KR20050118083A - 비동기 이동통신 시스템에서 향상된 상향링크 채널을 통해데이터 전송 시 최대전력대 평균전력비 감소를 위한직교가변확산코드 코드와 직교위상 채널의 할당 방법 및장치 - Google Patents

비동기 이동통신 시스템에서 향상된 상향링크 채널을 통해데이터 전송 시 최대전력대 평균전력비 감소를 위한직교가변확산코드 코드와 직교위상 채널의 할당 방법 및장치 Download PDF

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이주호
허윤형
곽용준
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Abstract

본 발명은 비동기 부호분할다중접속(Wideband Code Division Multiplex Access, 이하 'WCDMA'라 한다)시스템에서 향상된 상향링크 전용 전송 채널(Enhanced Uplink Dedicated transport Channel, 이하 'EUDCH'라 한다)이 사용되는 상황을 가정한다.
사용자 단말기에서 기존의 물리 채널들에 추가적으로 EUDCH 데이터 전송을 위한 물리 채널들이 추가적으로 전송될 경우 상향링크 송신 신호의 최대 전력대 평균전력비(Peak-to-Average Power Ratio, 이하 'PAPR'라 한다)의 증가가 유발된다. PAPR의 증가는 해당 물리 채널들에 적용된 직교가변 확산지수(Orthogonal Variable Spreading Factor, 이하 'OVSF'라 한다) 코드 및 I/Q (in-phase/quadrature-phase) 채널에 따라 달라진다. 따라서, 본 발명에서는 EUDCH로 인한 PAPR의 증가를 최소화하기 위하여 EUDCH 관련 물리 채널들에 최적의 OVSF코드 및 I/Q채널을 할당하는 장치 및 방법을 제안한다.

Description

비동기 이동통신 시스템에서 향상된 상향링크 채널을 통해 데이터 전송 시 최대전력대 평균전력비 감소를 위한 직교가변확산코드 코드와 직교위상 채널의 할당 방법 및 장치{Apparatus and Method for allocating OVSF codes and I/Q channels for reducing peak-to-average power ratio in transmitting data via enhanced up-link dedicated channels in WCDMA systems}
본 발명은 비동기 광대역 부호분할다중접속(Wideband Code Division Multiple Access, 이하 'WCDMA'라 한다.)통신시스템에 관한 것으로, 향상된 상향링크 전용전송 채널(Enhanced Uplink Dedicated transport Channel, 이하 EUDCH라 한다.)을 통해 데이터 전송 시 송신 신호의 최대 전력대 평균전력비(Peak-to-Average Power Ratio, 이하 'PAPR'라 한다)의 증가를 최소화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
즉, 상기 EUDCH 서비스에 따른 상향링크 물리 채널들에 대한 최적의 직교가변 확산지수(Orthogonal Variable Spreading Factor, 이하 'OVSF'라 한다)코드 및 I/Q(in-phase/quadrature-phase)채널 할당 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 WCDMA 시스템의 상향링크에서 사용자 신호의 전송을 위하여 사용되는 대표적인 전용 물리채널로서 전용물리데이터채널(Dedicated Physical Data Channel, 이하 'DPDCH'라 한다)과 전용물리제어채널(Dedicated Physical Control Channel, 이하 'DPCCH'라 한다)이 있다. 상기 DPDCH는 음성이나 영상 등의 사용자 데이터가 전송되는 데이터 전송 채널이고, 상기 DPCCH는 DPDCH의 프레임 포맷과 DPDCH 복조 및 전력제어를 위한 파일럿 등의 정보가 실리는 제어 정보 전송 채널이다.
이와 관련하여 최근에는 상향링크에서 패킷 데이터 전송 속도 및 효율을 향상시키기 위하여 향상된 상향링크 데이터 전용 전송 채널인 EUDCH를 사용하는 기술이 제안되었다. 본 발명은 WCDMA 시스템에서 EUDCH가 사용되는 상황을 가정한다.
도 1은 상향 링크 전송을 수행하기 위해 사용자 단말과 기지국간에 송수신되는 정보들을 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 UE들(110, 112, 114, 116)이 상기 Node B(100)와 거리에 따라 서로 다른 송신 전력으로 상기 패킷 데이터를 송신하고 있다. 상기 Node B(100)로부터 가장 멀리 있는 상기 UE(110)는 가장 높은 역방향 채널의 송신 전력(120)으로 패킷 데이터를 송신하며, 상기 Node B로부터 가장 가까이 있는 상기 UE(114)는 가장 낮은 역방향 채널의 송신 전력(124)으로 상기 패킷 데이터를 송신한다. 상기 Node B(100)는 상기 이동통신 시스템의 성능을 향상시키기 위해 상기 역방향 채널의 송신 전력의 세기와 상기 데이터 레이트를 반비례하도록 스케줄링 할 수 있다. 즉, 역방향 채널의 송신 전력이 가장 높은 UE에 대해서는 작은 데이터 레이트를 할당하고, 상기 역방향 채널의 송신 전력이 가장 낮은 UE에 대해서는 높은 데이터 레이트를 할당한다.
도 2는 상향 링크 전송을 수행하기 위해 사용자 단말과 기지국간에 송수신되는 정보들을 도시한 도면이다. 즉, 도 2는 EUDCH를 통한 패킷 데이터 전송을 위하여 Node B(200)와 UE(202)간에 필요한 기본 절차를 도시한다.
상기 도 2를 참조하면, 210단계에서 상기 Node B(200)와 상기 UE(202)사이에 EUDCH를 설정한다. 상기 210단계는 전용 전송채널(Dedicated Transport Channel)을 통한 메시지들의 송수신 과정을 포함한다. 상기 210단계를 수행한 상기 UE(202)는 212단계에서 상기 Node B(200)로 필요한 데이터 레이트에 관한 정보, 상향링크 채널 상황을 알 수 있는 정보들을 전송한다. 상기 상향링크 채널 상황을 알 수 있는 정보에는 상기 UE(202)가 전송하는 상향채널 송신전력과 상기 UE(203)의 송신전력 마진 등이 있다.
상기 상향채널 송신전력을 수신한 상기 Node B(200)는 상기 상향채널의 송신전력과 수신전력을 비교하여 하향 채널 상황을 추정할 수 있다. 즉, 상기 상향채널 송신전력과 상향채널 수신전력의 차이가 작으면 상향 채널 상황은 양호한 것으로 간주하며, 상기 송신전력과 수신전력의 차이가 많으면 상기 상향 채널 상황은 불량한 것으로 간주한다. 상향 링크 채널상황을 추정하기 위해 상기 UE가 송신전력 마진을 전송하는 경우에는 상기 송신전력 마진을 이미 알고 있는 UE의 가능한 최대 송신전력에서 빼줌으로써 상기 Node B(200)는 상기 상향링크 송신전력을 추정할 수 있다. 상기 Node B(200)는 상기 추정한 상기 UE(202)의 채널 상황과 상기 UE(202)가 필요로 하는 데이터 레이트에 관한 정보를 이용하여 상기 UE(202)의 상향링크 패킷 채널을 위한 가능한 최대 데이터 레이트를 결정한다.
상기 결정된 가능한 최대 데이터 레이트는 214단계에서 상기 UE(202)로 통보된다. 상기 UE(202)는 통보된 가능한 최대 데이터 레이트의 범위 내에서 전송할 패킷 데이터의 데이터 레이트를 결정하고, 216단계에서 상기 Node B(200)로 상기 결정된 데이터 레이트로 상기 패킷 데이터를 전송한다.
여기서, 상기 EUDCH 서비스를 지원하는 상향 물리 채널들은 전용물리데이터채널(Dedicated Physical Data Channel, 이하 'DPDCH'라 한다)과, 전용물리제어채널(Dedicated Physical Control Channel, 이하 'DPCCH'라 한다), HSDPA 서비스를 위한 전용물리제어채널(High Speed Dedicated Physical Control Channel, 이하 'HS-DPCCH'라 한다)과, EUDCH 서비스를 위한 전용물리데이터채널(Enhanced Dedicated Physical Data Channel, E-DPDCH'라 한다)과, EUDCH 서비스를 위한 전용물리제어채널(Enhanced Dedicated Physical Control Channel, E-DPCCH'라 한다)이 포함된다.
즉, 상기 216단계에서 UE(202)는 상기 E-DPDCH 채널의 프레임 포맷 및 채널코딩 정보 등을 알려 주기 위하여 제어 채널인 E-DPCCH를 전송하고, 상기 E-DPDCH를 통해 패킷 데이터를 전송한다. 여기서, 상기 E-DPCCH는 상기 UE(202)가 필요로 하는 상향링크 데이터율, 송신전력 마진 등의 전송과 상기 Node B(200)가 E-DPDCH의 복조를 위해 필요로 하는 파일럿 정보의 전송에도 이용될 수 있다.
상기 전술한 바와 같이 EUDCH 패킷 데이터 전송을 위하여 기존의 물리채널들에 별도의 물리채널들을 추가적으로 전송하게 되면 상향링크에서 전송되는 물리채널의 수가 증가하게 되며, 이에 따라 상향링크 송신 신호의 최대 전력대 평균전력비(PAPR)가 증가하는 문제가 발생하게 된다. 일반적으로 상기 PAPR은 동시에 전송되는 물리채널의 수가 늘어남에 따라 증가하게 된다.
상기 PAPR의 증가는 송신 신호의 왜곡 및 허용된 대역 밖으로의 인접 채널 전력 누수(ACLR: Adjacent Channel Leakage power Ratio)를 증가시킬 수 있기 때문에, UE의 무선 주파수(Radio Frequency, 이하 'RF'라 한다) 전력 증폭기에서는 상기 문제를 방지하기 위하여 증폭기 입력 전력을 감소시키는 전력 백오프(power back-off)를 필요로 한다. 이때, 상기 UE가 전력 백오프를 수행하면 그 결과로 Node B의 수신기에서는 수신 전력 감소가 발생하여 수신 데이터의 오류율이 증가하게 되거나, 셀 커버리지의 감소를 가져온다.
이에 따라 UE는 상기 PAPR 증가를 줄이기 위하여 상기 EUDCH를 별도의 물리채널에 실어 전송하지 않고 DPDCH와 같은 기존의 물리채널에 시분할하여 전송하고자 하였다. 그러나, 상기 EUDCH를 기존의 물리채널에 시분할하여 전송함에 따라 구현상의 복잡성이 증가하는 단점이 존재하게 된다.
상기와 같은 점을 고려하여 WCDMA 시스템은 상향링크에서 상기 물리채널들을 상호간 직교성(orthogonality)을 만족하는 OVSF코드에 곱하여 전송하는 방법을 제안하였다. 상기 OVSF코드에 곱해진 각각의 물리 채널들은 Node B에서 구분될 수 있다.
도 3은 일반적으로 WCDMA 시스템에서 사용되는 직교가변 확산지수 코드의 트리 구조를 도시한다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 OVSF코드는 하기의 <수학식 1>에서 <수학식 3>까지의 연산 과정으로부터 간단하게 생성할 수 있다.
상기 도 3에서 도시한 바와 같이 상기 OVSF코드는 동일한 확산 지수(Spreading Factor, 이하 'SF'라 한다)를 가지는 코드들 간에는 서로 직교성이 성립하는 특징을 가진다. 그리고, 서로 다른 SF 값을 가지는 두 코드간에는 큰 SF 값을 가지는 코드가 상기 <수학식 3>을 이용하여 작은 SF 값을 가지는 코드로부터 생성될 수 없는 경우 직교성이 성립한다. 이를 예를 들어 설명하면 하기와 같다.
즉, SF=4인 경우 Cch,4,0=(1,1,1,1)은 Cch,2,1=(1,-1)과는 직교성이 성립하지만 Cch,2,0=(1,1)과는 직교성이 성립하지 않는다.
또한. 다른 예로 SF=256인 OVSF코드들과 상기 Cch,2,0=(1,1)을 비교해 보면 OVSF코드의 인덱스가 0~127인 코드들은 상기 Cch,2,0=(1,1)로부터 생성되므로 상호 직교성이 성립하지 않는다. 즉, 높은 데이터 전송 속도가 요구될수록 낮은 SF값의 OVSF코드가 사용되게 되며, 다수의 물리채널들을 동시에 전송할 경우 반드시 상호간에 직교성이 성립하도록 상기 OVSF코드를 할당하여야 한다.
한편, 두 물리채널이 동일한 OVSF코드를 사용하더라도 각각 송신기의 I채널과 Q채널로 나뉘어서 전송되면 수신기에서 두 물리채널 신호를 상호 간섭없이 분리하여 복조할 수 있다. 그 이유는 I채널과 Q채널에서 전송되는 신호가 상호간에 90도의 위상차를 가지는 반송파에 실려서 전송되기 때문이다.
상기 전술한 바와 같이, 상향링크 PAPR증가는 상향링크에서 동시에 전송되는 물리채널들의 수와 각 물리채널간의 전력비와 각 물리채널에 사용된 OVSF코드와, 그리고 각 물리채널의 I/Q채널 할당에 따라 달라진다.
이와 관련하여 상기 WCDMA시스템에 EUDCH 기술이 적용될 경우, 상기 상향링크 채널들에 더하여 상기 EUDCH 패킷데이터 전송을 위한 E-DPCCH와 E-DPDCH 채널이 동시에 전송되면 상기 PAPR이 증가하는 문제점이 발생하게 된다.
따라서, EUDCH를 지원하는 이동통신시스템에서 기존의 DPCCH, DPDCH 및 HS-DPCCH와 직교성을 유지하면서 상기 PAPR 증가를 줄일 수 있는 OVSF코드 및 I/Q채널 할당이 필요하게 된다. 즉, 상기 EUDCH를 지원함에 따른 E-DPCCH와 E-DPDCH를 위한 OVSF코드 및 I/Q채널 할당을 최적화하는 방안이 필요하다.
따라서, 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이동통신시스템에서 향상된 상향링크를 통해 패킷 데이터를 효율적으로 전송하는 사용자 단말의 송신 장치 및 방법을 제안함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상향링크를 지원하는 이동통신시스템에서 상향링크 송신 신호의 최대 전력대 평균전력비의 증가를 최소화하기 위한 직교가변확산코드 및 I/Q채널을 할당하는 장치 및 방법을 제안함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 HS-DPCCH의 유무 및 DPDCH의 코드 개수에 따라 PAPR의 증가를 최소화하는 E-DPDCH 및 E-DPCCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당하는 장치 및 방법을 제안함에 있다.
상기한 본 발명의 목적들을 이루기 위해 본 발명의 실시 예는 향상된 상향링크 패킷데이터 전송을 지원하는 이동통신시스템에서 상향링크 패킷데이터를 전송하는 방법에 있어서, 직교가변확산지수(OVSF)코드 (256, 0)와 Q채널을 이용하여 전용물리제어채널(Dedicated Physical Control Channel: DPCCH)를 생성하는 과정과, DPDCH의 확산 지수값이 SFDPDCH라고 할 때, 상기 OVSF코드 (SFDPDCH, SFDPDCH /4)과 I채널을 이용하여 전용물리데이터채널(Dedicated Physical Data Channel: DPDCH)를 생성하는 과정과, 향상된 상향링크 패킷데이터 전송을 지원하기 위한 E-DPCCH에 할당될 OVSF코드의 SF 값이 SFE-DPCCH라고 할 때, OVSF코드 (SFE-DPCCH, 1)과 I채널을 이용하여 E-DPCCH를 생성하는 과정과, E-DPDCH에 할당될 OVSF코드의 SF 값이 SFE-DPDCH이고, SF값 SFE-DPDCH이 4 이상인 경우 OVSF코드 (SFE-DPDCH, SFE-DPDCH/2)과 Q채널을 이용하여 E-DPDCH를 생성하는 과정과, 상기 생성된 I,Q채널들을 합산하여 하나의 복소 심볼열을 구성한 후 그 복소 심볼열을 스크램블링하는 과정과, 상기 스크램블링된 복소 심볼열을 안테나를 통해 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기한 본 발명의 목적들을 이루기 위해 본 발명의 실시 예는 향상된 상향링크 패킷데이터 전송을 지원하는 이동통신시스템에서 상향링크 패킷데이터를 전송하는 방법에 있어서, 직교가변확산지수(OVSF)코드를 사용하여 전용물리채널들과 고속 순방향 패킷 서비스를 지원하기 위한 전용물리제어채널을 생성하는 과정과, 상기 물리채널들에 의하여 사용되지 않는 OVSF 코드를 사용하여 향상된 상향링크 패킷데이터 전송을 위한 전용물리채널들을 생성하는 과정과, 상기 생성된 채널들의 I채널과 Q채널 신호들을 합산하여 하나의 복소 심볼열을 구성한 후 상기 복소 심볼열을 스크램블링하는 과정과, 상기 스크램블링된 복소 심볼열을 안테나를 통해 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하 본 발명이 바람직한 실시 예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에서는 WCDMA 시스템에서 EUDCH 데이터 서비스를 지원함에 있어서 상향링크 송신 신호의 PAPR 증가를 최소화하기 위한 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 방법을 제안하고자 한다. 그리하여 본 발명은 EUDCH 패킷 데이터 전송을 위한 제어 채널인 E-DPCCH와 데이터 채널인 E-DPDCH가 기존의 물리채널에 추가적으로 전송될 경우 최적화된 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 방법을 제안한다. 또한, EUDCH 데이터율의 향상 및 PAPR의 증가를 최소화하기 위하여 기존 Rel-5 규격 WCDMA 시스템의 물리채널인 HS-DPCCH의 OVSF코드 할당을 변경하기 위한 방법도 제안하다.
기존 Rel-5 규격 WCDMA 표준 규격에서 HS-DPCCH 채널의 OVSF코드 및 I/Q채널 할당은 UE와 Node B 간에 무선링크를 설정할 시 정해진 최대 전송 가능한 DPDCH의 개수를 고려하여 PAPR을 낮출 수 있는 방향으로 결정되었다.
이와 마찬가지로, 본 발명에서 제안하는 E-DPDCH 및 E-DPCCH의 OVSF코드 및 I/Q채널 할당은 상기 무선링크에서 최대 전송 가능한 DPDCH의 개수와 HS-DPCCH 전송 여부 등의 상기 Rel-5 물리채널들의 설정에 따라서 결정된다. 그리하여, 주어진 DPDCH 및 HS-DPCCH 설정 하에서 PAPR을 최소화할 수 있는 방향으로 E-DPCCH 및 E-DPDCH에 대한 상기 할당 규칙이 결정된다.
EUDCH 서비스 시 수 Mbps에 이르는 높은 데이터율 전송이 가능해야 하기 때문에 상기 E-DPDCH 물리채널은 여러 채널이 동시에 전송될 수 있으며 제어 물리채널인 E-DPCCH는 대체로 한 개의 채널 전송으로 충분할 것이다. 초기 무선링크 설정 시에 E-DPDCH에는 최대 전송 가능한 DPDCH 개수를 고려하여 DPDCH 용으로 할당된 것 외의 OVSF 코드들이 E-DPDCH 용으로 할당되어, EUDCH 데이터 전송 시 필요한 E-DPDCH의 개수에 따라 상기 할당된 OVSF 코드 중에서 선택되어 E-DPDCH의 전송에 사용된다.
한편, 본 발명에서 제시하는 상향링크 송신 신호의 PAPR 증가를 줄이기 위한 기술에서는 기존 WCDMA 시스템과의 호환성(backward compatibility)을 중요하게 고려하고 있다. 그 이유는 DPDCH와 DPCCH 표준 규격에 대한 호환성이 유지되지 않고 기지국들 간에 버전이 일치하지 않는 경우에는 초기 호 설정이나 핸드오버 등 여러 가지 경우에서 심각한 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 그리하여, 상향링크 물리채널들 중 핵심이 되는 DPDCH와 DPCCH는 기존의 Rel-5 WCDMA 표준 규격을 그대로 지키면서 EUDCH 관련 물리채널들에 대해서는 PAPR 증가를 최소화할 수 있는 방향으로 최적화된 OVSF 코드 및 I/Q채널 할당 방법을 제시하고자 한다.
한편, HS-DPCCH의 경우에는 EUDCH 데이터율을 향상시키기 위하여 호환성을 다소 위배하는 경우도 더불어 고려한다. 그리하여, 본 발명에서는 하기와 같이 두 가지 경우를 각각 고려하여 상향링크 송신 신호의 PAPR 증가를 최소화하기 위한 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 방법을 제안한다.
첫 번째로 기존의 Rel-5 WCDMA 시스템과의 완벽한 호환성을 유지하여 OVSF코드 및 I/Q채널을 할당하는 방법에서는, DPCCH, DPDCH, HS-DPCCH 등의 기존 상향링크 채널들은 현재의 규격에 명시된 대로 OVSF코드 및 I/Q채널 할당이 이루어진다고 가정한다. 상기 상황에서 EUDCH 패킷 데이터 전송을 위한 물리채널인 E-DPCCH와 E-DPDCH가 추가적으로 전송될 경우 최적화된 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 방법을 제안한다.
두 번째로, 기존의 DPDCH와 DPCCH에 대한 호환성은 유지하면서 HS-DPCCH에 대한 호환성은 일부 위배되는 경우를 고려한다. 현재의 Rel-5 WCDMA 표준 규격에서 최대 전송 가능한 DPDCH 개수가 하나인 경우 HS-DPCCH가 Q 채널에서 OVSF 코드 (256, 64)를 사용하여 전송된다. 이 경우에는 E-DPDCH가 Q 채널에서 OVSF 코드 (4,1)를 사용할 수 없기 때문에 EUDCH 최대 데이터율이 그만큼 제한을 받는 문제가 발생한다.
상기 문제를 해결하기 위하여 E-DPDCH가 Q 채널에서 OVSF 코드 (4,1)를 사용할 수 있고 더불어 UE 송신 신호의 PAPR도 낮출 수 있는 방향으로 HS-DPCCH 및 E-DPCCH, E-DPDCH의 코드 할당 규칙을 제안한다.
그리고, Rel-6 표준에서는 상향링크에서 DPDCH는 전혀 전송되지 않고 E-DPDCH만 전송되는 EUDCH 독립전송(stand-alone)의 경우도 고려하고 있는데, 본 발명에서는 상기 EUDCH 독립전송(stand-alone)의 경우의 HS-DPCCH의 OVSF 코드 및 I/Q 채널 할당 규칙을 제시한다.
상기 방법에서 HS-DPCCH의 I/Q채널 및 OVSF 코드 할당은 최대 전송 가능한 DPDCH 채널의 개수에 따라서 결정되며 E-DPDCH 채널의 개수는 상기 HS-DPCCH의 할당 규칙에 영향을 미치지 않는다. 이는 상기 E-DPDCH는 항상 전송되는 채널이 아니라 UE의 EUDCH 데이터 버퍼에 데이터가 존재할 경우에만 전송되는 채널이기 때문이다. 따라서, 현재의 표준에 따라 DPDCH만 고려하여 HS-DPCCH의 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 규칙이 정해지는 것이 PAPR 측면에서도 타당하다고 할 수 있다.
상기 전술한 사항들을 고려한 본 발명의 실시 예들의 내용은 하기와 같이 요약할 수 있다.
제 1 실시 예는 첫 번째 방법에 따라 역방향 호환성(Backward compatibility)을 유지하고 DPDCH는 하나만 전송되거나 혹은 전송되지 않는 경우이다.
기존 상향링크 채널들인 DPCCH, DPDCH, HS-DPCCH 등은 현재의 표준에 명시된바와 같이 OVSF코드 및 I/Q채널 할당이 이루어진다고 가정한다. 즉, EUDCH를 지원하지 않는 Node B가 상기 물리채널들에 대하여 정상적으로 복조가 가능하며, EUDCH를 지원하는 E-DPCCH와 E-DPDCH에 대해서는 최적의 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 방법을 제안한다.
제 2 실시 예는 상기 첫 번째 방법에 따라 역방향 호환성(Backward compatibility)을 유지하면서 DPDCH가 하나 이상 전송되는 경우이다.
기존 상향링크 채널들인 DPCCH, DPDCH, HS-DPCCH 등은 현재의 WCDMA 표준에 명시된 바와 같이 OVSF코드 및 I/Q채널 할당이 이루어진다고 가정한다. 여기서, 상기 제 1 실시 예와 차이점은 DPDCH가 두 개 이상 전송되는 경우도 가정한다는 것이다. 최대 전송 가능한 DPDCH 채널의 개수에 따라서 HS-DPCCH 채널의 I/Q채널 및 OVSF코드 할당이 바뀌고, 이에 따라 HSDPA 서비스가 수행되지 않을 시에는 상기 HS-DPCCH 채널은 전송되지 않는다. 따라서, 상기 DPDCH 채널의 개수 및 HS-DPCCH 채널의 전송 유무를 고려하여 PAPR를 최소화 할 수 있는 E-DPCCH와 E-DPDCH의 최적의 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 방법을 제안한다.
제 3 실시 예는 두 번째 방법에 따라 HS-DPCCH에 대한 호환성을 무시하고 DPDCH는 하나만 전송되는 경우이다.
기존 물리채널들 중에서 HS-DPCCH의 OVSF코드 및 I/Q채널 할당에 관한 표준 규격은 다소 위배하게 된다. 이 경우 E-DPCCH와 E-DPDCH 뿐만 아니라 HS-DPCCH에 대하여서도 최적화된 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 방법을 제안한다. 여기서, 상기 PAPR 증가를 최소화하는 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 방법은 여러 가지 가능한 조합들에 대하여 이론적 분석 및 전산실험을 통한 상향링크 송신 신호의 PAPR을 비교한 결과를 바탕으로 얻어질 수 있다. 본 발명에서 제안하는 PAPR 감소 방법을 상기 기술한 두 가지 경우 각각에 대하여 아래와 같이 실시 예들을 통하여 설명한다.
제 1 실시 예
하기에서는 기존 Rel-5 표준과의 호환성을 유지하고 최대 전송 가능한 DPDCH는 하나만 전송되는 경우를 설명하고자 한다.
상기 제 1 실시 예는 기존 물리채널인 DPCCH, DPDCH, HS-DPCCH와 호환성을 유지하면서 EUDCH를 위한 전용 물리채널인 E-DPCCH와 E-DPDCH에 대한 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 방법을 기술한다.
도 4는 본 발명의 첫 번째 방법에 따라 호환성을 유지하는 경우 사용자 단말의 송신기 구조를 도시한 도면이다. 여기서, 우선 상기 도 4에 도시된 각각의 채널들에 관하여 간략하게 정의한다.
우선, E-DPCCH는 EUDCH 서비스를 위한 물리제어채널로서 UE의 버퍼상태를 전송하거나 Node B가 상향링크 채널 상황을 추정하기 위해 필요한 정보인 상향링크 송신전력, 상향링크 송신 전력 마진, 채널 상태 정보(Channel State Information: 이하 'CSI'라 한다) 등을 전송한다. 또한, 상기 E-DPCCH는 상기 E-DPDCH로 전송되는 EUDCH 서비스를 위한 패킷 데이터 전송 포맷 식별자(Transport Format and Resource Indicator: E-TFRI)를 전송한다. 상기 E-DPDCH는 상기 EUDCH 서비스를 위한 전용물리데이터채널로서 상기 Node B로부터 통보된 스케쥴링 정보에 따라 결정된 데이터 레이트를 이용하여 패킷 데이터를 전송한다.
일반적으로 DPCCH는 BPSK 변조방식을 지원하지만, 상기 E-DPDCH는 동시에 전송하는 확산코드의 수를 유지하면서 데이터 레이트를 높이기 위해 상기 BPSK뿐만 아니라 QPSK, 8PSK 등도 지원한다.
１.DPCCH
기존 Rel-99 및 Rel-5 표준 규격의 채널 할당 규칙에 따라 DPCCH는 OVSF코드 (256, 0)로 Q채널이 할당된다. 여기서 상기 (256,0)는 도 3에서 OVSF코드 cch,256,0을 나타냄과 동일하다. 즉, 도 4에서 DPCCH는 BPSK 변조되어 OVSF코드 cch,256,0과 곱해져서 대역 확산된 후 송신 이득 C와 곱해진다. 이 C는 UE가 전송하는 데이터의 속도나 서비스 품질 요구 수준 등에 따라 네트워크에 의하여 설정되는 값이다. DPCCH 신호는 Q채널을 통해 전송되는 다른 채널 신호들과 더해진 후에 스크램블링 코드 Sdpch,n과 곱해진 후 송신펄스형성 필터와 RF 단을 거쳐서 안테나를 통하여 송신된다.
２.DPDCH
기존 표준 규격에 명시된 채널 할당 규칙을 따르며 DPDCH의 SF 값이 SFDPDCH라고 할 때 DPDCH은 I채널에서 OVSF코드 (SFDPDCH, SFDPDCH/4)에 의해서 확산된다. 도 4에서 cd가 DPDCH의 OVSF코드를 나타낸다. 또한 본 발명에서는 상기 EUDCH 서비스와 관련된 물리채널들이 DPDCH와 동시에 전송되는 경우 최대 한 개의 DPDCH채널만 전송된다고 가정한다.
３.HS-DPCCH
역시 기존 Rel-5 표준 규격을 따르며 하향링크에서 HSDPA 서비스가 이루어지고 있는 경우에만 전송된다. 도 4에서 볼 수 있는 것처럼 상향링크에서 하나의 DPDCH만 전송되는 경우 HS-DPCCH은 Q채널과 OVSF코드 (256, 64)에 의해서 확산된다.
４.E-DPCCH
E-DPCCH의 SF값이 SFE-DPCCH라고 할 때 I채널과 OVSF코드 (SFE-DPCCH, 1)에 의해서 확산된다. 여기서, 상기 E-DPCCH에 OVSF 코드 및 I/Q 채널을 할당하는 데에는 많은 자유도가 존재하며 이때, 상기 SFE-DPCCH값에 관계없이 상기 E-DPCCH의 OVSF 코드와 I/Q 채널을 할당하는 것은 상향링크 PAPR을 감소시키는 데에 큰 영향을 미친다. 이러한 규칙은 HS-DPCCH의 전송 여부나 E-DPDCH의 채널의 개수에 상관없이 항상 적용된다.
따라서, SFE-DPCCH의 가능한 값은 8, 16, 32, 64, 128, 128, 256이며 실제 사용될 SFE-DPCCH 값은 E-DPCCH를 통해 전송될 정보의 양을 고려하여 결정한다. 도 4에서 EUDCH 전송 제어부(transmission controller, 402)가 E-DPCCH를 통해 기지국에서 E-DPDCH를 수신하는 데에 필요한 제어정보를 전송하는 역할을 수행한다. 그리고, 도 4에서 cch,SF,1이 E-DPCCH의 OVSF코드로서 송신 심볼에 곱해져서 다른 물리채널들과 직교성이 만족되도록 한다. E-DPCCH의 송신 이득 E-DPCCH는 다른 물리채널들의 경우와 마찬가지로 UE에서 전송되는 데이터의 속도나 서비스 품질 요구 수준 등에 따라 설정되는 값이다.
한편, DPDCH가 설정되지 않은 상태에서 E-DCH가 설정되는 경우, 기존 Rel-5 표준 규격과의 역방향 호환성 및 PAR 효과를 고려하여 HS-DPCCH는 I 채널 (256, 1)에 할당한다. 이때, SFE-DPCCH=256인 경우에 E-DPCCH를 (SFE-DPCCH, 1)에 할당할 수 없다. 따라서 이 경우, E-DPCCH는 I 채널 (SFE-DPCCH, 2) 내지 (SFE-DPCCH, SF E-DPCCH/8)에 할당할 수 있다. I 채널 (SFE-DPCCH, 2) 내지 (SFE-DPCCH, SFE-DPCCH/8)에 할당하는 것은 낮은 PAR 값을 달성하는 데에 가장 효율적이다. 여기서, SFE-DPCCH의 가능한 값은 32, 64, 128, 128, 256이다.
５.E-DPDCH
E-DPDCH는 도 4에서 볼 수 있듯이 E-DPDCH1과 E-DPDCH2 두 채널이 동시에 전송되는 것이 가능하며, 이는 EUDCH 패킷 데이터의 전송 속도에 따라 사용되는 E-DPDCH 물리채널의 개수가 달라진다. 도 4에서 EUDCH 전송 제어부(402)가 동시에 전송되는 E-DPDCH 채널의 개수와 SF 값을 결정한다. 즉, 데이터 전송 속도가 낮을 경우에는 비교적 큰 SF값을 갖는 OVSF코드로 확산되어 하나의 E-DPDCH로 전송하고, 데이터 속도가 높은 경우에는 SF 값이 4 혹은 2으로 결정한 후 한 개 또는 두 개의 E-DPDCH 채널을 통하여 EUDCH 패킷 데이터를 전송하도록 한다. 상기 EUDCH 패킷 전송부(404)는 상기 EUDCH 전송 제어부(402)의 제어에 따라 EUDCH 송신 데이터를 E-DPDCH1를 통해 전송하도록 한다. 또는 필요에 따라 E-DPDCH2까지 할당하여 전송하도록 한다. EUDCH 데이터 버퍼(data buffer, 400)는 전송하고자 하는 EUDCH 데이터를 저장하고 있는 버퍼이다. 이때, 상기 E-DPDCH 채널들을 통해 전송하고자 하는 EUDCH 데이터는 상기 EUDCH 전송 제어부(402)의 제어에 의하여 EUDCH 패킷 전송부(packet transmitter, 404)로 전달한다.
하기에서는 상기 E-DPDCH에 OVSF코드 및 I/Q채널 할당을 여러 방법들을 제안한다.
방법 A
1)하나의 E-DPDCH 채널만 전송되는 경우
1. E-DPDCH의 SFE-DPDCH가 4 이상인 경우 OVSF코드 (SFE-DPDCH, SFE-DPDCH /2)를 사용하여 Q채널로 EUDCH 송신 심볼을 전송한다. 이때, 사용 가능한 SFE-DPDCH는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256이다. 이는 상기 도 4에서 E-DPDCH1만 전송되는 경우에 해당되며 ced1이 상기 E-DPDCH1에 사용되는 OVSF코드를 나타낸다. 상기와 같이 OVSF코드를 할당받게 되면 E-DPDCH1은 항상 다른 채널들과 직교성이 만족된다.
2) 두 개의 E-DPDCH 채널이 전송되는 경우
여기서, 상기 E-DPDCH 채널은 상기 EUDCH의 데이터율에 따라 다음의 두 가지 경우로 설명 가능하다.
1. E-DPDCH1과 E-DPDCH2의 SFE-DPDCH가 4 인 경우 E-DPDCH2와 E-DPDCH1이 각각 I와 Q채널에 OVSF코드 (4, 2)로 확산되어 동시에 전송된다. 도 4에서 E-DPDCH2는 I채널에 E-DPDCH1은 Q채널에 각각 할당된다. 이 경우 EUDCH 패킷 데이터는 QPSK, 8PSK, 16QAM 등의 4차 이상의 변조 방식으로 전송되게 된다. 예를 들어, QPSK 변조가 적용된 경우에는 E-DPDCH1과 E-DPDCH2를 통해 전송되는 심볼은 ( 1, 1)의 네 가지 가능한 조합으로 전송되게 되고, 8PSK가 적용되는 경우에는 ( ,0), (0, ), (1,1)의 여덟 가지의 가능한 조합으로 전송되게 된다.
이때, 상기 SFE-DPDCH를 4로 설정하여 E-DPDCH1과 E-DPDCH2 두 채널을 동시에 전송하여도 원하는 EUDCH 데이터율을 달성할 수 없는 경우에는 아래와 같이 SFE-DPDCH를 2로 함으로써 더욱 높은 데이터율로 전송이 가능하도록 한다.
2. E-DPDCH1과 E-DPDCH2의 SFE-DPDCH가 2인 경우 E-DPDCH2와 E-DPDCH1이 각각 I와 Q 채널에서 OVSF 코드 (2, 1)로 확산되어 동시에 전송된다. 이 경우 상기 EUDCH 패킷 데이터는 QPSK, 8PSK, 16QAM 등의 4차 이상의 변조 방식으로 전송 가능하다.
하기에서는 상기 전술한 방법 A와 유사하나 E-DPDCH1만 전송되는 경우에 SFE-DPDCH를 최소 4까지로 제한한 방법 A의 경우와 달리 SFE-DPDCH를 2까지 사용하는 것이 가능하다.
방법 B
1) 하나의 E-DPDCH 채널만 전송되는 경우
1. E-DPDCH1만 전송되는 경우에 SFE-DPDCH는 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256이다. OVSF 코드 (SFE-DPDCH, SFE-DPDCH/2)로 Q 채널에 할당된다.
2) 두 개의 E-DPDCH 채널이 전송되는 경우
1. E-DPDCH2와 E-DPDCH1이 각각 I와 Q 채널에서 OVSF 코드 (2, 1)로 확산되어 동시에 전송된다. 이 경우 EUDCH 패킷 데이터는 QPSK, 8PSK, 16QAM 등의 4차 이상의 변조 방식으로 전송 가능하다.
하기의 방법 C는 방법 A와 유사하지만, 차이점으로서 E-DPDCH1의 SF가 2일 경우 E-DPDCH2에 SF 값으로 4가 적용될 수 있도록 한다.
방법 C
1)하나의 E-DPDCH 채널만 전송되는 경우
1. E-DPDCH의 SFE-DPDCH가 4 이상인 경우 OVSF코드 (SFE-DPDCH, SFE-DPDCH /2)를 사용하여 Q채널로 EUDCH 송신 심볼을 전송한다. 이때, 사용 가능한 SFE-DPDCH는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256이다. 이는 상기 도 4에서 E-DPDCH1만 전송되는 경우에 해당되며 ced1이 상기 E-DPDCH1에 사용되는 OVSF코드를 나타낸다. 상기와 같이 OVSF코드를 할당받게 되면 E-DPDCH1은 항상 다른 채널들과 직교성이 만족된다.
2) 두 개의 E-DPDCH 채널이 전송되는 경우
1. E-DPDCH1과 E-DPDCH2의 SF가 4인 경우 상기 1의 하나의 E-DPDCH 채널만 전송되는 경우와 동일한 방법이 적용된다.
단지 차이점은 SFE-DPDCH를 4로 하여 E-DPDCH1과 E-DPDCH2 두 채널을 동시에 전송하여도 원하는 EUDCH 데이터율을 달성할 수 없는 경우에는 하기 2의 방법으로 EUDCH 패킷 데이터를 전송한다.
2. E-DPDCH1은 SFE-DPDCH가 2이고 E-DPDCH2는 SFE-DPDCH가 4인 경우
상기 E-DPDCH1과 E-DPDCH2의 SFE-DPDCH가 다른 값이므로 각 채널에 실리는 데이터에 독립적으로 BPSK 변조가 적용되어 전송된다. 따라서, E-DPDCH1과 E-DPDCH2에서 전송되는 심볼은 각각 I와 Q 채널에서 OVSF 코드 (2, 1)과 (4, 2)로 확산되어 전송된다.
3. E-DPDCH1과 E-DPDCH2의 SFE-DPDCH가 2인 경우
상기 E-DPDCH2와 E-DPDCH1이 각각 I와 Q 채널에서 OVSF 코드 (2, 1)로 확산되어 동시에 전송된다. 이 경우 상기 EUDCH 패킷 데이터는 QPSK, 8PSK, 16QAM 등의 4차 이상의 변조 방식으로 전송 가능하다.
한편, 상기의 방법 A, B 및 C에서는 DPDCH 및 HS-DPCCH의 전송을 고려하여 OVSF 코드 (4, 1)이 E-DPDCH의 전송에 전혀 사용되지 못하고 있다. 그런데, HS-DPCCH는 HSDPA 서비스 시에만 전송되며, DPDCH의 경우에는 DPDCH를 통하여 전송할 데이터가 없을 경우에는 시그널링 정보의 전송에만 가끔씩 이용되고 그 외 시간에는 전송되지 않을 수 있다. 그리고, Rel-5 이후의 WCDMA 표준 규격에서는 DPDCH는 설정되지 않고 E-DPDCH만 설정되는 경우도 존재할 수 있다.
상기의 상황을 고려하여 하기의 방법 D에서는 DPDCH 및 HS-DPCCH가 전송되지 않거나 혹은 HS-DPCCH는 전송되더라도 OVSF 코드 (4, 0)으로부터 생성되는 OVSF 코드를 사용하는 경우에는, EUDCH 패킷 데이터 레이트를 증가시키기 위하여 OVSF 코드 (4, 1)을 추가적인 E-DPDCH의 전송에 이용할 것을 제안한다.
방법 D
1) 두 개 이하의 E-DPDCH 채널이 전송되는 경우
상기 서술한 방법 A, 방법 B, 또는 방법 C의 적용이 가능하다.
2) 세 개의 E-DPDCH 채널이 전송되는 경우
1. HS-DPCCH가 전송되지 않는 경우에는 Q 채널로 OVSF 코드 (4, 1)을 사용하여 세 번째 E-DPDCH 채널을 전송한다.
2. HS-DPCCH가 전송되고 DPDCH가 전송되지 않는 경우에는 I 채널로 OVSF 코드 (4, 1)을 사용하여 세 번째 E-DPDCH 채널을 전송한다.
3) 네 개 이상의 E-DPDCH 채널이 전송되는 경우
I와 Q 채널 모두에서 OVSF 코드 (4, 1)이 DPDCH와 HS-DPCCH에 의하여 사용되지 않고 있는 경우에 적용된다.
1. HS-DPCCH와 DPDCH 둘 다 전송되지 않는 경우에는 I와 Q 채널로 각각 OVSF 코드 (4, 1)을 사용하여 세 번째와 네 번째 E-DPDCH채널을 전송한다. 그리고, DPDCH가 설정되지 않고 HS-DPCCH는 OVSF 코드 (4, 0)로부터 생성되는 OVSF 코드를 사용하여 전송되는 경우에도 I와 Q 채널에서 OVSF 코드 (4, 1)이 전혀 사용되지 않으므로 OVSF 코드 (4, 1)을 사용하여 I/Q 채널에서 세 번째와 네 번째 E-DPDCH채널을 전송할 수 있다.
하기의 방법 E에서는 HS-DPCCH가 설정된 경우와 설정되지 않은 경우를 구분하여 E-DPDCH 코드 할당 규칙을 달리 적용한다. 그 이유는 HS-DPCCH가 설정되지 않은 경우에는 Q 채널에서 OVSF 코드 (4, 1)을 사용하는 것이 가능하지만, 한 개의 DPDCH와 함께 HS-DPCCH가 설정된 경우에는 HS-DPCCH가 Q 채널에서 OVSF 코드 (256, 64)를 사용하기 때문에 Q 채널에서 OVSF 코드 (4, 1)을 E-DPDCH 용으로 사용하는 것이 곤란하기 때문이다.
방법 E
1) HS-DPCCH 혹은 DPDCH가 설정되지 않은 경우
1. 한 개의 E-DPDCH 전송 경우
Q 채널에서 OVSF 코드 (SFE-DPDCH, SFE-DPDCH/4)를 사용하며 SF E-DPDCH 는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512등의 값을 가진다. 그리고, SF=4를 사용하여도 충분한 EUDCH 데이터 레이트를 달성할 수 없는 경우 OVSF 코드 (SFE-DPDCH, SFE-DPDCH/4) 대신에 Q 채널에서 OVSF 코드 (2, 1)을 사용한다.
2. 두 개의 E-DPDCH 전송 경우
상기와 같이 두 개의 E-DPDCH 전송되는 경우는 하기의 두 가지 방법이 적용 가능하다.
2.1
Q 채널에서 OVSF 코드 (2, 1)로 전송되는 E-DPDCH1에 더하여 I 채널에서 OVSF 코드 (2, 1)을 사용하여 E-DPDCH2가 전송된다.
2.2
Q 채널에서 OVSF 코드 (2, 1)로 전송되는 E-DPDCH1에 더하여 I 채널에서 OVSF 코드 (4, 2)를 사용하여 E-DPDCH2가 전송된다. 그리고, 상기 E-DPDCH 채널들을 사용하여도 원하는 EUDCH 데이터 레이트를 달성할 수 없는 경우 E-DPDCH2는 OVSF 코드 (4, 2) 대신에 (2, 1)을 사용한다.
3. 세 개의 E-DPDCH 전송 경우
Q 및 I 채널에서 OVSF 코드 (2, 1)을 사용하여 전송되는 E-DPDCH1 및 E-DPDCH2에 더하여 Q 채널에서 OVSF (4, 1)을 사용하여 E-DPDCH3를 전송한다.
4. 네 개의 E-DPDCH 전송 경우
I와 Q 채널 모두에서 OVSF 코드 (4, 1)이 DPDCH와 HS-DPCCH에 의하여 사용되지 않고 있는 경우에 해당한다.
DPDCH 가 설정되지 않은 경우나, DPDCH가 설정되었더라도 DPDCH와 E-DPDCH의 프레임(radio frame) 길이가 동일한 경우에 DPDCH가 전송되지 않는 TTI(Transmission Time Interval)에서 상기 E-DPDCH1, E-DPDCH2, E-DPDCH3 채널들에 더하여 I 채널에서 OVSF 코드 (4, 1)을 사용하여 E-DPDCH4를 전송한다. 한편, 상기 "3. 세 개의 E-DPDCH 전송 경우"가 배제될 때는 E-DPDCH1과 E-DPDCH2에 더하여 I와 Q 채널 모두에서 OVSF 코드 (4, 1)을 사용하여 E-DPDCH3과 E-DPDCH4가 추가적으로 전송한다.
2) HS-DPCCH 가 (Q, 256, 64)에 설정된 경우
1. 한 개의 E-DPDCH 전송 경우
Q 채널에서 (SFE-DPDCH, SFE-DPDCH/2)를 사용하며 SF E-DPDCH는 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 등이 가능하다.
2. 두 개의 E-DPDCH 전송 경우
상기 1) HS-DPCCH가 설정되지 않은 경우의 2와 동일한 방법이 적용된다.
3. 세 개의 E-DPDCH 전송 경우
DPDCH 가 설정되지 않은 경우나 DPDCH가 설정되었더라도 DPDCH와 E-DPDCH의 프레임 길이가 동일한 경우에 I 채널에서 DPDCH가 전송되지 않는 TTI에서 I 및 Q 채널에서 OVSF 코드 (2, 1)을 사용하여 전송되는 E-DPDCH1 및 E-DPDCH2에 더하여 Q 채널에서 OVSF (4, 1)을 사용하여 E-DPDCH3를 전송한다.
하기의 방법 F는 상기 방법 E와 비교하여서 HS-DPCCH가 설정되지 않은 경우의 OVSF 코드 및 I/Q 채널 할당 방법은 동일하지만, HS-DPCCH가 설정된 경우에는 다른 할당 방법을 적용하는 방안을 제안한다. 그리하여, 방법 F는 DPDCH가 설정되지 않았거나 E-DPDCH와 DPDCH의 프레임(radio frame) 길이가 동일한 경우들에서 HS-DPCCH가 설정된 경우의 PAPR을 낮추고 OVSF 코드를 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
방법 F
1) HS-DPCCH가 설정되지 않은 경우
상기 방법 E의 1) HS-DPCCH 혹은 DPDCH가 설정되지 않은 경우와 동일한 할당 규칙을 적용한다.
2) HS-DPCCH 가 설정된 경우
1. 한 개의 E-DPDCH 전송 경우
DPDCH가 현재 TTI에서 전송되는지 여부에 따라 E-DPDCH에 사용하는 I/Q 채널 및 OVSF 코드가 달라진다. 먼저, 현재 TTI에서 DPDCH가 전송되는 경우에는 Q 채널에서 (SFE-DPDCH, SFE-DPDCH/2)를 사용하며 SF E-DPDCH는 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 등이 가능하다.
한편, 현재 TTI에서 DPDCH가 전송되지 않는 경우에는 I 채널에서 OVSF 코드 (SFE-DPDCH, SFE-DPDCH/4)를 사용하며, SF E-DPDCH는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 등의 값을 가진다. 상기 경우에서 EUDCH 데이터 레이트를 더 증가시켜야 할 경우 OVSF 코드 (SFE-DPDCH, SFE-DPDCH/4) 대신에 (2, 1)을 사용하여 E-DPDCH를 전송한다.
2. 두 개의 E-DPDCH 전송 경우
이는 상기 방법 E에서 두 개의 E-DPDCH가 전송되는 경우와 동일한 방법이 적용된다.
3. 세 개의 E-DPDCH 전송 경우
Q와 I채널에서 OVSF 코드 (2, 1)을 사용하여 전송되는 E-DPDCH1과 E-DPDCH2에 더하여서, 현재 TTI에서 DPDCH가 전송되지 않는 경우에는 I 채널에서 OVSF 코드 (4, 1)을 사용하여 E-DPDCH를 전송한다.
방법 G
하기 기술할 방법 G는 상기 방법 E와 비교하여 HS-DPCCH 혹은 DPDCH가 설정되지 않은 경우의 OVSF 코드 및 I/Q 채널 할당 방법은 동일하나, HS-DPCCH가 Q 채널에서 OVSF 코드 (256, 64)에 설정된 경우에는 E-DPDCH 를 I 채널부터 할당함으로써 PAPR을 낮출 수 있도록 하는 방법이다.
1) HS-DPCCH 혹은 DPDCH가 설정되지 않은 경우
상기 방법 E의 "1) HS-DPCCH 혹은 DPDCH가 설정되지 않은 경우"와 동일한 할당규칙을 적용한다.
2) HS-DPCCH 가 (Q, 256, 64)에 설정된 경우
1. 한 개의 E-DPDCH 전송 경우
I 채널에서 OVSF 코드(SFE-DPDCH, SFE-DPDCH/2)를 사용하며, SFE-DPDCH 는 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512등의 값을 가진다.
2. 두 개의 E-DPDCH 전송 경우
I 채널에서 OVSF 코드 (2, 1)로 전송되는 E-DPDCH1과 함께 Q 채널에서 OVSF 코드 (2, 1)을 사용하여 E-DPDCH2가 전송된다.
상기 도 4를 참조하면, EUDCH 전송제어부(EUDCH transmission controller)(402)는 상기 Node B 제어 스케줄링을 위해 필요한 UE의 데이터 버퍼상태, CSI 등을 상기 E-DPCCH를 통해 상기 Node B로 전송된다. 상기 EUDCH 전송제어부(402)는 상기 E-TFRI를 결정하고, 상기 결정된 E-TFRI는 상기 E-DPCCH을 통해 Node B로 전송한다. 상기 패킷 데이터 전송 포맷은 전송 가능한 최대 데이터 레이트 등을 이용하여 결정한다.
상기 EUDCH 패킷 전송부(404)는 상기 전달된 EUDCH 패킷 데이터의 전송 포맷에 의해 결정된 패킷 데이터를 상기 EUDCH 데이터 버퍼(400)로부터 전달받는다. 상기 전달 받은 패킷 데이터는 상기 EUDCH 패킷 데이터 전송 포맷을 이용하여 채널 코딩과 변조 과정을 수행한 후, E-DPDCH 1, E-DPDCH 2 채널을 통해 상기 Node B로 전송된다.
상기 DPDCH의 데이터는 곱셈기(422)에서 OVSF코드 cd를 이용하여 칩 레이트로 확산하며, 곱셈기(424)에서 채널이득 d과 곱해진다. 상기 채널이득 d과 곱해진 상기 DPDCH의 데이터는 합산기(426)로 입력된다.
E-DPCCH의 제어정보는 곱셈기(406)에서 다른 물리채널들과 직교성을 유지하기 위해 OVSF코드cch,SF,1 즉, (SFE-DPCCH, 1)를 이용하여 칩 레이트로 확산되며, 곱셈기(408)에서 채널이득 ec과 곱해진다. 상기 채널이득 ec과 곱해진 상기 E-DPCCH의 제어정보는 상기 합산기(426)로 입력된다.
상기 EUDCH 패킷 전송부(404)로부터 전달된 패킷 데이터는 I+jQ의 복소수 심볼 스트림으로 변환한 후 I/Q 채널 성분을 각각 곱셈기(446)과 곱셈기(416)으로 전달된다. 상기 곱셈기(446)는 변조 심볼의 I 채널 성분을 OVSF 코드 Ced2에 의해 칩 레이트로 확산한다. 상기 곱셈기(446)의 출력은 곱셈기(448)에서 채널이득 ed2과 곱해진다. 상기 합산기(426)는 입력된 상기 DPDCH의 데이터와 상기 E-DPCCH의 제어정보와, E-DPDCH2를 합산한 후 I채널을 구성한다.
상기 DPCCH의 제어정보는 곱셈기(428)에서 OVSF코드(256, 0) 즉 cch,256,0를 이용하여 칩 레이트로 확산하며, 곱셈기(430)에서 채널이득 c과 곱해진다. 상기 채널이득 c과 곱해진 상기 DPCCH의 제어정보는 합산기(436)로 입력된다.
상기 HS-DPCCH의 제어정보는 곱셈기(432)에서 OVSF코드(256, 64) 즉 cch,256,64를 이용하여 칩 레이트로 확산하며, 곱셈기(434)에서 채널이득 hs과 곱해진다.
또한, 상기 EUDCH 패킷 전송부(404)로부터 전달된 EUDCH 패킷 데이터 변조심볼의 Q 채널 성분은 곱셈기(416)에서 OVSF 코드 Ced1에 의해 칩 레이트로 확산된다. 상기 곱셈기(416)의 출력은 곱셈기(418)에서 채널이득 ed1과 곱해진다. 상기 합산기(436)는 입력된 상기 DPCCH의 제어정보와 상기 HS-DPCCH의 제어정보와, 상기 E-DPDCH1의 데이터를 합산한 후 Q채널을 구성하게 된다. 상기 합산기(436)의 출력은 곱셈기(438)에서 허수를 곱한 후 합산기(440)로 전달된다.
상기 합산기(440)는 상기 합산기(426)의 출력을 전달받아 합산한 하나의 복소 심볼열을 구성한 후 그 복소 심볼열을 곱셈기(450)로 전달한다. 상기 곱셈기(450)는 전달된 상기 복소 심볼열을 스크램블링 코드 Sdpch,1를 이용하여 스크램블링한다. 상기 스크램블링된 복소 심볼열은 펄스 형성기(452)에서 펄스 형태로 변환된 후 RF(454)를 거쳐 안테나(456)를 통해 상기 Node B로 전달된다.
도 5는 상기 도 4에 따른 PAPR 감소 효과를 물리채널 설정 예에 대하여 비교한 도면이다.
상기 도 5에서 40이 본 발명에서 제안하는 방법을 적용한 경우이며 41과 42는 E-DPCCH에 대하여 다른 OVSF코드 할당 혹은 다른 I/Q채널 할당을 적용한 경우이다. 여기서, 상기 PAPR 결과는 Rel-5 WCDMA 표준 규격에 제시된 송신 펄스 형성기(452)와 스크램블링 코드를 적용하여 전산실험을 통하여 얻은 것이며 적용된 채널 이득 값 설정은 EUDCH 기술 논의 시 흔히 적용된다.
상기 도 5를 참조하면, 우선, 상기 본 발명에서 제안하는 40이 41에 비하여 약 0.7 dB의 PAPR 감소 효과가 있다. 또한, 본 발명에서 제안하는 40이 42에 비하여 약 0.12 dB의 PAPR 감소 효과가 있다.
본 발명에서 제안하는 E-DPCCH와 E-DPDCH의 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 방법을 적용하면 많은 경우에 상대적으로 작은 PAPR을 달성할 수 있다.
제 2 실시 예
하기에서는 기존 Rel-5 표준 규격과의 호환성을 유지하고 DPDCH는 하나 이상 전송되는 경우에 대하여 E-DPCCH 및 E-DPDCH의 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 방법을 설명한다.
방법 A
1) DPDCH는 하나 이상 전송 가능하고 HS-DPCCH는 전송되지 않는 경우
현재의 표준 규격에 따른 DPCCH와 DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 1>와 같다.
즉, DPCCH 채널이 Q채널에서 OVSF 코드 (256,0)을 사용하여 전송되며, DPDCH은 OVSF 코드 (SFDPDCH, SFDPDCH/4)로 I 채널에 할당 가능하다. 즉, 상기 SF값은 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 이다.
상기 <표 1>의 현재 표준과의 호환성을 고려하여 본 발명에서 E-DPCCH와 E-DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 2>와 같다.
상기에서 E-DPCCH의 SFE-DPCCH는 8, 16, 32, 64, 128, 256 등이 가능하며 E-DPDCH의 SFE-DPDCH는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 등의 값이 가능하다.
상기 <표 2>와 같이 최대 5개의 E-DPDCH채널이 전송 가능하며 E-DPDCH1에 SF=4를 적용하여 충분한 EUDCH 데이터 레이트를 달성할 수 없을 경우 E-DPDCH2이 추가로 전송된다. 상기 경우 E-DPDCH1과 E-DPDCH2는 각각 (Q,4,1)과 (I,4,3)에 할당된다. 그리고, 상기 두 개의 E-DPDCH 채널로도 부족한 경우 EUDCH 데이터 레이트에 따라서 E-DPDCH3, E-DPDCH4, E-DPDCH5 채널들이 추가적으로 전송될 수 있다.
즉, E-DPDCH1은 Q채널에서 OVSF 코드 (4,1)를 사용하여 전송되며, E-DPDCH2는 I채널에서 OVSF 코드 (4,3)로 전송된다. 또한, E-DPDCH3은 Q채널에서 OVSF 코드 (4,3)를 사용하여 전송되며, E-DPDCH4는 I채널에서 OVSF 코드 (4,2)를 사용하여 전송된다. 마지막으로 E-DPDCH5는 Q채널에서 OVSF 코드 (4,2)를 사용하여 전송된다.
2) DPDCH는 하나 이상 전송 가능하고 HS-DPCCH가 전송되는 경우
현재의 표준 규격에 따른 DPCCH, DPDCH, HS-DPCCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 3>와 같다.
즉, DPCCH 채널이 Q채널에서 OVSF 코드 (256,0)을 사용하여 전송되며, DPDCH은 OVSF 코드 (SFDPDCH, SFDPDCH/4)로 I 채널에 할당 가능하다. HS- DPCCH채널은 Q채널에서 OVSF 코드 (256,64)을 사용하여 전송된다.
상기 <표 3>의 현재 표준과의 호환성을 고려하여 본 발명에서 E-DPCCH와 E-DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 4>와 같다.
상기에서 E-DPCCH의 SFE-DPCCH는 8, 16, 32, 64, 128, 256등이 가능하며 E-DPDCH의 SFE-DPDCH는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 등의 값이 가능하다. 이때, 최대 4개의 E-DPDCH채널이 전송 가능하며 E-DPDCH1에 SF=4를 적용하여 충분한 EUDCH 데이터 레이트를 달성할 수 없을 경우 E-DPDCH2이 추가로 전송된다. 상기 경우 E-DPDCH1과 E-DPDCH2는 각각 (Q,4,3)과 (I,4,3)에 할당된다. E-DPDCH3은 Q채널에서 OVSF 코드 (4,2)를 사용하여 전송되며, E-DPDCH4는 I채널에서 OVSF 코드 (4,2)를 사용하여 전송된다.
3) DPDCH는 최대 2개 전송가능하고 HS-DPCCH는 전송되지 않는 경우
현재의 표준 규격에 따른 DPCCH와 DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 5>와 같다.
즉, DPCCH 채널이 Q채널에서 OVSF 코드 (256,0)를 사용하여 전송되며, DPDCH1은 OVSF 코드 (SFDPDCH, SFDPDCH/4)로 I채널에 할당 가능하며, DPDCH2는 OVSF 코드 (4, 1)로 Q채널에 할당 가능하다.
상기 <표 5>의 현재 표준과의 호환성을 고려하여 본 발명에서 E-DPCCH와 E-DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 6>와 같다.
상기에서 E-DPCCH의 SFE-DPCCH는 8, 16, 32, 64, 128, 256등이 가능하며 E-DPDCH의 SFE-DPDCH는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 등의 값이 가능하다. 이때, 최대 4개의 E-DPDCH채널이 전송 가능하며 이는 EUDCH의 데이터 레이트에 따라 상기 <표 6>에 나열한 순서대로 채널들이 전송된다. 예를 들어, SF=4를 적용하는 경우, E-DPDCH1과 E-DPDCH2는 각각 (Q,4,3)과 (I,4,3)를 사용하여 전송된다. E-DPDCH3은 Q채널에서 OVSF 코드 (4,2)를 사용하여 전송되며, E-DPDCH4는 I채널에서 OVSF 코드 (4,2)를 사용하여 전송된다.
4) DPDCH는 최대 2개 전송가능하고 HS-DPCCH가 전송되는 경우
현재의 표준 규격에 따른 DPCCH, DPDCH, HS-DPCCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 7>와 같다.
즉, DPCCH 채널이 Q채널에서 OVSF 코드 (256,0)를 사용하여 전송되며, DPDCH은 OVSF코드 (SFDPDCH, SFDPDCH/4)로 I채널에 할당 가능하다. HS- DPCCH채널은 Q채널에서 OVSF코드 (256,64)를 사용하여 전송된다.
상기 <표 7>의 현재 표준과의 호환성을 고려하여 본 발명에서 E-DPCCH와 E-DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 8>와 같다.
상기에서 E-DPCCH의 SFE-DPCCH는 64, 128, 256 등이 가능하며 E-DPDCH의 SFE-DPDCH는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 등의 값이 가능하다. 이때, 최대 4개의 E-DPDCH채널이 전송 가능하며 이는 EUDCH의 데이터 레이트에 따라 상기 <표 8>에 나열한 순서대로 채널들이 전송된다. 예를 들어, SF=4를 적용하는 경우 E-DPDCH1과 E-DPDCH2는 각각 (I,4,3)과 (Q,4,3)에 할당된다. E-DPDCH3은 I채널에서 OVSF코드 (4,2)를 사용하여 전송되며, E-DPDCH4는 Q채널에서 OVSF 코드 (4,2)를 사용하여 전송된다.
5) DPDCH는 최대 3개 전송가능하고 HS-DPCCH는 전송되지 않는 경우
현재의 표준 규격에 따른 DPCCH와 DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 9>와 같다.
즉, DPCCH 채널이 Q채널에서 OVSF 코드 (256,0)를 사용하여 전송되며, DPDCH1은 I채널에 OVSF 코드 (4,1)를 이용하여 전송되며, DPDCH2는 Q채널에 OVSF 코드 (4,1)를 이용하여 전송된다. DPDCH3은 I채널에 OVSF 코드 (4,3)로 할당 가능하다.
상기 <표 9>의 현재 표준과의 호환성을 고려하여 본 발명에서 E-DPCCH와 E-DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 10>와 같다.
상기에서 E-DPCCH의 SFE-DPCCH는 8, 16, 32, 64, 128, 256등이 가능하며 E-DPDCH의 SFE-DPDCH는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512등의 값이 가능하다. 이때, 최대 3개의 E-DPDCH채널이 전송 가능하며 이는 EUDCH의 데이터 레이트에 따라 상기 <표 10>에 나열한 순서대로 채널들이 전송된다. 예를 들어, SF=4를 적용하는 경우, E-DPDCH1은 Q채널에서 OVSF코드 (4,3)를 사용하여 전송된다. E-DPDCH2는 I채널에서 OVSF코드 (4,2)를 사용하여 전송되며, E-DPDCH3는 Q채널에서 OVSF코드 (4,2)를 사용하여 전송된다.
6) DPDCH는 최대 3개 전송가능하고 HS-DPCCH가 전송되는 경우
현재의 표준 규격에 따른 DPCCH, DPDCH, HS-DPCCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 11>와 같다.
즉, DPCCH 채널이 Q채널에서 OVSF 코드 (256,0)를 사용하여 전송되며, DPDCH1은 I채널에 OVSF코드 (4,1)를 이용하여 전송되며, DPDCH2는 Q채널에서 OVSF 코드 (4,1)를 이용하여 전송된다. DPDCH3은 I채널에 OVSF 코드 (4,3)로 할당 가능하다. HS-DPCCH채널은 Q채널에서 OVSF코드 (256,32)를 사용하여 전송된다.
상기 <표 11>의 현재 표준과의 호환성을 고려하여 본 발명에서 E-DPCCH와 E-DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 12>와 같다.
상기에서 E-DPCCH의 SFE-DPCCH는 8, 16, 32, 64, 128, 256등이 가능하며 E-DPDCH의 SFE-DPDCH는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512등의 값이 가능하다. 이때, 최대 3개의 E-DPDCH채널이 전송 가능하며 이는 EUDCH의 데이터 레이트에 따라 상기 <표 12>에 나열한 순서대로 채널들이 전송된다. 예를 들어, SF=4를 적용하는 경우, E-DPDCH1은 Q채널에서 OVSF코드 (4,3)를 사용하여 전송된다. E-DPDCH2는 I채널에서 OVSF코드 (4,2)를 사용하여 전송되며, E-DPDCH3는 Q채널에서 OVSF코드 (4,2)를 사용하여 전송된다.
7) DPDCH는 최대 4개 전송가능하고 HS-DPCCH는 전송되지 않는 경우
현재의 표준 규격에 따른 DPCCH와 DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 13>와 같다.
즉, DPCCH 채널이 Q채널에서 OVSF 코드 (256,0)를 사용하여 전송되며, DPDCH1은 I채널에 OVSF 코드 (4,1)를 이용하여 전송되며, DPDCH2는 Q채널에 OVSF 코드 (4,1)를 이용하여 전송된다. DPDCH3은 I채널에 OVSF 코드 (4,3)를 이용하여 전송되며, DPDCH4는 Q채널에 OVSF 코드 (4,3)를 이용하여 전송된다.
상기 <표 13>의 현재 표준과의 호환성을 고려하여 본 발명에서 E-DPCCH와 E-DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 14>와 같다.
상기에서 E-DPCCH의 SFE-DPCCH는 8, 16, 32, 64, 128, 256등이 가능하며 E-DPDCH의 SFE-DPDCH는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512등의 값이 가능하다. 이때, 최대 2개의 E-DPDCH채널이 전송 가능하며 이는 EUDCH의 데이터 레이트에 따라 상기 <표 12>에 나열한 순서대로 채널들이 전송된다. 예를 들어, SF=4를 적용하는 경우, E-DPDCH1은 I채널에서 OVSF코드 (4,2)를 사용하여 전송되며, E-DPDCH2는 Q채널에서 OVSF코드 (4,2)를 사용하여 전송된다.
8) DPDCH는 최대 4개 전송가능하고 HS-DPCCH는 전송되는 경우
현재의 표준 규격에 따른 DPCCH와 DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 15>와 같다.
즉, DPCCH 채널이 Q채널에서 OVSF 코드 (256,0)를 사용하여 전송되며, DPDCH1은 I채널에 OVSF 코드 (4,1)를 이용하여 전송되며, DPDCH2는 Q채널에 OVSF 코드 (4,1)를 이용하여 전송된다. DPDCH3은 I채널에 OVSF 코드 (4,3)를 이용하여 전송되며, DPDCH4는 Q채널에 OVSF 코드 (4,3)를 이용하여 전송된다. HS-DPCCH채널은 Q채널에서 OVSF코드 (256,1)를 사용하여 전송된다.
상기 <표 15>의 현재 표준과의 호환성을 고려하여 본 발명에서 E-DPCCH와 E-DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 16>와 같다.
상기에서 E-DPCCH의 SFE-DPCCH는 64, 128, 256 등이 가능하며 E-DPDCH의 SFE-DPDCH는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512등의 값이 가능하다. 이때, 최대 2개의 E-DPDCH채널이 전송 가능하며 이는 EUDCH의 데이터 레이트에 따라 상기 <표 16>에 나열한 순서대로 채널들이 전송된다. 예를 들어, SF=4를 적용하는 경우 E-DPDCH1은 I채널에서 OVSF코드 (4,2)를 사용하여 전송되며, E-DPDCH2는 Q채널에서 OVSF코드 (4,2)를 사용하여 전송된다.
9) DPDCH는 최대 5개 전송가능하고 HS-DPCCH는 전송되지 않는 경우
현재의 표준 규격에 따른 DPCCH와 DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 17>와 같다.
즉, DPCCH 채널이 Q채널에서 OVSF 코드 (256,0)를 사용하여 전송되며, DPDCH1은 I채널에 OVSF 코드 (4,1)를 이용하여 전송되며, DPDCH2는 Q채널에 OVSF 코드 (4,1)를 이용하여 전송된다. DPDCH3은 I채널에 OVSF 코드 (4,3)를 이용하여 전송되며, DPDCH4는 Q채널에 OVSF 코드 (4,3)를 이용하여 전송된다. DPDCH5는 I채널에 OVSF 코드 (4,2)를 이용하여 전송된다.
상기 <표 17>의 현재 표준과의 호환성을 고려하여 본 발명에서 E-DPCCH와 E-DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 18>와 같다.
상기에서 E-DPCCH의 SFE-DPCCH는 8, 16, 32, 64, 128, 256 등이 가능하며 E-DPDCH의 SFE-DPDCH는 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512등의 값이 가능하다. E-DPDCH은 최대 하나만 전송가능하다. 상기 E-DPDCH1은 Q채널에서 OVSF코드 (4,2)를 사용하여 전송된다.
10) DPDCH는 최대 5개 전송가능하고 HS-DPCCH는 전송되는 경우
현재의 표준 규격에 따른 DPCCH와 DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 19>와 같다.
즉, DPCCH 채널이 Q채널에서 OVSF 코드 (256,0)를 사용하여 전송되며, DPDCH1은 I채널에 OVSF 코드 (4,1)를 이용하여 전송되며, DPDCH2는 Q채널에 OVSF 코드 (4,1)를 이용하여 전송된다. DPDCH3은 I채널에 OVSF 코드 (4,3)를 이용하여 전송되며, DPDCH4는 Q채널에 OVSF 코드 (4,3)를 이용하여 전송된다. DPDCH5는 I채널에 OVSF 코드 (4,2)를 이용하여 전송된다.
상기 <표 197>의 현재 표준과의 호환성을 고려하여 본 발명에서 E-DPCCH와 E-DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드를 할당은 하기의 <표 20>와 같다.
상기에서 E-DPCCH의 SFE-DPCCH는 8, 16, 32, 64, 128, 256등이 가능하며 E-DPDCH은 최대 하나만 전송 가능하다. 상기 E-DPDCH1은 Q채널에서 OVSF코드 (4,2)를 사용하여 전송된다.
방법 B
하기에서는 상기 방법 A와 비교하여 RF 전력 증폭기에서 요구되는 전력 백오프는 비슷하면서도 보다 간단한 할당 규칙을 제시하고자 한다.
즉, 하기의 방법 B에서 E-DPCCH와 E-DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드 할당은 최대 전송 가능한 DPDCH의 개수와 HS-DPCCH의 전송 유무에 의하여 결정되며, 기본규칙은 아래와 같다.
E-DPCCH: 최대 전송 가능한 DPDCH의 개수가 2 혹은 4인 경우에는 HS-DPCCH가 (I, 256, 1)에 할당되는데, 상기 경우에만 E-DPCCH가 (Q, SFE_DPCCH, SFE_DPCCH/8)로 사용하고 그 외의 경우에는 항상 (I, SFE_DPCCH, 1)을 사용한다.
E-DPDCH: 여러 개의 DPDCH채널이 전송될 때 데이터율에 따라서 (I, 4, 1), (Q, 4, 1), (I, 4, 3), (Q, 4, 3), (I, 4, 2), (Q, 4, 2) 등의 OVSF코드가 상기 나열 순서대로 사용된다. 따라서, 상기 E-DPDCH는 상기 여섯 개의 코드 중에서 DPDCH 전송을 위하여 설정된 것 외의 나머지 코드들을 EUDCH 패킷 데이터율에 따라 상기 나열한 순서대로 추가적으로 사용한다.
그리고, HSDPA는 EUDCH만 전송되는 독립전송(stand-alone)의 경우에는 I 채널에서 OVSF 코드 (256, 1)을 사용하며 DPDCH가 설정된 경우에는 Rel-5 표준 규격을 따른다. 상기와 같이 OVSF 코드를 할당하는 것이 PAPR 측면에서 최적이다.
하기에서 HS-DPCCH 및 DPDCH의 설정 조건에 따른 세 가지 경우에 대하여 E-DPCCH 및 E-DPDCH의 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 방법을 기술한다.
1) HS-DPCCH가 설정되지 않은 경우 및 EUDCH 독립전송의 경우
1. E-DPCCH는 항상 (I, SFE_DPCCH, 1)을 사용한다. 여기서 SFE_DPCCH는 8, 16, 32, 64, 128, 256의 값이 가능하다.
2. E-DPDCH는 최대 전송 가능한 DPDCH의 개수에 따라 하기의 <표 21>과 같이 I/Q채널 및 OVSF코드가 할당된다.
상기 <표 21>에서 SF는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512등이 가능하다. 상기 <표 21>에서 EUDCH만 전송되는 독립전송(stand-alone)의 경우, 최대 전송 가능한 DPDCH의 개수가 0이고, EUDCH 데이터를 전송하는 E-DPDCH채널을 위하여 최대 6 개의 코드가 사용될 수 있다. 즉, E-DPDCH채널은 최대 6개가 전송 가능하며 이때, E-DPDCH채널에 4이하의 SF를 적용하여 충분한 EUDCH 데이터 레이트를 달성할 수 있는 경우, E-DPDCH1은 I채널에서 OVSF코드 (SF, SF/4)를 사용하여 전송된다.
또한, 상기 하나의 E-DPDCH 채널을 이용하여 데이터를 전송하는 경우, 충분하게 EUDCH 데이터 레이트를 달성할 수 없으면, EUDCH의 데이터 레이트에 따라 상기 <표 21>에 나열한 순서대로 OVSF 코드를 추가적으로 사용하여 E-DPDCH 채널들을 전송한다.
일 예로, 상기 EUDCH의 데이터 레이트에 따라 6개의 채널을 다 사용하는 경우 E-DPDCH1은 ㅣ채널에서 OVSF코드 (4,1)를 사용하여 전송하고, E-DPDCH2은 Q채널에서 OVSF코드 (4,1)를 사용하여 전송한다. 또한, E-DPDCH3은 I채널에서 OVSF코드 (4,3)를 사용하여 전송하고, E-DPDCH4는 Q채널에서 OVSF코드 (4,3)를 사용하고, E-DPDCH5는 I채널에서 OVSF코드 (4,2)를 사용하여 전송한다. 또한, E-DPDCH6은 Q채널에서 OVSF코드 (4,2)를 사용하여 전송하도록 추가적으로 할당될 수 있다.
다른 예로, 상기 <표 21>에서 최대 전송 가능한 DPDCH의 개수가 4인 경우 EUDCH 데이터를 전송하기 위한 E-DPDCH은 최대 2개의 코드가 사용될 수 있다. 상기 E-DPDCH를 위해 E-DPDCH1는 I채널에서 OVSF코드 (SF, SF/2)를 사용하여 전송하도록 하고, 추가적으로 할당되는 E-DPDCH2는 Q채널에서 OVSF코드 (4, 2)를 사용하여 전송하도록 한다.
2) DPDCH가 최대 1개 전송 가능하고 HS-DPCCH가 (Q, 256, 64)에 설정된 경우
1. E-DPCCH는 항상 (I, SFE_DPCCH, 1)을 사용한다. 여기서 SFE_DPCCH는 8, 16, 32, 64, 128, 256의 값이 가능하다.
2. E-DPDCH는 네 개의 OVSF코드 (I, SF, SF/2+SF/4), (Q, 4, 3), (I, 4, 2), (Q, 4, 2)를 EUDCH 데이터율에 따라 순서대로 추가 할당된다. 이때, SF는 4,8,16,32,64,128,256,512가 가능하다. 여기서, Q채널에서 OVSF코드 (4, 1)는 상기 HS-DPCCH가 (Q, 256, 64)에 할당되어 있으므로 E-DPDCH를 위하여 사용하기에 곤란하다.
3) DPDCH가 최대 2개 이상 전송 가능하며 HS-DPCCH도 설정된 경우
1. E-DPCCH는 최대 전송 가능한 DPDCH의 개수에 따라 하기의 <표 22>과 같이 I/Q채널 및 OVSF코드가 할당된다.
이때, 최대 전송 가능한 DPDCH의 개수가 2 혹은 4인 경우 HS-DPCCH가 (I, 256, 1)이면, E-DPCCH는 (Q, SFE_DPCCH, SFE_DPCCH/8)을 사용하도록 한다. 이때, 상기 SF는 64, 128, 256의 값이 가능하다.
2. E-DPDCH는 최대 전송 가능한 DPDCH의 개수에 따라 상기의 <표 21>과 같이 I/Q채널 및 OVSF코드가 할당된다.
방법 C
하기에서는 상기 설명한 방법 B와 같이 코드 할당 규칙을 사용하되 상기 방법 B에 비하여 PAPR 을 더욱 낮출 수 있는 방법을 제안한다.
하기의 방법 C에서 E-DPDCH의 I/Q채널 및 OVSF코드 할당은 상기 방법 B와 마찬가지로 최대 전송 가능한 DPDCH의 개수와 HS-DPCCH의 전송 유무에 의하여 결정된다. 이때, 방법 B와의 차이점으로서 본 방법 C에서는 I/Q 채널 할당 순서를 바꾸어 E-DPDCH가 동일 인덱스의 OVSF 코드에 대하여 Q 채널에 먼저 할당되고 I 채널에는 그 뒤에 할당되는 것을 기본 원칙으로 한다.
이러한 방법 C의 장점으로서, DPDCH는 I 채널부터 할당되고 E-DPDCH는 Q 채널부터 할당함으로써 I/Q 채널에서 전송되는 DPDCH 및 E-DPDCH의 개수가 균등하도록 할 수 있다. 따라서, HS-DPCCH가 Q 채널에서 OVSF 코드 (256, 64)를 사용하여 전송하는 경우나 DPDCH가 최대 전송 가능한 개수보다 적게 전송될 때 DPDCH와 E-DPDCH가 I 채널에 편중됨으로써 PAPR이 과도하게 커지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 기술한 E-DPDCH의 OVSF 코드 및 I/Q 채널 할당 규칙을 적용할 경우 Q 채널에서 OVSF 코드 (256, 0)을 사용하는 DPCCH에 대응하여 E-DPCCH는 I 채널에서 (SF, 1)로 전송하도록 하여 PAPR 증가를 최소화 한다. 여기서 SF는 4, 8, 16, 32, 64, 128등이 가능하다. 그리고, HSDPA는 EUDCH 독립전송(stand-alone)의 경우에는 I 채널에서 OVSF 코드 (256, 1)을 사용하며 DPDCH가 설정된 경우에는 Rel-5 표준 규격을 따른다. 상기와 같이 OVSF 코드를 할당하는 것이 PAPR 측면에서 최적이다.
하기에서 HS-DPCCH 및 DPDCH의 설정 조건에 따른 세 가지 경우에 대하여 E-DPDCH의 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 방법을 상세히 기술한다.
1) HS-DPCCH가 설정되지 않은 경우 및 EUDCH독립 전송(stand-alone)의 경우
E-DPDCH는 최대 전송 가능한 DPDCH의 개수 설정에 따라 하기의 <표 23>과 같이 I/Q채널 및 OVSF 코드가 할당된다.
상기 <표 23>에서 SF는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512등이 가능하다. 상기 <표 23>에서 최대 전송 가능한 DPDCH의 개수가 0 인 경우에는 최대 6 개의 E-DPDCH 채널이 전송 가능하다. 상기의 경우 전송되는 E-DPDCH 채널의 개수에 따라서 OVSF 코드가 (Q, SF, SF/4), (I, 4, 1), (Q, 4, 3), (I, 4, 3), (Q, 4, 2), (I, 4, 2)의 순서로 사용된다.
최대 전송 가능한 DPDCH의 개수가 1인 경우에는 EUDCH 데이터를 전송하는 E-DPDCH채널을 위하여 최대 5 개의 코드가 사용될 수 있으므로 최대 5개의 E-DPDCH채널이 전송 가능하다. 이 경우 전송되는 E-DPDCH 채널의 개수에 따라서 OVSF 코드가 (Q, SF, SF/4), (Q, 4, 3), (I, 4, 3), (Q, 4, 2), (I, 4, 2)의 순서로 사용된다.
이와 관련하여 상기 <표 23>에 도시된 방법 C와 상기 <표 21>에 도시한 방법 B와의 차이점은 두 개 이상의 E-DPDCH 가 전송될 경우 동일 OVSF 코드가 Q 채널에서 먼저 사용되고 I 채널에는 그 뒤에 사용된다는 여부에 따라 달리진다.
다시 상기 <표 23>을 참조하여, E-DPDCH에 4이하의 SF를 적용하여 EUDCH 데이터 레이트를 충분한 달성할 수 있는 경우에, E-DPDCH는 Q채널에서 OVSF코드 (SF, SF/4)를 사용하여 전송된다. 반면에, SF=4인 한 개의 E-DPDCH로 충분한 EUDCH 데이터 레이트를 달성할 수 없을 경우 EUDCH의 데이터 레이트에 따라 상기 <표 23>에 나열한 순서대로 OVSF 코드를 추가적으로 사용하여 채널들이 전송된다. 여기서, OVSF 코드 (I, 4, 1)는 DPDCH에 의하여 사용되므로 E-DPDCH에는 (Q, 4, 3)부터 사용되게 된다.
다른 예로, 상기 <표 23>에서 최대 전송 가능한 DPDCH의 개수가 4인 경우 E-DPDCH에는 최대 2개의 코드가 사용될 수 있다. 상기 경우 E-DPDCH가 하나만 전송될 때는 Q 채널에서 OVSF코드 (SF, SF/2)를 사용하여 전송하도록 하고, 필요 시 추가적으로 할당되는 E-DPDCH는 I 채널에서 OVSF코드 (4, 2)를 사용하여 전송하도록 한다. 이는 마찬가지로 방법 B와 I/Q 채널의 사용 순서가 반대이다.
2) DPDCH가 최대 1개 전송 가능하고 HS-DPCCH가 (Q, 256, 64)에 설정된 경우
E-DPDCH에는 네 개의 OVSF코드 (Q, SF, SF/2+SF/4), (I, 4, 3), (Q, 4, 2), (I, 4, 2)가 EUDCH 데이터율에 따라 필요 시 순서대로 추가 할당되며 SF는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512가 가능하다. 예를 들어, E-DPDCH가 하나만 전송되는 경우 Q 채널에서 OVSF 코드 (SF, SF/2+SF/4)를 사용하여 전송된다. 만약 I 혹은 Q 어느 한 채널에 데이터 물리채널들이 편중되면 PAPR이 커지게 되는데, 상기 경우에는 DPDCH는 I 채널에 전송되고 E-DPDCH는 Q 채널에 전송되어 I와 Q 채널에서 전송되는 데이터 물리채널의 개수가 균등하므로 PAPR의 증가를 줄일 수 있다.
3) DPDCH가 최대 2개 이상 전송 가능하며 HS-DPCCH가 설정된 경우
상기의 <표 23>과 동일한 코드 할당 규칙이 적용된다.
방법 D
하기에서는 여러 개의 E-DPDCH 물리채널들이 전송될 경우 PAPR을 추가적으로 낮추기 위하여 아래와 경우에만 예외적으로 SF=2인 OVSF코드를 E-DPDCH에 적용한다.
예를 들어, E-DPDCH의 멀티 코드 전송을 위하여 (I, 4, 3)와 (I, 4, 2)가 동시에 E-DPDCH에 할당될 경우, 상기 두 코드 대신에 E-DPDCH에 (I, 2, 1)를 사용하여 전송하도록 한다. 즉, I 채널에서 OVSF 코드 (4, 3)와 (4, 2)가 동시에 사용하여 전송되는 경우 E-DPDCH는 I 채널에서 OVSF코드 (2, 1) 코드를 사용하여 전송하도록 한다.
상기와 마찬가지로 Q채널에서 OVSF코드 (4, 3)와 (4, 2)가 동시에 E-DPDCH에 할당될 경우, E-DPDCH는 Q채널에서 OVSF코드 (2, 1) 코드를 사용하여 전송하도록 한다. 즉, 상기 E-DPDCH에 (Q, 2, 1)를 사용하여 전송하도록 한다.
제 3 실시 예
하기에서는 HS-DPCCH에 대한 역방향 호환성을 무시하고 DPCCH는 하나만 전송되는 경우에 대한 제안 방법을 기술한다. 즉, 상기 제 3 실시 예에서 상기 HS-DPCCH에 대한 호환성이 일부 위배되는 경우, E-DPCCH, E-DPDCH 및 HS-DPCCH에 대한 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 방법을 기술한다.
상기 제 3 실시 예에 따라 상기와 같이 HS-DPCCH에 대한 호환성을 무시하는 경우는 상기 제 1 실시 예에서 HS-DPCCH 채널에 의하여 사용되던 Q채널 OVSF코드 (256, 64)을 비롯하여 OVSF코드 (4, 1)로부터 생성될 수 있는 코드들을 E-DPDCH가 추가적으로 사용하도록 한다.
도 6에서 볼 수 있듯이 HS-DPCCH를 Q채널 OVSF코드 (256, 32)를 사용하도록 함으로써 E-DPDCH3라는 추가적인 E-DPDCH 물리채널을 전송할 수 있다. 한편, E-DPCCH의 경우에는 상기 제 1 실시 예와 동일한 OVSF코드 및 I/Q채널 할당된다. 각 물리채널 별로 할당 방법을 정리하면 다음과 같다.
１.DPCCH
상기 DPCCH채널에 대한 호환성은 유지하므로 도 4와 동일한 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 규칙이 적용된다. 즉, 기존 Rel-99 및 Rel-5 표준 규격의 채널 할당 규칙에 따라 DPCCH는 OVSF코드 (256, 0)에 의해 확산된다.
２.DPDCH
상기 DPDCH채널에 대한 호환성은 유지하므로 상기 도 4와 같이 동일한 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 규칙이 적용된다. 즉 기존 표준 규격에 명시된 채널 할당 규칙을 따르며 DPDCH의 SF 값이 SFDPDCH라고 할 때 DPDCH은 I채널에서 OVSF코드 (SFDPDCH, SFDPDCH/4)에 의해 확산된다. 도 6에서 cd가 DPDCH의 OVSF코드를 나타낸다.
３.HS-DPCCH
제 1 실시 예 및 제 2 실시 예와 달리 상기 HS-DPCCH에 대한 호환성(Backward compatibility)이 일부 위배되며, 상기 제 3실시 예에 따른 OVSF코드 및 I/Q채널 할당 방법은 Q채널에서 OVSF코드 (256, 32)를 사용하는 것이다. 이는 HS-DPCCH에 상기 Q 채널에서 OVSF 코드 (256, 32)를 사용하는 것이 PAPR 감소에 최적이고 그와 더불어 EUDCH의 최대 데이터 전송 속도 향상시킬 수 있기 때문이다. 상기와 같이 HS-DPCCH가 사용하는 OVSF 코드를 변경시킴으로써 상기 HS-DPCCH 채널에 의하여 사용되던 Q 채널 OVSF 코드 (256, 64)를 E-DPDCH가 추가적으로 사용할 수 있다. 상기 Q 채널 OVSF 코드 (256, 64)는 OVSF 코드 (4,1)로부터 생성되는 것이기 때문에 E-DPDCH3에 OVSF 코드 (4,1)을 사용하면서 E-DPDCH1 및 E-DPDCH2와 동시에 전송하는 것이 가능하게 된다.
４.E-DPCCH
제 1 실시 예의 경우와 마찬가지로, E-DPCCH의 SF 값이 SFE-DPCCH라고 할 때 OVSF코드 (SFE-DPCCH, 1)을 사용하여 I채널로 전송함으로써 전반적으로 낮은 PAPR을 달성할 수 있다. SFE-DPCCH의 가능한 값은 8, 16, 32, 64, 128, 256이다.
５.E-DPDCH
전술한 바와 같이 HS-DPCCH를 OVSF 코드 (256, 32)를 사용하도록 함으로써 제 1 실시 예에서 제시한 방법에 비하여 더 높은 EUDCH 데이터 전송률을 달성할 수 있다. 이 경우에 대한 E-DPDCH의 OVSF 코드 및 I/Q 채널 할당 방법을 정리하면 다음과 같다.
방법 A
1) 두 개 이하의 E-DPDCH 채널이 전송되는 경우
1. 상기 제 1 실시 예에서와 동일한 방법이 적용된다.
도 6에서 E-DPDCH1과 E-DPDCH2는 상기 제 1 실시 예에서 기술한 방법 A, B, C가 동일하게 적용될 수 있다.
2) 세 개의 E-DPDCH 채널이 전송되는 경우
1. E-DPDCH1과 E-DPDCH2로 전송할 수 있는 EUDCH 데이터 전송 속도 이상이 필요한 경우 상기 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이 E-DPDCH3이 추가로 전송되게 된다. 도 6에서 EUDCH 재전송 제어부(transmission controller, 502)가 E-DPDCH의 SF, OVSF 코드 및 전송되는 채널 개수를 결정한다.
2. E-DPDCH1과 E-DPDCH2는 OVSF 코드 (2, 1)로 하여 각각 I와 Q 채널에 할당된다.
3. E-DPDCH3은 OVSF 코드 (4, 1)로 하여 Q 채널에 할당된다. 이는 상기 제 1 실시 예에서는 HS-DPCCH가 OVSF 코드 (256, 64)를 사용하였던 것을 추가되는 E-DPDCH3에 사용하기 때문이다. 이때, 상기 E-DPDCH3을 통해서 전송되는 데이터는 BPSK 변조가 적용된다.
방법 B
상기 DPDCH에 적용되는 OVSF코드를 이용하여 E-DPDCH의 OVSF 코드 및 I/Q 채널 할당한다.
1) 세 개 이하의 E-DPDCH 채널이 전송되는 경우
1. 상기 제 2 실시 예에서와 동일한 방법이 적용된다.
2) 네 개의 E-DPDCH 채널이 전송되는 경우
DPDCH가 전송되지 않는 경우에 I채널로 OVSF코드 (4, 1)을 사용하여 네 번째 E-DPDCH를 전송한다.
상기 도 6을 참조하면, EUDCH 전송제어부(EUDCH transmission controller)(502)는 상기 Node B 제어 스케쥴링을 위해 필요한 UE의 데이터 버퍼상태, CSI 등을 상기 E-DPCCH를 통해 상기 Node B로 전송한다. 상기 EUDCH 전송 제어부(502)는 상기 E-TFRI를 결정하고, 상기 결정된 E-TFRI는 상기 E-DPCCH을 통해 Node B로 전송된다. 그러나 상기 Node B 제어 스케쥴링을 위해 필요한 UE의 데이터 버퍼상태, CSI 등의 전송은 상기 E-DPCCH를 통해 전송하는 방법 외에 현재 다양하게 논의되고 있는 방법들을 배제하지는 않는다. 상기 패킷 데이터 전송 포맷은 사용 가능한 최대 데이터 레이트를 이용하여 결정된다.
상기 EUDCH 패킷 전송부(504)는 상기 전달된 EUDCH 패킷 데이터의 전송 포맷에 의해 지정된 양의 패킷 데이터를 상기 EUDCH 데이터 버퍼(500)로부터 전달 받는다. 상기 전달 받은 패킷 데이터는 상기 EUDCH 패킷 데이터 전송 포맷을 이용하여 채널 코딩과 변조 과정을 수행한다.상기 코딩 및 변조 과정이 수행된 EUDCH 패킷 데이터를 E-DPDCH 1, E-DPDCH 2, E-DPDCH 3,채널을 이용하여 상기 Node B로 전송한다.
상기 DPDCH의 데이터는 곱셈기(522)에서 OVSF코드 cd를 이용하여 칩 레이트로 확산하며, 곱셈기(524)에서 채널이득 d과 곱해진다. 상기 채널이득과 곱해진 상기 DPDCH의 데이터는 합산기(526)으로 입력된다. 상기 E-DPCCH의 제어정보는 곱셈기(506)에서 타 제어 채널들과 직교성을 유지하기 위해 할당된 OVSF코드 cch, SF,1 즉, (SFE-DPCCH, 1)를 이용하여 칩 레이트로 확산하며, 곱셈기(508)에서 채널이득 ec과 곱해진다. 상기 채널이득과 곱해진 상기 E-DPCCH의 제어정보는 상기 합산기(526)으로 입력된다. 상기 EDPDCH2의 전송심볼은 BPSK를 사용하여 변조하는 경우에는 실수 값을 갖지만, 상술한 바와 같이 QPSK, 8PSK를 사용하여 변조하는 경우에는 복소수 값을 갖는다. 상기 EUDCH 패킷 전송부(504)로부터 전달된 패킷 데이터는 I+jQ의 복소수 심볼 스트림으로 변환한 후 곱셈기(546)로 전달한다. 상기 곱셈기(546)는 변조심볼을 OVSF코드에 의해 칩 레이트로 확산한다. 상기 곱셈기(546)의 출력은 곱셈기(548)에서 채널이득과 곱해진다. 상기 합산기(526)는 입력된 상기 DPDCH의 데이터와 상기 E-DPCCH의 제어정보와, E-DPDCH2를 합산한 후 I채널을 구성한다.
상기 DPCCH의 제어정보는 곱셈기(528)에서 OVSF코드(256, 0) 즉 cch,256,0를 이용하여 칩 레이트로 확산하며, 곱셈기(530)에서 채널이득 c과 곱해진다. 상기 채널이득과 곱해진 상기 DPCCH의 제어정보는 합산기(536)로 입력된다. 상기 HS-DPCCH의 제어정보는 곱셈기(532)에서 OVSF코드(256, 32) 즉 cch,256,32를 이용하여 칩 레이트로 확산하며, 곱셈기(534)에서 채널이득 hs과 곱해진다. 또한, 상기 EUDCH 패킷 전송부(404)로부터 전달된 상기 E-PDCH1의 전송심볼은 I+jQ의 복소수 심볼 스트림으로 변환한 후 곱셈기(516)로 전달한다. 상기 곱셈기(516)는 변조심볼을 OVSF코드에 의해 칩 레이트로 확산한다. 상기 곱셈기(516)의 출력은 곱셈기(518)에서 채널이득과 곱해진다.
또한, 상기 EUDCH 패킷 전송부(504)로부터 전달된 상기 E-PDCH3의 전송심볼은 곱셈기(556)에서 변조심볼을 OVSF코드에 의해 칩 레이트로 확산한다. 상기 곱셈기(556)의 출력은 곱셈기(558)에서 채널이득과 곱해진다. 상기 합산기(536)는 입력된 상기 DPCCH의 제어정보와 상기 HS-DPCCH의 제어정보와, 상기 E-PDCH1의 데이터와 E-PDCH3의 데이터를 합산한 후 Q채널을 구성하게 된다. 상기 합산기(536)의 출력은 곱셈기(538)에서 허수를 곱한 후 합산기(540)로 전달된다.
상기 합산기(540)는 상기 합산기(526)의 출력과 곱셈기(538)의 출력을 전달받아 합산하여 하나의 복소 심볼열을 구성한 후 그 복소 심볼열을 곱셈기(550)로 전달한다. 상기 곱셈기(550)는 전달된 상기 복소 심볼열을 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링한다. 상기 스크램블링된 복소 심볼열은 펄스 형성기(552)에서 펄스 형태로 변환된 후 RF(554)를 거쳐 안테나(566)을 통해 상기 Node B로 전달된다.
도 7은 상기 도 6에 따라 물리 채널의 PAPR를 비교한 결과를 도시한 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, 51과 52는 E-DPCCH와 HS-DPCCH에 대하여 다른 OVSF코드 할당 혹은 다른 I/Q채널 할당을 적용한 경우이다. 본 발명에 따른 50과 51을 비교한 결과, 본 발명에서 제안하는 방법이 약 1.04 dB의 PAPR 감소 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 50과 52의 경우를 비교하면 약 0.19 dB의 PAPR 감소 효과를 확인할 수 있다.
따라서, 제 1 실시 예의 D방법과 동일하게 DPDCH가 전송되지 않을 경우, EUDCH 패킷 데이터 레이트를 증가시키기 위하여 I채널에서 OVSF코드 (4, 1)를 네 번째의 추가적인 E-DPDCH의 전송에 이용한다.
전술한 바와 같이 본 발명에서는 상향링크 물리채널에 OVSF코드와 I/Q채널을 할당하는 방법에 있어서 상향링크 물리채널인 DPDCH와 DPCCH에 대한 역방향 호환성을 유지하면서, EUDCH 서비스를 위한 E-DPDCH와 E-DPCCH에 최적화된 OVSF코드와 I/Q채널 할당 방법을 제안한다. 또한, EUDCH 최대 데이터율을 향상시키기 위하여 기존의 Rel-5 표준 규격과는 다른 HS-DPCCH 채널 OVSF 코드를 제안하고, 상기의 경우에 대하여 상기 EUDCH 서비스를 위한 E-DPDCH와 E-DPCCH에 최적화된 OVSF코드와 I/Q채널 할당 방법을 제안한다.
따라서, 상기 EUDCH 서비스 제공에 따른 패킷 데이터 전송시 PAPR 증가를 최소화하고, EUDCH 패킷 데이터 전송의 오류를 최소화하는 효과를 가진다. 따라서, EUDCH 서비스 용량을 증대시키는 효과를 가진다.
도 1은 상향링크 전송을 수행하는 사용자 단말과 기지국을 도시한 도면.
도 2는 상향 링크 전송을 수행하기 위해 사용자 단말과 기지국간에 송수신되는 정보들을 도시한 도면.
도 3은 일반적인 직교가변 확산지수 코드의 트리 구조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 WCDMA 표준규격과의 호환성을 유지하는 경우 사용자 단말의 송신 구조를 도시한 도면.
도 5는 상기 도 4에 따라 물리 채널의 PAPR를 비교한 결과를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 HSDPA 표준규격과의 호환성을 유지하지 않는 경우 사용자 단말의 송신 구조를 도시한 도면.
도 7은 상기 도 6에 따라 물리 채널의 PAPR를 비교한 결과를 도시한 도면.

Claims (32)

  1. 향상된 상향링크 패킷데이터 전송을 지원하는 이동통신시스템에서 상향링크 패킷데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    직교가변 확산지수(OVSF)코드 (256, 0)와 Q채널을 이용하여 전용물리제어채널(Dedicated Physical Control Channel: DPCCH)를 생성하는 과정과,
    상기 DPDCH의 확산 지수값이 SFDPDCH라고 할 때, 상기 OVSF코드 (SFDPDCH, SFDPDCH/4)과 I채널을 이용하여 전용물리데이터채널(Dedicated Physical Data Channel: DPDCH)를 생성하는 과정과,
    향상된 상향링크 패킷데이터 전송을 지원하기 위한 전용제어채널(E-DPCCH)에 할당될 OVSF코드의 SF 값이 SFE-DPCCH라고 할 때, OVSF코드 (SFE-DPCCH, 1)과 I채널을 이용하여 E-DPCCH를 생성하는 과정과,
    상기 향상된 상향링크 패킷데이터 전송을 지원하기 위한 전용데이터채널(E-DPDCH)에 할당될 OVSF코드의 SF 값이 SFE-DPDCH이고, SF값 SFE-DPDCH이 4 이상인 경우 OVSF코드 (SFE-DPDCH, SFE-DPDCH/2)과 Q채널을 이용하여 E-DPDCH를 생성하는 과정과,
    상기 생성된 I,Q채널들을 합산하여 하나의 복소 심볼열을 구성한 후 그 복소 심볼열을 스크램블링하는 과정과,
    상기 스크램블링된 복소 심볼열을 안테나를 통해 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    SFE-DPDCH가 4이고 동시에 두개의 E-DPDCH를 전송할 경우 각각 I와 Q채널에 OVSF코드 (4, 2)로 확산되어 동시에 E-DPDCH1과 E-DPDCH2를 생성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    SFE-DPDCH가 2이고 동시에 두개의 E-DPDCH를 전송할 경우 각각 I와 Q채널에 OVSF코드 (2, 1)로 확산되어 E-DPDCH1과 E-DPDCH2를 생성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    SFE-DPDCH가 2이고 한 개의 E-DPDCH를 전송할 경우 Q채널에 OVSF코드 (2, 1)로 확산되어 E-DPDCH를 생성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    하향링크 고속 패킷 접속(High Speed Downlink Packet Access, 이하 'HSDPA'라 한다) 서비스가 이루어지고 있는 경우 OVSF코드 (256, 64)와 Q채널을 이용하여 HS-DPCCH(High Speed-Downlink Physical Channel)를 생성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    세 개의 E-DPDCH를 전송할 경우에 OVSF코드 (256, 32)와 Q채널을 이용하여 HS-DPCCH(High Speed-Downlink Physical Channel)를 생성하는 과정과,
    OVSF코드 (2, 1)로 하여 각각 I와 Q채널에 할당하여 E-DPDCH1과 E-DPDCH2를 생성하는 과정과,
    OVSF코드 (4, 1)로 하여 Q채널을 할당하여 E-DPDCH3를 생성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 DPDCH의 전송가능한 최대 채널의 수가 2 또는 4인 경우, (SFE-DPDCH, SFE-DPDCH/8)과 Q채널을 이용하여 E-DPCCH를 생성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 E-DPDCH에 할당될 OVSF코드의 SFE-DPDCH값은 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 임을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 HS-DPCCH를 생성하지 않는 경우 (SFE-DPDCH, 1)과 I채널을 이용하여 E-DPDCH를 생성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 E-DPCCH에 할당될 OVSF코드의 SFE-DPDCH값은 8, 16, 32, 64, 128, 256임을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 DPDCH의 전송가능한 최대 채널의 수가 1개인 경우, Q채널과 OVSF코드 (4,1)를 이용하여 E-DPDCH1를 생성하고, I채널과 OVSF코드 (4,3)를 이용하여 E-DPDCH2를 생성하고, Q채널과 OVSF코드 (4,3)를 이용하여 E-DPDCH3를 생성하고, I채널과 OVSF코드 (4,2)를 이용하여 E-DPDCH4를 생성하고, Q채널과 OVSF코드 (4,2)를 이용하여 E-DPDCH5를 생성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제 5항에 있어서,
    상기 DPDCH가 멀티 코드로 전송되는 경우 I채널과 OVSF코드(2, 1)를 이용하여 E-DPDCH를 생성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 향상된 상향링크 패킷데이터 전송을 지원하는 이동통신시스템에서 상향링크 패킷데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    직교가변확산지수(OVSF)코드를 사용하여 전용물리채널들과 고속 순방향 패킷 서비스를 지원하기 위한 전용물리제어채널을 생성하는 과정과,
    상기 물리채널들에 의하여 사용되지 않는 OVSF 코드를 사용하여 향상된 상향링크 패킷데이터 전송을 위한 전용물리채널들을 생성하는 과정과,
    상기 생성된 채널들의 I채널과 Q채널 신호들을 합산하여 하나의 복소 심볼열을 구성한 후 상기 복소 심볼열을 스크램블링하는 과정과,
    상기 스크램블링된 복소 심볼열을 안테나를 통해 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 향상된 상향링크 패킷데이터 전송을 지원하는 이동통신시스템에서 상향링크 패킷데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    전송 가능한 전용물리채널(DPDCH)의 개수가 2 또는 4인 경우, (256, 1)의 직교가변확산지수(OVSF)코드를 사용하여 I채널을 통해 고속 순방향 패킷 서비스를 지원하기 위한 전용물리제어채널(High Speed Dedicated Physical Control Channel: HS-DPCCH)을 생성하는 과정과,
    향상된 상향링크를 위한 전용제어채널(E-DPCCH)의 확산지수(SF)에 기반하여 (SF, SF/8)의 OVSF코드를 사용하여 Q채널을 통해 E-DPCCH를 생성하는 과정과,
    상기 향상된 상향링크를 통해 전송하고자 하는 데이터율 및 상기 DPDCH의 개수에 따라 (I, 4, 3), (Q, 4, 3), (I, 4, 2), (Q, 4, 2) 혹은 (I, 4, 2), (Q, 4, 2) 순으로 다수의 E-DPDCH들을 생성하는 과정과,
    상기 생성된 I,Q채널들을 합산하여 하나의 복소 심볼열을 구성한 후 그 복소 심볼열을 스크램블링하는 과정과,
    상기 스크램블링된 복소 심볼열을 안테나를 통해 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 전송 가능한 전용물리채널의 수가 적어도 하나 이상이고, 고속 순방향 패킷을 위한 전용물리채널을 설정하지 않는 경우, 패킷 향상된 상향링크 패킷데이터 전송을 지원하는 이동통신시스템에서 상향링크 패킷데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    향상된 상향링크를 위한 전용제어채널(E-DPCCH)의 확산지수(SF)에 기반하여 (SF,1)의 OVSF코드를 사용하여 I채널을 통해 E-DPCCH를 생성하는 과정과,
    상기 전송 가능한 전용물리채널(DPDCH)의 수가 하나이면, 전송하고자 하는 데이터 율에 따라 (Q, 향상된 상향링크를 위한 전용데이터채널(E-DPDCH)의 확산지수(SF, SF/4), (I, 4, 3), (Q, 4, 3), (I, 4, 2), (Q, 4, 2)순으로 다수의 E-DPDCH들을 생성하는 과정과,
    상기 생성된 I,Q채널들을 합산하여 하나의 복소 심볼열을 구성한 후 그 복소 심볼열을 스크램블링하는 과정과,
    상기 스크램블링된 복소 심볼열을 안테나를 통해 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 향상된 상향링크를 위한 전용제어채널(E-DPCCH)의 확산지수(SFE-DPCCH)는 8, 16, 32, 64, 128, 256임을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 향상된 상향링크를 위한 전용데이터채널(E-DPDCH)의 확산지수(SFE-DPDCH)는 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 임을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 향상된 상향링크 패킷데이터 전송을 지원하는 이동통신시스템에서 상향링크 패킷데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    전송가능한 전용물리채널(DPDCH)의 수가 하나이고, (Q, 256, 64)의 OVSF코드를 이용하여 고속 순방향 패킷을 위한 전용물리채널(HS-DPCCH)이 생성되는 경우, 향상된 상향링크를 위한 전용제어채널(E-DPCCH)의 확산지수(SF)에 기반하여 (SF,1)의 OVSF코드를 사용하여 I채널을 통해 E-DPCCH를 생성하는 과정과,
    전송하고자 하는 데이터율에 따라 (I, 향상된 상향링크를 위한 전용데이터채널(E-DPDCH)의 확산지수(SF), SF/2+SF/4), (Q, 4, 3), (I, 4, 2), (Q, 4, 2)순으로 다수의 E-DPDCH들을 생성하는 과정과,
    상기 생성된 I,Q채널들을 합산하여 하나의 복소 심볼열을 구성한 후 그 복소 심볼열을 스크램블링하는 과정과,
    상기 스크램블링된 복소 심볼열을 안테나를 통해 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 전송가능한 전용물리채널의 수가 2 또는 4이고, (I, 256, 1)의 OVSF코드를 이용하여 고속 순방향 패킷을 위한 전용물리채널이 생성되는 경우, (SF, SF/8)의 OVSF코드를 사용하여 Q채널을 통해 E-DPCCH를 생성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 전송 가능한 전용물리채널(DPDCH)의 수가 증가하면 상기 전용물리채널을 위한 OVSF코드를 먼저 할당한 후, 상기 ((Q, 향상된 상향링크를 위한 전용데이터채널(E-DPDCH)의 확산지수(SF), SF/4)), (I, 4, 3), (Q, 4, 3), (I, 4, 2), (Q, 4, 2)순으로 다수의 E-DPDCH들을 생성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  21. 향상된 상향링크 패킷데이터 전송을 지원하는 이동통신시스템에서 상향링크 패킷데이터를 전송하는 장치에 있어서,
    전송하고자 하는 데이터의 양을 고려하여 패킷 데이터를 전송하기 위한 향상된 상향 링크의 물리채널의 수와 상기 데이터의 전송 속도에 대응하는 확산 지수를 결정하고, 다른 물리 채널들과 상기 향상된 상향 링크를 통해 패킷 데이터를 수신하기 위한 제어 정보를 전송하는 물리 채널을 구분하기 위해 직교가변확산지수 코드를 할당하는 전송 제어부와,
    상기 전송제어부로부터 전달되는 상기 향상된 상향링크의 물리 채널의 수와 상기 확산 지수에 따라 상기 패킷 데이터를 전송하기 위한 향상된 상향링크 물리 채널을 생성하여 패킷 데이터를 전송하는 전송부를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  22. 향상된 상향링크 패킷데이터 전송을 지원하는 이동통신시스템에서 상향링크 패킷데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    전송 가능한 전용물리채널의 수를 고려하여 상향 링크를 통해 전송하고자 하는 데이터율에 따라 향상된 상향링크를 위한 전용제어채널(E-DPCCH)의 확산지수(SF)에 기반하여 (SF, SF/4), (4, 3), (4, 2)의 순서대로 I채널과 Q채널에 교번적으로 E-DPDCH들을 할당하는 과정과,
    상기 생성된 I, Q채널들을 합산하여 하나의 복소 심볼열을 구성한 후 그 복소 심볼열을 스크램블링하는 과정과,
    상기 스크램블링된 복소 심벌열을 안테나를 통해 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 전송 가능한 전용물리채널의 수가 0이고 최대 6개의 E-DPDCH이 사용되는 경우에 (I,SF, SF/4), (Q, 4, 1), (I, 4, 3), (Q, 4, 3), (I, 4, 2), (Q, 4, 2)의 순서대로 직교가변환산 코드를 할당함을 특징으로 하는 상기 방법.
  24. 제 22항에 있어서,
    상기 전송 가능한 전용물리채널의 수가 0이고 최대 6개의 E-DPDCH이 사용되는 경우, (Q, SF, SF/4), (I, 4, 1), (Q, 4, 3), (I, 4, 3), (Q, 4, 2), (I, 4, 2)의 순서대로 직교가변환산 코드를 할당함을 특징으로 하는 상기 방법.
  25. 제 22항에 있어서,
    HS-DPCCH의 사용 여부를 구별하여 상기 상향 링크를 통해 전송하고자 하는 데이터율에 따라 (2, 1), (4, 1)의 순서대로 Q채널과 I채널에 교번적으로 E-DPDCH들을 할당하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  26. 상향링크 패킷데이터 전송을 지원하는 이동통신시스템에서 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 상향링크 패킷데이터 전송을 위해 필요한 물리채널 개수를 고려하여 직교코드를 할당하고, 상기 직교코드를 이용하여 상기 패킷데이터를 확산하는 과정과,
    상기 확산된 패킷데이터 신호를 다른 직교코드를 이용하여 확산된 신호와 합산하는 과정과,
    상기 합산된 확산신호를 안테나를 통해 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하며,
    여기서, SFE-DPDCH를 확산계수라 할 때, 상기 상향링크 패킷데이터 전송을 위해 필요한 물리채널 개수가 한 개일 경우에는 I 채널 (SFE-DPDCH, SFE-DPDCH/2)을 사용하며, 두 개일 경우에는 I 및 Q 채널 (2, 1)을 사용함을 특징으로 하는 상기 방법.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 SFE-DPDCH는 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 임을 특징으로 하는 상기 방법.
  28. 제 26항에 있어서,
    상기 직교코드 할당 방법은 HS-DPCCH가 Q 채널 (256, 64)에 설정된 경우에 적용됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  29. 상향링크 패킷데이터 전송을 지원하는 이동통신시스템에서 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 상향링크 패킷데이터 전송을 위해 필요한 물리채널 개수를 고려하여 직교코드를 할당하고, 상기 직교코드를 이용하여 상기 패킷데이터를 확산하는 과정과,
    상기 확산된 패킷데이터 신호를 다른 직교코드를 이용하여 확산된 신호와 합산하는 과정과,
    상기 합산된 확산신호를 안테나를 통해 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하며,
    여기서, SFE-DPDCH를 확산계수라 할 때, 고속 순방향 패킷 서비스를 지원하기 위한 전용물리제어채널(High Speed-Downlink Physical Channel, HS-DPCCH)는 I 채널 (256, 1)에 할당하고, 향상된 상향링크를 위한 전용제어채널(E-DPCCH)는 I 채널 (SFE-DPDCH, 2) 내지 (SFE-DPDCH, SFE-DPDCH/8)에 할당함을 특징으로 하는 상기 방법.
  30. 제 29항에 있어서,
    상기 SFE-DPDCH는 32, 64, 128, 128, 256임을 특징으로 하는 상기 방법.
  31. 제 29항에 있어서,
    상기 E-DPCCH는 I 채널 (SFE-DPCCH, 2)에 할당함을 특징으로 하는 상기 방법.
  32. 제 29항에 있어서,
    상기 E-DPCCH는 I 채널 (SFE-DPCCH, SFE-DPCCH/8)에 할당함을 특징으로 하는 상기 방법.
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