KR100703436B1 - Apparatus and method for user identification of high data rate packet transmission channel at mobile communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고속 패킷 전송 이동통신시스템에서 프리앰블(preamble) 채널을 이용하여 패킷 전송 채널의 사용자를 구분하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 사용자 인덱스를 원활히 전송하기 위한 채널의 프레임 구조와 사용자 구분을 위한 인덱스 전송 채널로 보다 많은 인덱스를 전송하는 방법과 이에 따른 기지국의 송신장치와 인덱스를 감지하여 패킷 데이터의 사용자 구분을 정확히 할 수 있는 단말기의 수신장치를 제안함으로서 음성 채널과 데이터 채널을 동시에 서비스하는 고속 패킷 데이터 전송 이동통신시스템에서 월시 채널을 최소한으로 사용하면서 패킷 사용자를 위한 사용자 인덱스 정보를 빠르게 전송하는 이점이 있다.
The present invention relates to an apparatus and method for classifying a user of a packet transmission channel using a preamble channel in a high speed packet transmission mobile communication system. In particular, the present invention relates to a frame structure of a channel for smoothly transmitting a user index and a user identification. By providing a method of transmitting more indexes through an index transmission channel and a receiver of a terminal capable of accurately distinguishing packet data by detecting a transmitter and an index of a base station according to the index transmission channel, a high-speed service for simultaneously serving a voice channel and a data channel Packet Data Transmission In the mobile communication system, there is an advantage of quickly transmitting user index information for packet users while using a minimum Walsh channel.
고속 패킷 데이터 전송채널, 사용자 구별, 사용자 인덱스, 프리앰블, 이동통신시스템High speed packet data transmission channel, user discrimination, user index, preamble, mobile communication system
Description
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 트래픽 채널에 대한 순방향 링크 송신기의 구성을 보여주는 도면. 1 is a diagram illustrating a configuration of a forward link transmitter for a data traffic channel according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 고속 패킷 데이터 전송 채널의 사용자 구별을 위한 사용자 인덱스 전송 채널의 프레임 구조를 도시하는 도면.2 is a diagram illustrating a frame structure of a user index transmission channel for distinguishing users of a fast packet data transmission channel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고속 패킷 데이터 전송 이동통신시스템에서 사용자 인덱스 전송 채널을 전송하기 위한 기지국의 송신기 구조를 도시하는 도면.3 is a diagram illustrating a transmitter structure of a base station for transmitting a user index transmission channel in a high speed packet data transmission mobile communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 고속 패킷 데이터 전송 이동통신시스템에서 사용자 인덱스 전송 채널을 복조하기 위한 단말기의 수신기 구조를 도시하는 도면.4 is a diagram illustrating a receiver structure of a terminal for demodulating a user index transmission channel in a high speed packet data transmission mobile communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 고속 패킷 데이터 전송 이동통신시스템의 기지국에서 사용자 인덱스를 할당하기 위한 제어 흐름을 보여주고 있는 도면.
5 is a diagram illustrating a control flow for allocating a user index in a base station of a fast packet data transmission mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 고속 패킷 전송 이동통신시스템에서 패킷 전송 채널의 사용자 구분 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 프리앰블(preamble) 채널을 이용하여 사용자 구분을 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for identifying a user of a packet transmission channel in a high speed packet transmission mobile communication system, and more particularly, to an apparatus and a method for distinguishing a user using a preamble channel.
통상적으로 고속 패킷 전송 이동통신시스템은 데이터 채널만을 지원하는 형태와 데이터 채널뿐만 아니라 음성 채널을 동시에 지원하는 형태로 크게 구분되어 질 수 있다. 상기 데이터 채널만을 지원하는 형태의 고속 패킷 전송 이동통신시스템을 IMT-2000 1xEV/DO 시스템이라 칭하며, 데이터 채널뿐만 아니라 음성 채널을 동시에 지원하는 고속 패킷 전송 이동통신시스템을 IMT-2000 1xEV/DV 시스템이라 칭한다.In general, a high-speed packet transmission mobile communication system can be broadly classified into a type that supports only a data channel and a type that simultaneously supports a voice channel as well as a data channel. A high speed packet transmission mobile communication system supporting only the data channel is called an IMT-2000 1xEV / DO system, and a high speed packet transmission mobile communication system supporting both a data channel and a voice channel simultaneously is called an IMT-2000 1xEV / DV system. It is called.
한편, 상기 고속 패킷 전송 이동통신시스템은 고속 데이터 서비스를 위하여 고속 패킷 데이터 전송 채널을 사용할 수 있도록 되어 있다. 상기 고속 패킷 데이터 전송 채널은 고속 데이터를 전송할 수 있도록 하기 위하여 여러 명의 사용자가 같은 채널을 시분할(TDM: Time Division Multiplexing, 이하 TDM)하여 사용하게 한다. 또한, 전술한 바와 같은 고속 패킷 전송 이동통신시스템은 상기 고속 패킷 데이터 전송 채널로 전송되는 데이터가 어느 사용자를 위한 데이터인지를 알려주는 인덱스(index)가 요구된다. 이를 위해 현재 IMT-2000 1xEV-DO 시스템의 규격에는 32-어리 월시(ary Walsh) 함수를 사용하여 사용자를 구별하도록 되어 있다. 즉, 종 래에는 사용자 구별을 위해 상기 32-어리 월시함수에 의해 프리앰블을 확산(covering) 및 역확산(de-covering)하는 방법을 사용하고 있다. 상기 프리앰블은 고속 패킷 데이터 전송채널을 전송하기에 앞서 이진수 1이라는 값을 특정시간 동안 전송하는 부분을 통칭한다.Meanwhile, the high speed packet transmission mobile communication system can use a high speed packet data transmission channel for high speed data service. The high-speed packet data transmission channel allows multiple users to use the same channel by time division multiplexing (TDM) in order to enable high-speed data transmission. In addition, the high speed packet transmission mobile communication system as described above requires an index indicating which user is the data transmitted on the high speed packet data transmission channel. To this end, the current IMT-2000 1xEV-DO system standard uses 32-ary Walsh functions to distinguish users. That is, conventionally, a method of covering and de-covering the preamble by the 32-ary Walsh function is used to distinguish users. The preamble refers to a part of transmitting a value of binary 1 for a specific time prior to transmitting a high speed packet data transmission channel.
이를 보다 구체적으로 살펴보면, 기지국의 송신장치는 프리앰블을 길이 32의 32개 월시(walsh) 함수들 중 어느 하나의 월시함수에 의해 확산하여 전송한다. 한편, 이동 단말기의 수신장치는 상기 기지국의 송신장치로부터의 확산된 프리앰블을 상기 길이 32의 32개 월시함수들 중 자신에게 할당된 월시함수를 사용하여 역확산함으로서 사용자를 구별한다. 즉, 상기 이동 단말기의 수신장치는 상기 역확산에 의해 해당 값이 검출되면 상기 프리앰블 이후에 전송되는 패킷 데이터가 자신의 것임을 인지하여 복조를 수행한다. In more detail, the transmitter of the base station spreads and transmits the preamble by one of the 32 Walsh functions having a length of 32. Meanwhile, the receiver of the mobile terminal distinguishes the user by despreading the spread preamble from the transmitter of the base station using the Walsh function assigned to the user among the 32 Walsh functions of the length 32. That is, when a corresponding value is detected by the despreading, the receiver of the mobile terminal recognizes that the packet data transmitted after the preamble is its own and performs demodulation.
전술한 바와 같이 종래에는 사용자 구별을 위해 길이 32의 32개 월시함수와, 상기 월시함수의 양방향 직교의(bi-orthogonal) 월시함수 32개를 사용하여 최대 64명의 사용자를 구별할 수 있었다. 즉, 32개의 양방향 직교의(bi-orthogonal) 월시함수를 모두 사용하여 최대 64명의 사용자를 구별하였다.As described above, a maximum of 64 users can be distinguished by using 32 Walsh functions having a length of 32 and 32 bi-orthogonal Walsh functions of the Walsh functions as described above. In other words, all 32 bi-orthogonal Walsh functions were used to distinguish up to 64 users.
전술한 바와 같은 종래의 방법을 사용하여 사용자를 구별하더라도 음성채널을 통해 사용자에게 음성 서비스를 제공하지 않는 1xEV/DO 시스템에서는 문제가 발생하지 않았다. 하지만, 음성 서비스와 패킷 데이터 서비스를 동시에 지원할 수 있는 1xEV/DV 시스템에서는 전술한 종래의 방법으로는 사용자에게 음성 서비스를 제공할 수 없는 문제가 발생한다. 즉, 32-어리 양방향 직교의(bi-orthogonal) 월시함 수를 모두 사용하여 최대 64명의 사용자를 구별하는 경우 음성 서비스를 위한 월시함수 사용이 불가능하게 된다. 반대로 소정 사용자가 음성 서비스를 받고 있는 경우 패킷 데이터 사용자를 위한 사용자 인덱스는 제한되게 되며, 이로 인해 패킷 데이터 서비스의 접속 가능한 사용자수를 줄여야 하는 문제가 발생된다.Even if a user is distinguished using the conventional method as described above, a problem does not occur in a 1xEV / DO system that does not provide a voice service to a user through a voice channel. However, in the 1xEV / DV system capable of simultaneously supporting a voice service and a packet data service, there is a problem in that a voice service cannot be provided to a user by the above-described conventional method. That is, when a maximum of 64 users are distinguished using all 32-ary bi-orthogonal Walsh functions, the Walsh function for voice service becomes impossible. On the contrary, when a given user is receiving a voice service, the user index for the packet data user is limited, which causes a problem of reducing the number of accessible users of the packet data service.
전술한 바와 같이 종래의 사용자 구별 방법은 데이터 서비스를 위한 데이터 채널만이 존재하는 1xEV/DO 시스템에서는 적용이 가능하였다. 하지만, 데이터 채널과 함께 음성 서비스를 위한 음성 채널이 동시에 존재하는 1xEV/DV시스템에서는 적용이 불가능하였다. 즉, 1xEV/DV 시스템에서 1xEV/DO 시스템과 같이 프리앰블이 전송되는 구간동안 32개의 월시함수를 모두 사용하여 사용자 구분을 하게 되면 음성 사용자는 상기 구간동안에는 통화 서비스를 받을 수 없는 일이 발생하게 된다.
As described above, the conventional user discrimination method is applicable to a 1xEV / DO system in which only a data channel for data service exists. However, it is not applicable to the 1xEV / DV system in which a voice channel for voice service coexists with the data channel. That is, when a user is distinguished using all 32 Walsh functions during a period in which a preamble is transmitted in a 1xEV / DV system like a 1xEV / DO system, a voice user may not receive a call service during the period.
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 음성 사용자를 위한 월시함수의 개수를 적게 소비하면서 가능한 많은 수의 패킷 데이터 채널 사용자를 구별할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention to solve the above problems is to provide an apparatus and method that can distinguish as many packet data channel users as possible while consuming fewer Walsh functions for voice users.
본 발명의 다른 목적은 고속 패킷 데이터 채널이 보이스 채널과 동시에 전송 될 수 있는 1xEV-DV 이동 통신 시스템에서 보이스 사용자를 위한 시스템의 월시 자원을 최소한으로 소비하면서 최대한 많은 수의 패킷 데이터 사용자를 구별할 수 있는 프리앰블 채널의 프레임 구조를 개선하는 방법을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to distinguish as many packet data users as possible while consuming minimal Walsh resources of the system for voice users in a 1xEV-DV mobile communication system in which a high speed packet data channel can be transmitted simultaneously with the voice channel. A method of improving the frame structure of a preamble channel is provided.
본 발명의 또 다른 목적은 고속 패킷 데이터 전송이 보이스 채널과 동시에 서비스되는 1xEV-DV 이동 통신 시스템에서 보이스 사용자를 위한 시스템의 월시 자원을 최소한으로 소비하면서 최대한 많은 수의 패킷 데이터 사용자를 구별할 수 있는 기지국의 송신기 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to distinguish as many packet data users as possible while consuming the minimum Walsh resources of the system for voice users in a 1xEV-DV mobile communication system in which high-speed packet data transmission is serviced simultaneously with the voice channel. The present invention provides a transmitter apparatus and a method of a base station.
본 발명의 또 다른 목적은 고속 패킷 데이터 전송이 보이스 채널과 동시에 서비스되는 1xEV-DV 이동 통신 시스템에서 보이스 사용자를 위한 시스템의 월시 자원을 최소한으로 소비하면서 최대한 많은 수의 패킷 데이터 사용자를 구별할 수 있는 상기의 기지국 송신기가 단말기로 전송한 프리앰블의 프레임을 복조하여 사용자 구분을 할 수 있는 단말기의 수신기 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to distinguish as many packet data users as possible while consuming the minimum Walsh resources of the system for voice users in a 1xEV-DV mobile communication system in which high-speed packet data transmission is serviced simultaneously with the voice channel. The present invention provides a receiver apparatus and method for a terminal capable of distinguishing a user by demodulating a frame of a preamble transmitted by the base station transmitter to the terminal.
본 발명의 또 다른 목적은 고속 패킷 데이터 전송이 보이스 채널과 동시에 서비스되는 1xEV-DV 이동 통신 시스템에서 보이스 사용자를 위한 시스템의 월시 자원을 최소한으로 소비하면서 최대한 많은 수의 패킷 데이터 사용자를 구별할 수 있는 사용자 인덱스를 결정하는 기지국의 방법을 제공함에 있다.
It is still another object of the present invention to distinguish as many packet data users as possible while consuming the minimum Walsh resources of the system for voice users in a 1xEV-DV mobile communication system in which high-speed packet data transmission is serviced simultaneously with the voice channel. The present invention provides a method of a base station for determining a user index.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 또한 도면에 참조부호를 부여함에 있어 동일한 부분은 비록 다른 도면에 도시되더라도 동일한 참조부호를 사용한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, detailed descriptions of preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same reference numerals in the drawings denote the same reference numerals, even if shown in different drawings.
하기 설명에서 고속 패킷 데이터의 사용자를 구별하기 위한 월시함수의 길이나 번호와 같은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 또는 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하 게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. In the following description, specific details, such as the length or number of Walsh functions for distinguishing users of high-speed packet data, are shown to provide a more general understanding of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be readily practiced without these specific details or by modifications thereof.
또한 하기의 설명에서 사용하고 있는 순방향 링크는 기지국에서 단말기로 송신되는 링크를 의미하며, 역방향 링크는 단말기에서 기지국으로 송신되는 링크를 의미한다.In addition, the forward link used in the following description means a link transmitted from the base station to the terminal, the reverse link means a link transmitted from the terminal to the base station.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 트래픽 채널에 대한 순방향 링크 송신기의 구성을 보여주는 도면이다. 이 데이터 트래픽 채널에 대한 순방향 링크 송신기는 프리앰블 부채널(PSCH) 신호와, 데이터 트래픽 부채널(DTSCH) 신호와, 파일럿 채널(PICH) 신호를 시분할 멀티플렉싱(TDM: Time Division Multiplexing)하여 송신하는 것을 특징으로 한다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a forward link transmitter for a data traffic channel according to an embodiment of the present invention. The forward link transmitter for the data traffic channel transmits the preamble subchannel (PSCH) signal, the data traffic subchannel (DTSCH) signal, and the pilot channel (PICH) signal by time division multiplexing (TDM). It is done.
상기 도 1을 참조하면, '0'의 값으로 이루어지는 프리앰블 심볼은 신호점 사상기(signal point mapper) 101에 입력되어 '+1'로 사상(mapping)된다. 상기 신호점 사상기 101의 출력 심볼은 월시(Walsh) 확산기 102에 입력되며, 사용자 고유의 MAC 식별자(ID: Identification)(또는 인덱스)에 해당되는 특정한 64-어리 양방향 직교의(bi-orthogonal) 월시 코드(또는 시퀀스)에 의해 확산된다. 상기 월시 확산기 102는 제1채널의 시퀀스 및 제2채널의 시퀀스를 출력한다. 상기 월시 확산기 102의 출력 시퀀스는 시퀀스 반복기(sequence repeater) 103에 입력되어 전송율(transmission rate)에 따라 시퀀스 반복을 거치게 된다. 상기 시퀀스 반복기 103에 의해 상기 월시 확산기 102의 출력 시퀀스는 전송율에 따라 최대 16번까지 시퀀스 반복이 가능하다. 따라서, DTCH의 1슬롯내에 포함되는 PSCH는 전송율에 따라 64칩(chip)에서 최대 1,024칩까지 지속될 수 있다. 상기 시퀀스 반복기 103의 출력 (I,Q)시퀀스는 시분할 멀티플렉서(Time Division Multiplexer) 130에 입력되어 PICH 및 DTSCH와 멀티플렉싱된다.Referring to FIG. 1, a preamble symbol having a value of '0' is input to a
채널 코딩된 비트 시퀀스는 스크램블러(scrambler) 111에 입력되어 스크램블링(scrambling)된다. 상기 스크램블러 111의 출력 시퀀스는 채널 인터리버(channel interleaver) 112에 입력되어 인터리빙(interleaving)된다. 이때 물리계층 패킷의 크기에 따라 상기 채널 인터리버 112의 크기도 다르게 적용된다. 상기 채널 인터리버 112의 출력 시퀀스는 M-어리 심볼 변조기(symbol modulator) 113에 입력되어 M-어리 심볼로 사상된다. 상기 M-어리 심볼 변조기 113은 전송율에 따라 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 8-PSK(Phase Shift Keying) 또는 16-QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변조기로 동작하며, 전송율이 바뀔 수 있는 물리계층 패킷 단위로 변조방법도 바뀔 수 있다. 상기 M-어리 심볼 변조기 113으로부터 출력되는 M-어리 심볼들의 (I,Q)시퀀스는 시퀀스 반복/심볼 천공기(sequence repeater/symbol puncturer) 114에 입력되며, 전송율에 따라 시퀀스 반복/심볼 천공된다. 상기 시퀀스 반복/심볼 천공기 114로부터 출력되는 M-어리 심볼들의 (I,Q)시퀀스는 심볼 디멀티플렉서(symbol demultiplexer) 115에 입력된다. 상기 심볼 디멀티플렉서 115에 입력된 M-어리 심볼들의 (I,Q)시퀀스는 DTSCH에 사용 가능한 N개의 월시 코드 채널로 디멀티플렉싱(demultiplexing)되어 출력된다. DTSCH에 사용되는 월시 코드의 개수 N은 가변적이며, 이에 관한 정보는 WSISCH를 통해 브로드캐스팅(broadcasting)되고, 단말은 이 정보를 고려하여 기지국의 전송율을 결정하고 이 를 기지국에 요청한다. 따라서, 단말은 현재 수신하고 있는 DTSCH에 사용된 월시 코드의 할당 상황을 알 수 있다. N개의 월시 코드 채널로 디멀티플렉싱되어 출력되는 심볼 디멀티플렉서 115의 출력 (I,Q)심볼들은 월시 확산기 116에 입력되고, 각 채널 별로 특정 월시 코드에 의해 확산된다. 상기 월시 확산기 116의 출력 (I,Q)시퀀스들은 월시 채널 이득 제어기(Walsh Channel Gain Controller) 117에 입력되어 이득 제어된 후 출력된다. 상기 월시 채널 이득 제어기 117로부터 출력되는 N개의 출력 (I,Q)시퀀스들은 월시 칩 합산기(Walsh Chip Level Summer) 118에 입력되어 칩 단위로 더해진 후 출력된다. 상기 월시 칩 합산기 118로부터 출력되는 (I,Q) 칩 시퀀스는 상기 시분할 멀티플렉서 130에 입력되어 PICH 및 PSCH와 멀티플렉싱된다.The channel coded bit sequence is input to the
파일럿 심볼(pilot symbol)은 '0'의 값만을 가질 수 있다. 상기 파일럿 심볼은 신호점 사상기 121에 입력되어 '+1'로 사상된다. 상기 신호점 사상기 121의 출력 심볼은 월시 확산기 122로 입력된다. 상기 월시 확산기 122에 입력된 상기 신호점 사상기 121의 출력 심볼은 PICH에 할당된 특정한 128-어리 월시 코드에 의해 확산된다. 상기 월시 확산기 122의 출력 시퀀스는 PICH 이득 제어기 123에 입력되어 이득 제어된 후 출력된다. 상기 PICH 이득 제어기 123으로부터 출력되는 칩 I시퀀스는 상기 시분할 멀티플렉서 130에 입력되어 PSCH 및 DTSCH와 멀티플렉싱된다. The pilot symbol may have only a value of '0'. The pilot symbol is input to the
상기 시분할 멀티플렉서 130은 PICH의 I채널 신호와, DTSCH의 I채널 신호와, PSCH의 I채널 신호를 멀티플렉싱하여 A신호로서 출력한다. 상기 PICH의 I채널 신호는 상기 시퀀스 반복기 103으로부터의 I시퀀스이고, DTSCH의 I채널 신호는 상기 월시 칩 합산기 118로부터의 I시퀀스이고, PSCH의 I채널 신호는 상기 이득 제어기 123의 출력 신호이다. 상기 시분할 멀티플렉서 130은 PICH의 Q채널 신호와, DTSCH의 Q채널 신호와, PSCH의 Q채널 신호를 멀티플렉싱하여 B신호로서 출력한다. 상기 PICH의 Q채널 신호는 상기 시퀀스 반복기 103으로부터의 Q시퀀스이고, DTSCH의 Q채널 신호는 상기 월시 칩 합산기 118로부터의 Q시퀀스이고, PSCH의 Q채널 신호로는 "0"이 입력된다.The
직교 확산기(quadrature spreader) 150은 제1채널(I-ch) 확산 시퀀스 및 제2채널(Q-ch) 확산 시퀀스로 구성되는 확산 시퀀스를 사용하여 멀티플렉서 130의 복소 출력으로 구성되는 입력 신호를 복소 확산(complex spreading)(또는 complex multiplying)한 후 제1채널 I-ch신호와 제2채널 Q-ch신호를 출력한다. 상기 직교 확산기 150으로부터의 제1채널 I-ch신호는 저역통과필터 161로 입력되어 저역통과 필터링된다. 상기 직교 확산기 150으로부터의 제2채널 Q-ch신호는 저역통과필터 162로 입력되어 저역통과 필터링된다. 상기 저역통과필터 161의 출력은 주파수 천이기 171로 입력되어 제1주파수 cos2fct와의 곱에 의해 RF 대역으로 천이되고, 상기 저역통과필터 162의 출력은 주파수 천이기 172로 입력되어 제2주파수 sin2fct와의 곱에 의해 RF 대역으로 천이된다. 합산기 180은 상기 주파수 천이기 171의 출력 신호와 상기 주파수 천이기 172의 출력 신호를 합산한다. 상기 합산기 180에 의한 합산 신호는 안테나(도시하지 않음)를 통해 방사된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 패킷 데이터 서비스를 위한 순방향 링크 데이터 트래픽 채널 구조를 보여주는 도면이다. 상기 도 2를 참조하면, 패킷 데이터 서비스를 위한 물리 계층의 최소 전송 단위는 1,536 칩(chip)으로 구성되는 슬 롯(slot)이며, 이는 1.25msec의 지속시간을 갖는다. 2 illustrates a structure of a forward link data traffic channel for a packet data service according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the minimum transmission unit of the physical layer for packet data service is a slot consisting of 1,536 chips, which has a duration of 1.25 msec.
상기 도 2를 참조하면, 데이터 트래픽 채널(Data Traffic Channel: DTCH)의 1슬롯은 768칩으로 구성되는 두 개의 반슬롯(half slot)으로 나뉘어진다. 상기 각 반슬롯의 앞부분 128칩 구간은 파일럿 심볼을 삽입하기 위한 파일롯 채널(Pilot Channel: PICH)로 할당된다. 상기 각 반슬롯에서 PICH로 할당된 부분을 제외한 나머지 640칩은 페이로드(payload)를 위한 데이터 트래픽 부채널(Data Traffic Subchannel: DTSCH)로 할당된다. 페이로드가 존재하지 않는 아이들 슬롯(idle slot)인 경우에는 DTSCH를 게이팅오프(gating-off)함으로써 전용회선방식으로 접속된 서비스 및 인접 기지국 신호에 대한 간섭을 줄인다. 한편, 상기 도 1에 도시하고 있는 바와 같이 프리앰블 부채널(Preamble Subchannel: PSCH)은 PICH 및 DTSCH와 멀티플렉싱되어 DTCH를 통해 전송된다. 상기 PSCH는 기지국이 전송하는 데이터 패킷에 대해 해당 단말을 지정하기 위한 목적으로 사용되므로, 물리계층패킷(physical layer packet)의 전송을 위한 DTCH의 첫 번째 슬롯의 앞부분에 존재하여야 한다. 프리앰블 심볼(preamble symbol)은 '0'의 값만을 가질 수 있다. Referring to FIG. 2, one slot of a data traffic channel (DTCH) is divided into two half slots composed of 768 chips. The first 128 chip section of each half slot is allocated to a pilot channel (PICH) for inserting a pilot symbol. The remaining 640 chips except the portion allocated to the PICH in each half slot are allocated to a data traffic subchannel (DTSCH) for payload. In the case of an idle slot in which no payload exists, the DTSCH is gated off to reduce interference to a service connected to a dedicated line and adjacent base station signals. Meanwhile, as shown in FIG. 1, a preamble subchannel (PSCH) is multiplexed with a PICH and a DTSCH and transmitted through a DTCH. Since the PSCH is used for the purpose of designating a corresponding terminal for a data packet transmitted by a base station, the PSCH must exist in the first slot of the DTCH for transmission of a physical layer packet. The preamble symbol may have only a value of '0'.
상기 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 프리앰블 채널의 기능과 동작을 상세히 설명한다.The function and operation of the preamble channel according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.
상기 도 2에 도시한 바와 같이 프리앰블 채널은 고속 패킷 데이터 전송 채널에 TDM으로 삽입되어 있다. 기지국은 패킷 데이터를 전송하기에 앞서 프리앰블 채널로 사용자의 구별을 위한 사용자 인덱스를 전송한다. 한편, 단말기는 프리앰블 채널에 삽입된 사용자 인덱스를 이용하여 패킷 데이터의 사용자 구별을 한다. 본 발명은 프리앰블 채널에 사용자 인덱스를 삽입하는 방법 중 월시 함수를 이용하는 방법을 채택하여 종래의 방법을 개선하도록 한다. As shown in FIG. 2, the preamble channel is inserted into the fast packet data transmission channel by TDM. The base station transmits a user index for distinguishing a user through a preamble channel before transmitting the packet data. Meanwhile, the terminal distinguishes the user from the packet data by using the user index inserted in the preamble channel. The present invention adopts a method using a Walsh function in the method of inserting a user index into the preamble channel to improve the conventional method.
다음으로 첨부된 도 3과 도 4를 통하여 본 발명의 실시 예에 따른 프리앰블 채널로 월시 함수를 이용하여 사용자 인덱스를 전송하는 송신 및 수신장치를 상세히 설명한다.Next, a transmission and reception apparatus for transmitting a user index using a Walsh function on a preamble channel according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
상기 도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 프리앰블 채널로 사용자 인덱스를 전송하는 기지국의 송신장치의 구성을 보여주고 있는 도면이다. 상기 도 3을 참조하면, 제어부 301은 상위계층(도면상에 도시하고 있지 않음)으로부터 사용자 인덱스를 제공받고, 상기 제공받은 사용자 인덱스에 의해 프리앰블의 확산을 위해 사용할 월시함수를 선택한다. 이 때 상기 제어부 301로부터 선택되는 월시함수의 길이는 1xEV/DV 표준문서에 정해진 바를 따르며, 본 발명에서는 64 길이의 월시함수를 일 예로 하여 설명한다. 본 발명에 의하면 64 길이의 월시함수를 사용하면 최대 사용자 256명을 구별할 수 있다.3 is a diagram illustrating a configuration of a transmitter of a base station transmitting a user index on a preamble channel according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the
도 3의 도면에 도시된 301 블럭의 동작을 참조하여 하기에 서술한 <수학식 1>로 본 발명의 패킷 사용자 인덱스 전송 방법을 설명한다.The packet user index transmission method of the present invention will be described with
상기 제어부 301에서 사용자 인덱스에 의해 월시함수를 선택하는 동작의 일 예는 하기의 <수학식 1>로 표현할 수 있다.
An example of an operation of selecting the Walsh function by the user index in the
기지국이 사용자에게 할당한 사용자 인덱스에 따라 각 사용자는 자신의 월시함수 또는 상기 월시함수의 보수(complement)를 이용하여 사용자 구분을 하게 된다. 예를 들어 특정 사용자에게 할당된 사용자 인덱스i 가 33인 경우 상기 사용자는 64 월시함수 8번의 보수(complement)를 이용하여 사용자 인덱스를 구별한다. 33 mod 4는 1이므로 64 월시함수 8번의 보수(complement)에 해당하는 월시함수가 I 채널로 전송되는 것이다. 본 발명에 의하면 1개의 월시 채널을 4명의 사용자가 I 또는 Q채널로 양분된 후 다시 양방향 직교의(bi-orthogonal) 월시함수로 사용할 수 있다. 전술한 방법을 통하여 종래의 직교(orthogonal) 함수만을 사용하는 방법에 비하여 4배의 효율적인 월시 채널의 사용이 가능하다. 따라서, 양방향 직교(bi-orthogonal) 함수만을 사용한 1xEV/DO 시스템의 종래 방법에 비하여 본 발명은 월시 채널의 2배 효율적인 사용이 가능하게 된다. According to the user index assigned to the user by the base station, each user distinguishes the user by using his Walsh function or the complement of the Walsh function. For example, if the user index i assigned to a specific user is 33, the user distinguishes the user index by using a complement of 64 Walsh functions eight times. Since 33 mod 4 is 1, the Walsh function corresponding to the complement of 64 Walsh function number 8 is transmitted to the I channel. According to the present invention, one Walsh channel can be used as a bi-orthogonal Walsh function after four users are divided into I or Q channels. The above-described method enables the use of a Walsh channel four times more efficient than the conventional method using only orthogonal functions. Thus, the present invention enables twice the efficient use of the Walsh channel compared to the conventional method of the 1xEV / DO system using only a bi-orthogonal function.
확산부 302는 신호점 사상기로부터의 프리앰블 신호를 상기 제어부 301의 제어에 의하여 I 채널 또는 Q 채널을 선택하고, 상기 프리엠블 신호를 상기 제어부 301에 의해 선택되어진 월시 함수로 확산한다. 상기 확산부 302로부터의 출력은 하나의 패킷 전송 단위(1xEV/DV의 경우 1.25 ms slot)에 대하여 I또는 Q채널로만 신 호가 전송된다.The
상기 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 고속 패킷 데이터 전송 채널의 사용자 인덱스를 구별하기 위한 단말기의 수신장치를 보여주고 있는 도면이다. 상기 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 수신장치에서의 사용자 인덱스를 구별하는 방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.4 is a diagram illustrating a receiver of a terminal for distinguishing a user index of a fast packet data transmission channel according to an exemplary embodiment of the present invention. A method of distinguishing a user index in a receiving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4 as follows.
상기 도 4에서 도시하고 있는 제어부 401은 상위계층(CPU, 도시하고 있지 않음)으로부터의 사용자 인덱스를 제공받아 자신의 인덱스에 따른 월시 함수를 상기 <수학식 1>에 의해 선택한다. 상기 제어부 401은 상기 선택한 월시 함수와 I채널 또는 Q채널 정보를 역확산기 402로 전송한다. 상기 역확산기 402는 소정 의사 잡음(Pseudo Noise : 이하 "PN"이라 한다.)에 의해 역확산된 수신신호를 입력으로 하고, 상기 제어부 401에 의해 선택된 월시 함수를 이용하여 I채널 또는 Q채널을 역확산한다. 상기 역확산된 정보는 검출기 403으로 전송된다. 상기 검출기 403은 상기 역확산기 402로부터의 상기 역확산된 정보를 64 pn 칩(chip) 동안 누적하여 이 값이 특정 임계값을 넘으면 자신의 인덱스로 판단한다. 상기 판단한 정보는 데이터 심볼 복조기 404로 전송되어 수신된 신호의 복조를 시작하도록 한다.The
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 송신장치에서 사용자 인덱스를 결정하는 방법을 설명하는 도면이다. 이하 도 5를 참조하여 기지국이 시스템의 월시 사용 현황을 고려한 패킷 사용자용 인덱스를 할당하는 방법을 상세히 설명한다.5 is a diagram illustrating a method of determining a user index in a transmission apparatus of a base station according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a method of allocating an index for a packet user in consideration of the Walsh usage of the system will be described in detail with reference to FIG. 5.
먼저, 501단계에서 기지국의 송신장치는 현재 시스템에서 사용하고 있는 보이스 사용자의 월시 채널 사용 현황을 검출하고 저장한다. 502단계에서 기지국의 송신장치는 상기 501단계의 수행에 의해 저장되어진 보이스 사용자의 월시 채널을 고려하여 패킷 사용자 인덱스용 월시 채널을 계산한다. 503단계에서 상기 기지국의 송신장치는 상기 502단계에서 계산한 패킷 사용자 인덱스용 월시 채널과 상기 <수학식 1>을 이용하여 패킷 사용자의 인덱스를 결정한다. 504단계에서 상기 기지국의 송신장치는 상기 503단계에서 결정된 패킷 사용자 인덱스를 제어정보(signaling message)를 통하여 이동국으로 전송한다.
First, in
상술한 바와 같이 본 발명은 고속 패킷 데이터 전송 이동 통신 시스템에서 제한된 월시 채널을 사용하여 많은 수의 사용자 인덱스를 전송할 수 있게 되었으며, 보이스 사용자와 고속 패킷 데이터 전송 채널을 동시에 지원하는 1xEV/DV 시스템에서도 보이스 사용자를 위한 월시 채널을 최소한으로 사용하면서 패킷 사용자를 위한 사용자 인덱스 정보를 빠르게 전송하는 이점이 있다.As described above, the present invention enables a large number of user indexes to be transmitted using a limited Walsh channel in a high speed packet data transmission mobile communication system, and a voice even in a 1xEV / DV system that simultaneously supports a voice user and a high speed packet data transmission channel. There is an advantage of quickly transmitting user index information for packet users with minimal use of Walsh channels for users.
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