KR20030025295A - 무선 통신 시스템에서 액세스 제어를 위한 방법 - Google Patents

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KR20030025295A KR10-2003-7002464A KR20037002464A KR20030025295A KR 20030025295 A KR20030025295 A KR 20030025295A KR 20037002464 A KR20037002464 A KR 20037002464A KR 20030025295 A KR20030025295 A KR 20030025295A
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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 액세스 제어를 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법에 의해, 다수의 가입자국(MS1, MS2)이 랜덤 액세스(RACH)를 위한 채널을 통해 개별 액세스 시퀀스(SYNC1)를 무선 통신 시스템의 기지국(BS)으로 전송한다. 그리고 나서, 상기 무선 통신 시스템은 또 다른 채널(FRACH)을 통해 가입자국(MS1)의 선택을 시그널링한다. 이어서, 선택된 가입자국(MS1)이 물리 액세스 채널(PRACH)을 통해 추가 시퀀스를 상기 기지국(BS)으로 전송한다. 상기 액세스 시퀀스(SYNC1)와 물리 액세스 채널(PRACH) 사이에 공개된 관계가 특징적으로 존재하고, 적어도 두 개의 물리 액세스 채널(PRACH)이 또 다른 채널(FPACH)에 할당된다.

Description

무선 통신 시스템에서 액세스 제어를 위한 방법 {METHOD FOR CONTROLLING ACCESS IN A RADIO COMMUNICATIONS SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템, 특히 이동 통신 시스템에서 액세스 제어를 위한 방법에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에서는 정보들(예컨대 음성, 화상 정보 또는 다른 데이터)이 전자기파를 사용하여 무선 인터페이스를 통해 무선 송신국과 무선 수신국(기지국 및 이동국) 사이에서 전송된다. 이 경우, 상기 전자기파는 개별 시스템을 위해 제공된 주파수 대역 내에 놓여있는 반송파 주파수에서 방출된다. 무선 인터페이스, 예컨대 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)를 통한 CDMA 전송 방식(FDD 모드) 또는 TD/CDMA 전송 방식(TDD 모드)을 사용하는 차세대 이동 통신 시스템이나 또 다른 3세대 이동 통신 시스템에 있어서, 주파수는 대략 2000MHz의 주파수 대역 내에 놓여있다.
가입자 분할을 위해, 예컨대 GSM 이동 통신 시스템에서는 신호 소스를 구별하기 위해 시분할 다중 방식(TDMA)이 사용된다. 하나의 타임 슬롯이 통신 블록을 전송하는데 사용되며, 상기 통신 블록은 다른 통신 블록으로부터 분리되어 수신측에서 평가될 수 있다. 또한 리소스 할당을 위해 업링크에서 액세스 블록을 전송하는 것이 상기 GSM-이동 무선 통신 시스템에 공지되어 있다. 따라서, 하나의 가입자국은 연결 셋업을 원하고 있다는 사실을 네트워크에 신호로 알린다. 그러나, 액세스 블록을 위해 예약된 타임 슬롯은 랜덤 액세스된다.
다수의 이동 통신국이 동시에 이 타임 슬롯 내에서 전송될 경우에는 액세스 블록은 오버레이되고 경우에 따라서는 수신하는 기지국에 의해 검출될 수 없을 수도 있다.
이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 방식(initail access)을 실행하기 위한 상이한 접근 방식이 공지되어 있다. UTRA FDD 및 TDSCDMA(또는 UTRA TDD Low Chip Rate Option)를 위해서는 2단 랜덤 액세스 절차가 사용된다. 이는 네트워크와의 접속을 셋업하기를 원하는 가입자국이 우선 하나의 시퀀스(즉, 프리앰블(FDD), SYNC1 코드(TDSCDMA))를 전송한다는 것을 의미한다. 이 시퀀스가 네트워크에 의해 긍정적인 응답을 받을 경우에만(즉, 물리 채널(ATCH(FDD)) 또는 FPACH(TDSCDMA)) 액세스가 계속되고 소수의 관련 정보들을 포함하는 고유의 랜덤 액세스 메시지가 소위 "Physical Random Access Channel(PRACH)"을 통해 전송된다.
이 경우, 가입자국에 의한 제 1 시퀀스의 선택은 랜덤하게 이루어진다. 선택된 제 1 시퀀스를 기초로 하여 가입자국은 어떤 물리 리소스 액세스가 계속되는지, 즉 어떤 다운링크 리소스(AICH, FPACH)에서 응답이 이루어지고 어떤 업링크 리소스에서 가입자국이 추가의 액세스 정보를 전송할 수 있는지를 알아야만 한다. 이는 한편으로는 효율적인 액세스를 달성하기 위해, 다른 한편으로는 상기 PRACH에 동시에 액세스되는 이동 통신 장치 간의 충돌을 막기 위해 중요하다.
또한 가입자국이 전체 랜덤 액세스 절차를 진행하는데 있어서 너무 많은 시간을 필요로 해서는 안된다는 사실, 즉 상기 가입자국이 네트워크로부터의 응답이나 PRACH 내에서 전송해도 좋다는 승인을 기다리는데 너무 오랜 시간이 걸려서는 안된다는 사실을 고려할 필요가 있다.
TDSCDMA-시스템을 위해, 사용된 FPACH 리소스와 PRACH 리소스 사이에 명확한 할당을 정하도록 제안된다. 또한 이러한 FPRACH/PRACH 쌍과 사용된 SYNC1 코드 간의 할당이 존재한다. 이는 가입자국이 하나의 SYNC1 코드를 선택하는 순간에 어떤 PRACH/FPACH 쌍이 사용되는지가 공개된다는 것을 의미한다(도 2 참조).
TDSCDMA-시스템에서는 소위 특수한 서브프레임 구조(subframe structure)가 사용되며, 한 서브프레임은 5ms 동안 지속된다. 두 개의 서브프레임이 10ms의 한 프레임을 형성하기 위해 서로 결합됨으로써(도 3 참조), UMTS 표준의 다른 모드와의 호환성이 보장된다. 각각의 서브프레임은 소위 UpPTS(UPlink Pilot Timeslot) 내에서 소위 SYNC1 시퀀스를 전송하는데 사용될 수 있다. 각각의 무선 셀 마다 예컨대 8개의 SYNC1 시퀀스가 허용된다. 소위 "FPACH Acknowlegement" 형태의 네트워크에 의한 확인은 4개의 서브프레임 내에서 이루어져야만 한다. 상기 FPACH는 SYNC1 시퀀스가 한번 더 조회되고, 상기 SYNC1 시퀀스에 대해서 가입자국을 명확하게 식별하기 위해 응답이 주어진다.
TDSCDMA 시스템을 위해 제안된 대책은 가입자국이 경우에 따라 그것의 PRACH를 전송할 수 있을때까지 기다려야만 하는 단점을 갖는다. 예컨대, 세 개의 가입자국이 한 서브프레임 내에서 각각의 상이한 SYNC1 시퀀스를 전송하는 것으로 가정된다. 이러한 모든 시퀀스가 동일한 PRACH/FPACH 쌍에 할당될 경우에는 각각의 서브프레임 마다 상기 시퀀스 중 단 하나만이 FPACH 내에서 응답받을 수 있게 된다. 이에 상응하여 PRACH에 대한 가입자국의 응답은 지연된다. FPACH에 할당된 PRACH 리소스에 대해서는 임의의 시점에 항상 단지 하나의 가입자국 만이 액세스될 수 있다. 특히 예컨대 2개 또는 4개의 서브프레임이 인터리브될 경우에는 RACH가 다수의 서브프레임에 분할되어 전송될 수 있다. 이러한 경우 리소스는 개별 액세스를 위해 더 오랫동안 차단된다.
본 발명의 목적은 액세스 제어의 효율을 높이는데 있다. 상기 목적은 청구항 1항의 특징을 갖는 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 개선예는 종속항에 제시된다.
따라서, 본 발명에 따른 방법은 공지된 시스템의 용어 사전에서는 단독으로 제공된 FPACH에 다수의 PRACH, 즉 두 개의 PRACH가 할당되도록 제안한다. 이러한 방법은 2단 액세스 절차를 사용하는 다른 무선 통신 시스템에서도 동일한 방식으로 바람직하게 사용될 수 있다.
도 1 및 도 4에 의해 실시예가 더 자세히 설명된다.
예컨대 도 1에 도시된 바와 같이 두 개의 가입자국(MS1, MS2)이 한 서브프레임 내에서 두 개의 상이한 SYNC1 시퀀스(SYNC1,1및 SYNC1,2)를 전송할 경우, 4개의 서브프레임 내에서 상기 두 개의 SYNC1 시퀀스에 대해 응답하기 위해서는 동일한 FPACH,1이 경우에 따라 상이한 서브프레임 내에서 사용된다. 그리고 나서, 다음에 오는 서브프레임 내에서는, 각각 상이한 리소스(PRACH,1및 PRACH,2)의 사용하에서두 개의 가입자국(MS1, MS2)이 동시에 PRACH 내에서 응답할 수 있다.
SYNC1 시퀀스, PRACH 및 FPACH는 어떤 SYNC1 코드가 어떤 PRACH/FPACH 쌍에 속하는지에 대한 정보를 가입자국에게 알려주기 위해 시스템 정보의 한 아이템을 사용함으로써 할당될 수 있으며, 이때 동일한 FPACH가 다수의 PRACH/FPACH 쌍에 속할 수 있다.
이에 대한 대안으로서, SYNC1 시퀀스, PRACH 및 FPACH의 할당을 규정하면서 네트워크 및/또는 가입자국 측에 공개되는 명확한 법칙이 지정될 수 있다.
요약하자면, 공지된 방법은 FPACH 리소스 및 PRACH 리소스의 사용효율이 최적화되고, 랜덤 액세스 과정이 가속화되며, 이러한 절차가 RACH의 인터리빙 사이즈에 따라 조정될 수 있다는 장점을 제공한다.
무선 통신 시스템의 예로서 도 1에 도시된 이동 통신 시스템은 다수의 이동 교환국(MSC: Mobile Switching Center)으로 이루어지며, 상기 이동 교환국은 서로 연결되거나 고정 회로망(PSTN)에 대한 액세스를 셋업한다. 또한 상기 이동 교환국(MSC)은 기지국(BS)을 제어하고 무선 리소스를 예컨대 무선 리소스 매니저에 할당하기 위한 적어도 하나의 개별 장치(RNC:Radio Network Controller)와 연결된다. 상기 장치(RNC) 각각은 또한 적어도 하나의 기지국(Bs)과의 접속을 가능하게 한다. 이러한 기지국(BS)은 가입자국, 즉 이동국(MS) 또는 그 밖의 이동 단말 장치 및 고정 단말 장치와의 접속을 셋업하기 위해 무선 인터페이스를 사용할 수 있다.
각각의 기지국(BS)은 적어도 하나의 무선 셀을 형성한다.
조작 및 관리 센터(OMC)는 이동 통신 시스템 및 그 부분들에 대한 제어 및 관리 기능을 수행한다. 이러한 구조의 효율은 특히 무선 가입자 액세스를 갖는 가입자 액세스 네트워크 및 허가되지 않는 주파수 범위 내에서 동작하는 기지국 및 가입자국을 위해, 본 발명이 이용될 수 있는 다른 무선 통신 시스템으로 전달될 수 있다.
도 1에는 가입자국(MS1, MS2)과 기지국(BS) 간의 포인트 투 포인트 접속 형태의 시그널링 정보를 전송하기 위한 접속 및 포인트 투 멀티포인트 접속 형태의 방송 제어 채널(BCCH:Broadcast Control Channel)이 도시된다. 상기 방송 제어 채널(BCCH)은 공개된 일정 송신 전력을 사용하여 기지국(BS)에 의해 송출되고, 특히 무선 셀 내에 제공된 서비스 및 무선 인터페이스 내 채널의 구조에 대한 세부사항을 포함한다. 업링크(UL)에서 랜덤 액세스 채널(RACH)이 가입자국(MS1, MS2)을 위해 제공된다.

Claims (3)

  1. 무선 통신 시스템에서 액세스 제어를 위한 방법으로서,
    다수의 가입자국(MS1, MS2)이 랜덤 액세스 채널(RACH)을 통해 개별 액세스 시퀀스(SYNC1)를 무선 통신 시스템의 기지국(BS)으로 전송하고,
    상기 무선 통신 시스템은 추가의 채널(FRACH)을 통해 가입자국(MS1)의 선택을 시그널링하며,
    상기 선택된 가입자국(MS1)이 물리 액세스 채널(PRACH)을 통해 추가 시퀀스를 상기 기지국(BS)으로 전송할 수 있고,
    상기 액세스 시퀀스(SYNC1)와 물리 액세스 채널(PRACH) 간의 공개된 관계가 존재하고, 추가의 채널(FPACH)은 적어도 두 개의 물리 액세스 채널(PRACH)을 할당받는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 추가의 채널(FPACH)과 물리 액세스 채널(PRACH) 간의 관계가 시스템 정보의 한 아이템을 사용하여 상기 가입자국으로 시그널링하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 추가의 채널(FPACH)과 물리 액세스 채널(PRACH) 간의 관계가 네트워크 및/또는 가입자국에 공개되는 방법.
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