본 논문에서는 긴 왕복 지연시간(round trip delay)이 시스템 성능의 주요 제한 요소로 작용하는 DS/CDMA 기반의 저궤도 이동 위성 시스템에서 가변 스텝사이즈(step size) 방식을 적용한 폐루프(closed loop) 전력제어방식의 성능분석을 수행하였다. 저궤도 위성 통신 채널은 지상의 이동통신 채널과는 근본적으로 다른 긴 왕복 지연 시간이나 앙각(elevation angle)과 같은 고유의 페이딩 효과를 반영하여야 하므로 ESA(Europe Space Agency)의 실측 된 데이터를 기반으로 하여 저궤도 이동통신 채널모델을 구현하였다. 통상적으로 저궤도 위성 시스템에서 위성을 통한 이동 단말기와 관문국사이의 왕복 지연시간은 10∼20ms이므로, 지상에서 사용되는 폐루프 전력제어의 효과는 극히 제한적이고 미미하므로 긴 왕복시간 이나 앙각에 따른 페이딩을 효과적으로 극복하기 위해서는 가변 스텝사이즈 조절방식을 적용한 적응적인 전력제어 방식이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 가변 스텝사이즈 조절 방식을 적용한 폐루프 전력제어 방식의 성능을 평가한 결과, 고정 스텝사이즈를 갖는 기존의 폐루프 전력제어 방식보다 왕복 지연시간과 앙각에 따른 신호 대 간섭비(signal to interference ratio; SIR)의 편차값이 현저히 감소됨을 확인하였다. 특히, 전력제어 명령을 측정하는 구간이 왕복 지연시간의 두 배정도가 가장 최적이라는 결론을 얻었다.
In this paper the performance of a closed-loop power control scheme using variable step size decision method for DS/CDMA based-low earth orbit(LEO) mobile satellite systems in which the long round trip delay is a dominant performance degradation factor is evaluated. Because there are fundamental differences in the characteristics between the LEO mobile satellite channel and terrestrial mobile channel, such as long round trip delay and different elevation angle, these factors are considered in channel modeling based on the European Space Agency(ESA) measurement data. Since the round trip delay (from the mobile terminal to the gateway station via satellite) is typically 10∼20ms in low altitude satellite channels, closed-loop power control is much less effective than it is on a terrestrial channel. Thus, the adaptive power control scheme using a variable step size control is essential for overcoming the long round trip delay and fading due to the elevation angle. It is shown that the standard deviation of signal to interference ratio(SIR) adopting a variable step size closed-loop power control scheme is much less than that of a fixed step size closed-loop power control. Furthermore, we have driven the conclusion that the measurement interval of power control commands is optimal choice when it is twice the round trip delay.
