JP3730217B2 - 符号分割多重接続通信システムにおけるアップリンク同期伝送方式の同期化のための装置及び方法 - Google Patents
符号分割多重接続通信システムにおけるアップリンク同期伝送方式の同期化のための装置及び方法 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号分割多重接続(Code Division Multiple Access: 以下、CDMAと称する)通信システムにおけるチャネル通信装置及び方法に関し、特に、CDMA通信システムにおいて、アップリンク同期伝送方式を使用して、同期化及びチャネル区分に必要な符号を割り当てる装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
CDMAシステムは、同期式システムと非同期式システムとに分けられる。前記のようなCDMA通信システムは、直交コード(orthogonal code)を使用してチャネルを区分する。以下の説明において、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)通信システムとして知らされている非同期方式の広帯域符号分割多重接続(Wide-band Code Division Multiple Access: 以下、W−CDMAと称する)通信システムを挙げて説明する。しかしながら、本発明は、W−CDMAシステムだけでなく、CDMA−2000のような他のCDMAシステムにも適用することができる。
【0003】
図1は、W−CDMA通信システムの構造を示す図である。図1に示すように、W−CDMA通信システムは、RNC(Radio Network Controller: 以下、RNCと称する)101、前記RNC101に連結される複数のノードB103−1乃至103−3(以下、UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)と称する;CDMA−2000システムにおける基地局送受信サブシステム(BTS))、及び無線インターフェースを通して前記UTRAN103−1乃至103−3のいずれか1つと連結されるユーザ装置(User Equipment: 以下、UEと称する;CDMA−2000における移動局)105から構成される。前記UE105の連結(Connection)に対する全ての過程は、前記RNC101によって制御される。さらに、前記RNC101は、前記UTRANに接続される前記UEに対するチャネル資源の割り当てを担当する。
【0004】
前記RNC101によって割り当てられるチャネルを通して前記UTRANへの接続に成功する時、前記UE105は、前記割り当てられたダウンリンクまたはアップリンク専用物理チャネル(Dedicated Physical Channel: 以下、DPCHと称する)を使用して通信を持続する。前記W−CDMA通信システムは、互いに同期を取らない非同期チャネルを使用する。この場合、前記UTRAN103は、UE105を他のUEと区分するために、前記UE105に対する固有のスクランブリングコード(Scrambling Code)を割り当てる。
【0005】
前記スクランブリングコードは、長いスクランブリングコード(Long Scrambling code)及び短いスクランブリングコード(Short Scrambling code)に分けられる。以下の説明において、“スクランブリングコード”とは、前記長いスクランブリングコードを示す。
【0006】
前記スクランブリングコードは、下記の過程を通して生成される。
(段階1)24個の初期値n0, n1, .., n23を受信する。
(段階2)数列x(i)及びy(i)を生成し、ここで、i=0, ..,225−27である。
x(0)=n0, x(1)=n1, x(2)=n2, ..., x(23)=n23, x(24)=1
x(i+25)=x(i+3)+x(i) modulo 2, i=0, ..., 225-27
y(0)=y(1)=y(2)=...=y(23)=y(24)=1
y(i+25)=y(i+3)+y(i+2)+y(i+2)+y(i) modulo 2, i=0, ..., 225-27
(段階3)数列z(i)を生成し、ここで、i=0, ..., 225−2である。
z(i)=x(i)+y(i) modulo 2, i=0, ..., 225-2
(段階4) ゴールド(Gold)数列Z(i)を生成し、ここで、i=1, ..., 225−2である。
Z(i)=1-2*z(i)
(段階5)2つのリアル(real)スクランブリングコードcl(i)及びc2(i)を生成し、ここで、i=1, ..., 225−2である。
c1(i)=Z(i)
c2(i)=Z((i+16777232) modulo (225-1))
(段階6)スクランブリングコードC(i)を生成し、ここで、i=0, ..., 225−2である。
C(i) = c1(i)*(1+j(-1)i*c2(2*[i/2]))
【0007】
前記のような数式において、[x]は、x値より小さいか同一である整数のうち最大の整数を示す。
【0008】
前記のような方法によって生成されたスクランブリングコードは、前記UEを互いに区別するために、前記DPCHの割り当ての時に、前記UTRANによって前記UEに割り当てられる。
【0009】
W−CDMAにおいて、1つのフレームは、38400チップで構成される。従って、前記スクランブリングコードは、38400チップの単位で使用され、これは、前記スクランブリングコードの一部分を使用することで実現できる。つまり、1つのDPCHのためのスクランブリングコードは、C(i)であり、ここで、i=0, 1, ..., 38399である。
【0010】
前記DPCHは、前記フレームの開始点でC(0)から始まるスクランブリングコードを使用する。前記それぞれのDPCHは相違する初期値n0、n1、...、n23を有するので、前記DPCHには相違するスクランブリングコードが割り当てられる。
【0011】
最近のW−CDMA通信システムは、チャネル区分のためにOVSF (Orthogonal Variable Spreading Factor)コードを使用する。前記OVSFコードは、前記UEの相違する物理チャネル間の直交性を維持することによって、前記UEに割り当てられるチャネルを識別する。さらに、ダウンリンクにおいて、前記OVSFコードは、前記OVSFコードの長さ、つまり、拡散率(Spreading Factor: SF)を多様にすることで相違するレートを有することができる。前記アップリンクにおいて、前記OVSFコードは、1つのUEによって使用される複数のチャネルを区分するために用いられる。前記UEが同一のスクランブリングコードを使用するUSTS(Uplink Synchronous Transmission Scheme)において、前記OVSFコードは、前記UEの複数のチャネルを区分するために用いられる。
【0012】
最近のW−CDMA通信システムは、前記DPCHに相違する時間オフセットを与えることによって時間的な非同期を維持する。これは、前記ダウンリンクDPCH(downlink DPCH: 以下、DL DPCHと称する)がそのヘッドに制御部分を有するためである。つまり、前記DL DPCHの制御部分が相違する時間に伝送されることで、前記制御部分が同時に伝送される時に発生する電力問題を解決することになる。さらに、前記アップリンクDPCH(uplink DPCH: 以下、UL DPCHと称する)も、相違する時間にフレームの最後が前記ノードBに到着することで、前記UTRANの処理速度に与える影響を最小化するようになる。
【0013】
図2は、W−CDMA通信システムにおいて、前記DL DPCHと前記UL DPCHとの間の時間関係を示す図である。図2を参照して、前記DL DPCH及び前記UL DPCHの非同期伝送方式を説明する。
【0014】
図2を参照すると、1つの10−msフレームは、15個のスロット(slot)で構成され、各スロットは、2560個のチップで構成される。図2において、参照番号201は、共通パイロットチャネル(Common Pilot Channel: 以下、CPICHと称する)を示し、参照番号203は、一次共通制御物理チャネル(Primary Common Control Physical Channel: 以下、P−CCPCHと称する)を示し、参照番号205は、スロット単位のフレームを示し、参照番号207及び209は、前記DL DPCHを示し、参照番号208及び210は、前記DL DPCH207及び209にそれぞれ対応するUL DPCHを示す。前記CPICH及び前記P−CCPCHは、フレーム同期化され、他のチャネルに対する基準チャネルとして使用される。
【0015】
図2に示すように、前記DL DPCH207及び209は、前記P−CCPCH203からそれぞれ時間オフセットτDPCH,n及びτDPCH,n+1の分だけ遅延されて伝送される。前記のように、前記DPCHには、相違する時間オフセットτDPCHが与えられる。例えば、各DPCHには、0、256、2*256、...、148*256、及び148*256チップオフセットのいずれか1つが与えられる。
【0016】
前記UEは、前記P−CCPCH203に前記時間オフセットτDPCH,n、τDPCH,n+1の分だけ遅延されて伝送された前記DL DPCH207及び209を受信してT0時間が経過した後、前記対応するUL DPCH208及び210を伝送する。従って、前記UL DPCH208及び210も、互いに同期される。前記UTRANと前記それぞれのUEとの間の距離差によって、前記UTRANは、前記UL DPCHに対応する前記DL DPCHを伝送してから正確にT0時間の後に前記UL DPCHを受信することができない可能性がある。従って、前記UTRANは、前記UEからの距離を測定するために、RACH(Random Access Channel)の伝送過程において、前記UEへの伝播遅延時間(Propagation delay time)を測定して、この値を初期同期化のために利用する。つまり、前記UTRANは、前記DL DPCHを送信した後、UL DPCHの受信時間を予測のために前記伝播遅延時間を使用する。
【0017】
アップリンク同期伝送方式(Uplink Synchronous Transmission Scheme: 以下、USTSと称する)は、複数のUEに1つのスクランブリングコードを割り当てる。前記USTSは、前記UTRANが前記UEから伝送される前記UL DPCHを受信する時、前記UL DPCHを同期させるようになっている。前記のようなUSTSを使用することによって、前記UTRANは、前記同期されたUEに同一の1つのスクランブリングコードを割り当てることができる。従って、前記USTSを採用するW−CDMA通信システムは、セル(cell)内で使用されるスクランブリングコードの数を低減することができるので、UE信号間の干渉を低減する。前記UTRANは、前記USTSを採用する前記UEが同一のスクランブリングコードを使用する時、前記RNCから提供されたチャネル化コード(channelization code)、つまり、直交するOVSFコードを利用して、前記UEを識別することができる。前記USTSにおいて、前記UTRANは、少なくとも2つのUEのUL DPCHを互いに同期化し、次に、前記同期化したUEに前記同一のスクランブリングコードを割り当てる。さらに、前記UTRANは、前記同一のスクランブリングコードが割り当てられた前記UEのUL DPCHに相違するチャネル化コード(または、OVSFコード)を割り当てることによって、前記受信された同期化したUL DPCHを識別する。
【0018】
前記USTSは、下記の2つの段階を通して信号の同期時間を制御する。
(1)初期同期化(Initial Synchronization)過程
前記UTRANは、前記RACHを通して前記UEから信号を受信すると、所定の基準時間と前記RACHを通して受信された前記信号の受信時間との間の差、つまり、前記RACHの信号の遅延時間を測定する。前記UTRANは、前記時間差を順方向接近チャネル(Forward Access Channel: 以下、FACHを称する)を通して前記UE伝送する。前記UEは、前記FACHを通して前記時間差を受信すると、前記受信された時間差を利用して送信時間を調整する。
【0019】
(2)トラッキング(tracking)過程
前記UTRANは、前記UE信号の受信時間と前記基準時間との比較を通して、前記UEに時間調整ビット(Time Alignment Bit)を周期的に送信する。前記時間調整ビットが‘1’である場合、前記UEは、1/8チップの分だけ前記伝送時間を早める。しかしながら、前記時間調整ビットが‘0’である場合は、前記UEは、1/8チップの分だけ前記伝送時間を延ばす。前記時間調整ビットは、2つのフレーム当たり一回、前記制御チャネルにおける伝送電力制御(Transmit Power Control: 以下、TPCと称する)ビットを使用して伝送される。
【0020】
複数のUEが前記同一の1つのスクランブリングコードを使用する前記 USTSにおいて、前記同一のスクランブリングコードを使用する前記UEは、互いに必須に同期化されるべきである。つまり、前記UTRANが複数のUEから伝送される前記DPCHを受信した時、前記受信したDPCHは、スロット同期もフレーム同期も一致するべきである。前記フレーム同期は、前記同一のスクランブリングコードを使用する前記UE間の干渉を最小化するためであり、前記スロット同期は、前記OVSFコードを用いて、前記同一のスクランブリングコードを使用する前記UEを区分するためである。前記初期同期化過程は、前記フレーム同期及び前記スロット同期を取るための過程である。
【0021】
前述したように、前記それぞれのDL DPCHは、固有の時間オフセットτDPCH,nを有する。従って、前記UL DPCHは、互いに同期が合わない。前記初期同期化過程においては、前記UL DPCH間の非同期を調整して同期化すべきである。従って、前記初期同期化過程におけるチャネル非同期の問題を解決するための具体的な方法が要求される。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、CDMA通信システムにおいて同期化を遂行する装置及び方法を提供することにある。
【0023】
本発明の他の目的は、CDMA通信システムにおいて、USTSを採用するUEからのUL DPCHのフレーム同期及びスロット同期を獲得する装置及び方法を提供することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】
前記のような課題を解決するための本発明は、UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)及び複数のユーザ装置(UE)を備え、前記複数のUEを識別するための直交コード及び前記UEによって前記UTRANを識別するための1つのアップリンクスクランブリングコードを使用し、前記UEが前記1つのスクランブリングコードを使用してアップリンク専用物理チャネルのフレームを同期させるアップリンク同期伝送方式を適用するCDMA通信システムでスクランブリングコードを同期化する方法を提供する。前記UEは、前記UTRANから提供されるシステム時間を提供する信号を受信し、前記システム時間に基づいてランダムアクセスチャネル(RACH)信号を伝送する。前記UTRANは、前記UEから前記ランダムアクセスチャネル信号を受信して前記各ランダムアクセスチャネルの伝播遅延時間(PD)を測定し、前記測定された伝播遅延時間、及び前記信号の伝送時点とダウンリンク専用物理チャネルの伝送時点との間の時間オフセットτDPCH,nを利用して計算された伝送時間調整値を伝送する。それぞれのUEは、前記伝送時間調整値を受信してアップリンク専用物理チャネルの伝送時間を決定し、前記アップリンク物理チャネルを通してメッセージが伝送されるように、前記決定された伝送時間に直交コード、及び前記伝送時間調整値及び前記時間オフセットτDPCH,nから計算されたスクランブリングコードオフセットを有するフレームデータの開始時間とは相違する時間に発生するスクランブリングコードを使用してフレームデータをスクランブリングする。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による好適な一実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記説明において、本発明の要旨を明確にするために関連した公知機能または構成に対する具体的な説明は省略する。
【0026】
本発明の実施形態は、前記USTSを採用するCDMA通信システムにおいて、前記同一のスクランブリングコードを使用するUEからのUL DPCHを同期化する方法を提案する。前記UL DPCHの初期同期化に必要な過程は、2つの過程に分けられる。第1過程は、スロット単位または256*mチップ単位で同期化する過程であり、第2過程は、スクランブリングコード同期化過程である。
【0027】
まず、スロット単位または256*mチップ単位で同期化する過程を説明する。
【0028】
図3は、本発明の実施形態によって、USTSによって同期化が遂行される時の時間関係を示す図である。
【0029】
図3を参照すると、参照符号301は、与えられたスクランブリングコードを共有するUEのうちn番目のUEのDL DPCHの伝送時間を示す。前記n番目のUEのDL DPCH301は、前記CPICHまたは前記P−CCPCHの伝送時間から時間オフセットτDPCH,nの分だけ遅延された後に伝送される。前記それぞれのDPCHは、相違する伝送時間を有する。参照符号302は、前記n番目のUEのUL DPCHの伝送時間を示す。前記UEは、前記DL DPCHを受信してからT0時間に前記UL DPCHを伝送する。従って、前記UEは、相違するUL DPCHの伝送時間を有する。前記USTSは、前記UL DPCHを互いに同期化すべきである。従って、前記USTSを使用して通信を遂行しようとする時、前記UL DPCHを同期化する過程が要求される。本発明の実施形態は、前記USTSにおいて前記同一のスクランブリングコードを使用する前記UEの前記UL DPCHを同期化する方法を提案する。
【0030】
(段階1)伝播遅延(PD)の測定
前記UTRANは、前記UEから伝送されるRACHを受信すると、前記RACH信号の伝播遅延(PD)値を測定する。前記測定されたPD値は、前記UTRANが前記DPCHを割り当てる時に使用される。
【0031】
(段階2)K=(τDPCH,n+T0+2*PD) mod 2560の計算
前記UTRANは、与えられたDL DPCHの時間オフセットτDPCH,n、常数T0、及び段階1で測定された前記PD値に2をかけた値の和であるKを計算する。ここで、前記時間オフセットτDPCH,nは、前記P−CCPCHと前記DL DPCHとの間の遅延時間を示し、T0は、前記UEの前記DL DPCHと前記UL DPCHとの間の遅延時間を示し、PD値は、伝播遅延値を示し、‘2560’は、1つのスロットを構成するチップの数を示す。前記PDに2をかける理由は、前記伝播遅延が前記アップリンクだけでなく前記ダウンリンク上にも発生するからである。さらに、モジュロ2560演算を遂行することは、前記K値をスロット単位で表現するためである。
【0032】
(段階3)L=2560−KのUEへの伝送
前記UTRANは、前記PD値に基づいて計算された前記K値を利用してL値を計算した後、前記計算された値Lを前記UEに伝送する。前記L値を受信すると、前記UEは、前記DL DPCHの受信時間からT0時間を遅延した後またL時間の後に、前記UL DPCHを伝送する。ここで、Lは、前記のようにL=2560−Kに定義される。
【0033】
前記の説明において、前記UTRANは、前記L値を計算して前記UEに伝送する。しかしながら、前記UTRANは、前記K値を前記UEに伝送することもできる。前記UTRANが前記K値を前記UEに伝送する場合、前記UEは、前記DL DPCHを受信してからT0−時間に前記UL DPCHを伝送する。しかしながら、前記UTRANが前記L値を前記UEに伝送する場合、前記UEは、前記DL DPCHを受信してからT0+Kに前記UL DPCHを伝送する。段階2及び段階3において、前記UEは、スロット(=2560チップ)単位で同期化される。前記同期化は、2560チップのスロット単位で遂行されるが、前記OVSFコードの特性から256チップの倍数の単位で同期化を遂行することもできる。つまり、前記同期化は、256*mチップの単位で遂行される。例えば、2560チップのスロット単位で同期化を遂行することは、m=10である場合に256*mチップ単位で同期化を遂行することである。
【0034】
ここで、前記値‘m’は、上位階層からの信号メッセージを通して提供されるか、または、予め決定されることができる。以下、256*mチップ単位で同期化を遂行する過程を説明する。
【0035】
(段階1)伝播遅延(PD)の測定
前記UTRANは、前記UEから伝送されるRACHを受信すると、前記RACHの伝播遅延PD値を測定する。前記測定されたPD値は、前記UTRANが前記DPCHを割り当てる時に使用される値である。前記PD値は、チップ単位で計算されることができる。この場合、前記PDは、前記UTRANと前記UEtの間の一方向伝播遅延時間を示す。
【0036】
(段階2)K=(τDPCH,n+T0+2*PD) mod 256*mの計算
前記UTRANは、与えられたDL DPCHの時間オフセットτDPCH,n、常数T0、及び段階1で測定された前記PD値に2をかけた値の和であるKを計算する。
【0037】
(段階3)L=256*m−KのUEへの伝送
前記UTRANは、前記PD値に基づいて計算された前記K値を利用してL値を計算した後、前記UEに伝送する。前記L値を受信すると、前記UEは、前記DL DPCHの受信時間からT0時間を遅延した後またL時間の後に前記UL DPCHを伝送する。
【0038】
段階2において、前記時間オフセットτDPCH,nは、256*Kに定義され、前記T0値は、256*4に定義される。従って、m=1である場合、前記L値は、2*PDを256で割った余りと同一である。段階3において、前記UTRANは、前記L値の代わりに前記K値を前記UEに伝送することができる。この場合、前記UEは、前記K値から前記L値を計算することもでき、または、そのままのK値を利用することもできる。
【0039】
前記UTRANから伝送される前記K値または前記L値を受信すると、前記UEは、前記DL DPCHの受信時間からT0時間を遅延した後またL時間の後に前記UL DPCHを伝送することでなく、前記K値を利用して前記DL DPCHの受信時間からT0−K時間に、前記UL DPCHを伝送することもできる。従って、前記L値または前記K値を受信すると、前記UEは、前記のような方法によって前記K値または前記L値を計算した後、前記UL DPCHを伝送する。
【0040】
前記UTRANは、前記L値または前記K値を伝送する代わりに、前記PD値を前記UEに伝送することもできる。この場合、前記UEは、前記UTRANから伝送される前記PD値を受信すると、前記時間オフセットτDPCH,n及びT0値を考慮して前記受信されたPD値を利用することができる。例えば、前記PD値を受信すると、前記UEは、前記DL DPCHを受信した後、前記T0値から前記PD値を引いた値(Toff)を利用して前記UL DPCHを伝送することができる。つまり、前記UEは、前記DL DPCHのフレーム開始点から前記Toff時間の後に前記UL DPCHを伝送することができる。あるいは、前記UEは、前記システムに与えられた共通遅延時間に前記Toff時間を加えた時間の分だけさらに遅延した後で前記UL DPCHを伝送することもできる。さらに、前記UEは、前記UTRANから伝送された前記PD値を利用して前記K値及び前記L値を計算することができ、前記計算されたL値を前記T0値から引いた値であるToff1を利用して、前記DL DPCHのフレーム開始点からToff1時間の後に前記UL DPCHを伝送することができる。
【0041】
次に、スクランブリングコード同期化過程を説明する。
【0042】
図3の参照符号303は、前記同期化したUEのうちn番目のUEからのUL DPCHの伝送時間を示す。従って、前記n番目のUEのUL DPCHは、前記UTRANに受信される時、スロット同期化される。前記RACH信号の伝送時間と前記DPCHの伝送時間との間に前記UEの移動性によって発生する同期エラーは、他の方法によって改めることができる。例えば、前記のような同期エラーは、前述したトラッキング過程を通して訂正することができる。
【0043】
図3の参照符号304、305、及び306は、相違する時間オフセットτDPCH,n+1を有するn+1番目のUEの伝送時間を示す。前記n+1番目のUEも、前記n番目のUEによって使用される方法と同一のスロット同期化方法を遂行する。
【0044】
前記のような方法において、1つのスクランブリングコードを共有する前記UE間のスロット同期を維持することができる。前記スロット同期が獲得されても、フレーム同期が前記時間τオフセットDPCH,nによって獲得されない可能性がある。前記USTSグループ内の前記UEが1つのスクランブリングコードを使用するためには、前記UEによって使用されるスクランブリングコードを同期化する必要があり、前記スクランブリングコードを同期化するために、前記フレーム同期を一致させる必要がある。
【0045】
図3の参照符号307は、前記スクランブリングコードを同期化するためにフレーム同期を一致させる方法を示す。前記UTRANの受信時間の間に、1つのスクランブリングコードの使用する前記USTSグループ内に属するUEに対して前記スクランブリングコードの同期を一致させるためには、スクランブリングコード同期化動作が必要である。ここで、“前記スクランブリングコードの同期化”は、同時に前記スクランブリングコードが始まることを意味する。つまり、前記スクランブリングコードの同期化は、i=0、1、...、38399の場合、前記スクランブリングコードC(i)の開始点C(0)の時間が一致することを意味する。
【0046】
スロット単位または256*mチップ単位の同期化の遂行過程のみによって、前記スクランブリングコードの同期を獲得することはできない。従って、前記スクランブリングコードの同期化において、共通(または、基準)時間に前記スクランブリングコードを同期化する必要がある。図3は、前記スクランブリングコードの同期化の場合、参照符号307のように、前記CPICHまたは前記P−CCPCHのフレーム開始点を前記共通時間として使用することを示す。
【0047】
前記CPICHまたは前記P−CCPCHのフレーム開始点が共通時間として使用される場合、前記USTSグループ内のUEは、前記CPICHまたは前記P−CCPCHのフレーム開始点に同期して前記スクランブリングコードを生成し始める。例えば、前記n番目のUEは、4番目のスロットSlot#3でUL DPCH303のフレーム同期化を開始する。この場合、前記n番目のUEのフレーム開始点は、前記4番目のスロット(つまり、Slot#3、参照番号313)であるが、前記スクランブリングコードの開始点は、1番目のスロット(Slot#0、参照番号313)に一致する。つまり、前記スクランブリングコードの開始点は、前記UL DPCHのフレーム開始点と一致しない。従来の方法において、前記スクランブリングコードの開始点と前記UL DPCHのフレーム開始点とは一致する。しかしながら、本発明の実施形態においては、前記UL DPCHのフレーム開始点と前記スクランブリングコードの開始点とを分離することによって、前記USTSのための前記スクランブリングコードの開始点を一致させる。
【0048】
以下、前記スクランブリングコードの同期化過程を前記n番目のUEを参照して説明する。
【0049】
従来の技術によると、前記UL DPCHのフレーム開始点は、前記スクランブリングコードの開始点と一致するので、前記n番目のUEは、前記UL DPCH303の前記4番目のスロット(Slot#3)でC(0)から始まる前記スクランブリングコードを使用する。しかしながら、本発明の実施形態においては、前記P−CCPCHのフレーム開始点を共通時間として使用する。従って、前記n番目UEは、1番目のスロット(Slot#0)311でC(0)から始まる前記スクランブリングコードを使用するために、前記4番目のスロット(Slot#3)313から始まる前記UL DPCHのフレーム開始点で発生するスクランブリングコードを知るべきである。前記スクランブリングコードはスロット当たり2560チップで構成されるので、(Slot#3)313からUL DPCHフレームが始まる前記UEは、C(3*2560)から始まるスクランブリングコードを使用し、(Slot#0)311でC(0)からリスタートするスクランブリングコードを使用する。つまり、前記UEは、スクランブリングコードC(i)(i=0,1, ..., 38399)をD(i)=C((i+3*2560) modulo 38400)(i=0,1, ..., 38399)に変えて、(Slot#3)313のフレーム開始点から前記スクランブリングコードD(i)をD(0)から開始する。
【0050】
従って、各UEは、前記時間オフセットτDPCH,n値及びL値に基づいて前記UL DPCHのフレーム開始点を算出し、Slot#mに対応する前記フレーム開始点に対して前記スクランブリングコードをD(i)=C((i+m*2560) modulo 38400)( i=0,1, ..., 38399)に変更し、D(0)から始まるスクランブリングコードを前記フレーム開始点から使用する。
【0051】
前記説明において、前記共通時間は、前記P−CCPCHのフレーム開始点として定義される。しかしながら、前記共通時間は、前記UTRANによって決定されて、前記USTSを使用する前記UEに伝送されることもできる。
【0052】
前記共通時間を決定する他の例としては、与えられたスクランブリングコードを使用する前記USTSに対して最初に割り当てられるUEのUL DPCHのフレーム開始点を前記共通時間として定義する。図3を参照すると、n番目のUE及びn+1番目のUEのみが前記与えられたスクランブリングコードを使用する。先に前記n番目のUEにチャネルが割り当てられた時、前記共通時間は、前記n番目のUEのフレーム開始点、つまり、(Slot#3)313をスクランブリングコード開始点として定義することができる。従って、前記UTRANは、Slot#3が前記共通開始点であることを示す情報をn+1番目のUEに伝送して、前記n+1番目のUEが同期を獲得するようにする。
【0053】
前記実施形態は、前記スロット同期化に基づいて前記スクランブリング同期化方法を説明する。
【0054】
前記256*mチップの単位で同期化を遂行する時に、前記スクランブリング同期方法は、下記のようである。前記256*mチップ単位の同期化過程において、前記UEは、L値、K値、またはPD値を利用して前記UL DPCHの伝送時間を決定する。前記UE及び前記UTRANは、前記時間オフセットτDPCH,n値及び前記T0値を共有するので、前記L値、前記K値、及び前記PD値によって、256*m単位でどのように前記同期化が遂行されるかが分かる。従って、前記PD値または前記L値に基づいて前記スクランブリング開始点を探すことができる。
【0055】
例えば、(1)τDPCH,n=256*25チップ、(2)T0=256*4チップ、(3)PD=1000チップ、(4)m=1である場合、前記L値は、L=256−[(τDPCH,n+T0+2PD) mod 256]=48によって計算される。前記256*mチップ単位同期化方法が前記L値を利用して遂行されると仮定する。前記K値または前記PDを利用する場合も、後述する方法を変形して前記スクランブリング同期化を遂行することができる。
【0056】
前記UEは、前記256*mチップ単位同期化のために前記L値を利用する。つまり、前記UEは、前記受信されたDL DPCHのフレーム開始点からT0+L値が遅延された後、前記UL DPCHフレームの伝送を開始する。さらに、前記UEは、スクランブリングコード同期化のために受信された前記P−CCPCHのフレーム開始点を利用し、前記UTRANから受信された前記PD値を利用して、スクランブリングコードオフセットを決定する。つまり、前記UEは、前記スクランブリングコードをD(i)=C((i+offset) modulo 38400)(i=0, 1, ..., 38399)に変更して、D(0)から始まるスクランブリングコードを前記フレーム開始点から使用する。前記オフセット値は下記のように計算される。
offset=τDPCH,n+T0 +2*PD+L
【0057】
前記UEは、前記計算を通して前記オフセット値を決定することもでき、または、前記UTRANから前記オフセット値を受けることもできる。前記スクランブリングコード同期化方法を利用する場合、前記USTSを使用する前記UEのスクランブリングコードは、前記UTRANに同一の位置に到着することができる。前記方法は、前記P−CCPCHが前記共通時間に設定されるケースに該当する。
【0058】
優先して割り当てられたUEに前記スクランブリングコードを同期させることもできる。この場合、前記スクランブリングコードを一致させるために、前記上位階層からの情報信号が追加に要求される。前記UTRANは、前記同期化のために各UEに情報を直接的に伝送することができる。つまり、前記UTRANは、256*m同期化のために前記L値を伝送し、前記スクランブリングコード同期化のために基準UEの同期化情報を伝送することができる。一例として、前記UTRANは、前記オフセット値を伝送することもできる。
【0059】
図4は、本発明の実施形態による前記UEのスクランブリングコード同期化装置の構造を示す。図4を参照すると、スクランブリングコード生成器410は、与えられた共通時間に同期してスクランブリングコードを生成する。つまり、前記スクランブリングコード生成器410は、前記フレーム開始時点を前記共通時間として定義する場合、前記P−CCPCHの1番目のスロット(Slot#0)から、C(0)から始まるスクランブリングコードまたは前記スクランブリングコードオフセットを生成する。さらに、前記スクランブリングコード生成器410は、前記1番目のUEのフレーム開始点を前記共通時間に定義する場合、前記1番目のUEのフレーム開始点になるスロットから、C(0)から始まるスクランブリングコードを生成する。
【0060】
制御器411は、前記上位階層から前記フレーム開始点に対する時間情報を受信する。前記フレーム開始点は、前記時間オフセットτDPCH,n及び前記PD値に基づいて計算される。例えば、図3において、前記n番目のDPCHを伝送するUEのフレーム開始点はスロット#3になり、n+1番目のDPCHを伝送するUEのフレーム開始点はスロット#4になる。前記制御器411は、前記時間情報に基づいてフレーム生成器412及びスイッチ413に前記フレーム開始点情報を伝送して、前記UL DPCHを伝送し始めるように前記UEを制御する。前記フレーム生成器412は、前記制御器411から前記フレーム開始点情報を受信すると、与えられた時間にフレームを生成し始め、前記生成されたフレームをスクランブラ(Scrambler)414に伝送する。前記スイッチ413は、前記制御器411から前記フレーム開始点情報を受信すると、前記スクランブリングコード生成器410によって生成されたスクランブリングコードを前記スクランブラ414に伝送する。前記スクランブラ414は、前記スクランブリングコード生成器410から受信されるスクランブリングコードを利用して、前記フレーム生成器412から受信されるフレームを拡散する。
【0061】
前記スクランブリング同期化装置の動作において、前記制御器411は、前記フレーム開始点で前記フレーム生成器412を駆動して、前記DPCHを通して伝送されるデータフレームを生成する。さらに、前記制御器411は、前記フレーム開始点で前記スイッチをオンにして、前記スクランブリングコード生成器410によって生成されるスクランブリングコードが前記スクランブラ414に印加されるようにする。前記スクランブリングコード生成器410は、前記CPICHまたは前記P−CCPCHのフレーム開始点と同期して前記スクランブリングコードを生成することができる。この場合、前記スクランブリングコードは前記DPCHのフレーム開始点から始まって前記スクランブラ414に印加されるので、前記DPCHのフレーム開始点で生成される前記スクランブリングコードはC(0)と一致しない可能性がある。つまり、前記DPCHのフレーム開始点が3番目のスロットから始まる場合、前記DPCHデータフレームは、前記3番目のスロットで生成されるスクランブリングコードで拡散される。
【0062】
さらに、前記スクランブリングコード生成器410が、前記CPICHまたは前記P−CCPCHのフレーム開始点で前記スクランブリングコードを生成せず、前記DPCHが割り当てられた前記USTSグループ内の1番目のUEのフレーム開始点に同期して生成する場合、前記制御器411は、前記スクランブリングコード生成器410のスクランブリングコード生成時点を制御する。以後の動作は、前述した通りである。
【0063】
前記スクランブリングコード同期化装置を利用することによって、前記USTSのUL DPCHの伝送の時に前記共通時間に一致するスクランブリングコードを利用して、与えられた時間オフセットに同期するフレームを伝送することができるようになる。
【0064】
本発明による前記スクランブリングコード同期化方法によると、前記USTSグループ内のUEのスロット同期を獲得し、前記スクランブリングコードの開始点が一致する。従って、前記スクランブリングコードの時間一致によって干渉を低減することができ、前記スロット同期化によって前記チャネル化コード(例えば、OVSFコード)を通して前記UEからの情報を識別することができる。
【0065】
一方、前記本発明の詳細な説明では具体的な実施形態を挙げて説明してきたが、本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということは勿論である。従って、本発明の範囲は前記実施形態によって限られるべきでなく、特許請求の範囲とそれに均等なものによって定められるべきである。
【0066】
【発明の効果】
前述してきたように、CDMA通信システムにおいて、複数のUEが1つのスクランブリングコードを使用するUSTS方式を使用する場合、前記同一の1つのスクランブリングコードを使用する前記UE間のスロット及びフレーム同期化を具現することができる。前記DL DPCHは相違する遅延時間を有するので、前記UL DPCH間の同期が獲得されない。従って、初期同期化過程において、前記UL DPCH間の非同期を調整して前記同期を獲得する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 W−CDMA通信システムの構造を示す図である。
【図2】 W−CDMA通信システムにおいて、DL DPCHとUL DPCHとの間の時間関係を示す図である。
【図3】 本発明の実施形態によって、同期化がUSTSによって遂行される時の時間関係を示す図である。
【図4】 本発明の実施形態によるUEのスクランブリングコード同期化装置の構造を示す図である。
【符号の説明】
410 スクランブリングコード生成器
411 制御器
412 フレーム生成器
413 スイッチ
414 スクランブラ
Claims (24)
- UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)及び複数のユーザ装置(UE)を備え、前記複数のUEを識別するための直交コード及び前記UEが前記UTRANを識別するための1つのアップリンクスクランブリングコードを使用し、前記UEによって前記1つのスクランブリングコードを使用してアップリンク物理チャネルのフレームを同期させるアップリンク同期伝送方式を適用し、前記UEが前記UTRANから提供されるシステム時間を提供する信号を受信し、前記システム時間に基づいてランダムアクセスチャネル(RACH)信号を伝送する符号分割多重接続通信システムにおけるスクランブリングコードの同期化方法において、
前記UTRANにおいて、前記UEから前記ランダムアクセスチャネル信号を受信してUEの伝播遅延時間(PD)を測定し、前記測定された伝播遅延時間、及び前記システム時間とダウンリンク専用物理チャネルの伝送時点との間の時間オフセットτDPCH ,nを利用して計算された伝送時間調整値を伝送する過程と、
UEにおいて、前記伝送時間調整値を受信して前記アップリンク物理チャネルの伝送時間を決定し、直交コード、及び前記伝送時間調整値から計算されたスクランブリングコードオフセットを有するフレームデータの発生時間とは相違する時間に発生するスクランブリングコードを使用してフレームデータをスクランブリングする過程と、
からなることを特徴とする方法。 - 前記システム時間は、共通パイロットチャネル(CPICH)信号の開始時間であることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記システム時間は、一次共通制御物理チャネル(P-CCPCH)信号の開始時間であることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記伝送時間調整値は、下記の数式によって計算されることを特徴とする請求項1記載の方法。
伝送時間調整値=(τDPCH , n+T0+2*PD) mod 2560
ここで、T0は常数値である。 - 前記伝送時間調整値は、下記の数式によって計算されることを特徴とする請求項1記載の方法。
伝送時間調整値=2560−[(τDPCH , n+T0+2*PD) mod 2560]
ここで、T0は常数値である。 - 前記伝送時間調整値は、下記の数式によって計算されることを特徴とする請求項1記載の方法。
伝送時間調整値=(τDPCH , n+T0+2*PD) mod 256*m
ここで、T0は常数値であり、mは1、2、3、...、10である。 - 前記伝送時間調整値は、下記の数式によって計算されることを特徴とする請求項1記載の方法。
伝送時間調整値=(256*m)−[(τDPCH , n+T0+2*PD) mod 256*m]
ここで、T0は常数値であり、mは1、2、3、...、10である。 - 前記伝送時間調整値は、常数値T0から前記伝播遅延値を引いた値であることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記スクランブリングコードオフセットは、下記の数式によって計算されることを特徴とする請求項1記載の方法。
offset=τDPCH , n+T0+2PD+L
ここで、Lは、前記伝送時間調整値を示す。 - UTRAN及び複数のUEを備え、前記複数のユーザ装置を識別するための直交コード及び前記UEが前記UTRANを識別するための1つのアップリンクスクランブリングコードを使用し、前記UEが前記1つのスクランブリングコードを使用してアップリンク物理チャネルのフレームを同期させるアップリンク同期伝送方式を適用し、前記UEが前記UTRANから提供されるシステム時間を提供する信号を受信し、前記システム時間に基づいてランダムアクセスチャネル(RACH)信号を伝送する符号分割多重接続通信システムのユーザ装置におけるスクランブリングコードの同期化方法において、
前記伝送されるRACH信号に応答して前記UTRANからスロット同期化のための伝送時間調整値を受信すると、伝送時間を決定する過程と、
前記システム時間にスクランブリングコードを生成する過程と、
前記決定された伝送時間にデータフレームを生成する過程と、
前記伝送時間調整値から計算されたスクランブリングコードオフセットを有する前記フレームデータの伝送時間と相違する時間に発生するスクランブリングコードを使用して、前記決定された伝送時間に前記データフレームをスクランブリングする過程と、
から構成されることを特徴とする方法。 - UTRAN及び複数のUEを備え、前記複数のユーザ装置を識別するための直交コード及び前記UEが前記UTRANを識別するための1つのアップリンクスクランブリングコードを使用し、前記UEが前記1つのスクランブリングコードを使用してアップリンク物理チャネルのフレームを同期させるアップリンク同期伝送方式を適用し、前記UEが前記UTRANから提供されるシステム時間を提供する信号を受信し、前記システム時間に基づいてランダムアクセスチャネル(RACH)信号を伝送する符号分割多重接続通信システムのユーザ装置におけるスクランブリングコードの同期化装置において、
前記伝送されるRACH信号に応答して前記UTRANからスロット同期化のための伝送時間調整値を受信すると、伝送時間を決定する制御器と、
前記システム時間にスクランブリングコードを生成するスクランブリングコード生成器と、
前記決定された伝送時間にデータフレームを生成するフレーム生成器と、
前記制御器によって決定された伝送時間に、前記システム時間に前記伝送時間調整値から計算されたスクランブリングコードオフセットを有する前記フレームデータの伝送時間と相違する時間に発生するスクランブリングコードを使用して前記データフレームをスクランブリングするスクランブラと、
から構成されることを特徴とする装置。 - 前記システム時間は、共通パイロットチャネル(CPICH)信号の開始時間であることを特徴とする請求項11記載の装置。
- 前記システム時間は、一次共通制御物理チャネル(P-CCPCH)信号の開始時間であることを特徴とする請求項11記載の装置。
- 前記伝送時間調整値は、下記の数式によって計算されることを特徴とする請求項11記載の装置。
伝送時間調整値=(τDPCH , n+T0+2*PD) mod 2560
ここで、T0は常数値である。 - 前記伝送時間調整値は、下記の数式によって計算されることを特徴とする請求項11記載の装置。
伝送時間調整値=2560−[(τDPCH , n+T0+2*PD) mod 2560]
ここで、T0は常数値である。 - 前記伝送時間調整値は、下記の数式によって計算されることを特徴とする請求項11記載の装置。
伝送時間調整値=(τDPCH , n+T0+2*PD) mod 256*m
ここで、T0は常数値であり、mは1、2、3、...、10である。 - 前記伝送時間調整値は、下記の数式によって計算されることを特徴とする請求項11記載の装置。
伝送時間調整値=(256*m)−[(τDPCH , n+T0+2*PD) mod 256*m]
ここで、T0は常数値であり、mは1、2、3、...、10である。 - 常数T0からの前記伝送時間調整値は、常数値T0から前記伝播遅延値を引いた値であることを特徴とする請求項11記載の装置。
- 前記メッセージをスクランブリングするスクランブリングコードは、前記システム時間に発生したスクランブリングコードから所定のオフセットの分だけ遅延されたスクランブリングコードであることを特徴とする請求項11記載の装置。
- 前記オフセットは、下記の数式によって計算されることを特徴とする請求項19記載の装置。
offset=τDPCH , n+T0+2PD+L
ここで、Lは、前記伝送時間調整値を示す。 - USTSを使用する移動通信システムでのアップリンク同期を設定するための方法において、
基地局が端末からRACHを受信する過程と、
前記受信したRACHから伝送時間調整値を計算する過程と、
前記計算された伝送時間調整値を前記端末に伝送する過程と、
前記端末が伝送時間調整値を受信し、フレームデータの開始時点を調節する過程と、
データ伝送スロットと同期され直交コードにデータを拡散し、前記フレームデータの開始時点にかかわらず予め設定された開始時点でスクランブリングコードを発生して前記決定されたフレームデータの開始時点を有する前記フレームデータをスクランブリングする過程と、
前記スクランブリングされたフレームデータを前記基地局に伝送する過程と、からなることを特徴とする方法。 - 前記スクランブリングコードを発生する予め設定された開始時点は、共通パイロットチャネル(CPICH)の開始時間であることを特徴とする請求項21記載の方法。
- 前記フレームデータの開始時間は、共通パイロットチャネル(CPICH)のスロット時間の開始時間と同期化されることを特徴とする請求項21記載の方法。
- 前記フレームデータの開始時点は、伝送時間調整値[ ( τ DPCH , n +T 0 +2*PD ) mod 256*m]を用いて調整可能であることを特徴とする請求項21または23記載の方法。
ここで、τ DPCH , n はシステム時間とダウンリンク専用物理チャネルの伝送時点との間の時間オフセットであり、PDは伝播遅延時間であり、T 0 は常数値であり、mは1、2、3、 ... 、10である。
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