KR20070045574A - 고속 순방향 패킷 접속 시스템에서의 채널화 코드 할당방법 - Google Patents

고속 순방향 패킷 접속 시스템에서의 채널화 코드 할당방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 채널화 코드 할당 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 고속 순방향 패킷 접속 시스템은, 상기 시스템의 데이터 처리량이 최대가 될 수 있는 최대멀티코드를 설정하는 단계와; 상기 시스템과 통신하는 단말기로부터 소정 개수의 멀티코드의 할당을 요청받는 단계와; 상기 단말기가 요청한 멀티코드의 개수가 상기 최대멀티코드의 개수보다 큰 경우 상기 최대 멀티코드를 할당하는 단계를 수행하여 단말기에 채널화 코드를 할당한다. 그에 따라, 시스템의 데이터 처리 속도를 최적으로 유지할 수 있고 불필요하게 사용되는 코드의 낭비를 감소시키는 효과가 있다.

Description

고속 순방향 패킷 접속 시스템에서의 채널화 코드 할당 방법{METHOD FOR ALLOCATING CHANNELIZATION CODE IN HIGH SPEED DOWNLINK PACKET ACCESS SYSTEM}
도 1은 종래 HSDPA 시스템에서의 채널 코드 트리를 나타내는 개념도이다.
도 2는 일반적인 멀티코드 개수에 따른 셀 처리량을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 HSDPA 시스템에서의 채널화 코드 할당 과정을 도시하는 래더 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널화 코드 할당 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 채널화 코드 할당 방법을 도시하는 흐름도이다.
본 발명은 고속 순방향 패킷 접속 시스템에 관한 것으로, 특히 고속 순방향 패킷 접속 시스템에서의 처리량을 최대로 유지하기 위한 채널화 코드 할당 방법에 관한 것이다.
WCDMA와 CDMA2000 관련기술은 각각 3GPP와 3GPP2에서 표준화를 주도하고 있 는데, 이들 양대 기구는 WCDMA와 CDMA2000 표준을 제정한 이후 급증하는 무선이동 환경에서의 고속 패킷데이터 서비스 요구에 부응하기 위해 보다 더 높은 데이터율의 패킷 데이터 전송을 가능하게 하는 표준 개발을 시작하였다. 그리고 그러한 표준 개발의 결과로 3GPP에서는 HSDPA (High Speed Downlink Packet Access)를, 3GPP2에서는 1X EVDV (EVolution Data and Voice)를 완료하였다.
그 중 3GPP 시스템의 진화 기술의 하나인 HSDPA 시스템에서의 채널화 코드(Channelization Code) 할당 방법은 다음과 같이 구성된다.
도 1은 종래의 HSDPA 시스템에서의 채널화 코드 할당 방법을 나타낸다. 이에 도시된 바와 같이, 코드 트리(code tree) 상에서 사용자가 요구하는 서비스의 속도에 따라 다수의 코드가 하나의 단말기에 할당되어 다중화된 형태로 확산(spredaing)이 이루어진다. 기존 3GPP 표준에서 정의하는 코드 할당 방법은 15개의 코드가 하나의 단말기에 모두 할당되도록 정의되어 있다. 이와 같은 3GPP 표준에 따르면, 이론적으로 하나의 단말기가 10Mbps로 서비스를 제공받을 수 있다.
상기 도 1에서는, 확산 계수(Spreading Factor:SF)가 16이고, 코드 트리에서 왼쪽으로부터의 오프셋(Offset:O)은 2이며, 코드 트리 왼쪽으로부터 오프셋 된 멀티코드(multi-code)의 개수(P)는 13인 경우를 예시적으로 나타내고 있다.
도 2는 일반적인 멀티코드에 따른 셀 처리량을 나타내는 그래프를 도시한 것으로, 하나의 단말기가 채널화 코드를 최대 15개까지 할당받을 수 있는 경우 멀티코드에 따른 셀 처리량을 나타낸다.
종래와 같이 하나의 단말기가 15개의 채널화 코드를 할당받을 수 있는 경우, 이론적으로는 할당된 채널화 코드가 늘어날수록 셀 처리량(cell throughput)이 선형적으로 증가할 것으로 예상되나, 실제로 하나의 단말기에 할당된 채널화 코드가 일정 개수를 초과하면 셀 처리량이 포화상태에 이르거나 오히려 처리량이 감소하는 결과가 발생한다.
상기와 같이 처리량이 감소하는 이유는 단말기에 할당된 코드의 수가 증가할수록 채널 간의 간섭이 증가하기 때문이다. 덧붙여, 이미 정해진 전력을 다수의 코드가 각각 나누어 사용하기 때문에 셀 처리량이 감소하는 문제가 발생하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 고속 순방향 패킷 접속 시스템에 있어서 각 단말기에 채널화 코드 할당 시 시스템의 처리량을 최대로 유지할 수 있도록 하기 위한 채널화 코드 할당 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 고속 순방향 패킷 접속 시스템에 있어서 본 발명에 의한 채널화 코드 할당 방법은, 상기 시스템의 데이터 처리량이 최대가 될 수 있는 최대멀티코드를 설정하는 단계와; 상기 시스템과 통신하는 단말기로부터 소정 개수의 멀티코드의 할당을 요청받는 단계와; 상기 단말기가 요청한 멀티코드의 개수가 상기 최대멀티코드의 개수보다 큰 경우 상기 최대 멀티코드를 할당하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 고속 순방향 패킷 접속 시스템에 있어서 본 발명에 의한 채널화 코드 할당 방법은, 멀티코드 개수에 따른 신호대 잡음비 를 계산하여 최대멀티코드를 설정하는 단계와; 상기 시스템과 통신하는 단말기로부터 소정 개수의 멀티코드의 할당을 요청받는 단계와; 상기 단말기가 요청한 멀티코드의 개수에 해당하는 신호대 잡음비를 계산하는 단계와; 상기 단말기가 요청한 멀티코드의 개수에 해당하는 신호대 잡음비가 기준값보다 작으면 상기 최대멀티코드를 단말기에 할당하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 HSDPA 시스템에서의 채널화 코드 할당 방법을 나타내는 래더 다이어그램으로서, 이에 도시된 바와 같이 단말기(UE)는 기지국과 단말기 간의 호 처리 과정에서 기지국(Node B)에 무선 베어러 설정 메시지(Radio Bearer Setup Message)를 전송한다.
이때, 상기 단말기(UE)는 자신이 요구하는 무선 베어러(Radio Bearer)의 서비스 품질(Quality of Service: QoS)을 상기 무선 베어러 설정 메시지에 포함시켜 전송한다.
상기 무선 베어러 설정 메시지를 수신한 기지국(Node B)은, 상기 단말기(UE)가 요구하는 무선 베어러의 QoS에 따라 시그널링 제어 채널(HS-SCCH)의 채널화 코드 설정 정보(Channelization Code Set Information) 필드 내에 P정보 및 O정보를 포함시켜 상기 단말기(UE)에 전송한다.
상기 P정보 및 O정보는 상기 단말기(UE)가 요구하는 무선 베어러의 QoS에 따라 결정되거나, 단말기(UE)가 요구하는 무선 베어러의 QoS에 관계없이 시스템에 의 해 설정될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하여 상기 HS-SCCH의 채널화 코드 설정 정보 필드 내에 삽입할 멀티코드를 결정하는 방법에 대하여 살펴본다. HSDPA 시스템이 정적 운영 모드(Static Operation Mode)인지 동적 운영 모드(Dynamic Operation Mode)인지에 따라 멀티코드가 결정되는 방식에 차이가 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널화 코드 할당 방법을 나타내는 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 HSDPA 시스템이 정적 운영 모드에서 동작하는 경우의 채널화 코드 할당 방법을 보여준다.
정적 운영 모드에서, 본 발명에 따른 HSDPA 시스템은 자체적으로 최대 멀티코드(Cmax)를 설정한다. 상기 최대 멀티코드(Cmax)는 시스템의 처리량(Throughput)이 최대가 될 수 있는 멀티코드의 개수로 설정된다. 그 후, 상기 시스템이 단말기로부터 무선 베어러 설정 메시지를 수신할 때, 상기 무선 베어러 설정 메시지를 통해 단말기가 요청하는 멀티코드(Crequired)를 체크한다.
그리고, 상기 단말기로부터 요청받은 멀티코드(Crequired)가 상기 시스템에 초기에 설정된 최대 멀티코드(Cmax)보다 큰지 판단한다. 만약, 단말기가 요청하는 멀티코드(Crequired)가 상기 최대 멀티코드(Cmax)보다 크다면 기지국은 HS-SCHH에 최대 멀티코드(Cmax)에 따른 P정보 및 O정보를 포함시켜 단말기로 전송한다. 그러나, 단말기가 요청하는 멀티코드(Crequired)가 상기 최대 멀티코드(Cmax)보다 크지 않다면 기 지국은 HS-SCHH에 단말기가 요청한 멀티코드(Crequired)에 따른 P정보 및 O정보를 포함시켜 전송한다.
즉, 본 발명에 따른 HSDPA 시스템은, 단말기가 요구한 멀티코드(Crequired)가 시스템에 설정된 최대 멀티코드(Cmax)보다 크다면 그 멀티코드(Crequired)로 설정하는 것이 오히려 시스템의 처리량을 감소시키므로 최대 멀티코드(Cmax)에 따른 P정보 및 O정보를 단말기로 전송하도록 구현된다.
상기의 도 4와 같은 알고리즘은 다음과 같이 구현할 수 있다.
Figure 112005061548733-PAT00001
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 채널화 코드 할당 방법을 나타내는 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 HSDPA 시스템이 동적 운영 모드에서 동작하는 경우의 채널화 코드 할당 방법을 보여준다. 동적 운영 모드에서는 상기 정적 운영 모드에서와 달리 채널 상태 및 전력 상태 즉, 신호대 잡음비를 고려하여 최대 멀티코드를 계산한다.
우선, 멀티코드의 개수에 따른 신호대 잡음비(OutPutSNR)를 계산하여 최대 멀티코드(Cmax)를 추정한다. 멀티코드의 개수에 따른 신호대 잡음비(OutPutSNR)는 하기의 수학식 1로부터 계산할 수 있다.
Figure 112005061548733-PAT00002
예를 들어, 채널의 신호대 간섭비(Ec/I0)가 0.7인 경우 상기 수학식 1로부터 1부터 15까지의 멀티코드 개수에 따른 신호대 잡음비(OutPutSNR)를 계산하여 표 1을 구성하면 다음과 같다.
Multi-code Ec/I0 OutPutSNR
1 0.7 9.53274603
2 0.7 4.76637301
3 0.7 3.17758201
4 0.7 2.38318651
5 0.7 1.90654921
6 0.7 1.588791
7 0.7 1.36182086
8 0.7 1.19159325
9 0.7 1.059194
10 0.7 0.9532746
11 0.7 0.86661328
12 0.7 0.7943955
13 0.7 0.73328816
14 0.7 0.68091043
15 0.7 0.6355164
상기 표 1로부터 신호대 잡음비(OutPutSNR)가 1 이상의 값을 가지는 멀티코드 중 그 개수가 가장 많은 멀티코드를 최대 멀티코드(Cmax)로 설정한다. 상기 최대 멀티코드(Cmax)는 최소 채널 전송 시간 간격(Transmission Time Interval:TTI)인 2ms에서 최대 8ms마다 다시 계산하여 설정할 수 있다.
그 후, HSDPA 시스템은 단말기로부터 요청받은 멀티코드(Crequired)에 대한 신호대 잡음비(OutPutSNR)를 계산한다. 만약, 단말기로부터 요청받은 멀티코드(Crequired)에 대한 신호대 잡음비(OutPutSNR)의 값이 1보다 작다면, 본 발명에 따른 HSDPA 시스템은 상기 추정한 최대 멀티코드(Cmax)를 HS-SCHH에 포함시켜 단말기로 전송한다. 반면, 단말기로부터 요청받은 멀티코드(Crequired)에 대한 신호대 잡음비(OutPutSNR)의 값이 1 이상이라면, 본 발명에 따른 HSDPA 시스템은 상기 단말기가 요청한 멀티코드(Crequired)를 HS-SCHH에 포함시켜 단말기로 전송한다.
상기 표 1을 참조하여 예를 들면, 신호대 잡음비(OutPutSNR)가 1 이상을 값을 가지는 멀티코드의 개수는 1부터 9까지이며, 9가 가장 큰 수이므로 최대 멀티코드는 9가 된다. 이때, 단말기가 9보다 큰 수의 멀티코드를 요청했다면, 그에 해당하는 멀티코드의 신호대 잡음비(OutPutSNR)가 1보다 작으므로 최대 멀티코드(Cmax=9)를 HS-SCHH에 포함시켜 기지국으로 전송된다. 그러나 단말기가 9 이하의 값을 가지는 멀티코드를 요청했다면, 상기 HSPDA 시스템은 상기 단말기가 요청한 멀티코드(Crequired) 값을 단말기에 전송한다.
상기의 도 5와 같은 알고리즘은 다음과 같이 구현할 수 있다.
Figure 112005061548733-PAT00003
여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 고속 순방향 패킷 전송 시스템은 단말기가 시스템의 처리량이 감소되기 시작한다고 판단되는 멀티코드를 요구하는 경우 이를 차단하고 최대 처리량을 나타내는 멀티코드를 제공함으로써, 시스템의 데이터 처리 속도를 최적으로 유지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 최대 처리량을 나타내는 코드 개수만을 단말기에 할당함으로써 불필요하게 사용되는 코드의 낭비를 감소시키는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 고속 순방향 패킷 접속 시스템에 있어서,
    상기 시스템의 데이터 처리량이 최대가 될 수 있는 최대멀티코드를 설정하는 단계와;
    상기 시스템과 통신하는 단말기로부터 소정 개수의 멀티코드의 할당을 요청받는 단계와;
    상기 단말기가 요청한 멀티코드의 개수가 상기 최대멀티코드의 개수보다 큰 경우 상기 최대 멀티코드를 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널화 코드 할당 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단말기가 요청한 멀티코드의 개수가 상기 최대멀티코드의 개수 이하인 경우 상기 단말기가 요청한 멀티코드의 개수를 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널화 코드 할당 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 최대멀티코드를 할당하는 단계는,
    상기 시스템이 시그널링 제어 채널(HS-SCCH)의 채널화 코드 설정 정보(Channelization Code Set Information) 필드에 상기 최대멀티코드 정보를 삽입하여 상기 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 채널화 코드 할당 방법.
  4. 고속 순방향 패킷 접속 시스템에 있어서,
    멀티코드 개수에 따른 신호대 잡음비를 계산하여 최대멀티코드를 설정하는 단계와;
    상기 시스템과 통신하는 단말기로부터 소정 개수의 멀티코드의 할당을 요청받는 단계와;
    상기 단말기가 요청한 멀티코드의 개수에 해당하는 신호대 잡음비를 계산하는 단계와;
    상기 단말기가 요청한 멀티코드의 개수에 해당하는 신호대 잡음비가 기준값보다 작으면 상기 최대멀티코드를 단말기에 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널화 코드 할당 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 단말기가 요청한 멀티코드의 개수에 해당하는 신호대 잡음비가 기준값보다 작지 않으면 상기 단말기가 요청한 멀티코드를 단말기에 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널화 코드 할당 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 신호대 잡음비 OutPutSNR은 수식
    Figure 112005061548733-PAT00004
    을 사용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 채널화 코드 할당 방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 최대멀티코드를 설정하는 단계는,
    상기 계산된 신호대 잡음비가 기준값 이상의 값을 갖는 멀티코드 개수 중 할당된 코드 개수가 가장 많은 멀티코드를 최대멀티코드로 설정하는 것을 특징으로 하는 채널화 코드 할당 방법.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 최대멀티코드를 할당하는 단계는,
    상기 시스템이 시그널링 제어 채널(HS-SCCH)의 채널화 코드 설정 정보(Channelization Code Set Information) 필드에 상기 최대멀티코드 정보를 삽입하여 상기 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 채널화 코드 할당 방법.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 최대멀티코드를 설정하는 단계는,
    상기 시스템에 설정된 주기마다 상기 최대멀티코드를 다시 계산하여 설정하는 것을 특징으로 하는 채널화 코드 할당 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 시스템에 설정된 주기는,
    상기 채널의 전송 시간 간격(Transmission Time Interval)인 것을 특징으로 하는 채널화 코드 할당 방법.
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