▶ IS-95 방식의 채널구조
IS-95 방식에서는 순방향과 역방향에 서로 다른 채널 구조를 가지고 있다. <그림 2-9>에서 보여주는 것처럼 순방향은 파이롯 채널(pilot channel), 동기 채널(sync channel), 페이징 채널(paging channel), 통화 채널(traffic channel)로 구성되어 있고, 역방향 링크에는 접속 채널(access channel), 통화 채널(traffic channel)로 구성되어 있다.
<그림 2-9>에서 보여주는 것과 같이 순방향 채널은 Walsh 코드에 의해서 확산이 되지만, 역방향 채널은 Long code에 의해서 확산이 된다. 각 페이징 채널에 대응되는 접속 채널은 접속 채널 Long code Mask를 사용하고, 통화채널은 Public Long code 와 Private Long Code Mask를 사용한다.
파이롯 채널
파이롯 채널은 이동국이 이동 통신망에 접속할 때, 수신되는 신호중 가장 큰 신호를 선택하여 동기를 맞출 수 있도록 하여, 인접한 기지국을 찾을 수 있도록 하기위한 채널이다. 따라서 이동국이 시스팀에 대해서 전혀 정보를 가지고 있지 않기 때문에, 아무런 데이타가 없고, Walsh 0 로 확산된, 기국의 short 코드만 전송하므로서, 쉽게 이동국이 동기를 맞출 수 있다.
만일 이때 기지국이 각각 서로 다른 short 코드를 사용한다면, 이동국이 모든 기지국에 대한 코드를 가지고 있어야 하고, 설사 가지고 있다고 하더라도, 이를 비교하여 기지국을 구분할 수 없으므로, 모든 기지국은 같은 short코드를 사용한다. 그리고 각 기지국을 서로 구분하기 위해서 각 기지국은 PN 코드의 시작 시간을 달리하여, 이동국은 이 시간차를 가지고 기지국을 구별할 수 있게 된다.
기지국 구별을 위해 사용하는 short코드의 길이는 215 이다. 그리고 각 기지국 별로 서로 구별되는 파일롯 PN 코드를 얻기위해 215=32,768 길이의 비트열을 Walsh 코드 길이 단위로 구별할 수 있으므로, 이를 Walsh 코드 길이인 64로 나누면, 512개의 서로 다른 시간차를 가지는 PN 신호를 얻을 수 있다. 각 기지국은 이 512개의 시간차 중에 하나를 선택하여, 그 시간차를 가진다.
동기 채널
동기채널은 1200 bps 속도로 기지국의 여러 가지 파라미터 정보를 담아서 이동국에 전송한다. 동기채널은 데이터를 변조과정을 거친 후 Walsh 32를 사용하여 확산시켜 전송한다. 파이롯 채널에서 시스팀 동기를 휙득한 후에 Walsh 함수를 0에서 32로 바꾸면 동기채널을 접속할 수 있다.
동기채널에 실린 정보는 프로토콜 정보, 시스팀 ID, 망 ID, 파이롯 채널 PN offset 번호, long code 상태, 시스팀 시간 및 이와 관련된 정보, 페이징 채널 속도, 주파수 채널 번호 등이 포함되어 있다. 이동국은 동기채널에서 수신한 정보를 바탕으로 파이롯 채널 offset, 시스팀 시간, long code PN 시퀀스의 상태 정보 등을 이용하여, 자신의 Long Code 타이밍과, 시스팀 타이밍을 망의 시스팀 시간과 동기를 시키게 된다.
페이징 채널
페이징 채널은 서비스 영역내 이동국에게 부가정보, 특정 이동국에 대한 페이징, 명령 그리고 채널 할당 등의 메시지를 전달하는 채널로, 9600bps 와 4800bps 두 가지 전송속도를 가지며, 이 전송속도 정보는 동기채널을 통해서 전달된다. 페이징 채널의 변조 과정은 <그림 2-12>에서 보여주는 바와 같이 동기채널과 유사한 변조과정을 거치지만, 추가로 페이징 채널 긴 코드 마스크를 이용하여 데이터 스크렘블 과정을 거친다.
이동국은 파이롯 채널을 이용하여 기지국과 시스팀 동기를 휙득한 후, 동기채널의 메시지를 수신하여 시스팀과 타이밍을 동기시킨 후, 계속 페이징 채널을 감시한다. 기지국에서 지원하는 페이징 채널이 둘 이상이면, 이동국은 Hashing Function을 돌려서 자신이 감시해야 할 페이징 채널을 알아낸다.
페이징 채널은 크게 두가지의 메시지로 구별할 수 있는데, 첫 번째로 서비스 영역내의 모든 이동국에게 전달되는 Overhead 메시지와 특정 이동국에 전달되는 Personal Station Directed 메시지가 있다. Overhead 메시지에는 시스팀 파라미터, 이동국의 Access에 관련된 정보, 기지국 주파수 정보, 국제 로밍을 위한 정보, 이웃 기지국에 대한 정보, 이동국 등급에 따른 Redirect 메시지 등이 있으며, 기지국은 이 정보를 적어도 1.28초에 한 번씩 전송해야 한다.
Personal Station Directed 메시지는 이동국이 Slot모드로 동작 여부를 결정하여, Slot 모드로 동작할 때, 그 이동국에 정해진 Slot 에 메시지를 전송해야 한다. 여기에는 페이징을 위한 메시지, 명령, 채널할당 메시지, 문자열 전송을 위한 메시지, 인증 시도 메시지, 인증에 필요한 SSD 값을 갱신하는 메시지, 여러정보를 전송시 사용하는 메시지, 특정 이동국에 대한 Redirect 메시지, 이동국에 상태를 요구하는 메시지, 특정 이동국에 TMSI를 할당하는 메시지가 있다.
페이징 채널은 시스팀 시간을 2048 주기로 하는 80ms 단위의 작은 슬롯으로 나누는데 이를 페이징 채널의 슬롯이라 한다. 이동국은 자신의 소비전력을 줄이기 위하여 특정 슬롯 동안만 페이징 채널을 감시하고, 나머지 동안은 동작을 안하는 슬롯 모드를 사용할 수 있다. 슬롯 모드로 동작하지 않는 이동국은 어느 슬롯에서나 자신에게 전달되는 메시지를 받을 수 있지만, 모든 슬롯을 감시해야만 한다.
접속 채널
접속채널은 역방향 링크에 존재하는 채널로, 이동국이 기지국과 통화를 시도하거나 페이징 채널에서 받은 메시지에 대해서 응답하기 위해 사용하며, 순방향 채널과는 달리 이동국의 고유한 긴코드에 의해서 유일하게 구별된다. 접속 채널의 데이터 전송속도는 4800 bps이며, <그림 2-13>와 같이 변조과정을 거친다.
이동국은 접속 채널을 이용하여 Random Access 방법으로 기지국에 신호를 송신한다. 이 방식은 초기에 정해진 전력으로 기지국과 접속을 시도하고 접속이 되지 않으면, 다시 전력을 조금 증가시켜 다시 접속하고, 이를 몇번 반복하다가 접속이 안되면, 처음부터 다시 이 방법을 사용하여 접속하는 것을 말한다. Random Access 방식을 사용하므로 기지국과 항상 정확한 접속을 보장할 수 없기 때문에, 보다 정확한 데이터를 송수신 하기위해서 접속 채널 데이터를 Preamble 데이터와 Capsule 데이터로 구분하여 전송한다.
이동국은 기지국이 Preamble 한 메시지를 쉽게 찾을 수 있도록 직교변조를 할 때, Modulator Symbol 0 로만 신호를 전송한다. 이 Preamble 한 데이터를 인지한 기지국은 Capsule 데이터를 20 ms 단위로 Viterbi 복조기로 전달하여 복조한다.
이동국이 하나의 메시지를 보내고 그 메시지에 대한 확인을 받는 과정을 접속 시도라 한다. 이 접속 시도는 <그림 2-14>와 같이 접속이 성공할 때까지 여러번 반복해서 일어 난다. 맨 처음 정해진 전력으로 접속을 시도하고 기지국으로부터 반응이 없으면, 정해진 시간 뒤에 전력을 정해진 만큼 증가시켜 다시 접속을 시도하고, 이 때에도 반응이 없으면, 다시 정해진만큼 전력을 증가시켜, 다시 접속을 시도한다. 이러한 시도를 정해진 최대 전력에 도달할 때까지 시도해도 응답이 없으면, 다시 새로운 시도를 시작한다. 처음부터 충분히 강한 신호로 기지국과 접속을 시도하지 않는 이유는 역방향 링크는 간섭에 의해서 수용용량이 크게 변하므로 접속신호에 의해서 용량에 영향을 받지 않게 하기 위해서 적정한 전력이 될 때까지 송신전력을 단계적으로 높여가는 방법을 사용하는 것이다.
순방향 통화 채널
순방향 통화채널은 기지국에서 정해진 이동국으로 음성 또는 데이터와 신호정보를 전달하는데 사용된다. 순방향 채널구조는 <그림 2-15>에서 보여주는 바와 같이 음성 보코더에서 나온 출력을 길쌈 부호화와 블록 인터리빙을 거친 후에 Walsh 코드에 의해서 확산된다. 순방향 통화 채널은 음성 활동율에 따라서 신호 속도가 1800bps에서 3600bps, 7200bps, 14400bps로 변화하는 가변 속도를 가진다. 또한 단말기 전력제어를 위한 제어비트가 800Hz 주기로 삽입된다. 또한 셀 경계에 존재하는 단말기의 통화품질을 확보하기 위하여 순방향 채널에서 디지틀 이득을 이용하여 순방향 전력제어를 한다.
역방향 통화채널
역방향 통화채널은 긴코드에 의해서 확산된다.
