KR101071823B1

KR101071823B1 - 상향링크 강화 전용 물리 데이터 채널에 대한 채널화 코드할당 방법

Info

Publication number: KR101071823B1
Application number: KR1020040045578A
Authority: KR
Inventors: 김봉회; 안준기; 김학성; 원승환; 노동욱; 서동연
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2011-10-11
Also published as: KR20050120288A

Abstract

이동통신의 상향링크(uplink) 강화 전용 물리 데이터 채널(Enhanced-Dedicated Physical Data Channel; E-DPDCH)에 대한 채널화 코드 할당 방법에 있어서, 사용자 단말이 전용 물리 데이터 채널(Dedicated Physical Data Channel; DPDCH)에 필요한 채널화 코드 개수의 최대치 정보를 수신하는 단계 및 상기 전용 물리 데이터 채널에 상기 최대치 미만의 채널화 코드가 할당된 경우에는, 여분의 채널화 코드를 상기 강화 전용 물리 데이터 채널(Enhanced-Dedicated Physical Data Channel; E-DPDCH)의 채널화 코드로 할당하는 단계를 포함하여 이루어지는 채널화 코드 할당 방법에 관한 것으로써, DPDCH에서 할당된 코드 중 실제로 사용하지 않는 코드를 E-DPDCH에 할당함으로써, E-DPDCH의 전송 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

강화 전용 물리 채널, OVSF 코드, 채널화 코드 할당

Description

상향링크 강화 전용 물리 데이터 채널에 대한 채널화 코드 할당 방법{Method for Allocating Channelization Codes for E-DPDCH}

도 1 은 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드 트리를 나타낸 일실시예 구조도.

도 2 는 상향링크 DPCH(Dedicated Physical Channel) 및 HS-DPCCH(High-Speed Dedicated Physical Control Channel)에 대한 코드 할당 방법을 나타낸 일실시예 설명도.

본 발명은 이동통신에 적용되는 코드 할당 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 상향 링크 채널에 대한 직교 코드를 할당하는 방법에 관한 것이다.

상향링크의 고속화의 요구에 따라 셀룰라 무선 이동 통신 시스템에서는 단말기에서 기지국으로 데이터를 송신하는 상향링크에서의 고속 패킷 통신 방식에 대한 논의가 활발히 이루어지고 있다. 3GPP 무선 이동 통신에서 논의되고 있는 E-DCH(Enhanced uplink dedicated channel)가 그 대표적 예이다.

하향링크 고속화 요구에 따라 만들어진 HS-DSCH 채널에 대응하여 상향링크도 고속화를 하기 위해서 현재 3GPP에서는 E-DCH 논의가 이루어지고 있다. 종래의 R99/R4/R5 상향링크는 제어채널 DPCCH(Dedicated Physical Control Channel)를 Q 가지(Q branch)에 위치시키며, 데이터 채널 DPDCH(Dedicated Physical Data Channel)를 I 가지(I branch)에 위치시키고 각각은 BPSK(Binary Phase Shift Keying)로 변조하게 된다.

일반적으로 CDMA 통신 방식은 확산코드를 사용하여, 대역 확산을 한다. 이러한 대역 확산코드에는 왈쉬(Walsh code)와 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드 등과 같은 직교화 코드가 있다. 3GPP에서는 OVSF 코드가 사용되며, 도 1은 OVSF 코드 트리(code tree)를 도시한 것이다. OVSF 코드는 2의 지수승을 갖는 확산 계수(SF: Spreading Factor)에 따라서 생성되며, 일단 SF가 정해지면 SF 만큼에 해당되는 코드 개수를 갖게 된다. 예를 들어, SF가 8인 경우는 총 8개의 OVSF 코드가 존재하며, 각각을 SF 8일 때의 0번, 1번 … 7번 OVSF 코드라 부른다. 또한 같은 SF를 갖는OVSF 코드들 끼리는 서로 직교성을 갖는다.

상향 링크 DPCCH는 항상 SF=256을 사용하며, 코드 트리에서 0번 코드(C_ch,256,0)를 사용한다. HS-DSCH 전송을 지원할 경우, 상향 링크로 HS-DPCCH를 전송해야 하는데, HS-DPCCH는 SF=256을 사용하고 상향 링크 DPDCH의 멀티코드(multicode) 사용 여부에 따라서 할당하는 코드가 달라진다. DPDCH의 최대 멀티코드 수, 즉 N_max-dpdch가 1일 때는 64번 코드, N_max-dpdch가 2, 4, 6일 때는 1번 코드, N_max-dpdch가 3, 5일 때는 32번 코드를 사용한다.

상향링크 DPDCH는 하향링크와 달리 데이터 양이 증가하면 SF를 줄여서, 멀티코드를 사용하지 않고 단일 코드를 사용하도록 한다. 그리고, SF를 더 이상 줄이지 못하는 경우에만 멀티코드를 사용하게 되는데 3GPP에서는 SF의 최소값이 4이므로 SF가 4일 때만 멀티코드를 사용한다. 상향링크 DPDCH의 코드는 SF에 따라서 결정된다.

멀티코드를 사용하지 않는 경우(코드를 1 개만 사용하는 경우)에는 SF/4에 해당하는 OVSF 코드 트리의 번호를 사용한다. 멀티코드를 사용하는 경우(멀티코드 수가 2 이상일 경우)에는 상향링크 DPDCH의 OVSF 코드뿐만 아니라, I 또는 Q 가지(branch) 배치에 의해서 구분하게 된다. 멀티코드가 사용되는 경우는 3GPP의 경우에는 SF가 4일 때 뿐이다. SF가 4일 때의 실제 코드 할당 방법은 다음과 같다.

-멀티코드 수가 1일 때는 1번 코드를 I 가지에 할당함.

-멀티코드 수가 2일 때는 1번 코드를 I 가지에, 추가로 1번 코드를 Q 가지에도 할당함.

-멀티코드 수가 3일 때는 1번 코드를 I 가지와 Q 가지에, 추가로 3번 코드를 I 가지에 할당함.

-멀티코드 수가 4일때는 1번 코드를 I 가지와 Q 가지에, 3번 코드를 I 가지에, 추가로 3번 코드를 Q 가지에도 할당함.

-멀티코드 수가 5일 때는 1번 코드를 I 가지와 Q 가지에, 3번 코드를 I 가지와 Q 가지에, 추가로 2번 코드를 I 가지에 할당함.

-멀티코드 수가 6일 때는 1번 코드를 I 가지와 Q 가지에, 3번 코드를 I 가 지와 Q 가지에, 2번 코드를 I 가지에, 그리고 추가로 2번 코드를 Q 가지에도 할당함.

도2는 상향링크 DPCH 및 HS-DPCCH의 코드 할당의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

종래에 DPDCH만 사용되던 경우에는 DPDCH의 최대 개수만을 정하면 되었지만, 업링크(Uplink)의 성능 향상을 위한 E-DCH가 사용되면 E-DPDCH의 최대 개수도 정할 필요가 있다. DPDCH와 E-DPDCH 모두 같은 코드 트리상의 OVSF 코드를 사용하므로, 한쪽이 많은 양의 코드를 사용하게 되면 다른 한쪽은 나머지 작은 양의 코드 밖에 사용할 수 없다. 따라서, DPDCH와 E-DPDCH의 효율적인 코드 수 할당이 중요하다.

E-DPDCH를 위한 최대 코드 개수를 정하는 방법으로 기존에 제안된 방법은 다음과 같다.

첫째로, DPDCH의 최대 코드 개수를 따로 정하고, E-DPDCH의 최대 코드 개수를 따로 정하는 방식이다. 앞서 설명한 바와 같이, DPDCH와 E-DPDCH가 사용할 수 있는 최대 코드 개수는 일정하므로, 한쪽이 많은 양의 코드를 사용하게 되면 다른 한쪽은 나머지 작은 양의 코드 밖에 사용할 수 없게 된다. 첫 번째 방법의 문제는 DPDCH와 E-DPDCH간에 서로 코드 자원을 공유할 수 없게 되어 비효율적인 코드 사용이 되는 점이다. 예를 들어, DPDCH의 최대 코드 개수를 3개로 설정했지만, 실제로는 그보다는 작은 DPDCH의 1개의 코드 수를 사용한 경우에, 실제 코드 자원이 2개 남음에도 불구하고 E-DPDCH가 DPDCH의 남는 코드 자원을 사용할 수 없게 되는 단점이 생기게 된다.

둘째로, DPDCH와 E-DPDCH의 두 가지 채널의 코드 개수 합의 최대 개수를 정하는 방식이다. 이 경우에는, DPDCH와 E-DPDCH가 서로간에 코드 자원을 공유할 수 있게 되어, 좀 더 효율적인 코드 사용이 되는 장점이 있게 된다. 하지만, 이 방법에서는 DPDCH가 과도한 코드를 사용하는 경우에는, E-DPDCH가 실제 많은 코드가 필요할 때 E-DPDCH에 할당할 코드수가 모자라게 되는 경우가 생기게 되는 문제점이 생길 수 있게 된다. 이런 현상이 발생하는 이유는 DPDCH의 우선순위가 E-DPDCH의 우선순위보다 높기 때문이다. 예를 들어, DPDCH와 E-DPDCH의 합의 최대 코드 개수가 3개로 설정된 경우, DPDCH가 2개의코드 수를 사용하면, E-DPDCH는 DPDCH가 사용하고 남는 1개의 코드 만을 사용해야 한다. 하지만, 실제 E-DPDCH에 2개의 코드가 필요한 경우라면, 코드수가 모자라서 E-DPDCH를 위해 데이터를 보내지 못하는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, E-DCH를 사용하는 경우 상향링크에 있어서, 효율적인 직교 코드 할당 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이동통신의 상향링크(uplink) 강화 전용 물리 데이터 채널(Enhanced-Dedicated Physical Data Channel; E-DPDCH)에 대한 채널화 코드 할당 방법에 있어서, 사용자 단말이 전용 물리 데이터 채널(Dedicated Physical Data Channel; DPDCH)에 필요한 채널화 코드 개수의 최대 치 정보를 수신하는 단계 및 상기 전용 물리 데이터 채널에 상기 최대치 미만의 채널화 코드가 할당된 경우에는, 여분의 채널화 코드를 상기 강화 전용 물리 데이터 채널(Enhanced-Dedicated Physical Data Channel; E-DPDCH)의 채널화 코드로 할당하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에서는 E-DCH와 DPCH가 동시에 전송되는 경우 E-DCH와 DPCH의 효율적인 코드 할당 방법을 제공한다. 우선, E-DCH와 DPCH가 동시에 전송되는 경우 DPCH에 우선적으로 코드를 할당하여야 기존 시스템과의 호환성(backward compatibility) 문제가 발생하지 않는다. 왜냐하면, E-DCH에 먼저 DPCH에 할당된 코드를 사용하게 되면, E-DCH를 수신하지 못하는 기존의 기지국(Node B)은 DPCH를 검출하지 못하기 때문이다. 이 경우 DPCH에 우선적으로 종래 기술에서 언급한 것처럼 N_max-dpdch와 SF 를 고려하여 해당하는 OVSF 코드를 할당한다.

또한, 단말기가 E-DCH와 함께 HSDPA를 지원하는 경우, 단말기는 상향링크로 HS-DPCCH를 전송해야 하므로, HS-DPCCH에 기존 규칙에 따라서 우선적으로 코드를 할당하게 된다. 또, E-DCH에서 다중코드(multicode)를 임의의 SF에서 허용하게 되면, 상향링크의 평균치에 대한 최대치 전력비(PAPR; Peak-to-Average Power Ratio)이 증가하여 단말기 성능에 큰 영향을 미치게 되기 때문에, E-DCH도 다중코드를 사 용하는 경우를 SF=4 일 때로 제한한다.

본 발명에서는 N_max-dpdch가 1보다 큰 값으로 설정되어 있을 때 E-DCH를 위해서 OVSF 코드를 할당하는 방법을 제안하였다. 먼저, N_max-dpdch가 2로 설정되어 있다고 가정한다. 이는 DCH를 위한 DPDCH가 최대 2개까지 설정될 수 있다는 의미이다. 그러나 실제로는 DPDCH가 1개만 전송될 경우, E-DCH를 위한 E-DPDCH는 DPDCH를 위해 예약된 나머지 1개의 코드를 사용할 수 없게 되고, 나머지 코드 중에서만 사용해야 되므로 전송 효율이 떨어질 수 있다.

즉, E-DPDCH가 5개의 코드를 사용하여 전송할 데이터를 가지고 있을 경우, DPDCH를 위해 예약되었지만 실제 사용되지는 않는 코드를 사용하지 못해서, E-DPDCH는 4개의 코드를 이용하여 전송하게 된다. 따라서, E-DPDCH의 코드 사용 효율이 떨어지게 된다. 따라서, 본 발명은 DPDCH를 위해 할당된 최대 코드 수를 모두 사용하지 않게 DPDCH가 설정되어 있을 경우, E-DPDCH가 그 코드가 필요한 경우에는 DPDCH를 위해 할당된 코드를 E-DPDCH를 위해 사용하게 할 것을 제안하였다.

본 발명의 제 1 실시예로써, E-DPDCH의 코드를 DPDCH에 할당되지 않은 코드부터 할당하는 방법을 설명한다.

이 경우에는 N_max-dpdch의 개수보다 적은 수의 DPDCH를 사용하는 경우에, E-DPDCH는 우선적으로 DPDCH를 위해 예약된 코드 이외의 코드부터 사용하는 방법이다. 즉, N_max-dpdch가 정해지면, DPDCH를 위한 코드번호가 정해지게 되어서, 그 외의 코드들은 E-DPDCH를 위해서 사용 가능하게 된다. 그러면, E-DPDCH는 DPDCH를 위한 코드이외의 코드들부터 우선적으로 사용하게 된다. 이렇게 할당해도 E-DPDCH를 위한 코드가 부족한 경우에, DPDCH를 위해 예약된 코드중에서 실제로 사용되지 않는 코드를 E-DPDCH가 사용하게 된다.

N_max-dpdch가 2로 할당되어 있고, 실제로 DPDCH는 1 개만 전송하고 있다고 가정한다. 이 경우, DPDCH는 I 가지에 SF/4번 OVSF 코드를 사용하게 된다. HS-DPCCH는 N_max-dpdch가 2이므로 I 가지에 1번 OVSF 코드를 사용하게 된다. E-DPDCH의 코드 4 개 사용하여 전송할 데이터가 있다면 E-DPDCH는 (Q, I, Q, I) branch에 (3, 3, 2, 2) 번 OVSF 코드를 사용하여 할당하게 된다.

그런데, E-DPDCH를 5 개 사용하여 전송할 데이터가 있을 경우에는 E-DPDCH는 (Q, I, Q, I, Q) 가지에 (3, 3, 2, 2, 1) 번 OVSF 코드를 사용하여 전송하게 된다. E-DPDCH의 코드 수가 4개 이하인 경우에는 4 개 사용하여 전송하는 경우와 같은 규칙을 적용하여 E-DPDCH의 OVSF 코드를 할당하게 된다. N_max-dpdch가 2 이상으로 설정되어 있을 경우에도 같은 원칙으로 OVSF 코드를 할당한다. 위에서, 실제 I, Q 가지의 할당순서는 다양하게 바뀔 수 있다.

본 발명의 제 2 실시예로써, E-DPDCH의 코드를 DPDCH에 할당되어 있는 코드부터 할당하는 방법을 설명한다.

이 경우에는 N_max-dpdch의 개수보다 적은 수의 DPDCH를 사용하는 경우에, E-DPDCH는 우선적으로 DPDCH를 위해 예약된 코드중에서 사용되지 않은 코드부터 사용 하는 방법이다. 즉, N_max-dpdch가 정해지면, DPDCH를 위한 코드번호가 정해지게 되어서, 그 외의 코드들은 E-DPDCH를 위해서 사용 가능하게 된다. 그러면, E-DPDCH는 DPDCH를 위한 코드중에서 사용되지 않는 코드들부터 우선적으로 사용하게 된다. 이렇게 할당해도 E-DPDCH를 위한 코드가 부족한 경우에, E-DPDCH를 위해 예약된 코드들을 E-DPDCH가 사용하게 된다.

실시 예를 들어 보면 다음과 같다. N_max-dpdch가 2로 할당되어 있고, 실제로 DPDCH는 1 개만 전송하고 있다고 가정한다. 이 경우, DPDCH는 I 가지에 SF/4번 OVSF 코드를 사용하게 된다. HS-DPCCH는 I 가지에 1번 OVSF 코드를 사용하게 된다. E-DPDCH의 코드 4 개 사용하여 전송할 데이터가 있다면 E-DPDCH는 {I, Q, I, Q} 가지에 {3, 1, 2, 3} or {3, 1, 2, 2}번 OVSF 코드를 사용하여 전송하게 된다.

그런데, E-DPDCH를 5개 사용하여 전송할 데이터가 있을 경우에는 E-DPDCH는 {I, Q, I, Q, Q} 가지에 {3, 1, 2, 3, 2} or {3, 1, 2, 2, 3} 번 OVSF 코드를 할당하게 된다. E-DPDCH의 코드 수가 4개 이하인 경우에는 4 개 사용하여 전송하는 경우와 같은 규칙을 적용하여 E-DPDCH의 OVSF 코드를 할당하게 된다. N_max-dpdch가 2 이상으로 설정되어 있을 경우에도 같은 원칙으로 OVSF 코드를 할당한다. 위에서, 실제 I, Q 가지의 할당순서는 다양하게 바뀔 수 있다.

본 발명은 DPDCH에서 할당된 코드 중 실제로 사용하지 않는 코드를 E-DPDCH에 할당함으로써, E-DPDCH의 전송 효율을 높일 수 있는 효과가 있다. 그리고, 종래 규격에 따른 코드 할당 규칙과 호환성을 유지할 수 있으며, 평균 전력에 대한 최대치 전력의 비(PAPR)를 최소로 하여 E-DPDCH에 코드를 할당할 수 있는 다른 효과가 있다.

Claims

이동통신의 상향링크 (uplink) 강화 전용 물리 데이터 채널 (Enhanced-Dedicated Physical Data Channel; E-DPDCH)에 대한 채널화 코드 할당 방법에 있어서,

사용자 단말이 전용 물리 데이터 채널 (Dedicated Physical Data Channel; DPDCH)을 위한 채널화 코드 개수의 최대치 정보를 수신하는 단계; 및

상기 전용 물리 데이터 채널에 할당된 채널화 코드 개수가 최대치 미만으로 사용되는 경우에, 여분의 전용 물리 데이터 채널을 위한 채널화 코드를 상기 강화 전용 물리 데이터 채널의 채널화 코드에 할당하는 단계를 포함하는 채널화 코드 할당 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 채널화 코드는 직교 가변 확산 인자 (OVSF; Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드인 채널화 코드 할당 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 여분의 전용 물리 데이터 채널을 위한 채널화 코드를 상기 강화 전용 물리 데이터 채널에 할당하는 단계 이전에 상기 강화 전용 물리 데이터 채널을 위한 채널화 코드를 할당하는 단계를 더 포함하는 채널화 코드 할당 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 여분의 전용 물리 데이터 채널을 위한 채널화 코드를 상기 강화 전용 물리 데이터 채널에 할당하는 단계 이후에 상기 강화 전용 물리 데이터 채널을 위한 채널화 코드를 할당하는 단계를 더 포함하는 채널화 코드 할당 방법.