ＵＭＴＳ 무선 통신 시스템에서 향상된 전용 물리 제어채널(Ｅ-ＤＰＣＣＨ) 정보를 비트 맵핑하는 방법 및 장치 document_id A220623068163

전형적으로, 무선 통신 네트워크는 무선 또는 유선 접속에 의해 결합되어 여러 종류의 통신 채널을 통해 액세스되는 다양한 통신 노드를 포함한다. 통신 노드 각각은 통신 채널을 통해 송수신되는 데이터를 처리하는 프로토콜 스택을 포함한다. 통신 시스템의 종류에 따라, 다양한 통신 노드의 동작 및 구성은 상이할 수 있으며 종종 상이한 명칭에 의해 지칭된다. 이러한 통신 시스템은, 예를 들어, 코드 분할 다중 액세스2000(CDMA2000) 시스템 및 범용 이동 통신 시스템(UMTS)를 포함한다. 제 3 세대 무선 통신 프로토콜 표준(가령, 3GPP-UMTS, 3GPP2-CDMA2000 등)은 업링크의 전용 트래픽(가령, 이동국(MS) 또는 사용자 장비와 기지국 또는 노드 B 사이의 통신 플로우)을 채택할 수 있다. 전용 물리 채널은 데이터 부분(UMTS Release 4/5 프로토콜에 따른 전용 물리 데이터 채널(DPDCH), CDMA2000 프로토콜에 따라 기본 채널 또는 보충 채널 등)과 제어 부분(UMTS Release 4/5 프로토콜에 따른 전용 물리 제어 채널(DPCCH), CDMA2000 프로토콜에 따른 파일롯/전력 제어 서브-채널 등)을 포함할 수 있다. UMTS에 있어서 DPDCH는 전송될 데이터를 운반한다. 인입 데이터는 전송 채널의 형태이고 다수의 전송 채널은 DPDCH로 시간-다중화된다(time-multiplexed). 전송 채널은 모든 전송 시간 간격(TTI)마다 수신되는데, 이는 10ms 라디오 프레임 기간의 1, 2, 4 또는 8배이다. 동일한 DPDCH로 다중화될 상이한 전송 채널이 상이한 TTI를 가질 수 있으나, 보다 큰 TTI의 경계에는 어떤 보다 작은 TTI의 경계와 항상 정렬된다. 각 DPDCH 프레임은 10비트마다 15슬롯으로 구성되는 10ms 기간의 관련 DPCCH 프레임을 갖는다. 각 슬롯의 10비트는 파일롯 비트 및 제어 비트를 구성한다. 제어 비트는 전송 포맷 조합 표시자(TFCI) 비트를 포함하는데, 이는 관련 DPDCH에 관한 각 전송 채널에 대한 데이터 레이트의 표시를 제공하며 수신된 DPDCH 프레임, 피드백 정보(FBI) 비트 및 전송 전력 제어(TPC) 비트를 처리하기 위해 사용된다. 슬롯당 두 개의 비트가 TFCI에 대해 할당된다. 나머지 8비트의 숫자의 실제 조합은 변경될 수 있으며 라디오 네트워크 제어기(RNC)에 의해 제어될 수 있다. 예시적 구성은 한 슬롯에 대해 5개의 비트, 2개의 TFCI 비트, 1개의 FBI 비트 및 2개의 TPC 비트이다. 노드 B 및 UE 모두가 파일롯 비트를 알지만, 비트의 나머지는 노드 B에 알려지지 않는다. TFCI는 UE에 의해 모드 프레임마다 전송된다. 이는 32-비트 TFCI 코드워드로 코딩되는 10-비트 워드이다. 정상 모드에서, 2개의 코딩된 비트가 펑쳐되고(punctured) 나머지 30개의 TFCI 코딩된 비트는 하나의 라디오 프레임에서 슬롯당 2개의 비트, 라디오 프레임당 15개의 슬롯으로 전송된다. TFCI는 10-비트 워드이므로, 1024개의 가능한 TFCI 지수 값이 존재한다. 그러나, 전송 포맷 조합 세트(TFCS) 크기에 따라서, 0에서 TFCS_size-1까지의 지표만이 이들 1024개의 가능한 TFCI 지수 값 중에서 사용되는데, 수 TFCS_size는 1024보다 훨씬 작다. 각 전송동안, 지수는 그 10-비트 이진 표현으로 맵핑되는데, 이는 (x10, x0,...,x1)이며, bit x10는 MSB이고 bit x1는 LSB이며, TFCI의 이 이진 표현은 0에서 TFCS-size-1까지이다. 그 후, 이 10-비트 워드는 2차 리드-멀러 코드(Reed-Muller code)의 (32, 10) 서브코드에 의해 인코딩되어 32-비트 TFCI 코드워드(z0, z1,...,z31)를 생성하는데, 이는 마지막 두 비트, z30 및 z31를 전송하지 않음으로써 펑쳐된다(punctured). 전술한 바와 같이, 이들 나머지 30개의 비트, z0,...,z29는 15-슬롯 DPCCH 프레임의 슬롯당 2-비트로 전송된다. 노드 B 수신기에서, UE에서의 코딩된 TFCI 비트 z0, z1,...,z31에 대응하는 소프트 심볼, s0, s1,...s31이 유도된다. 이들 소프트 심볼은 1024개의 가능한 TFCI 코드 워드를 이들과 상관시켜서 디코딩되며, TFCS 지수0,1,...,1023에 대한 1024 메트릭(metrics)을 얻는다. 이들 메트릭의 최대값에 대한 검색이 수행되고 최대 메트릭에 대응하는 지수는 디코딩된 TFCI이다. 고속 하다마드 변환(FHT)이 상관을 수행하기 위한 계산적으로 효율적인 방법으로서 채택될 수 있다. 노드 B는 사용 중의 TFCS 룩업 테이블 크기를 알고 있기 때문에, 0에서 TFCS_size-1까지의 지수에 대응하는 메트릭상을 검색하기만 하면 되며, 이들 지수들간에는 틈(gap)이 없다. 이는, TFCS의 실제 크기에 대한 정보가 가정될 때(즉, TFCS_size=1024), 특히 실제 TFCS 크기가 1024보다 훨씬 작을 때에 비해 현저한 성능 장점을 제공한다. 따라서, 최대값 검색은 가능한 1024개의 지수 중 첫 번째 TFCS_size 지수에 대한 메트릭상에서만 동작할 수 있다. 이들 표준의 더 새로운 버전, 예를 들어 UMTS의 Release 6은 향상된 전용 물리 채널이라는 높은 데이터 레이트 업링크를 제공한다. 이들 향상된 전용 물리 채널은 향상된 데이터 부분(가령, UMTS 프로토콜에 따른 향상된 전용 물리 데이터 채널[E-DPDCH])과 향상된 제어 부분(가령, UMTS 프로토콜에 따른 향상된 전용 물리 제어 채널[E-DPCCH])을 포함할 수 있다. 향상된 업링크 데이터 채널의 사양에서 정의된 바와 같이, UE는 E-DPCCH 채널의 제어 정보 프레임과 동시에 E-DPDCH의 데이터 프레임을 전송한다. UE로부터 노드 B로 통신되는 이 제어 정보는 일반적으로 E-DPCCH 프레임을 디코딩하기 위해 노드 B에 의해 필요한 파라미터를 포함한다. 하나의 E-DPCCH 워드는 7개의 E-TFI(E-DCH[향상된 업링크 전용 채널] 전송 포맷 표시자) 비트를 포함하는데, 이들은 노드 B에 정보를 제공하여 이로부터 노드 B가 E-DPCCH 데이터 프레임 내의 실제 패킷 크기를 결정할 수 있다. 이는, 애플리케이션 종류와 패킷 데이터 통신의 동적 특성에 기초하여 전송 채널이 가변 패킷 데이터 크기를 가질 수 있기 때문에 필요하다. 일반적으로, 2개의 프레임 크기(TTI 길이), 즉, 10ms 및 2ms가 E-DPCCH에서 사용 가능하다. 또한, E-DPCCH 워드는 최대값이 3인 E-DPCCH상의 데이터 프레임 중복 버전을 표시하는 RSN(재전송 시퀀스 번호) 비트를 포함하는데, 이는 2개의 비트로 표현될 수 있다. 중복 버전이 필요한 이유는, 노드 B가 프레임이 제 1 회에 전송되었는지, HARQ(하이브리드 자동 반복 요청) 우선인지, 데이터 프레임의 제 2 또는 제 3 재전송인지를 알아야하기 때문이다. 이전 전송이 UE와 통신하고 있는 노드 B 중 하나에 의해 수신 확인되지 않는 경우, 수신 확인(ACK)이 적어도 하나의 노드 B로부터 수신되지 않는 한, 또는 허용 가능한 동일 프레임 재전송 횟수에 도달하지 않는 한, 동일 프레임을 재전송할 것이다. 그러므로, 노드 B가 프레임 전송을 이전에 디코딩할 수 없는 경우에도, UE가 다른 프레임을 새로 전송할지 또는 이전 프레임을 재전송할지를 예측할 수 없는데, UE가 통신하고 있던 다른 노드 B가 이전 프레임을 수신확인했을 수 있기 때문이다. 또한, E-DPCCH 워드는 단일 해피 비트(H-비트)를 포함하는데, UE가 이를 사용하여 현재 E-DCH 채널 셋업에 만족하는지 여부를 노드 B에 통보한다(예를 들어, UE는 이 표시자를 이용하여 더 많은 데이터 용량이 필요하다는 것을 노드 B에 알릴 수 있고 이를 처리할 수 있지만, 노드 B는 현재 데이터 레이트를 갖도록 허용하지 않아서 UE는 만족하지 못한다). 따라서, E-DPCCH 워드는 하나의 전송 프레임 내에 7개의 TFI 비트, 2개의 RSN 비트 및 단일 해피 비트(H-비트)인 10-비트를 포함한다. 3GPP 표준 Releas 6(TS25.212, 버전 6.4.0, 2005년 3월30일)에 따라, 이들 3개의 정보 소스(RSN, TFI 및 H-비트)가 사용되어 10-비트 E-DPCCH 워드를 형성한다. 도 1은 UE(102)의 비트 맵퍼(101)에 의한 RSN, TFI 및 H-비트의 맵핑을 도시하는데, 2개의 RSN 비트는 비트(x1, x2)로, TFI는 비트(x3,...,x9)로, H-비트는 비트 x10로 비트 맵핑된다. 그 후, 코더(103)는 2차 리드-멀러 코드의 (32, 10) 서브코드를 사용하여 10-비트 DPCCH 워드를 인코딩하여 32-비트 E-DPCCH 코드워드(z0, z1,...,z31)을 형성하는데, 이는 전술한 DPCCH에 대한 TFCI의 인코딩과 동일하다. DPCCH에 대한 TFCI에 대해, 첫 번째 30개의 비트, z0,...,z29가 전송된다. 노드 B 수신기(104)에서, UE(102)에서 코딩된 E-DPCCH 비트(z0, z1,...,z31)에 대응하는 소프트 심볼(s0, s1,...s31)이 유도된다(도시 생략). 상관자(105)는 이들 소프트 심볼을 각 가능한 E-DPCCH 코드 워드(총 1024개)와 상관시켜서, E-DPCCH 지수0, 1,..., 1023의 1024개 메트릭을 생성한다. DPCCH에 있어서, FHT는 상관을 수행하는 계산적으로 효율적인 방법으로서 채택될 수 있다. 노드 B는 사용 중인 최대 RSN과 전송 포맷 세트(TFS) 크기에 관한 이전 정보를 활용할 수 있으므로, 검색자(106)는 유효 E-DPCCH 워드에 대응하는 이들 메트릭상에 검색을 수행할 필요가 있다. 그러나, 유효 E-DPCCH 워드는 단일 지수 범위에 대응하는 것이 아니라 개별 지수 또는 몇몇 공통되지 않은(disjoint) 지수 영역에 대응한다. 따라서, 유효 E-DPCCH 지수를 갖는 메트릭에 관한 검색자(106)에 의한 최대 검색은 전술한 DPCCH에 대한 0,1,TFCS-size-1에 관한 TFCI에 관한 대응 검색보다 더 관련된다. 첫 번째 예로서, 최대 RSN이 1이고 TFI가 0 내지 3의 값을 갖는 경우, 0, 2, 128, 130, 256, 258, 384, 386, 512, 514, 640, 642, 768, 770, 896 및 898의 개별 값을 갖는 16개의 유효 지수가 존재한다. 두 번째 예로서, 최대 RSN이 3이고 TFI가 0 내지 3의 값을 갖는 경우, 0 내지 3, 128 내지 131, 256 내지 259, 384 내지 387, 512 내지 515, 640 내지 643, 768 내지 771, 896 내지 899의 각 범위의 값을 갖는 총 32개의 유효 지수가 존재하여, 88개의 공통되지 않는 지수 영역에 관한 최대 메트릭에 대한 검색을 요구한다.