KR20010028734A - 공통 패킷 채널의 할당 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차세대 이동 통신에 관한 것으로, 특히 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당시 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌을 검출 및 제거하여 다수의 사용자측(UE)과 기지국(BS)간에 공통 패킷 채널(CPCH)을 효율적으로 할당하는 데 적당하도록 한 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법은 다수의 사용자측(UE)이 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당을 기지국(BS)으로 요구하는 단계와, 상기 요구에 따라 상기 기지국(BS)이 특정 사용자측(UE)을 선택하고 선택된 사용자측(UE)으로 응답 신호를 전송하는 단계와, 상기 선택된 사용자측(UE)과 기지국(BS)간에 전력 제어 프리엠블(PC Preamble)의 전송 구간과 전송 제어 프리엠블의 전송 구간 이후 중 어느 하나의 구간을 이용하여 상기 요구한 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 검출과 충돌 제거 과정을 수행하는 단계와, 상기 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 검출과 충돌 제거 과정이후 상기 선택된 사용자측(UE)이 메시지를 전송하는 단계를 포함하여 이루어져, 상기 공통 패킷 채널(CPCH)에 대한 충돌 검출과 충돌 제거 과정의 수행 단계는, 상기 선택된 사용자측(UE)이 소정 개수의 하다마드(Hadamard) 코드 중에서 임의의 제 1 코드를 선택하고, 선택된 제 1 코드로 구성되는 충돌 정보를 상기 기지국(BS)으로 전송하는 단계와, 상기 기지국(BS)이 상기 선택된 사용자측(UE)에서 전송한 충돌 정보 중에서 임의의 하나를 선택하고, 선택된 충돌 정보를 전송한 해당 사용자측(UE)으로 상기 제 1 코드와 일대일 대응하는 제 2 코드로 구성되는 충돌 제거 정보를 전송하는 단계로 이루어진다.

Description

공통 패킷 채널의 할당 방법{Assignment Method of Common Packet Channel}
본 발명은 차세대 이동 통신에 관한 것으로, 특히 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당시 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌을 검출 및 제거하여 다수의 사용자측(UE)과 기지국(BS)간에 공통 패킷 채널(CPCH)을 효율적으로 할당하는 데 적당하도록 한 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법에 관한 것이다.
최근 일본의 ARIB 및 TTC, 유럽의 ETSI, 미국의 T1, 한국의 TTA에서는 차세대 이동 통신 시스템에 대한 기술적인 표준을 제정하기 위해 제 3 세대 공동 프로젝트(Third Generation Partnership Project, 이하 3GPP로 약칭함)를 구성하였다.
이러한 3GPP의 연구 부분 중에서 범지구 무선 접속 네트워크(UTRAN)에 대한 연구 부분에서는 전송 채널(Transport channel)과 물리 채널(Physical channel)에 대한 정의 및 설명을 기술하고 있다.
여기서 전송 채널 중 하나인 공통 패킷 채널(Common Packet Channel, CPCH)은 사용자측(UE)에서 상향 링크(Up-Link, UL)를 통해 기지국(BS)으로 비교적 긴 데이터를 전송시 기지국(BS)과 사용자측(UE)간에 할당된다. 이때, 상향 링크(UL) 공통 패킷 채널(CPCH)은 폐쇄 루프 전력 제어(Close Loop Power Control)를 수행하기 위한 채널인 전용 채널(Dedicated Channel, DCH)과 관계하며, 전용 채널(DCH)은 물리 채널인 전용 물리 제어 채널(Dedicated Physical Control Channel, DPCCH)로 매핑된다. 이러한, 공통 패킷 채널(CPCH)은 램덤 엑세스(Random Access) 방식을 이용하여 여러 사용자측(UE)과 할당된다.
한편, 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당시 주목해야 하는 것은 다수의 사용자측(UE)이 기지국(BS)으로 동일한 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당을 요구하는 경우에 발생하는 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌(Collision) 현상이다.
현재 3GPP에서는 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 현상을 줄여 효율적으로 공통 패킷 채널(CPCH)을 할당하기 위한 방법으로 다음에서 설명할 두 가지 방법을 제안하고 있다.
도 1은 종래 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법을 설명하기 위한 공통 패킷 채널(CPCH)의 전체 구조를 나타낸 도면이다. (3GPP TSGR1#5(99)592 Golden Bridge Technology, "CPCH Physical Layer Procedures"참조)
도 1을 참조하면, 종래 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 과정은 기능상 크게 4 부분으로 나누어 설명할 수 있다.
첫 번째는 전력 램핑(Power Ramping) 과정으로 사용자측(UE)에서 기지국(BS)이 수신할 수 있을 정도의 레벨로 전송 신호의 전력을 조정하는 과정이다.
즉, 전력 램핑 과정은 사용자측(UE)이 엑세스 프리엠블(Access Preamble, 이하, AP로 약칭함)을 전송하는 과정과, 기지국(BS)에서 AP에 대한 응답 신호인 엑세스 프리엠블 포착 지시 채널(Access Preamble Acquisition Indication Channel, 이하 AP-AICH로 약칭함)을 전송하는 과정을 이루어진다. 이때, AP는 16개의 하다마드(Hadamard) 코드로 구성되는 기호군(Signature Set) 또는 확산 코드군(Spreading Code Set)중 하나의 코드로 구성되며, AP-AICH는 AP와 일대일 대응하는 코드 즉, 16개의 하다마드(Hadamard) 코드로 구성되는 기호군(Signature Set), 확산 코드군(Spreading Code Set) 또는 채널화 코드군(Channelization Code Set)중 하나의 코드로 구성된다.
이러한 전력 램핑 과정에 대해 보다 상세히 설명하면, 우선 사용자측(UE)은 현재 비어있는 공통 패킷 채널(CPCH)들 중에서 임의의 하나를 선택하고, 이어 16개의 하다마드 코드 중에서 선택한 하나의 코드를 AP 기호로 구성하여 기지국(BS)으로 전송한다. 그리고, 사용자측(UE)은 기지국(BS)으로부터 전송한 AP에 대한 응답 신호인 AP-AICH가 수신될 때까지 일정 주기로 AP의 전력을 높여 임계 횟수까지 반복 전송한다.
그러면, 기지국(BS)은 여러 사용자측(UE)이 전송한 각 AP를 수신한 후 공통 패킷 채널(CPCH)을 할당할 사용자측(UE)을 결정한다. 그리고, 기지국(BS)은 선택한 사용자측(UE)에서 전송한 AP와 일대일 대응하는 기호(Signature)로 구성된 AP-AICH를 해당 사용자측(UE)으로 전송한다. 각 사용자측(UE)에서는 AP-AICH를 수신하여 이를 자신이 전송한 AP와 비교한 후 자신이 선택되었음을 알게 되며, 이때 선택되지 않은 사용자측(UE)은 전력 램핑 과정을 처음부터 다시 시작한다.
두 번째는 다수의 사용자측(UE)에서 동시에 동일한 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당을 요구할 경우, 즉 다수의 사용자측(UE)이 동시에 동일한 AP를 사용하여 AP-AICH를 수신하는 경우에 생길 수 있는 충돌(Collision)을 줄이는 과정으로 이는 사용자측(UE)이 충돌 검출 프리엠블(Collision Detection Preamble, 이하 CD-P로 약칭함)을 전송하는 과정과, 기지국(BS)이 CD-P에 대한 응답 신호인 CD-AICH를 전송하는 과정으로 이루어진다. 이때, CD-P는 AP가 사용된 기호군과 다른 기호군 또는 확산 코드군 중에서 선택된 하나의 코드 구성되며, CD-AICH는 16개의 코드로 구성되는 기호군, 확산 코드군 또는 채널화 코드군 중에서 CP-P와 일대일 대응하는 하나의 코드로 구성된다.
이러한 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 감소 과정에 대해 보다 상세히 설명하면, 우선 자신이 전송한 AP와 동일한 기호로 구성된 AP-AICH를 수신한 하나 또는 다수의 사용자측(UE)은 다시 서로 다른 16개의 기호 중에서 하나의 기호(Signature)를 선택하고, 선택한 기호로 구성되는 CD-P를 기지국(BS)으로 전송한다. 그러면, 기지국(BS)은 하나 또는 다수의 사용자측(UE)으로부터 전송된 CD-P를 수신한 후 그에 따라 다수의 사용자측(UE)으로 동일한 공통 패킷 채널(CPCH)이 할당됨을 방지하기 위해서 전송된 CD-P중 임의의 하나를 선택하고 CD-P와 일대일 대응하는 기호로 구성되는 CD-AICH를 해당 사용자측(UE)으로 전송한다. 그리고, 기지국(BS)으로부터 CD-AICH를 수신한 해당 사용자측(UE)과 기지국(BS) 간에는 공통 패킷 채널(CPCH)이 할당된다.
세 번째는 전용 물리 제어 채널(DPCCH)을 통해 사용자측(UE)에게 할당된 공통 패킷 채널(CPCH)의 폐쇄 루프 전력 제어(Close Loop Power Control, CL-PC)를 초기화하는 과정으로 사용자측(UE)과 기지국(BS)이 서로 상향 링크와 하향 링크를 통해 CL-PC 프리엠블을 전송하는 과정으로 구성된다. 여기서, CL-PC 프리엠블은 채널 상태를 추정하기 위한 파일럿(Pilot) 정보와, CL-PC를 위한 전송 전력 정보(Transmit Power Control, 이하 TPC로 약칭함) 정보 및 더미 데이터(Dummy Data)로 구성되며, 상향 링크에서는 I 단의 전용 물리 데이터 채널(DPDCH)을 통해 더미 데이터가 전송되고, Q 단의 전용 물리 제어 채널(DPCCH)을 통해 파일럿 정보와 TPC 정보가 전송된다. 그리고, 하향 링크에서는 전용 물리 제어 채널(DPCCH)과 전용 물리 데이터 채널(DPDCH)이 시분할되어 함께 파일럿 정보, TPC 정보 및 더미 데이터를 전송한다.
이러한 폐쇄 루프 전력 제어의 초기화 과정에 대해 보다 상세히 설명하면, 우선 기지국(BS)으로부터 자신이 전송한 CD와 동일한 기호를 갖는 CD-AICH를 수신한 해당 사용자측(UE)은 기지국(BS)으로 PC 프리엠블을 전송하고, 나머지 다른 사용자측(UE)은 초기 전력 램핑 과정을 다시 시작한다. 이때, 기지국(BS)도 사용자측(UE)과 마찬가지로 PC 프리엠블을 사용자측(UE)으로 전송하여 폐쇄 루프 전력 제어의 초기화를 수행한다.
네 번째는 사용자측(UE)에서 할당된 공통 패킷 채널(CPCH)을 통해 메시지(Message)를 전송하는 과정으로 사용자측(UE)에서는 할당된 공통 패킷 채널(CPCH)을 통해 패킷 데이터(Packet data), 파일럿 정보 및 TPC 정보를 기지국(BS)으로 전송하고, 기지국(BS)에서는 하향 링크 전용 물리 제어 채널(DPCCH)을 통해 폐쇄 루프 전력 제어를 위한 파일럿 정보 및 TPC 정보를 사용자측(UE)으로 전송한다.
지금까지 설명한 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 과정에서는 다수의 사용자측(UE)이 동일한 공통 패킷 채널(CPCH)이 할당되는 것을 방지하기 위하여 PC 프리엠블 전송 구간 이전에 CD-P와 CD-AICH를 이용하여 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 검출과 충돌 제거 과정을 수행한다.
도 2는 종래 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법을 설명하기 위한 공통 패킷 채널(CPCH)의 전체 구조를 나타낸 도면이다. (3GPP TSGR1#4(99)371 Golden Bridge Technology, "Procedures Associated with Access and Operation of UL CPCH and the Associated DLDCCH" 참조)
도 2를 참조하면, 도 2에 나타낸 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법에서는 PC 프리엠블 전송 구간 이후에 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 검출과 충돌 제거 과정을 수행한다.
즉, 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 검출 과정은 PC 프리엠블 전송 과정 이후 사용자측(UE)에서 기지국(BS)으로 랜덤 번호(Random Number)를 전송하고, 기지국(BS)은 공통 패킷 채널(CPCH)을 할당할 사용자측(UE)을 선택한 후 해당 사용자측(UE)으로 동일한 랜덤 번호를 전송한다. 이때, 사용자측(UE)은 PC 프리엠블 전송이후 전송되는 CD 필드에 랜덤 번호를 삽입하여 전송하며, 기지국(BS)은 NB-CD(Node B Collision Detection) 필드에 선택한 사용자측(UE)의 랜덤 번호를 삽입하여 전송한다.
그러면, 기지국(BS)으로부터 자신이 전송한 랜덤 번호를 수신한 해당 사용자측(UE)은 할당된 공통 패킷 채널(CPCH)을 통해 패킷 데이터를 전송한다.
그러나, 이와 같은 종래 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫 째, 종래 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법은 다수의 사용자측(UE)에서 동일한 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당을 요구할 경우 충돌이 발생할 확률이 증가되며 그에 따라 효율적으로 공통 패킷 채널(CPCH)을 할당할 수 없다.
둘 째, 종래 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법은 CD 프리엠블과 CD-AICH를 이용하여 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌을 검출하고 제거하므로써 추가적인 시간 지연(Delay)이 발생하고 그에 따라 시스템 성능이 저하된다.
따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 다수의 사용자측(UE)에서 동일한 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당을 요구할 경우 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌을 줄여 효율적으로 공통 패킷 채널(CPCH)을 할당할 수 있는 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법을 제공하기 위한 것이다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법은 다수의 사용자측(UE)이 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당을 기지국(BS)으로 요구하는 단계와, 상기 요구에 따라 상기 기지국(BS)이 특정 사용자측(UE)을 선택하고 선택된 사용자측(UE)으로 응답 신호를 전송하는 단계와, 상기 선택된 사용자측(UE)과 기지국(BS)간에 전력 제어 프리엠블(PC Preamble)의 전송 구간과 전송 제어 프리엠블의 전송 구간 이후 중 어느 하나의 구간을 이용하여 상기 요구한 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 검출과 충돌 제거 과정을 수행하는 단계와, 상기 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 검출과 충돌 제거 과정이후 상기 선택된 사용자측(UE)이 메시지를 전송하는 단계를 포함하여 이루어져, 상기 공통 패킷 채널(CPCH)에 대한 충돌 검출과 충돌 제거 과정의 수행 단계는, 상기 선택된 사용자측(UE)이 소정 개수의 하다마드(Hadamard) 코드 중에서 임의의 제 1 코드를 선택하고, 선택된 제 1 코드로 구성되는 충돌 정보를 상기 기지국(BS)으로 전송하는 단계와, 상기 기지국(BS)이 상기 선택된 사용자측(UE)에서 전송한 충돌 정보 중에서 임의의 하나를 선택하고, 선택된 충돌 정보를 전송한 해당 사용자측(UE)으로 상기 제 1 코드와 일대일 대응하는 제 2 코드로 구성되는 충돌 제거 정보를 전송하는 단계로 이루어진다.
도 1은 종래 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법을 설명하기 위한 공통 패킷 채널(CPCH)의 전체 구조를 나타낸 도면.
도 2는 종래 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법을 설명하기 위한 공통 패킷 채널(CPCH)의 전체 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 SCD 코드와 SCDI 코드의 전송 구간을 설명하기 위한 도면.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 SCDI 코드의 매핑 구조를 나타낸 도면.
도 9a 내지 도 9e는 본 발명에 따른 SCD 코드의 매핑 구조를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 SCDI 코드와 SL 코드의 매핑 구조를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명에 따른 기지국(BS)의 송/수신기를 나타낸 블록 구성도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 레이크 수신기 110 : 스위치부
120 : 데이터 디코딩부 130 : 하다마드 디코더
140 : 코드 결정부 150 : 하다마드 인코더
160 : 데이터 인코딩부
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에서는 다수의 사용자측(UE)에서 기지국(BS)으로 동일한 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당을 요구할 경우 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌을 줄이므로써 시스템 성능을 향상시키는 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법을 제안한다.
이를 위해 본 발명에서는 폐쇄 루프 전력 제어의 초기화시 전력 제어 프리엠블(PC Preamble)의 전송 구간 동안 또는 전력 제어 프리엠블(PC Preamble)의 전송 구간 이후 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 검출과 충돌 제거 과정을 수행한다. 이때, 사용자측(UE)과 기지국(BS)간에는 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌을 줄일 수 있도록 충돌 정보를 전송한다. 여기서 충돌 정보는 SCD 코드(Secondary Collision Detection Code)와 SCDI 코드(Secondary Collision Detection Indicator Code)이며, 이 SCD와 SCDI 코드는 전용 물리 채널(Dedicated Physical Channel)을 통해 전송된다.
제 1 실시예
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 제 1 실시예에서는 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 검출과 충돌 제거 과정을 폐쇄 루프 전력 제어의 초기화시 전력 제어 프리엠블(PC Preamble)의 전송 구간 동안 실시하는 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법을 설명한다.
우선, 다수의 사용자측(UE)과 기지국(BS)은 전력 램핑 과정을 실시한다. 따라서, 다수의 사용자측(UE)은 현재 사용되지 않고 있는 공통 패킷 채널(CPCH)들 중에서 임의의 하나를 선택한 후 16 개의 하다마드(Hadamard Code) 코드 중에서 하나의 코드를 선택하고 이를 엑세스 프리엠블(AP) 기호로 구성하여 기지국(BS)으로 전송한다. 그리고, 다수의 사용자측(UE)은 기지국(BS)으로부터 전송한 엑세스 프리엠블(AP)에 대한 응답 신호인 AP-AICH가 수신될 때까지 일정 주기로 AP의 전력을 높여 임계 횟수까지 반복 전송한다.
그러면, 기지국(BS)은 여러 사용자측(UE)으로부터 전송된 각 엑세스 프리엠블(AP) 중에서 공통 패킷 채널(CPCH)을 할당할 사용자측(UE)을 선택한다. 그리고, 기지국(BS)은 선택한 엑세스 프리엠블(AP)과 일대일 대응하는 기호(Signature)로 구성된 AP-AICH를 해당 사용자측(UE)으로 전송한다. 이때, 각 사용자측(UE)에서는 AP-AICH를 수신하여 이를 자신이 전송한 엑세스 프리엠블(AP)과 비교한 후 자신이 선택되었음을 알게 되며, 이때 선택되지 않은 사용자측(UE)은 전력 램핑 과정을 처음부터 다시 시작한다.
이어, AP-AICH를 수신한 사용자측(UE)은 충돌 검출 프리엠블(CD-P)을 기지국(BS)으로 전송하고, 기지국(BS)은 공통 패킷 채널(CPCH)을 할당할 하나의 사용자측(UE)을 선택한 후 해당 사용자측(UE)으로 충돌 검출 프리엠블(CD-P)에 대한 응답 신호인 CD-AICH를 전송한다. 여기서 기지국(BS)과 사용자측(UE)간에 전송하는 CD-P와 CD-AICH는 선택 사항(Option)이므로 실시하지 않아도 된다.
이어, 해당 사용자측(UE)에서는 폐쇄 루프 전력 제어의 초기화시 전력 제어 프리엠블(PC Preamble)의 전송 구간 동안 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌을 줄이기 위해 동일한 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당을 알리는 충돌 정보를 전용 물리 채널(DPCH)을 통해 기지국(BS)으로 전송한다. 여기서 충돌 정보는 SCD 코드(Secondary Collision Detection Code)로 구성되며, SCD 코드는 16 개의 16 길이 하다마드 코드(Hadamard code)로 구성된다.
그러면, 기지국(BS)에서는 각 사용자측(UE)으로부터 전송된 충돌 정보를 수신한 후 공통 패킷 채널(CPCH)을 할당할 하나의 사용자측(UE)을 선택하여 SCD 코드와 일대일 대응하는 SCDI 코드(Secondary Collision Detection Indicator Code)를 선택한 사용자측(UE)으로 전송한다. 여기서 SCDI 코드는 16 개의 16 길이 하다마드 코드로 구성된다.
기지국(BS)으로부터 자신이 전송한 SCD 코드와 일대일 대응하는 SCDI 코드를 수신한 해당 사용자측(UE)은 전력 제어 프리엠블(PC Preamble) 전송 이후 할당된 공통 패킷 채널(CPCH)을 통해 패킷 데이터의 전송을 시작한다.
한편, 기지국(BS)으로부터 자신이 전송한 SCD 코드와 일대일 대응하는 SCDI 코드를 수신하지 못한 사용자측(UE)은 전력 램핑 과정부터 다시 실시한다.
제 2 실시예
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 제 2 실시예에서는 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 검출과 충돌 제거 과정을 전력 제어 프리엠블(PC Preamble)의 전송 구간 이후 실시하는 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법을 설명한다.
우선, 다수의 사용자측(UE)과 기지국(BS)은 전력 램핑 과정을 실시한다. 따라서, 다수의 사용자측(UE)은 현재 사용되지 않고 있는 공통 패킷 채널(CPCH)들 중에서 임의의 하나를 선택한 후 16 개의 하다마드(Hadamard Code) 코드 중에서 하나의 코드를 선택하고 이를 엑세스 프리엠블(AP) 기호로 구성하여 기지국(BS)으로 전송한다. 그리고, 다수의 사용자측(UE)은 기지국(BS)으로부터 전송한 엑세스 프리엠블(AP)에 대한 응답 신호인 AP-AICH가 수신될 때까지 일정 주기로 AP의 전력을 높여 임계 횟수까지 반복 전송한다.
그러면, 기지국(BS)은 여러 사용자측(UE)으로부터 전송된 각 엑세스 프리엠블(AP) 중에서 공통 패킷 채널(CPCH)을 할당할 사용자측(UE)을 선택한다. 그리고, 기지국(BS)은 선택한 엑세스 프리엠블(AP)과 일대일 대응하는 기호(Signature)로 구성된 AP-AICH를 해당 사용자측(UE)으로 전송한다. 이때, 각 사용자측(UE)에서는 AP-AICH를 수신하여 이를 자신이 전송한 엑세스 프리엠블(AP)과 비교한 후 자신이 선택되었음을 알게 되며, 이때 선택되지 않은 사용자측(UE)은 전력 램핑을 처음부터 다시 시작한다.
이어, AP-AICH를 수신한 사용자측(UE)은 충돌 검출 프리엠블(CD-P)을 기지국(BS)으로 전송하고, 기지국(BS)은 공통 패킷 채널(CPCH)을 할당할 하나의 사용자측(UE)을 선택한 후 해당 사용자측(UE)으로 충돌 검출 프리엠블(CD-P)에 대한 응답 신호인 CD-AICH를 전송한다. 여기서 기지국(BS)과 사용자측(UE)간에 전송하는 CD-P와 CD-AICH는 선택 사항이므로 실시하지 않아도 된다.
이어, 해당 사용자측(UE)에서는 전력 제어 프리엠블(PC Preamble)의 전송 이후 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌을 줄이기 위해 동일한 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당을 알리는 충돌 정보를 전용 물리 채널(DPCH)을 통해 기지국(BS)으로 전송한다. 여기서 충돌 정보는 SCD 코드로 구성되며, SCD 코드는 16 개의 16 길이 하다마드 코드로 구성된다.
그러면, 기지국(BS)에서는 사용자측(UE)으로부터 전송된 충돌 정보를 수신한 후 공통 패킷 채널(CPCH)을 할당할 하나의 사용자측(UE)을 선택하여 SCD 코드와 일대일 대응하는 SCDI 코드를 해당 사용자측(UE)으로 전송한다. 여기서 SCDI 코드는 16 개의 16 길이 하다마드 코드로 구성된다.
기지국(BS)으로부터 자신이 전송한 SCD 코드와 일대일 대응하는 SCDI 코드를 수신한 해당 사용자측(UE)은 할당된 공통 패킷 채널(CPCH)을 통해 패킷 데이터의 전송을 시작하며, SCDI 코드를 수신하지 못한 사용자측(UE)은 전력 램핑 과정부터 다시 실시한다.
한편, 제 1 실시예와 제 2 실시예에서 설명한 SCD 코드와 SCDI 코드는 다음 표 1에 나타낸 바와 같은 16 개의 하다마드 코드로 구성된다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 SCD 코드와 SCDI 코드의 전송 구간을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 도 5는 하향 링크 전용 물리 제어 채널(DL-DPCCH)의 확산률 SF가 256일 경우, 기지국(BS)이 전송하는 SCDI 코드가 2 슬롯(Slot) 동안 1 번 전송되는 경우를 나타내었다. 이때, 사용자측(UE)이 전송하는 SCD 코드는 10 슬롯(Slot) 동안 반복해서 전송된다.
도 6을 참조하면, 도 6은 하향 링크 전용 물리 제어 채널(DL-DPCCH)의 SF가 256일 경우, 기지국(BS)이 전송하는 SCDI 코드가 4 슬롯(Slot) 동안 2 번 반복해서 전송되는 경우를 나타내었다. 이때, 사용자측(UE)이 전송하는 SCD 코드는 8 슬롯(Slot) 동안 반복해서 전송된다.
도 7을 참조하면, 도 7은 하향 링크 전용 물리 제어 채널(DL-DPCCH)의 SF가 512일 경우, 기지국(BS)이 전송하는 SCDI 코드가 4 슬롯(Slot) 동안 1 번 전송되는 경우를 나타내었다. 이때, 사용자측(UE)이 전송하는 SCD 코드는 8 슬롯(Slot) 동안 반복해서 전송된다.
이와 같이 도 5 내지 도 7에 나타낸 SCD 코드와 SCDI 코드의 전송 구간은 전력 제어 프리엠블(PC Preamble)이 총 15 슬롯으로 구성되어 있으며, 기지국(BS)이 SCD 코드를 수신하여 SCDI 코드를 전송하기까지 소요되는 시간이 2 슬롯이고, 사용자측(UE)이 SCDI 코드를 수신하여 공통 패킷 채널(CPCH)을 통해 패킷 데이터를 전송하기까지 소요되는 시간이 1 슬롯임을 고려하여 결정된다.
따라서, SCD 코드와 SCDI 코드는 주어진 조건에 따라 다음 표 2와 같은 전송 구간을 갖는다.
(단위 : 슬롯)
구조 SCD 코드의 전송 시간 SCD 코드와 SCDI 코드간 시간 SCDI 코드의 전송 시간 SCDI 코드와 패킷 데이터간 전송 시간
A 10 2 2 1
B, C 8 2 4 1
D 10 1 2 2
E 8 1 4 2
F 9 3 2 1
G 7 3 4 1
H 8 3 2 2
I 8 3 4 2
도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 SCDI 코드의 매핑 구조를 나타낸 도면이다.
도 8a를 참조하면, 도 8a는 하향 링크 전용 물리 제어 채널(DL-DPCCH)의 SF가 256이고 SCDI 코드가 2 슬롯 동안 1 번 전송되는 경우를 나타내었다.
이는 SF가 256일 경우 1 슬롯은 10 비트로 구성되므로 16 비트의 SCDI 코드를 전송하기 위해서는 2 슬롯이 필요하다. 따라서, 16 비트의 SCDI 코드 중 첫 번째 8 비트는 첫 번째 슬롯에 삽입되어 전송되며, 두 번째 8 비트는 두 번째 슬롯에 삽입되어 전송된다.
이때, SCDI 코드는 하향 링크 전용 물리 제어 채널(DL-DPCCH)의 데이터 필드(Data Field)에 삽입되어 전송된다.
도 8b를 참조하면, 도 8b는 하향 링크 전용 물리 제어 채널(DL-DPCCH)의 SF가 256이고 SCDI 코드가 4 슬롯 동안 2 번 반복해서 전송되는 경우를 나타내었다.
도 8a에서 설명한 바와 같이 SF가 256일 경우 1 슬롯은 10 비트로 구성되므로 4 슬롯은 40 비트로 구성된다. 따라서, 16 비트의 SCDI 코드를 2 슬롯 동안 1 번 전송하고 나머지 2 슬롯 동안 동일한 SCDI 코드를 반복 전송한다. 이때에도 8a에서 설명한 바와 같이 SCDI 코드는 하향 링크 전용 물리 제어 채널(DL-DPCCH)의 데이터 필드에 삽입되어 전송된다.
도 8c를 참조하면, 도 8c는 하향 링크 전용 물리 제어 채널(DL-DPCCH)의 SF가 512이고 SCDI 코드가 4 슬롯 동안 1 번 전송되는 경우를 나타내었다.
여기서 SF가 512일 경우에는 하향 링크 전용 물리 제어 채널(DL-DPCCH)의 1 슬롯당 TFCI 필드에 2 비트가 삽입되며 데이터 필드에 2 비트가 삽입되어 총 4 슬롯동안 16 비트의 SCDI 코드가 1 번 전송된다.
도 9a 내지 도 9e는 본 발명에 따른 SCD 코드의 매핑 구조를 나타낸 도면이다.
도 9a를 참조하면, 도 9a에서는 사용자측(UE)이 초기 2048 칩(Chip) 동안만 SCD 코드를 전송하는 경우를 나타내었다.
여기서 SCD 코드는 상향 링크 전용 물리 데이터 채널(UL-DPDCH)의 확산률 SF에 따라 매핑 구조가 달라진다.
따라서, 상향링크 전용 물리 제어 채널(UL-DPCCH)의 SF가 256으로 고정되어 있다고 가정하였을 때, 상향 링크 전용 데이터 채널(UL-DPDCH)의 SF가 256일 경우에는 2 슬롯의 초기 2048 칩 동안 하나의 SCD 코드가 전송된다. 이때, 하나의 SCD 코드는 16 비트이므로 첫 번째 슬롯에는 8 비트의 SCD 코드가 삽입되어 전송되며 두 번째 슬롯에는 나머지 8 비트의 SCD 코드가 삽입되어 전송된다.
이러한 방식에 따라 SF가 128일 경우에는 1 슬롯의 초기 2048 칩 동안 하나의 SCD 코드가 삽입되어 전송되며, SF가 64일 경우에는 1 슬롯의 초기 2048 칩 동안 동일한 SCD 코드가 2 번 반복해서 삽입된 후 전송되며, SF가 32일 경우에는 1 슬롯의 초기 2048 칩 동안 동일한 SCD 코드가 4 번 반복해서 삽입된 후 전송되며, SF가 16일 경우에는 1 슬롯의 초기 2048 칩 동안 동일한 SCD 코드가 8 번 반복해서 삽입된 후 전송되며, SF가 8일 경우에는 1 슬롯의 초기 2048 칩 동안 동일한 SCD 코드가 16번 반복해서 삽입된 후 전송되며, SF가 4일 경우에는 1 슬롯의 초기 2048 칩 동안 동일한 SCD 코드가 32 번 반복해서 삽입된 후 전송된다.
이와 같은 도 9a에 나타낸 슬롯 구조는 도 5 내지 도 7에서 설명한 바와 같이 8 슬롯 또는 10 슬롯 동안 반복된다.
이러한 방식에 따라 SCD 코드를 매핑할 경우 SF에 따라 1 슬롯당 남는 비트는 SF가 256일 경우 2 비트, SF가 128일 경우 4 비트, SF가 64일 경우 8 비트, SF가 32일 경우 16 비트, SF가 16일 경우 32 비트, SF가 8일 경우 64 비트, SF가 4일 경우 128비트가 된다.
본 발명에서는 이와 같이 SCD 코드를 매핑할 경우에 1 슬롯당 남는 비트들을 세 가지의 방식으로 처리한다.
첫 번째 방식은 도 9a에 나타낸 바와 같이 SF에 따라 1 슬롯당 남는 비트들을 더미 데이터(Dummy Data)로 패딩하여 전송하는 방식이다.
두 번째 방식은 도 9b에 나타낸 바와 같이 1 슬롯당 남는 비트들을 게이팅(Gating)하는 방식이다.
이는 512 칩동안 아무 데이터도 삽입하지 않고 전송하지 않는 것을 의미한다.
세 번째 방식은 도 9c 내지 도 9e에 나타낸 바와 같이 1 슬롯당 남는 비트 구간동안 SCD 코드를 반복하여 삽입하거나 또는 SCD 코드를 여러 슬롯 동안 분할하여 삽입한 후 전송하는 방식이다.
보다 상세히 설명하면, SF 가 256일 경우 SCD 코드는 8 개 슬롯에 나누어져 전송된다. 이는 1 슬롯당 2 비트의 남는 부분을 감안하여 16 비트의 SCD 코드를 8 슬롯에 각각 분할 삽입하여 기지국(BS)으로 전송하는 것을 의미한다.
이러한 방식에 따라 SF가 128일 경우 1 슬롯당 남는 부분은 4 비트이므로 SCD 코드는 4개 슬롯에 분할 삽입되어 전송되며, SF가 64일 경우 1 슬롯당 남는 부분은 8 비트이므로 SCD 코드는 2개 슬롯에 분할 삽입되어 전송되며, SF가 32일 경우 1 슬롯당 남는 부분은 16 비트이므로 SCD 코드는 남는 부분에 그대로 삽입되어 전송되며, SF가 16일 경우 1 슬롯당 남는 부분은 32 비트이므로 SCD 코드는 남는 부분에 2 번 반복 삽입되어 전송되며, SF가 8일 경우 1 슬롯당 남는 부분은 64 비트이므로 SCD 코드는 남는 부분에 4 번 반복 삽입되어 전송되며, SF가 4일 경우 1 슬롯당 남는 부분은 128 이므로 SCD 코드는 남는 부분에 8번 반복 삽입되어 전송된다.
한편, 본 발명에 따른 사용자측(UE)과 기지국(BS)에서는 SCD 코드와 SCDI 코드를 슬롯 단위로 코딩(Coding)하여 전송하므로써 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 확률을 낮출 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 SCDI 코드와 SL 코드의 매핑 구조를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법에서는 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 검출을 위한 SCD 코드와 SCDI 코드를 슬롯 단위로 코딩하여 SL 코드를 생성하고, 생성한 SL 코드를 SCD 코드와 SCDI 코드의 전송시 함께 전송하므로써 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 확률을 낮춘다.
보다 상세히 설명하면, 하향 링크 전용 물리 제어 채널(DL-DPCCH)의 SF가 256이며 사용자측(UE)에서 8 슬롯 동안 SCD 코드를 전송한다고 가정하면, 사용자측(UE)에서는 SCD 코드를 슬롯 단위로 코딩하여 SL 코드를 생성하고 생성한 SL 코드를 SCD 코드와 함께 기지국(BS)으로 전송한다. 이때, 슬롯 단위로 코딩하기 위한 코드를 Sl 코드라고 가정하면 Sl 코드는 길이 4인 하다마드 코드로 구성된다.
그러면, SL 코드는 다음 표 3과 같이 4 가지로 생성할 수 있다.
여기서 한 슬롯내 전체 심볼(Symbol)이 SL 코드에 해당된다.
한편, 기지국(BS)에서도 사용자측(UE)과 마찬가지로 SCDI 코드를 슬롯 단위로 코딩하여 SL 코드를 생성한다.
기지국(BS)에서 생성하는 SL 코드는 다음 표 4와 같이 4 가지로 생성한다.
이러한 SL 코드가 사용될 경우 사용자측(UE)과 기지국(BS)간에 실시하는 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 검출과 충돌 제거 과정은 다음과 같다.
우선, 사용자측(UE)에서는 16 개의 SCD 코드 중에서 하나를 선택하고, 4 개의 SL 코드 중에서 하나를 선택하여 2 슬롯씩 8 슬롯 동안 선택한 SCD 코드와 SL 코드를 함께 기지국(BS)으로 전송한다.
그러면, 기지국(BS)은 마찬가지로 선택한 해당 사용자측(UE)으로 두 가지 방식으로 SCDI 코드와 SL 코드를 전송한다.
첫 번째 방식은 도 10에 나타낸 바와 같이 기지국(BS)에서는 SCDI 코드를 하향 링크 전용 물리 제어 채널(DL-DPCCH)의 데이터 필드에 삽입하고, SL 코드를 하향 링크 전용 물리 제어 채널(DL-DPCCH)의 TFCI 필드에 삽입하여 해당 사용자측(UE)으로 전송하는 것이다.
이때, SL 코드는 길이 4의 하다마드 코드 하나가 2 슬롯 동안 전송된다.
그리고, 두 번째 방식은 표 4에 나타낸 바와 같이 SCDI를 슬롯 단위로 코딩하여 생성한 4 가지의 SL 코드 중 하나를 4 슬롯 동안 전송하는 것이다. 이때 표 3에 나타낸 SL 코드는 배직교 코드(Bi-Orthogonal) 코드로 전송된다.
한편, 지금까지 설명한 SCD 코드와 SCDI 코드는 폐쇄 루프 전력 제어를 적용하여 초기 전송 전력을 조정할 수 있다.
즉, SCD 코드와 SCDI 코드가 제 1 실시예에서 설명한 바와 같이 전력 제어 프리엠블(PC Preamble)의 전송 구간 동안 전송될 경우 상향 링크 I 채널의 초기 전력은 다음과 같이 설정한다.
SCD 코드와 SCDI 코드가 제 1 실시예에서 설명한 바와 같이 전력 제어 프리엠블(PC Preamble)의 전송 구간 내에 전송될 경우 상향 링크 I 채널의 초기 전력 Pscd는 Pcd a / (Nr X SF) - b로 설정한다. 여기서 Pcd는 CD 프리엠블의 전력이고, SF는 spreading factor, Nr은 SF에 따른 SCD 코드 반복 회수, a와 b는 상수로서 시스템에 따라 조정될 수 있다.
한편, SCD 코드와 SCDI 코드가 제 2 실시예에서 설명한 바와 같이 전력 제어 프리엠블(PC Preamble)의 전송 구간 이후 전송될 경우에는 전력 제어 프리엠블(PC Preamble)을 통해 설정된 전력 레벨을 따라서 지속적으로 폐쇄 루프 전력 제어를 실시한다.
도 11은 본 발명에 따른 기지국(BS)의 송/수신기를 나타낸 블록 구성도이다.
도 11을 참조하면, SCD 코드와 SCDI 코드가 하다마드 코드로 구성될 경우 본 발명에 따른 기지국(BS)의 송/수신기는 레이크(Rake) 수신기(100)와, 스위치부(110)와, 하다마드 디코더(Hadamard Decoder)(130)와, 코드 결정부(Code Decision)(140)와, 하다마드 인코더(Hadamard Encoder)(150)와, 데이터 인코딩부(160)와, 데이터 디코딩부(120)로 구성된다.
여기서, 스위치부(110)는 공통 패킷 채널(CPCH)에 대한 충돌 검출 과정을 수행할 경우에는 하다마드 디코더(130)로 절체하여 연결하고, 사용자측(UE)으로부터 공통 패킷 채널(CPCH)을 통해 패킷 데이터를 수신할 경우에는 데이터 디코딩부(120)로 절체하여 연결한다.
그리고, 하다마드 디코더(130)는 사용자측(UE)으로부터 수신한 SCD 코드를 디코딩하며, 코드 결정부(140)는 해당 사용자측(UE)으로 송신할 SCDI 코드를 결정하며, 하다마드 인코더(150)는 코드 결정부(140)에서 결정된 SCDI 코드를 발생한다.
그리고, 데이터 인코딩부(160)는 하다마드 인코더(150)에서 발생한 SCDI 코드를 코딩하여 해당 사용자측(UE)으로 송신한다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 종래 CD 프리엠블과 CD-AICH를 이용한 공통 패킷 채널의 충돌 검출 방법과 병행하여 사용할 수 있으므로 공통 패킷 채널의 충돌 발생 확률을 줄여 효율적으로 공통 패킷 채널을 할당할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 폐쇄 루프 전력 제어의 초기화시 전력 제어 프리엠블의 전송 구간 동안 또는 전력 제어 프리엠블의 전송 이후 공통 패킷 채널의 충돌 검출 과정을 실시하므로 추가적인 시간 지연이 발생하지 않아 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 다수의 사용자측(UE)이 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당을 기지국(BS)으로 요구하는 단계와,
    상기 요구에 따라 상기 기지국(BS)이 특정 사용자측(UE)을 선택하고 선택된 사용자측(UE)으로 응답 신호를 전송하는 단계와,
    상기 선택된 사용자측(UE)과 기지국(BS)간에 전력 제어 프리엠블(PC Preamble)의 전송 구간과 전송 제어 프리엠블의 전송 구간 이후 중 어느 하나의 구간을 이용하여 상기 요구한 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 검출과 충돌 제거 과정을 수행하는 단계와,
    상기 공통 패킷 채널(CPCH)의 충돌 검출과 충돌 제거 과정이후 상기 선택된 사용자측(UE)이 메시지를 전송하는 단계를 포함하여 이루어져,
    상기 공통 패킷 채널(CPCH)에 대한 충돌 검출과 충돌 제거 과정의 수행 단계는,
    상기 선택된 사용자측(UE)이 소정 개수의 하다마드(Hadamard) 코드 중에서 임의의 제 1 코드를 선택하고, 선택된 제 1 코드로 구성되는 충돌 정보를 상기 기지국(BS)으로 전송하는 단계와,
    상기 기지국(BS)이 상기 선택된 사용자측(UE)에서 전송한 충돌 정보 중에서 임의의 하나를 선택하고, 선택된 충돌 정보를 전송한 해당 사용자측(UE)으로 상기 제 1 코드와 일대일 대응하는 제 2 코드로 구성되는 충돌 제거 정보를 전송하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 충돌 정보의 전송 단계에서,
    상기 선택된 사용자측(UE)이 상기 선택된 제 1 코드와 상기 선택된 제 1 코드를 슬롯 단위로 코딩하여 생성되는 소정 개수의 제 3 코드를 상기 충돌 정보로 구성하여 상기 기지국(BS)으로 전송하는 단계가 추가로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 충돌 정보와 충돌 제거 정보는 전용 물리 채널(DPCH)의 확산률(SF)에 따라 상기 전용 물리 채널(DPCH)에 분할 삽입되거나 또는 반복 삽입되어 전송되는 것을 특징으로 하는 공통 패킷 채널(CPCH)의 할당 방법.
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