KR100956820B1 - 이동 통신 시스템에서 오버 헤드 채널을 전송하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CDMA 시스템의 역방향 패킷 데이터 서비스를 위한 오버 헤드 채널을 전송하는 방법에 관한 것으로, 추가적인 왈쉬 부호의 할당 없이 이동 통신 시스템에서 오버 헤드 채널을 전송하는 방법을 제공함으로써, 추가적인 왈쉬 부호의 할당 없이도 가변 데이터 전송률을 지원하는 역방향 링크 상에서 고속의 역방향 패킷 데이터 서비스가 가능하도록 한 발명이다.

오버 헤드 채널, 역방향 링크 레이트 지시자(RRI: Reverse Link Rate Indicator) 채널

Description

이동 통신 시스템에서 오버 헤드 채널을 전송하는 방법{Method for transmitting over head channel in mobile communication system}

도 1은 1xEVDO시스템의 역방향 링크 상에서 기저 대역 데이터 서비스 방법을 보여주는 다이어그램이다.

도 2는 1xEVDO 시스템의 역방향 링크 상에서 오버 헤드 채널을 전송하는 방법을 보여주는 다이어그램이다.

도 3은 역방향 링크 상에서 가변 데이터 전송률을 지원하는 패킷 데이터 서비스를 위해 요구되는 최적의 파일럿 채널의 송출 전력 예를 보여주는 다이어그램이다.

도 4는 도 3의 예에서 파일럿 채널을 주파일럿과 보조 파일럿으로 나눈 경우를 보여주는 다이어그램이다.

도 5는 본 발명에 따라 역방향 링크 상에서 패킷 데이터 서비스를 위한 오버 헤드 채널을 전송하는 방법을 보여주는 다이어그램이다.

본 발명은 CDMA 시스템의 역방향 패킷 데이터 서비스를 위한 오버 헤드 채널 을 전송하는 방법에 관한 것이다.

각 이동 단말에 서로 다른 부호를 할당하여 사용자를 구분하는 CDMA시스템은 TDMA방식에 비해서는 다소 늦게 개발되었음에도 불구하고 상용화에 성공한 후 서비스 지역을 급격히 확장하여 이제는 TDMA방식에 비해 현격한 비교우위를 점하고 있다. 이러한 CDMA시스템은 기본적으로 음성 호나 연속적인 데이터 전송이 요구되는 어플리케이션(application)에 적합한 방식으로 초기 개발되었으나, 최근 들어 패킷 데이터 서비스에 대한 수요가 급증함에 따라 이에 대한 지원 요구가 점점 커지게 되어 초기 버전의 수정이 불가피하게 되었다.

따라서 이를 효율적으로 지원하는 시스템으로의 진화를 위하여 순방향 링크의 경우는 2002년까지 이미 표준화 작업이 완성되어 2003년 현재 제품개발 중이며 역방향 링크에 대한 표준화 작업은 2003년 현재 활발히 진행중이다.

표준화 작업 결과 순방향 링크에서는 고속 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위하여 기저대역 프레임을 여러 개의 서브 패킷으로 나누고 하이브리드 ARQ(automatic repetition request) 방식을 도입하여 효율적인 패킷 데이터 서비스가 가능하도록 하였다. 이러한 방식은 역방향 링크에서도 유사하게 적용 가능하여, 단말이 매 패킷을 전송하는 시점에서 보내고자 하는 데이터 전송률을 결정하고 이를 서브 패킷으로 나누어 여러 번에 걸쳐 전송하며 데이터 전송률 정보는 따로 제어 채널을 두어 처리하는 방식이 현재 가장 적절한 방식으로 고려되고 있다.

이 방식을 구현하기 위한 몇 가지 방법이 이미 알려져 있으며 그 중 한가지 방법은 제한적이기는 하지만 CDMA 1 세대 이동 시스템인1 x EVDO (Evolution Data Only) 시스템에서 이미 채택되어 상용화에까지 성공하였다. 상용화에 성공한 상기 1xEVDO시스템의 역방향 링크 동작 방법을 간단히 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 1xEVDO시스템의 역방향 링크 동작 방법을 보여주는 다이어그램이다. 기지국에서 내려주는 RAB(Reverse Activity Bit)를 참고로 단말기는 다음 기저 대역 프레임의 데이터 전송률을 결정하고 기저 대역 트래픽 프레임과 함께 역방향 파일럿 신호 뿐만 아니라 트래픽 데이터 전송률 정보(RRI)도 함께 전송한다. 그러면 기지국은 역방향 파일럿 신호의 도움으로 상기 RRI를 먼저 검출하여 함께 전송되는 트래픽 데이터 패킷 전송률을 알아내고, 이 정보를 이용하여 트래픽 데이터 패킷을 복호 하게 된다.

이 때, 요구되는 송출 파일럿 신호 세기의 최소값은 함께 전송하는 트래픽 패킷 데이터 전송률에 따라 달라지지만, 역방향 링크 폐루프 전력 제어를 용이하게 하기 위해서 상기 1xEVDO 시스템의 규격상으로 역방향 링크로 전송 가능한 최고속의 데이터 전송률(153.6kbps)에 적합한 세기의 파일럿 신호를 더 낮은 데이터 전송률의 패킷을 보낼 때도 동일하게 송출하는 방식을 채택하였다. 도 2는 1xEVDO 시스템의 역방향 링크 오버 헤드 채널 전송 방법을 보여주는 다이어그램이다. 위의 방식에 따르면, 저속의 전송률을 가지는 트래픽 패킷을 전송할 때는 다소 낭비되는 역방향 파일럿 전력이 생길 수도 있지만 전력 제어 관련 역방향 링크 기저 대역 구현이 간단해지는 장점이 있다.

전술한 바와 같은, 상기 종래 1xEVDO시스템은 역방향 링크의 경우, 최대 153.6kbps까지의 데이터 전송률만을 지원하였기 때문에 153kbps 의 트래픽 패킷을 복조할 수 있는 세기의 파일럿 신호를 그 이하의 전송률을 가지는 패킷에 동일하게 전송하여도 낭비되는 역방향 파일럿 전력의 양이 크지 않았다.

그러나, 상기 역방향 링크에도 하이브리드 ARQ방식의 패킷 데이터 전송 방식을 적용하게 되면 1Mbps 이상의 데이터 전송이 가능하게 된다. 이럴 경우에도 동일한 세기의 파일럿 신호를 전송하는 기존의 방식을 이용한다면, 상기 파일럿 신호의 세기는 가장 높은 데이터 전송률의 트래픽 패킷을 복조할 수 있는 수준이 되어야 한다. 따라서, 낮은 데이터 전송률의 패킷 전송 시 낭비되는 파일럿 전력의 양이 지나치게 커지게 된다. 도3은 가변 데이터 전송률의 패킷을 보낼 때의 최적의 파일럿 신호의 세기를 보여주는 다이어그램이다.

즉, 도3와 같이 데이터 전송률이 달라질 때마다 다른 세기의 파일럿 신호를 보내는 것이 가장 이상적이 된다. 하지만 이렇게 파일럿 신호의 세기가 매 서브 프레임마다 달라진다면 상기 파일럿 신호를 이용하는 폐루프 전력 제어 블록에서는 현재의 트래픽 데이터 전송률을 검출할 때까지 정상적인 전력 제어를 수행할 수 없게 된다.

도 4는 도 3의 예에서 파일럿 채널을 주파일럿과 보조 파일럿으로 나눈 경우를 보여주는 다이어그램이다.

상기 문제점을 해결하기 위한 방법으로서, 도4에 나타낸 바와 같이, 낮은 데이터 전송률의 패킷 복조와 폐루프 전력 제어를 담당하는 주파일럿 채널과 높은 데이터 전송률의 패킷 복조를 위한 보조 파일럿 채널을 함께 전송하는 방법이 있다. 하지만 이럴 경우 역방향 링크에서는 추가되는 보조 파일럿 채널 할당을 위해 또 하나의 왈쉬 부호를 할당해야 되는 부담이 생긴다.

본 발명의 목적은 추가적인 왈쉬 부호의 할당 없이 이동 통신 시스템에서 오버 헤드 채널을 전송하는 방법을 제공하는데 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명에서 제안하는 오버 헤드 채널 전송 방식을 이용하면 추가적인 왈쉬 부호의 할당 없이도 가변 데이터 전송률을 지원하는 역방향 링크 상에서 고속의 역방향 패킷 데이터 서비스가 가능하게 된다.

따라서 상기한 목적을 달성하는데 적당한 본 발명은 역방향 링크 상에서 트래픽 패킷의 데이터 전송률 정보를 담고 있는 제어 채널(RRI)과 보조 파일럿 채널을 동일 왈쉬 부호를 사용하여 시 분할 방식으로 전송함이 제1 특징이다.

보다 바람직하게, 상기 제어 채널(RRI)를 앞쪽에 위치시키고 상기 보조 파일럿 채널을 상기 제어 채널(RRI)의 뒷쪽에 위치시키는 방식으로 전송한다. 여기서 상기 제어 채널(RRI)은 해당 트래픽 패킷의 시작 시점보다 상기 제어 채널(RRI)의 필드 길이의 절반 만큼 선행하도록 위치된다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 역방향 링크 상에서 보조 파일럿 채널에 임의의 다른 채널 신호를 시 분할 방식으로 삽입하고, 상기 보조 파일럿 채널을 해당 패킷 트래픽 채널과 프레임 경계에 대해 시간 축에서의 대칭성이 유지되도록 정렬시켜 전송함이 제2 특징이다.

이하에서, 첨부된 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

전술한 바와 같이, 역방향 패킷 데이터 서비스를 위하여, 본 발명의 일 실시 예에서는 오버 헤드 채널을 전송한다. 여기서, 상기 오버 헤드 채널은 역방향 링크 파일럿 채널과 역방향 링크 제어 채널을 포함한다. 상기 오버 헤드 채널을 전송하는 방법으로서, 본 실시 예에서는 추가적인 왈쉬 부호(Walsh Code)의 할당 없이 보조 파일럿 채널을 추가로 보낼 수 있는 방법을 제안한다.

본 발명의 실시 예에서 언급하는 주파일럿 신호는 기존 1xEVDO 시스템의 파일럿 신호의 기능과 거의 동일하다. 즉, 상기 주파일럿 신호는 낮은 데이터 전송률의 트래픽 패킷의 복조와 역방향 폐루프 전력 제어를 전담하게 된다.

기존의 파일럿 신호와의 차이점으로서는, 그 기존 파일럿 신호의 세기가 153.6kbps 트래픽 패킷을 복조할 수 있는 수준의 세기였는데 비해 본 발명의 실시 예에서 언급하는 상기 주파일럿 신호는 기본 최저 속도인 9.6kbps나 19.2kbps의 트래픽 패킷을 정상적으로 복조할 수 있는 수준의 세기로만 전송된다는 것이다. 이 경우, 실제로 전송되는 19.2kbps 이상의 전송률을 갖는 트래픽 패킷의 복조에 필요한 부족한 분량의 파일럿 신호 전력이 발생하게 된다. 이 경우에는 상기 보조 파일럿 채널을 통해 추가로 전송하는 방식을 이용한다.

도 5는 본 발명에 따라 역방향 링크 상에서 패킷 데이터 서비스를 위한 오버 헤드 채널을 전송하는 방법을 보여주는 다이어그램이다.

도5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 방식도 매 트래픽 패킷마다 부족한 분량의 파일럿 신호 전력을 보충하기 위해 상기 보조 파일럿 채널을 필요로 하기는 하지만 동일 왈쉬 부호를 사용하여 역방향 링크 레이트 지시자(RRI: Reverse Link Rate Indicator) 채널과 시 분할 방식으로 전송하는 방식을 사용한다.

이 때 상기 RRI 채널의 필드 길이의 절반의 길이(L_RRI) 만큼을 왼쪽으로 이동시켜 상기 역방향 링크 레이트 지시자 (RRI) 정보가 상기 트래픽 패킷에 상기 길이(L_RRI/2) 만큼 선행하여 전송되게 된다. 이렇게 함으로써 상기 보조 파일럿 신호에 상기 역방향 링크 레이트 지시자(RRI)가 시 분할 방식으로 삽입되었음에도 불구하고 상기 보조 파일럿 신호의 해당 트래픽 패킷과의 프레임 경계에서의 대칭성은 계속 유지할 수 있게 된다.

전술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따르면, 다음과 같은 장점들을 얻을 수 있게 된다.

먼저, 하나의 왈쉬 커버 자원을 상기 제어 채널(RR)과 상기 보조 파일럿 신호가 공유하게 되므로 상기 왈쉬 커버 자원을 절약할 수 있다.

또한, 상기 트래픽 패킷의 경계와 일치하게 상기 제어 채널(RRI)을 보내는 방법에 비해 상기 제어 채널 필드의 절반의 길이(L_RRI/2) 만큼 빨리 상기 트래픽 패킷의 데이터 전송률을 알 수 있으며, 상기 트래픽 패킷에 간섭 제거 적용 여부를 일찍 결정할 수 있게 된다. 따라서, 간섭 제거 기능을 위하여 불필요하게 수신 신호를 저장하는 것을 피할 수 있게 된다.

또한, 상기 역방향 링크 레이트 지시자 (RRI)가 검출된 이후에 상기 보조 파일럿 신호가 수신되므로 RRI-T/P테이블을 통해 상기 보조 파일럿 신호의 수신 신호 세기를 예측할 수 있고 이를 통해 상기 보조 파일럿 신호도 역방향 전력 제어에 이용될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 트래픽 패킷의 길이를 10슬롯(1.67ms/슬롯)으로 하고 상기 RRI필드의 길이를 2슬롯, 상기 보조 파일럿 신호의 길이를 8슬롯으로 설정하여 운용하는 방법을 생각해 볼 수 있다. 이 경우, 상기 RRI가 짧은 시간 주기 동안만 전송됨으로써 상기 트래픽 패킷 프레임의 전체 길이 동안 전송되는 구조에 비해 시간 다이버시티 이득(Time Diversity Gain)을 얻을 수 없는 단점이 생긴다.

그러나, 본 발명의 실시 예에서는 상기 RRI를 미리 검출하여 전력 제어에 상기 보조 파일럿 신호 전체를 이용할 수 있다. 따라서, 상기 RRI검출 시 얻을 수 없게 되는 상기 시간 다이버시티 (Diversity) 이득 부분을 좀 더 정확한 전력 제어를 통해 보상 받을 수 있게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 역방향 링크에서 가변 데이터 전송률을 지원하는 패킷 데이터 서비스를 위한 효율적인 오버헤드 채널을 구성하는 것이 가능하다. 하나의 왈쉬 부호를 이용하여 RRI와 보조 파일럿 신호를 시 분할 방식으로 전송함으로써 왈쉬 부호의 추가 할당 필요성을 제거되며, 보조 파일럿 신호와 해당 트래픽 패킷 데이터 수신에 앞서 RRI를 미리 검출함으로써 보조 파일럿 신호도 전력 제어에 이용할 수 있을 뿐만 아니라 향후 간섭 제거 기능의 추가에도 유연하게 대처할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (10)

1. 통신 시스템에서 역방향링크 패킷 데이터 서비스를 수행하는 방법에 있어서,

   데이터 전송률 정보를 갖는 하나 이상의 트래픽 패킷 프레임들을 제 1 채널을 통하여 전송하는 단계;

   하나 이상의 주 파일럿 신호들을 제 2 채널을 통하여 전송하는 단계;

   상기 각 트래픽 패킷 프레임에 대응하는 보조 파일럿 신호를 제 3 채널을 통하여 전송하는 단계; 및

   상기 각 트래픽 패킷 프레임들의 데이터 전송률을 나타내는 데이터 전송률 정보를 상기 제 3 채널을 통하여 전송하는 단계를 포함하며,

   상기 하나 이상의 트래픽 패킷 프레임들 중 하나의 특정 트래픽 패킷 프레임에 대응하는 각 보조 파일럿 신호 및 데이터 전송률 정보는 동일한 왈쉬 코드를 이용하여 시 분할 다중화 방식으로 상기 제 3 채널을 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 역방향링크 패킷 데이터 서비스 수행 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 보조 파일럿 신호는 주 파일럿 신호 전력이 상기 각 트래픽 패킷 프레임을 전송하는데 불충분한 경우에 보충해 주기 위해 상기 제 3 채널을 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 역방향링크 패킷 데이터 서비스 수행 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 주 파일럿 신호는 낮은 데이터 전송률을 갖는 트래픽 패킷 프레임들을 디코딩할 수 있는 신호 세기인 것을 특징으로 하는 역방향링크 패킷 데이터 서비스 수행 방법.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 보조 파일럿 신호는 상기 트래픽 패킷 프레임들 각각의 데이터 전송률에 대응하는 신호의 세기인 것을 특징으로 하는 역방향링크 패킷 데이터 서비스 수행 방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1항에 있어서,

   단말이 기지국으로부터 데이터 전송률 정보를 갖는 상기 하나 이상의 각 트래픽 패킷 프레임들에 대한 역방향 활성 비트(reverse activity bit)를 수신하는 단계; 및

   상기 단말이 역방향 활성 비트에 기초하여 상기 각 트래픽 패킷 프레임을 위한 역방향 전송률 지시자(reverse rate indicator)를 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향링크 패킷 데이터 서비스 수행 방법.
10. 삭제

Images