KR20050043939A - 무선 통신 시스템에서의 코드 채널 할당 - Google Patents

Abstract

통신과 관련한 시스템 및 기술이 개시된다. 스케줄러, 또는 이와 유사한 구성요소를 이용하는 확산 스팩트럼 통신은 복수의 확산 시퀀스 할당 및 할당된 확산 시퀀스에 각각 직교하는 복수의 가용 확산 시퀀스를 유지하도록 구성된다. 또한, 스케줄러는 동일한 길이를 가지는 가용 확산 시퀀스의 그룹으로부터 확산 시퀀스를 선택하도록 구성되며, 선택된 확산 시퀀스는 코드들의 블록으로부터 생성되며 동일한 코드들의 블록을 이용하여 생성될 수 있는 가용 확산 시퀀스의 수에 기초하여 선택된다.

Description

무선 통신 시스템에서의 코드 채널 할당 {CODE CHANNEL ALLOCATIONS IN A WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM}

제 35 U.S.C. §119 에 기한 우선권 주장

본 출원은 2002년 9월 9일자로 출원되어 본 발명의 양수인에게 양도되고 여기에 참조로서 명백하게 포함되는 발명의 명칭이 " 무선 통신 시스템에서의 코드 채널 할당 {CODE CHANNEL ALLOCATIONS IN A WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM} " 인, 가출원 제 60/409,528 호에 대해 우선권을 주장한다.

배경

기술분야

본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것이고, 더 상세하게는 무선 통신 시스템에서 코드 채널 할당을 다루는 시스템 및 기술에 관한 것이다.

배경

현대의 통신 시스템은 다수의 사용자가 공통의 통신 미디어를 공유하도록 설계된다. 이러한 통신 시스템 중 하나가 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 시스템이다. CDMA 통신 시스템은 확산-스펙트럼 통신에 기초한 변조 및 다중 접속이다. CDMA 통신 시스템에서는, 많은 신호는 동일한 주파수를 공유하고, 그 결과로, 사용자 용량을 증가시킨다. 이것은 반송파를 변조함으로써 전체의 스펙트럼에 걸쳐 신호를 확산시키는, 서로 다른 코드를 가진 각각의 신호를 전송함으로써 달성된다. 전송된 신호들은 수신기에서, 원하는 신호를 비확산 (de-spread) 하기 위해 대응하는 코드를 사용하는 상관기에 의해 분리될 수도 있다. 코드가 일치하지 않는, 원하지 않는 신호는 단지 잡음으로 간주된다.

확산-스펙트럼 통신에서, 기지국 제어기 (BSC) 는 광역 네트워크 (WAN) 나 또는 국부 네트워크 (LAN) 와 같은 통신시설에 대한 무선 네트워크 인터페이스로 자주 사용된다. 무선 네트워크는 셀과 같이, 공지의 지리적 영역 내의 모든 사용자들에게 서비스하기 위해 각각 구성되는 다수의 기지국들을 포함한다. 이러한 구성에서, 왈시 코드로 알려진 직교 시퀀스들이 순방향 링크에서 사용되어, 동일한 셀룰러 지역 내에 있는 다수의 사용자를 구별한다. 순방향 링크란, 기지국으로부터 사용자로의 신호 전송을 말한다.

지난 수년 동안 무선 통신의 커다란 증가로, 웹 브라우징, 비디오 애플리케이션 등을 지원하기 위한 더 빠른 데이터 레이트 서비스에 대한 요구가 있게 되었다. 흔히 이러한 요구는 기지국으로부터 사용자에게로 트래픽을 전송하는, 서로 다른 왈시 코드를 각각 가진 다수의 순방향 채널을 사용함으로써 충족된다. 불행하게도, 이러한 접근은 다수의 왈시 코드 복조가 필요한, 단말기에서의 부가적인 복잡함을 야기하게 된다.

다수의 왈시 채널을 복조하는 복잡함을 피하기 위한, 빠른 데이터 레이트 서비스를 제공하는 또 다른 방법은 하나 이상의 왈시 코드로부터 유도되는 확산 시퀀스를 사용하는 것을 포함한다. 그러나, 왈시 코드가 사용되면, 직교성의 부족으로 인해 연이은 확산 시퀀스를 다시 발생시킬 수 없다. 따라서, 더 빠른 채널을 구성하기 위해 필요한 왈시 코드의 손실을 피하기 위해, 확산 시퀀스 할당에 대한 효과적인 방법론이나 알고리즘이 요구된다.

요약

본 발명의 일 양태에서, 확산-스펙트럼 통신 장치는, 복수의 확산 시퀀스 할당 및 할당된 확산 시퀀스에 각각 직교하는 복수의 가용 확산 시퀀스를 유지하도록 구성되는 스케줄러를 포함하고, 스케쥴러는 같은 길이를 가지는 가용 확산 시퀀스 그룹으로부터 하나의 확산 시퀀스를 선택하도록 추가적으로 구성되며, 선택된 확산 시퀀스는 한 블록의 코드들로부터 생성되고, 동일한 블록의 코드들을 사용하여 발생될 수 있는 가용 확산 시퀀스의 수에 기초하여 선택된다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 확산-스펙트럼 통신 장치는, 복수의 확산 시퀀스 할당 및 할당된 확산 시퀀스에 각각 직교하는 복수의 가용 확산 시퀀스를 유지하도록 구성되는 스케줄러를 포함하고, 스케쥴러는 모든 가용 확산 시퀀스들 중 최단 길이를 가지는 가용 확산 시퀀스를 식별하고 표적 길이를 결정하여 식별된 확산 시퀀스의 길이와 비교하고 비교에 기초하여, 가용 확산 시퀀스를 선택하도록 추가적으로 구성된다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 확산-스펙트럼 통신 장치는 복수의 확산 시퀀스 할당 및 할당된 확산 시퀀스에 각각 직교하는 복수의 가용 확산 시퀀스를 유지하기 위한 수단 및 동일한 길이를 가지는 가용 확산 시퀀스의 그룹 중 하나의 확산 시퀀스를 선택하기 위한 선택수단을 포함하고, 선택된 확산 시퀀스는 한 블록의 코드들로부터 생성되고 동일한 블록의 코드들을 사용하여 생성될 수 있는 가용 확산 시퀀스의 수에 기초하여 선택된다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 확산-스펙트럼 통신 방법은 복수의 확산 시퀀스 할당 및 할당된 확산 시퀀스에 각각 직교하는 복수의 가용 확산 시퀀스를 유지하는 단계 및 동일한 길이를 가지는 가용 확산 시퀀스의 그룹 중 하나의 확산 시퀀스를 선택하는 단계를 포함하고, 선택된 확산 시퀀스는 한 블록의 코드들로부터 생성되고 동일한 블록의 코드들을 사용하여 생성될 수 있는 가용 확산 시퀀스의 수에 기초하여 선택된다.

당업자는, 본 발명의 오직 예시적인 실시형태를 도시하고 설명하는 다음의 상세한 설명으로부터 본 발명의 다른 실시형태들을 명백히 알 수 있다. 실현될 때, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고도, 본 발명은 다른 실시형태 및 상이한 실시형태일 수도 있으며, 그 수개의 세부사항은 다른 다양한 양태로 변형될 수 있다. 따라서, 상세한 설명 및 도면은 본질적으로 예시적인 것이지 한정하려는 것으로 간주하지 말아야 한다.

도면의 간단한 설명

본 발명은 이하 도면에서, 한정의 방식이 아닌 예시의 방식으로 설명된다.

도 1은 CDMA 통신 시스템의 개념 블록도이다.

도 2는 CDMA 통신 시스템의 기본적인 서브시스템을 도시하는 간략화된 기능 블록도이다.

도 3은 64x64 왈시 코드 매트릭스의 테이블이다.

도 4는 다수의 왈시 코드를 가진 통신 파이프의 구성을 도시하는 개념도이다.

도 5는 왈시 코드로부터 발생되는 확산 시퀀스의 계층적 구조를 도시하는 개념도이다.

도 6a-6c는 다수의 사용자에게 확산 시퀀스를 할당하는 알고리즘의 기능 블록도이다.

상세한 설명

첨부된 도면에 따라 기술될 상세한 설명은 본 발명의 다양한 실시형태의 설명을 의도한 것이며, 본 발명이 실행될 수 있는 유일한 실시형태들을 표현하기 위한 것이 아니다. 이 개시에서 기술되는 각 실시형태들은 단지 본 발명의 예시 또는 설명으로 제공되는 것이고, 다른 실시형태들보다 바람직하다거나 장점이 있는 것으로 해석되어서는 않된다. 상세한 설명은 본 발명을 철저히 이해하도록 하기 위해 특정한 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 실행될 수 있다는 것은 이러한 세부사항 없이도 당업자에게는 자명할 것이다. 몇몇 예에서, 본 발명에 대한 개념을 모호하게 하는 것을 피하기 위해 공지된 구조와 장치는 블록도의 형태로 도시되었다.

도 1은 CDMA 통신 시스템의 개념 블록도이다. BSC (102) 는 광역 네트워크 (WAN) 나 또는 국부 네트워크 (LAN) 와 같은 통신시설 (106) 에 대한 무선 네트워크 인터페이스로 사용될 수 있다. 무선 네트워크는 셀룰러 지역 (110a 내지 110d) 에 할당된 다수의 기지국 (108a 내지 a08d) 을 포함한다. 가입자국 (112) 은, BSC (102) 의 제어하에 있는 하나 이상의 기지국 (108a 내지 108d) 을 통해 통신시설(106) 에 액세스하거나, 다른 가입자국 (미도시) 과 통신할 수 있다.

도 2는 도 1의 예시적인 CDMA 통신 시스템의 기본 서브시스템을 도시하는 간략화된 기능 블록도이다. 간략화를 위해 단지 하나의 선택 엘리먼트 (202) 를 도시했지만, BSC (102) 는 많은 선택 엘리먼트들을 포함한다. 하나의 선택 엘리먼트는 하나 이상의 기지국을 통해 각 가입자국과의 통신에 전용된다. 호출이 개시되면, 호출 프로세서 (204) 는 선택 엘리먼트 (202) 와 가입자국 (112) 간의 연결을 설정할 수 있다. 그 후, 스케쥴러 (206) 는 왈시 코드를 가입자국 (112) 에 할당하고, 그 연결에서의 가입자국 (112) 로의 순방향 링크 전송을 식별한다. 가입자국 (112) 의 데이터 요구사항에 따라, 스케쥴러는 다수의 왈시 코드를 가입자국 (112) 에 할당하여 빠른 데이터 레이트 서비스를 지원한다. 다른 방법으로, 스케쥴러 (206) 은 이하 더 상세히 기술할 방식에 따라, 다수의 왈시 코드로부터 유도된 확산 시퀀스를 가입자국 (112) 에 할당할 수 있다. 이 공개에서, "데이터"라는 단어는 데이터, 목소리, 비디오 및/또는 어떠한 타입의 정보도 포함하는 것으로 넓게 이해되어야 한다. 또한, "왈시 코드 할당" 은 하나의 왈시 코드 할당, 다중 왈시 코드, 및/또는 다중 왈시 코드로부터 유도된 확산 시퀀스을 포함하도록 넓게 추론될 수 있다. 왈시 코드 할당은 호출 셋업 동안 신호 메시지의 교환으로 BSC (102) 로부터 가입자국 (112)으로 전송될 수 있다.

선택 엘리먼트 (202) 는 통신시설 (106) 로부터 데이터를 수신하기 위해 구성될 수 있다. 선택 엘리먼트 (202) 는 의도된 가입자국 (112) 과의 통신에 있어서 각 기지국으로 데이터를 송신할 수 있다. 기지국 (108) 은, 가입자국 (112) 으로의 순방향 링크에서의 전송 전에 선택 엘리먼트 (202) 로부터 데이터를 버퍼링하는 데이터 큐 (208) 을 포함할 수 있다. 데이터 큐 (208) 로부터의 데이터는 채널 엘리먼트 (210) 로 제공될 수 있다. 채널 엘리먼트 (210) 는 컨벌루션 인코딩, 긴 의사랜덤 잡음(PN) 코드의 혼합화 (scrambling), 인터리빙 (interleaving) 및 변조 등과 같은 다양한 신호 프로세싱 기능을 제공할 수 있다. 그 결과로 얻어진 변조된 데이터는 할당된 왈시 코드 또는 확산 시퀀스로 확산되고, 오버헤드 채널과 조합되고, 짧은 PN 코드와 변조될 수 있다. 짧은 PN 코드는 하나의 셀룰러 지역과 다른 지역을 구별하는데 사용되는 코드의 두 번째 층이다. 이러한 접근은 모든 셀룰러 지역에서 왈시 코드의 재사용을 가능하게 한다. 채널 엘리먼트 (210) 의 출력은, 기지국 (108) 으로부터 안테나 (214) 를 거쳐 가입자국 (112) 으로의 순방향 링크를 통해 전송되기 전에 필터링, 증폭 및 반송주파수로의 업컨버젼을 위한 송신기 (212) 로 제공될 수 있다.

스케쥴러 (206) 의 위치는 스케줄링 기능이 중앙집중적인가 또는 분산적인가에 대해 독립적이다. 예를 들어, 분산된 스케줄링 기획에서는 모든 기지국에서 스케쥴러를 사용할 수 있다. 이러한 구성에서, 각 기지국 스케쥴러는 그 셀룰러 지역 내의 가입자국에 대한 왈시 코드 할당을 다른 셀룰러 지역의 왈시 코드 할당에 대해 독립적으로 결정한다. 반대로, 중앙집중적 스케줄링 기획에서는 BSC (102) 내에서 하나의 스케줄러 (206) 를 사용하여 다수의 기지국에 대한 왈시 코드를 통합한다. 어떠한 경우에서든, 스케줄러 (206) 는 통상적인 음성서비스 및 빠른 데이터 레이트 서비스를 지원하기 위한 순방향 링크에서의 왈시 코드 할당을 책임진다.

스케줄러 (206) 는 특정한 애플리케이션 및 전반적인 디자인 요구사항에 따라 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 일 실시형태에서, 왈시 코드 할당은 가입자국 (112) 에서의 호출발생요청으로부터 결정될 수 있다. 사용자가 호출을 개시하거나 호출을 개시하는 애플리케이션을 구동했을 때, 사용자에 의해 요청된 서비스 및 요청된 서비스의 품질을 구별하여, 가입자국 (112) 에 의해 호출발생요청이 발생될 수 있다. 예를 들어, 호출발생요청은, 사용자가 64 kbits/초를 요구하는 비디오 애플리케이션을 개시했음을 표시할 수 있다. 이 실시형태에서, 호출발생요청은 제어 채널을 통해 가입자국 (112) 으로부터 기지국 (108) 으로 전송되고 BSC (102) 에 있는 스케줄러 (206) 로 제공될 수 있다. 왈시 코드 할당은, 호출발생요청 및 순방향 링크의 품질, 기지국에서의 최대 전송 전력, 다른 가입자국에서의 현재 왈시 채널 할당 및/또는 다른 관련 요소들과 같은 시스템 제한들에 기초하여 스케줄러 (206) 에서 형성될 수 있다. 왈시 코드 할당은 페이징 채널을 통해 가입자국으로 전송될 수 있는 기지국 (108) 으로 제공될 수 있다.

왈시 채널 할당은 다양한 알고리즘을 사용하여 스케줄러 (206) 에 의해 형성될 수 있다. 알고리즘은, 순차적인 가입자국에 대한 고속 채널 할당을 제한할 가능성을 최소화하는 왈시 채널 할당을 제공하기 위해 최적화될 수 있다. 이 개념을 설명하기 위해, 알고리즘이 64x64 왈시 코드 매트릭스와 관련하여 도시되었다. 그러나, 이 공개를 통해 기술되는 이 창의적 개념은 어떠한 크기의 왈시 코드 매트릭스를 사용해도 무방하다. 또한, PN 코드 등과 같은 다른 확산 코드를 사용한 이 알고리즘에서의 변환은 이 분야의 당업자에게 자명하다.

도 3에서 도시된 64x64 왈시 코드 매트릭스에 따라, 스케줄러는 가입자국에 가능한 64개의 다른 왈시 코드 중 하나를 할당할 수 있다. 왈시 코드가 할당되면, 동일한 셀룰러 지역 내의 다른 가입자국에 할당할 수 없게 된다. 가입자국으로부터의 호출발생요청이 고속 채널을 요구한다면, 스케줄러는 다양한 방식으로 대응할 수 있다. 스케줄러는 둘 이상의 가용 왈시 코드를 가입자국에 할당하여 순방향 링크 데이터를 전송한다. 또한, 스케줄러는 다수의 왈시 코드로부터 단축된 확산 시퀀스를 유도할 수도 있다. 단축된 확산 시퀀스를 가입자국에 할당함으로써, 이 확산 시퀀스를 유도하는데 사용된 왈시 코드는 사용할 수 없게 된다. 이 왈시 코드는 기술적으로 가입자국에 할당되지 않았음에도 불구하고 가용 왈시 채널의 영역에서 제거되었기 때문에, "가상" 할당으로 불린다. 예를 들어, 32개의 0을 포함하는 단축된 확산 시퀀스는 두 왈시 코드로부터 32개의 칩 공통 시퀀스를 병합함으로써 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 왈시 코드(W0) (302) 및 (W32) (304) 각각은 최상의 유효 칩으로서 32개의 0을 포함하는 공통 칩 시퀀스를 가진다. 따라서, 32개의 0 을 가진 확산 시퀀스는 왈시 코드W0 (302) 및 W32 (304) 의 가상 할당이 된다. 왈시 코드W0 및 W32의 가상 할당은 직교성을 유지할 필요가 있다. 이 개념을 16개의 0으로 구성된 단축된 확산 시퀀스로 확장하면 왈시 코드W0 (302), W16 (306), W32 (304) 및 W48 (308) 의 가상 할당이 된다.

도 4는 32x32 왈시 코드 매트릭스에 대한 왈시 코드 스페이스를 도시하는 설명도이다. 통신 파이프의 개념을 도입하여, 왈시 코드로부터 유도된 단축된 확산 시퀀스를 사용한 이점 및 결과를 설명한다. 개별 파이프는 기지국으로부터 각 가입자국으로의 순방향 링크 통신을 지원하기 위해 사용된다. 음성 및 저속 데이터 애플리케이션에 대해, 32개의 파이프가 32x32 왈시 코드 매트릭스로부터 사용될 수 있다. 32개의 파이프 각각은 32개의 칩을 가진, 구별된 왈시 코드로 구성되고 1x-파이프로 정의된다. 더 큰 용량의 파이프가 다수의 왈시 코드로부터 유도된 단축된 확산 시퀀스로 구성될 수 있다. 예를 들어, 4-칩으로 구성된 단축된 확산 시퀀스가 도 4에서 도시된 바와 같이 8개의 왈시 코드로부터 구성될 수 있다. 이 큰 용량의 파이프 (402) 는 1x-파이프보다 8배 빠르지만, 가상으로 할당되고 향후 할당에서 사용될 수 없는 8개의 왈시 코드가 된다. 8x-파이프 (402) 는 분할 파이프 작동 (408) 을 사용하여 두 개의 4x-파이프 (404) 및 4x-파이프 (406) 로 분리될 수 있다. 각 4x-파이프 (404) 및 4x-파이프 (406) 는, 8개의 칩으로 구성되고, 32/4 즉 8개의 왈시 코드 스페이스를 가진 4개의 왈시 코드로부터 형성되는 단축된 확산 시퀀스로 구성된다. 반대로, 4x-파이프 (404) 및 4x-파이프 (406) 는 병합 파이프 작동 (410) 을 사용하여 8x-파이프로 병합될 수 있다. 그러나, 8x-파이프 (402) 가 가입자국에 할당되면, 4x-파이프 (404) 및 4x-파이프 (406) 는 이후 다른 가입자국 할당에 사용될 수 없다. 이하 더 상세히 기술될 방식에서, 분리 파이프 작동 및 병합 파이프 작동은, 왈시 코드 할당을 최적화하는데 사용되어 가용의 대용량 파이프를 분리할 가능성을 최소화할 수 있다. 일반적으로, 2n개의 왈시 코드로부터 유도된 확산 시퀀스를 가진 파이프는 각각 2n-1개의 왈시 코드로부터 유도되는 확산 시퀀스를 가진 두 개의 더 작은 파이프로 분리될 수 있다.

전체 왈시 코드 스페이스에서 파이프들이 분리, 병합되는 방식을 더 상세히 설명하기 위해, 도 5 에 도시된 트리 구조를 가진 계층적 구조에서 왈시 코드 스페이스를 가시화하는 것이 유용하다. 이 트리 구조는 n+1 레벨을 가진 2n+1 개의 노드를 포함한다. 변수 n은 2n=왈시 코드 길이 라는 관계식으로부터 확인될 수 있다. 예를 들어, 64x64 왈시 코드 매트릭스에서, 트리 구조는 7 레벨인 128개의 노드를 가진다. 제 1 레벨 (502) 에는, 모든 64개의 왈시 코드로부터 유도된 1-칩 확산 시퀀스를 가진 하나의 64x-파이프를 표현하는 노드 (516) 가 있다. 64x-파이프는, 제 2 레벨 (504) 에서 노드 (518), 노드 (520) 으로 표현된 더 작은 용량의 32x-파이프로 분리될 수 있다. 이 레벨에서 각각의 32x-파이프들은 32개의 왈시 코드로부터 유도된 2-칩 확산 시퀀스를 가진다. 이러한 방식으로, 제 3 레벨 (506) 은 각각 16개의 왈시 코드로부터 유도된 4-칩 확산 시퀀스를 가진 4개의 16x-파이프로 구성되고, 제 4 레벨 (508) 은 각각 8개의 왈시 코드로부터 유도된 8-칩 확산 시퀀스를 가진 8개의 8x-파이프로 구성되고, 제 5 레벨 (510) 은 각각 4개의 왈시 코드로부터 유도된 16-칩 확산 시퀀스를 가진 16개의 4x-파이프로 구성되고, 제 6 레벨 (512) 은 각각 2개의 왈시 코드로부터 유도된 32-칩 확산 시퀀스를 가진 32개의 2x-파이프로 구성되고, 제 7 레벨 (514) 는 각각 64-칩 확산 시퀀스를 가진 64개의 1x-파이프로 구성된다.

노드에의 왈시 코드의 할당은 다양한 설정을 사용하여 수행될 수 있다. 한 예로서의 설정으로 시작점인 제 1 레벨 (502) 에서의 노드를 "0"으로 설정할 수 있다. 트리 구조의 레벨을 따라 내려가며 작업하면, 각 자 (child) 노드의 최상의 유효 칩들은 부 (parent) 노드와 동일한 값으로 남게 된다. 왼쪽 자 노드의 최하의 유효 칩 또한 부 노드와 동일한 값을 가지고, 오른쪽 자 노드의 최하의 유효 칩은 부 노드의 역치(reverse value)로 할당된다. 예를 들어, 레벨 (502) 에서 노드 (516) 는 "0" 값을 가지며, "0" 값을 가지는 1-칩 왈시 코드를 표현한다. 제 2 레벨 (504) 에서, 노드 (518) 는 "00" 값을 가지며, 노드 (520) 는 "01" 값을 가진다. 이와 유사한 방식이, 마지막 레벨로 64개의 노드를 가진 트리의 레벨을 통해 반복 가능하고, 각각은 구별되는 64-칩 왈시 코드를 가진다.

가입자국에의 왈시 코드 할당은 트리 구조에서 노드의 할당에 대응한다. 왈시 코드 할당에 대한 알고리즘은 어떠한 과정에 따라 구현가능하다. 우선, 한 노드가 할당되면, 그 노드로부터 파생된 전체 서브-트리가 가상의 할당으로 표시된다. 다음으로, 할당된 노드의 모든 부 노드가 트리 구조의 시작점까지 또한 가상 할당으로 표시된다. 이러한 노드들의 가상 할당은 직교성을 유지한다. 이 노드들은 직교성 부족 때문에 사용할 수 없다. 가입국과의 통신 링크가 제거되면, 노드는 이후의 할당을 위해 트리 구조 내에서 해제 수 있다. 또한, 이 노드에서 파생된 전체 서브-트리에의 모든 가상 할당 및 트리 구조의 시작점까지의 부 노드가 또한 해제될 수 있다.

이 알고리즘이 트리 구조의 최저레벨 내의 노드를 선택하는데 사용되어, 가입자국의 데이터 레이트 요구사항을 지원할 수 있다. 만약 그 레벨의 모든 노드들이 사용될 수 없다면, 알고리즘은, 다음 단계의 아래 레벨로 진행되어 이전에 할당되지 않은 노드를 찾는다. 이 과정은 노드가 선택되거나, 가용의 노드가 없다는 결론이 날 때까지 계속된다. 알고리즘이 선택과정 동안 임의의 레벨에서 가용의 다수 노드를 식별한 경우, 임의의 할당을 방지하기 위해 노드는 순위가 붙고, 노드의 비효율적 제거와 대용량 파이프의 분리가 발생할 수 있다. 따라서, 예시적인 알고리즘은 노드 할당을 더 밀하게 밀집된 하위 트리로부터 노드들을 할당함에 의해 최적화 할 수 있다. 즉, 레벨 내에서 할당할 가용 노드를 검색할때, 가용 노드들은 그들이 존재하는 서브-트리의 할당 밀도에 따라 순위가 붙는다. 할당된 부 노드의 최대 수를 가지는 서브-트리가 더 높은 밀도의 서브-트리이고, 그 가용 노드들로, 더 낮은 밀도의 서브-트리에 있는 노드들보다 더 높은 순위가 주어질 것이다. 할당 밀도에 따른 이러한 순위 매김은 비효율적인 왈시 코드 할당에 의한 고속 파이프가 분리되는 것을 감소하게 한다.

이 과정의 예가 도 5를 참조하여 기술되고, 레벨 (514) 에 있는 64개의 왈시 코드와, 레벨 (512, 510, 508, 506, 504 및 502) 위의 레벨에 있는 왈시 코드로부터 발생 가능한 다양한 확산 시퀀스가 도시된다. 우선, 가입자국이 4x-파이프를 요구하면, 레벨 (510) 에 있는 노드가 선택되고 그 가입자국에 할당될 것이다. 상기 기술된 것처럼, 레벨 (510) 에 있는 노드들은 최저 레벨 (514) 에 존재하는 왈시 코드로부터 발생한다. 예를 들어, 노드 (522) 는 왈시 코드 블록 (524) 로부터 발생한다. 노드 (522) 가 가입자국으로 할당되면, 왈시 코드 블록 (524) 이 사용할 수 없도록 렌더 (render) 되고, 따라서 가상 할당으로 표시될 것이다. 또한, 하나 이상의 왈시 코드 블록 (524) 으로부터 발생할 수 있는, 독자적이거나 다른 왈시 코드와 조합된 임의의 노드는 노드 (522) 의 할당에 의해 사용할 수 없는 것으로 렌더된다. 따라서, 노드 (521, 523, 526, 528, 518 및 516) 및 블록 (524) 에 있는 모든 왈시 코드들은 가상 할당으로 표시될 수 있다.

다음으로, 예를 들어 제 2 가입자 국이 16x 파이프를 요청하는 경우, 레벨 (506) 에서 노드는 선택되어 제 2 가입자 국에 할당된다. 따라서, 레벨 (506) 에서, 가용 노드의 그룹은 식별되어야 한다. 노드 (528) 이 이전에 노드 (528) 로 표현되는 확산 시퀀스가 왈시 코드 (524) 의 블록으로부터 생성되었다는 사실에 기해 불가용으로 간주 되었기 때문에, 레벨 (506) 상의 유일한 가용 노드들은 노드 530, 532 및 534 이다. 그리고, 사실 노드 530, 532, 및 534 각각은 왈시 코드 (524) 의 블록으로부터 생성될 수 없는 확산 시퀀스를 나타낸다.

가용 노드의 그룹이 식별된 후에, 이 중 하나의 그룹은 제 2 가입자 국에 할당된다. 가장 고밀도의 하위 트리로부터의 선택은 동작하지 않는 왈시 코드 할당에 의해 고속 파이프를 분할하는 것을 방지한다. 이 기준을 적용할 때, 노드 (530) 은 레벨 (504) 에서 노드 (520) 으로 표현되는 32x 파이프를 단편화하는 것을 막기 위해 선택되어야 한다. 노드 (520) 을 선택하기 위한 판단은 가용 노드 각각의 코드들의 블록으로부터의 그룹 내에 가용인 노드들 각각에 대해 생성될 수 있는 비가용인 노드의 수를 산출함으로써 행해진다. 즉, 레벨 (506) 상의 가용 노드 530, 532 및 534 각각에 대해, 비가용 부 (parent) 노드의 수가 결정되며, 가장 많은 비가용 부 노드 수를 가지는 노드는 제 2 가입자 국에 할당하기 위해 선택된다. 이 경우, 노드 (530) 은 2 개의 비가용 부 노드 (518 및 516) 를 가지고 있음이 결정되며, 노드 (532) 는 하나의 비가용 부 노드 (520), 및 노드 (534) 는 하나의 비가용 부 노드 (520) 을 가진다. 따라서, 비가용 부 노드들 각각의 왈시 코드 (525) 의 블록으로부터 생성될 수 있는, 가장 많은 수의 비가용 부 노드를 가지는 노드 (530) 는 선택되어 제 2 가입자 국에 할당된다. 물론, 블록 525 로부터 왈시 코드로부터 생성될 수 있는 확산 시퀀스를 나타내는 모든 노드들은 또한 실질적으로 할당되었음이 표시되어야 한다.

도 6a 내지 도 6c 는 도 5 와 관련하여 상기한 기본 개념을 구현하기 위해 이용되는 예시적 알고리즘을 도시하는 흐름도이다. 상술한 바와 같이, 알고리즘은 파이프를 할당하여 기지국으로부터 가입자 국까지의 순방향 링크를 지원한다. 알고리즘은 3 개의 구성요소를 가진다. 제 1 구성요소 (602) 는 가용한 최고 용량 파이프를 식별하며, 제 2 구성요소 (604) 는 이하에서 세부사항에 대해 짧게 개시할 방법으로 이를 이용한다. 그 파이프의 용량이 필요한 용량을 초과하는 경우, 제 2 구성요소 (604) 는 가입자 국의 필요한 용량을 충족시키는 파이프를 검색한다. 제 2 구성요소의 검색이 성공한다면, 파이프는 가입자 국에 할당된다. 반면에, 제 3 구성요소 (606) 은 파이프 분할 작동을 이용하여 요구되는 용량을 가지는 파이프를 검색한다.

블록 608 에서, 알고리즘에 대한 입력은 기지국에서부터 가입자 국까지의 순방향 통신 링크를 지원하기 위해 필요한 파이프 용량 "j" 이다. 알고리즘은 블록 610 에서 색인 변수 "k" 를 색인 "N" 으로 설정함에 의해 시작된다. 알고리즘의 이 구성요소가 가용한 가장 큰 용량을 가진 가용 파이프를 검색하기 때문에, 색인 N 은 왈시 코드 트리 구조의 최상위 레벨이다. 예를 들어, 64 x 64 왈시 코드 매트릭스에서, 트리 구조는 7 레벨을 가지며, 최상위 레벨에서 N = 6 이다. 판단 블록 612 에서, 현재 레벨 "k" 에서 가용인 파이크가 있는지를 판단한다. 레벨 "k" 에 가용인 레벨이 있는 경우, 알고리즘은 구성요소 (604) 에 들어가며, 이에 때해 이하에서 설명한다. 그러나, 레벨 "k" 에서 가용인 파이프가 없는 경우, 색인 변수는 블록 614 에서 트리 상의 하 레벨 낮은 레벨에서 가용인 파이프를 찾는다. 블록 616 에서, "0" 은 이 트리 구조의 최 하위 레벨이기 때문에, 알고리즘은 색인 변수가 화살표 (618) 로 나타나는 가용인 파이프를 검색하는 반복되는 프로세스에 따라 "0" 이하로 떨어지지 않도록 체크한다. 색인 변수가 "0" 이하로 줄어들 때까지 반복되는 경우, 알고리즘은 할당할 가용 파이프가 없다고 판단하며, 프로세스는 블록 622 에서 끝난다.

상술한 바와 같이, 화살표 (624) 가 가리키는 바와 같이, 최고 용량 가용 파이프는 식별되고, 알고리즘은 구성요소 (604) 로 들어간다. 최고 용량 가용 파이프가 식별된 경우, 최고 용량 가용 파이프로부터 하나 이상의 분할 파이프 작동을 통해 생성될 수 있는 모든 파이프들은 이전에 할당되었었는지 여부에 관계없이 불가용인 것으로 간주된다. 필요한 것보다 더 큰 용량을 가지는 파이프를 할당하는 것은 효율적이지 않기 때문에, 구성요소 (604) 는 용량이 "j" 와 같은 파이프를 검색한다. 우선, 판단 블록 626 에서, 필요한 파이프의 용량 "j" 가 최고 용량 가용 파이프의 색인 "k" 이상인지를 판단한다. 그러한 경우, 블록 628 에서 기지국과 가입자 국 사이의 순방향 링크를 지원하기 위해 구성요소 (602) 에서 식별된 최고 용량 파이프를 선택하며, 프로세스는 블록 630 에서 종료된다. 즉, 블록 632 에서 색인 변수 "n" 은 현재의 색인 "k" 로 초기화되며, 최소 용량 파이프 검색이 지시된다. 블록 634 에서, 색인 "n" 은 프리 구조에서 하나의 레벨이 낮아지며, 판단 블록 636 에서, 낮아진 색인 "n" 이 트리 구조의 "0" 레벨을 지났는지를 채크한다. 그러한 경우, 용량 "j" 를 가지는 파이프의 검색은 실패하고, 알고리즘은 분할 파이프 작동을 위해 구성요소 (606) 로 들어간다. 즉, 판단 블록 638 에서 알고리즘은 이동한 색인 "n" 레벨의 파이프들이 가용인지 여부를 판단한다. 이 레벨의 파이프들이 불가용인 경우, 가용인 보다 적은 용량의 파이프가 발견될때 까지, 화살표 (640) 이 가리키는 바와 같이 판단은 반복적으로 행해진다. 이 시점에, 판단 블록 642 에서 이동한 색인 "n" 레벨에서 파이프가 필요한 파이프 용량 "j" 와 같은지를 판단한다. 그러한 경우, 블록 644 에서 그 파이프는 기지국과 가입자 국 사이의 순방향 링크를 지원하기 위해 사용된다. 즉, 블록 648 에서 필요한 파이프 용량 "j" 가 이동한 색인 "n" 레벨에서의 파이프 용량보다 작은지를 판단한다. 그렇지 않을 경우, 알고리즘은 분할 파이프 작동을 위해 구성요소 (606) 으로 진행한다. 그러나, 필요한 파이프 용량 "j" 가 이동한 색인 "n" 레벨에서의 파이프 용량보다 작은 경우, 블록 650 에서 색인 "k" 는 이동한 색인 "n" 의 현재 값으로 설정되며, 반복적 검색 작업은 블록 632 에서 다시 시작된다. 이러한 방법으로, 용량 "j"를 가지는 파이프의 검색은 파이프를 찾거나 필요한 용량이 이동된 색인 "n" 레벨에서의 파이프 용량을 초과할 때까지 계속된다.

요구되는 파이프 용량 "j" 가 이동된 색인 "n" 레벨에서의 파이프 용량을 초과하는 경우, 알고리즘은 구성요소 (606) 에 들어가며, 여기서 알고리즘은 트리 구조 내에서 더 작은 파이프를 생성하기 위해 분할 파이프 작동을 수행한다. 블록 652 에서, 분할 파이프 작동은 색인 "k" 로 나타내어지는 레벨에서 수행된다. 블록 654 에서, 색인 "k" 는 한 레벨 하위로 이동하며, 판단 블록 656에서, 알고리즘은 필요한 파이프 용량 "j" 가 이동된 색인 "k" 레벨의 분할 파이프 용량과 같은지를 판단한다. 그러한 경우, 분할 파이프 중 하나의 파이프는 블록 658 에서 가입자 국에 지정되고, 알고리즘은 불록 660 에서 끝난다. 즉, 화살표 (662) 가 가리키는 바와 같이, 분할 파이프 작동은 용량이 "j" 인 파이프가 발견될 때까지 반복적 프로세스를 통해 계속된다.

여기에 개시된 실시형태와 관련된 여러 도시적 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 반도체 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그램 가능 논리 디바이스, 이상 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트, 또는 여기에 개시된 기능들을 수행하기 위한 그들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있으나, 이와 달리 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 또는 상태 기계일 수 있다. 또한, 프로세서는 DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 이러한 구성과 같은 컴튜팅 디바이스의 조합으로 구현될 수 있다.

여기에 개시되는 실시형태와 관련하여 설명된 방법 및 알고리즘은 하드웨어, 프로세서에 의해 수행되는 소프트웨어 모듈, 또는 이 둘의 조합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈식 디스크, CD_ROM, 또는 본 기술 분야에 공지된 임의의 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 연결되며, 이러한 프로세서는 저장매체로 부터 정보를 읽고, 쓸 수 있다. 이와 달리, 저장 매체는 프로세서와 일체형 일 수 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 내에 상주할 수 있다. ASIC 통신 시스템 내의 임의의 장소에 상주할 수 있다. 이와 달리, 프로세서 및 저장 매체는 통신 시스템 내에서 분리된 구성요소로 상주할 수 있다.

개시된 실시형태에 대한 상술한 설명이 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공된다. 당업자는 이러한 실시형태에 대한 여러 변형을 용이하게 알 수 있으며, 여기에서 정의한 일반적인 원칙은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다른 실시형태에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

Claims (21)

1. 복수의 확산 시퀀스 할당 및 상기 할당된 확산 시퀀스에 각각 직교하는 복수의 가용 확산 시퀀스를 유지하도록 구성된 스케줄러를 포함하며,

   상기 스케줄러는 동일한 길이를 가지는 상기 가용 확산 시퀀스 그룹으로부터 확산 스펙트럼 시퀀스를 선택하도록 추가적으로 구성되고,

   상기 선택된 확산 시퀀스는 코드들의 블록으로부터 생성되고, 동일한 코드들의 블록을 이용하여 생성될 수 있는 상기 가용 확산 시퀀스의 수에 기초하여 선택되는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 그룹 내의 상기 가용 확산 시퀀스들의 각각은 다른 코드들의 블록으로부터 생성되고,

   상기 스케줄러는 상기 가용 확산 시퀀스의 각각의 코드들의 블록을 이용하여 생성될 수 있는 상기 가용 확산 시퀀스의 가장 낮은 수를 가지는 상기 확산 시퀀스를 선택하도록 추가적으로 구성되는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 확산 시퀀스는 통신 채널을 통한 송신을 지원하도록 상기 스케줄러에 의해 선택되고,

   상기 스케줄러는 먼저 상기 통신 채널의 용량에 기초하여 상기 길이를 결정하고, 그 후 상기 길이를 가지는 모든 가용 확산 시퀀스를 상기 그룹에 할당함으로써, 상기 가용 확산 시퀀스의 그룹을 결정하도록 추가적으로 구성되는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 선택된 확산 시퀀스는 상기 블록으로부터의 상기 코드들 각각의 일부와 공통되는 시퀀스를 포함하는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 코드들은 왈시 코드를 각각 포함하는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 그룹 내의 상기 가용 확산 시퀀스들의 각각은 다른 코드들의 블록으로부터 생성되고,

   상기 스케쥴러는 모든 가용 확산 시퀀스들 중 최단 길이를 가지는 가용 확산 시퀀스를 식별하도록 추가적으로 구성되며,

   상기 선택된 확산 시퀀스는 상기 그룹으로부터의 상기 확산 시퀀스들 중 하나이며, 상기 선택된 확산 시퀀스가 생성되는 상기 그룹의 코드들의 블록은 상기 식별된 확산 시퀀스를 생성하는데 이용되지 않는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 선택된 확산 시퀀스로 무선 디바이스용 통신을 확산시키도록 구성된 선택기 엘리먼트를 더 포함하는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
8. 복수의 확산 시퀀스 할당 및 상기 할당된 확산 시퀀스에 각각 직교하는 복수의 가용 확산 시퀀스를 유지하도록 구성된 스케줄러를 포함하며,

   상기 스케줄러는 모든 가용 확산 시퀀스 중 최단 길이를 가지는 가용 확산 시퀀스를 식별하고, 표적 길이를 결정하여 상기 표적 길이를 상기 식별된 확산 시퀀스의 길이와 비교하며, 상기 비교에 기초하여 가용 확산 시퀀스를 선택하도록 추가적으로 구성되는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 선택된 확산 시퀀스는 상기 표적 길이 이상의 길이를 포함하는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 표적 길이가 상기 식별된 확산 시퀀스의 길이 이하인 경우, 상기 스케줄러는 상기 식별된 확산 시퀀스를 상기 선택된 확산 시퀀스로서 선택하도록 추가적으로 구성되는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
11. 제 8 항에 있어서,

    상기 식별된 확산 시퀀스는 코드들의 블록으로부터 생성되며,

    상기 스케줄러는, 상기 표적 길이가 상기 식별된 확산 시퀀스의 길이보다 더 긴 경우, 상기 가용 확산 시퀀스로부터 상기 블록으로부터의 코드들 중 하나 이상으로부터 생성될 수 있는 확산 시퀀스들을 제거하며, 남아있는 가용 확산 시퀀스 중 하나 이상의 확산 시퀀스가 상기 표적 길이와 동일한 경우, 상기 남아있는 가용 확산 시퀀스로부터 상기 확산 시퀀스를 선택하도록 추가적으로 구성되는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
12. 제 8 항에 있어서,

    상기 식별된 확산 시퀀스는 코드들의 블록으로부터 생성되며,

    상기 스케쥴러는, 상기 표적 길이가 상기 식별된 확산 시퀀스의 길이보다 큰 경우, 상기 가용 확산 시퀀스로부터 상기 블록으로부터의 코드들 중 하나 이상의 코드로부터 생성된 확산 시퀀스를 제거하며, 상기 남아있는 가용 확산 시퀀스 모두가 상기 표적 길이와 다른 경우 상기 제거된 확산 시퀀스들 중 하나를 선택하도록 추가적으로 구성되는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
13. 제 8 항에 있어서,

    상기 확산 시퀀스는 통신 채널을 통한 송신을 지원하도록 상기 스케줄러에 의해 선택되고,

    상기 스케쥴러는 상기 통신 채널의 용량을 측정함으로써 상기 표적 길이를 결정하도록 추가적으로 구성되는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
14. 복수의 확산 시퀀스 할당 및 상기 할당된 확산 시퀀스에 각각 직교하는 복수의 가용 확산 시퀀스를 유지하는 수단; 및

    동일한 길이를 가지는 상기 가용 확산 시퀀스의 그룹으로부터 확산 시퀀스를 선택하는 선택 수단을 포함하며,

    상기 선택된 확산 시퀀스는 코드들의 블록으로부터 생성되며, 동일한 코드들의 블록을 이용하여 생성될 수 있는 상기 가용 확산 시퀀스의 수에 기초하여 선택되는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 그룹 내의 상기 가용 확산 시퀀스들의 각각은 다른 코드들의 블록으로부터 생성되며,

    상기 선택 수단은 상기 가용 확산 시퀀스의 각각의 코드들의 블록을 이용하여 생성될 수 있는 상기 가용 확산 시퀀스의 가장 낮은 수를 가지는 상기 확산 시퀀스를 선택하는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
16. 제 14 항에 있어서,

    상기 확산 시퀀스는 통신 채널을 통한 송신을 지원하도록 선택되고,

    상기 장치는,

    먼저, 상기 통신 채널의 용량에 기초하여 길이를 결정하고, 그 후 상기 길이를 가지는 모든 가용 확산 시퀀스를 상기 그룹에 할당함으로써 상기 가용 확산 시퀀스들의 그룹을 결정하는 수단을 더 포함하는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
17. 제 14 항에 있어서,

    상기 선택된 확산 시퀀스는 상기 블록으로부터의 코드들 각각의 일부와 공통되는 시퀀스를 포함하는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
18. 제 14 항에 있어서,

    상기 코드들은 왈시 코드를 각각 포함하는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
19. 제 14 항에 있어서,

    상기 그룹 내의 상기 가용 확산 시퀀스 각각은 다른 코드들의 블록으로부터 생성되고,

    상기 장치는 모든 가용 확산 시퀀스 중 최단 길이를 가진 가용 확산 시퀀스를 식별하는 수단을 더 포함하며,

    상기 선택된 확산 시퀀스는 상기 그룹으로부터 상기 확산 시퀀스들 중 하나이며, 상기 선택된 확산 시퀀스가 생성되는 상기 그룹의 코드들의 블록은 상기 식별된 확산 시퀀스를 생성하는데 사용되지 않는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
20. 제 14 항에 있어서,

    상기 선택된 확산 시퀀스를 가지고 통신을 확산시키는 수단을 더 포함하는, 확산 스펙트럼 통신 장치.
21. 복수의 확산 시퀀스 할당 및 상기 할당된 확산 시퀀스에 각각 직교하는 복수의 가용 확산 시퀀스를 유지하는 단계; 및

    동일한 길이를 가지는 상기 가용 확산 시퀀스들의 그룹으로부터 확산 시퀀스를 선택하는 단계를 포함하며,

    상기 선택된 확산 시퀀스는 코드들의 블록으로부터 생성되며, 동일한 코드들의 블록을 이용하여 생성될 수 있는 상기 가용 확산 시퀀스의 수에 기초하여 선택되는, 확산 스펙트럼 통신 방법.