KR100332809B1 - 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법 - Google Patents

이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차세대 이동통신 규격 중 하나인 3GPP(3GPP: 3rd Generation Partnership Project) 시스템에서 단말기가 기지국으로 데이터를 전송하는데 사용되는 업링크(Uplink) 채널 중 RACH(RACH : Random Access Channel)를 위한 재사용 요소가 고려된 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 이동통신 시스템에서 PRACH의 재사용이 고려될 경우 단말기가 기지국으로 데이터를 전송하기 위하여, PRACH를 할당 받기 위해 16개의 시그너쳐 AP#s(s=0,…,15) 중의 어느 하나와 해당 셀에 할당된 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 중의 어느 하나(SC#m)를 이용하여 억세스 프리엠블(AP)을 전송하고, 그 AP가 기지국에 의해 승인되면, 억세스 프리엠블에서 사용한 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m과 1:1 대응 관계에 있는 PRACH 메시지 부분 스크램블링 코드를 이용하여 자신의 메시지를 전송하는 것에 의해 달성된다.

Description

이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법{PHYSICAL CHANNEL ALLOCATION MEHTOD FOR MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동통신 시스템에서 물리적 채널 할당 기술에 관한 것으로, 특히 차세대 이동통신 규격 중 하나인 3GPP(3GPP: 3rd Generation Partnership Project) 시스템에서 단말기가 기지국으로 데이터를 전송하는데 사용되는 업링크(Uplink) 채널 중 RACH(RACH : Random Access Channel)를 위한 재사용 요소(reuse factor)가 고려된 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 3GPP 시스템에서 사용자 단말기(UE: User Equipment)가 기지국으로 데이터를 전송하기 위해 사용하는 업링크 채널 중 RACH는 물리적 채널 할당을 위해 16개의 시그너쳐(Signature)와 OVSF(OVSF: Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드가 사용된다. 즉, 단말기는 16개의 시그너쳐 AP#s 중 어느 하나를 이용하여 생성된 '프리엠블 시그너쳐'(Preamble Signature) Csig,s와 셀 당 주어진 하나의 특정 'PRACH 프리엠블 스크램블링 코드'(Physical RACH preamble scrambling code) Sr-pre,n을 이용하여 '랜덤 억세스 프리엠블 코드' Cpre,n,s를 생성한다. 그런 후에 이를 '억세스 프리엠블' (AP: Access Preamble)에 실어 기지국으로 전송한다. 이때, 랜덤 억세스 프리엠블 코드 Cpre,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.
종래 기술에 의한 RACH의 물리적 채널 할당 방식은 다음과 같다. 도 1에서와 같이 16개 각각의 시그너쳐는 SF(SF: Spreading Factor)=16의 위치에 존재하는 노드에 1:1로 대응된다.(도 1에서 AP#0∼AP#15는 단말기가 억세스 프리엠블에 실어서 전송하는 시그너쳐의 종류를 의미함) 따라서, 단말기가 특정한 시그너쳐를 억세스 프리엠블에 실어서 전송한 후 AICH(AICH: Acquisition Indicator Channel)를 통하여 승인신호 AI(AI: Acquisition Indicator)를 받으면, 그 단말기는 자신이 사용할 수 있는 OVSF 코드를 승인받은 시그너쳐에 해당하는 노드로부터 결정할 수 있다. 그런 후에, 단말기는 사용 가능한 OVSF 코드와 특정 'PRACH 메시지 부분 스크램블링 코드'(PRACH message part scrambling code)를 이용하여 자신의 메시지를 전송하게 된다. 이때, 메시지는 데이터 부분(data part)과 컨트롤 부분(control part)으로 이루어진다.
한편, 채널화 코드(OVSF Orthogonal Variable Spreading Factor)는 전송하고자 하는 메시지의 데이터 부분과 컨트롤 부분을 위하여 두 종류의 코드를 필요로 하는데, 단말기는 상기와 같은 방식으로 결정된 노드로부터 도 2와 같은 방식으로 각각의 코드를 결정한다. 즉, 전송하고자 하는 메시지의 데이터 부분과 컨트롤 부분을 위한 OVSF 코드는 자신의 시그너쳐에 해당하는 노드로부터 오른쪽의 트리를 따라서 특정한 규칙(혹은 수식)에 의하여 필요한 OVSF 코드를 할당 받게 된다. 이때, 메시지의 데이터 부분과 컨트롤 부분을 위한 OVSF 코드의 SF는 각각 SF=32∼256과SF=256 이다. 이러한 경우, 각 단말기가 사용하는 PRACH들의 구분은 OVSF로 하게 되고, 모든 PRACH는 동일한 PRACH 메시지 부분 스크램블링 코드들을 사용하게 된다.
따라서, 종래 방식의 경우, 한 셀(cell) 당 1개의 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드가 할당되었으며, 전송하려는 메시지 부분을 위한 'PRACH 메시지 부분 스크램블링 코드'는 'PRACH 프리엠블 스크램블링 코드'와 1:1 대응 관계에 있다.
상기 도 2는 단말기가 전송한 AP#s가 사용 가능하다는 것을 인증 받았을 경우에 대한 채널 할당 방식을 나타낸 것으로, 여기서 s는 시그너쳐 번호이다. 각각의 시그너쳐는 도 1과 같이 각각의 노드로 대응되고, 결정된 노드로부터 도 2와 같은 방식으로 OVSF 코드를 할당한다. 그리고, 도 2에서 검은색으로 표기된 노드에 해당하는 OVSF 코드를 특정 규칙(혹은 수식)에 따라 코드 트리에서 찾아낼 수 있다. 이때, PRACH의 메시지 부분 중 데이터 부분을 위한 SF는 32부터 256까지 할당 가능하고, 컨트롤 부분을 위한 SF는 항상 256이다.
한편, 도 3은 종래의 3GPP 시스템에서 사용되는 AICH의 구조를 나타낸 것으로 이에 도시한 바와 같이, 하나의 AICH는 15개의 AS가 반복되는 구조를 가지며, AS는 억세스 슬롯(Access sot)으로서 40비트의 길이를 갖는다. 이 중에서 32비트()는 AI(Acquisition Indicator) 부분으로서 단말기가 전송한 시그너쳐의 사용 가능 여부를 알려주기 위해 AICH가 사용하고, 나머지 8비트()는 전송하지 않는다. 단말기는 AI 부분의 비트를 해석하여 억세스 프리엠블에서 사용한 시그너쳐의 사용 가능 여부를 판단한다.
도 4는 종래의 3GPP 시스템에서 사용되는 'RACH 부채널'(RACH sub-channel)들에 해당하는 AS의 번호를 나타낸 것이다. 3GPP 시스템은 총 12개의 RACH 부채널이 존재하고, 각 부채널은 현재 SFN(SFN: System Frame Number)에 따라 사용 가능한 억세스 슬롯으로 구성되어진다. 여기서, SFN은 P-CCPCH(P-CCPCH: Primary Common Control Physical Channel)에 의해서 단말기에 알려진 정보로서 각종 타이밍을 위해 참고 사항으로 이용된다.
도 5는 종래의 3GPP 시스템에서 사용되는 PRACH의 메시지 부분의 스프레딩(Spreading) 구조를 나타낸 것이다. 여기서, 실수값인 컨트롤 부분은 채널 구분 코드(the channelization code) Cc에 의해 확산되고, 실수값인 데이터 부분은 채널 구분 코드 Cd에 의해 확산된다. 그런 후에, 두 종류의 확산된 신호들은 이득 요소(gain factor)들인와가 곱해져서 가중치를 가진 신호로 된 다음, I와 Q 가지(branch) 상의 두 종류의 신호가 하나의 복소 신호열로 변환된다. 이 복소 신호열은 다시 복소 스크램블링 코드인 PRACH 메시지 부분 스크램블링 코드에 의해서 스크램블링 된다. 이때,은 억세스 프리엠블에 사용된 PRACH 프리엠블 크크램블링 코드과 1:1 대응 관계에 있다.
이와 같이 종래의 기술에 있어서는 단지 한 셀 당 1개의 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드가 할당되어 물리적 채널을 보다 효율적으로 할당하는데 어려움이 있었다.
그런데, 최근 PRACH를 위하여 한 셀(cell) 당 16개의 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드가 할당되었는데, 이는 여러 가지 필요에 의해서 결정된 것이며, 그 중의 한 가지 이유가 PRACH의 재 사용을 위한 것이다.
따라서, 본 발명의 제1목적은 3GPP 시스템에서 16개의 시그너쳐와 재사용 요소(reuse factor)를 고려하여 한 셀 당 여러개의 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드를 이용할 경우를 위한 물리적 채널 할당 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 제2목적은 물리적 채널 할당 방법을 위한 일련의 '물리적 랜덤 억세스 절차'(Physical random access procedure)를 제공함에 있다.
본 발명의 제3목적은 물리적 채널 할당 방법에 적용되는 새로운 채널을 제공함에 있다.
도 1은 종래의 RACH 채널 할당을 위한 코드 트리 설명도.
도 2는 종래 기술에서 PRACH의 메시지 부분을 위한 OVSF 코드 할당 방법의 설명도.
도 3은 종래 기술에 의한 3GPP 시스템에서 AICH 구조를 보인 포맷도.
도 4는 종래 기술에 의한 3GPP 시스템에서 RACH 부채널들에 해당하는 억세스 슬롯의 표.
도 5는 종래 기술에 의한 PRACH의 메시지 부분의 스프레딩 구조도.
도 6a는 본 발명에 의한 RACH 코드 채널과 RACH 부채널들에 해당하는 억세스 슬롯 표.
도 6b-6e는 본 발명에서 RACH 코드 채널에 속한 RACH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯에 대한 정의가 RACH 코드채널에 따라 각각 다른 경우의 억세스 슬롯 표.
도 6f-6i는 본 발명에서 RACH 코드 채널에 속한 RACH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯에 대한 정의가 RACH 코드채널에 따라 각각 다른 경우의 또 다른 억세스 슬롯 표.
도 7은 본 발명에 의한 RRICH의 구조를 보인 포맷도.
도 8은 본 발명에 의한 RRICH의 또 다른 구조를 보인 포맷도.
도 9는 본 발명에 의한 RRICH의 RI-시그너쳐 패턴 표.
도 10은 본 발명에 의한 RRICH의 또 다른 RI-시그너쳐 패턴 표.
도 11은 본 발명에 의한 RRICH의 또 다른 RI-시그너쳐 패턴 표.
도 12는 본 발명이 적용되는 AICH의 시그너쳐 패턴 표.
도 13은 본 발명에 의한 AICH의 구조를 보인 포맷도.
도 14는 본 발명에 의한 AICH의 AI 부분과 RI 부분을 위한 시그너쳐 패턴 표.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
AS : 억세스 슬롯
본 발명의 제1특징에 따르면, 3GPP 시스템에서 PRACH의 재사용이 고려될 경우, 단말기가 기지국으로 데이터를 전송하기 위해 PRACH를 할당 받기 위하여, 단말기는 16개의 시그너쳐 AP#s(s=0,…,15) 중의 어느 하나와 해당 셀에 할당된 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드(preamble scrambling code) 중의 어느 하나인 SC#m을 이용하여 억세스 프리엠블(AP: Access Preamble)을 전송한다.
본 발명의 제2특징에 따르면, 상기 제1특징에 따라 전송된 AP가 기지국에 의해 승인되면, 단말기는 억세스 프리엠블에서 사용한 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m과 1:1 대응 관계에 있는 PRACH 메시지 부분 스크램블링 코드를 이용하여 자신의 메시지를 전송한다.
본 발명의 제3특징에 따르면, 상기 제1특징이 적용되는 단말기의 RACH 전송을위하여, 억세스 프리엠블에서 사용 가능한 시그너쳐와 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드는 해당 RACH 전송을 위하여 상위 레이어(higher layer)에 의해 주어진 '억세스 서비스 클래스'(ASC: Access Service Class)에 의해 결정된다.
본 발명의 제4특징에 따르면, 기지국은 상기 제1,3의 특징이 적용되는 단말기로부터 전송되어 온 억세스 프리엠블에 대한 허용 여부 및 현재 RACH에 관한 제반 정보들을 통상의 AICH(AICH: Acquisition Indicator Channel)나 새로운 물리적 채널을 통해 알려준다. [이하의 설명에서는 새로운 물리적 채널을 RRICH(RACH Reuse Indicator Channel)라고 칭함]
본 발명의 제5특징에 따르면, 상기 제1,3특징이 적용되는 단말기로부터 전송된 억세스 프리엠블에 대하여, 기지국에서는 통상의 AICH 구조를 수정한 후 그 수정된 AICH를 통해 허용 여부를 알려 준다.
본 발명의 제6특징에 따르면, 상기 제4특징에 따른 새로운 물리적 채널(RRICH)은 RACH를 위해 사용되고 있는 통상의 AICH가 한 억세스 슬롯(AS: Access Slot) 내에서 전송이 중단되는 시간을 이용한다.[RACH를 위해 사용되고 있는 통상의 AICH는 20/15 msec 길이의 한 AS내의 일부 시간동안 전송되고, 나머지 시간은 전송이 중단된다] 이때, RRICH는 하드웨어적 복잡도를 최소화하기 위하여 AICH와 같은 종류의 스크램블링 코드와 채널 구분 코드를 사용한다. 그러나, 필요에 따라 다른 것을 사용할 수도 있다.
본 발명의 제7특징에 따르면, 상기 제3,6특징에 따른 새로운 물리적 채널(RRICH)의 정보 전달 단위는 통상의 AICH가 사용하는 억세스 슬롯의 한 단위와동일하다. 즉, 20/15 msec의 길이를 갖는 하나의 억세스 슬롯내의 전송된 정보를 하나의 정보 단위로 사용한다.
본 발명의 제8특징에 따르면, 상기 제4,6특징에 따른 새로운 물리적 채널(RRICH)의 정보 전달 단위는 필요에 따라 통상의 AICH가 사용하는 억세스 슬롯의 15단위와 동일하다. 즉, 20msec의 길이를 가진 15 억세스 슬롯내의 전송된 정보를 하나의 정보 단위로 사용한다.
이와 같은 본 발명의 제1실시예에 대한 작용을 첨부한 도 6 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
단말기 혹은 사용자 장비(UE: User Equipment)는 억세스 프리엠블(AP: Access Preamble)을 다음과 같은 과정을 통해 생성하여 전송한다. 단말기는 16개의 시그너쳐 AP#s(s=0,....,15) 중 어느 하나를 이용하여 생성된 프리엠블 시그너쳐(preamble signature) Csig,s와 해당 셀에 허용된개 중의 어느 한 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드(preamble scrambling code) SC#m(m=0,…,)을 이용하여 억세스 프리엠블을 전송한다. 상기는 해당 셀의 재사용 요소를 결정하는 수로서, 이는 시스템 설계 시에 결정될 수 있으며, 범위는 1≤≤이다. 만일,=1이면, 재사용 요소가 고려되지 않는 기존의 시스템이 되고,=이면 각 셀 당 할당되어진 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드를 모두 사용하는 경우로써 재사용 요소가 최대한도로 고려된 시스템이다. 이하에서는 임의로=16 이라고 가정한다. 즉, 1≤≤16. 상기에서 'SC#m'은 본 발명의 설명을 위하여 도입된 표현으로서, 'Sr-pre,n'의 또 다른 표현이다.
단말기가 RACH를 PRACH를 통해 전송할 경우, RACH 전송을 위하여 억세스 프리엠블을 생성할 때 실질적으로 사용할 수 있는 시그너쳐 AP#s와 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m은 각 해당 RACH 전송시마다 제한될 수 있다. 이는 해당 RACH 전송을 위하여 상위 레이어(layer)에서 주어진 억세스 서비스 클래스(ASC: Access Service Class)에 의해 결정된다.
재사용 요소가 고려된 경우, RACH 전송을 위한 '물리적 랜덤 억세스 프로시져'(Physical random access procedure)가 시작되기 전에 각 ASC에 따라 정의되어 있는 다음과 같은 사항들을 상위 레이어에서 알려주어야 한다.
* 각 ASC에 대하여 정의된 사용 가능한 시그너쳐들, RACH 코드 채널 그룹, RACH 코드 채널 그룹내의 각 RACH 코드 채널에 관한 RACH 부채널 그룹.
여기서, 'RACH 코드 채널 그룹'(RACH code-channel group)이란, 총 16(=)개의 'RACH 코드 채널'(RACH code-channel)들 중의 몇 개로 이루어진 집합을 의미하고, 'RACH 부채널 그룹'(RACH sub-channel group)이란 총 12개의 RACH 부채널들 중의 몇 개로 이루어진 집합을 의미한다.
각 RACH 코드 채널은 자신에게 속한 부채널들에 대한 정의를 파악하고 있다. 즉, 16개의 RACH 코드 채널들은 각각에 속한 RACH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯(access slot)에 대한 정의를 파악하고 있다. RACH 코드 채널에 속한 RACH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯에 대한 정의는 RACH 코드 채널에 따라 다를수도 있고 동일할 수도 있다. 도 6a는 각 RACH 코드 채널에 속한 RACH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯에 대한 정의가 모든 RACH 코드 채널에 대하여 동일한 경우에 대한 예시도이다. 도 6b와 도 6c는 각 RACH 코드 채널에 속한 RACH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯에 대한 정의가 RACH 코드 채널에 대하여 각각 이루어진 경우에 대한 예시도이다. 한편, RACH 코드 채널 'Code-channel#0∼Code-channel#15'는 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 'SC#0∼SC#15'와 각각 1:1 대응 관계에 있다. 이하에서는 임시로 Code-channel#m은 SC#m과 1:1 대응 관계에 있는 것으로 가정한다.
단말기가 RACH를 PRACH를 통해 전송하려고 할 경우, 해당 RACH 전송을 위하여 상위 레이어에서 ASC를 설정해 주면, 레이어 1(물리적 레이어)은 주어진 ASC에 속한 시그너쳐들과 억세스 슬롯들 중에서 랜덤하게 시그너쳐 하나와 억세스 슬롯 하나를 선택한다. 그런 후에, 정해진 절차에 따라 억세스 프리엠블을 전송한다. 이때, 억세스 프리엠블은 선택된 시그너쳐와 선택된 억세스 슬롯에 의하여 결정된 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드를 이용한다. 즉, 선택된 슬롯이 'Code-channel#m'에 속한 억세스 슬롯이라면 해당 억세스 프리엠블은 'Code-channel#m'과 1:1 대응 관계에 있는 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m을 사용하게 된다. 이때, 기지국은 수신된 억세스 프리엠블에 사용된 시그너쳐와 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드의 종류를 해독한 후 그것들의 사용 여부를 단말기에 알려주게 된다.
만일 전송한 억세스 프리엠블이 승인되면, 단말기는 '승인받은 시그너쳐에 의해서 결정되는 채널 구분 코드'와 '승인받은 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드와1:1 대응 관계에 있는 PRACH 메시지 부분 스크램블링 코드'를 사용하여 메시지 부분을 전송하게 된다. 따라서, 한 셀 당 총 16(=)개의 PRACH 메시지 부분 스크램블링 코드가 존재한다.
상기의 절차에 따라 단말기가 전송한 억세스 프리엠블에 대한 허용 여부를 기지국은 AICH(AICH: Acquisition Indicator Channel) 또는 새로운 물리적 채널인 RRICH를 통해 알려준다.=1인 경우, 단말기는 전송한 시그너쳐의 인증 여부만 알려주면 되므로 기존의 AICH만을 사용해도 무방하나,=2 이상인 경우에는 시그너쳐의 재사용 여부(즉, 사용된 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드의 인증 여부)에 대한 정보도 알려주어야 한다. 이를 위하여 보조채널(즉, 여기서는 RRICH)을 사용할 수 있다. 즉, 둘 이상의 단말기가 RACH 전송을 위하여 억세스 프리엠블을 전송한 경우, 사용한 시그너쳐는 동일하나 사용한 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드는 서로 다른 억세스 프리엠블(혹은 사용한 시그너쳐는 다르나 서로 같은 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드를 사용한 억세스 프리엠블)이 존재할 수 있다. 이때, 시그너쳐에 대한 인증 여부는 기존의 AICH를 근거로 판단하고, PRACH 프리엠블 스크램블링 코드의 인증 여부는 RRICH를 근거로 판단한다.
RRICH의 물리적 구조는 도 7과 도 8에 나타나 있다. RRICH를 위하여 사용하는 다운 링크용 스크램블링 코드와 채널 구분 코드는 임의로 설정할 수 있다. 그러나, 만일 기존의 AICH에서 사용되는 스크램블링 코드와 채널 구분 코드를 사용한다면 하드웨어 복잡도를 최소화할 수 있다. 이하에서는 AICH와 RRICH의 스크램블링 코드와 채널 구분 코드가 동일하다고 가정한다. 즉, RRICH의 SF는 256이고, 도 7과 도 8에서의 k는 8이 된다. 만일, 더 많은 정보를 전송하고자 하는 경우에는 SF를 증가시키거나, SF는 그대로 두는 대신 AICH의 전송 시간을 단축(즉, AICH의 전송 비트 수를 줄임)하고, RRICH의 전송 시간을 증가(즉, RRICH의 전송 비트 수를 늘임)시키면 된다.
도 7의 구조를 가진 RRICH는 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드의 인증 여부를 포함하여 기지국이 단말기에 알리고 싶은 정보를 한 프레임 단위로 전송할 경우에 사용할 수 있다. 이때, 단말기는=의 비트들을 이용하여 해석한다. 각 비트들을 이용하여 인증 신호를 만드는 방법은 3GPP의 PICH가 사용하는 방법을 사용할 수 있다.
도 8의 구조를 가진 RRICH는 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드의 인증 여부를 포함하여 기지국이 단말기에 알리고 싶은 정보를 각 억세스 슬롯 단위로 전송할 때 사용할 수 있다. 즉, 단말기는 AS#i에 대한 정보=의 비트들을 이용하여 해석한다. 이 경우, RRICH와 AICH의 상호 관계는 필요에 따라 여러 가지 방법으로 정의할 수 있다.
만일, RRICH를 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드의 인증 여부를 알리는데 사용할 경우, RRICH 상의 AS#i에 속해 있는는 AS#i의 전송 기간 중 오프되어 있는 4096 칩 구간의 AICH 상에 전송되고 있는 AI부분과 상호 연관을 지울 수 있다. 즉, 단말기가 사용한 시그너쳐와 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드의 인증 여부를 확인하도록 단말기에게 할당된 억세스 슬롯이 AS#i일 때, AS#i에 해당하는AICH와 RRICH를 해석하여 인증 여부를 알 수 있게 된다. 이때, AICH와 RRICH에서 동시에 모두 인증을 받았을 경우 단말기는 자신이 전송하려는 RACH 메시지 부분을 전송하게 된다. RRICH를 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드의 인증 여부를 알리는데 사용할 경우, RRICH의에 사용되는 비트들과 RI(RI: Reuse Indicator)의 맵핑 관계는 여러 가지가 가능할 수 있으며, 도 9 내지 도 11은 그 세가지의 예를 나타낸 것이다.
도 9 내지 도 11에서 m은 m번째 RI-시그너쳐 패턴(RIsignature#m)의 m을 의미하고, RIsignature#m은 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m의 인증과 관련된 것으로, 이는 다음의 (식2)으로 표현된다.
-------------------------(식2)
여기서, RIm은 {+1,-1,0} 중의 한 값을 가지며, 이들 값은 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m에 대한 인증을 의미한다. 이때, 도 9와 10은<9일 때 자유로이 ASC를 지정할 수 있으나,8일 경우에는 제한되어야 한다. 반면 도 11은8일 경우에도 제한 없이 ASC를 지정할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시예는 상기 제1실시예와 비교해 볼 때, 단말기가 전송한 억세스 프리엠블에 대한 허용 여부를 기지국이 AICH를 통해 알려주기 위한 처리과정이 다르다. 이때, AICH의 구조는=1인 경우와1인 경우로 나누어진다.
=1인 경우에는 단말기(혹은 사용자)가 전송한 시그너쳐의 인증 여부반을 알려주면 되므로 도 3에 도시되어 있는 통상의 AICH 방식을 그대로 이용한다. 즉,은 다음의 (식3)으로 표현된다.
-------------------------(식3)
여기서, AIs는 {+1,-1,0} 중의 한 값을 가지며, 이들 값은 사용된 시그너쳐 AP#s에 대한 AI{Acquisition Indicator}를 의미한다. 이때, bs,j는 도 12와 같다.
1인 경우에는 단말기(혹은 사용자)가 전송한 시그너쳐의 인증 여부 뿐만 아니라 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드의 인증 여부도 알려 주어야 한다. 이때는 도 13과 같은 구조의 AICH가 사용된다.는 사용된 시그너쳐 AP#s의 인증 여부를 알려주는 AI부분이고,는 사용된 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m의 인증 여부를 나타내는 RI 부분이다. 이때, AI 부분을 나타내는 비트들인는 다음의 (식4)로 표현된다.
-------------------------(식4)
여기서, AIs는 {+1,-1,0} 중의 한 값을 가지며, 이들 값은 사용된 시그너쳐 AP#s에 대한 AI를 의미하며, 이때는 도 14와 같다. 또한, RI 부분을 나타내는 비트들인는 다음의 (식5)로 표현된다.
-----------------------(식5)
여기서, RIm은 {+1,-1,0} 중의 한 값을 가지며, 이들 값은 사용된 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m에 대한 인증을 의미한다. 이때, Cm,j는 도 14와 같다.
3GPP 시스템의 또 다른 램덤 억세스 채널인 CPCH(CPCH: Common Packet Channel)가 재사용 요소를 고려하여 설계되어야 할 경우, 상기 제1실시예와 제2실시예에서 제안된 방식이 그대로 적용된다. 즉, 제1실시예와 제2실시예에서 제안된 방식을 CPCH를 위한 억세스 프리엠블과 AICH에 적용할 수 있다. 이때, 제1,2실시예에서 제안된 방식의 억세스 프리엠블에 대한 내용은 CPCH의 경우, 억세스 프리엠블과 CD(CD: Collision Detection) 프리엠블에 모두 적용할 수 있다. 또한, 제1,2실시예에서 제안된 방식의 AICH에 대한 내용은 CPCH의 경우, AP-AICH와 CD-AICH에 모두 적용할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 차세대 이동통신 규격 중 하나인 3GPP 시스템에서 단말기가 기지국으로 데이터를 전송하는데 사용되는 업링크 채널 중 RACH를 위한 재사용 요소가 고려될 경우, 효율적인 물리적 채널 할당을 가능케 함으로써 RACH의 자원 활용도가 증가되는 효과가 있다.
또한, 상기 업링크 채널 중 RACH를 위한 재사용 요소가 고려된 효율적인 물리적 채널 할당을 위해 보조 채널이 필요한 경우, 효율적이고 경제적으로 채널을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 업링크 채널 중 CPCH를 위한 재사용 요소가 고려될 경우, 효율적인 물리적 채널 할당이 가능하게 되어 CPCH의 자원 활용도가 향상되는 효과가 있다.
또한, 상기 업링크 채널 중 CPCH를 위한 재사용 요소가 고려된 효율적인 물리적 채널 할당을 위해 보조 채널이 필요한 경우, 효율적이고 경제적으로 채널을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 여타 차세대 이동통신 시스템의 업링크 공유 채널이 재사용 요소를 고려할 필요가 있을 경우에 적용함으로써 효율적인 채널 할당이 가능하게 되고, 그 결과 해당 공유 채널의 자원 활용도가 향상되는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 이동통신 시스템에서 PRACH의 재사용이 고려될 경우 단말기가 기지국으로 데이터를 전송하기 위하여, PRACH를 할당 받기 위해 16개의 시그너쳐 AP#s(s=0,…,15) 중의 어느 하나와 해당 셀에 할당된 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 중의 어느 하나(SC#m)를 이용하여 억세스 프리엠블(AP)을 전송하는 단계와; 상기 AP가 기지국에 의해 승인되면, 억세스 프리엠블에서 사용한 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m과 1:1 대응 관계에 있는 PRACH 메시지 부분 스크램블링 코드를 이용하여 자신의 메시지를 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서, 단말기로부터 전송된 억세스 프리엠블에 대하여 기지국은, 통상의 AICH 구조를 수정한 후 그 수정된 AICH를 통해 허용 여부를 통지하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
  3. 제1항에 있어서, 단말기가 RACH 전송을 위해 억세스 프리엠블에서 사용 가능한 시그너쳐와 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드는, RACH 전송을 위해 상위 레이어에 의해 주어진 '억세스 서비스 클래스'에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
  4. 제1항에 있어서, 단말기로부터 전송되어 온 억세스 프리엠블에 대한 허용 여부 및 현재 RACH에 관한 제반 정보들은, 통상의 AICH나 특정의 물리적 채널(RRICH)을 통해 통지되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
  5. 제1항에 있어서, 단말기로부터 전송되어 온 억세스 프리엠블에 대한 허용 여부를 결정하여 통지할 때 해당 셀의 재사용 요소를 의미하는 수()가 2 이상이면, 시그너쳐의 재사용 여부에 대한 정보도 함께 통지하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
  6. 제5항에 있어서, 억세스 프리엠블에 대한 허용 여부를 결정하여 통지할 때, 사용된 시그너쳐 AP#s의 인증 여부를 알려주는 AI 부분의 비트와, 사용된 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m의 인증 여부를 나타내는 RI 부분의 비트로 이루어진 AICH를 통해 통지하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
  7. 제6항에 있어서, AI 부분의 비트는 아래의 식에 의해 생성되고, 그 식에서 AIs는 {+1,-1,0} 중의 한 값을 가지며, 이들 값은 사용된 시그너쳐 AP#s에 대한 AI를 의미하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
  8. 제6항에 있어서, RI 부분의 비트는 아래의 식에 의해 생성되고, 그 식에서 RIm은 {+1,-1,0} 중의 한 값을 가지며, 이들 값은 사용된 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m에 대한 인증을 의미하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
  9. 제4항에 있어서, 특정의 물리적 채널(RRICH)은 RACH를 위해 사용되고 있는 통상의 AICH가 한 억세스 슬롯 내에서 전송이 중단되는 시간을 이용하여 전송되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
  10. 제4항에 있어서, 특정의 물리적 채널(RRICH)은 AICH와 같은 종류의 스크램블링 코드와 채널 구분 코드를 사용하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
  11. 제4항에 있어서, 특정의 물리적 채널(RRICH)의 정보 전달 단위는 통상의 AICH가 사용하는 억세스 슬롯의 한 단위와 동일한 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
  12. 제4항에 있어서, 특정의 물리적 채널(RRICH)의 정보 전달 단위는 통상의 AICH가 사용하는 억세스 슬롯의 15단위와 동일한 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
  13. 제4항에 있어서, 특정의 물리적 채널(RRICH)은 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드의 인증 여부를 포함하여 기지국이 단말기에 알리고 싶은 정보를 한 프레임 단위로 전송할 경우에 사용되고, 단말기에서는=의 비트들을 이용하여 해석하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
  14. 제4항에 있어서, 특정의 물리적 채널(RRICH)은 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드의 인증 여부를 포함하여 기지국이 단말기에 알리고 싶은 정보를 각 억세스 슬롯 단위로 전송할 때 사용되고, 단말기는 AS#i에 대한 정보=의 비트들을 이용하여 해석하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 물리적 채널 할당 방법.
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