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KR100362052B1 - 데이터를 전송하기 위한 방법 및 무선국 - Google Patents

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KR100362052B1
KR100362052B1 KR1020007001105A KR20007001105A KR100362052B1 KR 100362052 B1 KR100362052 B1 KR 100362052B1 KR 1020007001105 A KR1020007001105 A KR 1020007001105A KR 20007001105 A KR20007001105 A KR 20007001105A KR 100362052 B1 KR100362052 B1 KR 100362052B1
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크리스토프 오이셔
토비아스 베버
파울 발터 바이어
위르겐 마이어
요한네스 슐레
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 데이터를 전송하기 위한 방법에 관한 것이며, 무선 인터페이스는 버스트 전송을 위하여 시간 슬롯으로 분할된다. 이 경우, 데이터는 시간 슬롯의 데이터 채널에서 전송되며, 데이터 채널은 개별 확산 코드에 의하여 구별될 수 있다. 데이터 심볼을 포함하는 유한 버스트 및 기지의 심볼을 가진 적어도 하나의 블록간 시퀀스는 데이터 채널에서 데이터를 전송하기 위하여 이용된다. 적어도 하나의 파라미터가 무선 인터페이스의 트래픽 조건에 대하여 결정된다. 블록간 시퀀스 및 데이터 심볼을 가진 데이터부의 길이 비율은 트래픽 조건에 따라 조절된다. 상기 방법은 제 3세대 TD/CDMA 이동 무선 네트워크에 특히 적합하다.

Description

데이터를 전송하기 위한 방법 및 무선국{METHOD AND RADIO STATION FOR TRANSMITTING DATA}
무선 통신 시스템에서, 정보(예를 들어, 음성, 비디오 정보 또는 그 외의 데이터)는 전자기파를 이용하여 전송된다. 이 경우 전자기파는 각각의 시스템에 대하여 지정된 주파수 대역에 있는 반송 주파수에 전송된다. GSM(Global System for Mobile Communication)에 대하여, 반송 주파수는 900MHz 범위에 있다. 예를 들어 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 또는 그 외의 제 3세대 시스템과 같은 미래의 무선 통신 시스템에 대하여, 주파수는 약 2000MHz의 주파수 대역으로 제공된다.
전송된 전자기파는 반사, 굴절에 의한 손실 및 지구 곡률 등에 의한 전송 손실에 의하여 감쇠된다. 이는 수신 무선국에서 이용할 수 있는 수신 파워의 감소를 발생시킨다. 이러한 감쇠는 위치에 종속하며 이동 무선국에 있어서는 시간에 종속한다.
무선 수신국 및 무선 전송국사이에 무선 인터페이스가 존재하며, 전자기파를 이용하여 무선 인터페이스를 통하여 데이터 전송이 이루어진다. DE 195 49 158은 무선 인터페이스를 통해 CDMA 가입자 분리를 이용하는 무선 통신 시스템을 개시하는데, 상기 무선 인터페이스는 또한 시분할 다중 액세스(TDMA) 가입자 분리 방식을 이용한다. 상기와 같은 무선 인터페이스는 IEEE 1995년 7월 25-28 시카고 차량 기술 회의 회보 볼륨1, 페이지 469-473 정 등의 "COST 231내에서 개발된 공동 검출 CDMA 이동 무선 시스템 개념"에 개시되어 있다. JD(공동 검출) 방법은 전송된 데이터의 검출을 개선하도록 다수 가입자의 확산 코드에 대한 지식을 이용하기 위하여 수신단에서 사용된다. 이 경우, 무선 인터페이스를 통한 접속은 적어도 두 개의 데이터 채널에 할당될 수 있음이 공지되어 있는데, 이 경우 각각의 데이터 채널은 개별적인 확산 채널에 의하여 구분될 수 있다.
전송된 데이터가 시간 슬롯 내에서 무선 블록(버스트)으로서 전송되고 기지의 심볼을 가진 블록간 시퀀스가 버스트 내에서 전송된다는 것은 GSM 이동 무선 네트워크로부터 알려져 있다. 이들 블록간 시퀀스는 수신단에서 무선국을 동조시키기 위한 트레이닝 시퀀스로서 이용될 수 있다. 무선 수신국은 여러 전송 채널에 대한 채널 임펄스 응답을 추정하기 위하여 블록간 시퀀스를 이용한다. 블록간 시퀀스의 길이는 영구적으로 한정되며 트래픽 조건과 무관하다. EP 0 615 352 A1은 채널 추정을 향상시키기 위하여 TDMA 시스템에서 블록간 시퀀스에 대하여 가변적으로 조절할 수 있는 길이를 개시한다.
공동으로 추정될 수 있는 채널 임펄스 응답 수는 무선 통신 시스템에 대한 용량 제한 요인을 나타낸다. 블록간 시퀀스의 심볼 수는 한정돼 있고, 채널 임펄스 응답은 무한정으로 짧아질 수 없기 때문에, 공동으로 추정될 수 있는 채널 임펄스 응답 수는 무선 인터페이스를 통하여 공동으로 전송되는 데이터 채널 수로 한정된다.
본 발명은 무선 통신 시스템, 특히 이동 무선 네트워크의 무선 인터페이스를 통하여 데이터를 전송하는 방법 및 무선국에 관한 것이다.
도 1은 이동 무선 네트워크의 블록도이다.
도 2는 무선 인터페이스의 프레임 구조를 도시한다.
도 3은 버스트 배치를 도시한다.
도 4는 여러 가지 버스트의 배치를 도시한다.
도 5는 시간 슬롯에 접속하기 위한 할당 방식을 도시한다.
도 6은 무선국의 전송기의 블록도이다.
도 7은 무선국의 수신기의 블록도이다.
따라서, 본 발명은 무선 인터페이스의 무선 자원을 효율적으로 사용하도록무선 인터페이스를 통하여 데이터를 전송하는 방법 및 무선국을 제공하는 것이다. 상기 목적은 청구항 제 1항의 특징을 가진 방법 및 청구항 제 11항의 특징을 가진 무선국에 의하여 달성된다. 본 발명의 개선점은 종속항에 나타나 있다.
본 발명에 따르면, 무선 통신 시스템에서 데이터를 전송하는 방법에서, 무선 인터페이스는 버스트 전송을 위하여 시간 슬롯으로 분할된다. 이 경우, 하나의 시간 슬롯에서 데이터가 데이터 채널을 통하여 전송되며, 데이터 채널은 개별 확산 코드에 의하여 구분될 수 있다. 데이터 심볼 및 기지의 심볼을 가진 적어도 하나의 블록간 시퀀스를 포함하는 유한 버스트가 데이터 채널을 통하여 데이터를 전송하기 위하여 이용된다. 적어도 하나의 파라미터가 무선 인터페이스의 트래픽 조건에 대하여 결정되며, 블록간 시퀀스 및 데이터 심볼을 가진 데이터부의 길이 비율은 트래픽 조건에 따라 조정된다.
따라서, 추정되어 시간 슬롯에서 전송될 수 있는 채널 임펄스 응답 수에 대한 제한은 블록간 시퀀스를 길게 함으로써 극복될 수 있다. 블록간 시퀀스가 길어지면, 더 많은 수의 접속이 전송될 수 있다. 한편, 만약 시간 슬롯당 접속 수가 적으면 블록간 시퀀스 길이가 짧아질 수 있어, 시간 슬롯의 더 많은 부분이 데이터 심볼 전송을 위하여 이용될 수 있다. 블록간 시퀀스 길이를 조절할 수 있는 능력은 데이터 채널내의 한 접속 형태의 버스트(원하는 정보, 시그널링 정보, 조직 정보, 액세스 버스트)에 적용한다.
본 발명에 따르면, 트래픽 조건에 대한 파라미터는 다음과 같다:
- 시간 슬롯에서의 접속 수, 및/또는
- 무선 셀에 대한 지형 종류 및/또는
- 시간 슬롯에서의 전송 품질.
시간 슬롯당 트래픽 조건 수, 현재의 수 및/또는 원하는 수는 추정될 수 있는 채널 임펄스 응답 수를 고려한다.
지형 종류는 개별 무선 셀의 특수 지형을 고려한다. 예를 들어, 상이한 전파 경로를 통한 신호 전파 시간에서의 산란은 산간 지역 또는 협만 지역에서 클 수 있으며, 그 결과 긴 채널 임펄스 응답이 추정될 수 있다. 접속 수가 일정하다면, 블록간 시퀀스는 길어질 수 있다. 한편, 건물이 적은 평탄한 무선 셀에서는, 짧은 채널 임펄스 응답 및 이에 따른 짧은 블록간 시퀀스가 이용될 수 있다. 지형 종류는 미리 결정되거나(네트워크 설계시), 현재 무선 인터페이스 측정값으로부터 유도될 수 있다.
예를 들어 비트 에러율과 같은 전송 품질은 채널 추정 품질을 추정하기 위한 파라미터로서 이용될 수 있다. 추정된 채널 임펄스 응답에 대한 이전 길이가 충분하지 못하면, 데이터 검출을 용이하게 할 수 없다. 이는 블록간 시퀀스 및 데이터부의 길이 비율을 적당하게 변경시킴으로써 극복될 수 있다.
블록간 시퀀스 길이가 시간 슬롯의 접속 수 및 추정될 채널 임펄스 응답 길이와 동적으로 매칭된다면, 무선 인터페이스의 스펙트럼 효율이 개선될 것이다.
본 발명의 개선 예에 따르면, 블록간 시퀀스 및 데이터 심볼을 가진 데이터부의 길이 비율은 시간의 함수로 조절된다. 이는 블록간 시퀀스 길이가 무선 인터페이스에서 현재 및/또는 원하는 트래픽 조건을 기초로 조정될 수 있음을 의미한다. 버스트 구조는 거의 지연 없이 트래픽 조건에 매칭된다. 이러한 제어는 기지국 또는 그 외의 네트워크 부품에 의하여 수행될 수 있다.
블록간 시퀀스 및 데이터 심볼을 가진 데이터부의 길이 비율은 개별 무선 셀 및/또는 개별 시간 슬롯에 대하여 선택적으로 또는 추가적으로 조절된다. 트래픽 조건은 무선 셀에 따라 그리고 시간 슬롯에 따라 변동되기 때문에, 매칭이 네트워크 전체가 아닌 개별적으로 이루어진다면 기준무선 통신 시스템의 적응성이 개선된다.
시간 슬롯 내에 이용되는 블록간 시퀀스가 공통 블록간 시퀀스 기본 코드로부터 유도되는 것은 본 발명의 범위 내에 있다. 이는 블록간 시퀀스가 전송단 및 수신단에서 특히 쉽게 만들어지고 공통 블록간 시퀀스 기본 코드로부터 유도된 블록간 시퀀스를 가진 모든 접속에 대하여 채널 추정이 공동으로 수행되도록 한다.
다수의 채널을 하나의 접속에 할당하고 이용되는 블록간 시퀀스 수를 데이터 채널 수보다 적게 하는 것이 바람직하다. 이는 채널 추정의 복잡성을 감소시킨다. 또한, 시간 슬롯당 가능한 데이터 채널 수는 증가하는데, 이는 다수의 데이터 채널이 동일 블록간 시퀀스를 이용하고 용량을 한정하는 채널 추정 영향은 데이터 채널에 영향을 주지 않기 때문이다. 상이한 데이터 속도를 갖기 위해 데이터 채널이 상이한 블록간 시퀀스 길이를 갖는 것은 본 발명의 범위내에 있다. 상이한 데이터 속도는 시간 슬롯당 데이터 심볼 비율을 변경함으로써 발생될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 음성은 소위 1/2 속도 모드로 스위칭함으로써 동일한 품질로 연속되어 전송될 수 있다.
본 발명의 실시예가 첨부된 도면을 참조로 설명된다.
도 1에 도시된 무선 통신 시스템의 구조는 공지된 GSM 이동 무선 네트워크에 상응하며, 이는 서로 네트워크로 연결되고 고정된 네트워크 PSTN에 액세스하는 다수의 이동 교환국(MSC)을 포함한다. 또한, 이 경우 이들 이동 교환국(MSC)은 적어도 하나의 기지국 제어기(BSC)에 연결된다. 각각의 기지국 제어기(BSC)는 적어도 하나의 기지국(BS)에 접속을 허용한다. 상기와 같은 기지국(BS)은 무선 인터페이스를 통하여 이동국(MS)에 무선 링크를 형성할 수 있는 무선국이다.
예를 들어, 도 1은 3개의 이동국(MS)과 하나의 기지국(BS)사이에서 원하는 정보(ni) 및 시그널링 정보(si)를 전송하는 3개의 무선 링크를 도시하는데, 하나의 이동국(MS)은 두 개의 데이터 채널(DK1, DK2)에 할당되며, 그 외의 이동국(MS)은 각각 데이터 채널(DK3, DK4)에 할당된다. 작동 및 관리 센터(OMC)는 이동 무선 네트워크 또는 네트워크의 일부에 대한 모니터링 및 관리 기능을 제공한다. 이러한 구조의 기능은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에 의하여 이용되지만, 본 발명이이용될 수 있는 다른 무선 통신 시스템으로 이전될 수 있다.
기지국(BS)은 예를 들어 3개의 개별 방출 소자를 포함하는 안테나 디바이스에 연결된다. 각각의 개별 방출 소자는 기지국(BS)에 의하여 지원되는 무선 셀의 섹터로 지향적으로 방출한다. 그러나, 선택적으로, 많은 수의 개별 방출 소자(적응 안테나에 기초하여)가 이용되어, SDMA 방식(공간 분할 다중 액세스)을 기초로 공간 분할 가입자 분리 방식을 이용하는 것이 가능하다.
기지국(BS)은 지역(LA)에 관련되고 무선 셀(무선 셀 식별)에 관련된 조직 정보를 이동국(MS)에 제공한다. 조직 정보는 안테나 디바이스의 모든 개별 방출 소자를 통하여 동시에 전송된다.
기지국(BS)과 이동국(MS)사이에서 원하는 정보(ni) 및 시그널링 정보(si)의 접속은 지향성 전파 경로 이외에 예를 들어 건물상의 반사에 의하여 야기되는 다중 경로를 통하여 이루어진다. 안테나 디바이스(AE)의 특정 개별 방출 소자에 의한 지향성 전송은 전 방향성 전송보다 안테나 이득이 크다. 접속 품질은 지향성 전송에 의하여 향상된다.
이동국(MS)이 이동중이라면, 다른 교란과 함께 다중 경로 전파는 가입자 신호의 여러 가지 전파 경로로부터의 신호 성분이 이동 수신국(MS)에서 시간의 함수로서 중첩되도록 한다. 또한, 상이한 기지국(BS)의 가입자 신호가 한 주파수 채널에서 수신된 신호(rx)를 형성하도록 수신 포인트에서 중첩되는 것으로 가정한다. 이동 수신국(MS)의 목적은 원하는 정보(ni) 및 시그널링 정보(si)에서의 데이터 (d)(가입자 신호에서 전송된) 및 조직 정보에서의 데이터를 검출하기 위한 것이다.
도 2는 무선 인터페이스의 프레임 구조를 도시한다. TDMA를 기초로, 예를 들어 B=1.6MHz의 대역폭을 가진 광대역 주파수 범위는 다수의 시간 슬롯(ts), 예를 들어 시간 슬롯 ts1에서 ts8로 분할된다. 주파수 범위(B)내의 각각의 시간 슬롯(ts)은 주파수 채널을 형성한다. 다수의 접속과 관련된 정보는 원하는 데이터 전송을 위한 주파수 채널 내의 버스로 전송된다. 다수의 주파수 범위(B)는 FDMA(주파수 분할 다중 액세스)를 기초한 무선 통신 시스템에 할당된다.
도 3에 따르면, 원하는 데이터 전송을 위한 이들 버스트는 데이터 심볼(d)을 가진 데이터부를 포함하는데, 이 부분에서는 수신단에 알려진 블록간 시퀀스가 삽입된다. 데이터(d)는 미세 구조(확산 코드)를 이용하여 개별 접속을 위하여 확산되어, 예를 들어 K 데이터 채널(DK1, DK2, DK3,...DKK)이 수신단에서 이 CDMA에 의하여 분리될 수 있다. 각각의 이들 데이터 채널(DK1, DK2, DK3,...DKK)에는 전송단에서 심볼당 특정량의 에너지(E)가 할당된다.
Q 칩을 가진 데이터(d)로부터의 개별 심볼의 확산은 주기(Tc)의 Q 서브섹션이 심볼 주기(Ts)내에서 전송된다는 것을 의미한다. 이 경우 Q 칩은 개별 확산 코드를 형성한다. 블록간 시퀀스(m)는 주기(Tc)와 유사하게 L 칩을 포함한다. 또한, 주기(Tg)의 보호(guard) 시간은 시간 슬롯(ts)내에 제공되어, 연속 시간 슬롯(ts)에서의 접속을 통한 여러 가지 신호 전파 시간을 보상하도록 한다. 광대역 주파수 범위(B)내에서, 연속 시간 슬롯(ts)은 프레임 구조를 기초로 중단된다. 8개의 시간 슬롯(ts)은 프레임을 형성하도록 결합되는데, 프레임내의 하나의 특정 시간 슬롯은 원하는 데이터 전송을 위한 주파수 채널을 형성하며 접속 그룹에 의하여 반복적으로 이용된다. 예를 들어 이동국(MS)의 주파수 또는 시간 동기를 위한 추가 주파수 채널은 각각의 프레임에 삽입되지 않지만 다중 프레임내의 소정 시간에 있다. 이들 주파수 채널사이의 간격은 무선 통신 시스템이 이용될 수 있는 용량을 결정한다.
무선 인터페이스 파라미터는 예를 들어 다음과 같다.
버스트 주기 577μs
블록간 시퀀스(m)당 칩 수 243
보호 시간(Tg) 32μs
데이터부(N)당 데이터 심볼 33
심볼 주기(Ts) 6.46μs
심볼(Q)당 칩 14
칩 주기(Tc) 6/13μs
파라미터는 또한 상향 링크(MS→BS) 및 하향 링크(BS→MS) 방향에서 상이하게 설정될 수 있다.
데이터 속도에 대한 영향은 도 4에 도시되어 있다. 이 경우, 일정한 버스트 구조가 아니라, 제어 디바이스(SE)가 버스트 구조를 변경시키는 것으로 가정한다. 시간 슬롯의 길이가 일정할 경우 블록간 시퀀스(m)의 길이 및 이에 따른 블록간 시퀀스(m)와 데이터부의 비율은 지형 상황에 매칭될 수 있다. 예를 들어 산악 지역 또는 협곡과 같은 복잡한 지형 상황에서, 블록간 시퀀스(m)의 길이는 데이터부 또는 보호 시간을 감소하는 대신 길어진다. 예를 들어, 평지와 같은 단순한 지형에서, 블록간 시퀀스(m)는 짧아질 수 있다. 버스트 구조는 바람직하게 무선 셀의 기능에 따라 한정된다. 그러나, 접속에 따라 블록간 시퀀스 길이를 개별적으로 조절하는 것이 가능한데, 바람직하게 버스트 구조의 접속(V1, V2, V3)은 공통 시간 슬롯(ts1)에 할당된다.
이 경우 블록간 시퀀스(m)의 길이는 추정될 채널 임펄스 응답(h)의 길이(W)에 거의 상응하며, 다시 말해, 단순 지형 구조에서, 채널 임펄스 응답은 예를 들어, W=3으로 짧으며, 복잡한 지형 상황에서 예를 들어 W=7로 길다.
블록간 시퀀스(m)의 길이는 무선 인터페이스상의 특정 트래픽 조건에 따라 조절된다. 예를 들어, 제어 디바이스(SE)는 (예를 들어 기지국 제어기(BSC)와 같은 다른 네트워크 부품으로부터 미리 설정된 것을 기초로) 트래픽 조건에 관한 파라미터를 결정한다.
트래픽 조건과 관련된 이들 파라미터는 다음과 같다.
- 시간 슬롯에서의 접속 수(M) 및/또는
- 무선 셀에 대한 지형 종류(G) 및/또는
- 시간 슬롯에서의 전송 품질(Q).
이들 파라미터는 현재 측정된 값 또는 미래의 값일 수 있으며, 후자는 만약 추가의 접속 또는 데이터 채널이 시간 슬롯(ts)에 할당될 경우 발생된다.
시간 슬롯당 트래픽 조건의 수(M)는 추정될 수 있는 채널 임펄스 응답 수에 직접 영향을 준다.
지형 종류(G)는 개별 무선 셀의 특정 지형을 고려한다. 접속 수가 일정하면, 블록간 시퀀스는 산악 지역 또는 협만의 무선 셀에 대하여는 길어지며, 건물이 거의 없는 평탄한 무선 셀에 대하여는 짧아진다. 지형 종류(G)는 네트워크 계획에 의하여 결정된다. 채널 임펄스 응답(h)의 실시간 적응은 무선 전송 측정값으로부터 가능하다.
전송 품질(Q)은 비트 에러율에 의하여 표시되며 채널 추정 품질을 표시한다. 추정된 채널 임펄스 응답(h)에 대한 이전 길이가 충분하지 못하면, 데이터 검출을 용이하게 할 수 없다. 이는 블록간 시퀀스(m) 및 데이터부의 길이 비율을 적당하게 변경시킴으로써 극복될 수 있다.
블록간 시퀀스(m)와 데이터 심볼(d)의 길이 비율은 지형 종류(G)에 따라 개별 무선 셀에 대하여 조절될 수 있다. 무선 셀의 트래픽 조건이 심하게 변동하면, 조절은 또한 시간 슬롯 또는 시간에 의존한다.
유사한 트래픽 조건과의 접속은 동일시간 슬롯(ts)에 할당되며, 이 시간 슬롯에 대한 최적의 블록간 시퀀스 길이는 모든 접속에 대하여 공동으로 설정된다. 시간 관계는 버스트 구조의 동적인 적응을 고려하여, 버스트 구조는 지연 없이 트래픽 조건에 매칭되도록 한다. 블록간 시퀀스 길이가 시간 슬롯의 접속 수(M) 및 추정될 채널 임펄스 응답의 길이(W)에 매칭되면, 평균적으로, 무선 인터페이스의 스펙트럼 효율이 향상된다.
도 5는 무선 인터페이스에 대한 TDMA 구조중 하나의 프레임을 도시한다. 개별 시간 슬롯(ts1, ts2, ts3)에 대한 접속(V1 내지 V10)의 할당은 네트워크 측에서 수행된다. 이 경우, 제한된 채널 임펄스 응답(h)의 수만이 시간 슬롯(ts)당 공동으로 추정될 수 있다는 것을 유념해야 한다. 이러한 제한은 채널 임펄스 응답이 L칩을 포함하고 채널 임펄스 응답이 정확한 채널 추정을 위한 W 계수를 가지며 M이 시간 슬롯당 접속 수를 나타내기 때문이다. 이 경우, 공동으로 추정될 수 있는 채널 임펄스 응답(h)의 수는 부등식 L≥M*W+W-1에 의하여 제한된다.
할당 방법은 거의 동일한 접속 수가 각각의 시간 슬롯(ts)에서 전송된다는 것을 고려한다. 고려되어야 할 두 번째 사항은 각각의 시간 슬롯(ts)에서의 블록간 시퀀스 길이이며, 따라서, 예를 들어 더 많은 수의 접속은 접속(V4 내지 V7)이 더 긴 블록간 시퀀스(m)를 가진 시간 슬롯(ts2)에서 전송되도록 한다.
다수의 데이터 채널(DK1, DK2)에 대한 공통 블록간 시퀀스(m)를 이용함으로써, 하나의 시간 슬롯(ts)에 더많은 데이터 채널(DK1, DK2)을 전송하는 것이 가능하다. 이는 시간 슬롯(ts)당 데이터 속도를 증가시키거나 또는 이 시간 슬롯(ts)에서 추정될 수 있는 채널 임펄스 응답(h)(복잡한 지형 구조에 대한)을 길게 한다.
도 6 및 7에 도시된 전송기 및 수신기는 각각 기지국(BS) 또는 이동국(MS)일 수 있는 무선국에 관한 것이다. 그러나, 신호 처리는 하나의 접속에 대하여만 설명하였다.
도 6에 도시된 전송기는 데이터 소스(마이크로폰 또는 네트워크 측의 접속)로부터 이전에 디지털화된 데이터 심볼(d)을 수신하며, N=33 데이터 심볼(d)을 가진 두 개의 데이터부는 별도로 처리된다. 먼저, 속도 1/2 및 제한 길이 5에서의 채널 코딩은 통상적인 코더(FC)에서 수행되며, 그 다음에 인터리버(I)에서 스크램블링 깊이 4 또는 16으로 스크램블링된다.
스크램블링된 데이터는 변조기(MOD)에서 4-PSK 변조되고 4-PSK로 변환되며 확산 수단(SPR)에서 개별 확산 코드에 따라 확산된다. 이러한 처리는 데이터 처리 수단(DSP)에서 모든 데이터 채널(DK1, DK2)에 대하여 병렬로 수행된다. 도시되지 않았지만, 기지국(BS)인 경우, 접속은 유사하게 병렬로 처리된다. 데이터 처리 수단(DSP)은 제어 디바이스(SE)에 의하여 제어되는 디지털 신호 프로세서에 의하여 제공될 수 있다.
데이터 채널(DK1, DK2)의 확산 데이터는 합산기(S)에서 중첩되며, 데이터 채널(DK1, DK2)은 이러한 중첩 과정에서 동일한 가중치를 가진다. m-번째 가입자에 대한 전송된 신호(s)의 이산 시간 표시는 다음 식에 따라 형성될 수 있다.
여기서 K(m)는 m-번째 가입자의 데이터 채널 수이며, N은 데이터부당 데이터 심볼(d)의 수이다. 중첩된 가입자 신호는 버스트 형성기(BG)로 입력되는데, 상기 버스트 형성기는 접속 특정 블록간 시퀀스(m)를 고려하여 버스트를 어셈블링한다.
jq-1을 곱한 이진 CDMA 코드로부터 유도되는 복소수 CDMA 코드가 이용되기 때문에, 접속이 하나의 데이터 칩만을 이용할 경우 버스트 형성기(BG)에 연결된 칩 임펄스 필터(CIF)의 출력 신호는 GMSK 변조되며 거의 일정한 포락선을 가진다. 칩 임펄스 필터(CIF)는 GMSK 메인 펄스와 콘볼루션을 수행한다.
디지털 신호 처리는 전송단에서 디지털/아날로그 변환, 전송 주파수 대역으로의 전송 및 신호 증폭 전에 이루어진다. 전송된 신호는 안테나 디바이스를 통하여 전송되며 여러 가지 전송 채널을 통하여 예를 들어 이동국(MS)국인 무선 수신국에 도달한다.
이 경우, L 복소수 칩을 포함하는 하나의 개별 블록간 시퀀스(m)가 접속에 이용된다. 요구되는 M개의 상이한 블록간 시퀀스는 길이 M*W인 기본 블록간 시퀀스 코드로부터 유도되는데, 여기서 M은 최대 가입자(접속) 수이며, W는 채널 임펄스 응답(h)에 대한 최대 예상수를 나타낸다. 접속 특정 블록간 시퀀스(m)는 기본 블록간 시퀀스 코드를 W*m 칩을 통하여 우측으로 회전시킴으로써 그리고 최고 L≥(M+1)*W-1 칩으로 주기적으로 확장함으로써 유도된다. 복소수 기본 블록간 시퀀스 코드는 jq-1에 의한 변조에 의하여 이진 블록간 시퀀스 코드로부터 유도되기 때문에, 블록간 시퀀스(m)의 전송된 신호는 유사하게 GMSK 변조된다.
수신단에서(도 7참조), 증폭, 필터링 및 기저대역으로의 변환과 같은 아날로그 처리는 디지털 저역 필터(DLF)에서 수신된 신호의 디지털 저역 필터링 전에 수행된다. 길이 L=M*W인 벡터(em)로 표시되며 데이터부에 어떠한 간섭도 포함하고 있지 않은 수신된 신호 부분(e)은 채널 추정기(KS)에 전달된다. 모든 M 채널 임펄스 응답(h)에 대한 채널 추정은 h=IDFT(DFT(em)g)에 따라 수행되며, 여기서 g=(DFT(sm))-1이다.
공동 검출 데이터 추정기(DE)에서의 데이터 추정은 모든 접속에 대하여 공동으로 수행된다. 확산 코드는 c(k)로 표시되며, 수신된 데이터는 d(k)로 표시되며, 대응하는 채널 임펄스 응답은 h(k)로 표시되는데, 여기서 k= 1 내지 K이다. 데이터 추정을 위하여 사용되는 수신된 신호의 부분은 벡터 e=A·d+n으로 표시되며, 여기서 A는 사전에 알려진 CDMA 코드 c(k)및 추정된 채널 임펄스 응답 h(k)를 갖는 시스템 매트릭스이다. 벡터 d는 다음 식에 따른 각각의 데이터 채널의 데이터 d(k)의 결합체이다.
d = [d1 (1), d1 (2),..d1 (k),..dN (1),..dN (k)]
이러한 심볼 배열에 대하여, 시스템 매트릭스 A는 알고리듬의 복잡성을 감소시키기 위하여 이용된 대역 구조를 가진다. 벡터 n은 잡음 성분을 포함한다. 데이터 추정은 다음 식에 따라 제로 강제 블록 선형 등화기(ZF-BLE)에 의하여 수행된다.
d = (A*TA)-1A*Te성분들은 연속 값을 가지며 데이터 심볼 d의 추정된 값들에 의해 조정되지 않는다. d의 계산을 간단하게 하기 위해, 문제는 다음 형태의 선형 방정식 시스템으로 다시 쓰여질 수 있다.(A*TA)d=A*Te
여기서 촐레스키 분해를 하면 A*TA=H*TH이며, 데이터 심볼 d의 결정은 다음 두 선형 방정식 계의 해답으로 감소된다.
H*Tz=A*T e, 여기서 H·d=z이다.
이들 방정식 계는 순환함수로 풀어진다. H는 상한 삼각 매트릭스이고 H*T는 하한 삼각 매트릭스이다.
여기서 설명된 데이터 추정은 하나의 개별 데이터부에 적용할 수 있다. 또한, 데이터 추정은 블록간 시퀀스(m) 및 데이터부사이의 간섭을 고려해야 한다.데이터 채널(DK1, DK2)의 데이터 심볼의 분리는 복조기(DMO)에서의 복조, 디인터리버(DI)에서의 해독 및 콘볼루션 디코더(FD)에서의 채널 디코딩 전에 수행된다.
전송단 및 수신단에서, 디지털 신호 처리는 제어 디바이스(SE)에 의하여 제어된다. 제어 디바이스(SE)는 특히 접속당 데이터 채널(DK1, DK2) 수, 데이터 채널(DK1, DK2)에 대한 확산 코드, 현재의 버스트 구조 및 채널 추정에 대한 필수조건을 고려한다.
특히, 제어 디바이스(SE)는 합산기(S)에서의 데이터 심볼(d)의 중첩에 영향을 준다. 따라서 상이한 데이터 채널(DK1, DK2)에서 데이터 심볼에 대한 가중을 조절하는 것이 가능하다. 동일한 가중과 달리, 제 1범주(예를 들어 시그널링 정보)의 데이터 심볼(d)은 높게 가중될 수 있다. 제어 디바이스(SE)는 마찬가지로 버스트 형성기(BG)를 제어하며 심볼당 에너지를 설정한다. 이 경우 심볼당 에너지는 데이터부 및 블록간 시퀀스(m)에서 동일하다. 데이터부는 소정 트래픽 조건에서 높게 가중될 수 있다.
실시예에서 FDMA, TDMA 및 CDMA를 결합하여 이용하는 이동 무선 네트워크는 제 3세대 시스템에 적합하다. 특히, 현재 GSM 이동 무선 네트워크에 적합하며, 약간의 수정만 하면 된다. GSM 표준 및 제안된 TD/CDMA 표준에 따라 모두 동작하는 이중 모드 이동국(MS)의 설계는 간단하다.
시간 슬롯당 데이터 속도를 증가시키고, 공통 블록간 시퀀스(m)(채널 풀링)를 이용함으로써, 예를 들어 단계적으로 K-배의 13 kbits/s의 가변 데이터 속도를 설정하는 것이 가능하다.

Claims (11)

  1. 무선 인터페이스는 버스트 전송을 위하여 시간 슬롯(ts)으로 분할되며;
    하나의 시간 슬롯(ts)에서, 데이터 채널(DK1, DK2, DK3)은 개별 확산 코드에 의하여 구별될 수 있으며;
    데이터 심볼(d)을 포함하는 유한 버스트 및 기지의 심볼을 가진 적어도 하나의 블록간 시퀀스(m)는 하나의 시간 슬롯에서 전송되는, 무선 통신 시스템에서 무선 인터페이스를 통하여 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    하나의 블록간 시퀀스(m)는 다수의 데이터 채널(DK1, DK2, DK3)에 대한 채널 추정을 위한 공통 블록간 시퀀스(m)로서 이용되며,
    무선 인터페이스의 트래픽 조건에 대한 적어도 하나의 파라미터(M, Q, G)가 결정되며,
    블록간 시퀀스(m) 및 데이터 심볼(d)을 가진 데이터부의 길이 비율은 트래픽 조건에 따라 조절되며, 그리고
    상기 시간 슬롯에서 데이터 채널(DK1, DK2, DK3)의 수는 블록간 시퀀스(m) 및 데이터부의 길이 비율 함수로서 조절되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 트래픽 조건에 대한 하나의 파라미터는 시간 슬롯(ts)에서의 접속 수(M)인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 트래픽 조건에 대한 하나의 파라미터는 무선 셀에 대한 지형 종류(G)인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 트래픽 조건에 대한 하나의 파라미터는 시간 슬롯(ts)에서의 전송 품질(Q)인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 블록간 시퀀스(m) 및 데이터 심볼(d)을 가진 데이터부의 길이 비율은 시간의 함수로서 조절되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 블록간 시퀀스(m) 및 데이터 심볼(d)을 가진 데이터부의 길이 비율은 개별 무선 셀에 대하여 조절하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 블록간 시퀀스(m) 및 데이터 심볼(d)을 가진 데이터부의 길이 비율은 개별 시간 슬롯에 대하여 조절되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 시간 슬롯(ts)에서 이용되는 상기 블록간 시퀀스(m)는 공통 블록간 시퀀스 기본 코드(mg)로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 다수의 데이터 채널(DK1, DK2)에 접속이 할당되며, 이용되는 블록간 시퀀스(m)의 수는 데이터 채널(DK1, DK2)의 수보다 적은 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상이한 블록간 시퀀스 길이를 가진 데이터 채널(DK1, DK2, DK3)은 상이한 데이터 속도를 가지는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  11. 무선 인터페이스를 통하여 무선 통신 시스템에서 데이터를 전송하는 무선국으로서, 무선 인터페이스는 버스트 전송을 위해 시간 슬롯(ts)으로 분할되며, 상기 무선국은 데이터 심볼(d)을 가진 유한 버스트 및 기지의 심볼을 가진 적어도 하나의 블록간 시퀀스(m)를 발생시키는 신호 처리 수단(DSP)을 가지는데, 상기 버스트는 시간 슬롯(ts)에서 전송되며, 하나의 시간 슬롯(ts)에서, 데이터 채널(DK1, DK2, DK3)은 개별 확산 코드에 의하여 구별되는, 무선 통신 시스템에서 테이터를 전송하는 무선국에 있어서,
    블록간 시퀀스(m)는 다수의 데이터 채널(DK1, DK2, DK3)에 대한 채널 추정을 위한 공통 블록간 시퀀스(m)로서 이용되며,
    상기 무선 인터페이스의 트래픽 조건에 대한 파라미터(M, Q, G)를 결정하고, 트래픽 조건에 따라 블록간 시퀀스(m) 및 데이터 심볼(d)을 가진 데이터부의 길이 비율을 조절하며, 블록간 시퀀스(m) 및 데이터부의 길이 비율의 함수로서 시간 슬롯에서 데이터 채널(DK1, DK2, DK3)의 수를 조절하는 제어 수단(SE)을 가지는 것을 특징으로 하는 무선국.
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