KR100697510B1 - 삽입된 파일럿 심볼을 이용하는 무선 통신 신호와 같은 통신 신호에서 진폭 변동 및 간섭을 감소시키는 방법 및 장치 - Google Patents

삽입된 파일럿 심볼을 이용하는 무선 통신 신호와 같은 통신 신호에서 진폭 변동 및 간섭을 감소시키는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서 전송된 신호, 특히 기지국으로부터 다수의 사용자 국으로 전송되는 파일럿 신호에서 피크-평균 전력을 감소시키는 방법 및 장치에 관한 것이다. 삽입된 파일럿 신호의 큰 피크-평균 진폭은 월시 코드와 같은 직교코드에 존재하는 공통 부호 칩 위치로부터 발생된다. 제 1 실시예에서, 월시 코드는 ±1의 랜덤 값에 의하여 곱해진다. 제 2실시예에서, 공통 부호 칩 위치는 각각의 월시 코드에서 제거된다. 그 다음에, 사용자 국은 직교성을 복구하기 위하여 손실 칩 위치를 삽입한다. 제 3 실시예에서, 기지국은 사용자 국이 파일럿 심볼을 검색하는 것으로 예상하는 심볼 위치에서 개별 파일럿 채널을 통해 파일럿 심볼을 전송한다. 제 4 실시예에서, 각각의 월시 코드는 랜덤하게 시프트된다.

Description

삽입된 파일럿 심볼을 이용하는 무선 통신 신호와 같은 통신 신호에서 진폭 변동 및 간섭을 감소시키는 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING AMPLITUDE VARIATIONS AND INTERFERENCE IN COMMUNICATION SIGNALS, SUCH AS IN WIRELESS COMMUNICATION SIGNALS EMPLOYING INSERTED PILOT SYMBOLS}
본 발명은 통신 시스템에 관한 것이다. 특히 본 발명은 삽입된 파일럿 심볼을 이용하는 무선 통신 시스템에서 진폭 변동 및 간섭을 감소시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.
몇 가지 다중 액세스 통신 기술은 당업계에 공지되어 있으며, 이는 예를 들어, 시간 분할 다중 액세스(TDMA) 및 주파수 분할 다중 액세스(FDMA)이다. 그러나, 코드 분할 다중 액세스(CDMA)의 스펙트럼 확산 변조 기술은 다른 다중 액세스 변조 기술에 비하여 상당한 장점을 제공한다. 통신 시스템에서의 CDMA 기술은 미국특허 4,901,307, "위성 또는 지상 중계를 이용하는 스펙트럼 확산 다중 액세스 통신 시스템" 및 미국특허 5,103,459, " CDMA 셀룰러 전화 시스템에서 신호 파형을 발생시키는 시스템 및 방법"에 개시되어 있으며, 이 두 특허는 본 발명의 양수인에게 양도되었다.
CDMA 변조 기술은 CDMA의 직교 함수의 일부를 이용하는 다른 기술에 비하여 용량을 향상시킨다. CDMA 코드는 수학적으로 직교 세트를 형성하는 월시 함수와 같은 것에 의하여 발생된다. 따라서, 두 개의 월시 함수는 서로 직교되며, 두 개의 별도 월시 함수로 인코딩된 신호는 이들이 시간적으로 정렬될 경우 상호 간섭을 야기하지 않는다. CDMA 통신 시스템에 이용되는 월시 함수의 예는 미국특허 5,602,833, "스펙트럼 확산 통신 시스템에서 월시 시프트 키잉을 이용하는 방법 및 장치"에 개시되어 있으며, 상기 특허는 본 발명의 양수인에게 양도되었다.
CDMA는 광대역 신호를 이용하기 때문에, 광대역폭을 통하여 신호 에너지를 확산시킨다. 따라서, 주파수 선택성 페이딩은 작은 부분의 CDMA 신호 대역폭에 영향을 준다. 또한 CDMA는 이동국 또는 사용자를 두 개 이상의 셀사이트와 동시에 링크시키는 다중 신호 경로를 통하여 공간 또는 경로 다이버시티를 제공한다. 또한, CDMA는 다른 전파 지연을 가지고 도달하는 신호가 별도로 수신되고 처리되도록 함으로써 다중경로 환경을 이용할 수 있다. 경로 다이버시티의 예는 미국특허 5,101,501, "CDMA 셀룰러 전화 시스템에서의 통신에서 소프트 핸드오프를 제공하는 방법 및 시스템" 및 미국특허 제 5,109,390, "CDMA 셀룰러 전화 시스템의 다이버시티 수신기"에 나타나 있으며, 이 두 특허는 본 발명의 양수인에게 양도되었다.
전화통신 산업 협회의 듀얼 모드 광대역 스펙트럼 확산 셀룰러 시스템을 위한 TIA/EIA/IS-95-A 이동국-기지국 호환성 표준에 기재된 CDMA 표준하에서, 각각의 기지국은 그 자신의 사용자에게 파일럿, 동기, 페이징 및 순방향 트래픽 채널을 전송한다. 파일럿 채널은 각각의 기지국에 의하여 연속으로 전송되는 변조되지 않은 직접 시퀀스 스펙트럼 확산 신호이다. 파일럿 채널은 각각의 사용자가 기지국에 의하여 전송된 채널의 타이밍을 포착하도록 하고 코히어런트 복조를 위한 위상 기준을 제공하도록 한다. 파일럿 채널은 또한 기지국 사이에서 핸드오프 할 때(예를 들어, 셀사이에서 이동할 때)를 결정하기 위하여 기지국 사이에서 신호 강도를 비교하는 수단을 제공한다.
CDMA 변조 기술은 모든 송신기가 시스템에서의 간섭을 처리하기 위하여 정밀한 전력 제어하에 있을 것을 요구한다. 기지국에서 사용자로 전송된(순방향) 전송 전력이 너무 높으면, 다른 사용자와의 간섭과 같은 문제를 야기할 수 있다. 그 결과, 대부분의 기지국은 신호를 전송하기 위한 고정된 크기의 전력을 가지며 따라서 제한된 수의 사용자에게만 전송할 수 있다. 선택적으로, 기지국에 의하여 전송된 신호의 전송 전력이 너무 낮으면, 일부 사용자는 여러 개의 잘못 전송된 프레임을 수신할 수 있다. 지상 채널 페이딩 및 기타 알려진 요인이 또한 기지국에 의하여 전송된 신호의 전송 전력에 영향을 준다. 따라서, 각각의 기지국은 사용자에게 전송되는 신호의 전송 전력을 조절할 필요가 있다. 전송 전력을 제어하는 방법 및 장치는 미국특허 5,056,109, "CDMA 셀룰러 전화 시스템에서 전송 전력을 제어하는 방법 및 장치"에 기재되어 있으며, 상기 특허는 본 발명의 양수인에게 양도되었다.
최근의 CDMA 변조 기술로서 지정된 시간 멀티플렉싱된("DTMP") 파일럿 심볼을 이용하는 것이 제안되었다. DTMP 방법 하에서, 별도의 파일럿 심볼이 각각의 사용자의 트래픽 채널 상에서 시간 멀티플렉싱된다. 각각의 사용자는 파일럿 심볼( 및 정보 심볼)을 순차적으로 역확산(de-spread)한다. 선택적인 일반 코드 멀티플렉싱 파일럿("CCMP") 방법에서, 하나의 공통 채널이 파일럿 신호를 방송하기 위해 지정된다. 어떠한 파일럿 심볼도 지정된 채널과 멀티플렉싱되지 않으며, 모든 사용자는 파일럿 심볼과 변조된 정보 신호를 동시에 모두 역확산한다.
DTMP 방법에서, 기지국은 사용자에 대한 파일럿 심볼 및 파일럿 데이터에 대한 전체 전력의 일부를 이용한다. 파일럿 심볼과 파일럿 데이터에 요구되는 전체 전력량은 모든 기지국의 사용자에 대한 모든 파일럿 심볼 및 파일럿 데이터에 요구되는 전력의 합을 기초로 한다. CCMP 방법은 "최악의 경우"의 사용자에 의하여 요구되는 최대 파일럿 전력을 기초로 공통 파일럿에 전체 전력의 일부를 할당하기만 하면 된다. 또한, DTMP 방법은 다른 단점을 가진다.
본 발명자들은 삽입된 파일럿 심볼(공통 연속 파일럿 신호와 반대로)에 의하여, DTMP 방법에서 여러 이동국 또는 사용자에 전송되는 파일럿 심볼이 평균 진폭 변동에 선형으로 가산되어 큰 피크를 야기한다는 것을 발견했다. 상기와 같은 진폭 변동은 큰 전력 증폭기를 요구하고 그리고/또는 시스템에 간섭을 야기한다. 이하에 상세히 설명되는 바와 같이, 부호 또는 값은 공동 사용자에게 할당된 각각의 직교코드의 위치("공통 부호 칩 위치")에서 동일하며, 이는 큰 진폭을 발생시키기 위하여 선형으로 부가될 수 있다.
본 발명자들은 이 문제에 대하여 적어도 4종류의 해결책을 확인했다. 제 1의 해결책에서, 기지국은 각 사용자의 신호에 0과 360도 사이(예를 들어 8 또는 180도)의 플러스 또는 마이너스의 랜덤한 변수 또는 위상 회전을 곱한다. 코드의 직교성은 직교 함수 사이에서 유지되지만, 일부 코드의 공통 부호 칩 위치의 값은 변한다. 사용자 국은 월시 복조 부호를 관찰하거나 또는 기지국으로부터 전송된 추가 데이터를 수신함으로써 무작위 변수 값을 결정할 수 있다.
제 2의 해결책에서, 기지국은 각각의 직교 함수의 공통 부호 위치에서 빈(empty) 심볼 또는 칩을 전송한다. 사용자 국은 직교 함수 시퀀스의 나머지를 수신한 후에 분실된 칩을 다시 삽입한다. 사용자 국은 월시 함수로 제 1의 칩을 재구성할 수 있다. 예를 들어, 모든 전송된 월시 함수가 완전히 전송되었을 때 그 합이 0이 되면, 사용자 국은 모든 월시 칩을 통해 수신된 모든 월시 함수(제 1의 칩 제외)를 합산한다. 이 합의 네거티브 값은 월시 함수가 완전하게 전송되었을 경우 수신된 신호가 가지는 값이다. 월시 함수중 하나가 0으로 합산되지 않으면(예를 들어, 모든 칩이 1일 경우), 모든 수신된 월시 함수의 제 1의 월시 복조는 제 1의 월시 칩 진폭을 결정하기 위하여 연립 방정식을 제공한다.
제 3의 해결책에서, 각각의 사용자에게 그 자신의 파일럿 심볼을 제공하는 대신에, 기지국은 먼저 여러 사용자에게 공통인 심볼 위치를 확인한다. 예를 들어, 4명의 사용자는 심볼 위치에서 6개의 파일럿 심볼을 수신할 것을 기대할 수 있다. 4개의 별도 파일럿 심볼을 전송하는 대신, 기지국만이 모든 4명의 사용자에 의하여 이용될 하나의 파일럿 심볼을 전송한다. 이것이 하이브리드 DTMP 및 CCMP 방법이다. 개별 파일럿 심볼은 사용자 사이에서 효율적으로 공유되거나 결합되어 모든 사용자 국에 필요한 파일럿 심볼을 제공하도록 한다. 파일럿 심볼은 어떠한 사용자 국도 임의의 파일럿 심볼을 발견할 것으로 예상하지 못하는 심볼 위치에서 전송되지 않는다. 이러한 제3의 해결책은 피크 대 평균 진폭 문제를 경감시킬 뿐만 아니라 또한 전송되는 심볼 수를 감소시켜 전송된 채널간에 간섭을 감소시키도록 한다.
제 4의 해결책에서, 기지국은 임의의 크기만큼 각각의 직교코드를 시프트한다. 사용자 국은 각각의 채널에 대한 랜덤한 시프트에 대한 정보를 수신하여 채널을 언시프트하고(unshifting) 직교성을 유지하도록 한다. 상기와 같은 랜덤한 시프트는 직교코드의 공통 부호 칩 위치를 효율적으로 "이동시켜", 상기 피크 대 평균 진폭 문제를 감소시키도록 한다.
넓은 의미에서, 본 발명의 일 특징은 하나의 기지국 및 상기 기지국과 통신 신호를 교환하는 몇몇의 사용자 국을 가지는 통신 시스템에 이용하는 것이다. 전송된 통신 신호의 전송 신호 전력을 감소시키는 방법은, (a) 몇몇의 채널을 통해 전송되며 파일럿 심볼 데이터를 포함하는 채널 데이터를 수신하는 단계; (b) 수신된 채널 데이터와 직교코드를 결합하는 단계(직교코드는 각각 적어도 하나의 공통 칩 위치를 가지며, 공통 칩 위치는 각각의 직교코드에 대하여 동일한 값을 가짐; 및 (c) 직교코드와 결합된 채널 데이터를 전송하기 전에, 몇몇의 채널을 통해 공통 칩 위치를 동시 전송 및 부가함으로써 결합된 진폭을 감소시키기 위하여 적어도 하나의 직교코드의 공통 칩 위치를 변경하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에서, (a) 몇몇의 채널을 통해 몇몇의 사용자 국으로 전송되며 파일럿 심볼 데이터를 포함하는 채널 데이터를 수신하는 단계; (b) 몇몇의 사용자국의 각각이 파일럿 심볼을 발견할 것으로 예상하는 심볼 위치를 결정하는 단계; 및 (c) 몇몇의 사용자 국이 파일럿 심볼을 발견할 것으로 예상하는 심볼 위치에서만 몇몇의 사용자 국에 파일럿 심볼을 전송하고 다른 심볼 위치에서는 파일럿 심볼을 전송하지 않는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 사용자 국은 수신기 및 프로세서를 포함한다. 사용자 국은 기지국 및 몇 개의 다른 사용자 국을 가지는 통신 시스템에 이용된다. 모든 사용자 국은 기지국과 통신 신호를 교환한다. 수신기는 몇 개의 채널중 하나로부터 채널 데이터를 수신하며, 채널 데이터는 몇 개의 직교코드중 하나로 인코딩된 파일럿 심볼 데이터를 포함하며, 각각의 직교코드는 적어도 하나의 공통 칩 위치를 가진다. 공통 칩 위치는 각각의 직교코드에 대하여 동일한 값을 가진다. 수신된 하나의 직교코드의 공통 칩 위치는 변경된다. 수신기에 연결된 프로세서는 변경된 하나의 직교코드를 원래 상태로 복귀시킨다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명을 설명한다.
도 1은 본 발명을 이용하는 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 제 1의 해결책에 적합한, 도 1의 무선 통신 시스템의 기지국의 일부에 대한 블록도이다.
도 3은 사이즈가 128인 월시 매트릭스의 좌측 상부 코너를 도시하는 테이블이다.
도 4는 도 3의 월시 매트릭스의 로우의 누적 합산을 도시하는 테이블이다.
도 5는 20개의 동시 호출을 기초로 하는 경우, 개별 파일럿 채널의 전력과 비교했을 때 삽입된 파일럿 심볼에 대한 평균제곱 진폭을 초과하는 진폭의 가능성을 보여주는 그래프이다.
도 6은 120개의 동시 호출을 기초로 하는 경우, 개별 파일럿 채널의 전력과 비교했을 때 삽입된 파일럿 심볼에 대한 평균제곱 진폭을 초과하는 진폭의 가능성을 보여주는 그래프이다.
도 7은 도 1의 무선 통신 시스템의 이동국의 블록도이다.
도 8은 제 2의 해결책에 적합한, 제 1의 선택적인 실시예에서, 도 1의 무선 통신 시스템의 기지국의 일부에 대한 블록도이다.
도 9는 제 2의 선택적인 실시예의 특징을 나타내는 개략적인 파형도를 도시한다.
도 10은 제 3의 해결책에 적합한, 제 2의 선택적인 실시예에서, 도 1의 무선 통신 시스템의 기지국의 일부에 대한 블록도이다.
도 11은 제 2의 선택적인 실시예에서 파일럿 심볼을 발생시키는 방법의 흐름도의 예이다.
도 12는 제 4의 해결책에 적합한, 제 3의 선택적인 실시예에서, 도 1의 무선 통신 시스템의 기지국의 일부에 대한 블록도이다.
통신 시스템, 특히 시스템에서 전력 및 신호 간섭을 제어하는 장치 및 방법이 여기에 상세히 설명된다. 다음 설명에서, 수많은 특정 항목은 본 발명을 이해하기 위하여 제공된다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이들 특정 항목없이 또는 선택적인 부재 또는 단계에 의하여 구현될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 다른 예에서, 공지된 구조 및 방법은 본 발명을 명료하게 하기 위하여 상세히 설명되지 않는다.
도 1은 예로써 셀룰러 가입자 통신 시스템(100)을 도시하며, 이는 사용자 국(예를 들어, 이동 전화)의 사용자 및 셀-사이트 또는 기지국사이에서 통신하기 위하여 CDMA와 같은 다중 액세스 기술을 이용한다. 도 1에서, 이동 사용자 국(102)는 하나 이상의 기지국(106a, 106b 등등)에 의하여 기지국 제어기(104)와 통신한다. 유사하게, 고정된 사용자 국(108)은 기지국 제어기(104)와 통신하지만, 하나 이상의 미리 결정된 인접 기지국(예를 들어 기지국(106a, 106b)에 의해서만 통신한다.
기지국 제어기(104)는 기지국(106a, 106b)에 대한 시스템 제어를 제공하기 위한 인터페이스 및 처리 회로에 연결되고 일반적으로 이를 포함한다. 기지국 제어기(104) 또한 다른 기지국 그리고 다른 기지국 제어기와 연결되고 통신할 수 있다. 기지국 제어기(104)는 이동 스위칭 센터(110)에 연결되며, 이동 스위칭 센터는 홈 위치 레지스터(112)에 연결된다. 각각의 호출 시작 시에 각각의 사용자 국의 등록 중에, 기지국 제어기(104) 및 이동 스위칭 센터(110)는 공지된 방법으로 사용자 국으로부터 수신된 등록 신호와 홈 위치 레지스터(112)에 포함된 데이터를 비교한다. 소프트 핸드오프는 기지국 제어기(104)와 다른 기지국 제어기사이에서 그리고 이동 스위칭 센터(110)와 다른 이동 스위칭 센터사이에서도 발생할 수 있으며, 이는 당업자에게 공지되어 있다.
시스템(100)이 전화 또는 데이터 트래픽 호출을 처리할 때, 기지국 제어기(104)는 이동국(102)과 고정국(108)과의 무선 링크를 형성하고, 유지하고, 종료하며, 한편 이동 스위칭 센터(110)는 공중 교환전화망(PSTN)과의 통신을 형성하고, 유지하고, 종료한다. 이하 논의가 기지국(106a) 및 이동국(102) 사이에 전송된 신호에 집중되지만, 당업자는 상기 논의가 다른 기지국, 및 고정국(108)에 똑같이 적용할 수 있다는 것을 인식할 것이다.
도 2를 참조하여, 기지국(106a)에 이용하기 위한 변조기 및 인코더(200)는 직병렬 컨버터(202)를 포함하고, 상기 컨버터는 채널 데이터의 직렬 스트림을 수신하여 동위상("I") 및 직교("Q") 채널상에 데이터의 병렬 스트림을 출력한다. 직교코드 발생기(204)는 월시 코드 같은 직교코드를 생성한다. 이하에 보다 상세히 기술될 바와 같이, 위상 회전기(206)는 직교코드 발생기(204)로부터의 월시 코드 출력에 대해 0 및 360 사이의 다른 위상 회전을 생성한다. 예를 들어, 보다 간단한 실시예에서, 위상 회전기(206)는 0 또는 180의 위상 회전을 생성한다. 결과적으로, 위상 회전기(206)는 플러스 또는 마이너스 일의 값을 월시 코드에 임의적으로 곱셈한다. 위상 회전기(206)는 직교코드 발생기(204)에 결합되고, 위상 회전기는 인코더(200)에서 다른 엘리먼트에 결합될 수 있다.
제 1 쌍의 곱셈기(208 및 210)는 각각의 동위상 및 직교 신호와 랜덤하게 반전된 월시 코드를 곱셈한다. 중요하게, 변조기(200)에 대한 채널 데이터 입력은 직교코드 발생기(204)로부터의 직교코드가 곱셈되는 삽입된 파일럿 심볼을 포함한다. 모든 직교코드에서, 직교코드 매트릭스의 적어도 하나의 로우 또는 칼럼은 동일 부호("공통 부호 칩 위치")를 가진다. 파일럿 심볼은 통상적으로 심볼에 대한 모든 칩 위치에 대해 일련의 +1을 포함한다. 따라서, 위상 회전기(206)없이, 다중 이동국에 대한 플러스 1 값의 파일럿 심볼은 하기에 기술된 바와 같이 직교코드의 공통 부호 칩 위치가 할당될 때 크기를 평균화하도록 피크를 증가시키기 위하여 함께 부가된다.
제 2 쌍의 곱셈기(212 및 214)는 스크램블 코드 발생기(216)로부터의 출력인 스크램블 코드를 곱셈기(208 및 210)로부터의 신호 출력에 각각 곱셈한다. 단지 하나의 채널만이 도시되지만, 인코더(200)는 스크램블 코드 발생기(216)에 의해 스크램블되거나 확산되기 전에 모든 월시 채널(각각의 채널상 몇몇 이득)로부터의 신호를 결합한다. 펄스 필터 같은 한 쌍의 필터(218 및 220)는 각각 동위상 및 직교 채널상 곱셈기(212 및 214)로부터의 출력을 필터링한다. 제 3 쌍의 곱셈기(222 및 224)는 동위상 및 직교 채널상 cos(wt) 및 sin(wt)에 의해 제공된 캐리어 주파수와 필터링된 신호를 곱셈한다. 마지막으로, 가산기(230)는 증폭 및 이동국(102)에 전송되기 전에 제 3 쌍의 곱셈기(222 및 224)로부터의 신호를 부가한다.
여기에 기술되지 않았지만, 도 1, 2에 도시된 다양한 블록의 동작 및 다른 도면은 통상적인 설계 및 동작이다. 따라서, 상기 블록은 관련 기술의 당업자에 의해 이해될 수 있기 때문에 보다 상세히 기술되지 않는다. 임의의 부가적인 기술은 간략화 및 본 발명의 상세한 설명을 모호하게 하지 않도록 생략된다. 도 1의 통신 시스템(100)의 블록에 필요한 임의의 변형, 도 2의 인코더(200), 또는 다른 시스템은 여기에 제공된 상세한 설명을 바탕으로 당업자에 의해 쉽게 만들어질 수 있다.
도 3을 참조하여, 월시 128 매트릭스의 제 1의 14개 로우(row) 및 11개 칼럼의 일부는 직교코드 발생기(204)에 의해 발생된 직교코드의 일례를 반영하는 것으로 도시된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 칩 위치(즉, 제 1 칼럼)는 모두 "1" 값을 포함한다. 다른 직교코드는 제 1 칼럼(즉, 제 1 칩 위치에 있지 않음)에 필수적으로 있지 않은 공통 부호 칩 위치를 가지는 매트릭스를 사용할 수 있다.
도 4를 참조하여, 동일한 전력이 예로서 도시된 각각의 이동국에 사용되는 것이 가정되지만, 각각의 사용자 국에 다른 전력을 송신하는 매우 사실적인 경우인 다음 실시예로부터 유사한 결론이 도출될 수 있다. 중요하게, 제 1 월시 칩은 선형적으로 부가된다. k 번째 로우는 부가될 다른 이동국의 (k+1) 파일럿 심볼에 해당하는 월시 매트릭스의 제 1 (k+1)의 합이다. 따라서, 파일럿 심볼의 적당한 정렬이 이루어지면, 제 1 월시 칩은 16개 이동국을 가진 16개의 값에 부가된다. 하기에 도시된 바와 같이, 제 1 월시 칩 위치의 전력은 N개의 이동국의 제곱으로 성장하고, 모든 채널로부터의 변수는 N과 함께 선형적으로 성장하여, N이 증가할 때 나쁜 결과를 유발한다. N이 증가할 때 크기의 보다 큰 편평화가 발생하고, N의 증가는 크기의 선형 성장을 오프셋시킨다.
본 발명자는 삽입된 파일럿 심볼을 가지는 문제점뿐 아니라, 다음과 같은 문제점이 있다는 것을 알았다. 상기 양자화의 예는 각각의 프레임이 16개 슬롯을 포함하는 것을 가정하면, 전체 속도 호출은 4개의 파일럿 심볼, 하나의 전력 제어 비트 및 15 데이터 심볼로 구성되고, 1/8 속도 호출은 4개의 파일럿 심볼, 하나의 전력 제어 비트, 두 개의 데이터 심볼 및 서로에 대해 버스트로서 임의적으로 전송된 13개의 빈(empty) 심볼을 포함한다. 호출은 하나의 심볼의 분해능을 가진 프레임(및 슬롯) 오프셋 위치에 할당된다. 편리를 위하여, 기준 슬롯은 제로 오프셋을 가지며 모든 1/8 속도 호출은 기준 슬롯에 대하여 0-19의 슬롯 오프셋을 가진다. 수학적으로 다음과 같다.
x18 = 이동국 자체 기지국에 의해 설정된 다수의 1/8 속도 호출
x1f = 이동국의 자체 기지국에 의해 설정된 다수의 전체 속도 호출
x28 = 기지국에 의해 서비스되지만 다른 기지국에서 설정되는 다수의 1/8 속도 호출
x2f = 기지국에 의해 서비스되지만, 다른 기지국에서 설정되는 다수의 전체 속도 호출
x18i = 오프셋 i를 가진 이동국 자체 기지국에 의해 설정된 다수의 1/8 속도 호출
y18i = 오프셋 i의 심볼등을 가진 이동국 자체 기지국에 의해 설정된 다수의 1/8 속도 호출
다른 기지국("2-호출")에 의해 설정된 모든 호출은 20개 오프셋에 임의적으로 배치된다. 이동국 자체 기지국("1-호출")에 의해 설정된 모든 호출에 대하여, 기지국은 호출이 지향될 때 하기된 방식으로 1/8 호출 속도와 간섭을 최소화하기 위한 오프셋을 선택한다.
심볼 위치(i)에서 호출 심볼의 총 수는 다음과 같이 결정된다. 전체 속도 호출은 모든 심볼 위치를 차지하고, 1/8 속도 호출 수는 i-6, i-5, i-4, i-3, i-2, i-1, i를 가지며, i 위치에서 호출 오버래핑 사이의 심볼을 가진다. i-j<0일 때, 상기 심볼은 이전 슬롯에서 시작하는 버스트로부터 발생하도록 가정된다. 따라서,
Figure 112001004542516-pct00001
Figure 112001004542516-pct00002
이다.
N 채널에 대한 신호(x)는 가우시안 근사법(Gaussian approximation)으로 모델링될 수 있다. 종속적인 ±1 시퀀스(a1 및 aQ)을 곱셈한 후 I 및 Q 성분은 x1 = a1x이고 xQ = aQx이다. 제곱 엔벌로프(envelope)는 A2 = xI 2 + xQ 2 이다.
따라서,
Figure 112001004542516-pct00003
이다.
현재, x2는 비중심 파라미터(P)를 가진 비중심 카이 제곱 랜덤 변수(non-central Chi-squared rando, variable)이다.
모든 심볼에 대해 단위 크기로 표준화된 하나의 1/8 속도 호출에 대하여, 일정한 부호의 4개의 파일럿 심볼 및 ±1의 3개의 다른 심볼이 있다. 만약 주어진 위치가 점유되면, 특정 심볼 위치에 대한 평균 및 편차는 각각 μ=4/7 및 σ2 = 116/49이다. 유사하게, 일정한 부호의 4개의 파일럿 심볼을 가진 전체 속도 호출에 대하여, 평균 및 편차는 각각 μ=4/20 및 σ2 = 1=μ2이다. y8 = y18+y28 및 yf = y1f+y2f인 경우 특정 심볼 위치에서 고정된 y8 및 yf 호출에 대하여, 특정 심볼 위치의 평균 및 편차는 μ=4/7*y8+15*yf 및 σ2 = y8(1-16/49) + yf(1-1/25)이다. 고정된 수의 호출에 대한 카이 제곱 근사법은,
Figure 112006074851409-pct00004
이고, 여기서 p(y8,yf)는 임의 변수의 결합 가능성 매스(mass) 함수이다.
상기 수학적 결과를 바탕으로 시뮬레이션을 구성하면, 도 5 및 도 6의 그래프가 형성된다. 상기 시뮬레이션하에서, 다음 가정이 이루어진다:
(1) 랜덤하게 모든 호출이 도달한다(포이즌(Poission));
(2) 고정된 수의 호출에 대하여, 각각의 도달 호출이 동일 형태의 호출을 종결시킨다(예를 들어, 새로운 1/8 속도 호출은 종래 1/8 속도 호출을 종료시킨다);
(3) 랜덤한 수의 호출에 대하여, 호출은 랜덤하게 중단된다(지수적 홀딩 시간);
(4) 2 호출에 오프셋이 랜덤하게 할당된다;
(5) 1 호출에 1 및 2 심볼(y18+y1f+y28+y2f)의 최소 합을 제공하기 위하여 오프셋이 할당된다;
(6) 전체 속도 호출은 1/8 속도 및 그 반대로 선택된 속도로 된다;
(7) 고정된 수의 1 및 2 호출이 사용된다;
(8) 트랜잭션 속도는 전체 또는 1/8 속도 호출로서 평균 동일 시간을 호출이 소비하도록 설정된다;
(9) 각 타입의 호출의 평균 수(18, 1f, 28, 2f)는 5 또는 30이다(즉, 총 호출 수 N=20 또는 120); 및
(10) 모든 심볼, 파일럿은 동일한 크기를 가진다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 삽입된 파일럿 심볼의 크기는 각각 20 및 120 호출과 같은 수에 대해 전력 비율을 평균화하도록 피크를 증가시키기 위해 부가한다. 1×10-4의 통계적으로 합당한 가능성에서, 삽입된 파일럿 심볼의 피크 대 평균 비율은 도 5 및 6에서 도시된 바와 같이 대략 15 및 17 dB이다. 이것은 전체 속도로 연속적으로 전송된 각각의 파일럿에 대해 약 12 dB의 비율과 비교된다(도 5 및 도 6에서 점선으로 도시됨).
상기된 바와 같이, 이런 피크 대 평균 비율은 CDMA 코딩에 사용된 직교코드의 공통 신호 칩 위치로부터 발생한다. 이런 피크 대 평균 증가를 감쇄시키기 위하여, 제 1 해결책으로, 도 2의 변조기(200)는 직교코드 발생기(204)로부터의 직교코드 출력에 일의 값을 랜덤하게 플러스 또는 마이너스 곱셈하도록 위상 회전기(206)를 사용한다. 예를 들어, 3개의 호출에 도 3의 월시 매트릭스의 로우(2, 6 및 13)에 각각 대응하는 월시 코드 11-1-11-1-111-1-1..., 11-1-1-1-11111-1-1..., 및 1-11-1-11-11-11-1...가 할당된다는 것이 가정된다. 위상 회전기(206)가 3개의 코드에 -1, -1 및 1을 곱셈하는 것을 가정하면, 다음 변경된 월시 코드는 -1-111-1-111-1-111..., -1-11111-1-1-1-111..., 및 1-11-1-11-11-11-11...이 발생한다. 3개의 호출에 대해 이 실시예에서 도시된 바와 같이, 제 1 두 개의 호출에 대한 제 1 칩 위치는 -1로 변화된 일의 값을 가진다. 상기 변경된 월시 코드가 동시 호출에 대한 파일럿 심볼과 곱셈될 때, 상기 파일럿 심볼은 할당 및 부가될 때 크기만큼 큰 크기를 제공하지 않을 것이다.
직교코드 발생기(204)는 월시 코드 같은 직교코드를 수학적으로 생성할 수 있다. 위상 회전기(206)는 의사 난수(pseudorandom number) 발생기일 수 있다. 선택적으로, 직교코드 발생기(204) 및 위상 회전기(206)는 위상 변수를 가지는 직교코드를 임의적으로 발생시키는 단일 유니트를 형성하기 위하여 결합될 수 있다. 다른 대안에서, 직교코드 발생기(204)는 직교코드의 저장된 테이블일 수 있다.
기지국(106a)은 이동국(102)에 의해 수신된 채널을 포함하는 각각의 채널에 대해 임의의 위상 오프셋을 제공한다. 이동국(102)은 수신된 파일럿 심볼의 위상과 비교함으로써 데이터 심볼을 디코딩한다. 이동국(102)은 직교코드의 직교 위상을 필수적으로 결정하는 것이 아니라(위상 회전기(206)로부터 플러스 또는 마이너스 1에 의해 곱셈되기 전에), 파일럿 심볼 및 데이터 심볼 사이 상대적 위상을 결정한다. 이동국(102)은 동일 곱셈기와 채널의 모든 수신된 심볼을 곱셈하고, 상대적 위상 오프셋은 저장된다.
도 7을 참조하여, 이동국(102)의 예는 기지국(106a)에 신호를 전송하고 상기 기지국으로부터 신호를 수신하는 안테나(710)를 포함한다. 듀플렉서(712)는 순방향 링크 채널 또는 기지국(106a)으로부터의 신호를 수신기 시스템(714)에 제공한다. 수신기 시스템(714)은 수신기 순방향 링크 채널의 복조 및 디코딩을 수행한다. 예를 들어, 수신기 시스템(714)은 월시 코드 복조를 수행하고, 전력 및 신호 품질 측정을 수행할 수 있다.
제어 프로세서(716)는 하기된 바와 같이 순방향 링크 채널의 처리를 제공한다. 메모리(718)는 제어 프로세서(716)에 의해 수행된 루틴을 영구적으로 저장하고, 수신된 프레임 같은 데이터의 일시적 저장을 제공한다. 송신기 시스템(720)은 기지국(106a)에 다시 전송하기 위하여 역방향 링크 트래픽 데이터 신호를 인코딩, 변조, 증폭 및 업 컨버팅한다.
이동국(102)으로 호출을 세팅할 때, 기지국(106a)은 위상 회전기(206)에 의해 제공된 위상 값을 이동국에 대하여 식별하는 이동국에 정보를 전송할 수 있다. 기지국(106a)은 (1) 단지 파일럿 심볼에 위상 오프셋이 제공될 때, (2) 다수의 월시 코드 채널이 사용자를 위하여 고속 데이터를 수행하도록 사용되고, 이들 채널에 다른 위상 오프셋이 주어질 때, 및 이들 채널상 파일럿 심볼이 간섭적으로 결합될 때, 및 (3) 다른 월시 코드 채널로부터의 파일럿 심볼이 이동국에 의해 결합되고 사용될 때, 및 이들 코드 채널에 다른 위상 오프셋이 제공될 때 이동국(102)에 위상 값 정보를 보낼 수 있다. 제어 프로세서(716)는 이전에 전송된 위상 값에 근거하여 수신된 슬롯에서의 위상 변화를 교정할 수 있다. 따라서, 위상 값이 180°(즉, -1)이면, 이동국(102)의 수신 시스템(714)의 복조기는 위상을 교정하기 위해 코드에 -1을 곱한다.
선택적 실시예에서, +1과 -1의 랜덤열을 발생시키는 대신에, 위상 회전기(206)은 새로운 사용자들에게 적용될 교번하는 +1과 -1값들의 규칙적인 수열(즉, 1, -1, 1, -1,...)을 발생시킨다. 이 선택적 실시예는 대체로 앞서 설명된 실시예와 유사하므로, 단지 그 차이만을 상세히 설명한다. 이 선택적 실시예에서의 변조기(200)의 직교코드 발생기(204)는 직교코드를 각각의 새로운 호출자에게 랜덤하게 할당한다. 그 결과, 파일럿 심볼들과 곱해진 직교코드들의 위상은 여전히 랜덤하게 되고, 월시 매트릭스에서의 랜덤한 직교코드들이 반전된다(즉, -1이 곱해진다).
처음 설명한 선택적 실시예에서, 도 8에 도시된 제2의 해결책의 경우, 인코더(800)는 인코더(200)와 유사하지만, 위상 회전기(206)는 파일럿 칩 데시메이터(decimator)(806)로 대체된다. 칩 데시메이터(806)는 파일럿 심볼들을 식별하고 파일럿 심볼에 대한 직교코드 발생기(204)로부터의 직교코드 출력에서 공통 부호 칩 위치를 제거한다. 따라서, 도 3의 월시 코드의 경우, 칩 데시메이터(806)는 그 코드에서 제1 칩 위치를 제거한다(칼럼0의 칩들을 제거한다). 그 결과, 인코더(800)는 제1 월시 칩 위치에서 빈 파일럿 심볼을 보낸다.
직교코드 발생기(204)와 칩 데시메이터(806)가 개별 블록으로 도시되어 있지만, 이들 블록은 공통 부호 칩 위치가 제거된 직교코드들을 출력하는 단일 직교코드 발생기를 형성하도록 결합될 수 있다. 이와 달리, 직교코드 발생기(204)는 각 코드에 대해 공통 부호 칩 위치가 없는 저장된 테이블일 수 있다. 이 경우, 칩 데시메이터(806)는 불필요하므로 제거될 수 있다.
직교성을 회복하기 위해, 이동국(102)은 수신 심볼들에서의 데시메이트된 칩을 적어도 둘 중 하나의 방법으로 대체한다. 첫째, 이동국(102)은 제1행을 제외하고는 1/0기법(notation) 대신에 1/-1 기법을 적용하면 모든 월시 코드의 합이 0으로 됨을 인지한다. 따라서, 이동국(102)은 월시 복조의 부호를 관찰함에 의해 +1, -1값을 결정할 수 있다. 이동국(102)은 월시 함수로 제1 칩을 재구성할 수 있다. 예를 들어, 모두 전송된 모든 월시 함수들의 합이 0이라면, 이동국(102)은 (제1 칩이 없는) 수신된 모든 월시 함수들을 모든 월시 칩에 걸쳐 합산한다. 이 합의 네거티브(negative) 값은 만약 월시 함수들이 모두 전송되었다면 수신 신호가 가졌을 값이다. 월시 함수들 중의 하나가 0으로 합산되지 않으면(예를 들어, 모든 칩들이 1), 모든 수신 월시 함수들의 제1 월시 복조는 제1 월시 칩 진폭을 계산하기 위한 연립 방정식을 제공한다. 따라서, 이동국(102)의 제어 프로세서(716)은 수신된 칩의 합을 분석하여 제1 칩 위치의 값을 결정한다.
선택적으로, 기지국(106a)은 새로운 호출을 처음 설정할 때 데시메이트된 칩의 값을 나타내는 정보를 이동국(102)으로 전송한다. 이 방법은 도 7과 관련하여 앞서 설명된 방법과 유사하다.
선택적 실시예에서, 칩 데시메이터(806)는 공통 칩 감쇄기(attenuator)(도시되지 않았음)로 대체된다. 공통 칩 감쇄기는 공통 부호 칩 위치를 선택된 양만큼 감쇄시킨다. 선택된 양의 값은 통상 새로운 호출이 설정되었을 때 이동국(102)으로 전송된다. 이동국(102)은 공통 부호 칩 위치를 선택된 양만큼 증폭시켜 직교성을 회복한다. 이 선택적 실시예는 도 8과 관련하여 앞서 설명된 제1의 선택적 실시예보다 더 일반적인 형태이다.
제 2의 선택적 실시예에서, 제3의 해결책의 경우, 동시 사용자들(concurrent users)에 대해 기지국(106a)에 의해 파일럿 심볼들이 전송되고 효과적으로 시간 멀티플렉싱된다. 이 제3의 해결책은 피크 평균 진폭 문제를 감소시킬 뿐 아니라, 전송되는 심볼들의 수도 감소시켜 전송된 채널들 사이의 간섭도 감소시킨다. 여러 사용자들이 선택된 시간에 파일럿 심볼들을 탐색한다. 사용자들이 어떤 파일럿 심볼도 탐색할 수 없을 때, 기지국(106a)은 그 시간 동안(즉, 그 슬롯 동안) 어떤 파일럿 심볼도 전송하지 않는다.
예를 들어, 프레임당 16슬롯, 슬롯당 20심볼( 및 심볼당 128 또는 256 칩 위치)이라고 가정할 때, 각 슬롯이 4개의 파일럿 심볼 0-3을 가진다면, 기지국(106a)은 슬롯 0의 처음 4개 심볼 위치 0-3에서 모든 4개의 파일럿 심볼들 0-3을 전송한다. 파일럿 심볼들 0-3이 그 슬롯의 연속적 심볼 위치에 있는 것으로 도시되어 있지만, 반드시 그렇게 위치할 필요는 없다. 사용자1이 심볼 위치 0-3에서 4개의 파일럿 심볼 0-3을 검색하여 회수한다. 다음 사용자들의 슬롯들은 고정된 수 0 내지 k의 심볼 위치만큼 오프셋된다. 사용자에 대한 슬롯 오프셋은 1개의 심볼 길이에 해당되는 분해능을 가지고 발생하므로 심볼 경계들이 정렬된다.
사용자2는 사용자1로부터 2개의 심볼 위치만큼 오프셋되며, 사용자3은 사용자2로부터 8개의 심볼 위치(사용자1로부터 10개의 심볼 위치)만큼 오프셋된다. 사용자2는 슬롯 0의 심볼 위치 2, 3에서 4개의 파일럿 심볼들 중 2개의 탐색하여 회수한다. 사용자2가 슬롯의 시작으로부터 2개의 심볼 위치만큼 오프셋되어 있음을 알기 때문에, 기지국(106a)은 심볼 위치 4와 5에 두 개의 파일럿 심볼들을 삽입하며, 사용자2는 그 심볼들을 탐색하여 획득한다.
사용자3이 슬롯의 시작으로부터 10개의 심볼 위치만큼 오프셋되어 있음을 알 기 때문에, 기지국(106a)은 심볼 위치 11-14에 파일럿 심볼 0-3을 삽입한다. 따라서 사용자3은 심볼 위치 11-14에서 탐색하여 그 파일럿 심볼들을 획득한다. 사용자4는 사용자3과 동일한 오프셋을 가진다. 따라서, 기지국(106a)은 어떤 부가적 파일럿 심볼도 보낼 필요가 없으며, 사용자4는 사용자3과 동일한 심볼 위치들에서 그 파일럿 심볼들을 탐색한다.
중요한 점은, 사용자들이 파일럿 심볼들을 탐색하지 않는다는 것을 기지국(106a)이 알 경우에는 기지국(106a)이 어떤 파일럿 심볼도 전송하지 않는다는 것이다. 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 기지국(106a)은 심볼 위치 6-9에서 어떤 파일럿 심볼도 전송하지 않는다. 따라서, 이 예의 경우 4명의 사용자 각각에 대해 4개의 심볼(총 16개의 심볼)을 전송하는 대신에, 기지국(106a)은 4명의 사용자에 대해 단지 10개의 심볼들만을 전송한다. 더 적은 수의 파일럿 심볼을 전송함에 따라, 상기한 피크 대 평균 비가 감소된다. 파일럿 심볼들이 상당히 유사하기 때문에 그런 시스템이 가능하다. 게다가, 이 제2의 선택적 실시예의 경우, 기지국(106a)은 각 사용자에 대해 파일럿 심볼에 동일한 월시 코드를 적용할 수 있다. 그러나, 기지국(106a)은 각 사용자에 대한 데이터를 서로 다른 월시 코드로 인코딩한다. 이동국(102)의 제어 프로세서(716)는 파일럿 심볼을 복조하기 위한 하나의 월시 코드와 데이터 트래픽을 복조하기 위한 다른 월시 코드 사이에서 스위칭된다.
아마도 더 중요한 점은, 단지 전송되는 파일럿 심볼들의 개수를 감소시킴에 의해, 트래픽 채널을 포함하는 전송된 채널들 사이의 간섭이 감소된다는 것이다. 어떤 심볼 위치 동안에 파일럿 심볼들을 전송하지 못하면, 파일럿 심볼을 위해 할당된 전력이 감소될 수 있다.
도 10에서, 이 제2의 선택적 실시예를 구현하기 위한 인코더(1000)는 인코더(200)와 유사하지만, 위상 회전기(206)가 제거되어 있다. 인코더(1000)는 직병렬 컨버터(202)로 입력되는 채널 데이터에 파일럿 심볼들을 제공하는 파일럿 심볼 발생기(1010)를 포함한다. 기지국 프로세서(1012)는 인코더(1000)가 전송할 모든 사용자들을 식별하고, 사용자들이 파일럿 심볼들을 탐색할 각 슬롯에서 심볼 위치들을 결정한다. 기지국 프로세서(1012)는 파일럿 심볼 발생기(1010)로 하여금 사용자들이 파일럿 심볼을 수신할 것을 예상하는 때에만 채널 데이터에 파일럿 심볼들을 삽입하도록 지시한다. 사용자들에 대한 데이터는 메모리(1014)에 일시적으로 저장될 수 있다. 기지국 프로세서(1012)는 파일럿 심볼 발생기(1010)로 하여금 사용자들의 파일럿 심볼들을 회수할 것을 예상하지 않는 심볼 위치에서는 어떤 파일럿 심볼도 출력하지 말 것을 지시한다. 요컨대, 기지국 프로세서(1012)는 어느 심볼 위치에 파일럿 심볼들을 보낼 것인지를 결정한다.
다음, 직교코드 발생기(204)는 모드 파일럿 심볼들에 대해 동일한 월시 코드를 할당하고 곱한다. 이와 달리, 기지국 프로세서(1012)가 직교코드 발생기(204)로 하여금 파일럿 심볼들에 대한 복수의 월시 코드를 발생시키도록 지시할 수도 있다. 그러면, 기지국 프로세서(1012)는 또한 인코더(1000)로 하여금 이동국(102)으로 정보를 전송하여 어떤 월시 코드들이 파일럿 심볼들에 할당되었는지 이동국이 알 수 있게 한다.
도 11에서, 제2의 선택적 실시예의 경우에 기지국 프로세서(1012)에 의해 수행되는 기본 루틴(1100)은 단계(1110)에서 기지국(106a)이 전송하는 모든 현재 사용자들을 식별함에 의해 시작된다. 당업자는 도 11의 흐름도와 그에 대한 상세한 설명에 근거하여 소스 코드를 생성할 수 있을 것이다. 루틴(1100)은 바람직하게는 메모리(1014)에 저장된다.
단계(1112)에서, 기지국 프로세서(1012)는 각 현재 사용자가 파일럿 심볼들을 찾을 것으로 예상하는 심볼 위치들을 결정한다. 단계(1114)에서, 기지국 프로세서(1012)는 신호를 파일럿 심볼 발생기(1010)로 보내어 현재 사용자들이 파일럿 심볼들을 찾을 것으로 예상하는 심볼 위치들에서만 파일럿 심볼들이 발생되도록 한다.
도 12에 도시된 제3의 선택적 실시예에서, 제4의 해결책의 경우에, 인코더(1200)은 인코더(200)와 유사하지만, 위상 회전기(206)가 랜덤 시프트 발생기(1206)로 대체되었다. 랜덤 시프트 발생기(1206)는 직교코드 발생기(204)로부터의 각 직교코드 출력을 0과 n 사이의 임의의 수만큼 랜덤하게 시프트한다. 여기서, n은 직교코드의 n번째 칩 위치이다. 따라서, 도 3의 월시 매트릭스와 함께, 랜덤 시프트 발생기(1206)는 각 월시 코드를 0과 127 사이의 임의의 양만큼 오프셋시킨다. 그 결과, 각 직교코드가 랜덤하게 시프트되기 때문에, 공통 신호 칩 위치(도 3의 제1 칩 위치)는 더 이상 존재하지 않게 된다. 예를 들어, 주어진 월시 코드의 처음 4개 및 마지막 6개 칩 위치들이 1-1-11,...1-1-111-1 이고 코드가 우측으로 1개 칩 위치만큼 시프트되었다면, 결과적인 처음과 마지막 4개의 칩 위치는 -11-1-1,...-1-111이다. 코드의 우측단에서 시프트된 칩 위치들이 처음 즉, 코드의 좌측단에 위치된다.
랜덤 시프트 발생기(1206)는 도 3의 월시 매트릭스에 대해 0 내지 127의 수를 랜덤하게 발생시키는 의사난수 숫자 발생기일 수 있다. 다시 말해, 직교코드 발생기(204)가 저장된 표일 수 있다. 이와 달리, 랜덤 시프트 발생기(1206)와 직교코드 발생기(204)가 하나의 회로로 결합되어 직교코드에 대한 칩 위치들의 수만큼 랜덤하게 오프셋된 직교코드들을 생성할 수 있다.
기지국(106a)은 이동국(102)의 채널에 대한 시프트 값뿐만 아니라 기지국이 전송하는 모든 사용자들에 대한 시프트 코드들도 전송한다. 제어 프로세서(716)에 대해 상당한 프로세서 오버헤드를 요하기는 하지만, 이동국(102)은 직교성을 회복하기 위해 모든 채널을 시프트하지 않을 수도 있다. 이후, 이동국(102)은 자신의 채널을 복조 및 디코딩할 수 있다.
비록 이상에서 본 발명의 특정 실시예들과 예시들이 설명목적상 기재되었지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도 여러 가지 균등한 변형물이 만들어 질 수 있음은 당업자에게 자명하다. 예를 들어, 상기 실시예들의 많은 부분이 하드웨어로 구현되는 것으로 도시되고 설명되었지만, 그러한 실시예들은 소프트웨어로 구현되거나 프로세서에 의해서도 동등하게 수행될 수 있다. 그러한 소프트웨어는 반도체 칩이나 컴퓨터로 판독가능한 디스크에 저장되거나 서버로부터 다운로드되어 저장된 마이크로 코드와 같은 임의의 적절한 컴퓨터로 판독가능한 매체에 저장될 수 있다. 상기한 여러 실시예들은 서로 결합되어 다른 실시예를 구성할 수도 있다. 대체로, 여기 설명된 직교코드 변환법은 예시적인 것들이며 당업자는 본 발명의 개념과 사상 하에서 유사한 기술들을 창조할 수 있을 것이다.
여기 개시된 본 발명의 기술들은 상기한 예시적 통신 시스템뿐만 아니라 다른 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 이상에서 본 발명이 CDMA 통신 시스템(100)에 적용되는 것으로 설명되었지만, 본 발명은 다른 디지털 또는 아날로그 셀룰러 통신 시스템에도 동등하게 적용될 수 있다. 이상에서는 기지국(106a)이 직교코드들을 변환하거나 파일럿 심볼들을 선택적으로 전송하는 것으로 설명되었지만, 그런 기술들은 이동국에도 적용될 수 있다. 본 발명은 또한 필요하다면 본 명세서에서 인용하는 상기한 여러 특허들의 개념, 시스템, 회로들을 채용할 수 있도록 수정될 수 있다.
이상의 상세한 설명에 비추어 본 발명에 대한 상기 변화들이 이루어질 수 있다. 전체적으로, 이하의 특허청구범위에서, 사용된 용어들은 본 발명을 상세한 설명과 특허청구범위에 개시된 특정 실시예들로 한정하는 것으로 해석되어서는 안되며, 특허청구범위에 의거하여, 전송된 신호들의 진폭이나 전송된 신호들 사이의 왜곡을 감소시키도록 동작하는 어떤 통신 시스템도 포함하도록 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 개시된 사항에 의해 한정되지 않으며, 대신에 그 범위는 전적으로 이하의 특허청구범위에 의해 결정된다.

Claims (57)

  1. 기지국 및 상기 기지국과 통신신호를 교환하는 다수의 사용자 국을 가지는 통신시스템에서, 전송된 통신신호의 전송 신호전력을 감소시키기 위한 방법으로서,
    다수의 채널을 통해 전송되며 파일럿 심볼 데이터를 포함하는 채널 데이터를 수신하는 단계;
    상기 수신된 채널 데이터와 직교코드 - 상기 직교코드는 각각 적어도 하나의 공통 칩 위치를 가지며 상기 공통 칩 위치는 각각의 직교코드에 대하여 동일한 값을 가짐 - 결합하는 단계; 및
    상기 직교코드와 결합된 상기 채널 데이터를 전송하기 전에, 상기 다수의 채널을 통해 공통 칩 위치를 동시에 전송 및 부가함으로써 결합된 진폭을 감소시키기 위하여 상기 직교코드중 적어도 하나의 직교코드의 공통 칩 위치를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 직교코드는 월시 코드이며, 상기 공통 칩 위치는 각각의 월시 코드에 대하여 동일한 부호를 가지며;
    상기 공통 칩 위치 변경 단계는 상기 수신된 파일럿 심볼 데이터와 상기 직교코드를 결합하기 전에 +1 또는 -1의 랜덤 값을 상기 각각의 월시 코드에 곱하는 단계를 포함하며;
    상기 채널 데이터 수신 단계는 상기 다수의 채널을 통해 상기 다수의 사용자 국에 전송하기 위한 채널 데이터를 수신하는 단계를 포함하며, 상기 직교코드 결합 단계 및 상기 공통 칩 위치 변경 단계는 상기 기지국에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 공통 칩 위치 변경 단계는 0 내지 360도 사이의 위상 값에 의하여 각각의 직교코드를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 공통 칩 위치 변경 단계는 상기 각각의 직교코드에 일련의 값 +1, -1, +1, -1, +1, ...으로부터 선택된 값을 순차적으로 곱하지만, 각각의 새로운 사용자에 대한 각각의 새로운 채널 데이터 세트에 직교코드를 비순차적으로 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 직교코드는 월시 코드이며, 상기 공통 칩 위치는 각각의 월시 코드에서 제 1 칩이며, 상기 공통 칩 위치 변경 단계는 각각의 월시 코드에서 상기 제 1 칩 위치를 생략하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 공통 칩 위치 변경 단계는 상기 직교코드 중 적어도 몇몇에서 상기 공통 칩 위치를 생략하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 공통 칩 위치 변경 단계는 상기 직교코드 중 적어도 몇몇에서 상기 공통 칩 위치를 감쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 공통 칩 위치 변경 단계는 상기 직교코드 중 적어도 몇몇에서 상기 공통 칩 위치를 시프트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 기지국에서, 상기 공통 칩 위치의 변경에 관한 정보를 상기 사용자 국에 전송하는 단계; 및
    상기 사용자 국에서, 상기 공통 칩 위치의 변경을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 기지국 및 상기 기지국과 통신신호를 교환하는 다수의 사용자 국을 가지는 통신 시스템에서, 전송된 통신신호의 전송 신호전력을 감소시키는 장치로서,
    다수의 채널을 통해 전송되며 파일럿 심볼 데이터를 포함하는 채널 데이터를 수신하는 수단;
    상기 수신된 채널 데이터와 직교코드 - 상기 직교코드는 각각 적어도 하나의 공통 칩 위치를 가지며, 상기 공통 칩 위치는 각각의 직교코드에 대하여 동일한 값을 가짐 - 를 결합하는 수단; 및
    상기 결합수단에 접속되며, 상기 다수의 채널을 통해 공통 칩 위치를 동시에 전송 및 부가함으로써 결합된 진폭을 감소시키기 위하여 상기 직교코드중 적어도 하나의 직교코드의 공통 칩 위치를 변경하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 직교코드는 월시 코드이며, 상기 공통 칩 위치는 각각의 월시 코드에 대하여 동일한 부호를 가지며;
    상기 공통 칩 위치 변경 수단은 상기 수신된 파일럿 심볼 데이터와 상기 직교코드를 결합하기 전에 +1 또는 -1의 랜덤 값을 상기 각각의 월시 코드에 곱하는 수단을 포함하며;
    상기 채널 데이터 수신 수단은 상기 다수의 채널을 통해 상기 다수의 사용자 국에 전송하기 위한 채널 데이터를 수신하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 공통 칩 위치 변경 수단은 0 내지 360도 사이의 위상 값에 의하여, 각각의 직교코드 또는 상기 수신된 채널 데이터와 결합되는 각각의 직교코드를 변경하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 공통 칩 위치 변경 수단은 각각의 새로운 사용자 국에 대한 각각의 새로운 채널 데이터 세트에 일련의 값 +1, -1, +1, -1, +1, ...으로부터 선택된 값을 순차적으로 곱하지만, 각각의 새로운 사용자에 대한 각각의 새로운 채널 데이터 세트에 직교코드를 비순차적으로 할당하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 10항에 있어서, 상기 직교코드는 월시 코드이며, 상기 공통 칩 위치는 각각의 월시 코드에서 제 1 칩이며, 상기 공통 칩 위치 변경 수단은 각각의 월시 코드에서 상기 제 1 칩 위치를 생략하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 10항에 있어서, 상기 공통 칩 위치 변경 수단은 상기 직교코드 중 적어도 몇몇에서 상기 공통 칩 위치를 생략하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 10항에 있어서, 상기 공통 칩 위치 변경 수단은 상기 직교코드 중 적어도 몇몇에서 상기 공통 칩 위치를 감쇄시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 10항에 있어서, 상기 공통 칩 위치 변경 수단은 상기 직교코드 중 적어도 몇몇에서 상기 칩 위치를 시프트하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 10항에 있어서, 상기 사용자 국이 공통 칩 위치의 변경을 제거할 수 있도록 상기 공통 칩 위치의 변경에 관한 정보를 사용자 국에 전송하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 기지국 및 상기 기지국과 통신신호를 교환하는 다수의 사용자 국을 가지는 통신 시스템에서, 전송된 통신신호의 전송 신호전력을 감소시키는 장치로서,
    상기 다수의 채널을 통해 전송되며 파일럿 심볼 데이터를 포함하는 채널 데이터를 수신하는 입력 노드;
    직교코드 - 상기 직교코드는 각각 적어도 하나의 공통 칩 위치를 가지며, 상기 공통 칩 위치는 각각의 직교코드에 대하여 동일한 값을 가짐 - 를 결합하는 직교코드 발생기; 및
    상기 입력 노드 및 상기 직교코드 발생기에 접속되며, 상기 직교코드와 결합된 상기 채널 데이터를 전송하기 전에, 상기 다수의 채널을 통해 공통 칩 위치를 부가함으로써 결합된 진폭을 감소시키기 위하여 상기 직교코드 중 적어도 하나의 공통 칩 위치를 변경하는 공통 칩 위치 변경회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 직교코드는 월시 코드이며, 상기 공통 칩 위치는 각각의 월시함수에 대하여 동일한 부호를 가지며,
    상기 변경회로는 상기 수신된 파일럿 심볼 데이터와 상기 직교코드를 결합하기 전에 +1 및 -1의 랜덤 값을 각각의 월시 코드에 곱하는 곱셈기를 포함하며;
    상기 입력 노드는 상기 다수의 채널을 통해 상기 다수의 사용자 국에 전송하기 위한 채널 데이터를 수신하며, 상기 코드 발생기 및 상기 변경회로는 상기 기지국의 일부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 19항에 있어서, 상기 변경회로는 0 내지 360도 사이의 위상 값을 각각의 직교코드 또는 상기 수신된 채널 데이터와 결합되는 직교코드에 결합하는 결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 19항에 있어서, 상기 변경회로는 각각의 새로운 사용자 국에 대한 각각의 직교코드에 일련의 값 +1, -1, +1, -1, +1, ...으로부터 선택된 값을 순차적으로 곱하지만, 각각의 새로운 사용자에 대한 각각의 새로운 채널 데이터 세트에 직교코드를 비순차적으로 할당하는 곱셈기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 19항에 있어서, 상기 직교코드는 월시 코드이며, 상기 공통 칩 위치는 각각의 월시 코드에서 제 1 칩이며, 상기 변경회로는 각각의 월시 코드에서 제 1 칩 위치를 생략하는 데시메이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제 19항에 있어서, 상기 변경회로는 상기 직교코드 중 적어도 몇몇에서 상기 공통 칩 위치를 생략하는 데시메이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제 19항에 있어서, 상기 변경회로는 상기 직교코드 중 적어도 몇몇의 칩 위치를 시프트하는 칩 시프팅 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제19항에 있어서, 상기 공통 칩 위치의 변경에 관한 정보를 사용자 국에 전 송하는 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제 19항에 있어서, 상기 직교코드 발생기 및 상기 변경회로는 단일 코드 발생회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제 19항에 있어서, 상기 직교코드 발생기는 메모리에 저장된 직교코드의 테이블을 포함하며, 상기 변경회로는 의사난수 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 기지국 및 상기 기지국과 신호를 교환하는 다수의 사용자 국을 가지는 통신시스템에서, 전송된 신호의 전송 신호전력을 감소시키는 장치로서,
    다수의 채널을 통해 전송되며 파일럿 신호를 포함하는 데이터를 수신하는 입력 노드;
    변경된 직교코드 발생기를 포함하며, 다수의 변경되지 않은 직교코드의 각각은 동일한 값을 가지는 적어도 하나의 공통 칩 위치를 가지며, 상기 변경된 직교코드 발생기는 위상 변경된 직교코드를 발생시키기 위하여 상기 변경되지 않은 직교코드의 적어도 몇몇을 0 내지 360도 사이의 위상 값에 의하여 변경시킴 -; 및
    상기 다수의 채널을 통해 상기 공통 칩 위치를 부가함으로써 결합된 진폭을 감소시키기 위하여 상기 위상 변경된 직교코드와 상기 다수의 채널의 몇몇에 대한 파일럿 심볼의 적어도 몇몇을 결합하는 결합회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 다수의 변경되지 않은 직교코드는 월시 코드이며, 상기 공통 칩 위치는 각각의 월시 코드에 대하여 동일한 부호를 가지며;
    상기 변경된 직교코드 발생기는 상기 각각의 월시 코드에 +1 또는 -1의 랜덤 값을 곱하는 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제 29항에 있어서, 상기 변경된 직교코드 발생기는 각각의 변경되지 않은 직교코드에 일련의 값 +1, -1, +1, -1, +1, ...으로부터 선택된 값을 순차적으로 곱하지만, 각각의 새로운 사용자에 대한 각각의 새로운 채널 데이터 세트에 위상 변경된 직교코드를 비순차적으로 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제 29항에 있어서, 상기 위상 변경된 직교코드의 위상 값에 관한 정보를 상기 사용자 국에 전송하는 송신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제 29항에 있어서, 상기 변경된 직교코드 발생기는 상기 변경되지 않은 직교코드를 발생시키는 발생기 및 랜덤 위상 발생회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제 29항에 있어서, 상기 변경된 직교코드 발생기는 메모리에 저장된 변경되지 않은 직교코드의 테이블과 의사 난수 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 기지국 및 상기 기지국과 신호를 교환하는 다수의 사용자 국을 가지는 통신시스템에서, 전송된 신호의 전송 신호전력을 감소시키는 장치로서,
    다수의 채널을 통해 전송되며 파일럿 심볼을 포함하는 데이터를 수신하는 입력 노드;
    변경된 직교코드 발생기를 포함하는데, 다수의 변경되지 않은 직교코드의 각각은 동일한 값을 가지는 적어도 하나의 공통 칩 위치를 가지며, 상기 변경된 직교코드 발생기는 상기 변경된 직교코드를 발생시키기 위하여 상기 변경되지 않은 직교코드의 적어도 몇몇에서 상기 공통 칩 위치를 감쇄시킴 -; 및
    상기 다수의 채널을 통해 상기 공통 칩 위치를 부가함으로써 결합된 진폭을 감소시키기 위하여 상기 다수의 채널의 몇몇에 대한 파일럿 심볼의 적어도 몇몇을 상기 변경된 직교코드와 결합하는 결합 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 제 25항에 있어서, 상기 다수의 변경되지 않은 직교코드는 월시 코드이며, 상기 공통 칩 위치는 각각의 월시 코드에 대하여 동일한 부호를 가지며;
    상기 변경된 직교코드 발생기는 상기 각각의 월시 코드에서 공통 칩 위치를 제거하는 것을 특징으로 하는 장치.
  37. 제35항에 있어서, 상기 변경된 직교코드의 감쇄값에 관한 정보를 상기 사용자 국에 전송하는 송신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  38. 제 35항에 있어서, 상기 변경된 직교코드 발생기는 상기 변경되지 않은 직교코드를 발생시키는 발생기와 공통 칩 위치 제거회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  39. 제 35항에 있어서, 상기 변경 직교코드 발생기는 메모리에 저장된 상기 변경되지 않은 직교코드의 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  40. 기지국 및 다수의 다른 사용자 국을 가지는 통신시스템에 사용하며, 모두가 상기 기지국과 통신신호를 교환하는 사용자 국으로서,
    다수의 채널 중 하나의 채널로부터 채널 데이터를 수신하는 수신기를 포함하며, 상기 채널 데이터는 다수의 직교코드 중 하나의 직교코드로 인코딩된 파일럿 심볼 데이터를 포함하며, 상기 직교코드는 각각 적어도 하나의 공통 칩 위치를 가지며, 상기 공통 칩 위치는 각각의 직교코드에 대하여 동일한 값을 가지며, 상기 하나의 수신된 직교코드의 공통 칩 위치는 변경됨 -; 및
    상기 수신기에 접속되며, 상기 변경된 하나의 수신된 직교코드를 원래 상태로 복원하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 국.
  41. 제 40항에 있어서, 상기 직교코드는 월시 코드이며, 상기 공통 칩 위치는 각각의 월시 코드에 대하여 동일한 부호를 가지며;
    상기 프로세서는 상기 하나의 수신된 직교코드가 +1 또는 -1의 값에 의해 곱해지는 것을 결정하는 것을 특징으로 하는 사용자 국.
  42. 제 40항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 하나의 수신된 직교코드가 0 내지 360도 사이의 위상 값과 결합되는 것을 결정하는 특징으로 하는 사용자 국.
  43. 제 40항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 공통 칩 위치가 상기 하나의 수신된 직교코드에서 제거되는 것을 결정하는 것을 특징으로 하는 사용자 국.
  44. 제 40항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 하나의 수신된 직교코드의 칩 위치가 시프트되는 것을 결정하는 것을 특징으로 하는 사용자 국.
  45. 제 40항에 있어서, 상기 수신기는 상기 하나의 수신된 직교코드에서 공통 칩 위치의 변경에 관한 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 사용자 국.
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