KR100396272B1 - 이동통신시스템에서 물리 하향 공유 채널의 전송 안테나어레이를 위한 통신 수행 장치 및 방법 - Google Patents

이동통신시스템에서 물리 하향 공유 채널의 전송 안테나어레이를 위한 통신 수행 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 사용자 단말기가 소프트 핸드오버 영역으로 들어갈 경우 상기 사용자 단말기는 기지국들로부터 수신되는 전용 물리 채널 신호와 물리 하향 공유 채널 신호를 가지고서 상기 채널들 각각에 대한 가중치 정보를 결정하여 상기 기지국들로 전송하고, 상기 기지국들은 상기 사용자 단말기로부터 수신된 피드백 정보를 가지고서 상기 사용자 단말기로 전송할 전용 물리 채널 신호와 물리 하향 공유 채널 신호의 가중치를 결정하고, 상기 결정한 가중치를 상기 전용 물리 채널 신호와 물리 하향 공유 채널 신호에 각각 적용하여 상기 단말기로 전송한다.

Description

이동통신시스템에서 물리 하향 공유 채널의 전송 안테나 어레이를 위한 통신 수행 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TRANSMIT ANTENNA ARRAY FOR PHYSICAL DOWNLINK SHARED CHANNEL IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 소프트 핸드오버 영역에서 물리 하향 공유 채널의 전송 안테나 어레이를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 제3세대(3rd Generation) 이동통신 방식 중 하나인 비동기 이동 통신 방식 시스템인 WCDMA 시스템에서 사용하는 물리 하향 공유 채널(PDSCH : Physical Downlink Shared Channel - 이하 "PDSCH"라 칭함)은 다수의 사용자 단말기(UE: User Element, 이하 "UE"라 칭하기로 함)들이 공유하는 채널을 말한다. 상기 PDSCH는 10ms 라디오 프레임(Radio Frame) 단위로 UE에게 패킷 데이터(Packet Data) 혹은 기타 고속 데이터를 송신하기 위해 할당되는 채널로서, 다수의 UE가 공통적으로 사용하는 채널이다. 상기 PDSCH는 프레임(frame) 단위로 전송하는 데이터의 전송율을 다르게 할 수 있으며, WCDMA방식에서 기지국(NodeB)과 UE사이에 설정되는 전용 채널(Dedicated Channel : 이하 "DCH"라 칭함)과 마찬가지로 슬랏(slot) 단위로 전송 안테나 어레이의 가중치 조절 및 전력 제어(Power Control)가 가능한 채널이다. 상기 라디오 프레임은 WCDMA방식에서 신호를 전송하는 기본 단위이며 그 길이는 10ms이고, 15개의 슬랏이 모여 하나의 라디오 프레임을 구성한다. 또한 상기 PDSCH는 순수하게 사용자 데이터(User Data)만 전송하는 채널이며, 상기 PDSCH의 전력제어를 위해 상기 PDSCH가 UE에게 할당될 때 이와 동시에 하향 전용 물리 채널(Downlink Dedicated Physical Channel : 이하 "DL_DPCH"라 칭함.)을 상기 UE에 할당하고, 상기 DL_DPCH는 상기 PDSCH의 전력제어를 위한 채널이 된다. 상기PDSCH는 하나의 UE에게 연속적으로 다수 개의 프레임들동안 전송될 수 있으며, 혹은 한 개의 프레임만이 전송될 수도 있고, 또한 여러 UE들에게 언제 상기 프레임을 전송할 것인지에 대한 것은 상위 계층의 스케쥴링(scheduling)에 의해 결정된다.
상기 PDSCH의 구조 및 상기 PDSCH에 해당하여 UE에 할당되는 DL_DPCH 구조를 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 1a는 이동통신시스템의 물리 하향 공유 채널(PDSCH)의 구조를 도시한 도면이며, 상기 도 1b는 상기 물리 하향 공유 채널(PDSCH)에 대응하여 사용자 단말기(UE)에게 할당되는 순방향 전용 물리 채널(DL_DPCH)의 구조를 도시한 도면이다.
먼저, 상기 도 1a를 참조하면, 상기 PDSCH의 라디오 프레임(radio frame)(101)은 10[ms] 이며, 상기 라디오 프레임은 15개의 슬랏(Slot#0, Slot#1, Slot#2, ..., Slot#i, .. , Slot#14)으로 구성된다. 여기서, 상기 하나의 슬랏, 일 예로 Slot#i(103)는 2560 칩(Chip)의 길이를 가지며, 상기 Slot#i(103)을 통해 전송되는 정보의 양은 상기 PDSCH 슬랏에 사용되는 확산율(SF : Spreading Factor, 이하 "SF"라 칭함)에 반비례하며, 상기 SF는 4부터 256까지의 값을 가지고 상기 SF의 값에 따라 전송되는 정보 데이터를 확산하게 된다. 그리고, 상기 PDSCH를 통해서는 오직 사용자 데이터(Data)만이 전송된다.
다음으로, 상기 도 1b를 참조하면, 상기 도 1a에서 설명한 바와 같이 PDSCH를 사용할 경우 기지국에 의해 상기 PDSCH에 해당되는 DL_DPCH가 해당 UE에게 할당된다. 상기 DL_DPCH의 라디오 프레임(111) 역시 15개의 슬랏(Slot#0, Slot#1,Slot#2, ..., Slot#i, .. , Slot#14)으로 구성된다. 여기서, 상기 하나의 슬랏은 상기 도 1b에 도시되어 있는 바와 같이 Data1(112), 송신전력제어(TPC:Transmit Power control, 이하 "TPC"라 칭함) 비트(113)와, 전송 포맷 조합 표시(TFCI: Transmit Format Combination Indicator, 이하 "TFCI"라 칭함) 비트(114)와, Data2(115), 그리고 파일럿(Pilot)(116)으로 구성된다. 상기 DL_DPCH의 한 슬랏은 상기 슬랏을 구성하는 Data1, TPC, TFCI, Data2, Pilot의 길이에 따라 여러 가지 구조를 가질 수 있다.
여기서, 상기 Data1(113)과 Data2(115)는 하향 전용 물리 데이터 채널(Downlink Dedicated Physical Data Channel : 이하 "DL_DPDCH"라 칭함)을 통해 전송되며, 상기 DL_DPDCH를 통해서는 사용자 데이터와 상위 계층의 시그널링(signaling) 정보가 전송된다. 또한 TPC(112), TFCI(114). 파일럿(Pilot)(116)은 하향 전용 물리 제어 채널 (Downlink Dedicated Physical Control Channel : 이하 "DL_DPCCH"라 칭함)을 통해 전송되며, 상기 TPC(112)는 UE로부터 NodeB으로 전송되는 상향(Uplink) 채널들의 송신 전력을 조절하는 명령어를 전송하는 필드(field)이며, 상기 TFCI(114)는 상기 DL_DPCH로 데이터 레이트(data rate)가 서로 다른 트랜스포트 채널(Transport channel)들이 전송되는 경우 이를 알려주는 부호어를 전송하는 필드이며, 파일럿(Pilot)(116)은 상기 UE가 수신하는 하향 신호의 전력제어를 위해 UE가 하향 신호의 전송 전력을 측정할 수 있도록 해주는 필드이다. 여기서, 상기 트랜스포트 채널은 실제적으로 데이터의 전송을 담당하는 물리 계층과 상위 계층을 연결하는 역할을 하는 채널이다.
상기 WCDMA에서 PDSCH의 폐루프 전송 안테나 어레이를 위해 사용하는 방법은, 상기 DL_DPCH(111)를 수신하는 UE가 기지국으로부터 수신되는 공통 파일럿 채널(CPICH: Common PIlot CHannel, 이하 "CPICH"라 칭함)을 측정하여 얻은 가중치(weight) 정보를 기지국으로 전송하는 것이다. 즉, 상기 UE는 Node B에서 UE에게 전송되는 CPICH를 수신한 후, 그 위상차를 보상하여 수신 전력이 최대로 되게 하는 적절한 가중치를 검출한다. 그리고 상기 검출한 가중치를 가지고 생성한 가중치 정보를 상기 Node B으로 전송하게 되고, 상기 Node B은 상기 UE로부터 수신되는 DL_DPCH 및/또는 DL_PDSCH의 가중치 정보를 가지고서 상기 UE에게 전송하는 DL_DPCH의 각 안테나에 해당 가중치를 적용한 후 전송하게 된다.
여기서, 상기 PDSCH를 수신하는 UE가 소프트 핸드오버(soft handover) 지역에 위치하게 될 경우 하향 및 상향 신호 흐름을 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 2는 물리 하향 공유 채널(PDSCH)을 수신하는 사용자 단말기(UE)가 소프트 핸드오버 지역에 위치할 경우 하향 및 상향 신호 흐름을 도시한 도면으로서, 설명상 편의를 위해 두 개의 Node B들만을 고려하기로 한다.
일단, 상기 소프트 핸드오버(SHO : Soft Handover - 이하 "SHO"라 칭함) 과정에서는 이동중인 UE가 현재 통신중인 Node B1에서 점점 멀어져 주변의 새로운 Node B2로부터 신호를 받을 수 있는 지역까지 이동하였을 경우, 상기 현재 통신중인 Node B1만이 아니라 Node B2에서도 신호를 수신하게 된다. 이후, 상기 UE는 Node B1으로부터 수신되는 신호의 품질이 미리 설정해 놓은 임계 수준에 이르지 못하게 되면, Node B1와 설정되어 있는 채널을 해제하고, 상기 수신 신호의 품질이좋은 Node B2와 새로이 채널을 설정하는 단계를 통하여 최종 핸드오버를 수행함으로써 통신중인 통화가 절단되지 않고 계속 수행된다.
상기 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 UE(211)가 현재 통신하고 있는 Node B를 기지국 Node B1(201)이라고 할 때, 상기 기지국 Node B1(201)은 상기 UE(211)에게 PDSCH와 상기 PDSCH에 해당하는 DL_DPCH를 함께 전송하고 있다. 이에 반해, 상기 기지국 Node B 2(203)는 상기 UE(211)의 위치 이동으로 상기 UE(211)가 상기 NodeB 2(203)의 서비스 영역으로 접근함에 따라 상기 UE(211)에게 DL_DPCH만을 전송하게 된다. 이와 같이 상기 UE(211)가 SHO 영역에 존재하게 될 경우, 상기 UE(211)로 신호를 전송하도록 설정된 모든 Node B들의 집합을 활성집합(Active set)이라고 한다.
그런데, 상기 Node B1(201)로부터 PDSCH를 수신하고 있는 UE(211)가 SHO 지역에 위치하고 있을 경우 발생되는 문제점은 상기 기지국 Node B1(201)로부터는 PDSCH와 DL_DPCH를 수신하지만, 상기 기지국 Node B2(203)로부터는 DL_DPCH만을 수신하는 것에서 발생된다. 여기서, 상기 PDSCH가 SHO를 지원하지 않는 이유는 여러 가지가 있지만 대표적인 것으로 상기 PDSCH가 DL_DPCH에 비해 상대적으로 고속 데이터를 전송하기 때문에 Node B의 채널자원을 많이 사용하여 시스템 용량에 영향을 미치기 때문이다. 또한 비동기 방식을 사용하는 이동 통신 시스템에서는 각 Node B 사이에 동기를 알 수 없음으로 인해 타이밍(timing) 문제가 발생할 수 있으며, 상기 PDSCH는 다수의 UE들이 공통적으로 사용하고 있는 채널이기 때문에 SHO를 지원하기 위해서는 각 UE가 사용하는 시점에 대한 정교한 스케쥴링이 필요하게 되는데,이 스케쥴링을 고려하여 다른 기지국에서 UE에게 PDSCH를 전송하기 위해서는 구현상의 어려움이 발생하기 때문이다.
한편, 상기 Node B1(201)과 Node B2(203)에서 각각 전송되는 DL_DPCH는 상기 UE(211)로 수신되고, 상기 UE(211)로 수신된 DL_DPCH들은 소프트 컴바이닝(Soft Combining)된다. 여기서, 상기 소프트 컴바이닝은 상기 UE(211)에게 서로 다른 경로를 통해 수신된 각각의 신호들을 결합한다는 것을 의미한다. 따라서, 상기 Node B로부터 수신되는 CPICH의 위상차를 구한 후, 이를 보상함으로써 상기 UE(211)에서 수신한 신호에 대한 영향을 미치는 페이딩(fading)과 잡음(noise)의 영향을 감소시키는 것이 가능하게 된다. 여기서, 상기 소프트 컴바이닝은 상기 UE(211)에게 동일한 정보가 서로 다른 기지국에서 오고 있을 경우에만 가능하며, 서로 다른 정보가 각각의 기지국에서 상기 UE(211)로 전송되어 상기 UE(211)에서 서로 다른 정보를 수신하고 있는 경우에는 상기 소프트 컴바이닝을 수행한다 하더라도 잡음 성분으로 인식되어, 결국은 신호에 잡음 성분만이 증가된다.
상기 DL_DPCH의 해석에서 각각의 Node B, 즉 Node B1(201)과 Node B2(203)로부터 상기 UE(211)로 전송되는 하향 신호들은 상기 도 1b에서 설명한 TPC(112) 비트만을 제외하고는 소프트 컴바이닝되어 해석된다. 상기 TPC(112)가 소프트 컴바이닝되어 해석되지 않고 따로 해석되는 이유는 상기 UE(211)의 위치가 일정하기 않기 때문에 Node B1(201)이 수신하는 UE(211)의 신호는 강하고, 상기 Node B2(203)가 수신하는 UE(211)의 신호는 약한 경우가 발생할 수 있으며, 혹은 그 반대의 경우가 발생할 수 있기 때문에 각각의 Node B으로부터 상기 UE(211)로 수신되는 TPC는 값이 다를 수가 있기 때문이다. 그래서, 상기 TPC(112)에 대해서는 소프트 컴바이닝을 사용하지 않고 다수 Node B들을 위한 별도의 TPC 해석 알고리즘을 통해 해석한다.
상기 도 2에서는 UE가 SHO 지역에 위치할 경우 하향 및 상향 신호들 및 그 해석에 대해서 설명하였으며, 상기 SHO에 따른 전송 안테나 어레이의 동작을 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 종래의 소프트 핸드오버 방식을 사용하는 전송 안테나 어레이의 동작을 나타내는 도면이다.
상기 도 3에 도시한 바와 같이, UE(311)이 통신 중에 이동하여 SHO 영역에 위치하게 되면, 원활하게 통화 서비스 전환이 될 수 있도록 일단 상기 UE(311)로 신호를 송신하고 있는 Node B들, 즉 Node B1(301), Node B2(303)은 송신 전력을 떨어뜨림과 아울러 상기 UE(311)는 수신 SINR을 최대화하도록 양 Node B들에서 전송되는 CPICH의 위상차를 이용하여 가중치를 구한 후, 상기 Node B 1(301)와 새로이 신호가 수신되는 Node B 2(303)의 DL_DPCH 및 PDSCH에 동일한 상기 가중치를 상기 Node B 1(301) 및 Node B 2(303)로 피이드백(feedback)한다.
상기 UE(311)는 상기 도 3에 도시되어 있는 상향 전용 물리 채널(Uplink Dedicated Physical Channel : 이하 "UL_DPCH"라 칭한다.)의 FBI(Feedback Information) 필드를 통해 Node B으로 전송되는 가중치를 상기 Node B1(301), Node B2(303)에서 수신된 신호들을 소프트 컴바이닝한 후, 상기 소프트 컴바이닝된 수신 신호의 SINR이 최대가 되도록 결정하는 것이다. 즉, 상기 UE(311)는 상기 NodeB1(301), Node B2(303) 각각에서 수신된 신호를 소프트 컴바이닝하여 SINR이 최대화되도록 수신신호의 피이드백 가중치를 결정하기 때문에, SHO 지역에서 한 Node B, 일 예로 수신신호가 가장 좋은 Node B 1(301)에서만 송신하도록 규정하고 있는 PDSCH의 최적 가중치 가중에서는 다음과 같은 문제가 발생한다.
즉, 상기 UE(311)가 SHO 지역이 아닌 곳에 위치하고 있다면, 상기 UE(311)로 전송되는 PDSCH와 DL_DPCH의 전송 안테나 가중치는 상호 동일한 것을 사용한다. 결국 상기 DL_DPCH에 연동되어 PDSCH의 전송 안테나 어레이 가중치가 결정되는 것으로, DL_DPCH의 두 안테나 위상이나 크기에 대한 비가 바뀌어 가중치 값이 변경되면, PDSCH도 동일한 채널로 송신되고 있으므로 가중치를 동일하게 변경하게 된다. 이런 이유 때문에 PDSCH의 가중치는 연관된 DL_DPCH의 가중치를 사용한다.
그러나, UE(311)가 SHO 지역에 위치하고 있으면, UE(311)가 UL_DPCH로 전송하는 가중치는 UE(311)에게 PDSCH를 송신하는 Node B뿐만 아니라 활성집합(Active Set)내의 다른 Node B들간 CPICH의 위상차를 측정하여 나온 가중치를 이용하여 DL_DPCH와 DL_PDSCH의 전송 안테나 어레이가 동일하게 결정된다. 이를, 상기 3을 참조하여 설명하면, 상기 PDSCH의 전송 안테나 어레이 가중치는 UE(311)와 신호가 가장 좋은 Node B, 즉 Node B1(301)과의 채널 환경을 고려해서 결정하는데 반해, DL_DPCH의 전송 안테나 어레이 가중치는 현재 신호가 가장 좋은 Node B1(301) 뿐만 아니라 상기 UE(311)의 활성 집합내 Node B2(303)과의 채널 환경을 함께 고려해서 결정된다.
결국, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 종래 SHO 방식에 따른 상기 PDSCH의전송 안테나 가중치는 DL_DPCH의 전송 안테나 가중치와 동일한 값을 사용하도록 제안되어 있기 때문에, 상기와 같은 문제점 즉, SHO 지역에서 Node B로부터 UE(311)에게 전송되는 가중치는 UE(311)와 Node B1(301) 뿐만 아니라 UE(311)와 Node B2(303)간의 채널 환경까지 고려한 가중치이기 때문에 이를 그대로 적용한다면 PDSCH는 실제 전송 안테나 어레이의 가중치와 차이가 있는 가중치가 적용된다는 문제점이 발생된다. 따라서 SHO 지역이 아닌 곳에서 DL_DPCH와 PDSCH에 사용하던 방법과 같이 동일한 가중치를 적용하여 전송 안테나 어레이 가중치를 적용하는 방법은 SHO 영역에서 사용할 수 없게 된다. 그러므로, SHO 지역에서 PDSCH의 적절한 전송 안테나 어레이를 제어하는 장치 및 방법의 필요성이 대두되게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 SHO 지역에서 UE가 PDSCH의 전송 안테나 어레이를 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 SHO 지역에서 UE가 PDSCH의 다이버시티에 대한 최적의 가중치를 결정하여 PDSCH의 전송 안테나 어레이를 제어할 수 있는 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 PDSCH를 수신하는 UE가 SHO 지역에서 UL_DPCCH의 FBI D 필드를 이용하여 PDSCH의 전송 안테나 어레이를 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 SHO 지역에서 PDSCH를 수신하는 UE가 DL_DPCH와연동되지 않도록 상기 PDSCH에 대하여 다른 전송 안테나 다이버시티 방식을 사용하여 PDSCH 전송 안테나 어레이를 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 SHO 지역에서 PDSCH와 DL_DPCH가 동시에 전송되는 Node B은 전송 안테나 어레이를 사용하고, PDCSH없이 DL_DPCH만 전송되는 나머지 Node B들은 STTD와 같은 개루프 전송 안테나 다이버시티를 사용하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 SHO 지역에서 PDSCH와 DL_DPCH가 동시에 전송되는 Node B은 전송 안테나 어레이를 사용하고, PDCSH없이 DL_DPCH만 전송되는 나머지 Node B들은 전송 안테나 다이버시티 없이 단일 안테나로 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 PDSCH를 수신하는 UE가 SHO 지역에서 PDSCH 핸드오버가 이루어지는 경우, Node B별로 전송 안테나 다이버시티 모드를 변환하는 프로시져를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 PDSCH를 수신하는 UE가 SHO 지역에 위치할 경우, 하향 공통 채널을 위한 궤환 정보와 DPCCH을 위한 궤환 정보를 별도의 상향 DPCCH을 통해 각각 전송하는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 SHO 영역에서 E-PDSCH를 통해 데이터를 수신하게 되면 시간적으로 일련되게 동일한 Node B로부터 상기 데이터를 수신하는지를 확인하여 상기 E-PDSCH를 적절하게 제어할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명이 또 다른 목적은 SHO 영역에서 물리 하향 공유 채널의 전송 시점을미리 인지하고, 상기 물리 하향 공유 채널이 전송되는 Node B에 대한 가중치를 별도로 부여하여 상기 물리 하향 공유 채널은 전송하는 Node B이 전송 안테나 어레이 동작 모드로 동작하도록 제어하는 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 적어도 2개의 안테나들을 포함하고 상기 안테나들을 통해 송신되는 데이터의 다이버시티를 제어하는 기지국 장치에 있어서, 제1데이터를 확산하여 제1확산신호를 발생하는 제1확산기와, 제2데이터를 확산하여 제2확산신호를 발생하는 제2확산기와, 제1안테나에 대한 제1가중치와 상기 제1확산기로부터 출력된 상기 제1확산신호를 곱하여 제1가중 확산 신호를 발생하는 제1곱셈기와, 제2안테나에 대한 제2가중치와 상기 제1확산기로부터 상기 제1확산신호를 곱하여 제2가중 확산 신호를 발생하는 제2곱셈기와, 상기 제1안테나에 대한 제3가중치와 상기 제2확산기로부터 상기 제2확산신호를 곱하여 제3가중 확산신호를 발생하는 제3곱셈기와, 상기 제2안테나에 대한 제4가중치와 상기 제2확산기로부터 상기 제2확산 신호를 곱하여 제4가중 확산 신호를 발생하는 제4곱셈기와, 상기 제1가중 확산신호와 상기 제3가중 확산신호를 가산하여 상기 제1안테나로 전송하도록 하는 제1가산기와, 상기 제2가중 확산 신호와 상기 제4가중 확산 신호를 가산하여 상기 제2안테나로 전송하도록 하는 제2가산기와, 사용자 단말기로부터 수신되는 피드백 정보로부터 상기 제1내지 제4가중치들을 결정하고, 상기 결정된 제1내지 제4가중치들을 각각 상기 제1내지 제4곱셈기로 공급하는 가중치 발생기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 적어도 2개의 안테나들을포함하고 상기 안테나들을 통해 송신되는 데이터의 다이버시티를 제어하는 기지국 제어 방법에 있어서, 사용자 단말기로부터 수신되는 피드백 정보로부터 제1내지 제4가중치들을 결정하는 과정과, 상기 제1내지 제4가중치들을 결정한 이후 제1데이터를 확산하여 제1확산신호를 발생하는 과정과, 제2데이터를 확산하여 제2확산신호를 발생하는 과정과, 제1안테나에 대한 상기 제1가중치와 상기 제1확산신호를 곱하여 제1가중 확산 신호를 발생하는 과정과, 제2안테나에 대한 상기 제2가중치와 상기 제1확산신호를 곱하여 제2가중 확산 신호를 발생하는 과정과, 상기 제1안테나에 대한 상기 제3가중치와 상기 제2확산신호를 곱하여 제3가중 확산신호를 발생하는 과정과, 상기 제2안테나에 대한 상기 제4가중치와 상기 제2확산 신호를 곱하여 제4가중 확산 신호를 발생하는 과정과, 상기 제1가중 확산신호와 상기 제3가중 확산신호를 가산하여 상기 제1안테나로 전송하도록 하는 과정과, 상기 제2가중 확산 신호와 상기 제4가중 확산 신호를 가산하여 상기 제2안테나로 전송하도록 하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
도 1a는 이동통신시스템의 물리 하향 공유 채널(PDSCH)의 구조를 도시한 도면
도 1b는 도 1a의 물리 하향 공유 채널(PDSCH)에 대응하여 단말기(UE)에게 할당되는 DL_DPCH의 구조를 도시한 도면
도 2는 물리 하향 공유 채널(PDSCH)을 수신하는 사용자 단말기(UE)가 소프트 핸드오버 지역에 위치할 경우 순방향 및 역방향 신호 흐름을 도시한 도면
도 3은 종래의 소프트 핸드오버 방식을 사용하는 전송 안테나 어레이의 동작을 나타내는 도면
도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전송 다이버시티 제어에 따른 신호 흐름을 도시한 도면
도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 전송 다이버시티 제어에 따른 신호 흐름을 도시한 도면
도 4c는 본 발명의 제3 실시예에 전송 다이버시티 제어에 따른 신호 흐름을도시한 도면
도 4d는 본 발명의 제4 실시예에 전송 다이버시티 제어에 따른 신호 흐름을 도시한 도면
도 4e는 본 발명의 제5 실시예에 전송 다이버시티 제어에 따른 신호 흐름을 도시한 도면
도 4f는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 전송 안테나 어레이 채널 측정 장치의 내부 구성을 도시한 도면
도 5는 도 4a에 도시한 전송 다이버시티 제어에 따른 실행 절차를 도시한 순서도
도 6은 도 4a에 도시한 전송 다이버시티 제어 절차를 수행하는 사용자 단말기 구조를 도시한 블록도
도 7은 도4d에 도시한 전송 다이버시티 제어 절차를 수행하기 위한 사용자 단말기 구조를 도시한 블록도
도 8은 도4d에 도시한 전송 다이버시티 제어 절차를 수행하기 위한 기지국 구조를 도시한 도면
도 9는 본 발명의 제 7실시예에 따른 전송 시점을 기준으로 PDSCH/E-PDSCH을 전송하는 과정을 도시한 순서도
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 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전송 다이버시티 제어에 따른 신호 흐름을 도시한 도면이고, 도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 전송 다이버시티 제어에 따른 신호 흐름을 도시한 도면이고, 도 4c는 본 발명의 제3 실시예에 전송 다이버시티 제어에 따른 신호 흐름을 도시한 도면이고, 도 4d는 본 발명의 제4 실시예에 전송 다이버시티 제어에 따른 신호 흐름을 도시한 도면이고, 도 4e는 본 발명의 제5 실시예에 전송 다이버시티 제어에 따른 신호 흐름을 도시한 도면이고, 도 4f는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 전송 안테나 어레이 채널 측정 장치의 내부 구성을 도시한 도면이다.
먼저, 상기 도 4a 내지 도 4f를 설명함에 있어 다음과 같은 점에서 동일하게 적용됨을 유의하여야한다. 이하 설명에서 본 발명의 이해를 돕기 위해 활성집합(active set)의 내의 기지국(Node B) 개수는 설명상 편의를 위해 2개로 한정하여 설명하기로 한다. 여기서, 상기 Node B은 비동기 방식을 사용하는 시스템으로서, 동기 방식을 사용하는 cdma 시스템의 BTS와 동일한 기능을 수행한다.
상기 도 4a를 참조하면, Node B1(401)은 현재 UE(411)와 통신을 수행하고 있는, 즉 상기 UE(411)에게DL_DPCH과 PDSCH을 동시에 전송하는 Node B이다. 그리고, Node B2(403)는 상기 UE(411)의 활성집합으로 새로이 포함된 Node B로서, 즉 상기 UE(411)이 SHO 지역에 위치하는 경우 상기 UE(411)에게 DL_DPCH를 전송하는 Node B이다. 상기 UE(411)는 상기 Node B1(411)로부터 PDSCH와 DL_DCH를 같이 수신하는데 반해, 상기 Node B2(403)으로부터는 DL_DPCH만을 수신한다. 또한, 상기 UE(411)는 상기 Node B1(401)에게 UL_DPCH에 포함되어 있는 정보들을 전송한다.
상기 도 4a에서는 상기 UE(411)가 SHO 지역에 위치하여 새로이 신호를 송신하는 Node B, 즉 활성집합내의 Node B(403)에서 전송되는 DL_DPCH 신호를 전송 안테나 어레이(TxAA, 이하 "TxAA"라 칭하기로 한다) 모드가 지원 가능하더라도 시공간 블록 다이버시티(STTD: Space Time block coded Tx Diversity, 이하 "STTD"라 칭하기로 한다) 또는 단일 안테나(SA: Single Antenna) 모드로 전송하도록 설정한다.
즉, 상기 STTD는 개루프(open loop) 안테나 다이버시티임으로 피드백이 이루어지지 않음으로 양 Node B의 CPICH의 소프트 컴바이닝에 따른 PDSCH 신호의 손실이 없게 된다. 또한, 상기 SA는 한 개의 안테나를 사용함으로 다이버시티를 사용하지 않는다. 여기서, UL_DPCCH 정보중 FBI D-field의 TxAA 가중치 정보는 사실상 Node B1(401)에게만 유효하다. 그러므로 이때 가중치 정보는 상기 Node B1(401)에서 전송한 CPICH로부터 구해진다. 이렇게 하는 이유는 종래의 SHO 방식에 있어서 상기 UE(411)가 먼저 통신을 하고 있던 Node B 1(401)과 새로이 활성집합에 추가된 Node B(403) 모두를 TxAA 전송하도록 하여 두 Node B 1, 2(401, 403) 각각으로부터 수신한 정보를 컴바이닝한 정보로부터 가중치를 구하고, 상기 구해진 가중치에 따라 상기 Node B 1(401)의 PDSCH 가중치로 적용하게 된다. 따라서, 본 발명은 DL_DPCH의 전송 안테나 가중치와 동일한 값으로 설정되어 있는 PDSCH를 동일하게 상기 두 Node B1, 2(401, 403) 모두에서 사용했을 경우, 실제 가중치와 차이가 발생함으로서 종래 이동통신시스템에서 PDSCH의 TxAA를 위한 동작이 SHO 영역에서는 적절하게 성능을 발휘하지 못하는 문제점을 해결할 수 있게 된다.
따라서, 상기 Node B1(401)에서 송신되는 PDSCH가 상기 Node B2(403)으로 핸드오버를 완료하면, 상기 도 4a에 도시된 바와 같이 PDSCH를 포함한 상기 Node B2(403)의 DL_DPCH가 TxAA 모드로 송신되고, Node B1(401)에 남겨진 DL_DPCH는 TxAA 모드에서 STTD 혹은 SA 모드로 전환되는 것이다. 한편, 상기 SA 모드와 STTD 모드가 하나의 Node B에서 같이 사용될 수 있다면, 상기 SA모드보다는 STTD모드를 사용할 것을 바람직한 실시예로 드는데, 그 이유는 극히 저속이 아닌 경우라면 STTD 방식의 안테나 다이버시티도 TxAA 못지않거나 더 우수한 다이버시티 효과를 내기 때문이다. 심지어 저속이라 할지라도 TxAA에 비해 STTD는 운영상의 차이가 있겠지만, 최대 2dB 내의 SINR 저하가 있을 뿐, H/W는 더 단순하게 구성이 가능하다.
한편, 상기 본 발명의 제1실시예에서 상기 UE(411)의 동작 전환을 SHO 영역에서 PDSCH 수신시점에서의 정보 테이블로 보면, 표 1에 나타난 바와 같이, 상기 PDSCH 서빙셀을 제외한 다른 Node B의 DPCH들은 STTD 또는 SA 모드로 신호를 보내고 PDSCH 서빙셀의 PDSCH와 DPCH는 계속해서 TxAA 모드로 동작한다. 즉, UE(411)는 상기 PDSCH가 전송되기 5 슬럿전에 상기 PDSCH 전송 시작에 대한 정보를 담고 있는 DPCH의 TFCI를 PDSCH 서빙셀로부터 수신하고, 상기 TFCI를 수신한 UE(411)는 PDSCH가 수신된다는 것을 미리 인지하는 것이 가능하게 된다. 그러므로 상기 UE(411)는 PDSCH를 전송 받기 소정 슬럿 이전부터 상기 PDSCH 서빙셀에만 맞는 가중치를 별도로 생성하여 UL_DPCH의 FBI를 이용해 피드백시키게 되는 것이다.
이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, SHO 영역내의 UE는 전송조건에 따른 DPCH, 또는 PDSCH이 포함된 DPCH를 수신하게 된다. 상기 UE가 Node B로부터 PDSCH와 DPCH를 함께 수신하게 되면,상기 UE는 활성집합내의 각 Node B로 상기 UL-DPCH의 FBI를 피드백시킨다. 그러면, PDSCH를 포함한 DPCH를 전송하는 Node B는 상기 FBI 정보를 이용하여 계속 TxAA 모드로 동작하도록 하고, 단순히 DPCH만을 전송하는 다른 Node B은 FBI 정보를 이용하지 않고 DPCH들을 STTD 또는 SA 모드로 동작하도록 한다. 이때, 상기 SA 모드는 FBI를 무시하거나 이전 값을 사용함으로서 다이버시티 이득을 얻지 못하는 TxAA 경우를 포함한다. 또한, PDSCH 전송이 종료되면 STTD 또는 SA 모드로 동작되던 다른 비 PDSCH 서빙셀(non PDSCH serving cell)의 모드가 TxAA 모드로 복귀되어 UE는 Node B에서 전송되는 CPICH의 위상차를 이용하여 가중치를 구한 후, Node B로 피이드백(feedback)하는 PDSCH 전송 이전의 상태로 복귀한다.
TransmissionCondition Determination of FBI PDSCH DPCH in the PDSCH cell DPCH in the non-PDSCH cell
PDSCH+DPCH PDSCH cell FBI is used. FBI is used. STTD/SA
Only DPCH All cells FBI is used.
여기서, 상기 STTD 방식은, 안테나 전송 다이버시티 기법 중 개루프 모드(Open Loop Mode) 방식중의 하나이며, 데이터 신호 A가 전송 다이버시티 부호화 구간 T1에 심벌 S1, 전송 다이버시티 부호화 구간 T2에 심벌 S2이 순차적으로 입력되는 형태일 경우, 상기 STTD 인코딩(encoding)을 수행하게 되면 상기 연속된 S1S2심벌은 안테나 1을 통해 S1S2로, 안테나 2를 통해 -S2 *S1 *로 출력된다. 또한, 상기 설명한 심벌 STTD 인코딩을 채널 비트 단위로 다시 설명하면, 상기 STTD 인코딩에서 설명한 바와 같이 상기 전송 다이버시티 부호화 시구간에 따라 입력되는 각각의 심벌들 S1, S2이 각각 b0b1, b2b3의 채널비트로 생성된다고 가정할 때 상기 심벌 S1S2, 즉 b0b1b2b3의 채널비트가 입력된다. 상기 b0b1b2b3의 채널비트를 STTD 인코딩하면 상기 안테나1 로 채널 비트 b0b1b2b3(S1S2)를, 상기 안테나 2로 채널 비트 -b2b3b0-b1(-S2 *S1 *)를 출력하는 것이다. 여기서, 상기 안테나 1은 기준 안테나이며, 상기 안테나 2는 다이버시티 안테나이다.
다음으로 상기 도 4b를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 4b에는 PDSCH를 포함하는 임의의 하향 채널이 연결되어 있는 UE(431)가 SHO 지역으로 들어가게 되면 DL_DPCH는 어느 기지국이던지에 상관없이, 즉 Node B1(421)이던지 Node B2(423)에 상관없이 STTD 혹은 SA로 전송되고, 상기 Node B1(421)에서만 전송되고 있는 PDSCH는 TxAA로 송신한다. 즉, DL_DPCH의 성능은 감소하더라도 대부분의 데이터 전송에 이용되는 PDSCH에만 TxAA를 이용함으로써 전체적으로 PDSCH 신호의 손실이 감소되어 데이터의 신뢰성 있는 전송을 가능하게 하는 것이다. 여기서, 상기 Node B1(421)의 DL_DPCH에 포함되어 오는 dedicated pilot은 PDSCH 복조(demodulation)를 위한 정보를 부가적으로 포함해야 한다. 상기 dedicated pilot은 PDSCH 복조(demodulation)를 위한 정보를 부가적으로 포함하는 방법은 TDM/CDM/FDM/Coded-DM/additional 또는 modify field 방법 등이 있으며, 특히 PDSCH를 수신하는 UE가 저속이라는 특성상 TDM이 바람직하게 고려된다.
상기 본 발명의 제2실시예에서 UE(411)의 동작 전환을 소프트 핸드오버 영역에서 PDSCH 수신시점에서의 정보 테이블로 보면, 표 2에 나타난 바와 같이, 상기 DL_DPCH는 Node B1(421), Node B2(423)에 상관없이 STTD 혹은 SA로 전송되는데 반해, 상기 Node B1(421)에서만 전송되고 있는 PDSCH는 UL_DPCH의 FIB를 이용하여 TxAA로 송신한다. 이때, 상기 PDSCH는 전송되기 5슬럿 전에 전송 시작에 대한 정보를 담고 있는 TFCI를 PDSCH 서빙셀로부터 수신하여 UE(431)는 PDSCH가 수신된다는 것을 미리 인지함으로서 TxAA 가중치를 PDSCH를 전송 받기 소정 슬럿 이전부터 PDSCH 서빙셀에만 맞는 가중치로 만들어 궤환하게 된다. 또한, PDSCH 전송의 종료되어 단지 DPCH만을 수신하게 되면 PDSCH 전송 이전 상태로 돌아간다.
Transmission Determination of FBI PDSCH DPCH in the PDSCH cell DPCH in the non-PDSCH cell
PDSCH+DPCH PDSCH cell FBI is used. STTD/SA
DPCH All cells FBI is used.
다음으로 상기 도 4c를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 4c에서는 Node B1(441)에서 전송되는 PDSCH가 UE(451)가 SHO 지역에 들어가게 되면, 상기 PDSCH를 전송하는 Node B1(441)이 상기 PDSCH가 TxAA 모드로 동작했다 하더라도 STTD 또는 SA 모드로 동작하도록 설정한다. 물론 이 경우 DL_DPCH는 상기Node B1(441), Node B1(443)에 상관없이 TxAA 모드로 동작하도록 한다. 하지만, 상기 TxAA 모드가 제대로 동작하면 PDSCH 경우 STTD 및 SA 경우보다 우수한 성능을 발휘하는 것이 사실이지만, SHO 지역에서 TxAA가 두 Node B, 즉 상기 Node B1(441) 및 Node B2(443)로부터 구한 가중치를 적용하여 동작하므로, 상기 가중치가 실제 적용되어야할 가중치와 차이가 나는 가중치 적용의 문제뿐만 아니라피이드백(feedback) 오류나 지연(delay) 오류 등과 같은 문제가 더해져서 SA 경우보다도 성능이 더 떨어지게 된다. 그래서, 상기 TxAA 사용보다 STTD 또는 SA 모드로 동작하도록 하는 것이 더 바람직하다. 단, 이 경우는 DPCH에 TxAA를 사용함으로 DPCH의 전송량이나 QoS가 높을 경우에 우수한 효과를 보게된다.
상기 도 4c의 본 발명의 제3실시예를 UE(451)의 동작 전환을 SHO 영역에서 PDSCH 수신시점에서의 정보 테이블로 나타내면 하기 표 3에 나타난 바와 같이, 상기 DL_DPCH는 Node B1(441), Node B2(443)에 상관없이 TxAA로 전송되는데 반해, 상기 Node B1(441)에서만 전송되고 있는 PDSCH는 STTD 혹은 SA로 송신한다. 이때, 상기 UE(451)가 Node B에서 전송되는 CPICH의 위상차를 이용하여 가중치를 구하는 것은 동일하게 된다. 또한, PDSCH 전송의 종료되어 단지 DPCH만을 수신하게 되면 PDSCH 전송 이전 상태로 돌아간다.
Transmission Determination of FBI PDSCH DPCH in the PDSCH cell DPCH in the non-PDSCH cell
PDSCH+DPCH All cells .STTD/SA FBI is used.
DPCH All cells FBI is used.
다음으로 도 4d를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 4d에서 UE(471)이 SHO 지역에 들어오게 되면, PDSCH를 위한 별도의 FBI field2를 UL_DPCCH에 만들어 상기 Node B1(461)으로 전송하는 것이다. 즉, 상기 UE(471)는 두 개의 서로 다른 가중치를 계산하여 각각 같은 UL_DPCH 안에 DPCH를 위한 FBI field1 및 PDSCH를 위한 FBI field2로 전송한다. 이때, 부가적으로 FBI field를 만드는 방법은 TDM/CDM/FDM/additional또는 modify field 방법 등이있으며, PDSCH를 수신하는 UE가 저속이라는 특성상 TDM(time division multiplex)이 바람직하다.
여기서, 상기 FBI field를 TDM으로 구분하여 FBI field1과 FBI field2를 보내는 구체적인 방법은 하기 표 5와 같다. 종래의 방법은 하기 표 4와 같으며 종래에 한 개의 FBI 필드를 사용하기 때문에 가중치 심벌의 I,Q 값을 두 slot으로 번갈아 가며 전송했으며, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표 2와 같은 방법은 두 개의 심볼을 연속으로 보내야 하기 때문에 I0, I1, Q0, Q1과 같은 방법으로 전송한다. 단, I0+Q0는 DL_DPCH의 TxAA 가중치 심벌이고 I1+Q1는 PDSCH의 TxAA 가중치 심벌이다. 그리고, 하기 표 5에서는 DL_DPCH의 가중치 정보와 PDCSH의 가중치 정보의 데이터량이 1:1로 동일한 경우를일 예로 나타낸 것이며, 모드나 채널 환경에 따라 그 비율은 바뀌게 된다.
또한, 하기 표 6은 상기와 같이 PDSCH의 FBI filed를 이용하여 다른 Node B의 가중치를 보낼 경우에 슬랏 포맷을 나타내고 있다. 이 경우 UL_DPCCH에 TxAA 가중치를 전송하기 위한 field를 추가적으로 설정해야 한다. 이 추가는 SSDT 필드(FBI의 S 필드) 또는 pilot 필드 등을 사용하도록 구성하면 된다.
slot# 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
D필드 I0 Q0 I0 Q0 I0 Q0 I0 Q0 I0 Q0 I0 Q0 I0 Q0 I0
slot# 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
D필드 I0 I1 Q0 Q1 I0 I1 Q0 Q1 I0 I1 Q0 Q1 I0 11 Q0
slot# 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
D1field I0 Q0 I0 Q0 I0 Q0 I0 Q0 I0 Q0 I0 Q0 I0 Q0 I0
D2field I1 Q1 I1 Q1 I1 Q1 I1 Q1 I1 Q1 I1 Q1 I1 Q1 I1
상기 본 발명의 제4실시예를 UE(471)의 동작 전환을 SHO에서 PDSCH 수신시점에서 정보 테이블로 나타내면, 하기 표 7에 나타난 바와 같이, Node B1(421), Node B2(423) 모두에서 전송되는 DL_DPCH와, 상기 Node B1(421)에서만 전송되고 있는 PDSCH를 위한 각각의 FBI(FBI1및 FBI2)를 TDM/CDM/FDM/ additional 또는 modify field 방법을 사용하여 부가적으로 궤환한다. 또한, PDSCH 전송의 종료되어 단지 DPCH만을 수신하게 되면 PDSCH 전송 이전 상태로 돌아간다.
TransmissionCASE Determination of FBI PDSCH DPCH in the PDSCH cell DPCH in the non-PDSCH cell
PDSCH+DPCH FBI1: PDSCH cellFBI2: All cells FBI1is used. FBI2is used.
DPCH FBI: All cells FBI is used.
다음으로 도 4e를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 4e는 UE(491)가 SHO 지역에 들어오게 되면, 즉 Node B1(481)이 전송하는 PDSCH가 SHO 지역에 들어가는 경우 PDSCH에 대한 전송 가중치 적용 방식이 기존 방식과 동일하게 동작하되, 단 SSDT 시그날링을 사용하여 프라이머리 기지국인지 판별하고, 추가적으로 PDSCH 전송 전력을 높여 전송할 것인지, 아니면 높이지 않고 그대로 유지시켜 전송할 것인지를 결정한다. 물론 종래에는 전송 다이버시티(Tx Diversity)의 가중치는 한 개의 가중치 정보로부터 기존 방식과 동일하게 두 Node B에서 DL_DPCH는 물론 PDSCH 모두에서 사용한다.
상기 SSDT 시그날링은 SSDT를 사용하는 경우에만 적용하는 것이 아니고, PDSCH를 포함한 DL_DPCH가 SHO 지역에 들어갈 경우에도 사용되어야 하며, SSDT 시그널링을 통해 primary cell이라는 정보가 상기 NodeB1(481)으로 들어올 경우 추가적으로 전송 전력을 높이지 않고 PDSCH를 전송하고, primary cell이 아니라는 정보가 들어오면, PDSCH에 전력 오프셋(offset)을 주어서 전송한다. 그런데 상기 전송 전력 오프셋(offset)은 상기 PDSCH가 TxAA를 사용하는 경우보다 높은 전송 전력 오프셋(offset)을 사용한다. 결론적으로 PDSCH 채널의 전송 다이버시티 모드에 따라 SA를 위한 전송 전력 오프셋(offset), STTD를 위한 전송 전력 오프셋(offset) 그리고 TxAA를 위한 전송 전력 오프셋(offset)이 각기 독립적인 값을 가지도록 설정해야만 한다는 것이다.
여기서, 상기 SSDT의 동작 원리를 설명하면 다음과 같다. 상기 SSDT는SHO 지역에 위치한 UE(491)가 상기 UE(491)의 활성집합에 있는 각각의 Node B들, 즉 Node B 1(481)과 Node B 2(483)에 대해 임시 식별자(Temporary Identification)를 부여한 후, 상기 Node B들 중에서 상기 UE(491)의 수신신호 품질을 가장 크게 만족시킬 수 있는Node B를 선택한다. 그리고 상기 선택된 Node B, 일 예로 Node B 1(481)에만 상기 UE(491)에 DL_DPDCH를 전송하고, 상기 선택된 Node B 1(481) 이외의 NodeB 2(483)은 DL_DPCCH만을 전송하게 함으로써 활성 집합 내의 모든 Node B들이 SHO를 지원하기 위한 동작을 수행함으로써 발생되는 간섭 신호의 양을 줄이게 되는 것이다. 상기 SSDT의 사용에 있어서 DL_DPDCH를 전송하는 Node B를 프라이머리 (Primary) Node B이라고 하며, 상기 프라이머리 기지국은 UE(491)의 측정 정보에 의해 주기적으로 갱신된다. 상기 프라이머리 Node B을 갱신하는 방법은 UE(491)가 프라이머리 Node B의 임시 식별자를 활성집합 내의 다른 모든 Node B들로 전송하는 것이다.
상기 도 4e에서 SSDT 시그널링을 사용하여 전송 다이버시티(Tx Diversity)가 적용되는 PDSCH 송신 전력을 제어하는 방법을 다시 한번 자세히 설명하면 다음과 같다. 상기 UE(491)는 Node B1(481)과 Node B2(483)에서 각각 전송되는 공통 파일럿 채널(CPICH)을 수신하여 CPICH의 파일럿 신호 세기를 비교한 후, 상기 CPICH의 파일럿 신호 세기를 비교한 결과를 가지고 프라이머리 Node B를 결정한다. 그리고 상기 UE(491)는 상기 결정된 프라이머리 Node B에 대해 미리 설정되어 있는 임시 식별자를 나머지 각 Node B들, 즉 Node B 2(483)로 전송한다. 상기 도 4e의 Node B1(481)은 상기 UE(491)에게 DL_DPCH와 PDSCH를 전송하는 Node B이고, 상기 도 4e의 Node B2(483)은 상기 UE(491)의 활성집합에 새로이 포함된 Node B로서 상기 UE(491)에게 DL_DPCH만을 전송하고 있다.
상기 UE(491)가 전송한 프라이머리 Node B에 대한 임시 식별자를 송신하게 되면, 상기 Node B1)(481)은 PDSCH의 송신 전력을 DL_DPCH의 TPC를 적용하여 결정하는 등 TxAA 가중치에 따른 영향이 최소라 보고 일반적인 전송 전력으로 기존과동일하게 전송한다. 즉 UE(491)가 전송한 TPC에 의해 PDSCH의 전송 전력의 증가 혹은 감소를 결정하는 것이고, 결국 상기 Node B1(481)이 프라이머리 Node B이 되는 경우 상기 PDSCH의 TxAA 동작을 포함한 전송 전력의 제어는 상기 UE(491)가 SHO 지역에 위치하고 있지 않을 경우와 동일하게 되는 것이다.
이렇게 프라이머리 Node B으로 동작하고 있는 상기 Node B 1(481)이 세컨더리(secondary) Node B로, 세컨더리 Node B이었던 상기 Node B2(483)이 프라이머리 Node B로 결정되면, 상기 Node B1(481)은 상기 UE(491)와의 거리가 멀어지거나 혹은 채널 환경이 열악하다는 추정을 하고, 상기 PDSCH의 전송 전력에 고정된 전송 전력 오프셋(offset)을 적용하여 상기 UE(491)에게 전송한다. 그리고 나서, 상기 프라이머리 Node B의 정보가 갱신되는 주기동안 UE(491)가 전송하는 TPC에 따라 PDSCH의 송신 전력을 조절한다. 단, 상기 TxAA가 SHO 지역에 있는 PDSCH에 사용될 경우, 그 고정된 전송 전력 오프셋이 다이버시티 모드에 따라 다른 값이 사용되어야 한다는 점에 유의하여야 한다.
또한, 본 발명의 제6실시예에 따른 전송 다이버시티 제어 방법을 설명하기로 한다.
상기 본 발명의 제6실시예는 PDSCH를 수신하는 UE가 SHO 지역에 존재하고, PDSCH를 전송하는 Node B이 폐루프 전송 안테나 다이버시티를 사용하여 상기 PDSCH를 전송할 경우, 상기 UE가 전송하는 UL_DPCCH를 신규로 하나 더 할당하여 사용하는 방법이다. 여기서, 설명상 편의를 위하여 상기 UE가 상기 PDSCH를 최초로 사용하게 되었을 때 Node B로 전송하는 UL_DPCCH를 UL_DPCCH1이라 칭하고, 상기 UE가 상기 SHO 지역에 위치하고 있을 경우 신규로 추가 사용하는 UL_DPCCH를 UL_DPCCH2라 칭하기로 한다.
그러면 상기 제6실시예를 상세히 설명하기로 한다.
상기 UE가 사용하는 UL_DPCCH들은 3세대(3rd) 이동 통신 표준안인 WCDMA방식에서는 SF 256을 갖는 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor: 이하 OVSF라 칭함)부호 256개 중에서 제일 첫 번째 OVSF 부호, 즉 길이 256에 부호비트가 갖는 값이 모두 1인 OVSF 부호로 확산하도록 규정되어 있으며, 상기 UE로부터 송신될 경우에도 반드시 Q-채널을 통해 전송될 수 있도록 규정되어 있다. 상기 Q-채널을 통해 상기 UL_DPCCH가 전송되는 이유는 WCDMA 방식에서 규정한 것으로서 상기 UE가 호 설정이 된 후 상향으로 전송할 데이터가 없을 경우에도 UL_DPCCH를 지속적으로 송신할 수 있도록 하여 상향 신호의 불연속적인 송신을 방지함으로서 전자기간섭장애를 막기 위함에 그 목적이 있는 것이다. 상기 UL_DPCCH와 같이 전송되는 UL_DPDCH는 확산율 4부터 256까지 사용할 수 있다. 상기 UL_DPDCH는 최대 6개까지 전송될 수 있고, 상기 6개까지 전송되는 경우에는 SF 4를 사용하며, I-채널을 통해 3개의 UL_DPDCH, Q-채널을 통해 3개의 UL_DPDCH가 전송되고, 상기 I-채널과 Q-채널을 통해 수신되는 데이터들은 Node B 수신기에서 각각 독립적으로 해석될 수 있기 때문에 상기 I-채널과 Q-채널에서 동일한 OVSF 부호를 사용함으로 인해 상기 전송되는 UL_DPDCH들 상호간에 미치는 영향은 없다. 상기 UE가 UL_DPCCH를 신규로 하나 더 사용함에 있어서 상기 UE가 UL_DPCCH에 사용할 OVSF 부호를 결정하는 방법은 다수개가 가능할 수 있다.
그 첫 번째 예로 현재 UL_DPCCH, 즉 UL_DPCCH1이 설정되어 있는 경우, 기본적으로 사용되는 OVSF부호인 SF 256의 모든 부호비트의 값이 1인 부호와 동일한 OVSF부호를 새로 할당되는 UL_DPCCH, 즉 UL_DPCCH2에 할당하여 I-채널을 통해 전송하는 방법이 있다. 그리고, 두 번째 예로 상기 새로 할당되는 UL_DPCCH2에 사용할 OVSF부호를 현재 UE가 사용하고 있는 UL_DPCCH와 같은 OVSF 브랜치(branch)에서 생성되는 OVSF 부호들 중 하나를 선택하는 방법이 있다. 또한, 세 번째 예로 상기 새로 할당되는 UL_DPCCH2에 사용할 OVSF 부호의 SF를 128로 변경하여 사용하는 방법이 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 상기 PDSCH를 수신하는 UE가 UL_DPCCH를 2개 사용하는 폐루프 안테나 다이버시티를 사용하여 하향 채널들을 전송하는 Node B와 통신하는 경우 상기 UE와 Node B간 통신을 설명하면 다음과 같다. 상기 UE가 SHO 지역에 위치하기 이전에 사용하던 UL_DPCCH, 즉 UL_DPCCH1의 궤환 정보 필드를 통해서는 상기 UE가 SHO 지역에 들어옴으로 인해 생성된 UE의 활성 집합(active set)안의 Node B들이 전송하는 하향 DPCH의 폐루프 안테나 이득을 조정하는 궤환 정보를 전송하고, 새로 사용하는 UL_DPCCH, 즉 UL_DPCCH2의 궤환 정보 필드를 통해서는 상기 PDSCH만을 위한 궤환 정보를 상기 PDSCH를 전송하는 기지국으로 전송함으로써, 상기 PDSCH의 각 안테나 전송 이득이 적정하게 조절되는 것이다. 그래서, 상기 UE가 PDSCH를 수신함에 있어 폐루프 안테나 다이버시티 이득을 충분히 얻을 수 있도록 하는 것이 가능하다. 상기와 같이 UL__ DPCCH1을 하향 DPCH의 안테나 전송 파라미터를 조절하는 궤환 정보를 전송하는데 사용할 수도 있고, 그 반대의 경우도 가능하다. 즉 새로 사용하는 UL_DPCCH2의 궤환 정보 필드에 하향 DPCH의 안테나 전송 파라미터를 조절하는 궤환 정보를 전송할 수도 있다.
상기와 같이 PDSCH용 궤환 정보와 하향 DPCH용 궤환 정보를 따로 전송하는 경우, PDSCH용 궤환 정보를 생성하는 기준은 첫 번째로 상기 PDSCH를 전송하는 Node B의 CPICH 혹은 하향 DPCH의 파일럿 필드, 혹은 PDSCH를 직접 측정하여 생성할 수 있다. 그리고 두 번째로, 하향 DPCH용 궤환 정보는 상기 UE의 활성집합내의 Node B들 각각으로부터 전송되는 CPICH 신호들을 합하여 최적의 안테나 이득 파라미터를 가지고 생성할 수 있다.
다음으로 도 4f를 참조하여 설명하기로 한다.
현재 PDSCH가 연결되어 있는 제 1 Node B가 프라이머리 Node B일 경우, 상기 제 1 Node B로부터 수신되는 CPICH의 수신 전력에 의해 상기 TxAA에 적용되는 가중치가 결정되기 때문에 가중치의 두 factor [a1,a2]는 모두 1로 설정하고, 상기 제1 Node B가 프라이머리 Node B가 아닌 경우, 상기 PDSCH에 사용되는 TxAA 가중치의 신뢰도를 높이기 위해a1 >a2인 값으로 CPICH 값들을 가중한 후 가중치 결정 장치(495)를 수행한다. 즉, 상기 TxAA 가중치 결정 장치(495)는 모든 활성 집단 셀에 보낼 가중치를 상황에 따라 차별적으로 생성하는 것이다. 이상과 같이 제안한 TxAA를 사용하는 PDSCH 수신 UE의 TxAA 채널 측정 동작을 수식으로 나타내면 하기 수학식 1과 같다.
상기 수학식 1에서, 상기 Hi는 채널 매트릭스(Channel Matrix)이며, w는 안테나 가중치이고, ai는 Node B별 가중 팩터이다. (단 I는 Node B 구별 번호)
도 5는 상기 도 4a에 도시한 전송 다이버시티 제어에 따른 실행 절차를 도시한 순서도이다.
먼저, UE(411)가 Node B 1(401)에 대한 통신을 수행하고 있는 상태에서, 즉 SHO 영역에 있지 않은 일반 통신 수행 상태(500단계)에서, 상기 UE(411)는 상기 Node B 1(401)로부터 수신되는 PDSCH를 포함하는 DL_DPCH와 PDSCH가 전송 안테나 어레이(TxAA) 모드로 동작하는지를 검사한다(503단계). 상기 검사 결과 상기 PDSCH와 상기 DL_DPCH가 TxAA 모드로 동작하지 않을 경우 상기 UE(411)는 상기 500단계로 되돌아간다. 만약 상기 검사 결과 상기 PDSCH와 상기 DL_DPCH가 TxAA 모드로 동작할 경우 상기 UE(411)는 자신이 위치하고 있는 지역이 SHO 지역인가를 검사한다(505단계). 상기 검사 결과 상기 UE(411) 자신이 위치하고 있는 지역이 SHO 지역이 아닐 경우 상기 UE(411)는 상기 500단계로 되돌아간다. 만약 상기 505단계에서 검사 결과 상기 UE(411) 자신이 위치하고 있는 지역이 SHO 지역일 경우 상기 UE(411)는 현재 통신을 수행하고 있는 상기 Node B 1(401) 외에 다른 Node B, 즉 Node B 2(403)의 DL_DPCH이 활성 집합내에 추가되었는지를 검사한다(507단계).
상기 검사 결과 상기 Node B 2(403)의 DL_DPCH이 활성 집합내에 추가되지 않았을 경우 상기 UE(411)는 513단계로 진행하고, 만약 상기 검사 결과 상기 Node B 2(403)의 DL_DPCH이 활성 집합에 추가되었을 경우 상기 UE(411)는 상기 DL_DPCH이 추가된 Node B가 TxAA 운영 가능한지를 검사한다(509단계). 상기 검사 결과 상기 DL_DPCH이 추가된 Node B이 TxAA 운영 가능하지 않을 경우 상기 UE(411)는 513단계로 진행한다. 만약 검사 결과 상기 DL_DPCH이 추가된 Node B이 TxAA 운영 가능할 경우 상기 UE(411)는 상기 DL_DPCH 추가된 Node B이 TxAA 대신 STTD 또는 SA 모드를 사용하도록 한다(511단계). 다음으로 상기 UE(411)는 PDSCH가 핸드오버 되었는지를 검사한다(513단계). 상기 검사 결과 상기 PDSCH가 핸드오버 되지 않았을 경우 상기 UE(411)는 519단계로 진행한다. 만약 상기 검사 결과 상기 PDSCH가 핸드오버 되었을 경우 상기 UE(411)는 상기 Node B 1(401)이 TxAA 모드를 사용하고 있는지 검사한다(515단계).
상기 검사 결과 상기 Node B 1(401)이 상기 TxAA 모드를 사용하고 있지 않을 경우 상기 UE(411)는 상기 519단계로 진행하고, 만약 검사 결과 상기 Node B 1(401)이 상기 TxAA 모드를 사용하고 있을 경우 상기 UE(411)는 상기 Node B 1(401)의 TxAA 모드를 STTD 또는 SA 모드로 변환한다(517단계). 그리고 나서, 상기 UE(411)는 상기 Node B 2(403)이 상기 TxAA 모드를 사용할 수 있는지를 검사한다(519단계). 상기 검사 결과 상기 Node B 2(403)이 상기 TxAA 모드를 사용할 수 없을 경우 상기 UE(411)는 상기 500단계로 되돌아가고, 만약 상기 검사 결과 상기 Node B 2(403)이 상기 TxAA 모드를 사용할 수 있을 경우 상기 UE(411)는 상기 Node B 2(403)의 TxAA 모드를 시작시키고 종료한다.
도 6은 도 4a에 도시한 전송 다이버시티 제어 절차를 수행하는 사용자 단말기 구조를 도시한 블록도이다.
먼저, UE(411)로 수신된 신호는 안테나(701)를 통해 수신되고, 상기 안테나(701)를 통해 수신된 신호는 다운 컨버터(down converter)(702)로 출력된다. 상기 다운 컨버터(702)는 상기 수신신호를 합성된 주파수(fc)와 믹싱하여 다운 컨버팅한 후 저역 통과 필터(LPF: Low Pass Filter)(703)로 출력한다. 상기 저역 통과 필터(703)는 상기 다운 컨버터(702)에서 출력한 다운 컨버팅된 신호를 입력하여 필터링하여 그 필터링된 기저대역 신호를 아날로그/디지털 변환기(A/D Converter)(704)로 출력한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(704)는 상기 저역 통과 필터(703)에서 출력한 신호를 입력하여 디지털변환하고 상기 디지털 변환된 신호를 finger1로 전송한다.
상기 finger1은 상기 아날로그/디지털 변환기(704)에서 출력한 디지털 신호를 TxAA와 STTD에서 공통으로 수행하는 기능을 수행하는 공통 처리기(Common Processing)(705)에서 처리한 후 스위치(706)로 출력한다. 상기 스위치(706)는 전송 안테나 다이버시티 모드 제어기(Transmit Diversity mode selection controller for DL_DPCH/PDSCH during SHO)(710)의 제어에 따라 상기 공통 수행 장치(705)의 출력을 TxAA 모드 처리기(707) 또는 STTD/SA 모드 처리기(708)로 출력하도록 스위칭하고, 상기 스위칭된 신호는 DSP(Digital Signal Processor)(709)로 출력된다. 여기서, 상기 전송 안테나 다이버시티 모드 제어기(710)는 상기 도 5에서 설명한순서에 따른 알고리즘에 따라 동작된다. 그리고, 상기 도 6에 도시되어 있는 finger2 및 finger3 등 각 finger 내부 동작은 상기 설명한 finger 1의 동작과 동일하다. 그리고, 상기 DSP(709)는 상기 TxAA 모드 처리기(707) 또는 STTD/SA 모드 처리기(708)에 의해 생성되는 결과를 이용하여 UE(411)가 필요로 하는 서비스에 맞는 데이터를 디지털 처리하여 상위계층으로 전송한다.
도 7은 상기 도4d에 도시한 전송 다이버시티 제어 절차를 수행하기 위한 사용자 단말기 구조를 도시한 블록도이다.
에어(air) 상의 무선 신호가 안테나(801)를 통해 수신되면, 상기 안테나(801)를 통해 수신된 무선 신호는 다운 컨버터(down converter)(802)로 출력된다. 상기 다운 컨버터(802)는 상기 안테나(801)에서 출력한 신호와 미리 설정한 주파수로 합성되는 주파수(fc)를 곱셈하여 상기 수신된 무선 신호를 다운 컨버팅한 후 LPF(803)로 출력한다. 상기 LPF(803)는 상기 다운 컨버터(802)에서 출력한 신호를 저주파 대역으로 필터링한 후 그 저주파 대역 필터링된 아날로그 신호를 A/D(804)로 출력한다. 상기 A/D(804)는 상기 LPF(803)에서 출력한 아날로그 신호를 디지털 변환한 후 제1핑거(finger 1) 및 제2핑거(finger 2) 각각으로 출력한다. 여기서, 상기 제1핑거는 상기 Node B1(461)로부터 수신되는 신호를 처리하는 핑거이며, 상기 제2핑거는 상기 Node B2(463)로부터 수신되는 신호를 처리하는 핑거이다.
상기 제1핑거로 입력된 상기 A/D(804)의 출력신호는디스크램블러(descrambler)(805)로 출력된다. 상기 디스크램블러(805)는 상기 A/D(804)에서 출력한 신호와 상기 Node B1(461)에 해당하는 스크램블링 코드(CSC,1)를 곱셈하여 디스크램블링한 후 역확산기(despreader)(806)로 출력한다. 상기 역확산기(806)는 상기 디스크램블러(805)에서 출력한 신호와 상기 Node B1(461)에 해당하는 스프레딩 코드(CSP,1)를 곱셈하여 역확산한 후 누적기(807)로 출력한다. 상기 누적기(807)는 상기 역확산기(806)에서 출력하는 신호를 누적하여 가중치 생성기(811)로 출력한다. 상기 가중치 생성기(811)는 상기 누적기(807)에서 출력되는 신호를 가지고서 신호대 간섭 잡음비(SINR)를 최대화하는 가중치 wA를로 찾아 출력한다.
한편, 상기 제2핑거로 입력된 상기 A/D(804)의 출력신호는 디스크램블러(808)로 출력된다. 상기 디스크램블러(808)는 상기 A/D(804)에서 출력한 신호와 상기 Node B2(463)에 해당하는 스크램블링 코드(CSC,2)를 곱셈하여 디스크램블링한 후 역확산기(809)로 출력한다. 상기 역확산기(809)는 상기 디스크램블러(808)에서 출력한 신호와 상기 Node B2(463)에 해당하는 스프레딩 코드(CSP,2)를 곱셈하여 역확산한 후 누적기(810)로 출력한다. 상기 누적기(810)는 상기 곱셈기(809)에서 출력하는 신호를 누적하여 가산기(812)로 출력한다. 상기 가산기(812)는 상기 누적기(807)에서 출력한 신호와 상기 누적기(810)에서 출력한 신호를 가산하여 가중치 생성기(813)로 출력한다. 상기 가중치 생성기(813)는 상기 가산기(812)에서 출력되는 신호를 가지고서 신호대 간섭 잡음비(SINR)를 최대화하는 가중치 wAB를로 찾아 출력한다.
도 8은 도4d에 도시한 전송 다이버시티 제어 절차를 수행하기 위한 기지국 구조를 도시한 도면이다.
UE(471)로부터 에어(air) 상의 무선 신호가 제1안테나(ANT1)(859) 및 제2안테나(ANT2)(860)를 통해 수신되면, 상기 제1안테나(ANT1)(859) 및 제2안테나(ANT2)(860)를 통해 수신된 무선신호들은 DEMUX(852)로 출력된다. 상기 DEMUX(852)는 상기 제1안테나(ANT1)(859) 및 제2안테나(ANT2)(860)를 통해 수신된 무선신호들의 역방향 전용 물리 제어 채널(DPCCH) 신호들로부터 피드백 정보(FBI: FeedBack Information)를 검출하여 그 검출한 피드백 정보를 가중치 발생기(weight generator)(851)로 출력한다. 상기 가중치 발생기(851)는 상기 DEMUX(852)에서 출력한 피드백 정보를 가지고서 입력 비트들을 적절히 조합하여 w=|w|exp(j)와 같은 complex floating point의 가중치, 즉 w11, w12, w21, w22를 생성하고, 상기 생성된 w11, w12, w21, w22를 곱셈기들(855,856,863,864) 각각으로 출력한다.
한편, DPDCH 신호와 DPCCH 신호는 MUX(853)로 입력되고, 상기 MUX(854)는 상기 입력되는 DPDCH 신호와 DPCCH 신호를 다중화하여 DPCH(Dedicated Physical Control Channel) 신호로 변환한 후 곱셈기(854)로 출력한다. 상기 곱셈기(854)는 상기 MUX(853)에서 출력하는 DPCH 신호를 Node B1(461)의 스프레딩 및 스크램블링 코드와 곱한 후 곱셈기(855) 및 곱셈기(856)로 각각 출력한다. 상기 곱셈기(855)는상기 가중치 발생기(851)에서 출력한 가중치 w11과 상기 곱셈기(854)에서 출력한 신호를 곱셈하여 가산기(857)로 출력한다. 그리고 상기 곱셈기(856)는 상기 가중치 발생기(851)에서 출력한 가중치 w12과 상기 곱셈기(854)에서 출력한 신호를 곱셈하여 가산기(858)로 출력한다.
또한, PDSCH 신호는 곱셈기(862)로 입력되고, 상기 곱셈기(862)는 상기 입력된 PDSCH 신호를 상기 Node B1(461)의 스프레딩 및 스크램블링 코드와 곱한 후 곱셈기(863) 및 곱셈기(864)로 출력한다. 상기 곱셈기(863)는 상기 곱셈기(862)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 가중치 발생기(851)에서 발생한 가중치 w21과 곱한 후 상기 가산기(857)로 출력한다. 그리고 상기 곱셈기(864)는 상기 곱셈기(862)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 가중치 발생기(851)에서 발생한 가중치 w22과 곱한 후 상기 가산기(858)로 출력한다.
그래서, 상기 가산기(857)는 상기 곱셈기(855)에서 출력된 신호 및 상기 곱셈기(863)에서 출력된 신호와 제1공통파일럿 채널 신호(CPICH1)를 가산하여 상기 제1안테나(859)를 통해 전송한다. 그리고 상기 가산기(858)는 상기 곱셈기(856)에서 출력된 신호 및 상기 곱셈기(864)에서 출력된 신호와 제2공통파일럿 채널 신호(CPICH2)를 가산하여 상기 제2안테나(860)를 통해 전송한다. 그러므로, UE(471)로부터 수신되는 상향 DPCCH 신호의 피드백 정보를 가지고서 하향 DPCH 신호 및 PDSCH 신호의 가중치를 차별화하여 전송하는 것이 가능하게 된다.
한편, 도 4a 내지 도 4f에서, FCS(Fast Cell Selection) 정보를 이용하여모드 전환을 수행할 경우 상기 FCS를 지원하는 Enhanced PDSCH(확장 물리 하향 공유 채널, 이하 E-PDSCH로 칭함)의 동작은 다음과 같다. 여기서 FCS는 UE가 다수의 Node B들로부터 데이터를 수신할 때 상기 UE가 채널상태에 따라 어떤 Node B로부터 데이터를 수신할지를 정하여 Node B에 알려주게 된다. 따라서, 상기 FCS에 의해 E-PDSCH를 전송할 Node B(이하 "E-PDSCH 서빙셀"이라 칭함)이 UE에 의해 결정되면 상기 UE는 상기 E-PDSCH 서빙셀에 맞는 가중치를 생성한 후, FBI를 이용하여 상기 E-PDSCH 서빙셀로 전송한다. 즉, SHO 영역에서 UE는 전송 시작에 대한 정보를 담고 있는 TFCI를 E-PDSCH 서빙셀로부터 수신하여 상기 E-PDSCH가 전달되는 시점을 미리 인지함으로서 상기에서 설명한 방식들, 즉 상기 도 4a내지 도 4f들과 같은 방식으로 전환하여 동작할 수 있게 된다. 즉, 상기 UE가 결정한 Node B에 따라 가중치를 구하는 타겟 Node B이 동적으로 변경하게 된다. 이때, 상기 FCS 정보를 잘 이용하면 좀 더 효율적으로 모드 전환이 가능하다.
예를 들면, 상기 FCS 정보를 참조하여 동일한 Node B에서 연속으로 두 프레임 이상 E-PDSCH 데이터를 받을 경우, UE는 TxAA FBI에 따른 FSM 비트 정보를 처음 비트부터 다시 보내는 것이 아니라 이전 비트 위치 다음 비트부터 보내는 것이 가능하다. 만약 cell을 바꾸었던지, 바로 이전 프레임을 지금 UE가 수신하지 않았든지 하는 경우는 FSM 비트의 처음부터 다시 전송을 시작한다. 그러나 3GPP(UMST W-CDMA)의 모드 1과 같이 서로 동일한 형태를 단순히 나누어 보내는 경우는 FCS에 따른 셀 결정 여부와 상관없이 FBI의 FSM 비트를 연속으로 보내도 무방하다. 또한, 이상 E-PDSCH 또는 일반 PDSCH 모두, SHO 지역에서 상기 E-PDSCH 또는 P-DSCH가 전달된다는 정보를 이용하는 경우, TxAA가 필요로 하는 FBI 전달을 위한 슬럿수에 맞추어 동작하도록 해야 한다.
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 전송 시점을 기준으로 PDSCH/E-PDSCH을 전송하는 과정을 도시한 순서도이다.
먼저, TxAA 모드를 지원하는 Node B들 간의 SHO 지역에서 UE는 일반적인 DPCH TxAA 모드를 수행한다(911단계). 그리고 상기 UE가 상기 SHO 지역에 들어가게 되면 상기 UE는 상기 DPCH TxAA 수행중에 Node B로부터 PDSCH/E-PDSCH의 수신여부를 검사한다(913단계). 상기 검사 결과 상기 Node B로부터 상기 PDSCH/E-PDSCH가 수신되지 않으면 상기 UE는 일반적인 TxAA을 수행하게 된다(911단계).
한편, 상기 검사 결과 상기 Node B로부터 상기 PDSCH/E-PDSCH가 수신되면 상기 UE는 FCS를 참조하여 신호가 좋은, 즉 채널 상태가 좋은 Node B를 계속적으로 선택함으로써 신뢰도를 높이고 검사 시간을 최소화한다. 즉, 상기 FCS를 이용하여 상기 SHO 영역에서 신호가 수신되는 다수의 Node B들중 그 채널 상태가 가장 좋은 Node B을 선택하게 되고, 이런 동작들을 수행함으로써 상기 UE는 채널 상태가 좋은 Node B을 지속적으로 선택하는 것이다. 상기 UE가 PDSCH/E-PDSCH을 수신하게 되면 시간적으로 일련되게 데이터가 동일한 Node B로부터 전송되는지를 확인한다(915단계). 상기 확인 결과 상기 동일한 Node B로부터 시간적으로 일련되게 수신될 경우 상기 UE는 TxAA FBI FSM(Finite States Machine; 일종의 시프트 레지스터로 구성) 인덱스를 2비트를 사용하는 모드 1(Mode# 1)경우는 변경없이, 4비트를 사용하는 모드 2(Mode#2)인 경우에는 0으로 초기화한다(917단계). 상기 동일한 Node B로부터일련되게 데이터를 수신하는 경우라면 시간적으로 이전 결과를 기준으로 새롭게 나온 결과를 적용하게 되고, 동일한 Node B이 아니거나 시간적으로 소정의 차이가 발생되는 경우라면 소정의 오프셋, 또는 이전 다른 Node B에 적용하던 결과를 기준으로 새로운 결과값을 적용하여 PDSCH/E-PDSCH 추가 생성 및 피드백(feedback) 또는 PDSCH/E-PDSCH 모드 전환(TxAA-STTD/SA)을 수행한다(919단계). 이후 상기 UE는 PDSCH/E-PDSCH 전송-수신 종료 여부를 검사한다(921단계). 상기 검사 결과 상기 PDSCH/E-PDSCH 전송-수신 종료되면 STTD 혹은 SA로 동작하던 것을 다시 DPCH TxAA로 동작하도록 하고(911단계) 만약 검사 결과 상기 PDSCH/E-PDSCH 전송-수신 종료가 아닌 경우에는 다시 Node B로부터 PDSCH/E-PDSCH의 수신여부를 검사한다(913단계)
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 소프트 핸드오버 지역에서 UE가 PDSCH의 전송 안테나 어레이를 제어하는 것을 가능하게 하여 적정한 전송 안테나 가중치 적용을 가능하게 한다는 이점을 가진다. 그리고, 소프트 핸드오버 지역에서 UE가 E-PDSCH/PDSCH의 전송 안테나 어레이를 제어하는 것을 가능하게 하여 적정한 전송 안테나 가중치 적용을 가능하게 한다는 이점을 가진다. 또한, 소프트 핸드오버 지역에서 PDSCH의 전송 안테나 가중치와 DL_DPCH의 전송 안테나 가중치를 차별화하여 적용하는 것을 가능하게 함으로써, 종래의 소프트 핸드오버 지역에서 PDSCH의 전송 안테나 가중치와 DL_DPCH의 전송 안테나 가중치가 동일한 값을 사용하여 PDSCH는 적정 전송 안테나 가중치와 차이가 있는 가중치가 적용된다는 문제점을 제거한다는 이점을 가진다.

Claims (25)

  1. 적어도 2개의 안테나들을 포함하고 상기 안테나들을 통해 송신되는 데이터의 다이버시티를 제어하는 기지국 장치에 있어서,
    제1데이터를 확산하여 제1확산신호를 발생하는 제1확산기와,
    제2데이터를 확산하여 제2확산신호를 발생하는 제2확산기와,
    제1안테나에 대한 제1가중치와 상기 제1확산기로부터 출력된 상기 제1확산신호를 곱하여 제1가중 확산 신호를 발생하는 제1곱셈기와,
    제2안테나에 대한 제2가중치와 상기 제1확산기로부터 상기 제1확산신호를 곱하여 제2가중 확산 신호를 발생하는 제2곱셈기와,
    상기 제1안테나에 대한 제3가중치와 상기 제2확산기로부터 상기 제2확산신호를 곱하여 제3가중 확산신호를 발생하는 제3곱셈기와,
    상기 제2안테나에 대한 제4가중치와 상기 제2확산기로부터 상기 제2확산 신호를 곱하여 제4가중 확산 신호를 발생하는 제4곱셈기와,
    상기 제1가중 확산신호와 상기 제3가중 확산신호를 가산하여 상기 제1안테나로 전송하도록 하는 제1가산기와,
    상기 제2가중 확산 신호와 상기 제4가중 확산 신호를 가산하여 상기 제2안테나로 전송하도록 하는 제2가산기와,
    사용자 단말기로부터 수신되는 피드백 정보로부터 상기 제1내지 제4가중치들을 결정하고, 상기 결정된 제1내지 제4가중치들을 각각 상기 제1내지 제4곱셈기로공급하는 가중치 발생기를 포함함을 특징으로 하는 상기 기지국 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피드백 정보는 상기 사용자 단말기로부터 수신되는 상향 전용 물리 제어 채널의 피드백 정보임을 특징으로 하는 상기 기지국 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1데이터는 전용 물리 채널 데이터이며, 상기 제2데이터는 물리 하향 공유 채널 데이터임을 특징으로 하는 상기 기지국 장치.
  4. 임의의 제1기지국과 제2기지국간에 소프트 핸드오버를 수행하는 중인 사용자 단말기에서 기지국 송신 데이터의 다이버시티를 제어하는 장치에 있어서,
    수신되는 신호를 제1확산코드로 역확산하여 제1역확산 신호를 출력하는 제1역확산기와,
    상기 수신되는 신호를 제2확산코드로 역확산하여 제2역확산 신호를 출력하는 제2역확산기와,
    상기 제1역확산 신호와 상기 제2역확산 신호를 입력하여 전용 물리 채널에대한 전송 안테나 어레이 가중치를 생성하는 전용 물리 채널 전송 안테나 어레이 가중치 생성기와,
    상기 제1역확산 신호와 상기 제2역확산 신호를 입력하여 물리 하향 공유 채널에 대한 전송 안테나 어레이 가중치를 생성하는 물리 하향 공유 채널 전송 안테나 어레이 가중치 생성기와,
    소정 제어에 따라 상기 생성된 전용 물리 채널 전송 안테나 어레이 가중치와 물리 하향 공유 채널 전송 안테나 어레이 가중치를 포함하는 피드백 정보를 상기 기지국들로 전송하는 송신기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1역확산 신호는 전용 물리 채널 신호이며, 상기 제2역확산 신호는 물리 하향 공유 채널 신호임을 특징으로 하는 상기 장치.
  6. 이동통신시스템에서 물리 하향 공유 채널의 전송 안테나 어레이를 제어하는 방법에 있어서,
    사용자 단말기가 현재 통신하고 있는 제1기지국과 임의의 제2기지국간에 소프트 핸드오버를 수행하는 중인 경우, 상기 제2기지국은 상기 사용자 단말기로 설정되는 하향 전용 물리 채널에 대해 시공간 블록 다이버시티 모드 또는 단일 안테나 모드를 적용시켜 상기 사용자 단말기로 전송하는 과정과,
    상기 사용자 단말기는 상기 제1기지국으로부터 수신되는 공통 파일럿 채널 신호를 수신하여 가중치를 결정하고, 상기 결정된 가중치를 상기 제1기지국에 대한 상향 전용 물리 채널의 가중치 정보로 적용시켜 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  7. 이동통신시스템에서 물리 하향 공유 채널의 전송 안테나 어레이를 제어하는 방법에 있어서,
    사용자 단말기가 현재 통신하고 있는 제1기지국과 임의의 제2기지국간에 소프트 핸드오버를 수행하는 중인 경우, 상기 제1기지국 및 제2기지국 모두는 하향 전용 물리 채널에 대해 시공간 블록 다이버시티 모드 또는 단일 안테나 모드를 적용시켜 상기 사용자 단말기로 전송하는 과정과,
    상기 제1기지국은 상기 사용자 단말기에 설정되어 있는 물리 하향 공유 채널에 대해서는 전송 안테나 어레이 모드를 적용시켜 상기 사용자 단말기로 전송하는 과정과,
    상기 사용자 단말기는 상기 제1기지국으로부터 수신되는 물리 하향 공유 채널 신호를 수신하여 가중치를 결정하고, 상기 결정된 가중치를 상기 제1기지국에 대한 상향 전용 물리 채널의 가중치 정보로 적용시켜 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1기지국은 상기 하향 전용 물리 채널에 상기 물리 하향 공유 채널 신호 복조를 위한 전용 파일럿을 포함하여 전송함을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 이동통신시스템에서 물리 하향 공유 채널의 전송 안테나 어레이를 제어하는 방법에 있어서,
    사용자 단말기가 현재 통신하고 있는 제1기지국과 임의의 제2기지국간에 소프트 핸드오버를 수행하는 중인 경우, 상기 제1기지국은 상기 사용자 단말기에 설정되어 있는 물리 하향 공유 채널에 대해 시공간 블록 다이버시티 모드 또는 단일 안테나 모드를 적용시켜 상기 사용자 단말기로 전송하는 과정과,
    상기 제1기지국 및 제2기지국은 상기 사용자 단말기에 각각 설정되어 있는 하향 전용 물리 채널들에 대해서는 전송 안테나 어레이 모드를 적용시켜 전송하는 과정과,
    상기 사용자 단말기는 상기 제1기지국 및 제2기지국으로부터 각각 수신되는 제1공통 파일럿 채널 신호 및 제2공통 파일럿 채널 신호의 위상차를 가지고서 상기 제1기지국 및 제2기지국에 대한 상향 전용 물리 채널의 가중치를 결정하고, 상기 결정된 가중치 정보를 상기 제1기지국 및 제2기지국에 대한 상향 전용 물리 채널의가중치 정보로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 이동통신시스템에서 물리 하향 공유 채널의 전송 안테나 어레이를 제어하는 방법에 있어서,
    사용자 단말기가 현재 통신하고 있는 제1기지국과 임의의 제2기지국간에 소프트 핸드오버를 수행하는 중인 경우, 상기 사용자 단말기가 상기 제1기지국에서 전송하는 물리 하향 공유 채널에 대한 피드백 정보를 생성하는 과정과,
    상기 생성된 피드백 정보를 상기 제1기지국과 설정되어 있는 상향 전용 물리 제어 채널에 포함시켜 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 이동통신시스템에서 물리 하향 공유 채널의 전송 안테나 어레이를 제어하는 방법에 있어서,
    사용자 단말기가 현재 통신하고 있는 제1기지국과 임의의 제2기지국간에 소프트 핸드오버를 수행하는 중인 경우, 상기 사용자 단말기는 상기 제1기지국 및 제2기지국으로부터 수신되는 하향 전용 물리 채널 신호들 각각을 합하여 가중치 정보를 결정하는 과정과,
    상기 제1기지국과 제2기지국 각각으로부터 수신되는 공통 파일럿 채널의 파일럿 신호 세기를 비교하고, 그 비교결과를 가지고 프라이머리 기지국을 결정하는과정과,
    상기 결정된 프라이머리 기지국에 대한 식별자를 상기 프라이머리 기지국 이외의 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 프라이머리 기지국은 상기 사용자 단말기로 상기 사용자 단말기가 소프트 핸드오버 영역에 있지 않을 경우와 동일하게 전송 안테나 어레이 모드를 적용하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 이동통신시스템에서 물리 하향 공유 채널의 전송 안테나 어레이를 제어하는 방법에 있어서,
    사용자 단말기가 현재 통신하고 있는 제1기지국과 임의의 제2기지국간에 소프트 핸드오버를 수행중인 경우, 상기 사용자 단말기는 상기 제1기지국과 기설정되어 있는 제1상향 전용 물리 제어 채널외에 신규로 상기 제1기지국과 제2상향 전용 물리 제어 채널을 추가 설정하는 과정과,
    상기 제1상향 전용 물리 제어 채널의 피드백 정보 필드를 통해 하향 전용 물리 채널의 가중치 정보를 전송하는 과정과,
    상기 제2상향 전용 물리 제어 채널의 피드백 정보 필드를 통해 물리 하향 공유 채널의 가중치 정보를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 물리 하향 공유 채널의 피드백 정보는 상기 사용자 단말기로 물리 하향 공유 채널을 전송하는 기지국의 공통 파일럿 채널 신호를 측정하여 생성함을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 하향 전용 물리 채널의 피드백 정보는 상기 사용자 단말기의 활성집합 내 기지국들 각각이 전송하는 하향 전용 물리 채널의 폐루프 안테나 이득을 조정하기 위한 정보이며, 상기 기지국들 각각으로부터 수신되는 공통 파일럿 채널 신호들을 합산하여 생성함을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 이동통신시스템에서 물리 하향 공유 채널의 전송 안테나 어레이를 제어하는 방법에 있어서,
    전송 안테나 어레이 모드에서 동작중에 물리 하향 공유 채널/확장 물리 하향 공유 채널 신호가 수신되는지 검사하는 과정과,
    상기 검사 결과 상기 물리 하향 공유 채널/확장 물리 하향 공유 채널 신호가 수신되면 채널 상태가 가장 양호한 기지국을 선택하고, 상기 선택된 기지국에 대한 가중치를 부여하는 과정과,
    상기 가중치를 부여한 후 시간적으로 일련된 데이터가 동일한 기지국으로부터 수신되면 전송 안테나 어레이 피드백 정보 레지스터 동작 모드를 조정하는 과정과,
    상기 전송 안테나 어레이 피드백 정보 레지스터 동작 모드를 조정한 후 시간적으로 상기 데이터가 수신되기 전 결과데이터를 가지고서 물리 하향 공유 채널/확장 물리 하향 공유 채널을 추가 생성 및 피드백하는 과정과,
    상기 피드백 과정 후 상기 기지국으로부터 물리 하향 공유 채널/확장 물리 하향 공유 채널이 수신 종료되면 상기 동작모드를 다시 상기 전송 안테나 어레이 모드로 전환하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 수신되는 데이터가 시간적으로 차이가 존재하거나 상기 동일한 기지국으로부터 수신되지 않을 경우 소정 오프셋 혹은 이전 다른 기지국에 적용했던 결과데이터를 가지고서 상기 물리 하향 공유 채널/확장 물리 하향 공유 채널을 추가 생성 및 피드백하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 수신되는 데이터가 시간적으로 차이가 존재하거나 상기 동일한 기지국으로부터 수신되지 않을 경우 상기 동작 모드를 전송 안테나 어레이 모드에서 시공간 블록 다이버시티/싱글 안테나 모드로 전환하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 이동통신시스템에서 물리 하향 공유 채널의 전송 안테나 어레이를 제어하는 방법에 있어서,
    물리 하향 공유 채널을 전송할 물리 하향 공유 채널 서빙 기지국은 상기 물리 하향 공유 채널 전송 시작 시점의 소정 슬럿 전에 상기 물리 하향 공유 채널 전송 시작에 대한 정보를 특정 채널을 통해 사용자 단말기로 전송하는 과정과,
    상기 특정 채널 신호를 수신한 사용자 단말기는 상기 물리 하향 공유 채널 전송 시작 정보를 검출하여 상기 물리 하향 공유 채널 서빙 기지국의 물리 하향 공유 채널에 대한 가중치를 생성하는 과정과,
    상기 가중치를 생성한 후 수신되는 물리 하향 공유 채널 및 전용 물리 채널 신호를 참조하여 활성집합내 각 기지국들로 상향 전용 물리 제어 채널 신호를 피드백하는 과정과,
    상기 사용자 단말기로부터 피드백된 상향 전용 물리 제어 채널 신호를 참조하여 상기 물리 하향 공유 채널 서빙 기지국은 그 동작모드를 전송 안테나 어레이 동작 모드로 유지하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 활성 집합내 상기 물리 하향 공유 채널을 전송하지 않고, 전용 물리 채널만을 전송하는 기지국들은 상기 사용자 단말기로부터 피드백된 상향 전용 물리 제어 채널 신호를 참조하여 그 동작모드를 시공간 블록 다이버시티 모드 혹은 싱글 안테나 모드로 전환하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 물리 하향 공유 채널 전송이 종료되면 상기 사용자 단말기는 상기 물리 하향 공유 채널 서빙셀에 대한 가중치를 제거하여 상기 활성집합내 시공간 블록 다이버시티 모드 혹은 싱글 안테나 모드로 동작하는 기지국들의 동작모드를 전송 안테나 어레이 모드로 전환하도록 제어하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  21. 적어도 2개의 안테나들을 포함하고 상기 안테나들을 통해 송신되는 데이터의 다이버시티를 제어하는 기지국 제어 방법에 있어서,
    사용자 단말기로부터 수신되는 피드백 정보로부터 제1내지 제4가중치들을 결정하는 과정과,
    상기 제1내지 제4가중치들을 결정한 이후 제1데이터를 확산하여 제1확산신호를 발생하는 과정과,
    제2데이터를 확산하여 제2확산신호를 발생하는 과정과,
    제1안테나에 대한 상기 제1가중치와 상기 제1확산신호를 곱하여 제1가중 확산 신호를 발생하는 과정과,
    제2안테나에 대한 상기 제2가중치와 상기 제1확산신호를 곱하여 제2가중 확산 신호를 발생하는 과정과,
    상기 제1안테나에 대한 상기 제3가중치와 상기 제2확산신호를 곱하여 제3가중 확산신호를 발생하는 과정과,
    상기 제2안테나에 대한 상기 제4가중치와 상기 제2확산 신호를 곱하여 제4가중 확산 신호를 발생하는 과정과,
    상기 제1가중 확산신호와 상기 제3가중 확산신호를 가산하여 상기 제1안테나로 전송하도록 하는 과정과,
    상기 제2가중 확산 신호와 상기 제4가중 확산 신호를 가산하여 상기 제2안테나로 전송하도록 하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 피드백 정보는 상기 사용자 단말기로부터 수신되는 상향 전용 물리 제어 채널의 피드백 정보임을 특징으로 하는 상기 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 제1데이터는 전용 물리 채널 데이터이며, 상기 제2데이터는 물리 하향 공유 채널 데이터임을 특징으로 하는 상기 방법.
  24. 임의의 제1기지국과 제2기지국간에 소프트 핸드오버를 수행중인 사용자 단말기에서 기지국 송신 데이터의 다이버시티를 제어하는 사용자 단말기 제어 방법에 있어서,
    수신되는 신호를 제1확산코드로 역확산하여 제1역확산 신호를 출력하는 과정과,
    상기 수신되는 신호를 제2확산코드로 역확산하여 제2역확산 신호를 출력하는 과정과,
    상기 제1역확산 신호와 상기 제2역확산 신호를 입력하여 전용 물리 채널에 대한 전송 안테나 어레이 가중치를 생성하는 과정과,
    상기 제1역확산 신호와 상기 제2역확산 신호를 입력하여 물리 하향 공유 채널에 대한 전송 안테나 어레이 가중치를 생성하는 과정과,
    소정 제어에 따라 상기 생성된 전용 물리 채널 전송 안테나 어레이 가중치와 물리 하향 공유 채널 전송 안테나 어레이 가중치를 포함하는 피드백 정보를 상기기지국들로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1역확산 신호는 전용 물리 채널 신호이며, 상기 제2역확산 신호는 물리 하향 공유 채널 신호임을 특징으로 하는 상기 방법.
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