KR20010043353A - 이동 통신 시스템의 랜덤 액세스 - Google Patents

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Abstract

상향링크 공통 물리 채널(랜덤 액세스 채널) 프레임 구조는 프레앰블부와 데이터부를 포함한다. 프레앰블은 기지국이 이동국이 랜덤 액세스 요구 메시지를 발생하는지를 검출하는 데에 사용된다. 채널의 데이터부는 사용자 데이터와, 데이터부의 수신시 채널 추정에 소요되는 에너지를 제공하는 파일럿 심볼을 포함한다. 보호 구간(TG)은 프레임의 프레앰블부에 삽입되어 실제 데이터 검출 과정이 시작되기 전에 일부 데이터 검출이 진행되도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 공통 물리(랜덤 액세스) 상향링크 채널의 프레임 구조와 전용 물리(트래픽) 상향링크 채널이 서로 호환이 가능해진다.

Description

이동 통신 시스템의 랜덤 액세스{RANDOM ACCESS IN A MOBILE TELECOMMUNICATION}
IMT 2000과 범용 이동 통신 시스템(UMTS) 같은 차세대 이동 통신 시스템의 경우, 미국, 유럽 및 일본 등지에서 다이렉트 시퀀스-CDMA(DS-CDMA) 방식이 제안되고 있다. 이와 관련하여, 그와 유사한 WCDMA 시스템이 유럽과 일본에서 거론되고 있으나, 미국에서는 이와는 약간 다른 DS-CDMA 개념이 고려되고 있다.
이들 차세대 이동 통신 시스템은 디지털 음성, 비디오 및 패킷 데이터를 포함하는 통신 서비스와 채널 회로 교환 방식을 선택할 수 있도록 해야 한다. 그 결과, 설정되고 있는 호의 개수가 크게 증가하여 랜덤 액세스 채널(RACH)에 통화량이 과도하게 집중하는 결과를 초래한다. 또한, 이와 같이 과도한 통화량의 집중이 충돌 및 접속 불량을 일으킨다. 따라서, 차세대 이동 통신 시스템이 접속 성공률을 높이고 접속 요구 처리 시간을 줄이기 위해서는 보다 빠르고 유동적인 랜덤 액세스 방법을 채용해야 할 것이다. 다시 말하자면, 실제로 패킷 교환 통화량이 증가할 것으로 예상되기 때문에 이들 시스템에서 훨씬 빠르고 효율적인 접속이 크게 요구될 것이다.
종래의 WCDMA 방법은 공통 채널과 전용 채널을 통해 패킷을 전송하기 위한 두 가지 방법을 포함한다. 그러나, 어떤 전송 방법을 이용하든 보다 빠르고 효율적인 랜덤 액세스가 크게 요구된다. 예를 들면, 미국 특허 출원 일련 번호 08/733,501과 08/847,655 및 미국 예비 출원 번호 60/063,024는 이동국(MS)이 공통 채널과 전용 채널을 통해 패킷을 전송할 수 있는 패킷 서비스에 적용될 수 있는 랜덤 액세스 방법을 설명하고 있다. 공통 채널의 경우, 패킷은 전송되고 있는 랜덤 액세스 요구 메시지에 포함된다. 전용 채널의 경우에는, 전송되고 있는 랜덤 액세스 요구 메시지가 해당 패킷이 전송되는 전용 채널의 요구 메시지를 포함한다.
상기와 같은 특허 출원들은 슬롯-ALOHA(S-ALOHA) 임의 접근 방법을 개시하고 있다. 이 방법을 사용하면, 한 개의 전송 매체를 다수의 사용자가 공동으로 사용할 수 있다. 실질적으로, 전송 매체는 다수의 접속 슬롯으로 나누어지고, 접속 슬롯은 수신 프레임 경계에 대하여 상대적인 시간 오프셋에 의해 특징을 이룬다. 각 사용자(MS)는 접속 슬롯을 임의로 선택한 다음에 해당 접속 슬롯에 있는 메시지 정보를 전송한다. 그러나, 이 방법의 단점은 접속 슬롯이 사용자들에게 할당되지 않기 때문에 서로 다른 사용자들의 전송간에 충돌이 발생할 수 있다는 점이다.
예를 들어, 상기에 설명한 특허 출원의 S-SLOHA 랜덤 액세스 방법을 이용하면, 이동국이 랜덤 액세스 요구 메시지를 발생하여 전송한다. 이러한 랜덤 액세스 요구 메시지의 프레임 구조를 나타낸 그림이 도 1에 나와 있다. 도면에 도시되어 있는 프레임 구조는 상기 설명한 특허 출원 중에서 처음 두 가지 특허 출원에 사용된다. 프레앰블부는 주로 호출 신호 기능으로 사용된다. 데이터부는 요구 메시지 및/또는 데이터 패킷을 포함한다. 한 가지의 같은 접속 슬롯을 선택하는 서로 다른 이동국이 발생한 요구 메시지가 충돌할 염려를 줄이기 위하여, 각 이동국의 요구 메시지의 프레앰블은 고유의 시그네이처(비트) 패턴을 갖는다. 이동국은 임의로 (바람직하게는, 한정된 시그네이처 패턴의 집합으로부터) 시그네이처 패턴을 선택하게 된다. 이로써, 충돌의 위험성이 훨씬 줄어든다.
다음은 S-ALOHA 랜덤 액세스 시스템에서 통상적으로 사용되는 방법이다. 먼저, 이동국은 기지국에 동기화된다. 이동국은 네트워크가 해당 기지국에서 측정한 랜덤 액세스 코드, 방송 채널 전송 출력 세기, 및 간섭 신호 세기를 방송하는 방송 채널에 "경청"한다. 그런 다음, 이동국은 다운링크 경로 손실을 추정하고, 이미 알고 있는 기지국 간섭 신호 세기와 함께 출력 세기를 전송하고, 사용할 전송 출력 세기를 추정한다. 그리고, 이동국은 접속 슬롯과 시그네이처 패턴을 선택하고, 선택된 접속 슬롯을 통해 선택된 시그네이처 패턴을 가지고 랜덤 액세스 요구 메시지를 전송한다. 그런 다음, 이동국은 기지국으로부터 접속 요구 메시지에 대한 응답을 기다린다. 이동국은 소정의 (종료) 시간 이내에 기지국으로부터 응답을 받지 못하면, 이동국은 새로운 접속 슬롯과 시그네이처 패턴을 선택하고 새로운 랜덤 액세스 요구 메시지를 전송한다.
도 1을 참조하면, 프레앰블부는 서로 다른 시그네이처 패턴으로 변조되어 기지국 고유의 확산 코드에 의해 확산된다. 신호 패턴들은 여러 가지 동시 랜덤 액세스 요구 메시지를 분리하는 데에 이용되고, 요구 메시지의 데이터부에 사용할 확산/스크램블 코드를 결정하는 데에 사용된다. 따라서, 앞서 언급한 바와 같이, 하나의 같은 접속 슬롯을 이용하지만 서로 다른 시그네이처 패턴을 갖는 서로 다른 두 개의 이동국을 분리시킬 수 있다. 또한, 코히어런트 검출을 용이하게 하기 위하여 요구 메시지의 데이터부에 파일럿 신호를 삽입할 수 있다. 요구 메시지의 프레앰블부는 코히어런트 검출에도 사용할 수 있지만, 데이터부가 비교적 길이가 길면 채널 추정을 갱신해야 한다.
도 2는 상기 특허 출원 중에서 세 번째로 언급한 특허 출원에 설명되어 있는 랜덤 액세스 요구 메시지의 프레임 구조를 도시한 것이다. 도면에 나타낸 프레임 구조를 이용하면, 데이터부는 채널의 I 채널을 통해 전송되고, 프레앰블/파일럿은 Q 채널을 통해 전송된다. 이 프레임 구조는 다른 전용 상향링크 채널과 호환이 가능한 랜덤 액세스 채널을 얻기 위한 것으로서, WCDMA 방식의 경우에는 I/Q 다중화된다. 어떠한 경우에도, 데이터 심볼과 파일럿 심볼이 시간 다중화되는지, I/Q 다중화되는지, 혹은 코드 다중화(다른 방법들 중에서도 I/Q 다중화 신호를 복호 스크램블링하는 방법에 의해 수행될 수 있음)되는지 여부는 중요하지 않다.
한 프레임은 출력 제어 명령 속도에 따라 전용 데이터 채널 상의 다수의 타임 슬롯으로 분할된다. 이들 슬롯을 프레임 슬롯이라고 한다. WCDMA 시스템에는 프레임당 이와 같은 프레임 슬롯이 16 개가 존재한다. 랜덤 액세스 방법에 있어서, 프레임은 다수의 접속 슬롯으로 세분되지만, 그 목적은 랜덤 액세스 과정의 처리 효율을 향상시키기 위함이다. 접속 슬롯은 이동국이 랜덤 액세스 요구 메시지를 전송하기 시작할 수 있는 기간을 정의한다. 상기 언급한 처음 두 가지 특허 출원에서 랜덤 액세스 방법을 이용함으로써, 랜덤 액세스 요구 메시지를 도 3에 도시한 바와 같은 연속적인 접속 슬롯에서 전송할 수 있다.
도 3에 나타낸 랜덤 액세스 요구 메시지의 데이터부는 롱코드(데이터부와 같은 길이)에 의해 스크램블링된다. 따라서, 접속 슬롯에 보호 구간을 합한 것이 N 개의 프레임 슬롯과 같아진다. 바람직하게는, 서로 다른 접속 슬롯으로부터 전송된 프레앰블은 서로 중복되지 않아야 한다. 왜냐하면, 프레앰블이 중첩하게 되면 기지국에 너무 많은 프레앰블 검출기를 구비해야 하고, 랜덤 액세스 검출 과정에 (동일한 확산 코드를 사용함에 따른) 간섭이 증가하기 때문이다. 그러나, 상기에 세 번째로 언급한 특허 출원에 사용되는 프레임 구조의 경우, 사용되고 있는 길이가 긴 프레앰블과 서로 다른 접속 슬롯의 서로 다른 랜덤 액세스 요구 메시지의 프레앰블이 서로 중복되지 않아야 하기 때문에 랜덤 액세스 채널의 처리 효율이 떨어지게 된다.
기지국의 랜덤 액세스 수신기는 프레앰블을 검출하는 검출부와 요구 메시지의 데이터부를 검출하는 검출부의 두 부분으로 구성된다. 프레앰블 검출부는 시그네이처에 사용되는 확산 코드에 정합되는 정합 필터를 포함한다. 서로 다른 시그네이처를 이용하는 서로 다른 이동국에서 전송된 랜덤 액세스 요구 메시지를 분리시키기 위하여 정합 필터의 출력 신호의 변조는 예상된 시그네이처 심볼을 이용한 다중화(재변조)에 의해 제거된다.
랜덤 액세스 요구 메시지가 기지국 수신기의 프레앰블 검출부에 등록되면, 해당 요구 메시지의 데이터부를 검출하기 위하여 복수개의 RAKE 핑거가 할당된다. 또한, 프레앰블 검출부는 데이터부에 사용되는 확산 코드와 채널 응답의 초기 추정값에 따라 요구 메시지의 데이터부의 프레임 타이밍을 RAKE 수신기에 결합시킨다. RAKE 수신기는 데이터부로부터 데이터를 검출하고, 기지국은 검출된 데이터를 처리하여 해당 이동국의 랜덤 액세스 요구 메시지에 답한다.
상기에 언급한 특허 출원에 소개된 방법의 문제점은 랜덤 액세스 채널이 WCDMA 방식에 사용되는 다른 상향링크 채널과 호환이 어렵다는 것이다. 따라서, 랜덤 액세스 채널의 데이터부를 처리하기 위한 새로운 하드웨어의 개발이 필요하다.
상기 세 번째 특허 출원에 따른 방법의 문제점은 상향 채널과의 호환성의 문제점이 발생하지 않지만 추가적인 버퍼링이 많이 필요하다는 것이다. 이 방법의 또 다른 문제점은 서로 다른 접속 슬롯에서 출력된 프레앰블이 서로 중복되지 않아야 하고 이 방법에 사용되는 프레앰블의 길이가 길기 때문에 랜덤 액세스 요구 메시지 처리 속도가 낮아진다는 데에 있다.
다른 방법에서는 발생하지 않지만 상기 세 번째 랜덤 액세스 방법(세 번째 특허 출원)에 따른 문제점은 요구 메시지의 데이터부가 한 개의 접속 슬롯보다 긴 경우, 프레임 타이밍을 검출이 부정확해진다는 것이다. 이 경우, 각각의 접속 슬롯의 파일럿 심볼은 각 접속 슬롯에 동일한 시그네이처를 운반하거나, 시그네이처가 접속 슬롯마다 다르게 된다. 따라서, 시그네이처를 검출할 때에는 데이터 전송시에 너무 많은 시간이 걸릴 수 있다. 그러나, 기지국은 접속 슬롯 당 한 개의 타이밍 신호를 수신하게 되므로 정확한 프레임 타이밍을 검출하는 데에 문제가 생길 수 있다. 기존의 수단을 통해 이와 같은 문제를 해결할 수 있기는 하지만, 문제 해결 방법은 복잡하다.
이 방법의 다른 문제점은 랜덤 액세스 검출 과정에서 동시에 전송된 시그네이처 패턴을 디코딩하여 랜덤 액세스 요구 메시지가 검출되기 전에 다른 데이터를 검출하기 위하여 접속 슬롯을 버퍼링해야 한다는 것이다. 이 단계에는 한 개의 접속 슬롯만큼의 시간이 소요되므로 한 개의 접속 슬롯을 최대한 버퍼링해야 한다.
다른 두 가지 방법(본 발명에 따른 방법에서도 마찬가지임)에 적용되는 데이터부의 검출에 있어서도, 연속으로 전송된 파일럿 채널(상기 세 가지 방법의 경우)이나 주기적으로 삽입된 파일럿 심볼(상기 한 가지 방법의 경우)에 따라 채널 추정을 수행해야 하기 때문에 추가적인 버퍼링이 요구된다. 이와 같은 버퍼링은 데이터 심볼에 관련된(즉, 동시에 전송되는) 채널 추정치를 계산하는 동안에만 필요하다.
본 발명은 이동 통신 분야에 관한 것으로, 특히 코드 분할 다중 접근(CDMA)또는 광대역 CDMA(WCDMA) 시스템에서 다중 랜덤 액세스를 처리하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
첨부된 도면을 이용하여 다음의 상세한 설명을 통하여 본 발명에 따른 방법과 장치를 보다 잘 이해할 수 있을 것이다. 첨부된 도면은 다음과 같다:
도 1은 랜덤 액세스 요구 메시지의 종래의 채널 프레임 구조를 나타낸 도면이다;
도 2는 랜덤 액세스 요구 메시지의 또 다른 종래의 채널 프레임 구조를 나타낸 도면이다;
도 3은 연속 접속(타임) 슬롯에 형성된 랜덤 액세스 요구 메시지의 종래의 채널 프레임 구조를 나타낸 도면이다;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 WCDMA 이동 통신 시스템에서 사용되는 랜덤 액세스 채널의 I/Q 다중화 프레임 구조를 나타낸 도면이다;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 이동국에 의해 전송될 랜덤 액세스 요구 메시지의 데이터부에 적용되는 채널 설정 코드 할당의 일례를 설명하는 코드 트리를 나타낸 도면이다;
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 WCDMA 기지국 수신기에서 검출된 랜덤 액세스 요구 메시지의 데이터부를 역확산하기 위한 RAKE 수신 성분을 할당하는 데에 사용되는 시스템의 일례를 간략하게 나타낸 블록도이다;
도 7은 도 6에 도시된 랜덤 액세스 검출기의 기능을 구현하기 위하여 사용할 수 있는 랜덤 액세스 검출 장치의 일례를 상세하게 나타낸 블록도이다;
도 8은 도 6에 도시된 검색 장치(들)의 기능을 구현하기 위하여 사용할 수 있는 검색 장치의 일례를 상세하기 나타낸 블록도이다; 그리고
도 9는 도 6에 도시된 RAKE 핑거의 기능들을 구현하기 위하여 사용할 수 있는 RAKE 핑거의 일례를 상세하게 나타낸 블록도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상향 공통 물리 채널(랜덤 액세스 채널) 프레임 구조는 프레앰블부와 데이터부로 이루어진다. 프레앰블은 기지국이 이동국이 랜덤 액세스 요구 메시지를 발생하는지를 검출하는 데에 사용된다. 채널의 데이터부는 사용자 데이터와, 데이터부의 수신시 채널 추정에 소요되는 에너지를 제공하는 파일럿 심볼을 포함한다. 보호 구간은 프레임의 프레앰블부에 삽입되어 실제 데이터 검출 과정이 시작되기 전에 일부 데이터 검출이 진행되도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 데이터의 버퍼링을 최소화할 수 있다.
본 발명의 중요한 기술적 이점은 공통 물리 상향링크 채널을 통해 전송되는 프레임 구조가 전용 물리 상향링크 채널을 통해 전송되는 프레임 구조와 호환이 가능하다는 것이다.
본 발명은 다른 중요한 기술적 이점은 랜덤 액세스 요구 메시지의 각 부분은 오직 한 가지 기능을 수행하기만 하면 되므로 각각의 작업에 맞게 최적으로 설계할 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 중요한 기술적 이점은 랜덤 액세스 요구 메시지의 데이터부와 전용 상향링크 채널에 동일한 코드 할당 방식을 적용할 수 있다는 점이다.
본 발명의 또 다른 중요한 기술적 이점은 시그네이처 디코딩과 같이 필요한 모든 후처리 작업을 보호 구간 동안에 수행할 수 있다는 것이다. 따라서, 랜덤 액세스 요구 메시지 검출을 위한 하드웨어 설계가 간소화되고, 랜덤 액세스 요구 메시지 처리 지연을 최소화할 수 있다.
본 발명의 또 다른 중요한 기술적 이점은 공통 물리 상향링크 채널의 데이터부와 종래의 전용 물리 상향링크 채널의 데이터부를 디코딩하는 데에 동일한 수신기 하드웨어를 사용할 수 있게 되어 하드웨어 설계가 통합되고 하드웨어 비용이 낮아진다는 점이다.
본 발명의 또 다른 중요한 기술적 이점은 공통 물리 상향링크 채널(랜덤 액세스 데이터 패킷)과 전용 물리 채널(트래픽 채널)에 RAKE 수신기나 RAKE 핑거를 공동으로 사용할 수 있어서 필요한 하드웨어를 최소화할 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 중요한 기술적 이점은 랜덤 액세스 요구 메시지의 프레앰블부와 데이터부가 서로 분리되어 있기 때문에 필요한 버퍼 크기를 최소화할 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 중요한 기술적 이점은 다른 랜덤 액세스 방법에 비하여 랜덤 액세스 요구 처리 속도를 증가시킬 수 있다는 점이다. 특히, 상기 세 번째로 언급 한 랜덤 액세스 방법의 랜덤 액세스 요구 처리 속도는 같은 양의 하드웨어를 사용하는 본 발명의 랜덤 액세스 요구 처리 속도보다 훨씬 낮다.
본 발명의 또 다른 중요한 기술적 이점은 매우 유동적인 방식으로 랜덤 액세스 메시지를 여러 가지 레이트로 전송할 수 있다는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예와 그 이점을 첨부된 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명하기로 한다. 도면에서, 동일한 구성 성분에는 동일한 참조 번호가 부여된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상향 공통 물리 채널(랜덤 액세스 채널) 프레임 구조는 프레앰블부와 데이터부로 이루어진다. 프레앰블은 기지국이 이동국이 랜덤 액세스 요구 메시지를 발생하는지를 검출하는 데에 사용된다. 채널의 데이터부는 사용자 데이터와, 레이트 정보, 및 데이터부의 수신시 채널 추정에 소요되는 에너지를 제공하는 파일럿 심볼을 포함한다. 보호 구간은 프레임의 프레앰블부와 데이터부 사이에 삽입되어, 데이터가 수신되기 전에 프레앰블을 검출할 수 있도록 하는 것(버퍼링을 최소화하는 것)이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 공통 물리 (랜덤 액세스) 상향링크 채널의 프레임 구조와 전용 물리(트래픽) 상향링크 채널의 프레임 구조가 서로 호환이 가능하다.
이를 구체적으로 설명하면, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 WCDMA 이동 통신 시스템에서 사용되는 랜덤 액세스 채널의 프레임 구조를 나타낸 도면이다. 아래 부분의 화살표로 나타낸 선은 본 발명과 비교하기 위하여 기존의 프레임 구조의 타이밍을 나타낸 것이다. 도 4에 나타낸 프레임 구조의 프레앰블부는 랜덤 액세스 검출과 시그네이처 검출에 맞도록 최적으로 설계되어 있다. 그러므로, 기지국은 전송된 프레앰블에 계속 "경청"할 수 있게 된다. 서로 다른 이동국에 의해 동시에 전송되고 있는 랜덤 액세스 요구 메시지를 구별하기 위하여, 랜덤 액세스 요구 메시지의 각 프레앰블은 해당 요구 메시지를 전송하고 있는 각 이동국에 의해 임의로 선택된 고유의 시그네이처 패턴에 따라 변조된다. 랜덤 액세스 요구 메시지의 시그네이처 변조된 프레앰블의 일례는 본 발명에 인용 참조된 상기 설명한 특허 출원 중에서 처음 두 가지 특허 출원서에 설명되어 있다.
따라서, 각 프레앰블의 시그네이처 패턴은 이동국에 의해 복수개의 직교 코드로부터 무작위로 선택된다. 이 실시예의 경우, 각각의 직교 코드는 길이가 2Nsig개의 심볼이고, 통상적인 기지국별 확산 코드(즉, 기지국의 방송 채널을 통해 먼저 제공된 확산 코드 번호)에 의해 확산된다. 파라미터 Nsig는 검출된 시그네이처 패턴의 순서 번호이다. 각 심볼은 길이가 SF인 동일한 코드 시퀀스에 의해 확산된다. 여기서, "SF"는 코드의 확산 인자를 나타낸다. 통상적으로, 프레앰블의 길이(예: SF * 2Nsig/Rchip, 여기서, Rchip은 칩 레이트 또는 확산 시퀀스의 레이트)는 종래의 시스템에서 N 개의 프레임 슬롯의 길이인 N*TTS보다 짧다. 따라서, 본 발명에 따르면, 프레앰블의 끝에서 다음 프레임 슬롯의 앞부분까지 이동국의 전송 출력을 중단함으로써 보호 구간 TG을 발생할 수 있다. 새로운 프레임의 시간(또는, 길이)은 도 4에서와 같이 TPA(프레앰블의 시간 또는 길이)와 TG(보호 시간 구간의 길이)와 TD(프레임의 데이터부의 시간 또는 길이)의 합으로 나타낸다. 이와 같은 신규 랜덤 액세스 프레임 구조와 그 사용 방법은 이동국의 전송 출력을 낮출 수 있고(예: 랜덤 액세스 요구 메시지의 프레앰블부와 데이터부 사이의 구간 동안에 전송을 중단함으로써), 랜덤 액세스 요구 메시지의 타이밍을 기존 시스템의 프레임 슬롯 방식의 타이밍에 정확히 맞도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 보호 시간 구간 TG동안에 기지국 수신기에서 시그네이처 검출 과정(예: 고속 월시-하다마드 변환을 이용)을 수행할 수 있고, 기지국은 랜덤 액세스 요구 메시지가 발생되었는지를 보다 신속하게 판단할 수 있다. 그런 다음, 하기에 상세히 설명되는 바와 같이, 가용 RAKE 수신기 또는 RAKE 핑거(예: 사용해야할 지연 경로의 개수에 따라 다를 수 있음)를 할당할 수 있고, 보호 시간 구간 TG동안에 시그네이처 검출 과정의 초기값을 소정의 RAKE 장치로 전송할 수 있다. 이는, 기존의 시스템보다 타이밍이 빠르다.
이와 같이 랜덤 액세스 요구 메시지 검출에 보호 시간을 이용함에 있어서, 프레앰블은 길이가 16 개의 심볼에 해당하며, 246 개의 칩 길이를 갖는 직교성 골드 코드에 의해 확산된다. 4.096 Mchips/sec의 속도로 동작하는 시스템에서, 프레앰블은 길이가 1 ms이다. WCDMA 시스템에서, 프레앰블의 길이는 10 ms 당 16 개의 프레임 슬롯이어야 한다. 이론적으로, 보호 시간 구간 TG는 0.25 ms이다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 도 4에 나타낸 상향링크 공통 물리 채널의 데이터 전송 부분은 랜덤 액세스 프레앰블의 조건에 따라 서로 독립적으로 디자인할 수 있다. 예를 들면, 일괄적인 하드웨어 설계를 하기 위해서는 공통 물리 채널과 전용 물리 채널(즉, 데이터 트래픽을 위한 채널)을 통해 전송되는 동일한 데이터 구조와 제어 구조(예: 파일럿 정보와 레이트 정보)를 사용할 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따른 프레임 구조에 따르면, 파일럿 심볼을 전용 물리 채널 상향링크 확산 방법으로 확산할 수 있기 때문에 별도의 시그네이처 변조 과정을 필요로 하지 않는다. 따라서(앞서 설명한 세 번째 특허 출원과 비교하여), 본 발명은 파일럿 필드와 추가적인 공통 데이터(예: 레이트 인디케이터 또는 RI 필드)의 길이를 선택함에 있어서 훨씬 자유롭다. 또한, 도 4를 보면, 전송되고 있는 파일럿 심볼들을 데이터로 I/Q 다중화하거나, 시간 다중화, 또는 코드 다중화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 이동국에 의해 전송될 랜덤 액세스 요구 메시지의 데이터부에 적용되는 채널 설정 코드 할당의 일례를 설명하는 코드 트리를 나타낸 도면이다. 랜덤 액세스 요구 메시지의 데이터부를 확산하고 스크램블링하는 방법을 설명하기 위하여, 도면에서는 16 개의 서로 다른 시그네이처 패턴을 데이터부에 사용하는 예를 들었다. 도면의 예를 보면, 랜덤 액세스 요구 메시지의 프레앰블에 사용된 시그네이처 패턴은 길이 16의 채널 설정 코드를 포함하는 코드 트리에서 16 개의 마디 중에서 한 개를 지적한다. 소정의 마디 아래에 나타낸 서브 트리는 요구 메시지의 데이터부의 확산에 사용할 수 있다.
예를 들면, 도 5를 보면, 이동국이 서브 트리의 아래 부분(예: 시그네이처 16)에 확산 인자가 256인 채널 설정 코드를 가지고 제어 부분(예: Q 채널의 파일럿)을 확산하면, 이동국의 서브 트리의 상부에 있는 확산 인자가 32 내지 256인 채널 설정 코드들 중에서 어느 하나를 이용하여 데이터부(예: I 채널)를 확산할 수 있다. 물론, 이와 다른 방법을 사용할 수도 있다. 또한, 교차 보정을 개선하기 위하여, 전송된 요구 메시지의 데이터부를 데이터부와 길이가 같은(그리고, 복소 코드일 수도 있는) 스크램블링 코드로 스크램블링할 수 있다.
본 발명에 따르면, 랜덤 액세스 요구 메시지의 데이터부의 크기는 달라질 수 있다. 랜덤 액세스 요구 처리 속도가 다른 WCDMA 시스템 조건과 관련한 문제는 요구 메시지의 데이터부에 서로 다른 확산 인자들과 시간 길이가 서로 다른 데이터 필드를 적용시켜서 요구 메시지 당 데이터 처리량을 다르게 할 수 있는 본 발명에 따른 프레임 구조를 이용함으로써 해결된다.
예를 들면, 랜덤 액세스 채널을 통해 전송되는 랜덤 액세스 요구 메시지에 다른 레이트를 이용하는 예를 설명하면 다음과 같다. 사용되는 서로 다른 시그네이처들은 서로 다른 확산 인자 및/또는 데이터부의 길이에 대응된다. 기지국이 소정의 데이터 전송률에 할당되는 소정 개수의 시그네이처를 방송함으로써, 기지국은 현재 발생되고 있는 트래픽 요구 메지시의 실제 조건에 맞게 시그네이처와 데이터 전송률을 적용할 수 있게 된다.
다른 예를 들면, 이동국은 랜덤 액세스 요구 메시지의 제어 부분의 처음에 RI 필드를 포함할 수 있다. 요구 메시지의 제어 부분은 (기지국에) 공지된 확산 인자(따라서, 코드도 포함됨)를 가지게 되므로 기지국에서 검출되기가 용이하다. 그러므로, 길이와 확산 인자가 서로 다른 여러 개의 랜덤 액세스 요구 메시지의 데이터부들을 기지국이 쉽게 검출할 수 있게 된다.
WCDMA 시스템에서 랜덤 액세스 요구 메시지의 서로 크기가 다른 데이터부를 이용하는 이점을 설명하는 또 다른 예를 들면, RI는 요구 메시지의 완전한 제어 부분을 통해(즉, 기존의 전용 상향링크 채널에 적용되는 것과 같은 확산 방법을 통해서) 확산될 수 있다는 점이다. 그러나, 이 방법에는 요구 메시지의 데이터부를 추가로 버퍼링해야 한다. 또는, RI를 요구 메시지의 데이터 필드의 앞부분에 포함시켜서 서로 (시간) 길이가 다른 데이터부에 적용시킬 수 있다.
또 다른 예는 블라인드 레이트 검출 형태이다. 서로 다른 길이의 데이터부를 검출하기 위하여, 순환 중복 검사(CRC)를 소정의 길이로 수행할 수 있다. 그런 다음에 바로 다음 시간에 코딩을 계속 진행한다. 기지국에서는, 가장 작은 확산 인자를 선택함으로써 서로 다른 확산 인자를 검출하게 되고, 이 때의 CRC 결과가 유효하지 않으면 다음으로 큰 확산 인자를 검출하면 된다.
이와 같이, 시그널링 오버헤드 및/또는 수신기 복잡도를 최소화하기 위해서는 선택할 서로 상이한 레이트가 비교적 적은 것이 바람직하다. 또한, 데이터 필드의 길이는 시스템의 다른 상향링크 채널의 프레임 슬롯의 길이로 분할될 수 있는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 WCDMA 기지국 수신기에서 검출된 랜덤 액세스 요구 메시지의 데이터부를 역확산하기 위한 RAKE 수신 성분을 할당하는 데에 사용되는 시스템(100)을 간략하게 나타낸 블록도이다. 여기서, 랜덤 액세스 검출 기능은 시그네이처 패턴을 검출하고, 경로 지연을 추정하고, 채널 추정을 할 수 있다. 도면에 나타낸 시스템(100)은 랜덤 액세스검출 장치(102)와 적어도 한 개의 검색 장치(104)를 포함한다. 랜덤 액세스 검출 장치(102)를 구비하지 않는다면, 도 6에 나타낸 수신기 구조는 일반 트래픽 채널의 수신기일 수 있다. 랜덤 액세스 장치(102)의 기능은 가능하면 많은 액세스 요구 메시지들을 검출/색출하는 것이다. 이 검출 과정(그리고, 검색 과정)을 통해 경로 지연 정보를 얻을 수 있다. 랜덤 액세스 요구 메시지의 데이터부는 랜덤 액세스 검출 장치(102)에서 출력된 경로 지연 정보를 이용하여 RAKE 수신 장치(108)를 통해 검출된다. 한 개 이상의 검색 장치(104)는 랜덤 액세스 검출 장치(102)와 병렬로 연결시킨다. 이렇게 하면, 랜덤 액세스 검출 장치(102)를 검색기의 특수 형태로 기능하는 것으로 볼 수 있다. 한 개 이상의 검색 장치(104)의 일차 기능은 현재 사용되고 있는 트래픽 채널에 있는 모든 전파 지연을 검출하는 것이다. 그러나, 랜덤 액세스 검출 장치(102)와 한 개 이상의 검색 장치(104)는 모두 경로 지연 정보를 제공하고, 이 정보는 RAKE 수신 장치(108)에 사용된다.
랜덤 액세스 검출 장치(102)와 한 개 이상의 검색 장치(104)의 출력은 제어 장치(106)에 보내진다. 제어 장치(106)는 역확산을 위한 적당한 RAKE 수신기 성분(108a-108n)에 검출된 데이터부의 정보를 제공하기 위하여 경로 지연 정보와, 채널 추정치 및 시그네이처 정보를 이용한다. 제어 장치(106)의 출력은 제어 신호를 RAKE 수신 장치(108)로 전달하며, 이는 RAKE 수신 장치(108)에 입력될 다음 데이터부의 데이터 전송률을 설정하는 데에 사용되는 검출된 시그네이처 패턴의 순서 번호 Nsig을 포함한다. 제어 장치(106)에서 출력된 제어 신호는 경로 지연 추정치 tv을 포함한다. 이 경로 지연 추정치는 RAKE 수신 장치(108)에서 정확한 지연을 설정하여 RAKE 수신 장치의 입력단에서 데이터부를 역확산하는 데에 사용된다. 채널 추정 파라미터 h는 제어 장치(106)로부터 출력되어 RAKE 수신 장치(108)에서 초기 채널 추정값으로 사용된다.
본 발명에 따르면, 랜덤 액세스 요구 메시지의 프레앰블부와 데이터부 사이에 보호 시간 구간 TG을 이용하면 시스템(100)이 이 시간 동안에 상기에 설명한 사후 처리 단계를 모두 수행할 수 있게 된다. 따라서, 수신 데이터를 버퍼링하기 위한 하드웨어 조건을 최소화할 수 있다. 또한, 공통 물리 채널과 전용 물리 채널에 수신된 요구 메시지의 데이터부에 대하여 실질적으로 동일한 구조를 이용함으로써 기지국 수신기의 설계를 간소화할 수 있다. 이와 같은 랜덤 액세스 방법의 이점은 도 5를 통하여 상기에 설명한 바와 같다.
앞서 언급한 바와 같이, 랜덤 액세스 검출 장치(102)는 특수 검색기로 기능한다. 한 개 이상의 검색기(104)와 랜덤 액세스 검출 장치(102)는 모두 RAKE 수신기(108)에 사용하기 위한 경로 지연 정보를 제공한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 모든 상향링크 데이터 채널들이 랜덤 액세스 요구 메시지의 데이터부에 실질적으로 동일한 방식을 적용하기 때문에 모든 RAKE 수신 성분(또는, RAKE 핑거)(108a-108n)이 제어 장치(106)에 의해 한 개의 전파 경로를 통해 수신된 정보를 변조할 수 있도록 지정된다. 따라서, 랜덤 액세스 모드에서 일단의 RAKE 성분들을 전용 물리 채널(종래의 상향링크 데이터)과 공통 물리 채널의 데이터 패킷 전송에 공통으로 사용할 수 있다. 그러므로, 본 발명에 의해 구현된 랜덤 액세스 방식에 의하면 필요한 RAKE 성분의 개수를 최소화할 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 랜덤 액세스 검출 장치(102)의 기능을 구현하기 위하여 사용할 수 있는 랜덤 액세스 검출 장치(202)를 상세하게 나타낸 블록도이다. 여기서, 기저대역(BB) 신호 처리 방법을 사용할 수 있다. 이 기저대역 신호 처리 방법은 고주파(RF) 선단에 복소 하향 변환을 포함한다. 복소 하향 변환은 사인 반송파와 코사인 반송파(두 가지 반송파 모두가 같은 주파수를 갖는다)를 혼합하여 수행된다. 랜덤 액세스 검출 장치(202)는 기지국의 랜덤 액세스 수신기의 I 채널(한 개의 안테나용)에 사용된다. 이와 유사한 랜덤 액세스 검출 장치를 Q 채널에도 사용할 수 있다. 여기서, 복소 신호의 흐름은 이중선으로 나타낸 화살표로 표시된다.
랜덤 액세스 검출 장치(202)는 정합 필터(204)를 포함한다. 정합 필터는 프레앰블 기간 동안에만 사용할 수 있는 것으로서, 프레앰블의 확산 코드(기지국에 의해 이동국으로 제공된)에 동조된다. 정합 필터(204)는 랜덤 액세스 요구 메시지의 존재 여부를 검출하고, 랜덤 액세스 패킷의 프레앰블부를 역확산하고, 결과 신호를 어큐뮬레이터로 보낸다. 어큐뮬레이터는 복수개의 어큐뮬레이터부로 이루어지며, 각 어큐뮬레이터는 블록 통합 및 덤프 모듈(206i-n)(여기서, i는 1 내지 n)과 관련 시그네이처 발생부(208i-n)를 포함한다. 각각의 수신 프레앰블은 고유의 시그네이처 패턴을 포함하고, 각 어큐뮬레이터부(i-n)는 수신될 시그네이처 패턴 중에서 한 개에 동조된다. 따라서, 코드 정합 필터(204)의 출력을 소정의 시그네이처 심볼(시그네이처 발생부(208i-n)에서 출력됨)을 이용하여 재변조하고(205i-n), 재변조된 신호들을 블록 통합 및 덤프 모듈(206i-n)에 누적시킴으로써 서로 다른 수신 랜덤 액세스 요구 메시지를 분리시킬 수 있다.
각 어큐뮬레이터부(블록 통합 및 덤프 모듈 206i-n)의 출력은 각각의 피크 검출 장치(210i-n)에 보내진다. 프레앰블 구간의 끝에, 각 피크 검출 장치(210i-n)가 기설정된 검출 한계치를 초과하는 신호 피크의 각 어큐뮬레이터(모듈 206i-n)의 출력 신호를 검색한다. 각 피크 검출 장치(210i-n)는 각 피크 신호의 시간상 위치 t1…tM(즉, 프레앰블의 "M" 개의 심볼 기간)을 측정한다. 피크의 절대값이 기설정된 한계치를 초과하면, 해당 시간 위치(시간 지연)값 t1…tM이 제어 장치(106)와 채널 추정 장치(212i)로 출력된다. 채널 추정기는 RAKE 핑거(108a-n)의 채널 추정기에 내장된 저역 필터의 초기값을 설정하는 데에 사용될 수 있으며, 랜덤 액세스 요구 메시지의 다음 데이터부를 복조하도록 지정된다. 이들 초기값 h1…hn은 블록 통합 및 덤프 모듈(206)로부터 측정된 시간 위치 t1…tM에 출력된다. 그러므로, 각 시간 지연 위치에서의 누적 결과(복소 피크값)는 제어 장치(106)로 출력되어 RAKE 핑거(108a-n)를 선택하는 데에 이용된다. 각 채널 추정 장치(어큐뮬레이터 분기)(212i-n)의 출력은 각 시그네이처 패턴 S1…Sn에 대응한다.
도 8은 도 6에 도시된 검색 장치(들)(104)의 기능을 구현하기 위하여 사용할 수 있는 검색 장치(304)를 상세하기 나타낸 블록도이다. 이 검색 장치(304)는 현재 사용되고 있는 전용 데이터 채널의 파일럿 시퀀스에 정합되어 있는 코드 정합 필터(306)를 포함한다. 정합 필터(306)에서 출력된 복소 신호의 절대값의 제곱값은 입력된 복소 신호의 주파수 오프셋 때문에 통합 및 덤프 장치(310)에서 비간섭적으로 (심볼별로) 누적된다. 경로 선택 장치(310)는 각 피크를 기설정된 한계치와 비교함으로써 통합 및 덤프 장치(310)의 출력(지연 출력 스펙트럼 또는 DPS)에서 세기가 가장 큰 피크를 탐색한다. 세기가 가장 큰 피크값과 관련하여 경로 지연 t1-tk은 제어 장치(106)로 출력되어 RAKE 핑거(108a-n)를 선택하는 데에 이용된다.
도 9는 도 6에 도시된 RAKE 핑거(108a-n)의 기능들을 구현하기 위하여 사용할 수 있는 RAKE 핑거(408a-n)를 상세하게 나타낸 블록도이다. RAKE 수신 장치(108)는 복수개의 RAKE 핑거(108a-n)(예: 408a-n)로 구성된다. 각 핑거(408a-n)는 각 경로 지연(ti)에 지정된다. 각 트래픽 채널/사용자는 한 개의 RAKE 수신 장치(108)(408)를 필요로 한다. 서로 다른 지연 시간 ti는 제어된 가변 지연 버퍼(410)를 이용함으로써 보상된다. ti의 초기 설정 값은 제어 장치(106)(도 6)와 트래킹 제어 장치(412)를 통해 도 7의 랜덤 액세스 검출 장치(202)로부터 제공된다. ti의 실제값은 제어 장치(106)(도 6)와 트래킹 제어 장치(412)를 통해 도 8의 검색 장치(304)로부터 제공되거나, 시간 지연 추정 장치(415)에 의해 추정된다. 후자의 경우, 시간 지연 추정 장치(415)는 코드 발생기(413)와 지연 버퍼(410)의 출력 신호를 이용하여 비간섭성 시간 지연을 계산하는 통상적인 초기-후기 지연 판별기(지연-록드 루프 기술)에 의해 구현될 수 있다. 수신(입력) 신호는 사용된 원래의 확산 코드의 컨쥬게이트 컴플렉스(416)에 의해 역확산(413)되어 심볼별로 누적된다(418). 각각의 수신 신호는 공액 복소 채널 추정치 h*(ti)에 의해 측정된다.
채널 추정치는 입력 파일럿 채널에 따라 채널 추정 장치(414)에 의해 상기와 같은 방식으로 계산된다. 채널 추정 통합 및 덤프 장치(420)로부터 출력된 간섭적으로 누적된 역확산 파일럿 코드는 저역 필터(422)를 통과한다. RAKE 핑거 장치 출력(108a-n)의 실수부(424)는 결합되어 소프트 결정값을 형성한다. 이는, RAKE 수신기(108)의 출력이 된다. 이에 따라, 제어 장치(106)에 지정되는 RAKE 핑거의 개수는 유효 경로 지연의 수에 따라 결정되며, 이는 검색 장치(들)(104)에 의해 선택된다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (56)

  1. 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 채널의 프레임 구조에 있어서, 상기 프레임 구조는
    적어도 한 개의 시그네이처를 포함하는 프레앰블; 및
    제어 부분과 데이터 부분으로 이루어지는 데이터부를 포함하고,
    상기 적어도 한 개의 시그네이처는 상기 제어 부분과 상기 데이터 부분을 확산하기 위한 복수개의 코드를 나타내는 것임을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 채널의 프레임 구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 코드는 상기 제어 부분을 확산하기 위한 제 1 코드와, 상기 데이터 부분을 확산하기 위한 적어도 제 2 코드를 포함하는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 코드와 상기 적어도 제 2 코드는 서로 직교인 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 코드는 상기 데이터 부분을 확산하기 위한 복수개의 제 2 코드를 포함하고, 상기 복수개의 제 2 코드의 각각은 복수개의 확산 인자와 관련되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 코드는 상기 데이터 부분을 확산하기 위한 복수개의 제 2 코드를 포함하고, 상기 복수개의 제 2 코드의 각각은 각각의 확산 인자와 관련되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 코드와 상기 적어도 제 2 코드는 각각 코드 트리의 서브 트리와 관련되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 복수개의 제 2 코드의 각각은 코드 트리에서 서브 트리의 동일한 가지와 관련되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  8. 프레앰블;
    데이터부; 및
    상기 프레앰블과 상기 데이터부 사이에 위치한 보호부를 포함하는 것임을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 채널의 프레임 구조.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 프레앰블은 소정의 시그네이처 패턴에 의해 변조되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 프레앰블은 복수개의 직교성 코드로부터 무작위로 선택된 시그네이처 패턴에 의해 변조되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 이동 통신 시스템은 CDMA 시스템을 포함하는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 데이터부는 사용자 데이터와 적어도 한 개의 파일럿 심볼을 포함하는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 데이터부는 사용자 데이터를 포함하고 파일럿 심볼은 포함하지 않는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 사용자 데이터는 I 가지 또는 Q 가지를 통해 전송되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  15. 제 8 항에 있어서, 시그네이처 검출과 RAKE 수신기 할당은 상기 보호부와 관련된 시간 구간 동안에 수행되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 적어도 한 개의 파일럿 심볼은 I 가지 또는 Q 가지를 통해 전송되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  17. 제 8 항에 있어서, 상기 데이터부는 레이트 인디케이터를 포함하는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 레이트 인디케이터는 기설정된 데이터 전송률과, 소정의 복수개의 시그네이처 패턴 중에서 적어도 한 개의 시그네이처 패턴과 관련되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 레이트 인디케이터는 랜덤 액세스 채널의 제어부에 포함되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 레이트 인디케이터는 상기 제어부의 처음 부분에 포함되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 레이트 인디케이터는 상기 제어부 상에 확산되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  22. 제 17 항에 있어서, 상기 레이트 인디케이터는 가변 길이의 데이터부와 관련되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  23. 제 17 항에 있어서, 상기 레이트 인디케이터는 기설정된 길이의 데이터부와 관련되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  24. 제 8 항에 있어서, 랜덤 액세스 채널의 전송률은 기설정된 확산 인자와 관련되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  25. 제 8 항에 있어서, 상기 데이터부는 소정의 이동국과 관련된 기설정된 코드에 의해 확산되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  26. 제 8 항에 있어서, 상기 데이터부는 복수개의 이동국과 관련된 기설정된 코드에 의해 확산되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 채널의 제어부는 제 1 확산 코드에 의해 확산되고, 상기 데이터부는 제 2 확산 코드에 의해 확산되고, 상기 제 1 확산 코드는 상기 제 2 확산 코드에 대하여 직교인 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 확산 코드는 코드 트리의 서브 트리와 관련되는 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  29. 제 8 항에 있어서, 랜덤 액세스 채널의 데이터부는 이동 통신 시스템에서 전용 물리 채널과 구조가 실질적으로 동일한 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  30. 제 8 항에 있어서, 상기 보호부는 제로인 것임을 특징으로 하는 프레임 구조.
  31. CDMA 시스템에서 랜덤 액세스 요구 메시지를 검출하기 위한 시스템에 있어서, 상기 장치는
    랜덤 액세스 검출 장치;
    적어도 한 개의 검색 장치;
    제어 장치; 및
    RAKE 수신 장치를 포함하고,
    상기 시스템의 입력은 상기 랜덤 액세스 검출 장치와 상기 적어도 한 개의 검색 장치에 보내지고, 상기 랜덤 액세스 검출 장치와 상기 적어도 한 개의 검색 장치의 출력은 상기 제어 장치에 보내지고, 상기 제어 장치의 출력과 상기 시스템의 입력은 상기 RAKE 수신 장치에 보내지는 것임을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서 랜덤 액세스 요구 메시지를 검출하기 위한 시스템.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 RAKE 수신 장치는 복수개의 RAKE 성분들을 포함하는 것임을 특징으로 하는 시스템.
  33. 제 31 항에 있어서, 상기 제어 장치의 출력은 검출된 시그네이처 패턴의 순서 번호와 추정 경로 지연과 추정 채널값으로 이루어진 제어 신호를 포함하는 것임을 특징으로 하는 시스템.
  34. 랜덤 액세스 채널 상에서 랜덤 액세스 요구 메시지를 검출하는 단계;
    상기 랜덤 액세스 채널과 관련한 트래픽 채널 상에서 전파 지연을 검색하는 단계;
    상기 검출 단계와 상기 검색 단계의 결과를 제어 장치에 전송하는 단계; 및
    상기 전송 단계에 응답하여, 상기 제어 장치가 적어도 한 개의 RAKE 수신 성분을 할당하여 상기 랜덤 액세스 요구 메시지를 복조하도록 하는 단계를 포함하는 CDMA 시스템에서 랜덤 액세스 요구 메시지를 검출하기 위한 방법.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 할당 단계는 상기 적어도 한 개의 RAKE 수신 성분에 검출된 시그네이처 패턴과 추정 경로 지연과 추정 채널값으로 이루어진 제어 신호를 전송하는 것을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  36. 이동 단말기에서 이동 통신 시스템으로 랜덤 액세스 채널을 통해 전송되는 랜덤 액세스 프레임 구조에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 프레임 구조는
    프레앰블;
    데이터부; 및
    상기 프레앰블과 상기 데이터부 사이에 위치한 보호부를 포함하고,
    상기 보호부는 이동 단말기와 이동 통신 시스템간의 전송을 중단할 수 있는 것임을 특징으로 하는 이동 단말기에서 이동 통신 시스템으로 랜덤 액세스 채널을 통해 전송되는 랜덤 액세스 프레임 구조.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 보호부는 랜덤 액세스 프레임 구조의 타이밍을 이동 통신 시스템의 프레임 슬롯 구성에 맞도록 할 수 있는 것임을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프레임 구조.
  38. 제 36 항에 있어서, 상기 프레앰블은 I/Q 다중화되는 것임을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프레임 구조.
  39. 제 36 항에 있어서, 상기 데이터부는 사용자 데이터와 적어도 한 개의 파일럿 심볼을 포함하는 것임을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프레임 구조.
  40. 제 36 항에 있어서, 상기 데이터부는 기설정된 전송률과 소정의 복수개의 시그네이처 패턴 중에서 적어도 한 개의 시그네이처 패턴과 관련되는 레이트 인디케이터를 포함하는 것임을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프레임 구조.
  41. 제 36 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 채널의 제어부는 제 1 확산 코드에 의해 확산되고, 상기 데이터부는 제 2 확산 코드에 의해 확산되고, 상기 제 1 확산 코드는 상기 제 2 확산 코드에 대하여 직교인 것임을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프레임 구조.
  42. 이동 단말기에서 이동 통신 시스템으로 랜덤 액세스 채널을 통해 전송되는 랜덤 액세스 프레임 구조에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 프레임 구조는
    소정의 시그네이처 패턴에 의해 변조되는 I/O 다중화 프레앰블;
    데이터부; 및
    상기 I/Q 다중화 프레앰블과 상기 데이터부 사이에 위치한 보호부를 포함하고,
    상기 보호부는 상기 데이터부가 도착하기 전에 이동 통신 시스템이 상기 I/Q 다중화 프레앰블을 검출할 수 있도록 하여 버퍼링의 요구량을 감소시키고 랜덤 액세스 지연을 최소화하는 것임을 특징으로 하는 이동 단말기에서 이동 통신 시스템으로 랜덤 액세스 채널을 통해 전송되는 랜덤 액세스 프레임 구조.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 데이터부는 이동 통신 시스템에서 전용 물리 채널의 부분과 구조상 실질적으로 동일하고, 랜덤 액세스 채널의 프레임 구조와 전용 물리 상향링크 채널의 프레임 구조는 서로 호환되는 것임을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프레임 구조.
  44. 이동 통신 시스템에 있어서, 상기 이동 통신 시스템은,
    랜덤 액세스 채널을 통해 랜덤 액세스 프레임 구조를 전송하기 위한 이동 단말기; 및
    랜덤 액세스 프레임을 수신하기 위한 기지국을 포함하고,
    상기 랜덤 액세스 프레임 구조는,
    프레앰블;
    데이터부; 및
    상기 프레앰블과 상기 데이터부 사이에 위치한 보호부를 포함하고,
    상기 보호부는 이동 단말기와 기지국간의 전송을 중단할 수 있는 것임을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  45. 제 44 항에 있어서, 상기 보호부는 랜덤 액세스 프레임 구조의 타이밍을 이동 통신 시스템의 프레임 슬롯 구성에 맞도록 할 수 있는 것임을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  46. 제 44 항에 있어서, 상기 보호부는 상기 데이터부가 도착하기 전에 상기 기지국이 상기 프레앰블을 검출할 수 있도록 하여 버퍼링의 요구량을 감소시키고 랜덤 액세스 지연을 최소화하는 것임을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  47. 제 44 항에 있어서, 상기 프레앰블은 I/Q 다중화되는 것임을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  48. 제 47 항에 있어서, 상기 I/Q 다중화 프레앰블은 이동 통신 시스템 내에서 랜덤 액세스 구성이 상향링크 채널 구성과 프레임 구조상으로 서로 호환되도록 하는 것임을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  49. 제 44 항에 있어서, 상기 데이터부는 기설정된 데이터 전송률과, 소정의 복수개의 시그네이처 패턴 중에서 적어도 한 개의 시그네이처 패턴과 관련되는 레이트 인디케이터를 포함하는 것임을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  50. 제 44 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 채널의 제어부는 제 1 확산 코드에 의해 확산되고, 상기 데이터부는 제 2 확산 코드에 의해 확산되고, 상기 제 1 확산 코드는 상기 제 2 확산 코드에 대하여 직교인 것임을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  51. 이동 단말기에서 이동 통신 시스템으로 랜덤 액세스 채널을 통해 전송되는 랜덤 액세스 프레임 구조에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 프레임 구조는
    프레앰블;
    데이터부; 및
    상기 프레앰블과 상기 데이터부 사이에 위치한 보호부를 포함하고,
    상기 보호부에 해당하는 구간 동안에는 이동 단말기와 이동 통신 시스템 사이에 전송이 이루어지지 않는 것임을 특징으로 하는 이동 단말기에서 이동 통신 시스템으로 랜덤 액세스 채널을 통해 전송되는 랜덤 액세스 프레임 구조.
  52. 제 51 항에 있어서, 상기 보호부는 랜덤 액세스 프레임 구조의 타이밍을 이동 통신 시스템의 프레임 슬롯 구성에 맞도록 정렬시킬 수 있는 것임을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프레임 구조.
  53. 제 51 항에 있어서, 상기 프레앰블은 I/Q 다중화되는 것임을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프레임 구조.
  54. 제 51 항에 있어서, 상기 데이터부는 사용자 데이터와 적어도 한 개의 파일럿 심볼을 포함하는 것임을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프레임 구조.
  55. 제 51 항에 있어서, 상기 데이터부는 기설정된 전송률과 소정의 복수개의 시그네이처 패턴 중에서 적어도 한 개의 시그네이처 패턴과 관련되는 레이트 인디케이터를 포함하는 것임을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프레임 구조.
  56. 제 51 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 채널의 제어부는 제 1 확산 코드에 의해 확산되고, 상기 데이터부는 제 2 확산 코드에 의해 확산되고, 상기 제 1 확산 코드는 상기 제 2 확산 코드에 대하여 직교인 것임을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프레임 구조.
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