KR100735398B1 - 동기 부호분할다중접속 통신시스템의 역방향 동기 전송방식에 대한 동기화를 위한 방법 - Google Patents

동기 부호분할다중접속 통신시스템의 역방향 동기 전송방식에 대한 동기화를 위한 방법 Download PDF

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Abstract

USTS 방식의 단말을 서비스하는 이동통신 시스템의 기지국의 초기 동기 방법이, 기지국 및 단말이 각각 RNC에 의해 결정되는 초기 동기를 위한 프레임 수 P를 수신하는 과정과, 상기 기지국이 상기 P 프레임 구간 동안 제1칩 단위로 트래킹을 수행하고 순방향 전용채널의 TPC 비트에 상기 동기화를 위한 정보를 실어 단말에 전송하고, 상기 정보에 의해 상기 단말이 상기 제1칩 단위로 역방향 전용채널의 전송 시간을 조정하는 과정과, 상기 설정된 프레임 구간 경과시 상기 기지국이 두 프레임 주기로 제2칩 단위의 트래킹을 수행하고 순방향 전용채널의 TPC 비트에 상기 동기화를 위한 정보를 실어 단말에 전송하고, 상기 정보에 의해 상기 단말이 상기 제2칩 단위로 역방향 전용채널의 전송 시간을 조정하는 과정으로 이루어진다.
USTS, 동기화, Scrambling코드, 트래킹, Radio Link

Description

동기 부호분할다중접속 통신시스템의 역방향 동기 전송 방식에 대한 동기화를 위한 방법{METHOD FOR SYNCHRONIZATION UPLINK SYNCHRONOUS TRANSMISSION SCHEME IN CDMA COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 동기 부호분할다중접속 통신시스템의 구조를 도시하는 도면
도 2은 순방향 전용 물리 채널과 역방향 전용 물리 채널들의 시간관계를 나타낸 도면
도 3는 USTS의 동기화 실시예의 시간 관계를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 단말기의 스크램블링코드 동기화기의 구조를 도시한 도면
도 5는 UTRAN의 구조를 나타내는 도면
도 6은 한 UE의 한 Node B내에서의 핸드오버를 나타내는 도면
도 7은 한 UE의 동일한 RNC내의 다른 Node B로의 핸드오버를 나타내는 도면
도 8는 한 UE의 다른 RNC내의 셀로의 핸드오버를 나타내는 도면
도 9는 USTS를 서비스하는 이동통신 시스템에서 본 발명의 실시예에 따라 RNC와 Node B사이에 라디오 링크 부가(RADIO LINK ADDITION) 과정의 신호 메시지가 전송되는 과정을 나타내는 도면
도 10은 USTS를 서비스하는 이동통신 시스템에서 본 발명의 실시에에 따라 RNC와 Node B사이에 라디오 링크 세트업(RADIO LINK SETUP) 과정의 신호 메시지가 전송되는 과정을 나타내는 도면
도 11은 USTS를 서비스하는 이동통신 시스템에서 본 발명의 실시예에 따라 SRNC와 DRNC사이에 RADIO LINK SETUP 과정의 신호 메시지가 전송되는 과정을 나타내는 도면
도 12는 USTS를 서비스하는 이동통신 시스템에서 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버과정에서 SRNC의 동작과정을 나타내는 도면
도 13은 USTS를 서비스하는 이동통신 시스템에서 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버과정에서 새로운 셀의 Node B의 동작과정을 나타내는 도면
도 14는 이동통신 시스템에서 본 발명의 실시예에 따라 DPCH를 통해 통신중인 UE가 USTS로의 전환 시의 SRNC의 동작 과정을 나타내는 도면
도 15는 이동통신 시스템에서 본 발명의 실시에에 따라 DPCH를 통해 통신중인 UE가 USTS로의 전환 시 Node B의 동작과정을 나타내는 도면
도 16은 본 발명의 실시예에 따라 USTS 서비스를 수행하는 이동통신 시스템에서 기지국 장치의 스크램블링코드 동기화기 구성을 도시하는 도면
도 17은 본 발명의 실시예에 따라 USTS 서비스를 수행하는 이동통신 시스템에서 P값을 수신한 Node B의 트래킹과정을 이용한 초기동기화 과정을 도시하는 도면
도 18은 본 발명의 실시예에 따라 USTS 서비스를 수행하는 이동통신 시스템에서 P값을 수신한 UE의 트래킹과정을 이용한 초기동기화 과정을 도시하는 도면
본 발명은 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신 방법에 관한 것으로, 특히 부호분할다중접속 통신시스템에서 역방향 동기 전송 방식을 사용하여 동기화 및 핸드오버를 위한 방법에 관한 것이다.
부호분할다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 CDMA라 칭한다) 방식은 동기식과 비동기식이 있다. 상기와 같은 부호분할다중접속 통신 방식의 통신 시스템은 채널을 구분하기 위하여 직교부호(orthogonal code)를 사용하고 있다. 이하의 설명에서는 차세대 이동 통신인 비동기 방식(또는 UMTS: Universal Mobile Telecommunications system)의 부호분할다중접속 (Wide-band Code Division Multiple Access: 이하 W-CDMA라 칭한다) 통신시스템에 대한 실시 예로 설명한다. 그러나, 본 발명은 W-CDMA 방식에 국한되지 않으며 CDMA 2000등의 다른 CDMA 방식의 시스템에도 적용될 수 있다.
도 1은 W-CDMA 통신시스템의 구조(Architecture)를 도시한 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 한 단말기(User Equipment: 이하 UE라 칭한다)의 연결(Connection)에 관한 모든 프로세스(Process)는 무선 네트워크 제어기(Radio Network Controller: 이하 RNC라 칭한다)가 담당한다. 기지국(Node B : 이하 Node B라 칭한다)에 접속한 각 UE들에 대한 자원할당은 해당하는 RNC가 담당한다. 상기 Node B들과 RNC들로 구성된 통신시스템을 UMTS 지상 무선 접속망(UMTS Terrestrial Radio Access Network : 이하 "UTRAN"이라 칭한다)라 칭한다.
상기와 같이 상기 RNC가 UE에 자원을 할당하여 접속이 성공적으로 이루어지면, UE는 순방향 또는 역방향의 전용 물리 채널(Dedicated Physical Channel: 이하 DPCH라 칭한다)을 사용하여 통신을 지속시키게 된다. 본 W-CDMA 시스템에서 상기 채널들은 동기를 맞추지 않는 비동기 방식을 사용하게 된다. 이 경우 하나의 UE는 기지국이 상기 UE를 구분해 낼 수 있도록 자신의 고유한 스크램블링코드(Scrambling code)를 부여받아야 한다.
상기 스크램블링코드는 긴 스크램블링코드(Long Scrambling code: 이하 "스크램블링코드" 라 칭한다)와 짧은 스크램블링코드(Short Scrambling code)가 있다. 본 발명에서는 긴 스크램블링코드를 예로 설명한다.
스크램블링코드는 다음의 과정을 통해 생성된다.
(1 단계) 24개의 초기 값 입력: n0, n1, ..., n23
(2 단계) 수열 x(i), y(i) 생성: i=0,..., 225-27.
x(0)=n0, x(1)=n1, x(2)=n2, ..., x(23)=n23, x(24)=1
x(i+25)=x(i+3)+x(i) modulo 2, i=0, ..., 225-27
y(0)=y(1)=y(2)=...=y(23)=y(24)=1
y(i+25)=y(i+3)+y(i+2)+y(i+2)+y(i) modulo 2, i=0, ..., 225-27
(3 단계) 수열 z(i) 생성: i=0,..., 225-2.
z(i)=x(i)+y(i) modulo 2, i=0, ..., 225-2
(4 단계) Gold Sequence Z(i) 생성: i=0,..., 225-2.
Z(i) = 1 - 2*z(i)
(5 단계) 두 Real 스크램블링코드 c1(i), c2(i) 생성: i=0,..., 225-2.
c1(i) = Z(i)
c2(i) = Z((i+16777232) modulo (225-1)),
(6 단계) 스크램블링코드 C(i) 생성: i=0,..., 225-2.
C(i) = c1(i)*(1+j(-1)i*c2(2
Figure 112000524604768-pat00001
)
상기 수학식에서
Figure 112000524604768-pat00002
는 x값보다 작거나 같은 정수 중 가장 큰 정수를 나타낸다.
상기 방법에 의해 생성된 스크램블링코드는 각각의 UE들이 DPCH를 할당받을 때 부여받아 기지국이 UE들을 구별하는 경우에 사용된다.
W-CDMA의 경우 하나의 프레임이 38400칩으로 구성되어 있다. 따라서 상기 스크램블링코드는 38400칩을 단위로 사용되며 이 것은 상기 스크램블링코드의 일부분을 사용함으로써 이루어진다. 즉, 하나의 DPCH를 위한 스크램블링코드는
C(i) : i=0, 1, ..., 38399
이다.
각각의 DPCH는 프레임 시작점에서부터 C(0)로부터 시작되는 스크램블링코드를 사용한다. 각각의 DPCH는 서로 다른 초기 값 n0, n1, ..., n23 값을 갖게 되고 따라서 서로 다른 스크램블링코드가 생성되어 할당된다.
현재의 W-CDMA 통신시스템에서는 채널 구분을 위하여 직교부호인 OVSF코드를 사용한다. 즉, 순방향의 경우, 상기 OVSF코드를 사용하여 서로 다른 채널을 구분할 수 있는데, 상기 채널들은 서로 다른 데이터 레이트를 가질 수 있다. 또한 역방향의 경우는 한 단말내의 각각의 채널들을 구분하거나, 각 단말들이 동일한 스크램블링코드를 사용하는 상기 USTS의 경우 각 단말들의 채널들을 구분한다.
현재 W-CDMA 통신시스템에서는 각각의 DPCH를 시간적으로 오프셋(Offset)을 다르게 주어 시간적으로 비동기를 유지하도록 하고 있다. 이것은 순방향 DPCH (Down Link DPCH:이하 "DL DPCH"라 칭한다)의 제어부분이 서로 다른 시간을 갖게 하여 동시에 제어부분이 전송되었을 경우에 생기는 전력(Power) 문제 등을 해결하기 위한 것이다. 또한 역방향 DPCH (Up Link DPCH: 이하 "UL DPCH"라 칭한다)도 시간적으로 서로 다른 시간에 프레임의 마지막이 기지국에 도착하게 하여 기지국의 처리 속도에 끼치는 영향을 최소화하기 위한 것이다.
도 2는 비동기 방식의 부호분할다중접속 통신시스템에서 상기 DL DPCH와 UL DPCH들의 시간관계를 도시하는 도면이다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 10ms로 이루어지는 하나의 프레임은 15개의 슬롯들(Slots)로 구성되며, 하나의 슬롯은 2560개의 칩들(chips)로 구성된다. 공통 동기 채널(Common Pilot Channel: 이하 "CPICH" 라 칭한다)과 프라이머리 공통 제어 물리 채널(Primary Common Control Physical Channel: 이하 "P-CCPCH" 라 칭한다)는 프레임 동기가 일치하고 다른 채널들의 기준으로 사용된다.
상기 도 2에서와 같이 각각의 DL DPCH는 τDPCH,n 값 만큼 P-CCPCH와 시간적인 차이(Time offset: 이하 시간 오프셋이라 칭한다)를 두고 전송된다. 상기 τDPCH,n 값은 각각의 DPCH마다 다르게 부여될 수 있으며 0, 256, 2*256, ..., 148*256, 149*256 (chip) 값 중의 하나의 값으로 주어진다.
상기 도 2에서와 같이 각각의 UE들은 P-CCPCH에 비해 τDPCH,n 값 만큼씩 지연되어 전송되어온 DL DPCH를 수신한 후 UL DPCH는 T0 시간 후에 전송한다. 따라서 UL DPCH들 간에도 비동기가 이루어진다. 상기 각각의 UE들과 기지국간의 거리 차이로 인하여 상기 기지국이 UL DPCH를 수신하는 시간은 DL DPCH를 전송한 후 정확히 T0 시간 후가 되지 않을 수 있다. 따라서 기지국은 UE의 거리차를 측정하기 위하여 RACH(Random Access Channel) 전송과정 시 UE와의 전파 지연 시간(Propagation delay time)을 측정하여 이 값을 초기 동기화에 이용한다. 즉 상기 전파 지연 시간 값을 이용하여 DL DPCH를 송신한 후 UL DPCH가 수신될 시간을 예측하는 데 사용할 수 있다.
상기 전파 지연은 Node B가 측정하며 이를 Serving RNC (이하 "SRNC"라 칭한다.)에 통보한다. SRNC는 이 값을 UE가 DPCH를 위한 접속을 요구한 경우에 다시 Node B와 UE에 전송하여 접속 설정에 이용하도록 한다.
이때 Node B가 SRNC에 통보하는 전파 지연 값은 단위를 3칩(chip)으로 하고 있다. 즉 지연값이 0 칩에서 3 칩사이일 경우 0값을 3 칩에서 6 칩사이인 경우 1값을 6 칩에서 9 칩인 경우 2값을, 9 칩에서 12 칩인 경우에 3값을 등등을 전송한다. 즉 지연 값이 3*k 칩에서 3*(k+1) 칩인 경우 k값을 전송한다.
이를 수신한 SRNC는 다시 같은 값을 Node B와 UE에 전송한다. k 값을 수신한 Node B와 UE는 지연 값이 3*k 칩에서 3*(k+1) 칩 사이인 것을 알 수 있다. 이 때 k값을 수신한 Node B와 UE는 지연 값이 3*k 칩인 것으로 가정하여 이에 합당한 동작을 취할 수도 있고 중간값인 3*k+3/2 칩으로 가정할 수도 있다.
상기 역방향 동기 전송 방식(Up-Link Synchronous Transmission Scheme: 이하 USTS라 칭한다)은 여러 UE들에게 하나의 스크램블링코드를 부여하여 통신을 가능하게 하는 방식이다. 상기 USTS는 기지국이 다수의 UE들에서 전송되는 역방향 DPCH를 수신하게될 때 상기 역방향 DPCH들의 동기를 맞추는 방식으로, 이런 USTS 방식을 사용하면 기지국은 동기가 맞춰진 UE들에가 동일한 하나의 스크램블링 코드를 부여할 수 있다. 그러므로 상기와 같이 비동기 방식의 부호분할다중접속 통신시스템에서 USTS 방식을 사용하면, 셀(cell) 내에서 사용되는 스크램블링코드의 수을 줄일 수 있어 UE 신호의 상호간 간섭을 줄이는 효과를 얻을 수 있다. 기지국은 USTS를 사용하는 여러 UE들이 동일한 스크램블링코드를 사용할 경우, RNC가 제공한 채널화 코드(Channelization code), 즉 서로 직교하는 OVSF코드를 이용하여 UE들을 구분할 수 있다. 상기한 바와 같이 USTS 방식은 기지국이 적어도 두 개의 UE들의 역방향 DPCH들의 동기를 맞추고, 동기가 이루어진 UE들에 동일한 스크램블링 코드를 부여한다. 그리고 상기 동일한 스크램블링 코드가 부여된 각 UE들의 DPCH에는 서로 다른 채널구분코드(OVSF 코드)를 할당하므로써, 상기 기지국은 동기되어 수신되는 상기 DPCH들의 채널들을 구분할 수 있게되는 것이다.
상기 USTS는 하기의 두 단계를 통해 신호의 동기 시간을 제어한다.
첫째는 초기 동기화(Initial Synchronization)이다. 기지국은 RACH을 통해서 UE의 신호를 받고서 정해놓은 기준 시간과 수신시간의 차이를 측정한다. 상기 시간 차이를 순방향 접근 채널(Forward Access Channel: 이하 FACH라 칭한다)을 통해 UE에게 전하고 UE는 이를 이용하여 송신 시간을 조정한다.
두 번째 단계는 트래킹 과정(Tracking Process)이다. 기지국은 주기적으로 UE 신호의 도착 시간과 기준 시간의 비교를 통해 시간 조정 비트(Time Alignment Bit)를 UE에게 송신한다. 상기 비트가 1이면 UE는 1/8칩만큼 전송 시간을 앞당기고 상기 비트가 0이면 1/8칩만큼 뒤에 전송한다. 시간 조정 비트는 두 프레임 당 한번씩 제어 채널에 있는 전송 전력 제어 비트(Transmit Power Control: 이하 TPC라 칭한다)를 사용하여 전송한다.
상기 트래킹 과정에서 UE는 1/8칩만큼 전송 시간을 앞당기는 대신 1/4칩만큼 전송 시간을 앞당기는 방법을 사용하기도 한다. 즉 트래킹 과정에서 1/n칩 단위로 동기 조정이 가능하고 상기 n값은 8또는 4로 정해 질 수 있고 또는 다른 값으로 정해 질 수도 있다.
상기 초기 동기화 과정에서 UE의 송신시간의 조정은 칩단위 또는 1/n 칩단위 까지 이루어지는 것이 요구된다. 이것은 칩이하의 단위까지 동기화가 이루어진 경우에 OVSF코드의 직교성이 보장되기 때문이다.
그러나 상기 서술된 바와 같이 Node B는 RACH를 통해 측정된 지연시간을 3 칩단위로 SRNC에 통보하기 때문에 상기 초기 동기화 과정에 필요한 칩이하의 단위까지의 지연시간 정보를 가질 수가 없다. 따라서 3 칩 단위로 통보된 지연시간을 이용하여 초기동기화를 실시한 경우 최대 3 칩 또는 1.5칩까지 오차가 발생할 수 있다.
따라서 동기를 일치시키기 위해서는 두 번째 단계인 트래킹과정을 이용하게되고 그러한 경우 최대 12프레임 후에 동기가 일치될 수 있다. 동기가 일치되어 있지 않은 프레임동안에는 USTS서비스를 통한 gain을 얻을 수 없게 되므로 상기 3칩 단위로 통보되는 지연시간정보를 유지하는 조건하에 트래킹과정을 통한 빠른 동기화를 이루기위해 특별한 트래킹과정이 요구된다.
여러 UE들이 하나의 스크램블링 코드를 사용하는 상기 USTS 방식을 사용하는 경우, 상기 동일한 하나의 스크램블링 코드를 사용하는 UE들 간의 동기는 필수적이다. 즉, 기지국이 여러 UE들로부터 전송된 DPCH를 수신하였을 때, 상기 수신되는 DPCH들의 슬롯 동기와 프레임의 동기가 일치해야 한다는 것이다. 상기 프레임의 동기는 같은 스크램블링 코드를 사용하는 UE들 간의 간섭을 최소화하기 위한 것이고, 상기 슬롯 동기는 OVSF코드를 사용하여 동일한 스크램블링 코드를 사용하는 서로 다른 UE들을 구분하기 위한 것이다. 상기 첫 번째 동기 단계인 초기 동기화는 이러한 프레임동기와 슬롯동기를 일치시키기 위한 과정이다.
상기 설명에서와 같이 각각의 DL DPCH는 서로 다른 τDPCH,n 값을 갖고 있다. 따라서 UL DPCH들간에 동기가 일치하지 않는다. 상기 초기동기화 과정에서는 이러한 UL DPCH들간의 비동기를 조정하여 동기를 일치 시켜야 한다. 따라서 초기동기화 과정에서의 구체적인 방법이 제안되어야 한다.
상기 설명에서 USTS의 경우 하나의 셀(Cell) 내에서 UL 동기화를 실시하고, 또한 보통 DPCH와는 다른 특별한 스크램블링 코드(Scrambling code)와 채널구분부호(channelisation code)를 사용하므로 핸드오버시 특별한 방법이 요구된다. 즉 DPCH의 경우 UL 스크램블링코드는 하나의 UE가 사용하도록 되어 있는 반면 USTS의 경우 여러 UE가 공유하고 있고 또한 DPCH의 경우 DPCCH의 코드 노드 위치는 OVSF 코드트리에서 가장 상위 부분의 SF256을 사용하고 있으나 USTS의 경우 그 위치가 아닐 수 있으며 또한 DPDCH의 코드 트리에서의 위치가 보통의 DPCH와 다를 수 있다. 또한 USTS의 경우 UE가 특별한 동기화를 실시하고 있으므로 보통의 핸드오버를 실시할 경우 두 이상의 접속이 서로 다르게 동작할 수 있다. 따라서 상기 서술된 핸드오버과정으로는 USTS를 위한 핸드오버를 실시할 수 없다. 따라서 상기 USTS를 위한 별도의 핸드오버 방법이 필요하다.
따라서 본 발명의 목적은 역방향 동기 전송 방식을 사용하는 부호분할다중접속 통신시스템에서 동기화를 수행할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 역방향 동기 전송 방식을 사용하는 이동국들의 역방향 전용물리채널의 프레임 동기 및 슬롯 동기를 일치시킬 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 역방향 동기 전송 방식을 사용하는 부호분할다중접속 통신시스템에서 핸드오버를 수행할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 역방향 동기 전송 방식을 사용하는 부호분할다중접속 통신시스템에서 기지국 제어기와 기지국 장치들 간에 이동국의 핸드오버를 수행하기 위한 역바향 동기 전송을 위한 메시지들을 통신할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 역방향 동기 전송 방식을 사용하는 이동국을 위한 핸드오버시 UE와 기지국들간의 동기를 계속적으로 유지시킬 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 USTS 방식을 서비스하는 부호분할다중접속 통신시스템에서 초기 동기를 신속하게 구현할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 USTS 방식을 서비스하는 부호분할다중접속 통신시스템에서 복수의 트래킹 모드를 수행하여 신속하게 동기를 구현할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 USTS 방식을 서비스하는 부호분할다중접속 통신시스템에서 초기 동기시 설정된 프레임 구간 동안 제1트래킹 동작을 수행하여 동기를 이루고 이후 제2트래킹 동작을 수행하면서 동기를 유지할 수 있는 방법을 제공 함에 있다.
이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예는 역방향 동기 전송 방식을 사용하는 부호분할다중접속 통신시스템에서 동일한 스크램블링코드를 사용하는 UE들의 UL DPCH의 동기화에 대한 구체적인 방법을 제안한다. 상기 UL DPCH의 초기 동기화에 필요한 과정은 크게 다음과 같은 두가지 단계로 나눌 수 있다, 여기서 첫 번째 단계는 슬롯(Slot) 또는 256*m단위 동기화이고, 두 번째로 단계는 스크램블링코드 동기화이다.
먼저 슬롯 또는 256*m단위 동기화 동작을 살펴본다.
상기 256*m 단위 동기화 동작시 단위 시간은 칩이 될 수 있다. 또 다른 예로는 (1/k) 칩을 단위 시간으로 할 수 있고 이 경우 256*m 칩 단위 동기화는 256*m*k (1/k) 칩 단위 동기화와 같은 구조를 같고 단지 단위 시간이 다르다. (1/k) 칩을 단위 시간으로 갖는 경우 모든 값은 (1/k) 칩 단위 시간으로 계산될 수 있다. 상기 k 값은 자연수 값중에 하나가 될 수 있다. 예로써 k값이 1인 경우는 단위 시간이 칩인 경우 이고 또다른 예는 k값이 4또는 8이 될 수 있다. 이하 본 발명에서는 256*m단위 동기화에 대한 단위 시간을 칩 단위로 하는 것을 기본으로 하나 (1/k) 칩을 단위 시간으로 하는 경우를 배재하지 않는다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 USTS의 동기화를 수행할 때의 시간 관계를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 참조부호 11은 주어진 스크램블링 코드를 공유하는 UE들 중 n번째 UE의 다운 링크 DPCH(DL DPCH)의 전송시간을 나타낸다. 상기 n번째 UE의 DL DPCH는 CPICH 또는 P-CCPCH의 프레임 전송시간보다 τDPCH,n만큼 지연된 후에 전송된다. 이 값은 각각의 DPCH 마다 다른 값을 갖는다.
도 3에서 참조부호 12은 n번째 UE의 업 링크 DPCH(UL DPCH)의 전송시간을 나타낸다. 상기 UE는 DL DPCH를 수신한 후 T0 시간이 경과된 후에 UL DPCH를 전송한다. 따라서 서로 다른 UE들은 서로 다른 UL DPCH들의 전송시간을 갖게 된다. 상기 USTS 방법은 UL DPCH들 간의 동기를 일치시켜야 한다. 따라서 상기 USTS 방법으로 통신하고자 하는 경우, 상기 UL DPCH들의 동기를 일치시키기 위한 동기화 작업이 이루어진다. 본 발명의 실시예에서는 상기 USTS에서 하나의 스크램블링코드를 사용하는 UE들의 UL DPCH간의 동기를 일치시키기 위한 하기와 같은 구체적인 방법을 제시한다.
먼저 전파 지연 (Propagation delay : PD)을 측정한다. (1단계)
상기 기지국은 각각의 UE들이 RACH를 전송할 때, 상기 RACH 신호의 전파 지연 값(PD)을 측정한다. 상기 PD값은 RACH의 특성상 측정 가능한 정보이며, 이 값은 기지국이 측정하여 DPCH를 할당할 때 사용하는 정보이다.
두 번째로 K=τDPCH,n + To + 2*PD mod 2560 값을 계산한다.(2 단계)
상기 기지국은 주어진 DPCH의 τDPCH,n 값과 상수 To 그리고 상기 1 단계에서 측정한 PD값의 합인 K값을 계산한다. 여기서 상기 τDPCH,n 값은 "시간 오프셋(time offset)"으로 P-CCPCH와 DL DPCH 간의 지연시간을 나타내며, To는 상기 UE의 DL DPCH와 UL DPCH 간의 지연시간을 나타내고, PD는 전파지연 값을 나타내며, 2560은 1슬롯을 구성하는 칩들(칩s)의 수를 나타낸다.
세 번째로 L = 2560 - K 값을 UE에 전송에 전송한다. (3 단계)
상기 기지국은 상기 L값을 PD 값에 기반하여 계산한 K값을 이용하여 산출한 후, 이 값을 UE에 전송한다. 상기 L값을 수신한 UE는 상기 수신된 DL DPCH 의 시간에서 To 시간을 지연한 후 그리고 L시간 후에 UL DPCH를 전송한다.
상기 3단계에서는 UE들의 동기를 슬롯(2560chip) 단위로 일치시키기 위한 과정을 수행한다. 또한 채널을 구분하는 OVSF 코드의 성질상 256칩의 배수 단위로 동기를 일치시키는 것도 가능하다. 즉 256*m 칩 단위로 동기를 일치시킨다. 상기 슬롯단위로 동기를 일치시키는 경우, m=10인 경우, 즉 256*10 칩 단위로 동기를 일치시키는 과정으로 특별한 경우에 해당한다. 여기서 상기 m 값은 상위 신호메시지로 전달되거나 미리 정해질 수 있다. 하기의 설명은 256*m 칩 단위로 동기를 일치시키는 과정을 설명한다.
먼저 전파지연(Propagation delay : PD) 값을 측정한다. (1단계)
상기 1단계에서 상기 기지국은 각각의 UE들이 RACH 전송할 때 상기 전파지연 PD 값을 측정한다. 상기 PD 값은 RACH의 특성상 측정가능한 정보이며, 이 값은 기지국이 측정하여 DPCH를 할당할 때 종래기술에서 이미 사용되고 있는 정보이다. 상기 PD 값은 칩단위로 계산될 수 있다. 이때 상기 PD 값은 기지국과 UE 간의 한 방향 전송 지연시간이다.
두 번째로 K=τDPCH,n +To + 2*PD mod 256*m 값을 계산한다. (2단계)
상기 2단계에서 상기 기지국은 주어진 DPCH의 τDPCH,n 값과 상수 To 값, 그리고 상기 1 단계에서 측정한 PD 값을 2배한 값의 합을 256*m으로 나눈 값인 K값을 계산한다.
세 번째로 L = 256*m - K 값을 계산하여 UE에 전송한다. (3단계)
상기 3단계에서 상기 기지국은 상기 L값을 PD 값에 기반하여 계산한 K값을 이용하여 산출한 후 이 값을 UE에 전송한다. 상기 L 값을 수신한 UE는 수신된 DL DPCH 의 시간에서 To 시간 후 그리고 L시간 후에 UL DPCH를 전송한다. 상기 2단계에서 상기 τDPCH,n값은 256*k로 정의된다. 또한 To 값은 256*4이다. 따라서 상기 m값이 1인 경우 K 값은 PD를 256으로 나눈 나머지가 된다. 상기 3단계에서 기지국은 L값 대신 K값을 직접 UE에게 전송할 수도 있다. 이때 UE는 L값을 계산하여 얻을 수도 있고 혹은 직접 K값을 이용할 수도 있다.
기지국이 K값 또는 L값을 전송하는 경우, 이를 수신하는 UE는 상기한 바와 같이 수신된 DL DPCH의 시간에서 To 시간 후 그리고 L시간 후에 UL DPCH를 전송하는 방법 대신에, 상기 K값을 이용하여 수신된 DL DPCH 의 시간에서 T0 -K시간 후에 UL DPCH를 전송하는 방법이 사용될 수도 있다. 따라서 상기 L값 또는 K 값을 수신한 UE는 상기한 바와 같은 방법에 따라 필요한 K값 또는 L 값을 구한 후 UL DPCH를 전송하게 된다.
기지국은 상기 L값 또는 K값을 전송하는 대신 PD 값을 직접 UE에게 전송할 수 있다. PD값을 직접 수신하는 경우 UE는 상기 PD값을 수신한 후 상기 τDPCH,n값과 To값을 고려하여 UL DPCH를 전송할 때 PD 값을 이용할 수 있다. 하나의 실시예로 상기 PD 값을 직접 수신한 UE는 DL DPCH를 수신한 후 To값에 PD을 뺀 값인 Toff을 이용하여 DL DPCH 프레임 시작점으로부터 Toff시간 후에 UL DPCH를 전송할 수 있다. 혹은 시스템에서 주어진 공통지연시간 값을 이용하여 상기 Toff 시간에 공통지연시간을 합한 값만큼을 더 지연하여 UL DPCH를 전송할 수도 있다. 또는 UE는 기지국이 전송한 PD값을 이용하여 상기 K값과 L값을 계산하여 얻을 수 있고, 이때 계산된 L값을 To 값에서 뺀 값 Toff1을 이용하여 DL DPCH 프레임 시작점으로부터 Toff1 시간 후에 UL DPCH를 전송할 수 있다.
두 번째로 스크램블링코드 동기화의 과정을 살펴본다.
도 3의 참조부호 13은 상기 동기화된 n번째 UE의 UL DPCH의 전송시간을 나타낸다. 따라서 n번째 UE의 UL DPCH는 기지국이 수신시 Slot 동기가 맞게 된다. 상기 RACH 신호를 전송한 후 DPCH를 송신하는 순간까지의 시간동안 UE의 이동성으로 인해 발생한 동기의 오류는 다른 방법에 의해 교정될 수 있다. 예를들면 상기와 같은 동기 오류는 상술한 트래킹 처리 과정(tracking process)을 수행하여 교정할 수 있다.
도 3의 참조부호 14, 15, 16은 다른 τDPCH,n+1 값을 갖는 n+1번째 UE의 전송시 간에 관한 도면이다. 상기 n+1 번째 UE의 슬롯 동기 방법도 상기한 n번째 UE의 슬롯 동기 방법과 동일한 방법으로 수행된다.
상기와 같은 방법에 의해 하나의 스크램블링 코드를 공유하는 UE들 간의 슬롯 동기(slot synchronization)를 일치 시킬 수 있다. 이때 상기 슬롯 동기를 일치시켜도 프레임 동기(Frame synchronization)는 τDPCH,n 값들에 따라 일치하지 않을 수 있다. 여기서 상기 USTS 그룹내의 UE들이 하나의 스크램블링 코드를 사용하기 위해서는 상기 UE들이 사용하는 스크램블링 코드를 일치시켜야 하며, 상기 스크램블링 코드를 일치시키기 위해서는 프레임동기를 일치시켜야 한다.
도 3의 참조부호 17은 상기 스크램블링 코드의 일치를 위한 프레임동기를 일치시키는 방법을 나타내고 있다. 상기 기지국이 수신하는 시간에 하나의 스크램블링 코드를 사용하는 USTS 그룹 내에 속하는 UE들이 스크램블링 코드의 동기를 일치하도록 하려면, 상기 스크램블링 코드 동기를 위한 작업이 필요하다. 여기서 상기 스크램블링 코드의 동기라는 용어의 의미는 같은 시간에 스크램블링 코드가 시작된다는 것을 의미한다. 즉 상기 스크램블링 코드의 동기는 C(i) : i=0, 1, ..., 38399에서 C(0)의 시작점의 시간이 일치함을 의미한다.
상기한 바와 같이 슬롯 또는 256*m 단위의 동기를 일치시키는 과정만으로는 스크램블링 코드의 동기를 일치시킬 수 없다. 따라서 상기 스크램블링 코드의 동기는 공통된 시간을 두고 상기 스크램블링 코드를 일치시켜야한다. 상기 도 3은 스크램블링 코드를 동기시킬 시, 참조부호 17에 도시된 바와 같이 CPICH 또는 P-CCPCH 의 프레임 시작점을 공통된 시간으로 하는 예를 나타내고 있다.
상기 CPICH 또는 P-CCPCH의 프레임 시작점을 공통된 시간으로 하는 경우, 상기 USTS 그룹내의 각각의 UE들은 CPICH 또는 P-CCPCH의 프레임 시작점에 동기를 일치시켜 스크램블링 코드의 생성을 시작한다. 예를 들어 도 3의 n번째 UE는 UL DPCH의 프레임 동기가 네 번째 슬롯(#3 Slot)에서 시작된다. 이때 상기 n번째 UE의 프레임 시작점은 #3 슬롯이지만 스크램블링 코드의 시작점은 첫 번째 슬롯(#0 Slot)으로 일치시킨다. 즉, 상기 스크램블링 코드의 시작점과 프레임의 시작점을 일치시키지 않는 방식이다. 종래의 방법은 상기 프레임의 시작점과 상기 스크램블링 코드의 시작점은 일치한다. 그러나 본 발명의 실시예에서는 상기 프레임의 시작점과 스크램블링 코드의 시작점을 분리시키는 방법을 사용하여 상기 USTS를 위한 스크램블링 코드의 시작점을 일치시킬 수 있다.
도 3의 n번째 UE를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
종래 기술에 의하면, 상기 프레임의 시작점과 스크램블링 코드의 시작점이 일치하므로, n번째 UE는 #3 슬롯에서 C(0)부터 시작되는 스크램블링 코드를 사용한다. 본 발명의 실시예에서는 상기 P-CCPCH의 프레임 시작점을 공통시간으로 사용한다. 따라서 상기 n번째 UE는 #0 Slot에서 C(0)부터 시작되는 스크램블링코드를 사용하기 위하여, 상기 #3 Slot에서 시작되는 프레임의 시작점에서 C(3*2560)으로 시작되는 스크램블링코드를 사용하고, #0 Slot에서 다시 C(0)부터 시작한다. 즉, 스크램블링코드 C(i) (i=0, 1, ..., 38399)를 D(i)=C((i+3*2560) modulo 38400) (i=0, 1, ..., 38399)로 바꾸어 #3 Slot의 프레임 시작점에서부터 상기 스크램블링 코도 D(i)를 D(0)로부터 시작하여 사용한다.
따라서 각각의 UE들은 상기 τDPCH,n 값과 L값을 기반으로 결정된 프레임의 시작점을 산출한 후, 상기 프레임의 시작점이 #m 인 경우 스크램블링코드를 D(i)=C((i+m*2560) modulo 38400) (i=0, 1, ..., 38399)로 변경하여 D(0)로부터 시작되는 스크램블링코드를 프레임의 시작점부터 사용한다.
상기 설명에서 공통된 시간을 P-CCPCH의 프레임 시작점으로 정한 경우를 한 예로 설명하였다. 그러나 상기 공통된 시간은 기지국에서 결정하여 USTS를 사용하는 UE에게 정보로 전송할 수 있다.
공통된 시간을 정하는 또 다른 예는 주어진 스크램블링코드를 사용하는 USTS에 대하여 첫 번째로 할당되는 UE의 프레임시작점을 공통된 시작점으로 할 수 있다. 도 3을 예를 들어 설명하면 주어진 스크램블링코드를 사용하는 UE는 n번째 UE와 n+1번째 UE뿐이고 n번째 UE가 먼저 채널을 할당받았을 경우 공통된 시간을 n번째 UE의 프레임시작점, 즉 #3 슬롯을 스크램블링코드 시작점으로 결정할 수 있다. 따라서 기지국은 n+1번째 UE에게 이러한 정보 즉 #3 슬롯이 공통된 시작점임을 정보로 전송하여 n+1번째 UE가 동기를 일치시키도록한다.
상기 실시예는 슬롯 동기화를 가정한 스크램블링 동기 방법을 서술하고 있다.
상기 256*m단위 동기화를 실시한 경우 스크램블링 동기방법은 하기와 같다. 상기 256*m 단위 동기화 과정에서 UE는 L값 또는 K 값 또는 PD값을 이용하여 UL DPCH의 전송시간을 결정하였다. 상기 UE와 기지국은 상기 τDPCH,n 값과 To 값을 공유하고 있으므로 L, K, PD 값에 따라 서로 어떻게 256*m 단위로 동기를 일치 시켰는지를 알 수 있다. 따라서 상기 PD 값 또는 L 값에 기반하여 스크램블링 시작점을 찾을 수 있다.
구체적인 실시예는 다음과 같다.
(1) τDPCH,n=256*25 칩
(2) To=256*4 칩
(3) PD=1000 칩
(4) m=1
상기 L 값은 다음과 같이 계산된다. L=256-(τDPCH,n +To + PD mode 256)=232이다. 상기 서술된 256*m 단위 동기화 방법 중 L 값을 이용한 방법을 사용하는 것으로 가정한다. K 값 또는 PD 값을 이용하는 경우에도 하기 방법을 변형하여 스크램블링동기화를 할 수 있다.
상기 UE는 256 칩 단위 동기화를 위해 L값을 이용한다. 즉 UE는 수신된 DL DPCH 프레임 시작점 이후 L값의 지연 이후에 UL DPCH 프레임 전송을 시작한다. 또한 스크램블링 코드 동기화를 위해 수신된 P-CCPCH의 프레임 시작점을 이용하고 기지국으로부터 수신된 PD값을 이용해 스크램블링 코드 offset을 결정한다. 즉 D(i)=C((i+offset) modulo 38400) (i=0, 1, ..., 38399)로 변경하여 D(0)로부터 시작되는 스크램블링코드를 프레임의 시작점부터 사용한다. 오프셋(offset) 값을 결 정하는 식은 다음과 같다.
offset = τDPCH,n + To + 2*PD + L
상기 <수학식 1>에서 L값은 상기 설명에서 언급했듯이 다음과 같은 값을 갖는다.
(예 1) L = 256*m - ((τDPCH,n +To + 2*PD) mod 256*m )
따라서 상기 offset값은 256*m의 배수임을 확인할 수 있다.
상기 <수학식 1>에서 L값을 다음과 같은 수학식으로 계산할 수 도 있고 이 것은 상기 256*m 단위 동기화의 또 다른 실시예 중의 하나이다.
(예 2) L = - ((τDPCH,n +To + 2*PD) mod 256*m )
상기 L값을 다음과 같이 일반적인 값으로 정의 할 수도 있다.
(예 3) L = K- ((τDPCH,n +To + 2*PD) mod 256*m )
상기 수학식에서 K값은 256*m의 배수값 중의 하나로써 기지국에서 결정할 수 있는 값이다. 특별히 K 값이 256*m의 배수가 아닌 경우는 256*m단위 동기화가 아닌 다른 동기화가 필요할 수도 있다. K값이 256*m인 경우가 상기 (예 1)이고 K값이 0인 경우가 (예 2)이다.
상기 수학식들에서 단위는 기본적으로 칩인 것으로 가정한다. 즉 모든 값들은 칩단위로 측정되고 계산될 수 있다. 그러나 (1/k) 칩을 단위로 하는 경우 PD값은 (1/k) 칩 단위 까지 정밀하게 측정될 수 있고 이 경우 상기 수학식에서 256*m 은 모두 mod 256*m*k로 바꾸어 (1/k) 칩이 단위 시간이 경우에 대한 수학식을 얻을 수 있다.
상기 오프셋 값은 UE가 직접 계산을 통해 얻을 수도 있고, 혹은 기지국이 직접 정보로 UE에게 전송할 수도 있다. 상기 스크램블링코드 동기화 방법을 이용하면 USTS를 사용하는 모든 UE의 스크램블링코드가 기지국에 동일한 위치에 도착할 수 있다. 상기 방법은 P-CCPCH를 공통된 시간으로 설정한 경우에 해당한다.
우선적으로 할당된 UE에 동기를 일치시켜 스크램블링코드를 일치시킬 수도 있다. 이러한 경우 스크램블링코드 일치를 위한 상위레이어 신호를 통한 정보가 추가적으로 필요하게 된다. 기지국은 각각의 UE에게 직접적으로 동기화를 위해 직접적으로 정보를 전송할 수 있다. 즉 256*m 동기화를 위해 L값등을 전송하고 스크램블링코드 동기화를 위해 기준 UE의 동기화 정보를 전송할 수 있다. 하나의 예로 직접적으로 상기 offset을 전송할 수도 있다.
상기 우선적으로 할당된 UE에 동기를 일치시켜 스크램블링코드를 일치시키는 방법은 아래와 같은 실시예로 설명될 수 있다.
기지국은 USTS를 위한 하나의 스크램블링코드를 처음으로 할당받는 UE를 위한 offset값을 0으로 한다. 즉 첫 번째 UE는 UL DPCH를 위하여 특별한 스크램블링코드 동기화를 실시하지 않고 프레임시작점과 스크램블링코드 시작점을 일치시킨다.
하나 이상의 UE가 사용중인 스크램블링코드에 USTS를 위하여 채널을 할당하는 경우 새롭게 접속하는 UE는 스크램블링코드 동기화를 위핸 offset값을 기지국으 로부터 수신한다. 이 때 주어지는 offset값은 우선적으로 할당된 UE 즉 첫 번째로 할당받은 UE를 기준으로 산출될 수 있다. 이 경우 각각의 UE들은 슬롯 또는 256*m단위 동기화 과정을 통해 동기가 채널구분부호(channelisation code)를 위한 동기화가 일차적으로 이루어져 있기 때문에 슬롯 또는 256*m을 단위로 하여 offset값을 계산 할 수 있다. 여기서 상기 채널구분부호는 CDMA 시스템에서 채널을 구분하는 코드로써, OVSF코드를 사용할 수 있다.
도 3을 예를 들어 설명한다.
도 3에서 n번째 UE가 USTS를 위한 스크램블링코드를 처음으로 할당받은 UE라고 가정하자. 또한 동기화 첫 번때 단계에서 슬롯동기 또는 256*m 단위동기에서 m값이 10인 경우로 가정하자.
그러면 n번째 UE는 슬롯동기를 맞춘후 프레임시작점과 스크램블링코드 시작점을 #2에 일치시킨다. 즉 offset값이 0이다.
도 3에서 n+1번째 UE는 슬롯동기를 맞춘후 프레임시작점을 #3슬롯에 일치시켰다. n번째 UE와 스크램블링코드 동기를 위해 1슬롯 또는 256*10 칩을 offset으로 하여 스크램블링코드를 위한 동기화 작업을 한다. 즉 #2슬롯에 스크램블링코드 시작점을 일치시킨다. 따라서 도 3에서 n+1번째 UE를 위한 offset값은 256*10 칩이 된다.
도 4는 본 발명의 단말기의 스크램블링코드 동기화 장치의 구조를 도시한 도면이다.
스크램블링코드생성기20은 주어진 공통된 시간에 동기를 일치시켜 스크램블 링코드를 생성한다. 즉, 상기 스크램블링코드 생성기20은 프레임의 시작점을 공통된 시간으로 설정한 경우, 상기 P-CCPCH의 첫 번째 슬롯(#0 slot)에서부터 C(0)로 시작하는 스크램블링 코드를 생성한다. 또한 상기 스크램블링코드 생성기20은 첫 번째 UE의 프레임 시작점으로 설정한 경우, 상기 첫 번째 UE의 프레임 시작점이 되는 슬롯에서부터 C(0)로 시작하는 스크램블링 코드를 생성한다.
제어기21은 상위레이어로부터 프레임 시작점에 대한 시간정보를 수신한다. 상기 프레임시작점은 τDPCH,n값과 PD값 등에 기반하여 계산된 시간이다. 상기 도 3을 예로들면, n번째 DPCH를 전송하는 UE의 프레임시작점은 #3 슬롯이고, n+1번째 DPCH를 전송하는 UE의 프레임시작점은 #4 슬롯이 된다. 상기 제어기21은 상기 시간정보를 기반으로 프레임생성기22과 스위치23에 프레임시작점을 전송하여 UL DPCH의 전송을 시작하도록 제어한다. 프레임생성기22는 상기 제어기21로부터 프레임의 시작점에 대한 정보를 수신한 후 주어진 시간에 프레임의 생성을 시작하여 스크램블러(Scrambler)24로 프레임을 전송한다. 스위치23은 상기 제어기21로부터 프레임의 시작점에 대한 정보를 수신한 후 주어진 시간에 스크렘블링코드 생성기로부터 생성된 스크램블링코드를 스크램블러24로 전송한다. 상기 스크램블러24는 상기 프레임생성기22로부터 수신되는 프레임을 상기 스크램블링코드 생성기20으로부터 수신한 스크램블링코드를 이용하여 확산한다.
상기와 같은 스크램블링 동기화 장치의 동작을 살펴보면, 제어기22는 프레임의 시작점에서 상기 프레임생성기22를 구동하여 DPCH로 전송할 데이터 프레임을 생 성하도록 제어한다. 또한 상기 제어기21은 상기 프레임 시작점에서 상기 스위치를 온시켜 상기 스크램블링코드 생성기20에서 생성되는 스크램블링 코드가 상기 스크램블러24에 인가되도록 제어한다. 이때 상기 스크램블링코드 생성기20은 상기한 바와 같이 CPICH 또는 P-CCPCH의 프레임 시작점에 일치되어 스크램블링 코드를 생성할 수 있다. 이런 경우, 상기 스크램블링 코드는 DPCH의 프레임 시작점이 되는 슬롯에서부터 상기 스크램블러24에 인가되므로, 상기 DPCH 데이터 프레임의 시작점에서 생성되는 상기 스크램블링코드는 C(0)가 아닐 수 있다. 즉, 상기 DPCH의 프레임 시작점이 3번째 슬롯에서 시작되는 경우, 상기 DPCH 데이터 프레임은 3번째 슬롯에서 생성되는 스크램블링 코드로 확산된다.
또한 상기 스크램블링코드 생성기20이 상기 CPICH 또는 P-CCPCH의 프레임 시작점에서 생성되지 않고, USTS 그룹 내의 DPCH가 할당된 첫 번째 UE의 프레임 시작점에 일치되어 발생되는 경우, 상기 제어기21은 상기 스크램블링코드 생성기20의 상기 스크램블링 코드의 생성 시점을 제어한다. 이후의 동작은 상기한 바와 같다.
상기한 바와 같이 스크램블링코드 동기화 장치를 이용하면 USTS의 UL DPCH의 전송시 공통된 시간에 일치하는 스크램블링코드를 이용하고 주어진 시간 오프셋에 일치하도록 프레임동기를 맞추어 프레임을 전송하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 스크램블링 코드 동기화 방법에 따르면 USTS 그룹내의 UE들의 슬롯 동기와 스크램블링 코드의 시작점이 일치한다. 따라서 상기 스크램블링 코드의 일치에 따른 간섭 감소의 효과는 유지하고, 상기 슬롯 동기를 통해 채널 구분 코드(Channelization code: 예를들면 OVSF 코드)를 통해 UE들의 정보를 구분해낼 수 있다.
이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
USTS 방식을 서비스하는 이동통신 시스템에서 상기 USTS를 사용중인 한 UE의 핸드오버는 다음의 경우로 나눌 수 있다. 즉, 첫 번째의 경우[경우 1]는 새로운 셀이 USTS를 위한 핸드오버를 제공하는 경우이고, 두 번째의 경우[경우 2]는 새로운 셀이 USTS를 위한 핸드오버를 제공하지 않는 경우가 될 수 있다.
먼저 상기 새로운 셀이 USTS를 위한 핸드오버를 제공하는 경우[경우 1]의 동작을 살펴본다.
본 발명의 제 1실시예에서는 새로운 셀이 USTS를 위한 핸드오버를 제공하는 경우에 필요한 정보 및 과정에 관하여 서술한다.
UE가 핸드오버를 시행하는 Taget 셀 에 해당하는 새로운 셀이 USTS를 위한 핸드오버를 제공하는 경우에는 현재의 셀에서 USTS를 유지하면서 새로운 셀로의 핸드오버를 시행할 수도 있다. 본 발명에서는 이러한 경우에 필요한 정보 및 과정에 관하여 도면을 참조하여 상세히 서술한다.
새로운 셀에서의 UE에 대한 Service는 USTS를 사용할 수도 또는 보통의 DPCH를 할당할 수도 있다. 현재의 셀에서의 USTS를 유지하면서 새로운 셀에서 새로운 Radio Link를 설정하기 위해서는 하기에서 설명되는 도 5, 도 6, 도 7, 도 8에서 SRNC는 새로운 셀에 해당하는 Node B와 RNC에 다음의 정보를 전송한다.
(정보 1) : USTS를 사용하고 있는 UE의 UL 스크램블링코드(USTS scrambling code)
(정보 2) : USTS를 사용하고 있는 UE의 UL DPDCH와 DPCCH 채널구분부호 에 대한 정보(USTS CH code NO)
(정보 3) : USTS를 사용중인 것을 알리는 Indicator(USTS indicator)
(정보 4) : 스크램블링코드 시간 오프셋에 관한 정보(USTS offset)
도 5는 UTRAN의 구조를 나타내는 도면이다.
상기 도 5에서 하나의 UE가 UTRAN과 연결된 상태를 나타내고 있다. 상기 도 5에서 UE와 코어(Core Network) 간의 연결을 이루고 있는 RNC(1)은 Serving RNC (이하 "SRNC"라 칭한다.)라 하고 S-RNC와의 연결을 돕는 RNC(2)는 Drift RNC(이하 "DRNC"라 칭한다.)라고 불리운다. 도 5에서 UE는 네 개의 셀과 접속(이하 "Radio Link" 라 칭한다)을 설정한 상태를 나타내고 있다. 이 때를 UE는 핸드오버 영역에 있다고 하고 또한 핸드오버상태에 있다고 칭한다. UE와 Radio Link를 갖고 있는 Cell 1은 Node B (1)내에 존재하고 Cell 2와 Cell 3은 Node B(2)에 그리고 Cell 4는 Node B(3)내에 존재한다. 본 발명의 실시예에서 상기 RNC는 기지국 제어기가 되며, Node B는 기지국장치가 된다.
도 6은 한 UE의 한 Node B내에서의 핸드오버를 나타내는 도면이다.
상기 도 6에서 UE는 Node B (2)내의 Cell 2와 Radio Link를 설정하고 있는 상태에서 Node B (2)내의 Cell 3과 새로운 Radio Link를 설정하기 위한 작업을 실시한다. 이 때 필요한 과정과 메시지는 다음과 같다.
우선 UE로부터 핸드오버를 하기 위한 기본적인 측정값(measurement value)에 대한 정보를 수신한 SRNC(RNC (1))는 핸드오버 실시를 결정한 후 Node B (2)에 Iub inferface를 통해 Node B Application Part message(이하 "NBAP message"라 칭한다)를 송신한다. 이때 송신되는 NBAP message는 RADIO LINK ADDITION REQUEST message이다.
도 9는 상기 도 6과 같은 USTS 핸드오버를 수행할 때, RNC와 Node B사이에 라디오 링크 부가 요청 (RADIO LINK ADDITION Request) 신호 메시지가 전송되는 과정을 나타내는 도면이다.
RADIO LINK ADDITION REQUEST message에 들어있는 중요한 정보로는 핸드오버를 위한 파라미터들 이외에 USTS 핸드오버를 위한 별도의 파라미터들을 필요로 한다. 상기 USTS용 파라미터들은 하기의 <표 1>에 도시되어 있으며, 각각의 파라미터들에 대한 설명은 후술하기로 한다. 이러한 파라미터 정보들을 수신한 Node B(2)는 UE와 새로운 Radio Link를 설정하여 데이터를 송수신한다.
도 7은 한 UE의 동일한 RNC내의 다른 Node B로의 핸드오버를 나타내는 도면이다.
상기 도 7에서 UE는 Node B (2)내의 셀 들과 Radio Link를 설정하고 있는 상태에서 Node B (1)내의 Cell 1과 새로운 Radio Link를 설정하기 위한 작업을 실시한다. 이 때 필요한 과정과 메시지는 다음과 같다.
우선 UE로부터 핸드오버를 하기 위한 기본적인 측정값(measurement value)에 대한 정보를 수신한 SRNC(RNC (1))는 핸드오버 실시를 결정한 후 Node B (1)에 Iub inferface를 통해 NBAP message를 송신한다. 이때 송신되는 NBAP message는 RADIO LINK SETUP REQUEST message이다.
도 10은 도 7과 같은 USTS 핸드오버를 수행할 때 RNC와 Node B사이에 라디오 링크 세트업(RADIO LINK SETUP) 과정의 신호 메시지가 전송되는 과정을 나타내는 도면이다.
RADIO LINK SETUP REQUEST message에 들어있는 중요한 정보로는 핸드오버를 위한 파라미터들 이외에 USTS 핸드오버를 위한 별도의 파라미터들을 필요로 한다. 상기 USTS용 파라미터들은 하기의 <표 1>에 도시되어 있으며, 각각의 파라미터들에 대한 설명은 후술하기로 한다. 이러한 정보를 수신한 Node B(1)는 UE와 새로운 Radio Link를 설정하여 데이터를 송수신한다.
도 8은 한 UE의 다른 RNC내의 셀로의 핸드오버를 나타내는 도면이다.
상기 도 8에서 UE는 RNC(1)내의 셀 들과 Radio Link를 설정하고 있는 상태에서 RNC(2)내의 Cell 4와 새로운 Radio Link를 설정하기 위한 작업을 실시한다. 이 때 필요한 과정과 메시지는 다음과 같다.
우선 UE로부터 핸드오버를 하기 위한 기본적인 measurement value에 대한 정보를 수신한 SRNC(RNC(1))는 핸드오버 실시를 결정한 후 RNC(2)에 Iur interface를 통해 RNS Application Part message(이하 "RNSAP message"라 칭한다)를 송신한다. 이때 송신되는 RNSAP message는 RADIO LINK SETUP REQUEST message이다.
도 11은 도 8과 같은 핸드오버를 수행할 때 SRNC와 DRNC사이에 라디오 링크 세트업(RADIO LINK SETUP) 과정의 신호 메시지가 전송되는 과정을 나타내는 도면이다.
따라서 상기 도 6 및 도 9와 같은 핸드오버를 수행하는 경우, 기지국 제어기 는 핸드오버(handover) 요구시 상기 이동통신 시스템의 UL 스크램블링 부호(Scrambling Code) 정보, 상기 USTS의 사용 중임을 알리기 위한 식별자(USTS indicator), USTS를 사용하는 단말기의 전용채널의 채널구분부호(chanlisation code)의 정보, 스크램블링 부호(scrambling code)의 시간 오프셋(time offset)에 관한 정보들로 구성되는 USTS 파라미터들을 포함하는 라디오 링크 부가 요구 메시지(radio link addition request message)를 생성하며, 상기 생성된 메시지를 상기 기지국 장치에 전송하는 과정과, 상기 기지국 장치로부터 응답 메시지(radio link addition response message)를 수신한 후 핸드오버를 수행하며, 상기 핸드오버된 채널을 상기 USTS 방식으로 서비스하는 과정을 수행한다.
그리고 기지국 장치는 상기 기지국 제어기로부터 상기 USTS의 사용중임을 알리기 위한 식별자, USTS를 사용하는 단말기의 전용채널의 채널구분부호의 정보, 스크램블링 부호의 시간 오프셋에 관한 정보들로 구성되는 USTS 파라미터들이 포함된 라디오 링크 부가 요구 메시지를 수신하는 과정과, 상기 라디오 링크 부가 요구 메시지 수신시 상기 기지국제어기에 응답 메시지를 송신한 후, 상기 수신된 채널구분부호 정보에 따라 핸드오버할 채널을 할당하고, 상기 오프셋에 따라 스크램블링 부호의 시작시점에서 시간 오프셋에 따른 프레임의 시작점을 설정한 후, 설정된 시간에서 핸드오버 기능을 수행하는 과정을 수행한다.
또한 상기 도 7 및 도 10과 같은 핸드오버를 수행하는 경우, 기지국 제어기는 핸드오버 요구시, 상기 이동통신 시스템의 UL 스크램블링 부호 정보, 상기 USTS의 사용중임을 알리기 위한 식별자, USTS를 사용하는 단말기의 전용채널의 채널구 분부호의 정보, 스크램블링 부호의 시간 오프셋에 관한 정보들로 구성되는 USTS 파라미터들을 포함하는 라디오 링크 세트업 요구 메시지(radio link setup request message)를 생성하며, 상기 생성된 메시지를 핸드오버를 수행할 상기 다른 기지국장치에 전송하는 과정과, 상기 다른 기지국 장치로부터 응답 메시지(radio link setup response message)를 수신한 후 핸드오버를 수행하며, 상기 핸드오버된 채널을 상기 USTS 방식으로 서비스하는 과정을 수행한다.
그리고 상기 기지국 장치는 상기 기지국 제어기로부터 상기 USTS의 사용중임을 알리기 위한 식별자, USTS를 사용하는 단말기의 전용채널의 채널구분부호의 정보, 스크램블링 부호의 시간 오프셋에 관한 정보들로 구성되는 USTS 파라미터들이 포함된 라디오 링크 세트업 요구 메시지를 수신하는 과정과, 상기 라디오 링크 세트업 요구 메시지 수신시 상기 기지국제어기에 응답 메시지를 송신한 후, 상기 수신된 채널구분부호 정보에 따라 핸드오버할 채널을 할당하고, 상기 오프셋에 따라 스크램블링 부호의 시작시점에서 시간 오프셋에 따른 프레임의 시작점을 설정한 후, 설정된 시간에서 핸드오버 기능을 수행하는 과정을 수행한다.
또한 상기 도 8 및 도 11과 같은 핸드오버 절차를 수행하는 경우, 상기 기지국 제어기는 핸드오버 요구시, 상기 이동통신 시스템의 UL 스크램브링 부호 정보, 상기 USTS의 사용중임을 알리기 위한 식별자, USTS를 사용하는 단말기의 전용채널의 채널구분부호의 정보, 스크램블링 부호의 시간 오프셋에 관한 정보들로 구성되는 USTS 파라미터들을 포함하는 라디오 링크 세트업 요구 메시지에 생성하며, 상기 생성된 메시지를 핸드오버를 수행할 상기 다른 기지국제어기에 전송하는 과정 과, 상기 다른 기지국제어기로부터 응답 메시지를 수신한 후 설정된 시간에서 핸드오버를 수행하는 과정을 수행한다.
그리고 기지국 장치는 상기 제1기지국 제어기로부터 상기 USTS의 사용중임을 알리기 위한 식별자, USTS를 사용하는 단말기의 전용채널의 채널구분부호의 정보, 스크램블링 부호의 시간 오프셋에 관한 정보들로 구성되는 USTS 파라미터들이 포함된 라디오 링크 세트업 요구 메시지를 수신하는 과정과, 상기 라디오 링크 세트업 요구 메시지 수신시 상기 제1기지국제어기에 응답 메시지를 송신하며, 상기 설정된 기지국장치가 상기 수신된 채널구분부호 정보에 따라 핸드오버할 채널을 할당하고, 상기 오프셋에 따라 스크램블링 부호의 시작시점에서 시간 오프셋에 따른 프레임의 시작점을 설정한 후, 설정된 시간에서 핸드오버 기능을 수행할 수 있도록 상기 USTS 파라미터들을 해당 기지국장치에 송신하는 과정을 수행한다.
하기의 <표 1>과 <표 2>, 그리고 <표 3>은 상기 정보가 들아가는 예를 NBAP message인 RADIO LINK SETUP REQUEST message의 구조를 실시예로 나타낸다. RNSAP message인 RADIO LINK SETUP REQUEST message와 NBAP message인 RADIO LINK ADDITION REQUEST message에도 비슷한 구조를 이용해 상기 정보를 전송할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 NBAP message인 RADIO LINK SETUP REQUEST message의 구조를 대표적으로 보인다. RNSAP message인 RADIO LINK ADDITION message를 이용해 상기 정보를 보낼 수도 있다.
<표 1>은 하나의 UE가 하나의 DPDCH만을 사용하는 경우를 나타내고, <표 2>와 <표 3>은 하나의 UE가 여러 개의 DPDCH를 가질 수 있는 경우를 나타낸다. 상기 <표 2>에서 하나의 UE가 DPDCH를 위해 여러 개의 채널구분부호를 갖는 경우, 보통의 DPDCH와는 다르게 SF가 4가 아닌 경우에도 여러개의 채널구분부호를 갖을 수 있는 것으로 가정하였다. 상기 <표 2>에서는 여러개의 채널구분부호를 갖는 경우에 같은 SF를 갖는 것으로 가정하였다. 상기 <표 3>에서 하나의 UE가 DPDCH를 위해 여러개의 채널구분부호를 갖는 경우, 보통의 DPDCH와는 다르게 SF가 4가 아닌 경우에도 여러개의 채널구분부호를 갖을 수 있는 것으로 가정하였다. 상기 <표 2>에서와는 달리 여러개의 채널구분부호를 갖는 경우에 서로 다른 SF를 갖을 수 있는 것으로 가정하였다.
하기의 <표 1>, <표 2>, <표 3>에서 USTS Indicator는 상기 (정보 3)을 가리키고, USTS 채널구분번호(Channelisation Code Number)는 상기 (정보 2)를 가리킨다. 또한 USTS offset는 상기 (정보 4)를 가리킨다. 상기 (정보 1)은 기존의 메시지의 정보를 이용할 수 있고 이러한 기존의 정보는 UL 스크램블링코드로써 이 정보를 이용하여 USTS를 사용중인 UE의 UL 스크램블링코드정보를 줄 수있다.
하기의 <표 1>은 USTS 핸드오버를 위한 본 발명의 실시예에 따른 RADIO LINK SETUP REQUEST(또는 RADION LINK ADDITION REQUEST) message의 구조( 하나의 UE가 하나의 DPDCH만을 사용하는 경우)를 도시하고 있다.
IE/Group Name Presence Range IE type and reference Semantics description Criticality Assigned Criticality
Message Discriminator M 9.2.1.45
Message Type M 9.2.1.46 YES reject
CRNC Communication Context ID M 9.2.1.18 YES reject
Transaction ID M 9.2.1.62
UL DPCH Information 1 YES reject
>UL Scrambling Code M 9.2.2.59
>Min UL Channelisation Code length M 9.2.2.22
>Max Number of UL DPDCHs C CodeLen 9.2.2.21
>puncture limit M 9.2.1.50 For UL
>TFCS M 9.2.1.58 for UL
>UL DPCCH Slot Format M 9.2.2.57
> UL SIR Target M UL SIR 9.2.2.58
>Diversity mode M 9.2.29
>D Field Length C FB 9.2.2. 5
>SSDT cell ID Length O 9.2.2.45
>S Field Length O 9.2.2.40
>USTS Indicator O
>USTS Channelisation Code Number C USTS
-생략 -
RL Information 1 to <maxnoofRLs> EACH notify
>RL ID M 9.2.1.53
>C-ID M 9.2.1.9
>First RLS Indicator M
>Frame Offset M 9.2.1.31
>Chip Offset M 9.2.2.2
>Propagation Delay O 9.2.2.35
>Diversity Control Field C NotFirstRL 9.2.2.7
>USTS offset
-생략 -

상기 <표 1>에서 USTS 채널구분부호의 번호(USTS CH code NO)는 Min UL 채널구분번호의 길이(채널구분부호 length)에서 주어진 SF에 대하여 OVSF코드 트리내에서 해당하는 번호를 나타낸다. 예를 들어 SF가 4인 경우는 USTS 채널구분부호의 번호는 0, 1, 2, 3중에 하나의 값을 갖는다. 이때 0은 OVSF 코드트리에서 가장 위쪽을 나타내고 1은 다음, 2는 다음 코드노드 3은 가장 아래쪽의 코드노드를 나타낸다. 상기 <표 11>에서 USTS 채널구분부호 번호의 경우 USTS을 위한 핸드오버일 때만 필요한 정보이므로 Presence에 C USTS로 되어 있다. 이것은 USTS를 위한 경우 또는 USTS Indicator가 있는 경우에만 정보가 필요하다는 Conditional임을 나타낸다.
상기 <표 1>에서 USTS offset 정보(정보 4)는 스크램블링 시간 오프셋(Scrambling code time offset: USTS offset)에 관한 정보이다. 새로운 셀은 SRNC로부터 전송되어온 프레임 오프셋(Frame Offset) 값과 칩 오프셋(Chip Offset) 값을 이용하여 UE에 대한 DL와 UL의 동기를 어느 정도 일치시킬 수 있다. 그러나 USTS를 사용하는 UE는 UL DPCH를 전송할 때 스크램블링코드의 시작점과 프레임의 시작점을 일치시키지 않기 때문에 새로운 셀은 상기 스크램블링코드 시간 오프셋을 수신해야 스크램블링코드의 시작점을 찾을 수 있다.
상기 스크램블링코드 시간 오프셋값은 USTS를 사용하는 UE가 같은 스크램블링코드를 사용하는 UE들과 UL 스크램블링코드 동기를 일치시키기 위하여 스크램블링코드의 시작점을 프레임의 시작점과 분리해서 Offset을 설정할 때 생기는 값과 동일한 값으로 정의 될 수 있다. 이러한 값을 수신한 새로운 셀은 이 값을 이용하 여 UL DPCH의 스크램블링코드의 시작점을 찾을 수 있다.
하나의 예로 상기 <수학식 1>에서의 오프셋 값을 스크램블링코드 시간 오프셋으로 사용할 수 있다.
하기의 <표 2>는 USTS를 서비스하는 이동통신 시스템에서 본 발명의 실시예에 따른 다른 RADIO LINK SETUP REQUEST(또는 RADION LINK ADDITION REQUEST) message의 구조(하나의 UE가 여러개의 DPDCH를 사용하는 경우: 같은 SF만 사용)를 도시하고 있다.
IE/Group Name Presence Range IE type and reference Semantics description Criticality Assigned Criticality
Message Discriminator M 9.2.1.45
Message Type M 9.2.1.46 YES reject
CRNC Communication Context ID M 9.2.1.18 YES reject
Transaction ID M 9.2.1.62
UL DPCH Information 1 YES reject
>UL Scrambling Code M 9.2.2.59
>Min UL Channelisation Code length M 9.2.2.22
>Max Number of UL DPDCHs(삭제가능) C CodeLen 9.2.2.21
-생략 -
>USTS Indicator O
>USTS Channelisation code Information C USTS 1 to <maxnoofCH>
>>USTS Channelisation Code Number M
-생략 -
RL Information 1 to <maxnoofRLs> EACH notify
>RL ID M 9.2.1.53
>C-ID M 9.2.1.9
>First RLS Indicator M
>Frame Offset M 9.2.1.31
>Chip Offset M 9.2.2.2
>Propagation Delay O 9.2.2.35
>Diversity Control Field C NotFirstRL 9.2.2.7
>USTS offset C USTS
-생략 -
상기 <표 2>에서는 하나의 SF에 대하여 여러개의 채널구분부호 노드(channelisation code node)를 사용하는 경우를 나타낸다. 따라서 상기 <표 2>에서 USTS 채널구분부호의 정보(Channelisation code information)는 하나의 그룹으로써 할당되는 채널의 수만큼 반복될 수 있고 매번 필요한 USTS를 위한 채널구분부호 번호를 나타낸다. 따라서 상기 <표 2>에서 USTS 채널구분부호 번호는 Min UL 채널구분부호 길이에서 주어진 SF에 대하여 OVSF코드 트리내에서 해당하는 번호를 필요한 만큼 나타낸다. 예를 들어 SF가 8인 경우는 USTS 채널구분부호 번호는 0, 1,..., 7중에 몇 개의 값을 갖는다. 이 경우 Max Number of UL DPDCHs는 삭제 가능하다.
하기의 <표 3>은 USTS 방식을 서비스는 이동통신 시스템에서 본 발명의 실시예에 따른 또 다른 RADIO LINK SETUP REQUEST(또는 RADION LINK ADDITION REQUEST) message의 구조(하나의 UE가 여러개의 DPDCH를 사용하는 경우: 다른 SF 사용가능)를 나타내고 있다.
IE/Group Name Presence Range IE type and reference Semantics description Criticality Assigned Criticality
Message Discriminator M 9.2.1.45
Message Type M 9.2.1.46 YES reject
CRNC Communication Context ID M 9.2.1.18 YES reject
Transaction ID M 9.2.1.62
UL DPCH Information 1 YES reject
>UL Scrambling Code M 9.2.2.59
>Min UL Channelisation Code length(삭제가능) M 9.2.2.22
>Max Number of UL DPDCHs(삭제가능) C CodeLen 9.2.2.21
-생략 -
>USTS Indicator O
>USTS Channelisation code Information C USTS 1 to <maxnoofCH>
>Min UL Channelisation Code length M
>>USTS Channelisation Code Number M
-생략 -
RL Information 1 to <maxnoofRLs> EACH notify
>RL ID M 9.2.1.53
>C-ID M 9.2.1.9
>First RLS Indicator M
>Frame Offset M 9.2.1.31
>Chip Offset M 9.2.2.2
>Propagation Delay O 9.2.2.35
>Diversity Control Field C NotFirstRL 9.2.2.7
>USTS offset C USTS
-생략 -
상기 <표 3>에서는 여러 SF에 대하여 여러개의 채널구분부호 노드를 사용하는 경우를 나타낸다. 이 경우 Min UL 채널구분부호 길이와 Max Number of UL DPDCHs는 삭제가 가능하다. 상기 <표 3>에서 USTS 채널구분부호 정보는 하나의 그룹으로써 할당되는 채널의 수만큼 반복될 수 있고 매번 필요한 USTS를 위한 SF 정보를 위한 Min UL 채널구분부호 길이와 채널구분부호 번호를 나타낸다. 따라서 상 기 <표 3>에서 Min UL 채널구분부호 길이는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 중의 어떤 값을 가질 수 있고 각각의 경우에 대하여 USTS 채널구분부호 번호는 Min UL 채널구분부호 길이에서 주어진 SF에 대하여 OVSF코드 트리내에서 해당하는 번호를 나타낸다. 예를 들어 SF가 8인 경우는 USTS 채널구분부호 번호는 0, 1,..., 7중에 몇 개의 값을 갖는다.
상기 <표 1>, <표 2>, <표 3>에서 UL DPCCH를 위한 채널구분부호를 정보로 알려 주지 않는 것으로 가정하였다. 이 것은 DPDCH와 DPCCH간에 일정한 규칙을 줌으로써 가능하다. 즉 어떤 OVSF 코드노드가 DPDCH를 위한 노드로 할당되는 경우 특별히 mapping 되는 하나의 SF256 채널구분부호 노드가 DPCCH용으로 사용되도록 미리 정함으로써 실현 가능하다. 이러한 규칙이 사용되지 않은 경우 상기 표에 DPCCH를 위한 node를 알려주는 정보가 추가적으로 첨가 되어야 한다. DPCCH는 항상 SF256를 사용하므로 단지 0~254중에 어떤 노드를 쓸 지를 하나의 정보로 알려 줄 수 있다.
상기 설명에서 (정보 1) USTS를 사용하고 있는 UE의 UL 스크램블링코드는 보통의 DPCH를 사용할 때의 정보와 같은 형태로 전송될 수 있다. 그러나 상기 UL 스크램블링코드는 상기 셀에서 USTS용으로 사용되는 스크램블링코드이므로 새로운 셀에서는 이러한 정보를 미리 알 수 있거나 알아야 한다. USTS용으로 사용되는 스크램블링코드인지를 알 수 있는 방법은 여러 가지가 있다.
첫 번째 방법은 상기 (정보 3)에서와 같이 USTS를 사용중인 것을 알리는 Indicator를 보내는 방법이다. USTS를 사용중인 것을 알리는 Indicator를 수신하는 셀( 해당 NodeB 또는 RNC)는 핸드오버를 시도하는 UE가 USTS를 사용중인 것을 인지하고 보통의 DPCH와는 다른 동작이 요구됨을 인식하고 준비할 수 있다.
USTS용으로 사용되는 스크램블링코드 인지를 알 수 있는 방법들 중 두 번째 방법은 UL 스크램블링코드 중 일부를 USTS용으로 미리 정해 놓는 것이다. 이것은 RACH 또는 CPCH를 위해 UL 스크램블링코드 중 일부를 미리 정해 놓는 것과 같은 방법이다. 이러한 경우 USTS용으로 정해 놓은 UL 스크램블링코드를 SRNC가 Node B 또는 RNC에 전송한 경우 해당 Node B 또는 RNC는 핸드오버를 실시하는 UE가 USTS를 사용중인 것을 인지할 수 있고 이에 대한 동작을 준비할 수 있다.
USTS용으로 사용되는 스크램블링코드 인지를 알 수 있는 방법중 세 번째 방법은 채널구분부호를 위한 정보의 유무를 통한 방법이다. 상기 (정보 2)에서와 같이 USTS를 사용하고 있는 UE의 스크램블링부호와 DPCCH 채널구분부호 에 대한 정보가 있는 경우 이것은 현재 핸드오버를 실시하는 UE가 USTS를 사용중인 것으로 인지할 수 있다. 이 것은 상기 (정보 2)에서 채널구분부호의 정보가 보통의 DPCH를 위한 채널구분부호정보와 상이하기 때문이다.
일단 새로운 Radio Link를 설정하는 데 성공한 UE는 하나의 셀에서는 USTS서비스를 계속 사용하고 다른 셀들에서는 보통의 DPCH 또는 USTS서비스를 사용할 수 있다.
이러한 과정이 반복된 경우 한 UE가 한 셀과는 USTS 서비스로 접속되어 있고 다른 하나이상의 셀과 보통의 DPCH 접속을 설정한 상태가 존재할 수 있다. 이러한 경우 UE는 서로 다른 셀에서부터 전송되어오는 데이터를 규합하여 하나의 정보로 받아 들인다. 이때 USTS용으로 접속을 갖고 있는 셀의 경우 트래킹 과정을 위해 TPC 정보 중 일부를 다른 용도, 즉 시간 조정 비트(Time Alignment Bit: 이하 "TAB"라 칭한다)용으로 사용할 수 있다. 따라서 UE는 여러 셀로부터 수신된 정보들 중 이러한 TAB를 구분하여 인식할 필요가 있다.
따라서 상기 USTS 사용하는 UE의 핸드오버가 진행되는 과정에서 각 UE들과 SRNC, Node B의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 UE의 동작을 살펴본다.
상기 UE는 USTS 서비스를 유지하면서 UL 데이터를 전송한다. 즉, 스크램블링코드 시작점과 프레임시작점이 다를 수 있는 USTS 서비스를 유지한다. 이와 같은 상태에서 UE가 새로운 무선링크를 설정하면, 상기 새로운 무선링크(Radio Link)를 설정한 UE는 서로 다른 셀에서부터 전송되어오는 데이터를 규합하여 하나의 정보로 받아 들인다. 이때 USTS용으로 접속을 갖고 있는 셀의 경우 트래킹 과정을 위해 TPC 정보 중 일부를 TAB용으로 사용할 수 있기 때문에 다른 셀로부터 수신되는 TPC정보와 분리해서 정보를 해석한다. 이후 상기 USTS용으로 접속을 갖고 있는 셀로부터의 TAB을 이용하여 USTS를 위한 트래킹과정을 유지하고 같은 시간에 수신되는 다른 셀로부터의 TPC 정보를 무시하거나 전력제어(Power control)에 이용한다.
두 번째로 SRNC의 동작을 살펴본다. 도 12는 핸드오버과정에서의 SRNC의 동작과정을 나타낸다.
상기 도 12를 참조하면, 상기 도 12의 단계 101에서 SRNC는 UE로부터의 측정 보고(Measurement report) 값을 수신하여 UE의 핸드오버를 결정한다. 그리고 상기 도 12의 단계 102에서 SRNC는 새로운 셀의 Node B에 라디오 링크 세트업 메세지(Radio Link Setup Request message)를 송신한다. 이때 송신되는 정보 중 USTS를 위한 특별한 정보는 상기 UL 스크램블링부호의 정보(정보 1), UL 채널구분부호의 정보(정보 2), USTS 식별자 정보(정보 3) 및 스크램블링부호 시간 오프셋 정보(정보 4) 등이다. 이때 송신되는 정보들은 USTS를 사용중인 UE에 대한 정보로써, 상기 SRNC가 저장하고 있던 정보이다. 상기 도 12의 단계 103에서 SRNC는 해당 Node B(target Node B)로부터 응답메시지(Radio Link Setup Response Message)를 수신한다.
상기 도 12의 단계 104에서 SRNC는 상기 단계 103에서 Node B로부터 송신된 응답메세지를 검사하여 핸드오버의 수행이 가능한가를 판단한다. 이때 상기 USTS 핸드오버의 수행이 가능한 경우에는 단계 105로 진행하며, USTS 핸드오버가 가능하지 않은 경우(실패한 경우)에는 단계 106으로 진행한다. 이때 상기 단계 104에서 실패로 판단되는 경우들은 다음과 같은 이유들이 될 수 있다. 첫 번째의 경우는 상기 Node B가 USTS를 지원하지 않는 경우이고, 두 번째의 경유는 상기 Node B가 USTS를 지원은 하지만 상기 USTS를 위한 핸드오버를 지원하지 않는 경우이며, 세 번째의 경우는 종래 기술에서와 같이 핸드오버를 실패하는 경우 등이다. 그러나 상기 단계104에서 USTS 핸드오버 요구에 대하여 핸드오버 수행이 가능한 경우로 판단된 경우, 상기 도 12의 단계 105에서 상기 SRNC는 상기 UE에게 RRC 시그날링 메세지(Signalling message)를 송신하여 핸드오버를 실시하도록 한다. 이때 사용되는 RRC 시그날링 메세지는 액티브 세트 갱신 메세지(Active set update message)가 될 수 있다. 상기 갱신 메시지의 내용은 종래기술의 핸드오버시 전송되는 메시지의 내용과 동일할 수 있다. 그러나 상기 단계 104에서 핸드오버의 응답이 실패한 경우, 상기 도 12의 단계 106에서 상기 SRNC는 USTS를 유지한 상태에서 새로운 셀로의 핸드오버가 실패한 것으로 판단하고 다른 동작을 준비한다.
상기 SRNC의 동작은 SRNC가 CRNC와 동일한 경우를 가정하였다. 또한 새로운 셀이 다른 Node B에 있는 것으로 가정하였다. 우선 새로운 셀이 같은 Node B에 있는 경우, 즉 도 6의 경우에는 상기 과정에서 라디오 링크 세트업 요구 메세지(Radio Link Setup Request message) 대신 라디오 링크 부가 요구 메세지(Radio Link Addition Request message)가 사용된다. SRNC가 CRNC와 다른 경우, 즉 UE가 DRNC를 거쳐 SRNC와 연결을 갖는 경우에는 상기 도 12의 단계 102에서 SRNC는 상기 정보를 DRNC를 거쳐 Node B로 송신한다. 이 때 SRNC와 DRNC 사이에 이용되는 메시지는 RNSAP 메세지인 라디오 링크 세트업 요구 메세지(Radio Link Setup Request message)이다. 또한 DRNC는 새로운 셀의 Node B에 NBAP 메세지인 라디오 링크 세트업 요구 메세지를 이용하여 상기 정보를 전송한다.
세 번째로 Node B의 동작을 살펴본다. 도 13은 핸드오버과정에서의 새로운 셀의 Node B의 동작과정을 도시하는 도면이다.
상기 도 13의 단계 201에서 Node B는 SRNC로부터 핸드오버에 관련된 메시지를 수신한다. 도 13에서는 새로운 셀이 다른 Node B에 있는 것으로 가정하였다. 따라서 이때 이용되는 NBAP message는 상기 라디오 링크 세트업 요구 메세지이다. 새로운 셀이 같은 Node B에 있는 경우에는 상기 링크 부가 요구 메세지가 수신된다. 상기 수신된 라디오링크 세트업 요구 메세지에는 상기한 바와 같이 UL 스크램블링부호 정보(정보 1), UL 채널구분부호 정보(정보 2), USTS식별자 정보 (정보 3), 스크램블링 부호 시간 오프셋 정보 (정보 4) 등이 USTS 핸드오버를 위해 특별히 추가되어있다.
상기 SRNC로부터 라디오 링크 세트업 메시지를 수신하면, 상기 Node B는 202단계에서 현재 USTS를 사용 중인 UE의 핸드오프 수행이 가능한가를 판단한다. 즉, 상기 Node B는 상기 메시지를 수신하면 USTS 핸드오버의 지원 가능 여부를 판단한다. 이때 상기 단계 202에서 상기 핸드오버의 수행이 가능하지 않으면, 상기 Node B는 단계207로 진행하여 라디오 링크 세트업 실패 메시지(Radio Link Setup failure message)를 상기 기지국제어기에 송신한다. 또한 다른 이유에서 핸드오버를 지원하지 못하는 경우에도 단계 207로 이동한다. 상기 USTS를 위한 핸드오버를 지원하지 않는 경우의 Node B는 상기 단계 207로 항상 이동할 수도 있다.
그러나 상기 단계 202에서 핸드오버의 수행이 가능하면, 상기 Node B는 단계 203으로 진행하며, 상기 단계 203에서 상기 수신된 라디오 링크 세트업 요구에 대한 응답 메시지(Radido Link Setup Response message)를 SRNC에 송신한다. 이후, 도 13의 단계 204에서 상기 Node B는 상기 정보 1, 정보 2, 정보 3에 따라 UL를 위한 채널 코딩을 준비한다. 즉 상기 UL 스크램블링코드(정보 1)와 DPDCH, DPCCH 채널구분부호(정보 2)를 확인하고 준비한다. 상기 도 13의 단계 205에서 상기 Node B는 정보 4인 스크램블링 부호 시간 오프셋(Scrambling code time offset)에 따라 프레임의 시작점과 스크램블링 부호의 시작점의 차이에 따라 스크램블링 부호의 동 기화를 구현한다. 즉 상기 정보 4에 주어지는 시간 오프셋 정보를 이용하여 프레임의 시작점에서 스크램블링 부호를 시간 오프셋 만큼만큼 쉬프트시켜 스크램블링 부호를 일치시켜, 대역을 확산할 준비를 한다. 이후 상기 Node B는 상기 도 13의 단계 206에서 상기 단계 204와 단계 205에서 준비된 결과를 이용하여 UE로부터의 UL DPCH데이터를 수신한다.
상기 Node B는 다른 Node B의 셀 또는 같은 Node B내의 셀에서 상기 UE가 USTS 서비스를 받고 있는 것을 알고 있다. 따라서 UE가 USTS 서비스에 따라 매 프레임 마다 트래킹 과정을 통해 계속적으로 동기화를 시행하고 있는 것을 인식할 수도 있다. 따라서 매 프레임 마다 UE가 동기를 맞추기 위해 1/n 칩을 단위로 UL 데이터를 이동하여 송신할 수 있으므로, 이에 합당한 동작을 취할 수도 있다. 또는 마지막 TPC 값에 대하여 UE가 응답하지 않을 수도 있다는 사실을 이용할 수도 있다.
본 발명의 제 2 실시예에서는 보통의 DPCH로 접속이 설정된 상태에서 USTS 서비스를 시작하도록하는 경우에 필요한 정보 및 과정에 관하여 서술한다.
기존의 USTS서비스를 사용중인 셀에서 멀어진 것을 UE가 보내오는 measurement 값으로부터 판단한 SRNC는 USTS서비스를 중단하고 보통의 DPCH를 사용하거나 신호의 강도가 가장 높은 셀에서 USTS를 사용하기 위한 작업을 수행할 수 있다. 이때 사용하는 과정은 RADIO LINK RECONFIGURATION procedure이다.
도 12는 SRNC와 DRNC사이의 RADIO LINK RECONFIGURATION 과정을 나타내는 도면이다. 또한 도 13는 RNC와 NodeB사이의 RADIO LINK RECONFIGURATION 과정을 나타 내는 도면이다.
상기 Radio Link Reconfiguration 과정을 통해 SRNC는 UE의 USTS 서비스를 종료하고 보통의 DPCH를 사용하도록 할 수도 있고 보통의 DPCH를 사용중인 UE에 USTS서비스를 시작하도록 할 수도 있다. 하나의 UE는 상기 서술된 바와 같이 USTS 서비스를 이용하다 UE의 이동성에 의해 새로운 셀에 Radio Link를 설정하는 것이 요구될 수 있고 이러한 경우 한 셀과는 USTS 서비스용으로 접속이 설정되고 다른 셀들과는 보통의 DPCH로 접속이 설정될 수 있다. 또한 보통의 DPCH로 접속이 설정된 상태에서 USTS서비스로 전환될 수도 있다. 보통의 DPCH로 접속이 설정된 상태에서 USTS 서비스를 시작하도록하는 경우는 상기 RADIO LINK SETUP message 또는 RADIO LINK ADDITION message에 들어 가는 정보를 RADIO LINK RECONFIGURATION message를 이용하여 전송할 수 있다.
상기 서술에서와 같이 USTS 서비스를 요구한 UE가 핸드오버에 의해 새로운 셀로 접속이 설정된 경우 보통의 DPCH로 접속이 설정될 수 있다. 또한 기존의 USTS서비스를 받던 셀과의 접속이 종료된 경우, UE는 보통의 DPCH로 서비스를 받게 된다. 새로운 셀이 USTS 서비스를 다시 제공할 수 있는 경우 SRNC는 RADIO LINK RECONFIGURATION 과정을 이용해 UE의 서비스를 USTS로 다시 전환할 수 있다. 이 경우 상기 서술과는 다른 정보 및 과정이 요구된다.
한 셀에 Radio Link를 설정 중인 UE가 USTS 서비스를 받는 경우 다음 두가지의 종류를 구별할 수 있다. 먼저 UE가 USTS용 스크램블링코드를 처음으로 할당받는 경우[종류 1]와, 이미 다른 UE들이 USTS 서비스를 위해 사용중이 스크램블링코드를 할당받는 경우[종류 2]가 있을 수 있다.
먼저 UE가 USTS용 스크램블링코드를 처음으로 할당받는 경우[종류 1]의 동작을 살펴본다.
UE가 USTS용 스크램블링코드를 처음으로 할당받는 경우에는 다음의 과정을 통해 USTS를 위한 채널을 할당한다.
SRNC는 Node B에 USTS용으로 사용될 UL 스크램블링코드에 대한 정보, UL DPDCH와 DPCCH 채널구분부호 에 대한 정보를 전송한다. 상기 정보는 Radio Link Reconfiguration message를 이용해 전송되거나 다른 신호 메시지를 이용해 전송될 수도 있다. (과정 1.1)
Node B는 SRNC에 이미 설정되어 있는 Radio Link를 이용해 측정된 시간 정보를 전송한다. 상기 시간 정보는 세가지 경우가 가능하다. 첫 번째는 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과 P-CCPCH 프레임시작점과의 시간차를 전송하는 경우이다. 두 번째는 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과 P-CCPCH 프레임의 시작점의 시간차가 256*m단위로 일치시키기 위해 필요한 시간 정보와 일치시킨후의 값을 전송하는 경우이다. 세 번째는 PD값을 측정하여 전송하는 경우이다. 상기 PD값은 해당 DL DPCH의 프레임시작점과 UL DPCH의 프레임시작점의 차에서 To값을 뺀 값으로 얻을 수 있다. (과정 1.2)
SRNC는 Node B로부터 수신한 시간 정보를 UE에 전송한다.(과정 1.3)
UE는 SRNC로부터 수신한 시간정보를 이용하여 USTS를 위한 UL 전송을 실시한다.(과정 1.4)
따라서 상기 보통의 DPCH로 접속이 설정된 상태에서 USTS 서비스를 시작하도록 하는 경우의 과정에서 각 UE와 SRNC, Node B의 동작을 종래기술과 비교해 차이점을 서술하면 각각 다음과 같다.
먼저 UE의 동작을 살펴본다.
상기 UE는 DPCH를 할당받아 사용하는 과정에서 USTS로의 전환을 기지국에 요구할 수도 있다. 또는 기지국이 USTS서비스를 받던 UE에 대하여 DPCH로만 서비스를 받고 있는 경우 USTS로의 전환을 시도할 수도 있다.
상기 UE는 USTS로의 전환을 위해 SRNC가 송신한 정보에 USTS를 위한 시간 오프셋에 기반하여 UL DPCH 데이터를 송신한다. 이때 시간 오프셋이 0인 경우에는 종래의 DPCH를 위한 동작과 동일한 동작을 취한다. 즉 USTS 서비스를 하지 않는다. 그러나 상기 시간 오프셋이 0이 아닌 경우에는 상기 시간 오프셋의 크기 만큼의 동기화 작업을 실시한다. 상기 시간 오프셋 값은 상기 SRNC로부터 수신한 정보로써 다음의 두 가지 경우의 값이 가능하다. 첫 번째는 현재 수신되고 있는 UE의 프레임 시작점과 P-CCPCH 프레임의 시작점의 시간 차가 256*m단위로 일치시키기 위해 필요한 시간 정보이다. 이 값은 UE가 UL DPCH를 전송하는 순간 기존의 UL DPCH와 비교하여 어느 정도 일찍 또는 늦게 전송을 해야하는 지 값을 나타낸다. 두 번째는 UE가 DPCH가 전송할 때 생기는 전송지연시간(PD)값이다. 이 값을 수신하는 경우에는 UE는 상기 전송지연시간 값만큼 UL DPCH를 앞당겨 전송할 수 도 있다.
상기 시간 오프셋 값은 SRNC가 결정하며, 이를 수신한 UE는 상기 시간 오프 셋값 만큼 지연 또는 빠르게 UL DPCH를 송신한다. 이때 상기 UE가 USTS로 전환하는 첫 번째 UE인 경우(즉, 현재 USTS 서비스를 받는 UE가 없는 경우)에는 다른 UE들에 대한 기준(reference) 역할을 할 수도 있다. 상기 USTS 스크램블링코드 동기를 P-CCPCH를 기준으로 할 경우에는 첫 번째 UE인 경우에도 UE는 스크램블링코드 동기화를 실시할 수 있다. 이 경우 SRNC는 스크램블링코드 동기화를 위한 시간정보를 송신하고, 이를 수신한 UE는 이 값을 이용하여 스크램블링코드를 시간 오프셋 만큼 지연시켜 전송한다. 스크램블링코드 동기화는 도 4의 단말기의 스크램블링코드 동기화기를 이용할 수 있다.
두 번째로 SRNC의 동작을 살펴본다. 도 14은 DPCH로 통신중인 UE가 USTS로의 전환 시 SRNC의 동작 과정을 나타낸다.
상기 도 14를 참조하면, 단계 301에서 SRNC는 현재 DPCH로 통신중인 UE에 대한 USTS 전환 결정을 한다. 상기 USTS 전환 결정시는 상기 SRNC는 UE로부터의 측정 보고(Measurement report) 값을 수신하여 UE의 DPCH 접속을 USTS 서비스로 전환할 지를 결정한다. 또한 SRNC는 UE의 요청에 의해 USTS 서비스로의 전환을 결정할 수도 있다. 상기 도 14의 단계 302에서 상기 SRNC는 해당 셀의 Node B에 라디오 링크 재형성 메시지(Radio Link Reconfiguration Prepare message)를 송신한다. 이때 송신되는 정보 중 USTS를 위한 특별한 파라미터 정보는 상기 UL 스크램블링부호에 대한 정보(정보 1), UL 채널구분부호에 대한 정보(정보 2) 및 USTS 식별자(정보 3) 등이다. 이때 송신되는 상기 정보들은 USTS를 사용할 UE에 대한 정보로써, 상기 SRNC가 결정하는 정보이다. 상기 도 14는 SRNC와 CRNC가 동일한 경우를 가정하고 있다. 그러나 상기 SRNC와 CRNC가 다른 경우, 상기 SRNC는 DRNC에 상기 정보를 전송하고, DRNC는 이 정보들을 Node B에 전달할 수 있다. 또 다른 방법은 SRNC는 상기 정보들 중 USTS 식별자(USTS indicator) 정보(정보 3) 만을 송신하고, 상기 DRNC가 UE가 사용할 USTS를 위한 채널정보들인 UL 스크램블링부호(정보 1)과 UL 채널구분부호(정보 2)를 결정하여 Node B와 SRNC에 전송할 수 있다.
상기 라디오 링크 재형성 메시지를 송신한 후, 상기 SRNC는 단계 303에서 Node B로부터 송신되는 메시지를 분석하여 USTS 전환 여부를 결정한다. 즉, 상기 SRNC는 단계 303에서 해당하는 Node B로부터 스크램블링부호 시간 오프셋(정보 4)를 포함하는 라디오 링크 재형성 응답 메시지(Radio Link Reconfiguration Response message)가 수신되는가 검사하는데, 이때 수신되는 메시지가 USTS 전환 실패 메시지가 수신되면 단계 306으로 진행한다. 상기 단계 303에서 USTS 전환이 실패하는 경우는 다음과 같은 경우들이 될 수 있다. 그 하나는 Node B가 USTS를 지원하지 않는 경우이고,다른 하나는 종래 기술에서와 같이 실패하는 경우 등이 있다.
그러나 상기 도 14의 단계 303에서 SRNC는 Node B로부터 라디오 링크 재형성 응답 메시지(Radio Link Reconfiguration Response message)를 수신하면, SRNC는 Node B로부터 전송된 상기 메시지에 포함된 USTS를 위한 시간 오프셋 정보를 수신한다. 수신되는 정보는 상기 서술된 바와 같이 다음의 세가지중 하나이다. 첫 번째는 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과 P-CCPCH 프레임시작점과의 시간차이고, 두 번째는 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과 P-CCPCH 프레임의 시작점 의 시간차가 256*m단위로 일치시키기 위해 필요한 시간 정보와 일치시킨 후의 값이며, 세 번째는 PD 값을 측정하여 전송하는 경우이다. 상기 PD값은 해당 DL DPCH의 프레임시작점과 UL DPCH의 프레임시작점의 차에서 To값을 뺀 값이다. 또는 상기 정보 중 몇 개를 동시에 수신할 수도 있다. 상기 도 14는 상기 SRNC와 CRNC가 같은 경우를 가정하였다. 그러나 상기 SRNC와 CRNC가 다른 경우, 상기 SRNC는 DRNC로부터 상기 정보를 수신하고, 상기 DRNC는 상기 정보를 Node B로부터 수신한다.
이후 상기 도 14의 단계 305에서 상기 SRNC는 상기 UE에게 RRC 시그날링 메시지를 송신하여 USTS로의 전환을 실시하도록 한다. 이때 사용되는 상기 RRC 시그날링 메세지로는 Radio Bearer Reconfiguration Prepare message가 될 수 있다. 상기 메시지를 이용하여 SRNC는 UE에 Node B로부터 수신한 시간정보와 UE의 채널 정보를 송신한다. 즉 상기 (정보 1), (정보 2), (정보 3), (정보 4)를 송신한다. 상기 도 14의 단계 306에서 SRNC는 USTS로의 전환이 실패한 것으로 판단하고 다른 동작을 준비한다.1
세 번째로 Node B의 동작을 살펴본다. 도 15는 DPCH로 통신중인 UE가 USTS로의 전환 시 Node B의 동작과정을 나타낸다.
상기 도 15를 참조하면, 단계 401에서 Node B는 SRNC로부터 USTS로의 전환에 관련된 메시지를 수신한다. 이때 이용되는 NBAP 메세지는 상기 라디오 링크 리컨피겨레이션 메세지(Radio Link Reconfiguration Prepare message)가 될 수 있다. 상기 수신된 메세지에는 상기 UL 스크램블링 부호 정보(정보 1), UL 채널구분부호 정보(정보 2) 및 USTS 식별자(정보 3) 등이 USTS로의 전환을 위해 특별히 추가될 수 있다.
상기 메시지를 수신하면, 상기 Node B는 도 15의 단계 402에서 USTS로의 전환이 가능한가 검사한다. 이때 상기 Node B는 상기 단계 402에서 USTS로의 전환이 가능한 경우에는 단계 403으로 진행하고, USTS로의 전환이 가능하지 않은 경우에는 단계 407로 진행한다. 상기 USTS로의 전환이 가능하지 않은 경우, 상기 Node B가 전송하는 메세지는 USTS 전환 실패 메세지(Radio Link Reconfiguration Failure message)가 될 수 있다. 또한 다른 이유에서 USTS 전환을 지원하지 못하는 경우에도 상기 SRNC는 상기 단계 407로 이동한다. 상기 USTS로의 전환을 지원하지 않는 경우의 Node B는 상기 단계 407로 항상 이동할 수도 있다.
그러나 상기 단계 402에서 USTS 전환이 가능한 경우, 상기 Node B는 라디오 링크 재형성 응답 메시지(Radio Link Reconfiguration Response message)에 상기 스크램블링 부호 시간 오프셋 정보(정보 4)를 포함시켜 상기 SRNC에 송신한다. 상기 시간 오프셋 정보(정보 4)는 상기 서술된 바와 같이 다음의 경우들 중 몇 개를 포함할 수 있다. 첫 번째는 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과 P-CCPCH 프레임시작점과의 시간차를 전송하는 경우이다. 두 번째는 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과 P-CCPCH 프레임의 시작점의 시간차가 256*m단위로 일치시키기 위해 필요한 시간 정보와 일치시킨 후의 값을 전송하는 경우이다. 세 번째는 PD값을 측정하여 전송하는 경우이다. 상기 PD값은 해당 DL DPCH의 프레임시작점과 UL DPCH의 프레임시작점의 차에서 To값을 뺀 값으로 얻을 수 있다.
상기 응답 메시지를 상기 SRNC에 송신한 후, 상기 Node B는 상기 도 15의 단 계 404에서 스크램블링 부호 정보(정보 1), UL 채널구분부호 정보(정보 2) 및 USTS 식별자 정보(정보 3)에 따라 UL를 위한 채널 코딩을 준비한다. 즉, 상기 Node B는 스크램블링 코드(UL Scrambling code)와 채널구분부호(DPDCH, DPCCH channelisation code)를 확인하고 준비한다.
상기 도 15의 단계 405에서는 스크램블링 부호 시간 오프셋(Scrambling code time offset) 정보(정보 4)에 따라 프레임 시작점과 스크램블링코드 시작점의 차이에 스크램블링부호의 동기화를 구현한다. 즉 상기 정보 4에 주어지는 시간 오프셋 정보를 이용하여 프레임의 시작점에 스크램블링 부호를 시간 오프셋 크기 만큼 쉬프트한 스크램블링코드를 일치시켜 대역을 확산할 준비를 한다. 상기 UE가 USTS용 스크램블링코드를 처음으로 사용하는 UE인 경우에는 상기 스크램블링 부호 시간 오프셋 값이 0가 될 수 있다. 이런 경우에는 프레임 시작점과 스크램블링코드 시작점을 일치시킬 수 있다. USTS 스크램블링코드 동기를 P-CCPCH를 기준으로 할 경우에는 첫 번째 UE인 경우에도 UE는 스크램블링코드 동기화를 실시할 수 있으며, 이런 경우에는 시간 오프셋 값이 0이 아닐 수 있다. 이 경우 상기 Node B는 스크램블링코드 동기화를 위하여 상기 단계 402에서 SRNC에 송신한 시간정보를 이용하여 스크램블링코드를 시간 오프셋 만큼 지연시켜 UL DPCH를 수신할 준비를 한다. 스크램블링코드 동기화는 도 4의 단말기의 스크램블링코드 동기화기와 대칭의 구조를 갖는 기지국의 스크램블링코드 동기화기를 이용할 수 있다.
도 16은 상기와 같은 기능을 수행하는 기지국의 스크램블링코드 동기화기의 구성을 도시하는 도면이다.
상기 도 16을 참조하면, 참조부호 310은 스크램블링코드 생성기이다. 상기 도 16의 스크램블링코드 생성기310은 UE에 할당된 UL DPCH를 위한 스크램블링코드를 생성한다. 상기 도 16의 320은 제어기이다. 상기 제어기320은 USTS를 위한 UE의 시간정보를 수신하며, 상기 수신되는 UL DPCH와 스크램블링코드 시작점의 차이 정보를 이용하여 상기 스크램블링코드 생성기310 또는 지연기330을 제어한다. 상기 도 16의 330은 지연기로써, 상기 제어기320으로부터 출력되는 시간정보에 대한 명령에 의해 스크램블링코드를 시간 오프셋 만큼 지연 시켜 프레임 시작점에 일치 시킬 수 있도록 스크램블링코드를 지연 시킨다. 도 16의 340은 곱셈기이다. 상기 곱셈기340은 UL DPCH의 데이터를 수신하며, 상기 수신된 데이터를 상기 스크램블링코드 생성기310으로부터 생성되고 상기 지연기330에 의해 지연된 스크램블링코드로 곱연산을 실행한다. 상기 도 16의 350은 프레임 복조기350을 나타낸다. 상기 프레임 복조기350은 상기 곱셈기340에서 스크램블링코드와 UL DPCH 데이터를 곱한 데이터를 입력하며, 이를 채널구분부호등을 이용하여 프레임을 복조한다.
상기와 같은 방법으로 스크램블링 코드의 동기화를 수행한 후, 상기 도 15의 단계 406에서 Node B는 SRNC로부터 USTS 전환을 승인하는 메세지(Radio Link Reconfiguration Commit message)를 수신한다. 상기 메세지에는 USTS로의 전환을 실시할 시간정보를 담고 있다. 따라서 Node B는 상기 시간정보에 따라 해당 시간에 메시지를 송수신할 준비를 한다.
상기 도 15의 단계 408에서는 상기 단계 404와 단계 405에서 준비된 결과를 이용하여 UE로부터의 UL DPCH데이터를 수신한다.
두 번째로 이미 다른 UE들이 USTS 서비스를 위해 사용중이 스크램블링코드를 할당받는 경우[종류 2]의 동작을 살펴본다.
UE가 이미 다른 UE들이 USTS 서비스를 위해 사용중이 스크램블링코드를 할당받는 경우에는 다음의 과정을 통해 USTS를 위한 채널을 할당한다.
SRNC는 Node B에 USTS용으로 사용되고 있는 UL 스크램블링코드에 대한 정보, UL DPDCH와 DPCCH 채널구분부호 에 대한 정보를 전송한다. 또한 현재 다른 UE들이 기준으로 삼고 있는 스크램블링코드 시작점 정보를 전송한다. 상기 정보는 Radio Link Reconfiguration message를 이용해 전송되거나 다른 신호 메시지를 이용해 전송될 수도 있다. 상기 스크램블링코드 시작점 정보는 스롯동기 또는 256*m단위 동기를 위한 정보와 스크램블링코드 동기를 위한 정보를 포함할 수 있다.(과정 2.1)
Node B는 SRNC에 이미 설정되어 있는 Radio Link를 이용해 측정된 시간 정보를 전송한다. 상기 시간정보는 측정된 PD값이 될 수 있다. 상기 PD값은 해당 DL DPCH의 프레임시작점과 UL DPCH의 프레임시작점의 차에서 To값을 뺀 값으로 얻을 수 있다.(과정 2.2)
SRNC는 Node B로부터 수신한 시간 정보를 UE에 전송한다.(과정 2.3)
UE는 SRNC로부터 수신한 시간정보를 이용하여 USTS를 위한 UL 전송을 실시한다.(과정 2.4)
상기 보통의 DPCH로 접속이 설정된 상태에서 USTS 서비스를 시작하도록 하는 경우의 과정에서 각 UE와 SRNC, Node B의 동작을 종래기술과 비교해 차이점을 서술하면 각각 다음과 같다.
먼저 UE의 동작을 살펴본다.
상기 UE는 DPCH를 할당받아 사용하는 과정에서 USTS로의 전환을 기지국에 요구할 수도 있다. 또는 기지국이 USTS 서비스를 받던 UE에 대하여 DPCH로만 서비스를 받고 있는 경우 USTS로의 전환을 시도할 수도 있다. 상기 UE는 USTS로의 전환을 위해 SRNC가 송신한 정보에 USTS를 위한 시간 오프셋에 기반하여 상기 UL DPCH데이터를 송신한다. 이때 상기 시간 오프셋이이 0인 경우에는 종래의 DPCH를 위한 동작과 동일한 동작을 취한다. 그러나 상기 시간 오프셋이 0이 아닌 경우에는 상기 시간 오프셋의 양만큼의 동기화 작업을 실시한다.
상기 시간 오프셋 값은 상기 SRNC로부터 수신한 정보로써 다음의 두 가지 경우의 값이 가능하다. 첫 번째는 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과 P-CCPCH 프레임의 시작점의 시간차가 256*m단위로 일치시키기 위해 필요한 시간 정보이다. 이 값은 UE가 UL DPCH를 전송하는 순간 기존의 UL DPCH와 비교하여 어느 정도 일찍 또는 늦게 전송을 해야하는 지 값을 나타낸다. 두 번째는 UE가 DPCH가 전송할 때 생기는 전송지연시간(PD)값이다. 이 값을 수신하는 경우에는 UE는 상기 전송지연시간 값만큼 UL DPCH를 앞당겨 전송할 수 도 있다.
상기 시간 오프셋 값은 SRNC가 결정하며, 이를 수신한 UE는 시간 오프셋 값만큼 지연 또는 빠르게 UL DPCH를 송신한다. 상기 USTS 스크램블링코드 동기를 P-CCPCH를 기준으로 할 경우에 SRNC는 스크램블링코드 동기화를 위한 시간정보를 송신하고, 이를 수신한 UE는 이 값을 이용하여 스크램블링코드를 시간 오프셋 만큼 지연시켜 전송한다. 상기 스크램블링코드 동기화는 도 4의 단말기의 스크램블링코 드 동기화기를 이용할 수 있다. 첫 번째 UE의 시간을 기준으로 하는 경우에도 SRNC는 UE에 이에 해당하는 offset값을 UE에 송신하므로 UE는 SRNC로부터 수신된 시간 오프셋 값에 기반하여 스크램블링코드 동기화를 실시할 수 있다. 스크램블링코드 동기화는 상기 도 4의 스크램블링코드 동기화기를 이용할 수 있다.
두 번째로 SRNC의 동작을 살펴본다.
상기 SRNC는 상기 [종류 1]의 경우 즉 UE가 처음으로 USTS를 위한 해당 스크램블링코드를 할 당받는 경우의 동작과 동일한 동작을 실시한다.
세 번째로 Node B의 동작을 살펴본다.
상기 Node B는 상기 [종류 1]의 경우, 즉 UE가 처음으로 USTS를 위한 해당 스크램블링코드를 할당받는 경우의 동작과정과 동일한 과정을 실시한다. 즉, 도 15의 과정을 따른다. 상기 [종류 1]과의 차이점은 상기 도 15의 단계 402과정에서 송신하는 정보가 다를 수 있다는 점이다.
상기 도 15의 단계 402에서 Node B는 USTS로의 전환을 지원할 지의 여부를 SRNC에 Prepare message를 이용하여 송신한다. 이때 Node B는 SRNC에 상기 (정보 4)를 송신한다. (정보 4)의 시간정보는 상기 서술된 바와 같이 다음의 경우들 중 몇 개를 포함할 수 있다. 첫 번째는 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과 P-CCPCH 프레임시작점과의 시간차를 전송하는 경우이다. 두 번째는 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과 P-CCPCH 프레임의 시작점의 시간차가 256*m단위로 일치시키기 위해 필요한 시간 정보와 일치시킨 후의 값을 전송하는 경우이다. 세 번째는 PD값을 측정하여 전송하는 경우이다. 상기 PD값은 해당 DL DPCH의 프레임시작점과 UL DPCH의 프레임시작점의 차에서 To값을 뺀 값으로 얻을 수 있다. 네 번째는 현재 USTS 스크램블링코드 동기화의 기준이 되고 있는 UE의 스크램블링코드 시작점과 해당 UE의 프레임 시작점과의 시간 차를 전송하는 경우.
두 번째로 새로운 셀이 USTS를 위한 핸드오버를 제공하지 않는 경우[경우 2]의 동작을 살펴본다.
본 발명의 제 3실시예에서는 새로운 셀이 USTS를 위한 핸드오버를 제공하지 않는 경우에 필요한 정보 및 과정에 관하여 서술한다.
새로운 셀이 USTS를 위한 핸드오버를 제공하지 않는 경우 SRNC는 UE가 제공하는 measurement 값을 이용하여 USTS 서비스를 중단하고 새로운 셀에 Radio Link를 설정할 것을 결정한다. 새로운 셀에 Radio Link를 설정하기 위한 과정은 상기 Radio Link Setup 과정 또는 Radio Link Adddition과정이다. 이때 현재 사용중은 USTS서비스를 중단하고 보통의 DPCH를 사용하도록 UE의 서비스를 교환해야 한다. 이 경우 사용되는 과정은 상기 Radio Link Reconfiguration 과정이다.
UE에 이러한 과정은 알려 주기 위한 message는 Active set update message를 이용할 수 있다. 또는 Radio bearer reconfiguration message를 이용할 수 있다.
즉 다음과 같은 단계를 거처 USTS서비스를 받던 UE가 핸드오버를 실시한다.
SRNC는 새로운 셀에 해당하는 RNC 또는 Node B에 Radio Link Setup Request message 또는 Radio Link Addition Request message를 송신한 후 Response message를 수신한다. [1 단계]
새로운 셀이 USTS를 제공하지 않는다는 정보를 Radio Link Setup Response message에 보내온 경우 또는 미리 새로운 셀이 USTS를 제공하지 않는다는 정보를 갖고 있는 경우 기존의 셀들 (하나 이상의 Radio Link가 존재 할 수 있다)에 해당하는 Node B 또는 RNC에 Radio Reconfiguration Prepare message를 전송하여 보통의 DPCH로 전환시키도록한다.[2 단계]
UE에 USTS를 중지하고 보통의 DPCH로 채널을 구성할 수 있도록 메시지를 전송한다. 이때 사용되는 메시지는 Radio Bearer Reconfiguration 신호 메시지가 될 수 있다.[3 단계]
상기 2 단계 또는 3 단계에서 각 신호 메시지들은 시간과 관계된 파라미터를 내포하거나 시간을 알려 주는 또 다를 신호 메시지를 전송하여 UE와 각 셀들이 동시에 USTS를 중지하고 보통의 DPCH를 사용할 수 있도록 한다.
USTS를 사용 중인 UE가 핸드오버 영역에 들어가 새로운 Radio Link를 설정하고자 하는 경우 SRNC는 해당 RNC 또는 Node B에 이에 관계된 message 즉, 상기 RADIO LINK SETUP REQUEST message 또는 RADIO LINK ADDION REQUEST message를 전송한다. REQUEST message를 수신한 DRNC 또는 Node B는 USTS를 위한 핸드오버를 제공할 수 있는 지 없는 지를 RESPONSE message를 이용해 전송할 수 있다. USTS를 위한 서비스를 제공하는 지의 여부를 나타내는 메시지는 RADIO LINK SETUP RESPONSE message와 RADIO LINK ADDIONTION RESPONSE message가 될 수 있다.
하기의 <표 4>는 USTS 방식을 서비스하는 이동통신 시스템에서 본 발명의 실시예에 따른 RADIO LINK SETUP RESPONSE message의 구조의 예를 나타내고 있다.
IE/Group Name Presence Range IE type and reference Semantics description Criticality Assigned Criticality
Message Discriminator M 9.2.1.45
Message Type M 9.2.1.46 YES reject
CRNC Communication Context ID M 9.2.1.18 YES ignore
Transaction ID M 9.2.1.62
Node B Communication Context ID M 9.2.1.48 The reserved value All NBCC shall not be used. YES ignore
Communication Control Port ID M 9.2.1.15 YES ignore
RL Information Response 1 to <maxnoofRLs> EACH ignore
>RL ID M 9.2.1.53
>RL Set ID M 9.2.2.39
>UL interference level M 9.2.1.67
>Diversity Indication C-NotFirstRL 9.2.2.8
>CHOICEdiversity Indication
>>Combining YES ignore
>>>RL ID M 9.2.1.53 Reference RL ID for the combining
>>Non Combining or First RL YES Ignore
>>>DCH Information Response 0 to <maxnoofDCHs> Only one DCH per set of coordinated DCH shall be included
>>>>DCH ID M 9.2.1.20
>>>>Binding ID M 9.2.1.4
>>>>Transport Layer Address M 9.2.1.63
>DSCH Information Response 0 to <Numof DSCH> GLOBAL ignore
>>DSCH ID M 9.2.1.27
>>Binding ID M 9.2.1.4
>>Transport Layer Address M 9.2.1.63
>SSDT Support Indicator M 9.2.2.46
>USTS Support Indicator C- USTS
Criticality diagnostics O 9.2.1.17 YES ignore
상기 <표 4>에서 USTS Support Indicator는 해당 Node B내의 셀들에서 USTS 서비스를 제공하는 지에 대한 여부를 나타낸다. 상기 정보는 SRNC가 Node B에 USTS를 위한 핸드오버를 요구할 때만 보내 질 수 있으므로 Conditional한 정보가 될 수 있다. Node B가 SRNC의 요구와 무관하게 항상 USTS서비스에 대한 제공여부를 정보로 보낼 때에는 상기 <표 4>에서 C-USTS는 M으로 교체될 수 있다. 상기 M값은 Mandaroty라는 뜻으로 반드시 존재해야함을 의미한다.
또한 본 발명의 실시예에서는 트래킹과정을 통한 빠른 초기동기화를 위한 방법을 도면을 통해 설명한다.
종래의 이동통신 시스템에서 상기 트래킹과정은 두 프레임에 한번씩 이루어진다. 즉, CFN 값을 2로 나누었을 때 나머지가 0인 경우 프레임의 마지막 TPC 비트를 트래킹과정을 위해 이용하는 것이다. 상기 CFN 값은 프레임의 순차적인 번호를 나타낸다.
따라서 상기 1/4칩단위 트래킹과정을 이용하는 경우 초기 동기화를 위한 시간이 최대 12프레임까지 요구될 수 있다. 지연값을 3칩단위로 Node B와 UE에 통보될 수 있으므로 UE가 가정한 지연값은 실제의 지연값과 최대 1.5칩까지 오차를 가질 수 있다. 이것은 상기 설명에서 k값을 수신한 경우에 지연값을 3*k+3/2 칩로 가정하는 경우에 해당한다. k값을 수신한 경우에 지연값을 3*k값으로 가정하는 경우에는 최대 3칩까지 오차가 가능하다. 본 발명에서는 상기 설명에서 k값을 수신한 경우 지연값을 3*k+3/2 칩으로 가정하는 것으로 가정한다.
따라서 이러한 경우 최대 1.5칩 발생가능한 초기 동기화 오차를 1/4칩 단위 트래킹과정을 통해 수정하기 위해서는 매 2 프레임당 1/4칩씩 12 프레임을 통해 1.5칩 오차를 수정할 수 있다. 트래킹과정동안 UE가 이동하는 것을 고려하는 경우 최대값은 증가할 수도 있다. 따라서 초기동기화를 위해 상기 트래킹과정을 하기와같이 수정할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 트래킹 과정을 살펴본다.
상기 제1실시예의 트래킹은 초기 P개의 프레임동안의 마지막 TPC bit을 트래킹과정을 위해 이용한다.
상기 제1실시예의 트래킹 방법은 2 프레임에 한번씩 실시하는 트래킹과정을 초기 P 프레임동안 매 프레임에 한번씩 실시하는 방법이다. P가 2인 경우 UE와 Node B는 DPCH가 설정된 후 첫 번째 프레임과 두 번째 프레임동안 트래킹과정을 실시한다. 이것은 첫 번째 프레임의 CFN이 짝수일 경우와 홀수일 경우를 구분하지 않는다. 따라서 P가 2인 경우 상기 초기 동기화는 최대 11프레임안에 동기화를 마칠 수 있다. 상기 P값을 증가시킴에 따라 좀 더 빠른 초기 동기화를 이룰 수 있다.
초기 동기화의 최대값은 12프레임이므로, 상기 P 값은 12보다 작은 값을 갖는 것이 합당하다. UE의 이동성을 고려하는 경우 P값을 12보다 큰 값을 고려할 수도 있다. 상기 P값은 미리 정해 질 수도 있고, 초기동기 모드 수행시 상기 SRNC가 결정하여 상위 레이어 신호 메시지에 이용해 Node B와 UE에게 전송될 수도 있다. 상기 1/8칩 단위 트래킹과정을 이용하는 경우, 초기 동기화를 위한 시간이 최대 24 프레임이 요구될 수 있다. 따라서 상기 방법을 이용하는 경우 P값을 최대 24로 결정하여 초기 동기화 과정을 위한 시간을 최소화 할 수도 있다.
도 17은 P값을 수신한 Node B의 트래킹과정을 이용한 초기동기화 과정을 도시하는 흐름도이다.
상기 도 17을 참조하면, 단계 101에서 Node B는 DL DPCH 전송을 시작한다. 상기 도 17의 단계 102에서 Node B는 DL DPCH 전송을 시작과 동시에 전송 프레임 count값인 K값을 0로 초기화 한다. 상기 도 17의 단계 103에서 Node B는 K값을 1만큼 증가 시킨다. 상기 도 17의 단계 104에서 Node B는 주어진 P값과 K을 비교하여 K값이 큰 경우에는 단계 105로 이동하고 작거나 같은 경우에는 단계 106으로 이동한다. 여기서 상기 P 값은 초기 동기모드 수행시 설정된 칩 단위로 트래킹하기 위해 설정된 프레임 수를 나타내는 값이다. 상기 도 17의 단계 105에서 Node B는 해당 프레임의 CFN을 2로 나눈 나머지가 0인 경우에는 단계 106으로 이동하고, 그렇지 않은 경우, 즉 나머지가 1인 경우에는 단계 103으로 이동한다. 상기 단계 103으로 이동하는 경우 Node B는 트래킹 과정없이 정상적인 DPCH를 송신한다.
상기 도 17의 단계 106에서 Node B는 수신된 UE의 UL DPCH를 기반으로 동기화의 정보를 결정하여 해당 프레임의 마지막 slot의 TPC bit을 TAB로 이용한다. 즉, 해당 프레임을 전송하고 마지막 TPC bit에 동기화를 위한 정보를 담아 전송한다. 상기 도 17의 단계 105 또는 단계106에서 프레임을 전송한 Node B는 단계 103으로 이동하여 DL DPCH의 전송이 끝날 때 까지 상기 동작을 반복한다.
상기 도 17에서 K값이 P값을 초과한 경우에는 K값을 이용하는 단계 103과 단계 104는 생략될 수 있고 단계 105와 단계 106을 반복적으로 실행한다.
상기한 바와 같이 Node는 설정된 P 프레임 구간 동안 UE가 설정된 칩 단위로 트래킹하도록 제어한다. 여기서 상기 설정된 칩 단위는 상기 1/8칩 보다 큰 값을 사용할 수 있다. 여기서 상기 설정된 칩 단위 값은 미리 약속되어 설정된 값이 될 수 있으며, 또한 초기 동기모드 수행시 상기 SRNC에 의해 결정되는 값이 될 수도 있다. 여기서 상기 고정된 칩 단위는 1/8칩 단위가 될 수 있다. 따라서 상기 P 프레임 구간에서는 제1트래킹 모드를 수행하여 신속하게 초기 동기모드를 수행할 수 있으며, 상기 P 프레임 구간이 경과되면 제2트래킹 모드를 수행하여 동기 상태를 유지시킬 수 있다.
도 18은 상기 P값을 수신한 UE의 트래킹과정을 이용한 초기동기화 과정을 도시하는 흐름도이다.
상기 도 18을 참조하면, 단계 201에서 UE는 DL DPCH 수신을 시작한다. 상기 도 18의 단계 202에서 UE는 DL DPCH 전송을 시작과 동시에 전송 프레임 count값인 K값을 0로 초기화 한다. 상기 도 18의 단계 203에서 UE는 K값을 1만큼 증가 시킨다. 상기 도 18의 단계 204에서 UE는 주어진 P값과 K을 비교하여 K값이 큰 경우에는 단계 205로 이동하고 작거나 같은 경우에는 단계 206으로 이동한다. 상기 도 18의 단계 205에서 UE는 해당 프레임의 CFN을 2로 나눈 나머지가 0인 경우에는 단계 206으로 그렇지 않은 경우 즉 나머지가 1인 경우에는 단계 203으로 이동한다. 단계 203으로 이동하는 경우 UE는 트래킹 과정없이 정상적인 DL DPCH를 수신한다.
상기 도 18의 단계 206에서 UE는 수신된 DL DPCH 프레임의 마지막 slot의 TPC bit을 이용하여 전송되어온 TAB의 정보를 이용하여 트래킹과정을 수행한다. 즉 마지막 TPC bit 정보에 기반하여 다음 UL DPCH 프레임의 전송시 1/4 칩 또는 1/8 칩 단위의 전송시간 조정을 실시한다. 상기 도 18의 단계 205 또는 단계 206에서 프레임을 수신한 UE는 단계 203으로 이동하여 DL DPCH의 수신이 끝날 때 까지 상기 동작을 반복한다. 상기 도 18에서 K값이 P값을 초과한 경우에는 K값을 이용하는 단계 203과 단계 204는 생략될 수 있고 단계 205와 단계 206을 반복적으로 실행한다.
상기한 바와 같이 UE는 상기 Node B에서 수신되는 설정된 P 프레임 구간 동안 설정된 칩 단위로 트래킹을 수행한다. 여기서도 상기 설정된 칩 단위는 상기 1/8칩 보다 큰 값을 사용할 수 있다. 따라서 상기 UE도 상기 Node와 상기 P 프레임 구간에서는 제1트래킹 모드를 수행하여 신속하게 초기 동기모드를 수행할 수 있으며, 상기 P 프레임 구간이 경과되면 제2트래킹 모드를 수행하여 동기 상태를 유지시킬 수 있다.
상기와 같은 제1실시예의 트래킹 방법은 설정된 P 프레임 동안 약속된 칩 단위로 트래킹 동작을 수행한다. 이때 상기 칩 단위는 설정된 칩 단위로 수행된다. 즉, P가 6프레임이고 상기 설정된 칩 단위가 1/4 칩이면, 상기 제1실시예의 트래킹 방법은 상기 6프레임 구간에서 매 프레임마다 1/4칩 단위로 트래킹하며, 상기 6프레임이 경과되면 1/8칩 단위로 트래킹을 수행한다. 그러나 한 프레임 내에 복수의 TPC 비트들을 구비하고, 1프레임 구간에서 2회 이상 트래킹을 수행할 수도 있다..
상기 실시예에서 트래킹과정은 최대 한 프레임당 한 번 실시하는 것을 가정하였다. 즉 한 프레임의 마지막 TPC bit을 TAB로 이용하는 것을 가정하였다. 그러나 초기 동기화를 빠른 시간 내에 마무리하기 위해 한 프레임 내에 여러 TPC 비트들을 TAB로 이용하는 것도 다른 방법 중에 하나가 될 수 있다. 한 프레임 내에 여 러 TPC 비트들을 TAB로 이용하는 경우, 특정 위치의 TPC 비트를 TAB로 이용하게 된다. 한 예로 한 프레임 내의 두 TPC 비트들을 TAB로 이용하는 경우에는 중간 슬롯(slot)( 즉 8번째 슬롯)과 마지막 슬롯(즉 15번째 슬롯)의 TPC bit을 TAB로 이용할 수 있다.
상기 한 프레임 내의 여러 TPC 비트들을 TAB로 이용하는 경우에 다음과 같은 규칙을 이용할 수도 있다. 여기서는 상기 한 프레임 내에 두 TPC 비트들을 TAB로 이용하는 경우를 가정하여 설명한다.
한 프레임내에 두 TPC 비트들을 TAB로 이용하는 경우, 상기 두 비트들이 모두 같은 경우에 다음 프레임의 전송시 UE는 트래킹과정을 두 번 실시한 양 만큼의 시간조정을 실시한다. 즉, 1/4칩 단위인 경우에는 2/4칩을 이동한다. 상기 두 비트들이 다른 경우, 상기 UE는 앞 쪽 또는 뒤 쪽의 TAB에 기반하여 트래킹 과정을 한 번 실시한 양 만큼의 시간 조정을 실시한다. 즉, 상기 1/4칩 단위인 경우, 1/4칩만큼을 이동한다. 그리고 상기 두 비트들 중 어느 쪽 TAB에 기반하여 트래킹 과정을 실시할 지는 미리 결정될 수 있다. 따라서 UTRAN은 한 프레임을 이용하여 트래킹과정을 한 번 실시하거나 두 번을 동시에 실시할 수도 있게 된다.
또한 상기 본 발명의 제1실시예에서는 트래킹시 설정된 칩 단위로 트래킹하는 방법이다. 즉, Node B와 UE 간에 약속된 칩 단위가 1/4 칩이면, 트래킹 수행시 1//4칩 단위로 트래킹을 수행하게 된다. 그러나 상기 트래킹을 위한 칩 단위를 고정시키지 않고 가변적으로 운용할 수도 있다. 즉, 트래킹을 수행할 때 첫 번째 프 레임에서는 크게 이동하고 두 번째 프레임 구간에서 작게 이동하는 방법을 사용할 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 트래킹 방법을 살펴본다.
상기 제2실시예의 트래킹 방법은 트래킹과정을 통한 빠른 초기 동기화를 위한 또 다른 방법이 된다.
상기 제2실시예의 트래킹 방법에서는 상기의 트래킹 방법에서 좀 더 빨리 전파 시간 지연에 따른 동기의 어긋남을 보정하여 정확한 역방향 동기를 맞추기 위한 방법을 제시한다. 역방향 동기가 정확하게 맞추어 주는 시간이 작을수록 USTS의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 발명은 트래킹 과정에서 TAB에 따라 항상 같은 단위(예, 1/4 또는 1/8)로 역방향 동기의 보정을 하는 방법과 달리 3칩 단위로 부정확하게 맞추어진 동기 시간을 초기 몇 개의 정해진 프레임에서는 동기 시간 보정 단위의 변화를 주어 좀 더 빨리 역방향 동기가 정확하게 맞추어질 수 있도록 할 수 있다. 하기 제1방법에서는 종래의 방법을 설명하고 하기 제2방법 ~ 제6방법을 통해 설명할 본 발명의 가능 방법과의 성능을 비교한다. 성능은 정확한 동기가 맞추어 지는 평균 시간을 기본으로 한다.
제 1방법은 종래 기술인 같은 단위의 트래킹 과정과 그에 따른 역방향 동기화 성능을 이해한다. UE는 전파 지연시간을 3칩 단위로 알고 있고 이 경우 각 단위의 대표값은 최소값, 중간값, 또는 사이의 임의의 값 등을 사용할 수 있다. 우선 중간값을 사용하는 경우를 가정한다. 즉, 실제 전파 지연시간이 0칩 이상, 3칩 미만의 경우 UE는 0칩으로, 3칩 이상, 6칩 미만의 경우 UE는 3칩으로 초기화가 되어 3칩 이내의 오차를 가지고서 역방향 동기가 맞추어 진다.
1/4칩 단위의 트래킹의 경우 하기 <표 5>를 통해 평균적인 초기 동기 오차 보정 시간을 구할 수 있다.
초기동기오차(칩) 0 1/4 2/4 3/4 4/4 5/4 6/4
보정 시간(*2프레임) 0 1 2 3 4 5 6
확률 1/12 1/6 1/6 1/6 1/6 1/6 1/12
상기 <표 5>에서 평균 보정 시간은 18/6 * 2프레임 이 된다. 대표값을 최소값으로 사용하는 경우도 상기의 방법과 같이 평균 보정 시간을 구하면 72/12 * 2프레임이 된다.
1/8칩 단위의 트래킹의 경우 하기 <표 6>을 통해 평균적인 초기 동기 오차 보정 시간을 구할 수 있다.
초기동기오차(칩) 0 1/8 2/8 3/8 4/8 5/8 6/8 7/8 8/8 9/8 10/8 11/8 12/8
보정 시간(*2프레임) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
확률 1/24 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/24

상기 <표 6>에서 평균 보정 시간은 72/12 * 2프레임 이 된다. 대표값을 최소값으로 사용하는 경우도 상기의 방법과 같이 평균 보정 시간을 구하면 288/24 * 2프레임이 된다.
제2방법에서는 1/4칩 단위의 초기 트래킹 과정에 있어서 첫 번째만 3/4칩으 로 보정하고 계속해서는 기존 방법과 같이 1/4칩으로 보정하는 방법을 설명한다. 한 예로 초기 동기오차가 1/4칩인 경우 첫 번째 3/4칩만큼 앞당긴 후 1/4칩만큼 두 번만 뒤로 밀면 동기가 맞추어진다. 따라서 보정 시간은 3*2프레임이 된다.
하기 <표 7>에서 전체 경우의 초기 동기오차에서 보정 시간 값을 나타내고 있다.
초기동기오차(칩) 0 1/4 2/4 3/4 4/4 5/4 6/4
보정 시간(*2프레임) 4 3 2 1 2 3 4
확률 1/12 1/6 1/6 1/6 1/6 1/6 1/12
상기 <표 7>의 경우 평균 보정 시간은 15/6 * 2프레임 이 된다. 종래 기술에 비해 3/6 * 2프레임 만큼 빠르게 정확한 동기를 맞출 수 있다. 대표값을 최소값으로 사용하는 경우는 첫 번째를 6/4칩으로, 계속해서는 1/4칩으로 보정하는 방법을 사용할 수 있다. 이 방법에서도 상기의 방법과 같이 평균 보정 시간을 구하면 48/12 * 2프레임이 된다. 즉, 종래 방법에 비해 24/12 * 12프레임보다 빠르게 된다.
제3방법에서는 1/4칩 단위의 초기 트래킹 과정에 있어서 첫 번째에는 3/4칩으로 보정하고 두 번째에 2/4칩으로, 계속해서는 기존 방법과 같이 1/4칩으로 보정하는 방법을 설명한다. 한 예로 초기 동기오차가 2/4칩인 경우, 첫 번째 3/4칩만큼 앞당긴 후 2/4칩만큼 뒤로 밀고 다시 1/4칩만큼 앞으로 당기면 동기가 맞추어 진다. 따라서 보정 시간은 3*2프레임이 된다.
하기 <표 8>에서 전체 경우의 초기 동기오차에서 보정 시간값을 나타내고 있 다.
초기동기오차(칩) 0 1/4 2/4 3/4 4/4 5/4 6/4
보정 시간(*2프레임) 3 2 3 4 3 2 3
확률 1/12 1/6 1/6 1/6 1/6 1/6 1/12
상기 <표 8>의 경우 평균 보정 시간은 17/6 * 2프레임 이 된다. 종래 기술에 비해 1/6 * 2프레임 만큼 빠르게 정확한 동기를 맞출 수 있다. 대표값을 최소값으로 사용하는 경우는 첫 번째를 6/4칩으로, 두 번째를 3/4칩으로, 계속해서는 1/4칩으로 보정하는 방법을 사용할 수 있다. 이 방법에서도 상기의 방법과 같이 평균 보정 시간을 구하면 42/12 * 2프레임이 된다. 즉, 종래 방법에 비해 30/12 * 12프레임보다 빠르게 된다.
제4방법에서는 1/8칩 단위의 초기 트래킹 과정에 있어서 첫 번째에는 6/8칩으로 보정하고 계속해서는 기존 방법과 같이 1/8칩으로 보정하는 방법을 설명한다. 한 예로 초기 동기오차가 3/8칩인 경우 첫 번째 6/8만큼 앞당긴 후 3번에 걸쳐 1/8칩만큼 뒤로 밀면 동기가 맞추어 진다. 따라서 보정 시간은 4*2프레임이 된다.
하기 <표 9>에서 전체 경우의 초기 동기오차에서 보정 시간값을 나타내고 있다.
초기동기오차(칩) 0 1/8 2/8 3/8 4/8 5/8 6/8 7/8 8/8 9/8 10/8 11/8 12/8
보정 시간(*2프레임) 7 6 5 4 3 2 1 2 3 4 5 6 7
확률 1/24 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/24
상기 <표 9>에서 평균 보정 시간은 48/12 * 2프레임 이 된다. 종래 기술에 비해 24/12 * 2프레임 만큼 빠르게 정확한 동기를 맞출 수 있다.
제5방법에서는 1/8칩 단위의 초기 트래킹 과정에 있어서 첫 번째에는 6/8칩으로 보정하고 두 번째에 3/8칩으로, 계속해서는 기존 방법과 같이 1/8칩으로 보정하는 방법을 설명한다. 하기 <표 10>에서 전체 경우의 초기 동기오차에서 보정 시간값을 나타내고 있다.
초기동기오차(칩) 0 1/8 2/8 3/8 4/8 5/8 6/8 7/8 8/8 9/8 10/8 11/8 12/8
보정 시간(*2프레임) 5 4 3 2 3 4 5 4 3 2 3 4 5
확률 1/24 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/24
상기 <표 10>에서 평균 보정 시간은 42/12 * 2프레임 이 된다. 종래 기술에 비해 30/12 * 2프레임 만큼 빠르게 정확한 동기를 맞출 수 있다.
제6방법에서는 1/8칩 단위의 초기 트래킹 과정에 있어서 첫 번째에는 6/8칩으로 보정하고 두 번째에 3/8칩으로, 세 번째에 2/8칩으로 보정 한 후, 계속해서는 기존 방법과 같이 1/8칩으로 보정하는 방법을 설명한다. 하기 <표 11>에서 전체 경우의 초기 동기오차에서 보정 시간값을 나타내고 있다.
초기동기오차(칩) 0 1/8 2/8 3/8 4/8 5/8 6/8 7/8 8/8 9/8 10/8 11/8 12/8
보정 시간(*2프레임) 4 3 4 5 4 3 4 3 4 5 4 3 4
확률 1/24 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/24
상기 <표 11>에서 평균 보정 시간은 46/12 * 2프레임 이 된다. 종래 기술에 비해 26/12 * 2프레임 만큼 빠르게 정확한 동기를 맞출 수 있다.
상기 방법들에서의 설명과 같이 본 발명은 USTS의 트래킹 방법에 있어서 전파 지연 시간으로 인한 초기 동기 오차를 빨리 줄이기 위해서 처음 몇 번의 보정을 다른 값의 단위를 이용하여 실시한다. 전체적으로 사용되는 트래킹 단위(예, 1/4칩, 1/8칩)에서 벗어나 비교적 큰 초기 동기 오차를 빨리 줄이기 위해서 좀 더 크고 적당한 단위 값을 처음 몇 번간 사용하는 것이다.
상기 서술된 제1실시예와 제2실시예를 조합한 방법을 이용하여 초기 동기화를 실시할 수 있다. 하나의 예를 도면 17과 18을 이용하여 설명한다. 상기 제1실시예와 제2실시예에서의 제2실시예의 조합을 예를 들어 설명한다.
Node B는 상기 서술된 도 17의 과정을 수행한다. 이 때 K값이 1인 경우에 한에서 TAB값의 경우 3/4칩 시간 보정을 위한 정보를 UE에게 전송한다.
UE는 상기 서술된 도 18의 과정을 수행한다. 이 때 K 값이 1인 경우에 한에서 TAB값에 기반하여 3/4칩 시간 보정을 실시한다. 따라서 평균적으로 1프레임의 초기 동기화 시간을 감소 시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 부호분할다중접속 통신시스템에서 여러 UE들이 하나의 스크램블링 코드를 사용하는 상기 USTS 방식을 사용하는 경우, 상기 동일한 하나의 스크램블링 코드를 사용하는 UE들 간의 슬롯 및 프레임 동기를 구현할 수 있다. 이때 각각의 DL DPCH는 서로 다른 지연 값을 가져 상기 UL DPCH들간에 동기가 일치하지 않는데, 초기 동기화 과정에서 이러한 UL DPCH들 간의 비동기를 조정하여 동기를 일치시킬 수 있다.

Claims (12)

  1. USTS 방식을 서비스하는 이동통신 시스템의 기지국의 초기 동기 방법에 있어서,
    초기 동기를 위한 프레임 수를 설정하는 과정과,
    단말로부터 엑세스 신호를 받는 과정과,
    상기 엑세스 신호에 따른 지연시간을 계산하는 과정과,
    상기 지연시간에 따른 1/4칩 정수배 단위의 시간조정정보를 상기 설정된 프레임 수에 대응하는 구간들에서 매 프레임마다 상기 단말에 전송하는 과정과,
    상기 설정된 프레임 수에 대응하는 프레임 구간들을 경과한 경우, 1/8칩 정수배 단위의 시간조정정보를 상기 단말에 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 기지국의 초기 동기방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시간조정정보를 전송하는 과정에 있어서,
    역방향 전용채널의 동기화 정보를 기반으로 동기화 정보를 결정한 후, TPC 비트를 시간조정비트로 사용하는 순방향 전용채널 프레임을 생성하여 전송함을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 기지국의 초기 동기방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 설정된 프레임 수는 12 프레임 이하임을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 기지국의 초기 동기 방법.
  6. USTS 방식을 서비스하는 이동통신 시스템의 단말기의 초기 동기 방법에 있어서,
    초기 동기를 위해 설정된 프레임 수를 구하는 과정과,
    기지국에 엑세스 신호를 전송하는 과정과,
    상기 기지국의 지연시간 정보에 근거하여 상기 설정된 프레임 수에 대응하는 구간들에서 상기 기지국으로부터 매 프레임 전송되는 시간조정비트에 따라 1/4칩 단위의 정수배로 트래킹을 수행하는 과정과,
    상기 설정된 프레임 수에 대응하는 프레임 구간들을 경과한 경우, 상기 기지국에서 설정된 프레임 구간 단위로 전송되는 시간조정비트에 의해 1/8칩 단위의 정수배로 트래킹을 수행하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 단말기의 초기 동기방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서, 상기 설정된 프레임 수는 12 프레임 이하임을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 단말기의 초기 동기방법.
  10. USTS 방식의 단말을 서비스하는 이동통신 시스템의 초기 동기방법에 있어서,
    기지국 및 단말이 각각 RNC에 의해 결정되는 초기 동기를 위한 프레임 수 P를 수신하는 과정과,
    상기 기지국이 상기 P 개의 프레임 구간 동안, 1/4칩 정수배 단위로 트래킹을 수행하고 순방향 전용채널의 TPC 비트에 상기 동기화를 위한 정보를 실어 단말에 전송하고, 상기 정보에 의해 상기 단말이 상기 1/4칩 정수배 단위로 역방향 전용채널의 전송 시간을 조정하는 과정과,
    상기 P 개의 프레임 구간을 경과한 경우, 상기 기지국이 두 프레임 주기로 1/8칩 정수배 단위의 트래킹을 수행하고 순방향 전용채널의 TPC 비트에 상기 동기화를 위한 정보를 실어 단말에 전송하고, 상기 정보에 의해 상기 단말이 상기 1/8칩 정수배 단위로 역방향 전용채널의 전송 시간을 조정하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 초기 동기방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 기지국의 초기 동기방법은,
    상기 지연시간에 따른 1/8칩 정수배 단위의 시간조정정보를 상기 설정된 프레임 수에 대응하는 구간들에서 매 프레임마다 상기 단말에 전송하는 과정과,
    상기 설정된 프레임 수에 대응하는 프레임 구간들을 경과한 경우, 1/8칩 정수배 단위의 시간조정정보를 상기 단말에 전송하는 과정을 더 포함함으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 기지국의 초기 동기방법.
  12. 제 6항에 있어서, 상기 단말기의 초기 동기방법은,
    상기 기지국의 지연시간 정보에 근거하여 상기 설정된 프레임 수에 대응하는 구간들에서 상기 기지국으로부터 매 프레임 전송되는 시간조정비트에 따라 1/8칩 단위의 정수배로 트래킹을 수행하는 과정과,
    상기 설정된 프레임 수에 대응하는 구간 경과한 경우, 상기 기지국에서 설정된 프레임 구간 단위로 전송되는 시간조정비트에 의해 1/8칩 단위의 정수배로 트래킹을 수행하는 과정을 더 포함함으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 단말기의 초기 동기방법.
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