KR100699184B1

KR100699184B1 - 고속 대기 시간을 위해 짧은 랜덤 액세스 채널 프레임들을 제공하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100699184B1
Application number: KR1019990054525A
Authority: KR
Inventors: 추아흐무이추; 유에온-칭; 즈항큉잉
Original assignee: 루센트 테크놀러지스 인크
Priority date: 1998-12-02
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2007-03-27
Also published as: JP2000228787A; EP1006743B1; CA2287038A1; US6757293B1; KR20000062179A; DE69929504D1; EP1006743A1; JP3607545B2; DE69929504T2

Abstract

본 발명은 개선된 RACH 액세스 버스트 배치 및 프레임 구조를 제공한다. 즉, 본 발명은 UMTS 액세스 채널 구조에서 하나 이상의 액세스 버스트 길이를 지원하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 바람직하게, 두개의 액세스 버스트 길이들, 예를 들어, 5㎳ 및 10㎳가 지원된다. 이러한 배치는, 예를 들어, 음성 또는 다른 형태의 실시간 트래픽과 같은 고속 액세스 대기 시간을 갖는 것이 유익한 응용들에서 유리하다. 또한, 본 발명은 다수의 프레임 크기들을 지원하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 액세스 대기 시간에 대한 추가의 개선은 UMTS 물리층 지원 다수의 프레임 크기들을 가짐으로써 얻어질 수 있다. RACH가 UMTS 짧은 메시지 서비스들을 위해 활용되는 경우에, RACH를 통해 원격 단말기에 의해 전송된 액세스 버스트 신호는 액세스 요청 또는 데이터 패킷들일 수도 있다.

대기 시간, 요구, 프레임 크기, 다운링크, 업링크

Description

고속 대기 시간을 위해 짧은 랜덤 액세스 채널 프레임들을 제공하는 방법 및 장치{Methods and apparatus for providing short RACH frames for fast latency}

도 1은 UMTS 액세스 네트워크의 블록도.

도 2는 UMTS와 관련된 프로토콜 스택의 도면.

도 3a는 UMTS에서 사용하기 위한 비간섭(non-coherent) RACH 수신기의 블록도.

도 3b는 UMTS에서 사용하기 위한 송신기의 블록도.

도 4a 및 도 4b는 UMTS RACH에서 사용되는 랜덤 액세스 버스트의 구조 및 액세스 슬롯들을 도시하는 도면.
도 4c는 UMTS RACH에서 사용되는 기존의 액세스 슬롯 구조를 도시하는 도면.

도 5a는 본 발명에 따라 사용하기 위한 원격 단말기의 블록도.

도 5b는 본 발명에 따라 사용하기 위한 기지국의 블록도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 UMTS RACH에서 사용하기 위한 예시적인 액세스 슬롯 구조를 도시하는 도면.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 UMTS RACH에서 사용하기 위한 예시적인 프레임 크기 구조를 도시하는 도면.

도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따라 UMTS RACH에서 사용하기 위한 예시적인 프레임 크기 구조를 도시하는 도면.

도 9a는 본 발명의 실시예에 따라 원격 단말기에서 사용하기 위한 액세스 요청 방법의 흐름도.

도 9b는 본 발명의 실시예에 따라 기지국에서 사용하기 위한 액세스 요청 방법의 흐름도.

도 10은 UMTS RACH 에서 사용된 기존의 액세스 슬롯 구조와 다수의 임계값 검출 방법을 구현하는 본 발명의 실시예에 따른 액세스 슬롯 구조간의 예시적인 비교를 도시하는 도면.

도 11은 기지국에서 구현된 다수의 임계값 검출 방법의 흐름도.

도 12a 및 도 12b는 도 11의 다수의 임계값 검출 방법을 설명하는 그래픽도.

도 13은 원격 단말기에서 구현된 다수의 임계값 검출 방법의 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 상세한 설명*

402 : 프로세서 404 : 메모리

406 : 수신부 408 : 송신부

관련 출원에 대한 참조

본 출원은 명칭 "다수의 임계값 검출을 통한 증대된 전력 램핑을 위한 방법들 및 장치(Methods and Apparatus for Enhanced Power Ramping Via Multi-Threshold Detection)", 미국 특허 출원 제09/203,924로 1998년 12월 2일 본원과 동시에 출원되고, 2003년 7월 1일 발행된 미국 특허 제 6,587,672호와 관련한다.

기술 분야

본 발명은 통신 시스템에서 랜덤 액세스 채널에 대해 시스템 액세스를 요청하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 범용의 이동 원격통신 시스템에서 고속의 액세스 요청 수신확인(acknowledgment)을 위해 짧은 랜덤 액세스 채널 프레임들을 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

발명의 배경

최근 십년간 멀티미디어 능력들을 이동 통신에 통합하는 노력이 이루어져 왔다. 국제 원격통신 연합(ITU) 및 다른 기구들은, 기존의 고정된 네트워크들과 적어도 동일한 품질을 갖는 멀티미디어 응용들을 지원할 수 있는 미래의 이동 통신을 보장하는 표준 규격 및 권장안을 개발하려고 시도해왔다. 특히, 다양한 글로벌 리서치 프로젝트들은 이러한 차세대(제 3 세대) 이동 시스템들을 개발하기 위해 지원되어 왔다. 유럽에서의 진보된 통신 기술의 리서치 및 개발, RACE-1 및 RACE-2 및 진보된 통신 기술 및 서비스(ACTS)는 유럽에서 이러한 노력으로 이루어진 예들이다. 멀티미디어 통신, 인터넷 액세스, 비디오/영상 전송을 위한 요구 서비스 품질을 최종 사용자들에게 제공하기 위해, 높은 비트 레이트의 처리능력들이 요구됨이 알려져 있다. 이러한 요구들이 주어져서, 제 3 세대 시스템을 위한 베어러 능력 목표들(bearer capability targets)은 국부적 영역의 유효범위(coverage)에 대해 초당 2 메가비트(Mb/s) 및 전체 유효범위 영역에 대해 초당 384 킬로비트(kb/s)로서 정의되어 있다.

범용의 이동 원격통신 시스템(UMTS)은 5 메가헤르쯔의 광대역 코드 분할 다중 액세스(W-CDMA)에 기초하고 멀티미디어-가능한 이동 통신을 포함한 제 3 세대 서비스들을 지원하도록 최적화된 새로운 무선 액세스 네트워크이다. UMTS의 설계상의 주요 목표들은 이동 및 고정 통신들을 위한 기반구조를 통합하는 광대역 멀티미디어 통신 시스템을 제공하고, 특히, 고정 및 무선 통신 네트워크들에 의해 제공되는 것과 동일한 서비스 범위들을 제공하는 것이기 때문에, UMTS는 패킷 교환 서비스뿐만 아니라 회로 교환 서비스, 다양한 혼합형 매체 트래픽 유형, 및 주문형 대역폭을 제공해야 한다. 그러나, 다중 매체 지원을 제공하는 것은 유연성에 대한 필요성을 수반하고, 즉, 상이한 비트 레이트들 및 E_b/N_o요건들을 갖는 서비스들을 지원하고 다중 서비스 환경에서 이러한 서비스들을 멀티플렉싱할 수 있다. UMTS는 이러한 요구들을 지원할 수 있도록 설계된다.

도 1을 참조하면, UMTS 액세스 네트워크의 예시적인 블록도가 도시되어 있다. 특히, 복수의 원격 단말기들(2,4)(예를 들어, 이동 단말기들)은 W-CDMA 무선 링크들(8)을 통해 기지국들(NODE-B)(6)과 통신한다. 원격 단말기들은 무선 전화(2) 또는 내장형 또는 외장형 모뎀을 갖는 휴대형 개인용 컴퓨터(4)와 같은 다양한 장치들일 수도 있다. UMTS 표준 방식에서, 기지국은 NODE-B로 명칭된다. 이들 기지국들은 무선 자원 관리 기능들을 제공하고 무선 네트워크 제어기(RNC)로 불리는 네트워크 구성요소와 통신한다. UMTS는 W-CDMA 시스템이기 때문에, 소프트 핸드오프들이 지원된다. 소프트 핸드오프들의 경우, 한 개의 원격 단말기를 서비스하는 두개의 기지국들(6)이 있다. 따라서, 원격 단말기는 이들 두개의 기지국들에 프레임들을 전송한다. 두개의 기지국들이 원격 단말기로부터 프레임들을 수신할 때, 기지국들은 프레임들을 프레임 선택기 유닛(FSU)에 전송한다. FSU는 프레임 품질면에서 코어 네트워크에 전송될 더 우수한 프레임이 어느 것인지를 결정한다. UMTS에서, FSU는 RNC와 FSU가 블록(10)으로서 도시되어 있는 도 1에서와 같이 RNC와 물리적으로 일체화될 수도 있고, 또한 블록(12)(FSU) 및 블록(14)(RNC)과 같이 기능적으로 분리될 수도 있다. UMTS 네트워크에서의 다른 요소들은 전형적인 기능들, 즉, 홈 및 방문 위치 정보를 제공하는 xLR 데이터베이스(20); 및 인터워킹 기능(IWF) 유닛들과 같은 전형적인 기능들을 수행한다. 범용의 이동 교환 센터(UMSC)(16)가 UMTS에서 기지국들(6)에 대한 이동 교환 센터의 역할을 하는 것이 인식될 것이다. 서브-네트워크들(18)은 무선 서비스 제공자 네트워크들이고, CN1 내지 CNn은 원격 단말기들이 최종적으로 연결된 코어 네트워크들(24)이다.

도 2 참조하면, UMTS의 전형적인 프로토콜 스택의 다이어그램이 도시되어 있다. UMTS에서, 층 1(L1)은 MAC(Media Access Control)층 및 상위층들에 정보 전송 서비스들을 제공하는 물리층(PHY)이다. 물리층 전송 서비스들은 무선 인터페이스의 전송 채널들을 통해 특성 데이터가 전송되는 방법 및 종류가 설명되어 있다. 층 2(L2)는 MAC, LAC(Link Access Control), 및 RLC와 RLC'(무선 링크 제어)를 포함하는 서브 층들로 구성된다. UMTS에서, RLC에서 수행되는 기능들은 분할되어 2개의 RLC 프로토콜들(RLC 및 RLC')이 명시된다. RLC층 및 MAC층은 실시간 및 비실시간 서비스들을 제공한다. MAC 층은 상이한 서비스들로부터 기인한 데이터 스트림들의 멀티플렉싱을 제어는 하지만 실행하는 않는다. 즉, MAC 층은 논리 채널들을 통해, 공통 물리 통신 채널들(예를 들어, 방송 채널)이 다수의 원격 단말기들에 의해 공유되도록 허용한다. IP(인터넷 프로토콜)는 네트워크 층이다.

"Uu"는 원격 단말기와 기지국간의 UMTS에 특정한(UMTS-specific) 인터페이스를 나타내는 반면에, "Iub"는 기지국과 RNC/FSU간의 UMTS에 특정한 인터페이스를 나타낸다. 무선 액세스 네트워크(즉, 프로토콜 스택 상의 NODE-B의 왼쪽)의 층 2는 RLC층과 MAC층으로 분할되고, 코어 네트워크(즉, 프로토콜 스택 상의 NODE-B의 오른쪽)의 층 2는 네트워크 층 프레임들을 전송하기 위해 사용되는 기술(예를 들어, ATM(비동기 전송 모드) 또는 프레임 릴레이)과 더 관련된다. IP는 전송 프로토콜을 나타내지만, UMTS는 그렇게 제한되지 않는다. 즉, UMTS는 다른 전송 프로토콜들에 따를 수 있다. 프로토콜 층들에 대한 더욱 세부 사항들은 IEEE 통신 잡지 70-80페이지(1998년 9월), Dahlman 등의 "광대역 CDMA에 기초한 UMTS/IMT-2000"과, ETSI SMG2/UMTS L2 & L3 Expert Group의 "MS-UTRAN 무선 인터페이스 프로토콜 아키텍쳐; 스테이지 2", Tdoc SMG2 UMTS-L23 172/98(1998년 9월)에서 발견될 수도 있다.

UMTS의 매체 액세스 제어(MAC) 프로토콜과 관련된 논리 채널들 중 한 채널은 랜덤 액세스 채널(RACH)이다. RACH는 원격 단말기로부터 제어 정보 및 짧은 사용자 패킷들을 운반하는데 사용되는 업링크 공통 전송 채널이다. 도 3a에서, UMTS 기지국(도 1에서 NODE-B)에서 사용하기 위한 비간섭 RACH 검출 알고리즘의 예시적인 하드웨어 구현의 블록도가 도시되어 있다. RACH 수신기(30)는 다음의 기능들, 즉, 검출, 복조 및 디코딩, 및 수신확인 등을 제공할 수 있다. 검출의 목적은 RACH 버스트(즉, 액세스 요청 신호)가 원격 단말기에 의해 전송되는지를 결정하고 인입 버스트의 가장 강한 다중경로 성분들을 해석하는 것이다. 수신기(30)는 또한 원격 단말기 식별자 및 요청된 서비스를 확인하기 위해 대응 RACH 내에 포함된 메시지를 복조 및 디코딩한다. 원격 단말기 RACH 전송을 디코딩한 후, 수신기는 순방향 액세스 채널(FACH)을 통해 원격 단말기에 대해 기지국이 전송하는 수신확인 신호를 발생한다.

RACH 수신기(30)는 바람직하게 다음의 구조에 따라 상기 기능들을 수행한다. RACH 전송 버스트는 믹서들(32)에 의해 수신 및 복조되고, 필터들(34)에서 필터링된다. 그후 신호는 샘플링 유닛(36)에서 샘플링된다. 디스프레더(38)는 스프레딩 시퀀스에 따라 신호를 디코딩하는데, 이 경우는, 512 골드 코드이다. 디코딩된 신호는 버퍼링되고(버퍼(40)) 시간 시프팅 유닛(50)에 전송된다. 또한, 디스프레더(38)의 출력은 적분기(42)에 제공된다. 적분기(42)의 출력들은 믹싱되어(믹서(44)) 타이밍 검출기(46)및 임계값 검출기(48)에 제공된다. 임계값 검출기(48)의 출력은 유효 신호가 원격 단말기로부터 수신되었는지를 나타낸다. 이 결과가 시간 시프팅 유닛(50)에 제공된다. 그것이 유효 신호(예를 들어, 상기 미리 결정된 임계값)이면, 디코딩된 신호는 유닛(52)에 의해 다운 샘플링된다. 그후, 서두에서 언급되고 후술되는 바와 같이, 신호는 16 탭 필터 유닛(54)을 통해 프리앰블 기호 탐색기(preamble signature searcher)(56)에 전달된다. 탐색기(56)의 출력은 원격 단말기에 의해 요청된 서비스(들)에 관한 정보 및 인코딩된 원격 단말기의 식별자를 기지국에 제공한다. 인코딩된 정보는 통상의 디코더(58)에 의해 디코딩되고 CRC(사이클릭 리던던시 체크) 디코더(59)에 의해 검사된다.

도 3b를 참조하면, UMTS 원격 단말기(예를 들어, 원격 단말기들(2,4))에서 사용하기 위한 업링크 송신기(60)의 예시적인 하드웨어 구현의 블록도가 도시되어 있다. UMTS 원격 단말기에서, 데이터 변조는 이중 채널 QPSK(quaternary phase shift keying)이며, 즉, I 및 Q 채널들이 두개의 독립적인 BPSK(binary phase shift keying) 채널들로서 사용된다. 단일의 업링크 DPDCH(dedicated physical data channel)에 대해, DPDCH 및 DPCCH(dedicated physical control channel)은 각각 믹서들(62, 64)을 통해 두개의 상이한 채널화 코드들(C_C및 C_D)에 의해 각각 스프레딩되고 I 및 Q 브렌치들 상에 전송된다. I 및 Q 브렌치들은 IQ MUX(66)에서 멀티플렉싱된다. 전체 스프레드 신호 I+jQ는 믹서(68)에서의 접속에 특정한 복소수 스크램블 코드에 의해 복소수 스크램블된다. 신호의 실수부는 근-누승(root-raised) 코사인 필터(70)에서 필터링되고, 신호의 허수부는 근-누승 코사인 필터(72)에서 필터링된다. 필터(70)의 출력은 믹서(74)에서 cos(ωt) 신호와 함께 변조된다. 필터(72)의 출력은 믹서(76)에서 -sin(ωt) 신호와 함께 변조된다. 그후 두개의 변조된 신호들은 가산기(78)에서 가산된다. 복합 신호는 증폭기(80)에서 소정의 신호 세기(예를 들어, 전력 레벨)로 증폭되어 안테나(도시안됨)에 의해 전송된다. 원격 단말기와 관련된 프로세서로부터의 제어 신호는 전송될 신호의 전력 레벨을 고정시킨다. 유사한 정렬이 기지국에서 사용될 수도 있다.

물리적 RACH가 슬롯형 ALOHA 접근 방식에 기초하여 설계된다. 원격 단말기는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 현재의 셀의 수신된 방송 제어 채널(BCCH)의 프레임 경계에 관련하여 8개의 잘 정의된 시간 오프셋들(액세스 슬롯 #1, ..., 액세스 슬롯 #i,..., 액세스 슬롯 #8)에서 랜덤 액세스 버스트(100)를 전송할 수 있다. 각각의 액세스 슬롯은 1.25㎳ 만큼 이전의 슬롯으로부터 오프셋된다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 랜덤 액세스 버스트는 두개의 부분, 즉, 1㎳ 길이의 프리앰블부(102)와 10㎳ 길이의 메시지부(104), 및 이 프리앰블부와 메시지부간의 0.25㎳ 길이의 유휴 시간(106)으로 구성된다. 길이 16(512 골드 코드)의 직교 골드 코드 세트에 기초하는 전체 16개의 상이한 프리앰블 기호들이 있다. 가용 기호들 및 시간 오프셋들에 대한 정보는 BCCH 상에서 방송된다. 이 구조에 기초하여, 수신기가 병렬로 128개(16개의 프리앰블 기호들에 8개의 시간 슬롯들이 곱해짐)의 처리 유닛들을 가진다면, 128번의 랜덤 액세스 시도들이 동시에 검출될 수 있다. 즉, 현재의 셀에 대해 최대로 구성된 기지국에 대해 동등한 128개의 랜덤 액세스 채널들을 갖는다. 이 배치는 UTRAN/FDD 물리층 설명 문헌에서 현재의 층 1 전문가 그룹 명세에 대한 것으로서, "SMG2 UMTS 물리 설명 FDD 분야", Tdoc SMG2 UMTS-L1 221/98이다.

도 4c를 참조하면, 프레임 구조(프레임 0, 프레임 1, ..., 프레임 n)가 10㎳에 기초하는, 기존의 RACH 액세스 슬롯 구조가 도시되어 있다. 또한, 수신기는 액세스 버스트를 처리하기 위해 최소 2.5㎳를 요구하는 것으로 가정한다. 도시된 바와 같이, 선택된 시간 오프셋들 0,1,2,3,4 및 5를 갖는 원격 단말기들은 전송의 8.75㎳ 내에 (기지국으로부터) MAC 수신확인들을 수신할 수 있다. 즉, 슬롯들 0 내지 5 내의 원격 단말기에 의해 전송되는 액세스 버스트(요청 신호)에 대한 최대한의 대기 기간은 8.75㎳이다. 예를 들어, 버스트 0은 프레임 0의 시작부에서 원격 단말기에 의해 전송되고 원격 단말기는 프레임 2의 시작에 응답하여, 즉, 8.75㎳ 후에 수신확인을 수신할 수도 있다. 버스트들 1 내지 5는 전송 후 2.5㎳의 수신확인을 수신할 수 있는 버스트(5)까지 점진적으로 수신확인을 수신한다. 주어진 프레임에서 전송을 위해 기지국에 의해 발생된 수신확인들은 통상 전송중인 원격 단말기들에 공통 패킷 방송시에 함께 그룹화된다.

그러나, 분명하게, 선택된 시간 오프셋 6,7을 갖는 단말기들은 전송의 최대 11.25㎳ 내에서(즉, 11.25㎳에서 버스트 6 및 10㎳에서 버스트 7) 단지 MAC층 수신확인들을 수신할 수 있다. 다시, 이것은 액세스 요청들 처리하기 위한 최소 시간이 2.5㎳로 가정된다는 사실을 다루어야 한다. 이와 같이, 프레임 1에서 원격 단말기들에 의해 전송된 액세스 버스트들 6 또는 7은 기지국이 요청을 처리할 수 없도록 최소 2.5㎳의 처리 시간을 초과하여 연장하고 프레임 2에서 수신확인들을 전송한다. 따라서, 이러한 원격 단말기들은 프레임 3까지 각각의 수신확인들을 수신하지 않는다.

발명의 개요

본 발명은 개선된 RACH 액세스 버스트 배치 및 프레임 구조를 제공한다. 즉, 본 발명은 UMTS 액세스 채널 구조에서 1개 이상의 액세스 버스트 길이를 지원하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 바람직하게, 두개의 액세스 버스트 길이들, 예를 들어, 5㎳ 및 10㎳가 지원된다. 이러한 배치는, 예를 들어, 음성 또는 다른 형태의 실시간 트래픽과 같은 고속 액세스 대기 시간을 갖는 것이 유익한 응용들에서 유리하다. 또한, 본 발명은 다수의 프레임 크기들을 지원하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 액세스 대기 시간에 대한 추가의 개선은 UMTS 물리층 지원 다수의 프레임 크기들을 가짐으로써 얻어질 수 있다. RACH가 UMTS 짧은 메시지 서비스들을 위해 이용되는 경우에 RACH를 통해 원격 단말기에 의해 전송되는 액세스 버스트 신호는 액세스 요청 또는 데이터 패킷들일 수도 있다는 것이 인식될 것이다.

본 발명의 일 양상에서, 적어도 하나의 기지국을 포함하는 통신 시스템에서 랜덤 액세스 채널의 액세스 대기 시간을 개선하기 위한 장치는 액세스 신호(예를 들어, 액세스 요청 또는 데이터 패킷들)와 관련된 시간 지속기간을 선택하도록 구성된 원격 단말기를 포함하고, 상기 시간 지속기간은 기지국의 전송 프레임의 길이와 실질적으로 동일한 것에서부터 전송 프레임의 길이보다 작은 것까지의 범위인 시간 지속기간들 중에서 선택된다. 바람직하게, 원격 단말기는 약 10㎳ 및 약 5㎳의 메시지부를 갖는 액세스 버스트 지속기간 사이에서 선택할 수도 있다. 이어서, 원격 단말기는 관련된 선택된 시간 지속기간을 갖는 액세스 신호를, 채널과 관련된 선택된 시간 오프셋 슬롯에서 랜덤 액세스 채널을 통해 기지국에 전송한다. 대안적으로, 원격 단말기는, 액세스 버스트에 앞서, 시간 지속기간이 선택되었다는 것을 기지국에 표시할 수도 있다.

본 발명의 다른 양상에서, 적어도 하나의 원격 단말기를 포함하는 통신 시스템에서 랜덤 액세스 채널의 액세스 대기 시간을 개선하기 위한 장치는 랜덤 액세스 채널과 관련된 전송 프레임 시간 지속기간을 선택하도록 구성된 기지국을 포함하고, 상기 전송 프레임 시간 지속기간은 하나 이상의 지원된 시간 지속기간들 중에서 선택된다. 바람직하게, 기지국은 약 10㎳ 및 약 5㎳의 프레임 크기 사이에서 선택될 수도 있다. 기지국은 또한 채널과 관련된 선택된 시간 오프셋에서 랜덤 액세스 채널을 통해 원격 단말기에 의해 전송된 성공적인 액세스 신호를 수신확인하도록 구성된다. 대안적으로, 기지국은 전송 프레임 시간 지속기간이 선택되기 전에, 원격 단말기에 나타낼 수도 있다.

본 발명의 상기 및 다른 목적들, 특징들, 및 장점들은, 첨부 도면을 참조하여, 예시적인 실시예들의 상세한 설명을 통해 더욱 분명해질 것이다.

본 발명은, 특히, 랜덤 액세스 채널 또는 RACH에서의 랜덤 액세스 요청 신호의 검출과 관련하여 UMTS의 MAC층의 콘텍스트로 후술된다. 그러나, 본원에서 언급된 본 발명의 지침들은 제한하고자 하는 아닌 것으로 인식될 것이다. 즉, 본 발명의 액세스 방법론들은 원격 단말기들(예를 들어, 이동국 또는 고정국)이 기지국 또는 다른 통신 시스템 액세스 포인트에 신호들(예를 들어, 데이터 및 제어 신호들)을 전송하고 그들로부터 수신하는 다른 통신 시스템들에 적용가능한 것이다. 또한, 언급된 바와 같이, 액세스 신호는 액세스 요청을 반드시 필요로 하는 것이 아니다. 즉, UMTS 짧은 메시지 서비스들의 경우에, 짧은 데이터 패킷들은 액세스 버스트 신호들로서 RACH를 통해 전송된다. 또한, 원격 단말기 또는 기지국에서 사용하기 위한, 본원에서 설명된 방법론들은 각각 원격 단말기 또는 기지국과 관련된 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행된다는 것이 이해될 것이다. 본원에서 사용된 용어 "프로세서"는 CPU(중앙 처리 유닛), 또는 마이크로프로세서, 및 관련 메모리를 포함한 임의의 처리 장치를 포함하도록 의도된 것이다. 본원에 사용된 용어 "메모리"는 RAM, ROM과 같이 프로세서 또는 CPU와 관련된 메모리, 고정된 메모리 장치(예를 들어, 하드 드라이브), 또는 제거가능한 메모리 장치(예를 들어, 디스켓)를 포함하도록 의도된 것이다. 또한, 처리 유닛은 처리 유닛에 데이터를 입력하기 위한 하나 이상의 입력 장치들(예를 들어, 키패드 또는 키보드), 및 처리 유닛과 관련된 결과들을 제공하기 위한 하나 이상의 출력 장치들(예를 들어, CRT 디스플레이)을 포함할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 방법론들의 구현과 관련된 소프트웨어 명령들 또는 코드는 관련 메모리에 저장될 수도 있고, 이들이 이용을 위해 준비될 때 적정 CPU에 의해 검색 및 실행된다. 또한, 용어 "원격 단말기"는 기지국과 통신가능한 임의의 장치를 말한다. 예를 들어, 원격 단말기는 이동국(예를 들어, 무선 전화 또는 무선 모뎀을 갖춘 휴대형 개인용 컴퓨터) 또는 고정국(예를 들어, 무선 모뎀을 갖춘 고정된 개인용 컴퓨터)일 수도 있다. 또한, 용어 "기지국" 및 "node_b"는 본원에서 교환가능하게 사용된다.

도 1을 참조하면, 상기 언급된 바와 같이, 원격 단말기들(2, 4)이 기지국들(6)과의 무선 인터페이스를 통해 UMTS 액세스 네트워크에 연결된다는 것을 알 수 있다. 통신을 수립하기 위해, 원격 단말기들은 무선 인터페이스를 통해 기지국들(6)에 매체 액세스 제어(MAC) 프레임들 전송하고 기지국들(6)로부터 상기 프레임들을 수신한다. 단말기(4)의 경우에, 기지국들과의 무선 통신을 제공하기 위해 내장형 또는 외장형 모뎀이 사용될 수도 있다. 원격 단말기(2)와 같은 원격 단말기는 전형적으로 그 자체의 내장형 모뎀을 갖는다. 그럼에도 불구하고, 패킷들은 전형적으로 버스트 랜덤 방식으로 원격 단말기에서 발생 및 수신된다. 패킷들은 기지국에 업링크 전송될 때까지 원격 단말기들에 버퍼링된다. 알려진 바와 같이, 기지국들(6)은 광역 무선 유효범위를 제공하고, 도 1에서의 그 각각의 유효범위로부터 시스템의 이동 교환 센터(예를 들어, UMSC(16))에 원격 단말기 트래픽을 멀티플렉싱한다. 기지국들은 또한 그 셀 내의 하나 이상의 원격 단말기들에 대해 지정된 패킷들을 방송(다운링크)한다. UMTS 다중 액세스 방법은 랜덤 액세스 채널(RACH) 및 패킷 전송 채널이 슬롯 대 슬롯 방식으로 형성되는 시간 슬롯형 시스템(예를 들어, 슬롯형 ALOHA 접근 방식)이다. 각 채널에서의 시간 슬롯 지속기간은 구현된 특정 시스템에 기초하여 선택된다. 일반적으로, 전송할 패킷들을 갖고 있는 원격 단말기들은 액세스 요청들을 RACH를 통해 기지국에 전송한다.

도 5a를 참조하면, 본 발명에 따라 사용하기 위한 원격 단말기(예를 들어, 원격 단말기(2, 4))의 블록도가 도시되어 있다. 원격 단말기는, 후술되는 본 발명의 방법론들을 포함하여, 그 관련 메모리(404)와 함께, 단말기와 관련된 동작들을 제어하기 위한 프로세서(402)를 포함한다. 원격 단말기는 또한 수신부(406) 및 송신부(408)를 포함한다. 수신부(406)의 특정 소자들은 본 발명에 중요한 것이 아니며, 따라서, 본원에서 상세히 설명하지는 않는다. 즉, W-CDMA형 신호들을 복조 및 디코딩할 수 있는 통상의 수신기가 활용될 수도 있다. 송신부(408)는 W-CDMA형 신호들을 인코딩 및 변조할 수 있는 통상의 형태의 것이다. 송신부는 도 3b에 도시된 바와 같을 수도 있다. 구체적으로, 프로세서(402)는 RACH에서 특정 시간 슬롯(시간 오프셋) 내의 기지국에 송신부(408)에 의해 전송되도록 액세스 요청 신호를 발생한다. 수신부(406)는 기지국으로부터 수신확인 신호를 수신하고 프로세서(402)에 이 수신확인 신호를 제공한다.

도 5b를 참조하면, 본 발명에 따른 사용을 위한 기지국(예를 들어, 기지국(6))의 블록도가 도시되어 있다. 기지국은, 후술되는 본 발명의 방법론들을 포함하여, 그 관련 메모리(412)와 함께, 기지국과 관련된 동작들을 제어하기 위한 프로세서(410)를 포함한다. 기지국은 또한 수신부(414) 및 송신부(416)를 포함한다. 송신부(416)의 특정 소자들은 본 발명에 중요한 것이 아니며, 따라서, 본원에 상세히 설명되지는 않는다. 즉, W-CDMA형 신호들을 인코딩 및 변조할 수 있는 통상의 송신부가 활용될 수도 있다. 송신부는 도 3c에 도시된 것과 유사할 수도 있다. 수신부(414)는 W-CDMA 형 신호들을 복조 및 디코딩할 수 있는 통상의 형태의 것이다. 예를 들어, 수신부(414)는 도 3a에 도시된 바와 같이 RACH 수신기일 수도 있다. 따라서, 수신부(414)가 액세스 요청 신호를 수신하고 이 신호들을 프로세서(410)에 제공한 후, 프로세서는 송신부(416)에 의해 전송되는 MAC 수신확인 신호를 발생한다.

언급된 바와 같이 및 설명될 바와 같이, 본 발명은 통상의 액세스 버스트 길이에 비해 짧은 액세스 버스트 길이들을 제공함으로써 UMTS RACH에서 개선된 액세스 대기 시간을 제공한다. 또한, 추가의 대기 시간 개선은, 설명될 바와 같이, 종래의 UMTS RACH에서와 같이 단일 프레임 크기보다는 다수의 프레임 크기들을 지원함으로써 본 발명에 따라 실현된다. 액세스 요청들 및 수신확인들이 통상의 UMTS 접근 방식에서 보다 고속으로 교환되기 때문에, 고속 검출 방법론 및 장치는 통상의 UMTS에서 개선된 스루풋(throughput)을 제공하는 것으로 이해될 것이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 UMTS RACH에서 사용하기 위한 예시적인 액세스 슬롯 구조가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 원격 단말기들은 길이에 있어 5㎳(짧은 버스트) 또는 10㎳(일반 버스트) 중 하나인 액세스 요청 버스트들을 전송한다. 즉, 액세스 버스트의 메시지부(104)(도 4b)는 5㎳ 또는 10㎳ 중 하나이지만, 프리앰블부(1㎳) 및 유휴부(0.25㎳)는 동일하게 유지된다. 따라서, 완전한 액세스 버스트 길이는 6.25㎳ 또는 11.25㎳ 중 하나이다. 일 실시예에서, 원격 단말기는 전송하려던 버스트 지속기간에 앞서 기지국에 알린다는 것이 이해될 것이다. 이것은 원격 단말기들과 기지국간에 형성된 업링크 제어 채널 상에서 행해질 것이다. 대안적으로, 원격 단말기는 버스트 지속기간을 동적으로, 즉, 기지국에 일부러 알리지 않고 선택할 수도 있다. 이 경우, 기지국은 버스트를 5㎳ 버스트인 것처럼 처리하고, 메시지의 적정 부분이 처음의 5㎳ 부분이 아니라면, 기지국은 다음의 5㎳를 처리하며, 액세스 버스트는 일반 버스트 길이(10㎳)일 것이다. 도 6에서, 버스트 0, 1, 3, 5, 6은 짧은 버스트들이고, 버스트 2, 4, 7은 일반 버스트들이다. 프레임 크기는 10㎳를 유지한다. 점선은 10㎳의 각 프레임 내의 5㎳간격들을 나타낸다. 액세스 요청이 성공적인 경우들(예를 들어, 기지국에 의해 검출 및 디코딩되고 기지국에 의해 수신확인 신호가 발생되어 원격 단말기에 의해 수신되는 경우)이 예시된다. 기지국에서 수신기는 액세스 버스트를 처리하기 위해 최소 2.5㎳를 필요로 하는 것으로 가정된다. 알 수 있듯이, 예를 들어, 버스트들 0 및 1에 관하여, 이것들은 프레임 0에서 시작하는 짧은 버스트들이기 때문에, 수신확인 신호는 프레임 1에서 최대 3.75㎳ 내에 수신될 수도 있다. 즉, 버스트들 0 및 1에 관하여, 2.5㎳(버스트 1) 또는 그 이상(버스트 0에 대해 3.75㎳)이 각 버스트의 끝과 프레임 0의 끝 사이에 남겨지므로, 수신확인들이 프레임 1에서 전송될 수 있도록 기지국에 의해 요청이 처리될 수 있다. 다시, 소정의 프레임에서 발생 및 전송된 수신확인들은 바람직하게는 전송중인 원격 단말기들에 전송된 공통 패킷에 함께 그룹화된다.

알 수 있듯이, 액세스 버스트가, 끝나는 특정 프레임에 남아있는 적어도 2.5 ㎳으로 끝나지 않는다면, 수신확인은 제 2의 다음 프레임까지 대기해야 한다. 예를 들어, 버스트 3은 프레임 0의 끝에서 종료하므로, 수신확인은 프레임 2까지 대기해야 한다. 그러나, 짧은 버스트 길이 및 일반 버스트 길이의 사용은 개선된 액세스 대기 시간, 즉, 전체 시스템에서뿐만 아니라 개별의 원격 단말기들에 대해서는 고속 수신확인을 달성할 수 있다.

본 발명의 또다른 양상에 따라, 액세스 대기 시간에 대한 추가의 증대는 복수의 프레임 크기들을 지원하기 위한 UMTS 물리층을 요구함으로써 얻어질 수 있다. 이것은 다운링크 방송 제어 채널(BCCH)을 통해 전송된 메시지를 통해 현재 활용하고 있는 프레임 크기를 단말기들에 나타내는 기지국을 가짐으로써 실현될 수도 있다. 바람직하게는, 두개의 상이한 프레임 크기들(예를 들어, 5㎳(짧은 프레임 크기) 및 10㎳(일반 프레임 크기))이 지원될 수도 있다. 다음의 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 프레임 크기 구조들의 예들이 도시되어 있다. 도 7에서, 짧은 액세스 버스트들을 갖는 5㎳ 프레임들이 사용된 경우가 도시되어 있다. 5㎳ 프레임 구조 및 짧은 액세스 버스트들에 대해서, 시간 오프셋 0 내지 5가 선택된 단말기들은 전송 후 3.75㎳ 내에 MAC층 수신확인들을 수신할 수 있다. 시간 오프셋 6 및 7을 선택하는 단말기들은 전송 후 6.25㎳ 내에 수신확인들을 수신할 수 있다. 다시, 수신확인 지연에 대해 예시된 대기 시간은 성공적인 버스트들에 대한 것이다. 도 8은 5㎳(짧은) 및 10㎳(일반) 액세스 버스트들 및 5㎳ 프레임들의 혼합이 활용되는 경우를 도시한 것이다. 이 경우, 임의의 MAC층 수신확인을 수신하기 위한 최악의 경우의 지연은 전송 후 6.25㎳이다.

대안적으로, 그 액세스 버스트 길이를 동적으로 변경하는 원격 단말기와 유사하게, 기지국은 원격 단말기들에 대해 이러한 변경을 방송하지 않은채 상이한 프레임 크기를 동적으로 선택할 수도 있다. 이 경우, 원격 단말기는 프레임을 5㎳ 프레임인 것처럼 처리하고, 만일, 수신확인의 적정 부분들이 처음 5㎳의 부분이 아니라면, 원격 단말기는 다음 5㎳를 처리하며, 기지국은 10㎳ 구조로 동작할 것이다.

도 9a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 원격 단말기에서 사용하기 위한 액세스 요청 방법의 흐름도가 도시되어 있다. 단계 902에서, 원격 단말기는 전송할 액세스 버스트의 선택된 길이를 나타내는 신호를 업링크 제어 채널을 통해 기지국에 전송한다. 예를 들어, 상기 실시예에서, 원격 단말기는, 짧은 버스트(5㎳ 메시지 지속기간) 또는 일반 버스트(10㎳ 메시지 지속기간)를 전송할 것이라는 것을 나타낼 수도 있다. 물론, 액세스 버스트 길이의 동적 선택의 경우에, 원격 단말기는 일부러 기지국에 알릴 필요가 없다. 원격 단말기는 RACH를 통해 기지국에 미리 나타낸 지속기간을 갖는 그 액세스 요청 신호를 전송한다(단계 904). 그후 원격 단말기는 성공적인 요청을 나타내는 기지국으로부터의 수신확인을 대기한다(단계 906). 성공적인 수신확인을 수신한 후, 원격 단말기는 그 원하는 데이터 패킷들을 전송한다(단계 908). 단계 904에서 전송된 액세스 버스트가 UMTS 짧은 메시지 서비스들과 관련된 데이터 패킷들을 포함하는 경우, 단계 908은 불필요하다.

도 9b에서, 본 발명의 실시예에 따라 기지국에서 사용하기 위한 액세스 요청 방법의 흐름도가 도시되어 있다. 단계 922에서, 기지국은 지원할 선택된 프레임 크기를 방송한다. 예를 들어, 상기 실시예에서, 기지국은 5㎳ 또는 10㎳ 프레임들을 지원할 것이라는 것을 나타낼 수도 있다. 물론, 프레임 크기의 동적 선택의 경우, 기지국은 원격 단말기에 일부러 알릴 필요가 없다. 기지국은 액세스 요청 신호들을 대기하고(단계 924) 수신된 신호들을 처리한다(단계 926). 만일, 적정 액세스 요청이 수신되면, 기지국은 단말기가 지금 데이터 패킷들을 전송할 것임을 나타내는 수신확인 신호를 전송 원격 단말기에 전송한다(단계 928).

도 10을 참조하면, 후술되는 다수의 임계값 검출 알고리즘을 구현하는 본 발명의 실시예에 따른 액세스 슬롯 구조(B로 나타냄)와, UMTS RACH에서 사용되는 기존의 액세스 슬롯 구조(A로 나타냄)간의 예시적 비교가 도시되어 있다. 다수의 임계값 검출 알고리즘으로 본 발명의 고속 검출 알고리즘을 구현하는 것은 액세스 요청 신호가 성공적으로 수신되었는지를 결정하기 위한 더욱 짧은 시간 기간이 되게 하는 것으로 이해된다. 액세스 요청 신호가 통상의 RACH 수신기를 사용하여 성공적으로 수신될 수 없는 한가지 이유는 액세스 요청 신호(X로 나타냄)가 또다른 원격 단말기에 의해 전송된 액세스 요청 신호(Y로 나타냄)와 동일한 시간 오프셋으로 전송되었는가 하는 것이다. 이 경우, 버스트들은 포착될 신호들 중 하나에 대해 충분히 멀리 떨어져 도착할 수도 있지만, 약한 신호 세기로 인해 정확하게 디코딩되지 않는다. 이 경우, 단일의 검출 임계값을 갖는 통상의 RACH 수신기는 하나 또는 두개의 신호들(X 및 Y)을 검출하지 못할 수도 있는데, 이는 이 신호들이 단일의 검출 임계값 아래에 있기 때문이다. 이러한 상황은 통상의 배치(A) 및 본 발명의 배치(B)와 관련하여 도 10에 도시되어 있으며, 두 경우에, 버스트 X 및 Y는 액세스 시간 오프셋(2)으로 전송된다. 이러한 본 발명의 배치의 장점을 설명하기 전에, 다수의 임계값 검출 알고리즘이 이하 설명될 것이다.

다중 임계값 검출 알고리즘

다음은 기지국의 RACH 수신기 및 원격 단말기의 송신기에 따라 사용하기 위한 다수의 임계값 검출 방법을 설명한 것이다. 이 알고리즘은 본원과 동시 출원된 "다수의 임계값 검출을 통한 증대된 전력 램핑을 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 특허 출원에서 설명된 것이다.

도 11 및 도 13을 참조하면, 다수의 임계값 검출 방법의 흐름도가 도시되어 있다. 도 11의 단계들(1102 내지 1120)은 기지국에서 수행되고 도 13의 단계들(1302 내지 1320)은 원격 단말기에서 수행된다. 먼저, 단계 1102에서, 기지국은 신호, 즉, 기지국을 통해 통신 시스템에 대한 액세스를 탐색하는 원격 단말기에 의해 전송된 요청 신호를 수신한다(단계 1302). 다음에, 단계 1104에서, 기지국은 신호가 DTHRESH1(검출 임계 레벨)을 초과하는지를 결정한다. DTHRESH1은, 예를 들어, 약 7dB일 수도 있다. 이 결정은 임계값 검출기(48)(도 3a)에 의해 실현될 수도 있으며, 그후 프로세서(410)에 알린다(도 5b). 그후, 단계 1106에서, 기지국은 CRC가 유효한지를 결정한다. 이 결정은, 예를 들어, CRC 디코더(59)에 의해 실현될 수도 있으며(도 3a), 그후 프로세서(410)에 알린다(도 5b).

신호가 DTHRESH1을 초과하고 CRC가 유효하다면, 기지국은 "정확한 수신" 메시지를 발생하여(프로세서(410)를 통해) 원격 단말기에 전송한다(송신부(416)를 통해)(단계 1108). 원격 단말기가 "정확한 수신" 메시지를 수신하면(그 수신부(406)를 통해), 단계 1304에서, 액세스 요청이 성공적이고(단계 1306) 원하는 데이터를 기지국에 전송하도록 진행할 수 있다.

그러나, 기지국에서, CRC가 유효하지 않다면, 기지국은 단계 1110에서, 액세스 요청 신호가 충분한 전력이지만 CRC가 유효하지 않음을 나타내도록 "DTHRESH1 초과" 메시지를 전송한다. 이 메시지가 원격 단말기에 의해 수신되면(단계 1308), 원격 단말기는 신호의 전력 레벨을 증가시키지 않은채 요청을 재전송한다(단계 1310).

이것은 원래의 액세스 요청 신호가 전송되고 원격 단말기 및 기지국과 관련하여 수신될 때 일어나는 것을 설명하는 것으로 이해되며, 기지국이 신호(재전송된 또는 원래의 신호)를 수신할 때마다, 검출 알고리즘은 검출 처리를 반복하도록 단계 1102에 복귀한다.

기지국에서의 단계 1104로 돌아가서, 원격 단말기에 의해 전송된 원래의 신호가 DTHRESH1을 초과하지 않는다면, 기지국(임계값 검출기)은 신호가 PTHRESH1을 초과하는지를 결정한다(단계 1112). PTHRESH1(전력 임계 레벨 1)은 바람직하게 약 5dB인 것으로 이해된다. 원래의 수신된 신호의 신호 세기가 PTHRESH1을 초과하면, 기지국은 "PTHRESH1 초과" 메시지를 원격 단말기에 전송한다(단계 1114). 원격 단말기가 이 메시지를 수신할 때(단계 1312), 원격 단말기는 그 신호 세기를 약 1dB 만큼 증가시키고 액세스 요청 신호를 재전송한다(단계 1314). 원격 단말기는 수신부(406)로부터 메시지를 수신하고 제어 신호를 그 송신부(408), 특히, 전송될 신호의 전력 레벨을 증가시키기 위한 출력 증폭기(80)에 전송하는 프로세서(402)에 의해 신호 세기를 증가시킨다.

기지국의 단계 1112로 돌아가서, 원격 단말기에 의해 전송된 원래의 신호가 PTHRESH1을 초과하지 않는다면, 기지국(임계값 검출기)은 신호가 PTHRESH2를 초과하는지를 결정한다(단계 1116). PTHRESH2(전력 임계 레벨 2)는 바람직하게 약 3dB인 것이 이해될 것이다. 원래의 수신된 신호의 신호 세기가 PTHRESH2를 초과하면, 기지국은 원격 단말기에 "PTHRESH1 초과" 메시지를 전송한다(단계 1118). 원격 단말기가 이 메시지를 수신할 때(단계 1316), 원격 단말기는 약 2dB만큼 신호 세기를 증가시키고 액세스 요청 신호를 재전송한다(단계 1318).

그러나, 원래의 신호가 PTHRESH2를 초과하지 않는다면, 기지국은 어떠한 메시지도 전송하지 않는다(단계 1120). 원래의 신호를 전송한 후 원격 단말기에 의해 어떠한 메시지도 수신되지 않기 때문에, 원격 단말기는 약 3dB만큼 신호 세기를 증가시키고 액세스 요청을 재전송한다(단계 1320).

도 12a를 참조하면, 검출 임계값들(DTHRESH1, PTHRESH1, PTHRESH2)의 그래픽 표현이 도시되어 있다. 다소간의 임계 레벨들이 포함되어 더욱 미세한 검출이 각각 실현되도록 할 수도 있다. 또한, 다른 임계값들은, 예를 들어, 임계값을 초과하는 신호 이외의 것으로 활용될 수도 있으며, 임계값과 동일한 신호는 상술된 메시지들의 전송을 트리거하는데 사용될 수도 있다. 유리하게, 전형적인 검출 레벨 미만의 액세스 요청 신호들은 수신기에 의해 검출되며, 다중 임계값 검출 방법을 구현하여, 이들 약한 신호들이 충돌의 영향을 받은 신호들 또는 노이즈와 구별되도록 한다. 따라서, 단지 신호 1만이 기존의 검출 알고리즘을 이용하여 검출되지만, 검출 알고리즘에 의해 신호 1, 2, 3이 검출된다. 최근, 도 12b는 도 11 및 도 13의 콘텍스트에서 상술된 바와 같이 송신기(원격 단말기)와 수신기(기지국)간의 메시지들의 전송을 설명하는 그래픽 표현이다. 메시지 1, 2, 3은 수신기에 의해 전송된 메시지들인 "DTHRESH1 초과", "PTHRESH1 초과", "PTHRESH2 초과"에 대응한다. A로 라벨링된 제 1 빗금친 메시지는 송신기에 의해 전송된 원래의 신호이다. 각각의 재전송된 신호(retx)는 이하 기지국 메시지에 응답하여 전송된 신호에 대응한다. 각각의 재전송된 신호의 크기는 신호 세기의 증가에 비례적으로 도시된다. 원래 신호(빗금친)의 크기는 비교를 위한 재전송된 신호를 따라 도시된다. 다른 전력 증가치들이 활용될 수도 있다는 것이 인식될 것이다.

도 10에서, 기존의 RACH 과정이 사용되는 경우(A로 표시됨), 프레임 n 내의 액세스 버스트를 시작하는 각각의 원격 단말기는 실패된 액세스 요청 전송을 발견하기 전 프레임 n+2까지 대기해야 한다. 도시된 바와 같이, 다운링크 동안 수신된 수신확인 메시지의 (시간 오프셋 2에 대응하는) 제 2 수신확인 필드 내의 제로(0)의 값은 그 액세스 버스트가 성공적으로 수신되지 않았음(즉, 실패)을 각 원격 단말기에 나타낸다. 액세스 버스트 신호가 몇몇 이유들 때문에 실패할 수도 있음이 이해될 것이다. 한 전형적인 이유는, 도 10의 예 A의 경우에서와 같이, 두 원격 단말기들이 동일한 시간 슬롯(오프셋)에서 액세스 버스트들을 전송하려고 시도하여 그 버스트들이 충돌되기 때문이다. 한편, 다운링크동안 수신된 수신확인 메시지의 대응 필드에서의 값 1은 액세스 버스트가 성공적으로 수신(즉, 성공)을 원격 단말기에 나타낸다. 따라서, 예 A에서 원격 단말기들은 그 각각의 액세스 버스트들이 프레임 n+3에서 어떤 시간까지 실패되었음을 알지 못한다. 이것은 기지국으로부터의 수신확인 표시자가 전체의 다운링크 프레임이 수신된 후 처리될 수 있기 때문이다.

그러나, 본 발명의 검출 알고리즘을 이용하면, 수신확인 지연은 실패한 버스트들에 대해 유리하게도 더욱 작다. 도시된 바와 같이, 짧은 버스트 길이 유형인 버스트들 X 및 Y가 동일한 시간 오프셋 슬롯(예를 들어, 시간 오프셋 슬롯 2)에서 전송되고, 5dB 미만 3dB 이상의 신호 세기로 충돌하여, 각각의 원격 단말기는 "PTHRESH2 초과" 메시지를 수신하고 그에 따라 재전송을 위해 그 신호 세기를 증가시킨다. 예 B에서의 수신확인 신호는 수신된 신호가 PTHRESH2를 초과하지만 디코딩에 실패했음을 나타내는, 제 2 수신확인 필드(시간 오프셋 2에 대응) 내의 값 3을 나타낸다. 한편, 값 0은 성공적인 액세스 버스트를 나타내고, 값 1은 수신된 신호가 DTHRESH1을 초과하지만 여전히 실패임을 나타내며, 값 2는 수신된 신호가 PTHRESH1을 초과하지만 여전히 실패임을 나타낸다. 메시지가 다음의 후속하는 프레임(프레임 n+1) 내에서 전송되기 때문에, 원격 단말기는 그 프레임의 끝 전에 또는 다음 프레임에서 재전송될 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들이 첨부 도면을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 그 실시예에 한정된 것이 아니며, 다양한 다른 변형예들 및 수정예들이 본 발명의 범위 및 정신을 벗어나지 않고 실현가능함이 당업자들에게 인식될 것이다.

본 발명은 다수의 프레임 크기들을 지원하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 액세스 대기 시간에 대한 추가의 개선은 UMTS 물리층 지원 복수 프레임 크기들을 가짐으로써 얻어질 수 있다. 한 프레임 내의 원격 단말기들에 의해 전송된 액세스 버스트들은 기지국이 요청을 처리할 수 있도록 최소의 처리 시간을 초과하여 연장하고 다른 프레임 내에 수신확인들을 전송하여 액세스 요청을 처리하기 위한 최소 시간을 보장한다.

Claims

적어도 하나의 기지국을 포함하는 통신 시스템에서 랜덤 액세스 채널의 액세스 대기 시간(latency)을 개선하기 위해 원격 단말기에서 사용하기 위한, 액세스 대기 시간 개선 방법에 있어서,

전송을 위한 액세스 신호와 관련된 시간 지속기간을 선택하는 단계로서, 상기 시간 지속기간은 상기 기지국의 전송 프레임의 길이와 실질적으로 동일한 것에서부터 상기 전송 프레임의 길이보다 작은 것까지의 범위인 시간 지속기간들 중에서 선택되는, 상기 선택 단계; 및

상기 채널과 관련된 선택된 시간 오프셋 슬롯에서 상기 랜덤 액세스 채널을 통해 관련된 상기 선택된 시간 지속기간을 갖는 상기 액세스 신호를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 액세스 대기 시간 개선 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 전송 프레임의 길이는 약 10㎳인, 액세스 대기 시간 개선 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 액세스 신호의 메시지 부분의 시간 지속기간은 약 5㎳ 또는 약 10㎳ 중 하나인, 액세스 대기 시간 개선 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 통신 시스템은 UMTS인, 액세스 대기 시간 개선 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 채널은 상기 통신 시스템과 관련된 매체 액세스 제어 층의 논리 채널인, 액세스 대기 시간 개선 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 액세스 신호의 전송에 앞서 상기 선택된 시간 지속기간을 상기 기지국에 나타내는 단계를 더 포함하는 액세스 대기 시간 개선 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 액세스 신호는 액세스 요청(access request)을 포함하는, 액세스 대기 시간 개선 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 액세스 신호는 데이터 패킷을 포함하는, 액세스 대기 시간 개선 방법.
적어도 하나의 기지국을 포함하는 통신 시스템에서 랜덤 액세스 채널의 액세스 대기 시간을 개선하기 위한 장치에 있어서,

액세스 신호와 관련된 시간 지속기간을 선택하도록 구성된 원격 단말기로서, 상기 시간 지속기간은 상기 기지국의 전송 프레임의 길이와 실질적으로 동일한 것에서부터 상기 전송 프레임의 길이보다 작은 것까지의 범위인 시간 지속기간들 중에서 선택되고, 상기 원격 단말기는 또한 관련된 상기 선택된 시간 지속기간을 갖는 상기 액세스 신호를 상기 채널과 관련된 선택된 시간 오프셋 슬롯에서 상기 랜덤 액세스 채널을 통해 상기 기지국에 전송하도록 구성되는, 상기 원격 단말기를 포함하는 액세스 대기 시간 개선 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 전송 프레임의 길이는 약 10㎳인, 액세스 대기 시간 개선 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 액세스 신호의 메시지 부분의 시간 지속기간은 약 5㎳ 또는 약 10㎳ 중 하나인, 액세스 대기 시간 개선 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 통신 시스템은 UMTS인, 액세스 대기 시간 개선 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 채널은 상기 통신 시스템과 관련된 매체 액세스 제어 층의 논리 채널인, 액세스 대기 시간 개선 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 원격 단말기는 또한 상기 액세스 신호의 전송에 앞서 상기 선택된 시간 지속기간을 상기 기지국에 나타내도록 구성되는, 액세스 대기 시간 개선 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 액세스 신호는 액세스 요청을 포함하는, 액세스 대기 시간 개선 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 액세스 신호는 데이터 패킷을 포함하는, 액세스 대기 시간 개선 장치.
적어도 하나의 원격 단말기를 포함하는 통신 시스템에서 랜덤 액세스 채널의 액세스 대기 시간을 개선하기 위해 기지국에서 사용하기 위한, 액세스 대기 시간 개선 방법에 있어서,

랜덤 액세스 채널과 관련된 전송 프레임 시간 지속기간을 선택하는 선택 단계로서, 상기 전송 프레임 시간 지속기간은 하나 이상의 지원된 시간 지속기간들 중에서 선택되는, 상기 선택 단계; 및

상기 채널과 관련된 선택된 시간 오프셋 슬롯에서 상기 랜덤 액세스 채널을 통해 상기 원격 단말기에 의해 전송된 성공적인 액세스 신호를 수신확인(acknowledging)하는 단계를 포함하는 액세스 대기 시간 개선 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 전송 프레임 시간 지속기간은 약 5㎳ 또는 약 10㎳ 중 하나인, 액세스 대기 시간 개선 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 액세스 신호의 메시지 부분의 시간 지속기간은 약 5㎳ 또는 약 10㎳ 중 하나인, 액세스 대기 시간 개선 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 통신 시스템은 UMTS인, 액세스 대기 시간 개선 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 채널은 상기 통신 시스템과 관련된 매체 액세스 제어 층의 논리 채널인, 액세스 대기 시간 개선 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 선택된 전송 프레임 시간 지속기간을 상기 원격 단말기에 나타내는 단계를 더 포함하는 액세스 대기 시간 개선 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 액세스 신호는 액세스 요청을 포함하는, 액세스 대기 시간 개선 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 액세스 신호는 데이터 패킷을 포함하는, 액세스 대기 시간 개선 방법.
적어도 하나의 원격 단말기를 포함하는 통신 시스템에서 랜덤 액세스 채널의 액세스 대기 시간을 개선하기 위한 장치에 있어서,

랜덤 액세스 채널과 관련된 전송 프레임 시간 지속기간을 선택하도록 구성된 기지국으로서, 상기 전송 프레임 시간 지속기간은 하나 이상의 지원된 시간 지속기간들 중에서 선택되고, 상기 기지국은 또한 상기 채널과 관련된 선택된 시간 오프셋 슬롯에서 상기 랜덤 액세스 채널을 통해 상기 원격 단말기에 의해 전송된 성공적인 액세스 신호를 수신확인하도록 구성되는, 상기 기지국을 포함하는 액세스 대기 시간 개선 장치.
제 25 항에 있어서, 상기 전송 프레임 시간 지속기간은 약 5㎳ 또는 약 10㎳ 중 하나인, 액세스 대기 시간 개선 장치.
제 25 항에 있어서, 상기 액세스 신호의 메시지 부분의 시간 지속기간은 약 5㎳ 또는 약 10㎳ 중 하나인, 액세스 대기 시간 개선 장치.
제 25 항에 있어서, 상기 통신 시스템은 UMTS인, 액세스 대기 시간 개선 장치.
제 25 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 채널은 상기 통신 시스템과 관련된 매체 액세스 제어 층의 논리 채널인, 액세스 대기 시간 개선 장치.
제 25 항에 있어서, 상기 기지국은 또한 상기 선택된 전송 프레임 시간 지속기간을 상기 원격 단말기에 나타내도록 구성되는, 액세스 대기 시간 개선 장치.
제 25 항에 있어서, 상기 액세스 신호는 액세스 요청을 포함하는, 액세스 대기 시간 개선 장치.
제 25 항에 있어서, 상기 액세스 신호는 데이터 패킷을 포함하는, 액세스 대기 시간 개선 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 전송 프레임의 길이는 하나 이상의 지원된 시간 지속기간들 중에서 상기 기지국에 의해 선택되는, 액세스 대기 시간 개선 방법.
제 33 항에 있어서, 상기 원격 단말기는 상기 기지국으로부터 상기 선택된 전송 프레임 길이의 표시를 수신하는, 액세스 대기 시간 개선 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 전송 프레임의 길이는 하나 이상의 지원된 시간 지속기간들 중에서 상기 기지국에 의해 선택되는, 액세스 대기 시간 개선 장치.
제 35 항에 있어서, 상기 원격 단말기는 상기 기지국으로부터 상기 선택된 전송 프레임 길이의 표시를 수신하는, 액세스 대기 시간 개선 장치.