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KR100693931B1 - 무선 통신 시스템, 무선 통신 시스템을 가동시키는 방법, 및 제 1 지국 및 제 2 지국 - Google Patents

무선 통신 시스템, 무선 통신 시스템을 가동시키는 방법, 및 제 1 지국 및 제 2 지국 Download PDF

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KR100693931B1
KR100693931B1 KR1020017015081A KR20017015081A KR100693931B1 KR 100693931 B1 KR100693931 B1 KR 100693931B1 KR 1020017015081 A KR1020017015081 A KR 1020017015081A KR 20017015081 A KR20017015081 A KR 20017015081A KR 100693931 B1 KR100693931 B1 KR 100693931B1
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티모씨 요트. 몰슬레이
베너흐드 헌트
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

무선 통신 시스템은 제 2 지국으로부터 제 1 지국으로의 데이터(214) 송신을 위한 랜덤 엑세스 채널을 구비한다. 그러한 채널은 실제로 통화 중에 있지 않은 동안 제 1 지국으로 송신하기 위한 데이터(214)를 가지고 있는 제 2 지국에 의해서 사용되도록 의도된다. 엑세스 요청(202)이 더 큰 범위의 가능한 시그니츄어로 송신될 수 있게 함으로써, 훨씬 큰 수의 자유도(degree of freedom)가 랜덤 엑세스 채널로의 엑세스를 요청하는 제 2 지국에 유효하다. 이것은 엑세스 요청(202)에 의해 제 1 지국으로 송신되는 정보의 양을 증가시킴으로써 상당히 개선된 자원 할당 효율을 가능케 한다.

Description

무선 통신 시스템, 무선 통신 시스템을 가동시키는 방법, 및 제 1 지국 및 제 2 지국{RADIO COMMUNICATION SYSTEM, A METHOD OF OPERATING THE SAME, AND A PRIMARY STATION AND A SECONDARY STATION}
본 발명은 제 2 지국으로부터 제 1 지국으로의 송신을 위한 랜덤 엑세스 채널을 구비하는 무선(radio) 통신 시스템에 관한 것이고, 또한, 상기 시스템에서 사용하기 위한 제 1 및 제 2 지국에 관한 것이며, 상기 시스템을 가동시키는 방법에 관한 것이다. 비록 본 발명의 명세서에서는 특별히 최신의 범용 이동 통신 시스템(UMTS : Universal Mobile Telecommunication System)과 관련하여 시스템을 설명하지만, 설명되는 기술은 다른 이동 무선 시스템에서도 동일하게 적용가능하다는 것이 이해될 것이다. 본 발명의 명세서에서, 랜덤 엑세스 패킷 채널이란 용어는 랜덤 엑세스 패킷 송신이 이루어지는 논리 채널을 지칭하고, 일반적으로 다수의 개별적인 물리 채널들로 구성될 것이다.
랜덤 엑세스 채널은 이동국(MS)으로 하여금 짧은 메시지를 기지국(BS)에 전송할 수 있게 하는 무선 통신 시스템의 전형적인 구성성분이다. 애플리케이션은 MS가 턴 온 되었을 때 BS에 신호를 보내는 단계와, MS가 통화 중에 있지 않을 수도 있을 때 데이터 패킷을 BS에 전송하는 단계와, MS가 사용할 자원을 할당하도록 BS에 요청하는 단계를 포함한다.
이동국이 종종 실제로 통화 중에 있지 않을 때 데이터 패킷을 BS에 전송하기 위한 필요조건을 구비하는 시스템에서, 표준 랜덤 엑세스 채널과 유사한 특징을 갖지만 작고 중간 크기인 패킷을 MS로부터 BS로 송신하기 위한 랜덤 엑세스 패킷 채널을 제공하는 것이 유리하다.
UMTS를 위해 개발된 그러한 구성의 실시예에 있어서, MS에 유효한 다수의 랜덤 엑세스 패킷 채널이 존재한다. MS에 의해 전송된 패킷 채널 자원으로의 엑세스 요청은 16 개의 유효한 시그니츄어(signature) 중 하나로 인코딩된다. 각각의 시그니츄어는 MS에 의해 요구되는 특정 자원에 대한 요청, 예를 들어 특정 비트 레이트를 갖는 채널 요청에 대응한다. 만약 적절한 자원이 사용하기에 유효하다면, BS는 그 자원을 요청 중인 MS에 할당한다.
그러한 구성으로 인한 문제점은, 제한된 수의 시그니츄어와 유효한 채널로 인해서 엑세스 처리과정 동안에 전송될 수 있는 정보의 양이 제한된다는 것이다. 이 문제점은 시스템에서의 자원 할당에 대한 효율을 감소시킨다.
본 발명의 목적은 개선된 자원 할당을 갖는 랜덤 엑세스 패킷 채널을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 양상에 따라, 제 2 지국(이후 이동국으로도 칭함)으로부터 제 1 지국(이후 기지국으로도 칭함)으로의 송신을 위한 랜덤 엑세스 채널을 구비하는 무선(radio) 통신 시스템이 제공되는데, 상기 제 2 지국은 제 1 시그니츄어(signature) 세트로부터 선택된 제 1 시그니츄어로 인코딩되어진 엑세스 프리엠블을 송신함으로써 랜덤 엑세스 채널 자원의 할당을 요청하는 수단을 구비하 고, 상기 제 1 지국은, 엑세스 프리엠블을 수신하고, 상기 제 1 시그니츄어를 결정하며, 상기 요청된 자원이 유효한지 여부를 통보하는, 제 2 시그니츄어 세트로부터 선택된 제 2 시그니츄어로 인코딩되어진 엑세스 응답을 송신하는 수단을 구비하며, 여기서, 상기 제 1 시그니츄어의 선택은 상기 자원 할당 요청에 관한 다른 정보를 제공하고, 상기 제 2 세트의 각 시그니츄어는 상기 제 1 세트에 있는 복수의 시그니츄어에 대응한다.
본 발명의 제 2 양상에 따라, 제 2 지국으로부터 제 1 지국으로의 송신을 위한 랜덤 엑세스 채널을 구비하는 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 제 1 지국이 제공되는데, 상기 제 2 지국에 의해 송신되고, 제 1 시그니츄어 세트로부터 선택된 제 1 시그니츄어로 인코딩되어진 엑세스 프리엠블을 수신하고, 상기 제 1 시그니츄어를 결정하고, 어떤 랜덤 엑세스 채널 자원이 할당되도록 제 2 지국이 요청하는지를 상기 엑세스 프리엠블로부터 결정하며, 상기 요청된 자원이 유효한지 여부를 통보하는, 제 2 시그니츄어 세트로부터 선택되어진 제 2 시그니츄어로 인코딩된 엑세스 응답을 송신하는 수단이 제공되고, 여기서, 상기 제 1 시그니츄어의 선택은 상기 자원 할당 요청에 관한 다른 정보를 제공하고, 상기 제 2 세트의 각 시그니츄어는 상기 제 1 세트에 있는 복수의 시그니츄어에 대응한다.
본 발명의 제 3 양상에 따라, 제 1 지국으로의 송신을 위한 랜덤 엑세스 채널을 구비하는 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 제 2 지국이 제공되는데, 제 1 시그니츄어 세트로부터 선택된 제 1 시그니츄어로 인코딩되어진 엑세스 프리엠블을 송신함으로써 랜덤 엑세스 채널 자원의 할당을 요청하고, 상기 요청된 자원이 유효 한지 여부를 통보하는, 제 2 시그니츄어 세트로부터 선택된 제 2 시그니츄어로 인코딩되어진 엑세스 응답을 수신하는 수단이 제공되며, 여기서, 상기 제 1 시그니츄어의 선택은 상기 자원 할당 요청에 관한 다른 정보를 제공하고, 상기 제 2 세트의 각 시그니츄어는 상기 제 1 세트에 있는 복수의 신호에 대응한다.
본 발명의 제 4 양상에 따라, 제 2 지국으로부터 제 1 지국으로의 송신을 위한 랜덤 엑세스 채널을 구비하는 무선 통신 시스템을 가동시키는 방법이 제공되는데, 상기 방법은, 상기 제 2지국이 제 1 시그니츄어 세트로부터 선택된 제 1 시그니츄어로 인코딩되어진 엑세스 프리엠블을 송신함으로써 랜덤 엑세스 채널 자원의 할당을 요청하는 단계와, 상기 제 1 지국이 상기 엑세스 프리엠블을 수신하고, 상기 제 1 시그니츄어를 결정하며, 상기 요청된 자원이 유효한지 여부를 통보하는, 제 2 시그니츄어 세트로부터 선택된 제 2 시그니츄어로 인코딩되어진 엑세스 응답을 송신하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 제 1 시그니츄어의 선택은 상기 자원 할당 요청에 관한 다른 정보를 제공하며, 상기 제 2 세트의 각 시그니츄어는 상기 제 1 세트에 있는 복수의 시그니츄어에 대응한다.
본 발명의 실시예가 이제 첨부 도면과 관하여 일예를 통해 설명될 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 개략적인 블록도.
도 2는 기본적인 랜덤 엑세스 채널 구성을 도시하는 도면.
도 3은 프리엠블 및 경합 해결 프리엠블(contention resolution preambles)의 송신 시간이 오프셋될 수 있는 향상된 랜덤 엑세스 채널 구성을 도시하는 도면.
도 4는 시간 오프셋을 사용하여 랜덤 엑세스 패킷 채널을 엑세스하기 위해서 시도하기 위한, 본 발명에 따른 방법을 도시하는 흐름도.
도면들에서는, 동일한 참조 번호가 대응하는 특징부를 나타내기 위해서 사용된다.
이제 도 1을 참조하면, 무선(radio) 통신 시스템은 제 1 지국{기지국(BS) : 100}과 복수의 제 2 지국{이동국(MS) : 110}을 포함한다. BS(100)는 마이크로제어기(μC : 102), 안테나 수단(106)에 연결된 트랜시버 수단(Tx/Rx : 104), 송신되는 전력 레벨을 변경하기 위한 전력 제어 수단(PC : 107), 및 PSTN이나 다른 적절한 네트워크로의 연결을 위한 연결 수단(108)을 포함한다. 각각의 MS(110)는 마이크로제어기(μC : 112), 안테나 수단(116)에 연결된 트랜시버 수단(Tx/Rx : 114), 및 송신되는 전력 레벨을 변경하기 위한 전력 제어 수단(PC : 118)을 포함한다. BS(100)로부터 MS(110)로의 통신은 다운링크 채널(122) 상에서 이루어지는 한편, MS(110)로부터 BS(100)로의 통신은 업링크 채널(124) 상에서 이루어진다.
주파수 분할 이중화 시스템에서 가동하는 랜덤 엑세스 패킷 채널에 대한 기본 구성이 도 2에 도시되어 있는데, 업링크 채널(124)이 다운링크 채널(122) 위에 도시되어 있다. 엑세스 단계에서, MS(110)는 먼저 16 개의 가능한 시그니츄어(signature) 중 하나로 인코딩된 프리엠블(P : 202)을 특정 엑세스 슬롯에서 저전력 레벨로 송신한다. 시그니츄어는 특정 비트 시퀀스에 의해서 변조된 채널화 코드 및 스크램블링 코드로 특징되는 신호이다. 상호 직교적인 시그니츄어 세 트는 변조를 위한 상호 직교적인 비트 시퀀스 세트를 한정함으로써 획득될 수 있다. 그러므로, 다른 시그니츄어 세트는 스크램블링 코드 또는 채널화 코드(즉, 물리적인 채널)를 변경하거나 다른 상호 직교적인 비트 시퀀스 세트를 사용함으로써 획득될 수 있다. 도 2에 도시된 기본 시스템에서는, 프리엠블 시그니츄어와 응답(206) 사이에 일대일 매핑이 존재함으로써, MS(110)에 의한 응답의 수신은 어떠한 시그니츄어가 응답될 지를 고유하게 결정한다. 비록 본 발명의 명세서에서는 16 개의 시그니츄어 세트를 언급하지만, 다른 구현에서는 다른 개수의 시그니츄어를 갖는 세트를 사용할 수 있다.
유효한 시그니츄어 각각은 패킷 채널을 위한 단일 비트 레이트에 매핑된다. 유효한 시그니츄어 세트, 및 시그니츄어와 비트 레이트 사이의 매핑은 BS(100)에 의해서 사전에 결정될 수 있거나 정기적으로 방송될 수 있다. MS(110)는 필요한 비트 레이트에 대응하는 프리엠블(202)을 인코딩하기 위한 시그니츄어를 선택한다. 만약 필요한 비트 레이트에 대응하는 하나 보다 많은 수의 유효한 시그니츄어가 존재한다면, MS(110)는 무작위로 하나를 선택한다. 만약 BS(100)가 프리엠블을 올바르게 수신하여 디코딩한다면, 상기 BS(100)는 프리엠블 응답(A : 206)을 송신한다. 도 2에 도시된 예에서는, 제 1 프리엠블(202)이 송신된 후에, 어떠한 응답도 그것에 할당된 슬롯(204)(일예로 길이가 1㎳ 일 수도 있음)내에 복귀되지 않는다. 그러므로, MS(110)는 더 높은 전력 레벨로 또 다른 프리엠블(202)을 송신한다. 상기 프리엠블(202)은 BS(100)에 의해 수신되어 디코딩되고, 상기 BS(100)는 응답(206)을 송신함으로써 엑세스 단계를 완료한다.
상기 응답(206)은, MS(110)의 프리엠블(202)이 수신되었다는 것을 상기 MS(110)에 통보할 뿐만 아니라, 요청된 자원이 유효하다는 것을 신호로 통보하기 위해서 긍정적인 응답일 수 있거나, 상기 요청된 자원이 사용 중에 있고 엑세스가 상기 MS(110)에 대해 거절된다는 것을 신호로 통보하기 위해서 부정적인 응답일 수 있다. 부정 응답(NACK)은 (일부 기준 또는 파일럿 신호에 대한)시그니츄어의 위상을 인버팅시키는 BS(100)에 의해서 통보될 수 있다. 대안적으로, 응답을 위해 BS(100)에 의해서 사용되는 시그니츄어들 중 일부가 NACK로서 또한 사용될 수 있다.
많은 프리엠블(202)이 송신되었다할 지라도, BS(100)는 각각의 엑세스 슬롯 동안에 하나의 응답만을 송신할 것이다. 선택의 한 가지 원칙은 가장 높은 전력으로 수신된 프리엠블(202)에 응답하는 것이다. MS(110)가 프리엠블(202)을 송신하는 최초 전력 레벨은 개방 루프 전력 제어를 사용하는 MS(110)에 의해 전형적으로 결정됨으로써, MS(110)는 BS(100)에 근접해 있는 또 다른 MS(110)에 견주어 불리하지 않다. 만약 하나 보다 많은 수의 프리엠블(202)이 송신되었지만, 각각의 프리엠블이 다른 시그니츄어로 인코딩되었다면, 그 때 각각의 MS(110)는 자신의 프리엠블(202)이 올바르게 수신되었는지 여부를 알 것이다. 그러나, 하나 보다 많은 수의 MS(110)가 동일한 시그니츄어를 선택하였고, 그에 따라 자신의 프리엠블(202)이 수신되었다고 믿는 것이 가능하다. 만약 이러한 이동국(110) 각각이 데이터를 송신하기 시작하면, 결국 충돌이 발생할 것이고, 어떠한 데이터도 올바르게 수신되지 않기 쉽다.
이러한 일이 발생하는 경우를 감소시키기 위해서, 경합 해결 단계(contention resolution phase)가 요청된 자원이 유효했다는 것을 통보한 응답(206)의 송신에 후속할 수 있다. BS(100)에 의해 응답된 것에 대응하는 시그니츄어로 인코딩된 프리엠블(202)을 송신한 각각의 MS(110)는 이제 다른 경합 해결 프리엠블(CP : 208)을 송신한다. 이 프리엠블(208)은 또 다른 16 개의 가능한 시그니츄어 세트로부터 무작위로 선택된 시그니츄어로 인코딩된다. 이 세트는 엑세스 프리엠블(202)을 위해 사용된 세트와는 다를 수 있거나(변조용 비트 시퀀스 세트, 스크램블링 코드 또는 채널화 코드 중 어느 하나를 변경함으로써), 대안적으로, 시그니츄어 세트가 엑세스 및 경합 해결 단계 사이에 공유될 수 있다. 다음으로, BS(100)는 선택된 프리엠블(208), 예를 들어 가장 높은 전력으로 수신된 프리엠블(208)에 대응하는 경합 해결 응답(CA : 210)을 제공하는데, 상기 응답(210)은 MS(110)로 하여금 자신의 데이터를 송신할 수 있게 한다. 따라서, 만약 하나 보다 많은 수의 MS(110)가 동일한 엑세스 프리엠블(202)을 선택하였다면, 동일한 경합 해결 프리엠블(208)이 또한 선택되어질 가능성은 작다. 채널 지정 메시지는, 공동 계류 중인 국제 특허 출원 PCT/EP00/06988호(출원인 관리번호 PHGB 000003)에 개시된 바와 같이, 경합 해결 응답(210)으로서, 또는 심지어 상기 응답(210)의 일부로서 실질적으로는 선택적으로 동시에 송신될 수도 있다.
이러한 경합 해결 단계 이후에, BS(100)는 물리적인 제어 채널(PCCH : 212)의 송신을 시작하는데, 상기 PCCH(212)는 필요시 MS(110)에게 송신 전력을 조정하도록 지시하기 위해 전력 제어 정보를 포함하고, MS(110)는 할당된 패킷 채널을 통 해 하나 이상의 데이터 패킷(PKT : 214)을 송신하는데, 이는 일반적으로 프리엠블 송신에 사용된 채널과는 다른 물리적인 채널 상에서 이루어진다. PCCH(212)는 데이터(214)의 송신과 동시에 시작할 수 있거나, 폐루프 전력 제어가 데이터 송신에 앞서 구축되기에 충분할 만큼 PKT(214)에 선행할 수 있다.
위에서 설명된 기본 구성으로 인한 특별한 문제점은, 자원 할당의 효율이 엑세스 프리엠블(202)에 대해 유효한 선택의 수에 의해 제한된다는 점이다. UMTS에 대한 구성의 실시예에 있어서, 일예로, 총 196 자유도를 제공하는 유효한 12 개의 랜덤 엑세스 서브-채널과 16개의 시그니츄어가 존재한다.
이러한 문제점은 더 큰 시그니츄어 세트를 한정함으로써 본 발명에 따라 제조된 시스템에서 해결되는데, 상기 더 큰 시그니츄어 세트는 정확한 직교성보다는 오히려 낮은 교차 상관관계를 가질 수 있다. 그러한 시그니츄어 세트는 상기 시그니츄어를 한정하기 위해 사용되는 비트 시퀀스를 변경하거나, 다른 스크램블링 코드를 사용함으로써, 또는 두 기술의 조합을 사용함으로써 한정될 수 있다. 더 큰 수의 다운링크 채널화 코드를 할당할 필요성을 회피하기 위해서, 도 2에서의 동일한 응답(206)이 정해진 프리엠블 시그니츄어 세트 중 임의의 하나에 응답하여 송신될 수 있다. 이것은 충돌의 확률을 증가시키지만, 전형적으로 이는 본 시스템의 다른 장점과 비교해서 용인가능한 단점일 것이다.
더욱 많은 자유도의 유효성은 상당히 더 효율적인 자원 할당을 가능케 한다. 일예로, 채널 지정의 경우에 있어서, 더 많은 비트 레이트가 존재할 수 있다.
본 발명에 따라 제작된 시스템은 다수의 방식으로 훨씬 많은 수의 자유도를 사용할 수 있다. 시그니츄어, 채널 및 ("0"이 아닌) 시간 오프셋의 각각의 조합에 대해 가능한 지정은 다음의 사항들을 (단일적으로나 또는 조합적으로) 포함한다:
·특정 비트 레이트를 위한 요청에 따라,
·(우선순위와 관련된)특정 엑세스 클래스(class)를 위한 요청에 따라,
·추가적인 자원(일예로, 다운링크 공유 채널)에 대한 요청에 따라,
·메시지의 우선순위를 통보하기 위해,
·전송될 패킷의 길이(즉, 최소 또는 최대 길이)를 통보하기 위해,
·특정 MS(110)에 의한 사용을 위해,
·공통의 더 높은 레이어 메시지 세트 중 하나를 사용하는 MS(110)에 의한 사용을 위해.
이러한 지정 중 일부는 데이터 패킷(214)에 포함될 필요가 있는 더 높은 레이어 정보의 양을 감소시킬 수 있다. 일예로, 만약 특정 MS(110)에 가능한 업링크 신호의 서브세트에 대한 독점적인 사용이 지정된다면, 그 MS(110)의 신원(identity)이 BS(100)에 의해 자동으로 인지되고, 데이터 패킷(214)에 포함될 필요가 없다. 패킷 송신 시의 오버헤드의 그러한 감소는 낮은 데이터 레이트 애플리케이션에 특별히 유용할 수 있다. 동일한 원리가 더 높은 레이어 정보를 갖는 공통적으로 사용되는 다른 아이템에 적용될 수 있다. 다른 지정은 시스템의 응답을 향상시킬 수 있다. 일예로, 전송될 패킷의 최소 길이를 통보하는 것은, BS(100)가 적어도 통보된 최소 길이를 수신하지 않는 경우에, 상기 BS(100)가 ARQ(자동 반복 요청 : Automatic Repeat reQuest)를 MS(110)에 전송할 수 있게 한다. 패킷의 최소 길이를 통보하는 것은 BS(100)로 하여금 그것의 계획된 자원 할당을 개선시킬 수 있게 할 수도 있다.
도 3은 다른 시간 오프셋을 삽입함으로써 가능한 시그니츄어 세트가 어떻게 확장될 수 있는지를 도시하고 하고 있다. 엑세스 프리엠블(202)의 송신 시간은 엑세스 슬롯의 경계(302){BS(100)에 의해 송신되는 시간 신호에 대해 자체적으로 정해짐}에 대해서 Toff로 오프셋될 수도 있다. 엑세스 프리엠블(202)과 경합 해결 프리엠블(208) 모두는 4096 개의 칩을 포함하는 한편, 엑세스 슬롯의 길이는 5120개의 칩에 해당한다. 256개의 여러 칩의 시간 오프셋(Toff)을 허용함으로써, 어떠한 슬롯이 프리엠블(202, 208)을 포함하였는지에 대한 불확실성(ambiguity)을 이끌어내지 않고도 19 개까지의 "0"이 아닌 각기 다른 Toff 값들이 가능하다. Toff=0일 때, 시스템의 동작은 시간 오프셋의 가능성 없는 시스템의 동작과 동일하다.
시간 오프셋(Toff)은 바람직하게 프리엠블(202, 208)의 송신 시간을 향상시키는데, 왜냐하면 프리엠블의 송신에 있어서 임의의 지연은, BS(100)가 적합한 시간 슬롯 내에 엑세스 응답(206)을 송신하기 위해서 제때에 프리엠블을 검출할 수 없다는 것을 의미할 수도 있기 때문이다.
경합 해결 프리엠블(208)을 위한 시간 오프셋은 바람직하게 엑세스 프리엠블(202)을 위한 시간 오프셋과 동일함으로써, BS(100)는 두 프리엠블(202, 208)이 동일한 MS(110)로부터 올 때 쉽게 식별할 수 있다.
다운링크 채널(122)에는 어떠한 시간 오프셋도 존재하지 않음으로써 엑세스 프리엠블(202)의 응답(206)이 사용된 시간 오프셋에 상관없이 동일하게 되는 것이 바람직하다. 이것은 경합 해결 단계 동안에 해결될 오프셋 송신과 비-오프셋 송신 사이에 충돌을 가능케 한다. 시간 오프셋을 사용하는 것은 경합 해결 단계 동안에 사용하기에 유효한 각기 다른 신호의 수를 증가시킴으로써, 해결되지 않은 충돌의 확률을 감소시키는 다른 장점을 갖는다.
위의 구성에 대한 변형으로서, 프리엠블 시그니츄어는 순수하게 엑세스 시도를 위한 식별자로서 역할을 할 수 있는 한편, 자원 할당 요청에 관한 정보는 MS(110)에 의해 선택된 시간 오프셋 및 서브-채널에 의해서 전달될 수 있다.
패킷 채널 자원을 엑세스하기 위해 시도하는 MS(110)에 대한, 시간 오프셋의 사용을 포함하는, 본 발명에 따른 방법을 요약한 흐름도가 도 4에 도시되어 있다. 상기 방법은, 단계 402에서, MS(110)가 랜덤 엑세스 패킷 채널 상의 송신을 위한 데이터를 가질 때, 시작한다. MS(110)는 제일 먼저, 단계 404에서, 필요한 자원, 예를 들어 필요한 비트 레이트에 대응하는 시그니츄어를 선택한다. 그 다음으로, MS(110)는, 단계 406에서, 예를 들어 자신의 신원이나 송신하기 위한 데이터의 긴급함을 통보하기 위해서 적합한 시간 오프셋(Toff)을 결정한다. 이러한 파라미터를 선택한 이후에, MS(110)는, 단계 408에서, 상술된 바와 같이 하나 이상의 엑세스 프리엠블(202) 및 경합 해결 프리엠블(208)을 송신함으로써 패킷 채널을 엑세스하기 위해 시도한다.
대안적인 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 모든 특징들이 필요한 것은 아니 다. 일예로, 내부 루프 업링크 전력 제어는 필수적이지 않을 수도 있고, 따라서 PCCH(212)는 존재하지 않을 수도 있다. 충돌 해결 부분은 필수적이지 않을 수 있는데, 그 경우에는 경합 해결 프리엠블(208) 및 응답(210) 메시지가 존재하지 않을 수도 있다. 이러한 변경의 결과로 더 간단한 구현이 이루어질 수 있지만, 그 대가로 Eb/No 성능은 더 열악해 지고, 메시지 부분의 충돌 확률은 증가될 것이다. 어떤 경우에는, 모든 필요한 신호 전송 정보가 엑세스 서브-채널 및 시그니츄어의 선택에 의해 전달될 수 있는데, 그 경우에 상기 메시지 부분은 필요하지 않을 것이고, 생략될 수 있다. 프리엠블 시그니츄어를 참고하여 비트 레이트를 선택하는 대안으로서, 상기 비트 레이트는 MS(110)에 의해서 결정된 후, 메시지 부분(214)을 통한 신호 전송에 의해 통보될 수 있다.
상술된 바와 같은 FDD 시스템에서의 애플리케이션뿐 아니라, 본 발명은 다른 타입의 통신 시스템에 응용될 수 있다. 일예로, 본 발명은, 업링크 송신이 다운링크 송신과는 다른 시간 슬롯 내에 이루어진다면, 시분할 다중 접속(TDMA) 시스템에서 사용될 수 있다.
상술된 실시예는 패킷 송신에 관한 것이다. 그러나, 회로가 데이터 송신을 위해 구축되는 시스템에 동일한 원리가 동일하게 잘 적용될 수 있다.
본 개시를 읽음으로써, 당업자들에게 다른 변경이 자명해질 것이다. 그러한 변경은 무선 통신 시스템과 상기 통신 시스템의 구성 성분의 설계, 제조 및 사용에 있어서 이미 알려져 있고, 본 명세서에서 이미 설명된 특징을 대신하거나 또는 그에 추가하여 사용될 수 있는 다른 특징들을 포함할 수 있다. 비록 청구 범위는 본 출원서에서 특징들의 특정한 결합에 대해 공식화되었지만, 본 출원서의 개시의 범위는, 본 명세서에서 명확하거나 함축적으로 개시된 임의의 신규한 특징이나 그 특징들의 임의의 신규한 결합 또는 그것의 임의의 일반화가 임의의 청구항에서 곧 기재되는 바와 동일한 발명에 관한 것인지 및 그것들이 본 발명에서 이루어진 것과 동일한 기술적인 문제의 일부나 모두를 경감시키는지에 상관없이, 그것들을 또한 포함한다는 것이 이해되어야 한다. 이로써, 본 출원인은 새로운 청구항들이 본 출원이나 또는 그로부터 유도되는 임의의 다른 출원의 진행단계 동안에 그러한 특징 및/또는 특징의 결합에 대해 공식화될 수 있다는 주시(notice)를 제공한다.
본 발명의 명세서와 청구범위에서, 단수로 쓰인 요소들은 복수의 그러한 요소들에 대한 존재를 배제하지 않는다. 또한, "포함하는"이란 용어는 리스트된 요소들이나 단계들 이외의 다른 요소들이나 단계들에 대한 존재를 배제하지는 않는다.
본 발명은 예를 들어 UMTS와 같은 무선 통신 시스템 분야에 이용가능하다.

Claims (13)

  1. 제 2 지국으로부터 제 1 지국으로의 송신을 위한 랜덤 엑세스 채널(random access channel)을 구비하는 무선(radio) 통신 시스템으로서,
    상기 제 2 지국은 제 1 시그니츄어(signature) 세트로부터 선택된 제 1 시그니츄어로 인코딩되어진 엑세스 프리엠블(access preamble)을 송신함으로써 랜덤 엑세스 채널 자원(resource)의 할당을 요청하는 수단을 구비하고,
    상기 제 1 지국은, 상기 엑세스 프리엠블을 수신하고, 상기 제 1 시그니츄어를 결정하고, 상기 요청된 자원이 유효한지 여부를 통보하는 제 2 시그니츄어 세트로부터 선택된 제 2 시그니츄어로 인코딩되어진 엑세스 응답(access acknowledgement)을 송신하는 수단을 구비하며,
    여기서, 상기 제 1 시그니츄어의 선택은 상기 자원 할당 요청에 관한 다른 정보를 제공하고,
    상기 제 2 세트의 각 시그니츄어는 상기 제 1 세트에 있는 복수의 시그니츄어에 대응하는, 무선 통신 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 시그니츄어 세트를 포함하는 상기 시그니츄어 모두가 서로 직교하는 것은 아니고, 상기 제 1 시그니츄어 세트에 포함된 임의의 시그니츄어 쌍은 낮은 교차 상관관계를 갖는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  3. 제 2 지국으로부터 제 1 지국으로의 송신을 위한 랜덤 엑세스 채널을 구비하는 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 제 1 지국으로서,
    상기 제 2 지국에 의해 송신되고, 제 1 시그니츄어 세트로부터 선택된 제 1 시그니츄어로 인코딩되는 엑세스 프리엠블을 수신하고, 상기 제 1 시그니츄어를 결정하고, 어떤 랜덤 엑세스 채널 자원이 할당되도록 상기 제 2 지국이 요청하는지를 상기 엑세스 프리엠블로부터 결정하며, 상기 요청된 자원이 유효한지를 통보하는, 제 2 시그니츄어 세트로부터 선택된 제 2 시그니츄어로 인코딩되어진 엑세스 응답을 송신하는 수단이 제공되고,
    여기서, 상기 제 1 시그니츄어의 선택은 상기 자원 할당 요청에 관한 다른 정보를 제공하고,
    상기 제 2 세트의 각 시그니츄어는 상기 제 1 세트에 있는 복수의 시그니츄어에 대응하는, 제 1 지국.
  4. 제 3항에 있어서, 복수의 유효한 시간 오프셋 중 어느 것에서 상기 엑세스 프리엠블이 송신되었는지를 결정하는 수단이 제공되며, 상기 오프셋은 상기 자원 할당 요청에 관한 다른 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는, 제 1 지국.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 엑세스 응답의 수신에 응답하여, 상기 제 2 지국에 의해 송신된 경합 해결 프리엠블(contention resolution preamble)을 수신하고, 상기 복수의 유효한 시간 오프셋 중 어느 것에서 상기 경합 해결 프리엠블이 송신되었는지를 결정하며, 상기 제 2 지국이 상기 요청된 자원으로 엑세스하는 것이 승인되었는지 여부를 통보하는 경합 해결 응답을 송신하는 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는, 제 1 지국.
  6. 제 1 지국으로의 송신을 위한 랜덤 엑세스 채널을 구비하는 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 제 2 지국으로서,
    제 1 시그니츄어 세트로부터 선택된 제 1 시그니츄어로 인코딩되어진 엑세스 프리엠블을 송신함으로써 랜덤 엑세스 채널 자원 할당을 요청하고, 상기 요청된 자원이 유효한지 여부를 통보하는, 제 2 시그니츄어 세트로부터 선택된 제 2 시그니츄어로 인코딩되어진 엑세스 응답을 수신하는 수단이 제공되며,
    여기서, 상기 제 1 시그니츄어의 선택은 상기 자원 할당 요청에 관한 다른 정보를 제공하고,
    상기 제 2 세트의 각 시그니츄어는 상기 제 1 세트에 있는 복수의 시그니츄어에 대응하는, 제 2 지국.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 엑세스 프리엠블은 복수의 유효한 시간 오프셋 중 하나에서 송신되고, 상기 오프셋은 상기 자원 할당 요청에 관한 다른 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는, 제 2 지국.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 엑세스 프리엠블의 성공적인 수신을 통보하는 상기 제 1 지국으로부터의 엑세스 응답을 수신하고, 상기 복수의 유효한 시간 오프셋 중 하나에서 경합 해결 프리엠블을 응답으로 송신하는 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는, 제 2 지국.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 복수의 유효한 시간 오프셋 중 어느 하나를 사용하여, 상기 프리엠블이 상기 오프셋 없이 송신될 시간 이전에 송신되도록 하는 것을 특징으로 하는, 제 2 지국.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 엑세스 프리엠블 및 경합 해결 프리엠블의 송신에 사용되는 상기 시간 오프셋은 동일한 것을 특징으로 하는, 제 2 지국.
  11. 제 2 지국으로부터 제 1 지국으로의 송신을 위한 랜덤 엑세스 채널을 구비하는 무선 통신 시스템을 가동시키는 방법으로서,
    상기 제 2 지국이 제 1 시그니츄어 세트로부터 선택된 제 1 시그니츄어로 인코딩되어진 엑세스 프리엠블을 송신함으로써 랜덤 엑세스 채널 자원의 할당을 요청하는 단계와,
    상기 제 1 지국이 상기 엑세스 프리엠블을 수신하고, 상기 제 1 시그니츄어를 결정하며, 상기 요청된 자원이 유효한지 여부를 통보하는, 제 2 시그니츄어 세트로부터 선택된 제 2 시그니츄어로 인코딩되어진 엑세스 응답을 송신하는 단계를 포함하며,
    여기서, 상기 제 1 시그니츄어의 선택은 상기 자원 할당 요청에 관한 다른 정보를 제공하고,
    상기 제 2 세트의 각 시그니츄어는 상기 제 1 세트에 있는 복수의 시그니츄어에 대응하는, 무선 통신 시스템을 가동시키는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제 1 시그니츄어 세트를 포함하는 상기 시그니츄어 모두가 서로 직교하는 것은 아니고, 상기 제 1 시그니츄어 세트에 포함된 임의의 시그니츄어 쌍은 낮은 교차 상관관계를 갖는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템을 가동시키는 방법.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서, 상기 엑세스 프리엠블은 복수의 유효한 시간 오프셋 중 하나에서 송신되고, 상기 제 1 지국은 상기 엑세스 프리엠블의 송신 시간 오프셋을 결정하며,
    여기서, 상기 엑세스 프리엠블의 송신 시간 오프셋은 상기 자원 할당 요청에 관한 다른 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템을 가동시키는 방법.
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