KR20020008073A - 이동통신시스템의 역방향 동기 전송 방식 핸드오버 및역방향 동기 전송 방식 전환 방법 - Google Patents

이동통신시스템의 역방향 동기 전송 방식 핸드오버 및역방향 동기 전송 방식 전환 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부호분할 다중접속 이동통신시스템의 역방향 동기 전송 방법에 관한 것으로서, 역방향 동기 전송 방식 서비스를 받고 있는 단말기가 핸드오버 영역에 존재하게 되면 상기 단말기에 대한 스크램블링 코드, 스크램블링 코드 시간 오프셋, 채널 구분 코드 등과 같은 핸드오버 정보를 새로운 셀의 기지국으로 전송하여 상기 단말기가 상기 새로운 셀로 핸드오버 가능하도록 하며, 또한 역방향 동기 전송 방식 모드가 아닌 통신 모드로 동작하고 있는 단말기의 왕복신호지연시간을 가지고 상기 단말기에 대한 역방향 데이터 프레임 시작점의 변경량과, 스크램블링 코드와 채널 구분 코드를 결정하여 상기 단말기가 역방향 동기 전송 방식 모드로 동작 전환 가능하도록 한다.

Description

이동통신시스템의 역방향 동기 전송 방식 핸드오버 및 역방향 동기 전송 방식 전환 방법{METHOD FOR HANDOVER OF UPLINK SYNCHRONOUS TRANSMISSION SCHEME AND CONVERSION OF UPLINK SYNCHRONOUS TRANSMISSION SCHEME IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동 통신시스템의 채널 통신 방법에 관한 것으로, 특히 역방향 동기 전송 방식을 사용하여 핸드오버 및 모드 전환하는 방법에 관한 것이다.
이동통신 시스템의 한 방식인 부호분할다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 CDMA라 칭한다) 방식은 동기식과 비동기식으로 구분된다. 그리고 상기 부호분할다중접속 통신 시스템은 채널을 구분하기 위하여 직교부호(orthogonal code)를 사용하고 있다. 이하의 설명에서는 차세대 이동 통신 시스템인 비동기 방식의 UMTS(Universal Mobile Telecommunications system)의 부호분할다중접속(Wide-band Code Division Multiple Access: 이하 W-CDMA라 칭한다) 통신시스템을 일 예로 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 W-CDMA 방식에 국한되지 않으며 CDMA 2000등의 다른 CDMA 방식의 이동통신 시스템에도 적용될 수 있음은 물론이다.
또한 상기 CDMA 시스템에서는 역방향 동기 전송 방식(USTS: UPLINK SYNCHRONOUS TRANSMISSION SCHEME, 이하 "USTS"라 칭하기로 함)을 사용하는데, 상기 USTS는 하나의 기지국(Node B)이 다수의 사용자 단말기(UE: User Elemnet)들과 링크(Link)를 형성하여 통신을 하는 경우, 상기 기지국으로 수신되는 다수의 사용자 단말기들의 신호가 직교성을 유지하도록 하는 전송방식을 말한다. 상기 USTS를 위하여 상기 기지국은 상기 사용자 단말기들이 상기 기지국이 원하는, 즉 상기 다수의 사용자 단말기들 간에 직교성을 유지하도록 적정한 시점에 신호를 전송하도록 하기 위한 제어신호를 상기 사용자 단말기들로 전송하고, 이에 상기 사용자 단말기들은 상기 제어신호를 수신하여 송신신호, 즉 업링크(Up Link) 신호의 전송 시간을 조절한다.
도 1은 종래의 부호분할다중접속 통신시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1에 도시한 바와 같이, 한 사용자 단말기(User Equipment: 이하 UE라 칭한다)의 연결(Connection)에 관한 모든 프로세스(Process)는 무선 네트워크 제어기(Radio Network Controller: 이하 RNC라 칭한다)가 담당한다. 그리고 상기 RNC는 하나 혹은 그 이상의 기지국(Node B : 이하 Node B라 칭한다)에 접속하는 UE들에 대한 자원할당을 담당한다. 상기 Node B들과 RNC들로 구성된 통신시스템을 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)이라 칭한다.
상기와 같이 상기 RNC가 UE에 자원을 할당하여 접속이 성공적으로 이루어지면, UE는 순방향(Downlink) 또는 역방향(Uplink)의 전용 물리 채널(Dedicated Physical Channel: 이하 DPCH라 칭한다)을 사용하여 통신을 지속시키게 된다. 상기 RNC는 Node B를 통하여 다수의 UE들과 통신을 할 수 있으며 이 경우 상기 UE는 Node B가 상기 UE들 각각의 신호를 구분해 낼 수 있도록 자신의 고유한 스크램블링코드(Scrambling code)를 사용하여 상기 UE 자신이 전송할 데이터를 스크램블링하여 역방향 링크 신호로 전송한다.
상기 스크램블링코드는 긴 스크램블링코드(Long Scrambling code: 이하 "스크램블링코드" 라 칭한다)와 짧은 스크램블링코드(Short Scrambling code)가 있다. 본 발명에서는 긴 스크램블링코드를 일 예로 설명한다.
상기 스크램블링코드는 다음의 과정을 통해 생성된다.
(1 단계) 24개의 초기 값 입력: n0, n1, ..., n23
(2 단계) 수열 x(i), y(i) 생성: i=0,..., 225-27.
x(0)=n0, x(1)=n1, x(2)=n2, ..., x(23)=n23, x(24)=1
x(i+25)=x(i+3)+x(i) modulo 2, i=0, ..., 225-27
y(0)=y(1)=y(2)=...=y(23)=y(24)=1
y(i+25)=y(i+3)+y(i+2)+y(i+2)+y(i) modulo 2, i=0, ..., 225-27
(3 단계) 수열 z(i) 생성: i=0,..., 225-2.
z(i)=x(i)+y(i) modulo 2, i=0, ..., 225-2
(4 단계) Gold Sequence Z(i) 생성: i=0,..., 225-2.
Z(i) = 1 - 2*z(i)
(5 단계) 두 Real 스크램블링코드 c1(i), c2(i) 생성: i=0,..., 225-2.
c1(i) = Z(i)
c2(i) = Z((i+16777232) modulo (225-1)),
(6 단계) 스크램블링코드 C(i) 생성: i=0,..., 225-2.
C(i) = c1(i)*(1+j(-1)i*c2(2)
여기서, 상기 6단계 수학식에서 [i/2]는 i/2값보다 작거나 같은 정수 중 가장 큰 정수를 나타낸다.
또한, W-CDMA의 경우 하나의 프레임(FRAME)이 38400chips으로 구성되어 있으며, 그래서 상기 스크램블링코드는 38400chips을 그 단위로 사용한다. 즉, 하나의 DPCH를 위한 스크램블링코드는
C(i) : i=0, 1, ..., 38399
이다.
하나의 DPCH 프레임 신호는 C(0)로부터 C(38399)까지의 스크램블링코드가 사용되어 스크램블링 된다. 다수의 UE들 각각은 서로 다른 초기 값 n0, n1, ..., n23 값을 가지고 스크램블링코드를 생성하여 DPCH신호를 스크램블링하여 전송하고, 상기 기지국은 각각의 UE들에게 고유하게 할당한 스크램블링코드를 사용하여 상기 UE들로부터 수신한 신호들을 역 스크램블링하여 상기 다수의 UE들 신호 각각을 구분할 수 있다.
통상적인 W-CDMA 통신시스템에서는 순방향 채널 구분을 위하여 직교부호인 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드를 사용한다. 즉, 순방향의 경우, 상기 OVSF코드를 사용하여 서로 다른 UE들에게 전송하는 DPCH신호를 구분할 수 있는데, 각 UE들에게 고유하게 할당한 OVSF코드를 사용하여 확산하고 상기 확산된각 DPCH신호를 더한 후 상기 Node B 고유의 스크램블링 코드로 스크램블링 하여 전송한다. 상기 각 DPCH들은 서로 다른 데이터 레이트(Data rate)를 가질 수 있다. 또한 역방향의 경우는 하나의 UE가 전송하는 DPCH신호 즉, DPDCH(Dedicated Physical Data CHannel)신호와 DPCCH(Dedicated Physical Control CHannel)신호를 서로 다른 OVSF코드를 사용하여 확산하고 UE고유의 스크램블링 코드로 스크램블링 하여 전송한다. 이때 각 UE가 DPDCH 및 DPCCH 신호를 확산하기 위하여 사용한 OVSF코드는 동일할 수 있다. 따라서 기지국은 각 UE들의 신호가 서로 다른 스크램블링코드를 사용하고 있으므로 수신신호를 UE별로 구분하는 것이 가능하다.
상기 USTS를 사용하는 UE들은 UE 고유의 스크램블링 코드를 사용하지 않고 자신이 위치하고 있는 셀(CELL)내에 있는 UE들이 공통적으로 사용하는 역방향 스크램블링 코드를 사용하여 서로 다른 OVSF코드로 확산된 DPDCH신호와 DPCCH신호를 스크램블링 하여 전송한다. 그리고 상기 USTS를 사용하는 UE는 기지국으로부터 고유한 OVSF코드, 즉 채널 구분 코드를 할당받아 DPDCH신호와 DPCCH신호를 확산하여 전송하고, 이에 Node B는 각 UE들로부터 수신한 신호를 UE별로 고유하게 할당한 OVSF코드를 사용하여 역확산하여 구분한다.
또한, W-CDMA 통신시스템에서는 각각의 순방향 DPCH 신호 전송 오프셋(Offset)을 다르게하여 전송한다. 이것은 순방향 DPCH(Down Link DPCH:이하 "DL DPCH"라 칭한다)가 동시에 전송되었을 경우에 순간적으로 높은 전력을 사용하여 발생하는 문제 등을 해결하기 위한 것이다. 또한 역방향 DPCH (Up Link DPCH: 이하 "UL DPCH"라 칭한다)신호도 시간적으로 서로 다른 시간에 프레임의 마지막이Node B에 도착하게 하여 상기 Node B가 상기 다수의 UE들로부터 수신한 데이터들을 동시에 처리해야 하는 부담을 분산시킨다.
그러면, 여기서 W-CDMA 시스템의 DL DPCH와 UL DPCH 신호들간의 시간 관계를 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 2는 이동 통신시스템의 순방향 전용 물리 채널 신호와 역방향 전용 물리 채널 신호들의 시간관계를 도시하는 도면이다.
상기 도 2는 Node B와 UE들간의 전파지연(propagation delay)이 없는 것을 가정한, 즉 Node B가 전송한 DL DPCH는 UE가 지연없이 수신하고 또한 UE가 전송한 UL DPCH는 기지국에 의해 전파지연없이 수신하는 것을 가정한 도면이다. 따라서 전파지연을 고려하는 경우에는 왕복지연시간(RTT: Round Trip Time)을 고려하여야 하나 그 설명이 크게 다르지 않기 때문에 상기 왕복지연시간을 0으로 가정하고 설명한다.
상기 도 2에 도시한 바와 같이 10ms로 이루어지는 하나의 프레임은 15개의 슬롯들(Slots)로 구성되며, 하나의 슬롯은 2560개의 칩들(chips)로 구성된다. 공통 파일럿 채널(Common Pilot Channel: 이하 "CPICH" 라 칭한다)신호와 프라이머리 공통 제어 물리 채널(Primary Common Control Physical Channel: 이하 "P-CCPCH" 라 칭한다)신호는 프레임 동기가 일치하고 다른 채널들의 기준 시스템 시간(reference system time)으로 사용된다.
상기 도 2에 도시한 바와 같이 각각의 DL DPCH 신호는값 만큼 P-CCPCH 신호(기준 시스템 시간)와 시간적인 차이(Time offset: 이하 시간 오프셋이라 칭한다)를 두고 전송된다. 상기값은 각각의 DPCH 신호마다 다르게 부여될 수 있으며 0, 256, 2*256, ..., 148*256, 149*256 (chip) 값 중의 하나의 값, 즉 상기 기준 시간과 256chips의 배수가 되는 chips만큼 차이가 나는 값으로 주어진다.
상기 각각의 UE들은 P-CCPCH 신호에 비해값 만큼씩 지연되어 전송되어온 DL DPCH 신호를 수신한 후 UL DPCH 신호는시간 후에 전송한다. 따라서 UL DPCH 신호들 간에도 전송 시간이 다르게 되어 상기 Node B로 수신되는 UL DPCH 신호의 수신 시간이 다르게 된다. 상기 각각의 UE들과 Node B간의 거리 차이로 인하여 상기 Node B가 UL DPCH 신호를 수신하는 시간은 DL DPCH신호를 전송한 후 정확히시간 후가 되지 않을 수 있다. 따라서 상기 Node B는 UE와의 거리를 측정하기 위하여 RACH(Random Access Channel) 처리과정 시 UE와의 전파 지연 시간(Propagation delay time)을 측정한다. 상기 전파 지연 시간 값을 이용하여 DL DPCH 신호를 송신한 후 UL DPCH 신호가 수신될 시간을 예측하는 데 사용할 수 있다.
한편, 상기 USTS는 여러 UE들이 하나의 스크램블링 코드를 사용하여 Node B와 통신을 가능하게 하는 방식이다. 상기 USTS는 상기 Node B가 다수의 UE들에서 전송되는 역방향 DPCH 신호를 수신하게 될 때 상기 역방향 DPCH 신호들의 수신 동기를 맞추는 방식이다. 상기 USTS 모드에서 상기 Node B는 상기 USTS 모드를 사용하는 UE들에게 동일한 스크램블링 코드를 부여할 수 있다. 그러므로 상기와 같이부호분할다중접속 통신시스템에서 USTS 방식을 사용하면, 셀(cell) 내에서 사용되는 스크램블링 코드의 수를 줄일 수 있어 UE 신호의 상호간 간섭을 줄이는 효과를 얻을 수 있다. 상기 Node B는 USTS를 사용하는 여러 UE들이 동일한 스크램블링 코드를 사용할 경우, RNC가 제공한 채널 구분 코드(Channelization code), 즉 서로 직교하는 OVSF코드를 이용하여 UE들을 구분할 수 있다. 여기서, 상기 RNC는 USTS를 위해 USTS 서비스를 사용하는 UE들에게 하나의 스크램블링 코드를 할당하고, 상기 UE들 각각을 구별하기 위해 서로 다른 OVSF 코드를 각각 할당한다. 상기에서 설명한 바와 같이 USTS 방식은 Node B가 적어도 두 개의 UE들의 UL DPCH들의 동기를 맞추고, 동기가 이루어진 UE들에 동일한 스크램블링 코드를 부여한다. 그리고 상기 동일한 스크램블링 코드가 부여된 각 UE들의 DPCH에는 서로 다른 채널구분코드(OVSF 코드)를 할당함으로써, 상기 Node B는 동기되어 수신되는 상기 DPCH들의 채널들을 구분할 수 있게 되는 것이다.
상기 USTS는 하기의 두 단계를 통해 신호의 동기 시간을 제어한다.
첫 번째 단계는 초기 동기화(Initial Synchronization)이다. Node B는 RACH을 통해서 UE의 신호를 받고서 미리 정해놓은 기준 시간과 도착 시간의 차이를 측정한다. 상기 기준 시간과 도착 시간간의 차이를 순방향 접근 채널(Forward Access Channel: 이하 FACH라 칭한다)을 통해 UE에게 전하고, 상기 UE는 상기 기준시간과 도착시간간의 차이를 이용하여 UE 자신의 송신 시간을 조정한다.
두 번째 단계는 트래킹 과정(Tracking Process)이다. Node B는 주기적으로 UE 신호의 도착 시간과 기준 시간의 비교를 통해 시간 조정 비트(TAB: TimeAlignment Bit, 이하 "TAB"라 칭한다)를 UE에게 송신한다. 상기 TAB가 1이면 UE는 1/8칩만큼 전송 시간을 앞당기고 상기 비트가 0이면 1/8칩만큼 뒤에 전송한다. 상기 TAB는 두 프레임 당 한번씩 제어 채널에 있는 전송 전력 제어(Transmit Power Control: 이하 TPC라 칭한다) 비트를 사용하여 전송한다.
여러 UE들이 하나의 스크램블링 코드를 사용하는 상기 USTS 방식을 사용하는 경우, 상기 동일한 하나의 스크램블링 코드를 사용하는 다수의 UE들이 전송하는 역방향 프레임 신호가 기지국에서 수신될 때에 동기는 필수적이다. 즉, Node B가 다수의 UE들에서 전송한 DPCH를 수신하였을 때, 상기 수신한 DPCH들의 슬롯 동기와 프레임의 동기가 일치해야 한다는 것이다. 상기 수신 프레임의 동기는 같은 스크램블링 코드를 사용하는 UE들 간의 간섭을 최소화하기 위한 것이고, 상기 슬롯 동기는 서로 다른 OVSF코드를 사용하여 확산하고 동일한 스크램블링 코드를 사용하여 스크램블링 하는 서로 다른 UE들 신호를 상기 OVSF코드의 직교성을 이용하여 구분하기 위한 것이다. 상기 초기 동기화는 이러한 프레임동기와 슬롯동기를 일치시키기 위한 과정이다.
상기에서 설명한 바와 같이 각각의 DL_DPCH는 서로 다른값을 갖고 있다. 따라서 상기 Node B로 수신되는 UL_DPCH들간에 동기가 일치하지 않고, 상기 초기동기화 과정에서는 이러한 UL DPCH들간의 비동기를 조정하여 동기를 일치시킨다. 따라서 상기 초기동기화의 구체적인 방법이 제안되어야 한다.
상기 설명에서 USTS의 경우 하나의 셀(Cell) 내에서 UL 동기화를 실시하고, 또한 USTS를 사용하지 않는 보통의 DPCH와는 다른 특별한 스크램블링코드(Scrambling code)와 채널구분부호(channelization code)를 사용하므로 핸드오버(handover)시 특별한 방법이 요구된다. 즉 보통의 DPCH의 경우 UL 스크램블링 코드는 하나의 UE가 사용하도록 되어 있는 반면 USTS의 경우 여러 UE들이 공유하고 있고 또한 보통의 DPCH의 경우 DPCCH 신호를 확산하기 위한 OVSF 코드의 노드(node) 위치는 OVSF 코드 트리에서 가장 상위 부분의 SF256을 사용하고 있으나 USTS의 경우 그 위치가 아닐 수 있으며 또한 DPDCH 신호를 확산하기 위한 OVSF코드의 노드 위치도 OVSF 코드 트리(tree)에서의 보통의 DPCH가 사용하는 OVSF코드의 노드 위치와 다를 수 있다. 또한 USTS의 경우 UE가 특별한 동기화를 실시하고 있으므로 기존의 UMTS시스템이 행하는 핸드오버를 실시할 경우 둘 이상의 접속이 서로 다르게 동작된다. 따라서 상기 기존의 핸드오버 방법으로는 USTS를 위한 핸드오버를 실시하는 것은 불가능하다. 따라서 상기 USTS를 위한 별도의 핸드오버 방법이 필요로 하게 되었다.
또한, 상기 USTS를 지원하지만 USTS 모드(mode)에서 동작하고 있지 않은 UE들, 즉 노멀(NORMAL) 모드로 동작하거나 혹은 상기 노멀 모드 이외의 다른 통신 모드(이하, "NON NORMAL 모드"라 칭하기로 한다)로 동작하고 있는 UE들이 USTS를 사용하는 Node B로 진입하였을 때 상기 Node B에서 상기 UE들에 대해서 USTS 모드로 동작 전환하도록 하는 모드 전환 방법이 필요로 하게 되었다.
따라서 본 발명의 목적은 역방향 동기 전송 방식을 사용하는 부호분할다중접속 통신시스템에서 동기화를 수행할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 역방향 동기 전송 방식을 사용하는 이동국들의 역방향 전용물리채널의 프레임 동기 및 슬롯 동기를 일치시킬 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 역방향 동기 전송 방식을 사용하는 부호분할다중접속 통신시스템에서 핸드오버를 수행할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 역방향 동기 전송 방식을 사용하는 부호분할다중접속 통신시스템에서 기지국 제어기와 기지국들 간에 단말기 핸드오버를 수행하기 위한 역방향 동기 전송을 위한 메시지들을 통신할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 역방향 동기 전송 방식을 사용하는 단말기 핸드오버시 단말기와 기지국들간의 동기를 계속적으로 유지시킬 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 역방향 동기 전송 방식이 아닌 통신 모드로 동작하고 있는 단말기에 대해 역방향 동기 전송 방식 모드로 전환하는 방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래의 부호분할다중접속 통신시스템을 개략적으로 도시한 도면
도 2는 이동 통신시스템의 순방향 전용 물리 채널과 역방향 전용 물리 채널들의 시간관계를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 USTS 동기화에 따른 시간 관계를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말기의 스크램블링코드 동기화기 구조를 도시한 도면
도 5는 이동 통신 시스템의 UTRAN의 구조를 나타내는 도면
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동일 사용자 단말기(UE)의 핸드오버를 개략적으로 도시하는 도면
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 RNC내에서 서로 다른 Node B로의 사용자 단말기(UE) 핸드오버를 개략적으로 도시하는 도면
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 서로 다른 RNC 셀로의 사용자 단말기(UE) 핸드오버를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동일 Node B내 다른 셀로의 USTS 핸드오버 수행시무선 링크 부가 요청(RADIO LINK ADDITION Request) 신호 메시지가 전송되는 과정을 도시하는 도면
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동일 RNC 내 다른 Node B로의 USTS 핸드오버 수행시 무선 링크 세트업(RADIO LINK SETUP) 신호 메시지가 전송되는 과정을 도시하는 도면
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 서로 다른 RNC 셀로의 USTS 핸드오버 수행시무선 링크 세트업(RADIO LINK SETUP) 신호 메시지가 전송되는 과정을 도시하는 도면
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸드오버과정에서의 SRNC 동작과정을 도시한 순서도
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸드오버에 따른 새로운 셀의 Node B 동작과정을 도시한 순서도
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 DPCH로 통신중인 UE가 USTS 모드로 전환 시 SRNC의 동작 과정을 도시한 순서도
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 DPCH로 통신중인 UE가 USTS로의 전환 시 Node B의 동작과정을 도시한 순서도
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국 스크램블링코드 동기화기의 구성을 도시하는 도면
이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예는 역방향 동기 전송 방식(USTS)을 사용하는 부호분할다중접속 통신시스템에서 동일한 스크램블링 코드(Scrambling Code)를 사용하여 신호를스크램블링 하여 전송한 각 UE들의 UL DPCH들이 Node B로 기준 시간에 도착하도록 하는 동기화에 대한 구체적인 방법을 제안한다. 상기 UL DPCH의 초기 동기화에 필요한 과정은 크게 다음과 같은 두가지 단계로 나눌 수 있다, 여기서 첫 번째 단계는 슬롯(Slot) 또는 256*m(m은 자연수: 예;m=1)단위 동기화이고, 두 번째로 단계는 스크램블링 코드 동기화이다.
먼저 첫 번째 단계인 슬롯 또는 256*m단위 동기화 동작을 살펴보기로 한다.
상기 256*m 단위 동기화 동작시 단위는 chip이 되며, m=1인 경우 256chip단위로 동기를 맞춘다. 이런 USTS 동기화 동작에 따른 시간 관계를 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 USTS 동기화에 따른 시간 관계를 나타내는 도면이다.
상기 도 3은 Node B와 UE들간의 전파지연(propagation delay)이 없는 것을 가정한 도면이다. 즉 Node B가 전송한 DL DPCH는 UE들이 전파지연없이 수신하고 또한 UE들이 전송한 UL DPCH는 Node B에 의해 전파지연없이 도착하는 것을 가정한 도면이다. 따라서 전파지연을 고려하는 경우 왕복지연시간(RTT: Round Trip Time)을 고려하여야 하나 그 설명이 크게 다르지 않기 때문에 상기 전파지연을 0으로 가정한다. 또한 상기 도 3은 각 UE별로 UE의 내부적인 시간으로 해석할 수 있다. 즉 CPICH의 시간과 DL DPCH의 시간은 UE가 수신한 시간을 나타내고 UL DPCH 와 Time modified UL DPCH는 UE가 전송하는 시간을 나타내는 것으로 해석할 수 있다.
상기 도 3을 참조하면, 참조부호 11은 주어진 스크램블링 코드를 공유하는UE들 중 n번째 UE에게 전송하는 순방향(Down Link) DPCH(DL DPCH)의 전송시간을 나타낸다. 상기 n번째 UE에게 전송하는 DL DPCH는 CPICH 또는 P-CCPCH의 프레임 전송시간보다만큼 지연된 후에 전송된다. 이 값은 각각의 UE들에게 전송하는 DPCH들 각각마다 다른 값을 갖는다.
참조부호 12는 n번째 UE의 역방향(Up Link) DPCH(UL DPCH)신호의 전송시간을 나타낸다. 상기 UE는 DL DPCH를 수신한 후시간이 경과된 후에 UL DPCH를 전송하고, 그래서 다수의 UE들 각각은 서로 다른 UL DPCH 전송시간을 갖게 된다. 상기 USTS는 UL DPCH들 간의 동기를 일치시켜야만 하기 때문에 상기 USTS를 사용하여 통신하고자 하는 경우, 상기 UL DPCH들의 동기를 일치시키기 위한 동기화 작업이 이루어진다. 본 발명의 실시예에서는 상기 USTS에서 하나의 스크램블링코드를 사용하는 UE들의 UL DPCH간의 동기를 일치시키기 위한 하기와 같은 구체적인 방법을 제시한다. USTS를 초기 설정하기 위한 방법을 상기 m=10인 경우를 일 예로 하여 설명하기로 한다.
첫 번째로, RACH 신호로부터 전파 지연(Propagation delay : PD)을 측정한다. (1단계)
상기 Node B는 각각의 UE들이 RACH를 전송할 때, 상기 RACH 신호의 전파 지연(PD)값을 측정한다. 상기 전파지연(PD)값은 RACH의 특성상 측정 가능한 정보이며, 이 값은 Node B가 측정하여 DPCH를 할당할 때 사용하는 정보이다.
두 번째로 상기 K=++ 2*PD mod 2560 값을 계산한다.(2 단계)
상기 Node B는 주어진 DPCH의값과 상수그리고 상기 1 단계에서 측정한 2*PD값의 합을 2560으로 나눈 나머지 K값을 계산한다. 여기서 상기값은 "시간 오프셋(time offset)"으로 P-CCPCH와 DL DPCH 간의 지연시간을 나타내며,는 상기 UE의 DL DPCH와 UL DPCH 간의 지연시간을 나타내고, PD는 전파지연 값을 나타내며, 2560은 1슬롯을 구성하는 칩들(chips)의 수를 나타낸다.
세 번째로 L = 2560 - K 값을 UE에 전송한다. (3 단계)
상기 Node B는 상기 L값을 상기와 같은 방법으로 산출한 후, L 값을 UE에 전송한다. 상기 L값을 수신한 UE는 상기 수신된 DL DPCH 의 시간에서시간을 지연한 후 그리고 L시간 후에 UL DPCH를 전송한다.
상기 3단계는 UE들의 동기를 슬롯(2560chip) 단위로 일치시키기 위한 과정이다. 또한 채널을 구분하는 OVSF 코드의 특성상 256칩의 배수 단위로, 즉 256*m 칩 단위로 슬롯 동기를 일치시키는 것도 가능하다. 상기 슬롯단위로 동기를 일치시키는 경우는, m=10인 경우로서, 즉 256*10 칩 단위로 동기를 일치시키는 과정으로 특별한 경우에 해당한다. 여기서 상기 m 값은 상위 신호메시지로 전달되거나 미리 정해질 수 있다. 하기의 설명은 256*m 칩 단위로 동기를 일치시키는 과정을 설명한다.
먼저 전파지연(Propagation delay : PD) 값을 측정한다. (1단계)
상기 1단계에서 상기 Node B는 각각의 UE들이 RACH 전송할 때 상기 전파지연PD 값을 측정한다. 상기 PD 값은 RACH의 특성상 측정가능한 정보이며, 이 값은 Node B가 측정하여 DPCH를 할당할 때 종래기술에서 이미 사용되고 있는 정보이다. 상기 전파 지연 PD 값은 chip단위로 계산될 수 있으며, 상기 Node B와 UE 간의 한 방향 전파 지연시간 값이다.
두 번째로 K=++ 2*PD mod 256*m 값을 계산한다. (2단계)
상기 2단계에서 상기 Node B는 주어진 DPCH의값과 상수값, 그리고 상기 1 단계에서 측정한 전파지연 PD 값을 2배한 값의 합을 256*m으로 나눈 나머지 값인 K값을 계산한다.
세 번째로 L = 256*m - K 값을 계산하여 UE에 전송한다. (3단계)
상기 3단계에서 상기 Node B는 상기와 같은 방법으로 L값을 산출한 후 L 값을 UE에 전송한다. 상기 L 값을 수신한 UE는 수신된 DL DPCH 의 시간에서시간 후 그리고 L시간 후에 UL DPCH를 전송한다. 상기 2단계에서 상기값은 256*k로 정의된다. 또한값은 고정된 값(예 256*4칩)으로 미리 정의되어 있다. 따라서 상기 m값이 1인 경우 K 값은 2*PD 를 256으로 나눈 나머지가 된다. 상기 3단계에서 Node B는 L값 대신 K값을 직접 UE에게 전송할 수도 있다. 이때 UE는 L값을 계산하여 얻을 수도 있고 혹은 직접 K값을 이용할 수도 있다.
상기 Node B가 K값 또는 L값을 전송할 때 상기 K값이 기준 값 (예;128)보다 작으면 K(또는 L)를 전송하여 UE가 상기 K(또는 256-L)값 만큼 전에 전송하도록 하고 상기 기준 값 보다 크면 +K(또는 +L)를 전송하여 UE가 상기 L만큼 후에 전송하도록 한다. 이를 수신하는 UE는 상기한 바와 같이 수신된 DL DPCH의 시간에서시간 후 그리고 L시간 후에 UL DPCH를 전송하는 방법 대신에, 상기 K값을 이용하여 수신된 DL DPCH 의 시간에서-K시간 후에 UL DPCH를 전송하는 방법이 사용될 수도 있다. 따라서 상기 L값 또는 K 값을 수신한 UE는 상기한 바와 같은 방법에 따라 필요한 K값 또는 L 값을 구한 후 UL DPCH를 전송하게 된다.
상기 K값 또는 L 값을 전송하는 방법에서 상기 Node B는 상기 UE의 시간 조정값의 최소화를 위하여 예를 들어 상기 m=1인 경우 128 chips이하의 조정을 실시할 수 있다. 상기 128 chips이하의 조정을 실시하는 예로는 상기 K값이 128보다 작은 경우 상기 Node B는 K값을 UE에 직접 전송하고 상기 128보다 작은 값을 갖는 K값을 수신한 UE는 상기에서 설명한 바와 같이 DL DPCH의 시간에서-K시간 후에 UL DPCH를 전송한다. 상기 K값이 128보다 크거나 같은 경우 상기 Node B는 상기 L(L=256-K)값은 음수 부호와 함께 전송한다. 상기 L값을 수신한 UE는 DL DPCH의 시간에서+L시간 후에 UL DPCH를 전송한다.
상기 Node B는 상기 L값 또는 K값을 전송하는 대신 상기 전파지연 PD 값을 직접 UE에게 전송할 수 있다. 상기 Node B가 전송한 상기 전파지연 PD값을 UE가 직접 수신하는 경우 상기 전파지연 PD값을 수신한 후 상기값과값을 고려하여 UL DPCH를 전송할 때 상기 전파지연 PD 값을 이용할 수 있다. 일예로 상기 전파지연 PD 값을 직접 수신한 UE는 DL DPCH를 수신한 후값에 2*PD을 뺀 값인 Toff 을 이용하여 DL DPCH 프레임 시작점으로부터 Toff시간 후에 UL DPCH를 전송할수 있다. 혹은 시스템에서 주어진 공통 전파지연 값을 이용하여 상기 Toff 시간에 공통 전파지연을 합한 값만큼을 더 지연하여 UL DPCH를 전송할 수도 있다.
즉, 상기 공통 전파지연(T_all) 값은 같은 셀 또는 같은 USTS 스크램블링코드를 사용하는 모든 UE들이 공유하는 값으로 Node B에 수신되는 UL DPCH가 모든 UE들로부터 일정한 지연을 갖도록하는 값으로 정의한다. 예를 들어 상기 공통 전파지연 값(T_all)은 각 셀에서 셀의 반경을 고려하여 최대 전파지연값(PD)으로 정의될 수 있으며, 상기와 같이 UE가 DL DPCH 수신시 상기 Toff 시간 후 상기 T_all 시간 후 UL DPCH를 송신하는 경우 Node B는 각 UE로부터 DL DPCH전송후 To시간 후 공통 전파 지연(T_all) 후에 UL DPCH를 수신하게 된다. 이를 위하여 상기 Node B가 UE에게 공통 전파 지연(T_all)과 전파 지연(PD)값을 전송할 수 있다.
또는 상기 Node B가 미리 상기 공통 전파 지연과 전파지연(PD)값을 고려하여 UE가 To시간 후 추가적으로 고려할 추가지연값(T_add)을 계산하여 이 추가지연값을 전송할 수도 있다. 상기 추가지연값(T_add)은 상기 Toff시간과 공통 전파 지연을 이용하여 다음과 같은 식으로 구할 수 있다:
T_add = T_all + Toff - To = T_all - 2*PD
따라서 상기 Node B는 상기 T_add값을 UE에 전송하고 UE는 DL DPCH 수신 후 To후 T_add값을 추가적으로 고려하여 UL DPCH를 송신한다. 따라서 상기 Node B는 각 UE로부터 DL DPCH 송신 후 To후 공통 전파 지연(T_all)후에 UL DPCH를 수신할 수 있다.
또는 상기 UE는 상기 Node B가 전송한 전파지연(PD)값을 이용하여 상기 K값과 L값을 계산하여 얻을 수 있고, 이때 계산된 L값을 To 값에서 뺀 값 Toff1을 이용하여 DL DPCH 프레임 시작점으로부터 Toff1 시간 후에 UL DPCH를 전송할 수 있다.
상기 T_add값을 이용하는 경우 상기 Node B이 상기 T_all값을 이미 알고 있을 때 UL DPCH의 수신이 용이 할 수 있다. 상기 T_all값은 각 cell별로 주어지거나 USTS 그룹별로 주어질 수 있다. 상기 T_add값은 Node B내 RNC에 의해 결정될 수 있으며 이 값을 USTS를 지원하는 각 UE에 할당할 때 RNC로부터 Node B로 전송하여 UL DPCH의 수신을 용이하게 할 수 있다.
다음으로, 스크램블링코드 동기화 과정을 살펴본다.
상기 도 3의 참조부호 13은 상기 슬롯 또는 256chips 동기화된 n번째 UE의 UL DPCH의 전송시간을 나타내고, 상기 n번째 UE의 UL DPCH를 Node B가 수신하면 Slot 동기가 맞게 된다. 상기 UE가 RACH 신호를 전송한 후 UL DPCH를 송신하는 시점까지의 시간동안 UE의 이동성으로 인해 발생한 동기의 오류는 트래킹 과정(tracking process)을 수행하여 교정할 수 있다.
그리고 상기 도 3의 참조부호 14, 15, 16은 다른값을 갖는 n+1번째 UE의 DPCH 전송시간을 나타낸다. 상기 n+1 번째 UE의 슬롯 동기 방법도 상기한 n번째 UE의 슬롯 동기 방법과 동일한 방법으로 수행된다.
상기 도 3에서 설명한 바와 같은 방법에 의해 하나의 스크램블링 코드를 공유하는 다수의 UE들 간의 슬롯 동기(slot synchronization)를 일치시킬 수 있다. 그런데 상기 슬롯 동기를 일치시켜도 프레임 동기(Frame synchronization)는값들에 따라 일치하지 않을 수 있다. 여기서 상기 USTS를 사용하는 그룹내의 UE들이 하나의 스크램블링 코드를 사용하기 위해서는 상기 UE들이 사용하는 스크램블링 코드를 일치시켜야한다.
상기 도 3의 참조부호 17은 상기 다수의 UE들간 스크램블링 코드의 일치를 위한 방법을 나타내고 있다. 상기 Node B가 UL DPCH 신호들을 수신하는 시점에서 하나의 스크램블링 코드를 사용하는 USTS 그룹 내에 속하는 UE들에 대한 스크램블링 코드의 동기를 일치시키기 위해서는, 상기 스크램블링 코드 동기를 위한 별도의 작업이 필요하다. 여기서 상기 스크램블링 코드의 동기라는 의미는 Node B가 다수의 UE들로부터 UL DPCH 수신 시 같은 시점에서 스크램블링 코드 시작 시점이 일치하도록 하는 것이다. 즉 상기 스크램블링 코드의 동기는 C(i) : i=0, 1, ..., 38399에서 C(0)의 시작점의 시간이 일치함을 의미한다.
상기에서 설명한 바와 같이 슬롯 또는 256*m 단위의 동기를 일치시키는 과정만으로는 스크램블링 코드의 동기를 일치시킬 수 없다. 따라서 상기 스크램블링 코드의 동기는 공통된 기준 시간을 두고 상기 스크램블링 코드의 시작 시점을 일치시켜야한다. 상기 도 3에서 상기 스크램블링 코드를 동기시킬 시, 참조부호 17과 같이 CPICH 또는 P-CCPCH의 프레임 시작점을 상기 기준 시간으로 하는 예를 나타내고 있다.
상기 CPICH 또는 P-CCPCH의 프레임 시작점을 공통된 기준 시간으로 하는 경우, 상기 USTS 그룹내의 각각의 UE들은 CPICH 또는 P-CCPCH의 프레임 시작점에 동기를 일치시켜 스크램블링 코드의 생성을 시작한다. 예를 들어 상기 n번째 UE는 ULDPCH의 프레임 동기가 네 번째 슬롯(#3 Slot)에서 시작된다. 이때 상기 n번째 UE의 프레임 시작점은 네 번째(#3 Slot) 슬롯이지만 스크램블링 코드의 시작점은 첫 번째 슬롯(#0 Slot)으로 일치시켜야 한다. 즉, 상기 스크램블링 코드의 시작점과 프레임의 시작점을 일치시키지 않는 방식이다. 종래의 방법은 상기 프레임의 시작점과 상기 스크램블링 코드의 시작점은 일치한다. 그러나 본 발명의 실시예에서는 상기 프레임의 시작점과 스크램블링 코드의 시작점을 분리시키는 방법을 사용하여 상기 USTS를 위한 스크램블링 코드의 시작점을 일치시킬 수 있다.
이를 도 3의 n번째 UE를 예로 들어 설명하면 다음과 같다.
종래 기술에서는 상기 프레임의 시작점과 스크램블링 코드의 시작점이 일치하므로, n번째 UE는 네 번째 슬롯(#3 Slot)에서 C(0)부터 시작되는 스크램블링 코드를 사용한다. 그러나 본 발명에서는 상기 P-CCPCH의 프레임 시작점을 공통 기준 시간으로 사용하기 때문에, 상기 n번째 UE는 첫 번째 슬롯(#0 Slot)에서 C(0)부터 시작되는 스크램블링코드를 사용하기 위하여, 상기 네 번째 슬롯(#3 Slot)에서 시작되는 프레임의 시작점에서 C(3*2560)로 시작되는 스크램블링코드를 사용하고, 상기 첫 번째 슬롯(#0 Slot)에서 다시 C(0)부터 시작한다. 즉, 스크램블링코드 C(i) (i=0, 1, ..., 38399)를 D(i)=C((i+3*2560) modulo 38400) (i=0, 1, ..., 38399)로 바꾸어 상기 네 번째 슬롯(#3 Slot)의 프레임 시작점에서부터 상기 스크램블링코도 D(i)를 D(0)로부터 시작하여 사용한다.
따라서 각각의 UE들은 상기값과 L값을 기반으로 결정된 프레임의 시작점을 산출한 후, 상기 프레임의 시작점이 m+1번째 슬롯(#m slot)인 경우 스크램블링코드를 D(i)=C((i+m*2560) modulo 38400) (i=0, 1, ..., 38399)로 변경하여 D(0)로부터 시작되는 스크램블링코드를 프레임의 시작점부터 사용한다.
상기 설명에서는 상기 공통된 기준 시간을 P-CCPCH의 프레임 시작점으로 정한 경우를 한 예로 설명하였으나 상기 공통된 기준 시간은 상기 Node B에서 결정하여 USTS를 사용하는 UE들에게 방송(broadcast)할 수도 있음은 물론이다.
그리고, 상기 공통된 기준 시간을 정하는 또 다른 예는 동일한 스크램블링코드를 사용하는 USTS 그룹의 UE들에 대하여 첫 번째로 할당되는 UE의 프레임시작점을 공통된 기준 시간으로 정하는 것이다. 이를 상기 도 3을 예를 들어 설명하면, 주어진 스크램블링코드를 사용하는 UE는 현재 n번째 UE와 n+1번째 UE뿐이고 상기 n번째 UE가 먼저 채널을 할당받았을 경우 공통된 기준 시간을 D(i)=C((i+m*2560) modulo 38400) (i=0, 1, ..., 38399)로 변경하여 D(0)로부터 시작되는 스크램블링코드를 프레임의 시작점부터 사용한다. 그리고 n+1번째 UE의 프레임시작점, 즉 네 번째 슬롯(#3 Slot)을 스크램블링코드 시작점으로 결정할 수 있다. 따라서 Node B는 n+1번째 UE에게 상기 네 번째 슬롯(#3 Slot)이 공통된 기준 시간임을 정보로 전송하여 상기 n+1번째 UE가 동기를 일치시키도록한다.
상기에서 설명한 스크램블링 코드 동기방법은 슬롯 동기화를 가정한 경우였으며, 상기 256*m단위 동기화를 실시한 경우 스크램블링 코드 동기 방법은 하기와 같다. 상기 256*m 단위 동기화 과정에서 UE는 L값 또는 K 값 또는 전파 지연(PD)값을 이용하여 UL DPCH의 전송시간을 결정하였다. 상기 UE와 Node B는 상기값과 To 값을 공유하고 있으므로 L, K, PD 값에 따라 서로 어떻게 256*m 단위로 동기를 일치 시켰는지를 알 수 있어 상기 PD 값 또는 L 값에 기반하여 스크램블링 코드 시작점을 찾을 수 있다.
이렇게 상기 전파지연(PD)값 또는 L 값에 기반하여 상기 스크램블링 코드 시작점을 찾는 구체적인 실시예는 다음과 같다.
(1)=256*25 chips
(2) To=256*4 chips
(3) PD=1000 chips
(4) m=1
그러면, 상기 L 값은 다음과 같이 계산된다. L=256-(+To + PD mode 256)=232이다.
상기 UE는 256 chips 단위 동기화를 위해 상기 계산한 L값을 이용한다. 즉 상기 UE는 수신된 DL DPCH 프레임 시작점 이후 To 시간 후에 L값의 지연 이후에 UL DPCH 프레임 전송을 시작한다. 또한 스크램블링 코드 동기화를 위해 수신된 P-CCPCH의 프레임 시작점을 이용하고 Node B로부터 수신된 전파지연(PD)값을 이용해 스크램블링 코드 오프셋(offset)을 결정한다. 여기서, 상기 스크램블링 코드 오프셋은 기준 시간으로 지정된 스크램블링 코드의 시작점과 현재 해당 UE의 스크램블링 코드 시작점간의 차이를 의미한다. 즉 D(i)=C((i+offset_sc) modulo 38400) (i=0, 1, ..., 38399)로 변경하여 D(0)로부터 시작되는 스크램블링코드를 프레임의 시작점부터 사용한다. 상기 스크램블링 코드 오프셋(offset_sc) 값을 결정하는 식은 다음과 같다.
offset_sc = τDPCH,n + To + 2*PD + L
상기 <수학식 1>에서 L값은 상기 설명에서 언급했듯이 다음과 같은 값을 갖는다.
(예 1) L = 256*m - ((τDPCH,n +To + 2*PD) mod 256*m )
따라서 상기 offset_sc값은 256*m의 배수임을 확인할 수 있다.
상기 <수학식 1>에서 L값을 다음과 같은 수학식으로 계산할 수도 있으며, 이 것은 상기 256*m 단위 동기화의 또 다른 실시예 중의 하나이다.
(예 2) L = - ((τDPCH,n +To + 2*PD) mod 256*m )
상기 L값을 다음과 같이 일반적인 값으로 정의 할 수도 있다.
(예 3) L = K- ((τDPCH,n +To + 2*PD) mod 256*m )
상기 수학식들에서 K값은 256*m의 배수값 중의 하나로써 Node B에서 결정할 수 있는 값이다. 특별히 K 값이 256*m의 배수가 아닌 경우는 256*m단위 동기화가 아닌 다른 동기화가 필요할 수도 있다. K값이 256*m인 경우가 상기 (예 1)이고 K값이 0인 경우가 상기 (예 2)이다. 그리고, 상기 수학식들에서 단위는 기본적으로 chip인 것으로 가정하기 때문에, 모든 값들은 chip단위로 측정되고 계산될 수 있다. 그러나 (1/k) chip을 단위로 하는 경우 상기 전파지연(PD)값은 (1/k) chip 단위까지 정밀하게 측정될 수 있고, 이 경우 상기 수학식들에서 256*m은 모두 mod 256*m*k로 바꾸어 (1/k) chip이 단위 시간이 경우에 대한 수학식을 얻을 수 있다.
상기 오프셋 값은 UE가 직접 계산을 통해 얻을 수도 있고, 혹은 Node B가 직접 정보로 UE에게 전송할 수도 있다.
상기 오프셋 값을 Node B가 직접 정보로 UE에게 전송하는 경우 상기 오프셋값을 직접 전송하거나 상기 슬롯 또는 256*m단위 동기화 동작과정에서 Node B로부터 수신한 정보를 이용하여 오프셋값을 계산하여 얻을 수도 있다. 상기 오프셋을 직접 전송시 τDPCH,n와 To등은 이미 다른 정보등을 이용하여 UE가 알고 있는 값이므로 PD값과 L값만을 전송할 수도 있다. 또는 2*PD+L값을 offset0로 정의하여 전송하고 이 값을 이용하여 스크램블링 코드 시간 오프셋(offset_sc) 값을 UE가 직접 계산을 통해 얻을 수 있다. 상기 슬롯 또는 256*m 단위 동기화 동작과정에서 Node B에서 송신하는 정보가 L값인 경우 또는 L 값을 알 수 있는 경우에는 추가적으로 PD값만을 전송할 수도 있다.
예를 들어 상기 256*m단위 동기화 과정의 한 예인 T_add를 이용하는 경우 T_add를 수신한 후 오프셋을 계산하는 방법은 다음 관계를 이용할 수 있다.
offset_sc = τDPCH,n + To +2*PD + T_add
즉 상기 수식에서 T_add는 상기 수학식 1의 L의 역할을 한다. 상기 offset_sc를 얻기 위한 수식에서 알 수 있듯이 offset_sc을 얻기 위해서 UE는 PD값을 필요로 한다. 결론적으로 Node B는 스크램블링동기화를 위하여 상기 offset_sc을 직접 UE에 송신하거나 슬롯 또는 256*m 단위 동기화와 병행하여 PD값을 전송하는 방법등을 사용해야한다.
상기 본 발명의 실시예에서 T_add = T_all - 2*PD로 정의될 수 있으므로 상기 수식에서 2*PD+T_add값은 T_all값으로 대치 될 수 있음을 알 수 있다. 따라서 offset_sc=τDPCH,n + To +T_all으로 정의될 수 있음을 알 수 있다. 따라서 기지국 제어기(SRNC)는 UE에게 상기 PD 값을 전송하는 대신 T_all값을 송신할 수도 있다. 상기 T_all값이 각 셀에서 하나의 값으로 정의되는 경우 T_all값은 broad casting 정보 즉 셀 정보로 미리 UE에서 전송하여 UE가 이 값을 미리 알게 할 수 있으며 이 경우 T_all값을 USTS 시작시 직접 송신하지 않고 broad casting 정보를 통해 수신한 정보를 이용하게 할 수도 있다.
상기 실시예들중 T_add를 사용하는 예를 정리하면 다음과 같다.
(제 1단계) 기지국(Node B)에서 UE로부터 수신된 RACH 데이터를 이용하여 PD값을 측정하고 이 값을 기지국 제어기(RNC)에 전송한다. 이때 UE의 정보를 수신하는 RNC는 Serving RNC(이하 SRNC라 칭한다)라 불리운다. 그리고, 상기 제1단계와 병행하여 UE는 SRNC에 USTS를 이용하는 서비스 요청을 할 수 있다.
(제 2 단계) UE로부터 USTS 서비스요청을 수신한 SRNC는 해당 UE의 PD값을 Node B로부터 수신한 값을 이용하여 T_add값을 결정한다. 이때 T_add값은 상기 본 발명에서 설명한 방법에 의하면 T_all값을 이용하여 얻을 수 있다. T_all값은 셀당 또는 USTS당 서로 다른 값을 가질 수 있으며 이 값은 해당 Node B를 관장하는 RNC가 결정할 수 있다. 이때 Node B를 관장하는 RNC를 Controling RNC (이하 CRNC라 칭한다)라 부른다. SRNC와 CRNC가 다른 경우 CRNC에 해당하는 RNC를 해당 UE의 Drift RNC(이하 DRNC라 칭한다)라 부른다. 따라서 SRNC와 CRNC가 다른 경우 SRNC는 DRNC에 T_all값에 대한 문의를 해야 하고 DRNC는 T_all값을 SRNC에 전송한다. 이때사용되는 메시지는 RNSAP메시지중 Radio Link Setup Response message 또는 Radio Link Addition Response message 또는 Radio Link Reconfiguration Prepare message가 될 수 있다.
따라서 상기 T_add값을 결정함에 있어서 SRNC와 CRNC가 같은 경우와 다른 경우가 동작이 다를 수 있다.
경우 1.1: SRNC와 CRNC가 같은 경우
SRNC는 Node B에서 수신한 PD값과 자체내에서 결정한 T_all값을 이용하여 T_add값을 결정한다. SRNC는 Node B에 T_all값등의 USTS에 필요한 정보를 전송한다. 이 때 사용하는 NBAP message로는 Radio Link Setup Request message 또는 Radio Link Reconfiguration Prepare message가 될 수 있다.
상기 경우 1.1에서 상기 SRNC는 DRNC에 해당 UE의 USTS의 사용여부를 전송한다. 이 때 사용하는 RNSAP 메시지는 Radio Link Setup Request message 또는 Radio Link Reconfiguration Prepare message가 될 수 있다. 상기 메시지를 수신한 DRNC는 T_all값을 SRNC로 응답메시지를 이용하여 전송한다. 이 때 사용하는 RNSAP 메시지는 Radio Link Setup Response message 또는 Radio Link Reconfiguration Ready message가 될 수 있다. 이때 DRNC는 Node B로 T_all값을 전송하여 UL DPCH 수신을 준비시킬 수 있다. DRNC는 Node B로 USTS에 관한 정보를 함께 전송한다. 이 때 전송하는 정보는 NBAP message인 Radio Link Setup Request message와 Radio Link Reconfiguration Prepare message가 될 수 있다.
경우 1.2: SRNC와 CRNC가 다른 경우
SRNC는 DRNC에 T_all값을 요청해야 한다. 또는 PD값을 DRNC에 전송하여 DRNC로부터 T_add값을 전송받을 수 있다.
상기 경우 1.2에서 상기 SRNC는 DRNC에 PD값을 USTS의 사용여부와 함께 전송한다. 이 때 사용하는 RNSAP 메시지는 Radio Link Setup Request message 또는 Radio Link Reconfiguration Prepare message가 될 수 있다. 상기 메시지를 수신한 DRNC는 T_all값을 이용하여 T_add값을 결정하여 이 값을 SRNC로 전송한다. 이 때 사용하는 RNSAP 메시지는 Radio Link Setup Response message 또는 Radio Link Reconfiguration Ready message가 될 수 있다. 이때 DRNC는 Node B로 T_all값을 전송하여 UL DPCH 수신을 준비시킬 수 있다. DRNC는 Node B로 USTS에 관한 정보를 함께 전송한다. 이 때 전송하는 정보는 NBAP message인 Radio Link Setup Request message와 Radio Link Reconfiguration Prepare message가 될 수 있다.
(제 3 단계) SRNC는 결정된 또는 DRNC로부터 수신한 T_add값을 UE에 전송한다. 이 때 전송하는 T_add값은 UE내에서 슬롯 또는 256*m 단위 동기화 동작에 이용되는 값이다. T_add값과 함께 SRNC는 UE로 PD값 또는 상기 정의된 offset_sc값을 전송한다. 이 값은 UE내에서 스크램블링코드 동기화에 이용된다. 상기 PD 값 대신 T_all값을 전송할 수도 있다. 또는 상기 T_all값을 broad casting 정보로 UE에 미리 알려 준 경우에는 상기 T_all값등을 생략할 수 있다.
상기 제 2 단계에서 T_all등의 USTS에 관한 정보를 수신한 Node B는 DL DPCH의 송신과 UL DPCH 수신을 시작하고 상기 제 3 단계에서 T_add 및 PD (또는 offset_sc)등의 USTS관련 정보를 수신한 UE는 Node B로 부터의 DL DPCH의 수신과UL DPCH 송신을 시작한다.
상기 스크램블링코드 동기화 방법을 이용하면 USTS를 사용하는 모든 UE의 스크램블링코드의 시작점이 Node B에 동일한 위치에 도착할 수 있다. 상기 스크램블링 코드 시작점이 동일한 위치에 도착하도록 하는 것은 P-CCPCH를 공통된 시간으로 설정했기 때문이다.
우선적으로 할당된 UE에 동기를 일치시켜 스크램블링코드를 일치시킬 수도 있다. 이러한 경우 스크램블링코드 일치를 위한 상위레이어 신호를 통한 정보가 추가적으로 필요하게 된다. 기지국제어기는 각각의 UE에게 직접적으로 동기화를 위해 직접적으로 정보를 전송할 수 있다. 즉 256*m 동기화를 위해 L값등을 전송하고 스크램블링코드 동기화를 위해 기준 UE의 동기화 정보를 전송할 수 있다. 하나의 예로 직접적으로 상기 offset(offset_sc)을 전송할 수도 있다.
상기 우선적으로 할당된 UE에 동기를 일치시켜 스크램블링코드를 일치시키는 방법은 아래와 같은 실시예로 설명될 수 있다.
Node B는 USTS를 위한 하나의 스크램블링코드를 처음으로 할당받는 UE를 위한 offset값을 0으로 한다. 즉 첫 번째 UE는 UL DPCH를 위하여 특별한 스크램블링코드 동기화를 실시하지 않고 프레임시작점과 스크램블링코드 시작점을 일치시킨다.
한편, 하나 이상의 UE가 사용중인 스크램블링코드에 USTS를 위하여 채널을 할당하는 경우 새롭게 접속하는 UE는 스크램블링코드 동기화를 위한 offset값을 Node B로부터 수신한다. 이 때 주어지는 offset값은 우선적으로 할당된 UE 즉 첫번째로 할당받은 UE를 기준으로 산출될 수 있다. 이 경우 각각의 UE들은 슬롯 또는 256*m단위 동기화 과정을 통해 동기가 채널구분코드(channelization code)를 위한 동기화가 일차적으로 이루어져 있기 때문에 슬롯 또는 256*m을 단위로 하여 offset값을 계산 할 수 있다. 여기서 상기 채널구분코드는 CDMA 시스템에서 채널을 구분하는 코드로써, OVSF코드를 사용할 수 있다.
그러면 상기에서 설명한 동기화 과정들을 도 3을 참조하여 설명한다.
상기 도 3에 도시한 바와 같이 n번째 UE가 USTS를 위한 스크램블링코드를 처음으로 할당받은 UE라고 가정하기로 하고, 또한 동기화 첫 번째 단계에서 슬롯동기 또는 256*m 단위동기에서 m값이 10인 경우로 가정한다. 그러면 n번째 UE는 슬롯동기를 맞춘후 프레임시작점과 스크램블링코드 시작점을 #2에 일치시킨다. 즉 offset값이 0이다. 또한 n+1번째 UE는 슬롯동기를 맞춘후 프레임시작점을 #3슬롯에 일치시킨다. n번째 UE와 스크램블링코드 동기를 위해 1슬롯 또는 256*10 chip을 offset으로 하여 스크램블링코드를 위한 동기화 작업을 한다. 즉 #2슬롯에 스크램블링코드 시작점을 일치시킨다. 따라서 상기 n+1번째 UE를 위한 offset값은 256*10 chip이 된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말기의 스크램블링코드 동기화기 구조를 도시한 도면이다.
스크램블링코드생성기(20)는 주어진 공통된 시간에 동기를 일치시켜 스크램블링코드를 생성한다. 즉, 상기 스크램블링코드 생성기(20)는 P_CCPCH의 프레임의 시작점을 공통된 시간으로 설정한 경우, 상기 P-CCPCH의 첫 번째 슬롯(#0 slot)에서부터 C(0)로 시작하는 스크램블링 코드를 생성한다. 또한 상기 스크램블링코드 생성기(20)는 첫 번째 UE의 프레임 시작점으로 설정한 경우, 상기 첫 번째 UE의 프레임 시작점이 되는 슬롯에서부터 C(0)로 시작하는 스크램블링 코드를 생성한다. 여기서, 상기 P_CCPCH의 프레임의 시작점은 상기 도 4에서와 같이 전파지연(PD)을 0으로 가정하는 경우, UE가 수신하는 P_CCPCH 프레임의 시작점으로 가정하여 설명한 것이다. 그러나, 실제 상황에서 전파지연을 고려하여 PD값이 0이 아닌 경우에는 상기 UE는 수신하는 P_CCPCH의 프레임의 시작점으로부터 2*PD 만큼의 시간전 시점을 P_CCPCH의 프레임 시작점으로 가정하여 스크램블링 코드를 C(0)부터 생성한다
제어기(21)는 상위 레이어로부터 프레임 시작점에 대한 시간정보를 수신한다. 상기 프레임시작점은 τDPCH,n값과 PD값 등에 기반하여 계산된 시간이다. 상기 도 3을 예로 들면, n번째 DPCH를 전송하는 UE의 프레임시작점은 #3 슬롯이고, n+1번째 DPCH를 전송하는 UE의 프레임시작점은 #4 슬롯이 된다. 상기 제어기(21)는 상기 시간정보를 기반으로 프레임생성기(22)와 스위치(23)에 프레임시작점을 전송하여 UL DPCH의 전송을 시작하도록 제어한다. 상기 프레임생성기(22)는 상기 제어기(21)로부터 프레임의 시작점에 대한 정보를 수신한 후 주어진 시간에 프레임의 생성을 시작하여 스크램블러(Scrambler)(24)로 프레임을 전송한다. 상기 스위치(23)는 상기 제어기(21)로부터 프레임의 시작점에 대한 정보를 수신한 후 주어진 시간에 상기 스크램블링코드 생성기(20)로부터 생성된 스크램블링코드를 스크램블러(24)로 전송한다. 상기 스크램블러(24)는 상기 프레임생성기(22)에서 출력된프레임을 상기 스크램블링코드 생성기(20)에서 출력한 스크램블링코드를 이용하여확산한다. 그래서, 상기 DPCH 프레임은 2*PD+τDPCH,n+T0+T_add 시점에 발생되는 스크램블링코드부터 시작하여 스크램블링한다. 즉, c(2*PD+τDPCH,n+T0+T_add )로부터 시작되는 스크램블링코드로 상기 DPCH 프레임을 스크램블링한다.
상기와 같은 스크램블링 동기화 장치의 동작을 살펴보면, 상기 제어기(22)는 프레임의 시작점에서 상기 프레임생성기(22)를 구동하여 DPCH로 전송할 데이터 프레임을 생성하도록 제어한다. 또한 상기 제어기(21)는 상기 프레임 시작점에서 상기 스위치(23)를 온시켜 상기 스크램블링코드 생성기(20)에서 생성되는 스크램블링 코드가 상기 스크램블러(24)에 인가되도록 제어한다. 이때 상기 스크램블링코드 생성기(20)는 상기한 바와 같이 CPICH 또는 P-CCPCH의 프레임 시작점에 일치되어 스크램블링 코드를 생성할 수 있다. 이런 경우, 상기 스크램블링 코드는 DPCH의 프레임 시작점이 되는 슬롯에서부터 상기 스크램블러(24)에 인가되므로, 상기 DPCH 데이터 프레임의 시작점에서 생성되는 상기 스크램블링코드는 C(0)가 아닐 수 있다. 즉, 상기 DPCH의 프레임 시작점이 3번째 슬롯에서 시작되는 경우, 상기 DPCH 데이터 프레임은 3번째 슬롯에서 생성되는 스크램블링 코드로 확산된다. 또한 상기 스크램블링코드 생성기(20)가 상기 CPICH 또는 P-CCPCH의 프레임 시작점에서 생성되지 않고, USTS 그룹 내의 DPCH가 할당된 첫 번째 UE의 프레임 시작점에 일치되어 발생되는 경우, 상기 제어기(21)는 상기 스크램블링코드 생성기(20)의 상기 스크램블링 코드의 생성 시점을 제어한다.
상기한 바와 같이 스크램블링코드 동기화 장치를 이용하면 USTS의 UL DPCH의 전송시 공통된 시간에 일치하는 스크램블링코드를 이용하고 주어진 시간 오프셋에일치하도록 프레임동기를 맞추어 프레임을 전송하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 스크램블링 코드 동기화 방법에 따르면 USTS 그룹내의 UE들의 슬롯 동기와 스크램블링 코드의 시작점이 일치한다. 따라서 상기 스크램블링 코드의 일치에 따른 간섭 감소의 효과는 유지하고, 상기 슬롯 동기를 통해 채널 구분 코드(Channelization code: 예를 들면 OVSF 코드)를 통해 UE들의 정보를 구분해낼 수 있다.
USTS 방식을 서비스하는 이동통신 시스템에서 상기 USTS를 사용중인 한 UE의 핸드오버는 다음의 경우로 나눌 수 있다. 첫 번째 경우는 새로운 셀, 즉 핸드오버할 셀이 USTS를 위한 핸드오버를 제공하는 경우이고, 두 번째 경우는 상기 새로운 셀이 USTS를 위한 핸드오버를 제공하지 않는 경우이다.
먼저 상기 새로운 셀이 USTS를 위한 핸드오버를 제공하는 경우의 동작을 설명하기로 한다.
UE가 핸드오버를 시행하고자 하는 Target 셀에 해당하는 새로운 셀이 USTS를 위한 핸드오버를 제공하는 경우에는 현재의 셀에서 USTS를 유지하면서 상기 새로운 셀로의 핸드오버를 시행하는 것이 가능하다.
상기 새로운 셀에서의 UE에 대한 통신 서비스는 USTS를 사용할 수도 있고, 또는 노멀(NORMAL) 통신 서비스, 즉 USTS를 서비스 하지 않는 일반적인 DPCH를 할당하는 데이터 서비스를 사용할 수도 있다. 현재의 셀에서의 USTS를 유지하면서 새로운 셀에서 새로운 무선 링크(Radio Link)를 설정하기 위해서는 하기에서 설명되는 도 5, 도 6, 도 7, 도 8에서 SRNC는 새로운 셀에 해당하는 Node B와 RNC에 다음의 정보를 전송한다.
1. USTS를 사용하고 있는 UE의 UL 스크램블링코드(USTS scrambling code)
2. USTS를 사용하고 있는 UE의 UL DPDCH와 DPCCH 채널구분부호에 대한 정보(USTS CH code NO)
3. USTS를 사용중임을 알리는 지시자(Indicator)(USTS indicator)
4. 스크램블링코드 시간 오프셋에 관한 정보(USTS offset)
먼저, 상기 도 5를 참조하면, 상기 도 5는 이동 통신 시스템의 UTRAN의 구조를 나타내는 도면으로서, 하나의 UE(511)가 UTRAN과 연결된 상태를 나타내고 있다. 상기 UE(511)와 코어 네트워크(Core Network) 간의 연결을 이루고 있는 RNC 1(515)은 Serving RNC(이하 "SRNC"라 칭한다.)라 하고 상기 SRNC(515)와의 연결을 돕는 RNC2(517)는 Drift RNC(이하 "DRNC"라 칭한다.)라고 칭한다. 상기 도 5에는 상기 UE가 네 개의 셀과 무선 링크(이하 "Radio Link" 라 칭한다)를 설정한 상태를 도시하고 있다. 이렇게 상기 UE(511)가 다수의 셀들(519),(521),(523),(525)과 무선링크를 설정하고 있는 상태를 핸드오버 영역에 존재한다고 하며, 또한 상기 UE(511)가 핸드오버상태에 있다고 칭한다. 상기 UE(511)와 Radio Link를 갖고 있는 셀(Cell) 1(519)은 Node B 1(527)내에 존재하고 Cell 2(529)와 Cell 3(531)은 Node B 2(529)에 그리고 Cell 4(525)는 Node B 3(531)내에 존재한다. 상기 도 5에서 상기 RNC는 기지국 제어기이며, Node B는 기지국이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동일 Node B내에서 사용자 단말기(UE)의 핸드오버를 개략적으로 도시하는 도면이다.
상기 도 6에 도시한 바와 같이, UE(611)는 Node B 2(621)내의 Cell 2(627)와 Radio Link를 설정하고 있는 상태에서 상기 Node B 2(621)내의 Cell 3(629)과 새로운 Radio Link를 설정하기 위한 작업을 실시한다. 이렇게 동일 Node B내의 셀들간 핸드오버 과정에서 필요한 메시지는 다음과 같다. 우선 상기 UE(611)로부터 핸드오버를 하기 위한 기본적인 측정값(measurement value)에 대한 정보를 수신한 SRNC(RNC 1(615))는 핸드오버 실시를 결정한 후 상기 Node B 2(621)에 Iub interface를 통해 Node B Application Part message(이하 "NBAP message"라 칭한다)를 송신한다. 상기 송신되는 NBAP message는 새로운 무선 링크 설정을 위한 RADIO LINK ADDITION REQUEST message이다.
그러면, 상기 도 6과 같은 동일 Node B내 다른 셀로의 USTS 핸드오버시 상기 RADIO LINK ADDITION REQUEST 메시지가 전송되는 과정을 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동일 Node B내 다른 셀로의 USTS 핸드오버 수행시 무선 링크 부가 요청(RADIO LINK ADDITION Request) 신호 메시지가 전송되는 과정을 도시하는 도면이다. 상기 RADIO LINK ADDITION REQUEST message에 들어있는 중요한 정보로는 핸드오버를 위한 파라미터들 이외에 USTS 핸드오버를 위한 별도의 파라미터들을 필요로 한다. 상기 USTS용 파라미터들은 하기의 <표 1>에 도시되어 있으며, 각각의 파라미터들에 대한 설명은 후술하기로 한다. 이러한 USTS 핸드오버를 위한 파라미터 정보들을 수신한 Node B2(621)는 상기 UE(611)와 새로운 Radio Link를 설정하여 데이터를 송수신한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동일 RNC내에서 서로 다른 Node B로의 사용자 단말기(UE)의 핸드오버를 개략적으로 도시하는 도면이다.
상기 도 7에서 UE(711)는 Node B 2(721)내의 셀 들, 즉 Cell 2(727), Cell 3(729)과 Radio Link를 설정하고 있는 상태에서 Node B 1(719)내의 Cell 1(725)과 새로운 Radio Link를 설정하기 위한 작업을 실시한다. 이렇게, 동일 RNC내의 서로 다른 Node B로의 핸드오버 과정에서 필요한 메시지는 다음과 같다. 우선 상기 UE(711)로부터 핸드오버를 하기 위한 기본적인 측정값(measurement value)에 대한 정보를 수신한 SRNC(RNC 1(715))는 핸드오버 실시를 결정한 후 상기 Node B 1(719)에 Iub interface를 통해 NBAP message를 송신한다. 상기 송신되는 NBAP message는 RADIO LINK SETUP REQUEST message이다.
그러면, 상기 도 7과 같은 동일 RNC내에서 다른 Node B로의 USTS 핸드오버시 상기 RADIO LINK SETUP REQUEST 메시지가 전송되는 과정을 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동일 RNC 내 다른 Node B로의 USTS 핸드오버 수행시무선 링크 세트업(RADIO LINK SETUP) 신호 메시지가 전송되는 과정을 도시하는 도면이다. 상기 RADIO LINK SETUP REQUEST message에 들어있는 중요한 정보로는 핸드오버를 위한 파라미터들 이외에 USTS 핸드오버를 위한 별도의 파라미터들을 필요로 된다. 상기 USTS 핸드오버용 파라미터들은 하기의 <표 1>에 도시되어 있으며, 각각의 파라미터들에 대한 설명은 후술하기로 한다. 이러한 USTS용 핸드오버 정보를 수신한 Node B 1(719)은 상기 UE(711)와 새로운 RadioLink를 설정하여 데이터를 송수신한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 서로 다른 RNC 셀로의 사용자 단말기(UE) 핸드오버를 개략적으로 도시하는 도면이다.
상기 도 8에서 UE(811)는 RNC 1(815)내의 셀 들, 즉 Cell 1(825), Cell 2(827),Cell 3(829)과 Radio Link를 설정하고 있는 상태에서 RNC 2(817)내의 Cell 4(831)와 새로운 Radio Link를 설정하기 위한 작업을 실시한다. 이렇게, 서로 다른 RNC내 셀로의 핸드오버 과정에서 필요한 메시지는 다음과 같다. 우선 상기 UE(811)로부터 핸드오버를 하기 위한 기본적인 측정값(measurement value)에 대한 정보를 수신한 SRNC(RNC 1(815))는 핸드오버 실시를 결정한 후 RNC 2(817)에 Iur interface를 통해 RNS Application Part message(이하 "RNSAP message"라 칭한다)를 송신한다. 상기 송신되는 RNSAP message는 RADIO LINK SETUP REQUEST message이다.
그러면, 상기 도 8과 같은 서로 다른 RNC 셀로의 USTS 핸드오버시 상기 RADIO LINK SETUP REQUEST 메시지가 전송되는 과정을 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 서로 다른 RNC 셀로의 USTS 핸드오버 수행시 무선 링크 세트업(RADIO LINK SETUP) 신호 메시지가 전송되는 과정을 도시하는 도면이다. 상기 RADIO LINK SETUP REQUEST message에 들어있는 중요한 정보로는 핸드오버를 위한 파라미터들 이외에 USTS 핸드오버를 위한 별도의 파라미터들을 필요로 된다. 상기 USTS 핸드오버용 파라미터들은 하기의 <표 1>에 도시되어 있으며, 각각의 파라미터들에 대한 설명은 후술하기로 한다. 이러한 USTS용 핸드오버 정보를 수신한 Node B 4(831)는 상기 UE(811)와 새로운 Radio Link를 설정하여 데이터를 송수신한다.
따라서 첫 번째로 상기 도 6 및 도 9와 같은 핸드오버를 수행하는 경우, 기지국 제어기는 핸드오버(handover) 요구시 상기 이동통신 시스템의 UL 스크램블링 코드(Scrambling Code) 정보, 상기 핸드오버 요구되는 UE가 USTS 사용 중임을 알리기 위한 지시자(USTS indicator), 상기 UE의 전용채널의 채널구분코드(chanlisation code)의 정보, 스크램블링 코드(scrambling code)의 시간 오프셋(time offset)에 관한 정보들로 구성되는 USTS 파라미터들을 포함하는 무선 링크 부가 요구 메시지(radio link addition request message)를 생성하며, 상기 생성된 무선 링크 부가 요구 메시지를 Node B에 전송하는 과정과, 상기 Node B로부터 무선 링크 부가 응답 메시지(radio link addition response message)를 수신한 후 핸드오버를 수행하며, 상기 핸드오버된 채널을 상기 USTS 방식으로 서비스하는 과정을 수행한다.
그리고 상기 Node B는 상기 RNC로부터 상기 USTS를 사용중임을 알리기 위한 지시자, USTS를 사용하는 UE의 전용채널의 채널구분코드의 정보, 스크램블링 코드의 시간 오프셋에 관한 정보들로 구성되는 USTS 파라미터들이 포함된 무선 링크 부가 요구 메시지를 수신하는 과정과, 상기 무선 링크 부가 요구 메시지 수신시 상기 RNC에 무선 링크 부가 응답 메시지를 송신한 후, 상기 수신된 채널구분코드 정보에 따라 핸드오버할 채널을 할당하고, 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋에 따라 스크램블링 코드의 시작시점에서 상기 시간 오프셋에 따른 프레임의 시작점을 설정한 후, 설정된 시간에서 핸드오버 기능을 수행한다.
두 번째로 상기 도 7 및 도 10과 같은 핸드오버를 수행하는 경우, RNC는 핸드오버 요구시, 상기 이동통신 시스템의 UL 스크램블링코드 정보, 상기 UE가 USTS 사용중임을 알리기 위한 지시자, USTS를 사용하는 UE의 전용채널의 채널구분코드의 정보, 스크램블링 코드의 시간 오프셋에 관한 정보들로 구성되는 USTS 파라미터들을 포함하는 무선 링크 세트업 요구 메시지(radio link setup request message)를 생성하며, 상기 생성된 무선 링크 세트업 요구 메시지를 핸드오버를 수행할 상기 다른 Node B에 전송하는 과정과, 상기 다른 Node B로부터 무선 링크 셋업 응답 메시지(radio link setup response message)를 수신한 후 핸드오버를 수행하며, 상기 핸드오버된 채널을 상기 USTS 방식으로 서비스하는 과정을 수행한다.
그리고 상기 Node B는 상기 RNC로부터 상기 UE가 USTS 사용중임을 알리기 위한 지시자, USTS를 사용하는 UE의 전용채널의 채널구분코드의 정보, 스크램블링 코드의 시간 오프셋에 관한 정보들로 구성되는 USTS 파라미터들이 포함된 무선 링크 세트업 요구 메시지를 수신하는 과정과, 상기 무선 링크 세트업 요구 메시지 수신시 상기 RNC에 무선 링크 세트업 응답 메시지를 송신한 후, 상기 수신된 채널구분코드 정보에 따라 핸드오버할 채널을 할당하고, 상기 시간 오프셋에 따라 스크램블링 코드의 시작시점에서 시간 오프셋에 따른 프레임의 시작점을 설정한 후, 설정된 시간에서 핸드오버를 수행한다.
세 번째로 상기 도 8 및 도 11과 같은 핸드오버 절차를 수행하는 경우, 상기RNC, 일 예로 RNC 1은 핸드오버 요구시, 상기 이동통신 시스템의 UL 스크램브링 코드 정보, 상기 UE가 USTS 사용중임을 알리기 위한 지시자, USTS를 사용하는 UE의 전용채널의 채널구분코드의 정보, 스크램블링 코드의 시간 오프셋에 관한 정보들로 구성되는 USTS 파라미터들을 포함하는 무선 링크 세트업 요구 메시지에 생성하며, 상기 생성된 무선 링크 세트업 요구 메시지를 핸드오버를 수행할 상기 다른 RNC, 일 예로 RNC 2에 전송하는 과정과, 상기 RNC 2로부터 무선 링크 세트업 응답 메시지를 수신한 후 설정된 시간에서 핸드오버를 수행하는 과정을 수행한다.
그리고 Node B는 상기 RNC 1로부터 상기 USTS 사용중임을 알리기 위한 지시자, USTS를 사용하는 UE의 전용채널의 채널구분코드의 정보, 스크램블링 코드의 시간 오프셋에 관한 정보들로 구성되는 USTS 파라미터들이 포함된 무선 링크 세트업 요구 메시지를 수신하는 과정과, 상기 무선 링크 세트업 요구 메시지 수신시 상기 RNC 1에 무선 링크 세트업 응답 메시지를 송신하며, 상기 설정된 Node B가 상기 수신된 채널구분코드 정보에 따라 핸드오버할 채널을 할당하고, 상기 시간 오프셋에 따라 스크램블링 코드의 시작시점에서 시간 오프셋에 따른 프레임의 시작점을 설정한 후, 설정된 시간에서 핸드오버 기능을 수행할 수 있도록 상기 USTS 파라미터들을 해당 Node B에 송신하는 과정을 수행한다.
하기의 <표 1>과 <표 2>, 그리고 <표 3>은 상기 USTS 파라미터가 삽입되는 예를 NBAP message인 RADIO LINK SETUP REQUEST message의 구조를 실시예로 나타낸다. RNSAP message인 RADIO LINK SETUP REQUEST message와 NBAP message인 RADIO LINK ADDITION REQUEST message에도 비슷한 구조를 이용해 상기 USTS 파라미터를전송할 수 있다.
<표 1>은 하나의 UE가 하나의 DPDCH만을 사용하는 경우를 나타내고, <표 2>와 <표 3>은 하나의 UE가 여러 개의 DPDCH를 가질 수 있는 경우를 나타낸다. 상기 <표 2>에서 하나의 UE가 DPDCH를 위해 여러 개의 채널구분코드를 갖는 경우, 보통의 DPDCH와는 다르게 SF가 4가 아닌 경우에도 여러개의 채널구분코드를 가질 수 있는 것으로 가정하였으며, 여러개의 채널구분 코드를 갖는 경우에 같은 SF를 갖는 것으로 가정하였다. 상기 <표 3>에서는 하나의 UE가 DPDCH를 위해 여러개의 채널구분코드를 갖는 경우, 보통의 DPDCH와는 다르게 SF가 4가 아닌 경우에도 여러개의 채널구분코드를 가질 수 있는 것으로 가정하였으며, 상기 <표 2>에서와는 달리 여러개의 채널구분코드를 갖는 경우에 서로 다른 SF를 가질 수 있는 것으로 가정하였다.
하기의 <표 1>, <표 2>, <표 3>에서 USTS 지시자(Indicator)는 상기 USTS를 사용중임을 나타내며, USTS 채널구분 코드 번호(Channelization Code Number)는 상기 USTS를 사용하고 있는 UE의 UL DPDCH와 DPCCH 채널 구분 코드 번호에 대한 정보(USTS CH code NO)를 나타낸다. 또한 USTS 오프셋(offset)은 상기 스크램블링코드 시간 오프셋에 관한 정보를 나타낸다. 또한 USTS 스크램블링 코드는 USTS를 사용하고 있는 UE의 UL 스크램블링코드를 나타내며, 이는 기존 메시지 정보, 즉 UL 스크램블링코드 정보를 이용한다.
하기의 <표 1>은 USTS 핸드오버를 위한 본 발명의 실시예에 따른 RADIO LINK SETUP REQUEST(또는 RADION LINK ADDITION REQUEST) message의 구조(하나의 UE가하나의 DPDCH만을 사용하는 경우)를 도시하고 있다.
상기 <표 1>에서 USTS 채널구분코드의 번호(USTS CH code NO)는 Min UL 채널구분코드 번호의 길이(채널구분코드 length)에서 주어진 SF에 대하여 OVSF코드 트리내에서 해당하는 번호를 나타낸다. 예를 들어 SF가 4인 경우는 USTS 채널구분코드의 번호는 0, 1, 2, 3중에 하나의 값을 갖는다. 상기 USTS 채널 구분 코드 0은 OVSF 코드트리에서 가장 위쪽의 코드노드를 나타내고 1은 다음 코드노드, 2는 다음코드노드, 3은 가장 아래쪽의 코드노드를 나타낸다. 상기 표 1에서 USTS 채널구분코드 번호의 경우 USTS을 위한 핸드오버일 때만 필요한 정보이므로 Presence에 C USTS로 되어 있다. 이것은 USTS를 위한 경우 또는 USTS Indicator가 있는 경우에만 정보가 필요하다는 Conditional임을 나타낸다.
상기 <표 1>에서 상기 USTS offset 정보는 스크램블링 시간 오프셋(Scrambling code time offset: USTS offset)에 관한 정보이다. 새로운 셀은 SRNC로부터 전송되어온 프레임 오프셋(Frame Offset) 값과 칩 오프셋(Chip Offset) 값을 이용하여 UE에 대한 DL와 UL의 동기를 어느 정도 일치시킬 수 있다. 그러나 USTS를 사용하는 UE는 UL DPCH를 전송할 때 스크램블링코드의 시작점과 프레임의 시작점을 일치시키지 않기 때문에 새로운 셀은 상기 스크램블링코드 시간 오프셋을 수신해야 스크램블링코드의 시작점을 찾을 수 있다.
상기 스크램블링코드 시간 오프셋값은 USTS를 사용하는 UE가 동일한 스크램블링코드를 사용하는 UE들과 UL 스크램블링코드 동기를 일치시키기 위해서 스크램블링코드의 시작점을 프레임의 시작점과 분리해서 Offset을 설정할 때 생기는 값과 동일한 값으로 정의 될 수 있다. 그래서, 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋을 수신한 새로운 셀은 이 값을 이용하여 UL DPCH의 스크램블링코드의 시작점을 찾을 수 있다. 일 예로 상기 <수학식 1>에서의 오프셋 값을 상기 스크램블링코드 시간 오프셋으로 사용할 수 있다.
하기의 <표 2>는 USTS를 서비스하는 이동통신 시스템에서 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다른 RADIO LINK SETUP REQUEST(또는 RADION LINK ADDITIONREQUEST) message의 구조(하나의 UE가 여러개의 DPDCH를 사용하는 경우: 같은 SF만 사용)를 도시하고 있다.
상기 <표 2>에서는 하나의 SF에 대하여 여러개의 채널구분코드 노드(channelization code node)를 사용하는 경우를 나타낸다. 따라서 상기 <표 2>에서 USTS 채널구분코드의 정보(Channelization code information)는 하나의 그룹으로써 할당되는 채널의 수만큼 반복될 수 있고 매번 필요한 USTS를 위한 채널구분코드 번호를 나타낸다. 따라서 상기 표 2에서 USTS 채널구분코드 번호는 Min UL 채널구분코드 길이에서 주어진 SF에 대하여 OVSF코드 트리내에서 해당하는 번호를 필요한 만큼 나타낸다. 예를 들어 SF가 8인 경우는 USTS 채널구분코드 번호는 0, 1,..., 7중에 몇 개의 값을 갖는다. 상기 표 2에서 Max Number of UL DPDCHs는 삭제 가능하다.
하기의 <표 3>은 USTS 방식을 서비스는 이동통신 시스템에서 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 RADIO LINK SETUP REQUEST(또는 RADION LINK ADDITION REQUEST) message의 구조(하나의 UE가 여러개의 DPDCH를 사용하는 경우: 다른 SF 사용가능)를 나타내고 있다.
상기 <표 3>에서는 여러 SF에 대하여 여러개의 채널구분코드 노드를 사용하는 경우를 나타낸다. 이 경우 상기 <표 3>에서 Min UL 채널구분부호 길이와 Max Number of UL DPDCHs는 삭제가 가능하다. 상기 <표 3>에서 USTS 채널구분코드 정보는 하나의 그룹으로써 할당되는 채널의 수만큼 반복될 수 있고 매번 필요한 USTS를 위한 SF 정보를 위한 Min UL 채널구분코드 길이와 채널구분코드 번호를 나타낸다. 따라서 상기 <표 3>에서 Min UL 채널구분부호 길이는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256중의 어떤 값을 가질 수 있고 각각의 경우에 대하여 USTS 채널구분코드 번호는 Min UL 채널구분코드 길이에서 주어진 SF에 대하여 OVSF코드 트리내에서 해당하는 번호를 나타낸다. 예를 들어 SF가 8인 경우는 USTS 채널구분코드 번호는 0, 1,..., 7중에 몇 개의 값을 갖는다.
상기 <표 1>, <표 2>, <표 3>를 설명함에 있어서 UL DPCCH를 위한 채널구분코드를 별도의 정보로 알려 주지 않는 경우를 가정하였는데, 이는 DPDCH와 DPCCH간에 일정한 규칙, 즉 어떤 OVSF 코드노드가 DPDCH를 위한 채널구분코드로 할당되는 경우 특별히 매핑(mapping)되는 하나의 SF256 채널구분코드 노드가 DPCCH용으로 사용되도록 미리 정함으로써 별도의 정보를 알려주지 않아도 된다. 물론 상기와 같이 DPCC용으로 사용될 채널 구분 코드의 노드를 미리 설정해 놓지 않은 경우에는 상기 표들에 상기 DPCCH를 위한 채널 구분 코드 노드를 알려주는 정보가 추가적으로 삽입되어야만 하며, 상기 DPCCH는 항상 SF256를 사용하므로 0~254중에 어떤 노드를 쓸 지에 대한 정보를 알려주어야만 한다.
한편, 상기 USTS를 사용하고 있는 UE의 UL 스크램블링코드는 보통의 DPCH를 사용할 때의 정보와 같은 형태로 전송될 수 있다. 그러나 상기 UL 스크램블링코드는 상기 셀에서 USTS용으로 사용되는 스크램블링코드이므로 상기 UE가 핸드오버할 새로운 셀에서는 상기 사용되고 있는 USTS용 스크램블링 코드를 미리 알 수 있거나 알아야만 한다. 상기 USTS용으로 사용되는 스크램블링 코드를 알 수 있는 방법은 여러 가지가 있다.
첫 번째 방법은 상기 USTS 지시자를 전송하는 방법이다. 상기 USTS 지시자를수신하는 셀(해당 NodeB 또는 RNC)은 핸드오버를 시도하는 UE가 USTS를 사용중인 것을 인지하고 보통의 DPCH와는 다른 핸드오버 동작이 요구됨을 인식하고 준비할 수 있다.
두 번째 방법은 UL 스크램블링코드 중 일부를 USTS용으로 미리 정해 놓는 방법이다. 이것은 RACH 또는 CPCH를 위해 UL 스크램블링코드 중 일부를 미리 정해 놓는 방법과 동일한 방법이다. 그래서 상기 USTS용으로 정해 놓은 UL 스크램블링코드를 SRNC가 Node B 또는 RNC에 전송하고, 이에 해당 Node B 또는 RNC는 핸드오버를 실시하는 UE가 USTS를 사용중인 것을 인지할 수 있어 준비 동작을 할 수 있다.
세 번째 방법은 채널구분코드를 위한 정보의 존재 유무를 통한 방법이다. 상기 USTS를 사용하고 있는 UE의 스크램블링코드와 DPCCH 채널구분코드에 대한 정보가 있는 경우 이것은 현재 핸드오버를 실시하는 UE가 USTS를 사용중인 것으로 인지할 수 있는데, 그 이유는 상기 채널구분코드의 정보가 보통의 DPCH를 위한 채널구분코드 정보와 상이하기 때문이다.
이렇게, 일단 새로운 Radio Link를 설정하는 데 성공한 UE는 하나의 셀에서는 USTS서비스를 계속 사용하고 다른 셀들에서는 보통의 DPCH 또는 USTS서비스를 사용할 수 있다. 이러한 과정이 반복될 경우 한 UE가 한 셀과는 USTS 서비스로 접속되어 있고 다른 하나이상의 셀들과는 보통의 DPCH 접속을 설정한 상태가 존재할 수 있다. 이 경우 상기 UE는 서로 다른 셀에서부터 전송되어오는 데이터를 규합하여 하나의 정보로 받아 들인다. 이때 상기 UE가 상기 USTS 서비스로 접속하고 있는 셀의 경우 트래킹 과정을 위해 TPC 정보 중 일부를 다른 용도, 즉 시간 조정비트(Time Alignment Bit: 이하 "TAB"라 칭한다)용으로 사용할 수 있다. 따라서 상기 UE는 여러 셀들로부터 수신된 정보들 중 이러한 TAB를 구분하여 인식할 필요가 있다.
따라서 상기 USTS를 사용하는 UE의 핸드오버가 진행되는 과정에서 각 UE들과 SRNC, Node B의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 UE의 동작을 살펴보기로 한다.
상기 UE는 USTS 서비스를 유지하면서 UL 데이터를 전송한다. 즉, 스크램블링코드 시작점과 프레임시작점, 즉 역방향 데이터 프레임 시작점이 다를 수 있는 USTS 서비스를 유지하는 상태에서 UE는 새로운 무선링크를 설정하고, 이후 서로 다른 셀에서부터 전송되어오는 데이터를 규합하여 하나의 정보로 받아 들인다. 이때 상기 USTS 서비스로 접속하고 있는 셀의 경우 트래킹 과정을 위해 TPC 정보 중 일부를 TAB용으로 사용할 수 있기 때문에 상기 UE는 다른 셀로부터 수신되는 TPC정보와 분리해서 정보를 해석한다. 그래서, 상기 USTS 서비스로 접속하고 있는 셀로부터의 TAB을 이용하여 USTS를 위한 트래킹과정을 유지하고 같은 시간에 수신되는 다른 셀로부터의 TPC 정보를 무시하거나 전력제어(Power control)에 이용한다.
다음으로, SRNC의 동작을 도 12를 참조하여 살펴보기로 한다.
상기 도 12는 핸드오버과정에서의 SRNC 동작과정을 도시한 순서도이다. 상기 도 12를 참조하면, 단계 101에서 SRNC는 UE로부터 측정 보고(Measurement report) 값을 수신하여 UE의 핸드오버를 결정한다. 단계 102에서 상기 SRNC는 새로운 셀의 Node B에 무선 링크 세트업 요구 메세지(Radio Link Setup Request message)를 송신한다. 상기 무선 링크 세트업 요구 메시지에는 USTS 핸드오버를 위한 USTS 파라미터들이 포함되어 전송되는데, 이때 전송되는 USTS 파라미터는 상기 UL 스크램블링코드 정보, UL 채널구분코드 정보, USTS 지시자 정보 및 스크램블링코드 시간 오프셋 정보 등이다. 그리고 상기 USTS 파라미터는 상기 USTS를 사용중인 UE에 대한 정보로써, 상기 SRNC가 저장하고 있던 정보이다. 단계 103에서 상기 SRNC는 해당 Node B, 즉 핸드오버하고자 하는 Node B(target Node B)로부터 상기 무선 링크 세트업 요구 메시지에 대한 무선 링크 세트업 응답메시지(Radio Link Setup Response Message)를 수신한다. 단계 104에서 상기 SRNC는 상기 target Node B로부터 상기 무선 링크 세트업 응답메세지를 검사하여 핸드오버가 가능한지를 검사한다. 상기 검사 결과 상기 USTS 핸드오버가 가능한 경우 상기 SRNC는 단계 105로 진행하며, 상기 검사 결과 상기 USTS 핸드오버가 불가능한 경우(실패한 경우)에는 단계 106으로 진행한다.
여기서, 상기 단계 104에서 상기 USTS 핸드오버가 불가능한 경우들은 다음과 같은 경우들이 될 수 있다. 첫 번째 경우는 상기 target Node B가 USTS를 지원하지 않는 경우이고, 두 번째 경우는 상기 target Node B가 USTS를 지원은 하지만 상기 USTS를 위한 핸드오버를 지원하지 않는 경우이며, 세 번째 경우는 종래 기술에서와 같이 USTS 핸드오버를 실패하는 경우 등이다. 상기 단계 105에서 상기 SRNC는 상기 UE에게 RRC 시그날링 메세지(Signalling message)를 송신하여 핸드오버하도록 한다. 여기서, 상기 RRC 시그날링 메세지는 액티브 세트 업데이트 메세지(Active set update message)이며, 상기 액티브 세트 업데이트 메시지의 내용은 종래기술에서설명한 바와 같은 핸드오버시 전송되는 메시지의 내용과 동일하게 된다. 한편, 상기 단계 106에서 상기 SRNC는 USTS를 유지한 상태에서 새로운 셀로의 핸드오버가 실패한 것으로 판단하고 종료한다.
상기 USTS 핸드오버 과정을 설명함에 있어서 상기 SRNC의 동작은 SRNC가 CRNC와 동일한 경우를 가정하였으며, 새로운 셀이 다른 Node B에 있는 것으로 가정하였다. 우선 새로운 셀이 같은 Node B에 있는 경우, 즉 상기 도 6의 경우에는 상기 과정에서 무선 링크 세트업 요구 메세지(Radio Link Setup Request message) 대신 무선 링크 부가 요구 메세지(Radio Link Addition Request message)가 사용된다. 그리고 상기 SRNC가 CRNC와 다른 경우, 즉 상기 UE가 DRNC를 거쳐 SRNC와 연결되는 경우, 상기 SRNC는 상기 단계 102에서 상기 USTS 파라미터를 DRNC를 거쳐 target Node B로 송신한다. 여기서, 상기 SRNC와 DRNC 사이에 이용되는 메시지는 RNSAP 메세지인 무선 링크 세트업 요구 메세지(Radio Link Setup Request message)이다. 또한 상기 DRNC는 새로운 셀의 target Node B에 NBAP 메세지인 무선 링크 세트업 요구 메세지를 이용하여 상기 USTS 파라미터를 전송한다.
마지막으로 Node B의 동작을 도 13을 참조하여 살펴본다.
상기 도 13은 핸드오버에 따른 새로운 셀의 Node B 동작과정을 도시한 순서도이다. 단계 201에서 상기 Node B, 즉 핸드오버 요구를 수신하는 target Node B는 SRNC로부터 핸드오버에 관련된 메시지를 수신한다. 여기서, 상기 새로운 셀이 현재 UE가 속해있는 Node B와 다른 Node B에 있는 것으로 가정하였으며, 그래서 상기 SRNC가 상기 taregt Node B로 전송하는 핸드오버 관련 메시지는 NBAP message인무선 링크 세트업 요구 메세지이다. 물론 반대로 상기 새로운 셀이 현재 UE가 속해 있는 Node B와 같은 Node B에 있는 경우에는 상기 핸드오버 관련 메시지가 무선 링크 부가 요구 메세지가 된다. 상기 target Node B가 상기 SRNC로부터 수신한 무선 링크 세트업 요구 메세지는 상기에서 설명한 바와 같이 USTS 파라미터인 UL 스크램블링코드 정보, UL 채널구분코드 정보, USTS 지시자 정보, 스크램블링 코드 시간 오프셋 정보 등이 USTS 핸드오버를 위해 포함되어있다.
그리고, 상기 target Node B는 202단계로 진행하여 현재 USTS를 사용 중인 상기 UE의 핸드오버가 가능한지를 검사한다. 즉, 상기 target Node B는 상기 무선 링크 세트업 요구 메시지를 수신하면 USTS 핸드오버의 지원 가능 여부를 판단하는 것이고, 상기 핸드오버가 불가능하면 상기 target Node B는 단계207로 진행한다. 상기 단계 207에서 상기 target Node B는 상기 SRNC로 무선 링크 세트업 실패 메시지(Radio Link Setup failure message)를 전송하고 종료한다.
한편 상기 단계 202에서 검사 결과 핸드오버가 가능하면, 상기 target Node B는 단계 203으로 진행한다. 상기 단계 203에서 상기 target Node B는 상기 수신된 무선 링크 세트업 요구 메시지에 대한 무선 링크 세트업 응답 메시지(Radio Link Setup Response message)를 상기 SRNC로 전송하고 단계 204로 진행한다. 상기 단계 204에서 상기 target Node B는 상기 수신한 무선 링크 세트업 메시지에 포함되어 있는 USTS 파라미터 정보에 따라 UL를 위한 채널 코딩을 준비하고 단계 205로 진행한다. 상기 단계 205에서 상기 target Node B는 스크램블링 코드 시간 오프셋(Scrambling code time offset)에 따라 프레임의 시작점과 스크램블링 코드의 시작점의 차이에 따라 스크램블링 코드의 동기화를 구현하고 단계 206으로 진행한다. 즉 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋을 이용하여 프레임의 시작점에서 스크램블링 코드를 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋 만큼만큼 쉬프트(shift)시켜 스크램블링 코드를 일치시켜 대역 확산할 준비를 한다. 상기 단계 206에서 상기 target Node B는 상기 단계 204와 단계 205에서 준비된 결과를 이용하여 UE로부터의 UL DPCH데이터를 수신하고 종료한다.
상기 target Node B의 핸드오버 동작을 설명함에 있어 상기 target Node B는 다른 Node B의 셀 또는 같은 Node B내의 셀에서 상기 UE가 USTS 서비스를 받고 있는 것을 알고 있다. 따라서 상기 UE가 USTS 서비스에 따라 매 프레임 마다 트래킹 과정을 통해 계속적으로 동기화를 시행하고 있는 것을 인식할 수도 있다. 따라서 매 프레임 마다 UE가 동기를 맞추기 위해 1/n 칩을 단위로 UL 데이터를 이동하여 송신할 수 있으므로, 이에 합당한 동작을 취할 수도 있다. 또는 마지막 TPC 값에 대하여 UE가 응답하지 않을 수도 있다는 사실을 이용할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 보통의 DPCH로 접속이 설정된 상태에서, 즉 노멀 모드로 동작하거나 혹은 NON USTS 모드로 동작하고 있는 상태에서 USTS 모드로 동작 전환하도록 하는 방법을 설명하기로 한다.
USTS 모드로 동작중인 UE가 USTS 서비스를 받고 있는 셀에서 멀어진 것을 판단한 SRNC는 USTS서비스를 중단하고 보통의 DPCH를 사용하거나, 혹은 신호의 강도가 가장 높은 셀에서 상기 USTS를 사용하기 위한 작업을 수행할 수 있다. 이때 사용하는 과정은 무선 링크 재구성 절차(RADIO LINK RECONFIGURATION procedure)이다. 여기서, 상기 SRNC는 상기 UE가 전송하는 측정(measurement)값으로부터 상기 UE가 현재 USTS 서비스를 받고 있는 셀에서 멀어지고 있음을 판단하는 것이다. 상기 모드 전환 과정은 USTS 모드와 노멀 모드, NON USTS 모드 전환을 모두 포함한다.
상기 Radio Link Reconfiguration 과정을 통해 상기 SRNC는 UE의 USTS 모드 동작을 종료하고 노멀 모드 혹은 NON USTS 모드로 동작하도록 할 수도 있고, 또한 상기 노멀 모드 혹은 NON USTS 모드로 동작중인 UE를 USTS 모드로 동작하도록 할 수도 있다. 그리고, 상기 두 동작, 즉 USTS 모드로 동작하던 UE를 노멀 모드 혹은 NON USTS 모드에서 동작하도록 모드 전환하는 동작과 상기 노멀 모드 혹은 NON USTS 모드에서 동작하던 UE를 USTS 모드에서 동작하도록 하는 모드 전환하는 동작을 동시에 할 수 있는 것도 가능하다.
여기서, 상기 노멀 모드라 함은 상기 UE에 일반적인 DPCH 채널을 할당하는 것을 말하며, 상기 NON USTS 모드라 함은 상기 노멀 모드와는 차별적인 모드로서 이를 설명하면 다음과 같다. 상기 UE는 USTS 서비스를 이용하다, 즉 USTS 모드로 동작하다 상기 UE 자신의 이동성에 의해 새로운 셀에 Radio Link를 설정하는 것이 요구될 수 있고, 이러한 경우 한 셀(현재 UE가 속해있던 셀)과는 USTS 서비스로 접속되고 다른 셀들과는 보통의 DPCH로 접속이 설정되는데 이 경우가 바로 NON USTS 모드이다.
상기 노멀 모드에서 USTS 모드로 전환하는 경우는 상기 RADIO LINK SETUP message 또는 RADIO LINK ADDITION message에 포함되는 정보를 RADIO LINKRECONFIGURATION message를 이용하여 전송할 수 있다. 그리고, 상기 USTS 모드전환을 요구한 UE가 핸드오버에 의해 새로운 셀로 접속 설정된 경우 상기 UE와 상기 새로운 셀은 보통의 DPCH로 접속될 수 있다. 또한 기존의 USTS 서비스를 받던 셀과의 접속이 종료된 경우, 상기 UE는 보통의 DPCH로 서비스를 받게 된다. 상기 새로운 셀이 USTS 서비스를 다시 제공할 수 있는 경우 SRNC는 RADIO LINK RECONFIGURATION 과정을 이용해 상기 UE의 동작모드를 USTS 모드로 다시 전환할 수 있다.
그러면, 상기 UE의 모드 전환과정을 설명하기로 한다. 우선 한 셀에 Radio Link를 설정 중인 UE가 USTS 서비스를 받는 경우 다음과 같은 두가지 경우가 발생한다. 첫 번째 경우는 UE가 USTS용 스크램블링코드를 처음으로 할당받는 경우이며, 두 번째 경우는 이미 다른 UE들이 USTS 서비스를 위해 사용중인 상태에서 스크램블링코드를 할당받는 경우이다.
첫 번째로, 상기 UE가 USTS용 스크램블링코드를 처음으로 할당받는 경우를 설명하기로 한다.
(1) SRNC는 Node B에 USTS용으로 사용될 UL 스크램블링코드에 대한 정보, UL DPDCH와 DPCCH 채널구분코드에 대한 정보, 즉 USTS 파라미터를 전송한다. 상기 정보는 Radio Link Reconfiguration message를 이용해 전송되거나 혹은 다른 신호 메시지를 이용해 전송될 수도 있다.
(2) 상기 Node B는 SRNC에 이미 설정되어 있는 Radio Link를 이용해 측정된 시간 정보를 전송한다. 상기 시간 정보는 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과 P-CCPCH 프레임시작점과의 시간차, 혹은 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과P-CCPCH 프레임의 시작점의 시간차를 256*m단위로 일치시키기 위해 필요한 시간 정보와 일치시킨후의 값, 혹은 전파지연(PD)값중 하나이다. 여기서, 상기 전파지연(PD)값은 해당 DL DPCH의 프레임시작점과 UL DPCH의 프레임시작점의 차에서 To값을 뺀 값으로 얻을 수 있다.
(3) 상기 SRNC는 Node B로부터 수신한 시간 정보를 UE에 전송한다.
(4) 상기 UE는 상기 SRNC로부터 수신한 시간정보를 이용하여 USTS를 위한 UL 전송을 실시한다.
그러면, 상기에서 설명한 바와 같이 UE가 USTS용 스크램블링코드를 처음으로 할당받는 경우상기 UE, SRNC 및 Node B 각각의 동작을 종래기술과 비교하여 설명하기로 한다.
먼저 UE의 동작을 살펴보기로 한다.
상기 모드 전환은 상기 UE가 DPCH를 할당받아 사용하는 중에 USTS 모드로의 전환을 Node B에 요구하거나 또는 Node B가 USTS 모드로 동작하던 UE가 DPCH만을 할당받아 사용하는 노멀 모드 혹은 USTS 모드로 동작하고 있는 경우 USTS로의 전환을 시도할 수도 있다.
상기 UE는 USTS 모드로의 전환을 위해 상기 SRNC가 송신한 정보중 USTS를 위한 시간 오프셋에 기반하여 UL DPCH 데이터를 송신한다. 이때 상기 시간 오프셋이 0인 경우에는 종래의 DPCH를 위한 동작과 동일한 동작을 한다. 그러나 상기 시간 오프셋이 0이 아닌 경우에는 상기 시간 오프셋의 크기 만큼의 동기화 작업을 실시한다. 상기 시간 오프셋 값은 상기 SRNC로부터 수신한 정보로써, 그 첫 번째는 현재 수신되고 있는 UE의 프레임 시작점과 P-CCPCH 프레임의 시작점의 시간 차가 256*m단위로 일치시키기 위해 필요한 시간 정보이다. 이 정보는 상기 UE가 UL DPCH를 전송하는 순간 기존의 UL DPCH와 비교하여 어느 정도 일찍 또는 늦게 전송을 해야하는지를 나타낸다. 그리고 상기 시간 오프셋 값의 그 두 번째는 상기 UE가 DPCH가 전송할 때 생기는 전파 지연(PD)값이다. 상기 전파지연 값을 수신하는 경우 상기 UE는 상기 전파지연 값만큼 UL DPCH를 앞당겨 전송할 수 도 있다.
상기 시간 오프셋은 상기 SRNC가 결정하며, 상기 시간 오프셋을 수신한 UE는 상기 시간 오프셋값 만큼 지연 또는 앞당겨 UL DPCH를 송신한다. 이때 상기 UE가 USTS로 전환하는 첫 번째 UE인 경우(즉, 현재 USTS 서비스를 받는 UE가 없는 경우)에는 다른 UE들에 대한 기준(reference) 역할을 하게된다. 상기 USTS 스크램블링코드 동기를 P-CCPCH를 기준으로 할 경우에는 USTS 서비스를 받는 첫 번째 UE인 경우에도 상기 UE는 스크램블링코드 동기화를 실시할 수 있다. 이 경우 상기 SRNC는 상기 스크램블링코드 동기화를 위한 시간정보를 송신하고, 이를 수신한 UE는 이 값을 이용하여 스크램블링코드를 시간 오프셋만큼 지연시켜 전송한다. 상기 스크램블링코드 동기화는 도 4의 UE 스크램블링코드 동기화기를 이용하면 된다.
다음으로 SRNC의 동작을 도 14를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 14는 DPCH로 통신중인 UE가 USTS 모드로 전환 시 SRNC의 동작 과정을 도시한 순서도이다. 상기 도 14를 참조하면, 단계 301에서 상기 SRNC는 현재 DPCH로 통신중인 UE에 대한 USTS 전환 결정을 하고 302단계로 진행한다. 상기 USTS 전환 결정은 상기 SRNC가 상기 UE로부터의 측정 보고(Measurement report) 값을 수신하여 상기 UE의 DPCH 접속을 USTS 서비스로 전환할 지를 결정하는 것이다. 또한 상기 SRNC는 상기 UE의 요청에 의해 USTS 서비스로의 전환을 결정할 수도 있다. 상기 단계 302에서 상기 SRNC는 해당 셀의 Node B에 무선 링크 재구성 준비 메시지(Radio Link Reconfiguration Prepare message)를 송신하고 단계 303으로 진행한다. 이때 상기 무선 링크 재구성 준비 메시지에는 USTS 파라미터들이 포함되는데, 상기 UL 스크램블링코드에 대한 정보, UL 채널구분코드에 대한 정보 및 USTS 지시자 정보 등이 포함되며 이는 상기 SRNC가 결정한다. 그리고, 상기 도 14는 SRNC와 CRNC가 동일한 경우를 가정하고 있으며, 만약 상기 SRNC와 CRNC가 다른 경우 상기 SRNC는 DRNC에 상기 정보들을 전송하고, DRNC는 이 정보들을 Node B에 전달할 수 있다. 또한 상기 SRNC와 DRNC가 다를 경우 상기 SRNC는 상기 정보들 중 USTS 지시자(USTS indicator) 정보만을 상기 Node B로 송신하고, 상기 DRNC가 상기 UE가 사용할 USTS를 위한 채널정보들인 UL 스크램블링코드와 UL 채널구분코드를 결정하여 상기 Node B와 SRNC에 전송할 수 있다. 상기 단계 302에서 상기 SRNC가 스크램블링 코드 시간 오프셋을 결정할 수 있는 경우 상기 결정된 스크램블링 코드 시간 오프셋을 상기 다른 USTS 파라미터들과 함께 상기 Node B로 전송한다. 상기 SRNC가 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋을 결정할 수 있는 경우는, 예를 들어 상기 Node B로부터 측정과정(measurement procedure)등을 통하여 전파지연(PD) 값 또는 왕복지연시간(RTT)에 관한 정보등을 수신한 경우이다. 이 경우 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋 정보에는 256*m 단위 동기화와 스크램블링코드 동기화에 관한 시간 정보가 추가 될 수 있다.
상기 단계 303에서 상기 SRNC는 상기 Node B로부터 수신되는 메시지를 분석하여 상기 UE에 대한 USTS 전환 여부를 결정한다. 즉, 상기 SRNC는 상기 단계 303에서 해당 Node B로부터 스크램블링코드 시간 오프셋을 포함하는 무선 링크 재구성 응답 메시지(Radio Link Reconfiguration Response message)가 수신되는가 검사한다. 상기 검사 결과 상기 Node B로부터 수신한 메시지가 상기 무선 링크 재구성 응답 메시지가 아닐 경우 상기 SRNC는 단계 306으로 진행한다. 여기서, 상기 수신된 메시지가 상기 무선 링크 재구성 응답메시지가 아닌 경우라는 것은 결국 상기 Node B로부터 수신되는 메시지가 상기 무선 링크 재구성 준비 메시지에 대한 실패를 나타내는 USTS 전환 실패 메시지임을 의미한다. 상기 단계 306에서 상기 SRNC는 상기 USTS 전환 실패 메시지를 수신함에 따라 상기 UE에 대한 USTS 모드 전환이 불가능함으로 판단하고 종료한다. 여기서, 상기 USTS 전환이 실패하는 경우는 상기 Node B가 USTS를 지원하지 않거나, 혹은 종래 기술에서 설명한 바와 같이 실패하는 경우이다.
한편, 상기 단계 303에서 검사 결과 상기 Node B로부터 무선 링크 재구성 응답 메시지(Radio Link Reconfiguration Response message)를 수신하였다면, 상기 SRNC는 단계 304로 진행한다. 상기 단계 304에서 상기 SRNC는 상기 Node B로부터 수신한 무선 링크 재구성 응답 메시지에 포함된 USTS를 위한 스크램블링 코드 시간 오프셋 정보를 분석한다. 물론 상기 무선 링크 재구성 응답 메시지에는 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋이 직접 포함되어 올수도 있고, 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과 P-CCPCH 프레임시작점과의 시간차, 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과 P-CCPCH 프레임의 시작점의 시간차가 256*m단위로 일치시키기 위해 필요한 시간 정보와 일치시킨 후의 값, 전파지연(PD) 값이 포함되어 올수도 있다. 상기 전파지연(PD)값은 해당 DL DPCH의 프레임시작점과 UL DPCH의 프레임시작점의 차에서 To값을 뺀 값의 중간값, 즉 상기 값의 1/2이다. 또는 상기 무선 링크 재구성 응답 메시지에 상기 정보 중 몇 개를 동시에 포함시켜 전송할 수도 있다. 그리고 상기 도 14에서는 상기 SRNC와 CRNC가 같은 경우를 가정하였으나 상기 SRNC와 CRNC가 다른 경우, 상기 SRNC는 DRNC로부터 상기 정보들을 수신하고, 상기 DRNC는 상기 정보들을 Node B로부터 수신한다. 상기 정보들 중 전파지연(PD)값은 상기 USTS 모드 전환 동작중에 전송받지 않고 미리 Node B로부터 측정과정(Measurement procedure)등을 이용하여 얻을 수도 있다. 상기 측정과정에서 얻을 수 있는 값은 전파지연(PD)값이 되거나 종래 기술에 이미 정의되어 있는 왕복 지연시간(Round Trip Time)값으로부터 상기 전파지연(PD) 값을 얻을 수도 있다. 상기 왕복 지연 시간 값은 해당 DL DPCH의 프레임시작점과 UL DPCH의 프레임 시작점의 차이로 정의되어 있어, 이 값으로부터 상기 전파지연(PD) 값, 즉 PD=(RTT-To)/2를 얻을 수 있다.
이렇게, 상기 무선 링크 재구성 응답 메시지를 분석한 후상기 SRNC는 상기 UE에게 RRC 시그날링 메시지를 송신하여 USTS 모드 동작 전환하도록 제어하고 종료한다. 여기서, 상기 RRC 시그날링 메세지는 일 예로 Radio Bearer Reconfiguration Prepare message가 이용되며, 상기 RRC 시그날링 메시지를 이용하여 상기 SRNC는 UE에 Node B로부터 수신한 시간정보와 UE의 채널 정보, 즉 상기 UL 스크램블링 코드 정보, UL 채널구분코드 정보, USTS 지시자 정보, 시간 오프셋 정보를 송신한다.
마지막으로 Node B의 동작 과정을 도 15를 참조하여 살펴보기로 한다.
상기 도 15는 DPCH로 통신중인 UE가 USTS로의 전환 시 Node B의 동작과정을 도시한 순서도이다. 상기 도 15를 참조하면, 단계 401에서 Node B는 SRNC로부터 USTS 모드로의 전환에 관련된 메시지를 수신하고 단계 401로 진행한다. 이때 상기 USTS 모드 전환에 이용되는 NBAP 메세지는 일 예로 상기 무선 링크 재구성 메세지(Radio Link Reconfiguration Prepare message)이다. 상기 수신된 무선 링크 재구성 메세지에는 상기 UL 스크램블링 부호 정보, UL 채널구분부호 정보및 USTS 지시자 등이 USTS로의 전환을 위한 정보로서 포함되어 있다.
상기 단계 402에서 상기 Node B는 USTS 모드로의 전환이 가능한가 검사한다. 상기 검사 결과 상기 USTS 모드 전환이 가능할 경우 상기 Node B는 단계 403으로 진행하고, 상기 검사 결과 상기 USTS 모드 전환이 불가능한 경우 상기 Node B는 단계 407로 진행한다.
상기 407단계에서 상기 Node B는 상기 USTS 모드 전환이 불가능함을 나타내는 USTS 전환 실패 메세지(Radio Link Reconfiguration Failure message)를 상기 SRNC로 전송하고 종료한다.
한편, 상기 검사 결과 USTS 모드 전환이 가능할 경우, 상기 Node B는 상기 단계 403에서 무선 링크 재구성 응답 메시지(Radio Link Reconfiguration Response message)에 상기 스크램블링 부호 시간 오프셋 정보를 포함시켜 상기 SRNC로 전송하고 단계 404로 진행한다. 여기서, 상기 무선 링크 재구성 응답메시지에는 상기 스크램블링 시간 오프셋 정보가 직접 포함될 수도 있고, 현재 수신되고 있는 UE의프레임시작점과 P-CCPCH 프레임시작점과의 시간차, 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과 P-CCPCH 프레임의 시작점의 시간차가 256*m단위로 일치시키기 위해 필요한 시간 정보와 일치시킨 후의 값, 전파지연(PD)값 중 하나를 포함시켜 전송할 수도 있다. 상기 전파지연(PD) 값 또는 이와 관계된 왕복지연시간 값등을 측정 과정 등을 통하여 상기 Node B가 상기 SRNC에 미리 전송한 경우 상기 SRNC가 직접 256*m 단위 동기화 또는 스크램블링코드 동기화를 위한 시간정보를 결정하여 상기 Node B로 전송할 수도 있다. 이런 경우에는 상기 Node B는 상기 무선 링크 재구성 응답메시지에 시간정보를 전송할 필요가 없으며 이 경우 상기 Node B는 상기 SRNC로부터 수신한 상기 시간 정보를 이용하여 UL DPCH의 수신 시간에 관한 정보를 얻을 수 있다. 여기서, 상기 SRNC가 상기 Node B로 전송할 수 있는 시간 정보로는 본 발명의 설명에서 T_all 또는 T_add값 등이 될 수 있다.
상기 단계 404에서 상기 Node B는 스크램블링 코드 정보, UL 채널구분코드 정보 및 USTS 지시자 정보에 따라 UL를 위한 채널 코딩을 준비하고 단계 405로 진행한다. 즉, 상기 Node B는 스크램블링 코드(UL Scrambling code)와 채널구분코드(DPDCH, DPCCH channelization code)를 확인하고 준비한다. 상기 단계 405에서 상기 Node B는 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋(Scrambling code time offset) 정보에 따라 프레임 시작점과 스크램블링코드 시작점의 차이에 따른 스크램블링코드의 동기화를 구현하고 단계 406으로 진행한다. 즉 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋 정보를 이용하여 프레임의 시작점에 스크램블링 코드를 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋 크기 만큼 쉬프트하여 스크램블링코드를 일치시켜 대역을 확산할 준비를 한다. 여기서, 상기 UE가 USTS용 스크램블링코드를 처음으로 사용하는 UE인 경우에는 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋 값이 0이 되며, 이런 경우에는 프레임 시작점과 스크램블링코드 시작점을 일치시킬 수 있다. 그러나, USTS 스크램블링코드 동기를 P-CCPCH를 기준으로 할 경우에는 첫 번째 UE인 경우에도 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋 값이 0이 아닐 수 있다. 이 경우 상기 Node B는 스크램블링코드 동기화를 위하여 상기 단계 403에서 상기 SRNC에 송신한 스크램블링 코드 오프셋 정보를 이용하여 스크램블링코드를 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋만큼 지연시켜 UL DPCH를 수신할 준비를 한다. 그리고 상기 스크램블링코드 동기화는 상기 도 4의 UE 스크램블링코드 동기화기와 대칭의 구조를 갖는 Node B의 스크램블링코드 동기화기를 이용할 수 있다. 상기 Node B 스크램블링 코드 동기화기는 하기에서 설명하기로 하므로 그 설명을 생략하기로 한다.
상기 단계 406에서 상기 Node B는 상기 SRNC로부터 USTS 모드 전환을 승인하는 무선 링크 재구성 승인 메세지(Radio Link Reconfiguration Commit message)를 수신하고 단계 408로 진행한다. 상기 무선 링크 재구성 승인 메세지에는 USTS 모드 전환을 실시할 시간정보를 담고 있으며, 상기 Node B는 상기 시간정보에 따라 해당 시간에 UL 신호를 송수신할 준비를 한다. 상기 단계 408에서는 실제 USTS 모드로 전환된 UE로부터의 UL DPCH데이터를 수신하고 종료한다.
그러면, 상기 405단계에서 설명한 Node B 스크램블링 코드 동기화기 구성을 도 16을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국 스크램블링코드 동기화기의 구성을 도시하는 도면이다. 상기 도 16을 참조하면, 스크램블링코드 생성기(310)는 UE에 할당된 UL DPCH를 위한 스크램블링코드를 생성한다. 제어기(320)는 USTS를 위한 UE의 시간정보를 수신하며, 상기 수신되는 UL DPCH와 스크램블링코드 시작점의 차이 정보를 이용하여 상기 스크램블링코드 생성기(310) 또는 지연기(330)를 제어한다. 상기 지연기(330)는 상기 제어기(320)로부터 출력되는 시간정보에 대한 명령에 의해 스크램블링코드를 스크램블링 코드 시간 오프셋만큼 지연시켜 프레임 시작점에 일치시킬 수 있도록 스크램블링코드를 지연시킨다. 곱셈기(340)는 UL DPCH 데이터를 수신하며, 상기 수신된 UL DPCH 데이터를 상기 지연기(330)에서 출력되는 스크램블링 코드와 곱셈하여 프레임 복조기(350)로 출력한다. 상기 프레임 복조기(350)는 상기 곱셈기(340)에서 출력한 데이터를 입력하며, 이를 채널구분코드등을 이용하여 프레임 복조한다.
다음으로 이미 다른 UE들이 USTS 서비스를 위해 스크램블링코드를 할당받아 사용하고 있는 경우의 동작을 살펴본다.
먼저, SRNC는 Node B에 USTS용으로 사용되고 있는 UL 스크램블링코드에 대한 정보와, UL DPDCH와 DPCCH 채널구분코드에 대한 정보와, 현재 다른 UE들이 기준 시간으로 삼고 있는 스크램블링코드 시작점 정보를 전송한다. 상기 정보들은 일 예로 Radio Link Reconfiguration message를 이용해 전송된다. 상기 스크램블링코드 시작점 정보는 슬롯 동기 또는 256*m단위 동기를 위한 정보와 스크램블링코드 동기를 위한 정보를 포함할 수 있다. 이에 그리고 상기 Node B는 상기 SRNC에 이미 설정되어 있는 Radio Link를 이용해 측정된 시간 정보, 즉, 측정된 전파지연(PD)값을 전송한다. 여기서, 상기 전파지연(PD)값은 해당 DL DPCH의 프레임시작점과 UL DPCH의 프레임시작점의 차에서 To값을 뺀 값으로 얻을 수 있다. 이에 상기SRNC는 상기 Node B로부터 수신한 시간 정보(전파지연값)를 UE에 전송하고, 상기 SRNC로부터 시간정보를 수신한 UE는 상기 시간정보를 이용하여 USTS를 위한 UL 전송을 실시한다.
그러면 상기와 같이 이미 USTS 서비스를 받기 위해 다른 UE들이 스크램블링 코드를 할당받아 사용하고 있는 상태에서 USTS 모드 전환에 따른 UE와 SRNC, Node B 각각의 동작을 종래기술과 비교해 설명하기로 한다.
먼저 UE의 동작을 살펴본다.
상기 UE는 DPCH를 할당받아 사용하는 과정에서 USTS로의 전환을 기지국에 요구할 수도 있고, 혹은 기지국이 USTS 서비스를 받던 UE에 대하여 DPCH로만 서비스를 받고 있는 경우 USTS로의 전환을 시도할 수도 있다. 상기 UE는 USTS로의 전환을 위해 SRNC가 송신한 정보에 USTS를 위한 시간 오프셋에 기반하여 상기 UL DPCH데이터를 송신한다. 이때 상기 시간 오프셋이이 0인 경우에는 종래의 DPCH를 위한 동작과 동일한 동작을 취하고, 반대로 상기 시간 오프셋이 0이 아닌 경우에는 상기 시간 오프셋의 양만큼의 동기화 작업을 실시한다. 여기서, 상기 시간 오프셋 값은 상기 SRNC로부터 수신한 정보로써, 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과 P-CCPCH 프레임의 시작점의 시간차가 256*m단위로 일치시키기 위해 필요한 시간 정보, 즉 UE가 UL DPCH를 전송하는 순간 기존의 UL DPCH와 비교하여 어느 정도 일찍 또는 늦게 전송을 해야하는지 하는 값을 나타내는 시간 정보, 혹은 UE가 DPCH가 전송할 때 생기는 전파지연(PD)값에 관한 정보이다. 상기 전파지연 값을 수신하는 경우 상기UE는 상기 전파지연 값만큼 UL DPCH를 앞당겨 전송한다.
상기 시간 오프셋 값은 SRNC가 결정하며, 이를 수신한 UE는 시간 오프셋 값만큼 지연 또는 빠르게 UL DPCH를 송신한다. 상기 USTS 스크램블링코드 동기를 P-CCPCH를 기준으로 할 경우에 SRNC는 스크램블링코드 동기화를 위한 시간정보를 송신하고, 이를 수신한 UE는 이 값을 이용하여 스크램블링코드를 시간 오프셋 만큼 지연시켜 전송한다. 상기 스크램블링코드 동기화는 상기에서 설명한 바와 같이 도 4의 단말기의 스크램블링코드 동기화기를 이용할 수 있다. 첫 번째 UE의 시간을 기준으로 하는 경우에도 SRNC는 UE로 이에 해당하는 오프셋(offset)값을 UE에 송신하므로 UE는 SRNC로부터 수신된 시간 오프셋 값에 기반하여 스크램블링코드 동기화를 실시할 수 있다.
다음으로 SRNC는 상기에서 설명한 USTS 서비스를 받기 위해 처음으로 스크램블링 코드를 할당받는 UE에 대한 USTS 모드 전환 과정과 동일하게 동작하므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
마지막으로 Node B의 동작을 살펴본다.
상기 Node B는 상기에서 설명한 UE가 처음으로 USTS를 위한 스크램블링코드를 할당받는 경우의 동작과정과 동일하게 동작한다. 즉, 상기 도 15에서 설명한 바와 같은 과정을 따라 동작하나, 단계 402에서 송신하는 정보에 있어 차이점이 존재한다.
이런 차이점을 설명하면, 상기 단계 402에서 상기 Node B는 USTS로의 전환을 지원할 지의 여부를 SRNC에 응답 message를 이용하여 송신한다. 이때 상기 Node B는 상기 SRNC에 스크램블링 코드 시간 오프셋을 송신한다.
여기서, 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋에 대한 정보를 주기위해 첫 번째 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과 P-CCPCH 프레임시작점과의 시간차, 두 번째 현재 수신되고 있는 UE의 프레임시작점과 P-CCPCH 프레임의 시작점의 시간차가 256*m단위로 일치시키기 위해 필요한 시간 정보와 일치시킨 후의 값, 세 번째 전파지연(PD)값, 네 번째 현재 USTS 스크램블링코드 동기화의 기준이 되고 있는 UE의 스크램블링코드 시작점과 해당 UE의 프레임 시작점과의 시간차 중 하나를 선택하여 전송한다. 이렇게, 결국 처음으로 UE가 스크램블링 코드를 할당받을 경우와의 차이점은 결국 처음으로 스크램블링 코드를 할당받는 UE에 대해서는 기존에 할당되어 있는 스크램블링 코드가 존재하지 않기 때문에 기준점이 되는 스크램블링 코드가 존재하지 않지만, 상기 이미 다른 UE들이 USTS 모드로 동작하고 있는 경우에는 상기 다른 UE들이 사용하고 있는 스크램블링 코드의 시작점이 기준점이 되어 그 기준점이 되는 스크램블링 코드 시작점에 대한 스크램블링 코드 오프셋이 존재하게 되는 것이다.
또한, 새로운 셀, 즉 target Cell이 USTS를 위한 핸드오버를 제공하지 않는 경우의 동작을 살펴보기로 한다.
상기 새로운 셀이 USTS를 위한 핸드오버를 제공하지 않는 경우 SRNC는 UE가 제공하는 측정 보고(measurement report)값을 이용하여 USTS 서비스를 중단하고 새로운 셀에 Radio Link를 설정할 것을 결정한다. 상기 새로운 셀에 Radio Link를 설정하기 위한 과정은 상기 Radio Link Setup 과정 또는 Radio Link Addition과정이다. 이때 현재 사용중인 USTS서비스를 중단하고 보통의 DPCH를 사용하도록 UE 동작 모드 전환하도록 해야 한다. 이 경우 사용되는 과정은 상기 Radio Link Reconfiguration 과정이다. 상기 UE에 이러한 과정을 알려 주기 위한 message는 Active set update message, 또는 Radio bearer reconfiguration message를 이용할 수 있다.
즉 다음과 같은 단계들을 거처 USTS서비스를 받던 UE가 핸드오버를 실시한다.
SRNC는 새로운 셀에 해당하는 RNC 또는 Node B에 Radio Link Setup Request message 또는 Radio Link Addition Request message를 송신한 후 해당 RNC 혹은 Node B로부터 Response message를 수신한다. [1 단계] 상기 새로운 셀이 USTS를 제공하지 않는다는 정보를 상기 Response message에 보내온 경우 또는 상기 새로운 셀이 USTS를 제공하지 않는다는 정보를 미리 갖고 있는 경우 기존의 셀들 (하나 이상의 Radio Link가 존재 할 수 있다)에 해당하는 Node B 또는 RNC에 Radio Reconfiguration Prepare message를 전송하여 보통의 DPCH로 전환시키도록한다.[2 단계] 그리고 상기 UE에 USTS를 중지하고 보통의 DPCH로 채널을 구성할 수 있도록 메시지를 전송한다. 이때 사용되는 메시지는 Radio Bearer Reconfiguration 신호 메시지가 될 수 있다.[3 단계] 상기 2 단계 또는 3 단계에서 각 신호 메시지들은 시간과 관계된 파라미터를 포함하거나 시간을 알려 주는 또 다른 신호 메시지를 전송하여 상기 UE와 각 셀들이 동시에 USTS를 중지하고 보통의 DPCH를 사용할 수 있도록 한다.
상기 USTS를 사용 중인 UE가 핸드오버 영역에 들어가 새로운 Radio Link를 설정하고자 하는 경우 상기 SRNC는 해당 RNC 또는 Node B에 이에 관계된 message 즉, 상기 RADIO LINK SETUP REQUEST message 또는 RADIO LINK ADDITION REQUEST message를 전송한다. 이런 REQUEST message를 수신한 DRNC 또는 Node B는 USTS를 위한 핸드오버를 제공할 수 있는 지 없는 지를 RESPONSE message를 이용해 전송할 수 있다. 상기 USTS를 위한 서비스를 제공하는 지의 여부를 나타내는 메시지는 RADIO LINK SETUP RESPONSE message와 RADIO LINK ADDITION RESPONSE message가 될 수 있고 표 4는 이러한 메시지의 구조의 일 예를 보여주고 있다.
상기 <표 4>에서 USTS Support Indicator는 해당 Node B내의 셀들에서 USTS서비스를 제공하는 지에 대한 여부를 나타낸다. 상기 USTS Support Indicator는 SRNC가 Node B에 USTS를 위한 핸드오버를 요구할 때만 전송되므로 Conditional한 정보가 될 수 있다. Node B가 SRNC의 요구와 무관하게 항상 USTS서비스에 대한 제공 가능 여부를 정보로 보낼 때에는 상기 표 4에서 C-USTS는 M(Mandatory), 즉 반드시 존재해야함을 의미하는 파라미터로 교체될 수 있다.
상술한 바와 같이 부호분할다중접속 통신시스템에서 여러 UE들이 하나의 스크램블링 코드를 사용하는 상기 USTS 방식을 사용하는 경우, 상기 동일한 하나의 스크램블링 코드를 사용하는 UE들 간의 슬롯 및 프레임 동기를 구현할 수 있다. 이때 각각의 DL DPCH는 서로 다른 지연 값을 가져 상기 UL DPCH들간에 동기가 일치하지 않는데, 초기 동기화 과정에서 이러한 UL DPCH들 간의 비동기를 조정하여 동기를 일치시킬 수 있다.
그리고 본 발명은 USTS 서비스를 사용하는 UE가 새로운 셀, 즉 target cell에 대해서 USTS 서비스를 그대로 사용가능한 상태로 유지시키면서 핸드오버를 가능하게 하고, 따라서 지속적인 USTS 서비스를 받는 것을 가능하게 한다는 이점을 가진다.
또한 본 발명은 노멀 모드 혹은 NON USTS 모드에서 동작하고 있는 UE에 대해 USTS 모드 전환을 가능하게 함으로써 셀에 적합한 데이터 통신 서비스를 가능하게 한다는 이점을 가진다.

Claims (34)

  1. 제1기지국과 상기 제1기지국의 셀 영역내에 있는 단말기 사이에 USTS 동작을 하고, 상기 제1기지국에 인접한 제2기지국의 셀 영역과 상기 제1기지국의 셀영역이 중첩하는 핸드오버 영역에 상기 단말기가 위치될 때 상기 단말기가 상기 제2기지국으로 핸드오버할 수 있는 이동통신 시스템에서, 상기 제1기지국 및 제2기지국과 접속된 기지국 제어기의 핸드오버 제어 방법에 있어서,
    상기 단말기에 대한 상기 핸드오버 가능 여부를 판단하는 과정과,
    상기 핸드오버 가능시 상기 단말기의 스크램블링 코드, 상기 제1기지국과 상기 단말기 사이의 데이터 통신에 사용하고 있는 상기 스크램블링 코드의 시작과 역방향 데이터 프레임 시작간의 시간차를 나타내는 스크램블링 코드 시간 오프셋, 상기 데이터의 전송 채널을 구분하는 채널 구분 코드를 포함하는 핸드오버 정보를 상기 제2기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 제2기지국으로부터 핸드오버 가능함을 나타내는 응답을 받으면 상기 단말기가 상기 제2기지국으로 핸드오버하도록 하는 명령을 상기 제1기지국을 통해 상기 단말기로 전송하도록 제어하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전송채널은 역방향 전용 물리 채널임을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단말기에 대한 핸드오버 가능 여부는 상기 단말기로부터 수신되는 측정 보고 값을 분석하여 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 채널 구분 코드는 OVSF 코드임을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 핸드오버 정보는 상기 역방향 동기 전송 방식을 서비스 받고 있는 상기 단말기에 대한 정보로서, 상기 기지국제어기가 저장하고 있는 정보임을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 제1기지국과 상기 제1기지국의 셀 영역내에 있는 단말기 사이에 USTS 동작을 하고, 상기 제1기지국에 인접한 제2기지국의 셀 영역과 상기 제1기지국의 셀영역이 중첩하는 핸드오버 영역에 상기 단말기가 위치될 때 상기 단말기가 상기 제2기지국으로 핸드오버할 수 있는 이동통신 시스템에서, 기지국의 핸드오버 제어 방법에 있어서,
    기지국 제어기로부터 상기 단말기가 역방향 동기 전송 방식을 사용중임을 나타내기 위해 상기 단말기의 데이터 전송채널의 채널구분코드, 상기 데이터 전송에 사용하고 있는 스크램블링 코드 및 상기 스크램블링 코드의 시작과 역방향 데이터 프레임 시작간의 시간차를 나타내는 스크램블링 코드 시간 오프셋을 포함한 핸드오버 정보를 수신하는 과정과,
    상기 핸드오버 정보를 수신하면 상기 기지국제어기에 핸드오버 가능함을 나타내는 응답 메시지를 전송한 후, 상기 채널구분코드에 따라 핸드오버할 채널을 할당하는 과정과,
    상기 채널을 할당한 후 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋에 따라 상기 스크램블링코드 시작시점을 기준으로 역방향 데이터 프레임의 시작점을 설정하여 스크램블링 코드 동기화를 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스크램블링 코드 동기화 과정은,
    특정 채널의 프레임 시작점에서 상기 스크램블링코드를 시작시키기 위해 상기 기지국에서 생성되는 상기 스크램블링 코드를 지연하는 과정과,
    상기 단말기로부터 수신되는 역방향 데이터를 상기 지연된 스크램블링 코드를 이용하여 역확산하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 소정채널은 프라이머리 공통 제어 물리 채널임을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 스크램블링 코드 시간 오프셋은 현재 수신되고 있는 단말기의 역방향 데이터 프레임 시작점과 상기 특정 채널의 프레임 시작점과의 시간차로 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 스크램블링 코드 시간 오프셋은 현재 수신되고 있는 단말기의 프레임 시작점과 상기 특정채널의 프레임의 시작점의 시간차가 256칩의 배수 단위로 일치시키도록 결정된 값임을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 특정 채널은 프라이머리 공통 제어 물리 채널임을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 특정 채널은 프라이머리 공통 제어 물리 채널임을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 스크램블링 코드 시간 오프셋은 순방향 전송채널의 프레임 시작점과 역방향 전송채널의 프레임 시작점 차에서 전파지연 값을 뺀 값으로 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 기지국 제어기와 연결된 기지국과 상기 기지국의 셀 영역에 있는 단말기 사이에 역방향 동기 전송 방식이 아닌 통신 모드로부터 상기 역방향 동기 전송 방식 통신모드로 전환하는 방법에 있어서,
    상기 기지국이 상기 기지국 자신과 상기 단말기 사이의 거리를 나타내는 왕복 신호 지연 시간을 측정하는 과정과,
    상기 측정된 왕복 신호 지연 시간을 상기 기지국 제어기로 전송하는 과정과,
    상기 왕복 신호 지연 시간을 수신한 기지국 제어기가 상기 왕복 신호 지연 시간을 사용하여 상기 단말기에 전송될 역방향 데이터 프레임의 시작점이 상기 기지국 기준 시점과 주어진 칩들의 배수만큼 차이가 나도록 상기 시작점의 변경량을 나타내는 정보와, 상기 단말기가 사용할 스크램블링 코드와 채널 구분 코드를 결정하여 상기 단말기로 전송하는 과정과,
    상기 기지국 제어기가 상기 결정된 스크램블링 코드와 채널 구분 코드를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 단말기에 대한 역방향 동기 전송 방식 모드 전환 결정은 상기 기지국 제어기가 상기 단말기로부터 수신되는 측정 보고값을 분석하여 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 단말기에 대한 역방향 동기 전송 방식 모드 전환 결정은 상기 단말기로부터 수신되는 역방향 동기 전송 방식 모드 전환 요구에 의해 상기 기지국 제어기가 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 채널구분코드는 역방향 전용물리채널의 채널구분코드을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 스크램블링코드는 상기 단말기의 역방향 데이터 스크램블링 코드임을 특징으로 하는 상기 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 스크램블링 코드 시간 오프셋은 현재 수신되고 있는 상기 단말기의 역방향 데이터 프레임 시작점과 프라이머리 공통 제어 물리 채널 프레임 시작점 간의 시간차임을 특징으로 하는 상기 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 스크램블링코드 시간 오프셋은 현재 수신되고 있는 상기 단말기의 역방향 데이터 프레임 시작점과 프라이머리 공통 제어 물리 채널 프레임 시작점 간의 시간차가 256 칩의 배수 단위로 일치시키도록 결정된 값임을 특징으로 하는 상기 방법.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 스크램블링코드 시간 오프셋은 상기 단말기의 순방향 전용물리채널 프레임의 시작점과 역방향 전용물리채널의 시작점간 시간차에서 전파지연 값을 뺀 시간임을 특징으로 하는 상기 방법.
  22. 기지국 제어기와 연결된 기지국과 상기 기지국의 셀 영역에 있는 단말기 사이에 역방향 동기 전송 방식이 아닌 통신 모드로부터 상기 역방향 동기 전송 방식 통신모드로 전환하는 방법에 있어서,
    상기 기지국 제어기로부터 상기 단말기의 역방향 데이터 프레임 시작점과 상기 기지국 기준 시점과 주어진 칩들의 배수만큼 차이가 나도록 상기 시작점의 변경량을 나타내는 정보와, 상기 역방향 데이터가 전송되는 전송채널의 채널구분코드와, 스크램블링 코드를 포함하는 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 단말기에 대한 역방향 동기 전송 방식 모드 전환이 가능한 경우, 상기스크램블링코드 시간오프셋 정보를 계산하여 그 계산된 스크램블링 코드 시간 오프셋을 포함하는 응답메세지를 상기 기지국제어기로 전송하는 과정과,
    상기 응답 메시지를 전송한 후 상기 수신한 채널구분코드 및 스크램블링코드를 할당하고, 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋에 따라 상기 역방향 데이터 프레임의 시작점과 스크램블링코드 시작점을 결정하여 상기 역방향 동기 전송 방식 모드로 전환을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 역방향 동기 전송 방식 모드로 전환을 수행하는 과정은,
    특정 채널의 프레임 시작점에서 상기 스크램블링 코드 시간 오프셋만큼 지연된 위치에서 상기 스크램블링코드 시작점이 위치되도록 상기 기지국에서 생성되는 상기 스크램블링 코드를 지연하는 과정과,
    상기 단말기로부터 수신되는 역방향 프레임 데이터를 상기 지연된 스크램블링 코드를 이용하여 역확산하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 특정 채널은 프라이머리 공통 제어 물리 채널임을 특징으로 하는 상기 방법.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 스크램블링 코드 시간 오프셋은 현재 수신되고 있는 상기 단말기의 프레임 시작점과 특정 채널의 프레임 시작점과의 시간차로 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 스크램블링 코드 시간오프셋은 현재 수신되고 있는 상기 단말기의 프레임 시작점과 특정채널의 프레임 시작점의 시간차가 256칩의 배수 단위로 일치시키도록 결정된 값임을 특징으로 하는 상기 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 특정 채널은 프라이머리 공통 제어 물리 채널임을 특징으로 하는 상기 방법.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 특정채널은 프라이머리 공통 제어 물리 채널임을 특징으로 하는 상기 방법.
  29. 제22항에 있어서,
    상기 스크램블링 코드 시간 오프셋은 순방향 전송채널의 프레임 시작점과 역방향 전송채널의 프레임 시작점간 시간차에서 전파지연 값을 뺀 값으로 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  30. 기지국 제어기와 연결된 기지국과 상기 기지국의 셀 영역에 있는 단말기 사이에 역방향 동기 전송 방식이 아닌 통신 모드로부터 상기 역방향 동기 전송 방식 통신모드로 전환하는 방법에 있어서,
    상기 기지국은 상기 단말기로부터 특정 채널 신호를 수신하여 전파지연값을 측정하고, 상기 측정된 전파지연값과 역방향 동기 전송 방식 모드 전환 요청을 상기 기지국 제어기로 전송하는 과정과,
    상기 역방향 동기 전송 방식 모드 전환 요청을 수신한 기지국 제어기는 상기 기지국으로부터 수신한 상기 단말기의 전파지연값을 가지고 추가 지연값을 결정하고, 상기 결정된 추가 지연값을 상기 단말기로 전송하는 과정과,
    상기 추가지연값을 수신한 단말기는 순방향 데이터 전송채널 신호를 수신한후 상기 전파지연값에 해당하는 시간이 경과된 후 상기 추가지연값이 경과된 시점에서 역방향 데이터 전송 채널 신호의 송신 및 수신을 시작하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 추가지연값은;
    공통 전파 지연시간에서 상기 순방향 데이터 전송 채널과 역방향 데이터 전송 채널간 전파지연값을 2배하여 감산한 값임을 특징으로 하는 상기 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 공통 전파 지연시간은 동일셀 혹은 동일 역방향 동기 전송 방식 스크램블링 코드를 사용하는 모든 단말기들이 사용하는 값이며, 상기 기지국 제어기로 수신되는 역방향 전용 물리 채널 신호가 상기 모든 단말기들로부터 일정한 지연을 갖도록 설정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  33. 제30항에 있어서,
    상기 특정 채널은 랜덤 억세스 채널임을 특징으로 하는 상기 방법.
  34. 제30항에 있어서,
    상기 전송 채널은 전용 물리 채널임을 특징으로 하는 상기 방법.
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