KR100315709B1 - 이동통신시스템의채널확산장치및방법 - Google Patents

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Abstract

소정의 길이를 가지는 제1준직교부호의 정수배의 길이를 가지는 제2준직교부호를 사용하여 입력된 심볼들을 채널 확산하는 CDMA 시스템의 기지국 장치의 채널 확산장치가, 제2준직교부호를 생성하는 확산부호 발생기와, 제2준직교부호의 구간을 상기 제1준직교부호의 길이에 따른 정수배로 분할한 복수의 구간들을 제공하고 분할된 복수의 구간들에 각각 대응되는 길이로 분할된 준직교부호들로 채널 부호화된 심볼들을 각각 확산하므로써 제2준직교부호의 구간에서 제1준직교부호 구간의 정수배의 심볼들을 확산하므로써 제2준직교부호의 구간에서 제1준직교부호 구간의 정수배의 심볼들을 확산하는 채널 확산기와, 채널 확산된 신호를 단부호로 확산하는 단부호 확산기로 구성된다.

Description

이동통신시스템의 채널확산장치 및 방법
본 발명은 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 서로 다른 확산비율을 갖는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 통신장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 부호분할다중접속 (Code Division Multiple Access : 이하 CDMA라 칭한다) 통신시스템은 용량 증대를 위한 방법 중에 한 가지로써, 직교부호(orthogonal code)를 사용하여 채널을 구분(channel separation)하는 방법을 사용하고 있다. 상기와 같이 직교부호에 의한 채널 구분을 실행하는 예는 IMT-2000시스템의 순방향 링크(forward link)를 들 수 있으며, 역방향 링크(reverse link)에서도 시간 동기조정(time alignment)을 하여 적용할 수 있다. 여기서 상기 직교부호는 월시부호(Walsh code)를 사용할 수 있다.
상기와 같은 예에서 임의의 변조 방법이 결정되고 최소 데이터 전송율 (minimum data rate)이 결정되면, 사용 가능한 직교부호들의 수도 정해진다. 그러나, IMT-2000시스템(future Code Division Multiple Access system)에서는 성능을개선하기 위하여 실제 사용자에게 할당하는 채널을 증가시키려고 한다. 이를 위하여 차세대 CDMA 시스템은 다수의 공통채널(common channel)들과 전용채널 (dedicated channel)들을 구비하고, 이들 채널들을 이동단말들에 할당하므로써 채널 용량을 증대하는 방식을 채택하고 있다.
그러나 상기와 같은 방식도 채널 사용량이 증대되면 사용 가능한 직교부호의 수가 제한된다. 이런 경우 사용할 수 있는 월시 직교부호의 수의 제한에 따라 채널 용량의 증가에 제한을 갖게된다. 따라서, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 방법으로써, 상기 직교부호에 최소 간섭(minimum interference)을 주며, 가변 데이터 전송율(variable data rate)에 대해서도 최소 간섭을 줄 수 있는 준직교부호 (Quasi-Orthogonal Code)를 채널 확산부호로 사용하는 방법이 제안되어졌다.
IMT-2000 시스템에서는 1x 시스템은 확산비율1(spreading rate 1)인 확산코드 그룹을 사용하고, 3x 시스템은 확산비율3(spreading rate 3)인 확산코드 그룹을 사용한다. 이런 경우, 상기 1x 시스템의 경우, 도 1의 1a와 같이 최대길이 128인 확산부호들를 구비하며 지정되는 확산부호 인덱스에 대응되는 확산부호를 선택하여 부호심볼들을 확산하여 전송한다. 또한 3x시스템의 경우, 상기 도 1의 1b와 같이 상기의 1x시스템에서 사용한 확산부호와 다른 최대길이 256인 확산부호들을 구비하며, 지정되는 확산부호 인덱스에 해당하는 확산부호를 선택하여 부호 심볼들을 확산한다.
도2는 멀티캐리어(multi-carrier) 방식을 사용하는 이동통신 시스템의 주파수 대역에서 채널 특성을 도시하고 있다. 상기 도 2를 살펴보면, 1x 시스템은 한개의 캐리어를 사용하며 채널 대역은 1.25MHz가 된다. 3x 시스템은 3개의 캐리어들을 사용하고 이들 캐리어들을 각각 다른 3개의 채널 대역에 분배하므로, 점유하는 채널 대역은 결국 3.75㎒가 된다. 이 때, 각각의 캐리어 별로 독립적으로 직교 확산부호를 할당하여 주는데, 도2에서 도시된 바와 같이 1x시스템과 3x시스템이 오버레이(Overlay) 되었을 때, 각각의 1.25㎒ 대역(Band) 내에서 확산비율1(Spreading rate 1)에서의 마스크함수를 사용하는 길이 128인 확산코드와 확산비율3(Spreading rate 3)에서의 마스크함수를 사용하는 길이 128인 확산코드사이의 상관도 성질이 보장되어지지 않기 때문에, 확산비율1(Spreading rate 1)에서의 마스크 함수를 사용하는 사용자와 확산비율3(Spreading rate 3)에서의 마스크함수를 사용자간의 간섭이 크게되는 경우가 발생되어진다.
상기의 상관도 성질에 관한 문제점을 도 3을 참조하여 살펴본다. 상기 도 3은 1x는 준직교부호 사용자이고, 3x는 직교부호 사용자일 때, 서로가 주는 간섭을 주는 것을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 3에서, T1은 1x 시스템에서 준직교부호 사용자가 한 개의 심볼을 확산시키는 칩 수를 나타내고, T2는 3x 시스템은 준직교부호 사용자가 한 개의 심볼을 확산시키는 칩 수를 나타낸다. 이 때, 1x 시스템의 준직교부호 사용자(준직교부호를 사용)가 3x 시스템의 직교부호사용자( 를 사용)로부터 받는 간섭은 <수학식1>과 같다.
즉, 상기의 간섭 량은 준직교부호의 상관도의 상한식을 만족한다. 따라서, 이 경우는 별 문제가 없다.
도 4는 서로 다른 길이의 준직교부호들을 사용하는 경우에 채널 상호 간에 미치는 간섭을 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 4에서 1x는 준직교부호 사용자이고, 3x는 준직교부호 사용자를 의미한다. 이런 경우 하기의 <수학식2>와 같이 1x 시스템의 준직교부호 사용자(준직교부호를 사용)가 3x 시스템의 준직교부호사용자(준직교부호를 사용)로부터 받는 간섭은 준직교부호에서 서로 다른 마스크를 사용하기 때문에 상한식을 만족하지 못하게 된다. 이런 경우에는 채널 상호간에 미치는 간섭 성분의 증가하게 된다.
따라서, 상기와 같이 이동통신 시스템에서 길이가 다른 확산코드 그룹들의 준직교부호들을 사용하는 경우, 서로 다른 길이의 확산코드들을 저장하게 됨으로써 하드웨어 복잡도(Hardware Complexity)가 증가되어지고, 상기와 같은 오버레이(overlay) 상황에서의 서로 다른 확산비율을 갖는 확산부호들을 사용하는 경우 두 사용자간에 간섭 성질이 나빠져 통신 환경이 불량해지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 기지국 장치가서로 다른 확산비율들을 가지는 단말들과 동일한 길이의 확산부호를 사용하여 채널신호를 확산 및 역확산할 수 있는 통신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 단말장치가 서로 다른 확산 비율들을 가지는 기지국들과 동일한 길이의 확산부호를 사용하여 채널 신호를 확산 및 역확산할 수 있는 통신장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예는 소정의 길이를 가지는 제1준직교부호의 정수배의 길이를 가지는 제2준직교부호를 사용하여 입력된 심볼들을 채널 확산하는 CDMA 시스템의 기지국 장치의 채널 확산장치에 관한 것으로, 상기 제2 준직교부호를 생성하는 확산부호 발생기와, 상기 제2준직교부호의 구간을 상기 제1 준직교부호의 길이에 따른 정수배로 분할한 복수의 구간들을 제공하고, 상기 분할된 복수의 구간들에 각각 대응되는 길이로 분할된 상기 준직교부호들로 채널 부호화된 심볼들을 각각 확산하므로써, 상기 제2준직교부호의 구간에서 상기 제1준직교부호 구간의 정수배의 심볼들을 확산하는 채널 확산기와, 상기 채널 확산된 신호를 단부호로 확산하는 단부호 확산기로 구성된다.
도 1은 1X 및 3X 이동통신 시스템에서 부호 심볼과 확산부호 간의 관계를 설명하기 위한 도면.
도 2는 1X 및 3X 이동통신 시스템의 채널 대역 관계를 설명하기 위한 도면.
도 3은 이동통신 시스템에서 서로 다른 길이의 준직교부호와 직교부호를 사용할 시 채널 간의 상호 간섭을 설명하기 위한 도면.
도 4는 이동통신 시스템에서 서로 다른 길이의 준직교부호들을 사용할 시 채널간의 상호 간섭을 설명하기 위한 도면.
도 5는 이동통신 시스템에서 본 발명의 실시 예에 따라 서로 다른 길이를 갖는 심볼들을 동일한 길이의 확산부호를 이용하여 채널 확산하는 동작을 설명하기 위한 도면.
도 6은 이동통신 시스템에서 서로 다른 길이의 심볼들을 동일한 길이의 준직교부호를 사용하여 채널 확산할 시 채널간의 상호 간섭을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 1X 이동통신 시스템의 송신기 확산장치 구성 예를 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 3X 이동통신 시스템의 송신기 확산장치 구성 예를 도시하는 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 1X 이동통신 시스템의 수신기 역확산장치 구성예를 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 3X 이동통신 시스템의 수신기 역확산장치 구성예를 도시하는 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
하기 설명에서 확산부호로 쓰이는 준직교부호 및 길이, 그리고 이동통신 시스템의 칩 레이트, 대역 폭 등과 같은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
또한 하기의 설명에서, "직교 확산"이라는 용어와 "채널 확산"이라는 용어는 동일한 의미로 사용될 것이며, "단부호 확산"이라는 용어와 "대역 확산" 및 "PN 확산"이라는 용어도 동일한 의미로 사용될 것이다. 또한 "동일 길이의 확산부호"라는 용어는 동일한 길이를 갖는 준직교부호 셋들을 의미한다. 또한 본 발명의 실시예에서 사용되는 확산부호라는 용어는 월시직교부호 또는 준직교부호를 의미한다.
본 발명의 실시예에서는 1x 시스템과 3x 시스템이 동일한 확산부호를 사용하는 구조를 가지는 IMT-2000기지국과 단말기의 확산 및 역확산하는 동작을 중심으로 살펴보면, 다른 전송율을 사용하는 시스템들에 대해서도 동일한 방법으로 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 기지국이 서로 다른 확산비율을 갖는 단말들에 동일한 길이를 갖는 확산부호를 사용하여 채널 신호를 확산 전송하며, 단말들이 상기와 같이 확산된 신호를 역확산하는 예를들어 설명한다. 그러나 단말기가 서로 다른 확산비율을 갖는 기지국에 동일한 길이를 갖는 확산부호를 사용하여 채널 신호를 확산 전송하고, 기지국이 상기와 같이 확산된 신호를 역확산하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
하기의 실시예에서 나타나는 확산부호는 1x 시스템과 3x 시스템이 확산부호를 공유하는 예를 가정하여 설명하고 있다. 이와 같은 여러개의 Nx 시스템이 확산부호를 공유함에 있어서 필요로 하는 가장 긴 확산부호 길이에 대한 준직교수열을 모든 Nx 시스템이 공유함으로써 하드웨어 복잡도(Hardware Complexity)를 감소시킨다. 또한 상기와 같이 Nx 시스템을 사용하는 경우, 각 시스템들이 동일한 길이를 갖는 확산부호들을 사용하므로, 이에 따른 각각의 1x 1.25밴드 내에서의 사용자간의 간섭을 줄일 수 있다.
도 5는 상기의 목적을 달성하기 위해 서로 다른 길이를 갖는 심볼들을 동일한 길이의 확산부호를 이용하여 채널 확산하는 동작을 설명하는 도면이다. 상기 도 5를 참조하며, 길이 A인 확산부호를 사용하는 Nx 시스템과 길이B인 확산부호를 사용하는 Mx 시스템(단, A < B)이 길이 A인 확산부호를 공유할 때, 확산부호의 사용방법을 도시하고 있다. 상기 도 5에서는 최대 길이128인 확산부호를 사용하는 1x 시스템과 최대 길이256인 확산부호를 사용하는 3x 시스템이 각각 길이 256인 확산부호를 공유하는 경우를 도시한다.
상기와 같은 방식으로 확산부호를 사용할 때, 상기의 종래 기술의 문제점을 보완할 수 있다. 도 6은 1x 시스템이 준직교부호 사용자이고, 3x 시스템이 준직교부호 사용자일 때, 서로가 주는 간섭을 주는 것을 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 6에서 T1은 1x 시스템의 준직교부호 사용자가 한 심볼에 확산신호로 확산시키는 칩 수를 나타내고, T2은 3x 시스템의 준직교부호 사용자가 한 심볼에 확산신호로 확산시키는 칩 수를 나타낸다.
상기 도 6을 살펴보면, 1x 시스템의 준직교부호 사용자(준직교부호 를 사용)가 3x 시스템의 준직교부호 사용자(를 사용)로부터 받는 간섭은 <수학식3>과 같다.
즉, 상기의 간섭량은 0이므로 서로의 간섭이 없다. 따라서, 상기의 종래 기술의 간섭문제를 해결할 수 있다.
따라서, 본 발명은 여러 개의 Nx 시스템이 공존할 때 확산부호를 동일하게 공유하여 사용함으로써, 하드웨어 복잡도를 감소시키고 사용자간의 간섭을 줄일 수 있다. 한가지 예로서, <표1>과 <표2>는 1x 시스템과 3x 시스템에서 사용되는 길이128과 256인 준직교 수열의 마스크를 나타내는데, 1x 시스템과 3x 시스템의 모두가 <표1>의 길이 128인 마스크를 공유할 수도 있고, <표 2>의 길이 256인 마스크를 공유할 수도 있다.
상기와 같이 1x 시스템과 3x 시스템이 길이 256인 확산부호를 공유할 때, 길이 256인 확산부호를 원래 사용하는 3x 시스템의 구조는 동일하다. 따라서, 하기의 실시 예에서는 길이 256인 확산부호를 1x 시스템에서 사용할 때의 구조를 도시하고, 확산율(Spreading factor)은 1x 시스템에서 가장 높은 128로 가정한다.
송신기의 실시예
이하 설명되는 송신기의 구성에서 1x 시스템은 하나의 심볼을 128 칩 길이로 확산하고, 3x 시스템은 하나의 심볼을 256칩 길이로 확산한다고 가정한다. 그리고 상기 1x 시스템 및 3x 시스템에서 사용되는 확산부호의 길이는 256칩이라고 가정한다.
도 7과 도 8은 상기의 1x 시스템과 3x 시스템의 송신기 구조들을 각각 나타낸다.
먼저 도7을 참조하여 1x 시스템을 살펴보면, 먼저 채널부호기(channel coder)700에 신호가 입력이 되면 이 입력신호를 부호화시켜 심볼 데이터로 출력하고, 이 부호화된 심볼들은 인터리버(interleaver)705에 인가되어 인터리빙한다. 이때 인터리버705에 의해 인터리빙된 부호화된 심볼들은 장부호확산기(scrambler)710에 인가된다. 상기 장부호 발생기(long code generator)715는 상기 인터리빙된 채널신호를 스크램블링시키기 위한 장부호들을 생성한다. 따라서 상기 장부호 확산기710은 상기 인터리빙된 심볼들을 상기 장부호로 확산된 심볼로 출력한다. 여기서 상기 장부호 확산기710은 배타적 논리합기(exclusive OR gate)로 구현할 수 있으며, 이런 경우 상기 장부호 확산기710은 상기 채널 부호화된 신호와 장부호를배타적 논리합하여 스크램블된 심볼을 생성하는 기능을 수행한다. 이러한 심볼들은 다시 I성분과 Q성분으로 각각 채널 확산기(channel spreader, orthogonal modulator) 720에 입력이 된다.
이와 동시에 사용자에 할당되는 채널을 표시하는 확산부호 인덱스k가 확산부호 발생기(spreading code generator)740에 입력된다. 여기서 상기 확산부호는 상기한 바와 같이 월시부호 또는 준직교부호가 될 수 있다. 상기 확산부호 발생기740의 동작을 살펴보면, 먼저 확산부호 인덱스k가 인덱스제어기(controller)742에 입력되면 상기 인덱스 제어기742는 이 확산부호 인덱스k에 해당하는 마스크 인덱스와 월시부호 인덱스를 출력한다. 여기서 상기 마스크는 준직교부호의 마스크를 의미한다. 이 때, 마스크 인덱스가 마스크 생성기(mask generator)744에 입력되면, 상기마스크 생성기744는 입력된 마스크 인덱스에 해당하는 길이 256인 마스크를 마스크 테이블에서 억세스한다. 동시에 인덱스제어기 742에서 출력된 월시부호 인덱스가 월시직교부호생성기 746에 입력되면, 상기 월시직교부호 생성기(Walsh code generator)746은 입력된 월시직교부호 인덱스에 해당하는 길이 256인 월시직교부호를 월시직교부호테이블에서 억세스한다. 그러면, 상기 마스크 생성기744에서 출력된 길이256인 준직교부호의 마스크와 월시직교부호 생성기746에서 출력된 길이 256칩인 월시직교부호들은 모두 가산기 748로 입력되어 가산되어 준직교부호가 생성된다. 상기 생성된 준직교부호는 상기의 확산부호 인덱스k에 대응하는 확산부호로 사용되며, 이 확산부호는 채널 확산기720에 출력된다. 여기서 상기 마스크 생성기744 에 인가되는 마스크 인덱스가 없으면(즉, 마스크 인덱스 값이 "0"이면) 상기 마스크 생성기744에서 출력되는 준직교부호 마스크가 없게 되며, 이런 경우 상기 가산기748에서 출력되는 확산부호는 월시부호가 된다.
이렇게 출력되어진 길이 256인 확산부호들은 상기 장부호 확산된 심볼(장부호에 의해 스크램블된 심볼)들과 함께 채널 확산기720에 입력된다. 이 때, 상기 1심볼은 특정칩(chip - 256/2n, 1≤n≤6)만큼의 확산부호들에 의해 확산된다. 여기서는 상기 n=1이 된다. 즉, 1x 시스템이 128 칩 길이로 확산되는 경우, 여기서는 256칩 구간의 전반주기 128칩 구간에서 하나의 심볼이 확산되고, 후반주기의 128 칩 구간에서 다른 심볼이 확산된다. 따라서 256칩 구간에서 두개의 심볼이 확산되어 출력된다. 따라서 채널확산기720은 수신되는 상기 심볼들을 상기 확산부호 발생기740에서 출력되는 확산부호에 의해 칩 레이트(chip rate) 1.2288Mcps의 확산된 신호를 출력한다. 상기의 출력된 확산신호들은 다시 단부호 확산기(PN spreader)730에 입력된다. 이때 단부호발생기(PN code generator)750은 단부호를 생성하여 1.2288Mcps의 칩속도로 출력하게된다. 상기 상기 단부호발생기750에서 출력된 단부호들은 단부호 확산기730에 입력되며, 상기 단부호 확산기 730은 채널 확산된 칩 신호들과 단부호를 칩 단위로 연산하여 단부호 확산된 신호들을 출력한다.
이하 설명되는 도 8, 도 9 및 도 10에서 설명되는 확산부호 발생기840, 842, 844, 940, 140,142, 144의 구성은 상기 도 7의 확산부호 발생기740과 동일한 구성을 가질 수 있다.
도8은 멀티캐리어를 사용하는 3x시스템의 구조를 도시하고 있다.
상기 도 8을 참조하여 3x시스템을 살펴보면, 먼저 채널부호기 800에 신호가입력이 되면, 상기 채널부호기 800은 상기 입력되는 신호를 부호화하여 심볼 데이터로 출력하고, 이 부호화된 심볼들은 인터리버 805에 입력되어 인터리빙한다. 이 때 상기 인터리버805에 의해 인터리빙된 심볼들은 장부호 확산기 810에 입력되고, 장부로 발생기815에서는 상기 심볼들을 스크램블하기 위한 장부호를 생성한다. 그러면 상기 장부호 확산기810은 상기 인터리빙된 심볼들을 장부호 들에 의해 확산하여 스크램블시킨다.
이러한 신호들은 먼저 디멀티플렉서880에 인가되어 신호를 3부분으로 나뉘어지고 다시 I성분과 Q성분으로 나뉘어진 후 각각 확산기 820,822,824에 입력된다. 여기서 상기 디멀티플렉서880이 스크램블된 심볼들을 3개로 디멀티플렉싱하는 이유는 3x 시스템에서 사용되는 3개의 캐리어들을 이용하여 채널 신호를 송신하기 위함이다.
먼저 820에 입력된 디멀티플렉싱되어 확산기 820에 입력된 신호들의 이후의 동작을 살펴보면, 상기의 신호들이 채널확산기820에 입력되고, 확산부호 발생기 840에 사용자에 할당되는 채널을 표시하는 확산부호 인덱스k1이 입력된다. 그러면 상기 확산부호 발생기840은 상기 1x 시스템과 같은 동작으로 확산부호 인덱스k1에 해당하는 길이 256인 확산부호를 발생하며, 상기 확산기 820은 상기 에 상기 스크램블된 심볼들을 상기 확산부호로 확산한다. 이 때 상기 확산기820은 1심볼을 특정칩(chip - 256/2n, 0≤n≤6)만큼의 확산부호들과 연산하여 칩레이트(chip rate) 1.2288Mcps의 속도로 확산한다. 여기서 상기 n=0이 된다. 따라서 상기 확산기820은 확산부호의 256칩 구간에서 하나의 심볼을 확산한다. 상기 확산된 신호들은 다시단부호 확산기830에 인가되고, 단부호발생기850은 단부호를 생성하여 1.2288Mcps의 칩속도로 출력한다. 그러면 단부호 확산기 830은 상기 단부호발생기850에서 출력된 단부호들과 상기 채널 확산된 칩신호들을 칩단위로 연산하여 단부호 확산된 신호들을 출력한다.
상기와 같은 방식으로 채널 확산기822 및 824들도 수신되는 심볼들을 각각 대응되는 확산부호들로 확산하며, 단부호 확산기 832 및 834들도 각각 수신되는 채널 확산된 신호들을 단부호로 확하여 출력한다. 이때 상기 확산부호 발생기840, 842 및 844에서 생성되는 확산부호들은 각각 다른 확산부호들이 되며, 단부호 생성기850, 852 및 854에서 생성되는 단부호들은 동일한 단부호가 된다. 그리고 상기 단부호 확산기830. 832 및 834에서 출력되는 신호는 각각 대응되는 캐리어신호에 의해 주파수 상승되어 송신된다.
상기 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 1x 시스템이 도 4의 4a와 같이 128 칩의 길이를 갖는 확산부호를 사용하고 3x 시스템이 도 4의 4b와 같이 256 칩의 길이를 갖는 확산부호를 사용하며, 상기 확산부호를 준직교부호를 사용하며, 상기 1x 시스템과 3x 시스템 간에는 채널 간섭이 발생될 수 있다. 이런 경우 상기 1x 시스템은 도 5의 5c 에 도시된 바와 같이 확산부호 발생기는 256칩의 길이를 갖는 확산부호를 생성하며, 채널확산기는 상기 확산부호의 전반주기 128칩과 한 심볼을 채널 확산하고 이후 상기 확산부호의 후반주기 128칩과 다른 심볼을 채널 확산한다. 따라서 상기 1x 시스템의 채널확산기는 1개의 확산부호 구간에서 2개의 심볼들을 채널 확산하여 출력한다. 그리고 상기 3x 시스템의 확산부호 발생기는 역시 256칩의길이를 갖는 확산부호를 생성하며, 채널확산기는 5d와 같이 256칩의 확산부호 구간에서 하나의 심볼을 확산한다.
여기서 상기 3x 시스템은 멀티 캐리어를 사용하는 경우를 가정하여 설명하고있지만, 단일 캐리어를 사용할 수도 있다. 이런 경우 상기 3x 시스템의 채널 구조는 상기 1x 시스템의 채널 구조와 동일한 구조를 가지며, 칩 속도는 3배 빠르게 된다.
수신기의 실시예
도 9와 도 10은 상기의 1x시스템과 3x시스템의 수신기 구조들을 각각 나타낸다.
먼저 도9의 1x시스템을 살펴보면, 상기의 입력된 확산신호들은 단부호 역확산기930에 입력되고, 단부호 발생기950은 단부호를 생성하여 1.2288Mcps의 칩속도로 출력하게된다. 상기 단부호 발생기950에서 출력된 단부호들은 단부호 역확산기930에 입력되어 칩단위로 입력신호와 단부호를 연산하여 단부호 역확산된 신호들을 출력한다. 상기 단부호 역확산된 신호들은 역확산기 920에 입력된다. 이때 확산부호 발생기 940에 사용자에 할당되는 채널을 표시하는 확산부호 인덱스k가 입력되면, 상기 확산부호 발생기940은 상기 확산부호 발생기 740과 동일한 동작으로 확산부호 인덱스k에 해당하는 최대길이 256인 확산부호를 생성한다. 그러면 상기 채널 역확산기 920은 상기 단부호 역확산된 신호들은 채널 역확산기920에서 특정칩(chip - 256/2n, 1≤n≤6) 만큼의 확산부호들과 연산되어져 특정 칩 구간동안 역확산되어 출력된다. 즉, 상기 도 7과 같은 1x 시스템의 송신기에서 256 칩 구간에서 2개의 심볼들이 확산되어 송신된 경우, 상기 채널 역확산기920은 상기 256칩 구간에서 전반부의 128 칩 구간에 확산된 심볼과 후반부의 128 칩 구간에서 확산된 심볼들을 역확산한다. 이 역확산된 신호들이 장부호 역확산기 910에 입력되면, 장부호 발생기915에서 출력되는 장부호들에 의해 역확산(despreading)되어 디스크램블(descramble)된다. 그러면, 이 장부호 역확산된 부호들은 디인터리버 905에 입력이 되어 디인터리빙된 후에 채널 복호기900에 입력되어 복호화 된 후에 출력된다.
도10은 멀티캐리어를 사용하는 3x시스템의 수신기 구조를 나타낸다.
상기 도 10을 참조하여 3x시스템을 살펴보면, 상기의 출력된 확산신호들은 단부호 역확산기130에 입력되고, 단부호발생기150은 1.2288Mcps의 칩속도를 갖는 단부호를 생성한다. 그러면 상기 단부호 역확산기130은 칩단위로 상기 입력신호와 단부호를 연산하여 단부호 역확산된 신호들을 출력한다. 상기 단부호 역확산된 신호들은 역확산기 120에 입력되고, 확산부호 발생기 140은 사용자에 할당되는 채널을 표시하는 확산부호 인덱스k1에 해당하는 최대길이 256인 확산부호를 생성한다.그러면 채널 역확산기120은 상기 단부호 역확산된 신호를 상기 확산부호에 의해 채널 역확산한다. 이 때 채널 역확산기120은 상기 단부호 역확산된 심볼들을 특정칩(chip - 256/2n, 0≤n≤6)만큼의 확산부호들과 연산하며, 특정 칩구간 동안의 역확산된 신호는 누적한 후 멀티플렉서180에 출력한다. 여기서 상기 3x 시스템은 n=0이 되므로, 상기 256칩 구간에서 하나의 심볼이 역확산된다. 상기와 같은 방식으로 단부호 역확산기132,134에 입력된 신호들도 상기의 과정과 동일한 과정을 거친 후 멀티플렉서180에 입력되며, 그러면 상기 멀티플렉서는 3가지 다른 경로로 역확산되어 입력된 신호들을 상기의 송신기의 디멀티플렉서에서 신호들을 나눈 순서의 반대로 합치게 된다. 이렇게 합쳐진 신호들이 장부호 역확산기 110에 입력되면, 장부호 발생기115에서 출력되는 장부호들에 의해 역확산(despreading)하여 디스크램블한다. 이후 상기 장부호 역확산된 부호들은 디인터리버 105에 입력이 되어 디인터리빙된 후에 채널 복호기100으로 입력되어 복호화 된 후에 출력된다.
상기와 같이 상기 1x 시스템은 도 5의 5c 에 도시된 바와 같이 확산부호 발생기는 256칩의 길이를 갖는 갖는 확산부호를 생성하며, 채널 역확산기는 상기 확산부호의 전반주기 128칩과 한 심볼을 채널 역확산하고 이후 상기 확산부호의 후반주기 128칩과 다른 심볼을 채널 역확산한다. 따라서 상기 1x 시스템의 채널 역확산기는 1개의 확산부호 구간에서 2개의 심볼들을 채널 역확산하여 출력한다. 그리고 상기 3x 시스템의 확산부호 발생기는 역시 256칩의 길이를 갖는 확산부호를 생성하며, 채널확산기는 5d와 같이 256칩의 확산부호 구간에서 하나의 심볼을 역확산한다.
본 발명을 통해 부호분할다중접속 통신시스템에서 서로 다른 확산비율을 가지는 두 사용자가 동일한 확산부호를 사용함으로써 하드웨어 복잡도를 줄일 수 있고, 서로 다른 확산비율을 가지는 두 사용자가 오버레이 상황에서 서로 다른 두 사용자 간의 간섭성질을 보장할 수 있는 확산장치 및 방법을 제공함에 있다.

Claims (8)

  1. 소정의 길이를 가지는 제1준직교부호의 정수배의 길이를 가니는 제2준직교부호를 사용하여 입력된 심볼들을 채널 확산하는 CDMA 시스템의 기지국 장치의 채널확산장치에 있어서,
    상기 제2준직교부호를 생성하는 확산부호 발생기와,
    상기 제2준직교부호의 구간을 상기 제1준직교부호의 길이에 따른 정수배로 분할한 복수의 구간들을 제공하고, 상기 분할된 복수의 구간들에 각각 대응되는 길이로 분할된 상기 준직교부호들로 채널 부호화된 심볼들을 각각 확산하므로써, 상기 제2준직교부호의 구간에서 상기 제1준직교부호 구간의 정수배의 심볼들을 확산하는 채널 확산기와,
    상기 채널 확산된 신호를 단부호로 확산하는 단부호 확산기로 구성되는 CDMA 통신 시스템의 기지국 장치의 채널 확산장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 확산부호 발생기가,
    상기 제2준직교부호를 생성하기 위한 인덱스를 입력하여 대응되는 마스크 및 월시부호 인덱스를 발생하는 제어기와,
    상기 마스크 인덱스에 대응되는 상기 제2준직교부호의 마스크를 생성하는 마스크 생성기와,
    상기 월시부호 인덱스에 대응되는 월시부호를 생성하는 월시부호 생성기와,
    상기 생성된 제2준직교부호의 마스크와 월시부호를 혼합하여 상기 제2준직교부호를 생성한 후 상기 확산부호로 출력하는 회로를 구비하는 채널 확산장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2준직교부호의 길이가 상기 제1준직교부호의 길이의 2배일 때 상기 제1준직교부호의 확산율로 채널확산기가, 상기 확산부호 발생기에서 출력되는 제2준직교부호의 전반주기 칩신호와 하나의 심볼을 혼합하여 채널 확산하고 상기 제2준직교부호의 후반주기 칩신호와 다른 심볼을 혼합하여 채널확산하여 하나의 제2준직교부호의 구간에서 두개의 심볼들을 확산하는 채널 확산장치.
  4. 소정의 길이를 가지는 제1준직교부호의 정수배의 길이를 가지는 제2준직교부호를 사용하여 입력된 심볼들을 채널 확산하는 CDMA 시스템의 기지국 장치의 채널 확산방법에 있어서,
    상기 제2준직교부호를 생성하는 과정과,
    상기 제2준직교부호의 구간을 상기 제1준직교부호의 길이에 따른 정수배로 분할한 복수의 구간들을 제공하고, 상기 분할된 복구의 구간들에 각각 대응되는 길이로 분할된 상기 준직교부호들로 채널 부호화된 심볼들을 각각 확산함으로써, 상기 제2준직교부호의 구간에서 상기 제1준직교부호 구간의 정수배의 심볼들을 확산하는 과정으로 이루어지는 CDMA 통신 시스템의 기지국 장치의 채널 확산방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 확산부호를 발생하는 과정과,
    상기 제2준직교부호를 생성하기 위한 인덱스를 입력하여 대응되는 마스크 및 월시부호 인덱스를 발생하는 과정과,
    상기 마스크 인덱스에 대응되는 상기 제2준직교부호의 마스크를 생성하고, 상기 월시부호 인덱스에 대응되는 월시부호를 생성하는 과정과,
    상기 생성된 제2준직교부호의 마스크와 월시부호를 혼합하여 생성되는 준직교부호를 상기 확산부호로 출력하는 과정으로 이루어지는 채널 확산방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제2준직교부호의 길이가 상기 제1준직교부호의 길이의 2배일 때 상기 제1준직교부호의 확산율로 채널확산기가, 상기 확산부호 발생기에서 출력되는 제2준직교부호의 전반주기 칩신호와 하나의 심볼을 혼합하여 채널 확산하고 상기 제2준직교부호의 후반주기 칩신호와 다른 심볼을 혼합하여 채널확산하여 하나의 제2준직교부호의 구간에서 두개의 심볼들을 확산하는 채널 확산방법.
  7. 소정의 길이를 가지는 제1준직교부호의 정수배의 길이를 가지는 제2준직교부호를 사용하여 입력된 심볼들을 채널 역확산하는 CDMA 시스템의 단말장치의 채널 역확산장치에 있어서,
    수신되는 신호를 단부호와 혼합하여 단부호 역확산된 신호를 발생하는 단부호 역확산기와,
    상기 제2준직교부호를 생성하는 확산부호 발생기와,
    상기 제2준직교부호의 구간을 상기 제1준직교부호의 길이에 따른 정수배로분할한 복수의 구간들을 제공하고, 상기 분할된 복수의 구간들에 각각 대응되는 길이로 분할된 상기 준직교부호들로 채널 부호화된 심볼들을 각각 역확산하므로써, 상기 제2준직교부호의 구간에서 상기 제1준직교부호 구간의 정수배의 심볼들을 역확산하는 채널 역확산기로 구성되는 CDMA 통신 시스템의 단말장치의 채널 역확산장치.
  8. 소정의 길이를 가지는 제1준직교부호의 정수배의 길이를 가지는 제2준직교부호를 사용하여 입력된 심볼들을 채널 역확산하는 CDMA 시스템의 단말장치의 채널 역확산방법에 있어서,
    수신되는 신호를 단부호와 혼합하여 단부호 역확산된 신호를 발생하는 단부호 역확산기와,
    상기 제2준직교부호를 생성하는 확산부호 발생기와,
    상기 제2준직교부호의 구간을 상기 제1준직교부호의 길이에 따른 정수배로 분할한 복수의 구간들을 제공하고, 상기 분할된 복수의 구간들에 각각 대응되는 길이로 분할된 상기 준직교부호들로 채널 부호화된 심볼들을 각각 역확산하므로써, 상기 제2준직교부호의 구간에서 상기 제1준직교부호 구간의 정수배의 심볼들을 역확산하는 채널 역확산기로 구성되는 CDMA 통신 시스템의 단말장치의 채널 역확산방법.
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