KR101022066B1 - 이동통신 시스템에서의 하향링크 제어채널 구조 및 이를이용한 시간-코드 할당방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CDMA(Code Division Multiple Access)이동통신 시스템에서의 하향 링크 제어채널의 구조 및 그 운용방법에 관한 것으로서, 특히 물리적 공유채널을 제어채널에 사용할 경우에 적합한 제어채널 구조 및 이를 이용한 시간-코드 분할 방법을 제안한다 이를 위하여 본 발명은 물리적 공유채널을 시그널링정보를 전송하기 위한 제어채널로 사용하는 시스템에 있어서, 단위채널을 이용하여 하나의 공유채널을 시간 및 심볼수준의 직교코드로 동시에 분할하는 하향링크의 제어채널구조를 제공한다.

상향링크 제어채널, 하다마드, 물리적 공유채널, 채널할당.

Description

이동통신 시스템에서의 하향링크 제어채널 구조 및 이를 이용한 시간-코드 할당방법{STRUCTURE UPLINK CONTROL CHALLEL STRUCTURE AND TIME-CODE ALLOCATIONG METHOD THE SAME}

도 1은 본 발명에 따른 시간-코드분할 다중화기법을 이용한 시그널링 채널 할당방법의 개념을 나타낸 도면

도 2는 시그널링을 위한 하다마드코드의 확장트리를 나타낸 도면.

도 3은 최초의 기준행렬과 확장행렬을 나타낸 도면.

도 4는 특정 전송구간동안 길이 12와 24인 코드를 조합하여 얻을 수 있는 경우의 수를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명에 따른 시간-코드분할 다중화기법을 CDMA시스템에 적용한 경우의 블록도를 나타낸 도면.

도 6은 본 발명에 따른 시간-코드분할 다중화기법을 이용한 시그널링 채널 할당방법을 나타낸 플로우 차트.

본 발명은 CDMA(Code Division Multiple Access)이동통신 시스템에서의 하향 링크 제어채널의 구조 및 그 운용방법에 관한 것으로서, 특히 물리적 공유채널을 제어채널에 사용할 경우에 적합한 하향링크의 제어채널구조 및 이를 이용한 시간-코드 분할 방법을 제안한다.

일반적으로 CDMA방식의 IMT-2000 시스템에서 하향링크의 채널은 OVSF (Orthogonal variable spreading factor) 또는 Walsh Code와 같은 직교 코드를 전송 비트에 곱하여 확산 시키는 방식을 사용한다. 최근에는 IMT-2000 시스템의 상향 링크의 전송률을 증가시키기 위해 새로운 데이터 전용채널의 전송방식을 정하기 위한 논의가 진행되고 있다. 그런데, 상기 데이터 전용채널을 상향링크에 적용하는 경우 하향링크 제어채널에 다음과 같은 특징이 요구된다.

먼저, 상향링크 E-DCH의 운용에 필요한 새로운 시그널링이 하향링크에서 필요로 하다고 전제한다. 이 경우 시그널링 정보는 자동반복요청(Automatic Repeat Request : ARQ), 스케줄링 및 여러 다른 경우와 연관되어 고려될 수 있다. 이러한 시그널링(제어신호)들은 높은 신뢰도를 요구하는 반면 데이터 양이 적기 때문에 공유채널을 통해 다수의 단말로 다중화하여 전송할 수 있다. 이때, 하향링크에서 L1 시그널링을 위한 물리채널 구조를 위한 요구사항은 다음과 같다.

하향링크에서 L1 시그널링은 하향링크의 데이터 전용채널과 독립적으로 존재하는 것이 바람직하다. 모든 사용자의 시그널링은 매 전송시간주기 (transmission time interval : TTI)마다 전송될 수 있어야 하며, 지연현상을 줄이기 위하여 디인터리빙(deinterleaving)전에 단말에서 검출되어야 한다.

상기 하향링크 시그널링을 위해 제안된 기존의 방식들은 다음과 같다.

첫째로 기존의 하향 데이터/제어 채널을 이용하여 하향링크 시그널링 정보를 전송할 수 있다. 즉, 기존의 하향 데이터/제어 채널을 이용하는 경우에는 하향 제어 채널의 프레임 구조를 변형하여 새로운 전송 채널을 정의하여 시그널링을 전송할 수 있다. 또한, 시그널링 정보의 크기는 그다지 크지 않기 때문에 기존의 하향 데이터 채널을 수정하거나 하향 데이터 채널을 펑쳐링하여 남은 공간을 이용해 시그널링을 전송할 수 있으며, 다른 방법으로서 하향 데이터 데이터 채널의 전송률을 증가시켜 전송할 수도 있다.

두번째로 각 단말에 독립된 직교 코드채널을 이용하여 시그널링 정보를 전송할 수 있다. 이를 위하여 독립된 물리채널이 하향링크 L1 시그널링 전송을 위해 사용될 수 있다. 상기 물리채널은 각 단말의 전용채널로 사용될 수도 있고, 여러 단말기들의 공유채널로서 사용될 수도 있다.

이때, 전용채널을 사용하여 시그널링 정보를 전송하는 방법은 각 단말에 독립적인 직교코드 채널을 할당하여 시그널링 정보를 전송하는 방식이다. 또한, 상기 공유채널을 사용하는 방법은 크게 시분할 공유채널을 사용하는 방법과 심볼 단위의 직교코드 분할 다중화방법이 사용될 수 있다.

시분할 공유채널을 사용하는 방법은 한 직교채널을 여러 사용자가 시분할하여 할당하는 방식으로, 한 TTI를 사용자 수로 분할하여 각 사용자에게 분할된 시간구간을 할당하여 시그널링 정보를 전송한다. 이때, 요구되는 시그널링 정보의 크기에 따라 할당되는 비트 수가 달라진다.

심볼 단위의 직교코드 분할 다중화방법은 심볼단위의 직교신호를 이용하여 시그널 링 정보를 전송하는 방식이다. 일반적으로 CDMA 하향링크에서 직교 코드채널은 칩 단위의 직교신호를 이용하는 방식인데, 이를 확장하기 위하여 심볼단위의 직교신호를 이용하여 시그널링 정보를 전송한다. 이 경우 직교 신호는 일반적으로 하다마드 코드를 이용하여 확장할 수 있으며, 최대 전송 사용자 수를 지원할 수 있는 하다마드 코드를 사용하여 데이터를 전송한다. 이는 기본적으로 확산률의 증가로 볼 수 있다.

그런데, 데이터 전용 채널을 상향링크에 적용하는 경우 필요한 하향링크 물리 채널구조를 고려할 경우에는 다음과 같은 몇가지 문제점이 발생된다.

1. 기존의 하향 데이터/제어 채널을 이용하는 방법

상기 방법은 기존의 채널 구조를 변경 시켜야 하는 문제가 있으며, 데이터 채널을 이용하는 경우에는 기존 채널의 품질을 저하시킬 수 있으며, 시그널링 정보를 전송하기 위한 충분한 전송공간을 확보하기 힘들다.

2. 독립된 직교 코드 채널을 이용하는 방법

1) 전용 채널을 이용하는 방법

상기 전용채널을 이용하는 방법은 채널 할당과 운영이 유연하고 쉽지만, 하향링크의 직교채널은 중요한 자원이기 때문에 충분한 양을 사용할 수 없을 가능성이 매우 높으며, 다수의 사용자가 사용할 경우에는 다른 채널로의 전송을 불가능하게 하는 문제가 발생한다. 또한, 코드의 수가 증가함에 따라 PAR(Peak to Average Ratio)이 크게 증가하는 문제가 있었다.

2)공유 채널을 이용하는 방법

- 시분할 다중화 방법을 사용하는 경우

시분할 다중화방법은 시간을 분할하는 방식으로 PAR이 증가되는 문제가 없고 구현이 간단한 장점이 있다. 반면, 상기 방법은 전송 데이터 수의 변화에 따라 시그널링 채널을 유동적으로 할당하기가 어려우며, 이로 인하여 보다 많은 signaling 정보가 요구된다.

또한, 상기 방법은 사용자별 채널상황에 따라 유동적으로 전력을 할당하기가 어려운 단점이 있다(자원의 효율적 이용이 힘들다).

- 심볼단위의 코드분할 다중화방법을 사용하는 경우

심볼단위의 코드분할 다중화방법은 시간지연이 없이 많은 사용자가 동시에 시그널링 정보를 전송할 수 있는 장점이 있지만 사용자 수가 많을 경우 직교 코드의 길이가 길어져야 한다. 또한, 사용자 또는 전송율이 증가할수록 더 많은 수의 직교 코드를 사용해야 하기 때문에 PAR이 증가하는 문제가 있다.

상기 직교코드의 경우 직교성 유지를 위해서는 한 주기동안 채널이 변하지 않아야 하는데, 코드의 길이가 길어질 경우에는 직교성이 깨질 가능성이 증가하게 된다. 그리고, 지원하는 사용자를 증가시키기 위해 계속 코드의 길이를 증가하는 경우에는 코드의 길이가 전송단위를 초과하게 되는 문제가 발생될 수 있다.

또한, 전송률을 증가시키기 위해서는 한 사용자에게 다수의 직교 코드를 할당해야 하는데, 이 경우 한 사용자가 여러 직교 코드 채널을 수신해야 하므로 단말의 복잡도를 증가시키키게 된다.

본 발명의 목적은 코드채널의 전송 및 할당효율을 높일 수 있는 하향링크 제어채널의 구조를 제안하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 하다마드 코드를 실베스타방식으로 확장시켜, 다양한 전송률을 지원하면서 낮은 PAR를 유지할 수 있는 하향링크 제어채널의 구조를 제안하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 직교 코드채널을 이용하는 하향링크 제어채널에서 시분할 다중화방법과 심볼 단위의 코드분할방식의 장점을 결합하여 보다 효율적으로 제어채널을 할당하기 위한 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 또 다른 목적은 하향링크 제어채널의 구조에서 효율적인 전력할당방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 이동 통신 시스템에서의 하향링크 제어 채널 할당 방법에 있어서, 하나 이상의 직교 코드 채널들을 형성하는 단계; 상기 하나 이상의 직교 코드 채널들을 형성하는 단계는, 하나의 전송 구간(TTI)을 단위 하다마드 코드를 기준으로 분할하여 하나 이상의 단위 채널들을 형성하고, 하나의 단위 채널에 단위 하다마드 코드 채널을 할당하거나 다수의 단위 채널에 실베스터(Sylvester) 방식에 의해 확장된 하나의 하다마드 코드 채널을 할당하며, 상기 단위 하다마드 코드의 길이는 이용 가능한 직교 코드들의 수를 결정하고, 상기 단위 하다마드 코드의 길이는 전송 채널의 특성에 따라 결정되며, 상기 하나 이상의 직교 코드 채널들을 각각의 분류된 그룹들에 할당하는 단계; 상기 할당하는 단계는, 길이가 작은 직교 코드 채널은 낮은 전력이나 높은 전송율을 요구하는 그룹에 할당되고, 길이가 긴 직교 코드 채널은 높은 전력이나 낮은 전송율을 요구하는 그룹에 할당되며, 하나의 제어 정보를 전송하기 위해 각각의 직교 코드 채널의 전송 전력을 결정하는 단계; 상기 전송 전력은 전송 정보나 스케쥴링을 위해 사용자로부터 보고된 전송 전력 마진 정보에 기초하여 각각의 직교 코드 채널에 다르게 적용되고, 상기 하나 이상의 직교 코드 채널들을 통해 상기 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 하나 이상의 단위 채널들은 제어 채널의 기본 할당 단위가 되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 확장된 하다마드 코드는 상기 단위 하다마드 코드의 정수 배에 해당하는 길이를 가지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 하나 이상의 직교 코드 채널 중 길이가 긴 직교 코드 채널이 높은 전력이나 낮은 전송율을 요구하는 채널에 우선적으로 할당되는 것을 특징으로 한다.

삭제

삭제

삭제

삭제

본 발명은 3GPP에 의해 개발된 UMTS(universal mobile telecommunications system)와 같은 이동통신 시스템에서 구현된다. 그러나, 본 발명은 다른 표준에 따라 동작하는 통신 시스템에도 적용되어 질 수 있다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 자세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 독립된 직교 코드채널을 이용하는 하향링크 제어채널에서 시분할 다중화 방법과 심볼 단위의 코드 분할 방법의 장점을 결합하여 보다 효율적으로 제어 채널을 할당하기 위한 방법을 제안한다.

일반적으로 전송 전력은 직교 코드채널 단위로 조정하는 것이 유리하기 때문에 직교 코드 채널의 수가 많을 경우 전력 자원의 효율적인 할당에 유리하다. 그런데, 상기 직교 코드채널의 수가 증가할수록 PAR이 증가하는 문제가 발생하며, 시분할 다중화 방법의 경우는 직교 코드채널이 하나만 존재하기 때문에 비트 배분 및 사용자별 채널상황에 따라 개별적인 전력 할당이 어렵운 문제점이 있다. 따라서, 이러한 문제의 해결하기 위하여 본 발명은 작은 길이의 하다마드 코드를 이용하여 코드 채널을 증가시킨 다음 이를 시분할하는 방식의 새로운 채널 구조를 제안한다.

그리고, 본 발명은 상기 하다마드 코드가 실베스터 (Sylvester)방식으로 확장될 수 있음에 착안하여, 다양한 전송률을 지원하면서 낮은 PAR을 유지할 수 있는 새로운 채널 구조를 제안한다.

또한, 본 발명은 효율적인 전력사용을 위하여 제안된 새로운 채널 구조에 개별적으로 전력을 할당하는 방법을 제안한다.

상기와 같은 전송 채널의 전력은 하다마드 코드 채널 마다 다르게 적용될 수 있다.

하향 링크 공유채널에서 전력을 효율적으로 분배하기 위해서는 각 사용자들의 하향 링크 채널의 특성을 알아야 한다. 그런데, 적은 시그널링 정보를 위해 각 사용자들에게 하향 링크 채널의 특성을 상향 링크를 통해 보고하도록 하는 것은 채널의 낭비가 심하기 때문에 다른 기준을 사용해야 한다. 일반적으로 E-DCH나 3GPP2 Release-D와 같은 시스템에서는 스케줄링을 위해 전송 전력 또는 전송 전력 마진을 보고하게 되어 있는데, 이 값은 실제로 하향 링크에서의 전파 감쇄와 밀접한 관계를 가지게 된다. 따라서 본 발명에서는 상기 정보를 하향 링크 채널 전력을 결정하 는데 사용하는 것을 제안한다.

이후, 시간-코드 분할 다중화 방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

시간-코드분할 다중화 방식의 제어채널구조

도 1은 본 발명에 따른 시간-코드 분할 다중화 방법에 의한 제어 채널 할당 방식의 개념도이다.

도 1에 도시된 바와같이, 한 전송 구간(TTI)을 M개로 분할한 것이 제어 채널의 기본 할당 단위가 되며, 이를 단위채널이라고 정의한다. 상기 단위채널의 길이는 최초 생성의 기준이 되는 하다마드 코드의 길이에 따라 결정된다. 이 경우 전송 및 할당 효율을 높이기 위해 길이가 작은 하다마드 코드가 최초의 생성 기준이 되는데 이를 단위 하다마드 코드(Basic Hadamard Code)라고 정의한다. 상기 단위 하다마드 코드의 길이가 너무 작을 경우에는 전체 사용 가능한 직교 코드의 수가 제한될 수 있고, 길이가 너무 길 경우에는 전송 채널의 특성에 따라서 직교성이 깨질 수 있기 때문에 시스템의 구조와 서비스 환경에 따라 적정한 길이로 할당되어야 한다.

또한, 상기 단위 하마다드 코드로부터 실베스터방식을 통해 새로운 하다마드 코드가 확장되며, 이 확장된 코드의 길이는 단위 하다마드 코드의 정수배가 된다. 따라서, 하나의 단위채널에 단위 하다마드 코드 채널(CH1∼CHM)이 할당 될 수도 있고, 여러 단위채널에 하나의 확장 하다마드 코드 채널(CHM+1)이 할당될 수도 있다. 상기와 같은 하다마드 코드채널을 통해 1 개의 정보 심볼이 전송되며, 전송 비트의 수는 변조 방식에 따라 달라진다.

그리고, 본 발명에서 전송 채널의 전력은 하다마드 코드 채널 마다 다르게 적용될 수 있다. 하향 링크 공유 채널에서 전력을 효율적으로 분배하기 위해서는 각 사용자들의 하향 링크 채널의 특성을 알아야 한다. 그런데, 적은 시그널링 정보의 전송을 위하여 각 사용자들의 하향 링크 채널의 특성을 보고하도록 하는 것은 채널낭비가 심하기 때문에 다른 기준을 사용해야 한다. 일반적으로 E-DCH나 3GPP2 Release-D와 같은 시스템에서는 스케줄링을 위해 전송 전력 또는 전송 전력 마진을 보고하게 되어 있는데, 이 값은 실제로 하향 링크에서의 전파 감쇄와 밀접한 관계를 가지게 된다. 따라서 본 발명에서는 상기 전송 전력 또는 전송 전력 마진을 하향 링크 채널 전력을 결정하는데 사용하는 것을 제안한다.

직교코드 채널의 구조와 생성 및 확장방식

먼저, 기준이 되는 n ₀ 차원 하다마드 행렬을 H ₀ 라고 하면, 이는 n _e1 차원 하다마드 행렬인 확장 행렬 H _e1 로 확장가능하며, 확장된 행렬은 다시 확장 행렬 H _e2 을 통해 연속적으로 확장된다. 확장된 행렬의 차원은 확장되기 전 행렬의 차원에 n _ei 를 곱해서 얻을 수 있다. 이 확장을 통해 k차 확장된 n _k 차원 하다마드 행렬은 다음 식(1)과 같이 표현된다.

----------------------식(1)

이 때, H _k 의 모든 행은 H _k-1 의 임의의 행들을 직렬로 조합하여 만들 수 있다.

이러한 확장 과정은 도 2와 같은 트리 구조를 이룬다. 여기서, h _ij 는 i차 확장된 하다마드 행렬의 j번째 행벡터로 길이 n _i 인 직교 코드를 이룬다. 상기 트리 구조에서 생성될 수 있는 직교 코드의 최대 개수는 n _k 이며, 더 작은 길이의 코드를 선택할 때 마다 가용 코드 개수가 지수적으로 감소한다.

만약 최초의 기준 행렬(H ₀ )에서 (p는 소인수)이며, 인 경우 Quadratic Residue 방식을 이용하면 도 3에 도시된 바와같이, H ₀ 를 순환 하다마드 행렬로 만들 수 있다. 이 경우 H ₀ 의 첫번째 행과 열을 제외한 나머지 행렬은 순환 천이 구조를 갖는다. 이러한 구조의 경우 하다마드 코드 검출을 위하여 단 하나의 직교 코드 벡터와 옵셋만 알면 모든 코드 채널에 대한 복조가 가능하므로 단말의 복잡도를 감소시킬 수 있다.

먼저 최초의 기준 행렬과 확장 행렬을 도 3에 도시된 바와같이 정의하면 이를 이용한 1차 확장 행렬은 다음 식(2)와 같다.

------------------------------식(2)

이 경우 사용할 수 있는 코드채널의 길이는 12와 24인 두 가지 경우로 나눌 수 있다. 만약, 길이 24인 전송 구간을 가정한다면, 길이 12인 코드 채널을 통해 2개의 심볼이 전송 될 수 있으며, 길이 24인 코드 채널을 통하여 1개의 심볼이 전송될 수 있다.

만약, [+1,+1,+1,+1,+1,+1...+1]이 코드 채널로 선택되었다면, 이로 인해 확장되는 길이 24인 코드는 모두 사용할 수 없게 된다. 즉, 하나의 하다마드 코드에 의해 확장되는 코드는 상위 코드가 사용될 경우 사용될 수 없게 되며, 이러한 개념은 도 2 에 도시되어 있다. 이때, 사용할 수 없는 코드의 개수는 H _e 의 차원과 동일한 값을 갖으며, 도 2의 개념을 이용하여 길이 12와 24인 코드를 조합하는 방법의 경우의 수는 도 4에 상세히 도시되어 있다.

도 4에 도시된 바와같이, 모든 경우 전송 심볼 수는 같지만, 코드 채널의 수와 그 구성이 달라지는 것을 알 수 있다. 일반적으로 코드 채널 수가 작을수록 PAR이 감소하는 장점이 있지만 긴 길이의 코드를 사용하면 보다 큰 확산률을 사용하는 것이므로 동일한 전력을 사용하여 전송할 경우 3dB의 SNR 이득을 얻을 수 있게 된다. 이러한 trade-off를 고려하여 잘 조합하면 다양한 사용자에게 적절한 시그널링 채널을 할당할 수가 있게 된다.

도 5는 제안된 하향링크 시그널링 채널을 CDMA시스템에 적용한 경우의 블록도이다. 도 5를 참조하면, 각 사용자로부터 온 시그널링 정보들은 채널종류 선택부에서 상위계층의 제어 정보를 이용해서 채널 코드 길이에 따라 분류된다. 분류된 각 그룹내의 정보들은 시간-코드분할 다중화부에서 다시 실제 직교 코드와 시간 구간이 할당되어 변조된후 코드 채널별로 전력 제어부에서 전력 제어된다. 이때, 각 전력 제어부는 스케줄링을 위하여 사용자로부터 보고된 전송 전력 또는 전송 전력 마진을 이용하여, 각 하다마드 코드 채널 마다 전송 채널의 전력을 다르게 설정할 수 있다. 이후, 상기 전력 제어된 각각의 코드 채널은 결합부에서 결합된 후 채널화부에서 OVSF 또는 Walsh 함수에 따라 채널화되어 전송된다.

또한, 본 발명을 3GPP E-DCH 시스템에 적용할 경우 전송은 TTI 단위로 이루어지며, TTI는 2ms또는 10ms가 될 것으로 생각되어진다. 이 경우 시그널링 채널임을 고려해 각각 SF=64로 대역 확산된다고 가정하면, 한 TTI안에 존재하는 3GPP 심볼의 수는 각각 120(2ms), 600(10ms)이다. SF=64인 경우, 길이 12 또는 20인 하다마드 코드를 기준으로 코드 채널을 생성할 경우 단위 채널은 12인 경우 10(2ms), 50(10ms)개, 20인 경우 6(2ms), 30(10ms)가 생성된다. 이 경우 한 TTI 구간 전송 가능한 데이터 심볼의 수는 각각 120(2ms), 600(10ms)이며 이는 시간 및 코드 채널을 내에 존재하게 된다. 이 때, 요구되는 시그널링 정보의 특성에 따라 각각 길이 12와 24 또는 20과 40인 코드 채널에 시그널링 정보가 할당되어 사용될 수 있다.

만약, 높은 신뢰도를 위해 SF=128로 대역 확산된다고 가정하면 한 TTI안에 존재하는 3GPP 심볼의 수는 각각 60(2ms), 300(10ms)이다. 길이 12 또는 20인 하다마드 코드를 기준으로 코드 채널을 생성할 때 단위 채널은 12인 경우 5(2ms), 25(10ms)개, 20인 경우 3(2ms), 15(10ms) 가 생성된다. 이 경우 한 TTI 구간 동안 전송 가능한 데이터 심볼의 수는 각각 60(2ms), 300(10ms)이며 이는 시간 및 코드 채널을 내에 존재하게 된다. 만일 확장 코드를 사용할 경우 크기가 24 또는 40으로는 60과 300이 나누어 떨어지지 않기 때문에 이 경우는 24나 40을 사용한 코드 채널의 구간을 각각의 배수 구간으로 한정 짓고 남은 구간은 길이 12나 20인 직교 코드만을 사용하는 방법을 고려할 수 있다.

한편, 3GPP2의 경우 전송은 프레임 단위로 이루어지며, 상기 프레임 단위는 각각 5ms,10ms 및 20ms등이 고려되고 있다. SF=128인 경우를 가정하면, 각각의 프레임 구간동안 48,96 및 192개의 심볼이 전송되며, 이 경우 길이 12인 단위 채널을 이용 할 경우 코드 채널은 길이 24와 48 등으로 확장이 가능하다. 따라서, 3GPP에서와 마찬가지로 3GPP2에서도 각각의 시그널링 정보의 특성에 따라 길이 12,24 및 48 등의 코드 채널에 시그널링 정보를 할당하여 사용할 수 있다.

채널할당 규칙

채널 할당은 여러가지 기준에 의해 결정될 수 있으나, 동시 사용자의 수, 개별 사용자의 전송 데이터율, 개별 사용자의 채널 상황, 기지국의 송신 전력, 기지국 전송 앰프에서의 출력 PAR 등이 가장 중요한 기준이 된다. 본 발명에서는 기지국 관점에서 전력을 효율적으로 사용하기 위해 다음과 같은 채널할당 기준을 제안한다.

동일한 지형적 또는 하향 채널 특성을 가진 사용자를 그룹지은 후 이들을 동일한 코드 채널 묶어 할당하여 그룹마다 최적의 전송 전력을 사용하여 전송한다. 낮은 전력을 요구하거나 높은 전송률을 요구하는 그룹은 작은 길이의 하다마드 코드 채널에 할당하고, 높은 전력을 요구하거나 낮은 전송률을 요구하는 그룹은 긴 길이의 하다마드 코드 채널에 할당한다.

이 경우 그룹할당은 요구되는 SNR(Signal to noise ratio)과 전송률을 기준으로 분류하며 분류 기준은 시스템 설계자의 선택요소이다. 따라서, 그룹에 대한 채널 할당시 요구되는 SNR이 높고, 전송률이 낮은 채널에 우선적으로 길이가 긴 코드 채널에 할당한다. 자세한 채널 할당 규칙은 다음과 같다.

1.만일

이면, 그룹 g에 k개의 단위 하다마드 코드를 할당하고,

비트는 다음 그룹 g+1로 옮긴다.

2.

를 새로운 그룹 g에 대해 계산한다.

3.만일

이면, 할당된 단위 하다마드 코드들을 차 확장한 후 전송 비트들을 할당한다.

4.그룹 g에 해당하는 전송 전력을

으로 결정한다.

5.모든 그룹에 대해 과정을 반복한다.

이때, N_b는 한 전송 TTI/Frame 안에서 전송 가능한 총 비트 수이고, N_g는 그룹 g에 속한 모든 전송 비트의 수이며, P_g는 그룹 g에 속한 비트들을 전송하기 위한 총 요구 전력이다. 또한, 상기

는 그룹 g의 비트 당 평균 요구 전력이며, P_th는 하향링크 전송 최대 전력 상한을 나타낸다.

즉, 도 6에 도시된 바와같이, 먼저, 동일한 지형적 또는 하향 채널특성을 가진 사용자를 그룹지은 후(S10) 각 그룹에 코드채널을 할당한다(S11). 이어서, 할당규칙 1에 따라 단위 하다마드 코드(k)를 할당한 후 할당규칙 2에 따라 그룹(g)를 재구성한다. 이후, 할당규칙 3에 따라 단위 하다마드 코드를 n차 확장한 전송비트들을 할당한다. 일단 전송비트가 할당되면 그룹(g)에 해당하는, 즉 각 코드채널을 위한 송신전력을 결정한다. 상기 동작은 모든 그룹에 대하여 반복적으로 수행되며 단계(S12)에서 수행된다. 따라서, 모든 모든 그룹에 대한 채널할당과 그 할당된 채널의 송신전력이 결정되면 송신단계(S13)가 수행된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 독립된 직교 코드 채널을 이용하는 하향링크 제어 채널에서 시분할 다중화 방식과 심볼 단위의 코드 분할 방식의 장점을 결합함으로써 보다 유동적으로 제어 채널에 시그널링정보를 할당 할 수 있다.

또한, 본 발명은 단위 하다마드 코드를 실베스타방식으로 확장시켜 채널을 생성함으로써 다양한 전송률을 지원하면서 낮은 PAR을 유지할 수 있으며, 특히 개별 코드간 전력 제어를 통해 적은 전력의 사용으로 높은 전송 효율을 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

1. 이동 통신 시스템에서의 하향링크 제어 채널 할당 방법에 있어서,

   하나 이상의 직교 코드 채널들을 형성하는 단계;

   상기 하나 이상의 직교 코드 채널들을 형성하는 단계는,

   하나의 전송 구간(TTI)을 단위 하다마드 코드를 기준으로 분할하여 하나 이상의 단위 채널들을 형성하고, 하나의 단위 채널에 단위 하다마드 코드 채널을 할당하거나 다수의 단위 채널에 실베스터(Sylvester) 방식에 의해 확장된 하나의 하다마드 코드 채널을 할당하며,

   상기 단위 하다마드 코드의 길이는 이용 가능한 직교 코드들의 수를 결정하고, 상기 단위 하다마드 코드의 길이는 전송 채널의 특성에 따라 결정되며,

   상기 하나 이상의 직교 코드 채널들을 각각의 분류된 그룹들에 할당하는 단계;

   상기 할당하는 단계는, 길이가 작은 직교 코드 채널은 낮은 전력이나 높은 전송율을 요구하는 그룹에 할당되고, 길이가 긴 직교 코드 채널은 높은 전력이나 낮은 전송율을 요구하는 그룹에 할당되며,

   하나의 제어 정보를 전송하기 위해 각각의 직교 코드 채널의 전송 전력을 결정하는 단계; 및

   상기 전송 전력은 전송 정보나 스케쥴링을 위해 사용자로부터 보고된 전송 전력 마진 정보에 기초하여 각각의 직교 코드 채널에 다르게 적용되고,

   상기 하나 이상의 직교 코드 채널들을 통해 상기 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하며 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 시간/코드 분할 다중화 방식을 이용한 하향링크 제어 채널 할당 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 하나 이상의 단위 채널들은 제어 채널의 기본 할당 단위가 되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 시간/코드 분할 다중화 방식을 이용한 하향링크 제어 채널 할당 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 확장된 하다마드 코드는 상기 단위 하다마드 코드의 정수배에 해당하는 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 시간/코드 분할 다중화 방식을 이용한 하향링크 제어 채널 할당 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 하나 이상의 직교 코드 채널 중 길이가 긴 직교 코드 채널이 높은 전력이나 낮은 전송율을 요구하는 채널에 우선적으로 할당되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 시간/코드 분할 다중화 방식을 이용한 하향링크 제어 채널 할당 방법.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제

Images