KR20020039192A - 이동 통신 무선망에서 역방향 동기 시스템의 채널 코드할당 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부호 분할 다중 접속(CDMA) 방식의 이동 통신 무선망에서 역방향 동기 방식이 적용될 경우에 효율적으로 채널 코드를 할당하기 위한, 이동 통신 무선망에서 역방향 동기 시스템의 채널 코드 할당 방법에 관한 것으로서, 인덱스가 작은 스크램블링 코드에 있는 채널 코드부터 최대로 이용하기 위해서 호의 도착 시 인덱스가 작은 스크램블링 코드부터 사용 가능한 빈 채널코드가 있는 지를 살피고 빈 채널 코드가 없을 때 인덱스를 하나씩 증가시키면서 같은 동작을 반복하도록 함으로서, 스크램블링 코드의 순서대로 채널 코드를 차례차례로 채워나가면서 할당하고, 또한 호의 해제 또는 핸드오프 시, 해제되면서 비게된 유효 채널 코드를 기존의 호 중에서 해제되는 호 보다 인덱스가 큰 스크램블링 코드를 사용하는 호가 이용하게 함으로서 하나의 인덱스가 작은 스크램블링 코드부터 사용되는 채널 코드가 최대로 유지되도록 한다.

Description

이동 통신 무선망에서 역방향 동기 시스템의 채널 코드 할당 방법{Channel code assignment method for uplink synchronous system in mobile communication network}

본 발명은 이동 통신 무선망에서 역방향 동기 시스템의 채널 코드 할당 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부호 분할 다중 접속(CDMA) 방식의 이동 통신 무선망에서 역방향 동기 방식이 적용될 경우에 효율적으로 채널 코드를 할당하기 위한, 이동 통신 무선망에서 역방향 동기 시스템의 채널 코드 할당 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 기존의 CDMA 방식의 이동 통신망에 있어 이동국과 기지국 간에 형성되는 통화로는 순방향 채널과 역방향 채널로 구분된다. 순방향 채널은 기지국으로부터 이동국으로의 통화 채널을 말하고, 역방향 채널은 이와 반대 방향의 통화 채널을 말한다.

단일 기지국의 서비스 영역 내에 존재하는 복수개의 이동국과 해당 기지국 간의 복수개 순방향 채널은 상호 동기화가 되어 있어 각 채널간 직교(orthogonality) 특성의 직교 부호를 이용하여 복조 시 채널간 간섭을 상당히 감소시킬 수 있다.

그러나, 이동국에서 기지국으로의 역방향 채널은 이동국의 위치가 다르기 때문에 비동기 형태로 동작되며 직교 특성을 이용할 수 없어 이동국의 채널이 증가함에 따라 역방향의 간섭이 증가하게 된다. 이로 인해 역방향의 용량이 제한되는 문제가 발생된다.

따라서, 역방향의 용량을 증가시키기 위한 방법으로 역방향에서도 이동국의 송신 시점을 조정하여 동기화를 시킴으로서 직교 부호로 채널을 구분하여 각 채널간 간섭을 최소화시키는 기술이 제안된 바 있으며, 이 기술을 업링크 싱크로너스 트랜스미션 스킴(Uplink Synchronous Transmission Scheme : USTS)이라 한다.

USTS 기술은 역 방향 채널에서 채널간 직교화를 이용하여 용량 증가를 얻는 것이다. 현재의 코드 분할 다중 접속 이동 통신 시스템에서 기지국에서 이동국 방향으로의 순 방향은 채널 동기화가 가능하므로 직교 부호를 사용할 수 있으나, 이동국에서 기지국 방향으로의 역 방향은 채널 동기화를 사용하지 않으므로 직교 부호를 사용할 수 없다. 따라서, 역 방향에서는 각 채널간 간섭이 사용자 수의 증가에 의하여 증가함으로써 시스템의 용량이 역 방향 용량에 의해서 제한되는 경우가 많다. 이와 같은 용량 제한의 문제점을 해결하기 위해서는 역 방향의 동기화가 하나의 해가 될 수 있다. 기존의 방식에서 스크램블링 코드에 의해 이동국을 구분하는 방식과 달리 이 USTS 기술에서는 채널 코드에 의해서 이동국 및 이동국이 이용하는 채널의 구분을 하게 됨으로서 채널 코드 부족현상이 발생하게 된다. 이를 해결하기 위한 방식으로 다수의 스크램블링 코드가 하나의 셀에 이용될 수 있는데 이 경우 시스템 성능을 최대로 하기 위한 채널 코드 할당 방식이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 그 목적은 부호 분할 다중 접속(CDMA) 방식의 이동 통신 시스템에서 역방향 동기 방식이 적용될 경우 즉, 단일 셀에 대해 다수의 스크램블링 코드를 이용하여 역방향 신호의 동기를 이루는 이동 통신 시스템의 기지국에 있어, 채널 코드를 효율적으로 할당하여 망 성능을 향상시키도록 된 이동 통신 무선망에서 역방향 동기 시스템의 채널 코드 할당 방법을 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 채널 코드와 스크램블링 코드의 구성 예를 나타낸 도면이고,

도 2는 이동국으로부터 본 발명이 적용되는 해당 기지국에 역방향의 새로운 호 또는 핸드오버 호가 도착했을 경우의 본 발명에 따른 채널 코드 할당 방법의 흐름도이고,

도 3은 본 발명이 적용되는 기지국에서의 호의 해제 또는 타 기지국으로의 핸드오프 시 본 발명에 따른 채널 코드 할당 방법의 흐름도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

#1∼#N : 스크램블링 코드 1∼K : 채널 코드

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이동 통신 무선망에서 역방향 동기 시스템의 채널 코드 할당 방법은, 부호 분할 다중 접속 시스템의 기지국에서 다수의 스크램블 코드를 이용한 역방향 동기 방법에 있어서, 호의 요구 시, 기 보유된 복수개의 스크램블링 코드를 순차적으로 탐색하여 빈 채널코드를 가진 최선단의 스크램블링 코드를 선택하는 제 1 단계; 및 상기 선택된 해당 스크램블링 코드의 빈 채널 코드를 상기 요구 호에 할당하는 제 2 단계를 포함하여 구성되며, 상기 호는 신설 호 또는 타 기지국으로부터의 핸드오버 호를 포함한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이동 통신 무선망에서 역방향 동기 시스템의 채널 코드 할당 방법은, 부호 분할 다중 접속 기지국에서의 스크램블 코드를 이용한 역방향 동기 방법에 있어서, 임의 호의 해제 시, 상기 해제 호의 스크램블링 코드 및 이용 채널 코드 수에 근거하여, 상기 해제 호의 이용 채널 코드 수 이하의 채널 코드 수를 이용 중이고 상기 해제 호의 스크램블링 코드 보다 이후 순번 중 최종 순번의 스크램블링 코드를 이용 중인 다른 호를 탐색하는제 1 단계; 상기 탐색된 호의 스크램블링 코드를 상기 해제 호의 스크램블링 코드로 변경 할당하는 제 2 단계; 및 상기 변경 할당된 스크램블링 코드에 빈 채널의 코드가 남아 있으면, 그 빈 채널의 코드 수 이하의 채널 코드를 이용 중이면서 해당 스크램블링 코드의 이후 순번 중 최종 순번의 스크램블링 코드를 이용 중인 다른 호를 탐색하여, 그 탐색된 호의 스크램블링 코드를 상기 빈 채널 코드가 있는 해당 스크램블링 코드로 변경 할당하고, 이를 반복하여 빈 채널 코드를 채우는 제 3 단계를 포함하여 구성되며, 상기 해제 호는 타 기지국으로의 핸드 오프 호를 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 호의 요구 및/또는 임의 호의 해제 시 비어 있는 채널 코드를 스크램블링 코드 순으로 차례 차례 채워가며 할당함으로써, 인덱스가 작은 스크램블링 코드부터 사용되는 채널 코드 수를 최대로 유지하여 시스템 성능을 향상시키게 된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 통신 무선망에서 역방향 동기 시스템의 채널 코드 할당 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저 본 발명의 설명 전에 본 발명의 적용 기술인 USTS에 대하여 설명하기로 한다.

USTS는 한 기지국 내의 다수의 이동국의 송신을 기지국이 관리하는 기준 시간에 맞춰서 역방향 채널간 직교성(orthogonality)을 이용하는 것이다.

기지국 셀 내의 이동국은 역방향 채널을 이용하여 호 접속을 시도하고 기지국은 신호의 왕복 지연(round trip propagation delay)를 측정하여 기준 시간과 호 접속을 시도한 이동국의 프레임 시작 시간 사이의 시간 차이를 구한다. 이는 이동국에 착신되었을 경우에도 마찬가지로 기지국이 계산에 의해서 기준 시간과의 시간 차이를 알려준다. 이 시간 옵셋 정보를 기지국에서 이동국으로 제어 채널을 이용하여 알려줌으로써 이동국은 기지국이 보유한 기준 시간에 송신 채널 내의 프레임 송신 시점을 맞추게 된다. 통화 중에도 지속적인 시간 옵셋의 측정과 이동국으로의 전달, 이동국에서의 송신 시점의 조정을 통해 이동국의 기지국에의 도착 시점은 기준시간에 맞춰진다.

한 기지국 내에 통화를 시도한 다른 이동국들도 위와 같은 방법으로 기지국이 보유한 고유한 기준 시간에 비교한 시간 차이를 통보받아서 기지국의 기준 시간에 프레임 기준 시간을 맞춘다.

이때, 이동국과 기지국은 스크램블링 코드와 채널 코드의 두 가지 코드를 사용하게 된다. 채널 코드는 이동국과 채널을 구분하기 위해서 이용되며 같은 스크램블링 코드를 이용하는 이동국들은 채널 코드의 직교성에 의해서 간섭이 제거된다.

한 개의 스크램블링 코드에서 이용될 수 있는 채널 코드의 수는 제한되어있기 때문에 채널 코드 부족 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 이를 극복하기 위해 한 개의 셀에 여러 개의 스크램블링 코드를 이용하되, 이 경우 서로 다른 스크램블링 코드를 이용하는 이동국 간에는 직교성이 없기 때문에 USTS에 의한 이득이 없게되므로, 시스템 성능을 최대로 하기 위해 이하의 설명과 같이 본 발명에 따른 채널 코드 할당 방법을 구현토록 한다.

한 셀이 n 개의 스크램블링 코드를 가지고 있는 경우 USTS를 지원하는 이동국은 기지국으로부터 사용할 스크램블링 코드와 채널 코드들을 할당받게 된다. 이때 본 발명에서는 n개의 스크램블링 코드를 사용 중인 이동국들을 골고루 분포하게 할 수도 있고 차례차례로 채워 나갈 수도 있지만, 채널 코드의 직교성에 의한 간섭 제거 효과를 최대로 얻기 위해서 후자의 방법을 사용함이 바람직하다. 또한 이러한 본 발명의 채널 코드 할당 방법은 호가 처음 접속 될 때(즉, 신규 호의 요구 시) 핸드오버 시, 및 호가 끝날 때에 모두 적용함으로서 그 효과를 극대화 하도록 한다.

이어, 본 발명에 따른 채널 코드 할당 방법의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 채널 코드와 스크램블링 코드의 구성 예를 나타낸 도면으로서, 동 도면에 도시된 바와 같이, N개의 스크램블링 코드(#1∼#N)가 있고 각 스크램블링 코드에는 K 개의 채널 코드(1∼K)가 있다. 이때 코드 인덱스(index)는 임의로 정해지는 것으로 그 순서는 특별한 의미가 없다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 무선망에서 역방향 동기 시스템의 채널 코드 할당 방법을 설명하는 흐름도이다.

도 2는 이동국으로부터 본 발명이 적용되는 해당 기지국에 역방향의 새로운 호 또는 핸드오버 호가 도착했을 경우의 본 발명에 따른 채널 코드 할당 방법의 흐름도이다.

먼저, 새로운 신설호 또는 핸드오버 호의 도착 시(S201), 스크램블링 코드의 인덱스 i를 초기화하여 1로 즉, i=1 로 놓고(S202), i번째 인덱스의 스크램블링 코드에서 요구되는 수 만큼의 빈 채널 코드들이 있는가를 탐색하고(S203), 빈 채널 코드들이 있다면 해당하는 스크램블링 코드 i번에 구비된 빈 채널 코드들을 상기 도착 호의 해당 이동국에 할당하도록 한다(S204).

만일, 상기 단계 S203에서 상기 스크램블링 코드 i번에 빈 채널 코드가 없다면 인덱스 i를 i+1로 즉, i=i+1로 하여 탐색할 스크램블링 코드의 번호를 다음 순서의 번호로 한 단계 높인 후(S205), 그 한 단계 높인 탐색 인덱스 i가 최종 스크램블링 코드의 인덱스 번호 N을 초과하는가 즉, i>N 인가를 판단한 후(S206), 그렇다면 할당할 채널 코드가 없는 것이므로 해당 호에 대한 블록킹(blocking)을 수행하고(S207), 그렇지 않다면 상기 단계 S203→S205→S206→S203의 루프를 스크램블링 코드 N까지 한 단계씩 높여가면서 순차적으로 수행하여, 빈 채널 코드가 있는 스크램블링 코드를 확인하고 그 확인된 스크램블링 코드의 빈 채널 코드들을 상기 도착 호의 이동국에게 할당하도록 한다.

즉, 도 2에서, 본 발명에 일 실시 예에 따른 채널 코드 할당 방법은 인덱스가 작은 스크램블링 코드에 있는 채널 코드부터 최대로 이용하기 위해서 호의 도착 시 인덱스가 작은 스크램블링 코드부터 사용 가능한 빈 채널코드가 있는 지를 살피고 빈 채널 코드가 없을 때 인덱스를 하나씩 증가시키면서 같은 동작을 반복하도록 함으로서, 스크램블링 코드의 순서대로 채널 코드를 차례차례로 채워나가면서 할당하는 것이다.

도 3은 본 발명이 적용되는 기지국에서의 호의 해제 또는 타 기지국으로의 핸드오프 시 본 발명에 따른 채널 코드 할당 방법의 흐름도이다.

먼저, n번 인덱스의 스크램블링 코드 및 k개의 채널 코드를 이용하는 호의 해제 시(S301), 상기 해제 호가 이용했던 채널 코드의 수 k를 R로 즉, R=k라 할 때(S302), 현재 R개 이하의 채널 코드를 이용하고 있는 호를 ??고 그 호 중에서 스크램블링 코드의 인덱스 값(또는 번호라 함)이 가장 큰 호를 ??아서 그 해당 호의 인덱스 번호를 M으로 놓되, 만일 해당 호가 없으면 M을 0으로(M=0) 한다(S303).

상기 단계 S303에서 M=0인지를 판단하고(S304), M=0이라면 종료토록 하고, M=0이 아니라면 그 M과 상기 해제 호의 스크램블링 코드 인덱스 번호 였던 n의 크기를 비교하여 M이 n보다 큰가 즉, M>n 이 되는가를 판단하고(S305), 판단결과 아니라면 종료토록 하고, 그렇다면 스크램블링 코드 M의 x개(x개는 R개 이하의 채널 코드 수임)의 채널 코드를 가지는 호를 상기 해제 호로 인해 k개의 채널 코드가 비워진 스크램블링 코드 n에 할당한 후(S306), R=R-x로 환산하여 상기 단계 S303부터 반복 수행토록 함으로서(S307) 상기 해제 호로 인해 비워져 사용가능한 k개의 채널 코드를 차례차례 할당토록 한다.

즉, 도 3에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 코드 할당 방법은 호의 해제 또는 핸드오프 시, 해제되면서 비게된 유효 채널 코드를 기존의 호 중에서 해제되는 호 보다 인덱스가 큰 스크램블링 코드를 사용하는 호가 이용하게 함으로서 인덱스가 작은 스크램블링 코드부터 사용되는 채널 코드가 최대로 유지되도록 한다. 이때 채널 코드의 개수는 확산지수(spreading factor)가 가장 큰 것을 1로 하여 산출된 값으로 한다. 또한 이것은 OVSF 코드를 사용하므로 이 코드의 적용 법칙을 어기지 않는 범위 내에서 동작되어야 한다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 이동 통신 무선망에서 역방향 동기 시스템의 채널 코드 할당 방법은, 역방향 호의 요구 및/또는 임의 호의 해제 시 비어 있는 채널 코드를 스크램블링 코드별 순서대로 차례 차례 채워가며 할당함으로써, 하나의 스크램블링 코드에 대해 사용되는 채널 코드 수를 최대로 유지하여 시스템 성능을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 부호 분할 다중 접속 기지국에서 다수의 스크램블 코드를 이용한 역방향 동기 방법에 있어서,

   호의 요구 시, 기 보유된 복수개의 스크램블링 코드를 순차적으로 탐색하여 빈 채널의 코드를 가진 최선단의 스크램블링 코드를 선택하는 제 1 단계; 및

   상기 선택된 해당 스크램블링 코드의 빈 채널 코드를 상기 요구 호에 할당하는 제 2 단계를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 이동 통신 무선망에서 역방향 동기 시스템의 채널 코드 할당 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 호는 신설 호 또는 핸드오버 호인 것을 특징으로 하는 이동 통신 무선망에서 역방향 동기 시스템의 채널 코드 할당 방법.
3. 부호 분할 다중 접속 기지국에서의 스크램블링 코드를 이용한 역방향 동기 방법에 있어서,

   임의 호의 해제 시, 상기 해제 호의 스크램블링 코드 및 이용 채널 코드 수에 근거하여, 상기 해제 호의 이용 채널 코드 수 이하의 채널 코드 수를 이용 중이고 상기 해제 호의 스크램블링 코드 보다 이후 순번 중 최종 순번의 스크램블링 코드를 이용 중인 다른 호를 탐색하는 제 1 단계;

   상기 탐색된 호의 스크램블링 코드와 채널 코드들을 상기 해제 호의 스크램블링 코드와 채널 코드들로 변경 할당하는 제 2 단계; 및

   상기 변경 할당된 스크램블링 코드에 빈 채널의 코드가 남아 있으면, 그 빈 채널의 코드 수 이하의 채널 코드를 이용 중이면서 해당 스크램블링 코드의 이후 순번 중 최종 순번의 스크램블링 코드를 이용 중인 다른 호를 탐색하여, 그 탐색된 호의 스크램블링 코드와 채널 코드들을 상기 빈 채널 코드가 있는 해당 스크램블링 코드와 채널 코드들로 변경 할당하고, 이를 반복하여 빈 채널 코드를 채우는 제 3 단계를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 이동 통신 무선망에서 역방향 동기 시스템의 채널 코드 할당 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 해제 호는 타 기지국으로의 핸드 오프 호를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 무선망에서 역방향 동기 시스템의 채널 코드 할당 방법.