KR20020002097A - 이동통신시스템에서 음성서비스와 데이터서비스를 동시에지원하기 위한 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른, 이동통신시스템에서 음성 및 데이터서비스를 동시 지원하기 위한 방법이, 음성트래픽 신호를 송신하는 제1 트래픽송신 과정과, 데이터트래픽 신호를 송신하는 제2 트래픽송신 과정과, 상기 음성트래픽 신호와 상기 데이터트래픽 신호가 각각 미리 정해진 고정된 전력내에서 서비스 되도록 트래픽 신호의 전력을 제어하는 과정과, 상기 음성트래픽 신호와 상기 데이터트래픽신호가 각각 미리 구분된 직교부호들 내에서 서비스되도록 트래픽 신호에 직교부호를 할당하는 과정을 포함한다.

Description

이동통신시스템에서 음성서비스와 데이터서비스를 동시에 지원하기 위한 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUPPORTING VOICE AND DATA SERVICE IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신시스템에 관한 것으로, 특히 고속 데이터 서비스와 음성서비스를 동시에 지원하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

이하 설명은 IS-2000의 데이터 통신 보완을 위해 3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)에서 제안된 HDR(High Data Rate) 규격의 이동통신시스템을 참조하여 설명할 것이다. 상기 HDR시스템은 종래의 IS-2000시스템과 다른 주파수를 할당해야 하는 문제점이 있다. 따라서 현재 주파수 자원을 효율적으로 운용하고 음성과 고속 데이터서비스를 지원할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

상기 HDR시스템의 순방향 채널은 길이가 26,66ms인 프레임으로 구성되고, 각 프레임은 16개의 슬롯으로 구성되어진다. 상기 각 슬롯은 길이가 1.66ms이며 2048칩으로 구성된다. 그리고, 기지국에서 단말기로 송신되는 순방향 채널로는 파일롯 채널(Pilot Channel), 미디엄 엑세스 채널(Medium Access Channel), 트래픽채널(Traffic Channel), 제어채널(Control Channel)이 있다. 여기서, 상기 파일럿 채널은 단말기에서의 초기 동기획득(acquisition) 및 채널추정(channel estimate)을 위해 무의미한 데이터(all '0's 혹은 all '1's)를 월시직교부호 0을사용하여 확산하여 전송하는 채널이다. 상기 미디엄 엑세스 채널은 세 개의 부채널로 구성되어 있고, 그 각각의 채널들은 역방향 전력제어 채널(RPC), 순방향 엑티브 채널(FAC), 역방향 엑티브 채널(RAC)로 구성된다. 상기 미디엄 엑세스 채널의 심벌들은 길이 32의 직교부호들 중의 하나로 변조되고 매체 접근 채널의 월시 직교부호는 매 슬롯당 4번씩 반복되어 전송되어진다. 한편, 순방향 데이터 전송채널은 길이 64칩의 Burst 파일롯이 슬롯당 두 번씩 시간분할 멀티플렉싱되어 전송된다.

이하 도 1의 설명에서 데이터 트래픽 채널은 데이터의 전송을 위해 사용되는 채널이다. 종래의 IS-2000의 규격서에서 나타나는 트래픽 채널은 음성과 데이터를 기본채널(Fundamental Channel)과 부가채널(Supplemental Channel)을 통해 전송하기 위한 채널이지만, 도 1과 같은 종래의 HDR시스템에서의 데이터 트래픽 채널은 데이터만 전송하는 채널을 말한다.

도 1은 종래기술에 따른 HDR시스템에서의 기지국 송신기의 구조를 도시하고 있다.

상기 도 1을 참조하면, 곱셈기 103은 파일롯채널데이터101와 직교부호0을 곱해 파일롯채널신호를 출력한다. 부호기 107은 트래픽채널데이터105를 부호화하여 출력한다. 변조기 109는 상기 부호기107로부터의 부호화된 심볼을 변조하여 I채널 및 Q채널신호를 출력한다. 인터리버111은 상기 변조기 109로부터의 출력을 인터리빙하여 출력한다. 천공패턴기 113은 상기 인터리버111로부터의 출력을 미리 주어진 규칙에 의해 천공(puncturing) 및 반복(repeat)하여 출력한다. 역다중화기115는 상기 천공패턴기 113으로부터의 출력을 역다중화하여 출력한다. 직교확산기 117은 상기 역다중화기115로부터의 출력과 해당 직교부호를 곱해 트래픽채널신호를 출력한다. 반복기 123은 프리앰블데이터121을 소정 반복하여 출력한다. 곱셈기 125는 상기 반복기123으로부터의 출력과 해당 직교부호를 곱해 프리앰블신호를 출력한다. 제1 시간분할다중화기 119는 상기 직교확산기 117로부터의 상기 트래픽채널신호와 상기 곱셈기 125로부터의 프리앰블신호를 시간분할 다중화하여 출력한다. 곱셈기 129는 FAB(Forward Activity Bit)를 해당 직교부호와 곱해 직교확산하여 출력한다. 곱셈기133은 RPC(Reverse Power Control)를 해당 직교부호와 곱해 직교확산하여 출력한다. 곱셈기137은 RAB(Reverse Activity Bit)를 해당 직교부호와 곱해 직교확산하여 출력한다. 가산기 139는 상기 곱셈기 129, 곱셈기 133 및 상기 곱셈기 137로부터의 출력들을 가산하여 출력한다. 반복기 141은 상기 가산기 139로부터의 출력을 소정 반복하여 출력한다. 제2 시간분할다중화기 143은 상기 곱셈기 103으로부터의 파일롯채널 신호, 상기 제1신간분할다중화기 119로부터의 트래픽채널신호 및 상기 반복기141로부터의 출력을 다중화하여 출력한다. 복소확산기 145는 상기 제2시간분할다중화기 143으로부터의 출력과 PN코드를 곱해 복소확산하여 출력한다. 대역여파기145는 상기 복소확산기 145로부터의 출력을 대역 필터링하여 출력한다. 그리고, 상기 대역여파기 145의 출력은 주파수 상향 조정되어 안테나를 통해 송신된다. 상기 도 1에서 설명한 바와 같이, 종래의 HDR시스템은 데이터서비스만이 가능한 구조로 이루어져 있다.

상기 도 1의 구성에 근거한 동작을 설명하면 다음과 같다. 상기 파일럿채널데이터101은 곱셈기103에 의해 확산변조되어 제2다중화기로143으로 입력된다. 상기트래픽채널데이터105는 부호기107에 의해 부호화되고 변조기109에 의해 변조된다. 그리고, 상기 변조된 신호는 인터리버111에 의해 인터리빙되고 천공패턴기113에 의해 천공 및 반복된다. 이후 확산변조기117에 의해 확산변조되어 제1다중화기115로 입력된다. 그리고, 상기 제1다중화기 115에서 곱셈기125에서 출력되는 프리앰블신호와 다중화되어 상기 제2다중화기143으로 입력된다. 상기 프리앰블데이터121은 반복기123에서 반복된후 곱셈기125에 의해 직교확산되어 상기 제1다중화기119로 입력된다. 그리고, 상기 제1다중화기119에서 다중화된 신호는 제2다중화기143으로 입력된다.

FAB(Forward Activity Bit)127, RPC(Reverse Power Control)131 및 RAB(Reverse Activity Bit)135는 각각 확산변조기 129,133 및 137에 의해 확산변조되어 가산기139로 입력된다. 상기 가산기139에서 가산된 신호는 반복기141에서 반복되어 상기 제2다중화기43으로 입력된다. 그리고, 상기 제2다중화기143으로 입력된 신호들은 시간분할 다중화되어 복소확산145에서 복소확산되고, 대역여파기147에서 대역 필터링된후 주파수 상향조정되어 안테나를 통해 송신된다.

상기한 바와 같이, 종래의 HDR시스템은 가변적인 데이터율로 고속의 데이터서비스를 지원하기 위한 구조를 갖는다. 현재 고속의 데이터 서비스 지원뿐만 아니라, 음성서비스까지 지원할 수 있는 방식에 관한 연구가 진행 중에 있다. 동일한 주파수대역내에서 고속의 데이터서비스와 음성서비스를 동시에 지원하기 위해서는 전력배분과 월시직교부호 할당에 있어 새로운 방식의 연구가 필요하다. 또한 종래의 통신시스템과 호환성을 유지하면서 음성과 데이터서비스를 동시에 지원하는 방식에 대한 연구도 필요하다.

즉, 상기 HDR시스템에서 음성 서비스를 지원하게 될 경우 다음과 같은 사항을 고려해야 된다.

첫째, 데이터서비스만을 가능하게 하는 종래의 HDR전송방식은 하나의 인코딩 패킷동안 기지국에서 단말기로 서비스할 때 한 사용자에게 하나의 서비스만 최대의 전력으로 할당한다. 따라서 고속의 데이터서비스와 음성서비스를 지원하기 위해서 음성서비스를 지원하기 위한 전력과 데이터서비스를 지원하기 위한 전력을 각각 할당해야 한다.

둘째, 음성과 데이터서비스를 지원하기 위한 전력배분 뿐만 아니라 음성과 데이터서비스용 월시 직교부호 할당에 대한 고려가 필요하다. 이 경우 새롭게 월시직교부호를 할당하는 방식과 기존의 IS-2000시스템과 호환성을 유지하기 위한 할당방식으로 나눈다.

즉, 고속데이터 서비스만을 위해 고려된 종래의 HDR은 음성서비스를 지원하기 위해 전력배분과 월시 직교부호 할당에 관한 방안이 필요하다.

따라서 본 발명의 목적은 고속 데이터 서버스를 지원하기 위해 고려된 이동통신시스템에서 고속의 데이터서비스 뿐만 아니라 음성서비스까지 지원할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동통신시스템에서 데이터서비스와 음성서비스를모두 지원할 수 있도록 전력배분 및 직교부호 할당을 수행하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한, 이동통신시스템에서 음성 및 데이터서비스를 동시 지원하기 위한 방법이, 음성트래픽 신호를 송신하는 제1 트래픽송신 과정과, 데이터트래픽 신호를 송신하는 제2 트래픽송신 과정과, 상기 음성트래픽 신호와 상기 데이터트래픽 신호가 각각 미리 정해진 고정된 전력내에서 서비스 되도록 트래픽 신호의 전력을 제어하는 과정과, 상기 음성트래픽 신호와 상기 데이터트래픽신호가 각각 미리 구분된 직교부호들 내에서 서비스되도록 트래픽 신호에 직교부호를 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 HDR에서 순방향링크 송신기의 구성을 도시하는 도면

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 음성서비스 전력관리자(Voice Power Manager)를 도시하는 도면.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고정적인 전력배분에 의한 음성서비스를 지원하기 위한 음성서비스 관리자(Voice Power Manager)의 동작을 설명하는 흐름도.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 월시직교부호 할당관리자(Walsh Code Assignment Manager)를 도시하는 도면.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 월시직교부호 할당관리자의 음성과 데이터서비스를 지원하기 위한 동작을 설명하는 흐름도.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 음성서비스와 데이터서비스를 동시에 지원하기 위한 기지국 송신기 구조를 도시하는 도면.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 종래의 IS-2000 시스템과 호환성을가지면서 음성서비스와 데이터서비스를 동시에 지원하기 위한 기지국 송신기 구조를 도시하는 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 IS-2000의 데이터통신을 보완하기 위해 새롭게 제안되어진 HDR 규격의 이동통신시스템에서 고속데이터서비스 뿐만 아니라 음성서비스를 지원하기 위한 전력배분 및 직교부호할당에 관해 설명한다. 특히, 고정적인 전력분배 및 직교부호 할당에 대해 설명할 것이다. 상기 고정적인 전력배분 및 직교부호 할당 방법은 기지국의 전체 송신전력을 음성 서비스용과 데이터 서비스용으로 고정적으로 배분하는 것을 의미하고, 직교부호 또한 음성서비스용과 데이터서비스용으로 독립적으로 분리하여 사용하는 것을 말한다.

이하 설명되는 "고정적인 전력배분"이란 음성서비스와 데이터서비스의 허용 전력을 기지국에서 일정하게 고정시켜 그 이상의 범위를 초과하는 경우 각각의 서비스를 지원하지 않는 방식을 말한다.

본 발명에 따른 시스템은 고정적인 전력배분 방식에 의해 전체 송신전력에서 일정치를 음성서비스에 할당하고 나머지 전력을 데이터서비스용으로 할당한다. 만약 음성 서비스의 전력 허용치를 A%라고 했을 경우, 음성전력관리자는 A% 이상의 음성서비스 전력용량을 초과하는 경우 새로운 사용자를 수용하지 못한다. 마찬가지로 데이터서비스의 전력허용치를 (100-A)%이라고 하면 허용치 이상의 데이터서비스를 요구하는 경우에는 기지국은 서비스를 지원하지 않는 방식이거나 전력배분을 새롭게 할당하는 방식을 취할 수 있다.

이하 음성서비스의 전력 허용값을VP라 하고, 데이터서비스의 전력 허용값을 DP라 가정한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 고정적으로 주어진 송신전력 허용치에서 다수의 사용자들에게 전력을 적절히 배분하기 위한 음성전력관리자를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 음성전력관리자(20)은 각 사용자의 음성서비스전력들과 각 사용자의 전력제어값을 입력하고, 새로운 사용자를 위해 필요한 전력이 음성전력 허용값 VP를 초과하는지 여부를 검사하여 새로운 사용자를 수용할 것인지를 결정하는 등 음성서비스 전력제어에 관한 전반적인 제어를 수행한다. 여기서, 상기 음성전력관리자(20)은 음성서비스의 QoS가 좋은 사용자부터 우선순위를 두어 전력 제어를 수행한다. 이 경우 우선순위로 전력제어한후 전체 송신전력이 음성서비스 전력허용치보다 작게 되면 새로운 음성서비스 요청에 대해 음성서비스를 제공하고, 그렇지 못하면 새로운 음성서비스 요청은 제한한다. 첨부된 도면 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 상기 음성전력관리자(20)의 전력제어 절차를 도시하고 있다. 상기 절차는 수용되어 있는 각 사용자에 대한 전력제어 및 새로운 사용자의 서비스 요청시 서비스 할당에 대해 설명한다.

상기 도 3을 참조하면, 음성전력관리자(20)은 311단계에서 새로운 음성서비스의 요청을 수신하고, 상기 요청된 서비스에 대해 우선순위를 검사한다. 상기 우선순위는 각각의 사용자에 대해 미리 설정되어 있을수도 있고, 서비스 요청시 사용자의 요구에 의해 결정되어질 수도 있다. 음성전력관리자(20)은 313단계에서 상기 검사된 우선순위가 소정 판단기준에 의해 높은 우선순위를 갖는지를 검사한다. 상기 우선순위가 높을수록 사용자는 양질의 서비스를 받을 수 있다. 이때, 상기 높은 우선순위를 갖는 경우, 상기 음성전력관리자(20)는 315단계로 진행하고, 높은 우선순위가 아닌 경우 319단계로 진행한다. 그리고, 상기 음성전력관리자(20)은 상기 315단계에서 현재 사용중인 음성서비스의 전력을 구하고, 하기 수학식 1과 같이 상기 구해진 전력과 음성서비스 전력 허용값을 비교한다. 여기서, 상기 현재 사용중인 음성서비스의 전력은 높은 우선순위의 서비스에 대해 할당할 전력까지도 포함한다.

여기서, 상기는 높은 우선순위의를 가지는 서비스에 할당할 전력을 나타내고, 상기는 현재 서비스중인 전력을 나타내며, 상기 VP는 음성서비스에 대한 전력허용값를 나타낸다.

여기서, 상기 구해진 전력값이 상기 전력허용값보다 작은 경우, 상기 음성전력관리자(20)은 317단계에서 상기 서비스를 요청한 사용자에게 채널을 할당하고 상기 319단계로 진행한다. 한편, 상기 구해진 전력값이 상기 전력허용값보다 큰 경우, 상기 음성전력관리자(20)는 337단계에서 우선순위가 낮은(혹은 서비스품질이 낮은) 사용자의 전력을 줄이고 상기 높은 우선순위를 가지는 사용자에 대한 우선적으로 채널을 할당하여 서비스를 제공한다.

한편, 상기 음성전력관리자(20)는 상기 319단계서부터 우선순위에 따라 전력제어를 수행한다. 여기서, 우선순위는 사용자a, 사용자b, 사용자c,...인 것으로 가정한다. 이과정에서 전력제어를 할수 없는 상황이 되면 339단계로 진행하여 다음슬롯에서의 전력제어를 준비하기 위해 시작포인터(start point)를 다음슬롯으로 옮긴다.

상기 음성전력관리자(20)은 상기 319단계에서 가장 우선순위가 높은 사용자 a에 대하여 전력제어가 이루어졌을때의 전력이 적용되어 있는 현재 사용중인 음성서비스의 전력을 구하고, 하기 수학식 2와 같이 상기 전력과 상기 음성서비스의 전력허용치를 비교한다. 만일, 상기 구해진 전력이 상기 전력허용치를 작으면 321단계로 진행하여 상기 가장 우선순위가 높은 사용자 a에 대하여 전력제어를 수행하고, 상기 구해진 전력이 상기 전력허용치를 초과하면 상기 339단계로 진행하여 시작포인트를 다음 슬롯으로 옮긴다.

여기서, 상기는 상기 가장 높은 우선순위를 갖는 사용자 a가 현재 사용중인 전력을 나타내고, 상기는 상기 사용자 a에 대해 전력제어시 조정되는 전력치를 나타낸다.

그리고, 상기 음성전력관리자(20)는 323단계에서 다음으로 우선순위가 높은 사용자 b에 대하여 전력제어가 이루어졌을때의 전력이 적용되어 있는 현재 사용중인 음성서비스의 전력을 구하고, 하기 수학식 3과 같이 상기 전력과 상기 음성서비스의 전력허용치를 비교한다. 여기서, 만일, 상기 구해진 전력이 상기 전력허용치를 작으면 325단계로 진행하여 상기 가장 우선순위가 높은 사용자 b에 대하여 전력제어를 수행하고, 상기 구해진 전력이 상기 전력허용치를 초과하면 상기 339단계로 진행하여 시작포인트를 다음 슬롯으로 옮긴다.

여기서, 상기는 상기 다음으로 높은 우선순위를 갖는 사용자 b가 현재사용중인 전력을 나타내고, 상기는 상기 사용자 b에 대해 전력제어시 조정되는 전력치를 나타낸다.

상기와 같은 방식으로 모든 사용자에 대해 전력제어를 수행하고, 마지막 우선순위를 갖는 사용자에 대해서, 상기 음성전력관리자(20)은 327단계에서 하기 수학식 4와 같이 현재 사용중인 음성서비스의 전력과 상기 전력허용치를 비교한다. 여기서 만일, 상기 구해진 전력이 상기 전력허용치보다 작으면 329단계로 진행하여 상기 가장 우선순위가 낮은 사용자 n에 대하여 전력제어를 수행하고, 상기 구해진 전력이 상기 전력허용치를 초과하면 상기 339단계로 진행하여 시작포인트를 다음 슬롯으로 옮긴다.

여기서, 상기는 상기 다음으로 높은 우선순위를 갖는 사용자 n이 현재 사용중인 전력을 나타내고, 상기는 상기 사용자 n에 대해 전력제어시 조정되는 전력치를 나타낸다.

상기와 같이 모든 사용자에 대해 전력제어를 완료하면, 상기 음성전력관리자(20)은 331단계에서 전력제어를 종료하고, 333단계에서 하기 수학식 5와 같이 전력제어가 적용된 사용자들의 전력을 가산하여 구해진 현재 사용중인 전력과 상기 음성서비스 전력허용치를 비교한다. 만일, 상기 구해진 전력이 상기 전력허용치보다 작으면 335단계로 진행하여 새로운 음성호에 대해 채널을 할당하여 서비스를 제공하고, 상기 구해진 전력이 상기 전력허용치를 초과하면 상기 339단계로 진행하여 시작포인트를 다음 슬롯으로 옮긴다.

여기서, 상기는 상기 다음으로 높은 우선순위를 갖는 사용자 b가 현재 사용중인 전력을 나타내고, 상기는 상기 사용자 n에 대해 전력제어시 조정되는 전력치를 나타낸다.

그리고, 앞에서 언급한 것과 같이 종래의 고속데이터서비스와 음성서비스를 동시에 지원하기 위해서는 음성과 데이터용 월시직교부호의 할당을 관리해 주어야 한다. 이런 역할을 수행하는 관리자를 월시직교부호 할당관리자라 칭한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 음성용 및 데이터용으로 분리된 월시부호들을 서비스에 할당하기 위한 월시부호 할당관리자를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 4-1에서 4-3은 음성서비스 사용자에서까지를 나타낸다. 4-4는 새로운 음성사용자를 나타낸다. 4-5는 데이터서비스 사용자를 나타낸다. 음성사용자 i 번째 사용자에게 할당될 수 있는 월시직교부호의 주기를 N인이라 하고, 음성서비스 사용자에게 최대로 할당되는 월시직교부호의 개수를 M으로 설정한다. 마찬가지로, 월시직교부호 할당관리자는 데이터서비스 사용자에게도 주기가 L인를 할당한다. 데이터서비스 사용자에게 할당되는 최대 월시직교부호의 개수를 K로 설정한다. 여기서, 음성서비스용 월시직교부호의 길이 N과 데이터서비스용 월시직교부호의 길이 L의 비를 R로 둔다. 만일, M개의 고정된 월시직교부호를 이상의 새로운 사용자가 발생할 경우 새로운 음성서비스 사용자는 서비스를 제한 받는다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 월시직교부호 할당관리자의 직교부호 할당에 관한 제어절차를 도시하고 있다. 여기서, 현재 사용중인 음성서비스 사용자를에서로 나타내고, 새로운 음성서비스 사용자를라 한다. 음성서비스 사용자의 개수를 Z라 하고, 최대 할당할수 있는 음성서비스에 대한 월시직교부호의 개수를 M이라 하며, 새로운 사용자의 수를 C라 가정한다.

상기 도 5를 참조하면, 새로운 사용자(Vnew)의 서비스 요청이 있을 시 상기 할당관리자는 511단계에서 내부 변수 "num"을 '0'으로 초기화한다. 여기서, 상기 변수 "num"은 수용할수 있는 새로운 사용자의 수에 관련된 변수이다. 그리고 상기 할당관리자는 513단계에서 현재 음성서비스 사용자 수와 최대 음성서비스 사용자 수를 하기 수학식 6과 같이 비교하여 새로운 음성서비스 사용자에게 월시직교부호를 할당할지를 결정한다. 즉, 하기 수학식 6을 이용해 새로운 사용자를 하나 더 수용할수 있는지를 판단한다.

만일, 새로운 사용자의 추가를 가정하여 산출된 현재 음성서비스 사용자 수가 최대 음성서비스 사용자 수보다 작을 경우 상기 할당관리자는 515단계로 진행하여 상기 변수 "num"에 저장된 값을 "1"만큼 증가시키고, 그렇지 않을 경우 529단계로 진행하여 시작포인트(start point)를 다음슬롯으로 옮긴다.

그리고, 상기 할당관리자는 517단계에서 상기 증가된 변수값 "num"가 새로운사용자 수 C와 같은지를 비교한다. 만일, 상기 변수값 "num"이 상기 새로운 사용자 수 C와 동일한 경우, Z+1번째 새로운 사용자에 대해 월시직교부호를 할당하고 상기 529단계로 진행하고, 상기 변수 "num"과 상기 새로운 사용자 수 C와 상이할 경우 상기 할당관리자는 519단계로 진행하여 두명의 새로운 사용자가 추가되었을때의 음성서비스 사용자 수와 최대 음성서비스 사용자 수 M을 하기 수학식 7과 같이 비교한다.

만일, 두명의 새로운 사용자 추가되었을때의 사용자 수가 상기 최대 음성서비스 사용자 수M보다 작을 경우 상기 할당관리자는 521단계로 진행하여 상기 변수 "num"을 저장된 값을 "1"만큼 증가시키고, 그렇지 않을 경우 상기 529단계로 진행하여 시작포인트를 다음슬롯으로 옮긴다.

그리고, 상기 할당관리자는 523단계에서 상기 증가된 변수값 "num"가 새로운 사용자 수 C와 같은지를 비교한다. 만일, 상기 변수값 "num"이 상기 새로운 사용자 수 C와 동일한 경우, Z+2번째 새로운 사용자에 대해 월시직교부호를 할당하고 상기 529단계로 진행하고, 상기 변수 "num"과 상기 새로운 사용자 수 C와 상이할 경우 상기 할당관리자는 세명의 새로운 사용자가 추가되었을때의 음성서비스 사용자 수와 최대 음성서비스 사용자 수 M을 비교한다.

상기와 같은 방식으로 최대 음성서비스 사용자 수를 만족하는한 계속해서 새로운 사용자에 대해 월시직교부호를 할당하여 서비스를 제공한다. 따라서 데이터서비스는의 월시직교부호가 고정적으로 할당된 후 한 사용자에게 데이터서비스를 제공하고, 음성서비스 사용자는 최대 할당될 수 있는 월시직교부호를 M으로 제한함으로써 새로운 음성서비스사용자의 수를 관리하는 방식이다.

상기와 같이 음성용과 서비스용에 대해 전력배분을 하고, 월시직교부호를 할당하여 상기 두 서비스에 대한 지원을 할수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음성과 데이터 서비스를 모두 가능하게 하는 기지국 송신기의 구조를 도시하고 있다. 상기 도 6에서의 음성 및 데이터 채널은 각각 상기 음성서비스 전력관리자와 월시직교부호 할당 관리자에 의해 제어를 받는다.

상기 도 6을 참조하면, 고속의 데이터 전송을 위한 채널은 전송하고자 하는 신호의 비트, 프리앰블, 제어비트 및 파일롯비트로 구성되어 있다.

파일럿채널 데이터 601은 직교함수곱셈기 603에서 직교부호와 곱해져 직교확산된다. 상기 음성트래픽채널 데이터 605는 CRC 및 Tail비트 생성기 607에서 CRC와 tail이 첨가되고, 부호기 609에서 부호화되어 출력된다. 상기 부호화된 심볼데이터는 인터리버 613에 의해 인터리빙되고, 변조기615에 의해 변조되어 I 및 Q신호로 분리되고, 상기 I 및 Q신호는 월시직교부호 할당관리자621의 제어하에 직교함수곱셈기617에서 길이 64-ary의 직교부호가 곱헤져 직교확산된다. 그리고, 상기 직교확산된 신호는 음성전력관리자623의 제어하에 채널이득조정기619를 통해 전력조정되어 가산기695로 입력된다.

한편, 새로운 사용자에 대응하는 트래픽채널데이터625 및 641을 송신하는 채널송신기(CRC 및 Tail 비트 생성기부터 채널이득조정기에 해당하는 신호경로)는 상기 음성트래픽채널605를 송신하는 채널송신기의 구성과 동일하므로 상세 설명을 생략한다.

데이터 트래픽채널데이터 657은 부호기659에 의해 부호화된후 변조기661에 의해 변조되어 I 및 Q신호로 분리된다. 상기 변조된 I 및 Q신호는 인터리버663에 의해 인터리빙되고 천공패턴기665에 의해 천공된후 반복된다. 상기 반복된 신호는 역다중화기667에서 역다중화되고, 상기 역다중화된 신호는 상기 할당제어기621의 제어하에 직교함수곱셈기669에서 직교확산되고, 채널이득조정기671에서 전력조정되어 시간분할 다중화기696으로 입력된다.

프리엠블 데이터673은 반복기675에 의해 반복된후 직교함수곱셈기677에서 직교확산되어 상기 시간분할 다중화기693으로 입력된다. 이 경우 프리엠블에 곱해지는 월시직교부호는 트래픽채널에서 사용되어지는 같은 계열의 월시직교부호를 사용할 수 있다. 그 이유는 프리엠블과 트래픽채널은 서로 시간분할 멀티플렉싱되어 전송되기 때문에 송신측에서 시간구분으로 프리엠블과 트래픽 채널을 구분할 수 있기 때문이다. FAB(Forward Activity Bit)679는 직교함수곱셈기681에서 길이 32의 직교부호함수 1번과 곱해져 직교환산된후 가산기690으로 입력도니다. 역방향 전력제어비트(RPC)683은 직교함수곱셈기685에서 직교확산된후 상기 가산기690에 입력된다. RAB(Reverse Activity Bit)687은 직교함수곱셈기689에서 길이 32의 직교부호함수 2번과 곱해져 직교확산된후 가산기690로 입력된다.

상기 가산기690에 의해 가산된 신호는 반복기691에 의해 반복되고, 상기 시간분할 다중화기693에서 상기 곱셈기677로부터의 출력 및 상기 채널이득조정기671로부터의 출력과 시간분할 다중화된후 상기 가산기695로 입력된다. 상기 시간분할 다중화기693은 프리앰블신호, 트래픽신호, FAB신호, RPC신호 및 RAB신호를 시간축 상에서 적절한 위치에 삽입되도록 시간분할 다중화하는 역할을 수행한다. 그리고, 상기 시간분할다중화기693으로부터의 다중화된 신호는 상기 가산기 695에서 각 음성채널송신기로부터 출력되는 전력조정된 신호와 가산된후 시간분할 다중화기 697로 입력된다. 그리고, 상기 시간분할다중화기697에서 상기 곱셈기603으로부터의 출력과 시간분할 다중화되어 복소확산기699로 입력된다. 그리고 상기 복소확산기699에서 주어진 PN코드와 곱해져 확산변조된후 대역여파기6101에서 대역필터링되고, 상기 필터링된 신호는 반송파와 곱해져 주파수 상향조정된후 안테나를 통해 송신된다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른, 상기 도 6과는 달리 종래의 IS-2000시스템과 호환성을 유지하면서 고속의 데이터서비스를 지원하기 위한 기지국 송신기를 도시하고 있다.

상기 도 7을 참조하면, 음성트래픽에 관련되는 CRC 및 Tail비트 생성기719, 부호기721, 천공패턴기723, 인터리버725, 변조기727, 직교함수곱셈기729 및 채널이득조정기731는 각각 상기 도 6에서 CRC 및 Tail비트 생성기607, 부호기609, 천공패턴기611, 인터리버613, 변조기615, 직교함수곱셈기617 및 채널이득조정기619과 대응되는 구성으로 동일한 동작을 수행한다. 그리고, 데이터 트래픽에 관련되는 부호기739, 변조기741, 인터리버745, 천공패턴기745, 역다중화기747,직교함수곱셈기749 및 채널이득조정기751은 각각 상기 도 6에서 부호기659, 변조기661, 인터리버663, 천공패턴기665, 역다중화기667, 직교함수곱셈기669 및 채널이득조정기671과 대응되는 구성으로 동일한 동작을 수행한다.

한편, 프리엠블에 관련되는 반복기757 및 곱셈기759는 상기 도 6에서 반복기675 및 곱셈기677과 대응되는 구성이고, FAB을 확산변조하는 곱셈기763은 도 6에서 곱셈기681에 대응되고, RPC을 확산변조하는 곱셈기767은 상기 도 6에서 곱셈기685에, 그리고 RAB를 확산변조하는 곱셈기775는 상기 도 6에서 689에 대응된다. 그리고, 상기 곱셈기763,771 및 775를 가산하고 반복한후 프리앰블신호와 시간분할 다중화하는, 가산기777, 반복기779 및 시간분할다중화기753은 각각 상기 도 6에서 가산기 690, 반복기691 및 다중화기683에 대응된다.

상기 도 6과 다른 점은, IS-2000시스템과의 호환을 위해 IS-2000시스템에 구비되는 공통채널들을 구비한다는 것이다. 상기 공통채널들에 대해 살펴보면, 파일롯채널 발생기703은 단말기에서의 초기동기획득(acquisition) 및 채널추정(channel estimate)을 위해 사용되며, all 0's 데이터를 주어진 직교부호를 사용하여 확산하여 출력한다. 상기 파일롯채널 발생기703에서 발생되는 신호는 시간축상으로 연속된 신호이고, 상기 곱셈기775에서 발생되는 신호는 주기적으로 불연속적으로 발생되는 신호이다. 이렇게 두 개의 파일롯신호를 송신하는 것은, IS-2000시스템과 HDR시스템을 모두 만족시키기 위해서이다. 동기채널 발생기709는 프레임동기를 위해 사용되며, 각종 파라미터 정보를 포함하는 메시지를 주어진 직교부호를 사용하여 확산하여 출력한다. 호출채널 발생기711은 호 기동시 단말기를 호출하는 등 제어메세지를 전송하기 위해 사용되며, 제어메세지를 주어진 직교부호로 확산하여 출력한다. 공통제어채널 발생기713은 제어메세지를 전송하기 위해 사용되며, 제어메세지를 주어진 직교부호로 확산하여 출력한다.

가산기781는 상기 파일롯채널발생기703, 동기채널발생기707, 호출채널 발생기711, 공통제어채널 발생기715, 상기 채널이득조정기731 및 상기 시간분할다중화기753으로부터의 출력들을 칩단위로 가산하여 출력한다. 복소확산기783은 상기 가산기781로부터의 출력을 PN코드와 곱해 PN확산하여 출력한다. 대역여파기785은 상기 복소확산기783으로부터의 출력을 기저 대역 필터링한다. 그리고, 상기 필터링된 신호는 주파수 상향조정되어 안테나를 통해 송신된다.

상기 도 6과 도 7의 기지국은 직교부호 할당방식에 차이가 있다. 도 6과 같은 구조를 갖는 기지국은 앞서 설명한 바와 같이 월시직교부호 할당관리자에 의해 음성용 월시직교부호와 데이터용 월시직교부호를 할당한다. 한편, 도 7과 같은 구조를 갖는 기지국은 기존의 IS-2000시스템과 호환성을 유지하기 위해 고속의 데이터 전송을 위하여, 고속의 데이터 전송을 위한 채널에 고정적인 직교부호를 할당하고, 상기 할당한 직교부호들과 직교성을 유지하는 나머지 다른 직교부호들을 종래 시스템을 위한 채널에 할당한다.

직교부호	할당방법
	파일롯채널
	호출채널
	동기채널
	고속데이터전용채널
그외	트래픽(음성)채널공통제어채널

상기 <표 1>에서 보여지는 바와 같이, 상기 IS-2000 시스템과 호환성을 유지하기 위하여 파일롯채널, 호출채널, 동기채널에 IS-2000 시스템에서 할당한 직교부호를 동일하게 할당하고, 고속의 데이터 전송을 위한 채널에 길이 16의 직교부호 i개를 할당한다. 상기 <표 1>에서는 IS-2000 시스템에서 사용되는 직교부호의 길이와 고속으로 데이터를 통신하기 위한 채널의 직교부호 길이가 서로 다른 것을 사용한다. 이때 상기 기존 부호분할다중접속 시스템과 데이터 서비스를 위한 채널을 구분하기 위한 직교부호는 1세트(1 set)의 직교부호를 사용하고, IS-2000 시스템의 채널들과 데이터 서비스를 위한 채널들 간의 할당되는 직교부호는 서로 직교성이 유지되도록 배열한다.

따라서 상기 <표 1>에 나타낸 바와 같이, 상기 파일롯채널, 상기 호출채널 및 상기 동기채널에는 기존 시스템에서 사용한 직교부호를 동일하게 할당하고, 고속의 데이터 전송을 위한 데이터트래픽채널에는 이미 할당한 직교부호들과 직교성을 유지하는 길이 16의 i개의 직교부호를 할당하며, 공통제어채널 및 종래시스템에 해당하는 음성 및 데이터 전송을 위한 채널에는 이미 할당한 직교부호들과 직교성을 유지하는 직교부호들을 할당한다.

상술한 바와 같이, 종래의 HDR시스템은 데이터 서비스만이 가능하지만 본 발명은 음성과 데이터 서비스를 모두 지원할수 있다. 즉, 본 발명은 기존의 IS-2000시스템과 고속의 데이터 전송을 위해 또 다른 주파수를 할당해야 하는 문제점을 해결할 수 있으며, 동일한 주파수할당 범위에서 음성서비스와 데이터서비스를 모두 지원할 수 있는 이점이 있다.

Claims (14)

1. 이동통신시스템에서 음성 및 데이터서비스를 모두 지원하기 위한 기지국 장치에 있어서,

   버스트 파일롯신호를 발생하는 파일롯채널 발생기와,

   음성트래픽 신호를 발생하는 제1 트래픽발생기와,

   데이터트래픽 신호를 발생하는 제2 트래픽발생기와,

   순방향동작비트 (FAB) 신호, 역방향전력비트 (RPC) 신호 및 역방향동작비트 (RAB) 신호를 가산하는 가산기와,

   상기 데이터트래픽 신호, 프리앰블 신호 및 상기 가산기로부터의 상기 가산된 신호를 다중화하는 제1다중화기와,

   상기 음성트래픽 신호와 상기 제1다중화기로부터의 상기 다중화된 신호를 가산하는 가산기와,

   상기 버스트 파일롯신호와 상기 가산기로부터의 상기 가산된 신호를 다중화하는 제2다중화기와,

   상기 제2다중화기로부터의 상기 다중화된 신호와 PN코드를 곱해 확산변조하는 복소확산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 음성트래픽 신호와 상기 데이터트래픽 신호가 각각 미리 정해진 고정된 전력내에서 서비스되도록 트래픽신호의 전력을 제어하는 전력관리자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 음성트래픽 신호와 상기 데이터트래픽신호가 각각 미리 구분된 직교부호들 내에서 서비스되도록 트래픽신호에 직교부호를 할당하는 직교부호 할당관리자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 데이터 채널발생기는,

   입력 데이터를 부호화하기는 부호기와,

   상기 부호기로부터의 부호화된 신호를 변조하는 변조기와,

   상기 변조기로부터의 출력을 인터리빙하는 인터리버와,

   상기 인터리버로부터의 출력을 천공 및 반복하는 천공패턴기와,

   상기 천공패턴기로부터의 출력을 역다중화하는 역다중화기와,

   상기 역다중화기로부터의 출력을 직교변조하는 직교변조기와,

   상기 직교변조기의 출력을 전력제어하는 이득조정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 음성 채널발생기는,

   입력 데이터에 CRC 및 테일비트를 첨가하는 CRC 및 테일비트 생성기와,

   상기 생성기로부터의 출력을 부호화하는 부호기와,

   상기 부호기로부터의 출력을 천공 및 반복하는 천공패턴기와,

   상기 천공패턴기로부터의 출력을 인터리빙하는 인터리버와,

   상기 인터리버로부터의 출력을 변조하는 변조기와,

   상기 변조기로부터의 출력을 직교변조하는 직교변조기와,

   상기 직교변조기로부터의 출력을 전력제어하는 이득조정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 이동통신시스템에서 음성 및 데이터서비스를 모두 지원하기 위한 기지국 장치에 있어서,

   시간상으로 연속적인 파일롯신호를 발생하는 제1 파일롯채널발생기와,

   동기신호를 발생하는 동기채널발생기와,

   호출신호를 발생하는 호출채널발생기와,

   공통채널의 제어메세지를 발생하는 공통제어채널발생기와,

   음성트래픽 신호를 발생하는 제1트래픽발생기와,

   데이터트래픽 신호를 발생하는 제2트래픽발생기와,

   버스트 파일롯신호를 발생하는 제2 파일롯채널발생기와,

   순방향동작비트 (FAB) 신호, 역방향전력비트 (RPC) 신호 및 역방향동작비트 (RAB) 신호를 가산하는 가산기와

   상기 데이터트래픽 신호, 프리앰블 신호, 상기 가산기로부터의 상기 가산된 신호 및 상기 버스트 파일롯신호를 다중화하는 제1다중화기와,

   상기 파일롯신호, 상기 동기신호, 상기 호출신호, 상기 공통채널의 제어메세지, 상기 음성트래픽신호 및 제1다중화기로부터의 상기 다중화된 신호를 가산하는 가산기와,

   상기 가산기로부터의 상기 가산된 신호와 PN코드를 곱해 확산변조하는 복소확산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 음성트래픽 신호와 상기 데이터트래픽 신호가 각각 미리 정해진 고정된 전력내에서 서비스 되도록 트래픽 신호의 전력을 제어하는 전력관리자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제6항에 있어서,

   상기 음성트래픽 신호와 상기 데이터트래픽신호가 각각 미리 구분된 직교부호들 내에서 서비스되도록 트래픽 신호에 직교부호를 할당하는 직교부호 할당관리자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 이동통신시스템에서 음성 및 데이터서비스를 동시 지원하기 위한 장치에 있어서,

   음성트래픽 신호를 송신하는 제1 트래픽송신기와,

   데이터트래픽 신호를 송신하는 제2 트래픽송신기와,

   상기 음성트래픽 신호와 상기 데이터트래픽 신호가 각각 미리 정해진 고정된 전력내에서 서비스 되도록 트래픽 신호의 전력을 제어하는 전력관리자와,

   상기 음성트래픽 신호와 상기 데이터트래픽신호가 각각 미리 구분된 직교부호들 내에서 서비스되도록 트래픽 신호에 직교부호를 할당하는 직교부호 할당관리자를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 이동통신시스템이 HDR 규격의 시스템인 것을 특징으로 하는 장치,
11. 이동통신시스템에서 음성 및 데이터서비스를 동시 지원하기 위한 방법에 있어서,

    음성트래픽 신호를 송신하는 제1 트래픽송신 과정과,

    데이터트래픽 신호를 송신하는 제2 트래픽송신 과정과,

    상기 음성트래픽 신호와 상기 데이터트래픽 신호가 각각 미리 정해진 고정된 전력내에서 서비스 되도록 트래픽 신호의 전력을 제어하는 과정과,

    상기 음성트래픽 신호와 상기 데이터트래픽신호가 각각 미리 구분된 직교부호들 내에서 서비스되도록 트래픽 신호에 직교부호를 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 음성서비스와 데이터서비스를 동시지원하기 위해 전체 송신전력을 고정적으로 음성용과 데이터용으로 분배하여 운용하는 이동통신시스템에서 음성서비스를 지원하기 위한 방법에 있어서,,

    음성 서비스 요청시 상기 서비스를 요청한 사용자의 우선순위를 검사하는 과정과,

    상기 우선순위가 소정기준에 의해 높다고 판단시 상기 사용자를 포함한 현재 사용중인 음성서비스 전력을 계산하고, 상기 계산된 전력과 음성서비스 허용전력을 비교하는 과정과,

    상기 계산된 전력이 상기 허용전력보다 작을 경우 상기 서비스를 요청한 사용자에게 서비스를 제공하고, 상기 계산된 전력이 상기 허용전력보다 클 경우 우선순위가 낮은 사용자의 전력을 줄이고 상기 서비스를 요청한 사용자에게 서비스를 제공하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제12항에 있어서,

    상기 우선순위가 소정기준에 의해 낮다고 판단시 현재 서비스를 제공하고 있는 사용자들을 우선순위로 전력제어하는 과정과,

    상기 전력제어중 특정 사용자에게 전력제어를 하였을때의 예상되는 현재 사용중인 전력을 구하고, 상기 구해진 전력과 상기 허용전력를 비교하여 상기 구해진 전력이 클 경우 다음슬롯으로 이동하는 과정과,

    상기 현재 서비스를 제공하고 있는 사용자들에 대해 전력제어를 완료할 시 상기 사용자를 포함한 현재 사용중인 음성서비스 전력을 산출하여 상기 산출된 전력이 상기 허용전력보다 작을 경우 상기 서비스를 요청한 사용자에 대해 서비스를 제공하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 음성서비스와 데이터서비스를 동시 지원하기 위해 전체 할당가능한 직교부호를 고정적으로 음성용 직교부호와 데이터용 직교부호로 분리하여 운용하는 이동통신시스템에서 음성서비스를 지원하기 위한 방법에 있어서,

    음성 서비스 요청시 새로운 사용자 하나 더 포함하는 현재 서비스중인 사용자수와 음성용 직교부호 개수를 비교하는 과정과,

    상기 현재 서비스중인 사용자수가 상기 음성용 직교부호 개수보다 작을 경우 새로운 사용자의 카운터와 관련된 변수값을 증가시키고, 상기 증가된 변수값과 미리 결정된 새로운 사용자수를 비교하는 과정과,

    상기 증가된 변수값이 상기 미리 결정된 새로운 사용자수와 동일할 경우 서비스를 요청한 사용자에게 직교부호를 할당하고, 상기 증가된 변수값이 상기 허용하는 새로운 사용자수보다 작을 경우 새로운 사용자를 하나더 수용하도록 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.