KR20010092561A - 일반화된 다중 칩 레이트를 위한 이동 통신 시스템의 전송방법 - Google Patents

일반화된 다중 칩 레이트를 위한 이동 통신 시스템의 전송방법 Download PDF

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KR20010092561A
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Abstract

본 발명은 이동 통신에 관한 것으로, 특히 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA) 이동 통신 시스템에서 다중 칩 레이트의 신호를 전송하는데 적당하도록 한 다중 칩 레이트를 위한 이동 통신 시스템의 전송 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 다중 칩 레이트를 위한 이동 통신 시스템의 전송 방법은 서로 다른 칩 레이트를 갖는 제 1 신호와 제 2 신호의 전송 방법에 있어서, 상기 제 1 신호는 직교 가변 확산률 코드 중에서 어느 하나를 채널 코드로 사용하여 채널화하고, 상기 제 2 신호는 상기 제 1 칩 레이트와 제 2칩 레이트의 비에 따라 직교 가변 확산률 코드를 소정 군으로 분할하여 상기 분할된 군 중의 특정군에서 어느 하나를 채널 코드로 사용하여 채널화하는 단계와, 상기 제 1 신호의 스크램블링 코드를 공용으로 사용하여 상기 채널화된 제 1 신호와 제 2 신호를 스크램블링하는 단계와, 상기 스크램블링된 제 1 신호와 제 2 신호를 변조하여 전송하는 단계로 이루어지므로써 하나의 전송 장치를 이용하여 다중 칩 레이트의 채널간의 간섭을 줄여 전송할 수 있는 효과가 있다.

Description

일반화된 다중 칩 레이트를 위한 이동 통신 시스템의 전송 방법{Generalized Transmission method for multiple chip rate in mobile communications system}
본 발명은 이동 통신에 관한 것으로, 특히 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA) 이동 통신 시스템에서 다중 칩 레이트의 신호들을 전송하는데 적당하도록 한 일반화된 다중 칩 레이트를 위한 이동 통신 시스템의 전송 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래 광대역 코드 분할 다중 접속(W-CDMA) 이동 통신 시스템에서 단일 칩 레이트 신호의 전송 장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 데이터 또는 제어 정보를 입력받아 I 신호 및 Q 신호를 출력하는 직/병렬 변환기(100)와, 상기 직/병렬 변환기(100)에서 출력된 I 신호 및 Q 신호에 채널 코드를 곱하여 데이터 심볼(Data symbol)을 칩(Chip)으로 확산하는 제 1 믹서(101) 및 제 2 믹서(102)와, 상기 믹서(102)에서 출력된 Q 신호를 허수화 시키는 허수 변환기(103)와, 상기 제 1 믹서(101)에서 출력된 I 신호와 상기 허수 변환기(103)에서 출력된 Q 신호를 결합하여 복소 신호를 출력하는 결합기(104)와, 상기 결합기(104)에서 출력된 복소 신호에 복소 스크램블링 코드를 곱하여 스크램블링하는 제 3 믹서(105)와, 상기 제 3 믹서(105)에서 출력된 복소 신호를 실수 부분신호와 허수 부분 신호로 나누어 출력하는 실수/허수 분리기(106)와, 상기 실수/허수 분리기(106)에서 실수 부분 신호와 허수 부분 신호로 각각 분리되어 출력된 신호들을 특정 주파수 밴드로 전송할 수 있도록 칩 파형을 형성하는 제 1 펄스 형성 필터(107) 및 제 2 펄스 형성 필터(108)와, 상기 제 1 펄스 형성 필터(107)에서 출력된 신호에 반송파 ()를 곱하는 제 4 믹서(109)와, 상기 제 2 펄스 형성 필터(108)에서 출력된 신호에 반송파를 곱하는 제 5 믹서(110)로 구성된다.
이와 같이 구성되는 종래 이동 통신 시스템의 동작은 다음과 같다.
우선 특정 사용자의 데이터와 제어 정보는 I 신호 및 Q 신호로 분리된 후 채널 코드(Channelization code, Cch)에 의해 확산된다. 이어 상기 확산된 I 신호 및 Q 신호는 결합되어 복소 신호로 형성되고, 이어 복소 스크램블링 코드(Complex-valued Scrambling code, Cscramb)에 의하여 스크램블링 된다.
여기서 채널 코드로서는 직교 가변 확산률 (Orthogonal Variable Spreading Factor, OVSF) 코드가 사용되며, 이 채널 코드는 각 사용자의 채널을 구별시키는 역할을 한다. 이러한 채널 코드는 확산률(Spread Factor)에 따라 다수개가 존재한다.
예를 들어, 확산률이 sf인 j 번째 채널 코드를 Cch,sf,j(j = 0, 1, 2, 3, ..., sf-1)라고 하면 채널 코드는 행렬을 이용하여 다음 식과 같이 생성할 수 있다.
Cch,1,0= 1
한편, 채널 코드는 상기 나타낸 식 1 외에도 도 2에 나타낸 것과 같은 코드 나무를 이용하여 생성할 수 있다.
새로운 채널에 채널 코드를 할당하는 방법은 코드 나무에서 다음의 세 가지 종류의 코드를 제외한 나머지 코드들 중에서 채널이 요구하는 확산률의 코드를 선택하여 할당한다. 제외하는 코드의 종류는 다음과 같다.
첫 번째로, 기존 채널이 이미 사용하고 있는 코드는 제외한다.
두 번째로, 코드 나무에서 기존 채널이 사용하고 있는 코드로부터 시작하여 오른쪽으로 뻗어나가는 코드 나무에 속해 있는 코드들은 제외한다.
세 번째로, 기존 채널이 이미 사용하고 있는 채널 코드들과 코드 나무의 뿌리에 해당하는 Cch,1,0을 연결하는 선 위에 위치한 코드들은 제외한다.
한편, 복소 스크램블링 코드는 의사 랜덤(Random) 코드로서 전송 장치를 구별시켜주는 역할을 한다.
이 후, 제 3 믹서(105)에서 스크램블링된 복소 신호는 실수 부분 신호와 허수 부분 신호로 각각 분리되어 각 펄스 형성 필터(107, 108)를 거친 후, 반송 각주파수 omega로 변조되어 전송된다.
이 때, WCDMA 시스템의 경우, 채널 코드와 복소 스크램블링 코드의 칩 레이트는 3.84Mcps이며, 상기 각 펄스 형성 필터(107, 108)는 3.84Mcps의 칩 레이트 신호를 5㎒의 주파수 밴드로 전송할 수 있도록 칩 파형을 형성하는 역할을 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 채널 코드에 의해 확산되고, 같은 복소 스크램블링 코드에 의해 스크램블링된 채널 신호들은 서로 직교성을 유지하므로써 신호간 간섭을 일으키지 않는다.
그러나, 이와 같은 종래 광대역 코드 분할 다중 접속(W-CDMA) 이동 통신 시스템의 전송 장치는 단일 칩 레이트 즉, 3.84Mcps의 신호 전송만을 고려하여 설계되었으므로 3.84Mcps의 2 배와 4 배에 해당하는 7.68Mcps 및 15.36 Mcps의 칩 레이트를 갖는 신호를 전송하지 못하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래 광대역 코드 분할 다중 접속(W-CDMA) 이동 통신 시스템의 전송 장치를 도 3과 같이 확장하여 다중 칩 레이트의 신호 전송을 지원할 수 있다.
즉, 도 3에서는 하나의 전송 장치가 두 개의 칩 레이트의 신호를 전송하는 경우로서, 제 1 칩 레이트가 3.84Mcps 이면 제 2 칩 레이트는 7.68Mcps 또는 15.36Mcps이고, 제 1 칩 레이트가 7.68Mcps이면 제 2 칩 레이트가 15.36Mcps이다.즉, 제 2 칩 레이트는 제 1칩 레이트의 두 배 또는 네 배이다.
각 칩 레이트의 신호는 전술한 바와 같이 해당 칩 레이트의 채널 코드 및 복소 스크램블링 코드에 의해 각각 곱해지고, 해당 칩 레이트의 펄스 형성 필터를 거친 후 전송된다.
이 때, 채널 코드는 상기에서 설명한 것과 동일한 방법으로 직교 가변 확산률(OVSF) 코드가 할당되며, 특히 채널 코드는 각 칩 레이트별로 독립적으로 할당된다.
따라서, 이와 같이 단일 칩 레이트를 지원하는 전송 장치를 다중 칩 레이트를 지원하도록 확장하여 사용할 경우에는 같은 칩 레이트의 신호들 사이에서는 채널 코드의 직교성으로 인하여 신호간 간섭이 발생하지 않지만 다른 칩 레이트의 신호들 사이에서는 사용된 스크램블링 코드가 서로 다르기 때문에 채널 코드의 직교성을 유지하지 못하여 신호간 간섭이 증가하는 문제점이 있다.
또한, 종래 전송 장치는 칩 레이트가 두 배일 경우에만 해당 신호들을 전송할 수 있고 두 배 이상의 칩 레이트를 갖는 신호들은 전송하지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 다중 칩 레이트의 신호들을 전송할 수 있는 일반화된 다중 칩 레이트를 위한 이동 통신 시스템의 전송 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다중 칩 레이트의 신호들을 전송할 수 있는 일반화된다중 칩 레이트를 위한 이동 통신 시스템의 채널 코드 할당 방법을 제공하기 위한 것이다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 일반화된 다중 칩 레이트를 위한 이동 통신 시스템의 전송 방법은 서로 다른 칩 레이트를 갖는 제 1 신호와 제 2 신호의 전송 방법에 있어서, 상기 제 1 신호는 직교 가변 확산률 코드 중에서 어느 하나를 채널 코드로 사용하여 채널화하고, 상기 제 2 신호는 상기 제 1 칩 레이트와 제 2칩 레이트의 비에 따라 직교 가변 확산률 코드를 소정 군으로 분할하여 상기 분할된 군 중의 특정군에서 어느 하나를 채널 코드로 사용하여 채널화하는 단계와, 상기 제 1 신호의 스크램블링 코드를 공용으로 사용하여 상기 채널화된 제 1 신호와 제 2 신호를 스크램블링하는 단계와, 상기 스크램블링된 제 1 신호와 제 2 신호를 변조하여 전송하는 단계로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 제 2 신호의 칩 레이트가 상기 제 1 신호의 칩 레이트의 배수이며, 상기 제 2 신호의 칩 레이트가 상기 제 1 신호의 칩 레이트의 2 배일 때에는 직교 가변 확산률 코드 중 확산률이 4인 노드들을 2개의 군으로 분할하고, 상기 제 2 신호의 칩 레이트가 상기 제 1 신호의 칩 레이트의 4 배일 때에는 직교 가변 확산률 코드 중 확산률이 4인 노드들을 4개의 군으로 분할하고, 상기 제 2 신호의 칩 레이트가 상기 제 1 신호의 칩 레이트의 8 배일 때에는 직교 가변 확산률 코드 중 확산률이 8인 노드들을 8개의 군으로 분할한다.
이상과 같은 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 일반화된 다중 칩 레이트를 위한 이동 통신 시스템의 채널 코드 할당 방법은 제 1 신호와 상기 제 1 신호의 배수인 칩 레이트를 갖는 제 2 신호에 대한 채널 코드 할당 방법에 있어서, 직교 가변 확산률 코드 중의 어느 하나를 상기 제 1 신호의 채널 코드로 할당하는 단계와, 상기 제 1 신호의 칩 레이트와 상기 제 2 신호의 칩 레이트의 비에 따라 직교 가변 확산률 코드를 소정 군으로 분할하는 단계와, 상기 제 1 신호 및 제 2 신호의 반송 주파수들과 상기 제 2 신호의 확산률에 대하여 상기 제 2 신호의 각 군에 해당하는 직교 가변 확산률 코드들이 상기 제 1 신호의 직교 가변 확산률 코드에 미치는 간섭의 평균값을 구하는 단계와, 상기 제 1 신호의 직교 가변 확산률 코드가 상기 제 2 신호의 직교 가변 확산률 코드의 각 군에 미치는 간섭의 평균값을 구하는 단계와, 상기 구한 각 평균값들을 분석하여 상기 분할된 각 군의 직교 가변 확산률 코드로부터 상기 제 2 신호에 사용할 채널 코드를 선택하는 단계로 이루어진다.
도 1은 종래 광대역 코드 분할 다중 접속(W-CDMA) 이동 통신 시스템에서 단일 칩 레이트 신호의 전송 장치를 나타낸 블록 구성도.
도 2는 종래 채널 코드를 생성하기 위한 코드 나무를 나타낸 도면.
도 3은 종래 광대역 코드 분할 다중 접속(W-CDMA) 이동 통신 시스템에서 다중 칩 레이트 신호의 전송 장치를 나타낸 블록 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 광대역 코드 분할 다중 접속(W-CDMA) 이동 통신 시스템에서 다중 칩 레이트 신호의 전송 장치를 나타낸 블록 구성도.
도 5는 제 2 칩 레이트가 제 1 칩 레이트의 두 배인 경우에 제 2 칩 레이트의 채널코드로 사용할 수 있는 직교 가변 확산률 코드를 설명하기 위한 도면.
도 6은 제 2 칩 레이트가 제 1 칩 레이트의 네 배인 경우에 제 2 칩 레이트의 채널코드로 사용할 수 있는 직교 가변 확산률 코드를 설명하기 위한 도면.
도 7 내지 도 10은 두 칩 레이트의 반송 각주파수가 다른 경우에 제 1칩 레이트의 두 배가되는 제 2칩 레이트의 신호가 제 1칩 레이트의 신호에 미치는 간섭을 각주파수 차이에 따라 나타낸 그래프.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
400,401 : 직/병렬 변환기 402 ∼405,410,411,418 ∼ 421 :믹서
406,407 : 허수 변환기 408,409 : 결합기
412,413 : 실수/허수 분리기 414,415,416,417 : 펄스 형성 필터
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에서는 서로 다른 칩 레이트를 갖는 각 신호들 사이의 간섭을 줄여 효율적으로 전송할 수 있는 일반화된 다중 칩 레이트를 위한 이동 통신 시스템의 전송 방법을 제안한다.
이를 위해, 본 발명에서는 제 1 칩 레이트와 제 1 칩 레이트의 배수인 제 2 칩 레이트의 신호를 하나의 전송 장치를 통하여 전송하며, 이 때 두 신호에 대한 스크램블링 코드는 낮은 칩 레이트의 신호에 해당하는 스크램블링 코드를 함께 사용하며, 낮은 칩 레이트의 신호에 대한 채널 코드는 직교 가변 확산률 코드(OVSF) 코드를 사용하고, 높은 칩 레이트의 신호에 대한 채널 코드는 낮은 칩 레이트와 높은 칩 레이트의 비에 따라 직교 가변 확산률 코드(OVSF)를 특정 군으로 분할하고 분할된 군의 코드 중에서 우선 순위를 정하여 사용한다.
이와 같이 본 발명에서는 여러 칩 레이트의 신호를 칩 레이트가 가장 낮은 신호의 복소 스크램블링 코드를 사용하여 스크램블링하며, 여러 칩 레이트의 신호의 채널 코드로 직교 가변 확산률 (OVSF) 코드를 사용함에 있어서 다른 칩 레이트의 신호에 미치는 간섭을 고려하여 채널 코드를 할당함으로써 다른 칩 레이트의 신호간의 간섭을 줄일 수 있다.
이러한 스크램블링 코드 및 채널 코드의 사용은 상기 제 1 칩 레이트의 반송 주파수와 제 2 칩 레이트의 반송 주파수가 같은 경우와 같지 않은 경우에 대하여 동일하게 성립될 수 있으며 이하 제 1 실시예 ∼ 제 4 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
한편, 상기 언급한 제 1 칩 레이트와 제 2 칩 레이트의 수치적인 예로는 IMT-2000 시스템 중에서 하나의 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA) 시스템에서 사용하는 3.84Mcps, 7.68Mcps, 15.36Mcps의 값 중 어느 하나를 사용한다. 그러나, 본 발명은 제 2 칩 레이트가 제 1 칩 레이트의 배수인 모든 경우에 제한 없이 적용할 수 있다. 즉, 제 1 칩 레이트는 3.84Mcps가 아닌 임의의 값을 갖는 경우에도 본 발명은 성립한다.
도 4는 본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 다중 칩 레이트 전송 장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 전송 장치는 제 1 칩 레이트의 신호를 전송하기 위한 제 1 전송 브랜치와, 제 2 칩 레이트의 신호를 전송하기 위한 제 2 전송 브랜치로 구성된다.
우선, 제 1 전송 브랜치는 제 1 칩 레이트를 갖는 데이터 또는 제어 정보를 입력받아 I 신호 및 Q 신호로 출력하는 제 1 직/병렬 변환기(400)와, 상기 제 1 직/병렬 변환기(400)에서 출력된 I 신호 및 Q 신호에 제 1 칩 레이트의 제 1 채널 코드를 곱하여 데이터 심볼(Data symbol)을 칩(Chip)으로 확산하는 제 1 믹서(402) 및 제 2 믹서(403)와, 상기 제 2 믹서(403)에서 출력된 Q 신호를 허수화 시키는 제 1 허수 변환기(406)와, 상기 제 1 믹서(402)에서 출력된 I 신호와 상기 제 1 허수 변환기(406)에서 출력된 Q 신호를 결합하여 복소 신호를 출력하는 제 1 결합기(408)와, 상기 제 1 결합기(408)에서 출력된 복소 신호에 낮은 칩 레이트 신호의 복소 스크램블링 코드를 곱하여 스크램블링하는 제 3 믹서(410)와, 상기 복소 스크램블링 코드가 곱해진 복소 신호를 실수 부분 신호와 허수 부분 신호로 나누어 출력하는 제 1 실수/허수 분리기(412)와, 상기 제 1 실수/허수 분리기(412)에서 실수 부분 신호와 허수 부분 신호로 각각 분리된 신호들을 특정 주파수 밴드로 전송할 수 있도록 칩 파형을 형성하는 제 1 펄스 형성 필터(414) 및 제 2 펄스 형성 필터(415)와, 상기 제 1 펄스 형성 필터(414)의 출력 신호에 반송파()를 곱하는 제 7 믹서(418)와, 제 2 펄스 형성 필터 (415)의 출력 신호에 반송파()를 곱하는 제 8 믹서(419)로 구성된다.
그리고, 제 2 전송 브랜치는 제 2 칩 레이트를 갖는 데이터 또는 제어 정보를 입력받아 I 신호 및 Q 신호로 출력하는 제 2 직/병렬 변환기(401)와, 상기 제 2 직/병렬 변환기(401)에서 출력된 I 신호 및 Q 신호에 제 2 칩 레이트의 제 2 채널 코드를 곱하여 데이터 심볼(Data symbol)을 칩(Chip)으로 확산하는 제 4 믹서(404) 및 제 5 믹서(405)와, 상기 제 5 믹서(405)에서 출력된 Q 신호를 허수화 시키는 제 2 허수 변환기(407)와, 상기 제 4 믹서(404)에서 출력된 I 신호와 상기 제 2 허수 변환기(407)에서 출력된 허수화된 Q 신호를 결합하여 복소 신호를 출력하는 제 2 결합기(409)와, 상기 제 2 결합기(409)에서 출력된 복소 신호에 낮은 칩 레이트 신호의 복소 스크램블링 코드를 곱하여 스크램블링하는 제 6 믹서(411)와, 상기 복소 스크램블링 코드가 곱해진 복소 신호를 실수 부분 신호와 허수 부분 신호로 나누어 출력하는 제 2 실수/허수 분리기(413)와, 상기 제 2 실수/허수 분리기(413)에서 실수 부분 신호와 허수 부분 신호로 각각 분리된 신호들을 특정 주파수 밴드로 전송할 수 있도록 칩 파형을 형성하는 제 3 펄스 형성 필터(416) 및 제 4 펄스 형성 필터(417)와, 상기 제 3 펄스 형성 필터(416)의 출력 신호에 반송파 ()를 곱하는 제 9 믹서(420)와, 제 4 펄스 형성 필터 (417)의 출력 신호에 반송파()를 곱하는 제 10 믹서 (421)로 구성된다.
여기서, 제 3 믹서(410)와 제 6 믹서(411)는 제 1 칩 레이트의 신호가 제 2 칩 레이트의 신호보다 낮은 칩 레이트를 갖는다고 가정하면 제 1 칩 레이트의 복소스크램블링 코드를 사용하여 제 1 칩 레이트와 제 2 칩 레이트의 신호를 스크램블링한다. 그리고, omega_1은 제 1 칩 레이트 신호의 반송 각주파수이고, omega_2은 제 2 칩 레이트 신호의 반송 각주파수이다.
그리고, 제 1 칩 레이트의 시스템의 프레임의 시작점과 제 2 칩 레이트의 시스템의 프레임 시작점이 일치하며, 제 1 칩 레이트의 시스템과 제 2 칩 레이트의 시스템 모두 프레임의 첫 번째 칩은 직교 가변 확산률 코드(OVSF)의 첫 번째 칩으로 시작하여 제 1 칩 레이트와 제 2 칩 레이트가 직교 가변 확산률 코드의 직교성을 만족하도록 한다.
이와 같이 구성되는 전송 장치의 동작은 다음과 같다.
우선, 본 발명에 따른 전송 장치에서 첫 번째 특징은 서로 다른 칩 레이트의 신호들에게 동일한 스크램블링 코드를 사용하여 스크램블링하는 것이고, 두 번째의 특징은 직교 가변 확산률 (OVSF) 코드를 채널코드로 채널에 할당하는 데 있어서 같은 칩 레이트간의 간섭 및 다른 칩 레이트간의 간섭을 고려하여 채널 코드를 선택하는 것이다.
현재 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA) 통신 시스템에서는 펄스 형성 필터(414 ∼ 417)로써 칩 펄스 파형이 칩 구간 내로 제한되지 않고, 칩 구간의 수 십배 정도로 칩 펄스 형성 함수가 시간적으로 제한되는 루트-레이즈 코사인 필터(Root-raised cosine filter)를 사용한다.
이와 같이 시간적으로 제한되는 루트-레이즈 코사인 필터를 사용하는 경우에 있어서, 제 2 칩 레이트가 제 1 칩 레이트의 두 배이고, 제 1칩 레이트의 신호의반송 각주파수 (omega_1)와 제 2 칩 레이트의 반송 각주파수 (omega_2)가 같은 경우일 때 제 1 칩 레이트 신호와 제 2 칩 레이트 신호의 전송시 채널 코드를 할당하는 방법은 이미 제안되었다.(출원 번호: P99-67260).
그러나, 본 발명에서는 제 2 칩 레이트가 제 1 칩 레이트의 배수인 경우로 일반화하고, 또한 제 1칩 레이트의 반송 각주파수 (omega_1)가 제 2 칩 레이트의 반송 각주파수(omega_2)와 같은 경우와 같지 않은 경우에 대하여 일반화하여 제 1 칩 레이트와 제 2 칩 레이트의 채널에 채널 코드를 할당하는 방법을 기술한다.
제 1 실시예
제 1 실시예에서는 제 1칩 레이트의 반송 각주파수 (omega_1)가 제 2 칩 레이트의 반송 각주파수(omega_2)와 같고, 제 2 칩 레이트가 제 1 칩 레이트의 두 배인 경우에 대하여 본 발명을 기술한다.
상기와 같은 경우, 제 1 칩 레이트의 채널 코드로는 직교 가변 확산률 코드(OVSF) Cch,sf1,n1(n1=0, 1, ..., sf1-1)를 사용하고, 제 2 칩 레이트의 채널코드로는 직교 가변 확산률 코드(OVSF)를 두 개의 군으로 분류하여 주어진 규칙에 따라 사용한다.
먼저, 직교 가변 확산률 코드(OVSF)를 두 개의 군으로 분류하는 것에 대하여 도 5를 참조하여 설명하면, 주어진 확산률 sf2에 대하여 첫 번째 군은 Cch,sf2,n2(n2=0, 1, ..., sf2/2-1)이고, 두 번째 군은 Cch,sf2,n2(n2=sf2/2, sf2/2+1, ..., sf2-1)이다.
이 때, 두 개의 군의 직교 가변 확산률 코드(OVSF) 중에서 두 번째 군의 직교 가변 확산률 코드(OVSF)만이 제 2 칩 레이트의 채널 코드로 사용한다.
이는 제 1 칩 레이트의 모든 확산률(SF)과 직교 가변 확산률 코드(OVSF)의 색인 (n1)에 대하여 제 2 칩 레이트의 모든 확산률과 직교 가변 확산률 코드(OVSF)의 색인 (n2)에 미치는 간섭과, 제 2 칩 레이트의 모든 확산률과 직교 가변 확산률 코드(OVSF)의 색인 (n2)에 대하여 제 1 칩 레이트의 모든 확산률과 직교 가변 확산률 코드(OVSF)의 색인 (n1)에 미치는 간섭을 컴퓨터 모사 실험을 통하여 구하여 내온 결과를 살펴봄으로써 얻은 규칙이며, 이 때의 간섭을 다음 표 1과 표 2에 나타내었다.
표 1은 제 2 칩 레이트의 채널 코드 Cch,sf2,n2가 제 1 칩 레이트의 채널 코드 Cch,sf1,n1에 미치는 간섭 에너지의 일 예를 나타낸다.
상기 표 1은 원하는 신호의 에너지가 1인 경우로 정규화한 에너지 값이다.
상기 표 1을 참조하면, 제 2 칩 레이트의 Cch,4,2와 Cch,4,3의 채널 코드 (즉, 두 번째 군의 채널코드)가 제 2 칩 레이트의 Cch,4,0과 Cch,4,1채널 코드 (즉, 첫 번째 군의 채널코드)에 비하여 제 1 칩 레이트의 채널 코드에 미치는 간섭이 적다는 것을 알 수 있다. 이와 같은 성질은 모든 확산률 sf1과 sf2에 대하여 성립한다.
다음 표 2는 제 1 칩 레이트의 채널 코드 Cch,sf1,n1가 제 2 칩 레이트의 채널 코드 Cch,sf2,n2에 미치는 간섭 에너지의 일 예를 나타낸다.
상기 표 2를 참조하면, 확산률 sf1 = 4이고 sf2 = 4인 경우에, 제 2 칩 레이트의 채널 코드 중 Cch,4,2, Cch,4,3(즉, 두 번째 군의 채널 코드)이 임의의 제 1 칩 레이트의 채널 코드로부터 받는 간섭 에너지가 제 2 칩 레이트의 채널 코드 중 Cch,4,0, Cch,4,1(즉, 첫 번째 군의 채널 코드)의 채널 코드에 비하여 적다는 것을 알 수 있다. 이와 같은 성질은 모든 확산률 sf1과 sf2에 대하여 성립한다.
상기에서, 제 1 칩 레이트의 채널코드로 직교 가변 확산률 코드(OVSF) Cch,sf1,n1(n1=0, 1, ..., sf1-1)를 사용하고, 제 2 칩 레이트의 채널코드로 OVSF 코드의 일부인 Cch,sf2,n2(n2=sf2/2, sf2/2+1, ..., sf2-1)를 사용함에 있어서 다음과같은 규칙이 적용된다.
제 1 칩 레이트의 채널 코드와 제 2 칩 레이트의 채널 코드 모두 코드 나무에서 같은 칩 레이트의 다른 채널이 현재 사용하고 있는 코드와, 같은 칩 레이트의 다른 채널이 현재 사용하고 있는 코드로부터 시작하여 오른쪽으로 뻗어나가는 코드 나무에 해당하는 코드들과, 같은 칩 레이트의 다른 채널이 현재 사용하고 있는 코드들과 나무의 뿌리에 해당하는 코드 Cch,1,0을 잇는 선에 위치한 모든 코드를 제외한 나머지 코드 중에서 선택한다.
이 때, 다른 칩 레이트의 채널이 사용하는 채널코드에 대하여는 영향을 받지 않는다. 즉, 제 2 칩 레이트의 채널에 할당된 채널 코드가 제 1 칩 레이트의 채널에 중복 할당될 수 되고, 마찬가지로 제 1 칩 레이트의 채널에 할당된 채널 코드가 제 2 칩 레이트의 채널에 중복 할당될 수도 있다.
이러한 규칙은 직교 가변 확산률 코드(OVSF)가 직교성을 만족하기 위하여 일반적으로 적용되는 것으로 이하 설명될 제 2 실시예 ∼ 제 4 실시예에서 모두 적용된다.
제 2 실시예
제 2 실시예에서는 제 1칩 레이트의 반송 각주파수(omega_1)가 제 2 칩 레이트의 반송 각주파수(omega_2)와 같고, 제 2 칩 레이트가 제 1 칩 레이트의 네 배인 경우에 대하여 본 발명을 기술한다.
상기와 같은 경우, 제 1 칩 레이트의 채널 코드로는 직교 가변 확산률코드(OVSF) Cch,sf1,n1(n1=0, 1, ..., sf1-1)를 사용하고, 제 2 칩 레이트의 채널 코드는 직교 가변 확산률 코드(OVSF) Cch,sf2,n2를 네 개의 군으로 분류하여 주어진 규칙에 따라 선택하여 사용한다.
먼저, 직교 가변 확산률 코드(OVSF)의 네 개의 군에 대하여 도 6을 참조하여 설명하면, 주어진 확산률 sf2에 대하여 첫 번째 군은 Cch,sf2,n2(n2=0, 1, ..., sf2/4-1)이고, 두 번째 군은 Cch,sf2,n2(n2=sf2/4, sf2/4+1, ..., sf2/2-1)이고, 세 번째 군은 Cch,sf2,n2(n2=sf2/2, sf2/2+1, ..., 3*sf2/4-1)이고, 네 번째 군은 Cch,sf2,n2(n2=3*sf2/4, 3*sf2/4+1, ..., sf2-1)이다.
이러한 네 개의 군의 직교 가변 확산률 코드(OVSF)를 채널 코드로 사용하는 규칙은 다음과 같다.
먼저, 네 번째 군의 직교 가변 확산률 코드(OVSF)를 제 2 칩 레이트의 채널 코드로 사용한다.
네 번째 군의 직교 가변 확산률 코드(OVSF)를 모두 사용한 후에도 추가로 채널 코드를 할당하여야 하여야 한다면, 제 2 칩 레이트의 확산률(SF)에 따라 다음과 같이 채널 코드를 할당한다.
제 2 칩 레이트의 확산률이 256이하인 경우에는 세 번째 군의 직교 가변 확산률 코드(OVSF)를 제 2 칩 레이트의 채널 코드로 사용하고, 이 후 추가로 채널 코드를 할당하여야 한다면, 두 번째 군의 직교 가변 확산률 코드(OVSF)를 제 2 칩 레이트의 채널 코드로 사용한다.
한편, 제 2 칩 레이트의 확산률이 256보다 큰 경우에는 두 번째 군이나 세 번째 군의 직교 가변 확산률 코드(OVSF)를 먼저 채널 코드로 할당하여 사용한 다음, 이 코드 군이 다 소진되면 나머지 채널 군의 채널 코드를 사용한다.
두 번째 군과 세 번째 군의 채널코드 중 먼저 사용되는 채널코드의 군을 결정하는 방법은 제 1 칩 레이트의 신호가 제 2 칩 레이트의 신호에 미치는 간섭이 제 2 칩 레이트의 신호가 제 1 칩 레이트의 신호에 미치는 간섭보다 중요한 경우에는 두 번째 군의 채널 코드를 먼저 사용하고, 그렇지 않을 때는 세 번째 군의 채널코드를 먼저 사용한다.
이와 같이 제 2 실시예에서 제안하는 채널 코드의 할당 방법도 제 1 실시에에서와 마찬가지로 제 1 칩 레이트의 모든 확산률(SF)과 직교 가변 확산률 코드(OVSF)의 색인에 대하여 제 2 칩 레이트의 모든 확산률(SF)과 직교 가변 확산률 코드(OVSF)의 색인에 미치는 간섭과, 제 2 칩 레이트의 모든 확산률(SF)과 직교 가변 확산률 코드(OVSF)의 색인에 대하여 제 1 칩 레이트의 모든 확산률(SF)과 직교 가변 확산률 코드(OVSF)의 색인에 미치는 간섭을 컴퓨터 모사 실험을 통하여 구하여 내온 결과를 살펴봄으로써 얻은 규칙이며, 이 때의 간섭을 다음 표 3에 나타내었다.
표 3에 나타낸 간섭비는 제 1칩 레이트와 제 2 칩 레이트의 확산률(SF)과 채널 코드의 색인이 주어진 경우에 본 발명에서 제안된 방식의 간섭량을 종래의 간섭량으로 나눈 값이다.
따라서, 이 간섭비가 1 보다 적다는 것은 본 발명에서 제안된 방식이 종래의 방식에 비하여 간섭이 적다는 것이므로 본 발명에서 제안된 방식이 기존의 방식에 비하여 성능이 향상되었음을 의미한다.
표 3에서 알 수 있듯이 두 번째, 세 번째, 네 번째 군의 직교 가변 확산률 코드(OVSF)를 사용함으로써 기존의 방식보다 본 발명에서 제안한 방식의 성능이 우수하다는 것을 알 수 있다. 표 3에서 제 2 칩 레이트의 확산률(SF)은 4이나, 다른 확산률의 경우에도 표 3과 같은 경향이 유지된다.
제 2 칩 레이트의 확산률 제 2 칩 레이트의 OVSF 코드 색인 제 1 칩 레이트의 신호가 제 2 칩 레이트의 신호에 미치는 간섭비 제 2 칩 레이트의 신호가 제 1 칩 레이트의 신호에 미치는 간섭비
4 0 3.30 3.23
4 1 0.50 0.52
4 2 0.11 0.13
4 3 0.10 0.12
8 0, 1 3.32 3.24
8 2, 3 0.50 0.52
8 4, 5 0.12 0.13
8 6, 7 0.10 0.12
16 0, 1, 2, 3 3.29 3.24
16 4, 5, 6, 7 0.49 0.52
16 8, 9, 10, 11 0.13 0.13
16 12, 13, 14, 15 0.10 0.12
32 0 ~ 7 3.32 3.24
32 8 ~ 15 0.50 0.52
32 16 ~ 23 0.15 0.13
32 24 ~ 31 0.11 0.12
64 0 ~ 15 3.27 3.30
64 16 ~ 31 0.50 0.51
64 32 ~ 47 0.18 0.11
64 48 ~ 63 0.12 0.098
128 0 ~ 31 3.15 3.30
128 32 ~ 63 0.49 0.51
128 64 ~ 95 0.26 0.11
128 96 ~ 127 0.14 0.097
256 0 ~ 63 2.94 3.30
256 64 ~ 127 0.47 0.51
256 128 ~ 191 0.38 0.11
256 192 ~ 255 0.18 0.094
512 0 ~ 127 2.67 3.30
512 128 ~ 255 0.48 0.51
512 256 ~ 383 0.59 0.11
512 384 ~ 511 0.24 0.097
1024 0 ~ 255 3.02 3.30
1024 256 ~ 511 0.53 0.51
1024 512 ~ 767 0.92 0.11
1024 768 ~ 1023 0.15 0.097
2048 0 ~ 511 2.98 3.30
2048 512 ~ 1023 0.53 0.51
2048 1024 ~ 1535 0.92 0.11
2408 1536 ~ 2047 0.15 0.096
제 3 실시예
제 3 실시예에서는 제 1칩 레이트의 반송 각주파수(omega_1)가 제 2 칩 레이트의 반송 각주파수(omega_2)와 같고, 제 2 칩 레이트가 제 1 칩 레이트의 두 배나 네 배가 아닌 정수배인 경우에 대하여도 본 발명을 적용할 수 있다.
즉, 제 1 칩 레이트의 정수배를 갖는 제 2 칩 레이트의 신호와 제 1 칩 레이트의 신호가 동시에 전송되는 시스템에 있어서, 제 1 칩 레이트의 신호가 제 2 칩 레이트의 신호에 미치는 간섭과 제 2 칩 레이트의 신호가 제 1 칩 레이트의 신호에 미치는 간섭을 제 1 칩 레이트와 제 2 칩 레이트의 모든 확산률과 직교 가변 확산률 코드(OVSF)의 색인에 대하여 컴퓨터 모사 실험을 통하여 구하여 내온 결과를 살펴봄으로써, 제 2 칩 레이트의 채널 코드, 혹은 제 1 칩 레이트의 채널 코드로 직교 가변 확산률 코드(OVSF)를 어떻게 사용할 수 있는지의 규칙을 발견할 수 있다.
제 4 실시예
제 4 실시예에서는 제 1 칩 레이트의 반송 각주파수(omega_1)가 제 2 칩 레이트의 반송 각주파수(omega_2)와 같지 않고, 제 2 칩 레이트가 제 1 칩 레이트의 정수배인 경우에 대하여도 본 발명을 적용할 수 있다.
즉, 제 1 칩 레이트의 반송 각주파수가 제 2 칩 레이트의 반송 각 주파수와 같지 않고, 제 1 칩 레이트의 정수배를 갖는 제 2 칩 레이트의 신호와 제 1 칩 레이트의 신호가 동시에 전송되는 시스템에 있어서, 제 1 칩 레이트의 신호가 제 2 칩 레이트의 신호에 미치는 간섭과 제 2 칩 레이트의 신호가 제 1 칩 레이트의 신호에 미치는 간섭을 제 1 칩 레이트와 제 2 칩 레이트의 모든 확산률과 직교 가변 확산률 코드(OVSF)의 색인에 대하여 주어진 제 1 칩 레이트와 제 2 칩 레이트의 각주파수에서 컴퓨터 모사 실험을 통하여 구하여 내온 결과를 살펴봄으로써, 제 2 칩 레이트의 채널 코드, 혹은 제 1 칩 레이트의 채널 코드로 직교 가변 확산률 코드(OVSF)를 어떻게 사용할 수 있는지의 규칙을 발견할 수 있다.
간단한 예로, 제 1 칩 레이트의 반송 각주파수와 제 2 칩 레이트의 반송 각주파수가 같지 않고, 제 2 칩 레이트가 제 1 칩 레이트의 두 배인 경우에 확산률 4를 갖고 직교 가변 확산률 (OVSF) 코드 색인 0,1,2,3을 갖는 제 2 칩 레이트의 신호가 확산률 4를 갖고 직교 가변 확산률 코드(OVSF) 색인 0을 갖는 제 1 칩 레이트의 신호에 미치는 간섭을 도 7 ∼ 도 10에서 도시하였다.
도 7은 제 2 칩 레이트의 채널 코드 Cch,4,0이 제 1 칩 레이트의 채널 코드 Cch,4,0에 미치는 간섭을 제 1 칩 레이트의 각주파수와 제 2 칩 레이트의 각주파수 차에 대하여 나타낸 도면이고, 도 8은 제 2 칩 레이트의 채널 코드 Cch,4,1이 제 1 칩 레이트의 채널 코드 Cch,4,0에 미치는 간섭을 제 1 칩 레이트의 각주파수와 제 2 칩 레이트의 각주파수 차에 대하여 나타낸 도면이고, 도 9는 제 2 칩 레이트의 채널 코드 Cch,4,2가 제 1 칩 레이트의 채널 코드 Cch,4,0에 미치는 간섭을 제 1 칩 레이트의 각주파수와 제 2 칩 레이트의 각주파수 차에 대하여 나타낸 도면이고, 도 10은 제 2 칩 레이트의 채널 코드 Cch,4,3이 제 1 칩 레이트의 채널 코드 Cch,4,0에 미치는 간섭을 제 1 칩 레이트의 각주파수와 제 2 칩 레이트의 각주파수 차에 대하여 나타낸 도면이다.
상기의 도면에서 알 수 있듯이 본 발명, 즉 제 1 칩 레이트와 제 2 칩 레이트에 제 1 칩 레이트의 스크램블링 코드를 사용하는 방법의 간섭량과 종래의 방식 즉, 제 1 칩 레이트에의 신호에는 제 1 칩 레이트의 스크램블링 코드를 제 2 칩 레이트의 신호에는 제 2 칩 레이트의 스크램블링 코드를 사용하여 스크램블링하는 방식의 간섭량이 두 칩 레이트의 반송 각주파수와 사용한 채널 코드의 색인에 따라 달라지게 된다.
상기와 같은 경우에 두 칩 레이트의 반송 각 주파수의 차가 근사적으로 2MHz 이내인 경우에는 제 2 칩 레이트의 채널코드로 Cch,4,2와 Cch,4,3만을 사용하고, 두 칩 레이트의 반송 각 주파수의 차가 근사적으로 2MHz 이상인 경우에는 Cch,4,0과 Cch,4,1만을 사용함으로써, 제 2 칩 레이트의 신호가 제 1 칩 레이트의 신호에 미치는 간섭의 양을 줄일 수 있다.
상기와 같은 규칙은 모든 확산률과 모든 칩 레이트의 신호에 대하여 발견할 수 있다.
제 1 칩 레이트의 정수배를 갖는 제 2 칩 레이트는 무수히 많고, 제 1 주파수와 제 2 주파수의 각주파수의 값은 무수히 많으므로, 본 발명에서 모든 제 1 칩 레이트의 값과 제 2 칩 레이트의 값, 그리고 제 1 칩 레이트의 반송 주파수와 제 2 칩 레이트의 반송 주파수 값에 대하여 제 1 칩 레이트와 제 2 칩 레이트의 채널코드를 할당하는 방법을 기술할 수 없으나, 다양한 응용 및 수정, 변경이 가능하다.
또한 본 발명에서 기술한 것과 같이 한 시스템에서 2개의 칩 레이트가 존재하는 경우 외에 3개 이상의 칩 레이트가 존재하는 경우에도 다양한 응용 및 수정 변경이 가능하다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 다중 칩 레이트를 위한 이동 통신 시스템의 전송 방법에 의하면, 다중 칩 레이트의 신호를 지원하는 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA) 시스템에서 하나의 전송 장치를 이용하여 다중 칩 레이트의 채널간의 간섭을 줄여 전송할 수 있는 효과가 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.

Claims (4)

  1. 서로 다른 칩 레이트를 갖는 제 1 신호와 제 2 신호의 전송 방법에 있어서,
    상기 제 1 신호는 직교 가변 확산률 코드 중에서 어느 하나를 채널 코드로 사용하여 채널화하고, 상기 제 2 신호는 상기 제 1 칩 레이트와 제 2칩 레이트의 비에 따라 직교 가변 확산률 코드를 소정 군으로 분할하여 상기 분할된 군 중의 특정군에서 어느 하나를 채널 코드로 사용하여 채널화하는 단계와,
    상기 제 1 신호의 스크램블링 코드를 공용으로 사용하여 상기 채널화된 제 1 신호와 제 2 신호를 스크램블링하는 단계와,
    상기 스크램블링된 제 1 신호와 제 2 신호를 변조하여 전송하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일반화된 다중 칩 레이트를 위한 이동 통신 시스템의 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 채널화 단계에서,
    상기 제 2 신호의 칩 레이트는 상기 제 1 신호의 칩 레이트의 배수인 것을 특징으로 하는 일반화된 다중 칩 레이트를 위한 이동 통신 시스템의 전송 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 2 신호의 칩 레이트가 상기 제 1 신호의 칩 레이트의 2 배일 때에는 직교 가변 확산률 코드 중 확산률이 4인 노드들을 2개의 군으로 분할하고,
    상기 제 2 신호의 칩 레이트가 상기 제 1 신호의 칩 레이트의 4 배일 때에는 직교 가변 확산률 코드 중 확산률이 4인 노드들을 4개의 군으로 분할하고,
    상기 제 2 신호의 칩 레이트가 상기 제 1 신호의 칩 레이트의 8 배일 때에는 직교 가변 확산률 코드 중 확산률이 8인 노드들을 8개의 군으로 분할하는 것을 특징으로 하는 일반화된 다중 칩 레이트를 위한 이동 통신 시스템의 전송 방법.
  4. 제 1 신호와 상기 제 1 신호의 배수인 칩 레이트를 갖는 제 2 신호에 대한 채널 코드 할당 방법에 있어서,
    직교 가변 확산률 코드 중의 어느 하나를 상기 제 1 신호의 채널 코드로 할당하는 단계와,
    상기 제 1 신호의 칩 레이트와 상기 제 2 신호의 칩 레이트의 비에 따라 직교 가변 확산률 코드를 소정 군으로 분할하는 단계와,
    상기 제 1 신호 및 제 2 신호의 반송 주파수들과 상기 제 2 신호의 확산률에 대하여 상기 제 2 신호의 각 군에 해당하는 직교 가변 확산률 코드들이 상기 제 1 신호의 직교 가변 확산률 코드에 미치는 간섭의 평균값을 구하는 단계와,
    상기 제 1 신호의 직교 가변 확산률 코드가 상기 제 2 신호의 직교 가변 확산률 코드의 각 군에 미치는 간섭의 평균값을 구하는 단계와,
    상기 구한 각 평균값들을 분석하여 상기 분할된 각 군의 직교 가변 확산률 코드로부터 상기 제 2 신호에 사용할 채널 코드를 선택하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일반화된 다중 칩 레이트를 위한 이동 통신 시스템의 채널 코드할당 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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