KR20010041674A - 무선 통신 시스템에서의 신호 구성 - Google Patents

무선 통신 시스템에서의 신호 구성

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KR20010041674A
KR20010041674A KR1020007009883A KR20007009883A KR20010041674A KR 20010041674 A KR20010041674 A KR 20010041674A KR 1020007009883 A KR1020007009883 A KR 1020007009883A KR 20007009883 A KR20007009883 A KR 20007009883A KR 20010041674 A KR20010041674 A KR 20010041674A
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티모씨 요트. 모울슬레이
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요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

무선 통신 시스템에서 제 2 지국은 랜덤 엑세스 방법이나 전용 신호 방법을 이용하여 제 1 지국으로부터의 서비스를 요청할 수 있다. 제 1 지국은 랜덤 엑세스 송신과 전용 신호 송신 사이에 단일 업링크 채널을 분할하고, 그럼으로써 그렇지 않았으면 두 개의 다른 타입의 채널을 다루는 것이 필요하게 되는 것에 비하여 두 타입의 송신 모두에 대한 장점이 하드웨어의 중복을 필요로 하지 않고도 단일 채널을 통해 제공될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서의 신호 구성{SIGNALLING CONFIGURATION IN A RADIO COMMUNICATION SYSTEM}
무선 통신 시스템에 있어서, 일반적으로 이동국(MS)과 기지국(BS) 사이에서 신호 메시지를 교환할 수 있는 것이 필요하다. 다운링크 신호(BS로부터 MS로의 송신 신호)는 BS의 통신 가능영역(coverage area)에 있는 임의의 MS를 어드레싱하기 위해 BS의 물리적인 방송 채널을 사용하여 일반적으로 구현된다. 단지 하나의 송신기(BS)만이 이 방송 채널을 사용하기 때문에, 어떠한 엑세스 문제도 존재하지 않는다.
대조적으로, 업링크 신호(MS로부터 BS로의 송신 신호)는 더 상세한 고찰을 필요로 한다. 만약 MS가 음성 및 데이터 서비스를 위해 이미 그것에 할당된 업링크 채널을 구비하고 있다면, 이 신호는 피기-백 방식(piggy-backing)을 통해 달성될 수 있고, 여기서 상기 신호 메시지는 MS로부터 BS로 보내지는 데이터 패킷에 첨부된다. 그러나, 만약 MS에 할당된 업링크 채널이 없다면, 피기-백 방식은 불가능하다. 이 경우에, 고속 업링크 신호 메커니즘이 새로운 업링크 채널의 설정, 또는 재-설정을 위해 이용가능할 수 있다.
예를 들어 이동통신 세계화 시스템(GSM:Global System for Mobile communication) 표준으로 동작하는 시스템들과 같은 많은 시스템에서, 고속 업링크 신호는 슬롯 형태의(slotted) ALOHA나 유사한 프로토콜을 사용하여 랜덤 엑세스 채널을 제공함으로써 인에이블된다. 그러나, 그러한 구조는 단지 낮은 트래픽 로드(traffic load)를 가질 때에 만족스럽게 동작하고, UMTS와 같은 제 3-세대 원격통신 표준에 의해 부과되는 필요조건을 처리할 수 있다고는 여겨지지 않는다.
이러한 필요조건을 충족시키기 위해서, 한 UMTS 실시예는 전용 신호 채널을 포함하고, 상기 전용 신호 채널은 제어용 BS에 등록된 각각의 MS에 대해 타임 슬롯을 구비하는 프레임을 포함한다. 만약 MS가 BS로부터의 서비스를 요청할 경우, 상기 MS는 그것에 할당된 슬롯으로 요청을 송신하고, 그런 후에 요청된 서비스를 설정한다는 BS로부터의 승인을 기다린다. 그러한 구조는 상기 신호가 큰 용량의 메시지 송신이 없을 때에는 랜덤 엑세스 채널을 이용하는 것보다 더 효과적이고, 각각의 MS가 고유의 타임 슬롯이 할당되었을 때에는 충돌의 위험이 없다는 일부 장점을 갖는다.
그러나, 전용 신호 채널을 제공하는 것에는 일부 단점을 또한 갖는다. 하드웨어 구현의 복잡도는 MS에서의 추가 코드 생성기와 BS에서의 추가 매칭 필터(matched filter)의 필요로 인해 증가된다. 또한 전체 시스템은 다른 타입의 송신 채널을 포함함으로써 더욱 복잡하게 제작된다.
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이고, 또한 상기 시스템에서 사용하기 위한 제 1 및 제 2 지국에 관한 것이며, 상기 시스템을 동작시키는 방법에 관한 것이다. 비록 본 명세서는 최근의 범용 이동통신시스템(UMTS:Universal Mobile Telecommunication System)을 특별히 참조하여 시스템을 기술하고 있지만, 그러한 기술이 다른 이동 무선 시스템에서의 사용에 동일하게 적용가능하다는 것이 이해되어야 한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 개략적인 블록도.
도 2는 랜덤 엑세스 채널에 대한 프레임 형태를 도시하는 도면.
도 3은 전용 업링크 신호 채널에 대한 프레임 형태를 도시하는 도면.
도 4는 전용 업링크 신호 채널을 사용하는 방법을 도시하는 흐름도.
도 5는 결합된 랜덤 엑세스 채널과 전용 업링크 신호 채널에 대한 하나의 가능한 프레임 형태를 도시하는 도면.
도 6은 결합된 랜덤 엑세스 채널과 전용 업링크 신호 채널에 대한 대안적인 프레임 형태를 도시하는 도면.
도 7은 MS 내의 송신기에 대한 개략적인 블록도.
도 8은 BS 내의 수신기에 대한 개략적인 블록도.
도 9는 랜덤 엑세스 송신과 전용 신호 송신 사이에 프레임을 분할하는 방법을 도시하는 흐름도.
본 발명의 목적은 전용 신호 채널을 제공하는 단점을 경감시키는 동시에 그 장점은 계속 유지하는데 있다.
본 발명의 제 1 양상에 따라, 제 1 지국과 다수의 제 2 지국을 포함하는 무선 통신 시스템이 제공되고, 제 1 지국은 제 2 지국으로부터의 랜덤 엑세스 송신과 전용 신호 송신 사이에 단일 업링크 송신 채널을 분할하는 수단과, 제 2 지국에 의한 전용 신호 송신에 대해 타임 슬롯을 할당하는 수단을 포함한다.
본 발명의 제 2 양상에 따라, 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 제 1 지국이 제공되고, 제 1 지국에는 제 2 지국으로부터의 랜덤 엑세스 송신과 전용 신호 송신 사이에 단일 업링크 송신 채널을 분할하는 수단과, 제 2 지국에 의한 전용 신호 송신에 대해 타임 슬롯을 할당하는 수단이 제공된다.
본 발명의 제 3 양상에 따라, 단일 업링크 송신 채널이 랜덤 엑세스 송신과 전용 신호 송신 사이에 분할되고, 타임 슬롯이 제 2 지국에 의한 전용 신호 송신에 대해 할당되는, 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 제 2 지국이 제공되고, 제 2 지국에는 할당된 채널 부분으로 랜덤 엑세스 송신과 전용 신호 송신을 송신하는 수단이 제공된다.
본 발명의 제 4 양상에 따라, 제 1 지국과 다수의 제 2 지국을 포함하는 무선 통신 시스템을 동작시키는 방법이 제공되고, 제 1 지국은 제 2 지국으로부터의 랜덤 엑세스 송신과 전용 신호 송신 사이에 단일 업링크 채널을 분할하고, 제 2 지국에 의한 전용 신호 송신에 대해 타임 슬롯을 할당한다.
본 발명은, 랜덤 엑세스 채널과 전용 신호 채널이 두 엑세스 메커니즘에 대해 동일한 하드웨어를 사용하는 단일 물리적인 채널로 결합될 수 있다는, 종래 기술에는 존재하지 않는, 인식에 기초한다.
이제 본 발명에 따른 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 예를 통해 설명될 것이다.
도면에서는 동일한 참조번호가 대응하는 특징부분을 나타내기 위해 사용되고 있다.
도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템은 제 1 지국(BS)(100)과 다수의 제 2 지국(MS)(110)을 포함한다. BS(100)는 마이크로컨트롤러(μC)(102), 무선 송신 수단(106)에 연결된 트랜시버 수단(104), 및 PSTN이나 다른 적절한 네트워크로의 연결을 위한 연결 수단(108)을 포함한다. 각각의 MS(110)는 마이크로컨트롤러(μC)(112), 및 무선 송신 수단(116)에 연결된 트랜시버 수단(114)을 포함한다. BS(100)로부터 MS(110)로의 통신은 다운링크 채널(122)을 통해 이루어지고, 반면에 MS(110)로부터 BS(100)로의 통신은 업링크 채널(124)을 통해 이루어진다.
본 발명은 BS(100)에 재원(resource)을 요청하거나 또는 상기 BS(100)에 짧은 메시지를 송신하기 위한 고유 업링크 채널을 구비하지 않은 MS(110)를 인에이블시키는 업링크 채널(124)에 관한 것이다. 실시예는, 비록 설명되는 기술이 시분할 다중접속(TDMA)과 같은 다른 기술을 사용하는 시스템에 동일하게 적용될 수 있지만, 코드분할 다중접속(CDMA)을 사용하는 UMTS 시스템에 관련하여 설명될 것이다. 마찬가지로, 비록 본 발명의 실시예가 주파수 분할 이중송신방식(frequency division duplex)을 가정하여 설명되고 있지만, 본 발명은 그러한 시스템에서의 사용으로 제한되지 않고, 예를 들어 시분할 이중송신방식과 같은 다른 이중송신방식과 함께 또한 응용될 수 있다.
UMTS 시스템에 그러한 기능(facility)을 제공하기 위한 채널의 한 구성(arrangement)으로는 도 2에 도시된 바와 같은 랜덤 엑세스 채널이 있다. 업링크 채널은 각각 10㎳의 길이를 갖는 연속적인 프레임(202)들로 분할된다. 각 프레임(202)은 다수의 억세스 슬롯(204)으로 세분화된다. 무작위로 송신하기를 원하는 MS(110)는 억세스 슬롯(204)을 선택하고 프리엠블(206)을 송신하는데, 상기 프리엠블은 셀에서 임의의 MS(110)에 의해 사용되는 셀-특정 억세스 시퀀스 세트 중 하나를 포함한다. 한 실시예에서는, 16개의 기호(signature) 세트로부터 무작위로 선택된 기호 시퀀스를 확산시키기 위해, 셀-특정 코드를 사용하여 억세스 시퀀스를 생성한다.
BS(100)가 송신된 프리엠블(206)을 검출하고 다른 송신을 수신할 준비가 될 때까지의 충분한 지연이 있은 후에, MS(110)는 10㎳의 고정 길이를 갖는 메시지(208)를 송신한다. 그러므로 메시지(208)의 송신은 프리엠블(206)이 송신된 프레임(202)의 종단을 넘어서 연장할 것이다. 메시지(208)는 예를 들어 전용 채널을 요청하거나 짧은 업링크 사용자 데이터 패킷을 송신하는 것과 같은 여러 기능을 제공할 수 있다. 메시지(208)의 송신은 MS-특정 확산 코드를 사용하는 별도의 채널을 통해 수행되고, 그러므로 랜덤 엑세스 채널을 통한 다른 송신을 간섭하지 않을 것이다.
MS는 {예를 들어 슬롯 형태(slotted)의 ALOHA 프로토콜을 이용하여} 자신이 무작위로 송신하는 억세스 슬롯(204)을 선택한다. A부터 E까지 레벨이 메겨져 있는 프레임(202) 내의 최초 5개의 유효한 송신 타이밍이 도 2에 도시되어 있다. 메시지(208)의 송신이 편의상 송신 슬롯(204)의 개시단에서 시작하는 것으로써 도시되어 있지만, 이러한 구성은 실제에서는 필요하지 않다.
UMTS 시스템에 그러한 기능을 제공하기 위한 채널의 대안적인 구성은 MS(110)가 BS(100)에 서비스 요청을 송신하기 위한 전용 채널이다. 이러한 서비스를 사용하기 전에, MS(110)는 BS(100)에 등록되고 전용 신호 슬롯의 제공을 요청하여야 한다(명시적으로 또는 디폴트로). UMTS를 위한 그러한 채널의 한 구성이 도 3에 도시되어 있다. BS(100)에 등록된 각각의 MS(110)는 각 프레임(202)에 있는 타임 슬롯(302)이 할당된다. 한 구현에 있어서, 타임 슬롯(302)은 프리엠블(206)을 송신하는데 있어 소모되는 시간보다 256배 적은 3.8μs의 최소 지속간격을 갖는다.
등록된 MS(110)가 신호를 송신하기를 원할 때, 상기 MS는 자체에 할당된 타임 슬롯을 결정하고 프리엠블(206)을 송신한다. 프리엠블(206)은 기호를 확산시키기 위해 셀-특정 코드를 사용하는 랜덤 엑세스 채널에 대한 방식과 동일한 방식으로 구성되지만, 무작위의 기호 선택 대신에, 최적의 상관관계 특성을 갖는 기호(또는 작은 기호 세트)가 모든 프리엠블에서 사용하기 위해 일반적으로 선택된다. 이 기호는, 비록 필수적인 것을 아니지만, 편의상 랜덤 엑세스 채널에서 사용하기에 유효한 기호들 중에 하나일 수 있다. 프리엠블(206)의 송신은 할당된 타임 슬롯(302)의 개시단에서 시작한다. 프리엠블(206)을 송신하는데 소모되는 시간은 타임 슬롯(302)의 지속간격 보다 훨씬 길기 때문에, 인접한 타임 슬롯(302)에서의 송신이 도 3에 도시된 바와 같이 겹쳐지고, 도 3에는 F에서부터 J까지 레벨이 메겨져 있는 프레임(202)의 최초 5개의 타임 슬롯이 도시되어 있다.
엑세스 코드는 매칭 필터에 의해 BS(100)에서 검출되고, 피크(peak)가 매칭 필터의 출력에 나타나는 시간은 어떤 MS(110)가 요청이 허여되었는지를 나타낸다. 타임 슬롯(302)의 길이는 프리엠블(206)을 송신하는데 소모되는 시간 보다 훨씬 작기 때문에, 인접한 타임 슬롯(302)에 대한 송신은 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이 겹쳐진다. BS(100)은, 일예로 큰 범위의 셀에서 송신 지연 효과를 허용하기 위해, 프레임(202)에 있는 모든 사용가능한 타임 슬롯을 할당하지 않도록 선택할 수 있다.
전용 신호 채널을 사용하는 방법이 도 4에 흐름도로 도시되어 있다. MS(110)가 새로운 셀에 들어갔을 때, 상기 MS는 먼저 상기 셀에 있는 BS(100)에 등록한다(단계 402). 단계(404)에서, MS(110)은 전용 신호 슬롯의 제공이 필요한지를 결정한다. 만약 필요하다면, MS(110)는 랜덤 엑세스 채널을 사용하여 메시지를 송신함으로써 이 슬롯이 할당되도록 요청한다(단계 406). 단계(408)에서, MS(110)는 요청된 신호 슬롯 할당되었는지를 판단한다. 만약 상기 신호 슬롯이 할당되지 않았다면, MS(110)는 요청을 반복한다(406). 만약 상기 신호 슬롯이 할당되었다면, MS(110)는 송신할 데이터를 구비할 때까지 단계(410)에서 대기하고, 송신할 데이터를 구비하였을 때, 상기 MS는 프레임(202)에 있는 프리엠블(206)을 자체에 할당된 시간에 전용 신호 채널을 통해 송신한다(단계 412).
단계(414)에서, MS(110)는 신호가 BS(100)에 수신되었는지 여부와 요청된 업링크 재원(resource)이 할당되었는지 여부를 판단한다. 만약 요청된 업링크 재원이 할당되지 않았다면, MS(110)는 신호를 반복해서 요청하고(단계 412), 만약 요청된 업링크 재원이 할당되었다면, MS(110)는 할당된 업링크 재원을 사용하여 데이터를 송신한다(단계 416). 데이터의 성공적인 송신이 단계(418)에서 검사되고, 에러가 발생하였을 경우에는 상기 데이터가 재송신된다. 모든 데이터가 성공적으로 송신되었을 때, MS(110)는 송신될 추가 데이터가 있을 때까지 대기하기 위해 단계(410)로 돌아간다.
그러한 방법은, 예를 들어 랜덤 엑세스 채널과 전용 신호 채널을 통해 송신된 요청 횟수를 제한하기 위해 휴지기(time-out)가 추가되는 것과 같은, 추가적인 특징을 일반적으로 가질 것이라는 사실이 주지되어야 한다.
본 발명에 따라, 프리엠블(206)을 생성하기 위한 동일한 셀-특정 확산 코드를 사용하여, 동일한 채널을 통해 랜덤 엑세스 및 전용 신호 송신 모두를 가능하게 하는 시스템이 제공된다. 이는 하드웨어 중복(duplication)의 필요성을 회피하는 동시에 두 방법의 장점을 제공한다. 동일한 확산 코드가 프리엠블(206)을 생성하기 위해 사용되기 때문에, 두 방법을 사용하는 엑세스 시도 사이에는 간섭이 있을 수 있다. 이러한 문제는 송신 채널, 및 바람직하게는 각 프레임(202)을 다수의 부분으로 분할함으로써 해결된다. 만약 더 많은 시스템 용량(capacity)이 필요하다면, 다수의 셀-특정 확산 코드가 사용될 수 있고, 각각의 셀-특정 확산 코드는 랜덤 엑세스 송신, 전용 신호 송신 또는 두 송신의 조합을 위해 사용될 수 있는 채널을 정의한다.
도 5는 하나의 가능한 프레임 형태를 도시하는데, 여기서 프레임(202)의 제 1 부분(502)은 랜덤 엑세스 송신(R)으로 할당되고, 프레임(202)의 제 2 부분(504)은 전용 신호 송신(D)으로 할당된다. 비록 실제에서는 결과적인 간섭이 너무 심하지 않다면 작은 규모의 겹침은 허용될 수 있을 지라도, 두 방법에 대한 할당이 겹치지 않는 경우에는 두 방법을 사용한 억세스 시도 사이에는 간섭이 존재하지 않을 것이다. 프레임(202)의 두 부분 사이의 경계(506)는 BS(100)에 의해 결정되고, 상기 BS는 각각의 송신 타입에 대한 각 프레임(202)의 사용가능한 억세스 슬롯에 관한 정보를 방송 채널로 송신한다.
다른 가능한 프레임 형태가 도 6에 도시되어 있는데, 여기서 프레임(202)은 랜덤 엑세스 송신(R)으로 할당된 부분(602)과 전용 신호 송신(D)으로 할당된 부분(604)으로 세분된다. 랜덤 엑세스 채널에 대한 한 실시예에서, 프리엠블 전력 램핑(preamble power ramping)이 사용되고, 이로써 MS(110)은 프리엠블(206)을 송신하고 메시지(208)를 송신하기 전에 BS(100)으로부터의 승인(acknowledgment)을 기다린다. 만약 소정의 간격(period) 이후에 어떠한 승인도 수신되지 않는다면, MS(110)는 더 높은 전력 레벨로 프리엠블(206)을 재송신하고, 승인이 수신될 때까지 이러한 과정을 계속한다.
도 6의 프레임 형태는, 간단한 예를 통해 기술될 수 있는 바와 같이, 도 5의 프레임 형태보다 더욱 빈번한 전력 램핑을 가능하게 한다. 만약 MS(110)가 요청에 대한 승인을 기다리는 소정의 시간이 프레임(202) 지속간격의 절반(즉, 5㎳)이고, MS(110)가 프레임(202)의 개시단에 그것의 요청을 실어서 송신한다면, 도 5의 형태가 사용되는 경우 프레임당 단지 하나의 프리엠블만이 송신된다{프레임(202)이 부분(502 및 504)으로 짝수 분할된다고 가정하였을 때}. 그러나, 도 6의 형태에 있어서는, 랜덤 엑세스로 할당된 다른 부분(602)이 프레임의 하반부(second half)에 제공되기 때문에, 프레임당 두 개의 요청이 송신될 수 있다. 유사한 고찰이 서로 다른 지연에 대해 적용될 것이다.
비록 프레임(202)의 부분(602, 604)이 도 6에서 동일한 지속간격을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명에 따른 시스템은 그러한 구조로 제한되지는 않는다. 단지 각 송신 방법에 할당된 프레임(202)의 부분이 너무 많이 겹치지 않는 것이 필요하다. 프레임(202) 전체가 랜덤 엑세스 송신이나 전용 신호 송신으로 할당되는 필요조건은 존재하지 않는다는 것이 또한 주지되어야 한다: 프레임(202)의 다른 부분들은 다른 목적을 위해 할당될 수 있거나, 또는 단순히 사용되지 않을 수 있다.
랜덤 엑세스 송신과 전용 신호 송신 모두를 위해 하나의 채널을 사용하는 것은, 각 타입의 송신이 고유 채널을 갖는 시스템에 비해서 필요한 용량을 감소시킨다. 비록 하나의 채널을 사용하는 것은 문제가 발생할 것으로 예기되지는 않지만, 본 발명에 따른 시스템은 필요에 따라 추가적인 채널을 제공하는 융통성(flexibility)을 갖는다. 지원되어야 할 트래픽(traffic)에 의해 요구될 때에, 각각의 추가적인 채널은 완전히 랜덤 엑세스 송신이나 전용 신호 송신을 위해 사용될 수 있고, 또는 랜덤 엑세스 송신과 전용 엑세스 송신 사이에 분할될 수 있다.
본 발명의 장점으로서, 본 발명은 코드 생성기 및 매칭 필터의 중복(duplication)없이도 랜덤 엑세스 송신과 전용 신호 송신 모두를 위해 동일한 하드웨어가 사용될 수 있도록 한다. 도 7은 본 발명에 따라 구성된 MS(110) 내의 송신기 부분에 대한 개략적인 블록도이다. 송신기는 프리엠블 생성 블록(702)과 데이터 코딩 블록(752)을 포함하는데, 상기 두 블록은 필요에 따라 스위치(780)를 통해 변조 및 무선 트랜시버 수단(790)에 각각 연결되고, 무선 송신 수단(792)을 통해 송신된다. 스위치(780)는 프리엠블 생성 블록(702)을 트랜시버(790)에 연결하는 것으로 도시되어 있다; 트랜시버(790)와 데이터 코딩 블록(752)의 대안적인 연결이 점선으로 도시되어 있다.
프리엠블 생성 블록(702)은 기호 생성기(704)를 포함하고, 상기 기호 생성기의 출력은 멀티플라이어(706)에서 셀-특정 코드(708)와 결합함으로써 확산된다. 프리엠블 생성 블록(702)이 랜덤 엑세스 송신과 전용 신호 송신 모두를 위해 사용될 수 있고, 그럼으로써 하드웨어 중복(hardware duplication)을 회피할 수 있다. 랜덤 엑세스 송신을 위해 사용될 때, 기호 생성기(704)는 사용가능한 기호 세트로부터 무작위로 하나의 기호를 선택하고, 반면에 전용 신호 송신을 위해 사용될 때는, 적절한 소정의 기호가 선택된다. 기호 생성기(704)는 프리엠블(206)의 송신을 위해 필요한 때에 기호를 전달하도록 제어된다.
데이터 코딩 블록(752)은 두 개의 분리된 채널을 포함하는데, 하나의 채널은 데이터용이고 다른 하나의 채널은 제어 정보를 위한 것이다. 데이터 채널은 멀티플라이어(756)에서 데이터 채널을 정의하는 데이터 확산 코드(758)와 입력 데이터(754)를 결합함으로써 상기 입력 데이터를 처리하고, 그런 후에 합산 블록(760)에 대한 동-위상(I) 입력을 형성한다. 제어 채널은 멀티플라이어(766)에서 제어 채널을 정의하는 제어 확산 코드(768)와 입력 제어 데이터(764)를 결합함으로써 상기 입력 제어 데이터를 처리한다. 신호의 위상은 위상 이동기 블록(770)에 의해 90°까지 이동되고(shifted), 그런 후에 합산 블록(760)에 대한 직교(Q) 입력을 형성한다. 또한 합산 블록(760)으로부터의 결합된 출력은 멀티플라이어(776)에서 MS-특정 확산 코드(778)와 결합됨으로써 처리된다.
도 8은 본 발명에 따라 구성된 BS(100) 내의 수신기 부분에 대한 개략적인 블록도이다. 송신은 무선 송신 수단(802)에 의해 수신되고 복조 수단(804)에 의해 복조된다. 복조된 신호는 셀-특정 코드(708)와 엔코딩된 데이터를 통과시키는 매칭 필터(806)에 인가된다. 필터(806)로부터의 출력은 프리엠블 상관관계 블록(808)에 인가되는데, 상기 상관관계 블록(808)은 수신된 신호와 적절한 기호 사이의 상관관계를 결정한다. 만약 송신이 다수의 신호들 중 하나를 포함할 수 있다면(랜덤 엑세스 송신의 경우처럼, 또는 여러 기호를 사용한다면 전용 신호 송신의 경우처럼), 상관관계 블록(808)은 단일 기호를 각각 검색하는 다수의 평행 채널을 포함한다.
프리엠블 상관관계 블록(808)의 출력 피크(peak)는 피크 검출 블록(810){상관관계 블록(808)과 동일한 수의 평행 채널을 포함함}에 의해 검출된다. 이 블록으로부터의 출력은 스위치(812)를 통해 발송되고(routed), 상기 스위치는 랜덤 엑세스 송신으로부터 전용 신호 송신으로의 프레임 변화 및 그와 반대의 프레임 변화에 따라 상태를 스위칭하도록 제어된다. 스위치(812)는 전용 신호에 적절한 위치로 도시되어 있고, 피크 출력이 발생하는 때를 결정하는 타이밍 추정기(814)에 피크 검출 블록(810)의 출력을 발송하도록 한다. 타이밍 추정기(814)로부터의 출력은 수신기 내에 있는 매체 제어 엑세스(MAC:Medium Access Control) 처리 소프트웨어에 인가되는데, 상기 소프트웨어는 어떤 MS(110)로부터 신호가 수신되었는지를 결정하여 그에 적절한 조치를 취한다.
스위치(812)가 점선으로 도시된 것처럼 랜덤 엑세스에 적절한 위치로 바뀌었을 때, 피크 검출 블록(810)의 출력은 등화 블록(818){상관관계 블록(808) 및 피크 검출 블록(810)과 동일한 수의 평행 채널을 포함함}의 입력으로서 인가된다. 등화 블록(818)은 복조 수단(804)으로부터의 출력 신호를 입력으로서 또한 받아들이고, 데이터를 디코딩하기 위해 수신기 내의 패킷 디코딩 수단(미도시)에 인가되는 등화 신호(820)를 출력으로 제공한다.
BS(100)가 랜덤 엑세스와 전용 신호 사이의 프레임(202) 분할을 제어하는 방법이 도 9에서 흐름도로 도시되어 있다. 처리과정이 단계(902)에서 시작된 후에, 상기 처리과정은 단계(904)에서 전용 신호 타임 슬롯(302)의 분리를 결정하고, 전달 지연(propagation delay)의 효과를 허용하기 위해 셀 크기가 증가함에 따라 상기 적절한 분리도 증가된다. 랜덤 엑세스 송신과 전용 신호 송신 사이의 디폴트 프레임(202) 분할이 단계(906)에서 이루어지고, 이에 대한 세부사항이 물리적인 방송 채널을 통해 BS(100)의 통신 가능영역(coverage area)에 있는 임의의 MS(110)에 방송(broadcast)된다.
일단 시스템이 가동되면, BS(100)는, 단계(908)에서, 랜덤 엑세스 송신과 전용 신호 송신 모두에 대해, 대략 1분 또는 그 이상의 적절한 간격에 걸친 평균 부분 로딩(average fractional loading)을 결정하고, 전용 신호 로딩에 대한 랜덤 엑세스 로딩의 비율을 계산한다.
다음으로, 단계(912)에서, 상기 비율이 제 1 임계치(T1)를 초과하는지를 결정하기 위해 테스트된다. 만약 초과한다면, 그때는 랜덤 엑세스 송신 상의 로드가 전용 신호 송신 상의 로드보다 상당히 커지고, BS(100)은 단계(914)에서 랜덤 엑세스 송신에 할당되는 프레임(202)의 비율을 증가시킨다. 만약 테스트(912)의 결과가 비율이 제 1 임계치를 초과하지 않는다면, 비율은 제 2 임계치(T2)보다 더 작은지 여부가 결정되기 위해 단계(916)에서 다시 테스트된다. 만약 초과한다면, 랜덤 엑세스 송신 상의 로드가 전용 신호 송신 상의 로드보다 상당히 작아지고, BS(100)는 단계(918)에서 랜덤 엑세스 송신에 할당된 프레임(202)의 비율을 감소시킨다.
임계치(T1 및 T2)는, 예를 들어 셀 크기, 주위 환경 및 트래픽(traffic) 특성(패킷 또는 회로의 여부에 따라)에 따라, 특정 배치(deployment)에 대한 성능을 최적화시키도록 운영자에 의해 선택될 수 있다.
임의의 조정이 이루어진 후에, 단계(914 또는 918)에서, BS(100)는 단계(908)로 되돌아가서 새로운 로드 평균을 결정하고, 그런 다음 상기 단계들을 반복한다.
만약, 프레임(202)의 분할을 변경한 결과, 특정 MS(100)에 대한 전용 신호 타임 슬롯 할당이 변경될 필요가 있다면, 이러한 사실이 물리적인 방송 채널을 통해 전달될 수 있다. 조정이 이루어질 때에는, 이러한 조정이 분할에 대한 이후의 변경을 더욱 쉽게 만들어주기 때문에, 프레임(202)의 랜덤 엑세스 부분과 전용 신호 부분 사이의 경계에 인접하여 전용 타임 슬롯(302)을 할당하는 것은 회피하는 것이 유리하다.
본 발명을 읽음으로써, 다른 변경이 당업자들에게는 명확해질 것이다. 그러한 변경은 무선 통신 시스템에 이미 공지된 다른 특징부와 구성성분을 포함할 수 있고, 이것들은 본 명세서에서 이미 설명된 특징부를 대신하거나 이에 추가되어 사용될 수 있다.
본 발명은 예를 들어 UMTS와 같은 무선 통신 시스템의 분야에 적용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 제 1 지국과 다수의 제 2 지국을 포함하는 무선 통신 시스템에 있어서,
    상기 제 1 지국은 상기 제 2 지국으로부터의 랜덤 엑세스 송신(random access transmission)과 전용 신호 송신(dedicated signalling transmission) 사이에 단일 업링크 송신 채널을 분할하는 수단과, 상기 제 2 지국에 의한 전용 신호 송신에 대해 타임 슬롯(time slot)을 할당하는 수단을 포함하는, 무선 통신 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 업링크 채널은 프레임으로 분할되고, 각각의 프레임은 상기 랜덤 엑세스 송신에 할당된 하나 이상의 부분과 상기 전용 신호 송신에 할당된 하나 이상의 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  3. 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 제 1 지국에 있어서,
    제 2 지국으로부터의 랜덤 엑세스 송신과 전용 신호 송신 사이에 단일 업링크 송신 채널을 분할하는 수단과, 상기 제 2 지국에 의한 전용 신호 송신에 대해 타임 슬롯을 할당하는 수단이 제공되는, 제 1 지국.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 업링크 채널은 프레임으로 분할되고, 각각의 프레임은 상기 랜덤 엑세스 송신에 할당된 하나 이상의 부분과 상기 전용 신호 송신에 할당된 하나 이상의 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제 1 지국.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 랜덤 엑세스 송신과 상기 전용 신호 송신 사이의 프레임 세분화를 다이내믹하게 변경하는 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는, 제 1 지국.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 전용 신호 송신에 대해, 상기 프레임의 상기 랜덤 엑세스 부분에 더욱 인접하여 상기 타임 슬롯을 할당하기보다는 오히려 상기 프레임의 상기 랜덤 엑세스 부분으로부터 더욱 멀리 떨어진 부분에 우선하여 상기 타임 슬롯을 할당하는 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는, 제 1 지국.
  7. 단일 업링크 송신 채널이 랜덤 엑세스 송신과 전용 신호 송신 사이에 분할되고, 타임 슬롯이 제 2 지국에 의한 전용 신호 송신에 대해 할당되는, 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 제 2 지국에 있어서,
    상기 채널의 할당된 부분으로 랜덤 엑세스 송신과 전용 신호 송신을 송신하기 위한 수단이 제공되는, 제 2 지국.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 업링크 채널은 프레임으로 분할되고, 각각의 프레임은 상기 랜덤 엑세스 송신에 할당된 하나 이상의 부분과 상기 전용 신호 송신에 할당된 하나 이상의 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제 2 지국.
  9. 제 1 지국과 다수의 제 2 지국을 포함하는 무선 통신 시스템을 동작시키는 방법에 있어서,
    상기 제 1 지국은 상기 제 2 지국으로부터의 랜덤 엑세스 송신과 랜덤 엑세스 송신 사이에 단일 업링크 채널을 분할하고, 상기 제 2 지국에 의한 전용 신호 송신에 대해 타임 슬롯을 할당하는, 무선 통신 시스템을 동작시키는 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 업링크 채널은 프레임으로 분할되고, 각각의 프레임은 상기 랜덤 엑세스 송신에 할당된 하나 이상의 부분과 상기 전용 신호 송신에 할당된 하나 이상의 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템을 동작시키는 방법.
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