KR20000047215A - Closed loop power control system in mobile communication system using satellite - Google Patents

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KR20000047215A KR1019980064008A KR19980064008A KR20000047215A KR 20000047215 A KR20000047215 A KR 20000047215A KR 1019980064008 A KR1019980064008 A KR 1019980064008A KR 19980064008 A KR19980064008 A KR 19980064008A KR 20000047215 A KR20000047215 A KR 20000047215A
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Abstract

PURPOSE: A closed loop power control system in the mobile communication system using a satellite is provided to efficiently execute the closed loop power control between a base station and a mobile communication terminal. CONSTITUTION: A received signal received through an antenna from a mobile communication terminal is converted into a low frequency through an RF device(21). An analog/digital converter(22) converts the low frequency converted signal into a digital data which is inputted to a CDMA(Code Division Multiple Access) demodulator(23). The CDMA demodulator(23) multiplies the digital data by a CDMA code and inputs it to an interleave/modulator(26). As the interleave/modulator(26) executes deinterleaving for the inputted data and inputs it to a bit ratio demodulator(25), a data transmitted from a transmitting side is outputted from the bit ratio demodulator(25).

Description

인공위성을 이용한 이동통신 시스템에서의 폐루프 전력제어시스템Closed Loop Power Control System in Mobile Communication System Using Satellite

본 발명은 저궤도 위성이나 중궤도 위성을 이용한 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 인공위성을 통해 데이터를 송수신하게 되는 기지국과 이동 단말기간의 폐루프(Closed Loop) 전력제어를 효율적으로 실행할 수 있도록 된 인공위성을 이용한 이동통신 시스템에서의 폐루프 전력제어시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mobile communication system using a low orbit satellite or a medium orbit satellite. In particular, the present invention relates to a satellite that enables efficient control of a closed loop power control between a base station and a mobile terminal that transmits and receives data through satellites. A closed loop power control system in a mobile communication system.

현재, CDMA 방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템이 개발되어 상용화되어 있고, 또한 이동단말기가 저궤도나 중궤도 위성을 통하여 CDMA 방식으로 데이터를 송수신할 수 있도록 된 이동통신 시스템에 대해서도 급속도로 개발이 진행되고 있다.Currently, a mobile communication system based on the CDMA system has been developed and commercialized. Also, a mobile communication system in which a mobile terminal can transmit and receive data using the CDMA method through a low or medium-orbit satellite is rapidly being developed. have.

일반적으로 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식을 이용하는 이동통신 시스템에 있어서는 이동단말기의 송신전력제어가 중요한 기술적 요소를 차지하고 있는 바, 이러한 송신전력제어는 이동단말기의 효율적인 전력사용을 도모함은 물론, 근원간섭(Near-Far Interference)문제를 해결하기 위한 것이다.In general, in the mobile communication system using the Code Division Multiple Access (CDMA) method, the transmission power control of the mobile terminal occupies an important technical element. Such transmission power control not only promotes efficient use of power of the mobile terminal but also causes source interference. (Near-Far Interference)

즉, CDMA 방식을 이용하는 이동통신 시스템에 있어서는 단일의 셀(Cell)내에 존재하는 이동단말기가 동일한 주파수를 사용하여 기지국과 데이터를 송수신하게 되므로, 다른 이동단말기에서 사용되는 송수신 데이터는 하나의 이동단말기에 대하여 모두 노이즈신호로서 인식되게 된다. 그런데, 이때 만일 모든 이동단말기에서 송신하는 신호전력을 동일하게 설정하게 되면, 기지국의 입장에서는 그 기지국에서 가까운 위치에 존재하는 이동단말기에 의한 수신신호전력은 크게 설정되는 한편, 기지국에서 먼 거리에 위치하는 이동단말기에 의한 수신신호전력은 작게 설정되게 됨으로써 먼 거리에 위치하는 이동단말기로부터의 송신신호를 수신하기 못하게 되는 결과가 초래되게 된다.That is, in a mobile communication system using a CDMA method, since a mobile terminal existing in a single cell transmits and receives data to and from a base station using the same frequency, transmission and reception data used in another mobile terminal is transmitted to one mobile terminal. All of them are recognized as noise signals. However, if the signal power transmitted by all mobile terminals is set to be the same, the received signal power of the mobile terminal which is located near the base station is largely set from the standpoint of the base station, and is located far from the base station. Since the received signal power by the mobile terminal is set to be small, the result is that it is impossible to receive the transmission signal from the mobile terminal located at a long distance.

따라서, 통상의 경우에는 기지국에서 각 이동단말기에 대하여 폐루프 전력제어를 실행함으로써 이동단말기로부터 기지국으로 수신되는 신호가 최소한의 SNR(Signal-to-Interference Ratio)을 유지할 수 있도록 하고 있다.Therefore, in a typical case, the base station executes closed loop power control for each mobile terminal so that a signal received from the mobile terminal to the base station can maintain a minimum signal-to-interference ratio (SNR).

또한, 상기한 이동통신 시스템에 있어서는 통상 이동중의 가입자가 존재하는 위치에 따라 그 통신환경이 급격하게 변동되기 때문에 그 위치이동에 따라 겪게 되는 페이딩변화속도는 대략 μsec 단위로 이루어지게 된다. 따라서, 종래의 이동통신 시스템에 있어서는 이동단말기에 대한 폐루프 전력제어를 가급적 고속으로 실행함으로써 급격한 페이딩변화속도에 적절하게 대처할 수 있도록 하고 있다.In addition, in the above mobile communication system, since the communication environment is rapidly changed depending on the location of the subscriber in motion, the fading change rate experienced by the location movement is approximately in the unit of μsec. Therefore, in the conventional mobile communication system, the closed loop power control for the mobile terminal is performed at a high speed as much as possible to cope with the sudden fading change speed appropriately.

그런데, 저궤도나 중궤도 위성을 이용하고, 또한 CDMA 방식을 이용하는 이동통신 시스템에 있어서는 이동단말기에 대한 폐루프 전력제어를 효율적으로 실행할 수 없다는 문제가 있게 된다.However, in a mobile communication system using a low or medium orbit satellite and using a CDMA system, there is a problem in that closed loop power control for a mobile terminal cannot be executed efficiently.

즉, 저궤도나 중궤도 등의 인공위성을 이용하는 이동통신 시스템에 있어서는 도 1에 나타낸 바와 같이 지상에 존재하는 이동물제(2)에 대하여 인공위성(1)이 존재하는 위치에 따라 기지국(3)과 이동물체(2) 사이의 신호전달거리, 즉 전파지연시간(Round trip delay)이 달라지게 된다. 즉, 인공위성(1)이 A의 위치에 있는 경우에는 기지국(3)과 이동물체(2) 사이의 거리는 L1으로 설정되는 반면에 인공위성(1)이 B의 위치에 있는 경우에는 기지국(3)과 이동물체(2) 사이의 거리는 L2로 설정되고, L2는 L1에 비해 큰 값을 가지게 된다.That is, in a mobile communication system using satellites such as low or medium orbit, the base station 3 and the mobile object are located in accordance with the position where the satellite 1 exists with respect to the mobile object 2 existing on the ground as shown in FIG. The signal transmission distance between them (2), that is, the round trip delay, is changed. That is, when the satellite 1 is in the position of A, the distance between the base station 3 and the moving object 2 is set to L1, whereas when the satellite 1 is in the position of B, the distance between the base station 3 and the base station 3 is The distance between the moving objects 2 is set to L2, L2 has a larger value than L1.

한편, 상술한 바와 같이 이동물체에 대하여 통신기능을 제공하는 경우에는 이동물체가 위치하는 주변의 통신환경에 따른 페이딩변화속도를 고려하여 폐루프 송신전력 제어를 고속으로 하는 것이 바람직하게 되는데, 도 1에서 만일 기지국(3)이 이동물체(2)에 대하여 고속으로 송신전력제어를 실행하는 경우에는 이동물체(2)에 존재하는 이동단말기는 그 송신출력이 과도하게 높아지거나 또는 과도하게 낮아지는 문제가 발생할 수 있게 된다.On the other hand, when providing a communication function for the moving object as described above, it is preferable to control the closed-loop transmission power to a high speed in consideration of the fading change rate according to the communication environment around the moving object, Fig. 1 In the case where the base station 3 executes the transmission power control at high speed with respect to the mobile object 2, the mobile terminal existing in the mobile object 2 has a problem that its transmission power is excessively high or excessively low. It can happen.

즉, 만일 현재 이동물체(2)의 통신환경이 열악하고, 또한 인공위성(1)이 B의 위치에 있는 상태에서 기지국(3)이 고속으로 폐루프 송신전력제어를 실행하는 경우를 예로 들면, 기지국(3)의 입장에서는 우선 현재 이동단말기가 열악한 통신환경에 있기 때문에 이동단말기에 대하여 송신출력을 높이라는 제어데이터를 전송하게 되고, 이어 상기한 전력제어데이터가 이동단말기에 도달하기 전에 이동단말기로부터 수신되는 수신전력을 근거로 지속적으로 송신전력을 높이라는 전력제어데이터를 송신하게 된다. 한편, 이동단말기의 통신환경이 급변하여 이동단말기의 통신환경이 양호해진 상태에서 상기 전력제어데이터가 지속적으로 수신되게 되면, 이동단말기는 그 제어데이터를 근거로 송신출력을 지속적으로 높이게 되므로, 기지국(3)에 있어서는 과도한 레벨의 신호가 수신되게 된다.That is, if the base station 3 executes the closed-loop transmit power control at high speed while the communication environment of the mobile object 2 is poor and the satellite 1 is at the position B, for example, the base station From the standpoint of (3), first, since the mobile terminal is in a poor communication environment, first, the control data for transmitting the transmission power is transmitted to the mobile terminal, and the power control data is received from the mobile terminal before reaching the mobile terminal. On the basis of the received power to transmit the power control data to continuously increase the transmission power. On the other hand, if the communication environment of the mobile terminal is suddenly changed and the power control data is continuously received in a state in which the communication environment of the mobile terminal is good, the mobile terminal continuously increases the transmission power based on the control data. In 3), an excessive level of signal is received.

즉, 상기한 시스템에 있어서는 인공위성이 B의 위치에 존재하여 전파지연시간이 큰 상태에서 폐루프 송신전력제어를 고속으로 실행하게 되면 송신전력제어가 이동단말기의 통신환경상태에 부적절하게 이루어짐으로써 오히려 통신불량을 초래할 우려가 있게 된다.That is, in the above system, if the satellite is located at the position B and the closed loop transmission power control is executed at a high speed while the propagation delay time is large, the transmission power control is inappropriate for the communication environment of the mobile terminal. There is a fear of causing a defect.

따라서, 대부분의 시스템에 있어서는 이동단말기와 저궤도 위성의 거리가 가장 길어지게 되는 상황을 근거로 폐루프 송신전력제어의 속도를 결정하게 되는데, 이 경우에는 도 1에서 인공위성(1)이 A의 위치에 존재하여 이동물체(2)와 기지국(3)간의 전파지연시간이 작은 경우에도 낮은 속도로 송신전력제어를 실행하기 때문에 이동단말기에 대하여 양호한 통화품질을 제공할 수 없게 되는 문제가 있게 된다.Therefore, in most systems, the speed of the closed-loop transmit power control is determined based on the situation where the distance between the mobile terminal and the low-orbiting satellite is the longest. In this case, the satellite 1 is located at position A in FIG. Even if the propagation delay time between the mobile object 2 and the base station 3 is small, transmission power control is performed at a low speed, and thus there is a problem that it is impossible to provide a good call quality for the mobile terminal.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 기지국과 이동단말기의 전파지연시간에 대응하여 동적으로 이동단말기의 송신전력제어 속도를 가변설정함으로써 이동단말기의 폐루프 송신전력제어를 효율적으로 실행할 수 있도록 된 인공위성을 이용한 이동통신 시스템에서의 폐루프 전력제어시스템을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and effectively controls the closed-loop transmission power of the mobile terminal by dynamically setting the transmission power control speed of the mobile terminal in response to the propagation delay time of the base station and the mobile terminal. It is an object of the present invention to provide a closed loop power control system in a mobile communication system using satellites that can be implemented.

도 1은 인공위성을 이용한 이동통신 시스템의 개요를 나타낸 도면.1 is a diagram illustrating an outline of a mobile communication system using satellites.

도 2는 본 발명에 따른 기지국의 요부구성을 나타낸 블록구성도.2 is a block diagram showing the main components of the base station according to the present invention;

도 3은 이동단말기로 송신할 데이터프레임에 대하여 전력제어데이터를 삽입하기 위한 구성을 나타낸 구성도.3 is a diagram illustrating a configuration for inserting power control data into a data frame to be transmitted to a mobile terminal.

도 4는 기지국에서 이동단말기로 송신하게 되는 데이터 프레임의 구조도4 is a structural diagram of a data frame transmitted from a base station to a mobile terminal

**** 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명 ******** Brief description of the main parts of the drawing ****

1 : 인공위성, 2 : 이동물체,1: satellite, 2: moving object,

31 : PN코드 발생부, 32 : 승산기,31: PN code generator, 32: multiplier,

33 : 멀티플렉서, 34 : 전력제어비트 발생부.33: multiplexer, 34: power control bit generator.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 인공위성을 이용한 이동통신 시스템에서의 폐루프 전력제어시스템은 기지국과 인공위성을 통하여 결합됨과 더불어 데이터송신시에 해당 송신시점의 시간데이터를 부가하여 송출하는 이동단말기와; 이동단말기로부터의 수신레벨을 판정하여 그에 대응하는 수신레벨 데이터를 생성하는 수신레벨 판정수단과, 상기 이동단말기로부터 송신된 시간데이터를 추출하는 시간데이터 추출수단, 상기 수신레벨 데이터에 대응하는 전력제어데이터가 저장되어 있는 ROM 테이블, 프로세서로부터 입력되는 전력제어데이터와 송신타이밍신호를 근거로 이동단말기로 송출할 데이터에 전력제어데이터를 삽입하는 전력제어데이터 송출수단 및, 상기 시간데이터 추출수단에 의해 추출된 시간데이터와 이동단말기로부터 해당 데이터 수신시점의 시간데이터를 근거로 전파지여시간을 산출하여 송신타이밍신호를 생성하고, 상기 수신레벨 데이터를 근거로 상기 ROM 테이블로부터 전력제어데이터를 독출하여 전력제어데이터 송출수단으로 제공하는 프로세서를 구비하는 기지국을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The closed-loop power control system in a mobile communication system using a satellite according to the first aspect of the present invention for realizing the above object is combined with a base station and a satellite, and transmits by adding time data of a corresponding transmission time point during data transmission. A mobile terminal to perform; Reception level determination means for determining a reception level from the mobile terminal and generating reception level data corresponding thereto; time data extraction means for extracting time data transmitted from the mobile terminal; and power control data corresponding to the reception level data. A ROM table in which the data is stored, the power control data sending means for inserting the power control data into the data to be sent to the mobile terminal based on the power control data input from the processor and the transmission timing signal, and extracted by the time data extracting means. Based on the time data and the time data at the time of receiving the data from the mobile terminal, the propagation time is calculated to generate a transmission timing signal, and the power control data is read out from the ROM table based on the reception level data. With a processor provided by the means Characterized in that it comprises a base station.

또한, 본 발명의 제2 관점에 따른 인공위성을 이용한 이동통신 시스템에서의 폐루프 전력제어시스템은 기지국과 인공위성을 통하여 결합됨과 더불어 GPS 수신기능을 구비하고, 데이터송신시에 이동단말기의 현재의 위치데이터를 부가하여 송출하는 이동단말기와; 이동단말기로부터의 수신레벨을 판정하여 그에 대응하는 수신레벨 데이터를 생성하는 수신레벨 판정수단과, 상기 이동단말기로부터 송신된 위치데이터를 추출하는 위치데이터 추출수단, 상기 수신레벨 데이터에 대응하는 전력제어데이터가 저장되어 있는 ROM 테이블, 프로세서로부터 입력되는 전력제어데이터와 송신타이밍신호를 근거로 이동단말기로 송출할 데이터에 전력제어데이터를 삽입하는 전력제어데이터 송출수단 및, 상기 위치데이터 추출수단에 의해 추출된 위치데이터와 현재의 시간데이터를 근거로 전파지여시간을 산출하여 송신타이밍신호를 생성하고, 상기 수신레벨 데이터를 근거로 상기 ROM 테이블로부터 전력제어데이터를 독출하여 전력제어데이터 송출수단으로 제공하는 프로세서를 구비하는 기지국을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the closed-loop power control system in a mobile communication system using a satellite according to the second aspect of the present invention is coupled to the base station and the satellite, and has a GPS reception function, the current position data of the mobile terminal at the time of data transmission A mobile terminal for adding and transmitting; Reception level determination means for determining a reception level from the mobile terminal and generating reception level data corresponding thereto; position data extraction means for extracting position data transmitted from the mobile terminal; and power control data corresponding to the reception level data. A ROM table in which the data is stored, the power control data sending means for inserting the power control data into the data to be sent to the mobile terminal based on the power control data input from the processor and the transmission timing signal, and extracted by the position data extracting means. A processor for generating a transmission timing signal based on the position data and the current time data, generating a transmission timing signal, reading power control data from the ROM table based on the reception level data, and providing the power control data to the power control data transmitting means; Specially configured to include a base station having It shall be.

상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 기지국에서 이동단말기와의 전파지연시간을 산출하여, 이를 근거로 폐루프 전력제어속도를 결정하게 된다. 따라서, 본 발명에 의하면 이동단말기의 위치에 대응하여 폐루프 전력제어를 최적의 조건으로 실행할 수 있게 된다.According to the present invention having the above configuration, the base station calculates the propagation delay time with the mobile terminal, and determines the closed loop power control speed based on this. Therefore, according to the present invention, the closed-loop power control can be executed under the optimum conditions corresponding to the position of the mobile terminal.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.

우선, 본 발명의 기본적인 개념을 설명한다.First, the basic concept of the present invention will be described.

본 발명은 기본적으로 도 1에서 현재 기지국(3)과 이동물체(2), 즉 이동단말기 사이의 전파지연시간을 근거로 기지국(3)에서 이동단말기로 전송하는 전력제어데이터 송신주기를 가변적으로 설정하도록 된 것이다. 그리고, 이때 기지국(3)과 상기 이동단말기와의 전파지연시간은 시간데이터를 이용하는 방법과 GPS(Grobal Positioning System)를 이용하는 방법을 통해 산출할 수 있게 된다.The present invention basically variably sets the power control data transmission period transmitted from the base station 3 to the mobile terminal based on the propagation delay time between the current base station 3 and the mobile object 2, that is, the mobile terminal in FIG. It is to be done. In this case, the propagation delay time between the base station 3 and the mobile terminal can be calculated through a method using time data and a method using a global positioning system (GPS).

즉, 통상적으로 이동통신 시스템에 있어서는 사용자가 이동단말기의 전원을 온시키게 되면 기지국(3)에서 시간데이터를 이동단말기에 대하여 제공함으로써 기지국(3)과 이동단말기간의 시간데이터는 동일한 값으로 설정하게 된다. 따라서, 이동단말기가 기지국(3)에 대하여 트래픽 데이터 등을 송신할 때 현재의 시간데이터를 부가하여 전송하게 되면, 기지국(3)에서는 이동단말기로부터의 데이터프레임에 포함되는 시간데이터와 수신시점의 시간데이터를 근거로 전파지연시간을 산출할 수 있게 된다.That is, in the mobile communication system, when the user turns on the mobile terminal, the base station 3 provides time data to the mobile terminal so that the time data of the base station 3 and the mobile terminal period are set to the same value. . Therefore, when the mobile station adds and transmits the current time data when transmitting traffic data or the like to the base station 3, the base station 3 includes time data included in the data frame from the mobile station and the time at the reception time. The propagation delay time can be calculated based on the data.

또한, GPS를 이용하는 방법으로서, 최근에 이르러 사용자가 이동중에 자신의 위치를 알 수 있도록 해주는 개인휴대형 자동항법장치가 실용되어 있는 바, 상기 이동단말기에 상술한 GPS 수신기능을 부가하여 이동단말기가 데이터 프레임의 송신시에 그 위치데이터를 전송하게 되면, 기지국(3)에서는 현재의 시간데이터와 상기 이동단말기의 위치 데이터 및, 인공위성의 위치 데이터를 근거로 기기국(3)과 이동단말기간의 전파지연시간을 산출할 수 있게 된다.In addition, as a method using GPS, a personal portable autonomous navigation device which allows a user to know his / her location while moving has been put to practical use. The mobile terminal adds the above-described GPS reception function to the mobile terminal. When the position data is transmitted at the time of transmission of the frame, the base station 3 calculates the propagation delay time between the device station 3 and the mobile terminal period based on the current time data, the position data of the mobile terminal, and the position data of the satellite. Can be calculated.

다만, 상기 방법에서 GPS를 이용하는 방법은 전파지연시간을 산출하기 위해 기지국(3)의 프로세서에 부담을 주게 되므로, 시간데이터를 이용하는 방법이 보다 바람직한 것으로 고려된다.However, since the method using GPS in the above method puts a burden on the processor of the base station 3 to calculate the propagation delay time, the method using time data is considered to be more preferable.

한편, 도 2는 기지국(3)에서 이동단말기와의 전파지연시간을 근거로 전력제어데이터의 송신타이밍을 제어하기 위한 구성을 나타낸 요부구성도이다.2 is a principal component diagram showing a configuration for controlling transmission timing of power control data on the basis of the propagation delay time from the base station 3 to the mobile terminal.

도 2에서 안테나를 통해 수신되는 이동단말기로부터의 수신신호는 RF장치(21)를 통해 저주파변환된 후 아날로그/디지탈 변환기(22)에서 디지탈 데이터로 변환되어 CDMA 복조기(23)로 입력되게 된다. 그리고, CDMA 복조기(23)는 입력되는 디지탈 데이터에 대하여 송신측에서 승산하였던 CDMA 코드를 승산하여 인터리버/변조기(26)로 입력하게 되고, 인터리버/변조기(26)는 입력되는 데이터에 대하여 디인터리빙처리를 실행한 후 비터비 복호기(25)로 입력함으로써 비터비 복호기(25)로부터 송신측에서 송신하였던 데이터가 출력되게 된다.In FIG. 2, the received signal from the mobile terminal received through the antenna is low frequency converted through the RF device 21, and then converted into digital data by the analog / digital converter 22 and input to the CDMA demodulator 23. Then, the CDMA demodulator 23 multiplies the CDMA code multiplied by the transmitter with respect to the input digital data and inputs it to the interleaver / modulator 26. The interleaver / modulator 26 deinterleaves the input data. After the operation is executed, the data transmitted from the Viterbi decoder 25 on the transmission side is output by inputting to the Viterbi decoder 25.

그리고, 상기 구성에서 CDMA 복조기(23)는 아날로그/디지탈 변환기(22)로부터 입력되는 수신데이터를 근거로 수신레벨을 판정하여 그에 대응하는 수신레벨 데이터를 이후에 설명할 프로세서(29)로 입력하게 되고, 또한 비터비 복호기(25)는 수신된 데이터로부터 송신측에서 송신하였던 시간데이터를 추출하여 프로세서(29)로 입력하게 된다.In the above configuration, the CDMA demodulator 23 determines the reception level based on the reception data input from the analog / digital converter 22 and inputs the reception level data corresponding thereto to the processor 29 to be described later. In addition, the Viterbi decoder 25 extracts the time data transmitted from the transmitting side from the received data and inputs it to the processor 29.

이어, 이동단말기에 대하여 송신할 송신 데이터는 비터비 복호기(25)를 통해 인터리버/변조기(26)에 입력됨으로써 인터리빙 및 CDMA 변조처리가 실행되게 되고, 그 결과신호는 디지탈/아날로그 변환기(27)를 통해 RF장치(21)로 입력되어 주파수상향변환된 후 안테나를 통해 출력되게 된다.Subsequently, the transmission data to be transmitted to the mobile terminal is inputted to the interleaver / modulator 26 through the Viterbi decoder 25 so that interleaving and CDMA modulation processing are executed, and the resultant signal is the digital / analog converter 27. After input to the RF device 21 through the frequency up-converted is output through the antenna.

또한, 이때 상기 인터리버/변조기(26)는 프로세서(26)로부터 입력되는 이동단말기에 대한 전력제어데이터와 그 데이터의 송신타이밍을 설정하기 위한 송신타이밍 신호를 근거로 이동단말기로 송신할 데이터프레임의 소정 구간에 전력제어데이터를 삽입하여 출력하게 된다.At this time, the interleaver / modulator 26 selects a data frame to be transmitted to the mobile terminal based on power control data for the mobile terminal input from the processor 26 and a transmission timing signal for setting the transmission timing of the data. The power control data is inserted into the section and output.

또한, 도 2에서 참조번호 28은 이동단말기로부터 수신되는 데이터의 수신레벨, 즉 상기 CDMA 복조기(23)로부터 출력되는 수신레벨데이터에 대응하는 전력제어데이터가 저장되어 있는 ROM 테이블이고, 29는 장치 전체를 제어하는 프로세서이다. 특히, 상기 프로세서(29)는 상기 비터비 복호기(25)로부터 인가되는 이동단말기의 시간데이터를 근거로 전력제어데이터 송신타이밍을 결정함과 더불어, 상기 CDMA 복조기(23)로부터 출력되는 수신레벨 데이터를 근거로 상기 ROM 테이블(28)로부터 전력제어데이터를 독출하여, 이를 근거로 이동단말기에 대한 전력제어를 실행하게 된다.In FIG. 2, reference numeral 28 denotes a ROM table in which power control data corresponding to a reception level of data received from a mobile terminal, that is, a reception level data output from the CDMA demodulator 23, is stored. Processor to control. In particular, the processor 29 determines the power control data transmission timing based on the time data of the mobile terminal applied from the Viterbi decoder 25, and receives the reception level data output from the CDMA demodulator 23. On the basis of this, the power control data is read from the ROM table 28, and based on this, power control for the mobile terminal is executed.

한편, 도 3은 상기 이동단말기로 송신할 데이터프레임에 대하여 전력제어데이터를 삽입하기 위한 구성을 나타낸 것으로, 이는 상기 인터리버/변조기(26)내에 구비되게 된다.On the other hand, Figure 3 shows a configuration for inserting the power control data for the data frame to be transmitted to the mobile terminal, which is provided in the interleaver / modulator 26.

도 3에서 참조번호 31은 일련의 PN코드(Pseudo Noise Code)를 생성하여 출력하는 PN코드 발생부로서, 이는 예컨대 242단계의 롱코드(Long code) PN 발생기를 구비하여 구성된다. 그리고, 상기 PN코드 발생기(31)는 생성된 PN코드를 64 심볼(Symbol) 단위로 출력하게 된다. 또한, 참조번호 32는 이동단말기에 대하여 송신할 데이터에 대하여 상기 PN코드 발생부(31)에서 출력되는 PN코드를 승산하는 승산기이다.A PN code generator which also reference numeral 31-3 is to generate and output a sequence of PN code (Pseudo Noise Code), which is for example formed by having a long code (Long code) of the PN generator 242 steps. The PN code generator 31 outputs the generated PN code in units of 64 symbols. Reference numeral 32 denotes a multiplier that multiplies the PN code output from the PN code generation section 31 with respect to data to be transmitted to the mobile terminal.

또한, 참조번호 33은 이후에 설명할 전력제어비트 출력부(34)로부터 출력되는 4비트의 데이터값에 따라 상기 승산기(32)로부터 출력되는 변조데이터와 도 2에서 프로세서(29)로부터 입력되는 전력제어데이터를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서이다.Further, reference numeral 33 denotes modulated data output from the multiplier 32 and power input from the processor 29 in FIG. 2 according to a 4-bit data value output from the power control bit output unit 34 to be described later. Multiplexer to selectively output control data.

그리고, 참조번호 34는 상기 PN코드 발생부(31)로부터 출력되는 64심볼 중 마지막 4개의 심볼을 전력제어비트로서 추출하여 상기 멀티플렉서(33)로 출력하는 전력제어비트 발생부(34)로서, 이는 특히 도 2에서 프로세서(29)로부터 인가되는 송신타이밍신호에 근거해서 상기 전력제어비트의 출력을 선택적으로 실행하게 된다.Further, reference numeral 34 denotes a power control bit generator 34 which extracts the last four symbols of the 64 symbols output from the PN code generator 31 as power control bits and outputs them to the multiplexer 33. In particular, in FIG. 2, the output of the power control bit is selectively executed based on the transmission timing signal applied from the processor 29.

도 4는 이동단말기로 송신하게 되는 한 개의 데이터프레임을 나타낸 것으로, 1 데이터프레임은 16개의 심볼그룹을 구비하고, 각각의 심볼그룹은 24개의 심볼을 구비하여 구성된다. 그리고, 상기 24개의 심볼중 도면에서 빗금을 쳐서 나타낸 마지막 4개의 심볼은 그 이후의 심볼그룹에서 전력제어데이터가 존재하는 위치를 나타내는 것으로서, 예를 들어 상기 4개의 심볼값이 "1"인 경우에는 다음 심볼그룹의 첫 번째 심볼이 전력제어데이터임을 나타내고, 상기 심볼값이 "11"인 경우에는 다음 심볼그룹의 3번째 심볼이 전력제어데이터임을 나타내게 된다. 또한, 상기 심볼값이 "0"인 경우에는 전력제어데이터가 존재하지 않음을 나타내게 된다.4 shows one data frame to be transmitted to a mobile terminal, where one data frame includes 16 symbol groups and each symbol group includes 24 symbols. The last four symbols indicated by hatching in the figure among the 24 symbols indicate a position where the power control data exists in the symbol group thereafter, for example, when the four symbol values are "1". The first symbol of the next symbol group indicates power control data. When the symbol value is "11", this indicates that the third symbol of the next symbol group is power control data. In addition, when the symbol value is "0", it indicates that there is no power control data.

그리고, 상기 전력제어데이터는 "1" 또는 "0"의 값으로 설정되는 바, 전력제어데이터가 "1"인 경우에는 예컨대 전력레벨의 1단계 상향조정을 나타내고, "0"인 경우에는 전력레벨의 1단계 하향조정을 나타낸다.Then, the power control data is set to a value of "1" or "0". When the power control data is "1", for example, the power control data indicates a one-step upward adjustment of the power level. Indicates a one-step downward adjustment.

상기한 전력제어시스템에 있어서는 우선 이동단말기에서는 기지국에 대하여 데이터를 송신할 때 현재의 시간데이터를 부가하여 송신하게 된다.In the above power control system, the mobile terminal first transmits the current time data when transmitting data to the base station.

그리고, 상기와 같이 시간데이터가 부가된 데이터가 기지국에 수신되면, 도 2에서 CDMA 복조기(23)는 입력되는 수신데이터를 근거로 그 수신레벨 데이터를 생성하여 프로세서(29)로 입력하게 되고, 또한 비터비 복호기(25)에서는 이동단말기에서 부가한 시간데이터를 추출하여 프로세서(29)로 입력하게 된다.When the data to which the time data is added is received at the base station as described above, the CDMA demodulator 23 generates the received level data based on the received data and inputs the received data to the processor 29. The Viterbi decoder 25 extracts the time data added by the mobile terminal and inputs it to the processor 29.

이어, 프로세서(29)는 상기 CDMA 복조기(23)로부터 입력되는 수신레벨 데이터를 근거로 ROM 테이블(28)을 억세스함으로써 수신레벨 데이터에 대응하는 전력제어데이터를 독출하고, 또한 상기 이동단말기가 데이터를 송신하였던 시점의 시간데이터와 해당 데이터가 수신하였을 때의 시간데이터, 기지국의 현재 시간데이터를 근거로 감산처리를 실행함으로써 기지국과 이동단말기간의 전파지연시간을 산출하게 된다.Subsequently, the processor 29 reads the power control data corresponding to the reception level data by accessing the ROM table 28 based on the reception level data input from the CDMA demodulator 23, and the mobile terminal reads the data. The propagation delay time between the base station and the mobile terminal period is calculated by performing the subtraction process based on the time data at the time of transmission, the time data at the time when the data is received, and the current time data at the base station.

그리고, 상기와 같이 전파지연시간이 산출되게 되면, 이를 근거로 송신타이밍신호를 생성하여 인터리버/변조기(26)로 출력함과 더불어 상기 ROM 테이블(28)로부터 독출된 전력제어데이터를 인터리버/변조기(26)로 송출하게 된다.When the propagation delay time is calculated as described above, the transmission timing signal is generated based on this and output to the interleaver / modulator 26, and the power control data read from the ROM table 28 is read by the interleaver / modulator ( 26).

한편, 도 3에서 전력제어비트 발생부(34)는 프로세서(29)로부터 예컨대 "L"레벨의 송신타이밍신호가 입력되면 통상의 방법과 마찬가지로 PN코드 발생부(31)로부터 출력되는 64개의 심볼 중 마지막 4개의 심볼을 전력제어비트로서 멀티플렉서(33)로 출력하고, 상기 송신타이밍신호가 "H"레벨로 되면 전력제어비트로서 예컨대 "0"을 출력하게 된다. 그리고, 멀티플렉서(33)는 상기 전력제어비트의 비트값에 대응하는 심볼위치에 상기 프로세서(29)로부터 입력되는 전력제어데이터를 삽입하여 출력하게 된다.On the other hand, in FIG. 3, when the transmission timing signal having, for example, an "L" level, is input from the processor 29, the power control bit generator 34 of 64 symbols is output from the PN code generator 31 in the same manner as in the conventional method. The last four symbols are output to the multiplexer 33 as power control bits, and when the transmission timing signal is at the "H" level, for example, "0" is output as the power control bits. The multiplexer 33 inserts and outputs power control data input from the processor 29 at a symbol position corresponding to the bit value of the power control bit.

따라서, 상기 실시예에 있어서는 프로세서(29)가 기지국과 이동단말기간의 전파지연시간을 근거로 송신타이밍을 결정하여 전력제어데이터를 송출하게 되므로, 이동단말기의 위치에 동적으로 대응하는 효율적인 폐루프 전력제어를 실행할 수 있게 된다.Therefore, in the above embodiment, since the processor 29 transmits the power control data by determining the transmission timing based on the propagation delay time between the base station and the mobile terminal period, efficient closed loop power control corresponding to the position of the mobile terminal dynamically. Will be able to run.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있게 된다.In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical scope of the present invention.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기지국과 이동단말기의 전파지연시간에 대응하여 동적으로 이동단말기의 송신전력제어 속도를 가변설정함으로써 이동단말기의 폐루프 송신전력제어를 효율적으로 실행할 수 있도록 된 인공위성을 이용한 이동통신 시스템에서의 폐루프 전력제어시스템을 실현할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, an artificial satellite capable of efficiently executing the closed-loop transmission power control of the mobile terminal by dynamically setting the transmission power control speed of the mobile terminal in response to the propagation delay time of the base station and the mobile terminal. The closed loop power control system in the used mobile communication system can be realized.

Claims (2)

기지국과 인공위성을 통하여 결합됨과 더불어 데이터송신시에 해당 송신시점의 시간데이터를 부가하여 송출하는 이동단말기와,A mobile terminal combined with a base station and a satellite, and transmitting and adding time data at the time of transmission at the time of data transmission; 이동단말기로부터의 수신레벨을 판정하여 그에 대응하는 수신레벨 데이터를 생성하는 수신레벨 판정수단과, 상기 이동단말기로부터 송신된 시간데이터를 추출하는 시간데이터 추출수단, 상기 수신레벨 데이터에 대응하는 전력제어데이터가 저장되어 있는 ROM 테이블, 프로세서로부터 입력되는 전력제어데이터와 송신타이밍신호를 근거로 이동단말기로 송출할 데이터에 전력제어데이터를 삽입하는 전력제어데이터 송출수단 및, 상기 시간데이터 추출수단에 의해 추출된 시간데이터와 이동단말기로부터 해당 데이터 수신시점의 시간데이터를 근거로 전파지여시간을 산출하여 송신타이밍신호를 생성하고, 상기 수신레벨 데이터를 근거로 상기 ROM 테이블로부터 전력제어데이터를 독출하여 전력제어데이터 송출수단으로 제공하는 프로세서를 구비하는 기지국을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 인공위성을 이용한 이동통신 시스템에서의 폐루프 전력제어시스템.Reception level determination means for determining a reception level from the mobile terminal and generating reception level data corresponding thereto; time data extraction means for extracting time data transmitted from the mobile terminal; and power control data corresponding to the reception level data. A ROM table in which the data is stored, the power control data sending means for inserting the power control data into the data to be sent to the mobile terminal based on the power control data input from the processor and the transmission timing signal, and extracted by the time data extracting means. Based on the time data and the time data at the time of receiving the data from the mobile terminal, the propagation time is calculated to generate a transmission timing signal, and the power control data is read out from the ROM table based on the reception level data. With a processor provided by the means Closed loop power control system in a mobile communication system using a satellite, characterized in that configured to include a base station. 기지국과 인공위성을 통하여 결합됨과 더불어 GPS 수신기능을 구비하고, 데이터송신시에 이동단말기의 현재의 위치데이터를 부가하여 송출하는 이동단말기와,A mobile terminal coupled with a base station and a satellite, and having a GPS reception function, and transmitting and adding current position data of the mobile terminal during data transmission; 이동단말기로부터의 수신레벨을 판정하여 그에 대응하는 수신레벨 데이터를 생성하는 수신레벨 판정수단과, 상기 이동단말기로부터 송신된 위치데이터를 추출하는 위치데이터 추출수단, 상기 수신레벨 데이터에 대응하는 전력제어데이터가 저장되어 있는 ROM 테이블, 프로세서로부터 입력되는 전력제어데이터와 송신타이밍신호를 근거로 이동단말기로 송출할 데이터에 전력제어데이터를 삽입하는 전력제어데이터 송출수단 및, 상기 위치데이터 추출수단에 의해 추출된 위치데이터와 현재의 시간데이터를 근거로 전파지여시간을 산출하여 송신타이밍신호를 생성하고, 상기 수신레벨 데이터를 근거로 상기 ROM 테이블로부터 전력제어데이터를 독출하여 전력제어데이터 송출수단으로 제공하는 프로세서를 구비하는 기지국을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 인공위성을 이용한 이동통신 시스템에서의 폐루프 전력제어시스템.Reception level determination means for determining a reception level from the mobile terminal and generating reception level data corresponding thereto; position data extraction means for extracting position data transmitted from the mobile terminal; and power control data corresponding to the reception level data. A ROM table in which the data is stored, the power control data sending means for inserting the power control data into the data to be sent to the mobile terminal based on the power control data input from the processor and the transmission timing signal, and extracted by the position data extracting means. A processor for generating a transmission timing signal based on the position data and the current time data, generating a transmission timing signal, reading power control data from the ROM table based on the reception level data, and providing the power control data to the power control data transmitting means; Specially configured to include a base station having Closed loop power control system in a mobile communication system using an artificial satellite as set.
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WO2003036823A1 (en) * 2001-10-20 2003-05-01 Electronics And Telecommunications Research Institute Closed-loop power control apparatus for mobile satellite communication system and method thereof

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