KR20030000363A - 상향 링크 신호의 동기 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신시스템에서 업링크 동기식 전송방식(USTS)(Uplink Synchronous Transmission System)을 얻기위해 타이밍을 제어하기 위한 것으로, 특히 TPC를 대치하여 TAB정보를 전송하는데 있어, 일정한 주기동안(20ms, 100ms) TAB 비트 생성 및/또는 전송을 동일한 정보를 전송하는 모드 또는 각각 새롭게 도출한 정보와 동일한 정보를 혼합한 하이브리드 모드로 동작가능하게 하여 Node B에서 이동국으로 TAB정보를 전송하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 이동통신시스템의 DCH 채널의 전력제어를 위한 TAB정보를 일정한 주기로 동일한 정보 및/또는 새로운 정보를 생성 및/또는 반복 전송하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명에 의하면, 통신환경이 나빠져서 수신기가 일부의 TAB정보를 잘못 인식하거나, TAB 비트가 일부 소실되더라도 USTS동작을 수행하는데 신뢰성을 높일 수 있게 된다. 또한 통신 환경에 따라 빠른 응답성을 가지게 할 경우와, 신뢰성을 확보해야 하는 경우를 구분하여 TAB 전송 방식을 달리 함으로써, USTS의 성능을 향상 시킬 수 있게 된다.

Description

상향 링크 신호의 동기 제어 방법 {Method for controlling synchronization of uplink signal}

본 발명은 이동통신시스템에서 업링크 동기식 전송방식(USTS)(Uplink Synchronous Transmission System)을 얻기위해 타이밍을 제어하기 위한 것으로, 특히 3GPP 시스템에서 초기동기에서 얻은 타이밍을 유지하기 위해 전용채널(DCH)의 전력제어를 위한 전송전력명령(TPC)(Transmit Power Command)을 대치한 TAB(TimingAlignment Bit)의 생성 및/또는 전송하는 방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 본 발명은 역방향 동기식 전송방식(USTS)을 유지하기 위한 타이밍 갱신값 결정을 수행하기 위해, USTS 채널과 연관된 DCH의 TAB비트를 Node B를 포함한 기지국에서 이동국(UE)으로 적어도 1 프레임이상 건너서 TPC를 대치하여 전송하는데 있어, 일정한 주기동안(40ms, 100ms) TAB 비트 생성 및/또는 전송을 동일한 정보를 전송하는 모드 또는 각각 새롭게 도출한 정보와 동일한 정보를 혼합한 하이브리드 모드로 동작가능하게 하여 Node B에서 이동국으로 TAB정보를 전송하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 3GPP 시스템에서는 현재 USTS(Uplink Synchronous Transmission Scheme)가 부가기술로서 검토되고 있다.

USTS는 업링크 동기식 전송기술이라고 불리며, 모든 이동국(UE)(User Equipment)에서 전송되는 데이터가 동일한 scrambling code와 각기 다른 직교부호로 구분 지워져 전송되며 이때 기지국(Node B)에서의 외부 제어에 의해 Node B에서 동일시점에 도착하도록 하므로써 셀 내부 간섭을 감소시키는 일종의 간섭제거 기술이다.

USTS를 얻기 위한 타이밍제어는 초기동기와 트래킹의 두가지 스텝으로 이루어지는데, 초기동기는 대충의 타이밍 동기를 획득하는 과정이며, 트래킹은 초기동기에서 얻은 타이밍을 유지하는 과정이다. 보통 초기동기는 호가 셋업되는 과정에서 이루어지는데 경우에 따라서는 생략되고 바로 트래킹 과정이 수행될 수 있다.

USTS를 위한 트래킹 과정은 폐루프 타이밍 제어를 겪으며 이는 전력제어 루프와 유사하다.

즉, 기지국(Node B)는 이동국(UE)으로부터 수신신호 타이밍을 매 200ms마다 원하는 시간 타이밍과 비교한다. 수신 신호 타이밍이 빠르면 TAB(Timing Alignment Bit)를 "-1"로, 느리면 "1"로 정할 수 있다.

그리고 TAB는 매 1 Frame 걸러(Skip) 15번째 TPC(Transmit Power Control) 필드의 비트들을 대치하여 전송한다. 이동국(UE)에서는 TAB에 대해 hard decision 하여 "-1" 또는 "1"에 따른 정보를 10개 결합하여 정해진 단위만큼의 시간 타이밍을 조정한다.

상기의 "-1" 또는 "1"은 두 비트로 나타낼 수 있으며, TPC비트는 통상 2비트이상으로 전송되므로 TAB비트도 최소 2비트가 한 슬롯을 통하여 전송된다.

또한 TAB정보를 사용하여 트래킹을 하는 경우 그 동기의 허용범위는 약 1/8 칩 시간 정도이다.

USTS의 타이밍 제어는 전용채널(DCH)(Dedicated Channel)과 같이 연결되어 이루어진다.

도 1은 Donwlink DCH 채널의 구성을 나타낸 것이다.

도 1을 살펴보면 다운링크 DCH 채널은 프레임 주기(T_f)=10ms인 무선 프레임으로 구성되어 있고, 15개의 슬롯(slot)(Slot#0∼Slot#14) 구조를 가지며, 임의의 한 슬롯 T_slot= 2560 chips, 20*2^kbits(k=0..7) 로 이루어지는데, DPDCH(Dedicated Physical Data CHannel:전용물리적데이터채널)과 DPCCH(Dedicated PhysicalControl CHannel:전용물리적제어채널) 들이 교대로 개입되어 있다. 선두의 DPDCH에는 N_data1bits의 데이터(Data1)가 실리고, 그 다음에 오는 DPCCH에는 TPC명령 N_TPCbits와 TFCI N_TFCIbits가 실리고, 그 다음에 오는 DPDCH에는 N_data2bits의 데이터(Data2)가 실리고, 후미에 오는 DPCCH에는 N_pilotbits의 파일럿(Pilot)이 실린다.

여기서 TFCI 비트는 현재 전송되어지는 채널에 대한 정보가 들어 있다. 예를 들어 현재 전송되어지는 무선 프레임에 전송되는 데이터의 양과 코딩 방법등에 대한 정보가 전송된다.

USTS인 경우 DCH를 통해 TPC정보와 TAB정보가 TPC필드에 교대로 전송되어야 한다. 상기에서 설명한 바와 같이 매 프레임 걸러서(Skip) 15번째 슬롯에 전송되는 TAB 비트를 TPC필드에 덮어 씌워 전송한다.

한편, TPC는 업링크(uplink)(역방향) 채널의 전력 제어를 위한 TPC이다. 이 것을 이용해서 업링크의 전력을 변화시킨다. 그리고 파일럿(Pilot)을 이용해서는 채널의 전력을 측정한다.

상기에서 설명한 바와 같이, 종래의 USTS를 얻기 위한 타이밍을 제어하기 위한 TAB정보 전송시, TAB정보를 수신하는 이동국(UE)에서의 타이밍 갱신값 결정(Decision)주기가 20ms에서 200ms로 수정되어 10개의 TAB정보로 결정하도록 되게 되었다.

그런데 Node B 에서 독립적인(각각 새로운 값을 가지는) TAB를 20ms 마다생성하여 전송하는 종래의 방식의 경우, 매번 그 순간의 타이밍 제어신호를 보내 줄 수는 있으나, 수신측(UE)에서는 10개의 TAB을 결합하여 판정을 하므로 즉시 시간 보정에 반영되지 않으며, 독립된 TAB 생성 및/또는 전송시 이동국(UE)에서 수신되는 TAB 신호 하나하나의 신뢰도가 문제 될 수 있다.

특히, 이러한 전송신호의 신뢰도 문제는 신호가 약해지는 핸드오버영역에서는 더욱 분명하다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, TAB정보 생성 및/또는 전송을 일정한 주기로 나누어 동일한 TAB정보를 계속 생성/전송하거나 어느 일정주기동안에는 동일한 TAB정보를 생성/전송하고 다른 일정주기에는 다른 TAB정보를 생성/전송하는 방법을 제안하고자 한다.

도 1은 Donwlink DCH 채널의 구성을 나타낸 도면

도 2는 200ms동안 동일한 TAB정보를 10회 반복하여 전송하는 것을 나타낸 도면.

도 3은 일정한 주기동안 동일한 TAB정보를 전송하고, 다른 일정한 주기동안은 새로운 TAB정보를 전송하는 하이브리드 방식으로 전송하는 것을 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 흐름을 전체적으로 나타낸 흐름도.

본 발명은 3GPP 시스템에서 초기동기에서 얻은 타이밍을 유지하기 위해 전용채널(DCH)의 전력제어를 위한 전송전력명령(TPC)(Transmit Power Command)을 대치하여 TAB(Timing Alignment Bit)을 생성/전송하는 방법에 관한 것으로,

이동통신시스템의 미세동기제어를 위한 TAB정보를 전송함에 있어서, 수신측에서 TAB정보 비트를 받아서 판별하는 주기와 같은 주기 동안 송신측에서 전송하는 TAB 정보 비트들이 서로 일정한 관계가 있도록 전송하는 비독립적 전송을 하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 상기 수신측에서 TAB정보 비트를 받아서 판별하는 주기내에서 일정한 주기 동안 송신측에서 전송하는 TAB 정보 비트들이 서로 일정한 관계가 있도록 전송하는 일부 비독립적 전송을 하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 상기 수신측에서 TAB정보 비트를 받아서 판별하는 주기와 같은 주기 동안 송신측에서 전송하는 상기 일정한 주기는 40ms동안 또는 100ms동안 TAB 정보 비트들이 서로 일정한 관계가 있도록 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 상기 수신측에서 TAB정보 비트를 받아서 판별하는 주기내에서 종래와 같이 송신측에서 전송하는 TAB 정보 비트들이 서로 관계가 없게 전송하는 독립적 전송 또는 송신측에서 전송하는 TAB 정보 비트들이 서로 일정한 관계가 있도록 전송하는 비독립적 전송 또는 일정한 주기 동안 송신측에서 전송하는 TAB 정보 비트들이 서로 일정한 관계가 있도록 전송하는 일부 비독립적 전송을 선택할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 상기 일정한 관계는 같은 정보 비트를 반복하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적, 특징들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 업링크 동기식 전송방식(USTS)(Uplink Synchronous Transmission System)을 얻기 위해, 전송전력제어(TPC)(Transmit Power Control) 필드의 비트들을 일부 대치하여 타이밍을 제어하기 위한 TAB(Timing Alignment Bit)을 생성/전송하는 방법을 설명한다.

먼저 본 발명의 개괄적인 설명을 한다.

종래 제안되고 있는 바에 의하면 TAB 비트는 20ms마다 한번씩 전송되며 이동국(UE)에서의 timing update는 200ms마다 한번씩 일어난다. 따라서, 이동국(UE)에서는 10개의 각각의 TAB 비트를 가지고 timing update를 위한 decision을 해야 하는데, 본 발명에서는 기지국(Node B)에서 상기 20ms동안의 TAB정보를 동일한 값을 전송(10회반복)하거나, 또한 TAB 비트 생성/전송 빈도를 100ms주기(5회 반복)로 하여 동일한 값 또는 각각 수신정보에 의해 도출된 새로운 값 또는 상기 동일한 값과 새로 도출된 TAB정보를 혼합(서로 다른 타이밍 정보일 때, 100ms동안은 하나의 타이밍 정보값을 동일하게 5회 보내고, 100ms동안은 다른 하나의 타이밍 정보 값을 동일하게 5회 보냄)한 TAB정보를 생성/전송 하도록 하는 것이다.

좀 더 설명하면, 본 발명에서는 기지국(Node B)에서 비독립적(예를 들면, 동일한 값)인 TAB를 200ms 동안 10개 발생하여 10회 전송하는 방식을 제안 한다.

또한 비독립적인 방식(동일한 값 전송/생성)과 독립적인 방식(TAB의 정보가 각각 서로 독립적임)의 복합적인 절충적 형태로 10개의 TAB중 일부는 비독립적으로 그리고 상기 비독립적인 일부들은 서로 독립적으로 전송하는 방식을 제안한다.

또한, 독립적, 비독립적, 절충적 방식을 각각 모드로 설정하여 수신된 정보을 이용하여 현재의 통신 상황에서 가장 바람직한 방식을 결정하여 전송 방식을 정할 수 있게 한다

상기에서 설명한 바와 같은 본 발명을 다른 측면에서 고찰해보면 본 발명의방법은 TAB정보를 반복하여 전송하는 지 여부와 반복횟수의 결정에 따라 TAB정보 생성/전송 모드가 결정 되도록 하는 것이 된다.

즉, 반복이 없이 각각의 도출된 새로운 정보를 20ms동안 1회 전송한 경우를 독립적인 전송이라하고, 동일한 정보를 N 반복(예를 들어 10회)은 비독립형을 의미한다.

또한 200ms동안 전송한 가능한 기간을 일정하게 구분하여 일정한 구간을 비독립형으로, 그리고 그 구간들은 상호 독립형으로 TAB를 생성 및 전송할 수도 있게 하는 데 이는 절충형을 의미한다.

따라서 100ms동안 동일한 TAB정보를 5회 전송 시는 비독립형을 사용한 것이고, 다른 100ms동안에는 다른 TAB정보를 이용, 동일하게 5회 전송 시는 비독립형을 사용한 것이나 전체적으로 200ms동안에는 서로 다른 TAB정보가 2회 사용되었으므로 독립형이라 할 수 있으므로, 이런 경우를 절충적 형태라 말할 수 있으며, 주기에 따라 200ms동안에는 서로 다른 TAB정보를 2번 또는 5번을 서로 독립되게 생성/전송할 수 있다.

이하 도면을 참고하여 설명한다.

도 2는 비독립적 방법 가운데 하나로, 매 200ms 마다 10개씩의 비독립적인 TAB들을 기지국(Node B)에서 이동국(UE)으로 반복적으로 보내는 방법이다.

즉 첫번째 TAB를 전송할시 그때의 타이밍 상황을 고려하여 TAB를 결정하고 이 명령을 10회 반복하여 전송하게 되는것이다. 다시 말하면 10개를 한묶음으로 같은 신호를 전송하는 것이다. 여기서는 반복하는 것을 예로 들었으나 비독립적인 형태는 다른 형태로 연관성을 가진 정보 비트가 결합되는 것을 포함한다.

예를 들어, 수신신호타이밍이 느려서, 시간 당김을 하는 경우를 1이라 하고, 수신신호타이밍이 빨라서, 시간 늦춤을 하는 경우를 -1 이라 하고, 이에 대응하여 각각 11과 00의 비트 쌍으로 전송할 수 있다고 가정하자.

또한, 수신신호타이밍이 적당한 경우의 유지 신호를 0라 하면 이에 대응하는 비트쌍을 10 또는 01로 나타내었다고 가정하자.

도면에서 보는 바와 같이 200ms동안 동일한(비독립적) TAB정보(00, 11)가 10회 반복된다.

상기 방식의 장점은 반복전송으로 TAB 신뢰성의 향상을 가져올 수 있다는 점이다. 하지만 상기 방법은 첫번째 TAB가 전송되는 시점의 상황이 반영된 TAB정보가 10회 반복 전송되므로, TAB가 이동국(UE)에서 판별되는 시점과 가까운 전송 시점의 상황을 반영하지 못한다는 단점을 가진다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예로써, 종래방법과 상기 방법을 적절히 조합(독립적+비독립적)을 하는 절충적 방법의 예를 나타내었다. 이 방식은 몇 개의 비독립적인 TAB정보가 정해진 interval 동안 반복 전송되는 비독립적인 방식과, 독립적인 방식의 결합 방식이다.

상기 절충적 방식을 선택하면, 상기 동일한 정보를 전송하는 방식(비독립적 방식)의 문제점을 다소 해결한 것으로, 각 TAB정보가 어느 정도 현재 타이밍 정보를 반영할 수 있고, 또한 반복전송에 의해 신뢰성 확보도 가능하기 때문에 두 방식의 장점을 함께 가질 수 있다.

예를 들면 도 3에서 보는 바와 같이 각각 100ms 동안 서로 다른 타이밍 정보를 나타내는 정보(00,11)인 TAB를 5개씩 반복적으로 전송하여 200ms 동안 두개의 독립적인 decision이 발생되도록 하는 것이다. 이때에는 두개의 TAB의 조합으로 타이밍 제어를 수행할 수 있게 된다.

상기에서 설명한 바와 같이 DCH 채널의 전력제어를 위해 수신정보의 타이밍을 나타내는 TAB정보를 기지국(Node B)에서 이동국(UE)의 전송방식을 일정한 주기동안 비독립적 또는 독립적 및 비독립적 방식을 혼합한 절충적 방식으로 전송하므로써 전송된 신호에 대한 신뢰도를 향상 시킬 수 있다.

도 4는 본 발명을 정리한 것으로, TAB정보 전송방식(비독립적 또는 절충적 방식)을 처음에 사용자가 결정하거나 상위 계층에서의 채널 상황 판단 정보등을 참고로 하여 선택적으로 결정하여 전송할 수 있는 방법의 알고리즘을 간단히 나타내었다.

기지국에서 이동국으로 전송할 TAB정보를 상위계층에서 결정하거나 송신측정보를 이용하여 결정하여, 독립, 비독립 또는 절충방법으로 전송하는 모드를 설명하였다. (단계 41,42,43,44,45).

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다.

즉, 독립적인 방법과 상기 두 가지 방법(비독립적, 절충적)은 모두 TAB 생성 및 전송방식으로 사용될 수 있으며 각각을 방식을 1,2,3라 칭할 때 세가지 방식을세가지 모드로 두어 모드를 선택에 따라 TAB 전송 방식을 결정하도록 하는 방법도 이동통신의 변호가 많은 환경에서는 유용할 것이다.

또한 상기의 본 발명은 이동국(UE)이 USTS를 전송하는 기지국들 사이의 USTS의 동기를 타 기지국의 동기로 이전 시키는 USTS 기능의 소프트 핸드오버(soft handover) 상태에 있는 경우에도 본 발명의 방식을 적용할 수 있다.

따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

본 발명에 따른 TAB정보 전송방법에 의하면 통신환경이 나빠져서 수신기가 일부의 TAB정보를 잘못 인식하거나, TAB 비트가 일부 소실되더라도 USTS동작을 수행하는데 신뢰성을 높일 수 있게 된다. 또한 통신 환경에 따라 빠른 응답성을 가지게 할 경우와, 신뢰성을 확보해야 하는 경우를 구분하여 TAB 전송 방식을 달리 함으로써, USTS의 성능을 향상 시킬 수 있게 된다.

Claims (8)

1. 상향 링크 신호들의 동기를 맞추기 위해 기지국으로부터 이동국으로 전송되는 동기 제어 비트 정보를 전송하는 이동통신시스템에 있어서, 상기 이동국이 2 이상의 상기 동기 제어 비트 정보를 수신하여 동기 지시 정보를 판별하는 주기와 같은 주기동안 상기 기지국이 동일한 동기 제어 지시 비트 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 상향 링크 신호의 동기 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 이동국이 2 이상의 상기 동기 제어 비트 정보를 수신하여 동기 지시 정보를 판별하는 주기는 10 개의 동기 제어 비트 정보를 수신하는 주기인 것을 특징으로 하는 상향 링크 신호의 동기 제어 방법.
3. 상향 링크 신호들의 동기를 맞추기 위해 기지국으로부터 이동국으로 전송되는 동기 제어 비트 정보를 전송하는 이동통신시스템에 있어서, 상기 이동국이 2 이상의 상기 동기 제어 비트 정보를 수신하여 동기 지시 정보를 판별하는 주기의 반 이하의 주기동안 상기 기지국이 동일한 동기 제어 지시 비트 정보를 전송하고, 나머지 구간 동안 상기 동일한 동기 제어 지시 비트 정보와 독립된 동기 제어 지시 비트 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 상향 링크 신호의 동기 제어 방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 이동국이 2 이상의 상기 동기 제어 비트 정보를 수신하여 동기 지시 정보를 판별하는 주기는 10 개의 동기 제어 비트 정보를 수신하는 주기인 것을 특징으로 하는 상향 링크 신호의 동기 제어 방법.
5. 상향 링크 신호들의 동기를 맞추기 위해 기지국으로부터 이동국으로 전송되는 동기 제어 비트 정보를 전송하는 이동통신시스템에 있어서, 상기 이동국이 2 이상의 상기 동기 제어 비트 정보를 수신하여 동기 지시 정보를 판별하는 주기동안 상기 기지국이 동기 제어 지시 비트 정보를 전송하는데 있어서, 동일한 판단에 기한 동기 제어 지시 비트 정보를 반복하는 횟수를 선택하여 전송하는 것을 특징으로 하는 상향 링크 신호의 동기 제어 방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 이동국이 2 이상의 상기 동기 제어 비트 정보를 수신하여 동기 지시 정보를 판별하는 주기는 10 개의 동기 제어 비트 정보를 수신하는 주기인 것을 특징으로 하는 상향 링크 신호의 동기 제어 방법.
7. 상향 링크 신호들의 동기를 맞추기 위해 기지국으로부터 이동국으로 전송되는 동기 제어 비트 정보를 전송하는 이동통신시스템에 있어서, 상기 이동국이 2 이상의 상기 동기 제어 비트 정보를 수신하여 동기 지시 정보를 판별하는 주기와 같은 주기동안 상기 기지국으로부터 동일한 동기 제어 지시 비트 정보를 수신하여 상향 링크 신호의 전송 시각을 제어하는 것을 특징으로 하는 상향 링크 신호의 동기 제어 방법.
8. 제 1항에 있어서, 상기 이동국이 2 이상의 상기 동기 제어 비트 정보를 수신하여 동기 지시 정보를 판별하는 주기는 10 개의 동기 제어 비트 정보를 수신하는 주기인 것을 특징으로 하는 상향 링크 신호의 동기 제어 방법.