KR100575974B1 - 비동기식 이동통신 시스템에서의 하향링크 채널구분코드할당장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직교성이 유지되는 복수의 상위 코드들과, 상기 상위 코드들 각각으로부터 파생되고, 상기 파생된 상위 코드와는 직교성이 유지되지 않는 복수의 하위 코드들로 순차적으로 구성된 직교코드 트리 구조를 가지는 이동통신 시스템에서, 데이터 전송을 위한 채널을 구분하기 위한 직교코드를 할당하는 방안에 있어서, 하나의 상위코드로부터 파생된 하위코드들의 사용가능 여부를 나타내는 사용상태를 파악하고, 상기 파악 결과 서로 다른 사용상태를 가지는 하위코드들의 개수가 적어도 2개 이상이면, 상기 하나의 상위코드로부터 파생된 하위코드들이 동일한 사용상태가 되도록 상기 데이터 전송을 위한 직교 코드를 재 할당한다.

W-CDMA, OVSF 코드, 채널구분 코드, 코드 재배치

Description

비동기식 이동통신 시스템에서의 하향링크 채널구분코드 할당장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR DOWNLINK CHANNELIZATION CODE ALLOCATION IN A UMTS}

도 1은 비동기 부호분할다중접속 통신시스템의 구조를 도시한 도면.

도 2는 비동기 부호분할다중접속 통신시스템에서 사용되는 OVSF 코드트리를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 무선망 제어기에서 OVSF 코드를 재배치하는 과정을 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 OVSF 코드를 재배치하기 위한 조건을 만족하는 OVSF 코드 트리의 구조를 도시한 도면.

도 5는 도 4의 코드트리를 재배치한 결과를 도시한 도면.

도 6은 본 발명에 따른 무선망 제어기에서 상기 재배치된 OVSF 코드트리에 관한 정보를 전송하는 과정을 도시한 도면.

본 발명은 비동기 이동통신시스템에 관한 것으로서, 특히 채널구분을 위해 사용되는 OVSF 코드 할당 장치 및 방법에 관한 것이다.

부호분할다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 CDMA라 칭한다) 방식의 통신 시스템은 채널을 구분하기 위하여 직교부호(orthogonal code)를 사용하고 있으며, 상기 부호분할 다중접속 방식은 동기방식과 비동기방식이 존재한다. 이하 본 발명의 상세한 설명에서는 차세대 이동 통신 시스템인 비동기 방식(또는 UMTS: Universal Mobile Terrestrial System)의 부호분할다중접속 (W-CDMA: Wideband Code Division Multiple Access: 이하 "W-CDMA"라 칭한다) 통신시스템에 대한 실시 예들을 일 예로 하여 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 W-CDMA 방식에 국한되지 않으며 CDMA 2000등 다른 CDMA 방식의 시스템에도 적용 가능함에 유의하여야 하며, 상기 W-CDMA 방식을 예로 하여 직교부호를 가지고 채널을 할당하는 동작들을 설명하기로 한다.

도 1은 W-CDMA 통신시스템의 구조(Architecture)를 도시한 도면이다.

상기 도 1에 도시한 바와 같이, 임의의 단말기(UE: User Equipment, 이하 "UE"라 칭하기로 한다)의 연결(Connection)에 관한 모든 프로세스(Process)는 기지국 제어기(RNC: Radio Network Controller, 이하 "RNC"라 칭하기로 한다)가 담당한다. 그리고 기지국(Node B)에 접속한 각 UE들에 대한 자원할당 역시 상기 기지국(Node B)을 관리하는 RNC가 담당한다.

여기서, 임의의 UE가 특정 기지국에 접속하기 위하여 공통채널(Common Channel)인 공통패킷채널(CPCH: Common Packet Channel, 이하 "CPCH"라 칭하기로 한다) 또는 임의접근채널(RACH: Random Access Channel, 이하 "RACH"라 칭하기로 한다)을 사용하고자 하는 경우, 상기 RNC는 UE와 기지국에게 사용 가능한 CPCH 또는 RACH를 위한 역방향(Uplink) 채널 자원, 즉 역방향 스크램블링코드(Uplink Scrambling code) 및 OVSF코드(Orthogonal Variable Spreading Factor: 이하 OVSF라 칭한다)에 대한 정보를 제공한다. 상기 OVSF코드는 직교코드의 일종으로 CDMA2000에서 사용하는 월시코드와 동일한 기능을 가지며, 특히, 상기 RNC는 상기 기지국에게 사용 가능한 OVSF코드 노드 세트(Set) 정보를 제공한다.

이렇게, 상기 UE와 기지국간 접속이 성공적으로 이루어지면 상기 UE는 순방향 또는 역방향의 전용 물리 채널(DPCH: Dedicated Physical Channel, 이하 "DPCH"라 칭하기로 한다)을 사용하여 기지국과 통신을 지속시키게 된다. 상기 W-CDMA 시스템에서 상기 채널들은 기지국과 동기를 맞추지 않는 비동기 방식을 사용하게 되며, 이 경우 하나의 UE는 기지국이 상기 UE를 구분해 낼 수 있도록 UE 자신의 고유한 스크램블링코드를 부여받아야만 한다.

그래서, 역방향 동기 전송 방식(USTS: Uplink Synchronous Transmission Scheme, 이하 "USTS"라 칭하기로 한다)이 제안되었다. 상기 USTS를 사용하게 되면 다수의 UE에게 하나의 스크램블링코드를 부여하여 통신을 가능하게 할 수 있다. 상기 USTS를 사용하는 방법은 다수의 UE들의 역방향 DPCH가 기지국에서 수신될 때 동기를 획득하도록 함으로써, 동일한 하나의 스크램블링코드를 상기 다수의 UE들에게 부여하는 것이 가능하게 되는 것이다. 따라서 하나의 셀 내에서 할당되는 스크램 블링 코드의 수가 감소하여 다수의 UE 신호들 간 상호 간섭을 줄이는 효과를 얻을 수 있다. 상기 기지국은 USTS를 사용하는 다수의 UE를 RNC가 제공한 채널화 코드(Channelization code), 즉 서로 간에 직교성을 가지는 OVSF 코드를 이용하여 구분한다. 여기서, 설명의 편의상 동일한 하나의 스크램블링코드를 할당받아 사용하는 다수의 UE의 집합을 USTS 그룹이라 정의하기로 한다.

상기 USTS 방식을 사용하여 역방향 동기를 획득하는 과정은 두 단계로 나뉘어지며, 그 각각의 단계들을 설명하면 하기와 같다. 첫 번째 단계는 초기 동기화(Initial Synchronization)단계로서, 기지국은 RACH를 통해서 UE의 신호를 수신하고, 상기 RACH를 통해서 UE의 신호를 수신한 수신시간과 미리 설정해 놓은 기준 시간과의 시간 차이를 측정한다. 그리고, 상기 측정한 수신시간과 기준시간과의 시간 차이를 순방향 억세스 채널(FACH: Forward Access Channel, 이하 "FACH"라 칭하기로 한다)을 통해 상기 UE에게 전송하고, 상기 순방향 억세스 채널을 통해 기준시간과의 시간차이를 수신한 UE는 상기 시간차이를 가지고 송신 시간을 조정하여 초기동기를 획득한다.

두 번째 단계는 트래킹 단계(Tracking Process)로서, 상기 기지국은 주기적으로 UE 신호의 수신 시간과 기준 시간을 비교하여 제어 채널의 전송 전력 제어 비트(TPC: Transmit Power Control, 이하 "TPC"라 칭하기로 한다)를 통해 시간 조정 비트(Time Alignment Bit)를 상기 UE에게 전송한다. 여기서, 상기 시간 조정 비트는 상기 제어 채널의 전송 전력 제어 비트를 통해 전송되므로 두 프레임(frame)당 한번씩 전송되며, 상기 시간 조정 비트가 전송시간을 조정하는 단위는 n칩(chip)으 로 설정 가능하다. 상기 시간 조정 비트가 전송시간을 1/8칩(chip)단위로 조정할 경우 상기 시간 조정 비트가 "1"이면 상기 UE는 1/8칩만큼 전송 시간을 앞당기고 상기 비트가 "0"이면 1/8칩만큼 전송시간을 지연하게 되는 것이다.

여기서, 현재 사용되고 있는 W-CDMA 통신시스템의 채널 구분을 위한 직교부호인 OVSF코드를 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

순방향의 경우 상기 OVSF코드로써 서로 다른 채널을 구분할 수 있는데 상기 채널들은 서로 다른 데이터 레이트를 가질 수 있다. 한편, 역방향의 경우는 한 UE 내의 각각의 채널들을 구분하거나, 각 UE들이 동일한 스크램블링코드를 사용하는 USTS의 경우 각 단말들의 채널들을 구분한다. 상기 OVSF코드(Cn,k)는 확산율(Spreading Factor, 이하 "SF"라 칭하기로 한다)과 코드번호(Code number) k에 따라 유일하게 정해진다. 상기 OVSF 코드 Cn,k에서 n은 SF 값을 나타내고, k는 0≤k≤SF-1 의 범위 내의 값을 가지며, 하기 〈수학식 1>에 따라 생성된다.

상기 〈수학식 1>에 따라 생성된 SF=1에서부터 SF=4까지의 OVSF 코드를 살펴보면 하기 〈수학식 2>로 표현 가능하다.

C1,0 = (1)

C2,0 = (1, 1)

C2,1 = (1, -1)

C4,0 = (1, 1, 1, 1)

C4,1 = (1, 1, -1, -1)

C4,2 = (1, -1, 1, -1)

C4,3 = (1, -1, -1, 1)

상기 도 2에는 상기 OVSF 코드-트리(Code-tree)가 도시되어 있으며, 이하 본 발명의 상세한 설명에서 상기 OVSF코드-트리에서 상기 Cn,k는 노드(Node)라는 용어로 표현되며, 일 예로 OVSF코드 C1,0은 OVSF코드-트리에서 노드 C1,0 혹은 C1,0 노드라고 표현된다.

상기 도 2를 참조하여 OVSF코드의 특성을 살펴보기로 한다. 모-노드(Mother-Node)에 대응되는 자-노드(Child-Node)들은 상기 모-노드와 직교성을 유지하지 못한다. 예를 들어 노드 C4,0을 특정 채널에 할당하였다면, 상기 OVSF코드-트리에 도시된 바와 같이 상기 노드 C4,0에 대응되는 모든 모-노드(Mother-Node)인 C2,0, C1,0과 C4,0을 기준으로 모든 자-노드(Child-Node or sub-node)인 C8,0, C8,1과 C16,0, C16,1, C16,2, C16,3 등에 다른 채널을 할당할 경우 직교성(Orthogonality)을 유지할 수 없다. 이하 설명에 있어서 서브-트리(Sub-tree)라 함은 상기 특정 노드의 모든 자-노드들을 의미한다. 즉, 상기 〈수학식 2>에서 C4,0 = (1, 1, 1, 1) 을 특정 채널에 할당했을 경우 C2,0 = (1, 1)과 C8,0 = (1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1) 및 C8,1 = (1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1) 사이에는 서로 직교성이 성립되지 않는 것이다. 그래서, 상기 OVSF코드를 서로 다른 SF 값을 가지는(데이터 레이트가 다른) 각 채널들에게 할당할 시에는, 상기 할당된 OVSF 코드와 직교성이 유지될 수 있도록 OVSF코드들을 할당을 하여야만 한다.

이와 같이 상기 OVSF 코드 트리의 구조적인 특성으로 인해 상기 OVSF 코드를 불규칙적(random)하게 할당하면 실제 사용하지는 않지만 사용할 수 없는 코드들의 개수가 증가된다. 이러한 문제로 인해 실제 다른 무선자원이 많더라도 OVSF 코드의 부족으로 이동통신 서비스를 제한하는 경우가 발생한다. 따라서, 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안이 논의된다.

따라서, 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 하향링크 채널 구분을 위해 한정된 OVSF 코드를 효율적으로 할당하는 장치 및 방법을 제안함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 특정 OVSF 코드를 사용함으로서 발생되는 사용할 수 없는 OVSF 코드 개수를 최소화하는 장치 및 방법을 제안함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 사용할 수 없는 OVSF 코드를 최소화함으로서 무선자원을 효율적으로 사용하는 장치 및 방법을 제안함에 있다.

상기 본 발명의 목적들을 이루기 위해 직교성이 유지되는 복수의 상위 코드들과, 상기 상위 코드들 각각으로부터 파생되고, 상기 파생된 상위 코드와는 직교성이 유지되지 않는 복수의 하위 코드들로 순차적으로 구성된 직교코드 트리 구조를 가지는 이동통신 시스템에서, 데이터 전송을 위한 채널을 구분하기 위한 직교코드를 할당하는 방법에 있어서, 하나의 상위코드로부터 파생된 하위코드들의 사용가능 여부를 나타내는 사용상태를 파악하는 과정과, 상기 파악 결과 서로 다른 사용상태를 가지는 하위코드들의 개수가 적어도 2개 이상이면, 상기 하나의 상위코드로부터 파생된 하위코드들이 동일한 사용상태가 되도록 상기 데이터 전송을 위한 직교 코드를 재 할당하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기한 본 발명의 목적들을 이루기 위해 직교성이 유지되는 복수의 상위 코드들과, 상기 상위 코드들 각각으로부터 파생되고, 상기 파생된 상위 코드와는 직교성이 유지되지 않는 복수의 하위 코드들로 순차적으로 구성된 직교코드 트리 구조를 가지는 이동통신 시스템에서, 데이터 전송을 위한 채널을 구분하기 위한 직교코드를 할당하는 장치에 있어서, 하나의 상위코드로부터 파생된 하위코드들의 사용가능 여부를 나타내는 사용상태를 파악하고, 상기 파악 결과 상기 서로 다른 사용상태를 가지는 하위코드들의 개수가 적어도 2이상이면, 상기 하나의 상위코드로부터 파생된 하위코드들이 동일한 사용상태가 되도록 상기 데이터 전송을 위한 직교 코드를 재 할당하는 무선망 제어기와, 상기 무선망 제어기가 할당한 직교 코드를 이용하여 무선채널을 설정하고, 상기 설정된 무선채널로 데이터를 송수신하는 기지국과 사용자 단말로 구성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명이 바람직한 실시 예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

-재배치 종류-

본 발명은 할당된 OVSF 코드가 할당된 밀집도에 의해 상기 할당된 OVSF 코드를 재 배열하는 방안에 관한 것이다. 먼저 본원 발명과 관련하여 상기 OVSF 코드의 사용여부에 따라 다음과 같이 구분한다.

IDLE: 할당되지 않은 OVSF 코드 상태를 의미.

USE: 할당된OVSF 코드 상태를 의미.

BLOCK: 할당되지 않았지만 OVSF 코드 트리의 특성상 할당할 수 없는 상태를 의미.

상기 OVSF 코드를 재배치하는 방안에는 설정된 주기마다 OVSF 코드를 재배치하는 방안과 설정된 조건이 만족되면 OVSF 코드를 재배치하는 방안으로 구분된다. 〈표 1〉은 상기 OVSF 코드를 주기적 재배치하는 방안과 자동 재배치 방안으로 구분하여 수행하는 과정에 대한 일 예를 들어 보이고 있다.

SF	주기적 재배치 수행여부	재배치 수행주기	자동 재배치 수행여부
4	OFF	time_SF4	OFF
8	ON	time_SF8	ON
16	ON	time_SF16	ON
32	ON	time_SF32	ON
64	ON	time_SF64	ON
128	ON	time_SF128	ON
256	ON	time_SF256	OFF
512	OFF	time_SF512	OFF

이하, 상기 〈표 1〉을 이용하여 주기적 재배치 방안과 자동재배치 방안에 대해 알아본다. 상기 〈표 1〉은 SF4 내지 SF512로 구성되어 있으며, 각 SF은 주기적 재배치 수행여부와 재배치 수행주기, 자동 재배치 수행여부에 관한 항목을 가지고 있다. 상기 주기적 재배치 수행여부는 상기 OVSF 코드를 설정된 주기단위로 재배치하는 지 여부에 관한 항목이며, 상기 재배치 수행주기는 상기 주기적 재배치를 수행할 경우 상기 OVSF 코드를 재배치하는 주기를 의미하는 항목이다. 상기 재배치 수행주기는 상기 주기적 재배치 수행여부에 관계없이 일정 값으로 설정할 수 있다. 이는 상기 주기적 재배치 수행여부는 사용자의 선택에 의해 변경될 수 있다. 이 경우 상기 주기적 재배치 수행여부가 변경될 때마다 상기 재배치 수행주기를 재 설정함으로 인한 불편함을 해소하기 상기 주기적 재배치 수행여부와 관계없이 상기 재배치 수행주기를 설정한다. 상기 자동 재배치 수행여부는 설정된 조건이 만족되면 상기 OVSF 코드 재배치 수행하는지 여부에 관한 항목이다. 이하, 상기 자동 재배치에서 상기 설정된 조건에 대해 알아본다.

본 발명과 관련하여 상기 자동 재배치의 설정된 조건은 상기 도 2의 SF4에 관련된다. 상기 SF4는 4개의 SF로 구성되어 있다. 상기 4개의 SF는 다음과 같다.

C4,0 = (1, 1, 1, 1)

C4,1 = (1, 1, -1, -1)

C4,2 = (1, -1, 1, -1)

C4,3 = (1, -1, -1, 1)

상기 설정된 조건은 상기 4개의 SF가 사용중이거나 또는 모노드 내지 자노드에 의해 사용할 수 없는 경우이다. 하지만, 설정된 조건인 SF4인 경우는 사용자의 선택에 의해 임의로 선택할 수 있다. 사용자의 선택에 의해 SF4인 경우 이외에 SF8인 경우 내지 SF16인 경우 등으로 설정할 수 있다. 이하에서는 SF4인 경우에 대해 설명한다. 상기 설정된 조건을 4개의 SF가 사용중인 경우로 설정한 이유는 상기 1개 내지 3개의 SF가 사용중일 경우에는 하나의 SF를 할당 여부가 있다. 이와 같은 경우 상기 재배치 알고리즘을 수행함으로 인한 자원을 낭비를 막을 수 있다. 또한, 상기 할당된 코드를 해제하는 시기가 상기 재배치를 수행하는 시기이다. 상기 코드 재배치가 완료되기 이전까지 하나의 채널이 해제되지 않았다면 재배치 이전 코드와 재배치 이후 코드를 동시에 갖고 있는 시점이 발생한다.

-재배치를 수행할 SF 결정 방법-

상기 주기적 재배치 방안은 설정된 주기마다 해당 SF에 대한 재배치를 수행한다. 상기 자동 재배치 방안은 SF별로 토글(toggle)되는 비율을 측정하여 가장 토글 비율이 높은 SF에 대해 재배치를 수행한다. 상기 토글은 한 쌍의 코드들이 서로 다른 사용상태 값을 가지는 경우를 의미한다. 상기 한 쌍의 코드들을 모두 사용할 수 없거나, 모두 사용중인 경우 상기 토글은 0의 값을 가진다. 상기 한 쌍의 코드들중 하나의 코드만이 사용가능하면 상기 토글은 1의 값을 가진다. 상기 토글에 대 한 상세한 예는 하기에서 예를 들어 설명한다. 해당 SF에 대한 토글의 값은 특정 이벤트가 발생될 때마다 측정한다. 따라서, 무선망 제어기는 언제나 해당 SF에 대한 토글의 값을 인지하고 있다. 상기 무선망 제어기는 상기 자동재배열 조건 또는 설정된 주기가 경과되면 인지하고 있는 해당 SF의 토글 비율에 의해 재배치 수행할 SF를 결정한다.

-재배치를 수행하기 위한 인자-

이하, 상기 SF4의 각 SF를 하나의 그룹이라 한다. 상기 재배치를 수행하기 위해 하기 〈표 2〉에 나타낸 인자들의 값을 구한다.

alloc factor	그룹 내에서 BLOCK, USE인 코드의 개수
block factor	그룹 내에서 BLOCK인 코드의 개수
toggle factor	그룹 내에서 토글의 개수

상기 〈표 2〉는 재배치를 수행할 해당 SF에 대해 구하여야 할 값들이다. 따라서, 상기 인자들에 해당하는 값들을 구하기 위해 OVSF 코드를 할당하거나 해제할 경우 BLOCK, USE, IDLE, TOGGLE에 해당하는 값들을 갱신하여 저장한다. 상기 〈표 2〉의 인자들을 이용하여 하기 〈수학식 3〉과 같은 수식을 구할 수 있다.

상기 Scanning factor의 값이 크다면 할당된 OVSF 코드의 수가 많으며, 토글의 수가 작은 그룹을 의미한다.

-그룹의 순위-

도 3은 상기 그룹별로 상기 Scanning factor와 상기 Scanning factor를 구성하는 factor들을 이용하여 4개의 그룹에 대한 순위를 결정하는 방법에 대해 도시하고 있다. 이하, 상기 도 3을 이용하여 본 발명에 따른 4개의 그룹에 대한 순위를 결정하는 방법에 대해 상세하게 알아본다.

300단계에서 상기 각 그룹의 해당 SF에 대한 Scanning factor(S.factor)들의 비교한다. 상기 도 3은 SF 코드트리를 4개의 그룹으로 분할하였으므로 비교의 대상이 되는 S.factor의 수는 4이다. 302단계에서 상기 300단계에서 비교한 S.factor들의 크기순으로 상기 4개의 그룹을 정렬한다.

304단계에서 상기 300단계에서 비교한 S.factor들 중 동일한 값을 갖는 그룹들이 있는 지 여부를 판단한다. 상기 판단 결과 동일한 S.factor를 갖는 그룹이 없으면 306단계로 이동하고, 상기 판단 결과 동일한 S.factor를 갖는 그룹이 있으면 308단계로 이동한다. 상기 308단계에서 상기 동일한 S.factor를 갖는 그룹의 해당 SF에 대한 Block.factor(B.factor)를 비교한다. 상기 비교의 대상이 되는 B.factor의 개수는 2 내지 4이다.

310단계에서 상기 308단계에서 비교한 B.factor들의 크기순으로 상기 S.factor가 동일한 그룹들을 정렬한다. 상기 312단계에서 상기 308단계에서 비교한 B.factor들 중 동일한 값을 갖는 그룹들이 있는 지 여부를 판단한다. 상기 판단 결과 동일한 B.factor를 갖는 그룹이 없으면 306단계로 이동하고, 상기 판단 결과 동일한 B.factor를 갖는 그룹이 있으면 314단계로 이동한다.

상기 314단계에서 상기 동일한 B.factor를 갖는 그룹의 해당 SF에 대한 User.factor(U.factor)를 비교한다. 316단계에서 상기 314단계에서 비교한 U.factor들을 크기순으로 상기 B.factor가 동일한 그룹들을 정렬한 후 306단계로 이동하여 종료한다. 상기 도 3을 수행함으로서 상기 4개의 그룹들은 일정한 규칙에 의해 재 정렬된다. 상기 가장 큰 S.factor를 갖는 그룹은 토글이 비교적 작으며, block과 use가 많은 즉, 밀집도가 비교적 높은 그룹을 의미한다. 상기 가장 작은 S.factor를 갖는 그룹은 토글이 비교적 많으며, block과 use가 작은 즉, 밀집도가 비교적 낮은 그룹을 의미한다.

-OVSF 코드 재 정렬-

상기 도 3에 의해 재 정렬된 그룹들 중 가장 낮은 밀집도를 갖는 그룹에서 사용하고 있는 OVSF코드를 가장 높은 밀집도를 갖는 그룹에서 사용하고 있지 않는 OVSF 코드에 재배치한다. 상기 가장 낮은 밀집도를 갖는 그룹에서 사용하고 있는 OVSF코드들의 개수가 상기 가장 높은 밀집도를 갖는 그룹에서 사용하고 있지 않는 OVSF 코드들의 개수보다 많은 경우, 상기 재배치하고 남은 OVSF 코드들은 두 번째로 높은 밀집도를 갖는 그룹에서 사용하고 있지 않는 OVSF코드에 재배치한다.

-실시 예-

이하 실시 예를 이용하여 본 발명에 대해 알아본다. 〈표 3〉은 SF64인 OVSF 코드를 나타내고 있다. 상기 주기적 재배치인 경우 상기 설정된 주기에 의해 상기 SF64에 대한 OVSF 코드 재배치를 수행하며, 자동 재배치인 경우 상기 SF64에서 측정된 토글 비율이 가장 높은 경우이다.

제 1그룹	BU II II BU UU II UI UI
제 2그룹	UU II IU UU UU IU UI II
제 3그룹	UI UI BB II UU II BI UU
제 4그룹	UI IU UU II UU II II II

상기 B는 Block 상태의 코드를 나타내며, 상기 U는 USE 상태의 코드를 나타낸다. 상기 I는 Idle 상태의 코드를 나타낸다. 〈표 4〉는 상기 〈표 3〉을 이용하여 재배치를 위한 인자들을 나타내고 있다.

	alloc factor	toggle factor	block factor	S.factor
제1그룹	8	2	2	8
제2그룹	9	3	0	6
제3그룹	9	3	3	9
제4그룹	6	2	0	4

상기 〈표 4〉에 의해 밀집도가 가장 높은 그룹은 제 3그룹이며, 밀집도가 가장 낮은 그룹은 제 4그룹이다. 따라서, 상기 제 4그룹에 할당된 OVSF코드를 상기 제3그룹에 할당된 OVSF 코드에 재배치한다. 즉, 상기 제 4그룹의 U 내지 B를 제 3그룹의 I로 재배치한다. 하기 〈표 5〉는 상기 제 4그룹에 할당된 OVSF 코드들을 상기 제 3그룹으로 재배치한 결과를 나타낸다.

제 1그룹	BU II II BU UU II UI UI
제 2그룹	UU II IU UU UU IU UI II
제 3그룹	UU UU BB UU UU UU BI UU
제 4그룹	II II II II II II II II

상기 〈표 5〉와 같은 재배치 과정을 수행함으로 상기 제 4그룹에 포함되어 있는 모든 OVSF 코드들은 언제나 할당 가능한 상태가 된다.

도 4는 본 발명에 따른 자동 재배치 과정을 수행하는 위한 조건을 도시하고 있다. 이하, 상기 도 4를 이용하여 상기 자동 재배치 과정을 수행하기 위한 조건과 자동 재배치를 수행하기 인자들을 계산하는 과정에 대해 알아본다.

상기 도 4의 SF4의 각 SF들은 그룹들을 의미한다. 상기 SF4의 모든 SF가 사용중이거나, 사용할 수 없는 상태가 되면 상기 자동재배치 과정을 수행한다. 상기 도 4에서 상기 SF4의 각 SF들은 사용할 수 없는 상태이므로 자동 재배치를 수행하기 위한 조건을 만족한다. 상기 자동 재배치 조건을 만족하면 상기 자동 재배치를 수행할 SF들 결정한다. 상술한 바와 같이 상기 자동 재배치를 수행할 SF는 토글 비율을 이용하여 결정한다. 상기 SF8의 토글은 SF8,2와 SF8,3으로 이루어진 한 쌍이다. 따라서 상기 SF8에 대한 토글은 1이며, 토글 비율은 25%이다. 상기 SF16에 대한 토글은 SF16,8과 SF16,9로 이루어진 한 쌍과SF16,10과 SF16,11로 이루어진 한 쌍이다. 따라서, 상기 SF16에 대한 토글은 2이며, 토글 비율은 25%이다. SF32와 SF64는 토글을 없다. 따라서, 상기 SF8 내지 SF16 중에서 하나를 선택하여 OVSF 코드 재배치 과정을 수행한다. 하지만, 상기 SF8은 SF8,3을 제외한 다른 코드들은 모두 사용할 수 없는 상태이므로 코드 재배치 과정을 수행한다는 것은 무의미 하다. 따라서, SF16에 대한 코드 재배치과정을 수행한다. 〈표 6〉은 상기 SF16에 대한 코드 재배치를 수행하기 위한 인자들을 나타내고 있다.

	alloc factor	toggle factor	block factor	S.factor
제1그룹(SF4,0)	4	0	2	6
제2그룹(SF4,1)	2	0	2	4
제3그룹(SF4,2)	2	2	2	2
제4그룹(SF4,3)	4	0	1	5

상기 〈표 6〉에 의하면 상기 제1그룹이 밀집도가 가장 높으며, 상기 제 4그룹이 두 번째로 밀집도가 높다. 상기 제2그룹이 세 번째로 밀집도가 높으며, 상기 제3그룹이 밀집도가 가장 낮다. 따라서, 상기 밀집도가 가장 낮은 제 3그룹의 코드들을 밀집도가 가장 높은 제1그룹으로 재배치하여야 한다. 하지만 상기 도 4에서 보이고 있는 바와 같이 상기 SF16의 제 1그룹과 제 4그룹은 사용할 수 있는 코드들이 존재하지 않는다. 따라서, 상기 제 3그룹의 코드들을 제 2그룹으로 재배치하여야 한다. SF16,8은 SF16,6으로 재배치하며, SF16,11은 SF16,7로 재배치한다. 또는 F16,8은 SF16,7로 재배치하며, SF16,11은 SF16,6으로 재배치한다.

도 5는 상기 도 4를 자동 재배치 과정에 의해 재배치한 결과를 도시하고 있다. 상기 도 5에서 보이고 있는 바와 같이 상기 제 3그룹(SF4,2)에 포함되어 있는 SF코드들은 상기 자동 재배치 과정을 수행함으로서 할당 가능한 상태가 된다.

도 6은 본 발명에 따른 무선망 제어기가 결정한 OVSF 재배치 결과를 기지국과 단말에 대해 통보하는 과정에 대해 도시하고 있다. 이하, 상기 도 6을 이용하여 본 발명에 따른 상기 무선망 제어기가 상기 기지국과 단말에 대해 재배치된 OVSF 코드에 대해서 통보하는 과정에 대해 상세하게 알아본다.

상기 무선망 제어기는 할당된 OVSF코드가 자동 재배치 조건을 만족하거나, 설정된 주기에 의해 재배치 조건을 만족하면, 재배치 과정을 수행한다. 상기 재배치 과정에 대한 상세한 내용은 상술한 바와 같다. 상기 무선망 제어기가 OVSF 코드에 대한 재배치를 수행하면, 상기 재배치를 수행한 결과에 대해 상기 기지국과 단말에 대해 통보하여야 한다. 상기 기지국과 상기 단말은 상기 무선망 제어기가 통보한 재배치 결과를 이용하여 기존에 사용하던 OVSF 코드를 갱신한다.

600단계에서 상기 무선망 제어기는 상기 기지국에 대해 무선링크 재구성 준 비 메시지(Radio Link Reconfiguration Prepare Message)를 전송한다. 상기 무선링크재구성준비 메시지에 의해 상기 무선망 제어기는 상기 기지국에 대해 무선링크 설정을 요청한다. 602단계에서 상기 기지국은 상기 무선망 제어기로 무선링크재구성준비응답 메시지(Radio Link Reconfiguration Ready Message)를 전송한다. 604단계에서 상기 무선망 제어기는 상기 기지국에 대해 갱신된 OVSF 코드에 관한 정보를 전송한다. 상기 갱신된 OVSF 코드정보를 수신한 상기 기지국은 수신된 OVSF 코드를 이용하여 시스템을 재 설정한다.

606단계에서 상기 무선망 제어기는 RRC 물리채널재구성 요청 메시지(RRC Physical Channel Reconfiguration Message)를 UE로 전송한다. 608단계에서 상기 UE는 상기 606단계에 대한 응답메시지인 RRC 물리채널재구성 완료(RRC Physical Channel Reconfiguration Complete Message)를 전송한다. 상기 RRC 물리채널 재구성 완료메시지를 수신한 상기 무선망 제어기는 상기 단말에 대해 갱신된 OVSF 코드에 관한 정보를 전송한다. 상기 갱신된 OVSF 코드정보를 수신한 상기 단말은 수신된 OVSF 코드를 이용하여 시스템을 재 설정한다.

전술한 바와 같이 본 발명은 하향링크 채널 구분을 위해 한정된 OVSF 코드를 효율적으로 할당하기 위해 일정시간 간격으로 또는 설정된 조건을 만족하며, OVSF 코드 재배치 과정을 수행한다. 이와 같이 OVSF 코드 재배치 과정을 수행함으로서 사용할 수 없는 OVSF 코드 개수를 최소화하며, 이로 인해 무선자원을 효율적 으로 사용할 수 있게 된다.

Claims (18)

1. 직교성이 유지되는 복수의 상위 코드들과, 상기 상위 코드들 각각으로부터 파생되고, 상기 파생된 상위 코드와는 직교성이 유지되지 않는 복수의 하위 코드들로 순차적으로 구성된 직교코드 트리 구조를 가지는 이동통신 시스템의 무선망 제어기에서, 데이터 전송을 위한 채널을 구분하기 위한 직교코드를 할당하는 방법에 있어서,

   하나의 상위코드로부터 파생된 하위코드들의 사용가능 여부를 나타내는 사용상태를 파악하는 과정과,

   상기 파악 결과 서로 다른 사용상태를 가지는 하위코드들의 개수가 적어도 2개 이상이면, 상기 하나의 상위코드로부터 파생된 하위코드들이, 상기 서로 다른 사용상태 중 하나인 동일한 사용상태가 되도록 상기 데이터 전송을 위한 직교 코드를 재 할당하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는, 직교코드의 할당 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 사용상태는,

   해당 하위코드를 사용하고 있음을 나타내는 USE 상태와, 상기 상위 코드나 해당 하위 코드로 인해 사용할 수 없음을 나타내는 BLOCK 상태와, 해당 코드가 사용가능함을 나타내는 IDLE 상태 중 하나임을 특징으로 하는, 직교코드의 할당 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 직교 코드 트리는 적어도 3 이상의 서로 다른 확산 계수들을 가지는 직교코드들로 구성됨을 특징으로 하는, 직교코드의 할당 방법.
4. 제 3항에 있어서, 동일한 확산 계수를 가지는 직교코드들에서 상기 서로 다른 사용가능 상태의 비율을 측정하고, 상기 측정된 비율이 가장 높은 확산 계수를 가지는 코드를 이용하여 상기 직교코드 재 할당 과정을 수행함을 특징으로 하는 직교코드의 할당 방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 측정된 비율이 가장 높은 확산 계수를 가지는 직교코드들을 이용하여 상기 상위 코드의 우선순위를 결정함을 특징으로 하는 직교코드의 할당 방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 우선순위는 상기 상위 코드에 포함된 상기 측정된 비율이 가장 높은 확산 계수를 가지는 직교코드들의 하기〈수학식 4〉의 크기를 비교함으로서 결정함을 특징으로 하는 직교코드의 할당 방법.

   

   (alloc factor: 사용하고 있거나 또는 상기 상위 코드나 하위 코드로 인해 사용할 수 없는 상태를 갖는 직교코드들의 수

   toggle factor: 하나의 상위코드로부터 파생된 하위코드들이 서로 다른 사용상태를 갖는 직교코드들의 수

   block factor : 상기 상위 코드나 하위 코드로 인해 사용할 수 없는 상태를 갖는 직교코드들의 수)
7. 제 6항에 있어서, 상기 측정된 비율이 가장 높은 확산 계수를 가지는 직교코드들이 동일한 상기〈수학식 4〉의 값을 가지면, 상기 block factor와 alloc factor 크기를 순차적으로 비교함을 특징으로 하는 직교코드의 할당 방법.
8. 제 1항에 있어서, 상기 복수 개의 상위 코드들이 모두 사용하고 있거나 또는 상기 상위 코드나 하위 코드로 인해 사용할 수 없는 상태가 되면 상기 데이터 전송을 위한 직교 코드를 재 할당하는 과정을 수행함을 특징으로 하는 직교코드의 할당 방법.
9. 제 1항에 있어서, 확산 계수별로 상기 데이터 전송을 위한 직교 코드를 재 할당 시간을 설정하고, 상기 설정된 시간이 경과되면 상기 직교 코드를 재 할당함을 특징으로 하는 직교코드의 할당 방법.
10. 직교성이 유지되는 복수의 상위 코드들과, 상기 상위 코드들 각각으로부터 파생되고, 상기 파생된 상위 코드와는 직교성이 유지되지 않는 복수의 하위 코드들로 순차적으로 구성된 직교코드 트리 구조를 가지는 이동통신 시스템에서, 데이터 전송을 위한 채널을 구분하기 위한 직교코드를 할당하는 장치에 있어서,

    하나의 상위코드로부터 파생된 하위코드들의 사용가능 여부를 나타내는 사용상태를 파악하고, 상기 파악 결과 서로 다른 사용상태를 가지는 하위코드들의 개수가 적어도 2개 이상이면, 상기 하나의 상위코드로부터 파생된 하위코드들이, 상기 서로 다른 사용상태 중 하나인 동일한 사용상태가 되도록 상기 데이터 전송을 위한 직교 코드를 재 할당하는 무선망 제어기와,

    상기 무선망 제어기가 할당한 직교 코드를 이용하여 무선채널을 설정하고, 상기 설정된 무선채널로 데이터를 송수신하는 기지국과 사용자 단말로 구성됨을 특징으로 하는 직교코드의 할당 장치.
11. 제 10항에 있어서, 상기 각 사용상태는,

    해당 하위코드를 사용하고 있음을 나타내는 USE 상태와, 상기 상위 코드나 해당 하위 코드로 인해 사용할 수 없음을 나타내는 BLOCK 상태와, 해당 코드가 사용가능함을 나타내는 IDLE 상태 중 하나임을 특징으로 하는 직교코드의 할당 장치.
12. 제 11항에 있어서, 상기 직교 코드 트리는 적어도 3 이상의 서로 다른 확산 계수들을 가지는 직교코드들로 구성됨을 특징으로 하는 직교코드의 할당 장치.
13. 제 12항에 있어서, 상기 무선망 제어기는,

    동일한 확산 계수를 가지는 직교코드들에서 상기 서로 다른 사용가능 상태의 비율을 측정하고, 상기 측정된 비율이 가장 높은 확산 계수를 가지는 코드를 이용하여 상기 직교코드 재 할당 과정을 수행함을 특징으로 하는 직교코드의 할당 장치.
14. 제 13항에 있어서, 상기 무선망 제어기는,

    상기 측정된 비율이 가장 높은 확산 계수를 가지는 직교코드들을 이용하여 상기 상위 코드의 우선순위를 결정함을 특징으로 하는 직교코드의 할당 장치.
15. 제 14항에 있어서, 상기 우선순위는 상기 상위 코드에 포함된 상기 측정된 비율이 가장 높은 확산 계수를 가지는 직교코드들의 하기〈수학식 5〉의 크기를 비교함으로서 결정함을 특징으로 하는 직교코드의 할당 장치.

    

    (alloc factor: 사용하고 있거나 또는 상기 상위 코드나 하위 코드로 인해 사용할 수 없는 상태를 갖는 직교코드들의 수

    toggle factor: 하나의 상위코드로부터 파생된 하위코드들이 서로 다른 사용상태를 갖는 직교코드들의 수

    block factor : 상기 상위 코드나 하위 코드로 인해 사용할 수 없는 상태를 갖는 직교코드들의 수)
16. 제 15항에 있어서, 상기 측정된 비율이 가장 높은 확산 계수를 가지는 직교코드들이 동일한 상기〈수학식 5〉의 값을 가지면, 상기 block factor와 alloc factor 크기를 순차적으로 비교함을 특징으로 하는 직교코드의 할당 장치.
17. 제 10항에 있어서, 상기 무선망 제어기는,

    상기 복수 개의 상위 코드들이 모두 사용하고 있거나 또는 상기 상위 코드나 하위 코드로 인해 사용할 수 없는 상태가 되면 상기 데이터 전송을 위한 직교 코드를 재 할당함을 특징으로 하는 직교코드의 할당 장치.
18. 제 10항에 있어서, 상기 무선망 제어기는,

    확산 계수별로 상기 데이터 전송을 위한 직교 코드를 재 할당 시간을 설정하고, 상기 설정된 시간이 경과되면 상기 직교 코드를 재 할당함을 특징으로 하는 직교코드의 할당 장치.

Images