KR100186590B1 - 코드분할 다중접속 시스템에서 숏타임 구간추적을 판단하기 위한 임계값 자동 설정방법 및 회로 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

CDMA를 이용한 통신시스템에서 데이타가 수신될 때 쇼트타임 주기추적 여부를 판단하기 위해 크로스 상관값으로부터 자동으로 임계값을 설정한다.

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

다중접속 시스템에서 PN코드 동기시간을 짧게하기 위해 쇼트타임 주기추적 여부를 판단하기 위한 임계값을 자동으로 설정한다.

3. 발명의 해결방법의 요지

상호상관기의 갯수에 대응하는 PN시퀀스 데이타를 발생하여 연속적으로 수신되는 신호 r(t)들을 상기 발생한 PN시퀀스 데이타들과의 상관값들을 구한후 상기 구한 상관값들이 임계값을 초과하는 횟수를 계산하여 상기 상호상관기의 갯수와 일치할 때까지 상기 임계값을 변화시켜 상기 숏타임 주기추적 여부를 판단하기 위한 임계값을 설정한다.

4. 발명의 중요한 용도

CDMA를 이용한 통신시스템에서 동기추적회로에 적용한다.

Description

코드분할 다중접속 시스템에서 숏타임 구간 추적을 판단하기 위한 임계값 자동 설정방법 및 회로

제1도는 종래의 PN코드 동기 추적회로도

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 PN코드 동기 추적회로도

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 동기추적을 위한 제어흐름도

제4도는 본 발명의 실시예 따른 상호상관값 검출형태도

본 발명은 코드분할 다중접속 시스템(Cord Division Multiple Access : CDMA)의 동기추적회로에 관한 것으로, 특히 CDMA를 이용한 통신시스템에서 데이타가 수신될때 쇼트타임 구간 추적(Sort Time Period Acquisition)여부를 판단하기 위해 크로스 상관값으로부터 자동으로 임계값을 설정하는 방법 및 회로에 관한 것이다.

일반적으로 대역확산방식을 이용한 디지탈 통신시스템의 수신장치는 PN코드 동기 및 추적에 의하여 안정된 데이타의 복조를 이루게 된다.

제1도는 종래의 PN코드 동기 추적회로도이다.

먼저 제1도에서 프로세서 16는 수신되는 입력신호와의 상관값을 계산한 값을 받아 초기동기가 맞을 때까지 PN시퀀스 발생기 18로부터 PN시퀀스가 발생되도록 제어한다. PN시퀀스 발생기 18는 상기 프로세서 16의 제어에 의해 PN시퀀스를 순차적으로 발생한다. A/D변환기 10은 수신되어 중간주파 처리된 신호를 디지탈신호를 변환하여 상호상관기 14로 출력한다. 상기 상호상관기 14는 상기 A/D변환기 14로부터 새로운 디지탈 변환된 신호가 입력될 때마다 상기 PN코드 발생기 18로부터 발생된 PN코드와 상관값을 계산하여 프로세서 16로 출력한다. 이때 프로세서 16은 상관값이 미리 설정한 임계값을 넘는지를 관찰한 뒤 그 값을 넘지 않으면 PN시퀀스 발생기 18에 다음 PN시권스를 발생하도록 제어한다. 따라서 프로세서 16은 초기동기가 맞을 때까지 계속해서 전술한 동작을 반복수행한다.

이와같이 전체시스템과 동기를 맞으면 프로세서 16는 롱타임 추적루틴(Long Time Period Acquisition Routine)으로 넘어가게 되는데, 그 기준은 상호상관기 14의 값이 미리 지정한 임계값을 초과하는지에 따라 판단한다.

전체시스템의 PN시퀀스는 15000번지를 나타내고 있는 상황에서 단말기의 자체 PN데이타 열은 0번부터 시작한다고 가정하면 단말기의 PN시퀀스는 최소한 15000번까지 상관값을 취해 나가야 숏트타임 구간 추적에 대한 동기를 맞출 수 있다.

그러나 상기 15000번지까지 상관값을 취해가는 동안 전체시스템의 PN시퀀스도 시간에 따라 계속 그 PN시퀀스값을 변화시키기 때문에 15000번지까지 단말기에서 상관값을 취해서 간다고 하여도 그 시간에는 이미 전체시스템의 PN시퀀스는 그 이상의 값을 나타내므로 단말기에서는 상관값을 계속구하면서 추적해 나가야 한다.

이를 하기 표 <1>에 의해 도식적으로 설명하면,

[표 1]

상기 표<1>은 전체 시스템 PN시퀀스가 10번부터 차례로 증가하는 순간에 사용자가 전체 시스템과 동기를 맞추기 위해 추적동작을 수행한 경우의 예를 들어 도시하였다. 전체시스템의 PN시퀀스가 매 순간증가할 때마다 수신단에서 두번씩 상관값을 계산한다고 가정하면 전체시스템의 PN시퀀스가 19번을 나타낼 때 사용자 수신기의 두번째 상호 상관기 14의 값이 주변의 다른 값보다 큰값을 나타낸다. 이 값을 찾은 다음에 롱타임 구간 추적루틴(Long Time Period Acqusition Routine)으로 넘어가서 정말로 전체 시스템의 PN시퀀스 넘버가 19번인지 확실하게 판단한다.

상기와 같은 종래의 동기추적방법은 하나의 상관기로 새로운 데이타가 입력될 시마다 PN시퀀스와 상관값을 계산하므로 동기를 추적하는데 많은 시간이 소요되며, 또한 설정한 임계값이 너무 낮게 잡으면 원하지 않는 부분에서 상호상관값이 임계값을 넘는 값이 발생하는 위치가 발생하거나 임계값을 너무 높게 잡으면 원하는 위치에서도 상호상관값이 임계값을 넘지 못하여 동기를 잡지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 다중접속 시스템에서 PN코드 동기시간을 짧게할 수 있도록 숏타임 구간 추적여부를 판단하기 위한 임계값을 자동으로 설정하는 임계값 자동설정 회로 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 대역확산 통신시스템에서 기지국과 이동국간의 동기시간을 빠른 시간내에 맞추게 하여 통화로 접속시간을 단축하는 코드추적회로를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성 하기 위한 본 발명은 상호상관기의 갯수에 대응하는 PN시퀀스 데이타를 발생하여 연속적으로 수신되는 신호 r(t)들을 상기 발생한 PN시퀀스 데이타들과의 상관값들을 구한후 상기 구한 상관값들이 임계값을 초과하는 횟수를 계산하여 상기 상호상관기의 갯수와 일치할 때까지 상기 임계값을 변화시켜 상기 숏타임 구간추적 여부를 판단하기 위한 임계값을 설정함을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 PN코드 동기 추적회로도이다.

확산된 수신신호 r(t)는 RF단에서 디지탈 처리가 가능한 중간주파신호 혹은 그 아래의 주파수로 들어오는 신호이다.

프로세서 16은 상관값을 계산하기 위한 N개의 PN시퀀스를 발생하기 위한 제어 신호를 출력하며, 상관값을 입력받아 초기동기 여부를 판단한다. PN시퀀스 발생기 18은 상기 프로세서 16의 제어에 의해 N개의 PN시퀀스를 발생한다. A/D변환기 10은 중간주파 처리된 수신신호 r(t)를 디지탈신호를 변환하여 다수의 상호상관기 20으로 출력한다. 상기 다수의 상호상관기 20은 상기 A/D변환기 10으로부터 디지탈 변환된 신호를 입력받아 상기 PN코드 발생기 40으로부터 발생된 PN코드와 상관값을 계산하여 프로세서 30으로 출력한다.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 동기추적을 위한 제어흐름도이다.

제4도는 본 발명의 실시예에 따른 상호상관값 검출형태도이다.

상술한 제2-제4도를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명한다.

먼저 수신장치가 전원이 온되어 동작하게 되면 프로세서(30)는 수신기를 추적(Acquisition)모드로 설정한다. 그리고 201단계에서 수신단에서 수신신호 r(t)를 연속적으로 수신하여 A/D변환기에서 디지탈신호를 변환된 후 복수의 상호상관기 C1-Cn로 각각 출력된다. 이때 202단계에서 사용되어지는 상호상관기의 갯수에 따라서 PN시퀀스를 발생하도록 PN시퀀스 발생기 40을 제어하여 한다. 그러면 PN시퀀스 발생기 40은 하기 표<2>와 같이 0~32767번까지 0과 1의 랜덤신호가 32768개의 주기를 반복하면서 발생한다.

[표 2]

만일 N=4일 경우를 예를들어 설명하면, 하기 표<3>과 같이 0~32767번까지 32768개의 주기를 갖는 시퀀스를 4개의 서브블럭으로 나누어주면 각 서브블럭이 포함하는 데이타의 갯수는 32768/4=8192개가 된다. 즉, 제1 서브블럭에 포함되어지는 시퀀스번호는 0~8191이며, 두번째 서브블럭은 8192~16383, 16384~24575, 24576~32767의 순으로 4개의 서브블럭에 데이타들을 할당한다.

[표 3]

각 블럭에 할당된 8192개의 데이타중에서 상호상관기에서 필요로 하는 데이타 갯수만큼 다수의 상호상관기 C1-Cn으로 전송한다. 이때 데이타 열의 이름은 ref1(n), ref 2(n), ref 3(n), ref 4(n),……………ref N(n)이라 한다. 예를들어 제1-제n 상호상관기 C1-Cn에서 64개의 데이타에 대한 상호상관값을 구한다면 제1블럭에서는 0~63까지의 데이타를 제1상호상관기 C₁에 전송하며, 제2상호상관기 C₂에는 8192-(8192+63)dml 데이타를 전송한다. 이와같은 방법으로 3번째 블럭과 4번째 블럭에 대해서도 64개의 데이타를 전송한다.

그러면 203단계에서 제1-제n 상호상관기 C1-Cn에서는 수신된 신호 r(t)와 PN시퀀스 발생기 40으로부터 발생한 데이타열 ref 1(n), ref 2(n), ref 3(n), ref 4(n)과의 상호상관값을 구한다. 데이타열과 상호상관값 사이의 상관관계를 그림으로 나타내면 제4도와 같다.

상기 제4도에서 수신된 신호 r(t)와 수신단의 제1-제4 상호상관기 C-C4에서 갖고 있는 PN시퀀스데이타 열이 서로 동일한 지점에서는 상호상관값이 크게 나타나고 다른 지점에서는 낮은 값을 유지한다. 상기 상관값은 프로세서 30으로 전달되며, 204단계에서 상기 프로세서 30은 수신신호 r(t)의 상관값이 임계값을 초과하는 발생횟수 N을 계산한다. 그런후 205단계에서 임계값을 초과하는 횟수가 4회 발생되었는가 검사한다. 상기 임계값을 초과하는 횟수가 4회발생되지 않으면 임계값이 너무 높게 설정되어 있으므로 206단계에 임계값을 낮추고 205단계로 되돌아간다. 즉, 0~32767번 PN시퀀스가 발생하는 구간을 T1이라 나타내면 첫번째 T1구간에서 임계값을 넘는 값이 4번회이상 발생하게 되면 임계값을 높이고 만약 임계값을 넘는 값이 4번 미만이면 임계값을 낮춘다. 이렇게 하여 임계값을 초과하는 횟수가 4회발생하여 N=4일경우 207단계에서 다음 T1시간에서 처음으로 임계값을 넘는 값이 나올 위치를 현재 T1구간에서 4회 발생한 값들의 위치로 예측하여 숏타임 구간추적 여부를 판단한다.

상술한 바와같이 코드분할 다중접속 시스템에서 데이타가 수신될 때 쇼트타임구간추적(Sort Time Period Acquisition)시 크로스 상관값으로부터 자동으로 정확하게 임계값을 설정하여 롱타임 구간추적을 수행하므로, 동기획득 실패시 다시 숏타임 구간추적루틴으로 되돌아가는 확률을 줄여 초기동기 추적시간을 단축할 수 있는 이점이 잇다.

Claims (4)

1. 코드분할 다중접속 시스템에서 숏타임 구간추적 여부를 판단하기 위한 임계값 자동설정방법에 잇어서, 상호상관기의 갯수에 대응하는 PN시퀀스 데이타를 발생하여 연속적으로 수신되는 신호 r(t)들을 상기 발생한 PN시퀀스 데이타들과의 상관값들을 구한후 상기 구한 상관값들이 임계값을 초과하는 횟수를 계산하여 상기 상호상관기의 갯수와 일치할 때까지 상기 임계값을 변화시켜 상기 숏타임 구간추적 여부를 판단하기 위한 임계값을 설정함을 특징으로 하는 방법.
2. 코드분할 다중접속 시스템에서 숏타임 구간추적 여부를 판단하기 위한 임계값 자동설정회로에 있어서, 상관값을 계산하기 위한 다수개의 PN시퀀스를 발생하기 위한 제어신호를 출력하며, 상관값을 입력받아 임계값을 변화시켜 숏타임 구간추적 여부를 판단하기 위한 임계값을 설정하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 의해 다수개의 PN시퀀스를 발생하는 PN시퀀스 발생기와, 중간주파 처리된 수신신호 r(t)를 디지탈신호를 변환하여 출력하는 A/D변환기와, 상기 A/D변환기로부터 디지탈 변환된 신호를 입력받아 상기 PN코드 발생기로부터 발생된 PN코드와 상관값을 계산하여 상기 제어부로 출력하는 다수의 상호상관기들로 구성함을 특징으로 하는 회로.
3. 제2항에 있어서, 상기 임계값은, 상기 상호상관기들로부터 출력된 상관값들이 임계값을 초과하는 갯수가 상기 상호상관기들의 갯수와 동일할 시 숏타임 구간추적 여부를 판단하기 위한 임계값으로 설정함을 특징으로 하는 회로.
4. 제2항에 있어서, 상기 임계값 변화는, 상기 상관값들이 임계값을 초과하는 상기 상호상관기들의 갯수보다 많을시 임계값을 높여주고, 상기 상관값들이 임계값을 초과하는 상기 상호상관기들의 갯수보단 작을시 임계값을 낮추어줌을 특징으로 하는 회로.