KR100208942B1 - 부호분할다중접속 통신시스템의 수신신호 전력레벨 추적장치 및 방법 - Google Patents

부호분할다중접속 통신시스템의 수신신호 전력레벨 추적장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 코드분할다중접속방식의 디지털 셀룰라 통신시스템의 기지국에서 수신신호의 전력레벨을 추적하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 일련의 수신신호의 레벨에 대응하여 자동이득조절을 위한 제어전압을 저장하고 있는 제1테이블과, 일련의 자동이득조절 제어전압에 대응하여 가변감쇄를 위한 제어전압을 저장하고 있는 제2테이블로 이루어지는 저장수단을 적어도 포함하여 수신신호의 전력레벨을 추적하는 것을 특징으로 한다. 상기 장치에 의해 수행되는 수신신호의 전력레벨 추적방법은, 현재 수신된 신호의 자동이득조절 제어전압과 가변감쇄 제어전압을 수집하는 제1과정과, 수신신호의 자동이득조절 제어전압에 대응하는 수신 입력레벨을 상기 제1테이블로부터 추적하는 제2과정과, 상기 가변감쇄 제어전압에 대응하는 자동이득조절 제어전압을 상기 제2테이블로부터 추적하는 제3과정과, 상기 제3과정에서 추적한 자동이득조절 제어전압을 이용하여 상기 제1테이블에서 입력레벨의 차이를 계산하는 제4과정과, 상기 제2과정에서 추적한 수신입력 레벨로부터 상기 제4과정에서 계산한 입력레벨의 차이를 감산함으로써 상기 수신신호의 전력레벨을 계산하는 제5과정으로 이루어진다.

Description

부호분할다중접속 통신시스템의 수신신호 전력레벨 추적장치 및 방법
본 발명은 코드분할다중접속방식의 디지털 셀룰라 통신시스템의 기지국에 관한 것으로, 특히 수신신호의 전력레벨을 추적하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 아날로그 셀룰라 통신시스템에서는 이동전화 가입자측으로부터 송신되어 기지국에 수신되는 수신신호의 전력레벨을 측정함으로써 이동전화 가입자측으로부터의 송신전력을 제어하고 있다. 이때 기지국에서의 수신신호전력레벨이 기준값 이하인 경우에는 이동전화 가입자의 송신전력을 증대시키고, 수신신호전력레벨이 기준값 이상인 경우에는 이동전화 가입자의 송신전력을 감소시킨다. 이와 같이 이동전화 가입자측으로부터의 송신전력을 제어하기 위해서는 기지국에 수신되는 수신신호의 전력레벨을 측정하는 동작이 전제되어야 한다. 종래의 아날로그 셀룰라 통신시스템의 기지국에서 수신신호의 전력레벨을 측정하는 동작은 수신신호전계강도(RSSI: Received Signal Strength Indicator)의 레벨을 이용하는 방법이 있다.
한편 요즈음 대두되고 있는 디지털 셀룰라 통신시스템인 코드분할다중접속(Code Division Multiple Access)방식의 통신시스템(이하 CDMA통신시스템이라 칭함)에서도 아날로그 셀룰라 통신시스템에서와 마찬가지로 최대의 통화용량을 유지하기 위한 송신전력 및 수신전력의 제어동작이 요구된다. 이러한 CDMA통신시스템의 기지국에는 종래의 아날로그 셀룰라 통신시스템과는 달리 송신 및 수신전력의 정밀한 제어를 위하여 역방향링크중 트랜시버(Transceiver) 유니트내의 수신주파수 변환보드에 가변감쇠기(Variable Attenuator)가 내장되어 있는 것을 특징으로 한다. 그러므로 가변감쇄기의 제어에 따라 수신신호에 대한 RSSI값이 변화하므로, 종래의 아날로그 셀룰라 시스템의 기지국에서 사용한 것과 동일한 방식을 이용해서는 송신전력 및 수신전력을 제어하는 동작에 있어서 대표적인 파라메터인 수신신호의 전력레벨을 추적하는 동작이 불가능하다. 즉, CDMA통신시스템에서는 가변감쇄기의 감쇄량을 고려한 별도의 알고리즘을 이용하지 않고는 정확한 수신신호의 전력레벨을 추적할 수 없다는 단점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 CDMA통신시스템의 기지국에 수신되는 신호의 전력레벨을 추적하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 CDMA통신시스템에서 기지국의 수신안테나를 통하여 수신된 수신신호의 RSSI값을 이용하여, 기지국의 제어에 의하여 변화하는 가변감쇄기의 감쇄량을 고려한 수신신호의 전력레벨 추적하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 일련의 수신신호의 레벨에 대응하여 자동이득조절을 위한 제어전압을 저장하고 있는 제1테이블과, 일련의 자동이득조절 제어전압에 대응하여 가변감쇄를 위한 제어전압을 저장하고 있는 제2테이블로 이루어지는 저장수단을 적어도 포함하는 수신신호의 전력레벨을 추적하는 장치를 제안한다.
본 발명의 제1견지(aspect)에 따른 수신신호의 전력레벨 추적방법은, 현재 수신된 신호의 자동이득조절 제어전압과 가변감쇄 제어전압을 수집하는 제1과정과, 수신신호의 자동이득조절 제어전압에 대응하는 수신 입력레벨을 상기 제1테이블로부터 추적하는 제2과정과, 상기 가변감쇄 제어전압에 대응하는 자동이득조절 제어전압을 상기 제2테이블로부터 추적하는 제3과정과, 상기 제3과정에서 추적한 자동이득조절 제어전압을 이용하여 상기 제1테이블에서 입력레벨의 차이를 계산하는 제4과정과, 상기 제2과정에서 추적한 수신입력 레벨로부터 상기 제4과정에서 계산한 입력레벨의 차이를 감산함으로써 상기 수신신호의 전력레벨을 계산하는 제5과정으로 이루어진다.
본 발명의 제2견지에 따른 수신신호의 전력레벨 추적방법은, 현재 수신된 신호의 자동이득조절 제어전압과 가변감쇄 제어전압을 수집하는 제1과정과, 수신신호의 자동이득조절 제어전압에 대응하는 수신 입력레벨을 상기 제1테이블로부터 추적하는 제2과정과, 상기 가변감쇄 제어전압에 대응하는 감쇄량을 상기 제2테이블로부터 추적하는 제3과정과, 상기 제2과정에서 추적한 수신 입력레벨로부터 상기 제3과정에서 추적한 감쇄량을 감산함으로써 상기 수신신호의 전력레벨을 계산하는 제5과정으로 이루어진다.
제1도는 본 발명이 적용되는 부호분할다중접속 통신시스템의 역방향링크 구성을 보여주는 도면.
제2도는 제1도에 도시된 트랜시버 유니트의 구성을 보여주는 도면.
제3도는 제2도에 도시된 본 발명에 따른 수신주파수 변환보드 및 트랜시버 보조제어 보드의 구성을 상세하게 보여주는 도면.
제4도는 본 발명의 일 실시예에 따라 수신신호의 전력레벨을 추적하는 처리흐름을 보여주는 도면.
제5도는 본 발명의 다른 실시예에 따라 수신신호의 전력레벨을 추적하는 처리흐름을 보여주는 도면.
제6a도 내지 제7b도는 제3도에 도시된 EEPROM의 내부에 포함되는 특성테이블의 구조를 보여주는 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의내려진 용어들로서 이는 사용자 또는 칩설계자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
제1도는 본 발명에 따른 수신신호 전력레벨의 추적방법이 수행되는 일반적인 CDMA통신시스템의 구성을 보여주는 도면이다. 상기 제1도는 CDMA통신시스템의 역방향링크 구성, 즉 이동전화 가입자로부터 송신되는 무선신호를 기지국이 수신하는 경로의 구성을 보여주고 있다. 이때 기지국은 제1도에 도시된 바와 같이 수신부 초단(front end) 100과, 트랜시버유니트(transceiver unit) 200과, 중간주파분배부 300과, 디지털 신호처리부 400으로 이루어진다.
제2도는 제1도에 도시된 트랜시버유니트 200의 상세한 구성을 보여주는 도면으로, 수신주파수 변환보드 210과, 트랜시버 보조제어보드 230과, 송신주파수 변환보드 250으로 이루어진다. 상기 수신주파수 변환보드 210은 CDMA통신시스템의 역방향링크를 구성하는 요소이며, 송신주파수 변환보드 250은 CDMA통신시스템의 순방향링크를 구성하는 요소이며, 트랜시버 보조제어보드 230은 상기 수신주파수 변환보드 210과 송신주파수 변환보드 250의 사이에 접속되어 수신전력을 제어하는 동작을 수행한다.
상기 제1도 및 제2도에 도시된 바와 같이 이루어지는 CDMA통신시스템은 적절한 셀(Cell) 영역을 유지 및 최대 통화용량의 유지를 위하여 순방향 링크 및 역방향 링크의 수신전력을 제어할 수 있어야 한다. 여기서, 역방향 링크의 수신전력을 제어하기 위해서는 우선 안테나를 통하여 수신되는 수신신호의 전력레벨을 정확하게 측정하여야 한다. 이러한 CDMA통신시스템에서는 정확한 수신신호의 전력레벨을 추적할 수 있어야 하는데, 이를 통해 기지국의 상태변화 - 예를 들면, 기지국내 통화량의 변화, 기지국 서비스영역의 변경 등 - 에 따라 역방향링크의 수신전력을 정확하게 제어할 수 있기 때문이다.
기지국의 역방향링크에서 수신전력의 제어는 제3도에 도시된 바와 같이 이루어지는 트랜시버 보조제어보드 230의 제어에 의한 가변감쇄기 214의 감쇄량의 변화에 의해 이루어진다.
제3도를 참조하면, 상기 수신주파수 변환보드 210은 초단증폭부 212와, 가변감쇄기 214와, 믹서 216과, 대역여파기 218과, 자동이득조절(Automatic Gain Control)회로 220과, 믹서 222와, 증폭부 224와, AGC검출회로 226을 포함하여 이루어진다. 상기 트랜시버 보조제어보드 230은 아날로그/디지털변환기(Analog/Digital Converter) 232와, EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) 234와, 마이크로프로세서 236과, 디지털/아날로그변환기(Digital/Analog Converter) 238을 포함하여 이루어진다.
상기 제3도에 도시된 바와 같이 이루어지는 수신주파수 변환보드 210 및 트랜시버 보조제어 보드 230을 포함하는 본 발명에 따른 CDMA통신시스템이 수신신호의 전력레벨을 정확하게 추적하기 위해서는 현재 수신된 신호의 RSSI값, 트랜시버 보조제어 보드 230의 가변감쇄기 제어전압값, 가변감쇄기의 특성테이블, 기지국 역방향링크의 RSSI특성테이블 등이 요구된다. 수신된 신호의 RSSI값은 기지국의 안테나를 통하여 입력된 신호의 레벨이 변화함에 따라 변화하는 값이며, 가변감쇄기 214의 제어값은 기지국의 제어에 의해 결정되는 값으로 트랜시버 보조제어 보드 230으로부터 그 값을 얻을 수 있다. 또한 가변감쇄기 214에 대한 특성테이블 및 수신주파수 변환보드 210의 RSSI특성테이블은 트랜시버 보조제어 보드 230내의 EEPROM 234에 저장된다.
제6a도 및 제6b도는 가변감쇄기 214에 대한 특성테이블을 보여주는 도면이다. 보다 구체적으로 말하면, 제6a도는 AGC검출회로 226에 의해 검출되는 AGC전압값에 대응하여 트랜시버 보조제어 보드 230이 출력하는 제어전압값을 나타내며, 제6b도는 트랜시버 보조제어 보드 230으로부터 출력되는 제어전압값에 대응하여 감쇄되는 가변감쇄기 214의 감쇄량을 나타낸다.
제7a도 및 제7b도는 수신신호의 전력레벨을 나타내는 RSSI특성테이블을 보여주는 도면이다. 보다 구체적으로 말하면, 제7a도는 수신신호의 입력레벨에 대응하여 AGC검출회로 226에 의해 검출되는 AGC전압을 나타내며, 제7b도는 상기 AGC검출회로 226에 의해 검출되는 AGC전압에 대응하는 수신신호의 입력레벨을 나타낸다.
상기 제6a도 내지 제7b도에 도시된 바와 같은 특성테이블은 전술한 바와 같이 제3도의 EEPROM 234가 그 내부에 저장하고 있다. 마이크로프로세서 236은 상기 EEPROM 234에 저장되어 있는 특성테이블을 이용하여 수신신호의 전력레벨을 추적하는 동작을 수행한다. 이 전력레벨 추적동작은 제4도 및 제5도에 도시된 바와 처리흐름에 따라 수행된다.
제4도 및 제5도는 본 발명에 따라 수신신호의 전력레벨을 추적하는 처리흐름에 대한 실시예들을 보여주는 도면으로, 이 처리흐름에 따른 동작을 수행함으로써 기지국은 수신신호의 전력레벨을 제어하는 동작을 수행할 수 있다.
제4도를 참조하면, 제3도의 마이크로프로세서 236은 401단계에서 현재 수신된 신호의 AGC데이터를 수집하고, 402단계에서 현재 수신된 신호에 대한 가변감쇄기 제어전압값을 수집한다. 다음에 마이크로프로세서 236은 403단계에서 상기 수집된 수신신호의 AGC데이터와 대응되는 수신신호의 입력레벨을 제7a도 또는 제7b도에 도시된 RSSI특성테이블로부터 추적하고, 404단계에서 가변감쇄기의 제어전압값과 대응되는 AGC데이터를 제6a도에 도시된 가변감쇄기 특성테이블로부터 추적한다. 그 다음에 마이크로프로세서 236은 405단계에서 상기 404단계에서 추적한 AGC데이터를 이용하여 제7a도 또는 제7b도에 도시된 RSSI특성테이블로부터 입력레벨의 차이를 계산한다. 상기 405단계를 수행한 이후에 마이크로프로세서 236은 406단계에서 트랜시버 유니트 200에 입력된 수신신호의 전력레벨을 계산한다. 이때의 전력레벨은 상기 403단계에서 추적한 수신신호의 입력레벨로부터 상기 405단계에서 계산한 입력레벨의 차이를 감산함으로써 구해진다. 그리고 마지막으로 407단계에서 역방향링크에 입력되는 수신신호의 전력레벨을 계산한다. 이때의 전력레벨은 상기 406단계에서 구해진 전력레벨값에서 기지국의 초단 이득을 감산함으로써 구해진다.
제5도를 참조하면, 제3도의 마이크로프로세서 236은 501단계에서 현재 수신된 신호의 AGC데이터를 수집하고, 502단계에서 현재 수신된 신호에 대한 가변감쇄기 제어전압값을 수집한다. 다음에 마이크로프로세서 236은 503단계에서 상기 수집된 수신신호의 AGC데이터와 대응되는 수신신호의 입력레벨을 제7a도 또는 제7b도에 도시된 RSSI특성테이블로부터 추적하고, 504단계에서 가변감쇄기의 제어전압값과 대응되는 감쇄량을 제6a도에 도시된 가변감쇄기 특성테이블로부터 추적한다. 그 다음에 505단계에서 마이크로프로세서 236은 트랜시버 유니트 200에 입력된 수신신호의 전력레벨을 계산한다. 이때의 전력레벨은 상기 503단계에서 추적한 수신입력 레벨로부터 상기 504단계에서 추적한 감쇄량을 감산함으로써 구해진다. 그리고 마지막으로 506단계에서 역방향링크에 입력되는 수신신호의 전력레벨을 계산한다. 이때의 전력레벨은 상기 505단계에서 구해진 전력레벨값에서 기지국의 초단 이득을 감산함으로써 구해진다.
상술한 바와 같이 본 발명은 제4도 또는 제5도에 도시된 수신신호의 전력레벨을 추적하는 처리흐름을 수행함으로써 기지국의 제어에 따른 가변감쇄기의 감쇄량 변화와 RSSI레벨의 변화에 상관없이 수신신호의 전력레벨을 정확하게 추적할 수 있다. 이에 따라 CDMA통신시스템에서 최대의 통화용량 유지를 위해 필수적으로 필요한 기지국에서의 수신전력을 제어하는 동작을 정확하게 수행할 수 있는 이점이 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 않되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (3)

  1. 코드분할다중접속방식 디지털 셀룰라 통신시스템의 기지국에서 수신신호의 전력레벨을 추적하는 장치에 있어서, 일련의 수신신호의 레벨에 대응하여 자동이득조절을 위한 제어전압을 저장하고 있는 제1테이블과, 일련의 자동이득조절 제어전압에 대응하여 가변감쇄를 위한 제어전압을 저장하고 있는 제2테이블로 이루어지는 저장수단을 적어도 포함하고 있으며, 상기 기지국에 신호가 수신될 시 이때 제공되고 있던 자동이득조절 제어전압과 가변감쇄 제어전압을 수집하여 현재상태의 신호레벨을 추출하고, 상기 수신신호에 대한 자동이득조절 제어전압에 대응하는 신호레벨을 추출하여 상기 수신신호의 전력레벨을 추적하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 일련의 수신신호의 레벨에 대응하여 자동이득조절을 위한 제어전압을 저장하고 있는 제1테이블과, 일련의 자동이득조절 제어전압에 대응하여 가변감쇄를 위한 제어전압을 저장하고 있는 제2테이블로 이루어지는 저장수단을 적어도 포함하는 코드분할다중접속방식 디지털 셀룰라 통신시스템의 기지국에서 수신신호의 전력레벨을 추적하는 방법에 있어서, 현재 수신된 신호의 자동이득조절 제어전압과 가변감쇄 제어전압을 수집하는 제1과정과, 수신신호의 자동이득조절 제어전압에 대응하는 수신 입력레벨을 상기 제1테이블로부터 추적하는 제2과정과, 상기 가변감쇄 제어전압에 대응하는 자동이득조절 제어전압을 상기 제2테이블로부터 추적하는 제3과정과, 상기 제3과정에서 추적한 자동이득조절 제어전압을 이용하여 상기 제1테이블에서 입력레벨의 차이를 계산하는 제4과정과, 상기 제2과정에서 추적한 수신입력 레벨로부터 상기 제4과정에서 계산한 입력레벨의 차이를 감산함으로써 상기 수신신호의 전력레벨을 계산하는 제5과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 전력레벨 추적방법.
  3. 일련의 수신신호의 레벨에 대응하여 자동이득조절을 위한 제어전압을 저장하고 있는 제1테이블과, 일련의 자동이득조절 제어전압에 대응하여 가변감쇄량을 저장하고 있는 제2테이블로 이루어지는 저장수단을 적어도 포함하는 코드분할다중접속방식 디지털 셀룰라 통신시스템의 기지국에서 수신신호의 전력레벨을 추적하는 방법에 있어서, 현재 수신된 신호의 자동이득조절 제어전압과 가변감쇄 제어전압을 수집하는 제1과정과, 수신신호의 자동이득조절 제어전압에 대응하는 수신 입력레벨을 상기 제1테이블로부터 추적하는 제2과정과, 상기 가변감쇄 제어전압에 대응하는 감쇄량을 상기 제2테이블로부터 추적하는 제3과정과, 상기 제2과정에서 추적한 수신 입력레벨로부터 상기 제3과정에서 추적한 감쇄량을 감산함으로써 상기 수신신호의 전력레벨을 계산하는 제5과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 전력레벨 추적방법.
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