KR20040061552A - 이동통신시스템의 상향링크 동기 판단방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전용물리채널 TTI 및 TTI 내의 전송 TrBr에 따른 동기 리포트 주기의 시간차이 및 전송채널의 패이딩 특성을 보다 향상시킬 수 있도록 한 이동통신시스템의 상향링크 동기 판단방법에 관한 것으로, 제 1 설정시간의 슬라이딩 윈도우(Sliding Window)를 사용하여 상기 제 1 설정시간동안 사용자 단말기(User Equipment)에서 전송된 전송 블록(Transport Block)에 대한 파일럿(Pilot)의 비트 에러율(Bit Error Rate)에 따라 Sync를 판단하는 단계; 그리고, 제 2 설정시간의 슬라이딩 윈도우를 사용하여 상기 제 2 설정시간동안 상기 전송 블록에 대한 CRC(Cyclic Redundancy Check Code) OK의 설정 비에 따라 Sync를 판단하는 제 2 동기 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 소정 시간의 슬라이딩 윈도우를 씌워 각 일정시간 프레임마다 동기 리포트를 상위 레이어로 보고하여 TTI에 따른 동기 주기의 판이함을 해결할 수 있으며, 제 2 동기단계에서 동기판단을 하기 위한 In-sync 기준비와 Out-of-sync의 기준비를 TTI에 따라 서로 다르게 설정하여 일시적인 패이딩에 의한 동기 리포트 오류에 대비할 수 있다.

Description

이동통신시스템의 상향링크 동기 판단방법{Method for Determining Synchronization of Up-Link in Universal Mobile Telecommunication System}

본 발명은 이동통신시스템에서의 상향링크 동기과정에 관한 것으로, 특히 전송채널의 패이딩(Fading) 특성을 보다 향상시킬 수 있도록 한 이동통신시스템 수신측의 상향링크 동기 판단방법에 관한 것이다.

일반적으로, 상향링크 동기 전송방식(Uplink Synchronous Transmission Scheme; 이하, USTS이라 약칭함)이라 함은, 한 기지국 셀 내의 다수의 사용자 단말기(User Equipment; 이하, UE라 약칭함) 송신 시점을 해당 기지국이 관리하는 기준 시간에 맞춰서 상향링크 채널간 직교성(Orthogonality)을 최대한 이용한 것으로서, 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

기지국 셀 내의 UE는 상향링크 채널을 이용하여 호 접속을 시도하고 기지국은 신호의 왕복 전파 지연(Round Trip Propagation Delay)을 측정하여 기준 시간과호 접속을 시도한 UE의 프레임 시작 시간 사이의 시간 차이를 구한다. 이는 UE에 착신되었을 경우에도 마찬가지로 기지국이 계산에 의해서 기준 시간과의 시간 차이를 알려준다. 이 시간 옵셋 정보를 기지국에서 UE로 제어 채널을 이용하여 알려줌으로서 UE는 기지국이 보유한 기준 시간에 송신 채널 내의 프레임 송신 시점을 맞추게 된다. 통화 중에도 지속적인 시간 옵셋의 측정과 UE로의 전달 및 UE에서의 송신 시점의 조정을 통해 UE로부터 기지국으로의 신호 도착 시점은 기준 시간에 맞춰진다. 동일 기지국 내에서 통화를 시도한 다른 UE들도 위와 같은 방법으로 기지국이 보유한 고유한 기준 시간에 비교한 시간 차이를 통보 받아서 기지국의 기준 시간에 프레임 기준 시간을 맞춘다. 이때, UE와 기지국은 스크램블링 코드와 채널 코드의 두 가지 코드를 사용하게 된다. 채널 코드는 UE 간의 채널을 구분하기 위해서 이용되며 동일 스크램블링 코드를 이용하는 UE 들은 채널 코드의 직교성에 의해서 간섭이 제거된다.

이와 같은 USTS는 현재 비동기 방식의 차세대 이동 통신 시스템 즉, 비동기 IMT-2000 시스템에 대한 표준화 작업에서 검토되고 있는 방식으로서, 상술된 바와 같이 UE로부터 기지국으로의 상향링크에 대해 기지국 수신기에서의 수신 타이밍을 기준으로 하여 UE에서의 신호 전송 시점을 조정하는 기술이다. 즉, 단일 셀 내에 불규칙하게 위치하는 UE는 해당 기지국에 대하여 각기 다른 거리를 가지게 되므로 신호의 전파 지연도 다르게 되고, 부호 분할 다중 접속(CDMA) 시스템에서 코드의 직교 특성을 최대한 이용할 수 있으면 전송 용량을 증가시키는 것이 가능한 바, 이를 고려하여 상향링크에 대해 적용한 기술이 USTS이다. 상향링크에 대해 각 UE에서의 데이터 전송시간을 전파 지연만큼을 추가로 조정하면, 기지국 수신기에 신호가 수신되는 타이밍에 대한 동기화가 가능하게 되며 따라서 코드의 직교 특성을 최대화할 수 있게 된다.

이하, 종래 기술에 따른 이동통신시스템(Universal Mobile Telecommunication System, UMTS) 수신측에서의 전용물리채널(Dedicated Physical Channel, DPCH) 상향링크 동기과정은 일정한 개수의 트랜스포트 블록(Transport Block; 이하, TrBr이라 약칭함)에 대해 일정한 비 이상 또는 이하를 판단 후 상위 리포트(Report)를 수행한다.

이때, 상기 동기전송은 제 1 동기 단계(1st Sync Phase)와 제 2 동기 단계(2nd Sync Phase)로 이루어지는데, 상기 제 2 동기 단계에 해당하는 이동통신시스템의 기지국 모뎀의 디먹스(Demux)단에서 일정한 TrBr의 누적 개수를 판단한다.

또한, 상위 계층으로부터 수신되는 여러 개의 TrBr들로 구성된 TTI(Transmission Time Interval; 이하, TTL이라 약칭함) 단위의 전송 데이터는 CRC(Cyclic Redundancy Check Code) 첨가부로 입력되는데 CRC 첨가부는 자신의 내부 메모리(Internal Memory)에 상기 TTI 단위의 전송 데이터를 라이트(Write)한다. 여기서, 상기 TTI로는 10ms, 20ms, 40ms, 80ms가 가능하다.

CRC 첨가부의 내부 메모리 구조는 최대 TTI인 80ms의 데이터를 라이트할 수 있도록 10ms 단위의 데이터 뱅크(10ms Data Bank) 8개로 구성되어 있다.

그러나, 상술한 종래 기술에 따른 이동통신시스템에서의 전용물리채널 상향링크 동기방법은 TTI와 TTI에 따른 TrBr의 개수의 차이를 무시한 채 기지국 모뎀의 디먹스단에서 일정한 개수의 TrBr에 대해 일정한 기준 비 이상 또는 이하 여부로 동기 여부를 판단하고 상위 리포트를 수행하기 때문에 전용물리채널의 TTI와 TTI 내의 전송 TrBr에 따라 동기 리포트(Sync Report) 주기가 크게 차이가 난다.

그리고, 상기 동기 판단은 전송채널이 겪는 시간과 밀접한 관계가 있기 때문에 이를 무시하고 일정한 TrBr의 누적 개수로만 판단하여 전송채널의 패이딩(Fading) 특성이 TTI마다 다르게 반영되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 전용물리채널 TTI 및 TTI 내의 전송 TrBr에 따른 동기 리포트 주기의 시간차이 및 전송채널의 패이딩 특성을 보다 향상시킬 수 있도록 한 이동통신시스템의 상향링크 동기 판단방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이동통신시스템의 상향링크 동기 판단과정을 나타낸 플로우 도면

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신시스템의 상향링크 동기 판단방법은 제 1 설정시간의 슬라이딩 윈도우(Sliding Window)를 사용하여 상기 제 1 설정시간동안 사용자 단말기(User Equipment)에서 전송된 전송 블록(Transport Block)에 대한 파일럿(Pilot)의 비트 에러율(Bit Error Rate)에 따라 동기를 판단하는 단계; 그리고, 제 2 설정시간의 슬라이딩 윈도우를 사용하여 상기 제 2 설정시간동안 상기 전송 블록에 대한 CRC(Cyclic Redundancy Check Code) OK의 설정 비에 따라 동기를 판단하는 제 2 동기 단계를 포함하여 이루어지는데 그 특징이 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이동통신시스템의 상향링크 동기 판단방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 이동통신시스템의 상향링크 동기 판단방법을 나타낸 플로우 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에서의 전용물리채널(Dedicated Physical Channel; 이하, DPCH라 약칭함) 상향링크 동기 과정은 DPCH의 두 가지 타입 중에 하나인 전용물리제어채널(Dedicated Physical Control Channel; 이하, DPCCH라 약칭함)의 파일럿 퀄러티(Pilot Quality)를 이용한 제 1 동기단계(1st Sync Phase)와 전송채널의 전송 블록(Transport Block; 이하, TrBr이라 약칭함)의 CRC 여부를 이용한 제 2 동기단계(2nd Sync Phase)가 있다.

먼저, 제 1 동기단계는, 이동통신시스템의 수신단(Rx)단에서 DPCCH 퀄러티를 40ms마다 슬라이딩 윈도우(Sliding Window)를 취하여 파일럿의 비트 에러율(Bit Error Rate; 이하, BER이라 약칭함)이 기 설정된 임계치(예를 들어, 0.1) 이하이면 In-sync_ind를 출력한다.

이때, RL 링크 초기 셋업 과정에서는 이 In-sync_ind의 개수가 제 1 설정개수(M) 이상이 되면 최초 제 2 동기단계 과정이 시작되도록 한다.

반면, BER이 상기 임계치를 초과한 Out-of-sync_ind가 연속적으로 제 2 설정개수(N)개 이상 발생하면 상위로 제 2 동기단계 실행을 하는 명령을 넘기지 않고, RL 모니터링 중에는 제 2 동기단계의 진행을 중단한다.

그리고, 초기 40ms를 제외하고는 매 10ms마다 제 2 동기단계의 동기 여부를 제 2 동기단계 쪽으로 보낸다.

제 2 동기단계를 상세히 설명하면, 160ms의 슬라이딩 윈도우를 사용하여 제 1 동기단계와는 달리 사용자 단말기(User Equipment; 이하, UE라 약칭함)가 보낸 TrBr에 대한 CRC OK의 비로 판단한다. 이때, TTI(Transmission Time Interval)에 따라 상기 CRC OK 비를 달리한다.

예를 들어, 10ms의 경우 총 100개의 TrBr에 대해 50개가 CRC OK이면 Sync OK를 보고하고, 80ms의 경우라면 총 20개의 TrBr에 대해 10개가 CRC OK이면 Syne OK를 보고하도록 한다.

그리하여, TTI의 길이 차에 의한 같은 TrBr의 개수를 누적해서 사용함으로 인한 리포트 주기 변동을 방지할 수 있다.

여기에 TTI마다 Sync OK 기준비를 서로 다르게 함으로써, 누적 개수의 차이로 인한 Sync 판단의 오류를 극복할 수 있다.

이 기준비는 실험을 통해 경험치를 얻도록 해야 하며, 실험을 통해 기준비의 차이로 인한 영향이 있는지 여부를 조사해야 한다.

이렇게 구한 기준비는 초기 제 2 동기단계가 시작된 후 초기 160ms를 제외하고는 매 10ms마다 Sync 리포트를 상위 레이어로 보낼 수 있다. 즉, 상술한 종래의 시스템과는 달리 TTI 길이에 상관없이 일정한 주기를 갖고 Sync 리포트를 전송하게된다.

그리고, 제 2 동기단계에서 Out-of-sync를 보내느 경우는 위에서 언급한 기준비보다 클 경우로 무조건적으로 한정하지 않는다. 이것은 일시적인 패이딩 때문에 발생한 갑작스런 비의 하락에 의한 Out-of-sync 오류에 대비하기 위해서이다.

즉, 제 2 동기단계에서 In-sync의 기준비 및 Out-of-sync의 기준비를 다르게 한다.

따라서, 설정된 각 In-sync의 기준비 및 Out-of-sync의 기준비가 발생하면 일시적인 패이딩에 의한 영향이며 곧 복구될 것이라 판단하여 In-sync 리포트를 전송하게 한다.

도시한 바와 같이 제 1 동기단계의 In-sync, Out-of-sync는 초기 40ms를 제외하고는 매 10ms마다 일정하게 리포트 됨을 알 수 있다.

그리고, In-sync 기준비 x와 Out-of-sync 기준비 y를 따로 둠으로서 일시적인 패이딩으로 인한 Sync 리포트 에러를 방지할 수 있다.

제 2 동기단계는 이후 TTI마다 In-sync 기준비, Out-of-sync 기준비를 따로 설정한다. 예를 들어, 10ms TT1는 (In-sync, Out-of-sync)=(p1, q1), 20ms는 (In-sync, Out-of-sync)=(p2, q2), 40ms는 (In-sync, Out-of-sync)=(p3, q3), 80ms는 (In-sync, Out-of-sync)=(p4, q4)로 설정한다.

여기서, p1, p2, p3, p4는 TTI에 따라 Sync 여부를 판단하기 위한 TrBr의 누적 개수를 서로 다르게 설정한 것이다. 즉, TrBr의 누적 개수에 대해 얼마만큼의 CRC OK TrBr이 들어와야 In-sync로 판단하는가를 나타내는 값들인 p 값들을 각 TTI마다 서로 다르게 설정한다.

이때, Out-of-sync 판단을 위한 q1, q2, q3, q4도 마찬가지로 설정한다.

따라서, 본 발명에 따른 이동통신시스템의 전용물리채널 상향링크 동기 판단방법은 상술한 방법을 통해서 제 2 동기단계에서 TTI 길이에 상관없이 일정한 시간마다 Sync 리포트를 보고하며, 일시적인 패이딩에 의한 영향을 Sync 리포트 에러를 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 이동통신시스템의 상향링크 동기 판단방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 종래 시스템의 제 2 동기단계에 해당하는 디먹스 단에서 TTI 길이에 상관없이 일정한 개수의 TrBr만을 누적해서 동기 판단하는 방식 대신, 소정 시간의 슬라이딩 윈도우를 씌워 각 일정시간 프레임마다 동기 리포트를 상위 레이어로 보고하여 TTI에 따른 동기 주기의 판이함을 해결할 수 있다.

둘째, 제 2 동기단계에서 동기판단을 하기 위해 슬라이딩 윈도우를 씌어 그 구간동안의 CRC OK 비를 구하는데 각각의 TTI마다 서로 다른 기준비를 할당함으로서 시간차를 극복할 수 있다.

셋째, 제 2 동기단계에서 동기판단을 하기 위한 In-sync 기준비와 Out-of-sync의 기준비를 TTI에 따라 서로 다르게 설정하여 일시적인 패이딩에 의한 동기 리포트 오류에 대비할 수 있다.

이상에서 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (4)

1. 이동통신시스템의 상향링크 동기 판단방법에 있어서,

   제 1 설정시간의 슬라이딩 윈도우(Sliding Window)를 사용하여 상기 제 1 설정시간동안 사용자 단말기(User Equipment)에서 전송된 전송 블록(Transport Block)에 대한 파일럿(Pilot)의 비트 에러율(Bit Error Rate)에 따라 동기를 판단하는 단계; 그리고,

   제 2 설정시간의 슬라이딩 윈도우를 사용하여 상기 제 2 설정시간동안 상기 전송 블록에 대한 CRC(Cyclic Redundancy Check Code) OK의 설정 비에 따라 동기를 판단하는 제 2 동기 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신시스템의 상향링크 동기 판단방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 동기단계는

   이동통신시스템의 수신단(Rx)에서 제 1 설정시간의 슬라이딩 윈도우를 사용하여 파일럿의 비트 에러율을 판단하는 단계와,

   상기 파일럿의 비트 에러율이 기 설정된 임계치 이하이면 In-sync_ind를 전송하고 비트 에러율이 상기 임계치 이상이면 Out-of-sync_ind를 전송하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신시스템의 상향링크 동기 판단방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   링크 초기 셋업 과정에서는 상기 In-sync_ind의 개수가 설정 개수(M)개 이상이면 최초 제 2 동기단계의 실행을 시작하는 단계와,

   상기 Out-of-sync_ind의 개수가 설정 개수(N)개 이상이면 상위 레이어로 제 2 동기단계 실행 명령을 넘기지 않거나, RL 모니터링 중에는 상기 제 2 동기단계의 진행을 중단하는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신시스템의 상향링크 동기 판단방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 동기단계는

   TTI에 따라 설정한 CRC OK의 설정 비 및 TTI에 따라 설정한 In-sync 기준비와 Out-of-sync 기준비에 따라 동기를 판단하는 단계임을 임을 특징으로 하는 이동통신시스템의 상향링크 동기 판단방법.