KR19990077526A - 부호분할다중접속통신시스템의순방향링크채널의통신장치및방법 - Google Patents

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Abstract

부호분할다중접속 통신시스템의 순방향 링크 채널의 통신장치가, 채널신호를 수신하는 채널수신기와, 수신되는 신호를 분석하여 통신중인 채널의 환경을 판단하며, 판단된 결과에 따른 부호화율 선택신호 및 직교부호 정보를 발생하는 제어부와, 송신 데이타를 선택된 부호화율에 따라 부호화하는 채널부호기와, 직교부호 정보에 따른 직교부호를 생성하여 부호화된 데이타를 확산하는 직교변조기를 구비하여, 채널환경에 따라 송신 데이타를 가변적으로 부호화 및 확산하는 채널송신기로 구성된다.

Description

부호분할다중접속 통신시스템의 순방향 링크 채널의 통신장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING FEC RATE IN CDMA COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 데이타 송수신장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 통신 환경에 따라 채널 데이타의 부호화율 및 직교부호를 가변적으로 제어할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 부호분할다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 CDMA라 칭한다) 방식의 통신시스템은 IS-95 규격에 따라 구현되고 있다. 그러나 통신 기술의 발달과 수요의 증대에 따라 통신 가입자가 크게 늘고 있는 상태이며, 이에 따른 가입자들의 서비스 욕구를 충족시키기 위한 많은 방식들이 제안되고 있다.
상기 도 1은 상기 CDMA 통신시스템의 순방향 트래픽 채널(fundamental channel, supplemeantal channel) 송신장치의 구성을 도시하고 있다.
상기 도 1을 참조하면, 부호기(channnel encoder and puncturing part)10은 입력되는 데이터를 부호화 및 천공하여 심볼로 출력한다. 상기 부호기10은 길쌈부호기(convolutional encoder) 또는 터보부호기(turbo encoder) 등을 사용할 수 있다. 심볼 반복기(symbol repetition part)20은 상기 부호화된 데이터를 입력하며, 각각 다른 비트 레이트(bit rate)로 입력되어 부호화된 심볼들을 동일한 심볼 레이트를 갖도록 반복하여 출력한다. 인터리버(interleaver)30은 상기 심볼 반복기20의 출력을 인터리빙하여 출력한다. 여기서 상기 인터리버30은 블럭 인터리버(block interleaver)를 사용할 수 있다.
롱코드 발생기(long code generator)91은 롱코드를 발생한다. 여기서 상기 롱코드(long code)는 각 가입자의 고유한 식별 코드로써 가입자 마다 다르게 할당된다. 데시메이터(decimator)92는 상기 인터리버30에서 출력되는 심볼 레이트와 일치하도록 상기 롱코드를 데시메이션하여 출력한다. 혼합기40은 상기 인터리버30에서 출력되는 부호화된 심볼들과 상기 데시메이터92에서 출력되는 롱코드를 혼합하여 출력된다.
신호변환기(signal mapping part)50은 상기 혼합기40에서 출력되는 2진 데이터(binary data)를 4 레벨의 데이터로 변환하여 출력한다. 상기 신호변환기50은 0 데이타를 +1로 변환하고 1 데이타를 -1로 변환하는 기능을 수행한다. 직교변조기(orthogonal moudlator)60은 상기 신호변환기50에서 출력되는 데이터를 직교부호(orthogonal code)로 직교 변조하여 출력한다. 여기서 상기 직교부호는 월시부호(walsh code)를 사용할 수 있으며, 월시부호인 경우 코드 길이는 64, 128, 256 등을 사용한다. 확산기(spreader)는 상기 직교변조기60에서 출력되는 직교 변조신호를 입력하며, 수신되는 확산시퀀스와 혼합하여 송신호를 확산 출력한다. 여기서 상기 확산시퀀스는 PN시퀀스(Pseudo Random Noise sequence)를 사용할 수 있다. 따라서 상기 확산기70은 QPSK확산기(Quad Phase Shift Keying spreader)를 사용할 수 있다. 이득조정기80은 상기 확산기70의 출력을 입력하며, 이득제어신Gc에 의해 상기 입력되는 확산신호의 이득을 조정하여 출력한다.
상기 도 1과 같은 순방향 트래픽채널 송신장치의 동작을 살펴보면, 상기 부호기10이 길쌈부호기인 경우 IS-95 방식에서는 부호화 율(encoding rate)가 1/3이고 구속장은 9(k=9)가 된다. 따라서 상기 입력되는 비트 데이타(input bit)는 상기 부호기10에서 부호화되어 (1/3 rate convolutional encoding, (FEC: forward error correction)) 3개의 부호화 비트(encoded bit: symbol)로 생성된다. 상기와 같은 FEC(forward error correction)의 사용 목적은 채널에 부호화 이득(coding gain)을 주어 경로 손실 이득(pathloss, noise)이나 간섭(interference)의 증가로 SNR(Signal to Noise Ratio)이 작아지는 채널에 대해서 수신단(forward link의 경우 단말기(MS: Mobile Station), reverse link의 경우 기지국 (BS: Base Station))의 BER (Bit Error Rate)이 높아지는 것을 보상하기 위해서이다.
그러나 CDMA 통신시스템에서 상기 단말기가 기지국의 서비스 범위의 외곽 부분에 위치되거나 통신 환경 조건이 열악한 상태에 놓이면, 양질의 통신 서비스를 수행할 수 없다. 이런 경우 불량한 통신 조건에서도 원활한 통신 기능을 서비스하기 위해서는 부호화 레이트를 가변시키는 것이 바람직하다. 즉, 상기 단말기의 이동에 의해 상기 기지국과 단말기의 통신 거리가 멀어지거나 통신 환경이 열악한 상황(bad channel environment)로 인하여 채널 SNR(channel SNR)이 낮아지는 경우, 현재 사용중인 부호화 레이트(1/3 rate encoder) 보다 더욱 낮은 부호화 레이트의 FEC를 사용하는 것이 바람직하다. 예를들면 현재 1/3 부호화 레이트를 사용하는 상태에서 채널 환경이 나빠진 경우, 현재의 부호화율 보다 낮은 1/6 부호화 레이트를 사용하는 것이 좋다.(Rnew??Rold, Rnew: 1/6 rate encoder, Rold: 1/3 rate encoder)
상기와 같은 이유를 자세히 살펴보면, 기지국과 단말기의 통신 거리가 멀어지게 되는 경우, 수신장치는 링크 채널에서 발생되는 경로손실이나 잡음, 간섭에 의한 영향을 더욱 많이 받게 되며, 이로인해 송신장치가 출력 전력을 증가시키거나 어떤 다른 형태의 보상 방법을 적용하지 않는 이상 채널 SNR(Signal to Noise Ratio)이 감소된다. 그러므로 상기 도 1과 같은 고정 채널 구조(fixed channel struture)의 트래픽 채널 송신장치에서 SNR의 감소로 인해 BER(Bit Error Rate)이 증가하면, 기지국은 이런 보상을 위하여 순방향 링크 트래픽 전력을 증가(forward link traffic power increase) 시키게 된다. 그러므로 1/3 부호화 레이트의 채널 이득은 더 낮은 부호화 레이트(lower rate: 예를들어 1/6 부호화율)의 경우에 비교해서 더 낮은 채널 부호화 이득을 제공하는게 되는데, 그 이득을 1/6 부호화 레이트 구조(scheme)와 비교할 때 경우에 따라 약 0.2dB에서 약 1dB까지의 적은 이득을 제공한다. 따라서 순방향 링크를 예로들면 원거리 또는 열악한 채널 환경(bad channel environment)하에서 순방향 채널의 부호화 레이트를 1/3로 하는 경우, 더 낮은 부호화 레이트 1/6로 하는 경우 보다 단말기에서의 수신 이득은 약 1dB정도 적게 되므로, 상대적으로 기지국에서의 순방향 링크의 큰 전력으로 송신하게 되여 전송 전력을 소모해야 하거나, 통신 성능의 저하를 야기시키게 된다.
또한 상기 도 1과 같은 고정 채널 구조의 채널 송신장치와는 별도로, TIA/EIA TR45.5 회의에서 제안한 제3세대 멀티캐리어 CDMA 시스템(3rd Generation multicarrier CDMA system)의 채널 송수신장치는 각 채널의 데이타를 멀티캐리어로 나누어 송수신하는 구조를 갖는다. 여기서 3개의 멀티캐리어를 사용하고 1/3 레이트 부호기를 사용한다고 가정하면, 상기 멀티캐리어를 사용하는 구조는 입력 데이타의 비트들이 1/3 부호화 율을 통해 각 비트 당 3개의 부호화 비트(symbol, encoded bit)들을 생성하고, 상기 부호화 비트들이 반복(repetition)과 인터리버(interleaver)를 거친후 3개의 반송파(carrier)에 나뉘어 전송하는 구조로써, 본원 출원인에 의해 선출원한 대한민국 특허 출원 제 97-61616에 그 구조가 개시되어 있다. 여기서 각 반송파는 1.2288 Mhz (이하 1.25Mhz로 칭함)의 대역폭(bandwidth)을 가지며, 이는 IS-95의 채널 대역폭(channel bandwidth)와 동일한 크기이다. 따라서 3개의 반송파는 모두 3.6864Mhz, 즉 5Mhz의 대역폭을 갖게되고 IS-95의 3개 채널 크기와 동일하다.
상기 멀티캐리어 시스템(3G mulitcarrier system)의 순방향 링크(forward link)는 상기 IS-95의 순방향 채널(forward channel)과 함께 같은 주파수 대역(frequency band)을 공유하는 중첩(overlay )방식으로 사용될 수 있다. 이런 경우 상기 IS-95 방식의 시스템으로 부터의 간섭을 받을 수 있다. 또한 상기한 바와 같이 송신단과 수신단 사이의 거리가 멀어지거나 불량한 통신 환경에 의해 채널 SNR(channel SNR)이 감소하는 경우에도, 현재 사용중인 부호화 레이트(1/3 rate encoder) 보다 더욱 낮은 부호화 레이트의 FEC를 사용하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명의 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 통신 조건에 따라 통신중인 채널의 레이트를 가변적으로 변경할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 송신기가 다수의 부호화 레이트 및 직교부호들을 구비하며, 통신 중인 채널의 환경에 따라 양호한 조건의 부호화 레이트 및 직교부호를 선택하여 통신할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 수신기가 다수의 부호화 레이트 및 직교부호들을 구비하며, 송신측에서 전송하는 제어정보에 따라 대응되는 부호화 레이트 및 직교부호를 선택하여 수신 데이타를 처리할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 멀티캐리어를 사용하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 송신기가 다수의 부호화 레이트 및 직교부호들을 구비하며, 현재의 통신 중인 채널 환경을 검사하여 양호한 조건의 부호화 레이트 및 직교부호를 선택하여 송신데이타를 발생할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 멀티캐리어를 사용하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 수신기가 다수의 부호화 레이트 및 직교부호들을 구비하며, 송신측에서 전송하는 제어정보에 따라 대응되는 부호화 레이트 및 직교부호를 선택하여 수신 데이타를 처리할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 직교부호들의 할당을 효율적으로 제어하여 가용한 직교부호들의 수를 최대로 유지할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템의 순방향 링크 채널의 통신장치가, 채널신호를 수신하는 채널수신기와, 상기 수신되는 신호를 분석하여 통신중인 채널의 환경을 판단하며, 상기 판단된 결과에 따른 부호화율 선택신호 및 직교부호 정보를 발생하는 제어부와, 송신 데이타를 상기 선택된 부호화율에 따라 부호화하는 채널부호기와, 상기 직교부호 정보에 따른 직교부호를 생성하여 상기 부호화된 데이타를 확산하는 직교변조기를 구비하여, 채널환경에 따라 송신 데이타를 가변적으로 부호화 및 확산하는 채널송신기로 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 부호분할다중접속 통신시스템에서 채널 송신장치 구성을 도시하는 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템에서 통신 환경에 따라 부호화 레이트를 바꾸기 위한 제어부의 구성을 도시하는 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템에서 복수의 레이트 부호기들을 구비하며 통신 환경에 따라 레이트 부호기 들을 전환하여 사용하는 단일 캐리어의 순방향 트래픽 채널 송신장치의 구성을 도시하는 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템에서 복수의 레이트 부호기들을 구비하며 가변 부호화된 데이타를 수신하여 처리하는 역방향 트래픽채널 수신장치의 구성을 도시하는 도면
도 5는 부호분할다중접속 통신시스템에서 본 발명의 실시예에 따라 호 세트업시 페이징 채널과 억세스 채널을 이용하여 기지국이 기지국으로 부터 레이트 부호기의 사용을 지정받는 과정을 도시하는 흐름도
도 6은 부호분할다중접속 통신시스템에서 본 발명의 실시예에 따라 호 진행 중에 단말기가 기지국으로 부터 부호화 레이트 변경을 지정받는 경우의 호 진행 과정을 도시하는 흐름도
도 7a는 부호분할다중접속 통신시스템에서 본 발명의 실시예에 따라 기지국이 단말기로 부터 레이트 변경 요구메시지 수신시 레이트를 변경하는 과정을 도시하는 흐름도이고, 도 7b는 부호분할다중접속 통신시스템에서 본 발명의 실시예에 따라 레이트 변경 요구가 없을 시 기지국이 단말기의 레이트를 변경하는 과정을 도시하는 흐름도
도 8은 부호분할다중접속 통신시스템에서 본 발명의 실시예에 따라 단말기가 기지국의 레이트 변경 요구 메시지 수신시에 처리하는 레이트 변경 과정과, 채널 환경을 분석하여 기지국에 레이트 변경을 요구하는 과정을 도시하는 흐름도
도 9는 부호분할다중접속 통신시스템에서 기지국이 본 발명의 실시예에 따라 레이트 변경시 직교부호를 변경하는 절차를 도시하는 흐름도
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템에서 복수의 레이트 부호기들을 구비하며 통신 환경에 따라 레이트 부호기 들을 전환하여 사용하는 멀티 캐리어의 순방향 트래픽 채널 송신장치의 구성을 도시하는 도면
본 발명의 실시예에 따른 트래픽 채널 송수신장치 장치는 CDMA의 링크 채널(link channel) 상에서 기지국과 단말기 사이의 신호 경로손실이나 간섭이 증가되면, 부호화 레이트(encoding rate)을 낮추어 줌으로써 부호화 이득(coding gain) 크게하여 통신 성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들면 1/3 부호화 레이트를 사용하는 경우 보다 1/6 부호화 레이트 FEC를 사용하는 경우에 신호 경로손실, 잡음, 간섭(signal pathloss, noise, interference) 등의 증가에 대한 성능을 개선할 수 있다. 따라서 상대적으로 채널 환경(channel environment)이 취약한 지역에서 1/3 부호화레이트 보다 낮은 부호화 레이트인 1/6 부호화 레이트를 사용하는 것이 보다 효율적이다. 본 발명의 실시예에서는 두 개의 서로 다른 부호화 레이트의 채널 부호화를 이용하여 수신단에서의 수신 성능을 향상시키는 방법을 구현하며, 또한 제3세대 멀티캐리어 CDMA 시스템에 적용하는 동작을 살펴본다.
따라서 본 발명의 실시예에서는 CDMA 통신시스템에서 일반적으로 낮은 부호화 레이트를 갖는 부호화기의 사용이 높은 채널 이득을 제공할 수 있으므로 통신 성능을 향상 시킬수 있으나, 특정 부호화 레이트로 고정 되어 사용하는 시스템에서 낮은 부호화 레이트와의 고정된 부호화 레이트를 가변적으로 선택하여 통신 성능을 개선시킨다. 본 발명의 실시예에서는 채널 송신장치가 다수의 부호화 레이트를 갖는 채널 부호기들과 이에 대응되어 직교변조신호를 발생할 수 있는 직교변조기들을 구비하며, 통신 환경 조건에 따라 선택적으로 부호화 레이트 및 직교변조를 가변적으로 수행할 수 있다. 그리고 채널 수신장치는 상기와 같은 채널 송신장치들에서 출력되는 제어정보에 따라 해당하는 부호화 레이트 및 직교부호를 확인한 후, 이에 따라 수신되는 신호를 직교 복조 및 채널 복호 기능을 수행한다.
이하 본 발명의 실시예에를 설명하는데 있어서, 상기 부호화 레이트는 1/3 레이트와 1/6 레이트를 예로들어 설명하지만, 이와 같은 두가지 부호화 레이트 이외에 더 많은 다른 부호화 레이트를 사용할 수도 있다. 또한 본 발명의 실시예에서는 순방향링크의 트래픽 채널을 중심으로 살펴보기로 하며, 이런 경우 송신장치는 기지국이 되고 수신장치는 단말기가 된다.
이하의 설명에서 부호화 레이트와 FEC 레이트는 동일한 의미로 사용한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 통신 환경 조건을 분석하여 부호화 레이트를 선택하는 판별부의 구성을 도시하는 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 수신장치211은 상대국(기지국 또는 단말기)에서 전송되는 신호를 수신하여 처리하는 블록이다. 이때 상기 수신장치211은 입력되는 신호에서 전력제어비트(Power Control Bit: 이하 PCB라 칭함)을 추출하며, 수신 세기(RSSI, Ec/Io, Eb/No 등)를 검출하고, 입력되는 정보 데이타(Infomation data: 이하 INFO라 칭함)를 수신한 후, 이들 정보를 제어부213에 전달한다. 본 발명의 실시예에서는 상기 수신세기를 RSSI(Received Singal Strength Indicator)를 예로들어 설명하기로 한다.
제어부(decision block)213은 상기 수신장치211에서 출력되는 INFO 메시지, PCB, 수신신호 세기를 분석하여 부호화 레이트 변경 상황일 시 부호화 레이트 선택을 위한 제어신호 Csel 및 선택된 부호화 레이트에 대응되는 직교부호를 선택하기 위한 직교부호 번호 Wno 및 직교부호 길이 Wlength를 발생한다. 상기 제어부213은 신호 이득, PCB의 전력 증가 요구 횟수, 수신신호 세기(RSSI 등) 등을 설정된 임계값과 비교하여 통신 환경을 판단할 수 있다. 즉, 상기 제어부213은 상기 입력 파라미터들이 각각 설정된 임계값 보다 작을 시(signal gain＜S_low_Th, 일정 기간 동안의 PCB 누적 값＜P_high_Th, 평균[RSSI]＜R_low_Th: 여기서 Th는 threshold를 표시하며, S_low, P_high 및 R_low는 각각 신호, PCB 및 RSSI의 하한 임계치를 의미한다.)에는 낮은 FEC 레이트를 선택하기 위한 Csel 및 Wno, Wlength를 발생하며, 입력 파라미터들이 각각 설정된 임계값 보다 큰 경우(signal gain＞S_high_Th, 일정 기간 동안의 PCB 누적값＞P_low_Th, E[RSSI]＞R_high_Th)에는 높은 FEC 레이트를 선택하기 위한 Csel 및 Wno, Wlength를 발생한다. 이때 상기 제어부213은 상기 부호화 레이트의 변경을 결정하는 방법은 상기와 같은 파라미터들을 모두 사용하여 판단할 수 있으며, 또한 상기 파라미터들 중 일부를 이용하여 부호화 레이트를 변경할 수도 있다.
송신장치215는 상기 제어부213에서 출력되는 메시지들을 상대방(단말기 또는 기지국)에 송신하거나 부호화 레이트를 변환하기 위한 절차에 필요한 메시지를 제어부213으로부터 받아 송신한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신장치의 구성을 도시하는 도면이다. 상기 도 3은 1/3 레이트 부호기 및 1/6레이트 부호기를 구비하는 순방향 링크 트래픽채널 송신장치를 가정하고 있다.
상기 도 3을 참조하면, 선택기(selector)301은 제1출력단이 제1부호기311에 연결되고 제2출력단이 제2부호기312에 연결된다. 상기 선택기301은 송신할 데이터를 입력하며, 상기 제어부213에서 출력되는 선택신호Csel에 의해 입력 데이터를 제1부호기311 또는 제2부호기312에 선택출력한다.
제1부호기311은 상기 선택기301의 출력에 의해 데이터의 입력 유무가 결정되며, 상기 선택기301에서 입력 데이터 발생시 입력되는 데이터를 1/3 부호화 레이트로 부호화 및 천공하여 심볼로 출력한다. 따라서 상기 제1부호기311은 입력 데이타 1비트를 3개의 심볼들로 부호화하여 출력한다. 상기 제1부호기311은 길쌈부호기 또는 터보부호기 등을 사용할 수 있다. 제1심볼 반복기321은 상기 제1부호화 레이트로 부호화된 데이터를 입력하며, 각각 다른 비트 레이트로 입력되어 부호화된 심볼들을 동일한 심볼 레이트를 갖도록 반복하여 출력한다. 제1인터리버331은 상기 제1부호화 데이터를 인터리빙하기 구조를 가지며, 상기 제1심볼 반복기321에서 출력되는 제1부호화된 데이터들을 인터리빙하여 출력한다. 여기서 상기 제2인터리버331은 블럭 인터리버를 사용할 수 있다.
제2부호기312는 상기 선택기301의 출력에 의해 데이터의 입력 유무가 결정되며, 상기 선택기301에서 입력 데이터 발생시 입력되는 데이터를 1/6 부호화 레이트로 부호화 및 천공하여 심볼로 출력한다. 따라서 상기 제2부호기312는 입력 데이타 1비트를 6개의 심볼들로 부호화하여 출력한다. 상기 제2부호기312는 길쌈부호기 또는 터보부호기 등을 사용할 수 있다. 제2심볼 반복기322는 상기 제2부호화 레이트로 부호화된 데이터를 입력하며, 각각 다른 비트 레이트로 입력되어 부호화된 심볼들을 동일한 심볼 레이트를 갖도록 반복하여 출력한다. 제2인터리버332는 상기 제2부호화 데이터를 인터리빙하기 구조를 가지며, 상기 제2심볼 반복기322에서 출력되는 제2부호화된 데이터들을 인터리빙하여 출력한다. 여기서 상기 인터리버332는 블럭 인터리버를 사용할 수 있다.
롱코드 발생기391은 롱코드를 발생한다. 여기서 상기 롱코드는 각 가입자의 고유한 식별 코드로써 가입자 마다 다르게 할당된다. 데시메이터392는 상기 인터리버331 및 332에서 출력되는 심볼 레이트와 일치하도록 상기 롱코드를 데시메이션하여 출력한다. 선택기393은 상기 데시메이터392의 출력을 입력하며, 상기 부호기 선택신호 Csel에 의해 상기 데시메이션된 롱코드를 혼합기341 또는 342에 선택 출력한다. 상기 선택기393은 상기 1/3 부호화 레이트 선택시 상기 데시메이션된 롱코드를 제1혼합기341에 스위칭 출력하며, 1/6 부호화 레이트 선택시 상기 데시메이션된 롱코드를 상기 제2혼합기342에 스위칭 출력한다. 상기 제1혼합기341은 상기 제1인터리버331에서 출력되는 제1부호화 데이터와 상기 선택기393에서 출력되는 롱코드를 혼합하여 출력된다. 제2혼합기342는 상기 제2인터리버332에서 출력되는 제2부호화 데이터와 상기 선택기393에서 출력되는 롱코드를 혼합하여 출력된다.
제1신호변환기351은 상기 제1혼합기341에서 출력되는 2진 데이터의 레벨을 변환하여 출력한다. 상기 제1신호변환기351은 0 데이타를 +1로 변환하고 1 데이타를 -1로 변환하여 출력한다. 제1직교변조기361은 제1직교부호 발생기를 구비하며, 상기 제1직교부호 발생기는 상기 제어부213에서 출력되는 직교부호 번호 Wno 및 길이 Wlength에 의해 상기 제1부호화 데이타를 직교변조하기 위한 제1직교부호를 생성한다. 따라서 상기 제1직교변조기361은 상기 직교부호 번호 Wno 및 길이 Wlength에 따른 제1직교부호를 생성한 후 상기 제1신호변환기351에서 출력되는 데이터와 곱하여 제1직교변조신호를 발생한다. 여기서 상기 직교부호는 월시부호(walsh code)를 사용하며, 제1부호화 레이트(1/3 coding rate)의 부호화 데이터에 대해서는 코드길이가 256인 월시부호를 사용한다고 가정한다.
제2신호변환기352는 상기 제2혼합기342에서 출력되는 2진 데이터의 레벨을 변환하여 출력한다. 상기 제1신호변환기352는 0 데이타를 +1로 변환하고 1 데이타를 -1로 변환하여 출력한다. 제2직교변조기362는 제2직교부호 발생기를 구비하며, 상기 제2직교부호 발생기는 상기 제어부213에서 출력되는 직교부호 번호 Wno 및 길이 Wlength에 의해 상기 제2부호화 데이타를 직교변조하기 위한 제2직교부호를 생성한다. 따라서 상기 제2직교변조기362는 상기 직교부호 번호 Wno 및 길이 Wlength에 따른 제2직교부호를 생성한 후 상기 제1신호변환기352에서 출력되는 데이터와 곱하여 제2직교변조신호를 발생한다. 여기서 상기 직교부호는 월시부호(walsh code)를 사용하며, 제1부호화 레이트(1/6 coding rate)의 부호화 데이터에 대해서는 코드길이가 128인 월시부호를 사용한다고 가정한다.
확산기370은 상기 제1직교변조기361 또는 상기 제2직교변조기362에서 출력되는 제1직교변조신호 또는 제2직교변조신호를 입력하며, 수신되는 확산시퀀스와 혼합하여 송신신호를 확산 출력한다. 여기서 상기 확산시퀀스는 PN시퀀스를 사용할 수 있으며, QPSK확산기를 사용할 수 있다. 이득조정기380은 상기 확산기370의 출력을 입력하며, 이득제어신Gc에 의해 상기 입력되는 확산신호의 이득을 조정하여 출력한다.
상기 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제어부213은 수신장치211에서 출력되는 파라미터들을 분석하여 부호화 레이트의 변경 유무를 판단한다. 이때의 파라미터들은 수신되는 신호의 세기 (RSSI, Ec/Io, Eb/Io 등), 일정 기간 동안 수신되는 PCB의 누적값, 그리고 통신 중 상대방에서 부호화 레이트의 변경을 요구하는 메시지 INFO의 발생 등이 될 수 있다. 먼저 송신장치는 통신 중 수신되는 신호의 세기가 설정된 하한 임계값 보다 작은가를 검사한다. 이때 수신되는 신호 세기가 설정 값 보다 작다는 의미는 현재 통신 감도가 좋지 않다는 의미가 된다. 이런 경우 상기 제어부213은 현재 사용중인 부호화 레이트를 낮추기 위한 제어신호들을 발생할 수 있다. 이하의 설명에서 상기 "수신신호의 세기"라는 용어는 RSSI, Eb/Io, Ec/Io 등을 포함하는 것을 의미한다.
또한 단말기는 기지국에서 송신되는 신호를 검사하여 기지국의 송신전력을 높이거나 낮추게 하기 위한 전력제어비트PCB를 역방향 링크를 통해 출력한다. 따라서 기지국은 이런 단말기의 전력 제어비트 PCB를 검사하여 일정기간 동안 전력을 높이도록 요구하는 PCB의 수신 횟수(number of power up PCB)와 전력을 낮추도록 요구하는 PCB의 수신 횟수(number of power down PCB)를 카운트하며, 이 값이 설정 값을 초과하는 경우 상기 제어부213은 현재 사용중인 부호화 레이트를 낮추기 위한 제어신호를 발생할 수 있다. 반대로 전력을 낮추도록 요구하는 PCB의 수신횟수는 부호화 레이트를 높이기 위한 동작을 발생시킬 수 있다.
그리고 부호화 레이트를 변경시키기 위한 요구는 단말기에서도 요구할 수 있다. 이런 경우, 단말기는 이를 메시지 INFO로 요구할 수 있으며, 이런 경우 상기 기지국의 제어부213은 수신장치211을 통해 이를 수신할 수 있게 된다.
상기 제어부213은 상기와 같은 파라미터들 이외에 다른 파라미터들을 사용할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 상기와 같은 3가지 파라미터들을 사용한다고 가정한다. 또한 상기 제어부213의 설계에 따라 상기와 같은 파라미터들이 입력될 시 각각의 파라미터들에 대하여 부호화 레이트를 변경할 수 있으며, 또한 이런 파라미터들의 부분 집합이 모두 수신되는 경우에만 부호화 레이트를 변경할 수도 있다. 그리고 상기 제어부213은 상기와 같이 통신 환경이 열악해지는 경우에 낮은 부호화 레이트를 설정하여 통신 조건을 개선할 수 있으며, 또한 역으로 통신 환경이 개선되는 경우에는 낮은 부호화 레이트를 높은 부호화 레이트로 변경하여 원래의 부호화 레이트로 환원시킬 수도 있다.
상기와 같이 부호화 레이트를 변경시키고자 하는 경우, 상기 제어부213는 부호화 레이트 변경시 새로운 채널을 할당하기 위하여 새로운 직교부호 번호 Wno와 직교부호 길이 Wlength를 발생하게 된다. 이는 상기 부호화 레이트가 변경되면 직교부호의 길이도 변화되기 때문이다. 따라서 상기 제어부213은 해당하는 부호화 레이트의 부호기를 선택하기 위한 부호기 선택신호 Csel과 선택된 부호화 레이트에 따라 변경되는 직교부호를 발생하기 위한 직교부호 번호 Wno 및 길이 Wlength를 발생한다. 이런 경우 낮은 부호화 레이트(예를들면 1/6)를 갖는 부호기를 선택하는 경우 상기 직교부호는 상대적으로 짧은 길이를 갖게되며, 높은 부호화 레이트(예를들면 1/3)를 갖는 부호기를 선택하는 경우 상기 직교부호는 상대적으로 긴 길이를 갖게된다.
상기 도 3은 순방향 링크에서 통신 환경의 변화에 따라 1/3 레이트 FEC를 사용하는 제1부호기311과 1/6 레이트 FEC를 사용하는 제2부호기312를 전환하여 사용하는 경우의 트래픽 채널 송신장치 구조(transmission channel structure)를 도시하고 있다. 상기 도 3을 살펴보면, 송신장치에서 부호기311 및 312에 입력되는 데이터는 선택기301에 의해 그 경로가 결정되며, 이에 따라 송신장치에서 최종적으로 출력되는 데이터는 이 절환에 의해 각각 다른 레이트의 FEC를 거치게 된다. 즉, 상기 선택기301은 상기 제어부213에서 출력되는 선택신호 Csel에 의해 통신 환경이 양호한 경우 상기 입력 데이터를 상기 제1부호기311에 스위칭 출력하고, 통신 환경이 불량한 경우 상기 입력데이타를 상기 제2부호기312에 스위칭 출력한다.
또한 다른 레이트의 FEC에 의해 직교부호의 사용이 바뀌어야 하므로, 직교변조기361 또는 362가 선택되어 사용된다. 따라서 상기 제1부호기311이 선택된 경우, 1/3 레이트 FEC를 사용한 신호이므로 상기 제1직교변조기361의 직교부호발생기는 직교부호 번호 Wno 및 길이 Wlength에 결정되는 길이(예: 256)의 직교부호를 발생한다. 따라서 상기 직교변조기361은 상기 1/3 레이트로 부호화된 신호와 상기 직교부호를 곱하여 제1직교변조신호를 발생하며, 확산기370은 상기 제1직교변조신호를 PN시퀀스 PNI 및 PNQ를 이용하여 확산 출력한다.
또한 상기 제2부호기312가 선택된 경우, 1/6 레이트 FEC를 사용한 신호이므로, 상기 제2직교변조기362의 직교부호발생기는 직교부호 번호 Wno 및 길이 Wlength에 결정되는 길이(예: 128)의 직교부호를 발생한다. 따라서 상기 직교변조기362는 상기 1/6 레이트로 부호화된 신호와 상기 직교부호를 곱하여 제2직교변조신호를 발생하며, 확산기370은 상기 제2직교변조신호를 PN시퀀스 PNI 및 PNQ를 이용하여 확산 출력한다.
상기한 바와 같이 상기 직교변조된 후 PN 시퀀스를 이용하여 직교변조된 신호를 확산하는 하는 확산기370의 구성은 바뀌지 않는다. 따라서 상기 1/6 레이트 FEC 구조에서 부호기, 인터리버 부분을 제외한 모든 부분은 1/3 레이트 FEC를 사용하는 경우와 동일하며, 1/6 레이트 FEC의 경우 최종단의 비트 레이트가 프레임 당 576 비트에서 1152 비트로 늘어난다. 또한 인터리버의 크기는 (Interleaver size)는 2배로 늘어나는 것도 차이점이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수신장치의 구성을 도시하는 도면으로, 도 2와 같은 구조를 갖는 제어부에 의해 제어된다. 먼저 역확산기(despreader)410은 수신신호를 확산시퀀스와 혼합하여 역확산 출력한다. 여기서 상기 확산시퀀스는 PN시퀀스를 사용할 수 있다. 선택기420은 제1출력단이 제1직교복조기431에 연결되고 제2출력단이 제2직교복조기432에 연결된다. 상기 선택기420은 상기 확산기410의 출력을 입력하며, 상기 제어부213에서 출력되는 선택신호Csel에 의해 상기 역확산 데이터를 상기 제1직교복조기431 또는 제2직교복조기432에 스위칭 출력한다.
제1직교복조기431은 제1직교부호 발생기를 구비하며, 상기 제1직교부호 발생기는 상기 제어부213에서 출력되는 직교부호 번호 Wno 및 길이 Wlength에 의해 직교부호를 생성한다. 상기 제1직교복조기431은 상기 선택기420과 연결될 시 상기 직교부호 번호 Wno 및 길이 Wlength에 따른 제1직교부호를 생성한 후 역확산된 데이터와 곱하여 제1직교변조신호를 발생한다. 여기서 상기 직교부호는 월시부호(walsh code)를 사용하며, 제1부호화 레이트(1/3 coding rate)의 부호화 데이터에 대해서는 코드길이가 256인 월시부호를 사용한다고 가정한다. 제1역신호변환기441은 상기 제1직교복조기431에서 신호의 레벨을 변환하여 2진데이타로 출력한다. 상기 제1역신호변환기441은 +1 데이타를 0로 변환하고 -1 데이타를 1로 변환하여 출력한다.
제2직교복조기432은 제2직교부호 발생기를 구비하며, 상기 제2직교부호 발생기는 상기 제어부213에서 출력되는 직교부호 번호 Wno 및 길이 Wlength에 의해 직교부호를 생성한다. 상기 제2직교복조기432는 상기 선택기420과 연결될 시 상기 직교부호 번호 Wno 및 길이 Wlength에 따른 제2직교부호를 생성한 후 역확산된 데이터와 곱하여 제2직교변조신호를 발생한다. 여기서 상기 직교부호는 월시부호(walsh code)를 사용하며, 제2부호화 레이트(1/6 coding rate)의 부호화 데이터에 대해서는 코드길이가 128인 월시부호를 사용한다고 가정한다. 제2역신호변환기442는 상기 제2직교복조기432에서 신호의 레벨을 변환하여 2진데이타로 출력한다. 상기 제2역신호변환기442는 +1 데이타를 0로 변환하고 -1 데이타를 1로 변환하여 출력한다.
롱코드 발생기491은 가입자 측에서 발생하는 롱코드를 발생한다. 여기서 상기 롱코드는 각 가입자의 고유한 식별 코드로써 가입자 마다 다르게 할당된다. 데시메이터492는 상기 역신호변환기441 및 442에서 출력되는 신호와 레이트가 일치하도록 상기 롱코드를 데시메이션하여 출력한다. 선택기493은 상기 데시메이터492의 출력을 입력하며, 상기 부호기 선택신호 Csel에 의해 상기 데시메이션된 롱코드를 혼합기451 또는 452에 선택 출력한다. 상기 선택기493은 상기 1/3 부호화 레이트 선택시 상기 데시메이션된 롱코드를 제1혼합기451에 스위칭 출력하며, 1/6 부호화 레이트 선택시 상기 데시메이션된 롱코드를 상기 제2혼합기452에 스위칭 출력한다. 상기 제1혼합기451은 상기 역신호변환기441에서 출력과 상기 롱코드를 혼합하여 수신신호에 포함된 롱코드를 제거한다. 상기 제2혼합기452는 상기 역신호변환기442에서 출력과 상기 롱코드를 혼합하여 수신신호에 포함된 롱코드를 제거한다.
제1디인터리버461은 제1부호화된 데이터를 원래의 형태로 디인터리빙하기 구조를 가지며, 상기 제1혼합기451에서 출력되는 수신신호를 디인터리빙하여 인터리빙된 제1부호화데이타의 순서를 원위치시킨다. 제1심볼추출기471은 상기 제1디인터리버461의 출력에서 심볼 반복된 부호화 데이터들을 제거하여 원래의 부호화 데이터들을 추출한다. 제1복호기481은 상기 제1심볼추출기471에서 출력되는 부호화된 데이터를 원래의 데이터로 복호한다. 여기서 상기 제1복호기481은 1/3 디코딩 레이트를 가진다.
제2디인터리버462는 제2부호화된 데이터를 원래의 형태로 디인터리빙하기 구조를 가지며, 상기 제2혼합기452에서 출력되는 수신신호를 디인터리빙하여 인터리빙된 제2부호화데이타의 순서를 원위치시킨다. 제2심볼추출기472는 상기 제2디인터리버462의 출력에서 심볼 반복된 부호화 데이터들을 제거하여 원래의 부호화 데이터들을 추출한다. 제2복호기482는 상기 제2심볼추출기472에서 출력되는 부호화된 데이터를 원래의 데이터로 복호한다. 여기서 상기 제2복호기482는 1/6 디코딩 레이트를 가진다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이 통신 조건에 따라 부호화 레이트를 스위칭하여 사용하는 CDMA 통신시스템의 수신장치는 상기 도 3에 도시된 바와 구조를 갖는 송신장치의 역으로 구성시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 통신 환경이 열악한 조건에서는 SNR의 감소 또는 BER의 증가에 대하여 1/3 레이트 FEC를 사용하는 경우보다 더욱 좋은 통신 성능을 이루기 위하여 원거리 (또는 다른 설정 조건)에 있는 기지국과 단말기 사이에 1/6 레이트 FEC를 사용하는 방법을 제시한다. 이런 경우 한개의 기지국 내에서 1/3 레이트 FEC와 1/6 레이트 FEC가 동시에 사용되는데, 1/3 레이트 FEC만을 사용하는 경우 256개의 256 길이 직교부호(256 length Orthogonal code)를 사용할 수 있고, 1/6 레이트 FEC만을 사용하는 경우 128개의 128 길이 직교부호(128 length Orthogonal code)를 사용할 수 있다. 그러나 두개의 직교부호 세트(orthogonal code set)을 동시에 사용하는 경우 128 길의 직교부호 사용으로 256 길이의 직교부호 중 2개 직교부호의 사용이 불가능해진다. 즉, 1개의 256 길이의 직교부호 사용으로 1개의 128 길이의 직교부호 사용도 불가능해지게 된다. 이는 두 개의 직교부호 세트들 간에 상관(correlation)이 생기는 직교부호들이 있기 때문이다.
이러한 이유로 가변 레이트 FEC의 사용이 제약받게 되는데, 사용 제한의 예로써 1/6 레이트 부호기의 사용을 기지국에서 어느정도 이상으로 떨어진 위치에서로 한정시키거나, 신호 경로손실(signal pathloss), 신호 전송 전력(signal transmission power)이 많은 또는 BER이 큰 순방향 채널(forward channel)을 갖는 단말기와 기지국간에서만으로 사용을 제한하여 그 수를 제한할 수 있다. 또한 128 길이 직교부호를 1개 사용할 때 마다 256 길이의 직교부호 2개의 사용이 불가해지므로, 단말기들에게 충분한 직교부호를 할당해줄 수 있는 한도 내에서 1/6 레이트 부호기를 사용하는 링크 채널 수를 제한하여 사용한다. 이러한 방법을 사용하는 경우, 기지국은 1/3 레이트 부호기(FEC)와 1/6 레이트 부호기(FEC)의 전환 사용이 가능하도록 설계되어야 하며, 기지국에서는 정해진 조건에 해당되는 단말기에 1/3 레이트 FEC에서 1/6 레이트 FEC로 전환하도록 하고, 그 설정 조건을 벗어나는 단말기에게는 1/6 레이트 FEC에서 1/3 레이트 FEC로 전환하도록 명령할 수 있도록 해야한다.
또한 경우에 따라서 1/3 레이트 FEC 또는 1/6 레이트 FEC를 처음부터 부여하여 사용하도록 하는 방법도 가능하다. 여기서 1/3 레이트 FEC와 1/6 레이트 FEC의 사용을 결정 짓는 설정 조건은 고정시키지 않고, 기지국에서 직교부호의 여분에 따라서 높은 트래픽 채널 전송 전력(traffic channel transmission power)을 요구하는 단말기에 우선적으로 1/6 레이트 FEC를 사용하도록 하는 방법도 가능하다. 가능한 그외 설정 조건은 순방향 링크의 파일럿 채널(forward pilot channel)의 수신전력(receiving power, 또는 Ec, Ec/Io 등), 순방향 링크나 역방향 링크의 수신 경로 손실, 페이딩, 신호 송신 전력 (signal pathloss와 fading, signal transmission power)의 크기등을 조건으로 기준(criteria)을 정할 수 있다.
상기 직교부호의 분배 예를 살펴보면, 상기 직교부호는 하다마드 변환 (Hadamard Transform)을 거쳐서 생성되므로, 2N*2N사이즈의 직교부호 세트와 2(N+1)*2(N+1) 사이즈의 직교부호 세트 사이에는 직교성을 갖지 않는 부호들이 존재한다. 따라서 두개의 직교부호 세트를 모두 사용하는 기지국 내부에서 2N*2N 직교부호 세트 중의 직교부호를 할당할때, 2(N+1)*2(N+1)의 직교부호를 관리하는 기지국에서 기존에 할당된 2(N+1)길이의 직교부호와 직교성(orthogonality)을 유지하는 직교부호를 할당할 수 있다. 이것은 기지국에서 매번 새로운 2N 길이의 직교부호를 기존 2(N+1)길이의 모든 할당된 직교부호와 상관 여부를 확인해봐야 함을 의미한다.
따라서 상기 Hadamard Transform으로부터 다음과 같은 특징을 확인할 수 있다. 즉, 2N 길이의 직교부호를 A, B, C,...로 할 때, 2(N+1)의 직교부호들은 각각 AA, BB, CC, ... AA', BB' ,CC'... (A`는 A의 complement, B`는 B의 complement, C`는 C의 complement)로 표현할 수 있으며, 2N 코드들은 A,B,C,D...등으로 표현할 수 있다. 따라서 부호화 레이트의 전환에 따른 직교부호의 할당 순서는 2(N+1)의 직교부호들을 최대로 사용하기 위한 순서로 할당을 함으로써, 사용 가능한 2(N+1)길이의 직교부호 자원을 가장 크게 보존할 수 있다. 예를들면 2(N+1)의 코드할당을 AA, AA', BB, BB', ... (또는 AA', AA, BB', BB, ...)으로 하여 할당된 2(N+1)의 코드가 M개일때 사용 가능한 2N길이의 코드는 ""가 유지되게 해주는 방법이다. 이렇게 할당해주는 2(N+1)길이의 직교부호가 임의의 2N 길이 코드를 X라고 할때 XX가 할당되면 반드시 XX' (즉 X와 X`의 complemet)가 쓰이도록 자원을 관리함으로써, 2N길이의 코드중 사용가능한 코드수가 최대가 되도록 조정한다. 이하의 설명에서 상기 XX는 직교부호라 칭하고, 상기 XX`는 보수 직교부호라 칭하기로 한다.
상기 도 2 - 도 4에 도시된 바와 같은 구조는 단말기의 FEC 레이트 전환 사용이 가능하게 하여 기지국에 송신되는 명령(order)에 따라서 순방향 링크에서 FEC 레이트의 전환이 이루어지도록 설계할 수 있다. 상기한 바와 같은 구조를 갖는 3G CDMA 시스템의 순방향 링크를 예로 하여 1/3 레이트 FEC와 1/6 레이트 FEC의 전환 사용을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.
도 5는 호 세트업시(call set up) 페이징 및 억세스 채널(paging & access channel)을 이용하여 단말기가 기지국으로부터 1/6 레이트 FEC의 제2부호기312 사용을 지정받는 흐름을 도시하고 있으며, 도 6은 통신 중 단말기가 상기 기지국으로부터 부호화 레이트 변경을 지정받는 경우의 흐름을 도시하고 있다. 상기 도 5를 참조하여 호 세트업 단계에서 억세스 채널과 페이징 채널을 통하여 호 시작부터 순방향 링크에 대하여 1/6 레이트 FEC를 지정하는 경우를 살펴보고, 도 6을 참조하여 호 진행 중에 1/3 레이트 FEC에서 1/6 레이트 FEC로 전환 시키는 실용예를 IS-95B 시스템과 호환시켜 응용하는 경우를 설명한다.
상기 도 5를 참조하면, 511단계에서 단말기가 처음 호를 세트업을 할때 하기에 표시되는 <표 1>과 같은 오리지네이션 메시지 (Origination Message)를 송신하며, 기지국이 이를 수신하게 된다. 이때 상기 <표 1>과 같은 오리지네이션 메시지에서 부호화 레이트 변경(encoding rate change)이 가능한 단말기에게 새로운 MOB_P_REV 값 (이 값은 기존에 쓰여진 값을 쓸수 없다)을 지정해주며, 그 기능이 가능한 단말기는 자기의 MOB_P_REV의 값을 넣어 오리지네이션 메시지를 전송한다. 이후 515단계에서 상기 기지국은 상기 오리지네이션 메시지를 수신하게 되면, 하기에 표시되는 <표 2a>-<표 2g>와 같은 채널 지정 메시지(Channel Assignment Message)를 해당하는 단말기에 전송한다. 하기의 표에서 <표 2b>는 ASSIGN_MODE가 "0"일 시의 채널 지정 메시지이고, <표 2c>는 ASSIGN_MODE가 "1"일 씨의 채널 지정 메시지이며, <표 2d>는 ASSIGN_MODE가 "10"일 시의 채널 지정 메시지이고, <표 2e>는 ASSIGN_MODE가 "11"일 씨의 채널 지정 메시지이며, <표 2f>는 ASSIGN_MODE가 "100"일 시의 채널 지정 메시지이고, <표 2c>는 ASSIGN_MODE가 "101"일 씨의 채널 지정 메시지를 도시하고 있다. 여기서 상기 기지국은 513단계에서 상기 오리지네이션 메시지에 대한 응답(ACK)으로 BS_ACK_Order를 먼저 보낼 수도 있다. 상기 채널 지정 메시지에서 새롭게 지정해 야 할 필드(field)로 부호화 레이트(encoder rate)가 지정되어야 하므로, 상기 채널 지정 메시지에 부호화 레이트 필드(ENCODER_RATE field)를 새로 지정하여 지정하는 부호화 레이트를 전송한다. 그러면 상기 채널 지정 메시지를 수신하는 단말기는 수신된 메시지에서 지정한 대로 부호화 레이트를 고정한 후 주어진 주파수 대역(frequency band)과 직교부호를 이용하여 순방향 링크 채널을 탐색한다.
Field Length(bits)
MSG_TYPE("100") 8
ACK_SEQ 3
MSG_SEQ 3
ACK_REQ 1
VALID_ACK 1
ACK_TYPE 3
MSID_TYPE 3
MSID_LEN 4
MSID 8×MSID_LEN
AUTH_MODE 2
AUTHR 0 or 18
RANDC 0 or 8
COUNT 0 or 6
MOB_TERM 1
SLOT_CYCLE_INDEX 3
MOB_P_REV 8
SCM 8
REQUEST_MODE 3
SPECIAL_SERVICE 1
SERVICE_OPTION 0 or 16
PM 1
DIGIT_MODE 1
NUMBER_TYPE 0 or 3
NUMBER_PLAN 0 or 4
if ASSIGN_MODE="0",the additional record fields shall be:
Field Length(bits)
FREQ_INCL 1
CODE_CHAN 8
CDMA_FREQ 0 or 11
FRAME_OFFSET 4
ENCRYPT_MODE 2
RESERVED 0-7(as needed)
if ASSIGN_MODE="1",the additional record fields shall be:
Field Length(bits)
RESPOND 1
FREQ_INCL 1
CDMA_FREQ 0 or 11
One or more occurrences of the following field:
PILOT_PN 9
RESERVED 0-7(as needed)
if ASSIGN_MODE="10",the additional record fields shall be:
Field Length(bits)
RESPOND 1
ANALOG_SYS 1
USE_ANALOG_SYS 1
RESERVED 5
BANDCLASS 5
if ASSIGN_MODE="11",the additional record fields shall be:
Field Length(bits)
SID 15
VMAC 3
ANALOG_CHAN 11
SCC 2
MEM 1
AN_CHAN_TYPE 2
DSCC_MSB 1
RESERVED 5
BANDCLASS 5
if ASSIGN_MODE="100",the additional record fields shall be:
Field Length(bits)
FREQ_INCL 1
RESERVED 74
DEFAULT CONFIG 3
GRANTED_MODE 2
CODE_CHAN 8
FRAME_OFFSET 4
ENCRYPT_MODE 2
BAND_CLASS O or 5
CDMA_FREQ 0 or 11
if ASSIGN_MODE="101",the additional record fields shall be:
FILED Length(bits)
RESPOND 1
FREQ_INCL 1
BAND_CLASS 0 or 5
CDMA_FREQ 0 or 11
One or more occurrences of the following field:
PILOT_PN 9
RESERVED 0-7(as needed)
두 번째로 상기 도 6을 참조하면, 단말기와 기지국이 통신중인 상태에서 기지국은 상기 단말기와의 통신 환경을 검사한다. 여기서는 상기 RSSI를 이용하는 예를 살펴본다. 따라서 611단계에서 기지국 RSSI를 검사한 후, 상기 RSSI가 설정 임계값 R_low 보다 작은 경우 현재 사용중인 부호화 레이트 보다 낮은 부호화 레이트를 선택하도록 제어하며, 상기 RSSI가 설정 임계값 R_high 보다 높은 경우에는 현재 사용중인 부호화 레이트 보다 높은 부호화 레이트를 선택하도록 제어한다.
이때 상기 통신 상태에서 상기 기지국과 단말기는 트래픽 채널(Traffic Channel)을 통하여 메시지를 주고 받게 되므로, 이때 상기 단말기의 부호화 레이트를 전환시키기 위해서는 하기에 표시되는 <표 3>과 같은 서비스 컨피겨레이션(Service Configuration)에 부호화 레이트(Encoder rate)과 직교부호를 위한 새로운 필드를 추가한다. 상기 서비스 컨피겨레이션의 새로운 필드는 16비트를 할당해서 앞의 2 비트는 부호화 레이트를 지정하고 다음 8 비트는 직교부호를 지정하며 나머지의 6 비트는 예비 비트(reserved bit)로 남겨놓을 수 있다. 이에 따른 변화로 하기의 <표 4>와 같은 서비스 요구 메시지(Service Request Message)의 RECORD_LEN의 값은 기존 IS-95B에서는 12이지만, 2개의 octets가 첨가되므로 14의 값을 갖는다. 이는 하기의 <표 5>와 같은 서비스 응답 메시지(Service Response Message)와 하기의 <표 6>과 같은 서비스 연결 메시지(Service Connect Message)에서도 같이 변한다. 상기 서비스 컨피겨레이션의 내용은 상기 메시지들(Service Request Message, Service Response Message, Service Connect Message)의 Type-specific-field로 들어간다.
상기 <표 3>에 표시되는 내용은 부호화 레이트가 1/3, 1/6의 두가지인 경우를 예로하고 있다. 따라서 상기 예를 살펴보면, 단말기가 2개 이상의 부호화 레이트의 부호기를 구비하고 그에 따른 직교부호의 길이가 달라진다면, 상기 <표 3>의 ENCODER_RATE 필드와 CODE_CHAN 필드의 길이 또한 모든 경우를 수용하는 크기로 바뀌며, 그에 따른 <표 4>, <표 5>, <표 6>의 RECORD_LEN 값도 조정된다.
상기와 같이 서비스 컨피겨레이션이 정정된 상태에서, 613단계에서 부호화 레이트 변경을 위해 상기 기지국이 서비스 요구 메시지를 전송하면서 단말기에 새로운 부호화 레이트와 직교부호를 지정하며, 615단계에서 단말기는 다시 서비스 응답 메시지를 역방향 트래픽 채널을 통해 출력하여 상기 서비스 요구 메시지에 대하여 응답한다. 이때 상기 단말기가 상기 기지국의 요구에 요구에 응답하지 않으면, 상기 기지국은 상기 613단계를 반복 수행하여 다시 부호화 레이트 변경을 요구하는 서비스 요구 메시지를 전송할 수 있으며, 이에 대한 응답으로 단말기는 다시 서비스 응답 메시지를 전송한다. 상기 단말기와 기지국의 서비스 컨피겨레이션이 일치하면, 617단계에서 상기 기지국은 서비스 연결 메시지를 전송하여 해당하는 부호화 레이트의 동작 시간(rate change Action Time)을 ACTION_TIME 필드하여 지정하며, 또는 디폴트(default)로 메시지 접수 후 일정시간이 지나면 시행하도록 할 수 있다. 이후 619단계에서 단말기는 서비스 연결 완료 메시지(Service Connect Completion Message)를 역방향 링크로 전송하여 상기 서비스 연결 메시지에 대한 응답(ACK)를 보낸다. 이후 621단계에서 상기 단말기와 기지국은 지정받은 동작 시간에 맞추어 부호화 레이트를 전환한다.
Type-Specific Field Length(bits)
FOR_MUX_OPTION 16
REV_MUX_OPTION 16
FOR_RATES 8
REV_RATES 8
NUM_CON_REC 8
NUM_CON_REC occurrences of the following record
RECORD_LEN 8
CON_REF 8
SERVICE_OPTION
16
FOR_TRAFFIC
4
REV_TRAFFIC
4
ENCODER_RATE
2
CODE_CHAN 8
RESERVED 6
Field Length(bits)
MSG_TYPE("10010") 8
ACK_SEQ 3
MSG_SEQ 3
ACK_REQ 1
ENCRYPTION 2
SERV_REQ_SEQ 3
REQ_PURPOSE 4
Zero or one occurrence of the following record:
RECORD_TYPE 8
RECORD_LEN 8
Type-specific fields 8 x RECORD_LEN
Field Length(bits)
MSG_TYPE("10011") 8
ACK_SEQ 3
MSG_SEQ 3
ACK_REQ 1
ENCRYPTION 2
SERV_REQ_SEQ 3
RESP_PURPOSE 4
Zero or one occurrence of the following record:
RECORD_TYPE 8
RECORD_LEN 8
Type-specific fields
8 x RECORD_LEN
Field Length(bits)
MSG_TYPE("10100") 8
ACK_SEQ 3
MSG_SEQ 3
ACK_REQ 1
ENCRYPTION 2
USE_TIME 1
ACTION_TIME 6
SERV_CON_SEQ 3
RESERVED 5
One occurrence of the following record:
RECORD_TYPE 8
RECORD_LEN 8
Type-specific fields
8 x RECORD_LEN
Field Length(bits)
MSG_TYPE("10100") 8
ACK_SEQ 3
MSG_SEQ 3
ACK_REQ 1
ENCRYPTION 2
SERV_CON_SEQ 4
RESERVED 3
상기와 같이 부호화 레이트를 전환하는 경우, 음성 통신 및 데이터 통신에 따라 그 전환을 다르게 할 수 있다. 즉, 패킷 서비스(Packet Service)를 위한 부가 채널(supplemental channel)의 사용 중에 상기 부가 채널의 부호화 레이트를 전환하고자 하는 경우에는 전용제어채널(DCCH: Dedicated Control Channel)를 통해서 수행할 수 있다. 즉, 상기 전용제어채널은 상기 부가 채널에 대한 제어 메시지(control message)를 전달할 수 있는데, 상기 부호화 레이트 변경을 위한 제어메시지의 형태는 위의 실용 예처럼 IS-95에 대한 특정 응용 예로 보일 수 없지만, 같은 형식의 메시지를 DCCH를 통하여 전달함으로써 부가 채널에 대한 부호화 레이트 변경이 가능하다. 또한 상기 DCCH로 메시지를 수신하지 않고 트래픽 채널을 통하여 지정 받는 경우에는 상기의 트래픽 채널(fundamental channel)의 경우와 동일하게 할 수 있는데, 이는 부호화 레이트를 2비트 (4가지 경우가 가능)로 지정하여 쓰는 경우 기본채널(fundamental channel)의 부호화 레이트 변경에 2가지 경우를 사용하고, 남은 2가지 경우엔 부가채널(supplemental channel)의 부호화 레이트 변경에 사용할 수 있다.
또한 상기한 바와 같이 1/3 부호화 레이트를 사용하는 경우에 사용할 수 있는 직교부호의 수는 256(256 length)개이고, 1/6 부호화 레이트의 경우에는 128(128 length)개가 된다. 이때 상기 256 직교부호는 128 직교부호를 하다마드 변환시켜서 생성되므로, 1개의 128 길이의 직교부호는 2개의 256 길의 직교부호와 상관(correlation)이 발생되어 채널 간의 직교성을 잃게 된다. 따라서 상기 1개의 128 직교부호를 할당하면 사용 가능한 256 직교부호의 수는 2개가 적어진다. 역으로 상기 1개의 256 직교부호를 할당하면 1개의 128 직교부호를 사용할 수가 없게 된다. 상기 기지국은 할당한 128 및 256 길이의 직교부호를 계속 감시(monitoring)하면서, 이미 할당된 직교부호와 상관이 발생되지 않도록 새로운 직교부호를 할당하여야 한다.
상기와 같은 본 발명의 실시예는 채널 환경에 따라 부호화 레이트와 직교부호를 가변하여 양호한 채널의 상태를 유지시킨다. 이때 상기 채널 환경에 대한 내구성(tolerance)에는 송신 전력까지 고려된다. 그리고 상기 직교부호도 다른 순방향 채널 간에 상관(correlation)이 발생되지 않는 직교부호를 할당한다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 채널 환경에 따라 송신 전력을 고려하여 부호화 레이트를 변경하고, 또한 한 개의 셀 내에서 기지국 또는 단말기에 의해 부호화 레이트를 변경시 직교부호를 바꾸면 그 서로 다른 길이의 직교부호 세트 간에 상관이 발생되는 직교부호의 유무를 판단하여 직교부호를 할당한다. 이로인해 부호분할다중접속 통신시스템에서 발생될 수 있는 간섭 및 직교성 확보의 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 기지국의 제어부213가 레이트 변경 동작을 수행하는 과정을 도시하는 흐름도이다. 상기 도 7a는 단말기에서 레이트의 변경을 요구한 경우 기지국에서 수행되는 레이트 변경 동작을 도시하는 도면이고, 도 7b는 단말기에서 레이트 변경을 요구하지 않는 경우 기지국이 단말기의 통신 환경을 탐색하여 레이트를 변경하는 과정을 도시하는 도면이다. 여기서 상기 도 7a 및 도 7b는 특정 단말기와 기지국의 레이트 변경 절차를 도시하는 흐름도로써, 도 7a는 기지국이 특정 단말기로부터 레이트 변경 요구 메시지를 수신한 경우의 레이트 변경 절차를 도시하는 도면이며, 도 7b는 단말기가 레이트 변경 요구 메시지를 발생하지 않은 경우에 기지국이 단말기들의 통신 상태를 분석하여 레이트 변경 유무를 처리하는 과정을 도시하는 흐름도이다. 따라서 상기 기지국은 특정 단말기가 레이트 변경 요구 메시지를 발생한 경우, 상기 특정 단말기와는 도 7a와 같은 과정을 수행하면서 레이트 변경 절차를 수행하고 레이트 변경을 요구하지 않은 나머지 단말기들과는 도 7b과 같은 레이트 변경 절차를 수행하게 된다. 따라서 상기 도 7a 및 도 7b와 같은 동작은 기지국에서 병렬 수행될 수도 있다.
도 8은 단말기가 기지국이 전송한 레이트 변경 요구 메시지를 수신한 경우 또는 통신 환경의 변화에 따라 레이트 변경 조건이 발생된 경우에 기지국과 레이트를 변경하는 절차를 도시하는 도면이다.
도 9는 상기 부호화 레이트 변경시, 변경된 부호화 레이트에 대응되는 직교부호를 할당하는 절차를 도시하는 흐름도이다. 즉, 기지국은 단말기에 순방향 채널을 할당할 때 직교부호를 할당하는데, 항상 사용 가능한 직교부호의 수가 가장 많이 남도록 직교부호를 할당하여야 한다. 상기 도 9는 기지국이 본 발명의 실시예에 따라 단말기의 직교부호를 할당하는 절차를 도시하는 흐름도이다.
본 발명의 실시예는 통신 환경에 따라 부호화 레이트 및 직교부호를 변경하여 할당하는 것에 관한 것으로, 부호화 레이트 및 이에 대응되는 직교부호 길이를 동시에 변경하는 것으로 가정한다. 그러나 부호화 레이트 또는 직교부호의 길이를 독립적으로 변경할 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에서는 상기 부호화 레이트를 높이는 경우(예:1/6에서 1/3로) 긴 길이의 직교부호를 할당하고, 부호화 레이트를 낮추는 경우(예:1/3에서 1/6로) 작은 길이의 직교부호를 할당하여, 레이트 변경 시에도 동일한 칩 레이트를 유지하는 경우로 한정하여 설명하기로 한다. 그러나 기지국과 단말기 간의 채널 통신시 동일한 칩 레이트를 유지하지 않도록 하면서 부호화 레이트 및 직교부호의 길이를 할당할 수도 있다.
이하의 설명에서는 먼저 도 9를 참조하여 직교부호를 할당하는 절차를 살펴보고, 이후 도 7a, 도 7b 및 도 8을 참조하여 기지국과 단말기가 레이트를 변경하는 절차를 살펴본다.
상기 도 9를 참조하면, 단말기의 채널 할당 또는 부호화 레이트의 변경 등에 의해 길이 N(N=2k)의 직교부호 할당이 요구되면, 도시하지 않은 레이트 제어기는 911단계에서 사용 가능한 직교부호를 탐색하는 동작을 수행한다. 이때 상기 직교부호 할당시 이후 사용할 수 있는 직교부호의 수가 가장 많도록 직교부호를 할당하여야 한다. 이를 위해 먼저 913단계에는 직교부호 테이블을 탐색하여 사용하지 않는 길이 N(N=2k)의 직교부호가 있는가 검사하며, 이미 모든 직교부호들이 사용 중인 상태이면 929단계로 진행하여 직교부호의 사용이 불가함을 표시하고 종료한다.
그러나 상기 913단계에서 사용 가능한 길이 N(N=2k)의 직교부호가 존재하는 경우, 915단계에서 해당하는 직교부호들을 탐색 리스트(search list) W(k)에 기록한다. 상기 탐색리스트 W(k)는 하기와 같이 w(k,i)의 형식으로 이루어지는 사용중이지 않은 직교부호들의 정보를 저장하게 된다.
여기서 상기 K는 자연수로써 직교부호의 길이(Walsh codes of length :2k)를 나타내며, i는 직교부호의 번호(Walsh codes of number)로써 i=0,1,2,...,N-1이 된다. 따라서 길이 2k의 직교부호 중 11, 12, 15, 21, 30의 직교부호들이 비사용 상태라고 가정하면, 상기 탐색리스트 W(k)에는 w(k,11), w(k,12), w(k,15), w(k,21), w(k,30)의 직교부호들로 구성되는 리스트를 갖게 된다.
이후 917단계에서 탐색절차 1(search procedure 1)을 수행하면서 상기 탐색리스트 W(k)에 저장되어 있는 직교부호들 중에서, 상기 2k보다 큰 길이를 가지며 대응되는 2k길이를 갖는 직교부호와 직교성을 갖지 못하는 직교부호들을 삭제한다. 즉, 상기 탐색절차 1에서는 2k보다 큰 길이를 갖는 직교부호들 중 현재 사용하고 있는 직교부호와 직교성을 만족하지 않는 직교부호들을 상기 탐색리스트 W(k)에서 삭제한다. 즉, 탐색리스트에 있는 직교부호 W(k,i)가 현재 순방향 채널에 사용되고 있는 직교부호, w(k+j,i) [j≥1, i=0,1,...2k+j-1]와 직교성(orthogonality)를 만족하지 못하면 그런 직교부호들을 W(k)에서 삭제한다. 그리고 상기 j가 하나씩 증가(직교부호의 길이를 증가시킴)함에 따라 가장 긴 길이의 직교부호들 까지 위와 같은 탐색 및 추출(searching & extraction) 절차를 계속 수행한다. 상기 917단계에서 수행되는 탐색절차 1은 다음과 같이 표현할 수 있다.
1. set j←1. 2. while k+j≤maximum do { 2.1, find Walsh code(s) w(k,i1) in the list W(k), which is(are) not orthogonal with w(k+j,i2) in use, i2=o,1,2,...2k+j-1 2.2, extract the Walsh codes w(k+i1) which satisfy 2.1 from search Walsh code list W(k) 2.3, set j←j+1 }
상기 917단계에서 탐색절차 1을 수행한 후, 919단계에서 상기 탐색리스트 W(k)에 직교부호가 남아있는가(number of w(k,i)＞0) 검사한다. 이때 상기 탐색리스트 W(k)에 남아있는 직교부호가 없는 경우에는 929단계로 진행하여 사용 가능한 직교부호가 없음을 표시한다.
그러나 상기 탐색리스트 W(k)에 직교부호가 존재하는 경우에는 921단계에서 상기 탐색리스트 W(k)의 모든 직교부호들(w(k,i), i=1,1,2..,N-1)에 대하여 직교부호 길이 2k, 번호의 직교부호(이하 이러한 직교부호를 w(k,i)의 보수 직교부호(half complement)제2부호라 칭한다)가 이미 사용하고 있는가를 검사하여 그런 직교부호가 상기 탐색리스트 W(k)에 있는가 검사한다. 이때 상기 직교부호가 상기 탐색리스트 W(k)에 존재하는 경우에는 927단계로 진행하여 해당하는 직교부호를 할당한다.
그러나 상기 921단계에서 해당 직교부호가 탐색리스트 W(k)에 존재하지 않는 경우에는 923단계에서 탐색절차 2(search procedure 2)를 수행하면서 직교부호를 삭제한다. 상기 절차 2는 2k보다 짧은 길이를 갖는 현재 사용중인 직교부호들에 대하여 탐색리스트 W(k)에 있는 직교부호w(k,i)가 직교성을 만족하는가를 검사하여 만족하지 못하는 직교부호들을 삭제한다. 즉, 현재 사용되고 있는 직교부호, w(k-j,l)[j≥1, l=0,1,...2k-j-1] 중에서 탐색리스트 W(k)에 저장되어 있는 직교부호와 직교성(orthogonality)를 만족하지 못하는 직교부호들을 탐색리스트 W(k)에서 삭제한다. 그리고 상기 j가 하나씩 감소함에 따라 가장 짧은 길이의 직교부호들 까지 위의 탐색 및 추출(searching & extraction) 절차를 계속 수행한다. 상기 923단계에서 수행되는 탐색절차 2는 다음과 같이 표현할 수 있다.
1. set j←1 2. while k-j≥1 do { 2.1, find Walsh code(s) w(k,i1) in the list W(k), which is(are) not orthogonal with w(k-j,i3) in use, i3=o,1,2,...2k-j-1 2.2, extract the Walsh codes W(k+i1) which satisfy 2.1 from search Walsh code list W(k) 2.3, set j←j+1 }
상기 923과 같은 절차 2를 수행한 후, 925단계에서 상기 탐색리스트 W(k)에 직교부호가 남아있는가(number of w(k,i)＞0) 검사한다. 이때 상기 탐색리스트 W(k)에 남아있는 직교부호가 없는 경우에는 929단계로 진행하여 사용 가능한 직교부호가 없음을 표시한다. 그러나 상기 탐색리스트 W(k)에 직교부호가 존재하는 경우, 927단계에서 상기 921단계의 조건을 만족하는 직교부호나 탐색리스트 W(k)에 남아있는 직교부호를 사용하는 길이 N의 직교부호로써, 해당하는 직교부호의 할당을 허가한다.
상기 도 9와 같은 절차로 직교부호를 할당하는 동작을 구체적으로 살펴본다. 여기서 필요한 직교부호의 길이를 N=2k이라고 할 때 상기 도 9의 915단계에서 직교부호 탐색리스트 W(k)에 기록된 N=2k길이의 직교부호를 w(k,i)라 한다. 여기서 상기 i는 직교부호의 번호(Wno)로써 하다마드 매트릭스 요소(Hadamad matrix element)의 번호(i=0,1,...,N-1)가 된다.
여기서 k=5이며 통신 채널에 사용하는 직교부호의 길이는 k=4, k=5, k=6만 있다고 가정한다. 그리고 상기 탐색리스트 W(k)에 기록된 w(k,i)가 i=11,,,의 w(5,10), w(5,11), w(5,26), w(5,27), w(5,28)이라고 가정한다. 또한 명칭의 간편성을 위하여 w(5,10)과 w(5,26)은 서로에 대하여 보수 직교부호(half complement)이며, w(5,11)과 w(5,12)와 w(5,12)와 w(5,28)은 각각 서로에 대하여 보수 직교부호이라고 칭한다.
그리고 현재 사용중이지 않는 부호들을 다음과 같이 표시한다.(여기서 w(6,28)과 w(4,11)은 예외로서 사용중인 부호이다) 즉, w(4,10)=, w(4,11)=, w(4,12)=라고 하면, w(5,10)= , w(5,11)= , w(5,12)= , w(5,26)= , w(5,27)= , w(5,28)= 이고, w(6,11)= , w(6,26)= , w(6,27)= , w(6,28)= , w(6,43)= , w(6,58)= , w(6,59)= , w(6,60)= 가 된다. 여기서 바(bar) 표시된 부호는 2의 보수(binary complement)로 이루어지는 부호이다.
상기와 같은 직교부호의 조합을 도시하면 하기 <표 8>과 같이 표현할 수 있으며, 여기서 w(6,28), w(5,10), w(5,12) 및 w(4,11)은 사용 중인 직교부호라고 가정한다. 하기 <표 8>에서 k=5인 길이를 갖는 직교부호들은 탐색리스트 W(k=5)에 있는 직교부호와 관계성이 있으며, 사용중이지 않는 부호와 사용중인 부호 두가지 (w(6,28), w(4,11)) 경우의 직교부호만 도시하고 있다. 또한 하기 <표 8>에서 밑줄 친 직교부호들은 탐색리스트 W(k)에 있는 직교부호들이다.
k=4 k=5 k=6
w(4,10)=w(4,11)=w(4,12)= w(5,10)= w(5,11)= w(5,12)= w(5,26)= w(5,27)= w(5,28)= w(6,11)= w(6,26)= w(6,27)= w(6,28)= w(6,43)= w(6,58)= w(6,59)= w(6,60)=
상기 <표 8>을 참조하여 도 9와 같은 절차로 진행되는 직교부호의 할당 과정을 살펴보면, 917단계에서 탐색절차 1은 탐색리스트 W(k)에 기록된 직교부호 w(5,11), w(5,26), w(5,27), w(5,28) 들 중에서 2k+1길이의 현재 채널에 할당되어 쓰이고 있는 직교부호들과 직교성을 만족하지 못하는 직교부호를 탐색하여 탐색리스트 W(k)에서 삭제한다. 따라서 상기 탐색 절차 1로 부터 탐색리스트 W(k)에서 w(5,28)= 는 현재 사용중인 w(6,28)과 직교성을 만족하지 못하므로 삭제된다. 따라서 탐색 절차 1이 수행되고 나면, 상기 탐색리스트는 W(k)={w(5,11),w(5,26),w(5,27)}이 된다. 상기 직교부호들은 number of W(k)＞0이므로 상기 919단계의 조건을 만족하며, 또한 상기 w(5,26)은 w(5,10)의 보수 직교부호로써, w(5,(26+16)mod 32)=w(5,10)이 이미 사용 중이므로 상기 921단계의 조건을 만족하며, 따라서 상기 w(5,26)은 사용 가능한 직교부호로 할당된다.
만일 상기 w(5,10)이 사용중인 직교부호가 아니고, 상기 탐색절차 1을 수행한 이후 탐색리스트 W(k)의 원소 직교부호들이 w(5,10),w(5,11),w(5,26),w(5,27)이면, 상기 921단계를 만족하는 직교부호가 탐색리스트 W(k)에 없는 상태가 된다. 그러면 상기 923단계로 진행하여 탐색절차 2를 수행한다. 상기 탐색절차 2에서는 상기 탐색리스트 W(k)의 직교부호들 중 2k+1길이(즉 k-1=4)이며 현재 채널에 할당되어 쓰이고 있는 직교부호들과 직교성을 만족하지 못하는 탐색리스트 내의 직교부호를 탐색하여 탐색리스트 W(k)에서 삭제한다. 현재 w(4,11)=이 사용중이므로, 상기 탐색리스트 W(k)에서 w(5,11)= , w(5,27)= 가 삭제된다. 따라서 상기 탐색리스트에 저장되는 직교부호의 원소들은 W(k=5)={w(5,10),w(5,26)}이 되며, 그러면 상기 925단계를 만족하므로 927단계에서 사용 가능한 직교부호들로 w(5,10)과 w(5,26)이 전달된다.
상기와 직교부호 할당은 도 2의 제어부213에 수행한다. 상기 제어부213이 새로운 직교부호를 할당할 시, 먼저 사용할 길이 N을 갖는 직교부호들 중 사용 가능한 직교부호들이 있는가 검사한다. 이때 해당 길이를 갖는 사용 가능한 직교부호가 있는 경우에는 직교부호의 할당에 있어서 다른 단말기들에 할당된 순방향 채널의 직교부호들과 상관이 발생되는 직교부호가 있는가를 검사하여 있으면 해당 부호의 할당을 제외한다. 이때 해당 조건을 만족하는 직교부호가 있는 경우에는 대응되는 직교부호 길이 및 번호 정보를 출력하므로써, 직교부호를 할당하게 되는 것이다. 따라서 부호분할다중접속 통신시스템에서 가변 데이타율로 채널 데이타를 송신할 시, 기지국이 단말기들에 직교부호를 할당할 시 다른 단말기 및 채널들에 할당된 직교부호들과 상관성이 없는 직교부호를 효과적으로 할당할 수 있게된다. 그러므로 가변 데이타율을 지원하는 통신시스템 서비스에서 직교부호 자원을 효율적으로 사용할 수 있으며, 또한 직교부호를 신속하게 할당할 수 있게된다.
상기 도 7a, 도 7b 및 도 8에서 사용되는 레이트라는 용어는 부호화 레이트(coding rate), 또는 직교부호의 길이 또는 부호화 레이트 및 직교부호 길이를 포함하는 것이 될 수 있다. 그리고 제1레이트 변경조건이라는 의미는 높은 레이트에서 낮은 레이트로 변경하는 조건을 의미하며, 제2레이트 변경조건이라는 의미는 낮은 레이트에서 높은 레이트로 변경하는 조건을 의미한다. 예를들어 부호화율이 1/3이고 직교부호의 길이가 256인 직교부호를 사용하는 통신환경에서 부호화율이 1/6이고 직교부호의 길이가 128인 직교부호로 변경하면, 이는 높은 레이트에서 낮은 레이트로 변경된 경우가 된다. 그리고 부호화율이 1/6이고 직교부호의 길이가 128인 직교부호를 사용하는 통신환경에서 부호화율이 1/3이고 직교부호의 길이가 256인 직교부호로 변경하면, 이는 낮은 레이트에서 높은 레이트로 변경된 경우가 된다. 본 발명의 실시예에서는 높은 레이트의 부호화 레이트를 사용할 시 짧은 길이의 직교부호를 할당하고, 낮은 레이트의 부호화 레이트를 사용할 시 긴 길이의 직교부호를 할당하여 전체적으로 데이타 전송율을 일정하게 유지되는 경우를 가정하여 설명하기로 한다. 그러나 상기와 같은 레이트 변경과 다르게 구현할 수도 있다.
상기 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 기지국의 제어부213은 711단계에서 수신신호를 분석하여 단말기의 레이트 변경 요구 메시지가 수신되었는가 검사한다. 이때 상기 711단계에서 단말기에서 전송한 레이트 변경 요구 메시지를 수신한 경우, 기지국의 제어부213은 713단계에서 수신된 메시지가 더 높은 레이트로의 변경을 요구하는 메시지인가 아니면 더 낮은 레이트로의 변경을 요구하는 메시지인가 검사한다.
이때 상기 713단계에서 더 낮은 레이트로의 변경을 요구한 메시지면, 상기 기지국의 제어부213은 715단계에서 제1레이트 변경조건을 만족하는가 검사한다. 여기서 상기 제1레이트 변경 조건은 기지국이 부호화 레이트를 낮게 변경하기 위한 조건으로써, 하기 <표 9>와 같은 조건들이 될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 하기 <표 9>와 같은 4가지의 조건 중 조건1과 조건4를 포함하여 2개 이상의 조건을 만족하는 경우에는 상기 제1레이트 변경 조건을 만족하는 것으로 가정한다.
조건 판단
1
2
3
4 변경할 부호화 심볼 레이트를 수행하기 위한 유효한 직교부호가 있는가?
상기 <표 9>에서 조건 1은 기지국이 단말기에 송신하는 전력(Tx power to the MS)이 순방향 링크의 해당 대역에서 단말기가 송신할 수 있는 최대 전력(Total available at BS for all forward link in the same FA)에서 전력 여유 폭(power margin)을 뺀 값을 해당 대역에서 서비스 받는 전체 단말기 수(number of MS in service in the same FA)로 나눈 값 보다 크거나 같은 조건이다. 상기 조건 2는 일정기간 동안의 평균 역방향링크 수신세기(reverse link RSSI 또는 MS가 측정한 순방향 파일럿 Ec/Io의 평균 등)가 임계 수신세기(Thrssi)에서 수신세기의 표준편차(σrssi)를 뺀 값 보다 작거나 같은 조건이다. 상기 조건 3은 일정기간 동안의 평균 역방향 링크 신호대잡음비(reverse link SNR(Signal to Noise Ratio))가 임계 신호대잡음비(Thsnr)에서 신호대잡음비의 표준편차(σsnr)를 뺀 값 보다 작거나 같은 조건이다. 조건 4는 변경하고자 하는 길이의 직교부호 중에서 현재 사용 가능한 직교부호가 존재하는 조건이다. 여기서 상기 직교부호의 탐색은 상기 도 9와 같은 과정을 수행하여 탐색 및 추출된 직교부호가 된다. 즉, 상기 도 9와 같은 과정을 수행하면서 직교부호들을 탐색한 결과, 사용 가능한 직교부호가 존재하여도 해당 직교부호가 다른 사용중인 직교부호와 상관이 발생되는 직교부호이면 사용이 불가능한 직교부호로 판단한다. 따라서 상기 조건 4를 만족하는 직교부호는 변경하고자 하는 부호화 레이트에 대응되는 길이를 갖는 직교부호이며, 다른 순방향 채널과 상관성이 없는 직교부호이어야 한다.
여기서 상기 제1레이트 변경 조건을 만족하기 위해서는 상기 <표 9>의 조건1과 조건4를 반드시 만족하여야 한다. 따라서 상기 <표 9>의 조건1과 조건4를 만족하는 경우에는 현재의 레이트를 더 낮은 레이트로 변경시킬 수 있다. 그러나 상기 조건1 또는 조건 4를 만족시키지 않는 상태에서 상기 조건2 및 조건3을 만족하는 경우에는 레이트는 변경시키지 않는다. 즉, 상기 조건1과 조건4를 동시에 만족시키는 경우에만 현재의 레이트를 낮은 레이트로 변경시킬 수 있는 상태가 된다. 여기서는 상기 조건1 및 조건4를 만족시키는 상태에서 조건2 또는 조건4 중의 하나 또는 둘 모두를 만족시키는 경우에 제1레이트 변경조건을 만족시킨다고 가정한다.
따라서 상기 715단계에서 상기 제1레이트 변경조건을 만족시키는 경우, 상기 기지국은 717단계에서 요구된 부호화 레이트 및 할당된 직교부호의 정보와 함께 응답 메시지를 단말기 측에 전송한다. 여기서 상기 채널 부호기의 부호화율(coding rate)이 1/3인 경우에는 1/6로 변경시킬 수 있고, 1/2인 경우에는 1/4로 변경시킬 수 있다. 또한 이런 경우 상기 직교부호의 할당은 길이가 더 짧은 직교부호로 할당할 수 있으며, 이때 다른 순방향 링크 채널 들에서 사용되는 다른 직교부호와 상관이 발생되지 않는 직교부호를 선택하여 할당하여야 한다. 이때 상기 제어부213의 내부에는 상기한 바와 같이 하다마드 변환에 의해 미리 설정된 직교부호들을 저장하는 테이블을 구비하며, 상기 직교부호의 할당은 상기 도 9와 같은 과정을 수행하면서 상기 테이블에서 서로 상관이 발생되지 않는 직교부호를 선택하여 할당한다. 상기 변경된 부호화율 및 직교부호 정보를 전송한 후, 상기 기지국의 제어부213은 719단계에서 요구된 낮은 레이트로 변경하기 위한 부호화 선택신호 Csel과 직교부호 번호 Wno 및 길이 Wlength를 출력하여 기지국의 채널 부호기의 부호화율 및 직교부호를 변경한다.
그러면 상기 기지국에서 도 3에 도시된 바와 같이 상기 부호화 선택신호Csel에 의해 선택기301은 입력데이타를 제2부호기312에 출력하고, 선택기393은 데시메이터392의 출력을 선택하여 제2혼합기342에 출력하며, 제2직교변조기362는 상기 제1부호기312에서 출력되는 심볼 데이타를 새롭게 할당된 직교부호와 곱하여 출력하게 된다. 따라서 확산기370으로 인가되는 직교확산신호의 레이트는 낮은 레이트로 변경되어 인가됨을 알 수 있다. 또한 단말기의 제어부213도 수신되는 Csel 및 Wno, Wlength를 출력하며, 이로인해 도 4에 도시된 바와 상기 선택기420은 상기 역확산기410에서 출력되는 수신신호를 제2직교복조기432에 인가하며, 상기 제2직교복조기432는 상기 역확산된 신호를 새롭게 할당된 직교부호와 곱하여 출력한다. 또한 상기 부호화 선택신호Csel에 의해 선택기493은 데시메이터492의 출력을 제2혼합기452로 출력하며, 따라서 상기 제2복호기482에서 복호된 데이타가 수신된 데이타로써 인가된다.
그러나 상기 713단계에서 높은 레이트로의 변경을 요구한 메시지면, 상기 기지국의 제어부213은 721단계에서 제2레이트 변경조건을 만족하는가 검사한다. 여기서 상기 제2레이트 변경 조건은 기지국이 레이트를 높게 변경하기 위한 조건으로써, 하기 <표 10>과 같은 조건들이 될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 하기 <표 10>과 같은 3가지의 조건들 중 조건1을 포함하는 적어도 1개 이상의 조건을 만족하는 경우에 상기 제2레이트 변경 조건을 만족하는 것으로 가정한다.
조건 판단
1
2
3
상기 <표 10>에서 조건 1은 기지국이 단말기에 송신하는 전력(Tx power to the MS)이 순방향 링크의 해당 대역에서 단말기가 송신하는 평균 송신전력(average Tx power to all MS`s)에서 각 순방향 트래픽 채널의 평균 전송 전력의 표준편차(σpwr)를 뺀 값 보다 작거나 같은 조건이다. 상기 조건 2는 일정기간 동안의 평균 역방향 링크 수신세기(reverse link의 RSSI 또는 MS가 측정한 순방향 파일럿 채널의 Ec/Io의 평균)가 임계 수신세기 (Thrssi)에서 수신세기의 표준편차(σrssi)를 뺀 값 보다 크거나 같은 조건이다. 상기 조건 3은 일정기간 동안의 평균 역방향 링크 신호대잡음비가(reverse link SNR)가 임계 신호대잡음비(Thsnr)에서 신호대잡음비의 표준편차(σsnr)를 뺀 값 보다 크거나 같은 조건이다.
여기서 상기 제2레이트 변경 조건을 만족하기 위해서는 상기 <표 10>의 조건1을 반드시 만족하여야 한다. 따라서 상기 <표 10>의 조건1을 만족하는 경우에는 현재의 부호화 레이트를 높은 부호화 레이트로 변경시킬 수 있으며, 도 9의 직교부호 탐색을 거쳐 직교부호의 길이를 변경시킬 수 있다. 그러나 <표 10>의 조건1을 만족시키지 않는 상태에서 상기 조건2 및 조건3을 만족하는 경우에는 부호화 레이트 및 직교부호는 변경시키지 않는다. 즉, 상기 조건1을 만족시키는 경우에만 현재의 레이트를 낮은 레이트로 변경시킬 수 있는 상태가 된다. 여기서는 상기 조건1을 만족시키는 상태에서 조건2 또는 조건3 중의 하나 또는 둘 모두를 만족시키는 경우에 제2레이트 변경조건을 만족시킨다고 가정한다.
따라서 상기 721단계에서 상기 제2레이트 변경조건을 만족시키는 경우, 상기 기지국은 717단계에서 요구된 부호화 레이트 및 할당된 직교부호와 함께 응답 메시지를 단말기 측에 전송한다. 여기서 상기 채널 부호기의 부호화율(coding rate)이 1/6인 경우에는 1/3로 변경시킬 수 있고, 1/4인 경우에는 1/2로 변경시킬 수 있다. 또한 상기 부호화율이 낮은 레이트로 변경됨에 따라 상기 직교부호는 길이가 더 긴 직교부호를 할당할 수 있다. 그리고 이때 할당되는 직교부호는 상기한 바와 같이 다른 단말기들에서 사용되는 다른 직교부호들과 상관이 발생되지 않는 직교부호를 선택하여야 한다. 상기와 변경된 부호화율 및 직교부호를 전송한 후, 상기 기지국의 제어부213은 719단계에서 요구된 높은 레이트로 변경하기 위한 부호화 선택신호 Csel과 직교부호 번호 Wno 및 길이 Wlength를 출력하여 채널 부호기의 부호화율 및 직교부호를 변경한다.
그러면 도 3에 도시된 바와 같이 상기 부호화 선택신호Csel에 의해 선택기 301은 입력데이타를 제1부호기311로 출력하며, 선택기393은 데시메이터392의 출력을 제1혼합기341로 출력하고, 제1직교변조기361은 상기 제1신호변환기351에서 출력되는 데이타를 새롭게 할당된 직교부호와 곱하여 출력하게 된다. 따라서 확산기370으로 인가되는 직교확산신호의 레이트는 높은 레이트로 변경되어 인가됨을 알 수 있다. 또한 단말기의 제어부213도 수신되는 Csel 및 Wno, Wlength를 출력하며, 이로인해 도 4에 도시된 바와 상기 선택기420은 상기 역확산기410에서 출력되는 수신신호를 제1직교복조기431에 인가하며, 상기 제2직교복조기431은 상기 역확산된 신호를 새롭게 할당된 직교부호와 곱하여 출력한다. 또한 상기 부호화 선택신호Csel에 의해 선택기493은 제1혼합기451로 데시메이터492의 출력을 인가하며, 따라서 상기 제1복호기481에서 복호된 데이타가 수신기 측에 인가된다.
그러나 상기 단말기에서 레이트 변경 요구 메시지 수신시, 상기 제1레이트 변경조건 및 제2레이트 변경조건을 만족하지 못하는 경우, 상기 기지국의 제어부213은 715단계 또는 721단계에서 이를 감지하고, 723단계에서 상기 단말기에 부호화 레이트 변경 및 직교부호의 변경 불가를 포함하는 응답메세지를 전송하고 종료한다.
상기 711단계에서 단말기들로부터 레이트 변경 요구 메시지를 수신하지 않는 경우에는 도 7b와 같은 동작을 수행하면서 레이트 변경 유무를 검사한다. 또한 상기 도 7a와 같이 특정 단말기에서 레이트 변경 요구 메시지가 수신된 경우, 상기 기지국은 도 7b와 같은 과정을 병렬 수행하면서 레이트 변경을 요구하지 않은 단말기들의 레이트 변경 유무를 검사한다. 상기 도 7b는 상기 기지국의 제어부213가 단말기들에 대한 순방향 트래픽 채널의 소모 전력을 탐색하여 레이트를 변경시킨다. 이때 큰 전력을 소모하는 단말기의 경우에는 낮은 레이트로 변경시키고, 작은 전력을 소모하는 단말기의 경우에는 높은 레이트로 변경시키는 동작을 수행할 수 있다.
먼저 높은 전력을 소모하는 단말기의 레이트를 변경하는 동작을 살펴보면, 상기 기지국의 제어부213은 751단계에서 모든 높은 레이트의 부호기를 사용하는 순방향 링크에서 가장 많은 전력을 소모하는 순방향 링크와 단말기들을 탐색한다. 그리고 상기 제어부213이 753단계에서 내부의 탐색 리스트를 참조하여 상기와 같이 탐색된 단말기가 레이트 변경이 가능한 단말기인가 검사하며, 상기 레이트 변경이 가능한 단말기인 경우에는 755단계에서 제1레이트 변경조건을 만족하는가 검사한다. 이때 상기 제1레이트 변경 조건은 상기한 바와 같이 상기 <표 8>에서 조건 1과 조건 4를 포함하여 3개 이상의 조건을 만족하는 경우 상기 제1레이트 변경조건을 만족한다고 가정한다. 이때 상기 제1레이트 변경 조건을 만족하지 않는 경우에는 상기 711단계로 되돌아가 대기하거나 다시 도 7b의 과정을 계속적으로 수행한다. 그러나 상기 755단계에서 제1레이트 변경조건을 만족하는 경우, 757단계에서 단말기에 낮은 레이트로 변경하기 위한 요구 메시지를 전송하고 해당 순방향 채널의 부호화 레이트를 낮추기 위한 절차를 수행한다.
두 번째로 낮은 전력을 소모하는 단말기의 레이트를 변경하는 동작을 살펴보면, 상기 기지국의 제어부213은 759단계에서 모든 순방향 링크에서 가장 적은 전력을 소모하는 순방향 링크와 단말기들을 탐색한다. 그리고 상기 기지국 및 신호처리부213은 761단계에서 내부의 탐색 리스트를 참조하여 상기 탐색된 단말기가 레이트 변경이 가능한 단말기인가 검사하며, 상기 레이트 변경이 가능한 단말기인 경우에는 763단계에서 제2레이트 변경조건을 만족하는가 검사한다. 이때 상기 제2레이트 변경 조건은 상기한 바와 같이 상기 <표 10>에서 조건 1을 포함하여 2개 이상의 조건을 만족하는 경우 상기 제2레이트 변경조건을 만족한다고 가정한다. 이때 상기 제2레이트 변경 조건을 만족하지 않는 경우에는 상기 711단계로 되돌아가 대기하거나 다시 도 7b의 과정을 계속적으로 수행한다. 그러나 상기 763단계에서 제2레이트 변경조건을 만족하는 경우, 765단계에서 단말기에 높은 레이트로 변경하기 위한 요구 메시지를 전송하고 해당 순방향 채널의 부호화 레이트를 높이기 위한 절차를 수행한다.
그러나 상기 탐색 과정에서 가장 많은 전력을 소모하는 단말기 또는 가장 적은 전력을 소모하는 단말기가 레이트 변경이 불가능한 단말기이면, 즉, 종래의 IS-95의 단말기 처럼 통화 도중에 부호화 레이트를 변경할 수 없는 단말기이면, 각각 753단계 또는 761단계에서 이를 감지하고, 767단계로 진행하여 레이트 변경이 불가능한 단말기를 탐색 리스트에서 삭제한 후 상기 711단계로 되돌아가 대기하거나, 다시 도 7b로 돌아가 다른 순방향 링크와 해당 단말기를 탐색한다.
상기 도 8을 참조하면, 단말기의 제어부는 811단계에서 수신신호를 분석하여 기지국에서 전송된 레이트 변경 요구 메시지가 수신되었는가 검사한다. 이때 상기 811단계에서 단말기가 레이트 변경 요구 메시지를 수신한 경우, 단말기의 제어부는 813단계에서 수신된 메시지가 더 높은 레이트로의 변경을 요구하는 메시지인가 아니면 더 낮은 레이트로의 변경을 요구하는 메시지인가 검사한다.
이때 상기 813단계에서 더 낮은 레이트로의 변경을 요구한 메시지면 상기 단말기의 제어부는 815단계에서 제1레이트 변경조건을 만족하는가 검사한다. 여기서 상기 제1레이트 변경 조건은 단말기가 레이트를 낮게 변경하기 위한 조건으로써, 본 발명의 실시예에서는 하기 <표 11>과 같은 3가지의 조건 중 2개 이상의 조건을 만족하는 경우에는 상기 제1레이트 변경 조건을 만족하는 것으로 한다.
조건 판단
1
2
3
상기 <표 11>에서 조건 1은 일정기간 동안의 평균 역방향 링크 송신전력(Reverse Tx power)이 임계 전력(Thpwr)에 표준전력 편차(σpwr)를 더한 값 보다 크거나 같은 조건이다. 상기 조건 2는 일정기간 동안의 평균 순방향 링크 수신세기(received forward link RSSI, 또는 순방향 파일럿의 Ec/Io)가 임계 수신세기(Thrssi)에서 수신세기의 표준편차(σrssi)를 뺀 값 보다 작거나 같은 조건이다. 상기 조건 3은 일정기간 동안의 평균 순방향 링크 신호대잡음비(received forward link SNR)가 임계 신호대잡음비(Thsnr)에서 신호대잡음비의 표준편차(σsnr)를 뺀 값 보다 작거나 같은 조건이다.
여기서 상기 제1레이트 변경 조건을 만족하기 위해서는 상기 <표 11>의 조건1-조건3 중에서 2개 이상 만족하여야 한다고 가정한다. 따라서 상기 <표 11>의 두 개 이상의 조건을 만족하는 경우에는 현재의 부호화 레이트를 낮은 레이트로 변경시킬 수 있으며, 직교부호의 길이를 변경시킬 수 있다.
따라서 상기 815단계에서 상기 제1레이트 변경조건을 만족시키는 경우, 상기 단말기는 817단계에서 요구된 부호화 레이트 및 할당된 직교부호와 함께 응답 메시지를 기지국 측에 전송하고, 819단계에서 변경된 레이트에 따라 부호화율 및 직교부호를 변경하여 통신 기능을 수행한다.
그러나 상기 813단계에서 높은 레이트로의 변경을 요구한 메시지면, 상기 단말기의 제어부는 821단계에서 제2레이트 변경조건을 만족하는가 검사한다. 여기서 상기 제2레이트 변경 조건은 기지국이 레이트를 높게 변경하기 위한 조건으로써, 본 발명의 실시예에서는 하기 <표 12>와 같은 3가지의 조건 중 2개 이상의 조건을 만족하는 경우에는 상기 제2레이트 변경 조건을 만족하는 것으로 한다.
조건 판단
1
2
3
상기 <표 12>에서 조건 1은 일정기간 동안의 평균 역방향 링크 송신 전력(reverse Tx power)이 역방향 링크의 임계 송신전력(Thpwr)에서 송신전력의 전력의 표준편차(σpwr)를 뺀 값 보다 작거나 같은 조건이다. 상기 조건 2는 일정기간 동안의 평균 순방향 링크 수신세기(received forward link RSSI 또는 순방향 파일럿 채널의 Ec/Io)가 임계 수신세기(Thrssi)와 수신세기의 표준편차(σrssi)를 더한 값 보다 크거나 같은 조건이다. 상기 조건 3은 일정기간 동안의 평균 순방향 링크 신호대잡음비(received forward link SNR)가 임계 신호대잡음비(Thsnr)와 신호대잡음비의 표준편차(σsnr)를 더한 값 보다 크거나 같은 조건이다.
여기서 상기 <표 12>의 조건1 - 조건3 중에 두 개 이상 만족하면 상기 제2레이트 변경 조건을 만족한다고 가정한다. 따라서 상기 <표 12>의 두 개 이상의 조건들을 만족하는 경우에는 현재의 FEC레이트를 높은 레이트로 변경시킬 수 있으며, 직교부호의 길이를 변경시킬 수 있다.
따라서 상기 821단계에서 상기 제2레이트 변경조건을 만족시키는 경우, 상기 단말기는 817단계에서 요구된 부호화 레이트 및 할당된 직교부호와 함께 응답 메시지를 기지국 측에 전송한다. 여기서 상기 채널 부호기의 부호화율(coding rate)이 1/6인 경우에는 1/3로 변경시킬 수 있고, 1/4인 경우에는 1/2로 변경시킬 수 있다. 또한 상기 직교부호의 할당은 도 9의 직교부호 탐색을 거쳐 직교부호의 길이가 더 짧은 직교부호로 할당할 수 있다. 상기와 변경된 부호화율 및 직교부호를 전송한 후, 상기 단말기의 제어부213은 819단계에서 요구된 높은 레이트로 변경하기 위한 부호화 선택신호 Csel과 직교부호 번호 Wno 및 길이 Wlength를 출력하여 채널 부호기의 부호화율 및 직교부호를 변경하며, 이로인해변경된 레이트로 통신 기능을 수행한다.
그러나 상기 단말기에서 요구한 레이트 변경 요구 메시지가 상기 제1레이트 변경조건 및 제2레이트 변경조건을 만족하지 못하는 경우, 상기 단말기의 제어부213은 815단계 및 821단계에서 이를 감지하고, 823단계에서 상기 단말기에 부호화 레이트 변경 및 직교부호의 변경 불가를 포함하는 응답메세지를 전송하고 종료한다.
상기한 바와 같이, 기지국 및 단말기는 상대방의 레이트 변경 요구 또는 상대방으로 수신되는 신호에 따라 부호화 레이트 및 직교부호를 변경하여 레이트를 변경하며, 따라서 통신 환경에 따라 적응적으로 양호한 통신 레이트를 유지시킬 수 있다. 상기 도 7a, 도7b 및 도 8에서는 레이트 변경시 부호화 레이트와 직교부호를 같이 변경하는 예를 들었지만, 부호화 레이트만 변경하거나 직교부호만을 변경하여도 기지국과 단말기 간의 레이트를 통신 환경에 따라 적응적으로 변경시킬 수 있다.
상기 도 3과 같은 순방향 트래픽채널 송신장치 구성은 단일 캐리어(single carrier)를 사용하는 구조이다. 그러나 통신 기술의 발달과 수요의 증대에 따라 통신 가입자가 크게 늘고 있는 상태이며, 이에 따른 가입자들의 서비스 욕구를 충족시키기 위한 많은 방법들이 제안되고 있다. 이런 방법 중의 하나가 상기한 바와 같이 TIA/EIA TR45.5회의에서 제안된 멀티 캐리어 CDMA 시스템의 기본 채널 순방향 링크 구조이다. 상기 멀티 캐리어를 사용하는 방법 중의 하나는 IS-95 CDMA 시스템에서 사용하는 3개의 1.25MHz 대역폭들 위에 3개의 멀티 캐리어 시스템의 순방향 링크 캐리어들을 중첩 또는 3개의 1.25MHz 대역을 1개의 순방향 채널로 선택하여 사용하는 방법이다. 이런 경우 상기 멀티 캐리어 시스템에서 사용되는 3개의 캐리어가 모두 독립적으로 송신 전력을 갖게된다.
따라서 상기와 같이 멀티캐리어 시스템을 구현하여 본 발명의 실시예에 따른 송신장치를 구현하는 경우, 상기 도 2와 같은 제어부213은 통신 환경에 따라 부호화 레이트를 선택하기 위한 선택신호 Csel을 발생하는 동시에 멀티캐리어 시스템에 적용하기 위한 직교부호를 발생하기 위한 Wno 및 Wlength를 발생하여야 한다. 이때 각 캐리어들은 모두 독립적이므로, 상기 제어부213에서 출력되는 월시부호 번호Wno들도 멀티캐리어의 수에 대응되는 수로 직교부호들을 할당할 수 있어야 한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에로써, 멀티캐리어를 사용하는 송신장치의 구성을 도시하는 도면이다. 상기 도 10은 멀티캐리어를 사용하며, 1/3 레이트 부호기 및 1/6레이트 부호기를 구비하고, 3개의 캐리어들에 따른 신호를 각각 독립적으로 직교변조하기 위한 직교변조기들을 구비하는 순방향 링크 트래픽채널 송신장치를 가정하고 있다.
상기 도 10을 참조하면, 선택기301은 제1출력단이 제1부호기311에 연결되고 제2출력단이 제2부호기312에 연결된다. 상기 선택기301은 송신할 데이터를 입력하며, 상기 제어부213에서 출력되는 선택신호Csel에 의해 입력 데이터를 제1부호기311 또는 제2부호기312에 선택출력한다.
제1부호기311은 상기 선택기301의 출력에 의해 데이터의 입력 유무가 결정되며, 상기 선택기301에서 입력 데이터 발생시 입력되는 데이터를 1/3 부호화 레이트로 부호화 및 천공하여 심볼로 출력한다. 상기 제1부호기311은 입력 데이타의 1비트를 3개의 심볼들로 부호화하여 출력한다. 상기 제1부호기311은 길쌈부호기 또는 터보부호기 등을 사용할 수 있다. 제1심볼 반복기321은 상기 제1부호화 레이트로 부호화된 데이터를 입력하며, 각각 다른 비트 레이트로 입력되어 부호화된 심볼들을 동일한 심볼 레이트를 갖도록 반복하여 출력한다. 제1인터리버331은 상기 제1부호화 데이터를 인터리빙하기 구조를 가지며, 상기 제1심볼 반복기321에서 출력되는 제1부호화된 데이터들을 인터리빙하여 출력한다. 여기서 상기 제2인터리버331은 블럭 인터리버를 사용할 수 있다.
제2부호기312는 상기 선택기301의 출력에 의해 데이터의 입력 유무가 결정되며, 상기 선택기301에서 입력 데이터 발생시 입력되는 데이터를 1/6 부호화 레이트로 부호화 및 천공하여 심볼로 출력한다. 상기 제2부호기312는 입력 데이타의 1비트를 6개의 심볼들로 부호화하여 출력한다. 상기 제2부호기312는 길쌈부호기 또는 터보부호기 등을 사용할 수 있다. 제2심볼 반복기322는 상기 제2부호화 레이트로 부호화된 데이터를 입력하며, 각각 다른 비트 레이트로 입력되어 부호화된 심볼들을 동일한 심볼 레이트를 갖도록 반복하여 출력한다. 제2인터리버332는 상기 제2부호화 데이터를 인터리빙하기 구조를 가지며, 상기 제2심볼 반복기322에서 출력되는 제2부호화된 데이터들을 인터리빙하여 출력한다. 여기서 상기 인터리버332는 블럭 인터리버를 사용할 수 있다.
롱코드 발생기391은 롱코드를 발생한다. 여기서 상기 롱코드는 각 가입자의 고유한 식별 코드로써 가입자 마다 다르게 할당된다. 데시메이터392는 상기 인터리버331 및 332에서 출력되는 심볼 레이트와 일치하도록 상기 롱코드를 데시메이션하여 출력한다. 선택기393은 상기 데시메이터392의 출력을 입력하며, 상기 부호기 선택신호 Csel에 의해 상기 데시메이션된 롱코드를 혼합기341 또는 342에 선택 출력한다. 상기 선택기393은 상기 1/3 부호화 레이트 선택시 상기 데시메이션된 롱코드를 제1혼합기341에 스위칭 출력하며, 1/6 부호화 레이트 선택시 상기 데시메이션된 롱코드를 상기 제2혼합기342에 스위칭 출력한다. 상기 제1혼합기341은 상기 제1인터리버331에서 출력되는 제1부호화 데이터와 상기 선택기393에서 출력되는 롱코드를 혼합하여 출력된다. 제2혼합기342는 상기 제2인터리버332에서 출력되는 제2부호화 데이터와 상기 선택기393에서 출력되는 롱코드를 혼합하여 출력된다.
제1분배기(demultiplexer)1011은 상기 제1혼합기341에서 출력되는 데이터를 멀티캐리어들의 각 캐리어에 순차적으로 다중화하여 출력한다. 신호변환기1021-1023은 상기 제1분배기1011에서 출력되는 2진 데이터의 레벨을 변환하여 출력한다. 상기 신호변환기1021-1023은 0 데이타를 +1로 변환하고 1 데이타를 -1로 변환하여 출력한다. 직교변조기1031-1033은 상기 멀티캐리어들의 수에 대응되는 수로 이루어지며, 이들 각각은 내부에 제1직교부호를 발생하기 위한 직교부호발생기를 구비한다. 상기 직교부호발생기들을 상기 제어부213에서 각각 멀티캐리어들에 대응시켜 출력하는 직교부호 번호 Wno 및 길이Wlength에 의해 각각의 멀티캐리어에 대응되는 제1부호화 데이타들을 직교변조하기 위한 제1직교부호를 발생한다. 따라서 상기 직교변조기1031-1033은 각각 대응되는 신호변환기1021-1023에서 출력되는 신호를 입력하며, 내부 직교부호 발생기에서 생성된 해당하는 제1직교부호와 입력되는 신호를 곱하여 각각 해당하는 제1직교변조신호를 발생한다. 여기서 상기 직교부호는 월시부호(walsh code)를 사용하며, 제1부호화 레이트(1/3 coding rate)의 부호화 데이터에 대해서는 코드길이가 256인 월시부호를 사용한다고 가정한다.
제2분배기1012는 상기 제2혼합기342에서 출력되는 데이터를 멀티캐리어들의 각 캐리어에 순차적으로 출력한다. 신호변환기1026-1028은 상기 제2분배기1012에서 출력되는 2진 데이터의 레벨을 변환하여 출력한다. 상기 신호변환기1026-1028은 0 데이타를 +1로 변환하고 1 데이타를 -1로 변환하여 출력한다. 직교변조기1036-1038은 상기 멀티캐리어들의 수에 대응되는 수로 이루어지며, 이들 각각은 내부에 제2직교부호를 발생하기 위한 직교부호발생기를 구비한다. 상기 직교부호발생기들을 상기 제어부213에서 각각 멀티캐리어들에 대응시켜 출력하는 직교부호 번호 Wno 및 길이Wlength에 의해 각각의 멀티캐리어에 대응되는 제2부호화 데이타들을 직교변조하기 위한 제1직교부호를 발생한다. 상기 직교변조기1036-1038은 각각 대응되는 신호변환기1026-1028에서 출력되는 신호를 입력하며, 내부 직교부호 발생기에서 생성된 해당하는 제2직교부호와 입력되는 신호를 곱하여 각각 해당하는 제2직교변조신호를 발생한다. 여기서 상기 직교부호는 월시부호(walsh code)를 사용하며, 제2부호화 레이트(1/6 coding rate)의 부호화 데이터에 대해서는 코드길이가 128인 월시부호를 사용한다고 가정한다.
확산기1041-1043은 각각 대응되는 상기 제1직교변조기1031-1033 또는 상기 제2직교변조기1036-1038에서 출력되는 제1직교변조신호들 또는 제2직교변조신호들를 입력하며, 수신되는 확산시퀀스와 혼합하여 송신신호를 확산 출력한다. 여기서 상기 확산시퀀스는 PN시퀀스를 사용할 수 있으며, QPSK변조기(Quadrature Phase Shift Keying spreader)를 사용할 수 있다. 이득조정기1051-1053은 각각 대응되는 확산기1041-1043의 출력을 입력하며, 각각 대응되는 감쇄제어신호G1-G3에 의해 입력되는 확산신호의 이득을 조정하여 출력한다. 이때 상기 감쇄기1051-1053에서 출력되는 신호는 각각 다른 캐리어신호로써 멀티캐리어가 된다.
상술한 바와 같이 단말기와 기지국이 호를 세트업하거나 호를 진행하고 있는 상태에서 통신 중인 환경에 따라 코딩 레이트 및 직교부호를 가변시키므로써 양호한 조건에서 통신 기능을 수행할 수 있는 이점이 있다. 즉, 모든 CDMA 통신시스템의 링크 채널에 대하여 FEC 부호화 레이트를 변경할 수 있어, 수신장치의 성능을 향상시킬 수 있는 동시에 송신장치의 출력 전력을 절약할 수 있다. 또한 상기 실용예에서와 같이 코딩 레이트 변화를 메시지로 간단하게 구현할 수도 있다.

Claims (37)

  1. 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신장치에 있어서,
    채널신호를 수신하는 채널수신기와,
    상기 수신되는 신호를 분석하여 통신중인 채널의 환경을 판단하며, 상기 판단된 결과에 따른 부호화율 선택신호 및 직교부호 정보를 발생하는 제어부와,
    송신 데이타를 상기 선택된 부호화율에 따라 부호화하는 채널부호기와, 상기 직교부호 정보에 따른 직교부호를 생성하여 상기 부호화된 데이타를 확산하는 직교변조기를 구비하여, 채널환경에 따라 송신 데이타를 가변적으로 부호화 및 확산하는 채널송신기로 구성된 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 송신장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부가,
    상기 수신신호로부터 수신 전력, 간섭, 데이타 에러율 및 잡음 등의 정보 중의 적어도 하나이상을 검출하며, 상기 검출 값을 각각 대응되는 미리 설정된 상한 임계값들과 비교하여 상기 상한 임계값의 범위를 초과할 시 상기 부호화율을 낮추고 직교부호의 길이를 짧게하는 상기 부호화율 선택신호 및 직교부호 정보를 발생하고, 상기 검출값을 각각 대응되는 미리 설정된 하한 임계값들과 비교하여 상기 하한 임계값 범위 미만일 시 상기 부호화율을 높이고 상기 직교부호의 길이를 길게하는 부호화율 선택신호 및 직교부호 정보를 발생하는 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 채널 송신기가,
    다른 부호화율로 설정되는 적어도 2개로 구성되며, 입력되는 송신신호를 설정된 부호화율로 부호화하는 채널 부호기들과,
    상기 채널부호기들에 대응되는 수로 구비되며, 각각 대응되는 부호화 데이타를 프레임 단위로 인터리빙하는 인터리버들과,
    상기 부호화율 선택신호에 의해 상기 입력되는 송신신호를 해당하는 부호화율의 채널부호기에 연결하고, 상기 해당하는 인터리버의 출력을 선택 출력하는 선택기들과,
    상기 직교부호 정보에 대응되는 직교부호를 생성하며, 상기 선택된 인터리버에 출력되는 부호화 데이타를 상기 직교부호로 확산하는 직교변조기와,
    상기 직교 확산된 신호를 피엔 확산하여 송신하는 피엔확산기로 구성된 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 직교부호 정보가 직교부호의 번호 및 길이를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신장치.
  5. 부호분할다중접속 통신시스템의 단말기의 수신장치에 있어서,
    수신되는 신호를 피엔 역확산하는 피엔역확산기와,
    기지국에서 전송되는 직교부호 정보에 대응되는 직교부호를 생성하며, 상기 피엔 역확산된 신호를 직교 역확산하는 직교복조기와,
    적어도 2개의 부호화율에 대응되는 디인터리버들 및 복호기들을 구비하며, 상기 기지국에서 전송되는 부호화율 선택신호에 의해 따라 해당하는 디인터리버가 상기 직교 역확산된 신호를 디인터리빙하고 해당하는 채널복호기가 역인터리빙된 신호를 복호화하는 수신기로 구성된 것을 부호분할다중접속 통신시스템의 단말기의 수신장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 수신기가,
    상기 부호화율에 대응되는 수로 구비되며, 상기 직교 역확산된 신호를 역인터리빙하는 디인터리버들과,
    다른 부호화율로 설정되는 적어도 2개로 구성되며, 상기 역인터리빙된 신호를 부호화하는 채널 부호기들과,
    상기 기지국에서 전송된 부호화율 선택신호에 의해 상기 직교 역확산된 신호를 해당하는 부호화율의 디인터리버에 연결하고, 해당하는 부호화율의 채널부호기 출력을 선택 출력하는 선택기들로 구성된 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 단말기의 수신장치.
  7. 멀티캐리어를 사용하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신장치에 있어서,
    채널신호를 수신하는 채널수신기와,
    상기 수신되는 채널신호를 분석하여 채널 환경을 판단하며, 상기 판단된 결과에 따른 부호화율 선택신호 및 직교부호 정보를 발생하는 제어부와,
    송신할 데이타를 상기 선택된 부호화율에 따라 부호화하는 채널부호기와, 상기 캐리어들의 수에 대응되는 수를 구비하며 상기 직교부호 정보에 따른 직교부호를 생성하여 상기 부호화된 데이타들을 각각 직교 확산하는 직교변조기들을 구비하여, 통신 중인 채널의 환경에 따라 가변적으로 부호화율 및 직교 확산을 조정한 후 각 캐리어들에 실어 채널송신기로 구성된 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부가,
    상기 수신신호로부터 수신 전력, 간섭, 데이타 에러율 및 잡음 등의 정보 중의 적어도 하나이상을 검출하며, 상기 검출 값을 각각 대응되는 미리 설정된 상한 임계값들과 비교하여 상기 상한 임계값의 범위를 초과할 시 상기 부호화율을 낮추고 직교부호의 길이를 짧게하는 상기 부호화율 선택신호 및 직교부호 정보를 발생하고, 상기 검출값을 각각 대응되는 미리 설정된 하한 임계값들과 비교하여 상기 하한 임계값 범위 미만일 시 상기 부호화율을 높이고 상기 직교부호의 길이를 길게하는 부호화율 선택신호 및 직교부호 정보를 발생하는 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 채널 송신기가,
    서로 다른 부호화율을 갖는 적어도 2개의 채널부호기들로 구성되며, 상기 입력되는 신호를 설정된 부호화율로 부호화하는 채널 부호기들과,
    상기 각 채널부호기들에서 출력되는 부호화 데이타들을 각각 인터리빙하는 인터리버들과,
    상기 부호화율 선택신호에 의해 상기 입력되는 송신신호를 해당하는 부호화율을 갖는 채널부호기에 연결하고, 상기 해당하는 인터리버의 출력을 선택 출력하는 선택기들과,
    상기 선택기에서 출력되는 부호화 데이타를 각 캐리어들에 분배하는 분배기와,
    상기 캐리어들의 수에 대응되는 수로 구비되며, 상기 직교부호 정보에 따른 직교부호를 생성하며, 상기 분배기에서 출력되는 부호화 데이타들을 상기 생성된 직교부호로 확산하는 직교변조기들과,
    상기 직교확산된 신호들을 각각 피엔 확산한 후 해당되는 캐리어에 실어 송신하는 송신기들로 구성된 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 직교부호 정보가 직교부호의 번호 및 길이를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 분배기가 상기 부호화 데이타가 각 캐리어들에 균등하게 분배하는 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신장치.
  12. 부호분할다중접속 통신시스템의 순방향링크 채널의 통신방법에 있어서,
    통신중인 채널의 환경을 검사하여 상기 채널 환경이 레이트를 변경할 조건일 시 변경할 부호화율 및 직교부호 정보를 선택하는 과정과,
    상기 선택된 부호화율 및 직교부호의 정보를 포함하는 메세지를 생성하여 단말기에 전송하는 과정과,
    상기 메시지 전송 후 상기 단말기의 응답메세지 수신시 현재 사용중인 채널송신기의 부호화율 및 직교부호를 상기 선택된 값으로 변경하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 통신방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 선택 과정이,
    단말기와의 통신 상태를 탐색하여 레이트 변경 조건인가를 검사하는 과정과,
    상기 검사과정에서 제1레이트 변경 조건일 시 상기 단말기가 현재 사용중인 부호화율 보다 낮은 부호화 율을 선택하고, 상기 선택된 부호화율에 따른 길이를 갖는 직교부호를 선택하는 과정과,
    상기 검사과정에서 제2레이트 변경 조건일 시 상기 단말기가 현재 사용중인 부호화율 보다 높은 부호화율을 선택하고, 상기 선택된 부호화율에 따른 길이를 갖는 직교부호를 선택하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1레이트 변경 조건은, 상기 단말기로 송신할 전력이 현재 서비스 중인 단말기들의 평균 송신전력보다 크고, 상기 변경할 부호화율에 해당하는 유효한 직교부호가 있는 조건들을 만족하는 것을 특징으로하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 평균송신전력은, 기지국의 최대 송신전력에서 여유전력을 뺀 후 이 전력값을 현재 서비스중인 단말기수로 나눈 값임을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 직교부호를 선택하는 과정이,
    부호화율에 대응되는 직교부호의 길이를 선택하고, 선택된 길이의 직교부호들 중에서 비사용 중인 직교부호들을 선택하는 과정과,
    상기 선택된 직교부호들과 이 보다 큰 길이의 직교부호들 간의 상관성을 검사하여 직교성을 만족하지 못하는 직교부호들을 제외하는 탐색과정과,
    상기 제외되고 남아있는 각 직교부호들에 대한 보수 직교부호들의 사용 여부를 검사하는 과정과,
    상기 검사과정에서 상기 보수 직교부호가 사용 중인 직교부호들 중에서 하나를 할당하는 과정과,
    상기 제외되고 남아있는 직교부호들에 대응되는 보수 직교부호들의 모두가 비사용중일 시 상기 남아있는 직교부호들과 이 보다 짧은 길이의 직교부호들 간의 상관성을 검사하여 직교성을 만족하지 못하는 직교부호들을 제외하는 과정과,
    상기 제외되고 남아있는 직교부호들 중에 하나를 할당하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 제1레이트 변경 조건은, 상기 단말기로 송신할 전력이 현재 서비스 중인 단말기들의 평균 송신전력보다 크고, 상기 변경할 부호화율에 해당하는 유효한 직교부호가 있으며, 역방향 링크의 수신세기가 기준세기 값 보다 작고, 상기 역방향 링크의 신호대잡음비가 기준 신호대잡음비 보다 작은 조건들을 만족하는 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 제2레이트 변경 조건은, 해당 단말기로 송신할 전력이 다른 단말기들에 송신되는 기준평균 송신전력보다 작은 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  19. 제13항에 있어서, 상기 제2레이트 변경 조건은 해당 단말기로 송신할 전력이 다른 단말기들에 송신되는 기준평균 송신전력보다 작고, 역방향 링크의 수신세기가 기준세기 값 보다 크며, 상기 역방향 링크의 신호대잡음비가 기준 신호대잡음비 보다 큰 조건들을 만족하는 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  20. 부호분할다중접속 통신시스템의 순방향링크 채널의 통신방법에 있어서,
    상기 단말기로부터 레이트 변경을 요구하는 메시지를 수신할 시 상기 메시지에 따른 부호화율을 선택하며, 상기 선택된 부호화율에 따라 사용 가능한 직교부호의 유무를 검사하여 사용 가능한 직교부호를 선택하는 과정과,
    상기 선택된 부호화율과 직교부호의 정보를 포함하는 응답메세지를 생성하여 해당 단말기에 전송하는 과정과,
    상기 채널송신기에서 현재 사용중인 부호화율 및 직교부호를 상기 선택된 값으로 변경하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 선택 과정이,
    단말기와의 통신 상태를 탐색하여 레이트 변경 조건인가를 검사하는 과정과,
    상기 검사과정에서 제1레이트 변경 조건일 시 상기 단말기가 현재 사용중인 부호화율 보다 낮은 부호화 율을 선택하고, 상기 선택된 부호화율에 따른 길이를 갖는 직교부호를 선택하는 과정과,
    상기 검사과정에서 제2레이트 변경 조건일 시 상기 단말기가 현재 사용중인 부호화율 보다 높은 부호화율을 선택하고, 상기 선택된 부호화율에 따른 길이를 갖는 직교부호를 선택하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제1레이트 변경 조건은, 상기 단말기로 송신할 전력이 현재 서비스 중인 단말기들의 평균 송신전력보다 크고, 상기 변경할 부호화율에 해당하는 유효한 직교부호가 있는 조건들을 만족하는 것을 특징으로하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 평균송신전력은, 기지국의 최대 송신전력에서 여유전력을 뺀 후 이 전력값을 현재 서비스중인 단말기수로 나눈 값임을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  24. 제21항에 있어서, 상기 직교부호를 선택하는 과정이,
    부호화율에 대응되는 직교부호의 길이를 선택하고, 선택된 길이의 직교부호들 중에서 비사용 중인 직교부호들을 선택하는 과정과,
    상기 선택된 직교부호들과 이 보다 큰 길이의 직교부호들 간의 상관성을 검사하여 직교성을 만족하지 못하는 직교부호들을 제외하는 탐색과정과,
    상기 제외되고 남아있는 각 직교부호들에 대한 보수 직교부호들의 사용 여부를 검사하는 과정과,
    상기 검사과정에서 상기 보수 직교부호가 사용 중인 직교부호들 중에서 하나를 할당하는 과정과,
    상기 제외되고 남아있는 직교부호들에 대응되는 보수 직교부호들의 모두가 비사용중일 시 상기 남아있는 직교부호들과 이 보다 짧은 길이의 직교부호들 간의 상관성을 검사하여 직교성을 만족하지 못하는 직교부호들을 제외하는 과정과,
    상기 제외되고 남아있는 직교부호들 중에 하나를 할당하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  25. 제21항에 있어서, 상기 제1레이트 변경 조건은, 상기 단말기로 송신할 전력이 현재 서비스 중인 단말기들의 평균 송신전력보다 크고, 상기 변경할 부호화율에 해당하는 유효한 직교부호가 있으며, 역방향 링크의 수신세기가 기준세기 값 보다 작고, 상기 역방향 링크의 신호대잡음비가 기준 신호대잡음비 보다 작은 조건들을 만족하는 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  26. 제21항에 있어서, 상기 제2레이트 변경 조건은, 해당 단말기로 송신할 전력이 다른 단말기들에 송신되는 기준평균 송신전력보다 작은 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  27. 제21항에 있어서, 상기 제2레이트 변경 조건은 해당 단말기로 송신할 전력이 다른 단말기들에 송신되는 기준평균 송신전력보다 작고, 역방향 링크의 수신세기가 기준세기 값 보다 크며, 상기 역방향 링크의 신호대잡음비가 기준 신호대잡음비 보다 큰 조건들을 만족하는 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  28. 부호분할다중접속 통신시스템의 순방향링크 채널 통신방법에 있어서,
    통신중인 채널의 환경을 검사하여 레이트를 변경할 조건인가를 검사하며, 상기 레이트 변경 조건일 시 레이트변경 요구메세지를 생성하여 기지국에 전송하는 과정과,
    상기 메시지 전송 후 상기 기지국의 응답메세지 수신시 현재 사용중인 채널수신기의 부호화율 및 직교부호를 상기 응답메세지에 포함된 값으로 변경하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 레이트 변경 조건을 검사하는 과정이,
    상기 기지국과 통신중인 채널 환경을 검사하는 과정과,
    상기 검사과정에서 제1레이트 변경 조건일 시 현재 사용중인 부호화율 보다 낮은 부호화율을 사용하기 위한 값을 선택하는 과정과,
    상기 검사과정에서 제2레이트 변경 조건일 시 현재 사용중인 부호화율 보다 높은 부호화율을 사용하기 위한 값을 선택하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 제1레이트 변경 조건은, 평균 역방향 링크 송신전력이 상한 임계전력 보다 크고, 평균 순방향 링크 수신세기가 하한 임계 수신세기 보다 작으며, 평균 순방향 링크의 신호대잡음비가 하한 임계 신호대잡음비 보다 작은 조건들 중 적어도 하나의 조건 이상을 만족하는 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  31. 제29항에 있어서, 상기 제2레이트 변경 조건은 평균 역방향 링크 송신전력이 하한 임계 송신전력보다 작고, 평균 순방향 링크 수신세기가 상한 임계 수신세기보다 크며, 평균 순방향 신호대잡음비가 상한 임계 신호대잡음비보다 큰 조건들 중의 적어도 하나의 조건 이상을 만족하는 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  32. 부호분할다중접속 통신시스템의 순방향링크 채널 통신방법에 있어서,
    기지국으로부터 레이트 변경을 요구하는 메시지를 수신할 시, 상기 메시지에 포함된 부호화율 및 직교부호를 선택하고, 응답메세지를 생성하여 상기 기지국에 전송하는 과정과,
    현재 사용중인 채널수신기의 부호화율 및 직교부호를 상기 선택된 값으로 변경하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  33. 부호분할다중접속 통신시스템의 순방향링크 채널 통신방법에 있어서,
    기지국으로부터 레이트 변경을 요구하는 메시지를 수신할 시, 상기 메시지에 포함된 부호화율 및 직교부호로 변경이 가능한가를 판단하는 과정과,
    상기 판단과정에서 변경이 가능할 시 응답메세지를 생성하여 상기 기지국에 전송하고, 현재 사용중인 채널수신기의 부호화율 및 직교부호를 상기 선택된 값으로 변경하는 과정과,
    상기 판단과정에서 변경이 불가능할 시 변경 불가를 나타내는 메시지를 생성하여 상기 기지국에 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신방법.
  34. 부호분할다중접속 통신시스템의 직교부호 할당 방법에 있어서,
    부호화율에 대응되는 직교부호의 길이를 선택하고, 상기 선택된 길이의 직교부호들 중에 비사용 중인 직교부호들을 선택하는 과정과,
    상기 선택된 직교부호들과 이 보다 큰 길이의 직교부호들 및 짧은 직교부호들 간의 상관성을 각각 검사하여 직교성을 만족하지 못하는 직교부호들을 상기 선택된 직교부호들에서 제외하는 과정과,
    상기 제외 과정 수행 후 상기 남아있는 직교부호들 중의 하나를 할당하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 직교부호 할당방법.
  35. 부호분할다중접속 통신시스템의 직교부호 할당 방법에 있어서,
    부호화율에 대응되는 직교부호의 길이를 선택하고, 선택된 길이의 직교부호들 중에서 비사용 중인 직교부호들을 선택하는 과정과,
    상기 선택된 직교부호들과 이 보다 큰 길이의 직교부호들 간의 상관성을 검사하여 직교성을 만족하지 못하는 직교부호들을 제외하는 탐색과정과,
    상기 제외되고 남아있는 각 직교부호들에 대한 보수 직교부호들의 사용 여부를 검사하는 과정과,
    상기 검사과정에서 상기 보수 직교부호가 사용 중인 직교부호들 중에서 하나를 할당하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 직교부호 할당방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 보수 직교부호가(여기서 i는 직교부호 번호, N은 직교부호의 길이)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 직교부호 할당방법.
  37. 제35항 또는 제36항에 있어서,
    상기 제외되고 남아있는 직교부호들에 대응되는 보수 직교부호들의 모두가 비사용중일 시 상기 남아있는 직교부호들과 이 보다 짧은 길이의 직교부호들 간의 상관성을 검사하여 직교성을 만족하지 못하는 직교부호들을 제외하는 과정과,
    상기 제외되고 남아있는 직교부호들 중에 하나를 할당하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 직교부호 할당방법.
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