KR20030076908A - 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는이동통신시스템에서 역방향 전력 제어를 위한 파일럿 심볼위치 결정장치 및 방법 - Google Patents

고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는이동통신시스템에서 역방향 전력 제어를 위한 파일럿 심볼위치 결정장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 CDMA를 사용하는 이동통신시스템 중에 특히 순방향 고속 전송( High Speed Downlink Packet Access :이하 HSDPA)을 위한 채널을 사용하는 통신 시스템에서 역방향 제어 채널의 별도 전력제어를 위한 파일럿 비트의 위치를 가변적으로 운용하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에서 제안하는 방식의 장점은 순방향 고속 전송을 위한 제어 채널의 전력 제어를 기존 제어 및 데이터 채널과 따로 수행함으로써 순방향 고속 전송을 위한 제어 채널의 신뢰도가 증가하고, 파일럿 비트의 위치를 사용자마다 다르게 설정함으로써 사용자 간 간섭이 적어지게 된다.

Description

고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 이동통신시스템에서 역방향 전력 제어를 위한 파일럿 심볼 위치 결정장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SIGNALLING PILOT OFFSET FOR UPLINK POWER CONTROL IN COMMUNICATION SYSTEM USING HIGH SPEED DOWNLINK PACKET ACCESS SCHEME}
본 발명은 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 역방향 송신전력 제어장치 및 방법에 있어서, 특히 고속 하향공유채널(High Speed Downlink Shared Channel, 이하 "HS DSCH"라 칭함)을 위한 역방향 전용물리채널(Up-link Dedicated Physical Channel, 이하 "UL_DPCH"라 칭함)의 전력 제어를 위한 파일럿 비트의 위치를 기지국이 단말에게 알려주기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
오늘날 이동통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하는데서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위한 고속, 고품질의 무선 데이터 패킷 통신시스템으로 발전하고 있다. 또한, 현재 비동기방식(3GPP)과 동기방식(3GPP2)으로 양분되는 제3세대 이동통신시스템은 고속, 고품질의 무선 데이터 패킷 서비스를 위한 표준화 작업이 이루어지고 있다. 그 예로서 3GPP에서는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access, 이하 "HSDPA"라 칭함)에 대한 표준화 작업이 진행되고 있으며, 3GPP2에서는 1xEV-DV에 대한 표준화 작업이 진행되고 있다. 이러한 표준화 작업은 제3세대 이동통신 시스템에서 2Mbps 이상의 고속, 고품질의 무선 데이터 패킷 전송 서비스에 대한 해법을 찾기 위한 노력의 대표적인 반증이라 볼 수 있으며, 4세대 이동통신 시스템은 그 이상의 고속, 고품질의 멀티미디어 서비스 제공을 근간으로 하고 있다.
일반적으로, 고속 순방향 패킷 접근(High Speed Down-link Packet Access, 이하 "HSDPA"라 칭함) 방식은 비동기방식의 UMTS(Universal Mobile Terrestrial System) 이동통신시스템에서 순방향 고속 패킷 데이터 전송을 지원하기 위한 순방향 데이터 채널인 고속 순방향 공통채널(High Speed - Downlink Shared Channel, 이하 "HS-DSCH"라 칭함)과 이와 관련된 제어채널들을 포함한 데이터 전송방식을 총칭한다.
상기 HSDPA에서는 기존 이동통신시스템에서 제공되던 일반적인 기술 외에 채널변화에 대한 적응능력을 높일 수 있는 다른 진보된 기술이 필요하다. 상기 HSDPA에서 고속 패킷 전송을 지원하기 위해 적응적 변조/코딩(Adaptive Modulation and Coding, 이하 "AMC"라 한다) 방식, 복합 재전송(Hybrid Automatic Re-transmission Request, 이하 "HARQ"라 함) 방식 및 빠른 셀 선택(Fast Cell Select, 이하 "FCS"라 함) 방식이 제안되었다.
첫 번째로, 상기 AMC 방식에 대해 설명하기로 한다.
상기 AMC 방식은 특정 기지국(Node B)과 단말기(User Element, 이하 "UE"라 칭함) 사이의 채널 상태에 따라 서로 다른 데이터 채널의 변조방식과 코딩방식을 결정하여, 상기 기지국 전체의 사용 효율을 향상시키는 데이터 전송 방식을 말한다. 따라서, 상기 AMC 방식을 지원하기 위해선 복수개의 변조방식들과 복수개의 코딩방식들을 가지며, 상기 변조방식들과 코딩방식들의 조합에 의해 데이터 채널신호를 변조 및 코딩한다. 상기 변조방식들과 코딩방식들의 조합들 각각을 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme, 이하 "MCS"라 칭함)이라고 하며, 상기 MCS의 종류에 따라 레벨(level) 1에서 레벨(level) n까지 복수 개의 MCS들을 정의할 수 있다. 즉, 상기 AMC 방식은 상기 MCS의 레벨(level)을 상기 UE와 현재 무선 접속되어 있는 Node B 사이의 채널 상태에 따라 적응적으로 결정함으로서 상기 NodeB의 전체 시스템 효율을 향상시키는 방식이다.
두 번째로, 상기 HARQ 방식 중 다채널 정지-대기 혼화 자동 재전송 방식(n-channel Stop And Wait Hybrid Automatic Re-transmission Request, 이하 "n-channel SAW HARQ"라 칭함)을 설명하기로 한다.
상기 HARQ 방식은 ARQ(Automatic Re-transmission Request) 방식의 전송 효율을 증가시키기 위해 다음과 같은 2 가지 방안을 새롭게 적용한 것이다. 첫 번째 방안은 상기 HARQ는 UE와 Node B 사이에서의 재전송 요구 및 응답을 수행하는 것이고, 두 번째 방안은 오류가 발생한 데이터들을 일시적으로 저장하였다가 해당 데이터의 재전송 데이터와 결합(Combining)해서 전송하는 것이다. 또한 상기 HSDPA 방식에서는 종래의 멈춤-대기 자동 재전송(Stop and Wait ARQ, 이하 "SAW ARQ"라 칭함) 방식의 단점을 보완하기 위해서 상기 n-channel SAW HARQ 방식을 도입하였다. 상기 SAW ARQ 방식의 경우 이전 패킷 데이터에 대한 ACK를 수신하여야만 다음 패킷 데이터를 전송한다. 따라서, 이전 패킷 데이터에 대한 ACK를 수신한 후에만 다음 패킷 데이터를 전송하기 때문에 패킷 데이터를 현재 전송할 수 있음에도 불구하고 ACK을 대기하여야 하는 경우가 발생할 수 있다. 이에 반하여 상기 n-channel SAW HARQ 방식에서는 이전 패킷 데이터에 대한 ACK를 받지 않은 상태에서 다수의 패킷 데이터들을 연속적으로 전송해서 채널의 사용 효율을 높일 수 있다. 즉, UE와 Node B간에 n 개의 논리적인 채널(Logical Channel)들을 설정한다. 그리고, 특정 시간 또는 채널 번호로 상기 n 개의 채널들 각각의 식별이 가능하다면, 패킷 데이터를 수신하게 되는 상기 UE는 임의의 시점에서 수신한 패킷 데이터가 어느 채널을 통해전송된 패킷 데이터인지를 알 수 있다. 또한, 수신되어야 할 순서대로 패킷 데이터들을 재구성하거나, 해당 패킷 데이터를 소프트 컴바이닝(soft combining) 하는 등 필요한 조치를 취할 수 있다.
마지막으로, 상기 FCS 방식을 설명하기로 한다.
상기 FCS 방식은 상기 HSDPA 방식을 사용하고 있는 UE가 셀 중첩지역, 즉 소프트 핸드오버 영역에 위치할 경우 복수 개의 셀들 중 채널 상태가 좋은 셀을 빠르게 선택하는 방법이다. 상기 FCS 방식은 구체적으로 설명하면, 상기 HSDPA를 사용하고 있는 UE가 이전 Node B와 새로운 Node B의 셀 중첩지역에 진입할 경우, 상기 UE는 복수의 셀들, 즉 복수 개의 Node B들과의 무선 링크(Radio Link)를 설정한다. 이때 상기 UE와 무선 링크를 설정한 셀들의 집합을 액티브 셋(active set)이라 칭한다. 상기 액티브 셋에 포함된 셀들 중에서 가장 양호한 채널상태를 유지하고 있는 셀로부터만 HSDPA용 패킷 데이터를 수신하여 전체적인 간섭(interference)을 감소시킨다. 여기서, 상기 액티브 셋에서 가장 양호한 채널상태를 유지하고 있는 셀을 베스트 셀(best cell)이라 한다. 이를 위해 상기 UE는 상기 액티브 셋에 속하는 셀들의 채널상태를 주기적으로 검사함으로서 현재 베스트 셀보다 더 좋은 채널상태를 가지는 셀이 발생하는 지를 감시하여야 한다. 만약, 더 좋은 채널상태를 가지는 셀이 검사되면 베스트 셀 지시자(Best Cell Indicator) 등을 상기 액티브 셋에 속해있는 셀들로 전송한다. 상기 베스트 셀 지시자는 상기 현재의 베스트 셀을 새로 검사된 채널 상태가 더 좋은 셀로 바꿀 것을 요구하는 지시자로서 상기 베스트 셀로 선택된 셀의 식별자가 포함되어 전송된다. 이에 상기 액티브 셋 내의 셀들은 상기 베스트 셀 지시자를 수신하고, 상기 베스트 셀 지시자에 포함된 셀 식별자를 검사한다. 그래서 상기 액티브 셋 내의 셀들 각각은 상기 베스트 셀 지시자가 자신에게 해당하는 베스트 셀 지시자인지를 검사하고, 상기 검사결과 베스트 셀로 선택된 해당 셀은 HS-DSCH를 이용해서 상기 UE로 패킷 데이터를 전송한다.
도 1은 통상적인 HSDPA 방식을 사용하는 이동통신시스템의 순방향 채널 구조와 채널들간의 시간관계를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 순방향 전용물리채널(Down-Link Dedicated Physical CHannel, 이하 "DL_DPCH"라 칭함)은 기존의 부호분할다중접속 이동통신시스템, 일 예로 Release-99에서 정의된 필드(field)로 구성된다. 도 2는 상기 HS-DSCH를 통한 HSDPA 서비스 및 순방향 전용물리데이터채널(Down-Link Dedicated Physical Data CHannel, 이하 "DL_DPDCH"라 칭함)을 통한 데이터 전송을 동시에 지원하기 위한 DL_DPCH을 구성하는 하나의 슬롯 구조를 보이고 있다. 상기 DL_DPCH는 기존의 HSDPA 서비스를 지원하지 않는 Release-99에서 정의된 구조와 동일하다. 상기 도 2에서 보이고 있는 각 영역들을 설명하면, Data1 영역과 Data2 영역을 통해서는 상위 계층 동작을 지원하기 위한 데이터 혹은 음성 등의 전용 서비스를 지원하기 위한 데이터를 전송한다. TPC 영역을 통해서는 UE의 송신 전력을 제어하기 위한 하향 송신전력 제어명령을 전송하며, TFCI 영역을 통해서는 상기 Data1 영역과 상기 Data2 영역의 전송포맷조합 정보를 전송한다. 파일럿(Pilot)은 미리 약속된 심볼 열로서 UE가 하향 채널의 상태를 추정하는 데 사용된다.
상기 도 1에서 고속 순방향 물리공유채널(High Speed Physical DownlinkShared Channel, 이하 "HS-PDSCH"라 칭함)은 상기 Node B가 상기 UE에게 전송하는 HSDPA용 패킷 데이터가 전송되는 채널이다. 따라서, 상기 Node B는 고속 패킷 데이터가 전송되어야 하는 상기 HS-PDSCH에 대응하여 확산율(Spreading Factor, 이하 "SF"라 칭함)이 상당히 낮은 직교(Orthogonal Variable Spreading Factor, 이하 "OVSF"라 칭함) 코드를 할당한다. 일 예로 상기 HS-PDSCH에 SF가 16인 OVSF 코드를 할당할 수 있다.
한편, 상기 HS-PDSCH을 제어하기 위한 정보들은 고속 공유제어채널(High Speed Shared Control Channel, 이하 "HS-SCCH"라 칭함)을 통해 전송된다. 상기 HS-SCCH를 통해 전송되는 HS-PDSCH 제어 정보들에는 다음과 같은 정보들이 존재한다.
(1) 전송 포맷 및 자원 관련 정보(TFRI: Transport Format and Resource related Information, 이하 "TFRI"라 칭함) : HS-PDSCH에서 사용될 MCS 레벨과 HS-PDSCH의 채널화 코드 정보, 전송블록 셋의 크기, 전송채널의 식별자 등을 나타낸다.
(3) HARQ 정보
(a) HARQ 프로세스 번호 : n 채널 SAW HARQ를 사용하는 경우, HARQ를 위한 논리적인 채널들 중에서 특정한 패킷 데이터가 속한 채널을 알려준다.
(b) 반복 버전 : Node B가 UE에게 HSDPA용 패킷 데이터를 전송할 때마다 선택적인 부분을 전송하게 되므로 UE가 상기 반복 버전을 알아야 어떤 부분이 전송되었는지 알 수 있다.
(c) 새 데이터 지시자 : Node B가 UE에게 전송하는 HSDPA 패킷 데이터가 새로운 패킷 데이터인지 재전송되는 패킷 데이터인지를 알려주는 지시자이다.
전술한 바와 같이 상기 HS-SCCH는 크게 TFRI와 HARQ 정보 부분으로 나눌 수 있다. 상기 TFRI 정보는 HSDPA용 패킷 데이터가 전송되는 상기 HS-PDSCH를 역확산하기 위해 필요한 정보이다. 즉, 상기 TFRI 정보를 UE가 알지 못하는 경우 상기 UE는 상기 HS-PDSCH를 역확산하지 못하게 된다. 따라서, 상기 TFRI 정보는 상기 HS-SCCH의 처음 부분으로 전송하고, 상기 HARQ 정보를 마지막 부분으로 전송하게 된다.
한편, 상기 HS-SCCH에는 하나 혹은 둘 이상의 채널화 코드를 할당할 수 있다. 상기 도 1에서는 UE들 각각에게 할당할 수 있는 HS-SCCH의 수가 최대 4개까지 가능한 예를 보이고 있다. 따라서, Node B는 상기 4개의 HS-SCCH들 중 어떤 HS-SCCH가 할당되었는지를 UE에게 알려 주어야 한다. 이를 위한 방법으로 상기 Node B는 상기 HS-SCCH의 첫 부분인 TFRI 정보 부분을 UE 식별자(Identity, 이하 "ID"라 칭함)를 이용하여 스크램블링을 수행한다. 상기 UE ID는 상기 Node B가 UE들 각각을 구분하기 위해 부여한 식별자가 된다. 그러면 상기 UE 측에서는 수신한 HS-SCCH들의 TFRI 정보 부분을 상기 UE ID를 이용해 디스크램블링함으로써 자신에게 할당된 HS-SCCH를 알 수 있게 된다.
다음으로 상기에서 설명한 3개의 채널들, 즉 DL_DPCH, HS-SCCH, HS-PDSCH를 이용하여 상기 UE가 HSDPA 서비스를 받는 과정을 설명하면 하기와 같다.
상기 도 1에서도 보이고 있는 바와 같이 DL_DPCH와 HS-SCCH는 거의 동시에UE에게 전송된다. 따라서, 상기 UE는 자신에게 할당된 HS-SCCH를 알 때까지 4개의 HS-SCCH들을 모두 역확산 하고 있을 것이다. 즉, 상기 UE는 먼저 UE ID를 이용해 HS-SCCH들 각각의 TFRI 부분을 디스크램블링하여 자신에게 할당된 HS-SCCH를 확인한다. 만약, 자신에게 할당된 HS-SCCH이면 디코딩을 수행한다. 하지만, 자신에게 할당된 HS-SCCH가 아니면 역확산한 값들을 버리게 된다. 상기 UE가 상기 HS-SCCH를 디코딩하여 상기 TFRI 정보를 추출하면 HS-PDSCH를 역확산할 수 있으므로 상기 UE는 상기 HS-PDSCH를수신하게 된다. 상기 도 1에서 HS-PDSCH의 TTI 시작시점이 HS-SCCH의 TTI 시작시점보다 두 슬롯 뒤인 이유는 상기 UE가 상기 HS-SCCH로부터 상기 TFRI 정보를 먼저 추출하도록 하기 위해서이다. 마지막으로 상기 UE는 상기 HS-SCCH를 통해 검출한 제어정보들을 이용해 해당 HS-PDSCH를 통해 전송되는 신호를 수신하여 복조하고 디코딩함으로써 HSDPA 패킷 데이터를 검출하게 된다.
한편, 역방향에 있어서도 HSDPA를 지원하는 역방향 전용물리채널(Up-Link Dedicated Physical CHannel, 이하 "UL_DPCH"라 칭함)을 구성하는 방법의 예가 제시되어야 할 것이다.
먼저, HSDPA를 지원하지 않던 기존 역방향 제어채널을 수정하여 상기 HSDPA를 지원하도록 상기 UL_DPCH를 구성하는 방법이 있다. 하지만, 기존의 역방향 제어채널을 수정할 경우 기존 시스템과의 호환성에서 문제가 발생할 수 있고, 채널 구조가 대단히 복잡해 질 가능성이 높다. 이러한 이유로 인해 상기 UL_DPCH를 구성하는 다른 방법으로 새로운 채널화 코드를 이용해서 상기 HSDPA를 지원하기 위한 역방향 제어채널을 새로 정의하는 방식을 제공할 수 있다. 이러한 방식이 가능한 것은 역방향의 경우 모든 UE들은 모든 OVSF 코드를 할당할 수 있으므로, 채널화 코드(channelization code) 자원이 풍부하기 때문이다.
도 3은 새로운 채널화 코드를 이용해서 HSDPA를 지원하기 위한 역방향 제어채널을 새로 정의한 예를 제시한 것이다. 즉, 상기 도 3에서는 기존의 Release-99를 지원하는 역방향 전용물리데이터채널(Up-Link Dedicated Physical Data CHannel, 이하 "UL_DPDCH"라 칭함)과 역방향 전용물리제어채널(Up-Link Dedicated Physical Control Channel, 이하 "UL_DPCCH"라 칭함), HSDPA를 지원하기 위한 역방향 전용물리제어채널(Up-Link High Speed Dedicated Physical Control Channel, 이하 "HS-UL_DPCCH"라 칭함)에 별도의 채널화 코드를 할당하는 방식이다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 Release-99를 지원하기 위한 상기 UL_DPDCH의 한 프레임을 구성하는 각각의 슬롯들을 통해서는 UE에서 Node B로 전송하는 상위 계층 데이터가 전송된다. 상기 UL_DPCCH의 한 프레임을 구성하는 각각의 슬롯들은 파일럿(Pilot) 심볼, 전송포맷조합표시(TFCI) 비트, FBI 심벌 및 전송 출력 제어(TPC) 심볼로 구성된다. 상기 파일럿 심볼은 UE가 Node B로 전송하는 데이터를 복조하는 때에 채널추정 신호로 이용한다. 상기 TFCI 비트들은 현재 전송되고 있는 프레임동안 전송되는 채널들이 어떤 전송형태 조합을 사용하여 데이터를 전송하는지를 나타낸다. 상기 FBI 심벌은 송신 다이버시티 기술의 사용 시에 피드백 정보를 전송한다. 상기 TPC 심볼은 순방향 채널의 송신 출력을 제어하기 위한 것이다. 상기 UL_DPCCH는 직교코드를 이용하여 확산되어 전송되는데, 이 때 사용되는 확산율(Spreading Factor, SF)은 256으로 고정되어 있다.
한편, HSDPA에서 UE가 Node B로부터 송신된 데이터의 오류 여부를 확인하여 그 결과를 긍정적 인지신호(Acknowledgement, 이하 "ACK"라 칭함)나 부정적 인지신호(Negative Acknowledgement, 이하 "NACK"라 칭함)로 보내는데 이를 상기 HS-UL_DPCCH를 통해 전송한다. 또한, AMC를 지원하기 위해 UE가 Node B에게 채널 품질을 보고하는 정보를 전송할 수 있다. 이를 하향채널 품질정보(Channel Quality Indicator, 이하 "CQI 정보"라 칭함)로 명명한다. 상기 도 3에서는 HS-UL_DPCCH로 상기 ACK/NACK과 CQI 정보 이외에 상기 HSDPA를 위한 파일럿(HS-Pilot) 심벌 또한 전송되는 것을 도시하고 있다.
도 4는 HSDPA를 위한 순방향 제어정보 및 순방향 데이터의 전송과 역방향 제어정보 및 역방향 데이터의 전송을 도시한 도면이다. 이때, UE가 셀 중첩지역에 위치한 경우를 가정하였으며, 설명의 편의를 위해 셀 중첩지역내의 셀의 수를 2개로 제한하였다. 상기 도 4에 있어 셀 #1(401)은 HS-PDSCH를 UE(411)로 전송하는 셀로서 우선 셀 (Primary Cell)이라 칭한다. 셀 #2(403)는 상기 UE(411)에게 DL_DPCH를 전송하고, UL_DPCCH를 수신하는 셀이다.
상기 도 1 및 상기 도 3을 통해 전술된 채널들을 전송하고, 수신함에 있어서 셀 중첩 지역에서의 전력 제어 방법을 기존 Release-99의 UMTS 이동통신시스템에서의 통상적인 전력 제어방법을 사용하면 문제점이 발생할 수 있다. 상기 통상적인 셀 중첩 지역내의 전력 제어 방법을 상기 도 4를 예로 들어 설명하면, 상기 UE가 전송하는 UL_DPDCH, UL_DPCCH는 셀 #1(401) 과 셀 #2(403)가 수신을 한 후, 상기 셀들을 제어하는 RNC(Radio Network Controller)에서 전력 제어 명령을 해석하게되므로, 상기 셀 #1(401)과 셀 #2(403)중 어느 한 곳에서의 수신 신호가 적정치를 넘어선다면 상기 수신 신호가 적정치를 넘어선 셀에서는 UE의 과다 송신 전력으로 인한 셀 중첩지역내에서의 간섭잡음 발생을 억제시키기 위해 도 4의 UE(411)에게 상향 송신 전력 제어 낮춤 명령어를 전송하게 되고, 하향 수신 신호에 대해서도 UE는 셀 #1과 셀 #2에서 전송되는 DL_DPCH를 동시에 수신하게 되므로, 상기 DL_DPCH들의 수신신호의 크기가 적정선을 넘어선다면 셀 중첩 지역내애서의 간섭 잡음 발생을 억제키시기 위해 하향 전송 전력 낮춤 명령어를 상기 셀 중첩지역내의 셀들에게로 전송한다. 상기 상하향 전력 제어 명령어에 대해서 HSDPA를 사용하는 셀과 UE는 셀 중첩지역내의 다른 Node B들로는 전송되지 않는 HS_PDSCH 및 HS-DPCCH도 각각 DL_DPCH 및 UL_DPDCH, UL_DPCCH의 송신 전력의 변화 추이와 동일하게 하여 전송하게 된다.
상기 도 4의 UE(411)가 셀 #1(401) 과 셀 #2(403)로 전송하는 UL_DPDCH, UL_DPCCH는 셀 #1(401)과 셀 #2(403)의 두 개의 셀로 수신되어, RNC에서 해석되게 되므로, 현재 UE(111)의 위치에서 각각 단 하나의 셀들과 통신할 경우의 상향 송신 전력보다 통상적으로 작은 값으로 전송되게 된다. 그렇지만 HS-DPCCH는 HSDPA를 송신하는 셀 #1(401)에게만 필요한 정보이고, 셀 #2(403)는 수신하지 않기 때문에 상기와 같이 UL_DPDCH, UL_DPCCH에 적용된 송신 전력을 사용하여 HS-DPCCH를 셀 #1(401)에게 전송한다면 상기 셀 #1(401)이 HSDPA를 송신하기 위해서 반드시 필요한 HS-DPCCH를 올바르게 해석하지 못할 수 있다. 상기 HS-DPCCH 의 정보가 상기 셀 #1(401)에게 올바로 수신되지 않는다면 HARQ 메카니즘 및 MCS 레벨 선정 혹은 FCS에서의 최적 셀의 선정 등이 올바르게 동작할 수 없기 때문에 HSDPA 자체가 올바르게 동작하지 못할 수 있다.
따라서 셀 중첩내에 HSDPA를 수신하는 UE가 위치해 있을 경우 UL_DPDCH, UL_DPCCH와 HS-DPCCH의 송신 전력을 별도로 제어하는 것이다. 그러기 위해 상기 도 3의 HS-DPCCH 채널로 추가적인 HS-Pilot을 전송하여 셀 #1(401)이 HS-Pilot HS-DPCCH 채널만을 위한 TPC(Transmission Power Control-High Speed: 이하 "TPC-HS"라 칭함) 명령을 생성해야 한다. 상기 별도의 전력제어를 예를 들면 설명하면 셀 #1(401)은 매 슬롯마다 상기 도 3의 DPCCH 채널의 Pilot으로부터 TPC 명령을, HS-DPCCH 채널의 HS-Pilot으로부터 HS-TPC 명령을 생성한다. 한편 셀 #2(403)은 HSDPA 서비스를 제공하지 않기 때문에 기존의 DPCCH 채널의 Pilot으로부터 TPC 명령만을 생성한다. 그러면 셀 #1(401)은 단말에게 상기 도 2의 하향 DPCH 채널의 TPC 필드로 상기 생성한 TPC와 HS-TPC를 시간 분할 다중화하여 전송한다. 예를 들어 3 슬롯 중 두 슬롯으로는 기존의 TPC를 전송하고 한 슬롯으로 HS-TPC를 전송할 수 있다. 단말은 매 3 슬롯마다 한번씩 전송되는 HS-TPC를 이용하여 HS-DPCCH 채널의 전력제어를 할 수 있는 동시에 나머지 슬롯으로 전송되는 TPC 명령과 셀 #2(403)으로부터의 TPC 명령을 이용하여 UL_DPDCH, UL_DPCCH 채널의 전력제어를 수행할 수 있다.
상기 도 3에서 상기 ACK/NACK은 HS-DPCCH 채널의 HSDPA TTI 중 한 슬롯에 걸쳐 전송되고 남은 두 슬롯에서 HS-Pilot은 N 비트와 CQI 정보가 전송된다. 단말이 상기 ACK/NACK 또는 CQI 정보는 전송할 필요가 없을 경우는 상기 ACK/NACK 또는 CQI 필드를 DTX 처리한다. 상기 HS-Pilot은 상기 도 4에서 전술하였듯이 단말이 소프트 핸드오버 지역에 위치할 때 HS-DPCCH 채널의 신뢰도를 향상시키기 위한 목적이었다. 그래서 상기 HS-Pilot을 단말의 상황에 상관없이 매 TTI마다 전송할 수도 있지만 단말이 소프트 핸드오버 지역에 위치할 때만 전송할 수도 있다.
상기 도 3에서 HS-DPCCH 채널의 TTI 시작점은 DPDCH, DPCCH 채널의 슬롯 시작점과 다르게 도시되어 있다. 현 HSDPA 시스템에서 상기 HS-DPCCH 채널의 시작점은 UE가 상기 도 1의 HS-PDSCH 채널을 수신한 시점을 기준으로 정해지는 반면 DPDCH, DPCCH 채널을 하향 DPCH 수신 시점을 기준으로 정해지기 때문이다. 상기 하향 DPCH 채널의 슬롯 시작시점은 단말에 따라 다르게 설정되어 있다. 그러므로 상기 DPDCH, DPCCH 채널의 슬롯 시작시점 또한 단말에 따라 다르게 설정되어 있다. 그러나 상기 HS-PDSCH 채널은 모든 단말이 공유하는 채널이므로 상기 HS-DPCCH 채널의 TTI 시작 시점은 모든 단말에 대해 같게 될 것이다.
HSDPA 서비스를 제공하는 Node B 내의 모든 단말이 HS-DPCCH 채널 내의 ACK/NACK, HS-Pilot, CQI 정보를 모두 같은 시점에 전송하게 되므로 단말간에 미치는 상향 간섭이 증가할 수 있다. 여기서 상기 ACK/NACK, CQI 정보는 각 단말이 전송할 필요가 있을 경우에만 전송하므로 단말 사이의 간섭이 크지 않을 수 있다. 그러나 상기 HS-Pilot은 단말이 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 경우에는 항상 모든 단말이 전송해야 하므로 상기 HS-Pilot 송신시점의 일치로 인해 단말 사이에 상당한 간섭을 줄 수 있다. 상기와 같은 경우 각 단말의 HS-Pilot 끼리의 간섭으로 인해 Node B 측에서 상기 각 단말에 대한 채널추정이 올바르게 수행되지 못하는 문제점이 발생할 수 있다. 즉 Node B과 특정 단말 사이의 채널상황이 양호하더라도단말 상호간의 간섭으로 인해 Node B은 채널상황이 좋지 못한 것으로 판단하여 잘못된 HS-TPC 명령을 생성할 수 있는 것이다.
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 하향 고속 패킷 전송을 지원하는 이동통신시스템에서 역방향 고속 전용물리제어채널의 송신 전력을 별도로 제어하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 단말들 각각에 대해 고속 전용물리제어채널의 전력제어를 위한 파일럿 심볼의 전송 시점을 달리하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 단말들 각각에 대해 고속 전용물리제어채널의 전력제어를 위한 파일럿 심볼 오프셋을 서로 다르게 설정하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 하향 고속 패킷 전송을 지원하는 이동통신시스템에서 역방향 제어채널들을 별로도 전력 제어할 때 기지국이 단말들 각각의 파일롯 심볼 전송 시점을 결정하여 알려주는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 하향 고속 패킷 전송을 지원하는 이동통신시스템에서 역방향 제어채널들을 별로도 전력 제어할 때 이동망 제어부가 단말들 각각의 파일롯 심볼 전송 시점을 결정하여 알려주는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 하향 고속 패킷 전송을 지원하는 이동통신시스템에서 기지국이 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 단말로 고속 전용물리제어채널을 통해 파일럿 심볼들을 전송할 위치를 알려주기 위한 시그널링 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 하향 고속 패킷 전송을 지원하는 이동통신시스템에서 이동망 제어부가 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 단말로 고속 전용물리제어채널을 통해 파일럿 심볼들을 전송할 위치를 알려주기 위한 시그널링 방법을 제공함에 있다.
본 발명 또 다른 목적은 고속 패킷 전송을 지원하는 역방향 전용물리제어채널의 송신전력을 별도로 제어하는데 있어 소프트 핸드오버 지역에 위치한 단말들 각각의 파일럿 전송 위치를 가변적으로 운용하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제1견지에 있어, 본 발명은 전용물리데이터채널을 통해 데이터를 전송하는 부호분할다중접속 이동통신시스템의 단말들이 순방향 고속 패킷 데이터 전송을 지원하기 위한 전용물리제어채널(HS-DPCCH)을 통해 상기 순방향 고속 패킷 데이터에 대응한 피드백 정보와 함께 역방향 전력제어를 위한 파일럿 심볼을 전송하는 방법에서, 상기 단말들 각각에 대해 서로 다르게 결정된 파일럿 심볼 오프셋을 상기 기지국으로부터 수신하는 과정과, 상기 단말들 각각은 상기 전용물리제어채널(HS-DPCCH) 신호를 전송하는 전송구간에 있어 상기 피드백 정보 중 하나인 응답신호를 전송하는 영역을 고정하고, 상기 응답신호를 제외한 나머지 피드백 정보를 전송하기 위한 영역에서 다른 단말들과 중첩되지 않도록 상기 파일럿 심볼 오프셋을 적용한 영역을 통해 상기 파일럿 심볼을 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제2견지에 있어, 본 발명은 전용물리데이터채널을 통해 데이터를 전송하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 단말들이 순방향 고속 패킷 데이터 전송을 지원하기 위한 전용물리제어채널(HS-DPCCH)을 통해 상기 순방향 고속 패킷 데이터에 대응한 피드백 정보와 함께 역방향 전력제어를 위한 파일럿 심볼을 전송하는 장치에서, 상기 단말들 중 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 단말들을 해당 기지국으로 통보하는 무선망 제어부와, 상기 무선망 제어부로부터의 통보에 의해 해당 단말들 각각에 대해 서로 다른 파일럿 심볼 오프셋을 결정하고, 상기 결정한 파일럿 심볼 오프셋을 소정 시그널링을 통해 상기 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 단말들 및 상기 무선망 제어부로 전송하는 기지국과, 상기 기지국으로부터의 파일럿 심벌 오프셋을 수신하고, 상기 수신한 파일럿 심볼 오프셋에 의해 상기 역방향 전용물리제어채널을 통해 파일럿 심볼을 전송하는 단말들을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제3견지에 있어, 본 발명은 전용물리데이터채널을 통해 데이터를 전송하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 단말들이 순방향 고속 패킷 데이터 전송을 지원하기 위한 전용물리제어채널(HS-DPCCH)을 통해 상기 순방향 고속 패킷 데이터에 대응한 피드백 정보와 함께 역방향 전력제어를 위한 파일럿 심볼을 전송하는 장치에서, 상기 단말들 중 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 단말들을 해당 기지국으로 통보하는 무선망 제어부와, 상기 무선망 제어부로부터의 통보에 의해 해당 단말들 각각에 대해 서로 다른 파일럿 심볼오프셋을 결정하고, 상기 결정한 파일럿 심볼 오프셋을 소정 시그널링을 통해 상기 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 단말들 및 상기 무선망 제어부로 전송하는 기지국과, 상기 기지국으로부터의 파일럿 심벌 오프셋을 수신하고, 상기 수신한 파일럿 심볼 오프셋에 의해 상기 역방향 전용물리제어채널을 통해 파일럿 심볼을 전송하는 단말들을 포함함을 특징으로 한다.
도 1은 순방향 고속 패킷 접속 서비스를 위해 순방향으로 전송되는 채널들을 도시한 도면.
도 2는 순방향 전용 물리채널의 한 예를 도시한 도면.
도 3은 역방향 전용 물리채널들의 한 예를 도시한 도면.
도 4는 단말이 소프트 핸드오버(SHO : Soft Handover Region)에 위치한 상황의 한 예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 UE간에 HS-Pilot 오프셋을 가변적으로 운용하는 방안의 한 예를 도시한 도면.
도 6은 단말이 소프트 핸드오버(SHO : Soft Handover Region)에 위치한 상황의 또 다른 예를 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 HS-Pilot 오프셋을 시그널링하기 위한 RNC와 Node B 사이의 메시지 흐름도의 한 예를 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 HS-Pilot 오프셋을 UE에게 전송하기 위해 RNC와 UE 간의 메시지 흐름도를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 제1실시 예에 따른 UE가 수행하는 과정의 한 예를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제1실시 예에 따른 RNC가 수행하는 과정의 한 예를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 제1실시 예에 따른 Node B가 수행하는 과정의 한 예를 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 제2실시 예에 따른 UE가 수행하는 과정의 한 예를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 제2실시 예에 따른 RNC가 수행하는 과정의 한 예를 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 제2실시 예에 따른 Node B가 수행하는 과정의 한 예를 도시한 도면.
도 15는 본 발명에 따른 단말 송신 장치의 한 예를 도시한 도면.
도 16은 본 발명에 따른 기지국 수신 장치의 한 예를 도시한 도면.
도 17은 본 발명에 따른 기지국 송신 장치의 한 예를 도시한 도면.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명을 상세히 설명함에 있어 편의를 위하여, 제3세대 비동기 이동통신 방식의 표준인 3GPP에서의 고속 순방향 패킷 접속(High Speed Down Link Packer Access, 이하 "HSDPA"라 칭함)의 예를 들어 설명한다. 하지만, 두 개 혹은 그 이상의 역방향 채널을 동시에 전력 제어를 하는 여타의 다른 이동통신시스템에서도 본 발명을 동일하게 적용할 수 있음은 자명할 것이다.
먼저, 전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 단말들 각각에 대해 서로 다른 파일럿 심볼 옵셋을 부여한 예들을 살펴보도록 한다. 이때, 후술될 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따라 추가된 파일럿 심볼에 대해 "HS-Pilot"이라는 용어로서 혼용하여 사용됨을 미리 밝혀 둔다.
전술하였듯이 종래에는 HSDPA 서비스를 제공하는 Node B 내의 모든 UE들의 HS-DPCCH들이 시간적으로 전송 시점이 일치하므로 상기 Node B가 각 HS-DPCCH로 전송되는 HS-Pilot으로부터 채널추정 시 오류가 발생할 수 있다. 이러한 이유로 인해, 본 발명에서는 상기 Node B가 단말들 각각에 따라 HS-Pilot의 위치를 가변적으로 운용하여 각 단말들로부터의 HS-Pilot 전송시점이 겹치지 않도록 하는 방법을 제안하고자 한다. 본 발명의 설명의 편의를 위해서 상기 HS-DPCCH에서 HS-Pilot의 위치는 TTI내에서 ACK/NACK 정보가 전송되는 첫 슬롯 이후로 가정하도록 한다. 그리고 상기 HS-DPCCH의 확산율을 256으로 가정한다. 그러면 상기 ACK/NACK 정보가 한 슬롯으로 전송되므로 ACK/NACK 정보 비트는 10 비트가 될 것이다. 그리고 나머지 두 슬롯으로 전송되는 HS-Pilot 비트 수와 CQI 정보 비트 수의 합은 20 비트가 될 것이다.
본 발명에 따른 상기 HS-Pilot의 위치를 두 번째 슬롯의 시작시점을 기준으로 오프셋으로 표현할 수 있을 것이다. 상기 HS-Pilot의 위치를 TTI 시작점을 기준으로 할 수도 있으며, 다른 특정 위치를 기준으로 할 수도 있다. 예를 들어 각 단말들의 HS-DPCCH에서 HS-Pilot 오프셋이 0이면 상기 HS-Pilot은 ACK/NACK 정보 바로 다음, 즉 TTI 내 두 번째 슬롯의 처음 부분으로 전송되는 것이다. 또한, 상기 HS-Pilot 오프셋이 1 비트이면 상기 HS-Pilot은 두 번째 슬롯 시작 시점으로부터 1비트 뒤에 위치하는 것이다. 이 때 단말은 오프셋에 따라 상기 N 비트 HS-Pilot을 전송하고, 상기 HS-Pilot이 전송되지 않는 필드로는 CQI 정보(20-N 비트)가 전송한다. 상기 HS-Pilot 오프셋 값은 상기의 예와 같이 비트 단위가 될 수도 있고, 더 세부적으로 칩 단위 또는 일정 칩의 배수 단위가 될 수 있을 것이다.
도 5는 도 4에서 보이고 있는 바와 상황에서 단말(411)에서 부여될 수 있는 파일럿 심볼 오셋의 예들을 보이고 있는 도면이다. 즉, 상기 도 5에서는 Node B가상기 가변적인 HS-Pilot 위치를 운용하는 방안의 한 예를 도시한다.
상기 도 5를 참조하면, Node B가 HSDPA 서비스를 제공하는 UE의 수가 4인 경우를 나타내고 있다. 이 때 각 UE들의 HS-DPCCH들은 상기 도 5와 같이 TTI 시작 시점이 일치한다. 한편, 상기 UE들은 ACK/NACK, CQI 정보를 Node B에 전송할 필요가 없는 경우는 DTX 처리한다. 이 때 Node B가 상기 HS-Pilot 비트의 수가 5인 경우 상기 도 5와 같이 UE #1에 대한 HS-Pilot 오프셋을 0으로, UE #2에 대한 HS-Pilot 오프셋을 5 비트, UE #3에 대한 HS-Pilot 오프셋을 10 비트, UE #4에 대한 HS-Pilot 오프셋을 15비트로 설정할 수 있다. 따라서, 상기 UE #2에 대해서 HS-Pilot은 두 번째 슬롯으로부터 5 비트 떨어진 지점에서 전송을 시작하고, 뒤쪽 두 슬롯의 나머지 부분으로 CQI 정보를 나누어 전송하는 형태가 된다. 상기 UE #3에 대해서 HS-Pilot은 두 번째 슬롯으로부터 10 비트 떨어진 지점(세 번째 슬롯의 시작점)에서 전송을 시작하고, 두 번째 슬롯과 세 번째 슬롯의 나머지 부분으로 CQI 정보를 나누어 전송하는 형태가 된다. 상기 UE #4에 대해서 HS-Pilot은 두 번째 슬롯으로부터 15 비트 떨어진 지점에서 전송을 시작하고, 두 번째 슬롯과 세 번째 슬롯에서 나머지 부분으로 CQI 정보를 전송하는 형태가 된다.
상기 도 5와 같이 UE들 각각에 대한 HS-Pilot의 위치가 겹치지 않아 서로 간에 간섭을 주지 않으므로 Node B가 HS-Pilot으로부터 정확한 채널추정을 수행할 수 있게 된다. 상기에서 Node B가 각 단말들에 대한 HS-Pilot의 오프셋을 결정하였으면 단말이 오프셋을 적용하여 상기 HS-DPCCH를 전송하도록 한다. 이를 위해서는 상기 Node B 또는 이동통신시스템에 있어서 상기 단말의 HS-Pilot 오프셋을 결정할수 있는 다른 구성이 상기 단말에게 상기 HS-Pilot 오프셋을 알려주어야 할 것이다.
다시 말해, 상기 HS-DPCCH의 별도 전력 제어를 위한 HS-Pilot의 위치를 결정하고, 이를 단말에게 알려주기 위한 방법은 크게 두 가지로 분류될 수 있다. 첫 번째 방법으로는 무선망 제어부(Radio Network controller, 이하 "RNC"라 칭함)가 상기 HS-Pilot 오프셋을 결정하고, 이를 단말에게 시그널링으로 알려주는 방법이다. 두 번째 방법으로는 Node B가 HSDPA 서비스를 제공받는 UE들을 고려하여 HS-Pilot 오프셋을 결정하고, 이를 단말에게 시그널링하도록 하는 방법이다.
제1실시 예
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 구체적인 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 6은 일반적인 제3세대 비동기 이동통신시스템에서 단말이 핸드오버 상황일 때 Node B들과 단말의 상황을 도시한 예이다. 간단히 단말의 활성집합에서 Node B가 3개인 경우를 가정하였으며 Node B 1과 Node B 2는 같은 Node B 제어기인 RNC에 속하고 Node B 3은 다른 RNC에 속한다고 가정하였다. 상기 도 4에서 RNS(Radio Network System: 이하 "RNS"라 칭함)는 제 3세대 비동기 이동통신 표준에서 RNC와 상기 RNC가 제어하는 Node B들을 합하여 부르는 명칭으로, 상기 RNS A(601)은 RNC A(602)와 RNC A의 제어를 받는 Node B 1(605)와 Node B 2(606)을 가리키고 RNS B(603)은 RNC B(604)와 RNC B의 제어를 받는 Node B 3(620)을 가리킨다. 상기 도 6에서 RNC A를 SRNC(Serving RNC)로 가정하고 RNC B를 DRNC(DriftRNC)로 가정하기로 하자. 상기 SRNC는 한 단말에 대하여 단말의 서비스를 관장하고 핵심망(Core Network, 이하 "CN"이라 칭함)과의 연결을 담당하는 RNC를 지칭하는 이름이다. 한 단말에 관하여 단말의 데이터를 처리하는 RNC 중 SRNC에 해당하지 않는 RNC를 DRNC라 지칭한다.
상기와 같은 단말이 활성집합이 가지게 되는 과정을 설명하면 하기와 같다. 단말(619)은 먼저 Node B 1(605)내의 셀 1(607)로부터 DL_DPCH, HS-SCCH, HS-PDSCH(611) 채널들을 통해 HSDPA 서비스를 받다가 셀 1(607)과 점점 멀어지는 상황이 발생한다. 물론 단말은 상향 방향으로 DPDCH, DPCCH, HS-DPCCH를 셀 1(607)로 송신하고 있다. 그러면 단말은 현재 서비스 받고 있는 셀 1(607)과 함께 충분히 수신 신호의 세기가 큰 다른 셀의 신호를 동시에 수신하는 소프트 핸드오버를 수행한다. 단말은 지속적으로 여러 셀들의 수신 신호를 감시하여 신호의 세기가 큰 셀들을 차례로 단말의 활성집합에 포함시키게 된다. 이로써 상기 도 6와 같이 셀 2(608), Node B 2(606)내의 셀 3(609), Node B 3(620)내의 셀 4(610)를 활성집합에 포함시켜 단말은 셀 1(607)과 함께 상기 다른 셀들로부터 동시에 DL_DPCH 채널들(612, 613, 614)로 신호의 수신이 가능한 것이다.
상기에서 단말이 셀 1(607)로부터 HSDPA 서비스를 받을 경우 셀 1(607)에서 순방향으로 전송하는 채널은 순방향 전용물리채널(DL_DPCH)과 HSDPA 서비스를 위한 HS-SCCH, HS-PDSCH 채널이다. 반면 활성집합 내의 다른 셀 2, 3, 4는 순방향 전용물리채널만을 단말에게 전송한다. 이는 상기 HS-PDSCH가 소프트 핸드오버를 지원하지 않기 때문이다. 그 이유를 예를 들어 설명하면 HS-PDSCH는 고속 데이터를 전송하는데 이러한 고속 데이터를 한 Node B 1에서 전송하다 다른 Node B 2에서 Node B 1의 데이터 패킷 전송상황을 파악하여 바로 이어 데이터 패킷을 전송하기에는 구현상의 어려움이 많기 때문이다. 그래서 단말이 HSDPA 서비스를 받으면서 소프트 핸드오버 지역에 위치할 때 상기 도 6과 같이 단말은 셀 1(607)로만 HSDPA 서비스를 위한 HS-SCCH, HS-PDSCH(611)를 수신할 수 있고 셀 1과 다른 셀 2, 3, 4로부터는 상위계층 시그널링 데이터 또는 음성서비스 데이터와 전용물리제어정보를 실은 DL_DPCH들을 수신할 수 있다.
상기 SRNC인 RNC A(602)가 단말이 소프트 핸드오버 지역에 위치하는지의 여부는 단말로부터의 리포팅을 통해서 알 수 있다. 상기 과정을 설명하면 UE는 항상 Node B으로부터 CPICH(Common Pilot Channel)을 통해 UE 주변의 Node B에 대한 수신전력을 측정하고 있다. UE가 셀 1(607)로부터 멀어져 점점 셀 2(608)로 가까이 감으로써 셀 1(607)의 CPICH로부터 측정한 수신전력은 점점 감소하고 셀 2(608)의 CPICH로부터 측정한 수신전력은 점점 증가하게 된다. 이 때 셀 2(608)의 수신전력이 셀 1(607)의 수신전력보다 일정량 크게 되면 WCDMA 표준에서는 "Event 1A"가 발생했다고 한다. 상기 "Event 1A"의 의미는 셀 2(608)로부터의 무선경로를 활성집합에 추가해야 함을 의미한다.
그러면 UE는 상기 "Event 1A"가 발생했음을 UTRAN에게 알리기 위해 RACH(Random Access Channel)를 이용해 측정결과를 리포트(Measurement Report) 한다. 이 때 음성통화와 같이 전용물리채널(DPCH)이 설정되어 있는 경우에는 DPCH를 통해 측정결과 리포트 할 수도 있다. 상기 PRACH는 현 표준에서 알로하(ALOHA) 방식으로 각 UE가 랜덤 액세스(Random Access)하게 된다. 상기의 DPCH와 달리 충돌의 문제가 있어 측정결과 리포트를 신뢰성 있게 전송할 수 없는 경우도 생기므로 PRACH를 인지모드(Acknowledged Mode, 이하 "ACK"라 칭함)로 동작시켜 측정결과 리포트를 신뢰성 있게 전송할 수 있도록 한다. 즉 PRACH로 전송되는 측정결과 리포트가 UTRAN에 제대로 전송되지 않으면 UTRAN이 다시 UE에게 재전송을 요청하여 측정결과 리포트를 올바르게 수신할 때까지 전송 받는다. 상기 도 6에서 셀 1(607)이 UE(619)로부터 측정결과 리포트 제대로 전송 받으면 이를 RNC A(602)로 올려준다. 상기 일련의 과정을 통해 RNC A(602)는 어떤 단말이 소프트 핸드오버 지역에 위치하는지의 여부를 알 수 있는 것이다.
상기 과정 후 본 발명에 따른 UE(619)는 소프트 핸드오버 지역에서 상향 HS-DPCCH의 전력제어를 별도로 수행하기 위해 HS-Pilot을 전송해야 한다. 이 때 HS-DPCCH 채널 내 HS-Pilot의 위치를 나타내는 HS-Pilot 오프셋을 RNC A(602)가 결정하는 방안을 고려해 보자. 실제 SRNC인 RNC A(602)는 UE가 소프트 핸드오버 지역에 위치하는지의 여부만을 알고 있을 뿐 UE가 HSDPA 서비스를 제공 받고 있는지의 여부를 알지 못한다. 왜냐하면 RNC A(602)는 UE로부터 소프트 핸드오버 지역에 들어왔다는 지시자인 "Event 1A" 리포트만을 수신하기 때문이다. 그래서 RNC A(602)는 HSDPA 서비스를 제공 받는 UE들의 목록을 알지 못하므로 상기 HS-Pilot 오프셋을 최적화하여 결정할 수 없고 무작위(Random)로 결정한다.
RNC A(602)가 UE(619)의 HS-DPCCH의 HS-Pilot 오프셋을 상기와 같이 결정하면 RNC A(602)는 상기 오프셋을 Node B1(605)와 UE(619)에게 알려야 한다. 상기UE(619)가 RNC A(602)로부터 전송 받은 오프셋을 적용해 새로운 형태의 HS-DPCCH 채널을 전송하고 Node B1(605)가 이를 수신할 수 있어야 하기 때문이다. 먼저 상기 RNC A(602)가 Node B1(605)에게 HS-Pilot 오프셋 값을 전송하는 방법으로는 Node B와 RNC 사이의 신호메시지인 NBAP(Node B Application Part) 메시지를 이용하는 방법이 있다. 본 발명에서는 상기 도 6에서 설명했듯이 설명의 편의를 위해 HSDPA 서비스를 관장하는 Node B1(605)가 속한 RNC A(602)를 SRNC로 가정하였다. 상기의 경우에는 SRNC인 RNC A(602)가 Node B1(605)에게 NBAP 메시지만으로 HS-Pilot 오프셋을 전송할 수 있다. 만약 Node B1(605)가 속한 RNC A(602)가 DRNC이고 RNC B(604)가 SRNC인 경우는 RNC B(604)가 RNC A(602)에게 RNC 끼리의 시그널링 메시지인 RNSAP(Radio Network Subsystem Application Part) 메시지를 이용하여 HS-Pilot 오프셋을 알려주어야 한다. 그러면 RNC A(602)가 Node B1(605)에게 NBAP 메시지를 이용해 HS-Pilot 오프셋을 다시 알려줄 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 RNC A(602)가 SRNC인 경우만을 고려하여 시그널링 메시지를 살펴보기로 한다.
RNC A(602)가 Node B1(605)에게 HS-Pilot 오프셋을 NBAP 메시지를 이용하여 전송할 수 있는 메시지로는 "Radio Link Reconfiguration prepare" 메시지가 될 수 있다. 상기 "Radio Link Reconfiguration prepare" 메시지 외에 RNC가 Node B가 관장하는 물리 채널의 특성을 바꿀 수 있는 여타의 메시지를 이용할 수도 있다. UE(619)가 소프트 핸드오버 지역에 위치함으로써 이전에 설정된 HS-DPCCH 채널에 HS-Pilot을 추가로 전송할 수 있도록 HS-DPCCH 채널을 재설정하여 전송하므로 Node B1(619) 또한 재설정된 정보를 알아야 하므로 상기 "Radio Link Reconfigurationprepare" 메시지가 필요하게 된다.
도 7은 SRNC인 RNC A(602)가 Node B1(606)에게 채널 자원을 재구성할 것을 준비하도록 하고 응답 받는 후 재구성된 채널을 송수신할 수 있도록 하는 NBAP 메시지 교환의 한 예를 도시한 도면이다. 상기 도 7과 같이 RNC A(602)에 해당하는 RNC(701)가 Node B1(605)에 해당하는 Node B(702)에게 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE"(703) 메시지를 전송한다. 이는 RNC(701)가 Node B(702)에게 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE"(703) 내의 파라미터에 해당하는 채널 재설정을 준비시키는 과정이다. 상기 Node B(702)가 해당 채널들을 성공적으로 재설정 준비한 후 "RADIO RECONFIGURATION READY"(704) 메시지를 전송한다. 그러면 RNC(701)는 "RADIO RECONFIGURATION COMMIT"(705) 메시지를 Node B(702)에게 전송하여 재구성된 채널 자원에 따라 채널 설정을 바꾸어 송수신이 가능하도록 한다.
여기서 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE"(702) 메시지에 포함되는 파라미터들을 하기 <표 1>에 나타내었다.
IE/Group Name
Message Type
UL DPCH Information
> UL Scrambling code
> UL DPCCH Slot Format
UL HS-DPCCH Information
> HS-Pilot position offset
DL DPCH Information
> DL DPCH Slot Format
DCHs to Delete
DSCH to modify
DSCH to Delete
RL Information
>RL ID
상기 <표 1>에 나타난 바와 같이 상기 "RADIO LINK RECONFIGURATIONPREPARE" 메시지에 포함되는 파라미터들은 크게 상향 DPCH 정보와 상향 HS-DPCCH, 하향 DPCH 정보, 제거될 DCH, DSCH 채널 정보와 변경될 DSCH 채널정보로 나눌 수 있다. 상기 <표 1>에 나타난 파라미터들은 본 발명의 설명을 쉽게 하기 위해 간략히 필요한 파라미터들만 나타냈으므로 이외에 추가적인 파라미터들이 전송될 수 있다. 상기 <표 1>에서 "Message Type"은 NBAP 메시지 중 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE"임을 나타내는 파라미터이다. 상기 상향 DPCH 정보에는 상향 DPCH의 스크램블링 코드 정보 "UL Scrambling code"와 DPCCH 채널의 슬롯 포맷을 나타내는 "UL DPCCH Slot Format"이 있을 수 있다. 하향 DPCH 정보로는 하향 DPCH의 슬롯 포맷인 "DL DPCH Slot Format" 파라미터 등이 있을 수 있다. "RL information" 파마리터는 UTRAN과 UE 사이의 무선경로를 구분할 수 있도록 하는 "RL ID"를 포함하는 파라미터이다. 상기의 정보들은 종래의 3GPP 표준 안에 이미 정해져 있는 파라미터들을 나타낸다. 그리고 본 발명에 따른 HS-DPCCH 채널 정보로 RNC A(402)가 결정한 HS-Pilot 오프셋을 Node B1(605)에게 전송하기 위한 "HS-Pilot position offset" 파라미터가 상기 표 1와 같이 새롭게 정의될 수 있다.
상기 RNC가 Node B1에세 HS-Pilot 오프셋을 상기 "HS-Pilot position offset" 파라미터를 이용할 수도 있고 HS-DPCCH의 TTI 포맷을 파라미터로 하여 HS-Pilot 오프셋을 알려줄 수도 있다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 "HS-Pilot position offset" 파라미터로 정의하였지만 다른 형태의 파라미터로 전송 가능하다. 예를 들어 HS-Pilot의 위치에 따른 TTI 포맷을 미리 결정해 두고 이러한 TTI 포맷만을 RNC가 Node B에게 알려 Node B가 HS-Pilot의 위치를 알게 하도록 하는 것이다. HS-Pilot 오프셋에 따른 TTI 포맷을 하기 <표 2>와 같이 결정할 수 있다.
HS-DPCCHTTI Format#i SF Bits/TTI NACK/NACK NCQI NHS-Pilot HS-Pilotpositionoffset
0 256 30 10 20 0 0
1 256 30 10 15 5 0
2 256 30 10 15 5 5
3 256 30 10 15 5 10
4 256 30 10 15 5 15
상기 <표 2>에서 TTI 포맷 0은 HS-Pilot이 사용되지 않을 경우의 TTI 포맷을 나타내고, TTI 포맷 1~4는 HS-Pilot이 사용될 때의 TTI 포맷을 나타낸다. 상기 TTI 포맷은 HS-DPCCH 채널의 확산율과 TTI 당 전송되는 비트수, ACK/NACK의 비트수, CQI의 비트수, HS-Pilot의 비트수, HS-Pilot이 있는 경우 위치 오프셋을 나타낸다. ACK/NACK은 TTI의 첫 번째 슬롯으로 10 비트 전송되고 HS-Pilot이 전송되지 않는 TTI 포맷의 경우는 CQI 정보가 나머지 슬롯으로 20비트 전송된다. HS-Pilot이 전송되는 TTI 포맷 1~4는 ACK/NACK은 10비트, CQI 정보는 15비트 그리고 HS-Pilot 5비트가 전송된다. TTI 포맷 1은 HS-Pilot 오프셋이 0인 경우로 HS-Pilot이 상기 도 5와 같이 두 번째 슬롯의 시작점에서부터 전송된다. TTI 포맷 2는 HS-Pilot 오프셋이 1인 경우로 HS-Pilot이 상기 도 5와 같이 두 번째 슬롯으로부터 5비트 뒤부터 전송된다.
Node B1(605)가 상기 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE"(703)을 수신하면 상기 <표 2>와 같은 파라미터를 참조하여 채널 자원 재구성을 준비한 후 상기에서 설명한 "RADIO RECONFIGURATION READY"(704) 메시지를 다시 RNC A(602)에게 전송한다. 상기 "RADIO RECONFIGURATION READY"(704)에 포함되는 파라미터들은 하기<표 3>과 같이 나타날 수 있다.
IE/Group name
Message Type
RL Information Response
> RL ID
> DCH Information Response
> DSCH Information Response
상기 RADIO RECONFIGURATION READY(704)에 포함되는 파라미터들은 어떤 메시지인지를 나타내는 Message Type과 어떤 무선 경로에 대한 응답인지에 대한 RL Information Response가 있다. 그리고 RL Information Response에 포함되는 정보로는 무선경로 식별자인 RL ID와 재 설정된 DCH, DSCH 정보인 DCH Information Response와 DSCH Information Response가 있다. 상기 <표 3>에 나타난 파라미터들은 본 발명의 설명을 쉽게 하기 위해 간략히 필요한 파라미터들만 나타냈으므로 이외에 추가적인 파라미터들이 전송될 수 있다.
상기 RNC A(602)가 "RADIO LINK RECONFIGURATION READY"(704) 메시지를 Node B1(605)로부터 수신하면 RNC A(602)는 Node B1(605)가 재설정된 채널을 송신 또는 수신할 수 있도록 동작 시간을 "RADIO RECONFIGURATION COMMIT"(705) 메시지를 통해 알려 준다. 본 발명에 따른 상기 동작 시간은 Node B1(605)가 소프트 핸드오버 지역에 들어온 UE로부터 HS-Pilot 오프셋에 따른 HS-Pilot을 포함하는 HS-DPCCH 채널을 수신하기 시작하는 시간을 의미한다. 상기 RADIO RECONFIGURATION COMMIT(705)에 포함되는 파라미터들은 하기 <표 4>와 같이 나타날 수 있다.
IE/Group Name
Message Type
CFN
상기 <표 4>에서 Message Type은 어떤 NBAP 메시지인지를 나타내는 파라미터이고, CFN은 상기 <표 1>의 파라미터대로 재 설정된 채널들을 Node B가 송수신하도록 하는 시점을 나타내는 파라미터이다. 상기 CFN은 무선 경로가 설정된 이후 Node B가 카운트 한 프레임 수를 나타내는 절대적인 값이다. 상기 <표 4>에 나타난 파라미터들은 본 발명의 설명을 쉽게 하기 위해 간략히 필요한 파라미터들만 나타냈으므로 이외에 추가적인 파라미터들이 전송될 수 있다.
본 발명에 따른 SRNC가 UE에게 상기 HS-Pilot 오프셋 정보를 전송하는 방법으로는 UE와 RNC 사이의 신호메시지인 RRC(Radio Resource Control) 시그널링을 이용하는 방법이 있다. 도 8은 본 발명에 따른 HS-Pilot 오프셋을 RNC A(602)가 UE(619)에게 시그널링 하기 위해 RNC와 UE간의 RRC 시그널링 중 "ACTIVE SET UPDATE"(803)와 "ACTIVE SET UPDATE COMPLETE"(804) 메시지를 교환하는 한 예를 도시한다. 상기 "ACTIVE SET UPDATE" 메시지 외에 RNC가 Node B가 관장하는 물리 채널의 특성을 바꿀 수 있는 여타의 메시지를 이용할 수도 있다. 예를 들어 "Physical channel reconfiguration", "Transport channel reconfiguration", "Radio bearer reconfiguration" 등의 메시지가 될 수 있다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 "ACTIVE SET UPDATE" 메시지를 예로 들어 설명하겠다.
하기 <표 5>는 "ACTIVE SET UPDATE"(803)를 위해 RNC(801)가 UE(802)에게 전송하는 메시지들의 한 예를 나타낸다. 먼저 UE에게 필요한 정보로 UE(802)가 추가되거나 삭제되는 무선 경로를 송수신하기 시작하는 절대적인 시간인 Activationtime 메시지가 전송된다. 그리고 무선 경로가 추가되는 경우 즉 UE(619)가 셀 2(608) 측으로 이동하면서 핸드오버 될 경우 RNC A(602)는 각 하향 링크에 대한 정보들을 UE(619)에게 전송한다. UE(619)로 전송되는 메시지로는 셀 2(608)의 CPICH 정보인 "Primary CPICH info", 각 경로의 DPCH 정보인 Downlink DPCH info for each RL"등이 있다. 활성 집합이 변할 때마다 UE(802)에게 상향 채널의 리소스를 알려주는데 이에 대한 메시지로 최대 상향 전송전력인 "Maximum allowed UL Tx power"가 있다.
그리고 본 발명에 따른 HS-DPCCH 내의 HS-Pilot 위치를 RNC(801)가 결정하여 UE(802)에게 전송하기 위한 "HS-Pilot position offset" 메시지도 전송될 수 있다. UE(802)가 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 경우, RNC(801)가 상기 ACTIVE SET UPDATE(803)을 통해 HS-Pilot position offset 메시지를 UE(802)에게 전송하게 된다. 그러면 상기 도 5와 같이 UE(802)는 HS-Pilot 오프셋에 따라 HS-Pilot을 삽입하여 HS-DPCCH 채널을 상기 Activation time에 맞추어 Node B로 전송한다. 이 때 하기 <표 4>와 같이 상기 Node B1(605)이 재 설정된 채널들을 송수신하는 시점인 "CFN"이 나타내는 절대적인 시점과 상기 Activation time이 일치해야 할 것이다. 하기 <표 5>에 나타난 메시지는 본 발명의 설명을 위해 간략히 필요한 메시지들만을 나타냈으나 이외에도 필요에 따라 추가적인 메시지가 전송될 수 있다.
ACTIVE SET UPDATE
UE Information Elements
>Activation Time
Downlink Radio resources
>Radio link addition Information
>>Primary CPICH info
>>Downlink DPCH info for each RL
Uplink Radio Resources
>Maximum allowed UL TX Power
>HS-Pilot Position Offset
상기 과정 수행 후, 상기 <표 5>의 메시지를 UE(619)가 수신하여 활성 집합 업데이트가 성공적으로 수행되면 UE(619)는 RNC A(602)에게 "ACTIVE SET UPDATE COMPLETE"(804) 메시지를 전송한다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 UE 제어기 알고리즘의 일 예이다.
단계 901을 시작으로 UE는 단계 902에서 UE는 기본적으로 Release-99 UMTS 시스템에서와 같이 HS-DPCCH의 전력제어를 상향 DPCCH와 같이 수행하고 있다. 단계 903에서 UE는 여러 Node B로부터의 CPICH들의 수신전력을 측정한다. 이 때 셀 1(607)의 수신전력이 셀 2(608)의 수신전력보다 일정량 크게 되면 Event 1A가 발생한다. 상기 Event 1A가 발생하면 UE(619)가 소프트 핸드오버 지역에 위치함을 의미하게 된다. 단계 904에서 Event 1A가 발생하여 소프트 핸드오버 지역임을 판별하였으면 셀 2(608)를 활성집합에 포함시켜야 함을 인지하고 단계 905에서 SRNC에게 측정결과 리포트를 한다. 단계 904에서 Event 1A가 발생하지 않았으면 단계 902로 넘어가 UE는 HS-DPCCH의 전력제어를 DPCCH와 같이 수행한다.
단계 905에서 UE가 SRNC에게 측정결과 리포트를 한 후 UTRAN 측에서 활성집합 업데이트를 위한 설정이 완료되면 SRNC는 UE에게 HS-Pilot 오프셋 파라미터가 포함된 ACTIVE SET UPDATE 메시지를 전송한다. ACTIVE SET UPDATE는 상기 <표 5>에나타난 파라미터들을 이용할 수 있다. 단계 906에서 상기 ACTIVE SET UPDATE" 메시지들을 수신하면 UE는 상기 ACTIVE SET UPDATE에 대한 응답으로 단계 907에서 "ACTIVE SET UPDATE COMPLETE" 메시지를 전송한다. 그러면 단계 908에서 UE는 상향 HS-DPCCH 내에 HS-Pilot을 오프셋에 따라 삽입한 후 상기 <표 5>와 같이 ACTIVE SET UPDATE에 포함된 Activation time에 맞추어 HS-DPCCH을 전송한다. Node B는 상기 HS-DPCCH 내의 HS-Pilot으로부터 TPC-HS를 생성하고, DPCCH로부터 TPC를 생성하여 TPC와 TPC-HS을 시간분할 다중화하여 DPCH로 전송할 것이다. 예를 들면, DPCH의 세 슬롯 중 두 슬롯의 TPC 필드로는 TPC를 전송하고, 나머지 TPC 필드로는 TPC-HS를 전송할 수 있다. 단계 909에서 상기 UE는 상기 Activation time 이후에 하향 DPCH로 전송되는 TPC와 TPC-HS를 따로 해석하여 TPC로는 DPCCH 채널의 전력을 제어하고, TPC-HS로는 HS-DPCCH의 전력을 제어한 후 단계 902로 넘어간다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 SRNC 제어기 알고리즘의 일 예이다.
단계 1001을 시작으로 SRNC인 RNC A(602)는 단계 1002에서 UE(619)로부터 측정결과 리포트를 수신한다. SRNC는 UE가 소프트 핸드오버 지역에 위치함을 알고 HS-DPCCH 채널의 전력제어를 별도로 수행할 수 있는 HS-Pilot 위치 오프셋을 무작위로 결정한다. 단계 1004에서는 상기 SRNC가 결정한 HS-Pilot 오프셋을 Node B1(605)에게 전송하기 위해 상기 HS-Pilot 오프셋 파라미터를 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE" 메시지에 포함시켜 Node B에게 전송한다. Node B가 상기 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE"를 수신 받아 채널 자원을 재구성하고, 상기 HS-Pilot에 따른 HS-DPCCH를 수신할 준비를 한다. 그러면 Node B는 상기 "RADIOLINK RECONFIGURATION PREPARE"에 대한 응답으로 "RADIO LINK RECONFIGURATION READY"를 SRNC에게 전송한다. 단계 1005에서 상기 SRNC는 Node B로부터 "RADIO LINK RECONFIGURATION READY"를 수신하여 채널 자원 구성이 정상적으로 수행되었음을 알게 된다. 그러면 다시 SRNC는 단계 1006에서 Node B에게 상기 재구성된 채널들을 송수신하기 시작하는 시점을 알려주는 "CFN" 파라미터를 포함한 "RADIO LINK RECONFIGURATION COMMIT" 메시지를 전송한다. 이와 함께 단계 1007에서 SRNC는 UE에게 상기 결정된 HS-Pilot 오프셋 정보와 오프셋에 따른 HS-DPCCH를 전송하기 시작하는 시점을 알려주는 Activation time 파라미터를 포함하는 ACTIVE SET UPDATE를 전송한다. 그 후 단말이 상기 ACTIVE SET UPDATE를 정상적으로 수행하였으면 그에 대한 응답으로 "ACTIVE SET UPDATE COMPLETE"를 SRNC에게 전송한다. 단계 1008에서 상기 SRNC는 상기 "ACTIVE SET UPDATE COMPLETE"를 UE로부터 수신하여 일련의 과정을 단계 1009에서 끝낸다.
도 11은 본 발명의 제1실시 예에 따른 Node B 제어기 알고리즘의 일 예이다.
단계 1101을 시작으로 Node B1(605)은 SRNC가 결정한 HS-Pilot 오프셋이 포함된 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE" 메시지를 SRNC로부터 수신한다. Node B는 상기 메시지에 따라 채널 자원을 재구성한 후 성공적으로 수행하였으면 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE"에 대한 응답으로 "RDAIO LINK RECONFIGURATION READY" 메시지를 단계 1103에서 SRNC에게 송신한다. 단계 1104에서 다시 SRNC로부터 상기 재 설정된 채널들을 송수신하기 시작하는 시점을 나타내는 "CFN" 파라미터가 포함된 "RADIO LINK RECONFIGURATION COMMIT" 메시지를 수신한다. 그러면 단계1105에서 상기 "CFN"을 기준으로 UE로부터 본 발명에 따른 HS-DPCCH 채널을 수신 받는다. Node B는 SRNC로부터 이미 HS-Pilot 오프셋 정보를 알고 있으므로 단계 1106에서 상기 UE(619)로부터 수신한 HS-DPCCH 채널로부터 HS-Pilot을 추출하여 채널 추정한 후 HS-DPCCH 채널을 위한 제어전력 명령인 TPC-HS를 생성한다. 단계 1107에서 Node B는 상기 HS-DPCCH 내의 HS-Pilot으로부터 TPC-HS를 생성하고 DPCCH로부터 TPC를 생성하여 TPC와 TPC-HS을 시간분할 다중화하여 DPCH로 전송한 후 단계 1108에서 끝낸다. 예를 들면 DPCH 채널의 세 슬롯 중 두 슬롯의 TPC 필드로는 TPC를 전송하고 나머지 TPC 필드로는 TPC-HS를 전송할 수 있다.
상기 제1실시 예와 같이 RNC가 각 UE에 대한 HS-Pilot 오프셋을 결정하는 경우 RNC가 HSDPA 서비스를 제공 받고 있는 UE들의 목록을 알지 못하므로 무작위로 HS-Pilot 오프셋을 결정하였다. 상기와 같이 무작위로 HS-Pilot 오프셋이 결정되면 UE 간의 상향 HS-Pilot의 위치가 최적화되어 분산되기 어렵게 된다. 이러한 단점을 극복하기 위한 방법으로 제2실시 예에서는 Node B가 HSDPA 서비스를 제공하고 있는 UE들에 대해 HS-Pilot 오프셋을 결정하는 방안을 제안하기로 한다. 이에 대한 방안으로 Node B는 SRNC로부터 UE가 소프트 핸드오버 지역에 위치함을 인지 받고 상기 UE에 대해 HS-Pilot 위치를 최대한 분산시키도록 할 수 있다. 이에 대한 방안은 상기 도 5에서 설명했듯이 각 UE의 HS-Pilot 위치가 겹치지 않도록 오프셋을 결정할 수 있다.
상기 Node B1(605)가 단말이 소프트 핸드오버 지역에 위치하는지의 여부는 SRNC로부터의 시그널링으로 알 수 있다. 상기 SRNC인 SRNC A(602)는 상기 제1실시예와 같이 단말로부터의 리포팅을 통해 소프트 핸드오버 여부를 알 수 있는 것이다. 상기 과정을 설명하면 UE는 항상 Node B으로부터 CPICH(Common Pilot Channel)을 통해 UE 주변의 Node B에 대한 수신전력을 측정하고 있다. UE가 셀 1(607)로부터 멀어져 점점 셀 2(608)로 가까이 감으로써 셀 1(607)의 CPICH로부터 측정한 수신전력은 점점 감소하고 셀 2(608)의 CPICH로부터 측정한 수신전력은 점점 증가하게 된다. 이 때 셀 2(608)의 수신전력이 셀 1(607)의 수신전력보다 일정량 크게 되면 WCDMA 표준에서는 "Event 1A"가 발생했다고 한다. 상기 "Event 1A"의 의미는 셀 2(608)로부터의 무선경로를 활성집합에 추가해야 함을 의미한다. 그러면 UE는 상기 Event 1A가 발생했음을 UTRAN에게 알리기 위해 RACH(Random Access Channel)를 이용해 측정결과를 리포트(Measurement Report) 한다. 이 때 음성통화와 같이 전용물리채널(DPCH)이 설정되어 있는 경우에는 DPCH를 통해 측정결과 리포트 할 수도 있다. 상기 PRACH는 현 표준에서 알로하(ALOHA) 방식으로 각 UE가 랜덤 액세스(Random Access)하게 된다. 상기의 DPCH와 달리 충돌의 문제가 있어 측정결과 리포트를 신뢰성 있게 전송할 수 없는 경우도 생기므로 PRACH를 인지모드(Acknowledged Mode, 이하 "AM"이라 칭함)로 동작시켜 측정결과 리포트를 신뢰성 있게 전송할 수 있도록 한다. 즉 PRACH로 전송되는 측정결과 리포트가 UTRAN에 제대로 전송되지 않으면 UTRAN이 다시 UE에게 재전송을 요청하여 측정결과 리포트를 올바르게 수신할 때까지 전송 받는다. 상기 도 6에서 셀 1(607)이 UE(619)로부터 측정결과 리포트 제대로 전송 받으면 이를 RNC A(402)로 올려준다. 상기 일련의 과정을 통해 RNC A(602)는 어떤 단말이 소프트 핸드오버 지역에 위치하는지의 여부를 알 수 있는 것이다.
상기 과정 후 본 발명에 따른 RNC A(602)는 상기 UE가 소프트 핸드오버 지역에 위치함을 Node B1(605)에게 알려 Node B1(605)가 HS-Pilot 오프셋을 결정할 수 있도록 해야 한다. 상기 RNC A(602)가 Node B1(605)에게 UE의 소프트 핸드오버 위치 여부를 전송하는 방법으로는 Node B와 RNC 사이의 신호메시지인 NBAP(Node B Application Part) 메시지를 이용하는 방법이 있다. RNC A(602)가 Node B1(605)에게 UE의 소프트 핸드오버 위치 여부를 NBAP 메시지를 이용하여 전송할 수 있는 메시지로는 "Radio Link Reconfiguration prepare" 메시지가 될 수 있다. 상기 "Radio Link Reconfiguration prepare" 메시지 외에 RNC가 Node B가 관장하는 물리 채널의 특성을 바꿀 수 있는 여타의 메시지를 이용할 수도 있다. 현 HSDPA 시스템에서는 UE(619)가 소프트 핸드오버 지역에 위치함으로써 이전에 설정된 채널들이 재설정되어 전송될 수 있으므로 상기 "Radio Link Reconfiguration prepare" 메시지가 필요하게 된다.
도 7은 SRNC인 RNC A(602)가 Node B1(606)에게 채널 자원을 재구성할 것을 준비하도록 하고 응답 받는 후 재구성된 채널을 송수신할 수 있도록 하는 NBAP 메시지 교환의 한 예를 도시한 도면이다. 상기 도 7과 같이 RNC A(602)에 해당하는 RNC(701)가 Node B1(605)에 해당하는 Node B(702)에게 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE"(703) 메시지를 전송한다. 이는 RNC(701)가 Node B(702)에게 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE"(703) 내의 파라미터에 해당하는 채널 재설정을 준비시키는 과정이다. 상기 Node B(702)가 해당 채널들을 성공적으로 재설정 준비한 후 RADIO RECONFIGURATION READY(704) 메시지를 전송한다. 그러면 RNC(701)는 RADIO RECONFIGURATION COMMIT(705) 메시지를 Node B(702)에게 전송하여 재구성된 채널 자원에 따라 채널 설정을 바꾸어 송수신이 가능하도록 한다.
여기서 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE"(702) 메시지에 포함되는 파라미터들을 하기 <표 6>에 나타내었다.
IE/Group Name
Message Type
UL DPCH Information
> UL Scrambling code
> UL DPCCH Slot Format
DL DPCH Information
> DL DPCH Slot Format
DCHs to Delete
DSCH to modify
DSCH to Delete
RL Information
>RL ID
상기 <표 6>에 나타난 바와 같이 상기 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE" 메시지에 포함되는 파라미터들은 크게 상향 DPCH 정보, 하향 DPCH 정보, 제거될 DCH, DSCH 채널 정보와 변경될 DSCH 채널정보로 나눌 수 있다. 상기 <표 6>에 나타난 파라미터들은 본 발명의 설명을 쉽게 하기 위해 간략히 필요한 파라미터들만 나타냈으므로 이외에 추가적인 파라미터들이 전송될 수 있다. 상기 표 5에서 "Message Type"은 NBAP 메시지 중 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE"임을 나타내는 파라미터이다. 상기 상향 DPCH 정보에는 상향 DPCH의 스크램블링 코드 정보 "UL Scrambling code"와 DPCCH 채널의 슬롯 포맷을 나타내는 UL DPCCH Slot Format이 있을 수 있다. 하향 DPCH 정보로는 하향 DPCH의 슬롯 포맷인 "DL DPCH SlotFormat" 파라미터 등이 있을 수 있다. "RL information" 파라미터는 UTRAN과 UE 사이의 무선경로를 구분할 수 있도록 하는 "RL ID"를 포함하는 파라미터이다. 상기 "RL information" 파라미터는 무선 경로의 수만큼 그 정보가 존재한다. 예를 들어 무선경로의 수가 2이면 "RL information"의 정보가 두 개가 되는 것이다. 이는 단말이 무선경로를 두 개 가지고 있다는 의미이므로 단말이 소프트 핸드오버 지역에 위치함을 나타낸다. 그러므로 RNC A(602)가 Node B1(605)에게 상기 "RL information" 파라미터를 주면 Node B1(605)가 "RL information"의 수에 따라 UE의 소프트 핸드오버 지역 위치 여부를 알 수 있을 것이다. 즉, 상기 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE"의 추가적인 파라미터 없이 RNC(701)가 Node B(702)에게 UE의 소프트 핸드오버 지역 위치 여부를 알려줄 수 있다. 상기 "RL information" 파라미터를 이용할 수도 있고 새로운 "Handover indication"이라는 파라미터를 상기 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE"에 추가하여 UE의 소프트 핸드오버 지역 위치 여부를 알려줄 수도 있다.
Node B1(605)이 상기 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE"(703)을 수신하여 UE의 소프트 핸드오버 지역 위치 여부를 알면 Node B1(605) 내의 UE들의 HS-Pilot 위치들을 보고 상기 UE의 HS-Pilot이 겹치지 않도록 오프셋을 결정한다. 그 후 상기 결정한 HS-Pilot 오프셋을 상기에서 설명한 "RADIO RECONFIGURATION READY"(704) 메시지에 포함시켜 다시 RNC A(602)에게 전송한다. 상기 "RADIO RECONFIGURATION READY"(704)에 포함되는 파라미터들은 하기 표 6와 같이 나타날 수 있다. 상기 "RADIO RECONFIGURATION READY"(704)에 포함되는 파라미터들은 어떤메시지인지를 나타내는 Message Type이 어떤 무선 경로에 대한 응답인지에 대한 RL Information Response가 있다. 그리고 RL Information Response에 포함되는 정보로는 무선경로 식별자인 "RL ID"와 재설정된 DCH, DSCH 정보인 "DCH Information Response"와 "DSCH Information Response"가 있다. 상기 정보들은 종래의 3GPP 표준 안에 이미 정해져 있는 파라미터들을 나타낸다. 그리고 본 발명에 따른 Node B1(605)가 결정한 HS-Pilot 오프셋을 RNC A(602)에게 전송하기 위한 HS-Pilot position offset 파라미터가 하기 <표 7>과 같이 새롭게 정의될 수 있다. 하기 <표 7>에 나타난 파라미터들은 본 발명의 설명을 쉽게 하기 위해 간략히 필요한 파라미터들만 나타냈으므로 이외에 추가적인 파라미터들이 전송될 수 있다.
상기 RNC가 Node B1에게 HS-Pilot 오프셋을 상기 HS-Pilot position offset 파라미터를 이용할 수도 있고 HS-DPCCH의 TTI 포맷을 파라미터로 하여 HS-Pilot 오프셋을 알려줄 수도 있다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 HS-Pilot position offset 파라미터로 정의하였지만 다른 형태의 파라미터로 전송 가능하다. 예를 들어 HS-Pilot의 위치에 따른 TTI 포맷을 미리 결정해 두고 이러한 TTI 포맷만을 RNC가 Node B에게 알려 Node B가 HS-Pilot의 위치를 알게 하도록 하는 것이다. HS-Pilot 오프셋에 따른 TTI 포맷을 상기 <표 2>와 같이 결정할 수 있다.
IE/Group name
Message Type
HS-Pilot Position Offset
RL Information Response
> RL ID
> DCH Information Response
> DSCH Information Response
상기 RNC A(602)가 무선 링크 RECONFIGURATION READY(704) 메시지를 Node B1(605)로부터 수신하면 RNC A(602)는 Node B1(605)이 재 설정된 채널을 송신 또는 수신할 수 있도록 동작 시간을 "RADIO RECONFIGURATION COMMIT"(705) 메시지를 통해 알려 준다. 본 발명에 따른 상기 동작 시간은 Node B1(605)가 소프트 핸드오버 지역에 들어온 UE로부터 HS-Pilot 오프셋에 따른 HS-Pilot을 포함하는 HS-DPCCH 채널을 수신하기 시작하는 시간을 의미한다. 상기 RADIO RECONFIGURATION COMMIT(705)에 포함되는 파라미터들은 상기 <표 4>와 같이 나타날 수 있다. 상기 <표 4>에서 "Message Type"은 어떤 NBAP 메시지인지를 나타내는 파라미터이고 CFN은 상기 <표 7>의 파라미터대로 재설정된 채널들을 Node B가 송수신하도록 하는 시점을 나타내는 파라미터이다. 상기 CFN은 무선 경로가 설정된 이후 Node B가 카운트 한 프레임 수를 나타내는 절대적인 값이다. 상기 <표 4>에 나타난 파라미터들은 본 발명의 설명을 쉽게 하기 위해 간략히 필요한 파라미터들만 나타냈으므로 이외에 추가적인 파라미터들이 전송될 수 있다.
본 발명에 따른 SRNC가 UE에게 상기 HS-Pilot 오프셋 정보를 전송하는 방법으로는 UE와 RNC 사이의 신호메시지인 RRC(Radio Resource Control) 시그널링을 이용하는 방법이 있다. 도 8은 본 발명에 따른 HS-Pilot 오프셋을 RNC A(602)가 UE(619)에게 시그널링 하기 위해 RNC와 UE간의 RRC 시그널링 중 "ACTIVE SET UPDATE"(803)와 "ACTIVE SET UPDATE COMPLETE"(804) 메시지를 교환하는 한 예를 도시한다. 상기 "ACTIVE SET UPDATE" 메시지 외에 RNC가 Node B가 관장하는 물리 채널의 특성을 바꿀 수 있는 여타의 메시지를 이용할 수도 있다. 예를 들어 Physicalchannel reconfiguration, Transport channel reconfiguration, Radio bearer reconfiguration 등의 메시지가 될 수 있다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 ACTIVE SET UPDATE 메시지를 예로 들어 설명하겠다.
상기 <표 5>는 ACTIVE SET UPDATE(803)를 위해 RNC(801)가 UE(802)에게 전송하는 메시지들의 한 예를 나타낸다. 먼저 UE에게 필요한 정보로 UE(802)가 추가되거나 삭제되는 무선 경로를 송수신하기 시작하는 절대적인 시간인 Activation time 메시지가 전송된다. 그리고 무선 경로가 추가되는 경우 즉 UE(619)가 셀 2(608) 측으로 이동하면서 핸드오버 될 경우 RNC A(602)는 각 하향 링크에 대한 정보들을 UE(619)에게 전송한다. UE(619)로 전송되는 메시지로는 셀 2(608)의 CPICH 정보인 Primary CPICH info, 각 경로의 DPCH 정보인 Downlink DPCH info for each RL 등이 있다. 활성 집합이 변할 때마다 UE(802)에게 상향 채널의 리소스를 알려주는데 이에 대한 메시지로 최대 상향 전송전력인 Maximum allowed UL Tx power가 있다.
그리고 본 발명에 따른 HS-DPCCH 내의 HS-Pilot 위치를 RNC가 UE(802)에게 전송하기 위한 HS-Pilot position offset 메시지도 전송될 수 있다. UE(802)가 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 경우, RNC(801)가 상기 ACTIVE SET UPDATE(803)을 통해 HS-Pilot position offset 메시지를 UE(802)에게 전송하게 된다. 그러면 상기 도 5와 같이 UE(802)는 HS-Pilot 오프셋에 따라 HS-Pilot을 삽입하여 HS-DPCCH 채널을 상기 Activation time에 맞추어 Node B로 전송한다. 이 때 상기 <표 4>와 같이 상기 Node B1(605)이 재설정된 채널들을 송수신하는 시점인 CFN이 나타내는 절대적인 시점과 상기 Activation time이 일치해야 할 것이다. 상기 <표 5>에 나타난메시지는 본 발명의 설명을 위해 간략히 필요한 메시지들만을 나타냈으나 이외에도 필요에 따라 추가적인 메시지가 전송될 수 있다. 상기 과정 수행 후, 상기 <표 5>의 메시지를 UE(619)가 수신하여 활성 집합 업데이트가 성공적으로 수행되면 UE(619)는 RNC A(602)에게 ACTIVE SET UPDATE COMPLETE(804) 메시지를 전송한다.
제2실시 예
도 12는 본 발명의 제2실시 예에 따른 UE 제어기 알고리즘의 일 예이다.
단계 1201을 시작으로 UE는 단계 1202에서 UE는 기본적으로 Release-99 UMTS 시스템에서와 같이 HS-DPCCH의 전력제어를 상향 DPCCH와 같이 수행하고 있다. 단계 1203에서 UE는 여러 Node B로부터의 CPICH들의 수신전력을 측정한다. 이 때, 셀 1(607)의 수신전력이 셀 2(608)의 수신전력보다 일정량 크게 되면 Event 1A가 발생한다. 상기 Event 1A가 발생하면 UE(619)가 소프트 핸드오버 지역에 위치함을 의미하게 된다. 단계 1204에서 Event 1A가 발생하여 소프트 핸드오버 지역임을 판별하였으면 셀 2(608)를 활성집합에 포함시켜야 함을 인지하고 단계 1205에서 SRNC에게 측정결과 리포트를 한다. 단계 1204에서 Event 1A가 발생하지 않았으면 단계 1202로 넘어가 UE는 HS-DPCCH의 전력제어를 DPCCH와 같이 수행한다.
단계 1205에서 UE가 SRNC에게 측정결과 리포트를 한 후 UTRAN 측에서 활성집합 업데이트를 위한 설정이 완료되면 SRNC는 UE에게 HS-Pilot 오프셋 파라미터가 포함된 ACTIVE SET UPDATE" 메시지를 전송한다. "ACTIVE SET UPDATE"는 상기 <표 5>에 나타난 파라미터들을 이용할 수 있다. 단계 1206에서 상기 ACTIVE SET UPDATE 메시지들을 수신하면 UE는 상기 ACTIVE SET UPDATE에 대한 응답으로 단계 1207에서ACTIVE SET UPDATE COMPLETE" 메시지를 전송한다. 그러면 단계 1208에서 UE는 상향 HS-DPCCH 내에 HS-Pilot을 오프셋에 따라 삽입한 후 상기 <표 5>와 같이 ACTIVE SET UPDATE에 포함된 Activation time에 맞추어 HS-DPCCH을 전송한다. Node B는 상기 HS-DPCCH 내의 HS-Pilot으로부터 TPC-HS를 생성하고, DPCCH로부터 TPC를 생성하여 TPC와 TPC-HS을 시간분할 다중화하여 DPCH로 전송할 것이다. 예를 들면 DPCH의 세 슬롯 중 두 슬롯의 TPC 필드로는 TPC를 전송하고 나머지 TPC 필드로는 TPC-HS를 전송할 수 있다. 단계 1209에서 상기 UE는 상기 "Activation time" 이후에 하향 DPCH로 전송되는 TPC와 TPC-HS를 따로 해석하여 TPC로는 DPCCH의 전력을 제어하고 TPC-HS로는 HS-DPCCH의 전력을 제어한 후 단계 1202로 넘어간다.
도 13은 본 발명의 제2실시 예에 따른 SRNC 제어기 알고리즘의 일 예이다.
단계 1301을 시작으로 SRNC인 RNC A(602)는 단계 1302에서 UE(619)로부터 측정결과 리포트를 수신한다. SRNC는 UE가 소프트 핸드오버 지역에 위치함을 알고 이를 Node B1(605)에게 알려야 하므로 단계 1303에서 상기 SRNC가 Node B1(605)에게 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE" 메시지를 Node B에게 전송한다. Node B가 상기 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE" 메시지를 수신 받아 채널 자원을 재구성하고 상기 HS-Pilot에 따른 HS-DPCCH 채널을 수신할 준비를 한다. 그리고 상기 Node B가 상기 도 5와 같이 모든 UE들의 HS-Pilot 위치가 분산되도록 UE의 HS-Pilot 오프셋을 결정한다. 그러면 Node B는 상기 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE"에 대한 응답으로 "RADIO LINK RECONFIGURATION READY"를 SRNC에게 전송하는데 상기 메시지에 결정한 HS-Pilot 오프셋 파라미터를 상기 <표 7>과 같이 포함시킨다. 단계 1304에서 상기 SRNC는 Node B로부터 "RADIO LINK RECONFIGURATION READY"를 수신하여 채널 자원 구성이 정상적으로 수행 되었음을 알고 HS-Pilot 오프셋을 알게 된다. 그러면 다시 SRNC는 단계 1305에서 Node B에게 상기 재구성된 채널들을 송수신하기 시작하는 시점을 알려주는 "CFN" 파라미터를 포함한 "RADIO LINK RECONFIGURATION COMMIT" 메시지를 전송한다. 이와 함께 단계 1306에서 SRNC는 UE에게 상기 결정된 HS-Pilot 오프셋 정보와 오프셋에 따른 HS-DPCCH 채널을 전송하기 시작하는 시점을 알려주는 Activation time" 파라미터를 포함하는 "ACTIVE SET UPDATE"를 전송한다. 그 후 단말이 상기 ACTIVE SET UPDATE를 정상적으로 수행하였으면 그에 대한 응답으로 ACTIVE SET UPDATE COMPLETE를 SRNC에게 전송한다. 단계 1307에서 상기 SRNC는 상기 "ACTIVE SET UPDATE COMPLETE"FMF UE로부터 수신하여 일련의 과정을 단계 1308에서 끝낸다.
도 14는 본 발명의 제2실시 예에 따른 Node B 제어기 알고리즘의 일 예이다.
단계 1401을 시작으로 단계 1402에서 Node B1(605)은 SRNC로부터 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE" 메시지를 수신하여 UE가 소프트 핸드오버 지역에 위치함을 알게 된다. 단계 1403에서 상기 도 5와 같이 모든 UE들의 HS-Pilot 위치가 분산되도록 UE의 HS-Pilot 오프셋을 결정한다. 그리고 단계 1404에서 Node B는 상기 메시지에 따라 채널 자원을 재구성한 후 성공적으로 수행하였으면 "RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE"에 대한 응답으로 "RADIO LINK RECONFIGURATION READY" 메시지를 단계 1404에서 SRNC에게 송신한다. 이 때 상기 "RADIO LINK RECONFIGURATION READY"에 상기 Node B가 결정한 HS-Pilot 오프셋 파라미터가 포함된다. 단계 1405에서 다시 SRNC로부터 상기 재설정된 채널들을 송수신하기 시작하는 시점을 나타내는 "CFN" 파라미터가 포함된 "RADIO LINK RECONFIGURATION COMMIT" 메시지를 수신한다. 그러면 단계 1406에서 상기 "CFN" 기준으로 UE로부터 본 발명에 따른 HS-DPCCH 채널을 수신 받는다. Node B는 SRNC로부터 이미 HS-Pilot 오프셋 정보를 알고 있으므로 단계 1407에서 상기 UE(619)로부터 수신한 HS-DPCCH 채널로부터 HS-Pilot을 추출하여 채널 추정한 후 HS-DPCCH 채널을 위한 제어전력 명령인 TPC-HS를 생성한다. 단계 1408에서 Node B는 상기 HS-DPCCH 내의 HS-Pilot으로부터 TPC-HS를 생성하고 DPCCH로부터 TPC를 생성하여 TPC와 TPC-HS을 시간분할 다중화하여 DPCH로 전송한 후 단계 1409에서 끝낸다. 예를 들면 DPCH 채널의 세 슬롯 중 두 슬롯의 TPC 필드로는 TPC를 전송하고 나머지 TPC 필드로는 TPC-HS를 전송할 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 단말 송신기의 일 예이다.
상기 도 15의 제어기 1501은 상향 DPCCH에 적용되는 1551 채널 이득, 상향 DPDCH에 적용되는 1554 채널 이득, DPCCH에 적용되는 1511 Pilot, HS-DPCCH에 적용되는 1552 채널 이득, HS-DPCCH에 적용되는 1521 HS-Pilot 등을 생성하고 제어하는 역할을 담당한다. 상기 제어기 1501은 Node B에서 전송되어온 여러 개의 TPC 들을 입력 받아. HS-DPCCH용 TPC-HS 와 DPDCH, DPCCH용 TPC들을 각각 이용하여 1552 채널 이득 및 1551, 1554 채널 이득을 생성한다. 상기 도 15의 1552 채널 이득은 HSDPA를 전송하는 Node B에서 수신한 TPC-HS를 사용하여 바로 결정될 수 있고, 상기 수신된 TPC-HS가 적용된 채널이득이 너무 높아 셀 중첩지역에서 HS-DPCCH에 의해 발생되는 타 신호에 대한 간섭신호의 양이 너무 클 경우에는 특정 임계값으로 결정될 수도 있다. 상기 특정 임계값은 DPDCH 또는 DPCCH에 대한 상대적인 송신 전력의 비로 결정될 수도 있으며, 절대적인 송신 전력의 크기로도 결정될 수 있다. 상기 DPDCH 또는 DPCCH에 대한 상대적인 송신 전력의 비 혹은 절대적인 송신 전력의 크기는 Node B에서 상기 UE로 상위 레이어 시그널링 혹은 물리 계층 신호를 사용하여 전송할 수도 있고, Node B과 UE가 사전에 약속하여 사용하는 값이 될 수 있다.
상기 도 15의 1515 다중화기는 하향 송신 전력의 제어를 위한 1512 TPC, 제어기 1501에서 출력된 1511 제 1 파일럿, 1513 TFCI, 1514 FBI를 입력으로 받아 DPCCH를 구성한다. 상기 1515 다중화기에서 출력된 DPCCH는 1516 확산기에서 DPCCH에 적용되는 채널 부호로 확산된 후, 1517 승산기에서 1551 채널 이득과 곱해서 합산기 1540으로 입력된다.
상기 도 15의 1531 사용자 데이터 혹은 상위 레이어 시그널링 정보는 1532 부호화기에서 적절한 부호로 부호화 된 후, 1533 레이트 매칭부에서 물리 채널의 전송 형태에 적합해 지도록 가공된다. 상기 1533 레이트 매칭부에서 출력된 신호는 1534 확산기로 입력되어 DPDCH 가 된 후, 1535 승산기에서 DPDCH용 1554 채널 이득과 곱해진 후, 합산기 1540으로 입력된다. 상기 1535 승산기에서 적용되는 1554 채널 이득은 1517 승산기에서 적용되는 1551 채널 이득에 대해서 DPCCH와 DPDCH의 전송 율의 차이에 의해서 결정될 수 있다.
상기 도 15의 다중화기 1527은 N-채널 HARQ에 대한 제어 정보인 1525ACK/NACK이 1526 부호기에서 부호화 된 값과 1523 CQI 정보가 1524 부호기에서 부호화된 값을 입력으로 받고, 또한 1501 제어기에서 결정된 1521 HS-Pilot을 입력으로 받아 HS-DPCCH를 구성한다. 상기 1521 HS-Pilot은 Pilot과 동일한 패턴이 사용될 수도 있으며, HS-Pilot과 다른 패턴이 사용될 수도 있다.
이 때 본 발명에 따른 UE는 Node B이 상위 계층 시그널링으로 전송한 HS-Pilot의 위치 오프셋 값을 알고 있다. 상기 오프셋 값은 상술하였듯이 RNC와 UE 사이의 RRC 시그널링인 "ACTIVE SET UPDATE"라는 메시지 안에 포함되어 전송될 수 있다. 상기 UE의 HS-Pilot 위치 오프셋은 다른 UE들 간의 HS-Pilot 위치와 겹치지 않도록 상기 HS-Pilot 위치를 조정하기 위한 것이다. 본 발명에서는 상기 오프셋을 RNC가 결정할 수도 있고, Node B가 결정할 수도 있었다. 상기 도 15의 1553 HS-Pilot 위치 제어기가 1527 다중화기에서 HS-DPCCH 채널을 구성할 때, 상위 계층으로부터 전송 받은 HS-Pilot 오프셋을 적용할 수 있도록 하기 위한 제어기이다. 상기 HS-Pilot 오프셋이 적용된 1527 다중화기의 출력인 HS-DPCCH 채널은 상기 도 5와 같은 형태일 수 있다.
상기 합산기 1540은 입력된 상향 신호들을 합하여 1541 승산기로 출력시킨다. 상기 1540 합산기에서 합산된 상향 신호들은 서로 다른 채널 부호가 곱해져 구별이 될 수 있기 때문에, 상기 신호들을 수신하는 Node B에서는 적절한 신호들을 재생할 수 있다. 상기 1541 승산기에서는 UE가 사용하는 상향 스크램블링 부호를 사용하여, 상기 UE로부터의 상향 신호들은 타 UE들의 상향 신호들과 구별해 줄 수 있는 혼화 과정을 수행한다. 상기 1541 승산기에서 출력된 신호들은 1542 변조기로입력되어 변조 된 후 1543 RF부로 입력되어 반송파 대역의 신호가 된 후 1544 안테나를 통하여 Node B으로 전송된다.
도 16은 본 발명에 따른 Node B 수신기의 일 예이다.
상기 도 16의 1601 안테나를 통해 수신된 UE의 신호는 1602 RF부에서 기저대역으로 변환된 후, 1603 복조기에서 복조되고, 승산기 1604에서 상기 도 15에서 UE가 사용한 스크램블링 부호를 다시 사용하여 역혼화한다. 상기 UE가 사용한 스크램블링 부호는 Node B으로 수신되는 다수의 UE들 간의 신호들을 구별해 주는 역할을 한다. 상기 1604 승산기에서 출력된 UE의 신호는 1610 역확산기, 1620 역확산기, 1630 역확산기로 각각 입력되어 DPCCH, DPDCH 및 HS-DPCCH로 구별된다. 상기 1610 역확산기, 1620 역확산기, 1630 역확산기는 각각 DPCCH, DPDCH 및 HS-DPCCH에 사용된 채널 부호를 다시 곱해서, 역확산과정을 수행한다. 상기 1610 역확산기에서 출력된 DPCCH는 역다중화기 1611에서 1612 파일럿 필드만이 분리되어, 채널 추정기 1613으로 입력되어, 상기 UE로부터 Node B까지의 상향 채널 환경을 추정하는데 사용되며, 상기 파일럿 신호의 크기가 추정된 후, Node B은 상향 DPDCH, DPCCH의 전력 제어를 위한 TPC 명령어를 생성하는데 상기 파일럿 신호의 세기를 사용하게 된다. 상기 승산기 1614로 입력된 DPCCH는 상기 채널 추정기 1613에서 추정된 채널 추정값이 보정되어 1615 역다중화기로 입력되어 1616 TPC , 1617 TFCI, 1618 FBI로 역다중화 된다.
상기 도 16의 역확산기 1620에서 출력된 DPDCH는 1621 승산기에서 1613 채널 추정기의 채널 추정 값을 사용하여 보정된 후, 복호기 1622로 입력되어 I번째 사용자 데이터 혹은 상위 레이어 시그널링 메시지로 복구된다. 상기 복호기는 역레이트 매칭 기능도 함께 수행하는 것으로 정의한다.
상기 도 16의 역확산기 1630에서 출력된 HS-DPCCH는 1632 역다중화기에서 파일럿 필드가 분리된다. 상기 1632 역다중화기는 1653 HS-Pilot 위치 제어기의 제어를 받는다. Node B은 해당하는 UE가 어떤 오프셋으로 HS-Pilot을 전송할 지를 이미 알고 있다. 본 발명에 따른 제1실시 예에서는 RNC가 NBAP 메시지로 Node B에게 알려주거나 제2실시 예에서는 Node B가 HS-Pilot 오프셋을 결정할 수 있다. 그러면 상기 Node B는 UE가 상기 도 15와 같이 HS-Pilot 오프셋에 따라 HS-DPCCH 채널을 전송하면 상기 1653 HS-Pilot 위치 제어기는 1632 역다중화기가 상기 HS-Pilot 오프셋에 따라 HS-Pilot을 추출할 수 있도록 한다. 상기 1640 HS-DPCCH의 파일럿은 1634 채널 추정기로 입력되어 채널 추정 된 후, 그 결과값을 제어기 1650으로 전송한다.
상기 도 16의 1633 승산기에서 채널 보정된 HS-DPCCH는 1635 역다중화기로 입력되어, ACK/NACK 정보와 CQI 정보로 분리된 후, 각각 1636 복호기 와 1638 복호기로 입력되어, 1637 CQI 정보 및 1639 ACK/NACK으로 복구된다. 상기 1636 복호기 및 1638 복호기는 UE가 사용한 방식과 동일한 방식의 부호 및 반복 전송에 대한 복호 기능을 가진 복호기들로 정의한다.
상기 도 16의 제어기 1650은 채널 추정기 1613에서 추정된 DPCCH의 파일럿 필드의 신호 추정 결과 및 채널 추정기 1634에서 추정된 HS-DPCCH의 파일럿 필드의 채널 추정 결과를 입력으로 하여, 각각의 채널에 적합한 TPC 명령어를 생성한다.즉 DPCCH 파일럿으로부터 TPC를 HS-DPCCH 파일럿인 HS-Pilot으로부터 TPC-HS를 생성한다. 상기의 TPC가 적용된 채널들에 대하여 별도의 채널 추정을 가능하게 할 수 있도록 상기 채널 추정기 1613과 연결된 스위치 1651과 상기 채널 추정기 1634에 연결된 스위치 1652를 제어하여 승산기 1633으로 입력되는 채널 추정 값에 대한 변화를 줄 수 있도록 해주었다. 즉 상기 상향 DPCCH용 TPC가 적용되어 전송된 신호를 수신하는 경우, DPCCH의 파일럿 필드를 이용한 채널 추정값을 사용하여 HS-DPCCH의 채널 추정값을 보정해 줄 수 있도록 하고, 상기 HS-DPCCH가 적용된 HS-DPCCH가 수신될 경우, 상기 HS-DPCCH의 파일럿 필드를 이용한 채널 추정값을 사용하여 HS-DPCCH를 채널 보정 할 수 있도록 하는 역할을 한다.
도 17은 본 발명에 따른 Node B 송신기의 일 예이다.
상기 도 17의 1701 제어기은 상기 도 16의 1650 제어기로부터 생성된 1751 DPCCH에 적용할 TPC 명령어, 1752 HS-DPCCH에 적용할 TPC 명령어인 TPC-HS를 각각 적합한 시점에 1720 다중화기로 입력시킨다. 상기 도 17의 1701 제어기에서 DPCCH용 TPC 및 HS-DPCCH의 TPC-HS의 전송 시점을 결정하는 방법에서는 하기와 같은 여러 가지 사항들이 고려될 수 있다. 첫째, UE가 전송하는 상향 DPDCH의 데이터 전송율, 채널 상황, 신호 크기 및 중요도, 둘째, HS-DPCCH의 채널 상황 및 신호 크기, 셋째 상향 DPCCH와 HS-DPCCH의 전력 제어 비율 및 HS-DPCCH의 전송 길이 등등이 될 수 있다. 본 발명의 설명의 편의를 위해서 TTI내에서 상향 DPCCH용 TPC 명령어가 두 번 전송되고 HS_DPCCH용 TPC 명령어가 한 번 전송되는 것으로 가정한다. 상기에서 상술한 바와 같이 상기 DPCCH용 TPC 의 TPC 명령어의 전송 비율 및 HS-DPCCH용TPC-HS의 명령어의 전송 비율은 상황에 따라 조절될 수 있으며, 상기와 같은 조절 비율은 상위 레이어 시그널링 메시지 혹은 물리 채널 제어 메시지를 통해 UE로 전송될 수 있고, Node B과 UE간의 사전 약속에 의해 변경될 수도 있다.
상기 도 17의 1720 다중화기는 DL_DPCH를 구성하는 역할을 하며 입력으로 1702 TPC, 1703 파일럿, 1704 TFCI를 입력으로 하여 DL_DPCCH를 구성하며, 1711 사용자 데이터 혹은 상위 시그널링 제어 정보가 1712 부호기를 통해 길쌈부호화 혹은 터보 부호화 된 후, 1713 레이트 매칭부에서 물리 채널을 통해 전송하기 적절한 형태로 가공된 후 출력된 신호를 입력으로 하여 DL_DPDCH를 구성한다.
상기 도 17의 1720 다중화기에서 출력된 DL_DPCH는 1721 확산기에서 상기 DL_DPCH에 사용되는 채널 부호로 채널 부호화된 후 1722 승산기에서 상기 DL_DPCH의 송신 전력에 적용되는 채널 이득값이 곱해 진 후, 1760 합산기로 입력되어 다른 하향 전송 채널들과 합산된다. 상기 DL_DPCH의 송신 전력에 적용되는 채널 이득값은 DL_DPCH의 전송율 및 상향 채널에서 수신된 TPC 명령어등을 고려하여 설정될 수 있다.
상기 도 17의 1731은 HS_PDSCH를 통해서 전송될 I 번째 사용자의 데이터로서 1732 부호기에서 적절한 채널 부호화 방법을 이용하여 부호화 된 후, 1733 레이트 매칭부에서 물리 채널로 전송되기 적합한 형태로 가공된 후, 17317 확산기에서 채널 부호화 되고, 1735 승산기에서 적절한 채널 이득이 곱해진 후 1760 합산기로 입력되어 다른 하향 채널들과 합해진다. 상기 17317 확산기에서는 기 상술할 바와 같이 채널 부호들의 수가 여러 개가 될 수 있으며, 상기 여러 개의 채널 부호를 사용함으로 해서 하향 데이터 전송의 속도를 높일 수 있다.
상기 도 17의 TFRI정보는 상기 HS-PDSCH에 사용된 채널 부호, MCS 레벨, 상기 1733 레이트 매칭부에서 HS-PDSCH에 적용된 값들을 나타내는 정보로서 상기 TFRI 정보를 수신함으로서 UE는 HS-PDSCH를 올바르게 해석할 수 있다. 상기 도 17의 1742 HARQ 정보는 UE에게 HS-PDSCH를 통해서 전송된 패킷이 몇 번째 채널의 초기 전송 패킷인지 재전송 패킷인지를 알려주는 정보로서 상기 정보를 통해 UE는 현재 수신하는 HS-PDSCH로 전송되온 패킷의 성질을 파악하여 각각 적절한 목적에 사용할 수 있다. 상기 적절한 목적이라 함은 재전송되어 온 패킷일 경우, 기 수신한 오류가 발생한 패킷과 합하여 적절한 신호로 재생할 수 있다.
상기 1741 TFRI 정보 및 1742 HARQ정보는 각각 1743 부호기 및 1744 부호기를 통해서 적절한 방식으로 부호화 되어 1745 다중화기로 입력된다. 상기 1741 TFRI 정보 및 1742 HARQ 정보는 단순한 정보의 형태로 전송될 수도 있고, 신뢰도를 높이기 위하여 별도의 부호화 방법으로도 전송될 수 있으며, 단순 반복 되어 전송될 수도 있다. 상기 도 17의 다중화기 1745는 1743 부호화기 및 1744 부호화기의 출력을 입력으로 하여 HS-SCCH를 구성한 후, 출력한다. 상기 다중화기 1745에서 출력된 신호는 1746 확산기로 입력되어 상기 HS-SCCH를 위한 채널부호로 확산된 후, 승산기 1747에서 HS-SCCH를 위한 채널 이득과 곱해진후 1760 합산기로 입력한다.
상기 도 17의 1760 합산기는 상기 DL_DPCH와 HS-PDSCH, HS-SCCH 및 도 17에는 기술되어 있지 않는 다른 사용자의 채널들과 Node B의 제어 신호들을 전송하는 하향 공통채널들을 합하는 역할을 하며, 상기 하향 채널들은 서로 구별이 가능하도록 채널 부호가 곱해져 있으므로, 수신하는 UE가 UE에게로 오는 신호들만 적절히 해석할 수 있다. 상기 1760 합산기에서 출력된 신호들은 승산기 1761에서 Node B에서 사용하는 스크램블링 부호로 혼화된 후, 변조기 1762로 입력되어 변조되고, 1763 RF부에서 반송파 대역으로 신호가 상승한 뒤 17617 안테나를 통해서 UE로 전송된다. 상기 승산기 1761에서 사용되는 스크램블링 부호는 각 Node B 혹은 셀들간의 하향 신호의 구별을 위해 사용된다.
전술한 바와 같이 본 발명은 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 단말들 각각에 대해 서로 다른 파일럿 심볼 오프셋을 할당함에 따라 기지국은 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 단말들 각각으로부터의 역방향 전용물리제어채널들 상호간의 간섭을 방지할 수 있다. 그로 인해 기지국은 소프트 핸드오버 지역의 단말들 각각으로부터의 역방향 전용물리제어채널에 대한 송신전력 제어를 보다 효율적으로 수행할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (10)

  1. 전용물리데이터채널을 통해 데이터를 전송하는 부호분할다중접속 이동통신시스템의 단말들이 순방향 고속 패킷 데이터 전송을 지원하기 위한 전용물리제어채널(HS-DPCCH)을 통해 상기 순방향 고속 패킷 데이터에 대응한 피드백 정보와 함께 역방향 전력제어를 위한 파일럿 심볼을 전송하는 방법에 있어서,
    상기 단말들 각각에 대해 서로 다르게 결정된 파일럿 심볼 오프셋을 상기 기지국으로부터 수신하는 과정과,
    상기 단말들 각각은 상기 전용물리제어채널(HS-DPCCH) 신호를 전송하는 전송구간에 있어 상기 피드백 정보 중 하나인 응답신호를 전송하는 영역을 고정하고, 상기 응답신호를 제외한 나머지 피드백 정보를 전송하기 위한 영역에서 다른 단말들과 중첩되지 않도록 상기 파일럿 심볼 오프셋을 적용한 영역을 통해 상기 파일럿 심볼을 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 파일럿 심볼 오프셋은, 복수의 기지국들을 제어하는 무선망 제어부에서 특정 기지국 내에 존재하는 단말들 중 고속 패킷 데이터의 수신이 가능한 단말들 각각에 대해 결정하고, 상기 결정한 파일럿 심볼 오프셋은 소정 시그널링을 통해 상기 고속 패킷 데이터의 수신이 가능한 단말들로 제공됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 파일럿 심볼 오프셋은, 상기 기지국이 자신의 서비스 지역 내의 단말들 중 고속 패킷 데이터의 수신이 가능한 단말들 각각에 대해 결정하고, 상기 결정한 파일럿 심볼 오프셋은 소정 시그널링을 통해 상기 고속 패킷 데이터의 수신이 가능한 단말들로 제공됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 고속 패킷 데이터의 수신이 가능한 단말들로부터 소프트 핸드오버 지역에 위치함이 보고되면 상기 무선망 제어부가 해당 단말에 대응하여 파일럿 심볼 오프셋을 랜덤하게 결정하는 과정과,
    상기 결정한 파일럿 심볼 오프셋을 NBAP 메시지를 이용하여 상기 해당 단말에게 상기 고속 패킷 데이터를 송신하는 기지국으로 전달하는 과정과,
    상기 결정한 파일럿 심볼 오프셋을 RNSAP 메시지를 이용하여 상기 해당 단말로 전달하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 전용물리데이터채널을 통해 데이터를 전송하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 단말들이 순방향 고속 패킷 데이터 전송을 지원하기 위한 전용물리제어채널(HS-DPCCH)을 통해 상기 순방향 고속 패킷 데이터에 대응한 피드백 정보와 함께역방향 전력제어를 위한 파일럿 심볼을 전송하는 장치에 있어서,
    상기 단말들 중 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 단말들 각각에 대해 서로 다른 파일럿 심볼 오프셋을 결정하고, 상기 결정한 파일럿 심볼 오프셋을 소정 시그널링을 통해 상기 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 단말들 및 상기 단말들이 속하는 기지국으로 전송하는 무선망 제어부와,
    상기 무선망 제어기로부터의 파일럿 심볼 오프셋에 의해 해당 단말들로부터의 역방향 전용물리제어채널을 통해 파일럿 심볼을 수신하고, 상기 수신한 파일럿 심볼에 의해 상기 역방향 전용물리제어채널의 송신전력을 제어하는 상기 기지국과,
    상기 무선망 제어기로부터의 파일럿 심벌 오프셋을 수신하고, 상기 수신한 파일럿 심볼 오프셋에 의해 상기 역방향 전용물리제어채널을 통해 파일럿 심볼을 전송하는 단말들을 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  6. 제5항에 있어서, 복수의 기지국들을 제어하는 상기 무선망 제어부는.
    특정 기지국 내에 존재하는 단말들 중 고속 패킷 데이터의 수신이 가능하고, 소프트 핸드오버 지역에 위치한 단말들 각각에 대해 서로 중첩되지 않도록 파일럿 심볼 오프셋을 결정하고, 상기 결정한 파일럿 심볼 오프셋을 소정 시그널링을 통해 상기 단말들 및 상기 단말들이 속하는 기지국으로 제공됨을 특징으로 하는 상기 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 무선망 제어부는,
    상기 고속 패킷 데이터의 수신이 가능하고, 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 단말들로부터 소프트 핸드오버 지역에 위치함이 보고되면 해당 단말에 대응하여 상기 파일럿 심볼 오프셋을 랜덤하게 결정하고, 상기 결정한 파일럿 심볼 오프셋을 NBAP 메시지를 이용하여 상기 기지국으로 전달함을 특징으로 하는 상기 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 무선망 제어부는,
    상기 결정한 파일럿 심볼 오프셋을 RNSAP 메시지를 이용하여 상기 단말들로 전달함을 특징으로 하는 상기 장치.
  9. 전용물리데이터채널을 통해 데이터를 전송하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 단말들이 순방향 고속 패킷 데이터 전송을 지원하기 위한 전용물리제어채널(HS-DPCCH)을 통해 상기 순방향 고속 패킷 데이터에 대응한 피드백 정보와 함께 역방향 전력제어를 위한 파일럿 심볼을 전송하는 장치에 있어서,
    상기 단말들 중 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 단말들을 해당 기지국으로 통보하는 무선망 제어부와,
    상기 무선망 제어부로부터의 통보에 의해 해당 단말들 각각에 대해 서로 다른 파일럿 심볼 오프셋을 결정하고, 상기 결정한 파일럿 심볼 오프셋을 소정 시그널링을 통해 상기 소프트 핸드오버 지역에 위치하는 단말들 및 상기 무선망 제어부로 전송하는 기지국과,
    상기 기지국으로부터의 파일럿 심벌 오프셋을 수신하고, 상기 수신한 파일럿 심볼 오프셋에 의해 상기 역방향 전용물리제어채널을 통해 파일럿 심볼을 전송하는 단말들을 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기지국은,
    상기 고속 패킷 데이터 서비스가 가능한 단말들 중 소프트 핸드오버 지역에 위치한 단말들 각각에 대해 서로 중첩되지 않도록 파일럿 심볼 오프셋을 결정하고, 상기 결정한 파일럿 심볼 오프셋을 소정 시그널링을 통해 상기 단말들 및 상기 무선망 제어부로 제공됨을 특징으로 하는 상기 장치.
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