KR100332808B1

KR100332808B1 - 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법

Info

Publication number: KR100332808B1
Application number: KR1020000013844A
Authority: KR
Inventors: 유철우; 설지웅; 강영환
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 2000-03-18
Filing date: 2000-03-18
Publication date: 2002-04-18
Also published as: KR20010091790A

Abstract

본 발명은 차세대 이동통신 규격 중 하나인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템에서 여분의 업링크(Up-link) 스크램블링 코드를 가진 CPCH(CPCH : Common Packet Channel)를 위해 보다 효율적으로 물리적 채널을 할당하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은, 이동통신 시스템에서 PCPCH의 재 사용등을 고려하여 16개의 시그너쳐 AP#s(s=0,…,15)와 와 한 셀 당 x개의 'PCPCH 스크램블링 코드'를 할당할 경우, x개의 PCPCH 스크램블링 코드를 y개의 'CPCH 코드채널'로 분류하고, 각 CPCH 코드 채널에 속한 PCPCH 스크램블링 코드는 'PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드를 위하여 사용하며, 그 중에서 2개를 선택하여 'PCPCH 억세스 프리엠블 스크램블링 코드'와 'PCPCH CD 억세스 프리엠블 스크램블링 코드'를 위하여 사용하는 것에 의해 달성된다.

Description

이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법{PHYSICAL CHANNEL ALLOCATION MEHTOD FOR MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 차세대 이동통신 규격 중 하나인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템에서 채널 할당기술에 관한 것으로, 특히 여분의 업링크(Up-link) 스크램블링 코드를 가진 CPCH(CPCH : Common Packet Channel)를 위해 보다 효율적으로 물리적 채널을 할당하는데 적당하도록한 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법에 관한 것이다.

종래 기술에 의한 3GPP 시스템에서 사용자 단말(UE: User Equipment)이 기지국으로 데이터를 보내기 위해 사용하는 업링크 채널 중 CPCH는 물리적 채널 할당을 위해 16개의 시그너쳐(Signature)와 16개의 스크램블링 코드를 사용한다. 즉, 단말기는 16개의 시그너쳐 AP#s(s=0,…,15) 중 어느 하나를 이용하여 만들어진 '억세스 프리엠블 시그너쳐'(Access Preamble Signature) C_sig,s와 셀 당 주어진 하나의 특정 'PCACH 프리엠블 스크램블링 코드'(Physical CPCH preamble scrambling code) S_c-acc,n를 이용하여 'PCPCH 억세스 프리엠블 코드' C_c-acc,n,s를 생성한다. 그런 후에 이를 '억세스 프리엠블' (AP: Access Preamble)에 실은 후 기지국으로 전송한다. 이때, PCPCH 억세스 프리엠블 코드 C_c-acc,n,s는 다음의 (식1)과 같이 생성되는 복소수 값을 가지는 시퀀스(Sequence)이다.

---(식1)

여기서, k=0은 해당 시간에 맨 처음 전송되는 칩(chip)에 해당하고, s(s=0,…,15)는 시그너쳐 넘버이다. 또한, 단말기는 16개의 시그너쳐 AP#s(s=0,…,15) 중 어느 하나를 이용하여 생성된 '억세스 프리엠블 시그너쳐'(access preamble signature) C_sig,s와 셀 당 주어진 하나의 특정 'PCPCH CD 억세스 프리엠블 스크램블링 코드' (Physical CPCH collision detection access preamble scrambling code) S_c-cd,n를 이용하여 'PCPCH CD 프리엠블 코드' C_c-cd,n,s를 생성한다. 그런 후에 이를 CD 프리엠블(이하, 'CD'라 약칭함)에 실어 기지국으로 전송한다. 이때, PCPCH CD 프리엠블 코드 C_c-cd,n,s는 다음의 (식2)와 같이 생성되는 복소수 값을 갖는 시퀀스(sequence)이다.

---(식2)

기존의 CPCH의 물리적 채널 할당 방식은 다음과 같다. 16개의 시그너쳐 AP#0∼AP#15는 각각 16개의 'PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드'(PCPCH message part scrambling code)와 1:1로 대응된다. 따라서, 단말기가 특정한 시그너쳐를 AP에 실어서 전송한 후 AP-AICH(AICH: Acquisition Indicator Channel)를 통하여 승인 응답신호인 AI(AI: Acquisition Indicator)를 받으면, 단말기는 CD를 전송한다. 그런 후에, 다시 기지국에서 CD-AICH를 통하여 승인신호를 전송하면, 단말기는 사용 가능한 OVSF 코드와 AP-AICH를 통하여 승인받은 시그너쳐에 대응하는 PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드를 이용하여 자신의 메시지를 전송한다. 이때, 메시지는 데이터 부분(data part)과 컨트롤 부분(control part)으로 이루어진다.

이때, 전송된 AP와 CD의 승인 과정은 도 1에서와 같다. 우선, 사용자 단말 UE가 억세스 프리엠블(AP)를 전송하면, 기지국은 AP-AICH를 통하여 승인 여부에 관한 정보를 전송한다. 이때, AP-AICH 상에서 승인신호가 발견되면, UE는 다시 충돌 여부를 판단하기 위하여 CD를 전송한다. 이 CD는 AP에서 사용하는 시그너쳐와 동일한 종류의 시그너쳐인 AP#0∼AP#15를 사용하며, 'PCPCH CD 억세스 프리엠블 스크램블링 코드'(PCPCH CD access preamble scrambling code)는 PCPCH 억세스 프리엠블 스크램블링 코드의 또 다른 일부를 사용한다. 그런 후, 기지국은 충돌 여부에 관한 정보를 CD-AICH를 통하여 UE에 알려준다. 이때, AP-AICH와 CD-AICH는 서로 동일한 하나의 다운 링크(down-link) 스크램블링 코드 S_dl,n와 서로 다른 종류의 채널화 코드(Channelization code)를 사용한다.

한편, 채널화 코드(OVSF Orthogonal Variable Spreading Factor)는 전송하고자 하는 메시지의 데이터 부분과 컨트롤 부분을 위하여 두 종류의 코드를 필요로 하는데, CPCH 전송이 승인된 단말기들은 모두 한 OVSF 코드 집합에서 OVSF 코드를 선택하여 사용한다. 즉, 모든 단말기는 PCPCH의 메시지 부분을 위한 OVSF 코드를 도 2b에 나타난 코드 중에서 선택하게 된다. 이때, 전송하고자 하는 메시지의 데이터 부분과 컨트롤 부분을 위한 OVSF 코드는 특정 규칙(혹은 수식)에 의하여 필요한 OVSF 코드를 할당 받게 된다. 메시지의 데이터 부분과 컨트롤 부분을 위한 OVSF 코드의 SF=32∼256이다. 이러한 경우, 각 단말기가 사용하는 PCPCH들의 구분은 각각 'PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드'로 하게 되고, 모든 PCPCH는 동일한 종류의OVSF 코드들을 사용하게 된다. 도 2b에서 C_ch,SF,k는 OVSF 코드를 의미하며, 이때 SF는 스프레딩 요소(spreading factor)를 의미하고, k는 해당 SF를 가지는 OVSF 코드 중에서 몇 번째 코드인가를 의미한다. 즉, C_ch,SF,m는 OVSF 코드 트리에서 각각의 노드에 할당되는 코드값이다. 이는 도 2a에 나타나 있으며, 다음의 (식3)-(식5)와 같이 정의된다.

--------------------------------------(식3)

-------------(식4)

-----(식5)

따라서, 종래 방식의 경우, 한 셀(cell) 당 16개의 PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드와 이들의 AP를 위하여 하나의 PCPCH 억세스 프리엠블 스크램블링 코드가 할당되었으며, 각 PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드는 시그너쳐 AP#s와 1:1 대응 관계에 있다.

이와 같이 종래의 기술에 있어서는 단지 한 셀 당 16개의 PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드와 이들의 AP를 위하여 하나의 PCPCH 억세스 프리엠블링 코드가 할당되어 PCPCH의 효율적인 재사용이 불가능한 결함이 있었다.

그런데, 최근 CPCH를 위하여 한 셀(cell) 당 4*16=64개의 PCPCH 억세스 프리엠블 스크램블링 코드(혹은 PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드)가 할당되었는데, 이는 여러 가지 필요에 의해서 결정된 것이며, 그 중의 한 가지 이유가 PCPCH의 재 사용을 위한 것이다.

따라서, 본 발명의 제1목적은 3GPP 시스템에서 16개의 시그너쳐와 한 셀 당 여분의 업링크 스크램블링 코드를 할당할 경우를 위한 효율적인 물리적 채널 할당 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 제2목적은 물리적 채널 할당 방법을 달성하기 위한 일련의 'PCPCH 억세스 절차'(CPCH access procedure)를 제공함에 있다.

본 발명의 제3목적은 3GPP 시스템에서 16개의 시그너쳐와 한 셀 당 여러 개의 PCPCH 스크램블링 코드를 할당할 경우에 적합한 AP-AICH 및 CD-AICH 구조를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 CPCH의 승인 절차 설명도.

도 2a는 종래의 3GPP 시스템이 사용하는 OVSF 코드 트리.

도 2b는 종래 기술에서 PCPCH의 메시지 부분을 위한 OVSF 코드 할당 설명도.

도 3은 종래 기술에 의한 3GPP에서 AICH 구조를 보인 설명도.

도 4는 종래 기술에 의한 3GPP에서 RACH 부채널들에 해당하는 억세스 슬롯 표.

도 5는 종래 기술에서 PCPCH의 메시지 부분의 스프레딩 구조를 보인 설명도.

도 6a는 본 발명에서 CPCH 코드 채널에 속한 CPCH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯에 대한 정의가 모든 CPCH 코드 채널에 따라 동일한 경우의 예시 표.

도 6b는 본 발명에서 CPCH 코드 채널에 속한 CPCH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯에 대한 정의가 CPCH 코드 채널에 따라 각기 다른 경우의 예시 표.

도 6c는 본 발명에서 CPCH 코드 채널에 속한 CPCH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯에 대한 정의가 CPCH 코드 채널에 따라 다른 경우의 또 다른 예시 표.

도 7a는 본 발명에 의한 AP-AICH#m의 전송 처리 예시도.

도 7b는 본 발명에 의한 CD-AICH#m의 전송 처리 예시도.

도 8a는 본 발명에 의한 AP-AICH#m와 CD-AICH#m를 위한 OVSF 코드할당 예시도.

도 8b는 본 발명에 의한 AP-AICH#m와 CD-AICH#m를 위한 OVSF 코드할당의 또 다른 예시도.

도 9는 본 발명에 의한 AP-AICH#m와 CD-AICH#m의 구조를 보인 포맷도.

도 10은 본 발명에서 AP-AICH#m와 CD-AICH#m가 사용하는 시그너쳐의 패턴 표.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

S/P : 직렬/병렬변환기

본 발명의 제1특징에 따르면, 3GPP 시스템에서 PCPCH의 재 사용등을 고려하여 16개의 시그너쳐 AP#s(s=0,…,15)와 한 셀 당 x개의 'PCPCH 스크램블링 코드'를 할당할 경우, x개의 PCPCH 스크램블링 코드를 y개의 'CPCH 코드채널'(CPCH Code-channel)로 분류한다. 이때, 각 CPCH 코드 채널에 속한 PCPCH 스크램블링 코드는 'PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드'(PCPCH message part scrambling code)를 위하여 사용되고, 그 중 2개를 선택하여 'PCPCH 억세스 프리엠블 스크램블링 코드'(PCPCH preamble scrambling cod)와 'PCPCH CD 억세스 프리엠블 스크램블링 코드'(PCPCH CD access preamble scrambling cod)를 위하여 사용된다. 예로써, x=64이면, y=4이다. 즉, 4개의 CPCH 코드 채널(Code-channel#0∼Code-channel#3)이 발생되고, Code-channel#m은 16개씩의 PCPCH 스크램블링 코드를 갖는다.

본 발명의 제2특징에 따르면, 3GPP 시스템에서 PCPCH의 재사용 등을 고려하여 16개의 시그너쳐 AP#s(s=0,…,15)와 한 셀 당 x개의 'PCPCH 스크램블링 코드'를 할당하는 경우, PCPCH를 할당 받기 위하여 단말기는 16개의 시그너쳐 AP#s 중의 어느 하나와 해당 셀에 할당된 'PCPCH 억세스 프리엠블 스크램블링 코드' APS#m(m=0,…,15) 중의 어느 하나를 이용하여 AP를 전송한다.

본 발명의 제3특징에 따르면, 3GPP 시스템에서 PCPCH의 재사용 등을 고려하여 16개의 시그너쳐 AP#s(s=0,…,15)와 한 셀 당 x개의 'PCPCH 스크램블링 코드'를 할당한 경우, PCPCH를 할당 받기 위하여 단말기는 16개의 시그너쳐 AP#s 중의 어느 하나와 해당 셀에 할당된 'PCPCH CD 억세스 프리엠블 스크램블링 코드' CD-APSC#m(m=0,…,M) 중의 어느 하나를 이용하여 CD를 전송한다.

본 발명의 제4특징에 따르면, 본 발명의 제1,2,3 특징이 적용되는 단말기가 CPCH 전송을 위하여 AP(혹은 CD)에서 사용 가능한 시그너쳐와 PCPCH 억세스 프리엠블 스크램블링 코드(혹은 PCPCH CD 억세스 프리엠블 스크램블링 코드)는 해당 CPCH 전송을 위하여 상위 레이어(higher layer)에 의해 주어진다. 이때, '억세스 서비스 클래스'(ASC: Access Service Class) 개념이 사용될 수도 있다.

본 발명의 제5특징에 따르면, 상기 제1-4특징에 따라 전송된 AP 및 CD가 기지국에 의해 승인되면, 단말기는 PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드 MSC#n를 이용하여 자신의 메시지를 전송한다. 이때, MSC#n는 AP에서 사용된 APSC#m와 AP#s에 의해서 유일하게 결정된다. 즉, APSC#m가 속한 CPCH 코드 채널이 Code-channel#m이라면, AP#s에 의해서 MSC#n가 결정되는데, APSC#m과 MSC#n는 제1특징에서 정의된 Code-channel#m에 속한 코드들이다. 여기서, m,s,n의 관계는 미리 정의되어 있어야 한다.

본 발명의 제6특징에 따르면, 상기 특징들에 따른 단말기가 전송한 AP 및 CD에 대하여, 기지국은 허용여부를 여러 개의 AP-AICH 및 CD-AICH를 통하여 알려준다. 이때, AICH의 개수는 해당 셀에 할당된 PCPCH 스크램블링 코드의 개수에 의해 결정된다. 한 가지 예로써, 4개의 CPCH 코드 채널(Code-channel#0∼Code-channel#3)이 있다면 4개씩의 AP-AICH와 CD-AICH가 필요하다. 즉, APSC#m를 이용한 AP에 대한 인증은 AP-AICH#m가 책임지고, CD-APS#m를 이용한 CD에 대한 인증은 CD-AICH#m가 책임진다. 이와 같은 경우, APSC#m와 AP-AICH#m는 1:1 대응 관계를 갖고, CD-APSC#m와 CD-AICH#m는 1:1 대응 관계를 갖는다.

본 발명의 제7특징에 따르면, 본 발명의 제6특징에 따른 AP-AICH들과 CD-AICH들은 동일한 하나의 다운링크 스크램블링 코드를 공통으로 사용한다. 이때, 모든 종류의 AICH들은 서로 다른 OVSF 코드를 채널화 코드(channelization code)로 사용한다. 즉, AP-AICH#m와 그것의 채널화 코드는 1:1 대응 관계에 있고, CD-AICH#m와 그것의 채널화 코드도 1:1 대응 관계에 있다. 또한, 임의의와 임의의는 서로 같지 않다.

본 발명의 제8특징에 따르면, 본 발명의 제6특징에 따른 AP-AICH들은 서로 동일한 하나의 다운링크 스크램블링 코드를 공통으로 사용하고, CD-AICH들도 서로 동일한 하나의 다운링크 스크램블링 코드를 공통으로 사용한다. 그러나, AP-AICH들이 사용하는 다운링크 스크램블링 코드와 CD-AICH들이 사용하는 다운링크 스크램블링 코드는 달라야 하므로, 총 2개의 다운링크 스크램블링 코드가 존재한다. 이때, 각 AP-AICH들은 서로 다른 OVSF 코드를 채널화 코드로 사용하고, 각 CD-AICH들도 서로 다른 OVSF 코드를 채널화 코드로 사용한다. 즉, AP-AICH#m와 그것의 채널화 코드는 1:1 대응 관계에 있고, CD-AICH#m와 그것의 채널화 코드도 1:1의 대응 관계에 있다. 그러나, 임의의와는 서로 같을 수도 있고 다를 수도 있다.

이와 같은 본 발명의 작용을 첨부한 도 6 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

PCPCH 전송을 위하여 16개의 시그너쳐 AP#s(s=0,…,15)와 한 셀당 x개의 'PCPCH 스크램블링 코드'를 할당할 경우, x개의 PCPCH 스크램블링 코드를 y개의 'CPCH 코드 채널'(CPCH Code-channel)로 분류한다. 각 CPCH 코드 채널에 속한 모든 PCPCH 스크램블링 코드는 'PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드'(PCPCH message part scrambling code)를 만들기 위해 사용되고, 그 중에서 2개를 선택하여 'PCPCH 억세스 프리엠블 스크램블링 코드'(PCPCH access preamble scrambling code)와 'PCPCH CD 억세스 프리엠블 스크램블링 코드'(PCPCH CD access preamble scrambling code)를 만들기 위해 사용된다. 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해x=64라고 가정한다. x=64일 경우, 총 4개의 CPCH 코드 채널이 발생되고, 각 CPCH 코드 채널을 16개씩 PCPCH 스크램블링 코드를 가진다.

총 64(=x)개의 PCPCH 스크램블링 코드는 'Gold sequence'와 같은 실수값을 갖는 롱 코드(long code)이다. 여기서, 'i'는 코드를 구성하는 전체 비트 중에서 I번째 비트를 의미하고, 'n'은 편의상 {0,1,…,62,63}의 범위를 갖는 정수라고 가정한다. 이때,는 다음과 같이 4(=y)개의 CPCH 코드 채널로 분류된다.

----------(식6)

-------(식7)

-------(식8)

-------(식9)

를 이용하여 한 셀 당 64개의 PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드 MSC#n(n=0,…,63)가 만들어 진다. 한 예로써, 경우에 따라 다음의 (식10),(식11)과 같이 정의될 수 있다.

상기 (식10)과 (식11)에서,는를 이용하여 만들어진 복소 수값을 갖는 롱 코드이다. 한편, 또 다른 경우로써, PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드 MSC#n는 어떤 복소수 값을 가지는 쇼트 코드(shot code)를 이용하여 다음의 (식12)과 같이 생성될 수도 있다.

상기를 이용하여 한 셀 당 4(=y)개 씩의 'PCPCH 억세스 프리엠블 스크램블링 코드' APSC#m(m=0,…,3)과 4(=y)개 씩의 'PCPCH CD 억세스 프리엠블링 코드' CD-APSC#m(m=0,…,3)가 생성된다. 한 예로써, 다음의 (식13),(식14)와 같이 정의될 수 있다.

----------------(식13)

-----------(식14)

상기 (식13)과 (식14)에서 n과 m의 관계는 임의로 정할 수 있으나, APSC#m와 CD-APSC#m는 다른에 의해 정의되어야 한다. 이하에서는 설명의 편의상 (식13)-(식16)에 의한 표현을 사용한다.

------------(식15)

------(식16)

APSC#m(m=0,…,3)와 CD-APSC#m(m=0,…,3)는 각각 Code-channel#m(m=0,…,3)과 1:1 대응 관계에 있다. 이하에서는 APSC#m는 Code-channel#m에 대하여 1:1 대응관계에 있다고 가정한다. 즉, APSC#m를 사용하여 승인을 얻은 경우, CPCH 메시지 부분을 전송하기 위한 PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드는 Code-channel#m에 속한 MSC#n를 사용하게 된다. 이상의 관계를 정리하면 각 CPCH 코드 채널에 속한 코드들은 다음의 (식17)-(식20)에 의해 정의된다.

--(식17)

--(식18)

--(식19)

--(식20)

단말기 혹은 사용자 장비(UE: User Equipment)는 AP를 다음과 같은 과정을 통해 생성하여 전송한다. 단말기는 16개의 시그너쳐 AP#s(s=0,…,15) 중 어느 하나를 이용하여 생성된 프리엠블 시그너쳐와 해당 셀에 허용된개 중의 어느 한 APSC#m(m=0,…,)를 이용하여 AP를 전송한다. 상기는 해당 셀의 재사용 요소를 의미하는 수로서 시스템 설계 시에 결정될 수 있고, 이의 범위는 1≤≤이다. 만일, '=1'이면 재사용 요소가 고려되지 않은 기존의 시스템이 되고, '='이면 각 셀 당 할당되어진 PCPCH 스크램블링 코드를 모두 사용하는 경우로 재사용 요소가 최대한도로 고려된 시스템이 된다. 이하에서는 임의로=4라고 가정한다. 즉, 1≤≤4.

단말기가 CPCH를 PCPCH를 통해 전송하려고 할 경우, CPCH 전송을 위하여 AP 및 CD를 생성할 때 실질적으로 사용할 수 있는 AP#s, APSC#m, CD-APSC#m는 각 해당 CPCH 전송시마다 제한될 수 있다. 이와 같은 경우, CPCH 전송을 위한 'CPCH 억세스 프로시져'(CPCH access procedure)가 시작되기 전에 다음과 같은 사항들을 상위 레이어(layer)에서 알려주어야 한다.

*사용 가능한 AP#s들, APSC#m들, CD-APSC#m들, CPCH 부채널 그룹, MSC#n 등,…

이때, 해당 CPCH 전송을 위하여 상위 레이어에서 주어지는 억세스 클래스(ASC: Access Service Class) 개념이 적용될 수 있다. 이와 같은 경우, CPCH 전송을 위한 'CPCH 억세스 프로시져'(CPCH access procedure)가 시작되기 전에 각 ASC에 따라 정의되어 있는 다음과 같은 사항들을 상위 레이어가 알려주어야 한다.

*각 ASC에 대하여 사용 가능한 시그너쳐들, CPCH 코드 채널 그룹, CPCH 코드 채널 그룹내의 각 CPCH 코드 채널에 관한 CPCH 부채널 그룹 등…

여기서, 'CPCH 코드 채널 그룹'(CPCH code-channel group)이란 총 4(=)개의 'CPCH 코드 채널들' 중의 몇 개로 이루어진 집합을 의미하고, 'CPCH 부채널 그룹'(CPCH sub-channel group)이란 전체 CPCH 부채널들 중의 몇 개로 이루어진 집합을 의미한다.

각 CPCH 코드 채널은 자신에게 속한 부 채널들에 대한 정의 정보를 파악하고 있다. 즉, 4개의 CPCH 코드 채널들은 각각에 속한 CPCH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯(access slot)에 대한 정의 정보를 갖는다. CPCH 코드 채널에 속한 CPCH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯에 대한 정의는 CPCH에 따라 다를 수도 있고, 같을 수도 있다. 도 6a는 각 CPCH 코드 채널에 속한 CPCH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯에 대한 정의가 모든 CPCH 코드 채널에 대하여 동일한 경우에 대한 예시도로서, 도 4에 나타나 있는 기존의 RACH 부채널 정의를 활용한 예이다.또한, 도 6b 및 도 6c는 각 CPCH 코드 채널에 속한 CPCH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯에 대한 정의가 CPCH 코드 채널에 대하여 각각 이루어진 경우에 대한 예를 보여주고 있다.

단말기가 CPCH를 PCPCH를 통해 전송하려고 할 경우, 해당 CPCH 전송을 위하여 상위 레이어에서 사용 가능한 코드 및 시그너쳐들을 가르쳐 주면, 레이어 1(물리적 레이어)은 사용 가능한(혹은 주어진 ASC에 속한) 시그너쳐들과 억세스 슬롯들 중에서 랜덤하게 시그너쳐 하나와 억세스 슬롯 하나를 선택한다.

그런 후에, 정해진 절차에 따라 AP를 전송한다. 이때, AP는 선택된 시그너쳐와 선택된 슬롯에 의하여 결정된 PCPCH 억세스 프리엠블 스크램블링 코드를 이용한다. 즉, 선택된 억세스 슬롯이 'Code-channel#m'에 속한 억세스 슬롯이라면 해당 AP는 'Code-channel#m'에 속한 APSC#m를 사용하게 된다.

이때, 기지국은 수신된 AP에서 사용된 시그너쳐와 AP#s와 APSC#m의 종류를 해독한 후 그 것들의 사용 가능 여부를 APAICH를 통하여 단말기에 알려준다. 만일, AP-AICH 상에서 승인 신호가 발견되면, UE는 다시 충돌 여부를 판단하기 위하여 CD를 전송한다. 이때, CD는 사용 가능한(혹은 주어진 ASC에 속한) 시그너쳐들과 억세스 슬롯들 중에서 랜덤하게 시그너쳐 하나와 억세스 슬롯 하나를 선택하며, 그 선택 방식은 AP 전송시와 유사하다.

그런 후, 기지국은 충돌 여부에 관한 정보를 CD-AICH를 통하여 단말기에 알려준다. 이때, AP-AICH들과 CD-AICH들은 동일한 하나의 다운 링크 스크램블링 코드를 공통으로 사용한다. 또한, 모든 종류의 AICH들은 서로 다른 OVSF 코드를 채널화 코드로 사용한다. 즉, AP-AICH#m와 그것의 채널화 코드는 1:1 대응 관계에 있고, CD-AICH#m와 그것의 채널화 코드도 1:1 대응 관계에 있다. 그리고, 임의의와는 서로 다르다.

또 다른 방법으로, AP-AICH들은 서로 동일한 하나의 다운 링크 스크램블링 코드를 공통으로 사용하고, CD-AICH들도 서로 동일한 하나의 다운 링크 스크램블링 코드를 공통으로 사용할 수도 있다. 그러나, 이때에는 AP-AICH들이 사용하는 다운 링크 스크램블링 코드와 CD-AICH들이 사용하는 다운 링크 스크램블링 코드는 달라야 한다. 그리고, 모든 AP-AICH들은 서로 다른 OVSF 코드를 채널화 코드로 사용하고, 모든 CD-AICH들도 서로 다른 OVSF 코드를 채널화 코드로 사용한다.

즉, AP-AICH#m와 그것의 채널화 코드는 1:1 대응 관계에 있고, CD-AICH#m와 그것의 채널화 코드도 1:1 대응 관계에 있다. 그러나, 임의의와는 서로 같을 수도 있고, 다를 수도 있다. 이하에서는 첫 번째 방법을 가정한다. 즉, AP-AICH와 CD-AICH는 서로 동일한 스크램블링 코드와 서로 다른 종류의 채널화 코드를 사용한다.

만일 전송한 AP와 CD가 모두 승인된다면, 단말기는 도 2b의 채널화 코드와 AP에서 승인 받은 시그너쳐 AP#s와 APSC#m에 의해서 결정되는 PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드 MSC#n는 다음의 (식21)에 의해 결정된다.

---------------(식21)

상기의 과정을 통해 단말기가 전송한 AP 및 CD에 대하여 기지국은 허용 여부를 AP-AICH와 CD-AICH를 통해 각각 알려준다.=1인 경우는 단말기가 전송한 시그너쳐의 인증 여부만 알려주면 되므로 기존의 AP-AICH와 CD-AICH를 사용해도 되나,가 2 이상인 경우에는 시그너쳐의 재사용 여부(즉, 사용된 PCPCH 스크램블링 코드의 인증 여부)에 대한 정보도 알려주어야 한다.

이를 위하여, AP-AICH와 CD-AICH는 각각 R(=)개가 필요하다. 즉, 둘 이상의 단말기가 CPCH 전송을 위하여 AP를 전송한 경우, 서로 다른 PCPCH 억세스 프리엠블 스크램블링 코드를 사용하는 AP에 대해서는 제각기 독립적인 AP-AICH를 이용하여 승인 여부를 알려준다. 즉, PCPCH 억세스 프리엠블 스크램블링 코드APSC#m를 사용한 AP에 대한 승인 여부는 AP-AICH#m를 통하여 알려준다.

이와 마찬가지로, 둘 이상의 단말기가 CPCH 전송을 위하여 CD를 전송한 경우, 서로 다른 PCPCH CD 억세스 프리엠블 스크램블링 코드를 사용하는 CD에 대해서는 제각기 독립적인 CD-AICH를 이용하여 승인 여부를 알려준다. 즉, PCPCH CD 억세스 프리엠블 스크램블링 코드CD-APSC#m를 사용한 CD에 대한 승인 여부는 CD-AICH#m를 통하여 알려준다. 이때, 각 AICH는 동일한 다운 링크 스크램블링 코드와 서로 다른 OVSF 코드를 사용한다고 가정한다. 이때, 설계의 편의상, 모든 AICH의 SF가 동일할 수 있다. 즉,=이고,=이다. 이하에서는 R=4,=,=이라고 가정한다.

도 7a 및 도 7b는 기지국이 4(=R) 개의 AP-AICH 및 CD-AICH를 전송하는 방법을 나타낸 것이다. 도 7에서의 k_m과 AP-AICH#m의 관계, 그리고의 k_m과CD-AICH#m의 관계는 임의로 정할 수 있으며, 도 8a 및 도 8b는 SF=256일 경우의 가능한 두 가지 예를 나타낸 것이다. 도 7에서 'S/P'는 직렬/병렬변환을 의미하고, {}는 각 AP-AICH#m들에 대한 전송 전력비를 조절해 주는 가중치이고, {}는 각 CD-AICH#m들에 대한 전송 전력비를 조정해 주는 가중치이며, {APG, CDG}는 전체 AICH들의 전송 전력량을 설정해 주는 가중치이다. 이들은 같이 혹은 별도로 사용될 수 있다. 도 7a 및 도 7b에서는 모든 AICH들이 공유하는 동일한 다운 링크 스크램블링 코드를 의미한다.

각 AICH 구조는 임의로 정할 수 있으며, 하나의 구조를 모두가 이용하면 시스템 설계가 편리해 진다. 도 9는 모든 AICH(즉, AP-AICH#0∼AP-AICH#3, CD-AICH#0∼CD-AICH#3)가 동일한 구조를 사용하고, R=4, SF=256일 경우를 예시적으로 나타낸 것이다. 도 9에서은 다음의 (식22)로 표현된다.

여기서,는 {+1, -1, 0} 중의 한 값을 가지며, 이들 값은 AP-AICH#m의 경우 APSC#m를 이용하는 AP에 사용된 시그너쳐 AP#s에 대한 AI(Acquisition Indicator)를 의미하고, CD-AICH#m의 경우 CD-APSC#m를 이용하는 CD에 사용된 시그너쳐 AP#s에 대한 AI를 의미한다. 이때,의 정의는 도 10에서와 같다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 차세대 이동 통신 규격 중 하나인 3GPP 시스템에서 단말기가 기지국으로 데이터를 전송하는데 사용되는 업링크 채널 중 CPCH가 여분의 업링크 스크램블링 코드를 가질 경우, 효율적인 물리적 채널할당이 가능하게 함으로써 CPCH의 자원 활용도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 차세대 이동 통신 규격 중 하나인 3GPP 시스템에서 단말기가 기지국으로 데이터를 전송하는데 사용되는 업링크 채널 중 CPCH가 여분의 업링크 스크램블링 코드를 가질 경우, AICH를 효율적이고 경제적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 여타 차세대 이동통신 시스템의 업링크 공유 채널이 재사용 요소를 고려할 필요가 있을 경우에 적용되어 효율적으로 물리적 채널을 할당하는 것이 가능하게 되고, 그 결과 해당 공유 채널의 자원 활용도가 향상되는 효과가 있다.

Claims

이동통신 시스템에서 PCPCH의 재 사용등을 고려하여 16개의 시그너쳐 AP#s(s=0,…,15)와 와 한 셀 당 x개의 'PCPCH 스크램블링 코드'를 할당할 경우, x개의 PCPCH 스크램블링 코드를 y개의 'CPCH 코드채널'로 분류하고, 각 CPCH 코드 채널에 속한 PCPCH 스크램블링 코드는 'PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드를 위하여 사용하며, 그 중에서 2개를 선택하여 'PCPCH 억세스 프리엠블 스크램블링 코드'와 'PCPCH CD 억세스 프리엠블 스크램블링 코드'를 위하여 사용하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
제1항에 있어서, x=64인 경우 y=4가 되어 4개의 CPCH 코드 채널(Code-channel#0∼Code-channel#3)이 발생되고, Code-channel#m은 16개씩의 PCPCH 스크램블링 코드를 갖는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
제1항에 있어서, PCPCH의 재사용 등을 고려하여 16개의 시그너쳐와 한 셀 당 x개의 'PCPCH 스크램블링 코드'를 할당하는 경우, PCPCH를 할당 받기 위하여 단말기는 16개의 시그너쳐 중의 어느 하나와 해당 셀에 할당된 'PCPCH 억세스 프리엠블 스크램블링 코드' 중의 어느 하나를 이용하여 억세스 프리엠블을 전송하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
제1항에 있어서, PCPCH의 재사용 등을 고려하여 16개의 시그너쳐와 한 셀 당 x개의 'PCPCH 스크램블링 코드'를 할당한 경우, PCPCH를 할당 받기 위하여 단말기는 16개의 시그너쳐 중의 어느 하나와 해당 셀에 할당된 'PCPCH CD 억세스 프리엠블 스크램블링 코드' 중의 어느 하나를 이용하여 CD 프리엠블을 전송하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 단말기가 CPCH 전송을 위하여 AP(혹은 CD)에서 사용 가능한 시그너쳐와 PCPCH 억세스 프리엠블 스크램블링 코드(혹은 PCPCH CD 억세스 프리엠블 스크램블링 코드)는 해당 CPCH 전송을 위하여 상위 레이어에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
제1항에 있어서, 전송된 AP 및 CD가 기지국에 의해 승인될 때 단말기는 PCPCH 메시지 부분 스크램블링 코드 MSC#n를 이용하여 자신의 메시지를 전송하고, MSC#n는 AP에서 사용된 APSC#m와 AP#s에 의해서 유일하게 결정되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
단말기가 전송한 AP 및 CD에 대하여, 기지국에서는 허용여부를 여러 개의 AP-AICH 및 CD-AICH를 통해 통보해 주고, AICH의 개수는 해당 셀에 할당된 PCPCH 스크램블링 코드의 개수에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
제7항에 있어서, 4개의 CPCH 코드 채널(Code-channel#0∼Code-channel#3)이 존재하는 경우 4개씩의 AP-AICH와 CD-AICH를 구비하여, APSC#m를 이용한 AP에 대한 인증은 AP-AICH#m가 결정하고, CD-APS#m를 이용한 CD에 대한 인증은 CD-AICH#m가 결정하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
제8항에 있어서, APSC#m와 AP-AICH#m는 1:1 대응 관계를 갖고, CD-APSC#m와 CD-AICH#m는 1:1 대응 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
제7항에 있어서, AP-AICH들과 CD-AICH들은 동일한 하나의 다운링크 스크램블링 코드를 공통으로 사용하고, 모든 종류의 AICH들은 서로 다른 OVSF 코드를 채널화 코드로 사용하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
제10항에 있어서, AP-AICH#m와 그것의 채널화 코드는 1:1 대응 관계에 있고, CD-AICH#m와 그것의 채널화 코드도 1:1 대응 관계에 있으며, 임의의와 임의의는 서로 같지 않은 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
제7항에 있어서, AP-AICH들은 서로 동일한 하나의 다운링크 스크램블링 코드를 공통으로 사용하고, CD-AICH들도 서로 동일한 하나의 다운링크 스크램블링 코드를 공통으로 사용하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
제12항에 있어서, AP-AICH#m와 그것의 채널화 코드는 1:1 대응 관계에 있고, CD-AICH#m와 그것의 채널화 코드도 1:1의 대응 관계에 있는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.