KR20040017282A - Ｃｄｍａ 통신 시스템에서 시간-공유 채널화 코드용 방법및 장치 - Google Patents

Ｃｄｍａ 통신 시스템에서 시간-공유 채널화 코드용 방법및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압축 모드 전송을 위해 다중 터미널 사이에 공통 채널화 코드를 시간-공유하는 기술에 관한 것이다. 각각의 터미널은 초기에 터미널에 대한 비압축 프레임에 전송된 데이터를 채널화하는데 사용된 개별 채널화 코드가 할당된다. 터미널에 대한 압축 프레임에 전송된 데이터를 채널화하는데 사용된 공통 채널화 코드가 선택된다. 각각의 압축 프레임은 하나 이상의 압축 전송 및 전송 갭의 전체 또는 일부를 포함한다. 터미널에 대한 압축 프레임은 압축 프레임에 대한 압축 전송이 중첩하지 않도록 스케줄링된다. 그후, 각각의 터미널에 대한 비압축 프레임이 터미널에 할당된 채널화 코드로 채널화되며, 터미널에 대한 압축 프레임이 공통 채널화 코드로 채널화된다. 압축 프레임은 (1) 자신들의 경계에서 중첩하지 않도록, (2) 압축 전송에 대해 중첩하지 않도록 및/또는 (3) 인터리빙되도록 스케줄링된다.

Description

ＣＤＭＡ 통신 시스템에서 시간-공유 채널화 코드용 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR TIME-SHARING CHANNELIZATION CODE IN A CDMA COMMUNICATION SYSTEM}
무선 통신 시스템은 음성 및 패킷 데이터 서비스를 포함하는 여러 형태의 통신을 제공하기 위해 널리 사용된다. 이러한 시스템은 코드분할 다중접속(CDMA), 시분할 다중접속(TDMA) 또는 몇몇 다른 다중접속 기술에 기초한다. CDMA 시스템은 증가된 시스템 커패시티를 포함하여 다른 형태의 시스템에 비해 소정 장점을 제공한다. CDMA 시스템은 전형적으로 IS-95, cdma2000, 및 W-CDMA 표준과 같은 하나 이상의 표준에 부합하도록 설계되며, 이들 모두 당업자에게 공지되어 있으며 여기서는 참조를 위해 인용된다.
W-CDMA 표준은 다운링크로 "압축 모드"의 동작을 지원하며, 데이터는 짧은 시간 지속시간(시간적으로 압축된)내에서 기지국으로부터 터미널로 전송된다. 압축 모드는 시스템으로부터의 데이터 손실없이 다른 주파수 및/또는 다른 무선 접속기술(RAT)로 측정을 수행할 수 있도록 W-CDMA에서 시스템과 (트래픽 채널을 통해) 활성적으로 통신하는 터미널이 시스템을 일시적으로 떠나도록 하는데 사용된다. 압축 모드에서, 데이터는 프레임의 일부동안만(10msec) 터미널에 전송되어 프레임의 나머지 부분(전송 갭이라 불림)이 측정을 수행하기 위해 터미널에 의해 사용되도록 한다.
W-CDMA 표준에 따라, 주어진 압축 프레임에 대한 전송 시간 감소가 (1) 프레임내 터미널로 전송될 데이터량을 감소시키거나 (2) 코딩율을 증가시키거나 또는 (3) 데이터율을 증가시킴으로써 달성된다. 압축 프레임을 전송하기 위한 이들 가용 메커니즘 각각은 이하에서 설명될 바와 같이 성능에 영향을 주는 트래이드오프(tradeoff)와 관련된다.
가장먼저, 압축 프레임으로 전송된 데이터량을 감소시키는 것은 높은 시그널링 층에서 스케줄링을 통해 달성되지만, 감소된 데이터량은 몇몇 애플리케이션에 대해 바람직하지 않다. 예를 들어, 음성 사용자에 대해, 데이터량의 감소는 서비스에 대해 상당한 품질 감소를 야기하는 레벨(예를 들면, 5.15kbps)로 적응성 다중-비율(AMR) 보코더의 속도에 상응하는 감소를 야기한다.
다음으로, 코딩율을 증가시키는 것은 코딩된 비트중 일부를 "펑처링" 또는 삭제함으로써 달성된다(이러한 메커니즘은 다운링크로만 가능하다). 하지만, 전송 갭이 (하나의 프레임내 15개의 가능한 슬롯으로부터 7개의 슬롯까지로) 증가됨에 따라, 터미널에서의 원하는 레벨의 성능(즉, 특정 비트 에러율 또는 프레임 에러율)을 달성하기 위해 더많은 코딩된 비트가 펑처링될 것을 필요로 하고, 코딩율이증가되며 더 높은 전송 전력이 펑처링되지 않은 비트에 대해 필요하다. 주파수간/RAT간 측정을 수행하기 위해, 긴 전송 갭(예를 들면, 거의 1/2 프레임)이 필요할 것이다. 하지만, 펑처링이 과도하게 높은 전송 전력 요구로 인해 이들 긴 전송 갭에 대해 실행될 수 없다.
세 번째로, 데이터율을 증가시키는 것은 짧은-길이 채널화 코드와 전송될 데이터를 채널화함으로써 달성된다. W-CDMA 표준은 터미널로의 전송이전에 데이터를 채널화하기 위해 여러 길이의 직교 가변 확산 인자(OVSF) 코드를 사용한다. OVSF 코드의 길이 또는 확산 인자(SF)는 4 내지 512칩 범위일 수 있고, 짧은-길이 코드가 상응하게 높은 데이터율을 지원할 수 있다. W-CDMA 표준에 따라, 특정 터미널에 대한 압축 프레임이 그 터미널에 대한 비압축 프레임에 사용된 채널화 코드와 같이 1/2 길이의 채널화 코드로 채널화된다. 더욱이, W-CDMA 표준은 비압축 프레임에 사용된 길이 SF의 채널화 코드와 압축 프레임에 사용된 길이 SF/2의 채널화 코드 사이의 특정 관계를 한정한다.
압축 프레임에 대한 길이 SF/2의 특정하게 한정된 채널화 코드의 사용은 시스템에 의한 다른 사용에 사용가능한 채널화 코드의 수를 감소시킨다. 일반적으로, 확산 인자가 감소됨에 따라 사용가능한 코드는 점점 적어진다 예를 들면, 확산 인자가 2차수 정도 감소된다면 사용가능한 채널화 코드의 1/2의 채널화 코드가 사용가능하다. 통상적으로, 길이 SF/2의 채널화 코드는 압축 모드로 동작하며 터미널이 이러한 모드에 있는 동안 각각의 터미널에 할당된다. 압축 모드의 각각의 터미널은 길이 SF/2의 하나의 채널화 코드가 길이 SF의 두 개의 채널화 코드의 "코드스페이스"를 차지하기 때문에 길이 SF의 두 개의 채널화 코드를 효율적으로 차용한다. W-CDMA가 다운링크로 코드-제한되기 때문에, 압축 프레임의 전송을 위해 각각의 터미널로의 길이 SF/2의 채널화 코드의 할당은 바람직하지 않다.
채널화 코드의 사용 특히, W-CDMA 표준에 의해 정의된 압축 모드에서의 좀 더 효율적 사용을 위한 기술이 필요하다.
본 발명은 전반적으로 데이터 통신 특히, 가용 채널화 코드를 좀더 효율적으로 사용하기 위해 압축된 모드로 다수의 터미널 사이에 공통 채널화 코드를 시간-공유하기 위한 기술에 관한 것이다.
도 1은 다수의 사용자를 지원하며 본 발명의 여러 특징 및 실시예를 구현할 수 있는 무선 통신 시스템의 도면.
도 2는 기지국과 터미널의 실시예의 간략 블록도.
도 3은 기지국내 변조기의 블록도.
도 4는 W-CDMA에 의해 한정되며 채널화 코드로서 사용된 OVSF 코드의 구조를 도시하는 도면.
도 5는 W-CDMA에 의해 한정된 다운링크 전용 물리 채널(DPCH)용 프레임 포맷 및 슬롯 포맷의 도면.
도 6은 W-CDMA 표준에 따른 압축 모드 전송을 도시하는 도면.
도 7A 내지 도 7E는 본 발명의 여러 실시예에 따라, 다수의 터미널 사이에 공통 채널화 코드를 시간-공유하기 위한 여러 방식을 도시하는 도면.
도 8은 공통 채널화 코드의 시간-공유를 사용하여 압축 모드를 지원하기 위한 프로세스의 순서도.
본 발명의 특징은 압축 모드 전송을 위해 다중 터미널 사이에 공통 채널화 코드를 시간-공유하는 기술을 제공하는 것이다. 많은 예에서, 주어진 터미널에 대한 압축 데이터 전송은 터미널이 압축 모드인 총 시간의 극히 일부만을 차지하고, 이 경우 압축 모드 동작의 전체 주기 동안 터미널로의 짧은-길이 채널화 코드의 할당은 채널화 코드의 비효율적인 사용을 초래한다. 따라서, 여기서 다중 터미널을 위한 압축 모드 전송을 위한 공통 채널화 코드를 시간-공유하기 위한 기술이 제공된다.
일 특징으로, 특정 확산 인자를 가진 고유 채널화 코드가 기지국에 의해 보유되고, 기지국과 통신하는 다중 터미널에 대해 압축 모드 전송을 위해 사용된다. 이러한 공통 채널화 코드는 자신들의 압축 모드 전송의 타이밍을 한정하는 파라미터 세트의 값과 함께 압축 모드로 동작하는 터미널로 통신된다. 그후, 기지국이 주어진 터미널에 압축 프레임내 데이터를 전송할 때마다, 공통 채널화 코드가 정상 모드에 대해 터미널에 할당된 채널화 코드 대신에 사용된다.
본 발명의 특정 실시예는 무선(예를 들면, W-CDMA) 통신 시스템에 다수의 터미널에 데이터를 전송하는 방법을 제공한다. 이러한 방법에 따라, 각각의 터미널은 초기에 그 터미널에 대해 비압축 프레임내 전송된 데이터를 채널화하는데 사용된 개별 채널화 코드가 할당된다. 그 터미널에 대해 압축 프레임으로 전송된 데이터를 채널화하는데 사용된 특정 공통 채널화 코드 또한 선택된다. 각각의 압축 프레임은 하나 이사의 압축 전송 및 전송 갭의 전체 또는 일부를 포함하고, 각각의 압축 프레임에 대한 데이터가 압축 전송으로 전송된다. 다음으로, 그 터미널에 대한 압축 프레임이 압축 프레임에 대한 압축 전송이 중첩되지 않도록 스케줄링된다. 그후, 각각의 터미널에 대한 비압축 프레임이 그 터미널에 할당된 채널화 코드로 채널화되고, 터미널들에 대한 압축 프레임이 공통 채널화 코드로 채널화된다.
여러 체계가 압축 프레임을 스케줄링하는데 사용된다. 예를 들면, 압축 프레임은 (1) 이들이 자신들의 프레임 경계에서 중첩하도록, (2) 압축 프레임이 중첩하지만 압축 전송되지 않도록 및/또는 (3) 압축 프레임 인터리빙되도록 스케줄링된다. 공통 채널화 코드는 전형적으로 터미널에 할당된 최단 채널화 코드의 길이의 1/2인 길이를 가진다. 압축 모드인 각각의 터미널에 대해, 스케줄링 및 해당 전송 갭 패턴 시퀀스 파라미터는 전형적으로 한번만 결정되고, 파라미터 값은 압축 모드 전송의 타이밍 및 구성을 유도하는데 사용되는 터미널에 제공된다.
본 발명은 이하의 설명에서 상세히 설명될 바와 같이 본 발명의 여러 특징, 실시예 및 특성을 구현하는 다른 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 특징, 특정 및 장점이 유사 참조 부호가 상응하게 전체적으로 사용된 도면과 관련된 상세한 설명을 통해 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 다수의 사용자를 지원하며 본 발명의 여러 특징 및 실시예를 구현할 수 있는 무선 통신 시스템(100)을 도시하는 도면이다. 시스템(100)은 다수의 지리학상 영역(102)에 대한 커버리지를 제공하는 다수의 기지국(104)을 포함한다. 기지국은 또한 일반적으로 기지국 수신기 시스템(BTS)로서 불리며, 기지국 및/또는 그 커버리지는 종종 셀로서 불린다. 시스템(100)은 IS-95, cdma2000, W-CDMA 및다른 표준과 같은 하나 이상의 CDMA 표준의 임의의 조합을 구현하도록 구성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 여러 터미널(106)이 시스템을 통해 확산된다. 일 실시예에서, 각각의 터미널(106)은 터미널이 활성화되었는지의 여부에 따라 그리고 소프트 핸드오버되었는지의 여부에 따라, 임의의 주어진 순간에 다운링크 및 업링크로 하나 이상의 기지국과 통신한다. 다운링크(즉, 순방향 링크)는 기지국으로부터 터미널로의 전송을 지칭하고, 업링크(즉, 역방향 링크)는 터미널로부터 기지국으로의 전송을 지칭한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기지국(104a)은 다운링크로 터미널(106a)에 전송하고, 기지국(104b)은 터미널(106b, 106c, 106i)에 전송하며, 기지국(104c)은 터미널(106d, 106e, 106f)로 전송한다. 도 1에서, 실선 화살표의 실선은 기지국으로부터 터미널로의 사용자-특정 데이터 전송을 나타낸다. 점선 화살표는 터미널이 파일럿 및 다른 시그널링을 수신하지만 기지국으로부터의 어떠한 사용자-특정 데이터 전송도 없는 것을 나타낸다. 업링크 통신은 간략함을 위해 도 1에 도시되지 않는다.
도 2는 기지국(104) 및 터미널(106)의 일 실시예의 간략 블록도이며, 이들은 본 발명의 여러 특징 및 실시예를 구현할 수 있다. 기지국(104)에서 다운링크로, 전송(TX) 데이터 프로세서(214)는 다른 형태의 트래픽(예를 들면, 데이터 소스(212)로부터의 사용자-특정 데이터 및 제어기(230)로부터의 메시지)을 수신한다. 다음으로, TX 데이터 프로세서(214)는 코딩된 데이터를 제공하기 위해 하나 이상의 코딩 방식에 기초하여 데이터 및 메시지를 포맷하고 코딩한다. 각각의 코딩 방식은 주기적 리던던시 검사(CRC), 컨볼루션, 터보, 블록 및 다른 코딩의 임의의 조합을 포함하고 어떠한 코딩이 없을 수도 있다. 전형적으로, 다른 형태의 트래픽은 다른 코딩 방식을 사용하여 코딩된다.
다음으로, 코딩된 데이터는 변조기(MOD)(216)에 제공되어 추가 처리되어 변조 데이터를 생성한다. W-CDMA에 대해, 변조기(216)에 의한 처리는 (1) 사용자-특정 데이터 및 메시지를 자신들의 개별 (전용 및 제어) 물리 채널로 채널화화기 위해 채널화 코드로 코딩된 데이터를 커버링하는 단계 및 (2) 채널화된 데이터를 스크램블링 코드로 스크램블링하는 단계를 포함하며, 스크램블링 코드는 IS-95에서의 짧은 의사-잡음(PN) 시퀀스로 채널화된 데이터의 확산과 동일하다. 다음으로, 변조 데이터는 터미널로의 무선 링크를 통해 안테나(220)를 통한 전송에 적합한 다운링크 신호를 생성하기 위해 전송 유니트(TMTR)(218)에 제공되고 컨디셔닝(예를 들면, 하나 이상의 아날로그 신호로 변환되고, 증폭되며, 필터링되고, 4위상 변조된다)된다.
터미널(106)에서, 다운링크 변조 신호는 안테나(250)에 의해 수신되어 수신기 유니트(RCVR)(252)로 제공된다. 수신기 유니트(252)는 수신 신호를 컨디셔닝(예를 들면, 필터링, 증폭, 다운컨버팅 및 디지털화)하고 샘플을 제공한다. 다음으로, 복조기(DEMOD)(25)는 리커버링된 심볼을 제공하기 위해 샘플을 수신하여 처리한다. W-CDMA에 대해, 복조기(254)에 의한 처리는 (1) 리커버링될 물리 채널에 사용된 동일한 스크램블링 코드로 샘플을 기스크램블링하는 단계(예를 들면, 짧은 PN 시퀀스로 샘플을 디스프레딩하는 것과 동일), (2) 수신 데이터 및 메시지를 자신들의 개별 전용의 공통 채널에 채널화하기 위해 디스크램블링된 샘플을 디커버링하는 단계, 및 (3) 수신 신호로부터 리커버링된 파일럿으로 채널화된 데이터를 코히어런트하게 복조하는 단계를 포함한다.
복조기(254)는 수신 신호의 다중 인스턴스를 처리하고 리커버링된 심볼을 제공하기 위해 리커버링될 물리 채널에 대한 여러 다중경로로부터의 심볼을 조합할 수 있는 레이크 수신기를 구현한다. 전송 신호는 다중 신호 경로를 통해 수신되고, 각각의 충분한 길이의 수신 신호 인스턴스(또는 다중 경로)는 레이크 수신기의 개별 핑거 프로세서에 의해 할당되고 처리된다. 각각의 핑거 프로세서는 그 다중 경로에 대해 복조된 심볼을 제공하기 위해 할당된 다중 경로를 처리(예를 들면, 디스프레딩, 디커버링 및 파일럿 복조)한다. 특정 물리 채널용 모든 할당된 핑거 프로세서로부터의 복조 심볼은 그 채널에 대한 리커버링된 심볼을 제공하기 위해 조합된다.
수신(RX) 데이터 프로세서(256)는 다운링크로 전송된 사용자-특정 데이터 및 메시지를 리커버링하기 위해 리커버링된 심볼을 수신하여 디코딩한다. 리커버링된 메시지는 제어기(260)에 제공되며 후속 데이터 전송의 처리를 제어하는데 사용된다. 각각, 복조기(254) 및 RX 데이터 프로세서(256)에 의한 처리는 기지국(104)에서 복조기(216) 및 TX 데이터 프로세서(214)에 의해 수행된 것과 상보적이다.
도 3은 변조기(216)의 블록도이고, 도 2의 변조기의 일 실시예이다. 특정 물리 채널에 대해 코딩된 데이터(즉, 코딩된 채널 데이터)는 동상(I) 및 4위상(Q) 데이터 성분으로 데이터를 디멀티플렉싱하는 I/Q 디멀티플렉서(DEMUX)(312)에 제공된다. 다음으로 I 및 Q 데이터 성분은 각각 멀티플렉서(314a, 314b)에 제공되고, 데이터를 전송하는데 사용된 물리 채널에 할당된 채널 코드 Cch,SF,m으로 커버링된다.
멀티플렉서(314b)로부터의 커버링된 Q 데이터 성분은 멀티플렉서(316)에 제공되어 채널화된 데이터의 허수부를 발생시키기 위해, 복소 심볼 j로 멀티플렉싱된다. 멀티플렉서(314a)의 실수부 및 멀티플렉서(316)의 허수부는 합산기(318)에 의해 조합되어 복소 채널화 데이터를 제공한다. 다음으로, 채널화 데이터는 멀티플렉서(320)에 의해 복소 스크램블링 코드 Sn로 스크램블링되고 멀티플렉서(322)에 의해 가중치 G로 스케일링된다. 가중치 G는 처리될 물리 채널에 대해 선택되어 전송 전력을 조정하는데 사용된다.
다운링크에 대해, 다증 터미널을 위한 데이터가 동시에 전송된다. 멀티플렉서(322)로부터의 스크램블링되고 가중된 데이터, 다른 물리 채널을 위해 스크램블링되고 가중된 데이터(다른 터미널에 대해 의도됨) 및 몇몇 다른 물리 채널을 위한 다른 데이터(예를 들면, 공통 제어 물리 채널)가 복합 데이터를 생성하기 위해 합산기(324)에 의해 조합된다. 데이터 전송에 사용된 각각의 안테나에 대한 복합 데이터는 변조 데이터를 제공하기 위해 멀티플렉서(326)에 의해 복소 가중치 W로 추가로 멀티플렉싱된다. 가중치 W는 폐루프 모드 1에서는 위상 조정을 위해 사용되고 폐루프 모드 2에서는 위상/진폭 조정을 위해 사용되며, 이들은 W-CDMA 표준에 의해 한정된 공간 시간 블록 코딩 전송 안테나 다이버시티(STTD) 모드의 모드이다.
CDMA 시스템에서, 다운링크로 전송될 데이터는 물리 채널상의 데이터가 서로간섭함없이 전송 및 수신될 수 있도록 채널화된다. 각각의 물리 채널은 가능한 채널화 코드의 세트로부터 선택된 특정 채널화 코드에 할당된다. 각 세트내 코드는 전형적으로 자신과 멀티플렉싱되고 코드의 길이에 대해 통합된 특정 코드가 높은 (에너지) 값을 가지지만 세트내 다른 코드와 멀티플렉싱되고 코드 길이에 대해 통합될 경우 제로 값이 되도록 서로에 대해 직교하도록 설계된다. 비-직교 채널화 코드는 채널화를 위해 사용되지만 CDMA 표준에 의해 한정되지 않는다.
채널화를 수행하기 위해, 전송될 코딩된 데이터가 데이터를 전송하는데 사용된 물리 채널에 할당된 채널화 코드로 커버링(또는 곱산)된다. 수신기에서, 전송될 데이터는 동일한 채널화 코드와 수신된 샘플을 디커버링(또는 곱산)하고 코드 길이에 대해 통합함으로써 리커버링된다. 수신기에서 디커버링하기 위해 사용된 동일한 코드로 송신기에서 채널화된 데이터 비트만이 높은 값을 가지게 될 것이고, 다른 코드로 채널화된 다른 물리 채널로부터의 데이터 비트가 낮은 값으로 통합될 것이다(예를 들면, 제로에 가깝게).
도 4는 W-CDMA 표준에 의해 한정되며 채널화 코드로서 사용된 직교 가변 확산 인자(OVSF) 코드의 구조를 도시하는 도면이다. 각각의 OVSF 코드는 수신기 Cch,SF,m에 의해 고유하게 식별되며, 여기서 SF는 확산 인자(코드의 길이와 동일) m은 그 확산 인자 SF에 대해 특정 코드의 식별번호이다. OVSF는 "구조화된" 코드이고, 연속하는 긴 OVSF 코드는 규칙 세트에 따라 짧은 OVSF로부터 생성될 수 있다. 길이의 두 배의 OVSF 코드를 생성하기 위해, 각각의 중간 짧은-길이 OVSF 코드는긴 길이의 두 개의 새로운 OVSF 코드를 생성하는데 사용된다. 제 1의 새로운 OVSF 코드는 짧은-길이 OVSF 코드에 의해 두 배로 생성되고(즉, Cch,2SF,2m=Cch,SF,m, Cch,SF,m) 두 번째 새로운 OVSF 코드는 짧은-길이 OCSF 코드에 의해 두 배로 생성되고 두 번째 반복이 반전된다(즉, Cch,2SF,2m+1= Cch,SF,m, -Cch,SF,m). 이러한 코드 생성 방식에 기초하여, OVSF 코드는 2의 인자인 확산 인자(또는 코드 길이)를 가진다.
도 4에 도시된 바와 같이, 오로지 하나의 OVSF 코드는 1의 코드 길이로 정의된다(즉, Cch,1,0=1). 두 개의 OVSF 코드는 2의 코드 길이로 정의되고(즉, Cch,2,0=1,1 및 Cch,2,1=1,-1)길이 1의 OVSF 코드로부터 생성된다(즉, Cch,1,0). 유사하게, 4개의 OVSF 코드는 4의 코드 길이로 정의되고(SF=4), OVSF 코드(Cch,4,0=1,1,1,1) 및 (Cch,4,1= 1,1,-1,-1)은 OVSF 코드(Cch,2,0=1,1)로부터 생성되며, OVSF 코드(Cch,4,2= 1,-1,1,-1) 및 (Cch,4,3= 1,-1,-1,1)은 OVSF 코드(Cch,2,1= 1,-1)로부터 생성된다. W-CDMA는 4 내지 512칩의 범위인 길이를 가진 OVSF 코드의 사용을 지원한다.
OVSF 코드는 OVSF 코드를 식별하는 지수(SF,m)가 월시 코드(SF,m')에 사용된 지수로부터 비트-반전되었다는 것을 제외하고, IS-95에서 사용된 월시 코드와 동일하다. 예를 들어, 64의 코드 길이에 대해. 월시 코드(64,5)(5=b000101)는 OVSF 코드(64,40)(40=b101000)와 동일하다.
도 5는 W-CDMA 표준에 의해 정의된 다운링크 전용 물리 채널(DPCH)에 대한 프레임 포맷 및 슬롯 포맷의 도면이고, 이는 사용자-특정 데이터를 터미널에 전송하는데 사용될 수 있다. DPCH은 전송될 데이터가 무선 프레임으로 분할되며, 각각의 무선 프레임은 슬롯 0 내지 14로 표시된 15개의 슬롯을 포함한다. 각각의 슬롯은 트래픽 데이터, 시그널링 및 파일럿 데이터 또는 이들의 조합을 전달하는데 사용된 다수의 필드로 분할된다.
도 5에 도시된 바와 같이, DPCH에 대해, 각각의 슬롯은 제 1 및 제 2 데이터 필드(데이터1 및 데이터2)(520a, 520b), 전송 전력 제어(TPD) 필드(522), 전송 포맷 조합 지시자(TFCI) 필드(524) 및 파일럿 필드(526)를 포함한다. 데이터 필드(520a, 520b)는 사용자-특정 데이터를 전송하는데 사용된다. 전송 전력 제어 필드(522)는 다른 터미널로의 간섭을 최소화하면서 원하는 성능을 달성하기 위해 자신의 업링크 전송 전력을 업 또는 다운으로 조정하도록 지시하는 전력 제어 정보를 터미널에 전송하는데 사용된다. 전송 포맷 조합 지시자 필드(524)는 DPCH와 관련된 공유된 물리 채널의 포맷(예를 들면, 비트율, 채널화 코드 등)을 지시하는 정보를 전송하는데 사용된다. 파일럿 필드(526)는 DPCH에 대한 파일럿 데이터를 전송하는데 사용된다.
상술된 바와 같이, W-CDMA 표준은 짧은 시간 주기 동안 사용자-특정 데이터가 터미널에 전송되는 압축 모드를 지원한다. 시스템 자원을 더욱 효율적으로 분배하기 위한 방식의 일부로서, 시스템(즉, W-CDMA 기술에서의 UMTS 무선 접속 네트워크(UTRAN))는 터미널(즉, W-CDMA 기술에서 사용자 장비(UE))이 터미널에 의해 지원되는 다른 주파수 및/또는 다른 무선 접속 기술(RAT)로 기지국을 모니터링하도록 명령한다. 이러한 다른 RAT은 시분할 듀플렉스(TDD/UMTS), 이동 통신용 위성 시스템(GSM) 및 가능한 다른 시스템을 포함한다. 요구된 측정법 및 터미널의 능력에 기초한 필요한 것들을 수행하도록 하기 위해, 시스템은 터미널이 압축 모드로 동작하도록 명령할 수 있다.
도 6은 W-CDMA 표준에 따라 압축 모드 전송을 도시하는 도면이다. 압축 모드에서, 터미널을 위한 사용자-특정 데이터는 전송 갭 패턴 시퀀스(610)에 따라 전송되고, 이는 각각 교번하는 전송 갭 패턴 1과 2(612a, 612b)로 구성된다. 각각의 전송 갭 패턴(612)은 0 이상의 비압축 프레임이 후속하는 하나 이상의 압축 프레임의 시리즈를 포함한다. 각각의 압축 프레임은 하나 이상의 압축 프레임 및 전송 갭의 전체 또는 일부를 포함한다. 각각의 압축 프레임을 위한 데이터는 압축 전송으로 전송되고, 각각의 비압축 프레임을 위한 데이터는 전체(10msec) 프레임으로 전송된다.
각각의 전송 갭 패턴에 대한 압축 프레임 시리즈는 하나 또는 두 개의 전송 갭(614)에 의해 방해된 압축 데이터 전송을 포함한다. 전송 갭 패턴 시퀀스(610)에 대한 파라미터는 다음과 같다:
■TGSN(전송 갭 시작 슬롯 번호) - 전송 갭 패턴의 제 1 무선 프레임내 제 1 전송 갭 슬롯의 슬롯 번호(슬롯 1 내지 14).
■ TGL1(전송 갭 길이 1) - 전송 갭 패턴(1 내지 14 슬롯)내 제 1 전송 갭의 지속시간. TGL1이 단일 프레임에 포함될 수 있는 최대 7개의 전송 갭 슬롯에서 TGL1>8이면 전송 갭의 슬롯은 두 프레임에 대해 분배되어야 한다.
■ TGL2(전송 갭 길이 2) - 전송 갭 패턴(1 내지 14 슬롯)내 제 2 전송 갭의지속시간. TGL1과 동일한 구조가 적용됨.
■ TGD (전송 갭 거리) - 전송 갭 패턴(15 내지 269 슬롯 또는 대략 18 프레임)내 두 개의 연속하는 전송 갭의 시작 슬롯 사이의 지속시간.
■ TGPL1(전송 갭 패텅 길이 1) - 전송 갭 패턴 1(1 내지 144 프레임)의 지속시간.
■ TGPL2(전송 갭 패턴 길이 2) - 전송 갭 패턴 2(1 내지 144 프레임)의 지속시간.
압축 모드는 서류번호 3GPP TS 25.212(섹션 4.4), 25.213(섹션 5.2.1 및 5.2.2) 및 25.215(섹션 6.1)에 개시되어 있고, 이들은 3GPP 기구로부터 입수가능하고 여기서를 참조를 위해 인용된다.
압축 모드에서, 압축 프레임에 대한 데이터는 비압축 프레임에 사용된 동일한(제 1) 스크램블링 코드 또는 선택적인(제 2) 스크램블링 코드일 수 있다. 더욱이, 낮은 확산 인자를 가진 채널화 코드(더 상세히는, 정상 동작 동안 사용된 채널화 코드의 길이의 1/2)는 압축 전송에 상요된다. W-CDMA 표준은 압축 프레임에 사용된 채널화 코드 및 비압축 프레임에 사용된 채널화 코드 사이의 특정 관계를 한정하고, 이는 다음과 같이 표현된다:
Cch,SF,m- 비압축 프레임에 대해 사용된 채널화 코드
Cch,SF/2,[m/2}- 정상 스크램블링 코드가 사용될 때 압축 프레임에 사용된 채널화 코드, 및
Cch,SF/2,m mod SF/2- 선택적인 스크램블링 코드가 사용될 때 압축 프레임에 사용된 채널화 코드.
W-CDMA 표준에 따르면, 다운링크로 정상 및 선택적인 스크램블링 코드의 동일한 세트가 모든 터미널로의 데이터 전송을 위해 사용된다. 압축 모드의 터미널에 대해. 선택적인 스크램블링 코드는 전송 이전에 데이터를 스크램블링하는데 사용된다. 만일 선택적인 스크램블링 코드가 압축 모드 및 정상 모드의 터미널 사이에서 격리 달성 여부에 의존한다면, 압축 모드의 터미널에 사용된 채널화 코드는 정상 스크램블링 코드를 사용하는 다른 터미널에 대해 사용된 채널화 코드에 직교할 필요가 없다. 하지만, 격리를 달성하기 위해 두 개의 스크램블링 코드를 사용하는 것은 두 스크램블링 코드가 직교할 필요가 없고 달성될 격리 량이 한정되기 때문에 다운링크 전송에 대한 가능한 해법이 아니다. 다운링크에서, 다른 터미널로의 전송은 전형적으로 터미널에 대한 경로 손실에 의존하여 다른 전력 레벨로 전송된다. 따라서, (비직교) 정상 스크램블링 코드에 의해 스크램블링된 높은-전력 전송은 선택적인 스크램블링 코드에 의해 스크램블링된 저전력 전송에 대해 높은 교차-채널 간섭을 야기하고, 이는 성능을 저하시킨다. 실제로, 최적량의 해법을 달성하기 위해, 동일한 스크램블링 코드 및 다른 채널화 코드가 압축 및 비압축 프레임에 대해 사용되어야 한다.
설명된 바와 같이, 압축 프레임에 대해 사용된 채널화 코드는 비압축 프레임에 대해 사용된 채널화 코드의 길이의 1/2이다. 더욱이, 압축 프레임에 대해 사용된 채널화 코드는 W-CDMA 표준에 의해 고유하게 한정되며, 정상 또는 제 1 스크램블링 코드가 압축 프레임에 사용되었는지의 여부에 의존한다. 따라서, 낮은 확산 인자(즉, Cch,SF/2,x)를 가진 채널화 코드는 압축 모드로 동작하는 각각의 터미널에 대해 관찰될 필요가 있다. 이는 다운링크 코드-공간 사용의 이중성을 야기한다.
공통 동작 시나리오에서, 음성 사용자는 12.2kbpS로 음성 데이터를 지원하기 위해 다운링클 SF=128을 가진 채널화 코드를 필요로 한다. 만일 가용 채널화 코드에서의 인자 2 감소는 소프트 핸드오버로 인한 것으로 간주되고, 다음으로 64개의 채널화 코드가 사용가능하다. SF/2를 사용하는 압축 모드가 시스템에 의해 사용되고 각각의 사용자가 압축 모드를 사용하기 위해 채널화 코드의 수의 두 배의 수에 효율적으로 할당된다면, 섹터당 32명 이상의 사용자가 최악의 경우 직교 채널화 코드로 지원되고, 이는 동일한 대역폭에 대해 cdma2000에 의해 잠재적으로 지원되는 섹터당 192명의 사용자보다 훨씬 이하이다.
더욱이, 시스템 커버리지 경계(즉, UMTS 커버리지) 및 주어진 채널 주파수의 커버리지 영역의 에지에서 셀내에서, 모든 터미널이 항상 압축 모드로 동작하지 않을 때 압축 모드에서 동작한다. 시스템 커버리지는 초기 개발 이후 도시 지역에 고르게 밀집하도록 제한되어야 할 것으로 예상되기 때문에, 이러한 형태의 넓은 셀은 매우 일반화가 될 것이다.
본 발명의 특징들은 압축 모드 전송을 위해 다중 터미널 사이에 공통 채널화 코드를 시간-공유하기 위한 기술을 제공한다. 많은 예에서, 압축 전송은 전송 갭패턴 시퀀스의 일부만을 형성하는 것으로 알려져있다. 이들 경우, 압축 모드 전체 동작 동안 짧은-길이 채널화 코드의 각각의 터미널의 할당은 채널화 코드의 비효율적 사용을 야기할 것이다. 따라서, 기술은 다중 터미널에 대한 압축 모드 전송을 위해 공통 채널화 코드를 시간-공유하기 위해 제공되며, 이든 다음으로 다른 사용이 가능한 다른 채널화 코드를 형성한다.
상술된 전송 갭 패턴 시퀀스에 대해, 최장 전송 갭 패턴은 이하의 파라미터 값에 의해 한정될 것이다: TGL1-14슬롯, TGL2=14 및 TGPL1=TGPL2=144프레임. 이 경우, 14개 슬롯의 전송 갭이 두 개의 압축 프레임에 대해 확산되고, 데이터는 이들 두 개의 압축 프레임내 16개의 전송 갭으로 전송된다. 전송 갭 패턴에 대한 압축 모드 전송의 퍼센티지는 16/(14415)=1.4%이거, 이는 매우 작은 퍼센트이다. 반대로, 최단 전송 갭 패턴은 이하의 파라미터 값에 의해 한정된다: TGL1=7슬롯, TGL2=7, 및 TGPL1=TGPL2=2프레임. 이 경우, 전송 갭 패턴에 대한 압축 모드 전송의 퍼센티지는 8/15=53%이다. 하지만, 이 경우는 현실적이지 않다.
좀 더 현실적인 시나리오는 GSM 시스템에서 전형적으로 사용된 측정 간격이고, 이에 따라 측정이; 매 200msec에 수행된다. 달성되는 압축 모드 구성은 다음과 같다: TGL1=TGL2=14슬롯을 가진 TGPL1=TGPL2=40프레임 및 TGD=20프레임. 이 경우, 압축 전송의 퍼센티지: 16/(20·15)=5.3%. 이 경우, 압축 모드로 동작하는 터미널은 시간의 5.3%만을 사용하면서 여분 채널화 코드에 할당되고, 이는 매우 비효율적이다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 특정 확산 인자를 가진 고유 채널화 코드는 시스템에 의해 보존되고 압축 모드 전송에 사용된다. 이러한 공통 채널화 코드는 전송 갭 패턴 시퀀스와 함께 압축 모드에서 동작하는 터미널과 통신(예를 들면, 주파수간/RAT간 측정 수행)한다. 터미널에 대한 시퀀스는 압축된 전송이 겹쳐지지 않도록 주의하여 선택될 수 있다. 시스템(즉, UTRAN)이 압축 프레임 동안 주어진 터미널에 데이터를 전송할 때마다, 더 낮은 확산 인자를 사용하는 공통 특성 코드가 정규 특성 코드 대신 사용된다.
다수의 터미널 사이에서 공통 특성 코드를 시간-공유하기 위해 다양한 방식이 사용될 수 있다. 상기 방식은 예를 들어 전송될(예를들면, 하기에서 설명되는 단일-프레임 또는 이중-프레임 압축된 모드 패턴을 사용하여) 압축 프레임의 형태, 터미널에 대한 프레임이 시간-정렬되었는지의 여부, 전송 간격의 길이, 및 전송될 압축 프레임의 다른 특성, 등등과 같은 다양한 인자를 고려하여 설계될 수 있다. 몇가지 방식이 하기에서 설명된다.
도 7A는 본 발명의 일 실시예에 따라 다수의 터미널 사이에서 공통 특성 코드를 시간-공유하기 위한 제 1 방식을 설명하는 다이어그램이다. 상기 방식은 터미널에 대한 전송 간격 패턴 시퀀스 파라미터에 따라 임의의 수의 터미널을 커버하도록 확대될 수 있지만, 간략함을 위해 도 7A에는 단지 3개의 터미널 만이 도시된다. 상기 방식을 위해, 터미널로의 다운링크 전송은 시간-정렬된다(즉, 모두 3개의 터미널에 대한 무선 프레임의 시작은 시간에서 정렬되며 추가로 기지국의 기준시간에서 정렬된다). 또한, 단일-프레임 압축된 모드 패턴은 압축 프레임 전송을 위해 사용되며, 따라서 전송 간격은 완전히 단일 압축된 프레임 내에서 존재한다.
각각의 압축 프레임에 대하여, 압축된 전송은 어두운 박스부분으로 도시되고, 전송 간격은 어두운 박스 부분 다음과 압축 프레임의 종료부에서 위치되도록 도시된다. 그러나, 전송 간격은 압축 프레임의 시작부 또는 중간부에 위치될 수 있다. 압축된 전송을 위한 전송 전력은 모든 수신된 무선 프레임에 대하여 동일한(BER 또는 PER) 성능을 보장하기 위해 비압축 프레임보다 더 높도록 도시된다. 단일-프레임 압축 모드 패턴은 3GPP 문서 No. TS25.212, 섹션 4.4.2에서 더 상세히 설명된다.
도 7A에 도시된 바와 같이, 터미널에 대한 압축 프레임은 임의의 주어진 시간에 단지 하나의 압축 프레임만이 임의의 터미널에 전송되도록 스태거된다. 따라서 공통 특성 코드, Cch,SF/2,x는 프레임 k내의 터미널 1에 대한 압축 프레임, 프레임 k+1내의 터미널 2에 대한 압축 프레임, 프레임 k+2내의 터미널 3에 대한 압축 프레임 등등을 위해 사용되도록 시간-공유된다. 각각의 터미널은 또한, 비압축 프레임에서 사용되기 위해 각각의 특성 코드, Cch,SF,m로 할당된다.
공통 특성 코드는 터미널에 할당된 특성 코드와 직교하도록 선택된다. 예를 들면, 공통 특성 코드는 더 낮은 확산 인자(예를 들면, Cch,SF/2,x)를 가지는 특정 OVSF 코드로 선택될 수 있으며, 비압축 프레임을 위해 터미널에 할당된 특성 코드는 남아있는 더 낮은 확산 인자 OVSF 코드(즉, Cch,SF,m로, 상기 m=0,1,...SF-1 및 m≠2x 또는 2x+1)로부터 생성된 OVSF 코드 세트로부터 선택될 수 있다.
소프트 핸드오버에서 터미널은 다수의 기지국으로부터의 데이터 전송(즉, 무선 프레임)을 동시에 수신한다. 무선 프레임이 특성 타임 윈도우 내로 터미널에 도착함으로써 적절히 처리되고 복구될 수 있도록 보장하기 위해, W-CDMA 표준은 각각의 기지국으로부터 터미널로 전송된 사용자용 무선 프레임이 조절될 수 있는 메카니즘을 제공한다. 일반적으로, 새로운 기지국이 터미널의 활성 세트에 추가되기 이전에, 기준 기지국의 타이밍과 관련하여 상기 기지국의 타이밍은 터미널에 이해 결정되어 시스템에 보고된다. 상기 시스템은 그후에 새로운 기지국이 터미널에 대한 자신의 전송 타이밍을 조절하도록 명령함으로써 새로운 기지국으로부터 전송된 무선 프레임이 터미널에서 측정된 것과 같이 다른 활성 기지국으로부터 전송된 무선 프레임에 대략 시간 정렬 되도록 할 수 있다.
기지국으로부터 터미널로의 각각의 데이터 전송은 다양한 인자에 따라 임의의 값을 사용할 수 있는 특정 "프레임 오프셋"과 결합될 수 있다. W-CDMA 시스템 내의 기지국은 비동기로 동작될 수 있기 때문에, 터미널에 전송되는 무선 프레임에 대해 각각의 기지국에 적용될 프레임 오프셋의 양은 (1)상기 기지국의 타이밍과 터미널의 기준 기지국의 타이밍과의 차이 및 (2) 두 기지국으로부터 터미널로의 전파 지연상의 차이에 따라 결정된다. 따라서, 각각의 기지국의 원근으로부터, 기지국과 통신하는 각 터미널에 대한 전송 타이밍은 각각의 프레임 오프셋(기지국 기준 타이밍으로부터, 기지국의 공통 채널을 위해 사용되는)과 결합될 수 있으며, 상기 프레임 오프셋은 임의의 값을 사용할 수 있다.
만약 그러한 신호가 시간-정렬되고 직교 채널화 코드가 사용된다면, 터미널에서 수신되는 다중 신호에 대해서 직교성이 달성될 수 있다. 따라서, 직교성을유지하기 위해서 프레임 오프셋은 채널화 코드 길이의 정수배로 선택된다.
도 7B는 압축 프레임을 오버래핑함으로써 다수의 터미널 사이에 공통 채널화 코드를 시간-공유시키기 위한 제 2 방식을 도시하는 다이어그램이다. 이러한 방식에 있어서, 터미널로의 다운링크 전송은 시간-정렬될 수 있거나 또는 그렇지 않을 수 있고, 터미널로의 압축 전송은 가능한 시간적으로 근접해서 스케줄링된다. 따라서, 압축 프레임은 오버래핑될 수 있지만, 압축 전송은 그렇지 않다.
각각의 압축 프레임에 있어서, 데이터는 프레임의 일부 동안에만 전송되고, 어떠한 데이터도 나머지 프레임를 구성하는 전송 갭 동안에는 전송되지 않는다. 따라서, 공통 채널화 코드는 데이터가 실제로 전송되는 압축 프레임의 일부 동안에만(즉, 압축 전송) 효과적으로 사용된다. 그 경우에, 공통 채널화 코드의 향상된 활용은 바로 이전의 압축 프레임에 의해서 상기 코드가 더 이상 필요하지 않게 되자마자 상기 코드를 재이용함으로써 구현될 수 있다.
압축 전송을 가능한 시간적으로 근접하여 스케줄링함으로써, 채널화 코드의 더욱 효율적인 활용이 구현될 수 있다. 기지국은 모든 터미널에 대한 프레임 오프셋을 인지하고(그리고 할당에 대해서 어느 정도 제어를 하고), 또한 압축 모드로 동작하는 각 터미널에 대한 전송 갭 패턴 시퀀스 파라미터를 인지한다. 이용가능한 정보에 기초해서, 터미널을 위한 압축 프레임은 상기 압축 전송이 오버래핑되지 않는 동시에 (어느 정도) 그러한 부분 사이에서의 시간 간격을 최소화하도록 스케줄링될 수 있다.
전송 갭 패턴 시퀀스 파라미터가 시스템(예컨대, 무선 네트워크 제어기(RNC)또는 기지국 제어기(BSC))에 의해 결정되고 터미널에 제공되기 때문에, 시스템은 오버래핑하지 않는 압축 전송 및 최소 시간 간격에 대한 위의 설명된 목적이 달성되도록 적절한 파라미터 값을 또한 선택할 수 있다. 전송 갭은 적절한 파라미터 값을 선택함으로써 조정될 수 있는데, 상기 파라미터 값은 그에 상응하여 압축 전송을 위해 사용될 특정 슬롯을 나타낸다.
통신 링크에서의 지연 확산으로 인해, 전송 신호는 다수의 신호 경로(즉, 다중경로)를 통해 터미널에 도달할 수 있다. 게다가, 그러한 기지국으로의 상이한 전파 지연으로 인해 소프트 핸드오프에서 터미널의 활성 기지국간에는 시간 차이가 존재할 수 있다. 시간 차이 및 지연 확산으로 인한 역효과를 가능한 줄이기 위해서, 상이한 터미널에 대한 압축 전송간의 시간 간격(ΔtX,Y)은 상기 시간 차이 및/또는 지연 확산과 동일하거나 그 보다 더 크도록 선택될 수 있다. 그러한 시간 간격은 통상적으로 CDMA 시스템에 있어서는 슬롯의 1/10th이거나 그 보다 작고, 상이한 터미널에 대한 압축 전송 사이의 "보호 시간"을 나타낸다. 만약 프레임 오프셋이 도 7A에 도시된 바와 같이 제로라면, 제로인 보호 시간은 공통 채널화 코드의 재사용을 최대화한다.
도 7C는 이중-프레임 압축 모드 패턴을 사용하여 다수의 터미널 사이에 공통 채널화 코드를 시간-공유시키기 위한 제 3 방식을 도시하는 다이어그램이다. 이러한 방식에 있어서는, 터미널로의 다운링크 전송이 시간-정렬된다. 이중-프레임 압축 모드 패턴에서는, 전송 갭은 두 개의 연속적인 압축 프레임에 걸치며, 7개 미만의 전송 갭 슬롯이 각각의 프레임에 포함되는 한 그러한 두 프레임 사이의 임의의 장소에 놓일 수 있다. 이중-프레임 압축 모드 패턴은 전송 갭이 클 때(즉, 8개의 슬롯 폭보다 클 때) 사용될 수 있다. 이중-프레임 압축 모드 패턴은 앞서 언급된 3GPP 문헌 제 TS25.212, 섹션 4.4.2에서 더욱 상세히 설명된다.
도 7C에 도시된 바와 같이, 터미널에 대한 압축 프레임은 압축 프레임 쌍이 순차적인 순서로 각각의 터미널에 전송되고 하나의 압축 프레임만이 임의의 정해진 프레임에서 임의의 터미널로 전송되도록 스태거링된다. 도 7C에 도시된 바와 같이, 공통 채널화 코드(Cch,SF/2,x)는, 그것이 프레임 k 및 k+1에서는 터미널 1을 위한 압축 프레임을 위해 사용되고 프레임 k+2 및 k+3에서는 터미널 2를 위한 압축 프레임을 위해 사용되며 프레임 k+4 및 k+5에서는 터미널 3을 위한 압축 프레임을 위해 사용되도록, 공유될 수 있다. 터미널을 위한 무선 프레임은 거의 시간-정렬되기 때문에, 그러한 터미널을 위한 압축 프레임은 임의의 순서로 스케줄링될 수 있다.
도 7D는 상이한 프레임 오프셋과 연관된 다수의 터미널 사이에 공통 채널화 코드를 시간-정렬하고 이중-프레임 압축 모드 패턴을 사용하기 위한 제 4 방식을 나타내는 다이어그램이다. 이러한 방식에 있어서, 터미널들로의 다운링크 전송들은 시-정렬(time-aligned)되지 않고, 각 터미널은 그 무선 프레임들의 시작을 결정하는 각각의 프레임 오프셋과 관련된다. 도7D에 제시된바와 같이, 터미널 1에 대한 무선 프레임들의 시작은 기지국 타이밍과 정렬되고(즉 T1≒0)(이러한 다이아그램에서 예로서), 터미널 2에 대한 무선 프레임들의 시작은 기지국 타이밍으로부터T2 만큼 오프셋되며, 터미널 3에 대한 무선 프레임들의 시작은 기지국의 타이밍으로부터 T3 만큼 오프셋된다.
실시예에서, 터미널들에 대한 압축 프레임들은 부분적으로 그들의 관련 프레임 오프셋들에 기반하여 스케줄링된다. 초기에, 터미널들은 그들의 프레임 오프셋량에 기반하여 배열되고 리스트된다. 도7D에 제시된 예에 있어서, T1≤T2≤T3 이기 때문에 터미널 1, 터미널 2, 터미널 3 등의 순서로 리스트에 오더링된다. 그리고 나서 터미널들에 대한 압축 프레임들은 오더링된 리스트의 터미널들 위치에 기반하여 스케줄링된다. 그리고 나서 공통 채널화 코드는 그 압축 프레임에 대해서 각 스케줄링 터미널로 할당된다. 이러한 실시예에 있어서, N 터미널들이 압축 모드에서 동작되면, N개의 압축 프레임들은 적게는 N+1 프레임들에서 N 터미널들에 대해 전송될 수 있고, 단지 하나의 추가적인 프레임이 터미널들에 대한 상이한 프레임 오프셋들을 설명하는데 사용된다.
도7E는 인터레이스 압축 프레임 전송들을 사용하여 다수의 터미널들 사이에서 시-공유 공통 채널화 코드에 대한 제5 방식을 설명하는 다이아그램이다. 이러한 방식에 있어서, 터미널들로의 다운링크 전송들은 시-정렬되지 않을 수 있고, 더블-프레임 압축 모드 패턴이 압축 프레임들에 대해 사용될 수 있다. 도7E에 그래픽적으로 제시된바와 같이, 특정 터미널의 압축 프레임에 대한 전송 갭이 충분히 크면, 이러한 전송 갭내에서 다른 터미널에 대한 압축 프레임의 압축 전송을 일치시키는 것이 가능해진다.
동일한 전송 갭 패턴 시퀀스 파라미터들이 터미널들에 대해 사용되고 전송갭이 2개의 압축 프레임들 사이에 중심을 두고 위치하면, 하나의 터미널에 대한 압축 프레임의 압축 전송이 전송 갭의 길이(TGL)가 압축 전송의 길이(15-TGL/2) 이상인 경우 다른 터미널에 대한 압축 프레임의 전송 갭 내에서 맞춰진다. 이러한 조건은 다음과 같이 표현된다;
TGL 〉15-TGL/2
그리고 이는 다음과 같이 재정렬 및 표현될 수 있다;
TGL 〉10
압축 전송들을 정확하게 재정렬시키는 것이 일반적으로 어렵기 때문에, 부등호 " 〉"가 사용된다.
도7E에 제시된바와 같이, 2개의 터미널들에 대한 압축 프레임들을 인터레이싱함으로써, 도 7D 및 7E에 제시된 4개의 프레임들 대신에 3개의 프레임들(예를 들어, k,k+1,및 k+2)에서 이러한 터미널들에 대한 압축 프레임들을 전송하는 것이 가능하다. 이러한 인터레이싱은 추가로 공통 채널화 코드의 사용을 개선시킨다.
도8은 본 발명의 실시예에 따라 공통 채널화 코드의 시-공유를 사용하여 압축 모드 전송을 지원하기 위한 처리(800)의 흐름도를 보여주는 도이다. 상기 처리(800)는 다수의 터미널들에 대한 압축 모드를 지원하기 위해 각 기지국에 의해 구현될 수 있다. 초기에, 고려중인 모든 터미널들에 대한 압축 프레임들에 대해 사용될 공통 채널화 코드가 단계(812)에서 선택 및 지정된다. 이러한 코드는 낮은 확산 인자(예를 들면 Cch,SF/2.0)에 대한 코드-공간에서 제1 코드로서 선택될 수 있다.정상 동작시에, 기지국과 통신하는 모든 터미널들은 각각의 채널화 코드들이 할당된다.
그리고 나서 압축 모드에서 동작하는 터미널들의 리스트가 단계(814)에서 결정된다. 그리고 단계(816)에서 터미널들에 대한 압축 프레임들은 상술한 방식들 중 임의의 하나에 기반하여 스케줄링되고, 터미널의 능력 및 요구조건들에 기반하여 추가로 스케줄링된다. 압축 프레임들의 전송 스케줄링에 있어서, 터미널들에 대한 프레임 오프셋들이 공통 채널화 코드의 효율적인 재사용을 달성하기 위해 선택될 수 있다(예를 들어 소프트 핸드오버 요구조건들에 의해 제한되지 않는다면). 터미널들에 대한 무선 프레임들이 시-정렬되지 않으면, 터미널들은 그 프레임 오프셋들 값에 기반하여 정렬되고, 압축 프레임들의 스케줄링은 상술한바와 같이 리스트에서 터미널의 오더를 고려할 수 있다. 이러한 스케줄링은 또한 도7B에 제시된 바와 같이 압축 프레임들을 오버랩하거나 또는 도7E에 제시된 바와 같이 압축 프레임들을 인터레이싱하도록 수행될 수 있다. 압축 모드에서 각 터미널에 있어서, 전송 갭 패턴 시퀀스 파라미터들이 단계(818)에서 스케줄링에 기반하여 결정된다.
단계(820)에서, 압축프레임을 터미널에 전송하기전에 압축프레임을 위하여 사용될 공통 채널코드의 식별자 및 전송 갭 패턴 시퀀스 파라미터 값은 터미널에 전송된다. 이러한 정보를 수신하기전에, 압축모드의 각 터미널은 식별된 공통 채널코드 및 파라미터 값의 타이밍 정보를 사용하여 압축 프레임을 적절히 처리하고 복원할 수 있다. 그 다음에, 단계(822)에서, 기지국은 공통 채널 코드를 사용하여, 스케줄링된 시간(또는 프레임)에 압축 프레임을 터미널에 전송한다.
여기에 기술된 시분할 기술을 사용하는 채널코드의 이용에 대한 개선점은 예로서 제공될 수 있다. 이러한 예에서, 다수의 음성 사용자는 SF=128을 가진 채널 코드가 할당된다. 이러한 동작 시나리오는 SF/2를 가진 압축모드의 사용이 중요한 시나리오이다. 이러한 예에서, SF=64를 가진 특정 채널코드(Cch.64.0또는 Cch(64,0))는 압축모드를 위하여 사용될 공통 채널코드로서 유지된다. 또한, 전송 갭 패턴 시퀀스 파라미터는 TGPL1=PGPL2 msec = 40 프레임 및 TGL1=TGL2=14 슬롯으로서 선택된다. 이러한 예에서, 터미널은 프레임간/RAT간 측정을 수행하기 위하여 필요하다.
종래의 압축모드 실행에 있어서, SF=128을 가진 10개의 채널코드는 보통 동작동안 비압축 프레임을 위한 10개의 터미널에 할당된다. 그리고, 압축모드에서, SF=64를 가진 10개의 채널코드는 터미널에 할당된다. 그러나, 각 터미널에 대한 SF=64가 터미널에 할당될 SF=128 코드(즉, SF=128 코드는 SF=64 코드로부터 발생되어 중첩된다)와 관련된 W-CDMA 표준에 의하여 규정되기 때문에, 각각의 터미널에는 두개의 SF=64 코드가 효율적으로 할당된다. 따라서, SF=128을 가진 20개의 코드는 압축 및 정상모드동안 10개의 터미널을 위하여 사용된다.
여기에 기술된 시분할 기술은 요구된 채널코드의 수를 감소시킬 수 있다. 코드이용시의 개선점은 압축모드동안 사용될 특정방식과 같은 다양한 인자에 따른다. 일부방식의 개선점은 이하에 기술된다.
도 7C에 도시된 제 3방식에서, 터미널에 대한 무선 프레임은 시간할당되며(즉, 프레임 오프셋은 모든 터미널에 대해 제로이다), (이중) 다른 터미널에 대한 압축 프레임은 두개의 프레임마다 스케줄링될 수 있다. 10개의 터미널은 압축모드동안 공통 채널코드를 시분할한다. 이러한 공통 채널코드는 정상 동작동안 10개의 터미널에 할당된 10개의 S=128 코드에 직교하는 SF=64를 가진 채널코드로서 선택된다. 따라서, 이러한 예 및 방식에 대한 코드사용은 SF=128을 가진 12코드(즉, 저장모드에 대한 SF=128을 가진 10개의 코드 + SF=64를 가진 공통 채널코드에 대해 SF=128을 가진 두개의 코드)이다. 시분할 기술은 앞서 기술된 종래의 기술과 비교하여 40%(즉, (20-12)/20=0.40)만큼 코드 요건을 감소시킬 수 있다. 동등하게, 여기에 기술된 시분할 기술을 사용하는 추가 터미널이 사용될 수 있다.
도 7D에 도시된 제 4 방식에서, 터미널을 위한 무선 프레임은 시간적으로 할당되지 않으며, 10개의 터미널을 위한 압축 프레임은 기지국 기준 타이밍에 관한 프레임 오프셋에 기초하여 스케줄링될 수 있다. 만일 10개의 프레임을 위한 압축 프레임은 가장 작은 프레임 오프셋을 가진 터미널로부터 시작하여 가장 큰 프레임 오프셋을 가진 터미널까지 순서대로 스케줄링되면, 전술한 파라미터값에 대하여 공통 채널코드를 공유하는 9개의 터미널을 스케줄링하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 9개의 터미널을 위한 18 압축 프레임은 20 프레임으로 스케줄링될 수 있으며, 두개의 프레임은 비할당 무선 프레임으로 인하여 손실된다. 코드 사용은 종래 기술에서 사용하는 SF=128을 가진 18 코드대신에 SF=128을 가진 11개의 코드(즉, 정상 모드동안 9개의 터미널에 대하여 SF=128을 가진 9개의 코드 + SF=64를 갖니 공통 채널 코드에 대하여 SF=128을 가진 두개의 코드)일 것이다. 이는 38%의 코드요건의 감소(즉, (18-11)/18=0.38)를 나타낸다.
앞서 기술된 제 4 및 제 5 방식에서, 앞서 기술된 코드이용에 대한 개선점은 전송 갭의 길이와 무관하게 실행될 수 있다.
도 7E에 도시된 제 5방식에서, 터미널에 대한 압축전송은 전송갭이 TGL>10(앞의 예에서는 TGL=14슬롯)인 경우에 교번하여 수행될 수 있다. 이 경우에, 압축 프레임을 교번하여 전송하는 것이 가능할 수 있으며, 각 터미널쌍을 위한 4개의 프레임은 도 7E에 도시된 바와같이 4개의 프레임 대신에 3개의 프레임으로 전송될 수 있다. 앞서 기술된 파라미터값에 대하여, 적어도 14개의 터미널간에 공통 채널 코드를 시분할하는 것이 가능하다. 14개의 터미널을 위한 코드의 사용은 통상의 구현을 위해 요구되는, SF=128을 가지는 28개의 코드들 대신에 SF=128을 가지는 16개의 코드일 것이다(즉, 정상 모드를 위한 SF=128을 가지는 14개의 코드들 및 공통 코드를 위한 SF=128을 가지는 2개의 코드들) 이것은 42%의 코드 사용 감소를 제공한다(즉, (28-16)/28)
상기 다운링크 코드-공간은 W-CDMA의 시스템 용량에 대한 잠재적인 중요한 제한일 수 있다. 상기에서 언급한 것과 같이, 시스템 커버리지의 경계 또는 소정의 채널 주파수의 커버리지 영역의 모서리에 있는 셀에서, 많은 또는 모든 터미널들이 모든 또는 대부분의 시간 동안에 압축 모드일 수 있다. SF/2를 가지는 압축 모드를 지원하는 상기 통상의 구현은 또 다른 채널화 코드가 압축 모드의 각 터미널을 위해 효율적으로 사용되기 때문에 상기 제한을 더욱 악화할 수 있다. 상기 설명된 기술들은 코드 공간 활용에서 상당한 감소를 제공하며, 현재의 설계에서 매우 적은 충격으로 구현될 수 있다.
명확성을 위해, 다수의 터미널들 중에서 공통 채널화 코드의 시간 공유 실시예와 여러 측면들이 W-CDMA의 특정 애플리케이션을 위해 설명된다(즉, 압축된 프레임들의 송신) 상기에서 설명된 기술들은 또한 다른 타입의 데이터 송신을 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 만약 상기 터미널로 송신된 무선 프레임들이 오버랩핑되지 않으면, 공통 채널화 코드는 상기 터미널에 대한 무선 프레임들을 처리하기 위해(예를 들어, 채널화) 시간 공유 방식으로 사용될 수 있다. 상기에서 설명된 상기 기술들은 또한 송신 이전에 데이터를 처리하는데 사용되는 다른 타입의 코드들(예를 들어, 스크램블링 코드)을 위해 사용될 수 있다.
다시 도2와 도3을 참고하여, 터미널 구성요소(106)와 기지국(104)은 상기 설명된 여러 측면과 실시예를 구현하도록 설계될 수 있다. 상기 터미널 구성요소 또는 기지국은 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 반도체(ASIC), 프로세서, 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 필드 프로그램어블 게이트 어레이(FPGA), 프로그램어블 로직 기기, 다른 전자 유닛 또는 이것들의 조합으로 구현될 수 있다. 상기에서 설명된 일정한 기능들과 프로세싱은 또한 프로세서에서 실행되는 소프트웨어에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 공통 채널화 코드로 사용되는 특정 채널화 코드의 선택, 압축 모드에서 작동하는 터미널에 대한 압축 프레임들의 스케줄링 등은 제어기(230)에서 수행될 수 있다.
개시된 실시예에 대한 이전 설명으로부터 본 발명을 당업자가 실시할 수 있다. 상기 실시예에 대한 여러 수정이 당업자들에게는 용이하며, 상기 정의된 일반적 원칙은 본 발명의 범위와 정신의 범위 안에서 다른 실시예에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 도시된 실시예에 한정되지 않으며, 상기 개시된 새로운 특징들과 원칙에 상응하는 최광의로 해석된다.

Claims (30)

  1. 무선 통신 시스템에서, 다수의 터미널에 데이터를 전송하는 방법으로서,
    터미널에 대해 비압축 프레임에 전송된 데이터를 채널화하기 위해 사용된 개별 채널화 코드를 상기 다수의 터미널 각각에 할당하는 단계-상기 각각의 비압축 프레임에 대한 데이터는 한정된 시간 주기내에 전송됨-;
    상기 다수의 터미널에 대해 압축 프레임에 전송된 데이터를 채널화하기 위해 사용되는 공통 채널화 코드를 선택하는 단계-상기 각각의 압축 프레임에 대한 데이터는 상기 비압축 프레임에 대한 한정된 시간 주기에 비해 짧은 시간 주기내에 전송됨-;
    압축 전송이 중첩하지 않도록 상기 다수의 터미널에 대한 압축 프레임의 전송을 스케줄링하는 단계;
    상기 터미널에 할당된 채널화 코드로 상기 각각의 터미널에 대한 비압축 프레임을 채널화하는 단계; 및
    상기 공통 채널화 코드로 상기 다수의 터미널에 대한 압축 프레임을 채널화하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 터미널에 대한 압축 및 비압축 프레임을 특정 스크램블링 코드로 스크램블링하는 단계를 더 포함하는 데이터 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공통 채널화 코드는 상기 다수의 터미널에 할당된 최단 채널화 코드의 길이의 1/2인 길이를 가지는 데이터 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 공통 채널화 코드는 상기 다수의 터미널에 할당된 상기 채널화 코드에 직교하는 데이터 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 채널화 코드는 W-CDMA 표준에 의해 한정된 직교 가변 확산 인자(OVSF) 코드를 포함하는 데이터 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 다수의 터미널에 대한 압축 프레임은 중첩되지 않도록 스케줄링되는 데이터 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 각각의 압축 프레임은 하나 이상의 압축 전송 및 하나의 전송 갭을 포함하며, 상기 다수의 터미널에 대한 압축 프레임은 상기 압축 전송이 중첩되지 않도록 스케줄링되는 데이터 전송 방법.
  8. 제7항에 있어서, 제 1 터미널에 대한 압축 프레임의 압축 전송은 제 2 터미널에 대한 압축 프레임의 전송 갭의 적어도 일부와 중첩하는 데이터 전송 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 압축 프레임은 하나 이상의 압축 전송 및 하나의 전송 갭을 포함하며, 상기 다수의 터미널에 대한 압축 프레임은 제 1 터미널에 대한 제 1 압축 프레임의 하나의 압축 전송 및 하나의 전송 갭이 제 2 터미널에 대한 제 2 압축 프레임의 하나의 전송 갭 및 하나의 압축 전송과 각각 중첩하는 데이터 전송 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    각각의 터미널에 대해, 상기 터미널에 대한 압축 프레임의 시작 및 기준 시간 사이의 시간차를 지시하는 프레임 오프셋을 결정하는 단계를 더 포함하며, 상기 다수의 터미널에 대한 압축 프레임은 상기 터미널에 대해 결정된 프레임 오프셋의 일부에 기초하여 스케줄링되는 데이터 전송 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 다수의 터미널에 대한 프레임 오프셋을 랭킹하는 단계를 더 포함하며, 상기 다수의 터미널에 대한 압축 프레임은 짧은 프레임 오프셋을 가진 터미널에 대한 압축 프레임이 긴 프레임 오프셋을 가진 터미널에 대한 압축 프레임 이전에 전송되도록 스케줄링되도록 상기 프레임 오프셋의 랭킹에 기초하여 스케줄링되는 데이터 전송 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 각각의 터미널에 대한 비압축 프레임은 상기 터미널에대한 전용 코드 채널로 전송되며 상기 터미널에 할당된 채널화 코드에 의해 식별되는 데이터 전송 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 다수의 터미널에 대한 압축 프레임은 상기 터미널에 대해 공통인 코드 채널로 전송되며 상기 공통 채널화 코드에 의해 식별되는 데이터 전송 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    각각의 터미널에 대해, 상기 터미널에 대한 압축 프레임의 전송의 타이밍을 한정하는데 사용된 파라미터 세트에 대한 값을 선택하는 단계를 더 포함하는 데이터 전송 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    각각의 터미널에 대해, 상기 터미널에 대한 압축 프레임의 전송 이전에 상기 터미널에 대한 파라미터 값을 전송하는 단계를 더 포함하는 데이터 전송 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 터미널에 대한 압축 프레임 전송 이전에 상기 다수의 터미널에 대한 공통 채널화 코드의 식별번호를 전송하는 단계를 더 포함하는 데이터 전송 방법.
  17. 제1항에 있어서, 상기 압축 프레임은 단일-프레임 압축 모드 패턴을 사용하여 생성되어 전송 갭이 각각의 압축 프레임내에 전체적으로 포함되는 데이터 전송 방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 압축 프레임은 이중-프레임 모드 패턴을 사용하여 생성되어 전송 갭이 한 쌍의 압축 프레임이 소요되는 데이터 전송 방법.
  19. 제1항에 있어서, 상기 통신 시스템은 CDMA 통신 시스템인 데이터 전송 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 CDMA 통신 시스템은 W-CDMA 표준인 데이터 전송 방법.
  21. W-CDMA 통신 시스템에서, 다수의 터미널에 대한 데이터를 전송하는 방법으로서,
    상기 터미널에 대한 비압축 프레임에 전송된 데이터를 채널화하는데 사용된 개별 채널화 코드를 상기 다수의 터미널 각각에 할당하는 단계-상기 각각의 비압축 프레임에 대한 데이터는 한정된 시간 주기의 프레임내에서 전송됨-;
    상기 다수의 터미널에 대한 압축 프레임에 전송된 데이터를 채널화하는데 사용된 공통 채널화 코드를 선택하는 단계-상기 공통 채널화 코드는 하나 이상의 전송 및 하나의 전송 갭을 포함하며, 상기 공통 채널화 코드는 상기 다수의 터미널에할당된 채널화 코드에 직교하며 상기 터미널에 할당된 최단 채널화 코드의 길이의 1/2의 길이를 가짐-;
    상기 압축 프레임에 대한 압축 전송이 중첩되지 않도록 상기 다수의 터미널에 대한 압축 프레임의 전송을 스케줄링하는 단계;
    상기 채널에 할당된 상기 채널화 코드로 각각에 대해 비압축 프레임을 채널화하는 단계; 및
    상기 공통 채널화 코드로 상기 다수의 터미널에 대한 압축 프레임을 채널화하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
  22. 무선 통신 시스템에서, 다수의 터미널에 데이터를 전송하는 방법으로서,
    상기 터미널로의 제 1 형태의 전송에 사용된 개별 채널화 코드를 상기 다수의 터미널 각각에 할당하는 단계;
    상기 다수의 터미널에 제 1 형태의 데이터 전송에 사용된 공통 채널화 코드를 선택하는 단계;
    상기 제 1 형태의 데이터가 중첩되지 않도록 상기 터미널에 대해 제 2 형태의 데이터 전송을 스케줄링하는 단계;
    상기 터미널에 할당된 채널화 코드로 각각의 터미널에 대한 제 1 형태의 데이터 전송을 채널화하는 단계; 및
    상기 공통 채널화 코드로 상기 다수의 터미널에 대한 제 2 형태의 데이터 전송을 채널화하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제 1 형태의 데이터 전송은 비압축 프레임을 포함하며, 각각의 비압축 프레임에 대한 데이터는 한정된 시간 주기내에 전송되는 데이터 전송 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제 2 형태의 데이터 전송은 압축 프레임을 포함하며, 각각의 압축 프레임에 대한 데이터는 비압축 프레임에 대한 한정된 시간 주기에 비해 짧은 시간 주기내에 전송되는 데이터 전송 방법.
  25. 제22항에 있어서, 상기 채널화 코드는 W-CDMA 표준에 의해 한정된 직교 가변 확산 인자(OVSF) 코드를 포함하는 데이터 전송 방법.
  26. 제22항에 있어서, 상기 공통 채널화 코드는 상기 다수의 터미널에 할당된 최단 채널화 코드의 길이의 1/2의 길이를 갖는 데이터 전송 방법.
  27. 무선 통신 시스템내 기지국으로서,
    상기 터미널에 대한 비압축 프레임에 전송된 데이터를 채널화하는데 사용된 개별 채널화 코드를 다수의 터미널 각각에 할당하며,
    상기 다수의 터미널에 대한 압축 프레임에 전송된 데이터를 채널화하는데 사용된 공통 채널화 코드를 선택하며.
    상기 압축 프레임에 전송된 데이터가 중첩하지 않도록 상기 다수의 터미널에 대한 압축 프레임의 전송을 스케줄링하도록 동작하는, 제어기-상기 각각의 비압축 프레임에 대한 데이터는 한정된 시간 주기의 하나의 프레임내에 전송되며 각각의 압축 프레임에 대한 데이터는 하나의 프레임의 일부내에 전송됨-; 및
    상기 터미널에 할당된 상기 채널화 코드로 각각의 터미널에 대한 비압축 프레임을 채널화하며,
    상기 공통 채널화 코드로 상기 다수의 터미널에 대한 압축 프레임을 채널화하도록 동작하는, 상기 제어기에 결합된 변조기를 포함하는 기지국.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제어기는 각각의 터미널에 대한 프레임 오프셋을 결정하도록 동작하며, 상기 프레임 오프셋은 상기 터미널에 대한 프레임 오프셋의 시작과 상기 기지국에 대한 기준 시간 사이의 시간차를 지시하며, 상기 다수의 터미널에 대한 압축 프레임은 상기 터미널에 대해 결정된 프레임 오프셋의 일부에 기초하여 스케줄링되는 기지국.
  29. 제27항에 있어서, 상기 제어기는 각각의 터미널에 대한 압축 프레임의 전송의 타이밍을 한정하는데 사용된 파라미터 세트에 대한 값을 선택하도록 동작하는 기지국.
  30. 제27항에 있어서, 상기 무선 통신 시스템은 W-CDMA 표준을 구현하는 기지국.
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