KR20020014108A

KR20020014108A - 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신장치 및 방법

Info

Publication number: KR20020014108A
Application number: KR1020000047204A
Authority: KR
Inventors: 임채만
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2000-08-16
Publication date: 2002-02-25
Also published as: KR100365787B1

Abstract

본 발명에 따른, 부호분할다중접속 통신시스템에서 호출지시채널 통신방법이, 불연속 수신 사이클을 결정하는 과정과, 기지국이 상기 결정된 불연속 수신모드 사이클에 대응하여 호출지시자를 호출지시채널을 통해 송신하는 과정과, 이동국이 상기 결정된 불연속 수신 사이클에 대응하여 슬립상태에서 깨어나 호출지시자의 수신여부를 모니터링하는 과정과, 상기 호출지시자 수신시 이동국이 소정시간후 공통제어물리채널을 수신하여 복조하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COMMUNICATING CHANNEL IN CDMA COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 부호분할다중접속 통신시스템의 통신장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 호출지시채널(PICH : Paging Indicator Channel) 통신장치 및 방법에 관한 것이다.

기존, IS-95-A의 호출채널(paging channel) 프로토콜(protocol)은 비슬롯모드 호출(non-slotted mode paging)과 슬롯모드 호출(slotted mode paging)을 모두 지원한다. 상기 호출채널은 80 ms의 크기를 갖는 호출채널 슬롯(paging channel slot)들로 나뉘어 진다. 상기 비슬롯 모드 호출(Non-slotted mode paging)은 단말기가 모든 호출채널 슬롯에서 호출 메세지(paging message) 또는 제어 메세지(control message)를 수신하는 것을 말하며, 상기 슬롯모드 호출(slotted mode paging)은 단말기(mobile station)가 자신에게 할당된 특정 호출채널 슬롯(paging channel slot)에서만 상한 메시지(호출 메시지 및 제어메세지)를 수신하는 것을 말한다. 상기 슬롯모드 호출을 통해 한정된 호출채널 자원을 효율적으로 사용할 수 있고, 단말기 측에서는 아이들 슬립(idle sleep) 기능을 통해 전력 소모를 줄일 수 있다. 그러나, 상기 슬롯 모드 호출도 여전히 아이들 슬립 상태에서는 단말기가 호출 채널을 모니터링 하기 위하여 깨어나 80ms 동안 전력 소모를 해야한다. 또한, 시스템 재포착(reacquisition) 동작을 수행하기 위하여 할당된 슬롯 이전에 미리 깨어나야 하며, 호출 메시지 또는 제어메세지를 확인하기 위하여 인터리버(interleaver)와 복호기(decoder)를 동작 시켜야 하는 등, 부가적인 전력 소모가 많다. 상기와 같은 전력소모를 줄이기 위해 재빠른 호출(Quick paging)을 사용하는데, 이는 기지국(base station)으로부터 호출 메시지가 있을 때만, 아이들 상태에서 깨어나 호출 채널을 모니터링 하도록 하는 것을 말한다.

마찬가지로, UMTS 시스템이서도 단말기의 전력소모를 줄이기 위해 PICH(Paging Indicator channel)을 이용한다. 상기 PICH는 SF(spreading factor)가 256인 고정속도 물리 채널(fixed rate physical channel)으로, PI(pagingindicator:호출지시자)가 이 채널을 통해서 전송된다. 상기 PICH는 항상 PCH(paging channel) 전송채널(transport channel)이 패핑되어 있는 S-CCPCH(secondary common control physical chnnel : 제2공통제어 물리채널)와 연관되어 있다.

첨부된 도면 도 1은 상기 PICH 구조가 도시되어 있다. 상기 도 1을 참조하면, 길이 10ms인 하나의 PICH 프레임은 300비트로 구성된다. 물론, 288비트는 호출 지시자(paging indicator)를 전송하는데 사용된다. 나머지 12비트는 사용하지 않는다. N paging channel indicator{PI0,...,PIN-1}은 각 PICH 프레임에서 전송된다. 여기서 N=18,36,72, or 144이다. {PI0,...,PIN-1}에서 PICH 비트 {b0,...bN-1}로의 매핑과정이 하기 표 1에 나타나 있다.

Number of PI per frame {N}	PIⁱ=1	PIⁱ=0
N=18	{b¹⁶ⁱ,...,b¹⁶ⁱ⁺¹⁵}={1,1...,1}	{b¹⁶ⁱ,...,b¹⁶ⁱ⁺¹⁵}={0,0...,0}
N=36	{b⁸ⁱ,...,b⁸ⁱ⁺⁷}={1,1...,1}	{b⁸ⁱ,...,b⁸ⁱ⁺⁷}={0,0...,0}
N=72	{b⁴ⁱ,...,b⁴ⁱ⁺³}={1,1...,1}	{b¹⁶ⁱ,...,b⁴ⁱ⁺³}={0,0...,0}
N=144	{b²ⁱ,...,b²ⁱ⁺¹}={1,1}	{b²ⁱ,b²ⁱ⁺¹}={0,0}

임의의 프레임에서 특정 단말기에 해당되는 PI가 1로 설정되면 특정 단말기는 관련되 S-CCPCH에 해당하는 프레임을 읽어야 한다. 그런데 도 2에 도시된 바와 같이, PICH 프레임과 이와 관련한 S-CCPCH 프레임 사이에 타이밍이 존재한다. 상기 PICH 프레임에서 PI가 설정되면 호출 메세지가 상기 S-CCPCH를 통해 전송되는데 PICH가 전송된후 τ_PICH후에 전송된다. 여기서 τ_PICH는 7680칩이다.

현재 UMTS 시스템에서도 위에서 설명한 바와 같이 효율적인 슬립모드(sleepmode)를 지원하기 위하여 PICH채널을 도입하였고, 불연속수신(Discontinuous received : 이하 "DRX"라 칭함) cycle을 파라미터로 정의하여 상기 파라미터를 단말기가 주기적으로 호출메세지를 수신할 수 있도록 상위 layer에서 내려 보낸다. 그러므로 단말기는 DRX cycle에 따라 호출메세지를 체크하도록 되어있다.

그런데 PICH는 매 frame마다 반복되게 되어 있으므로 특정 단말에 호출이 있을 때 특정 단말에 해당되는 PI가 '1'로 설정(set)되고 일정 구간 동안 이를 매 frame마다 반복해서 전송될 것이다. 이렇게 되면 상기 PICH는 DRX cycle과 무관하게 PICH를 전송하게 되므로 전체적으로 시스템 효율이 저하되게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 호출지시자(PI)를 불연속수신(DRX) 사이클에 맞추어 전송하는 기지국 통신장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 불연속수신(DRX) 사이틀에 맞추어 호출지시자를 모니터링하는 단말기 통신장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한, 부호분할다중접속 통신시스템에서 호출지시채널 통신방법이, 불연속 수신 사이클을 결정하는 과정과, 상기 결정된 불연속 수신모드 사이클에 대응하여 호출지시자를 호출지시채널을 통해 송신하는 과정과, 상기 결정된 불연속 수신 사이클에 대응하여 슬립상태에서 깨어나 호출지시자의 수신여부를 모니터링하는 과정과, 상기 호출지시자 수신시 소정시간후 공통제어물리채널을 수신하여 복조하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 기존의 호출지시채널 구조를 도시하는 도면.

도 2는 PICH 프레임과 이에 관련한 S-CCPCH 프레임을 도시하는 도면.

도 3은 본 발명에 따른 호출지시채널 전송을 설명하는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 슬립모드 하에서의 단말기의 동작을 설명한는 도면.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 절차를 도시하는 도면.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 이동국 절차를 도시하는 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 효율적인 슬립모드(sleep mode)를 지원하기 위한 효과적인 호출지시채널(PICH) 전송 방안과 효과적인 단말기 동작 방안에 대해 설명한다. 또한, UMTS 시스템에서의 효과적인 호출지시채널 검출에 관한 수신기 구조에 대해 설명한다.

먼저, 기지국의 호출지시채널 전송에 대해 살펴보면, 우선, 기지국은 단말기가 불연속수신 사이클에 따 동작하므로 상위 계층(layer)에서 내려오는 불연속 수신 사이클(=단말기가 호출채널을 복조하는 주기)에 맞추어 호출지시자(PI)를 전송한다. 즉, 불연속 수신 사이클에 맞추어 호출지시자 전송을 제어한다.

다음으로, 단말기의 슬립모드에서의 동작을 살펴보면, 호출지시채널에 전송되는 호출지시자가 매 프레임마다 반복되고, 단말기는 슬립 모드하에서 불연속 수신 사이클에 맞추어 동작한다. 가령, 특정 단말기를 위한 호출지시자가 매 프레임마다 반복되어도 이를 무시하고, 상기 불연속 수신 사이클에 맞추어 슬립 상태에서깨어나고 그 위치에서 수신되는 호출지시자를 모니터링한다. 상기 호출지시자를 모니터링하여 호출이 있는지 여부를 판단하고, 상기 호출이 없다고 판단하면 다시 슬립하고 호출이 있다고 판단하면 소정시간 이후 수신되는 제2 공통제어물리채널(혹은 호출채널)을 복조한다.

첨부된 도면 도 3을 참조하여 기지국에서의 효율적인 호출지시채널 전송방안을 설명하면 다음과 같다.

상기 도 3은 호출지시자 수가 144이고, 특정 단말기에 대한 호출지시자가 '0'번째인 경우에 대해 설명하고 있다. 불연속 수신 사이클은 상위 계층에서 결정되어 파라미터 값으로 내려온다. 상기 표 1에서와 같이, 1 프레임에 들어가는 호출지시자 수가 144인 경우에 호출이 있다면, 호출지시채널의 비트가 '11'비트로 결정된다. 그런데 이 비트가 실제 전송될때는 I, Q 로 전송되므로 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 호출지시자에 대해 하나의 복소 심볼(complex symbol)이 전송된다. 상기한 바와 같이 '0' 번째 호출지시자를 사용하고 있는 특정 단말기를 호출할 경우 호출지시채널 프레임에서 '0'번재 심볼이 '1'로 세팅된다. 기존 스펙(spec)에서는 호출지시채널 프레임마다 계속 호출지시자가 반복되도록 되어 있으므로, 일정구간동안 계속 호출지시자가 전송될 것이다. 상기 호출지시채널 프레임에 호출지시자가 설정되면 상기 호출지시자가 전송된후 τ_PICH후에 호출 메세지가 S-CCPCH를 통해 전송되도록 되어 있다. 여기서 본 발명은 상기 호출메세지의 전송이 불연속 수신 사이클마다 전송되기 때문에 호출지시자도 매 프레임마다 전송할 필요 없이상기 불연속 수신 사이클에 맞추어 전송한다. 상기 도 3을 참조하면, 불연속 수신 사이클 구간 동안에는 특정 단말을 위한 상기 호출지시채널에 전송되는 '0'번째 호출지시자는 전송되지 않는다. 임의의 호출지시자에 대해서도 이와 같은 방법을 적용하면 전체적으로 간섭(interference)을 줄이는 효과를 가져와서 시스템 용량을 증가시킬수 있다. 특히 호출지시자의 수가 작을 수록 그 효과는 더욱 증대된다. 왜냐하면 하나의 호출지시채널 프레임에 들어가는 호출지시자가 줄어들면 하나의 호출지시자에 매핑되는 호출지시채널의 비트수가 증가하게 된다. 이러한 경우에 위에서 설명한 방법을 적용하면 그 효과가 더욱 증대된다. 물론 이때 단말기가 슬립 상태에 있다면 단말기도 불연속 수신 사이클 맞추어 동작할 것이고, 역시 불연속 수신 사이클에 맞추어 전송되는 호출지시채널을 모니터링하여 호출이 있는지 여부를 확인하고 호출이 없을 경우에는 슬립상태로 들어가고 호출이 있다고 판단되는 경우에는 S-CCPCH(PCH)을 복조한다.

첨부된 도면 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 슬립모드 하에서의 단말기의 동작을 설명한다.

상기 호출지시채널이 매 프레임마다 전송된다고 할지라도 단말기는 상기 불연속 수신 사이클에 맞추어 동작한다. 결국, 상기 불연속 수신 사이클에 단말기의 동작을 맞추려면, 슬립에서 깨어났을 때 모니터링 해야할 호출지시채널 프레임의 위치가 결정되고 또한 슬립에서 깨어난 이후에 웜업(warm-up)시간과 제포착(re-acquisition)을 위한 시간을 고려하여 단말기가 깨어나여야 한다. 물론 슬립모드가 아닌 아이들 모드일 경우에는 이와 같은 시간이 필요 없고 호출지시지만 그 시간에모니터링하면 된다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 절차를 도시하고 있다.

상기 도 5를 참조하면, 기지국은 501단계에서 타이머를 구동한다. 여기서 상기 타이머는 시스템 포착시 획득된 기준시간(reference time)에 동기되어 있는 타이머이다. 그리고, 상기 기지국은 503단계에서 불연속 수신(DRX) 사이클이 되었는지 검사한다. 여기서, 상기 불연속수신 사이클이 되었다고 판단되면 상기 기지국은 505단계로 진행하고, 그렇지 않다면 상기 불연속수신 사이클이 될 때까지 대기한다. 여기서 상기 불연속수신 사이클은 이후 호출메세지 전송에 따른 처리지연 등을 감안하여 실제 사이클 시간보다는 소정시간 이른 시간에서 검사하게 된다. 한편, 상기 불연속수신 사이클에 도달되었음을 감지한후 상기 기지국은 상기 505다계에서 특정 이동국으로 전송할 호출메세지가 발생하였는지를 검사한다. 여기서, 상기 호출메세지가 발생했으면 상기 기지국은 507단계로 진행하여 상기 특정 이동국에 해당하는 호출지시자(PI)를 "1"로 설정하고, 그렇지 않다면 상기 기지국은 509단계로 진행하여 상기 특정 이동국에 해당하는 호홀지시자를 "0"으로 설정한다. 여기서 상기 호출지시자가 "1"로 설정되는 것은, 이후 상기 특정 이동국으로 전송할 호출메세지가 있음을 의미한다. 상기 호출지시자 세팅후 상기 기지국은 511단계로 진행하여 상기 설정된 호출지시자 정보를 포함하는 호출지시채널 프레임을 제2 공통제어물리채널을 통해 방송한다. 그리고, 상기 기지국은 513단계에서 상기 소정시간 경과후 상기 특정 이동국으로 호출메세지를 전송한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 이동국 절차를 도시하고 있다.

상기 도 6을 참조하면, 이동국은 601단계에서 타이머를 구동한다. 여기서 상기 타이머는 시스템 포착시 획득된 기준시간(reference time)에 동기되어 있는 타이머이다. 한편, 상기 이동국은 슬립상태에 놓여있다고 가정한다. 그리고, 상기 이동국은 603단계에서 불연속 수신(DRX) 사이클이 되었는지 검사한다. 여기서, 상기 불연속수신 사이클이 되었다고 판단되면 상기 기지국은 605단계로 진행하고, 그렇지 않다면 상기 불연속수신 사이클이 될 때까지 대기한다. 상기 전송수신 사이클에 도달되었음을 감지한후 상기 이동국은 상기 605단계에서 호출지시채널을 복조하여 PICH 프레임을 수신하여 분석한다. 그리고, 상기 이동국은 607단계에서 상기 프레임내에 포함되어 있는 호출지시자(PI)가 "1"로 설정되어 있는지를 검사한다. 만일, 상기 호출지시자가 "1"로 설정되어 있으면 상기 이동국은 609단계로 진행하고, 그렇지 않으면 종료한다. 여기서 상기 호출지시자가 "1"로 설정되어 있는 것은, 이후 호출메세지가 수신됨을 의미한다. 따라서, 상기 이동국은 상기 609단계에서 소정시간 경과후 상기 제2 공통제어물리채널을 복조하여 호출메세지를 수신한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 호출지시채널(PICH)을 통해 전송되는 호출지시자를 미리 결정된 불연속 전송 사이클에 맞추어 전송하고, 단말기는 상기 불연속 전송 사이클에 맞추어 호출지시자의 수신여부를 모니터링하므로서, 매 프레임마다 송신되는 호출지시자를 줄임으로서 용량 증대를 꾀할수 있다.

Claims

부호분할다중접속 통신시스템의 호출지시채널 통신장치에 있어서,

호출지시채널을 통해 송신되는 호출지시자를 미리 결정된 불연속 전송 사이클에 근거하여 송신하는 기지국과,

상기 미리 결정된 불연속 전송 사이클에 대응하여 상기 호출지시자의 수신여부를 검사하고, 상기 호출지시자 수신시 소정시간후 공통제어물리채널을 수신하여 복조하는 단말기로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
부호분할다중접속 통신시스템에서 기지국의 호출지시채널 송신방법에 있어서,

불연속 전송 사이클을 결정하는 과정과,

상기 결정된 불연속 전송모드 사이클에 대응하여 호출지시자를 호출지시채널을 통해 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
부호분할다중접속 통신시스템에서 단말기의 호출지시채널 수신방법에 있어서,

불연속 전송 사이클을 결정하는 과정과,

상기 결정된 불연속 전송 사이클에 대응하여 슬립상태에서 깨어나 호출지시자의 수신여부를 모니터링하는 과정과,

상기 호출지시자 수신시 소정시간후 공통제어물리채널을 수신하여 복조하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
부호분할다중접속 통신시스템에서 호출지시채널 통신방법에 있어서,

불연속 전송 사이클을 결정하는 과정과,

기지국이 상기 결정된 불연속 전송모드 사이클에 대응하여 호출지시자를 호출지시채널을 통해 송신하는 과정과,

이동국이 상기 결정된 불연속 전송 사이클에 대응하여 슬립상태에서 깨어나 호출지시자의 수신여부를 모니터링하는 과정과,

상기 호출지시자 수신시 상기 이동국은 소정시간후 공통제어물리채널을 수신하여 복조하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.