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KR19990088591A - 코드분할다중접속이동통신시스템에서호출포착시의전력제어방법 - Google Patents

코드분할다중접속이동통신시스템에서호출포착시의전력제어방법 Download PDF

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KR19990088591A
KR19990088591A KR1019990019163A KR19990019163A KR19990088591A KR 19990088591 A KR19990088591 A KR 19990088591A KR 1019990019163 A KR1019990019163 A KR 1019990019163A KR 19990019163 A KR19990019163 A KR 19990019163A KR 19990088591 A KR19990088591 A KR 19990088591A
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KR
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페버울리치
Original Assignee
가네코 히사시
닛폰 덴키(주)
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Publication date
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Abstract

본 발명의 목적은 기지국이 오차 없이 신호를 연속적으로 디코딩할 때까지 CDMA 이동 통신 시스템에서 이동국의 전송 전력의 폐쇄된 루프 증가를 거의 일정하게 유지하고, 그에 따라 간섭을 감소시키는 방법을 실현하는 것이다. 이 방법은 (a) 소정의 제1 및 제2 임계값으로서 신호-대-간섭 비율 및 최대 전송 전력 레벨을 각각 결정하는 단계; (b) 소정의 기간당 주어진 전력 증가를 나타내는 단계; (c) 이동국으로부터 수신된 역방향 링크 신호의 신호-대-간섭 비율을 측정하고, 측정된 신호-대-간섭 비율을 상기 제1 임계값과 비교하고, 현재의 전송 전력 레벨을 상기 제2 임계값과 비교하는 단계; (d) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 제1 임계값보다 더 크거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 제2 임계값보다 더 큰 경우 상기 소정의 기간당 전력 증가를 지시하지 않는 단계; (e) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 제1 임계값보다 더 작거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 제2 임계값보다 더 작은 경우 상기 소정의 기간당 추가의 전력 증가를 지시하는 단계; (f) 이동국으로부터 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되는지 여부를 확인하고, 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되지 않은 경우 상기 단계(c)로 복귀하는 단계; 및 (g) 프리앰블 신호가 상기 단계(f)에서 정상적으로 디코딩된 것으로 확인되는 경우 폐쇄된-루프 전력 제어 알고리즘을 시작하는 단계를 포함한다.

Description

코드 분할 다중 접속 이동 통신 시스템에서 호출 포착시의 전력 제어 방법{Method for power control during call acquisition in CDMA mobile communication systems}
본 발명은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 이동 통신 시스템에서 전력 제어 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 CDMA 이동 통신 시스템에서 호출 포착 동안 전력 제어 방법에 관한 것이다.
CDMA 이동 통신 시스템에서 이동국을 호출한 모든 사용자들은 1개 이상의 기지국과 통신할 때 동일한 주파수 대역을 공유한다.
2개의 별개의 주파수 대역으로 동시에 통신하는 이동국 및 기지국이 제공되며, 하나의 대역은 순방향 링크(기지국에서 이동국으로)를 위한 것이고, 또 하나의 대역은 역방향 링크(이동국에서 기지국으로)를 위한 것이다. 순방향 링크 및 역방향 링크에 대한 각각의 채널은 협대역 페이로드 정보(예, 데이터 또는 음성)가 상당히 더 넓은 채널 대역폭에 걸쳐 확장되고 전송되는 특정 확장 코드에 의해 분리된다. 수신기는 전송된 확장 신호의 페이로드 정보를 특정 확장 코드와 상관시킴으로써 그 정보를 회수할 수 있는 한편, 수신된 확장 신호에 포함된 상관되지 않은 신호들(예, 간섭 및 잡음)이 약화된다. 따라서, 신호 간섭 비율(SIR)은 채널 대역폭과 협대역 페이로드 정보 대역폭의 계수에 비례하는 프로세스 이득에 의해 강화될 수 있다. 이러한 CDMA 시스템은 당업계에 공지되어 있다.
순방향 링크 또는 역방향 링크 각각에 대한 주파수 대역은 모든 이동국에 의해 사용되기 때문에, 이들 대역은 서로 간섭한다. 기지국과 동시에 통신할 수 있는 이동국의 최대수를 의미하는 CDMA 셀방식 통신 시스템의 용량은 SIR에 반비례하는 수신기에서 디코딩된 디스프레드 신호의 최대 허용 비트 오차율(BER)로 제한된다. 따라서, 시스템 용량은 간섭에 의해 제한된다.
셀의 개설 및 해제, 이동국의 이동, 페이딩, 쉐도우잉, 핸드오프 및 기타 효과가 수신된 SIR에서 영구적인 요동을 유발하는 경우의 이동 통신 시스템의 고도로 동적인 환경에서, 고품질의 통신 및 최대 시스템 용량을 유지하기 위해 효율적인 전력 제어 방법이 필요하다.
역방향 링크 전력 제어 방법이 전형적으로 이동국의 전송된 전력을 제어함으로써 기지국에서 각각의 이동국에 대해 요구되는 BER이 최소 SIR로 달성될 수 있다는 것은 당업계의 숙련자들에게 공지되어 있다.
이른바 개방형 루프 전력 제어은 이동국과 기지국 간의 경로 손실을 보상한다. 이동국은 순방향 링크 상에 수신된 입력 전력을 측정하고, 그의 전송 전력 레벨을 그에 알맞게 제어한다. 기지국으로부터 보다 멀리 떨어진 이동국이나 또는 보다 강한 페이딩 손실을 경험하는 이동국은 예를 들면 기지국에 더 근접한 이동국보다 많은 전력에 따라 전송할 것이다. 니어-파 효과가 완화될 수 있음이 분명하다.
상기한 바와 같이, 순방향 및 역방향 링크는 독립적인 페이딩 특성을 수반하는 상이한 주파수를 사용하므로, 개방형 루프 전력 제어만으로는 불충분하다. 이른바 폐쇄된 루프 전력 제어법을 사용함으로써, 그러한 문제점을 고려할 수 있다. 기지국은 특정 이동국으로부터 수신된 역 링크 신호의 SIR을 측정하고, 이를 임계값과 비교하고, 그의 전송 전력을 제어하도록 요청하는 특정 이동국에 순방향 링크 상의 전력 제어 조정 신호를 전송한다. 전형적으로, 전력 제어 조정 신호는 1개 이상의 전력 제어 비트에 의해 전송된다. SIR이 임계값 미만인 경우, 특정 이동국은 그의 전송 전력을 소량씩(예, 1dB) 증가시키도록 요청될 것이다. 다른 한편, SIR이 임계값보다 더 큰 경우에, 이동국은 그의 전송 전력을 소량씩(예, 1dB) 감소시키도록 요청될 것이다. 전형적으로, 전력 제어 비트는 거의 매 밀리초로 전송된다. 그에 따른 기간은 일반적으로 전력 제어 군이라 칭한다.
또한, 임계값의 레벨은 요구되는 BER이 가능한 한 가장 낮은 SIR에 의해 얻어지는 방식으로 제어된다. 말하자면, 임계값이 증가하면, 실질적으로 측정된 BER이 요구되는 BER보다 더 크고, 실제로 측정된 BER이 요구된 것보다 더 적은 경우에, 임계값은 감소할 것이다.
마찬가지로, 순방향 링크 전력 제어에서, 이동국은 임계값에 거슬러 순방향 링크 상에 수신된 그의 SIR을 측정하고, 그에 따라, 역방향 링크 상의 기지국에 일종의 전력 제어 요청을 전송한다.
도 4는 당업계에 잘 공지된 방식으로 순방향 및 역방향 링크 통신 채널을 개설할 때 호출 포착 동안 이동국과 기지국 간의 단순화된 프로토콜을 보여준다.
요청에 따라, 기지국은 순방향 및 역방향 링크 통신 채널(S10)을 초기화하고, 순방향 링크(S11) 상으로 전송을 시작한다. 채널 할당 명령은 이동국이 그의 순방향 및 역방향 링크 통신 채널 프로세스(S20)를 개시하도록 이동국에 전송될 것이고, 순방향 링크(S21)의 포착을 시작한다. 순방향 및 링크 통신 채널(S22)을 수신하고 디코딩한 후, 이동국은 역방향 링크 통신 채널 및 폐쇄된 루프 전력 제어 프로세스(S23) 에 대한 프리앰블 신호를 전송하기 시작하고, 이후, 프리앰블 신호가 수신되었음을 나타내는 인식 신호를 기지국이 전송하도록 대기한다. 채널 할당 명령을 전송한 후, 기지국은 역방향 링크 통신 채널(S12) 및 폐쇄된 루프 전력 제어(S13)의 포착을 시작한다. 마지막으로, 프리앰블(S14)을 연속적으로 수신하고, 디코딩한 후, 기지국은 인식 신호를 이동국에 전송한다.
도 1은 CDMA 이동 통신 시스템의 기지국에서 종래의 폐쇄된 루프 전력 제어 방법에 사용된 수신기 및 송신기 구조를 보여준다.
이동국에 전송된 다중 경로 신호는 안테나(101)에 의해 수신되고, 무선 주파수 분배기(102)를 통해 다운 변환기(103)로 계전된다. 신호는 복조기(104)로 입력된 디지털 IF 신호로 다운-변환된다. 각각의 상관기(141, 142, …, 14n)는 이동국에 의해 결정된 확장 코드를 합산기(140)에 결합된 다중 경로를 추출하는 복조기(104)의 입력 신호에 인가한다. 합산기(140)의 출력 신호는 디코더(105)에 결합되는 한편, 출력 신호의 SIR이 측정되고, 검출기(106)에 전송된다. 디코더(105)는 최종적으로 원시 페이로드 정보 신호를 처리하고, 디코딩된 페이로드의 BER을 측정함으로써 통신 음질을 결정한다.
검출기(106)는 BER 및 SIR 정보를 폐쇄된 루프 전력 제어기(107)에 계전한다. 폐쇄된 루프 전력 제어기(107)는 폐쇄된 루프 전력 제어 알고리즘을 실행한다. 도 2는 기지국이 채널 할당 명령(S13)을 전송한 후 초기화된 종래의 폐쇄된 루프 전력 제어 알고리즘(S300)의 흐름도를 나타낸다. BER 임계값 및 SIR 임계값이 공칭값(S301)에 의해 초기화된 후, 검출기(106)로부터 수신된 SIR 값은 SIR 임계값과 비교된다. SIR이 SIR 임계값보다 더 큰 경우, 감소 전력 제어 비트는 이동국의 전송 전력(S303)에서 감소를 유발하는 순방향 링크 신호(109)에 삽입된다. SIR이 SIR 임계값보다 더 작은 경우, 전력 제어 비트는 이동국이 그의 전송 전력 레벨(S304)을 증가시키게 한다.
더욱이, BER은 그의 BER 임계값을 S305와 같이 비교한다. BER이 BER 임계값보다 더 작은 경우, SIR 임계값은 감소하고, 이는 장기간에 걸쳐 이동국의 보다 큰 전송 전력을 유발한다. 다른 한편, BER 임계값보다 더 큰 BER은 SIR 임계값(S307)의 증가를 유도한다. 단계(S302 내지 S307)는 호출이 종료될 때까지 반복된다.
일반적으로, 개방형 루프 전력 제어은 통신 채널 개시의 시점에서 이미 작동한다. 그러나, 역방향 링크의 폐쇄된 루프 전력 제어은 상기한 바와 같이 이동국 및 기지국 각각에서 변조 및 복조 과정을 초기화한 후에 달성된다.
도 4에 나타낸 프로토콜에 따라, 기지국(S13)에서 폐쇄된 루프 전력 제어의 시작은 전형적으로 이동국(S23)의 일부에 대한 것보다 더 빠르다. 그것은 이동국이 폐쇄된 루프 전력 제어을 시작하기 전(프리앰블 신호를 전송하기 전)에 순방향 링크 상에 수신된 기지국으로부터 모든 폐쇄된 루프 전력 제어 명령(전력 제어 비트)을 무시하는 것을 의미한다.
기지국의 일부 상의 SIR 산출에 의한 일주 여행 계전의 절반 및 적어도 하나의 성공적으로 완료된 복조 과정을 위해, 기지국은 프리앰블의 실제 SIR에 연관되지 않은 이동국에 전력 제어 비트를 전송한다. 일주 여행 지연은 전형적으로 여러 개의 전력 제어 군을 지속할 수 있는 기지국의 복조 프로세스 시간과 비교하여 통상적으로 무시할 수 있다. 그러한 지연 시간 동안, 기지국에서 수신된 SIR은 임계값보다 더 작아지기 쉽고, 이동국은 그의 전송 전력을 증가시키도록 요구될 수 있다. 이는 전송 전력 오버슈트를 유발할 것이고, 결과적으로, 다른 이동국에 대한 간섭이 증가할 것이다.
더욱이, 통신 채널 포착의 포착 시점에서 역방향 링크 상의 일시적 재머(jammer) 또는 일시적으로 증가된 간섭이 상관기(1411, 1412, …, 141n)의 트래킹을 잘못 인도할 수 있고, 따라서, 복조 지연을 증가시킨다. SIR은 일반적으로 SIR 임계값보다 더 작기 때문에, 종래의 폐쇄된 루프 전력 제어법은 그 시간 동안 전력 제어 군당 약 1dB만큼 그의 전송 전력을 신속히 증가시키도록 요청하고, 불필요한 전송 전력 오버슈트 및 간섭을 종종 유발한다.
본 발명은 선행 기술의 상기 문제점의 견지에서 개발되었으며, 기지국이 오류 없이 제1 프리앰블 프레임을 연속적으로 디코딩할 때까지 이동국의 전송 전력의 폐쇄된 루프 증가를 거의 일정하게 유지하는 폐쇄된 루프 전력 제어법을 실현할 목적을 갖는다. 따라서, 본 발명은 간섭을 감소시킨다.
도 1은 종래의 폐쇄된 루프 전력 제어 시스템을 사용한 기지국의 수신기의 블록도.
도 2는 종래의 폐쇄된 루프 전력 제어의 흐름도.
도 3은 본 발명에 의해 사용된 폐쇄된 루프 전력 제어을 보여주는 기지국의 수신기의 블록도.
도 4는 통신 채널 포착 동안 이동국과 기지국에서 처리 흐름을 보여주는 도면.
도 5는 초기 통신 채널 포착 동안 폐쇄된 루프 전력 제어 단계를 보여주는 흐름도.
도 6은 초기 통신 채널 포착 동안 또 다른 초기의 폐쇄된 루프 전력 제어 방법의 단계들을 보여주는 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
2, 102: RF 분배기 3, 103: 다운 변환기
4, 104: 복조기 5, 6, 105, 106: 검출기
7, 107: 폐쇄된 루프 전력 제어기 8, 108: 인코더
9, 109: 변조기 10, 110: 업 변환기
본 발명의 일면에 따라,
(a) 소정의 제1 및 제2 임계값으로서 신호-대-간섭 비율 및 최대 전송 전력 레벨을 각각 결정하는 단계;
(b) 소정의 기간당 주어진 전력 증가를 나타내는 단계;
(c) 이동국으로부터 수신된 역방향 링크 신호의 신호-대-간섭 비율을 측정하고, 측정된 신호-대-간섭 비율을 상기 단계(a)에서 측정된 제1 임계값과 비교하고, 현재의 전송 전력 레벨을 상기 단계(a)에서 측정된 제2 임계값과 비교하는 단계;
(d) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(c)의 상기 제1 임계값보다 더 크거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 단계(c)의 상기 제2 임계값보다 더 큰 경우 상기 소정의 기간당 전력 증가를 지시하지 않는 단계;
(e) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(c)의 상기 제1 임계값보다 더 작거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 단계(c)의 상기 제2 임계값보다 더 작은 경우 상기 소정의 기간당 추가의 전력 증가를 지시하는 단계;
(f) 상기 단계(c) 또는 상기 단계(d) 후, 이동국으로부터 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되는지 여부를 확인하고, 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되지 않은 경우 상기 단계(c)로 복귀하는 단계; 및
(g) 프리앰블 신호가 상기 단계(f)에서 정상적으로 디코딩된 것으로 확인되는 경우 폐쇄된-루프 전력 제어 알고리즘을 시작하는 단계를 포함하는, 순방향 링크를 통해 기지국으로부터 이동국에 전력 제어 조정 신호를 전송함으로써 이동국으로 전송 전력을 제어하기 위해 CDMA 이동 통신 시스템에서 호출 포착에 따른 전력 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 일면에 따라,
(a) 소정의 제1 및 제2 임계값으로서 신호-대-간섭 비율 및 최대 전송 전력 레벨을 각각 결정하는 단계;
(b) 소정의 기간당 주어진 전력 증가를 나타내는 단계;
(c) 이동국으로부터 수신된 역방향 링크 신호의 신호-대-간섭 비율을 측정하고, 측정된 신호-대-간섭 비율을 상기 단계(a)에서 측정된 제1 임계값과 비교하고, 현재의 전송 전력 레벨을 상기 단계(a)에서 측정된 제2 임계값과 비교하는 단계;
(d) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(c)의 상기 제1 임계값보다 더 크거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 단계(c)의 상기 제2 임계값보다 더 큰 경우 상기 소정의 기간당 전력 감소를 지시하는 단계;
(e) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(c)의 상기 제1 임계값보다 더 작거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 단계(c)의 상기 제2 임계값보다 더 작은 경우 상기 소정의 기간당 추가의 전력 증가를 지시하는 단계;
(f) 상기 단계(c) 또는 상기 단계(d) 후, 이동국으로부터 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되는지 여부를 확인하고, 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되지 않은 경우 상기 단계(c)로 복귀하는 단계; 및
(g) 프리앰블 신호가 상기 단계(f)에서 정상적으로 디코딩된 것으로 확인되는 경우 폐쇄된-루프 전력 제어 알고리즘을 시작하는 단계를 포함하는, 순방향 링크를 통해 기지국으로부터 이동국에 전력 제어 조정 신호를 전송함으로써 이동국으로 전송 전력을 제어하기 위해 CDMA 이동 통신 시스템에서 호출 포착에 따른 전력 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 일면에 따라,
(a) 소정의 제1 및 제2 임계값으로서 신호-대-간섭 비율 및 최대 전송 전력 레벨을 각각 결정하는 단계;
(b) 소정의 기간당 주어진 전력 증가를 나타내는 단계;
(c) 기지국으로부터 수신된 역방향 링크 신호의 신호-대-간섭 비율을 측정하고, 측정된 신호-대-간섭 비율을 상기 단계(a)에서 측정된 제1 임계값과 비교하고, 현재의 전송 전력 레벨을 상기 단계(a)에서 측정된 제2 임계값과 비교하는 단계;
(d) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(c)의 상기 제1 임계값보다 더 크거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 단계(c)의 상기 제2 임계값보다 더 큰 경우 상기 소정의 기간당 전력 증가를 지시하지 않는 단계;
(e) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(c)의 상기 제1 임계값보다 더 작거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 단계(c)의 상기 제2 임계값보다 더 작은 경우 상기 소정의 기간당 추가의 전력 증가를 지시하는 단계;
(f) 상기 단계(c) 또는 상기 단계(d) 후, 기지국으로부터 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되는지 여부를 확인하고, 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되지 않은 경우 상기 단계(c)로 복귀하는 단계; 및
(g) 프리앰블 신호가 상기 단계(f)에서 정상적으로 디코딩된 것으로 확인되는 경우 폐쇄된-루프 전력 제어 알고리즘을 시작하는 단계를 포함하는, 역방향 링크를 통해 이동국으로부터 기지국에 전력 제어 조정 신호를 전송함으로써 이동국으로 전송 전력을 제어하기 위해 CDMA 이동 통신 시스템에서 호출 포착에 따른 전력 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 일면에 따라,
(a) 소정의 제1 및 제2 임계값으로서 신호-대-간섭 비율 및 최대 전송 전력 레벨을 각각 결정하는 단계;
(b) 소정의 기간당 주어진 전력 증가를 나타내는 단계;
(c) 기지국으로부터 수신된 역방향 링크 신호의 신호-대-간섭 비율을 측정하고, 측정된 신호-대-간섭 비율을 상기 단계(a)에서 측정된 제1 임계값과 비교하고, 현재의 전송 전력 레벨을 상기 단계(a)에서 측정된 제2 임계값과 비교하는 단계;
(d) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(c)의 상기 제1 임계값보다 더 크거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 단계(c)의 상기 제2 임계값보다 더 큰 경우 상기 소정의 기간당 전력 감소를 지시하는 단계;
(e) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(c)의 상기 제1 임계값보다 더 작거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 단계(c)의 상기 제2 임계값보다 더 작은 경우 상기 소정의 기간당 추가의 전력 증가를 지시하는 단계;
(f) 상기 단계(c) 또는 상기 단계(d) 후, 기지국으로부터 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되는지 여부를 확인하고, 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되지 않은 경우 상기 단계(c)로 복귀하는 단계; 및
(g) 프리앰블 신호가 상기 단계(f)에서 정상적으로 디코딩된 것으로 확인되는 경우 폐쇄된-루프 전력 제어 알고리즘을 시작하는 단계를 포함하는, 역방향 링크를 통해 이동국으로부터 기지국에 전력 제어 조정 신호를 전송함으로써 이동국으로 전송 전력을 제어하기 위해 CDMA 이동 통신 시스템에서 호출 포착에 따른 전력 제어 방법이 제공된다.
상기 변형중 하나에서, 상기 단계(b), 상기 단계(c) 또는 상기 단계(d)의 상기 전력 증가 또는 감소는 0.1dB의 단위로 지시된다.
그리고, 상기 단계(g)에서 시작된 상기 폐쇄된-루프 전력 제어 알고리즘은
(h) 제1 및 제2 임계값으로서 신호-대-간섭 비율 및 최대 허용 비트 오차율을 각각 결정하는 단계;
(i) 이동국 또는 기지국으로부터 수신된 신호의 신호-대-간섭 비율을 측정하고, 측정된 신호-대-간섭 비율을 상기 단계(h)에서 측정된 제1 임계값과 비교하는 단계;
(j) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(i)의 상기 제1 임계값보다 더 큰 경우 전력 감소를 지시하는 단계;
(k) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(i)의 상기 제1 임계값보다 더 작은 경우 전력 증가를 지시하는 단계;
(l) 상기 단계(j) 또는 상기 단계(k) 후, 이동국 또는 기지국으로부터 수신된 신호의 최대 허용 비트 오차율을 측정하고, 측정된 최대 허용 비트 오차율을 상기 단계(h)에서 측정된 제2 임계값과 비교하는 단계;
(m) 측정된 최대 허용 비트 오차율이 상기 단계(l)에서 제2 임계값보다 더 큰 경우 상기 제1 임계값을 증가시키고, 이후 상기 단계(b)로 복귀하는 단계; 및
(n) 측정된 최대 허용 비트 오차율이 상기 단계(l)에서 제2 임계값보다 더 작은 경우 상기 제1 임계값을 감소시키고, 이후 상기 단계(b)로 복귀하는 단계를 포함한다.
폐쇄된 루프 전력 제어법은 기지국과 이동국 간의 호출 포착의 시점에서 전송 전력 오버슈트와 증가된 간섭을 피하기 위해 도입된다. 호출을 개시함에 따라, 기지국에서 폐쇄된 루프 전력 제어기는 평균 전송 전력을 변화시키지 않을 이동국으로 전력 제어 비트를 전송할 것이다. SIR 레벨이 전력 제어 임계값을 가로지른 후, 이동국은 평균적인 그의 전송 전력을 요청에 대하여 약 0,1 dB만큼 증가시키도록 요청받을 것이다. 마지막으로, 이동국에 의해 전송된 프리앰블 신호의 하나의 페이로드 프레임이 오차 없이 디코딩될 때, 당업계에 공지된 자동 폐쇄된 루프 전력 제어 방법이 시작된다. 본 명세서에 기재된 폐쇄된 루프 전력 제어법에 의해, 전송 전력 오버슈트를 피할 수 있고, 다른 이동국에 대한 간섭이 완화될 수 있다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적, 특징 및 장점을 본 발명의 실시예를 예시하는 수반된 도면을 참조한 하기 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 3은 바람직한 폐쇄된 루프 전력 제어 시스템을 내장한 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국 수신기의 실시예를 보여준다. 이동국에 의해 전송된 다중 경로 신호는 안테나(1)에 의해 수신되고, 무선 주파수 분배기(2)를 통해 다운 변환기(3)에 계전된다. 그 신호는 복조기(4)로 입력된 디지털 IF 신호로 다운-변환된다. 각각의 상관기(141, 142, …, 14n)는 이동국에 의해 결정된 확장 코드를 합산기(40)에 결합된 다중 경로를 추출하는 복조기(4)의 입력 신호에 인가한다. 합산기(40)의 출력 신호는 디코더(5)에 결합되는 한편, 출력 신호의 SIR이 측정되고, 검출기(6)에 전송된다. 디코더(5)는 최종적으로 원시 페이로드 정보 신호를 처리하고, 디코딩된 페이로드의 BER을 측정함으로써 통신 음질을 결정한다. BER은 검출기(6)에 출력된다. 검출기(6)는 프리앰블 프레임이 오류 없이 디코딩된 것을 나타내는 신호를 디코더(5)로부터 추가로 수신한다. 검출기(6)는 SIR 레벨의 전력 제어 임계값과의 비교 및 BER의 공칭 최대 허용 BER과의 비교를 포함함으로써 고 품질 통신을 허용한다.
검출기(6)에서 SIR과 BER의 비교 결과 및 프리앰블 프레임이 오류 없이 디코딩되었는지 여부에 대한 정보에 기초하여, 폐쇄된 루프 전력 제어기(7)는 전력 제어 비트를 측정한다. 전력 제어 비트는 이들 비트가 순방향 링크 통신 채널 신호에 삽입된 경우 변조기(9)에 전송된다.
다른 한편, 순방향 링크 통신 채널 상에서, 기지국으로부터 이동국으로 페이로드 정보 신호가 인코딩되고(8), 확장 스펙트럼 변조되고(9), 최종적으로 무선 주파수 대역으로 업-변환되고(10), 안테나(1)에 의해 발산된다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 호출 포착 동안 폐쇄된 루프 전력 제어 방법을 상세히 기재한다.
이미 기재한 바와 같이, 기지국과 이동국 간의 호출을 개설하는 요청에 따라, 순방향 및 역방향 링크 통신 채널이 셋업되고 개시되어야 한다. 통상적으로 개설 과정은 도 5에 나타낸 기지국에 의해 시작된다. 기지국은 역방향 및 순방향 링크 통신 채널(S50) 모두를 개시하고, 순방향 링크 통신 채널(S11) 상에서 데이터를 인코딩, 변조 및 전송하기 시작한다. 도 5에서는 S11 후에 도시하였지만, 역방향 링크 통신(S12)의 포착 및 복조의 시작 및 폐쇄된 루프 전력 제어 프로세스(S13)의 시작은 일반적으로 동시에 일어난다. S13은 도 4에서 폐쇄된 루프 전력 제어 알고리즘(S100)의 시작에 대응한다. 먼저, 복조기(4)가 특히 역방향 프리앰블 신호를 수신하기 위해 S101에서 초기화된다. 초기화 직후, 폐쇄된 루프 전력 제어기(7)는 이동국이 그의 전송 전력 레벨을 평균적으로 전력 제어 군당 0.1 dB만큼 증가시키도록 요청하는 전력 제어 비트를 발생시킨다. 예를 들면, 증가 요청이 전력 제어 군당 +1 dB 만큼 증가한 경우, 감소 요청은 -1 dB 만큼 감소하고, 기지국은 11 증가 및 9 감소를 전송함으로써 평균은 20 전력 제어 군당 2 dB 증가할 것이다. 물론, 증가 및 감소의 배열은 증가 패턴과 감소 패턴이 교대하는 등, 이동국의 전송 전력으로 유발되는 요동이 최솔 유지되는 방식으로 행해진다.
순방향 링크 상의 제어 또는 메시지 채널 상의 이동국으로의 채널 할당 명령 메시지의 전송은 동시에 수행된다. 이동국이 채널 할당 명령 메시지를 수신할 때, 그의 순방향 및 역방향 링크 프로세스를 초기화하고(S20), 순방향 링크 통신 채널(S21)의 포착 및 복조를 시작한다. 그러나, 역방향 링크 통신 채널(S23)의 변조 및 전송은 순방향 링크 통신 채널 상의 신호가 수신될 때까지 수행되지 않을 것이다. 그 시점에서, 이동국은 폐쇄된 루프 전력 제어 프로세스(S23)의 일부를 야기하고, 기지국과 이동국 간의 폐쇄된 루프 전력 제어이 폐쇄된다. S23 전에, 이동국은 기지국으로부터 수신된 모든 전력 제어 비트를 폐기한다. 이동국이 폐쇄된 루프 전력 제어을 시작한 후, 역방향 링크 통신 전력은 수신된 전력 제어 비트에 따라 제어된다.
먼저, 이동국은 기지국에 공지된 역방향 링크 통신 채널 상에 프리앰블 신호를 전송하고, 그에 따라 복조기(4)에서 상관기(141, 142, …, 14n)의 동기화를 조장한다. 기지국이 프리앰블 신호를 성공적으로 수신하였음을(S14) 나타내는 인식 메시지를 기지국으로부터 수신한 후, 이동국은 프리앰블 신호의 전송을 종료하고, 역방향 링크 통신 채널 상의 음성 또는 데이터 정보를 수신하기 시작할 것이다.
도 4는 본 발명에 사용된 초기의 폐쇄된 루프 전력 제어 알고리즘을 보여준다. 검출기(6)는 공칭 SIR 임계값 및 공칭 BER 임계값을 구비한다. 일반적으로, BER 임계값은 허용된 최소 통신 음질을 나타내는 고정된 값이다. SIR 임계값은 이러한 과제를 수행하는 외부 루프 전력 제어 알고리즘이 초기의 폐쇄된 루프 전력 제어에 포함되지 않기 때문에 변화되지 않는다. 다음 단계에서, 폐쇄된 루프 전력 제어 증분은 이동국이 전력 제어 군당 그의 전송 전력을 0.1 dB 증가시킬 수 있도록 일정한 값으로 설정된다(S102). 전력 제어 비트로서 증가(소정량 만큼 전송 전력을 증가시킴) 또는 감소(소정량 만큼 전송 전력을 감소시킴) 요청을 전송하는 것이 가능한 경우, 전력 제어 군당 평균 증분은 0.1 dB이다. 상기한 바와 같이, 그것은 여러 가지 전력 제어 군에 대해 전력 제어 비트 시퀀스를 발생시킴으로써 수행될 수 있다.
SIR이 SIR 임계값보다 더 작은 경우(S103), 전력 제어 증분은 전력 제어군당 0.1 dB 증분으로 여전히 설정되고, 따라서, 전력 제어 비트는 이동국으로 전송된다. 다른 한편, SIR이 SIR 임계값보다 더 큰 경우, 전력 제어 비트는 이동국으로 전송되어 폐쇄된 루프 전력 제어은 평균적으로 이동국의 전송 전력의 증가 또는 감소에 기여하지 못한다(S104).
프리앰블 프레임이 오류를 일으키지 않고 디코딩된 경우, 역방향 링크 포착 폐쇄된 루프 전력 제어이 종료되고, 당업계에 공지된 바의 종래의 폐쇄된 루프 전력 제어 알고리즘이 시작된다(S107). 이는 단계(S100 내지 S107) 동안 디스에이블된 공칭값(외부 루프)과 수신된 BER을 비교함으로써 상기 SIR 임계값 제어을 포함한다.
디코딩이 여전히 무오류가 아닌 경우, 알고리즘은 SIR과 SIR 임계값을 비교함으로써 처리된다(S103).
본 발명의 폐쇄된 루프 전력 제어 방법을 사용함으로써, 초기 역방향 링크 통신 채널 포착 동안 이동국의 전송 전력의 오버슈트를 피할 수 있다. 따라서, 동일한 셀의 다른 이동국 및 인접한 셀들의 이동국으로 유발되는 간섭이 감소될 수 있기 때문에, 증진된 통신 음질이 제공될 수 있다.
도 6은 초기의 폐쇄된 루프 전력 제어 방법의 다른 예를 보여준다. 도 5에 나타낸 방법과 도 6에 나타낸 방법 간의 유일한 차이는 단계 S104 및 S204 각각에 존재한다. SIR이 검출기(6)에서 SIR 임계값보다 더 큰 경우, 전력 제어 비트는 이동국이 그의 전송 전력 레벨을 전력 제어 군당 평균 0.1 dB만큼 저하시키게 한다.
따라서, 초기의 폐쇄된 루프 전력 제어은 그의 오퍼레이션이 10개 이상의 요인에 의해 감소된다는 차이점을 갖는 종래의 폐쇄된 루프 전력 제어과 동일한 메커니즘을 포함하기 때문에, 외부 루프 전력 제어이 기능 억제되고, 최초의 프리앰블 프레임이 오류 없이 수신된 후 그의 완전한 오퍼레이션에 의해 종래의 폐쇄된 루프 전력 제어이 회복된다.
초기의 역방향 링크 전송 전력을 제어하는 대신에, 기재된 초기의 폐쇄된 루프 전력 제어 방법은 또한 순방향 링크 전력 제어 등의 초기의 순방향 링크 전송 전력을 제어하기 위해 사용될 수 있다.

Claims (6)

  1. CDMA 이동 통신 시스템에서 호출 포착에 따른 전력 제어 방법에 있어서,
    (a) 소정의 제1 및 제2 임계값으로서 신호-대-간섭 비율 및 최대 전송 전력 레벨을 각각 결정하는 단계;
    (b) 소정의 기간당 주어진 전력 증가를 나타내는 단계;
    (c) 이동국으로부터 수신된 역방향 링크 신호의 신호-대-간섭 비율을 측정하고, 측정된 신호-대-간섭 비율을 상기 단계(a)에서 측정된 제1 임계값과 비교하고, 현재의 전송 전력 레벨을 상기 단계(a)에서 측정된 제2 임계값과 비교하는 단계;
    (d) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(c)의 상기 제1 임계값보다 더 크거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 단계(c)의 상기 제2 임계값보다 더 큰 경우 상기 소정의 기간당 전력 증가를 지시하지 않는 단계;
    (e) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(c)의 상기 제1 임계값보다 더 작거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 단계(c)의 상기 제2 임계값보다 더 작은 경우 상기 소정의 기간당 추가의 전력 증가를 지시하는 단계;
    (f) 상기 단계(c) 또는 상기 단계(d) 후, 이동국으로부터 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되는지 여부를 확인하고, 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되지 않은 경우 상기 단계(c)로 복귀하는 단계 및;
    (g) 프리앰블 신호가 상기 단계(f)에서 정상적으로 디코딩된 것으로 확인되는 경우 폐쇄된-루프 전력 제어 알고리즘을 시작하는 단계를 포함하는, 순방향 링크를 통해 기지국으로부터 이동국에 전력 제어 조정 신호를 전송함으로써 이동국으로 전송 전력을 제어하기 위해 CDMA 이동 통신 시스템에서 호출 포착에 따른 전력 제어 방법.
  2. CDMA 이동 통신 시스템에서 호출 포착에 따른 전력 제어 방법에 있어서,
    (a) 소정의 제1 및 제2 임계값으로서 신호-대-간섭 비율 및 최대 전송 전력 레벨을 각각 결정하는 단계;
    (b) 소정의 기간당 주어진 전력 증가를 나타내는 단계;
    (c) 이동국으로부터 수신된 역방향 링크 신호의 신호-대-간섭 비율을 측정하고, 측정된 신호-대-간섭 비율을 상기 단계(a)에서 측정된 제1 임계값과 비교하고, 현재의 전송 전력 레벨을 상기 단계(a)에서 측정된 제2 임계값과 비교하는 단계;
    (d) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(c)의 상기 제1 임계값보다 더 크거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 단계(c)의 상기 제2 임계값보다 더 큰 경우 상기 소정의 기간당 전력 감소를 지시하는 단계;
    (e) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(c)의 상기 제1 임계값보다 더 작거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 단계(c)의 상기 제2 임계값보다 더 작은 경우 상기 소정의 기간당 추가의 전력 증가를 지시하는 단계;
    (f) 상기 단계(c) 또는 상기 단계(d) 후, 이동국으로부터 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되는지 여부를 확인하고, 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되지 않은 경우 상기 단계(c)로 복귀하는 단계 및;
    (g) 프리앰블 신호가 상기 단계(f)에서 정상적으로 디코딩된 것으로 확인되는 경우 폐쇄된-루프 전력 제어 알고리즘을 시작하는 단계를 포함하는, 순방향 링크를 통해 기지국으로부터 이동국에 전력 제어 조정 신호를 전송함으로써 이동국으로 전송 전력을 제어하기 위해 CDMA 이동 통신 시스템에서 호출 포착에 따른 전력 제어 방법.
  3. CDMA 이동 통신 시스템에서 호출 포착에 따른 전력 제어 방법에 있어서,
    (a) 소정의 제1 및 제2 임계값으로서 신호-대-간섭 비율 및 최대 전송 전력 레벨을 각각 결정하는 단계;
    (b) 소정의 기간당 주어진 전력 증가를 나타내는 단계;
    (c) 기지국으로부터 수신된 역방향 링크 신호의 신호-대-간섭 비율을 측정하고, 측정된 신호-대-간섭 비율을 상기 단계(a)에서 측정된 제1 임계값과 비교하고, 현재의 전송 전력 레벨을 상기 단계(a)에서 측정된 제2 임계값과 비교하는 단계;
    (d) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(c)의 상기 제1 임계값보다 더 크거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 단계(c)의 상기 제2 임계값보다 더 큰 경우 상기 소정의 기간당 전력 증가를 지시하지 않는 단계;
    (e) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(c)의 상기 제1 임계값보다 더 작거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 단계(c)의 상기 제2 임계값보다 더 작은 경우 상기 소정의 기간당 추가의 전력 증가를 지시하는 단계;
    (f) 상기 단계(c) 또는 상기 단계(d) 후, 기지국으로부터 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되는지 여부를 확인하고, 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되지 않은 경우 상기 단계(c)로 복귀하는 단계 및;
    (g) 프리앰블 신호가 상기 단계(f)에서 정상적으로 디코딩된 것으로 확인되는 경우 폐쇄된-루프 전력 제어 알고리즘을 시작하는 단계를 포함하는, 역방향 링크를 통해 이동국으로부터 기지국에 전력 제어 조정 신호를 전송함으로써 이동국으로 전송 전력을 제어하기 위해 CDMA 이동 통신 시스템에서 호출 포착에 따른 전력 제어 방법.
  4. CDMA 이동 통신 시스템에서 호출 포착에 따른 전력 제어 방법에 있어서,
    (a) 소정의 제1 및 제2 임계값으로서 신호-대-간섭 비율 및 최대 전송 전력 레벨을 각각 결정하는 단계;
    (b) 소정의 기간당 주어진 전력 증가를 나타내는 단계;
    (c) 기지국으로부터 수신된 역방향 링크 신호의 신호-대-간섭 비율을 측정하고, 측정된 신호-대-간섭 비율을 상기 단계(a)에서 측정된 제1 임계값과 비교하고, 현재의 전송 전력 레벨을 상기 단계(a)에서 측정된 제2 임계값과 비교하는 단계;
    (d) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(c)의 상기 제1 임계값보다 더 크거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 단계(c)의 상기 제2 임계값보다 더 큰 경우 상기 소정의 기간당 전력 감소를 지시하는 단계;
    (e) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(c)의 상기 제1 임계값보다 더 작거나, 또는 상기 현재의 전송 전력 레벨이 상기 단계(c)의 상기 제2 임계값보다 더 작은 경우 상기 소정의 기간당 추가의 전력 증가를 지시하는 단계;
    (f) 상기 단계(c) 또는 상기 단계(d) 후, 기지국으로부터 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되는지 여부를 확인하고, 프리앰블 신호가 정상적으로 디코딩되지 않은 경우 상기 단계(c)로 복귀하는 단계 및;
    (g) 프리앰블 신호가 상기 단계(f)에서 정상적으로 디코딩된 것으로 확인되는 경우 폐쇄된-루프 전력 제어 알고리즘을 시작하는 단계를 포함하는, 역방향 링크를 통해 이동국으로부터 기지국에 전력 제어 조정 신호를 전송함으로써 이동국으로 전송 전력을 제어하기 위해 CDMA 이동 통신 시스템에서 호출 포착에 따른 전력 제어 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계(b), 상기 단계(c) 또는 상기 단계(d)의 상기 전력 증가 또는 감소가 0.1dB의 단위로 지시되는 전력 제어 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계(g)에서 시작된 상기 폐쇄된-루프 전력 제어 알고리즘은
    (h) 제1 및 제2 임계값으로서 신호-대-간섭 비율 및 최대 허용 비트 오차율을 각각 결정하는 단계;
    (i) 이동국 또는 기지국으로부터 수신된 신호의 신호-대-간섭 비율을 측정하고, 측정된 신호-대-간섭 비율을 상기 단계(h)에서 측정된 제1 임계값과 비교하는 단계;
    (j) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(i)의 상기 제1 임계값보다 더 큰 경우 전력 감소를 지시하는 단계;
    (k) 상기 측정된 신호-대-간섭 비율이 상기 단계(i)의 상기 제1 임계값보다 더 작은 경우 전력 증가를 지시하는 단계;
    (l) 상기 단계(j) 또는 상기 단계(k) 후, 이동국 또는 기지국으로부터 수신된 신호의 최대 허용 비트 오차율을 측정하고, 측정된 최대 허용 비트 오차율을 상기 단계(h)에서 측정된 제2 임계값과 비교하는 단계;
    (m) 측정된 최대 허용 비트 오차율이 상기 단계(l)에서 제2 임계값보다 더 큰 경우 상기 제1 임계값을 증가시키고, 이후 상기 단계(b)로 복귀하는 단계; 및
    (n) 측정된 최대 허용 비트 오차율이 상기 단계(l)에서 제2 임계값보다 더 작은 경우 상기 제1 임계값을 감소시키고, 이후 상기 단계(b)로 복귀하는 단계를 포함하는, 전력 제어 방법.
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