KR20090006126A - 무선 통신에서 공유된 제어 채널을 사용하는 방법 - Google Patents

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Abstract

HSDPA 제어 채널 HS-SCCH를 사용하는 개선된 방법에서, HS-SCCH 상에 전달된 모든 k + m 비트들은 전송 시간 간격 (transmission time interval;TTI)의 전체 시간기간, 즉 3개의 슬롯들 또는 2ms에 대해 전송되는 단일 코드워드를 형성하기 위해 함께 인코딩된다. 수신 측에서, 사용자는 제 1 슬롯 내에서, 부분적인 코드워드만을 수신한다. 사용자는 그것이 다운링크 공유 채널 상의 대응하는 전송의 의도된 수취인인지의 여부를 추론할 것이다. 사용자가 그것이 실제로 의도된 수취인이라고 결정하면, 그것은 HS-PDSCH 신호를 버퍼링하고, HS-SCCH 전송의 나머지 부분을 수신한다.
HS-SCCH 채널, 콘볼루션 코드, 후보 벡터, 비터비 알고리즘

Description

무선 통신에서 공유된 제어 채널을 사용하는 방법{METHOD OF USING A SHARED CONTROL CHANNEL IN WIRELESS COMMUNICATIONS}
HSDPA는 다운링크, 즉 무선 통신 시스템에서 기지국에서 이동국으로의 링크를 위한 고속 패킷 데이터 전송 시스템이다. HSDPA의 현재 구현은 제 3 세대 파트너쉽 프로젝트(3rd Generation Partnership Project: 3GPP)에 의해 공개된 UMTS 명세(specification)의 제 5 배포본에 규정되어 있다.
HSDPA에서, 사용자들의 그룹은 2ms 길이의 각각의 전송 시간 간격(transmission time interval: TTI)으로 스케줄링된다. 즉, 주어진 TTI의 2ms 시간기간 내에서, 기지국 내의 스케줄러는 작은 수의 사용자들, 통상적으로는 9까지를 선택하고, 그 데이터는 2ms 간격으로 전송된다. 다음 2ms 간격에서, 스케줄러는 전송하기 위한 사용자들의 또 다른 그룹을 선택할 수 있다. 데이터는 HS-PDSCH(High-Speed Physical Downlink Shared Channel)이라 불리는 물리적인 채널을 통해 스케줄링된 사용자들 각각에 전송된다.
사용자들은 그들이 스케줄링될 특정한 TTI들의 사전 통지(advance notice)를 수신하지 않는다. 주어진 스케줄링된 사용자가 이러한 사전 지식이 결여되므로, 기 지국은 특정한 전송이 사용자를 위해 의도됨을 스케줄링된 사용자가 알게 해야 한다. HSDPA에서, 이것은 HS-SCCH(High-Speed Shared Control Channel)이라 하는 제어 채널을 사용하여 달성된다. 임의의 주어진 시간에, 각각의 스케줄링된 사용자는 개별 HS-SCCH 채널에 의해 서비스된다. 다양한 HS-SSCH 채널들은 서로 다른 확산 코드들(spreading codes)을 가짐으로써 구별된다. 현재의 구현들에서, 이들 확산 코드들은 OVSF(Orthogonal Variation Spreading Factor) 코드들이다.
HS-SCCH 채널은 사용자가 수신된 전송을 디코딩하기 위해 필요로 하는 여러 개의 파라미터들과 함께, 스케줄링된 사용자의 독특한 신원(identity)을 포함한다. 이러한 파라미터들은 예컨대, 트래픽(traffic)이 HS-PDSCH 상의 사용자에 전송되는 데이터 레이트(data rate) 및 HS-PDSCH를 위해 사용된 변조를 포함할 수 있다. 임의의 스케줄링된 전송을 수신하기 전에, 사용자는 그가 스케줄링되는지를 확인하고, 또는 그가 HS-PDSCH로부터 대응하는 데이터 트래픽을 디코딩하는데 필요한 HS-SCCH로부터 파라미터들을 디코딩하기 위해서 HS-SCCH 채널을 우선적으로 디코딩해야 한다.
HS-SCCH는 HS-PDSCH를 디코딩하기 위해 필요한 제어 정보를 포함하는 비트들의 총 수(k) 및 독특한 사용자 신원을 나타내는 비트들의 총 수(m)를 전달한다. 이들 k + m 비트들은 공중으로 전달되는 총 120개의 코딩된 비트들을 형성하도록 인코딩된다. 현재 구현들에서, 이 코딩은 콘볼루션 코드(convolutional code)를 사용하여 행해진다.
120개의 코딩된 HS-SCCH 비트들은 2ms 길이의 전송 시간 간격으로 전송된다. 각각의 TTI는 각각이 0.667ms 길이인 3개의 UMTS 시간 슬롯들로 구성된다. HS-SCCH 전송과 HS-PDSCH 상의 대응하는 데이터 전송 사이의 타이밍 관계는 도 1에 도시되어 있다.
도 1에서 보여지는 바와 같이, HS-SCCH 전송 시간 간격(10)은 시간 슬롯들(11,12,13)로 구성되고, HS-PDSCH 전송 시간 간격(20)은 시간 슬롯들(21,22,23)로 구성된다. 도 1에서 추가적으로 보여지는 바와 같이, HS-SCCH(10)는 HS-PDSCH(20) 상에서 데이터 전송을 시작하는 것에 대해 두 개의 시간 슬롯들 앞에 전송된다.
HSDPA의 현재 명세에서, k + m 비트들로 구성되는 HS-SCCH 메시지는 두 개의 부분들로 나눠진다. 각 부분은 독립적으로 인코딩되어, 두 개의 개별적인 코드워드들(codewords)이 만들어진다. 제 1 코드워드는 도 1의 슬롯(11)에서와 같이, HS-SCCH 전송 시간 간격의 슬롯(1)에서 전송되고, 제 2 코드워드는 도 1의 슬롯들(12,13)에서와 같이, 동일한 TTI의 슬롯들(2,3)에서 전송된다.
사용자는 (전송 지연 후) 슬롯(11) 동안 HS-SCCH 전송의 제 1 부분을 수신할 것이다. 대응하는 HS-PDSCH 전송 시간 간격의 시작 전에, 사용자는 그가 다운링크 공유 채널 상의 대응하는 전송의 의도된 수취인인지를 결정하기 위해 HS-SCCH 전송의 제 1 부분을 디코딩한다. 만약 그가 실제로, 의도된 수취인이면, 사용자는 HS-PDSCH 전송 시간 간격의 시작으로부터 HS-PDSCH 신호를 버퍼링하기 시작하고, 그는 또한, 추가적인 제어 정보를 얻기 위해 HS-SCCH 메시지의 제 2 부분을 디코딩한다. HS-SCCH 메시지의 제 1 부분의 디코딩이 사용자가 의도된 수취인이 아니면, 그는 제 2 부분을 디코딩할 필요가 없고, 또한 HS-PDSCH 신호들을 버퍼링할 필요도 없다.
비록, 제어 채널을 사용하는 상술한 방법이 유용하지만, 추가적인 개선들, 특히 전력 요구사항들을 줄이기 위한 개선들에 대한 필요성이 존재한다.
우리는 제어 채널을 사용하기 위한 개선된 방법을 찾았다. 적어도 몇몇 경우들에서, 우리의 방법은 감소된 전력 요구사항들로 유도할 것이다.
우리의 새로운 방법에 따라, HS-SCCH 상에 전달된 모든 k + m 비트들은 TII의 전체 시간기간, 즉 3 슬롯들 또는 2ms 동안 전송되는, 단일의 코드워드를 형성하도록 함께 인코딩된다. 수신 측에, 사용자는 제 1 슬롯 내에서, 부분적인 코드워드만을 수신할 것이다. 사용자는 다운링크 공유 채널 상의 대응하는 전송에 대해 의도된 수취인인지의 여부를 추론할 것이다. 사용자가 그것이 실제로 의도된 수취인이라고 결정하면, 그것은 HS-PDSCH 신호를 버퍼링하고, HS-SCCH 전송의 나머지 부분을 수신한다.
특정한 실시예들에서, 사용자 단말은 예컨대, 그것들을 저장함으로써 후보 코드워드들의 콜렉션(collection)에 액세스한다. 각각의 후보 코드워드는 특정한 사용자 단말에 특정하게 관련하도록 공지된 부분적인 코드워드이다. 후보 벡터들(candidate vectors)과 수신된 부분적인 코드워드를 상관시킴으로써 추론(inference)이 행해진다. 상관의 측정치가 임계치를 초과하면, 사용자 단말은 의도된 수치인으로 간주된다.
도 1은 종래 기술의 방법들에 대응하는 HSDPA 타이밍도.
도 2는 한 예시적인 실시예에서, 본 명세서에서 설명되는 새로운 방법을 예시하는 흐름도.
우리의 새로운 방법에 따라, HS-SCCH 상에 전달되는 모든 k + m 비트들은 TTI의 기간동안 전체 2ms 또는 3 슬롯 동안 전송되는 단일 코드워드를 형성하기 위해 함께 인코딩된다. 이것은 사용자가 HS-SCCH 정보를 디코딩하기 위해 HS-SCCH TTI의 종료까지 기다려야 한다는 것을 의미할 것이다. 하지만, HS-PDSCH 전송은 그때까지 이미 시작된다. 결국, 사용자는 HS-PDSCH 신호들을 버퍼링하기 전에 HS-SCCH를 디코딩하기 위해 기다릴 수 없다. 우리는, HS-SCCH로부터 전체 코드워드를 수신하기 위해 기다리지 않고, 이 전송이 그를 위해 의도된 것인지를 검출하는 방식을 사용자에게 제공함으로써 이러한 문제점을 해소했다.
HS-SCCH의 슬롯1의 끝에서, 사용자는 도 2의 블록(30)에 나타내진 바와 같이, 전체 HS-SCCH 코드워드의 일부만을 수신할 것이다. 예를 들어, 그는 총 120개의 코딩된 비트들 중 40개만을 수신한다. 이하에서, 우리는 전송이 이 부분적인 코드워드의 노이지(noisy) 관찰에만 기초하여, 특정한 사용자를 위해 의도되었는지를 결정하는 알고리즘을 설명한다.
상술한 바와 같이, HS-SCCH에 의해 전달된 메시지는 다른 제어 정보의 k 비트들 및 사용자 신원의 m 비트들로부터 유도된다. 특정한 사용자가 관계되는 한, 그 사용자 신원은 고정되고 공지된 양(quantity)이다. 그러므로, 이 사용자를 위해 의도될 수 있는 모든 가능한 코드워드들의 총 수는 2k이다.
이 사용자를 위해 의도된 2k개의 가능한 코드워드들의 세트는 코드워드를 만드는 콘볼루션 또는 다른 함수의 출력이 사용자 신원을 지정하는(specify) m 개의 입력 비트들에 의존하므로, 임의의 다른 사용자를 위해 의도된 세트를 중첩(overlap)하는 것은 극히 불가능하다. 따라서, 사용자는 모든 이들 2k개의 서로 다른 코드워드들을 열거하고, HS-SCCH 전송의 슬롯(1)에 대응하는 이들 코드워드들의 부분들만을 저장한다. 이들 부분적인 코드워드들이 통상적으로 사용자 단말에 저장되지만, 그것들은 대안으로, 개별적이지만 액세스가능한 위치에 저장될 수 있다.
우리는 벡터(ci)로써 i번째 부분적인 코드워드를 나타내고, 여기서 i는 범위가 1 내지 2k 이다.
HS-SCCH 전송의 슬롯(1)의 수신 후에, 사용자는 벡터(y)로써 나타내지는 부분적인 코드워드의 노이지 버전(noisy version)을 갖는다. 도 2의 블록 40에서 나타내진 바와 같이, 사용자는 저장된 부분적인 코드워드들과 수신된 부분적인 코드워드의 상관을 계산한다. 하나의 가능한 접근법에서, 사용자는 아래와 같이, 상관들(ri)을 얻기 위해, 저장된 부분적인 코드워드들(ci) 각각과 수신된 부분적인 코드워드(y)의 상관을 계산한다.
Figure 112008074392759-PCT00001
여기서, y(n)는 벡터(y)의 n번째 요소이다.
사용자는 rmax = maxiri로써 나타내지는 이들 상관 값들의 최대값을 선택한다. 이 최대 상관(rmax)은 이 전송이 이 사용자를 위해 의도되었다는 확신(confidence)의 측정치이다. 도 2의 블록(50)에 나타내진 바와 같이, 확신 측정치 rmax는 이 전송이 사용자를 위해 의도된 것인지의 여부를 결정하기 위해 미리정해진 임계치(T)와 비교된다. 달리 말해서, 사용자는 전송이 rmax > T이면 그를 위해 의도된 것으로 결정하고, 그렇지 않으면, 그것이 그를 위해 의도되지 않은 것으로 결정할 것이다.
사용자는 예컨대, HS-SCCH 전송의 슬롯(1)을 수신한 후 및 대응하는 HS-PDSCH의 슬롯(1)의 시작 전에 이 테스트를 수행한다. 사용자가 이 전송이 그를 위해 의도된 것이 아니라고 결정하면, 그는 HS-PDSCH 신호들을 버퍼링하거나 HS-SCCH 전송의 나머지를 수신할 필요가 없다. 하지만, 도 2의 블록(60)에서 나타내진 바와 같이, 사용자는 HS-PDSCH 신호들을 버퍼링하기 시작하고, 확신 측정치가 임계치를 초과하면 HS-SCCH 전송을 계속 수신한다.
확신 측정치를 계산하는 다양한 다른 방법들이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 확신 측정치는, 비록 가능한 코드워드들의 수가 매우 클 때 이러한 접근법들이 일반적으로 가장 적용가능하지만, 비터비 알고리즘(Viterbi algorithm)에서 사용되는 것과 같은 트렐리 스 기반의 알고리즘들(trellis-based algorithms)을 사용하여 평가될 수 있다.
또한, 본 발명이 HSDPA 시스템들을 특별히 참조하여 설명되었지만, 이러한 참조는 단순히 설명을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아님을 이해할 것이다.

Claims (4)

  1. 통신 단말에서, 제어 채널을 통해 전송된 코드워드(codeword)의 부분을 수신하는 단계(30)로서, 상기 코드워드는 공유 채널(shared channel) 상의 전송을 수신하기 위해 스케줄링된 단말의 신원(identity)을 나타내는 정보를 포함하는, 수신 단계(30);
    상기 통신 단말이 상기 스케줄링된 단말인지의 여부를 상기 코드워드 부분으로부터 추론하는 단계(40,50); 및
    상기 통신 단말이 상기 스케줄링된 단말이면, 상기 전송을 수신하기 시작하는 단계(60)를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 추론하는 단계는 후보 코드워드들의 콜렉션(collection)과 상기 코드워드 부분을 상관시킴으로써 확신 측정치(confidence measure)를 계산하는 단계(40) 및 상기 확신 측정치가 임계치를 초과하면 상기 통신 단말이 상기 스케줄링된 단말이라고 추론하는 단계(50)를 포함하는, 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 각각의 상관은 상기 코드워드 부분과 상기 후보 코드워드들 각각 사이에서 계산되고, 상기 확신 측정치는 상기 계산된 상관들 중 가장 큰 상관인, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 코드워드(10)는 3개의 시간슬롯들(11,12,13)을 차지하고(occupy), 상기 코드워드 부분은 상기 3개의 시간슬롯들 중 제 1 시간슬롯에서 수신되는, 방법.
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