KR20050095902A

KR20050095902A - 직교 가변 확산 인자 코드 할당

Info

Publication number: KR20050095902A
Application number: KR1020057016264A
Authority: KR
Inventors: 후안 카를로스 쭈니가; 아나 루시아 이아코노; 자넷 스턴베르코비츠
Original assignee: 인터디지탈 테크날러지 코포레이션
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2005-10-04
Also published as: US20080219221A1; US7471713B2; WO2004010591A3; CN1669287A; EP1527582B9; DE60319092T2; JP4310272B2; AU2003254033A8; US20040131008A1; TWI327836B; TW200943789A; TWI279101B; TW200721719A; KR20050021519A; KR100701001B1; ES2298580T3; TW201308930A; CA2492503A1; TWI246832B; JP2005533455A

Abstract

본 발명은 직교 가변 확산 인자(OVSF) 코드 할당, 배정해제 및 코드 트리 가지치기를 위한 시스템 및 방법을 포함한다. 또한, 본 발명은 OVSF 코드 식별 구성 및 저장 구성도 포함한다. 본 발명에서는 코드 트리 가지치기, 코드 할당 및 배정해제에 대한 실시예들이 제공된다. 이들 실시예는 슬롯형 코드 분할 다중 접속 시스템과 비슬롯형 코드 분할 다중 접속 시스템 모두에 적용된다.

Description

직교 가변 확산 인자 코드 할당{ORTHOGONAL VARIABLE SPREADING FACTOR (OVSF) CODE ASSIGNMENT}

본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 이러한 시스템의 코드 할당에 관한 것이다.

코드 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 통신 시스템에서는 공유 주파수 스펙트럼을 통해서 통신을 보낸다. 전송 신호들간의 상호 간섭을 최소화할 목적으로 직교 코드가 이용된다. 이상적인 무선 채널을 통해 직교 코드로 전송되는 통신은 코드 상관에 의한 영향을 받지는 않지만, 실제로는 다중 경로로 인해, 코드의 직교 성질은 어느 정도 손상될 수 있다.

도 1은 직교 가변 확산 인자(OVSF: Orthogonal Variable Spreading Factor)들의 코드 트리를 보여주는 도면이다. 이 코드 트리의 최상부에는 확산 인자가 1인 코드가 있다. 이 코드 트리를 한 행씩 내려갈 때마다 코드의 확산 인자는 윗행에 있는 코드 인자의 2배가 된다. 제3 세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP: Third Generation Partnership Project) 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA: wideband CDMA) 통신 시스템의 시분할 이중(TDD: Time Division Duplex) 모드의 코드 트리에서는 도 1에서 보여주는 바와 같이 최대 확산 인자가 16이다. 다른 시스템에서는 최대 확산 인자가 이보다 매우 클 수 있으며, 예컨대 최대 확산 인자가 256 또는 512일 수 있다.

도 1은 최대 확산 인자가 16인 OVSF 코드 트리를 보여주는 도면이다. 이 코드 트리에서, 확산 인자가 1인 코드는 1개, 즉 값 "1"의 C1(1)이 있다. 확산 인자가 2인 코드는 2개, 즉 "1,1"의 값을 갖는 C2(2)와 "1,-1"의 값을 갖는 C2(1)가 있다. 확산 코드가 4인 코드는 4개, 즉 C4(4) 내지 C4(1)가 있다. 확산 인자가 8인 코드는 8개, 즉 C8(8) 내지 C8(1)이 있고, 확산 인자가 16인 코드는 16개, 즉 C16(16) 내지 C16(1)이 있다.

이 코드 트리의 코드들을 연결하는 선은 코드 트리 내에서 서로 직교하지 않는 코드를 나타내는 것이다. 윗방향 또는 아래방향으로 선으로 연결된 코드들은 직교하지 않는 것이다. 예컨대, 코드 C16(16)은 코드 C2(2)와 직교하지 않는다. 그 이유는, 코드 C16(16)에서 코드 C2(2)로의 경로는 4개의 윗방향 연결선을 이용하여 추적할 수 있기 때문이다. 역으로, 코드 C16(16)과 코드 C8(7)은 서로 직교한다. 코드 C16(16)에서 코드 C8(7)로의 경로는 2개의 윗방향 연결선과 1개의 아래방향 연결선을 이용하여 추적된다.

통신들간의 간섭을 최소화하기 위해서는 서로 직교하는 코드만을 할당하는 것이 요망된다. 또한, 이용 가능한 직교 코드의 수가 최대로 되도록 최적하게 코드를 할당하는 것도 요망된다. 코드가 할당되고 해제되도록 동작하는 무선 통신 시스템에서, 코드의 할당이 최적하지 않으면 시스템의 능력이 떨어질 수 있다.

도 2a는 OVSF 코드 할당이 최적하지 않은 경우를 보여주는 도면이다. 코드의 할당 및 해제 후에, 원을 검은색으로 채운 코드 C16(16), 코드 C16(13), 코드 C16(9) 및 코드 C16(5)은 여전히 활성 상태에 있는 것들이다. 이들 코드에 직교하지 않는 코드를 할당하지 않도록 하기 위해서, 이들 코드 위에 있는 모든 코드는 "X"로 나타낸 바와 같이 할당이 차단된다. 따라서, 코드 C16(5)을 이용할 때에는 코드 C8(3), 코드 C4(2), 코드 C2(1) 및 코드 C1(1)을 차단한다. 도 2a에서 보여주는 바와 같이, 총 10개의 코드, 즉 코드 C1(1), 코드 C2(1), 코드 C2(2), 코드 C4(2), 코드 C4(3), 코드 C4(4), 코드 C8(3), 코드 C8(5), 코드 C8(7) 및 코드 C8(8)이 차단된다. 확산 인자(SF)가 16인 4개의 코드를 할당한 결과, SF가 2인 코드들은 모두 이용이 불가능하고, SF가 4인 코드는 1개만이 이용 가능하다. 따라서, SF가 2인 코드 또는 SF가 4인 코드 여러 개를 필요로 하는 서비스는 지원될 수 없다.

도 2b는 SF가 16인 4개의 코드를 효율적으로 할당하는 것을 보여주는 도면이다. 여기서는, 코드 C16(16) 내지 코드 C16(3)이 이용되고 있다. 이와 같이 할당한 결과, 5개의 코드, 즉 코드 C1(1), 코드 C2(2), 코드 C4(4), 코드 C8(8) 및 코드 C8(7)만이 차단된다. 그 결과, 추가적인 서비스를 지원함에 있어서 SF가 2인 코드 1개가 이용 가능하고, SF가 4인 코드 3개가 이용 가능하다. 도 2b의 코드 할당 사례는 도 2a의 코드 할당 사례보다 이용 범위가 더욱 넓어질 수 있다.

따라서, 대안의 코드 할당 방안을 강구하는 것이 요망된다.

본 발명은 직교 가변 확산 인자(OVSF) 코드 할당, 배정해제 및 코드 트리 가지치기(code tree pruning)를 위한 시스템 및 방법을 포함한다. 또한, 본 발명은 OVSF 코드 식별 및 저장 구성도 포함한다. 본 발명의 실시예들은 코드 트리 가지치기, 코드 할당 및 배정해제에 대해서 제공된다. 이들 실시예는 슬롯형 코드 분할 다중 접속 시스템과 비슬롯형 코드 분할 다중 접속 시스템 모두에 적용된다.

이하, 무선 송수신 유닛(WTRU: Wireless Transmit/Receive Unit)은 사용자 장치, 이동국, 고정 또는 이동 가입자 유닛, 페이저, 또는 무선 환경에서 동작 가능한 다른 모든 형태의 장치를 포함하지만 이들에 한정되지 않는다.

도 3은 OVSF 코드 할당을 이용하는 무선 통신 시스템의 간략화된 도면이다. 무선 네트워크 제어기(RNC: Radio Network Controller)(26)는 코드를 할당하고 해제하는데 이용하는 무선 자원 관리(RRM: Radio Resource Management) 장치(46)를 보유한다. RRM 장치(46)는 코드 할당 및 다른 정보를 저장하는데 이용하는 관련 메모리를 보유한다. 노드 B(24)는 RRM 장치(46)로부터의 자원 배정을 수신하는 코드 할당 장치(42)를 보유한다. 코드 할당 장치(42)는 코드를 상향링크, 하향링크 또는 양쪽 통신 모두에 할당한다. 송신기(TX)(40)는 하향링크 코드 할당을 이용하여, 무선 인터페이스(22)의 하향링크 채널(36)을 통해 통신을 전달한다. 수신기(RX)(38)는 상향링크 코드 할당을 이용하여, 상향링크 채널(34)을 통해 통신을 수신한다. WTRU(20)는 상향링크 코드 및 하향링크 코드를 할당하는 코드 할당 장치(32)를 보유한다. 코드 할당은 RRM 장치(46)에서 WTRU(20)로 전송될 수도 있다. TX(28)는 상향링크 코드 할당을 이용하여 상향링크 통신을 송신하고, RX(30)는 하향링크 코드 할당을 이용하여 하향링크 통신을 수신한다.

다음은 OVSF 코드를 할당 및/또는 재할당하는 실시예이다. 도 4는 코드 트리상의 코드를 식별하는 바람직한 기술을 보여주는 도면이다. 도 4의 기술에서, 코드는 일련 번호로 식별된다. 확산 인자가 1인 코드, 즉 코드 C1(1)은 1로 식별된다. 확산 인자가 2인 코드의 경우에, 코드 C2(2)는 2로 식별되고, 코드 C2(1)은 3으로 식별된다. 확산 인자가 4인 코드의 경우에, 코드 C4(4)는 4로 식별되고, 코드 C4(3)는 5로 식별되며, 코드 C4(2)는 6으로 식별되고, 코드 C4(1)는 7로 식별된다. 확산 인자가 8인 코드의 경우에, 코드 C8(8)은 8로 식별되고, 코드 C8(7)은 9로 식별되며, 코드 C8(6)은 10으로 식별되고, 코드 C8(5)은 11로 식별되며, 코드 C8(4)은 12로 식별되고, 코드 C8(3)은 13으로 식별되며, 코드 C8(2)은 14로 식별되고, 코드 C8(1)은 15로 식별된다. 확산 인자가 16인 경우에, 코드 C16(16)은 16으로 식별되고, 코드 C16(15)은 17로 식별되며, 코드 C16(14)은 18로 식별되고, 코드 C16(13)은 19로 식별되며, 코드 C16(12)은 20으로 식별되고, 코드 C16(11)은 21로 식별되며, 코드 C16(10)은 22로 식별되고, 코드 C16(9)은 23으로 식별되며, 코드 C16(8)은 24로 식별되고, 코드 C16(7)은 25로 식별되며, 코드 C16(6)은 26으로 식별되고, 코드 C16(5)은 27로 식별되며, 코드 C16(4)은 28로 식별되고, 코드 C16(3)은 29로 식별되며, 코드 C16(2)은 30으로 식별되고, 코드 C16(1)은 31로 식별된다. 16보다 큰 확산 인자를 이용하는 시스템, 예컨대 FDD/CDMA의 경우에는 그에 따라서 코드 트리가 확장될 수 있다. 도 4는 1개의 번호 구성을 보여주고 있지만, 다른 변형이 이용되어도 좋다. 줄을 따라서 일련 번호를 부여하는 것은 오른쪽에서 왼쪽으로 부여하여도 좋고, 또 다른 순서로 부여하여도 좋다.

도 4의 아래에 나타낸 바와 같이, 일련 코드 식별자는 확산 인자별로 그룹화되어 차례대로 유지될 수 있다. 예컨대, SF가 16인 코드의 식별자는 식별자 16 내지 식별자 31이다. 이러한 코드 식별자 기술을 이용하면, 코드 할당을 위한 저장 공간을 줄일 수 있다. 도 5는 이러한 코드 할당 저장 방법을 보여주는 도면이다. 각 코드 식별자 1 내지 31은 코드의 현재 상태, 예컨대 "현재 할당중", "차단" 또는 "이용 가능"을 나타내는 관련 비트 또는 워드 48₁ 내지 48₃₁을 갖는다. "차단" 코드는 다른 "현재 할당중" 코드로 인해서 할당될 수 없는 코드이다. 예컨대, 코드 C8(1)은 코드 C16(1), 코드 C16(2), 코드 C4(1), 코드 C2(1) 또는 코드 C1(1)이 이용되고 있는 경우에 차단된다. 추가의 상태 정보가 제공되어도 좋다. 예컨대 차단중인 코드의 수를 나타내는 표시자가 제공되어도 좋다.

이 코드 식별 저장 방법은 몇 가지 리스트 또는 테이블 형태를 이용하는 것 대신에, 코드 할당 정보를 포함하는 벡터를 기본적으로 간결하게 할 수 있다. 그러나, 벡터, 테이블, 리스트 또는 다른 저장 기술과 함께 이용되도록 다음의 코드 할당 방법이 이용 또는 적응될 수 있다.

바람직한 하나의 코드 상태 워드는 2비트 엘리먼트를 이용하는 것이다. 제1 비트는 코드가 차단되어 있는 지를 나타낸다. "0"은 코드가 차단되어 있지 않은 것을 나타내고, "1"은 코드가 차단되어 있는 것을 나타낸다. 제2 비트는 해당 코드가 자신의 종속 트리(sub-tree)에 있는 1개의 코드에 의해서 차단되어 있는지 또는 자신의 종속 트리에 있는 2개 모두의 코드에 의해서 차단되어 있는 지를 나타낸다. "0"은 1개의 코드를 나타내고, "1"은 2개의 코드를 나타낸다. 예컨대, 코드 8이 사용되고 있고 코드 9가 사용되고 있지 않은 경우에, 코드 4는 1개의 코드에 의해서만 차단되고 있으므로 코드 4는 "10"으로 표시된다. 또한, 코드 8과 코드 9가 모두 사용되고 있는 경우에, 코드 4는 자신의 종속 트리에 있는 2개 모두의 코드에 의해서 차단되고 있으므로 코드 4는 "11"로 표시된다. 어떤 코드가 현재 이용되고 있는 경우에, 이 코드는 "11"로 표시된다. "01"은 코드가 그 타임슬롯에서 이용될 수 없다는 것을 나타내는 것이 바람직하다.

도 6은 슬롯형 CDMA 통신 시스템, 예컨대 TDD/CDMA에 이용하는 바람직한 트리 가지치기 방법이다. 트리 가지치기는 향후 코드 할당의 유연성을 높일 수 있도록 코드를 재할당하는 것이다. 다음에서는 왼쪽에서 오른쪽으로 코드 가지치기를 하는 것에 대해서 설명할 것이지만, 다른 코드 할당 순서, 그 중에서도 특히 오른쪽에서 왼쪽으로 하는 것도 이용될 수 있다.

단계 100에서, 새로운 호출이 부가되고, 이 호출에 코드가 할당된다. 가지치기는 잠재적인 할당 및 재할당에 대한 타임슬롯 세트의 제1 타임슬롯부터 개시된다. 예컨대, 슬롯 2, 슬롯 4, 슬롯 6 및 슬롯 10이 상향링크 전송에 이용될 수 있는 TDD/CDMA 시스템에서, 슬롯 2는 제1 슬롯, 슬롯 4는 제2 슬롯 등으로 간주될 수 있다. 단계 102에서, 그 타임슬롯의 가장 높은 확장 인자(SF) 중에서 이용 가능한 가장 왼쪽 코드가 평가된다. 제1 타임슬롯에서 그 SF의 이용 가능한 코드가 없으면, 코드가 발견될 때까지 후속 타임슬롯이 검색된다. 도 6의 흐름도는 가장 높은 확산 인자에서 가장 낮은 확장 인자로 이동하는 것에 대해서 설명되고 있지만, 가장 낮은 확산 인자에서 가장 높은 확산 인자로 또는 또 다른 순서로 상이한 확산 인자들이 처리되는 것도 가능하다.

코드가 발견된 후, 단계 104에서, 타임슬롯에서 왼쪽 이동될 수 있는 가장 높은 SF 코드가 판정된다. 단계 110에서, 판정된 그 코드는 왼쪽방향으로 재배치된다. 다른 코드들이 왼쪽방향으로 이동될 수 있으면, 단계 112에서 이들 코드도 재배치된다. 단계 106과 단계 108에서, 다음의 타임슬롯에 대해서 재배치 절차가 반복된다. 평가되지 않은 타임슬롯이 없으면, 단계 114와 단계 118에서, 다음의 높은 확산 인자에 대해서 왼쪽방향 재배치가 수행된다. 이 처리는, 단계 116에서, 가장 낮은 확산 인자, 예컨대 SF 1에 도달될 때까지 반복된다. SF가 1인 코드는 재배치되지 않는 것이 바람직하므로, 처리는 종료된다.

도 6의 알고리즘은 새로운 호출 이후마다 실행되는 것이 바람직하다. 요약하면, 알고리즘은 가장 낮은 코드 층에서부터 그리고 가장 오른쪽 타임슬롯 및 코드부터 트리 가지치기를 시작한다. 코드가 왼쪽의 다른 어떤 위치에 재배정될 수 있으면, 그 코드는 이동된다. 가장 낮은 층에 있을 수 있는 모든 코드가 이동된 후에, 알고리즘은 한 레벨 상향 이동하여 동일 절차를 반복한다. 이 과정은 가장 높은 층의 1개 층 전에 도달될 때까지 계속된다(즉, TDD의 경우, SF 1을 갖는 코드는 통상, 재배정될 필요가 없다).

도 7에서와 같은 다른 방법은 개개의 타임슬롯 내에서 가지치기를 하도록 트리 가지치기를 제한한다. 이 코드 방법은 비슬롯형 시스템에도 적용 가능하다. 단계 120에서 새로운 호출에 코드가 할당된 후, 단계 122에서 가장 높은 SF를 갖는 가장 오른쪽 코드가 선택된다. 단계 124에서 가장 높은 SF의 가장 오른쪽 코드가 왼쪽방향으로 재배치될 수 있으면, 단계 130에서 그 코드는 왼쪽방향으로 재배치된다. 단계 132에서 가장 높은 SF의 다른 코드가 왼쪽방향으로 재배치될 수 있으면, 단계 130에서 그 다른 코드는 재배치된다. 이러한 왼쪽방향으로의 재배치 작업은 단계 126에서 점차 낮은 확산 인자로 진행하면서 순서대로 반복된다. 단계 128에서 가장 낮은 SF, 예컨대 SF 1에 도달된 후에 절차는 종료된다.

요약하면, 새로운 호출이 도착한 이후마다 도 7의 알고리즘이 실행된다. 알고리즘은 가장 낮은 코드 층에서부터 그리고 가장 오른쪽 코드부터 트리 가지치기를 시작한다. 코드가 왼쪽의 다른 어떤 위치에 재배치될 수 있으면, 코드는 이동된다. 바람직한 방법에서는 각 코드가 가능한 한 왼쪽에 재배정된다. 가장 낮은 층에 있을 수 있는 모든 코드가 이동된 후에, 알고리즘은 한 레벨 상향 이동하여 동일 절차를 반복한다. 이 과정은 가장 높은 층의 1개 층 이전에 도달될 때까지 계속된다.

도 8은 또 다른 바람직한 트리 가지치기 알고리즘이다. 이 알고리즘은 주기적으로만 작용하고, 재할당에 대한 최대수를 제한한다. 이러한 방법은 요구되는 전체 처리를 감소시킨다. 또한, 재할당에 관련된 오버헤드도 감소된다. 또한, 이 알고리즘은 트리의 코드 프레그먼테이션(code fragmentation)을 주시한다. 코드 트리의 프레그먼테이션은 그 트리 내에서 차단된 코드의 갯수의 측정치이다. 이 방법은 슬롯형 CDMA 시스템의 바람직한 응용예에 대해서 설명되었지만, 이 방법은 비슬롯형 시스템에도 적용 가능하다.

단계 134에서 "X"와 같은 임의의 갯수의 도달 이후에, 알고리즘이 실행된다. 이 알고리즘은 초기에 각 타임슬롯의 트리의 프레그먼테이션을 주시한다. 단계 136에서, 적어도 하나의 트리가 임의의 임계치, 예컨대 T보다 크게 프레그먼트 처리되면, 단계 138에서 알고리즘은 가장 낮은 코드 층에서부터 그리고 가장 오른쪽 타임슬롯 및 코드부터 트리 가지치기를 시작한다. 단계 150에서 코드가 왼쪽의 다른 어떤 위치에 재배정될 수 있으면, 코드는 이동되어, 변수 "Num_reall"에 의해서 추적되고 재배정 수의 경로를 유지하는 카운터가 갱신된다. 단계 152에서 재배정 최대수에 도달되면, 알고리즘은 종료된다. 재배정 최대수에 도달되지 않으면, 알고리즘은 계속된다. 단계 154와 단계 142에서 가장 높은 확산 인자에 있을 수 있는 모든 코드들이 이동된 후에, 단계 146과 단계 148에서 알고리즘은 다음의 가장 높은 확산 인자로 상향 이동하여 동일 절차를 반복한다. 단계 148과 단계 156에서, 이 절차는 가장 낮은 확산 인자에 도달할 때까지 점차 낮은 확산 인자로 진행하면서 반복된다.

또한, 이러한 코드 관리 구성들에 대한 변형이 이용되어도 좋다. 낮은 SF를 갖는 코드는 오른쪽에서 왼쪽으로 배정되고, 높은 SF를 갖는 코드는 왼쪽에서 오른쪽으로 배정될 수 있으므로, 유사 서비스에 대한 코드들을 동일 타임슬롯 안에 집중시킬 수 있다. 또한, 코드 트리 가지치기 알고리즘은 높은 SF 또는 낮은 SF를 요청하는 도달 호출에 우선 순위를 부여하도록 코드 관리 구성을 이용하여도 좋다.

도 9a 및 도 9b는 OVSF 코드를 할당하는 바람직한 알고리즘이다. 이 알고리즘은 TDD/CDMA의 상향링크 코드 할당에 이용하는 것이 바람직하지만, 이 알고리즘은 다른 응용에도 이용 가능하다. 바람직한 알고리즘은 전술한 바와 같이 2비트 코드 상태 엘리먼트를 갖는 코드 벡터와 도 4의 코드 트리를 이용한다.

초기에, 단계 200에서, "x"와 같은 변수는 Q(Q는 할당을 요구하는 코드의 SF임)로 설정된다. 단계 202에서, 트리 내에 그 SF를 갖는 초기 노드를 검사하여, 초기 노드가 이용되고 있지 않는 것[v(x)="00"]인지를 확인한다. 초기 노드가 이용되고 있지 않는 것이면, 단계 204에서 상위 노드(낮은 확산 인자를 갖는 연결 노드)를 검사하여, 상위 노드가 차단("10")되어 있는 지를 확인한다. 상위 노드가 차단되어 있는 것이면, 단계 216에서 노드 x가 할당된다. 단계 218에서 할당을 나타내는 변수 "S"가 "x"로 설정되고, 알고리즘은 단계 220으로 진행한다.

상위 노드가 차단되지 않은 것이면, 단계 206에서 그 노드의 할당은 최적하지 않은 것("non_optimal"="x")이 될 수 있다. 단계 208에서 다음 노드가 검사된다(x=x+1). 단계 210에서 다음 노드가 동일한 SF(x<2*Q)를 갖는 것이면, 알고리즘은 단계 202로 진행하여 그 노드가 최적한지 최적하지 않은 지를 판정한다. 그 노드가 최적하지 않은 것이면, 단계 212에서 "non_optimal" 노드가 할당용으로 선택된다. 단계 214에서 변수 "S"는 "non_optimal"로 설정되고, 알고리즘은 단계 220으로 진행한다.

단계 220에서 노드 S의 엘리먼트는 할당된 것[v(S)="11"]으로 표시된다. 단계 222에서, 할당된 노드보다 낮은 SF를 갖는 연결 노드가 갱신된다(UpNode=[s/2]). 단계 224에서 UpNode=0이면, 이것은 모든 노드가 갱신되었음을 나타내는 것이므로, 알고리즘은 단계 234로 진행한다. 단계 226에서 v(UpNode)="00"가 아니면(이것은 그 노드가 이용 가능함을 나타냄), 단계 228에서 그 노드는 차단된다[v(UpNode)="10"]. 단계 230에서, 다음의 높은(즉, 낮은 SF를 갖는) 노드가 검사된다(UpNode=[UpNode/2]). 단계 232에서 v(UpNode)="11"이면(이것은 그 노드가 1개의 코드에 의해서 차단된 것이었고, 이제 2개의 코드에 의해서 차단되는 것을 나타냄), 단계 234에서 트리의 윗방향으로 올라가는 절차는 종료된다.

단계 236에서, 알고리즘은 트리의 아래방향의 갱신을 진행한다(DownNode=S*2). 단계 238에서, 현재 노드의 아래에서 검사되어야 할 노드 수는 2개이다(number_nodes=2를 초기화한다). 단계 240에서, 알고리즘은 트리의 최하부까지 통과되지 않았는 지를 확인 검사한다(DownNode=32). 최하부까지 통과되면, 단계 254에서 갱신이 완료된다. 최하부까지 통과되지 않았으면, 단계 242에서 카운트가 초기화된다(count=0을 초기화한다). 단계 244에서, 이 카운트가 나타낸 노드는 차단된다[v(DownNode+count)="11"]. 단계 246에서, 알고리즘은 카운트를 증분시키고, 다음 노드로 진행한다(count=count+1). 단계 248에서 count≥number_nodes이면, 알고리즘은 단계 250에서 트리상의 하위 레벨을 검사한다(DownNode=2*DownNode). 이 하위 레벨에서 검사된 노드들은 단계 252에서 2배로 된다(number_nodes=2*number_nodes).

도 10a 및 도 10b는 코드가 해제(배정해제)된 후에 트리를 갱신하는 바람직한 알고리즘이다. 단계 256에서, 변수 "S"는 배정해제되는 노드의 값으로 설정된다. 그 노드 S는 단계 258에서 이용되고 있지 않은 것으로 표시된다[v(S)="00"]. 단계 260에서, 트리상의 상위 노드들이 갱신된다(UpNode=[s/2]를 초기화한다). 알고리즘은 단계 262에서 트리의 최상부까지 통과되지 않았는 지를 확인 검사한다(UpNode=0). 트리의 최상부까지 통과되면, 단계 272에서 트리상의 하위 노드들이 검사된다. 트리의 최상부까지 통과되지 않았으면, 단계 264에서 현재 노드는 1개의 코드에 의해서 차단되고[v(UpNode)="10"], 이 노드는 단계 266에서 이용 가능한 것으로 표시된다[v(UpNode)="00"]. 알고리즘은 단계 268에서 트리상에서 다음으로 높은 노드(UpNode=[UpNode/2])의 검사를 진행하고, 알고리즘은 이 노드를 검사한다. 이 노드가 2개의 코드에 의해서 차단된 것이면, 단계 270에서 1개의 노드에 의해서 차단된 것으로 설정된다[v(UpNode)="10"].

트리의 아래방향을 갱신하기 위해서, 단계 274에서 "DownNode" 변수가 초기화된다(DownNode=S*2). 단계 276에서, 그 노드의 아래쪽을 갱신할 노드수가 초기화된다(number_nodes=2). 트리의 최하부까지 통과되면(DownNode≥32), 단계 292에서 트리가 갱신 완료된 것이다. 트리의 최하부까지 통과되지 않았으면(DownNode<32), 단계 280에서 카운트가 초기화된다(count=0). 단계 282에서, 카운트가 나타낸 노드는 할당에 이용되고 있지 않은 것이다[v(DownNode+count)="00"]. 단계 284에서 카운트가 증분된다(count=count+1). 단계 286에서 다음 카운트에 대한 갱신 처리가 반복된다. 통과되었으면(count≥number_nodes), 단계 288에서 트리의 아래방향의 다음 레벨이 검사된다(DownNode=2*DownNode). 하위 레벨에서 분석되는 노드의 수는 단계 290에서 이전 레벨의 노드 수의 2배가 되고(number_nodes=2*number_nodes), 갱신 처리가 반복된다.

본 발명의 일 실시예는 3GPP W-CDMA의 TDD 모드의 디폴트 미드앰블 배정 구성에 대한 코드 할당에 관한 것이다. TDD의 경우에는 몇 개의 미드앰블 배정 트리가 존재한다. 하나는 상향링크와 하향링크 모두에 적용하는 WTRU 지정 미드앰블 배정 구성이다. WTRU 지정 미드앰블 배정 구성에서는, 지정 미드앰블이 지정 사용자의 모든 물리 채널에 명시적으로 할당된다. 다른 구성으로는 상향링크와 하향링크 모두에 적용되는 디폴트 미드앰블 배정 구성이 있다. 이 구성에서는 이용되는 미드앰블이 미드앰블과 할당된 채널화 코드간에 미리 정해진 관련짓기에 의해서 판정된다.

또 다른 구성으로는 하향링크에만 적용되는 공통 미드앰블 배정 구성이 있다. 이 구성에서는 공통 미드앰블이 지정 타임슬롯의 모든 물리 채널에 할당된다. WTRU 지정 미드앰블 구성과 공통 미드앰블 구성에서는, 미드앰블 할당을 고려하지 않고, 코드가 사용자에게 할당될 수 있다.

그러나, 디폴트 미드앰블에서는, 코드 배정 구성에 있어서 미드앰블과 채널화 코드간의 관련짓기가 이용된다. 표준에서 정의된 Kcell의 값 및 버스트 타입에 따라서, 몇 가지 관련짓기가 적용된다. Kcell의 값 및 버스트 타입은, 예컨대 동작 및 유지(O&M: Operations and Maintenance) 기능 또는 무선 자원 관리(RRM) 동적 채널 배정(DCA: Dynamic Channel Allocation)과 같은 무선 네트워크 제어기(RNC)의 기능에 따라서 각 타임슬롯마다 RNC에서 개별적으로 구성 가능하다. 이 구성은 RRC 시그널링을 통해서 WTRU에 전송되고, 따라서 관련짓기를 WTRU가 알게 된다.

디폴트 미드앰블 배정 구성의 경우, 미드앰블과 채널화 코드간의 관련짓기는 1차 채널화 코드와 2차 채널화 코드를 정의한다. 이것에는 다음의 규칙이 적용된다. 각 2차 채널화 코드는 단일의 1차 채널화 코드와 관련지어진다. 각 2차 채널화 코드는 관련지어진 1차 채널화 코드와 동일한 미드앰블을 이용한다. 2차 코드는 관련지어진 1차 코드도 배정되는 경우에만 배정될 수 있다. 동일한 미드앰블과 관련지어진 모든 채널화 코드는 동일한 WTRU에만 배정될 수 있다. 공통 미드앰블 배정 구성과 WTRU 지정 미드앰블 배정 구성의 경우, 모든 코드는 1차 코드가 될 수 있는 것으로 고려될 수 있다.

디폴트 미드앰블 구성의 코드 할당을 수행하기 위해서는, 각 코드에는 1차 채널화 코드인지 또는 2차 채널화 코드인지를 나타내는 추가의 플래그와, 있을 수 있는 상이한 Kcell 값들(예컨대, 0 내지 Kcell-1)중 하나를 갖는 미드앰블 지시부(이것은 코드 그룹 지시부라고도 부른다)과, WTRU 관련짓기에 이용되는 태그가 부여되는 것이 바람직하다.

도 11a 및 도 11b는 디폴트 미드앰블 구성에서 코드를 배정하는데 이용함에 있어서 도 9a 및 도 9b의 단계 200 내지 단계 220을 대체하는 흐름도이다. WTRU 관련짓기용의 태그는, 각 코드가 소정의 미드앰블과 이미 관련지어져 있기 때문에, 각 채널화 코드에 대해서 또는 각 미드앰블에 대해서만 제공될 수 있다. WTRU의 미드앰블과의 관련짓기는 그 WTRU와의 관련짓기를 암시할 것이다.

절차는 소정의 사용자(WTRU)에게 이용 가능한 최적의 코드("00"으로 표시된 코드)를 찾는 것을 시도한다. 제1 (가장 바람직한) 선택은 그 사용자에게 이미 할당되어 있는 미드앰블과 관련지어진 2차 코드이다. 이 타입의 코드는 클래스 1 코드로 분류된다. 제2 선택은 1개의 코드에 의해서 이미 차단되어 있는 상위 코드("10"으로 표시된 상위 코드)를 갖는 1차 코드이다. 이 코드는 클래그 2 코드로 분류된다. 제3 선택은 차단되지 않은 상위 코드를 갖는 1차 코드이며, 이것은 클래그 3 코드로 분류된다. 상이한 사용자에게 속하는 미드앰블과 관련지어진 2차 코드들은 할당에 고려되지 않을 것이다.

가장 바람직한 알고리즘은 트리상의 그 레벨에서 가장 왼쪽 코드에서 시작하여 왼쪽에서 오른쪽으로 스캔하는 것이지만, 다른 스캐닝 방향을 이용하여도 좋다. 이용 가능한 각 코드마다, 필요하다면, 코드가 속해 있는 클래스를 판정한다. 클래스 1이 발견되면 할당이 즉시 수행된다. 그 밖의 경우에는, 클래스 1을 찾지 않고 스캔이 종료되는 경우에 있을 수 있는 할당을 위해서, 클래스 2 및/또는 3의 가장 왼쪽 코드들이 상기된다.

바람직한 알고리즘에서는 다음의 변수가 이용된다. 즉, 클래스 2의 코드에는 Optimal_Primary가 이용되고, 클래스 3의 코드에는 Non_Optimal_Primary가 이용된다. 단계 300에서, 변수 x는 확산 인자의 값으로 초기화된다(x=Q). Q는 배정할 코드의 SF이다. Optimal_Primary와 Non_Optimal_Primary는 제로로 설정된다. 단계 302에서, 변수 v(x)를 검사하여, 변수 v(x)가 이용되고 있지 않음을 나타내는 "00"인지를 확인한다. 단계 304에서 x가 2차 코드이고, 단계 306에서 코드 x와 관련지어진 미드앰블이 사용자에게 할당되면, 단계 308에서, 선택된 코드 S는 x로 설정된다(S=x). 이어서, 알고리즘은 단계 336으로 건너뛴다.

단계 310에서 x가 2차 코드가 아닌 1차 코드이고, 단계 312에서 Optimal_Primary=0이면(최적 코드가 아직 발견되지 않았다면), 2차 코드가 발견되지 않은 경우에, 가장 왼쪽의 1차 코드가 나중의 사용에 최적한 것으로 저장된다. 단계 314에서 상위 코드를 검사하여, 이 상위 코드가 1개의 코드에 의해서 차단되어 있는 지를 확인한다[v(x/2)="10"]. 상위 코드가 1개의 코드에 의해서 차단되어 있으면, 단계 316에서 Optimal_Primary는 현재의 x로 설정되고(Optimal_Primary=0), 단계 322에서 다음 코드가 검사된다(x=x+1). 상위 코드가 차단되어 있지 않으면, 단계 318에서 최적하지 않은 1차 코드가 발견되었는지의 여부에 대한 판정하는 검사가 이루어진다. 최적하지 않은 1차 코드가 발견되었으면, 단계 320에서 Non_Optimal_Primary는 현재의 x로 설정되고(Non_Optimal_Primary=0), 이어서, 단계 322에서 다음 코드가 검사된다(x=x+1).

단계 324에서 다음 코드가 동일 확산 인자 내에 있으면(x<2*Q), 이 다음 코드에 대한 절차가 반복되어, 알고리즘은 단계 302로 진행한다. 다음 코드가 동일 확산 인자 내에 있지 않으면, 단계 326에서 검사를 수행하여 최적 1차 코드가 발견되는 지를 확인한다(Optimal_Primary=0). 최적 1차 코드가 발견되면, 단계 328에서 코드는 최적 1차 코드로 설정된다(S=Optimal_Primary). 단계 330에서, 할당된 코드 S의 미드앰블은 사용자에게 할당된다.

단계 332에서 최적하지 않은 1차 코드가 발견되면(Non_Optimal_Primary=0), 단계 334에서 S는 최적하지 않은 1차 코드로 설정된다(S=Non_Optimal_Primary). 단계 330에서, 할당된 코드 S의 미드앰블은 사용자에게 할당된다. 미드앰블이 할당된 후에, 단계 336에서 이 할당된 코드는 할당된 것으로 표시되고[v(S)="11"], 그에 따라서 단계 338에서 코드 트리가 갱신된다. 2차 코드와 1차 코드가 이용 가능하지 않으면, 단계 340에서 코드는 할당될 수 없다.

배정해제 절차는 단순히, 코드 트리를 갱신하는 것으로 이루어지기 때문에, 코드 배정해제에 대해 전술한 절차는 1 단계를 추가한 디폴트 미드앰블 배정 구성에 이용될 수 있다. 1차 코드의 배정해제를 완료한 후, 그 코드와 관련지어진 미드앰블은 그 사용자(WTRU)로부터 관련짓기가 해제될 것이다.

바람직하게는, 배정해제할 코드를 결정한 후의 절차를 실행하는 실체(예컨대, 무선 자원 관리 기능부)는 어떤 1차 코드의 모든 2차 코드가 할당되지 않은 경우에만 그 1차 코드가 배정해제되는 것을 보증한다. 선택에 따라서, 어떤 1차 코드의 관련지어진 2차 코드들이 여전히 할당되어 있는 경우에 그 1차 코드는 배정해제되어 있지 않은 것을 확증하는 단계가 배정해제 절차의 개시시에 추가될 수 있다. 어떤 관련지어진 2차 코드가 여전히 할당되어 있는 경우에, 배정해제 절차는 빠져나가, 코드 할당 실패를 나타낸다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 직교 가변 확산 인자(OVSF) 코드 할당, 배정해제 및 코드 트리 가지치기를 위한 시스템 및 방법에 의해서 코드를 효율적으로 할당할 수 있다.

도 1은 OVSF 코드 트리를 보여주는 도면.

도 2a 및 도 2b는 코드 배정 및 그 결과로 차단된 코드를 보여주는 도면.

도 3은 OVSF 코드 할당 시스템의 간략화된 블록도.

도 4는 바람직한 OVSF 코드 식별 구성을 보여주는 도면.

도 5는 코드 벡터를 보여주는 도면.

도 6은 다수의 타임슬롯을 통한 OVSF 코드 트리 가지치기에 대한 흐름도.

도 7은 OVSF 코드 트리 가지치기에 대한 흐름도.

도 8은 주기적 코드 트리 가지치기에 대한 흐름도.

도 9a 및 도 9b는 OVSF 코드 할당 및 코드 트리 갱신 절차에 대한 흐름도.

도 10a 및 도 10b는 OVSF 코드 배정해제 및 코드 트리 갱신 절차에 대한 흐름도.

도 11a 및 도 11b는 디폴트 미드앰블 코드 할당 구성에 이용하기 위해서 도 8을 변형시킨 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20: 무선 송수신 유닛(WTRU)

22: 무선 인터페이스

24: 노드 B

26: 무선 네트워크 제어기(RNC)

28: 송신기(TX)

30: 수신기(RX)

32: 코드 할당 장치

34: 상향링크 채널

36: 하향링크 채널

38: 수신기(RX)

40: 송신기(TX)

42: 코드 할당 장치

44: 메모리

46: 무선 자원 관리(RRM) 장치

Claims

코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서 직교 가변 확산 인자(OVSF) 코드 트리의 코드를 재할당하는 코드 재할당 방법으로서, 상기 코드 트리는 확산 인자를 달리하는 복수의 코드 및, 상이한 확산 인자를 갖는 코드들을 연결하는 복수의 가지를 포함하고, 상기 코드 트리의 특정 코드가 할당되는 경우에는 상기 코드 트리상에서, 상기 특정 코드에 상기 가지들 중 하나의 가지를 통해 연결된 낮은 확산 인자의 코드가 할당으로부터 차단되며, 상기 코드 트리상의 어떤 코드가 차단되는 경우에는 상기 코드 트리 상에서, 그 코드에 상기 가지들 중 하나의 가지를 통해 연결된 낮은 확산 인자의 코드가 할당으로부터 차단되는 것인 코드 재할당 방법에 있어서,

제1 확산 인자에서 시작하여,

(a) 상기 제1 확산 인자에서, 상기 코드 트리의 원하는 방향으로 상기 제1 확산 인자의 다른 코드들에 재할당될 수 있는 선택된 할당 코드들을 판정하는 단계와,

(b) 상기 선택된 할당 코드들을 상기 다른 코드들에 재할당하는 단계를 포함하고,

다른 각 확산 인자마다 상기 단계 (a) 및 (b)를 반복하는 단계를 더 포함하는 코드 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 다른 코드들은 상기 선택된 할당 코드들과 동일한 타임슬롯 내에 존재하는 것인 코드 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 다른 코드들 중 적어도 하나의 코드는 상기 선택된 코드들과는 상이한 타임슬롯에 있는 것인 코드 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 단계 (a) 및 (b)는 소정의 타임슬롯 내에서 임계 갯수 이하의 코드들이 차단되는 경우에만 수행되는 것인 코드 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 재할당된 코드의 수는 제한되는 것인 코드 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 확산 인자는 가장 높은 확산 인자인 것인 코드 재할당 방법.
직교 가변 확산 인자(OVSF) 코드 트리의 표현을 저장하는 메모리를 구비한 무선 자원 관리 장치를 포함하는 무선 네트워크 제어기(RNC)로서, 상기 코드 트리는 확산 인자를 달리하는 복수의 코드 및, 상이한 확산 인자를 갖는 코드들을 연결하는 복수의 가지를 포함하고, 상기 코드 트리의 특정 코드가 할당되는 경우에는 상기 코드 트리상에서, 상기 특정 코드에 상기 가지들 중 하나의 가지를 통해 연결된 낮은 확산 인자의 코드가 할당으로부터 차단되며, 상기 코드 트리상의 어떤 코드가 차단되는 경우에는 상기 코드 트리 상에서, 그 코드에 상기 가지들 중 하나의 가지를 통해 연결된 낮은 확산 인자의 코드가 할당으로부터 차단되는 것인 무선 자원 관리 장치에 있어서,

제1 확산 인자에서 시작하여,

(a) 상기 제1 확산 인자에서, 상기 코드 트리의 원하는 방향으로 상기 제1 확산 인자의 다른 코드들에 재할당될 수 있는 선택된 할당 코드들을 판정하는 단계와,

(b) 상기 선택된 할당 코드들을 상기 다른 코드들에 재할당하는 단계를 수행하고,

확산 인자를 차례대로 낮추어 가며 각각의 확산 인자마다 상기 단계 (a) 및 (b)를 반복하는 단계를 더 수행하는 것인 무선 네트워크 제어기.
제7항에 있어서, 상기 다른 코드들은 상기 선택된 할당 코드들과 동일한 타임슬롯 내에 존재하는 것인 무선 네트워크 제어기.
제7항에 있어서, 상기 다른 코드들 중 적어도 하나의 코드는 상기 선택된 코드들과는 상이한 타임슬롯에 있는 것인 무선 네트워크 제어기.
제7항에 있어서, 상기 단계 (a) 및 (b)는 소정의 타임슬롯 내에서 임계 갯수 이하의 코드들이 차단되는 경우에만 수행되는 것인 무선 네트워크 제어기.
제7항에 있어서, 상기 재할당된 코드의 수는 제한되는 것인 무선 네트워크 제어기.
제7항에 있어서, 상기 코드 트리의 표현은 벡터로 저장되는 것인 무선 네트워크 제어기.
제12항에 있어서, 상기 벡터는 차례대로 상기 코드 트리의 각 코드에 대한 엘리먼트를 포함하는 것인 무선 네트워크 제어기.
제13항에 있어서, 동일한 확산 인자를 갖는 코드들의 모든 엘리먼트는 인접하는 것인 무선 네트워크 제어기.
제13항에 있어서, 상기 각 엘리먼트는 2비트를 가지며, 이 2비트 중 제1 비트는 그 엘리먼트의 코드가 차단되는 지의 여부를 나타내고, 상기 2비트 중 제2 비트는 1개 이상의 코드가 그 엘리먼트의 코드에 의해서 차단되는 지의 여부를 나타내는 것인 무선 네트워크 제어기.
직교 가변 확산 인자(OVSF) 코드 트리의 코드들을 할당, 배정해제 및 갱신하는 코드의 할당, 배정해제 또는 갱신 방법으로서, 상기 코드 트리는 다수의 행을 포함하고, 상기 코드 트리의 아래방향으로 연속하는 각 행의 확산 인자는 이전 행의 확산 인자의 2배인 것인 코드의 할당, 배정해제 또는 갱신 방법에 있어서,

각 코드에 수치를 부여하는 단계와,

수치가 부여된 상기 코드를 이용하여 직교 가변 확산 인자(OVSF) 코드 트리의 코드들을 할당, 배정해제 또는 갱신하는 단계를 포함하고,

상기 코드 트리에서 하위 행에 있는 각 코드의 수치는 상기 코드에 할당된 수치의 할당 수치보다 적어도 2배인 것인 코드의 할당, 배정해제 또는 갱신 방법.
제16항에 있어서, 상기 각 코드에 수치를 부여하는 단계는 각 노드가 채널화 코드를 나타내는 경우에 바이너리 트리를 이용하는 것과, 각 노드마다 수치를 부여하는 것을 포함하고, 가장 낮은 확산 인자의 수치는 1이며, 각 상위 노드의 2개의 하위 노드에는 상기 상위 노드의 수치의 2배 또는 상기 상위 노드의 수치의 2배+1인 수치가 할당되는 것인 코드의 할당, 배정해제 또는 갱신 방법.
제16항에 있어서, 지정된 코드의 상태 변경은 상기 지정된 코드의 코드 수치의 2배 및, 상기 지정된 코드의 코드 수치의 2배+1인 수치를 갖도록 코드를 갱신하는 것을 요구하는 것인 코드의 할당, 배정해제 또는 갱신 방법.
제16항에 있어서, 지정된 코드의 상태 변경은 상기 지정된 코드의 코드 수치의 1/2보다 작거나 같은 정수의 코드 수치를 갖도록 코드를 갱신하는 것을 요구하는 것인 코드의 할당, 배정해제 또는 갱신 방법.
제16항에 있어서, 확산 인자가 1인 코드는 1의 코드 수치를 갖고, 확산 인자가 2인 코드는 2 및 3의 코드 수치를 가지며, 확산 인자가 4인 코드는 4, 5, 6 및 7의 코드 수치를 갖고, 확산 인자가 8인 코드는 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 및 15의 코드 수치를 가지며, 확산 인자가 16인 코드는 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 및 31의 코드 수치를 갖는 것인 코드의 할당, 배정해제 또는 갱신 방법.
직교 가변 확산 인자(OVSF) 코드 트리에서 코드 할당 시에 이용하는 코드들을 식별하는 코드 식별 방법으로서,

상기 코드 트리는 다수의 행을 포함하고, 상기 코드 트리의 아래방향으로 연속하는 각 행의 확산 인자는 이전 행의 확산 인자의 2배이며,

상기 코드 식별 방법은,

상기 OVSF 코드 트리의 각 코드에 일련 번호를 부여하는 단계를 포함하고,

동일한 확산 인자를 가지는 코드들은 차례대로 되어 있는 것인 코드 식별 방법.
제21항에 있어서, 상기 일련 번호는 가장 낮은 확산 인자를 가지면서 1로 식별되는 코드에서부터 시작하는 것인 코드 식별 방법.
직교 가변 확산 인자(OVSF) 코드 트리에서 코드 할당 시에 이용하는 코드들의 코드 이용 상태를 표시하는 코드 이용 상태 표시 방법에 있어서,

각 코드에 표시자를 할당하는 단계를 포함하고,

상기 표시자는 2비트를 가지며, 이 2비트 중 제1 비트는 상기 코드가 다른 코드의 이용에 의해서 차단되는 지의 여부를 나타내고, 상기 2비트 중 제2 비트는 상기 코드가 1개의 코드 또는 2개의 코드에 의해서 차단되는 지의 여부를 나타내는 것인 코드 이용 상태 표시 방법.
제23항에 있어서, 상기 제1 비트가 0의 값을 가지는 것은 상기 코드가 차단되지 않은 것을 나타내고, 상기 제1 비트가 1의 값을 가지는 것은 상기 코드가 차단된 것을 나타내며, 상기 제2 비트가 0의 값을 가지는 것은 상기 코드가 1개의 코드에 의해서 차단되는 것을 나타내고, 상기 제2 비트가 1의 값을 가지는 것은 상기 코드가 2개의 코드에 의해서 차단되는 것을 나타내는 것인 코드 이용 상태 표시 방법.