KR20020034640A - 협대역 시분할 코드 분할 다중 접속 시스템에서 부프레임전송 타임 슬럿을 랜덤하게 제어하는 장치 및 방법 - Google Patents

협대역 시분할 코드 분할 다중 접속 시스템에서 부프레임전송 타임 슬럿을 랜덤하게 제어하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 협대역 시분할 부호분할다중접속 통신시스템에 관한 것으로서, 특히 단말기가 전송하는 타임슬롯의 시점을 랜덤하게 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 시스템에서 사용가능한 모든 부프레임에 일련 번호인 부프레임 번호를 부여하는, 협대역 시분할 코드 분할 다중 접속 시스템에서 상향 링크 송신 장치에 있어서, 기지국으로 전송할 사용자 데이터가 발생하면, 상기 사용자 데이터가 최초 전송되는 시점의 최초 타임슬롯 번호와 해당 시점의 부프레임 번호를 가지고 상기 기지국으로 상기 사용자 데이터를 전송할 전송 타임 슬럿을 랜덤하게 결정하도록 제어하는 제어기와, 상기 사용자 데이터를 포함하여 사용자 데이터부를 생성하고, 상기 사용자 데이터부와 미드앰블을 다중화하여 사용자 채널을 생성하는 송신기와, 상기 제어기의 제어에 따라 스위칭온되어 상기 생성된 사용자 채널을 전송 슬럿상에서 랜덤하게 송출하도록 하는 스위치로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

협대역 시분할 코드 분할 다중 접속 시스템에서 부프레임 전송 타임 슬럿을 랜덤하게 제어하는 장치 및 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING TIME SLOT OF SUB FRAME RANDOMLY AND METHOD THEREOF IN NARROW BAND TIME DIVISION DUPLEX CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEM}
본 발명은 협대역 시분할 부호분할다중접속 통신시스템에 관한 것으로서, 특히 단말기가 사용자 데이터(User Data)를 기지국으로 전송하는 타임슬롯의 시점을 랜덤하게 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로 협대역 시분할 부호분할다중접속(NARROW BAND TIME DIVISION DUPLEX CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS; 이하 "NB-TDD CDMA"라 칭함) 이동통신시스템에서의 기지국 제어장치는 이동 단말기와의 무선 통신을 위해 이동 단말기마다 물리채널을 통한 고유의 상향링크(Up Link)와 하향링크(Down Link)를 할당한다. 한편, 상기 이동 단말기는 자신에게 할당된 물리채널의 상향링크를 통해 기지국으로의 프레임(frame)들을 전송하며, 또한 물리채널의 하향링크를 통해 기지국으로부터의 프레임을 전송 받는다.
상기 NB-TDD CDMA 이동통신시스템에서의 물리채널은 초당 100개의 프레임을전송한다. 즉, 하나의 프레임은 10ms의 크기를 가진다. 한편, 상기 각 프레임들은 2개의 부프레임(sub frame)으로 구성되며, 상기 부프레임은 7개의 타임 슬롯(Time slot: 이하 "Ts"이라 칭함)으로 이루어진다.
여기서, 상기 NB-TDD CDMA 이동통신시스템에서 사용되는 부프레임의 구조를 도 1을 참조하여 설명하기로 한다. 도 1은 협대역 시분할 코드 분할 다중 접속 이동통신시스템에서의 통상적인 부프레임 구조를 보여주고 있는 도면으로서, 상기 도 1에서도 보여지고 있는 바와 같이 이후 설명에 있어서의 편의상 각 타임 슬롯들을 지칭함에 있어 일련번호를 사용한다. 즉, 부프레임을 구성하는 Ts들을 시간 축의 좌측으로부터 Ts(0), Ts(1), Ts(2), Ts(4), Ts(5) 및 Ts(6)로 지칭한다.
상기 도 1을 참조하면, 통상적으로 NB-TDD CDMA 이동통신시스템에서의 부프레임은 5msec의 길이(6400chip)를 가진다. 상기 부프레임은 7개의 일반적인 Ts와 순방향 파일럿 타임 슬롯(Down link Pilot Time Slot: 이하 "DwPTS"라 칭함) 그리고 역방향 파일럿 타임 슬롯(Up link Pilot Time Slot: 이하 "UpPTS"라 칭함)으로 구성된다. 상기 각 Ts들은 864칩의 길이를 가지며, 상기 DwPTS와 GP 각각은 96칩의 길이를 가진다. 상기 UpPTS는 160칩의 길이를 가진다. 한편, 상기 Ts들은 부프레임내에서 상향링크용 타임슬롯과 하향링크용 타임슬롯으로 구분되어진다. 종래 NB-TDD CDMA 이동통신시스템은 Ts(0)을 항상 하향링크용 타임슬롯, Ts(1)을 상향링크용 타임슬롯으로 사용하도록 규정하고 있다. 한편, 상기 상향 링크용 타임슬롯과 하향 링크용 타임슬롯의 경계를 의미하는 스위칭 포인트는 하나의 부프레임에 2번 오도록 규정하고 있다. 따라서, 기지국 제어국은 임의의 채널화 코드에 대한 부프레임에서 상향링크용 타임슬롯의 갯수를 미리 결정해두고, 사용자(이동 단말기)의 요청에 응답하여 타임슬롯을 할당한다. 상기 타임 슬롯을 할당받은 사용자(이동 단말기)는 호가 종료되는 시점까지 상기 할당받은 타임 슬롯을 계속 사용한다. 예컨대, 최초에 Ts(5)를 할당받은 사용자는 항상 Ts(5)만 사용하게 되는 것이다.
한편, 상기 NB-TDD CDMA 이동통신시스템에서 사용되는 프레임은 연속된 부프레임 2개를 통칭하는 용어로 10msec의 길이를 가진다. 다중 프레임 구조란 연속된 몇 개의 프레임들이 가지는 특정 Ts와 물리적 채널과의 매핑(mapping)관계를 의미하는 것으로 이러한 관계는 주기적으로 반복된다.
이를 조금 더 구체적으로 설명하면, 상기 다중 프레임 구조에서 각 부프레임의 0번 타임 슬롯 TS0은 BCH, 순방향 접속 채널(Forward Access CHannel: 이하 "FACH"라 칭함) 혹은 호출 채널(Paging CHannel: 이하 "PCH"라 칭함)로 매핑 가능하다. 이러한 Ts0과 물리적 채널과의 매핑 관계는 미리 결정될 수 있다. 전술한 바와 같이 통상적으로 사용되는 다중 프레임이 의미하는 바는 BCH, FACH, PCH, PICH 등 모든 공통 채널의 반복되는 구조를 의미하지만 이하 설명에서는 BCH에만 의미를 두기 때문에 BCH가 반복되는 형태만을 다중 프레임이라고 칭한다.
전술한 바와 같이 종래 NB-TDD CDMA 이동통신시스템의 물리채널에서 초 당 200개의 부프레임들이 시간축 상에서 일정 간격으로 배치되며, 이로 인해 임의의 사용자가 송신하는 신호는 정확하게 초당 200번의 빈도 수를 가지고 송출된다. 그 결과 가청주파수 대역에 속하는 200Hz의 신호가 집중되면서, 음성통신 중인 사용자에게 단속적인 잡음을 느끼게 하는 전자기 간섭 현상(ELECTRO MAGNETICINTERFERENCE)이 초래된다.
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 협대역 시분할 부호분할다중접속 통신시스템에서 사용자가 상향링크를 사용하면서 체감하는 전자기 간섭 현상을 완화시키는 통신장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 협대역 시분할 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 사용자의 상향링크에 대응하는 타임슬롯의 상대적 위치를 부프레임마다 변경하는 통신장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 시스템에서 사용가능한 모든 부프레임에 일련 번호인 부프레임 번호를 부여하는, 협대역 시분할 코드 분할 다중 접속 시스템에서 상향 링크 송신 장치에 있어서, 기지국으로 전송할 사용자 데이터가 발생하면, 상기 사용자 데이터가 최초 전송되는 시점의 최초 타임슬롯 번호와 해당 시점의 부프레임 번호를 가지고 상기 기지국으로 상기 사용자 데이터를 전송할 전송 타임 슬럿을 랜덤하게 결정하도록 제어하는 제어기와, 상기 사용자 데이터를 포함하여 사용자 데이터부를 생성하고, 상기 사용자 데이터부와 미드앰블을 다중화하여 사용자 채널을 생성하는 송신기와, 상기 제어기의 제어에 따라 스위칭온되어 상기 생성된 사용자 채널을 전송 슬럿상에서 랜덤하게 송출하도록 하는 스위치로 구성됨을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 협대역 시분할 코드 분할다중 접속 시스템에서 상향 링크 송신 방법에 있어서, 상기 시스템에서 사용 가능한 모든 부프레임에 일련번호인 부프레임 번호를 부여하는 과정과, 상기 부프레임 번호를 부여한 후 임의의 단말기가 상기 시스템과 호를 형성하고, 상기 단말기는 상기 호가 형성된 시점의 최초 타임슬롯 번호와 해당 시점의 부프레임 번호를 가지고 상기 단말기의 전송슬럿을 결정하기 위한 랜덤값을 발생하는 함수를 생성하는 과정과, 상기 함수에서 발생되는 랜덤값에 해당하는 타임 슬럿에서 사용자 데이터를 전송하도록 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
도 1은 협대역 시분할 코드 분할 다중 접속 이동통신시스템에서의 통상적인 부프레임 구조를 보여주고 있는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 협대역 시분할 코드분할다중접속 이동통신시스템에서의 부프레임 번호를 부여하는 일 예를 보여주고 있는 도면.
도 3은 통상적인 협대역 시분할 코드분할다중접속 이동통신시스템에서의 사용자 할당에 의해 전송되는 부프레임의 일 예를 보여주고 있는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 협대역 시분할 코드분할다중접속 이동통신시스템에서의 사용자 할당에 의해 전송되는 부프레임의 일 예를 보여주고 있는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 협대역 시분할 코드분할다중접속 이동통신시스템에서의 사용자 할당에 의해 전송되는 부프레임의 다른 예를 보여주고 있는 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 협대역 시분할 코드분할다중접속 이동통신시스템에서의 사용자 할당에 의해 전송되는 부프레임의 또 다른 예를 보여주고 있는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기 송수신기 구조를 도시한 블록도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 송수신기 구조를 도시한 블록도
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 협대역 시분할 코드분할다중접속 이동통신시스템에서의 부프레임 번호를 부여하는 일 예를 보여주고 있는 도면이다.
상기 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상기 협대역 시분할 부호분할다중접속 통신시스템의 부프레임(sub frame)마다 일련 번호(serial number)를 부여한다. 이하 상기 부프레임마다 부여하는 일련번호들을 "부프레임번호"로 칭하기로 한다. 상기 부프레임 번호는 프레임(frame)마다 부여되는 시스템 프레임 번호(SFN: System Frame Number)를 사용하여 하기의 규칙 1처럼 결정하여 부여되는 것이다.
<규칙 1>
부프레임번호 = 2*SFN + j
j=0, 동일한 프레임에 속한 부프레임 중 시간축상 앞에 위치한 부프레임
j=1, 동일한 프레임에 속한 부프레임 중 시간축상 뒤에 위치한 부프레임
여기서, 상기 시스템 프레임 번호(SFN)가 0에서 4095사이의 값을 가지므로, 상기 부프레임번호는 0과 8191사이에서 반복적으로 단조증가하며 13비트의 2진수로 표현된다. 단말기는 시스템의 방송채널(BCH: Broadcast CHannel)의 제어메시지를 통해 12비트의 2진수로 표현된 시스템 프레임 번호(SFN)를 확인하는 것이 가능하다.
그리고, 하기의 설명에 있어서 설명상 편의를 위해 다음과 같은 용어들을 정의하기로 한다.
(1) Ts(n): 협대역 시분할 부호분할다중접속 통신시스템에서 임의의 부프레임의 n번째 타임슬롯(상기 n은 부프레임에 관련된 변수이므로 1보다 크고 6보다 작은 임의의 정수값을 가진다)
(2) Ts(n,i): 협대역 시분할 부호분할다중접속 통신시스템에서 부프레임번호가 i인 부프레임의 n번째 타임슬롯( 상기 i는 부프레임 번호에 관련된 변수이므로 0에서 8191사이의 임의의 정수값을 가진다)
(3) UL_x: 협대역 시분할 부호분할다중접속 통신시스템에서 임의의 사용자 x가 상향링크로 사용하는 타임슬롯을 총체적으로 지칭
(4) UL_x(i): 협대역 시분할 부호분할다중접속 통신시스템에서, 사용자 x가부프레임번호 i인 부프레임에서 상향링크로 사용할 타임슬롯( Ts(1)에서 Ts(6)사이의 값을 가지며, i는 0~8915사이의 값을 취하며 2진수로 표현된다)
(5) ft_x: 사용자 x가 임의의 호에 대해 최초로 할당받은 타임슬롯 번호
통상적인 협대역 시분할 부호분할다중접속 통신시스템에서는, 단말기 사용자 x의 ft_x가 m으로 배정될 경우, 해당 호가 해제될 때까지, 상기 UL_x(i)는 항상 Ts(m)로 고정된다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에서는 UL_x(i)를 I에 따라 하기 수학식 1과 같이 변화시킨다.
UL_x(i)= Ts[f_x(i)]
상기 수학식 1에서 i는 해당 시스템의 해당 시점의 부프레임번호이며, f_x(i)는 ft_x와 i 값에 따라 변화하는 임의의 함수이다. 여기서, 상기 f_x(i)는 모든 종류의 함수로 치환될 수 있으나, 본 발명의 일 실시예서는 상기 f_x(i)를 하기와 같은 함수로 정의한다.
f_x(i)={M[C(i) EOR S]+ft_x}mod N +1
여기서, 상기 C(i)는 i를 입력받아서 13 bit의 2진수를 출력하는 함수를 총칭하고, S는 0과 8091사이의 값을 취하는 임의의 정수로 13비트의 이진수로 표현된다. N은 해당 시스템의 해당 시점에 상향링크로 할당되어 사용되고 있는 타임슬롯의 갯수를, i는 해당 시점의 부프레임번호를 의미한다. EOR은 비트단위의 배타적 덧셈연산(exclusive OR)을 나타낸다. M[A]는, {C(i) EOR S}의 결과값을 a12a11a10....a0라고 할 때, 이진 시퀀스 A={a12, a11, a10,....a0}를 입력값으로받는 임의의 함수이며, 하기와 같이 표현된다.
또한, 상기 정의한 f_x(i)의 함수에 적용하여, C(i)는 i로 , g(n)은 1로 정의한다. 그래서, 결과적으로 M[A]는 하기와 같이 표현되며, 그 결과는 13비트의 2진 시퀀스인 A의 1의 개수와 동일하게 되는 것이다.
그래서, 본 발명의 제 1실시예에 따른 M[A]는 하기와 같이 표현되며, 이에 상응하여 부프레임 전송 예를 설명하기로 한다.
그러므로, 상기 N값에 따른 본 발명의 제1실시예에서의 동작을 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 N값에 따른 본 발명의 동작을 설명하기에 앞서, 종래 협대역 시분할 코드분할 다중접속 이동통신시스템의 사용자 할당에 의해 전송되는 부프레임의 일 예를 도 3을 가지고 설명하기로 한다. 상기 도 3은 통상적인 협대역 시분할 코드분할다중접속 이동통신시스템에서의 사용자 할당에 의해 전송되는 부프레임의 일 예를 보여주고 있는 도면으로서, 특히 상기 N값이 4인 경우에 해당하는 전송 부프레임의 일예를 도시한다.
첫 번째로, 상기 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 협대역 시분할 코드분할 다중접속 이동통신시스템에서의 사용자 할당에 의해 전송되는 부프레임의 다른 일 예를 보여주고 있는 도면으로서, 특히 상기 N값이 2인 경우에 해당하는 전송 부프레임의 일 예를 도시한다. 상기 N값이 2일 경우, 임의의 사용자 a와 b가 타임슬롯을 사용하고 있을 경우, 상기 S를 0101110111010로 놓고 ft_a를 1, ft_b를 2라고 가정했을 경우, 전송되는 부프레임번호 0에서 31까지의 f_a(i)와 f_b(i)는 하기 표 1과 같으며, 하기 표 1에 따른 부프레임의 전송예가 상기 도 4에 도시되어 있는 것이다.
또한, 상기 N값이 1이고 임의의 사용자 a가 그 타임슬롯을 사용할 경우, mod 1의 연산 결과는 항상 0이므로, f_a(i)는 1이 되며, 종래 협대역 시분할 코드분할 다중접속 시스템과 동일한 방식으로 부프레임이 전송된다.
두 번째로, 상기 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 협대역 시분할 코드분할다중접속 이동통신시스템에서의 사용자 할당에 의해 전송되는 부프레임의 다른 예를 보여주고 있는 도면으로서, 특히 N값이 3일 경우에 해당하는 전송 부프레임의일 예를 도시한다.
상기 N값이 3일 경우, 임의의 사용자 a와 b, c가 타임슬롯을 사용하고 있을 경우, 상기 S를 0101110111010로 동일하게 놓고 ft_a=1, ft_b=2, ft_c=3 이라고 가정했을 경우, 전송되는 부프레임번호 0에서 부프레임번호 31까지의 f_a(i), f_b(i), f_c(i)는 하기 표 2와 같으며, 하기 표 2에 따른 부프레임의 전송예가 상기 도 5에 도시되어 있는 것이다.
세 번째로, 상기 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 협대역 시분할 코드분할다중접속 이동통신시스템에서의 사용자 할당에 의해 전송되는 부프레임의 또 다른 예를 보여주고 있는 도면으로서, 특히 N값이 4일 경우에 해당하는 전송 부프레임의 일 예를 도시한다.
상기 N값이 4일 경우, 임의의 사용자 a와 b, c가 타임슬롯을 사용하고 있을경우, 상기 S를 0101110111010로 동일하게 놓고 ft_a=1, ft_b=2, ft_c=3, ft_d=4 라고 가정했을 경우, 전송되는 부프레임번호 0에서 부프레임번호 31까지의 f_a(i), f_b(i), f_c(i)는 하기 표 3과 같으며, 하기 표 3에 따른 부프레임의 전송예가 상기 도 6에 도시되어 있는 것이다.
그리고, 상기 N값이 5인 경우와 6인 경우에도 상기 N값이 4인 경우와 동일하게 적용이 가능하다.
또한, 상기 정의한 f_x(i)의 함수에 적용하여, C(i)는 i로 , g(n)은으로 정의한다. 그래서, 결과적으로 M[A]는 하기와 같이 표현되며, 그래서, 본 발명의 제 2실시예에 따른 M[A]는 하기와 같이 표현되며, 이에 상응하여 부프레임 전송 예를 설명하기로 한다.
그러므로, 상기 N값에 따른 본 발명의 제2실시예에서의 동작을 설명하기로 한다.
상기 N값이 2일 경우, 임의의 사용자 a와 b가 Ts(1)과 Ts(2)를 각각 상향 링크용 타임슬롯으로 할당받아 사용하고 있을 경우, 상기 S를 1101100101101로 가정할 경우 전송되는 부프레임번호 0에서 부프레임번호 31까지의 f_a(i), f_b(i)는 하기 표 4와 같다.
상기 N=2일 경우와 동일한 방식으로 상기 N값이 1,3,4,5,6인 경우에도 상기 f_x(i)를 구해 동일하게 적용 가능하다.
또한, 상기 정의한 f_x(i)의 함수에 적용하여, C(i)는 i로 , g(n)은 (n+1)로 정의한다. 그래서, 결과적으로 M[A]는 하기와 같이 표현되며, 그래서, 본 발명의 제 3실시예에 따른 M[A]는 하기와 같이 표현되며, 이에 상응하여 부프레임 전송 예를 설명하기로 한다.
상기 제2실시예에서 설명한 바와 동일하게, 즉 상기 N값이 2일 경우, 임의의 사용자 a와 b가 Ts(1)과 Ts(2)를 각각 상향 링크용 타임슬롯으로 할당받아 사용하고 있을 경우, 상기 S를 1101100101101로 가정할 경우 전송되는 부프레임번호 0에서 부프레임번호 31까지의 f_a(i), f_b(i)는 하기 표 5와 같다.
또한, 상기 정의한 f_x(i)의 함수에 적용하여, C(i)는 (i+2i)mod8192로 , g(n)은 2n로 정의한다. 그래서, 결과적으로 M[A]는 하기와 같이 표현되며, 그래서, 본 발명의 제 4실시예에 따른 M[A]는 하기와 같이 표현되며, 이에 상응하여 부프레임 전송 예를 설명하기로 한다.
상기 N값이 3일 경우, 임의의 사용자 a와 b, c가 타임 슬롯을 사용하고 있을 경우, 상기 S를 1101100101101로 가정할 경우 전송되는 부프레임번호 0에서 부프레임번호 31까지의 f_a(i), f_b(i), f_c(i)는 하기 표 6과 같다.
그리고, 상기 N값이 3일 경우와 동일한 방식으로 1,2,4,5,6인 경우에도 f_x(i)를 구해 동일하게 적용 가능하다.
이처럼, 상기에서 설명한 바와 같은 부프레임의 전송 시점을 랜덤하게 제어하여 전송하는 방법에 따른 단말기와 UTRAN간의 통신절차를 설명하면 하기와 같다. 물론, 상기 전송 슬롯 임의 결정 방법에 이용할 함수 f_x(i, S, N, ft_x)는 상기 단말기와 기지국(Node B)의 물리계층이 이미 인지하고 있을 경우이다.
1. 단말기 수행 과정
(1) 셀탐색(cell search)을 수행한다.
(2) 상기 셀탐색을 통해 상기 단말기가 속한 해당 셀과의 동기 및 방송채널(BCH) 접근 정보를 획득한 단말의 RRC(Radio Resource Control)는 상기 방송 채널(BCH)을 통해 다음과 같은 정보를 수신한다.
* 부프레임당 상향링크용 타임슬롯 수 N
* 전자기 간섭 지시자(EMI indicator)
* 전송슬롯 임의결정법에 사용할 S
단, 상기 S값은 해당 셀에서 전송슬롯 임의결정법을 사용하지 않거나, 단말기와 UTRAN이 상기 S값을 이미 인지하고 있는 경우에는 송신하지 않는다.
(3) 상기 단말기의 RRC는 전용 채널(DCH: Dedicated CHannel) 할당을 요구하는 상위계층 메시지를 전송한다. 상위계층에 따른 메시지 전송 형식 및 메시지에 따른 프리미티브에 대한 설명은 생략하기로 한다.
(4) 상기 단말기의 RRC는 RB SETUP 메시지를 수신한다. RB SETUP 메시지의 IE 중 상향 링크 타임 슬럿 및 코드(Uplink Timeslots and Codes)의 정보를 이용해 ft_x를 검출한다
(5) 만약, 상기 수신한 전자기 간섭 지시자(EMI indicator)가 전송슬롯임의결정법의 사용을 지시하였다면, 상기 단말기의 RRC는 S, N, ft_x 를 물리계층의 제어기로 전달하고, 전송슬롯임의결정법이 적용될 것임을 통지한다. 상기 단말기 RRC와 물리계층의 통신에는 그 프리미티브(primitive)로 CPHY-RL-Setup-REQ가 사용 가능하다. 즉, 단말기(UE)의 전송 타임슬롯을 랜덤하게 결정하기 위해서 초기 상향 링크 타임슬롯에 대한 정보를 기지국으로부터 수신받아 물리계층의 타임슬롯을 제어하는 제어기로 제공할 수 있다. 또한 UE는 RNC로부터의 NBAP Message를 통하여 EMI Indicator를 수신받을 수도 있고, Cell Setup시의 초기 상향 링크 타임슬롯에 대한 정보를 수신받을 시에 EMI Indicator에 대한 정보를 함께 수신할 수도 있다.
(6) 상기에서와 같이 기지국으로부터 초기 상향 링크 타임 슬롯을 제공받은 단말기의 물리계층의 제어기는 상기 제공받은 정보를 이용하여 f_x(i, S, N, ft_x)를 계산하고 그 결과 값을 이용해서 단말기 자신에게 할당된 타임슬롯을 랜덤하게 결정하여 전송을 시작한다.
2. UTRAN 수행 과정
(1) RNC(Radio Network Controller)의 RRC는 CELL SETUP REQUEST 메시지의 타임 슬럿 구성 (Timeslot Configuration) IE를 이용해 해당 셀의 기지국(Node B)에게 상향링크로 사용될 타임슬롯의 수 N을 통보한다. 상기 기지국(Node B)의 NBAP은 물리계층의 제어기에 상기 통보받은 N을 전달한다. 이 때 S값이 미리 결정되어 있지 않은 경우, S값을 함께 통보할 수 있다.
(2) RNC의 RRC는 방송 채널(BCH)에 단말기측 수행 과정(2)에서 설명한 정보들을 포함하여 종래의 협대역 시분할 코드분할 다중 접속 방식과 동일하게 주기적으로 송신한다. 또는 기지국이 UE가 사용할 초기 상향 링크 타임슬롯을 제공함과 동시에 EMI Indicator에 대한 정보를 함께 제공할 수 있다.
(3) 코어 네트워크(Core Network)로부터 RAB(Radio Access Bearer) ASSIGNMENT REQUEST 메시지나 RAB MODIFICATION REQUEST 메시지를 수신하고, 그 결과 전용 채널(DCH) 할당이 필요할 경우 RRC는 RB SETUP 메시지를 해당 단말기의RRC로 전송한다.
(4) 상기 단말기로부터 RB SETUP COMPLETE 메시지를 수신한 RNC는 해당 셀의 기지국(Node B)에 RADIO LINK SETUP 메시지를 송신한다. 상기 기지국(Node B)의 NBAP은 이 메시지의 상향 링크 전용 물리 채널 정보(UL DPCH information)의 타임 슬럿(time slot) IE 값을 이용 ft_x를 결정해서 상기 물리계층의 제어기에 통보한다.
(5) 상기 기지국(Node B)의 물리계층은 해당 단말기에 대한 f_x(i, S, N, ft_x)를 계산해서 그 단말기가 송신할 타임슬롯을 인지한다.따라서 기지국은 UE가 랜덤하게 송신하는 타임슬롯을 인지하고, UE가 송신하는 User Data를 수신할 준비를 한다.
한편, 상기에서 설명한 바와 같은 상향 링크 전송 타임슬롯을 랜덤하게 하기 위한 즉, 부프레임에서의 각 UE의 상향 링크 전송 타임 슬롯을 랜덤하게 변경시킴으로써 전자기 간섭 현상을 해소시키기 위한 단말기 및 기지국 송수신기 구조를 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기 송수신기 구조를 도시한 블록도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 송수신기 구조를 도시한 블록도이다. 상기 도 7과 도 8에는 설명상 편의를 위해 기지국 내의 i번째 사용자의 단말기와 기지국이 송수신하는 경우를 가정하여 설명하였으나 기지국내의 타사용자의 단말기와 기지국이 송수신하는 경우도 도 7과 도 8의 설명과 동일함에 유의하여야 한다.
먼저, 상기 도 7을 참조하여 단말기(UE: User Equipment)의 송수신기 구성을 설명하기로 한다.
협대역 시분할 부호분할 다중접속 이동 통신 시스템에서는 상하향전송에 있어서 동일한 주파수 대역을 사용하므로, 송수신기가 스위치(Switch)로 구별되어 사용될 수 있다. 우선, 상기 단말기를 통해 기지국으로 전송될 I번째 사용자 데이터(user data)(701)는 부호기(702)로 입력되고, 상기 부호기(702)는 상기 입력된 사용자 데이터(701)를 길쌈부호(Convolutional code) 혹은 다른 채널 부호를 가지고 채널부호화(Channel Coding)하여 인터리버(interleaver)(703)로 출력한다. 상기 인터리버(703)는 상기 부호기(702)를 통해 채널부호화된 i번째 사용자 데이터를 설정 규칙에 따라 인터리빙하여 다중화기(multiplexer)(706)로 출력한다. 여기서, 상기 인터리버(703)는 상기 i번째 사용자 데이터를 미리 정해진 규칙에 따라 재배치, 즉 인터리빙함으로써 협대역 잡음이 발생하더라도, 역인터리빙(reverse interleaving)이후에는 상기 협대역잡음을 분산시켜 협대역잡음의 영향을 최소화시킨다.
상기 다중화기(706)는 상기 인터리버(703)에서 출력한 신호 및 전송 전력 제어 명령(TPC: Transmit Power control Command:이하 TPC라 칭함)(705)과, 전송 포맷 조합 표시(TFCI: Transmit Format Combination indicator :이하 TFCI라 칭함)(704) 및 SS(760)를 입력하여 다중화시켜 협대역 시분할 부호분할 통신 시스템의 하나의 슬롯으로 다중화시켜 확산기(707)로 출력한다. 여기서, 상기 TPC(705)는 기지국으로부터 상기 단말기로의 하향 전송의 전력 제어를 위한 명령어이며, 상기 TFCI(704)는 상기 단말기로부터 전송되는 i번째 사용자 데이터에 여러 종류의 데이터가 포함되어 전송되는 경우 상기 포함된 각각의 데이터의 전송률들을 알려주는데 사용되는 부호어(codeword)이다. 그리고, 상기 SS(760)는 하향 신호의 동기의 조절을 위해 사용되는 명령어이다. 상기 다중화기(706)에서 출력한 i번째 사용자 데이터부는 확산기(spreader)(707)로 입력되고, 상기 확산기(707)는 상기 입력한 i번째 사용자 데이터부에 채널부호(Channelization code)를 곱해 확산한 후 승산기(708)로 출력한다. 여기서, 상기 채널부호로 협대역 시분할 부호분할 이동통신시스템에서는 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor : 이하 OVSF라 칭함) 부호를 사용하며, 상기 OVSF부호는 데이터의 전송률에 따라 길이가 결정되는 직교부호이다. 상기 채널부호는 협대역 시분할 부호분할 이동통신 시스템에서 한 타임 슬랏에서 여러 명의 사용자가 동시에 데이터를 전송하는 경우 각 사용자의 상향 채널을 구별하는 역할을 하며, 길이에 따라 사용자의 데이터가 전송되는 대역을 확산시키는 역할도 한다.
이렇게, 상기 OVSF 코드를 가지고 채널 확산된 i번째 사용자 데이터부는 상기 승산기(708)에서 채널 이득 파라미터(gain parameter)와 곱해져 승산기(709)로 출력된다. 여기서, 상기 채널 이득 파라미터는 상기 i번째 사용자 상향 채널의 전송 전력을 결정하는 것으로서, 상기 채널 이득 파라미터는 i번째 사용자 데이터부를 통해서 전송되는 데이터의 종류와 상기 기지국에서 전송되는 TPC에 의해 결정된다. 상기 승산기(709)는 상기 승산기(708)에서 출력한 i번째 사용자 데이터부를 입력하여 스크램블링(Scrambling)부호와 곱한 후 다중화기(711)로 출력한다. 여기서,상기 스크램블링 부호는 3세대 비동기 이동통신 표준에서 사용하는 부호로서 기지국의 구별과 사용자의 구별 및 동일 신호의 다중경로에 대한 상호 상관도(Cross Correlation)를 낮추기 위하여 사용되는 부호이며, 협대역 시분할 부호분할 이동통신 시스템에서는 기지국의 구별과 상호 상관도를 낮추기 위해서만 사용한다. 상기 협대역 시분할 부호분할 이동통신 시스템에서는 각 기지국마다 하나의 스크램블링 부호를 사용하며, 상기 스크램블링 부호는 상하향전송 모두에 사용된다.
상기 다중화기(711)는 상기 승산기(709)에서 출력한 신호와 미드엠블(midamble)(710)을 입력하여 다중화하고, 그래서 i번째 사용자 상향 채널을 생성하고, 상기 i번째 사용자 상향 채널의 기본 전송 단위는 한 슬랏이 된다. 여기서, 상기 i번째 사용자 상향 채널은 사용자 데이터, TPC, TFCI와 미드엠블(710), 보호구간(Guard Period)으로 이루어진다. 상기 미드엠블(710)은 채널 추정 및 협대역 시분할 부호분할 이동통신 시스템에서 지원하는 다중 사용자 검출(Multi-user detection)에 사용되고, 상기 보호구간은 시분할 부호분할 이동통신 시스템에서 상향 전송 슬랏과 하향 전송 슬랏이 겹쳐서 상하향 전송 사이에 간섭잡음(Interference noise)이 발생하지 않도록 하기 위해서 생성되는 구간이며, 실질적으로 상기 보호구간에는 어떤 신호도 전송되지 않는다.
상기 변조기(712)는 다중화기(711)에서 출력한 신호를 입력하여 일 예로, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 혹은 8PSK( 8 Phase shift keying) 방식, QAM(Quadrature Amplifier Modulation) 같은 방식들을 사용하여 변조하고 스위치(720)로 출력한다. 그래서, 상기 변조기(712)에서 생성된 i번째 사용자 상향채널은 스위치(720)로 출력되고, 상기 스위치(720)는 상기 i번째 사용자 상향 채널이 전송될 타임 슬랏에서 스위칭 온하여 상기 I번째 사용자 상향 채널을 상기 기지국으로 전송하도록 하는 것이다. 상기 스위치(720)는 제어기(721)에 의해 제어를 받으며, 상기 제어기(721)는 상기에서 설명한 본 발명의 제 1실시예와, 제 2실시예와, 제 3실시예 및 제 4실시예에 따라 상향 채널이 전송될 시점, 즉 전송될 타임 슬럿을 조절하고, 협대역 시분할 부호분할 이동통신 시스템의 부프레임 구조에 따라, 상향 링크 파일럿 타임슬럿(UpPTS: Uplink Pilot Slot: 이하 UpPTS라 칭함)의 전송 시점, 하향 링크 파일럿 타임 슬럿(DwPTS: Downlink Pilot Slot : 이하 DwPTS라 칭함)의 수신 시점, 즉 기지국으로부터 단말기로의 하향 채널 수신 시점을 조절하게 된다. 이 중 상향 채널 전송시점은 제어기(721)가 미리 인지하고 있는 f_x(i,S,N,ft_x)와 RRC(Radio Resource Control)가 보낸 N, S, ft_x값을 이용해서 산출한다.
그리고, 상기 UpPTS는 UpPTS 생성기(713)를 통해서 생성되며, 상기 UpPTS는 상기 단말기가 상기 기지국으로부터 채널을 할당받을 필요가 있을 경우, 혹은 핸드오버(handover) 상황에서 전송되며, 상기 기지국이 단말기의 상향 송신 전력 판단의 근거 혹은 상향 전송 동기를 조절하기 위해서 사용되는 것이다. 상기 DwPTS는 상기 단말기 기지국을 찾는 초기의 경우에 수신하며 시스템 정보가 담긴 방송 채널(BCH)이 전송되는 물리 채널인 제1 공통 물리 채널(Primary Common Control Physical Channel: 이하 P-CCPCH라 칭함)의 위치와 상기 단말기가 다중프레임 구조에서 현재 어느 위치에 있는 하향 프레임을 수신하고 있는지를 알려주는 역할을 한다. 상기 협대역 시분할 부호분할 이동통신 시스템에서 상기 기지국이 데이터를 송수신하는 경우, 일정수의 무선 프레임(radio frame)(10ms 단위)들을 같이 스케쥴링(scheduling)하여 사용하는 데 통상적으로 64개의 무선 프레임 혹은 72개의 무선 프레임이 하나의 다중프레임 구조를 이루게 된다. 그래서, 상기 스위치(720)로부터 출력된 상향 채널은 상기 RF 처리기(722)를 통해서 반송파(Carrier Frequency)대역으로 변환되어 안테나 (723)를 통해 기지국으로 전송된다.
한편, 상기 단말기 송수신기 구조에서 기지국으로부터 단말기로 하향 채널을 수신 받는 과정을 살펴보기로 한다.
상기 안테나(723)를 통해 수신되는 하향 채널은 상기 RF 처리부(722)를 통해서 반송파 대역에서 기저대역 주파수(Baseband Frequency)로 다운 컨버팅(down converting)되어 상기 스위치(720)로 출력된다. 상기 스위치(720)는 상기 제어기(721)의 제어에 따라 상기 하향 채널을 전송 받을 시점에서 스위칭 온되어 복조기(732)로 상기 RF 처리부(722)에서 출력되는 신호를 출력하도록 한다. 상기 기지국으로부터 상기 i번째 사용자의 단말기가 수신한 신호에는 DwPTS 신호가 포함될 수 있으며, 상기 스위치(720)는 상기 DwPTS의 수신 시점에서 DwPTS 해석기(731)로 연결되어, 상기 수신된 DwPTS를 DwPTS 해석기(731)로 출력하도록 한다. 상기 DwPTS 해석기(731)는 상기 수신된 DwPTS를 해석하여 BCH의 위치 및 다중 프레임구조에서 현재 단말기가 수신하고 있는 하향 프레임의 위치를 검출해낸다. 상기 복조기(732)는 상기 기지국에서 사용한 변조방식, 일 예로, QPSK(Quadrature PhaseShift Keying) 혹은 8PSK( 8 Phase shift keying) 방식, QAM(Quadrature Amplifier Modulation) 같은 방식으로 변조된 사용자 데이터부를 해당 변조 방식에 상응하는 복조방식으로 복조하여 역다중화기(de-multiplexer)(733)는 상기 복조기(732)에서 출력한 신호를 미드엠블(734)과 사용자 데이터부로 역다중화하여 분리하며, 상기 분리된 미드엠블(734)은 기지국에서 전송한 하향 채널의 수신 전력의 크기를 측정할 수 있도록 사용되며, 또한 상기 기지국에서 전송한 하향 채널이 어떤 것이 있는지를 알 수 있게 해주기 때문에, 상기 미드엠블(734)의 해석만으로도 상기 단말기로 전송되는 데이터가 있는지 없는지에 대한 판단 여부가 가능하다.
승산기(735)는 상기 역다중화기(733)에서 출력한 하향 사용자 데이터부를 상기 기지국에서 사용한 스크램블링 부호를 가지고 곱해주어 디스크램블링(Descrambling)과정을 수행하며, 상기 디스크램블링된 사용자 데이터는 역확산기(de-spreader)(736)로 출력된다. 상기 역확산기(736)는 상기 승산기(735)에서 출력한 디스크램블링된 하향 사용자 데이터부를 입력하여 사용자 데이터와, 기지국 시스템 정보 혹은 단말기 제어 정보가 전송되는 하향 공통 채널을 구별해내고, 확산된 사용자 데이터와 하향 공통 채널에 대한 역확산을 수행하여 역다중화기(736)로 출력한다. 상기 역확산기(736)는 상기 기지국에서 사용한 OVSF부호를 상기 승산기(735)에서 출력하는 신호에 곱해주어 상기 하향 사용자 데이터부, 즉 사용자 데이터와 하향 공통 채널에 사용한 OVSF부호를 다시 곱해주어 상기와 같은 역할을 수행한다.
상기 역확산기(736)에서 출력된 i번째 사용자 데이터는 역다중화기(738)로입력되고, 상기 역다중화기(738)는 TPC(739), TFCI(740), SS(770) 및 순수 사용자 데이터로 분리된다. 상기 TPC(739)는 i번째 사용자의 단말기가 전송할 상향 채널의 송신 전력 제어에 사용되며, TFCI(740)은 기지국으로부터 i번째 사용자에게 전송된 데이터의 종류를 구별해서 해석하는데 사용되게 된다. 또한, 상기 SS(770)은 기지국이 단말기가 전송하는 상향 채널의 동기의 조정을 요구하는 명령어로 사용된다. 상기 역다중화기 (738)에서 출력된 순수 i번째 사용자 데이터는 역인터리버(Deinterleaver)(741)로 출력되고, 상기 역인터리버(741)는 상기 역다중화기(738)에서 출력한 사용자 데이터를 역인터리빙한후 복호기(742)로 출력한다. 상기 복호기(742)는 상기 역인터리버(741)에서 출력한 신호를 입력하여 채널 복호함으로써 원래 기지국에서 전송한 i번째 사용자 데이터(743)를 검출해내게 되는 것이다.
그리고, 상기 스위치(720)를 제어하는 제어기(721)는 본 발명의 제1,2,3,4 실시예에 따라 상향 채널의 전송 시점을 임의로 설정하며, i번째 사용자가 단말기를 통해 통화하는 도중 사용자가 체감하는 전자기 간섭 현상을 최소화하는 역할을 수행한다. 즉, 상기 단말기의 상향 및 하향 사용자 데이터의 전송 시점을 랜덤(random)하게 조정함으로써 가청 구간의 전자기 간섭 현상을 제거하는 것이다. 상기 제어기(721)는 방송 채널을 통해 전송되는 전자기 간섭(EMI: Eletronic Magnetic Interference) 동작 여부에 대한 지시자(Indicator)를 해석하여, 상기 제어기(721)를 구비하고 있는 i번째 단말기와 전송을 하는 기지국이 전자기 간섭 현상 축소에 대한 동작을 하는가에 대한 여부를 판단하여, 상기 단말기로부터의 상향전송을 어떻게 할 것인지를 결정한다. 핸드오버시에는 통상적으로 단말기가 핸드오버되는 기지국의 방송 채널을 읽지 않으므로, UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)은 핸드오버 메시지 혹은 활성집합 갱신 메시지에 핸드오버 되는 기지국에서 전자기 간섭 현상 축소에 관한 동작을 하는지에 대한 여부를 알려줄 수 있다. 상기 UTRAN은 제 3세대 비동기 이동통신 시스템에서 단말기를 제외한 제 3세대 비동기 이동 통신 시스템의 구성요소를 통칭하는 말이다. 본 발명의 실시예에서는 상기 제어기(721)에서 상향 전송 슬랏 시점을 랜덤하게 설정하여 전자기 간섭 현상을 최소로 사용하는 방법을 사용함에 있어서 기지국과 단말기가 동일한 방법을 가지고 동시에 실시하며 기지국이 단말기로부터 전송되는 상향 채널의 수신 시점을 정확히 알 수 있게 된다.
다음으로, 상기 도 8을 참조하여 기지국의 송수신기 구성을 설명하기로 한다.
먼저, i번째 사용자 단말기에게 전송될 하향 사용자 데이터(801)는 부호기(802)로 입력되고, 상기 부호기(802)는 상기 입력된 하향 사용자 데이터(081)를 채널 부호화한 후 인터리버(803)로 출력한다. 상기 인터리버(803)는 상기 부호기(802)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정된 규칙에 따라 인터리빙하고 그 인터리빙된 신호를 다중화기(806)로 출력한다. 상기 다중화기(806)는 상기 인터리버(803)에서 출력한 I번째 사용자에 대한 하향 사용자 데이터와, 상기 i번째 사용자 단말기의 상향 송신 전력 제어를 위한 TPC(805)와 i번째 사용자 데이터에 사용된 전송 형식(Transport Format)이 어떤 것인지를 알려주는 TFCI(804) 및 단말기로부터의 상향 전송 채널의 동기의 조정을 요구하는 SS(860)를 다중화하여 i번째 사용자 데이터부를 생성한 후 호가산기(807)로 출력한다. 상기 확산기(807)는 상기 다중화기(806)에서 출력한 I번째 사용자 데이터부를 입력하여 상기 i번째 사용자의 하향 채널에 사용되는 채널 확산 부호, 일 예로 OVSF부호로 채널확산된 후 승산기(808)로 출력한다. 상기 승산기(808)는 상기 확산기(807)에서 출력한 신호를 i번째 사용자에게 전송할 하향 채널 송신 전력에 대해 설정되어 있는 채널 이득(gain parameter)을 곱한 후 합산기(811)로 출력한다. 상기 합산기(811)는 상기 승산기(808)에서 출력한 신호, 즉 i번째 사용자 채널과, 하향 공통 채널(810)과 타사용자채널(809)을 합산하여 승산기(812)로 출력한다. 여기서, 상기 합산기(811)에서 합산되는 채널들은 각각 서로 다른 OVSF부호로 채널확산되어 있어, 상기 채널들을 합산해도 같이 합산되는 타채널들에 영향을 미치지 않는다. 상기 승산기(812)는 상기 합산기(811)에서 출력한 신호를 입력하여 기지국에서 사용하는 스크램블링부호로 스크램블링한 후 다중화기(814)로 입력된다. 상기 다중화기 (814)는 하향 채널 신호들과, 입력된 미드엠블(813)을 다중화시켜 하향 채널 슬랏을 생성한다. 상기 미드엠블(813)은 상기 미드앰블(813)을 수신한 단말기가 기지국 송신 전력의 크기를 추정할 경우 사용될 수 있고, 상기 다중화기(814)에서 다중화된 하향 채널 슬랏으로 어떤 채널들이 전송되는지의 여부를 알 수 있는데 사용된다.
상기 다중화기(814)의 출력은 변조기 (815)로 입력된다. 상기 변조기(815)는 입력된 하향 채널 신호들을 변조하며, 변조 방식으로는 BPSK, QPSK, 8PSK, QAM등이 사용될 수 있다. 상기 변조된 하향 채널 신호들은 스위치(820)로 입력되는데, 상기스위치(820)는 제어기(821)의 제어에 따라 하향 채널 슬랏의 전송 시점에 변조기(815)로 연결되어, 상기 하향 채널 슬랏은 RF 처리부(822)로 전송한다. 상기 스위치(820)는 제어기(821)의 제어에 따라 하향 채널 슬랏의 해당 전송 시점에서만 상기 변조기(815)로 연결되어, 상기 하향 채널 슬랏을 RF 처리부(822)로 전송한다. 또한, 상기 스위치(820)는 상기 제어기(821)의 제어에 따라 DwPTS생성기(816)로 연결되어, DwPTS가 전송될 시점에 DwPTS를 전송하는데, 상기 DwPTS는 상기 DwPTS를 수신한 단말기가 초기 기지국 검색과정에서 기지국의 정보를 담고 있는 방송 채널의 위치와, 기지국 신호의 크기, 그리고 다중 프레임내에서 현재 수신하고 있는 프레임의 위치등을 추정하는데 사용된다. 상기 RF 처리부(822)는 상기 하향 채널 슬랏을 반송파대역으로 변환시킨 후, 안테나(823)로 출력시키고, 상기 안테나(823)는 상기 하향 채널 슬랏을 기지국내의 해당 단말기들로 전송한다.
한편, 상기 기지국이 상기 단말기들로부터 상향 신호를 수신하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
상기 안테나(823)를 통해서 수신되는 단말기로부터의 상향 신호들은 RF 처리부(822)를 통해서 반송파대역에서 기저대역 주파수 신호로 변환된 후 상기 스위치(820)로 출력된다. 상기 스위치(820)는 상기 제어기(821)에 따라 상기 단말기로부터 수신된 상향 신호들을 정해진 수신 시점에서 다중화기(831)로 스위칭 온하여 입력시킨다. 상기 제어기(821)는 상기 도 7에서 설명한 제어기(721)와 마찬가지고, 상기에서 설명한 본 발명의 제 1,2,3,4 실시예 중 하나를 구비하고 있으며, 상기 구비된 본 발명의 실시예에 따라 기지국 내의 단말기들이 상향 채널 신호를전송하는 시점을 파악하여 상기 스위치(820)를 제어한다. 상기 제어기(820)는 상기 UTRAN이 기지국(node B)에게 알려주는 전자파 간섭 현상 축소 지시자(indicator)에 의해서 본 발명의 실시예중 하나를 동작시켜 기지국 내의 단말기들로부터의 상향 신호의 수신 시점을 정확히 파악할 수 있는 것이다. 또한 상기 제어기(820)는 UpPTS의 수신 시점에 따라 상기 스위치(820)를 UpPTS 해석기(830)로 스위칭 온하여 연결시켜 각 단말기들로부터 전송된 UpPTS를 해석할 수 있도록 해주는 기능도 구비하고 있다.
복조기(831)는 수신된 상향 사용자 데이터부를 입력하여 복조한 후 역다중화기(832)로 출력한다. 상기 역다중화기(832)는 상기 복조기(831)에서 출력한 신호를 역다중화하여 미드엠블(833)과 상향 사용자 데이터부를 분리하여 상기 분리된 상향 사용자 데이터부를 역다중화기(832)로 출력한다. 상기 미드엠블(833)은 사용자 합동 검출, 단말기와 기지국 사이의 채널 환경 추정 및 단말기의 송신 신호의 크기 등을 추정하는데 사용된다. 상기 역다중화기(832)에서 출력한 상향 사용자 데이터부는 승산기(834)로 출력한다. 상기 승산기(834)는 상기 도 7에서 설명한 바와 같이 단말기 송수신기에서 사용한 스크램블링부호와 곱해져 디스클램블링되어 역확산기(835)로 출력된다. 상기 역확산기(835)는 상기 승산기(834)에서 출력한 신호를 입력하여 역확산하여 각각의 사용자별로 상향 사용자 데이터부가 분리되며 i번째 사용자의 상향 신호 데이터부는 다중화기(836)로 출력된다. 상기 역다중화기(836)는 상기 i번째 사용자의 상향 사용자 데이터부를 역다중화하여 TPC(837), TFCI(838) 와 상기 SS(870) 및 i번째 사용자의 데이터를 분리하여 상기 I번째 사용자 데이터를 역인터리버(839)로 출력한다. 여기서, 상기 TPC(837)은 i번째 사용자의 하향 송신 신호 전력 제어에 사용되고, TFCI(838)은 i번째 사용자의 데이터부에 사용된 전송 형식의 해석에 사용되고, 상기 SS(870)는 상기 단말기로의 하향 채널의 전송 시점 조절에 사용된다. 상기 역인터리버(839)는 상기 역다중화기(836)에서 출력한 i번째 사용자 데이터를 역인터리빙한 후 복호기(840)로 출력한다. 상기 복호기(840)는 상기 역인터리버(839)에서 출력한 I번째 사용자 데이터를 입력하여 복호함으로써 I번째 사용자의 단말기에서 상향 전송한 사용자 데이터(841)를 검출해내게 된다. 상기 역확산기(835)에서 출력된 타사용자 상향 채널(850)도 상기 i번째 사용자 데이터와 동일한 과정을 거쳐 기지국에서 수신되는 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명은 단말기 및 기지국의 해당 사용자 데이터를 전송하는 전송 타임 슬롯을 랜덤하게 설정함으로써 단속적인 잡음 발생, 즉 전자기 간섭 현상을 제거한다는 이점을 가진다. 그래서, 상기 협대역 시분할 코드분할 다중접속 통신 시스템의 품질 성능 향상을 가져온다는 이점을 가진다.

Claims (11)

  1. 시스템에서 사용가능한 모든 부프레임에 일련 번호인 부프레임 번호를 부여하는, 협대역 시분할 코드 분할 다중 접속 시스템에서 상향 링크 송신 장치에 있어서,
    기지국으로 전송할 사용자 데이터가 발생하면, 상기 사용자 데이터가 최초 전송되는 시점의 최초 타임슬롯 번호와 해당 시점의 부프레임 번호를 가지고 상기 기지국으로 상기 사용자 데이터를 전송할 전송 타임 슬럿을 랜덤하게 결정하도록 제어하는 제어기와,
    상기 사용자 데이터를 포함하여 사용자 데이터부를 생성하고, 상기 사용자 데이터부와 미드앰블을 다중화하여 사용자 채널을 생성하는 송신기와,
    상기 제어기의 제어에 따라 스위칭온되어 상기 생성된 사용자 채널을 전송 슬럿상에서 랜덤하게 송출하도록 하는 스위치로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
  2. 시스템에서 사용가능한 모든 부프레임에 일련 번호인 부프레임 번호를 부여하는, 협대역 시분할 코드 분할 다중 접속 시스템에서 하향 링크 송신 장치에 있어서,
    임의의 단말기로 전송할 사용자 데이터가 발생하면, 상기 사용자 데이터가 최초 전송되는 시점의 최초 타임슬롯 번호와 해당 시점의 부프레임 번호를 가지고상기 단말기로 상기 사용자 데이터를 전송할 전송 타임 슬럿을 랜덤하게 결정하도록 제어하는 제어기와,
    상기 사용자 데이터를 포함하여 사용자 채널을 생성하고, 상기 사용자 채널과 하향 공통 채널과 합산한 후 미드앰블과 다중화하여 하향 채널을 생성하는 송신기와,
    상기 제어기의 제어에 따라 스위칭온되어 상기 생성된 하향 채널을 전송 슬럿상에서 랜덤하게 송출하도록 하는 스위치로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
  3. 시스템에서 사용가능한 모든 부프레임에 일련 번호인 부프레임 번호를 부여하는, 협대역 시분할 코드 분할 다중 접속 시스템에서 하향 링크 수신 장치에 있어서,
    하향 링크를 통해 기지국 신호를 수신하면, 상기 신호가 수신된 시점의 최초 타임슬롯 번호와 해당 시점의 부프레임 번호를 가지고 상기 기지국에서 랜덤하게 결정된 전송슬럿에 상응하게 수신 타임 슬럿을 결정하도록 제어하는 제어기와,
    상기 제어기의 제어에 따라 결정된 타임 슬럿에서 스위칭 온하여 상기 수신한 기지국 신호를 수신기로 스위칭하는 스위치와,
    상기 스위치의 스위칭에 따라 입력되는 수신 기지국 신호를 미드엠블 신호와 사용자 데이터부 신호로 분리하고, 상기 사용자 데이터부 신호를 복조하여 순수 사용자 데이터를 검출하는 수신기로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
  4. 시스템에서 사용가능한 모든 부프레임에 일련 번호인 부프레임 번호를 부여하는, 협대역 시분할 코드 분할 다중 접속 시스템에서 상향 링크 수신 장치에 있어서,
    상향 링크를 통해 단말기 신호를 수신하면, 상기 신호가 수신된 시점의 최초 타임슬롯 번호와 해당 시점의 부프레임 번호를 가지고 상기 단말기에서 랜덤하게 결정된 전송슬럿에 상응하게 수신 타임 슬럿을 결정하도록 제어하는 제어기와,
    상기 제어기의 제어에 따라 결정된 타임 슬럿에서 스위칭 온하여 상기 수신한 단말기 신호를 수신기로 스위칭하는 스위치와,
    상기 스위치의 스위칭에 따라 입력되는 수신 단말기 신호를 미드엠블 신호와 사용자 데이터부 신호로 분리하고, 상기 사용자 데이터부 신호를 복조하여 순수 사용자 데이터를 검출하는 수신기로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
  5. 협대역 시분할 코드 분할 다중 접속 시스템에서 상향 링크 송신 방법에 있어서,
    상기 시스템에서 사용 가능한 모든 부프레임에 일련번호인 부프레임 번호를 부여하는 과정과,
    상기 부프레임 번호를 부여한 후 임의의 단말기가 상기 시스템과 호를 형성하고, 상기 단말기는 상기 호가 형성된 시점의 최초 타임슬롯 번호와 해당 시점의 부프레임 번호를 가지고 상기 단말기의 전송슬럿을 결정하기 위한 랜덤값을 발생하는 함수를 생성하는 과정과,
    상기 함수에서 발생되는 랜덤값에 해당하는 타임 슬럿에서 사용자 데이터를 전송하도록 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 함수는 하기 수학식 2와 같이 표현됨을 특징으로 하는 방법.
    f_x(i)={M[C(i) EOR S]+ft_x}mod N +1
    단, 상기 C(i)는 상기 부프레임번호(i)를 입력하여 13비트의 2진수를 출력하는 함수
    상기 S는 상기 부프레임번호(i)로 할당가능한 값중 랜덤하게 하나의 값을 취한 정수
    상기 N은 상기시스템의 해당 시점에서 상향링크로 사용되는 타임 슬롯의 개수
    상기 EOR은 비트단위의 배타적 덧셈연산(exclusive OR)
  7. 제6항에 있어서,
    상기 {C(i) EOR S}의 결과값에 대한 이진 시퀀스가 A일 경우 M[A]는 하기 수학식 3과 같이 표현가능함을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수학식 2 및 수학식 3에 상기 C(i)는 I로, g(n)은 1로 정의하여 상기 M[A]를 하기 수학식 4와 같이 표현하고, 하기 수학식 4에 따른 M[A]를 가지고 상기 랜덤값을 생성하여 상기 전송 슬럿을 결정함을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 수학식 2 및 수학식 3에 상기 C(i)는 i로, g(n)은 2n로 정의하여 상기 M[A]를 하기 수학식 5와 같이 표현하고, 하기 수학식 5에 따른 M[A]를 가지고 상기 랜덤값을 생성하여 상기 전송 슬럿을 결정함을 특징으로 하는 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 수학식 2 및 수학식 3에 상기 C(i)는 i로, g(n)은 (n+1)로 정의하여 상기 M[A]를 하기 수학식 6과 같이 표현하고, 하기 수학식 6에 따른 M[A]를 가지고 상기 랜덤값을 생성하여 상기 전송 슬럿을 결정함을 특징으로 하는 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 수학식 2 및 수학식 3에 상기 C(i)는 (i+21)mod8192로, g(n)은 2n로 정의하여 상기 M[A]를 하기 수학식 7과 같이 표현하고, 하기 수학식 7에 따른 M[A]를 가지고 상기 랜덤값을 생성하여 상기 전송 슬럿을 결정함을 특징으로 하는 방법.
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