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KR101050647B1 - 랜덤 엑세스 채널 신호를 다양한 송신 파워 레벨로전송하는 이동통신 단말기 및 방법 - Google Patents

랜덤 엑세스 채널 신호를 다양한 송신 파워 레벨로전송하는 이동통신 단말기 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 단말기에 있어서, 외부로부터 셀 정보를 포함하는 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호를 수신하고, 호 확보 요구를 위한 랜덤 엑세스 채널 신호를 해당 셀로 전송하는 무선부와, 상기 무선부에 수신된 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호의 수신 파워 레벨을 측정하는 수신 파워 레벨 측정부와, 상기 측정된 수신 파워 레벨과 상기 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호에 포함된 셀 정보를 이용하여 랜덤 엑세스 채널 신호 송신 파워 레벨을 계산하는 송신 파워 레벨 계산부와, 사용자에 의한 망접속 요구에 대응된 신호를 출력하는 키입력부와, 상기 측정된 수신 파워 레벨에 따라 가장 강한 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호에 동기를 맞추고 해당 셀의 시스템 정보를 획득하며, 상기 망접속 요구에 대응된 신호가 입력되면 호 확보 요구를 위한 랜덤 엑세스 채널 신호를 상기 계산된 송신 파워 레벨 크기로 송신하도록 제어하는 제어부로 구성됨을 특징으로 한다. 따라서 본 발명의 이동통신 단말기는 랜덤 엑세스 채널 신호 송신 시 단말의 전력 소모를 줄이고, 이동통신망의 간섭효과를 막을 수 있는 효과가 있다.
이동통신 단말기, 랜덤 엑세스 채널 신호, 송신 파워 레벨

Description

랜덤 엑세스 채널 신호를 다양한 송신 파워 레벨로 전송하는 이동통신 단말기 및 방법{MOBILE TERMINAL AND METHOD FOR TRANSMITTING RANDOM ACCESS CHANNEL SIGNAL BY VARIOUS TRANSMISSION POWER}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 단말기의 블록 구성도
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 단말기의 랜덤 엑세스 채널 신호 송신 과정에 대한 흐름도
본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것으로, 특히 이동통신 단말기에서 랜덤 엑세스 채널 신호를 송신하는 이동통신 단말기 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신망에서 셀 내의 각 기지국들은 브로드캐스트 컨트롤 채널(BCCH : Broadcast Control Channel, '이하 BCCH'라 칭함)을 이용하여 이동통신 단말기에 방송한다. BCCH는 point-to-multi point 방식의 하향 단방향 채널로서 이동통신 단말기에 셀 정보를 통지하는데 사용되는 채널이다. 모든 이동통신 단말기 는 이동통신망 접속 전에 BCCH 신호를 수신할 의무가 있다. 종래 이동통신 단말기는 각 셀의 기지국들로부터 수신되는 가장 강한 BCCH 신호에 동기를 맞춘 후 사용자로부터 통화나 데이터 다운로드 등과 같은 망접속 요구가 있으면 랜덤 엑세스 채널(RACH : Random Access Chnnel, 이하 'RACH'라 칭함) 신호를 발신하여 호 확보 요구를 수행한다. RACH는 상향 단방향 채널로써 호 확보요구, 망으로부터의 문의에 대한 응답과 같은 메시지를 전송하는데 사용되는 채널이다.
그런데 종래 이동통신 단말기는 상기한 바와 같은 RACH 신호 발신 시 자신이 어느 위치에 있던지 상관 없이 항상 최대 파워 레벨을 사용하여 RACH 신호를 발신하였다. 이와 같이 이동통신 단말기가 RACH 신호를 최대 파워 레벨을 사용하여 발신하는 것은 불필요하게 단말의 전류를 소모시키고, 이동통신망에 간섭효과를 일으키는 단점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 셀 내의 자신의 위치에 따라서 적절한 RACH 신호 송신 파워 레벨을 계산하여 RACH 신호를 최대 파워 레벨 대신 계산된 송신 파워 레벨로 발신하는 이동통신 단말기 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적에 따라, 본 발명은 이동통신 단말기에 있어서, 외부로부터 셀 정보를 포함하는 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호를 수신하고, 호 확보 요구를 위한 랜덤 엑세스 채널 신호를 해당 셀로 전송하는 무선부와, 상기 무선부에 수신된 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호의 수신 파워 레벨을 측정하는 수신 파워 레벨 측정부와, 상기 측정된 수신 파워 레벨과 상기 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호에 포함된 셀 정보를 이용하여 랜덤 엑세스 채널 신호 송신 파워 레벨을 계산하는 송신 파워 레벨 계산부와, 사용자에 의한 망접속 요구에 대응된 신호를 출력하는 키입력부와, 상기 측정된 수신 파워 레벨에 따라 가장 강한 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호에 동기를 맞추고 해당 셀의 시스템 정보를 획득하며, 상기 망접속 요구에 대응된 신호가 입력되면 호 확보 요구를 위한 랜덤 엑세스 채널 신호를 상기 계산된 송신 파워 레벨 크기로 송신하도록 제어하는 제어부로 구성된다.
또한 본 발명은 이동통신 단말기의 랜덤 엑세스 신호 송신 방법에 있어서, 외부로부터 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호를 수신하여 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호 수신 파워 레벨을 측정하는 제1 과정과, 상기 측정된 수신 파워 레벨 중 가장 큰 파워 레벨 값을 가지는 브로드캐스트 컨트롤 채널에 동기를 맞추는 제2 과정과, 상기 동기를 맞춘 브로드캐스트 컨트롤 채널로부터 해당 셀의 시스템 정보를 획득하는 제3 과정과, 사용자에 의한 망 접속 요구가 있으면 상기 측정된 수신 파워 레벨 값과 상기 획득한 시스템 정보를 이용하여 호 확보 요구를 위한 랜덤 엑세스 채널 신호의 송신 파워 레벨 값을 계산하는 제4 과정과, 상기 랜덤 엑세스 채널 신호를 상기 계산된 송신 파워 레벨 값의 크기로 송신하는 제5 과정으로 이루어진다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 단말기의 블록 구성도이다. 도 1을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 단말기는 제어부(102), 무선부(104), 수신 파워 레벨 측정부(106), 송신 파워 레벨 계산부(108), 갱신부(110), 키입력부(112), 메모리부(114)로 구성된다.
제어부(102)는 이동통신 단말기의 전반적인 제어 동작을 수행하며, 전원이 온 되면 외부로부터 수신되는 BCCH 신호의 수신 파워 레벨을 측정하여 가장 강한 BCCH 신호에 동기를 맞추고 해당 셀의 시스템 정보를 획득한다. 이러한 제어부(102)는 통화나 데이터 다운로드 등을 위한 망접속 요구 신호가 입력되면 BCCH 신호 수신 파워 레벨과 시스템 정보에 포함된 셀의 수신 특성 정보를 이용하여 RACH 송신 파워 레벨을 계산하고 계산된 송신 파워 레벨의 RACH 신호를 송신하는데 필요한 제어 동작을 수행한다.
무선부(104)는 외부 기지국로부터 방송되는 BCCH 신호를 수신하고, 호 확보 요구를 위한 RACH 신호를 해당 셀의 기지국으로 전송한다.
수신 파워 레벨 측정부(106)는 상기 무선부(104)에 수신된 BCCH 신호의 파워레벨을 측정한다. 갱신부(108)는 타이머 등으로 구현될 수 있으며, 수신 파워 레벨 측정부(106)가 상기 무선부(104)에 수신된 BCCH 신호의 파워 레벨을 소정 시간 간격(예컨대 5초 간격)마다 측정하도록 제어한다.
송신 파워 레벨 계산부(110)는 수신 파워 레벨 측정부(106)로부터 측정된 BCCH 신호의 파워 레벨을 전달받고, 제어부(102)로부터 시스템 정보에 포함된 수신 특성 정보를 전달받아 호 확보 요구를 위한 RACH 신호 송신 파워 레벨을 계산한다.
메모리부(112)는 계산된 RACH 신호 송신 파워 레벨을 저장한다.
키입력부(114)는 통화나 데이터 다운로드 요구에 대응된 키들을 구비하고, 사용자에 의해 통화나 데이터 다운로드 요구에 대응된 키가 눌려지면 망 접속 요구 신호를 출력한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 이동통신 단말기의 RACH 신호 발신 과정에 대한 흐름도이다. 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 이동통신 단말기의 RACH 신호 발신 과정을 상세히 설명한다.
이동통신 단말기는 200단계에서 전원 온이 되면 202단계로 진행한다. 이동통신 단말기는 특정 셀로 이동하는 경우에도 202단계로 진행할 수 있다. 이동통신 단말기는 202단계에서 무선부(104)를 통해 외부로부터 수신되는 BCCH 신호의 수신 파워 레벨을 측정한다. 그리고 이동통신 단말기(100)는 204단계로 진행하여 측정된 BCCH 신호의 수신 파워 레벨 중 가장 강한 파워 레벨에 해당하는 BCCH 신호에 동기를 맞춘다. 그리고 나서 이동통신 단말기는 206단계에서 동기를 맞춘 BCCH 신호로부터 해당 셀의 시스템 정보를 획득한다. 이때 시스템 정보에는 해당 셀의 수신 특성 정보가 포함된다.
상기한 바와 같이 BCCH 신호의 파워 레벨과 해당 셀의 수신 특성 정보가 얻어지고 나면 이동통신 단말기는 208단계에서 망접속 요구가 있는지 판단한다. 예컨대 이동통신 단말기는 사용자로부터 통화나 데이터 다운로드 요구가 있으면 210단 계로 진행하여 BCCH 신호 수신 파워 레벨과 시스템 정보에 포함된 셀의 수신 특성 정보를 이용하여 호 확보 요구를 위해 발신할 RACH 신호의 송신 파워 레벨을 계산한다.
예컨대 이동통신 단말기는 하기와 같은 수학식을 이용하여 RACH 신호의 송신 파워 레벨을 계산한다.
[수학식]
RACH 송신 파워 레벨(Ptx)= min(гa - гb - (C +48), PMAX)
상기 수학식은 GPRS 505.08 시리즈에 10.2.1 이동통신 단말기 출력 파워 부분에 나와 있는 식이다.
여기서, гa는 이동통신 단말기의 최대 송신 파워 레벨로서 GPRS 스펙에서 GSM400, GSM900, GSM850과 같은 방식의 이동통신 단말기의 경우 гa = 39dBm으로 정의되어 있다. 또한 DCS1800,PCS1900과 같은 방식의 이동통신 단말기의 경우 гa = 36dBm으로 정의되어 있다.
그리고 гb는 획득된 해당 셀의 시스템 정보에 포함된 셀의 수신 특성 레벨로서 GPRS 스펙 04.60에 정의되어 있으며 0dBm ~ 62dBm사이의 값을 가진다. 본 발명에서는 гb값을 실험치에 의한 값인 40dBm으로 결정하여 사용한다.
또한 C는 이동통신 단말기에서 측정한 메인 셀의 BCCH 신호 수신 파워 레벨로서 예컨대 -50dBm ~ -110dBm의 값을 가진다. 그리고 PMAX는 GSM 스펙에 나와 있는셀 내의 최대 허용 출력 파워 레벨로서 GSM은 33dBm, DCS는 30dBm을 가진다.
상기한 바와 같은 값을 사용하여 보다 구체적으로 수학식을 풀면,
GSM의 경우 Ptx = min(39 - 40 - (C + 48), 33)=(-C - 49, 33)
DCS의 경우 Ptx = min(36 - 40 - (C + 48), 30)=(-C - 52, 30)이 된다.
이동통신 단말기는 상기한 바와 같이 RACH 신호의 송신 파워 레벨을 계산한 후, 212단계에서 계산된 송신 파워 레벨의 크기로 RACH 신호를 송신한다. 따라서 본 발명의 이동통신 단말기는 호 확보 요구를 위한 RACH 신호를 최대 파워 레벨로 송신하지 않고, 셀 내의 단말기 위치에 따라 적당한 파워 레벨로 송신 할 수 있다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 이동통신 단말기는 셀 내의 자신의 위치에 따라서 적절한 RACH 신호 송신 파워 레벨을 계산하여 RACH 신호를 최대 파워 레벨 대신 계산된 송신 파워 레벨로 송신한다. 따라서 본 발명은 RACH 신호 송신 시 단말의 전력 소모를 줄이고, 이동통신망의 간섭효과를 막을 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 이동통신 단말기에 있어서,
    외부로부터 셀 정보를 포함하는 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호를 수신하고, 호 확보 요구를 위한 랜덤 엑세스 채널 신호를 해당 셀로 전송하는 무선부와,
    상기 무선부에 수신된 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호의 수신 파워 레벨을 측정하는 수신 파워 레벨 측정부와,
    상기 측정된 수신 파워 레벨과 상기 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호에 포함된 셀 정보를 이용하여 랜덤 엑세스 채널 신호 송신 파워 레벨을 계산하는 송신 파워 레벨 계산부와
    사용자에 의한 망접속 요구에 대응된 신호를 출력하는 키입력부와,
    상기 측정된 수신 파워 레벨에 따라 가장 강한 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호에 동기를 맞추고 해당 셀의 시스템 정보를 획득하며, 상기 망접속 요구에 대응된 신호가 입력되면 호 확보 요구를 위한 랜덤 엑세스 채널 신호를 상기 계산된 송신 파워 레벨 크기로 송신하도록 제어하는 제어부로 구성되며,
    상기 랜덤 엑세스 채널 신호의 송신 파워 레벨(Ptx)은 아래 수학식에 의해 산출됨을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
    [수학식]
    Ptx = min(гa - гb - (C +48), PMAX)
    여기서, гa : 이동통신 단말기의 최대 송신 파워 레벨,
    гb : 획득된 해당 셀의 시스템 정보에 포함된 셀의 수신 특성 레벨,
    C : 측정된 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호 수신 파워 레벨,
    PMAX : 셀 내의 최대 허용 출력 파워 레벨
  2. 제1항에 있어서,
    상기 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호의 파워 레벨을 소정 시간 간격마다 측 정하도록 상기 수신 파워 레벨 측정부를 제어하는 갱신부를 더 포함함을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 계산된 랜덤 엑세스 채널 신호의 송신 파워 레벨 크기를 저장하는 저장부를 더 포함함을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
  4. 이동통신 단말기에서 랜덤 엑세스 신호를 다양한 송신 파워 레벨로 송신하는 방법에 있어서,
    외부로부터 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호를 수신하여 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호 수신 파워 레벨을 측정하는 제1 과정과,
    상기 측정된 수신 파워 레벨 중 가장 큰 파워 레벨 값을 가지는 브로드캐스트 컨트롤 채널에 동기를 맞추는 제2 과정과,
    상기 동기를 맞춘 브로드캐스트 컨트롤 채널로부터 해당 셀의 시스템 정보를 획득하는 제3 과정과,
    사용자에 의한 망 접속 요구가 있으면 상기 측정된 수신 파워 레벨 값과 상기 획득한 시스템 정보를 이용하여 호 확보 요구를 위한 랜덤 엑세스 채널 신호의 송신 파워 레벨 값을 계산하는 제4 과정과,
    상기 랜덤 엑세스 채널 신호를 상기 계산된 송신 파워 레벨로 송신하는 제5 과정으로 이루어지되,
    상기 랜덤 엑세스 채널 신호의 송신 파워 레벨(Ptx)은 아래 수학식에 의해 산출됨을 특징으로 하는 송신 방법.
    [수학식]
    Ptx = min(гa - гb - (C +48), PMAX)
    여기서, гa : 이동통신 단말기의 최대 송신 파워 레벨,
    гb : 획득된 해당 셀의 시스템 정보에 포함된 셀의 수신 특성 레벨,
    C : 측정된 브로드캐스트 컨트롤 채널 신호 수신 파워 레벨,
    PMAX : 셀 내의 최대 허용 출력 파워 레벨
  5. 삭제
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