
    상기 제 N+1 내지 제 R PN 스프레딩부에서 출력된 I, Q채널을 각각 소정 대역폭으로 필터링하는 제 2N+1 내지 제 2R 베이스밴드 필터와;
    상기 제 2N+1 내지 제 2R 베이스밴드 필터에서 소정 대역폭으로 각각 필터링된 I, Q채널에 전송캐리어를 각각 승산하는 제 S+1 내지 제 W 승산부와;
    상기 제 S+1 내지 제 W 승산부에서 소정 전송캐리어 주파수가 승산된 I, Q채널을 혼합하는 제 N+1 내지 제 X 혼합기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치.
  4. 안테나를 통해 수신되는 RF신호를 신호처리하여 출력하는 RF 모듈와;
    상기 RF 모듈에서 출력된 RF신호를 신호처리하여 IF신호로 변환하는 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기와;
    상기 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기에서 출력된 프레임 쿼러티 인디케이터(frame quality indicator)에 따른 드레스홀드(threshold)값을 출력하는 외부 루프 전력 제어 프로세서와;
    상기 CDMA 베이스밴드 및 IF 수신기에서 출력된 K개의 추정 전력과 상기 외부 루프 전력 제어 프로세서에서 출력된 드레스홀드값을 비교하는 비교기와;
    상기 비교기에서의 K개의 비교결과값에 따른 K개의 전력 업/다운(up/down) 명령을 발생하는 전력 업/다운 명령 발생기와;
    상기 전력 업/다운 명령 발생기에서 발생된 K개의 전력 업/다운 명령을 서브캐리어(subcarrier)에 실어 안테나를 통해 송출하는 송신기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 수신기는
    상기 RF 모듈에서 출력된 신호 각각에 개별 서브캐리어(subcarrier)를 각각 승산하는 다수개의 승산기와;
    상기 다수개의 승산기에서 각각 출력된 신호를 각각 로우 패스 필터링하는 다수개의 로우 패스 필터와;
    상기 RF 모듈에서 출력된 신호의 동기를 검출하는 동기신호 검출부와;
    상기 동기신호 검출부에서 검출된 동기신호에 따라 의사 잡음신호를 발생하는 의사 잡음 발생부와;
    상기 다수개의 로우 패스 필터에서 각각 출력된 신호를 상기 동기신호 검출부에서 검출된 동기신호에 맞추어 의사 잡음을 디스프레딩시킨 후 채널 환경에 의해 발생된 감쇄 및 페이즈 시프트된 정보를 추정하여 보상하고 상기 디스프레딩된 신호에 왈시 코드(Wn)를 각각 승산하여 가산한 후 상기 추정된 신호에 컴플렉스 컨주게이트(Complex Conjugate)(*)하여 I, Q채널을 멀티플렉싱한 후 각각 출력하는 다수개의 핑거(Finger)와;
    상기 다수개의 로우 패스 필터에서 출력된 신호의 소정 시간 지연된 신호를 상기 다수개의 핑커와 동일한 동작을 수행하여 소정 시간 지연된 I, Q채널을 출력하는 다수개의 지연 핑거(Rake Finger)와;
    상기 다수개의 핑거(Finger)에서 각각 출력된 I, Q채널와 상기 다수개의 지연 핑거(Rake Finger)에서 각각 소정 시간 지연되어 출력된 I, Q채널을 각각 가산하여 출력하는 다수개의 가산기와;
    상기 다수개의 핑거(Finger)와 상기 지연 핑거(Rake Finger)에서 채널 환경에 의해 발생된 감쇄 및 페이즈 시프된 정보의 추정값과 상기 다수개의 가산기의 신호에 따라 전력을 추정하는 제 1 전력 추정부와;
    상기 다수개의 가산기에서 각각 가산된 I, Q채널을 멀티플렉싱하여 출력하는 제 2 멀티플렉서와;
    상기 제 2 멀티플렉서에서 멀티플렉싱된 신호를 디코딩하여 데이터를 출력하고 에러를 체크하여 프레임 쿼러티 인디게이터(frame quality indicator)를 출력하는 제 1 디코더를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 CDMA 베이스밴드 및 중간 주파 수신기는
    상기 RF 모듈에서 출력된 신호를 소정 대역폭으로 베이스밴드 필터링하는 제 11 베이스밴드 필터와;
    상기 제 11 베이스밴드 필터에서 소정 대역폭으로 필티링된 신호를 로우 패스 필터링하여 출력하는 제 4 로우 패스 필터와;
    상기 제 4 로우 패스 필터에서 로우 패스 필터링된 신호와 숏 코드를 승산한 후 왈시 코드(Wn)와 각각 승산하여 가산하고 상기 숏 코드와 승산된 신호로부터 채널 환경에 의해 발생된 감쇄 및 페이즈 시프트된 정보를 추정하고 그 추정된 신호의 컴플렉스 컨주게이트(Complex Conjugate)(*)된 신호를 상기 가산된 신호와 승산하여 각각 출력하는 다수개의 레이크 핑거(Rake Finger)와;
    상기 제 4 로우 패스 필터에서 로우 패스 필터링된 신호의 소정 시간 지연된 신호를 상기 다수개의 레이크 핑거(Rake Finger)와 동일한 동작을 수행하여 소정 시간 지연되어 가산된 신호를 각각 출력하는 다수개의 지연 레이크 핑거(Delay Rake Finger)와;
    상기 다수개의 레이크 핑거(Rake Finger)와 다수개의 지연 레이크 핑거(Delay Rake Finger)에서 각각 출력된 신호를 가산하여 각각 출력하는 다수개의 가산기와;
    상기 다수개의 가산기에서 각각 출력된 신호를 혼합하는 제 2 멀티플렉서와;
    상기 다수개의 레이크 핑거(Rake Finger)와 다수개의 지연 레이크 핑거(Delay Rake Finger)에서 각각 추정된 채널 추정값과 상기 다수개의 가산기에서 각각 가산된 신호에 따른 전력을 추정하는 제 2 전력 추정부와;
    상기 제 2 멀티플렉서에서 혼합된 신호를 I/Q 멀티플렉싱하여 출력하는 제 2 I/Q 멀티플렉서와;
    상기 제 2 I/Q 멀티플렉서에서 멀티플렉싱된 신호를 디코딩하여 데이터를 출력하고 오류를 체크하여 프레임 쿼러티 인디케이터(frame quality indicator)를 출력하는 제 2 디코더를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어장치.
  7. 인포메이션(Information)신호를 인코딩하여 다수개의 안테나에 상응하는 서브캐리어 브랜치를 할당한 후 I, Q채널의 서브캐리어로 분리한 후 신호처리하여 서로 다른 전송캐리어를 각각 승산하는 단계와;
    상기 서로 다른 전송캐리어가 각각 승산된 I, Q채널의 서브캐리어를 혼합한 후 컴바인(Combine)하여 상기 다수개의 안테나로 개별적으로 송출하는 단계와;
    상기 개별적으로 송출된 RF신호를 각각 수신하여 각각의 전력을 추정한 후 상기 RF신호의 오류 발생여부에 따른 프레임 쿼러티 인디케이터(Frame Quality Indicator)값을 검출하는 단계와;
    상기 프레임 쿼러티 인디케이터(Frame Quality Indicator)값에 따른 드레스홀드(threshold)값과 추정된 전력값을 비교한 후 그 비교결과에 따른 전력 업/다운 전력 제어신호를 발생하여 인포메이션(Information)에 실어 송출하는 단계와;
    상기 송출된 인포메이션(Information)에 실린 전력 업/다운 전력 제어신호를 검출하여 그에 따라 서로 다른 이득 제어값을 상기 브랜치의 각 서브캐리어에 승산한 후 상기 서로 다른 전송캐리어를 승산하여 상기 다수개의 안테나로 개별적으로 송출하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 다수개의 안테나의 개수가 서브캐리어 브랜치의 개수보다 작을 경우 상기 안테나의 개수만큼 서로 인접하지 않는 서브캐리어를 컴바인(Combine)하여 송출함을 특징으로 하는 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어방법.
  9. 인포메이션(Information)신호를 인코딩하여 데이터를 분리하여 다수개의 안테나에 상응하는 서브캐리어 브랜치를 할당한 후 I, Q채널의 서브캐리어로 분리한 후 신호처리하여 소정 전송캐리어를 각각 승산하는 단계와;
    상기 소정 전송캐리어가 각각 승산된 I, Q채널의 서브캐리어를 혼합한 후 상기 다수개의 안테나로 개별적으로 송출하는 단계와;
    상기 개별적으로 송출된 RF신호를 각각 수신하여 각각의 전력을 추정한 후 상기 RF신호의 오류 발생여부에 따른 프레임 쿼러티 인디케이터(Frame Quality Indicator)값을 검출하는 단계와;
    상기 프레임 쿼러티 인디케이터(Frame Quality Indicator)값에 따른 드레스홀드(threshold)값과 추정된 전력값을 비교한 후 그 비교결과에 따른 전력 업/다운 전력 제어신호를 발생하여 인포메이션(Information)에 실어 송출하는 단계와;
    상기 송출된 인포메이션(Information)에 실린 전력 업/다운 전력 제어신호를 검출하여 그에 따라 서로 다른 이득 제어값을 상기 브랜치의 각 서브캐리어에 승산한 후 상기 소정 전송캐리어를 승산하여 상기 다수개의 안테나로 개별적으로 송출하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 코드 분할 다중 접속시스템에서의 전력제어방법.
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KR20010027391A (ko) * 1999-09-13 2001-04-06 박종섭 코드 분할 다중 접속방식 이동통신 기지국 시스템의 무선주파수 수신장치에서 에프에이간 전력 검출장치 및 그 방법

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