Recently, the number of cellular phone users has drastically increased. The frequency band assigned for the use of mobile cellular phone is an important limited resource for communication. There have been many studies to increase the capacity of the cellular radio systems. Transmitter power control is a part of them. In cellular systems, transmitter power is regulated by power control algorithms to provide each user an acceptable connection by limiting the interference seen by other users. This thesis is concerned with three topics of power control.
First, an efficient power control scheme is developed. In this scheme, the power control is performed at each base by using some parameters. The algebraic property of its CIR balancing algorithm is analyzed. The scheme proposes a quick method for obtaining a least upper bound on the achievable CIR. The proposed scheme is also considered in a cellular system with positive receiver noise. With the proposed algorithm, the CIRs are balanced sufficiently in a short power control period.
Next, a fading estimation for reverse link closed-loop power control in CDMA systems is proposed. Most efficient power control algorithms are based on perfect propagation gain estimation. However, it is necessary to estimate the propagation gain for correct power control. Among the factors which comprise the propagation gain, the rayleigh fading is the most difficult one to estimate. The thesis deals with the problem of rayleigh fading estimation. A simple and effective estimation method is proposed. The estimation method employs exponential smoothing and adapts to the mobile speed. The capacity of a CDMA system can be significantly increased with the proposed method when compared with conventional methods.
Finally, a call admission control algorithm in CDMA cellular systems is proposed. Call admission control is very important especially in CDMA cellular systems to enhance the spectrum efficiency. The thesis introduces a call admission control problem in view of the forward link and proposes a call admission control algorithm which is demonstrated to be very efficient in IS-95 environment. The thesis also provides an adjusted soft handoff algorithm which matches well with the proposed call admission algorithm.
최근들어 이동전화 사용자의 수가 급격히 증가하였다. 사용자에 할당되어지는 주파수 대역은 중요한 한정된 자원이며 그간 셀룰러 시스템의 용량을 늘이려는 연구가 많이 진행되어왔다. 출력제어는 그 가운데 하나이다. 셀룰러 시스템에서는 전송기의 출력이 출력제어 알고리즘에 의해 규제되어 다른 사용자들에게 미치는 간섭을 줄여감으로서 각각의 사용자들에게 통화가 가능한 수준의 통화품질을 제공하게 된다. 이 논문은 출력제어에 관한 세 가지 주제를 다룬다.
첫째로 효율적인 출력제어 방식이 개발되었다. 이 방식은 각각의 기지국이 몇 몇의 모수를 사용하여 출력제어를 수행하게 된다. 이 방식에서의 신호대 간섭비를 수렴시키는 알고리즘의 대수적 특성을 분석하였다. 이 방식은 가능한 최대의 신호대 간섭비를 얻는 빠른 방법을 제시해 준다. 수신기의 양의 잡음을 고려하는 경우에는 이 방식이 빠른 시간동안에 적당한 전력을 소모하며 신호대 간섭비를 수렴시키는 방법이 된다.
다음으로 CDMA의 역방향 전력제어를 위한 페이딩 추정을 다루었다. 많은 효율적인 출력제어 알고리즘들이 완전한 전파손실의 예측을 바탕으로 하고 있으나 실제로 예측하기는 어려운 일이며 여러 요소 가운데서도 레일레이 페이딩의 예측은 아주 어렵다. 이 논문에서는 아주 간단하고 효율적인 방식으로 레일레이 페이딩의 추정 오차를 줄이는 방식을 제시했다. 이렇게 줄여진 오차로 더욱 정밀한 출력제어가 가능하며 따라서 용량도 증가시킬 수 있게 된다.
마지막으로 CDMA에서의 호 수락 제어 알고리즘을 제시했다. 호 수락제어는 특히 CDMA에서 시스템 용량에 큰 영향을 미치므로 매우 중요하다. 이 논문에서는 순방향 측면에서의 호 수락제어 알고리즘을 개발하여 IS-95 시스템에 적용할 때 효율적이란것을 보였다. 이 논문에서는 제시된 호 수락 제어 알고리즘과 병행하여 보완해주는 수정된 핸드오프 알고리즘도 제시하였다.