KR20040078835A - 휴대단말기의 출력전력 온오프 제어 임계값 결정방법 - Google Patents

휴대단말기의 출력전력 온오프 제어 임계값 결정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 코드분할다중접속 방식 하향 제어채널의 동기 상태 정보를 이용하여 휴대단말기 무선송신부의 출력전력을 온오프 제어하는 방법에 관한 것으로, 휴대단말기에서 하향링크를 통하여 수신되는 컨트롤 채널의 피엔 칩 단위 평균 에너지를 측정하는 과정과; 상기 과정에 의한 휴대단말기는 안테나에서 측정된 백색잡음 전력밀도를 제한된 대역단위로 측정하는 과정과; 상기 과정에서 측정된 피엔 칩 단위 평균에너지를 제한된 대역단위의 백색잡음 전력밀도로 나누어 신호대잡음비를 산출하는 과정과; 상기 과정에서 산출된 신호대잡음비에 규격에 의한 임계값을 대입하고 스프레딩 팩터에 의한 프로세싱 게인을 더하여 휴대단말기 임계값을 구하는 과정과; 상기 과정에서 구한 임계값을 휴대단말기 출력전력 온오프 제어 히스테리시스 임계값으로 설정하고 종료하는 과정으로 이루어진 특징에 의하여 상기 무선채널의 품질이 나쁠 경우 출력전력을 오프하는 임계값과 무선채널의 품질이 좋은 경우 출력전력을 온하는 임계값을 휴대단말기 입장에서 설정하도록 하고, 휴대단말기의 출력전력을 적절하게 온오프 제어하므로, 기지국의 호 접속율에 영향을 주어 시스템의 신뢰도가 제고되는 효과가 있다.

Description

휴대단말기의 출력전력 온오프 제어 임계값 결정방법{A METHOD OF DECISION THRESHOLD VALUE FOR OUTPUT POWER ON/OFF CONTROL IN MOBILE PHONE}
본 발명은 코드분할다중접속 방식 휴대단말기의 무선송신부 출력전력을 제어하는 것으로, 특히, 하향제어채널의 동기 상태 정보를 이용하여 무선송신부의 출력전력을 온오프 제어하는 휴대단말기의 출력전력 온오프 제어 임계값 결정방법에 관한 것이다.
이동통신 시스템은, 가입된 휴대단말기(UE: USER EQUIPMENT)가 서비스 영역 안에서 자유롭게 이동하면서 언제 어디서나 상대방과 즉시 무선통신하도록 하는 것이며, 상기와 같이 무선통신에 사용되는 무선경로 또는 무선채널(RADIO LINK)로 할당된 무선주파수를 사용하므로, 상기와 같이 제한된 무선자원을 이용하여 다수의 휴대단말기(UE)가 동시 점유하여 통신하도록 하는 많은 방법이 개발되고 있다.
본 발명에서는, 코드분할다중접속(CDMA) 방식을 이용하는 이동통신 시스템에서 무선통신채널 자원을 효율적으로 운용하기 위하여 휴대단말기의 무선송신 출력전력을 임계값(THRESHOLD VALUE)에 의하여 제어하는 것이다.
상기 코드분할다중접속(CDMA) 방식 이동통신 시스템은, 동일한 기지국(BS: BASE STATION)에 접속되는 다수의 휴대단말기(UE)로부터 출력되는 무선 출력전력을 해당 기지국에서 동일한 레벨(LEVEL)의 전력으로 수신하여야 하는 특성이 있으며, 상기와 같은 특성은 기지국에 고정 할당된 채널용량을 유지하기 위한 것이고, 기지국과 휴대단말기에서는 해당 제어신호 TPC(TRANSMIT POWER CONTROL)를 이용하여 상호 출력전력을 제어한다.
상기 코드분할다중접속 방식은, 인접 휴대단말기의 출력전력이 더 높을 경우 잡음(NOISE)으로 간주하므로, 자신의 신호대잡음비(SIR: SIGNAL TO INTERFERENCE RATIO)를 안정적으로 확보하기 위하여 출력전력을 높이고, 또한, 무선링크의 상태가 원활하지 못하여 잡음이 많은 경우에도 신호대잡음비를 높이기 위하여 무선송신전력 또는 출력전력을 높이며, 상기와 같은 동작은 인접 휴대단말기(UE)에서도 동일하게 수행되므로, 다수의 휴대단말기가 서로 경쟁적으로 출력전력을 높이게 되어 기지국의 고정된 채널용량을 잠식하게 되고 통신을 위한 채널용량이 줄어드는 동시에 시스템의 신뢰성이 저하되며 부하가 가중되는 등의 문제가 있다.
그러므로, 상기 코드분할다중접속 방식 이동통신 시스템은, 기지국과 휴대단말기 사이의 동기(SYNCHRONOUS) 상태 확인을 이용하여 무선채널(RADIO LINK)의 상태를 주기적으로 감시하고, 잡음(NOISE) 또는 무선환경 등에 의하여 무선채널 상태가 나쁠 경우, 각 휴대단말기에서 경쟁적으로 출력전력을 높이어 채널용량이 줄어드는 등등의 문제를 해결하기 위한 방법의 개발이 필요하다.
이하, 종래 기술에 의한 휴대단말기의 무선송신부 출력전력 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
종래 기술의 설명을 위한 것으로, 도1 은 일반적인 이동통신 시스템의 기능 구성도 이고, 도2 는 일반적인 코드분할다중접속 방식 하향링크 채널의 프레임 구조도 이며, 도3 은 종래 기술에 의한 휴대단말기 임계값의 출력전력 온오프 제어 타이밍 상태도 이다.
상기 도1을 참조하면, 일반적인 이동통신 시스템은 이동하면서 언제 어디서나 즉시 상대방과 무선접속하여 통신하는 휴대단말기(UE: USER EQUIPMENT)(10)와; 상기 휴대단말기(10)가 이동하면서 통신하도록 하는 서비스 영역을 형성하는 동시에 무선접속하여 해당 신호를 송수신하는 기지국(BS: BASE STATION)(20)과; 상기 기지국과 접속하고 이동통신 시스템 전체를 감시 및 제어하며 스위칭에 의하여 통신경로를 설정하는 이동교환국(MSC: MOBILE SWITCHING CENTER)(30)으로 구성된다.
상기와 같은 구성의 일반적인 이동통신 시스템을 좀더 상세히 설명하면, 상기 휴대단말기(10)는 상기 기지국(20)이 형성하는 서비스 영역 안을 자유롭게 이동하면서 통신하고자 하는 상대방을 호출하면, 무선접속된 기지국(20)이 해당 신호를 이동교환국(30)에 전송하고, 상기 이동교환국(30)은 상기 인가된 신호를 분석하여 통신경로를 스위치에 의하여 설정하므로, 상기 휴대단말기(10)는 원하는 상대방과 통신을 한다.
상기와 같은 이동통신 시스템은, 상기 휴대단말기(10)와 상대방이 통신을 하도록 하기 위하여 통신경로를 설정하며, 상기와 같은 통신경로에는 휴대단말기와 기지국 사이에 형성되는 무선통신경로 또는 무선링크 또는 무선채널(RADIO LINK)이 포함되고, 상기와 같은 무선채널은 자유롭게 이동하면서 접속되는 특징이 있으나, 주변환경의 변화에 의하여 신호를 원활하게 전송하지 못하게 되는 문제, 즉, 채널 환경이 일정하지 못한 문제가 있다.
상기 기지국(20)으로부터 휴대단말기(10)로 전송되는 신호의 경로를 하향링크(DOWNLINK)라 하고, 상기 휴대단말기(10)로부터 기지국(20)으로 전송되는 신호의 경로를 상향링크(UPLINK)라 하며, 음성(VOICE)급 신호와 문자 등을 위한 데이터(DATA)급 신호를 포함하는 영상(IMAGE)급 신호로 이루어지는 멀티미디어(MULTIMEDIA) 통신하는 것을 제3 세대(3GPP: 3rd GENERATION PARTNERSHIP PROJECT) 이동통신 시스템이라고 한다.
상기 도2를 참조하면, 코드분할다중접속 방식 이동통신시스템의 하향링크(DOWNLINK) 프레임(FRAME)은, 10 ms 단위의 주기이고, 각각 2560 칩(CHIP)으로 이루어지는 슬롯 0(SLOT#0) 에서부터 슬롯 14(SLOT#14)까지의 15개 슬롯(SLOT)으로 구성된다.
상기 각각의 슬롯은, 데이터 채널(DPDCH)을 구성하고 데이터를 전송하는 제1 데이터 채널과, 컨트롤 채널(DPCCH)을 구성하고 하향링크(DOWNLINK)의 출력 전력(POWER)을 제어(CONTROL)하기 위한 TPC(TRANSMIT POWER CONTROL) 채널 및 TFCI 채널과, 데이터 채널(DPDCH)을 구성하고 데이터를 전송하는 제2 데이터 채널과, 컨트롤 채널(DPCCH)을 구성하고 휴대단말기(UE)(10)에 의하여 기지국(20)으로부터 전송되는 하향링크의 컨트롤 채널(DPCCH) 품질(QUALITY)을 측정하기 위한 것으로 파일롯 비트(PILOT BIT)를 포함하는 파일롯 채널로 구성된다.
상기와 같은 구성이며, 기지국(BS)(20)으로부터 휴대단말기(UE)(10)로 전송되는 다운링크 채널의 파일롯 채널을 이용하여, 상기 휴대단말기(UE)(10)는, 하향채널(DOWNLINK DEDICATED CHANNEL)의 품질(QUALITY)을 감시하여, 현재 무선채널(RADIO LINK)의 동기(SYNCHRONOUS) 상태 또는 무선경로의 품질을, 기지국(BS)(20)을 통하여 이동교환국(30)의 해당 상위 계층(LAYER)에 주기적으로 보고한다.
상기 휴대단말기(UE)(10)가 파일롯 채널을 이용하여 동기(SYNC.) 상태를 판단하는 방법은, CRC(CYCLIC REDUNDANCY CHECK) 검사방법과 컨트롤 채널(DPCCH: DEDICATED PHYSICAL CONTROL CHANNEL)의 품질(QUALITY) 측정 방법을 이용한다.
그러나, 상기 코드분할다중접속 방식 이동통신 시스템의 규격인 3GPP TS25.101에 의하면, 컨트롤 채널의 품질을 결정하는 임계값 QOUT, QIN에 대하여, QOUT는 하향링크 TPC 명령 오류율이 30%이고, QIN은 20% 정도가 되도록 결정하여야 한다고 다음과 같이 제시하고 있을 뿐이다.
<3GPP TS 25.101; TEST CASE> A SIGNAL WITH THE QUALITY AT THE LEVEL QOUTCAN BE GENERATED BY A DPCCH_Ec/Ior RATIO OF -25dB, AND A SIGNAL WITH QINBY A DPCCH_Ec/Ior RATIO OF -21 dB.
상기 조건에 의한 것으로, 첨부된 도3에, 상기 임계(THRESHOLD)값 QOUT와 QIN에 의하여 출력전력을 온오프(ON/OFF) 제어하는 타이밍(TIMING)도가 상세히 도시되어 있다.
상기 도3을 참조하면, QOUT는 -25 dB로 설정되어 있고, QIN은 -21 dB로 설정되어 있으며, 컨트롤 채널(DPCCH)의 품질에 의한 동기(SYNCHRONOUS) 상태가 A 지점에서 -16.6 dB로부터 -22 dB로 하락하여도 임계값 QOUT이상의 품질이므로 B 지점까지, 휴대단말기(UE)는 계속 하여 무선송신부가 동작하여 출력전력을 발생한다.
상기 B 지점에서 무선링크(RADIO LINK)의 품질이 급격히 나빠져서 전력밀도 DPCCH_Ec/Ior 값이 -28 dB로 하락하여 동기 상태 또는 품질이 저하되는 경우, 즉, 상기 B 지점에서 임계값 QOUT이하의 무선채널 품질이 검출되면, 상기휴대단말기(UE)는 상기 B 지점이 검출된 때부터 160 ms 동안 지속적으로 임계값 QOUT이하의 품질이 검출되는지 판단하고, 상기의 판단에서 160 ms 동안 지속적으로 임계값 QOUT이하가 되는 C 지점에서 무선송신부의 동작을 차단하여 출력전력이 발생하지 않도록 오프(OFF) 또는 스위치오프(SWITCH OFF) 상태로 하며, 이때 상기 휴대단말기(UE)의 무선수신부는 계속 동작한다.
상기 임계값 QOUT이하의 -28 dB 품질의 무선경로 상태가, 일 예로, 약 5초 정도 지속하다가, D 지점에서 상기 무선경로 또는 무선채널의 품질이 임계값 QOUT이상의 -24 dB에 의한 동기(SYNC.) 상태 또는 품질을 유지하여도, 상기 휴대단말기(UE)는 출력전력을 오프(OFF) 상태로 계속 유지한다.
상기 휴대단말기의 동작중인 무선수신부를 통하여 검출되는 무선경로(RADIO LINK)의 품질 또는 동기(SYNC.) 상태가 E 지점에서 임계값 QIN이상인 -18 dB로 검출되면, 상기 휴대단말기는 다시 160 ms 동안 계속하여, 상기 무선경로가 임계값 QIN이상의 품질을 유지하는지 판단하고, 상기 160 ms가 되는 F 지점까지 임계값 QIN이상의 동기상태 또는 품질을 유지하는 경우, 상기 F 지점에서 휴대단말기(10)의 무선송신부에 동작전원이 인가되고 출력전력을 발생하는 온(ON) 또는 스위치온(SWITCH-ON) 상태로 제어한다.
상기와 같이 임계값 QOUT와 QIN에 차이를 두어 따로 설정하는 것은, 히스테리시스(HYSTERISIS)를 설정하여 핑퐁(PING PONG) 현상이 발생되지 않고 안정적으로동작하도록 하는 것이다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술은, 상기 임계값(THRESHOLD VALUE)의 변수(PARAMETER) 들을 기지국(BS)(20) 입장에서 설정하는 것이므로, 휴대단말기(UE)(10)의 입장을 고려한 원활한 동작이 보장되지 않는 문제와 공통되는 규칙이 설정되지 않으므로 설계자에 따라서 상이하게 설정되는 문제가 있다.
또한, 상기와 같이 기지국 입장에서 출력전력 온오프 제어 임계값(THRESHOLD VALUE)을 설정하는 경우, 휴대단말기의 출력전력이 정상적이고 원활하게 제어되지 못하므로, 인접 휴대단말기에 잡음으로 영향되어 기지국의 채널운용에 차질을 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 기지국과 휴대단말기 사이의 무선채널 동기 상태를 판단하는데 있어서 휴대단말기 기준으로 컨트롤 채널의 품질 측정용 임계값을 결정하는 방법을 제공하는 것이 그 목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 휴대단말기에서 하향링크를 통하여 수신되는 컨트롤 채널의 피엔 칩 단위 평균 에너지를 측정하는 과정과; 상기 과정에 의한 휴대단말기는 안테나에서 측정된 백색잡음 전력밀도를 제한된 대역단위로 측정하는 과정과; 상기 과정에서 측정된 피엔 칩 단위 평균에너지를 제한된 대역단위의 백색잡음 전력밀도로 나누어 신호대잡음비를 산출하는 과정과; 상기 과정에서 산출된 신호대잡음비에 규격에 의한 임계값을 대입하고 스프레딩 팩터에 의한 프로세싱 게인을 더하여 휴대단말기 임계값을 구하는 과정과; 상기과정에서 구한 임계값을 휴대단말기 출력전력 온오프 제어 히스테리시스 임계값으로 설정하고 종료하는 과정으로 이루어진 특징이 있다.
도1 은 일반적인 이동통신 시스템의 기능 구성도,
도2 는 일반적인 코드분할다중접속 방식 하향링크 채널의 프레임 구조도,
도3 은 종래의 휴대단말기 임계값 출력전력 온오프 제어 타이밍 상태도,
도4 는 이동통신 시스템 규격 테이블 6.6에 의한 시험 예 파라미터 도시도,
도5 는 각 베어러의 스프레딩 팩터에 따른 프로세싱 게인 도시도,
도6 은 본 발명의 휴대단말기 출력전력 온오프 제어 임계값 결정 순서도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **
10 : 휴대단말기 20 : 기지국
30 : 이동교환국
이하, 본 발명에 의한 휴대단말기의 출력전력 온오프 제어 임계값 결정방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명을 설명하기 위한 것으로, 도4 는 이동통신 시스템 규격의 테이블 6.6에 의한 시험 예 파라미터 도시도 이고, 도5 는 각 베어러의 스프레딩 팩터에 따른 프로세싱 게인 도시도 이며, 도6 은 본 발명에 의한 휴대단말기의 출력전력 온오프 제어 임계값 결정방법 순서도 이다.
상기 도4에 도시된 파라메터 ∧해트(Ior)는 휴대단말기(UE) 안테나로부터 측정된 하향링크 수신전력 파워밀도이고, 파라메터 Ior 은 기지국 안테나로부터 측정된 하향링크 전체 출력전력 밀도이며, 파라메터 Ioc 는 휴대단말기(UE) 안테나로부터 측정된 특정 밴드의 백색잡음(WHITE NOISE) 전력밀도이고, 파라메터 DPCCH_Ec 는 기지국 안테나에서 측정된 컨트롤 채널에 대한 피엔(PN: PSEUDO NOISE) 칩(CHIP)당 평균에너지 이며, 파라메터 ∧해트(DPCCH_Ec) 는 휴대단말기에서 수신된 하향링크 컨트롤 채널에 대한 피엔 칩당 평균에너지 이고, 파라메터 (DPCCH_Ec) / Ior는 기지국 안테나에서 측정되는 전체 출력 전력 밀도에 대해 컨트롤 채널의 피엔 칩당 출력에너지 비율이며, 파라메터 (∧해트(DPCCH_Ec)) / ∧해트(Ior)는 휴대단말기에서 측정된 수신 출력전력 밀도에 대해 컨트롤 채널의 피엔 칩당 출력전력 에너지 비율이다.
상기 도4에서 ∧해트(Ior) / Ioc는 -1 dB의 값을 가지고 있음을 보여주고, 데이터 전송속도는 12.2 Kbps 임을 보여준다.
본 발명은 기지국과 휴대단말기 사이의 무선채널 환경이 통신하기 적당하지 않은 경우, 해당 휴대단말기가 신호대잡음비를 계속 높이어 인접 휴대단말기에 잡음으로 영향을 주는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기와 같이 주변 무선채널 환경을 확인하여, 통신하기 적합하지 않은 경우는 해당 휴대단말기의 출력전력을 차단하여 인접 휴대단말기에 나쁜 영향을 주지 않도록 하는 동시에 불필요하게 전력의 낭비를 하지 않도록 하는 것으로, 무선송신부에 인가되는 전원을 차단하므로 이루어지고, 해당 무선수신부는 계속 정상동작하여 무선채널의 환경이 좋아지는 것을 확인하게 한다.
따라서, 본 발명은 무선수신부에 의하여 이루어지고, 상기와 같이 주변 무선채널 환경이 좋아지고 나빠짐은, 결국 기지국과 휴대단말기 사이에 동기가 이루어지거나 혹은 동기가 이루어지지 않음으로 표현할 수 있다.
상기 도5에서는 각 채널 베어러(BEARER)의 스프레딩 팩터(SF: SPREADING FACTOR)에 대한 프로세싱 게인(PROCESSING GAIN)을 보여준다.
상기 스프레딩 팩터는, Ec/Ior 단위이며, 칩(CHIP)에 해당하는 비율인 Eb/Ior 관점에서 보면, 하향링크(DOWNLINK)의 데이터 레이트는 어떠한 서비스를 하느냐에 따라 달라지는 것으로, 슬롯 포맷(SLOT FORMAT)이 바꾸어지게 된다.
상기 도5에서, 각 슬롯포맷 단위의 스프레딩 팩터(SF)는 실제 전송할 데이터인 심벌(SYMBOL) 당 칩(CHIP) 개수를 보여주며, 일 예로, 슬롯 포맷이 8일 경우 하나의 심벌을 복호(DECODING) 하기 위하여 128 개의 칩(CHIP)을 이용하여야 함을 보여주며 프로세싱 게인(PROCESSING GAIN)은 10*log10(SF)으로 정의됨을 보여준다.
즉, 상기 Eb/Ior 관점은, 심벌(SYMBOL)에 해당하는 비율이며, Eb/Ior = Ec/Ior + PROCESSING GAIN[10 * log10(SF)]와 같은 식으로 표현된다.
상기 첨부된 도6을 참조하면, 본 발명에 의한 것으로, 휴대단말기(10)의 출력전력 온오프 제어 임계값 결정방법은, 휴대단말기(UE)(10)에서 하향링크(DOWNLINK)를 통하여 수신되는 컨트롤 채널(DPCCH)의 파일롯(PILOT) 채널을 이용하여 피엔 칩(PN CHIP) 단위 평균 에너지(Ec)를 측정(∧해트(DPCCH_Ec))하는 과정(S10)과; 상기 과정(S10)에 의한 휴대단말기(UE)는 안테나(ANTENNA)에서 측정된 백색잡음(WHITE NOISE) 전력밀도를 제한된 대역단위로 측정하는 과정(S20)과; 상기 과정(S20)에서 측정된 피엔 칩(PN CHIP) 단위 평균에너지를 제한된 대역단위의 백색잡음 전력밀도로 나누어 신호대잡음비(SIR: SIGNAL TO INTERFERENCE RATIO)를 산출하는 과정(S30)과; 상기 과정(S30)에서 산출된 신호대잡음비(SIR)에 이동통신 시스템 규격에 의한 임계값(THRESHOLD VALUE)을 대입하고 스프레딩 팩터(SF)에 의한 프로세싱 게인(PROCESSING GAIN)을 더하여 휴대단말기 임계값을 구하는 것으로, 상기 신호대잡음비(SIR) 값에 휴대단말기에서 측정되는 전체 출력전력 밀도(∧해트(Ior))와 컨트롤 채널의 피엔 칩당 출력에너지 비율(∧해트(DPCCH_Ec))을 대입하고 또한, 규격에 의한 시험 예(TEST CASE)의 휴대단말기 수신전력 파워 밀도(∧해트(Ior))와 백색잡음밀도(Ioc) 비율을 대입하는 과정(S40)과; 상기 과정(S40)에서 구한 임계값을 휴대단말기 출력전력 온오프 제어하는 상한 및 하한 히스테리시스(HYSTERISIS) 임계값으로 설정하고 종료하는 과정(S50)으로 이루어진다.
이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 것으로, 휴대단말기의 출력전력 온오프 제어 임계값 결정방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
상기 휴대단말기(UE)(10)는 기지국(BS)(20)으로부터 하향링크(DOWNLINK)를 통하여 수신되는 컨트롤 채널(DPCCH)의 파일롯(PILOT) 채널을 이용하여 피엔(PN) 칩(CHIP)당 평균에너지(∧해트(DPCCH_Ec))를 측정한다(S10).
상기 휴대단말기(10)는 상기와 같이 무선링크 또는 무선채널(RADIO LINK)의 동기(SYNC) 상태 또는 품질(QUALITY)을 측정하여 상위 계층(LAYER)에 주기적으로 보고하며, 상기 동기상태 판단에 사용되는 방법은 CRC(CYCLIC REDUNDANCY CHECK) 방법을 이용하여 컨트롤 채널(DPCCH)의 품질을 측정한다.
상기와 같이 피엔(PN) 칩당 평균에너지(∧해트(DPCCH_Ec))를 측정하는 동시에 상기 휴대단말기(UE)는, 안테나에서 측정되는 특정 대역(BAND) 백색잡음(WHITE NOISE)의 전력밀도(POWER SPECTRAL DENSITY)(Ioc)를 측정한다(S20).
상기와 같이 측정된 피엔(PN) 칩당 평균에너지(∧해트(DPCCH_Ec))와 백색잡음(WHITE NOISE)의 전력밀도(POWER SPECTRAL DENSITY)(Ioc)를 이용하여 다음 식과 같이 신호대잡음비(SIR)를 결정한다(S30).
(∧해트(DPCCH_Ec)) / (∧해트(Ior)) = (DPCCH_Ec) / Ior = Q [dB]
SIR[dB] = [(∧해트(DPCCH_Ec)) / Ioc]
= [(∧해트(DPCCH_Ec)) / (∧해트(Ior))] + (∧해트(Ior) / Ioc)
= [Q + (∧해트(Ior) / Ioc)]
= [Q - 1]
상기 식에서 (∧해트(Ior) / Ioc)는, 상기 도4를 참조하면, -1의 값을 가지므로, 최종적인 신호대잡음비는 Q-1의 값을 갖으며, 상기와 같은 용어의 정리는 3GPP TS 25.101에 상세히 제시되어 있고, 상기 Q는 출력전력을 발생하도록 하는 QIN과 출력전력이 발생되지 못하도록 하는 QOUT를 포함한다,
또한, 상기와 같은 식은 무선환경에서 휴대단말기(UE)(10)가 기지국(20)으로 전송되는 무선채널의 하나의 경로(ONE PATH)에 의한 신호를 추적하는 상황이고, 다수경로 또는 다중경로(MULTIPATH)에 의한 영향이 고려되지 않은 상황이며, Q와 SIR 사이에 1 + αdB의 차이가 발생할 수 있으므로, 상기 하나의 경로(ONE PATH)에 의한 신호 추적 상황은, 다중경로의 각 경로를 통하여 수신되는 신호를 모두 동기(SYNC.) 상태로 중첩하여 디지털 신호의 크기를 크게 할 수 없으므로 최악의 경우(WORST CASE)가 된다.
상기와 같은 수식의 결과와 이동통신 3GPP TS 25.101 TEST CASE 규격을 이용하면, 신호대잡음비(SIR)가 우수하여 휴대단말기(10)의 출력전력을 온(ON) 스위치 처리하는 것은 SIRIN= QIN- 1 = -22 dB이고, 신호대잡음비(SIR)가 나쁘므로 휴대단말기의 출력전력을 오프(OFF) 스위치 처리하는 것은 SIROUT= QOUT- 1 = -26 dB가 된다.
상기 SIRIN값과 SIROUT값은 Ec/Ior 단위로 칩(CHIP)에 해당하는 비율이므로 스프레딩 팩터(SF: SPREADING FACTOR)가 변화함에 따라 달라지고, Eb/Ior 관점의 심벌에 해당하는 비율로 보면 일정한 임계값(THRESHOLD) 값이 정해지며, 다음과 같은 식이 적용된다.
Eb/Ior = Ec/Ior + PROCESSING GAIN [10 * log10(SF)]
상기 식에 적용되는 스프레딩 팩터(SF)와 프로세싱 게인(PROCESSING GAIN)의 값은 상기 도5에 테이블로 상세히 도시되어 있다,
상기 베어러(BEARER)의 서비스 전송속도가 12.2 Kbps 일 경우 SF = 128 이고, 프로세싱 게인이 21 dB 이므로 Eb/IorIN= - 1dB가 되고, Eb/IorOUT= -5 dB로, 절대 임계값(THRESHOLD VALUE)이 결정되며, 상기와 같은 절대 임계값은 한번 결정되면 계속 사용된다.
상기와 같이 프로세싱 게인이 적용된 신호대잡음비(SIR)의 산출은 다음 식과 같이 적용된다.
(∧해트(DPCCH_Ec)) / (∧해트(Ior)) = (DPCCH_Ec) / Ior = Q [dB]
SIR[dB] = [(∧해트(DPCCH_Ec)) / Ioc] + PROCESSING GAIN
= [(∧해트(DPCCH_Ec)) / (∧해트(Ior))] + (∧해트(Ior) / Ioc)
+ PROCESSING GAIN
= [Q + (∧해트(Ior) / Ioc)] + PROCESSING GAIN
= [Q - 1] + PROCESSING GAIN
상기 칩 단위의 임계값은 각 무선채널(RADIO LINK)의 베어러(BEARER) 용량에 따라서, 해당 프로세싱 게인을 더하여 구하면, 각각에 대한 칩 단위 QOUT와 QIN값을 얻게 된다.
따라서, 상기와 같은 본 발명은 휴대단말기에서 하향링크(DOWNLINK) 무선채널(RADIO LINK)의 동기 상태를 판단하기 위하여 사용하는 컨트롤 채널의 품질을 측정하기 위하여 심벌단위의 임계값 QIN, QOUT를 상기와 같이 -1 dB와 -5 dB로 결정하여 적용하며 상기 적용되는 상태는, 상기 도2와 같이 히스테리시스 방식으로 적용하여 핑퐁현상을 막는다.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 코드분할다중접속 방식 기지국과 휴대단말기 사이의 무선채널 품질상태를 파악하여 동기여부를 확인하고, 상기 무선채널의 품질이 나쁠 경우 출력전력을 오프하는 임계값과 무선채널의 품질이 좋은 경우 출력전력을 온하는 임계값을 휴대단말기 입장에서 설정하도록 하는 산업적 이용효과가 있다.
또한, 휴대단말기의 출력전력을 적절하게 온오프 제어하므로, 기지국의 호 접속율에 영향을 주어 시스템의 신뢰도가 제고되는 사용상 편리한 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 휴대단말기에서 하향링크를 통하여 수신되는 컨트롤 채널의 피엔 칩 단위 평균 에너지를 측정하는 과정과,
    상기 과정에 의한 휴대단말기는 안테나에서 측정된 백색잡음 전력밀도를 제한된 대역단위로 측정하는 과정과,
    상기 과정에서 측정된 피엔 칩 단위 평균에너지를 제한된 대역단위의 백색잡음 전력밀도로 나누어 신호대잡음비를 산출하는 과정과,
    상기 과정에서 산출된 신호대잡음비에 규격에 의한 임계값을 대입하고 스프레딩 팩터에 의한 프로세싱 게인을 더하여 휴대단말기 임계값을 구하는 과정과,
    상기 과정에서 구한 임계값을 휴대단말기 출력전력 온오프 제어 히스테리시스 임계값으로 설정하고 종료하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 출력전력 온오프 제어 임계값 결정방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 하향링크 컨트롤 채널의 피엔 칩당 평균에너지를 측정은,
    상기 컨트롤 채널의 파일롯 채널을 이용하여 하향링크의 품질을 측정하므로 얻는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 출력전력 온오프 제어 임계값 결정방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 백색잡음 전력밀도 측정은,
    상기 휴대단말기의 무선통신을 위하여 할당된 주파수 대역의 백색잡음을 한정적으로 측정하여 전력밀도를 구하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 출력전력 온오프 제어 임계값 결정방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 휴대단말기 임계값을 구하는 과정은,
    상기 신호대잡음비 값에 휴대단말기에서 측정되는 전체 출력전력 밀도와 컨트롤 채널의 피엔 칩당 출력에너지 비율을 대입하고 또한, 규격에 의한 시험 예의 휴대단말기 수신전력 파워 밀도와 백색잡음밀도 비율을 대입하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 출력전력 온오프 제어 임계값 결정방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 휴대단말기 임계값을 구하는 과정은,
    다음과 같은 식으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 출력전력 온오프 제어 임계값 결정방법.
    (∧해트(DPCCH_Ec)) / (∧해트(Ior)) = (DPCCH_Ec) / Ior = Q [dB]
    SIR[dB] = [(∧해트(DPCCH_Ec)) / Ioc] + PROCESSING GAIN
    = [(∧해트(DPCCH_Ec)) / (∧해트(Ior))] + (∧해트(Ior) / Ioc)
    + PROCESSING GAIN
    = [Q + (∧해트(Ior) / Ioc)] + PROCESSING GAIN
    = [Q - 1] + PROCESSING GAIN
  6. 제1 항에 있어서, 상기 히스테리시스 임계값 설정 과정은,
    휴대단말기의 출력전력을 오프 제어하는 임계값과 온 제어하는 임계값을 대입하여 각각의 히스테리시스 임계값을 구하고, 휴대단말기에 설정하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 출력전력 온오프 제어 임계값 결정방법.
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