KR20020093497A - Method for backward power controlling in IS-2000 Code Division Multiple Access system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 IS-95B 및 IS-2000 CDMA 시스템에서 역방향 폐쇄회로 전력 제어에 사용되는 전력 제어 조절 크기를 채널 환경에 따라 적응적으로 조절할 수 있는 역방향 전력 제어 방법에 관한 것으로, 특히 현재의 수신 전력 제어 비트와 그 이전에 수신된 과거의 전력 비트를 이용하여 채널 환경 변화를 예측하고 그에 따라 역방향 폐쇄회로 전력 제어 조절 크기를 적응적으로 조절할 수 있도록 함으로써, 채널 환경 변화에 보다 능동적으로 대처하여 역방향 링크 성능 향상을 도모토록 한 IS-2000 코드 분할 다중 접속 방식 시스템에서 역방향 전력 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a reverse power control method capable of adaptively adjusting a power control adjustment size used for reverse closed circuit power control in an IS-95B and IS-2000 CDMA system according to a channel environment. By using the bits and past power bits received earlier to predict channel environment changes and adaptively adjust the magnitude of the reverse closed-circuit power control adjustment, the reverse link performance is more proactive in responding to channel environment changes. The present invention relates to a reverse power control method in an IS-2000 code division multiple access system.
일반적으로, 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access ; 이하 "CDMA"라 칭함) 방식의 이동통신 시스템에서 기지국과 단말기 사이의 거리에 따른 단말기 및 기지국에서의 수신신호 세기(Receive Signal Strength Indicator)의 변화 및 지형적인 요인에 의한 수신신호 세기의 변화가 통화 품질에 나쁜 영향으로작용한다. 따라서 이를 보상하기 위한 방편으로써, 상기 CDMA 이동통신 시스템은 폐쇄루프 전력 제어(Closed Loop Power Control)라는 방식을 사용하여 전력을 제어한다. 이는 기지국(또는 단말기)에서의 수신신호의 세기가 지나치게 크면 단말기(또는 기지국)의 출력신호 세기를 줄일 수 있는 제어신호를 기지국(또는 단말기)에서 단말기(또는 기지국)로 송신하며, 이에 따라 단말기(또는 기지국)는 출력신호 세기를 줄인다. 또한 기지국(또는 단말기)에서의 수신신호의 세기가 지나치게 작으면 단말기(또는 기지국)의 출력신호 세기를 키울 수 있는 제어신호를 기지국(또는 단말기)에서 단말기(또는 기지국)로 송신하며, 이에 따라 단말기(또는 기지국)는 출력신호 세기를 크게 한다. 따라서 상기와 같은 폐쇄루프 전력 제어 방식은 기지국(또는 단말기)이 수신신호 세기를 적정한 크기로 유지될 수 있도록 하는 전력 제어 기법이다.In general, in a code division multiple access (hereinafter referred to as "CDMA") mobile communication system, the change of the received signal strength (Receive Signal Strength Indicator) at the terminal and the base station according to the distance between the base station and the terminal And the change of the received signal strength due to the topographical factors adversely affect the call quality. Therefore, as a way to compensate for this, the CDMA mobile communication system controls the power using a method called Closed Loop Power Control. It transmits a control signal from the base station (or terminal) to the terminal (or base station) that can reduce the output signal strength of the terminal (or base station) if the strength of the received signal at the base station (or terminal) is too large. Or base station) reduces the output signal strength. In addition, if the strength of the received signal from the base station (or terminal) is too small, a control signal for increasing the output signal strength of the terminal (or base station) is transmitted from the base station (or terminal) to the terminal (or base station), accordingly the terminal (Or base station) increases the output signal strength. Accordingly, the closed loop power control scheme is a power control technique that allows the base station (or terminal) to maintain the received signal strength at an appropriate size.
첨부한 도면 도 1은 단말기와 기지국을 포함하는 전력 제어 루프의 동작을 설명하는 일반적인 개념도이다.1 is a general conceptual diagram illustrating an operation of a power control loop including a terminal and a base station.
이에 도시된 바와 같이, 단말기(10)(또는 기지국(20))의 신호전력 측정부(12)(또는 22)는 순방향(또는 역방향) 링크 채널의 신호세기를 측정하여 이를 전력 제어 비트 발생부(13)(또는 (23))에 알려준다. 그러면 상기 전력 제어 비트 발생부(13)(또는 23)는 수신된 신호의 세기와 기준 세기를 비교하여 대응되는 전력 제어 비트를 발생한다. 즉, 상기 전력 제어 비트 발생부(13)(또는 23)는 수신신호의 세기가 기준보다 크면 기지국(20)(또는 단말기(10))의 송신신호를 줄이기 위한 전력 제어 비트를 발생시키고, 수신신호의 세기가 기준보다 작으면기지국(20)(또는 단말기(10))의 송신신호를 키우기 위한 전력 제어 비트를 발생시킨다. 그리고 상기와 같이 발생된 전력 제어 비트는 단말기(10)(또는 기지국(20))의 송신신호에 삽입되어 기지국(20)(또는 단말기(10))에 송신된다. 이때 상기 전력 제어 비트를 송신신호에 삽입하는 동작은 단말기(10)(또는 기지국(20))의 전력 제어 비트 삽입부(14)(또는 24)에서 수행된다.As shown therein, the signal power measuring unit 12 (or 22) of the terminal 10 (or base station 20) measures the signal strength of the forward (or reverse) link channel and outputs the power control bit generator ( 13) (or (23)). Then, the power control bit generator 13 (or 23) generates a corresponding power control bit by comparing the received signal strength with the reference strength. That is, the power control bit generator 13 (or 23) generates a power control bit for reducing the transmission signal of the base station 20 (or the terminal 10) when the strength of the received signal is greater than the reference, and the received signal If the intensity of the element is smaller than the reference, a power control bit for raising the transmission signal of the base station 20 (or the terminal 10) is generated. The power control bits generated as described above are inserted into the transmission signal of the terminal 10 (or the base station 20) and transmitted to the base station 20 (or the terminal 10). In this case, the operation of inserting the power control bit into the transmission signal is performed by the power control bit insertion unit 14 (or 24) of the terminal 10 (or the base station 20).
상기 기지국(20)(또는 단말기(10))의 전력 제어 비트 검출부(25)(또는 15)는 역방향(또는 순방향) 링크로 송신되어온 단말기(10)(또는 기지국(20))의 송신신호를 수신하며, 상기 수신신호로부터 순방향(또는 역방향) 링크에 대한 전력 제어 비트를 검출한다. 이렇게 검출된 전력 제어 비트는 기지국(20)(또는 단말기(10))의 전력 제어 비트 처리부(26)(또는 16)에 의하여 처리되어 기지국(20)(또는 단말기(10))의 송신신호의 크기를 조절하는 데 사용된다. 이때 상기 전력 제어 비트 처리부(25)(또는 15)는 상기 전력 제어 비트를 분석한 후, 그 결과가 송신신호의 세기를 크게 하여야 하면 송신전력 제어부(27)(또는 17)에 신호의 크기를 작게하도록 명령한다.The power control bit detection unit 25 (or 15) of the base station 20 (or the terminal 10) receives the transmission signal of the terminal 10 (or the base station 20) which has been transmitted in the reverse (or forward) link. The power control bit for the forward (or reverse) link is detected from the received signal. The detected power control bits are processed by the power control bit processing unit 26 (or 16) of the base station 20 (or the terminal 10), and thus the magnitude of the transmission signal of the base station 20 (or the terminal 10). Used to adjust. At this time, the power control bit processing unit 25 (or 15) analyzes the power control bit, and if the result is to increase the strength of the transmission signal, the signal size is reduced to the transmission power control unit 27 (or 17). To do so.
이렇게 전력이 제어되는 순방향(또는 역방향) 링크의 신호는 또 다시 단말기(10)(또는 기지국(20))의 신호전력 측정부(12)(또는 22)에 의하여 신호세기가 측정됨으로써 순방향(또는 역방향) 링크에 대한 폐쇄루프 전력 제어가 완성되게 된다. 상기 단말기(10)(또는 기지국(20))의 제어부(11)(또는 21)는 상기와 같은 과정으로 수행되는 폐쇄루프 전력 제어 절차를 순차적으로 제어하면서, 상기 첨부한 도면 도 1의 개념도에는 나타나 있지 않은 송신 및 수신 데이터 비트 발생과 같은일들을 수행하게 된다.The signal of the forward (or reverse) link in which the power is controlled is again forward (or reverse) by measuring the signal strength by the signal power measuring unit 12 (or 22) of the terminal 10 (or base station 20). The closed loop power control for the link is completed. The control unit 11 (or 21) of the terminal 10 (or the base station 20) sequentially appears in the conceptual diagram of FIG. 1 while controlling the closed loop power control procedure performed by the above process. It does things like send and receive data bits that aren't there.
상기한 바와 같이 IS-95B 및 IS-2000 역방향 시스템에서 통화 품질을 향상시키고 시스템 용량을 증대시키기 위하여 전력 제어 기법을 사용한다. 이에 사용되는 전력 제어 기법은 개방회로 전력 제어, 폐쇄회로 전력 제어, 외부회로 전력 제어로 구성되어 있으며, 기지국으로부터 전력 제어 비트를 받아 일정한 수신 에너지대 잡음비(Eb/No)를 만족하기 위하여 사용되는 기법이 폐쇄회로 전력 제어 기법이다.As described above, power control techniques are used to improve call quality and increase system capacity in IS-95B and IS-2000 reverse systems. The power control technique used here consists of open circuit power control, closed circuit power control, and external circuit power control, and is used to satisfy a constant received energy-to-noise ratio (Eb / No) by receiving power control bits from a base station. This is a closed circuit power control technique.
한편, IS-95B 및 IS-2000 시스템에서 역방향 폐쇄회로 전력 제어를 위하여 여러 종류의 전력 제어 조절 크기가 제안되었으나, 규격에서는 여러 종류의 전력 제어 조절 크기 사용에 관하여 언급이 없으며, 기존의 역방향 전력 제어 방법은 단말기가 수신하는 전력 제어 비트에 따라서 고정된 전력 제어 조절 크기만큼 송신전력을 조절하게 된다.On the other hand, in the IS-95B and IS-2000 systems, various types of power control regulation sizes have been proposed for reverse closed circuit power control, but the specification does not mention the use of various types of power control regulation sizes. The method adjusts the transmission power by a fixed power control adjustment amount according to the power control bits received by the terminal.
그러나 하나의 전력 제어 비트에 대하여 일정한 전력 제어 조절 크기만큼만 송신전력이 조절되므로 급격한 채널 환경 변화에 대하여 빠르게 송신전력을 조절할 수 없으며, 또한 채널 변화가 작은 환경에서 정밀한 송신전력 조절이 불가능한 문제점을 가진다.However, since the transmit power is controlled only by a constant power control adjustment size for one power control bit, the transmit power cannot be quickly adjusted to a sudden channel environment change, and precise transmission power control is impossible in a small channel change environment.
또한, 기존 전력 제어 방법으로 급격한 채널 환경 변화에 대처하기 위하여 전력 제어 조절 크기를 크게 하면 통화 품질은 일정하게 유지할 수 있으나 다른 단말기에 미치는 간섭의 크기가 커지고 단말기 송신전력 변화도 커지게 되며, 채널 변화가 작은 환경에서 정밀한 송신전력 조절을 위하여 조절 크기를 작게 하면 채널 환경 변화를 극복하지 못하여 통화 품질 저하가 발생하는 문제점을 가진다.In addition, if the power control adjustment size is increased to cope with a sudden change in the channel environment by the existing power control method, the call quality can be kept constant, but the magnitude of interference to other terminals is increased and the terminal transmission power change is also increased. If the control size is small for precise transmission power control in a small environment, the call quality may not be overcome due to a change in channel environment.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,Accordingly, the present invention is proposed to solve the above problems of the prior art,
본 발명의 목적은, 현재의 수신 전력 제어 비트와 그 이전에 수신된 과거의 전력 비트를 이용하여 채널 환경 변화를 예측하고 그에 따라 역방향 폐쇄회로 전력 제어 조절 크기를 적응적으로 조절할 수 있도록 하고, 단말기에서 수신 전력 제어 비트를 일정 기간동안 메모리에 저장하며, 상기 저장된 전력 제어 비트 패턴에 따라 채널 환경 변화를 예측하여 각각 전력 제어 조절 크기를 적응적으로 변화시킴으로써 채널 환경 변화에 보다 능동적으로 대처함으로써, 역방향 링크 성능 향상을 도모토록 한 아이에스-2000 코드 분할 다중 접속 방식 시스템에서 역방향 전력 제어 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to use a current received power control bit and a previous received power bit to predict a change in the channel environment and to adaptively adjust the reverse closed circuit power control adjustment magnitude accordingly. Stores the received power control bits in the memory for a certain period of time, and anticipates the channel environment change according to the stored power control bit pattern, and adaptively changes the power control adjustment size, thereby more actively coping with the channel environment change. The purpose of the present invention is to provide a reverse power control method in an IS-2000 code division multiple access system which aims to improve link performance.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
기지국에서 전력 제어 비트를 결정한 후, 상기 결정된 전력 제어 비트를 단말기로 전송하는 단계와,Determining, by the base station, the power control bits, and transmitting the determined power control bits to the terminal;
상기 전송되는 전력 제어 비트를 단말기에서 수신되었는지 체크하는 단계와,Checking whether the transmitted power control bit is received at a terminal;
상기 체크 결과 전력 제어 비트가 수신될 경우, 단말기에서 이를 저장한 후 저장된 전력 제어 비트의 패턴을 분석하는 단계와,When the power control bit is received as a result of the check, storing the terminal in the terminal and analyzing the pattern of the stored power control bit;
상기 패턴 분석 후, 분석된 패턴에 따른 전력 제어 조절 크기를 결정하는 단계와,Determining the power control adjustment size according to the analyzed pattern after the pattern analysis;
상기 결정된 조절 크기에 따라 단말기는 송신 전력을 조절하는 단계로 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.The method is characterized in that the terminal is configured to adjust the transmission power according to the determined adjustment size.
도 1은 일반적인 단말기와 기지국을 포함하는 전력 제어 루프의 동작 과정을 나타낸 도면이며,1 is a diagram illustrating an operation of a power control loop including a general terminal and a base station.
도 2는 본 발명에 의한 IS-2000 시스템에서 역방향 전력 제어 방법을 나타낸 흐름도이고,2 is a flowchart illustrating a reverse power control method in an IS-2000 system according to the present invention;
도 3은 본 발명에 의한 전력 제어 비트를 일정기간 저장하는 메모리의 개략적 구성을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a memory for storing power control bits for a predetermined period of time according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 ..... 단말기10 ..... Terminal
11, 21 ..... 제1 및 제2 제어부11, 21 ..... First and second control unit
12, 22 ..... 제1 및 제2 신호전력 측정부12, 22 ..... First and second signal power measuring unit
13, 23 ..... 제1 및 제2 전력 제어 비트 발생부13, 23 ..... First and second power control bit generator
14, 24 ..... 제1 및 제2 전력 제어 비트 삽입부14, 24 ..... First and second power control bit insert
15, 25 ..... 제1 및 제2 전력 제어 비트 검출부15, 25 ..... First and second power control bit detector
16, 26 ..... 제1 및 제2 전력 제어 비트 처리부16, 26 ..... First and second power control bit processing unit
17, 27 ..... 제1 및 제2 송신전력 제어부17, 27 ..... First and second transmit power control
20 ..... 기지국20 ..... Base Station
이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 「아이에스-2000 코드 분할 다중 접속 방식 시스템에서 역방향 전력 제어 방법」의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the "reverse power control method in an IS-2000 code division multiple access system" according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명은 단말기에서 독자적으로 수행되며 크게 세 가지 블럭으로 구성된다. 즉, 수신 전력 제어 비트를 메모리에 저장하는 블럭과, 메모리에 저장된 전력 제어 비트 패턴을 분석하는 블럭과, 분석된 패턴에 따라 전력 제어 조절 크기를 할당하는 블럭으로 구성된다.First, the present invention is carried out independently in a terminal and consists of three blocks. That is, the block includes a block for storing received power control bits in a memory, a block for analyzing a power control bit pattern stored in a memory, and a block for allocating a power control adjustment size according to the analyzed pattern.
도 2는 본 발명에 의한 IS-2000 시스템에서 역방향 전력 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a reverse power control method in an IS-2000 system according to the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 단계 ST11에서는 기지국에서 전력 제어 비트를 결정한 후, 단계 ST12에서 상기 결정된 전력 제어 비트를 단말기로 전송하면, 단계 ST13에서는 단말기가 상기 기지국으로부터 출력되는 전력 제어 비트가 수신되었는지 판별한다.As shown in FIG. 11, when the base station determines the power control bit in step ST11 and transmits the determined power control bit to the terminal in step ST12, in step ST13, the terminal determines whether the power control bit outputted from the base station is received. .
상기 판별 결과 기지국으로부터 전력 제어 비트가 수신될 경우, 단계 ST14에서 단말기에서 상기 수신된 전력 제어 비트를 메모리에 저장하고, 단계 ST15에서 단말기는 상기 메모리에 저장된 전력 제어 비트의 패턴을 분석한 후, 단계 ST16에서 상기 분석된 전력 제어 비트 패턴을 세 개의 그룹으로 분리한다.When the power control bit is received from the base station as a result of the determination, in step ST14, the terminal stores the received power control bit in a memory. In step ST15, the terminal analyzes the pattern of the power control bit stored in the memory. In ST16, the analyzed power control bit pattern is divided into three groups.
다음으로 단계 ST17에서는 상기 분석된 패턴에 따라 전력 제어 조절 크기를 결정하고, 단계 ST8에서는 상기 분리된 세 개의 그룹별로 각각 상기 전력 제어 조절 크기를 할당한 후, 단계 ST19에서 단말기는 송신 전력을 조절한다.Next, in step ST17, the power control adjustment size is determined according to the analyzed pattern. In step ST8, the power control adjustment size is allocated to each of the three separated groups, and then in step ST19, the terminal adjusts the transmission power. .
이러한 구성을 갖는 IS-2000 CDMA 시스템에서 역방향 전력 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.A reverse power control method in an IS-2000 CDMA system having such a configuration will be described below.
먼저, 기지국은 전력 제어 비트를 결정하여 단말기에 전송하고, 단말기는 상기 수신된 전력 제어 비트를 저장하여 전력 제어 비트 패턴을 분석하고, 상기 분석된 패턴에 따라 전력 제어 조절 크기를 결정한다. 상기 결정된 전력 제어 조절 크기와 수신된 전력 제어 비트에 따라 단말기는 송신전력을 조절하게 된다.First, the base station determines the power control bit and transmits it to the terminal, the terminal stores the received power control bit to analyze the power control bit pattern, and determines the power control adjustment size according to the analyzed pattern. The terminal adjusts the transmission power according to the determined power control adjustment magnitude and the received power control bit.
여기서, IS-95B 및 IS-2000 규격 안에 정의된 전력 제어 조절 크기는 1, 0.5, 0.25dB 세 가지이므로 단말기의 메모리에 저장된 전력 제어 비트 패턴을 세 가지로 구분하고 각각에 전력 제어 조절 크기를 할당한다.Here, there are three power control adjustment sizes defined in the IS-95B and IS-2000 standards, so the power control bit patterns stored in the memory of the terminal are divided into three, and the power control adjustment sizes are assigned to each. do.
예를 들면, 4bit를 저장할 수 있는 메모리 구조일 경우, 다음과 같이 저장된 전력 제어 비트 패턴에 따라 전력 제어 조절 크기를 할당한다.For example, in the case of a memory structure capable of storing 4 bits, the power control adjustment size is allocated according to the stored power control bit pattern as follows.
1111, 0000 ⇒ 1dB1111, 0000 ⇒ 1dB
0111, 1011, 1101, 1110, 1000, 0100, 0010, 0001 ⇒ 0.5dB0111, 1011, 1101, 1110, 1000, 0100, 0010, 0001 ⇒ 0.5 dB
0011, 1100, 1001, 0110, 0101, 1010 ⇒ 0.25dB0011, 1100, 1001, 0110, 0101, 1010 ⇒ 0.25 dB
이러한 본 발명은 채널 환경이 지속적으로 좋은 상태 또는 나쁜 상태에 있을 때는 조절 크기를 크게 하여 송신전력을 급격히 변화시키며, 채널 환경이 좋은 상태에서 나쁜 상태로 또는 나쁜 상태에서 좋은 상태로 변화하는 경우에는 조절 크기를 작게 하여 송신전력을 미세하게 조절하는 방법이다.The present invention changes the transmission power rapidly by increasing the adjustment size when the channel environment is continuously in a good state or a bad state, and adjusts when the channel environment changes from a good state to a bad state or a bad state to a good state. It is a method to finely control the transmission power by reducing the size.
도 3은 본 발명에 의한 단말기에서 전력 제어 비트를 일정기간 저장하는 메모리의 개략적 구성을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a memory for storing power control bits for a predetermined period of time in a terminal according to the present invention.
이에 도시된 바와 같이, K개의 전력 제어 비트를 저장할 수 있는 메모리로 구성되어 있으며, 단말기 메모리에 일정시간 동안 과거에 수신된 전력 제어 비트(n1 ~ nk)를 저장된 상태에서, 새로운 전력 제어 비트(n0)가 저장되면 상기 전력 제어 비트(n1 ~ nk)중 이전에 가장 먼저 저장되었던 전력 제어 비트(nk)가 메모리에서 삭제되고, 상기 새로운 전력 제어 비트(n0)는 첫 번째 스택 위치(n1)에 저장되며, 상기 이전 저장된 전력 제어 비트(n1 ~ nk-1)는 순차적으로 한 단계씩 다음 단에 저장된다.As shown in the drawing, a memory capable of storing K power control bits is configured, and in the state where power control bits n1 to nk received in the past are stored in the terminal memory for a predetermined time, a new power control bit n0 is stored. ) Is stored in the memory, and the new power control bit n0, which was previously stored first among the power control bits n1 to nk, is stored in the first stack position n1. The previously stored power control bits n1 to nk-1 are sequentially stored in the next stage by one step.
이상에서 상술한 본 발명 "아이에스-2000 코드 분할 다중 접속 방식 시스템에서 역방향 전력 제어 방법"에 따르면, 단말기가 수행하는 역방향 폐쇄회로 전력 제어의 전력 제어 조절 크기를 채널 환경에 따라 적응적으로 변화시킴으로써 역방향 링크 성능을 개선할 수 있는 이점을 가진다.According to the present invention described above, the "reverse power control method in the IS-2000 code division multiple access method system", by adaptively changing the power control adjustment size of the reverse closed circuit power control performed by the terminal according to the channel environment This has the advantage of improving reverse link performance.
또한, 현재의 규격 안을 그대로 만족시키며 시스템의 별다른 변화 없이 단말기 독자적으로 구현이 용이하고, 시스템 성능을 크게 향상시킬 수 있는 이점을 가진다.In addition, it satisfies the current specification as it is, the terminal itself can be easily implemented without any changes in the system, and has the advantage of greatly improving system performance.
또한, 단말기 송신전력의 변화를 작게 할 수 있으므로, 전력 증폭기의 가격을 낮출 수 있으며, 이로 인해 단말기 자체 가격을 낮출 수 있는 이점을 가진다.In addition, since the change in the terminal transmission power can be made small, the price of the power amplifier can be lowered, thereby lowering the price of the terminal itself.
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KR1020010032284A KR20020093497A (en) | 2001-06-09 | 2001-06-09 | Method for backward power controlling in IS-2000 Code Division Multiple Access system |
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2001
- 2001-06-09 KR KR1020010032284A patent/KR20020093497A/en not_active IP Right Cessation
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