KR100232825B1

KR100232825B1 - 가정용 무선전화기 홈스테이션의 파이롯트 pn옵셋 검출장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100232825B1
Application number: KR1019970018809A
Authority: KR
Inventors: 탁용상; 김대현
Original assignee: 서평원; 엘지정보통신주식회사
Priority date: 1997-05-15
Filing date: 1997-05-15
Publication date: 1999-12-01
Also published as: US6567460B1; CN1093357C; CN1200003A; KR19980083493A

Abstract

본 발명은 무선전화기와 셀룰라방식을 사용하는 듀얼 또는 트리 모드폰과 접속되는 가정용 홈스테이션에 적당하도록 사용자가 새로운 홈스테이션을 구입했을때 이웃하는 홈스테이션의 모든 파이롯드 PN옵셋을 검출하고 중복되지 않는 파이롯드 PN옵셋을 결정하여 자신의 자휴대장치에게 서비스하기 위하여 파이롯드 채널신호를 검출하여 발생시키기 위한 검출장치 및 그 방법을 제공하고 있으며, 일반적인 셀룰라 망이나 개인휴대통신 망이 철저한 셀플랜(cell plan) 과정을 거쳐서 각 기지국의 위치와 서비스반경, 파이롯드 PN옵셋 등을 고정된 값으로 정하여 최적의 서비스를 제공하는데 반하여, 가정용 홈스테이션의 경우에는 이러한 정보를 사전에 미리 예측할 수가 없으므로, 주변의 코드분할다원접속(CDMA) 방식의 홈스테이션 에너지의 세기를 탐색하여 중복되지 않는 파이롯드 PN옵셋을 검출하고 무선전화기에 발생시키는 과정을 통해 동적인 셀플래닝 효과를 얻을 수 있다.

Description

가정용 무선전화기 홈스테이션의 파이롯드 PN옵셋 검출장치 및 방법

본 발명은 가정용 무선전화기의 파이롯드 채널신호 검출장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 무선전화기와 셀룰라방식을 사용하는 듀얼 또는 트리 모드폰과 접속되는 가정용 홈스테이션에 적당하도록 사용자가 새로운 홈스테이션을 구입했을때 이웃하는 홈스테이션의 모든 파이롯드 PN옵셋을 검출하고 중복되지 않는 파이롯드 PN옵셋을 결정하여 자신의 자휴대장치에게 서비스하기 위하여 파이롯드 채널신호를 검출하여 발생시키기 위한 검출장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 셀룰라시스템에서는 하나의 공통된 파이롯드 PN코드를 사용하면서 이 코드를 일정한 옵셋간격으로 분할하여 사용하는데, 각 기지국이 이웃하는 기지국과 중복되지 않는 고유한 파이롯드 PN옵셋을 가지도록 사전에 설정되어 있다.

그러나, 무선전화기는 누구든지 구입이 가능하고, 기지국에 해당하는 홈스테이션이 어떤지역에 설치될 수 있는지 알 수 없다. 기지국의 위치, 서비스반경 등을 예측할 수 없어 최적의 서비스제공이 어렵게 되므로, 홈스테이션은 먼저 주변에서 사용하고 있는 홈스테이션의 모든 파이롯드 PN옵셋을 파악하고, 사용하고 있지 않는 PN옵셋을 검출한 후, 이것을 이용하여 파이롯드 채널신호를 무선전화기에 저장시키는 방법이 필요하다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 무선전화기와 셀룰라방식을 사용하는 듀얼 또는 트리 모드폰과 접속되는 가정용 홈스테이션을 구입했을때 이웃하는 홈스테이션의 모든 파이롯드 PN옵셋을 검출하고 중복되지 않는 파이롯드 PN옵셋을 결정하여 자신의 자휴대장치에게 서비스하기 위하여 파이롯드 채널신호를 검출하여 발생시키기 위한 가정용 무선전화기 홈스테이션의 파이롯드 PN옵셋 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은 가정용 무선전화기 홈스테이션의 파이롯드 PN옵셋 검출방법을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 가정용 무선전화기 홈스테이션의 파이롯드 PN옵셋 검출장치는 동기추적을 위한 파이롯드 PN코드발생기와, 수신된 파이롯드신호와의 동기적분 또는 비동기적블럭을 통해 상관검출을 하기 위한 곱셈기와, 상관검출된 I,Q 파이롯드채널 데이타열의 일정 이득을 취하기 위한 이득증폭기, I,Q 파이롯드채널 데이타열 들을 일정시간동안 누적시키는 누산기와, 온시간과 지연시간의 에너지값을 구하는 에너지값산출기, 초기임계치와 에너지값을 비교하는 임계치비교기와, 검출된 주변 파이롯드 PN옵셋과 I,Q에너지값의 임계치를 저장하는 레지스터, 및 파이롯드 PN옵셋 검출과정을 제어하기 위한 마이크로프로세서로 구성된다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 가정용 무선전화기 홈스테이션의 파이롯드 PN옵셋 검출방법은, 파이롯드 PN발생기의 모든 코드위상에 대해 상관검출된 에너지를 특정하고, 이를 기설정된 임계치와 비교하여 주변의 다른 홈스테이션에서 동일한 파이롯드 PN옵셋의 존재유무를 판단하고, 주변 파이롯드 PN옵셋과 중복되지 않는 에너지값 들을 이용하여 자신의 파이롯드 PN옵셋을 결정하여, 상기 결정된 파이롯드 PN옵셋을 이용하여 자신(홈스테이션)의 파이롯드 채널신호를 발생시키는 과정으로 이루어진다.

도 1a는 셀룰라/개인휴대통신 망의 파이롯드채널 PN옵셋의 개념도,

도 1b는 가정용 홈스테이션의 파이롯드채널 PN옵셋의 개념도,

도 2는 본 발명에 따른 주변 홈스테이션 파이롯드 PN옵셋 검출기의 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 가정용 홈스테이션의 파이롯드 PN옵셋 검출방법을 순서대로 나타낸 흐름도이다.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

201 : Q채널 파이롯드 PN발생기 202 : I채널 파이롯드 PN발생기

203, 204, 205, 206 : 곱셈기 210 : 이득증폭기

221, 225, 226 : 누산기 222, 223, 224 : 에너지값산출기

250 : 마이크로프로세서

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 셀룰라망과 가정용 홈스테이션 간의 파이롯드 채널환경을 나타내고 있다. 먼저, 도 1a를 참조하여 셀룰라망에 대해서 개념적으로 살펴보면, 각각의 기지국(BS1, BS2, BS3)들은 서비스영역과 기지국을 구분하기 위해서 표준시간인 GPS시간에 동기를 맞춘 코드시퀀스가 동일한 PN코드발생기를 특정한 간격(PN옵셋 = 0, 64, 또는 256)으로 분할하고, 인접한 기지국 간에는 이러한 PN옵셋이 중복되지 않도록 사전에 계획적으로 설계되어 있다. 그러나, 가정용 홈스테이션에 대해서는 경우가 다르다. 가정용 무선전화기는 사용이 보편화되어 있고 사용자는 언제든지 홈스테이션을 구입할 수 있다. 이러한 특성상 도 1b의 가정용 홈스테이션에 대한 파이롯드 PN옵셋의 예에서 보는 바와 같이, 서비스영역은 몇개의 홈스테이션(HS1, HS2, HS3) 간에 서로 중복될 수 있고, 또 사용하는 파이롯드 PN옵셋(예컨대, PN옵셋 = 0, 64, 0, 등) 역시 중복될 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 방식에서는 소비자가 홈스테이션을 구매하여 최초 사용할때 또는 시스템을 리셋시켰을때, 먼저 주변의 모든 홈스테이션들이 사용하는 파이롯드 PN옵셋과 에너지값들을 검출한다. 검출이 종료되면 사용되고 있는 옵셋값들과 중복되지 않는 PN옵셋을 자신의 파이롯드 PN옵셋으로 선택하고, 이를 이용하여 파이롯드 채널신호를 발생시키는 방법을 사용한다. 이러한 방식은 주변에 새로운 홈스테이션이 증가하더라도 같은 방식으로 파이롯드 PN옵셋을 결정하여 사용하므로, 각 홈스테이션 간의 파이롯드 채널신호는 중복되지 않는다.

도 2는 본 발명에 따른 주변 파이롯드 PN옵셋 검출기의 회로도를 도시한 것이다. 주요구성은 크게 동기추적을 위한 파이롯드 PN코드발생기(201, 202)와, 수신된 파이롯드신호와의 동기적분 또는 비동기적블럭을 통해 상관검출을 하기 위한 곱셈기(203, 204, 205, 206)와, 상관검출된 I,Q 파이롯드채널 데이타열의 일정 이득을 취하기 위한 이득증폭기(210), I,Q 파이롯드채널 데이타열 들을 일정시간동안 누적시키는 누산기(221, 225, 226)와, 온시간과 지연시간의 에너지값을 구하는 에너지값산출기(222, 223, 224), 초기임계치와 에너지값을 비교하는 임계치비교기(230)와, 검출된 주변 파이롯드 PN옵셋과 I,Q에너지값의 임계치를 저장하는 레지스터(250), 및 파이롯드 PN옵셋 검출과정을 제어하기 위한 마이크로프로세서(260)로 구성된다.

상기한 구성의 본 발명에 따른 주변 파이롯드 PN옵셋 검출장치의 동작과정을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 수신된 I,Q 파이롯드 신호들은 특정 옵셋(코드위상)을 기준으로 하고, 각각 1/2칩의 위상차를 갖는 온시간, 지연시간의 I, Q채널 PN발생기(202, 201)가 곱셈기(203, 204, 205, 206)에서 곱해져서 파이롯드 PN채널 데이타열을 상관검출하는 과정을 거치게 된다. 이 과정을 거쳐 복조된 I, Q 파이롯드채널 데이타열은 이득증폭기(210)에서 일정한 이득이 취해져 동기적분블럭으로 입력된다. 동기적분블럭에서 입력된 I, Q 파이롯드채널 데이타들은 일정시간(특정 윈도우사이즈 = n칩 시간)동안 누산기(221)에 누적시키고, 에너지값산출기(222)에서 누적된 상기 데이타값을 제곱하여 온시간과 지연시간의 에너지값(I2 + Q2)(223, 224)을 각각 구한다. 이렇게 구해진 에너지값은 임계치비교기(230)에서 초기임계치(Vn)와 비교되어, 이를 초과하면 에너지값을 비동기적분블럭으로 입력시키고, 좀더 정밀한 검출을 위해 누산기의 누적시간(윈도우 사이즈)을 줄이고 동기적분과정을 수행한다.

만일, 에너지값이 초기임계치 Vti를 넘지 못하면, I,Q PN발생기(202, 203)의 기준옵셋을 증가시키고(코드위상을 1칩 증가시킴, count++), 동기적분과정을 반복한다. 도면에서 보는 바와 같이, 윈도우 내의 모든 코드위상에 대해 검출이 종료되면(count ≥ 검출갯수), 검출중지신호를 발생시킴으로써 마이크로프로세서(260)에게 이를 알린다. 초기임계치를 n번 패스하면, 비동기적분블럭에서 누적된 온시간, 지연시간 에너지는 서로 합해져서 최종적으로 주변 홈스테이션의 존재유무를 결정하는 임계치(Vtn)와 비교된다. 만일, 에너지값이 Vtn을 초과하면, 이때의 파이롯드 PN옵셋과 에너지값을 레지스터에 저장시키고, 마이크로프로세서는 이값을 판독하여 주변 홈스테이션들에 대한 데이타베이스를 구축한다. 반대로 에너지값이 Vtn이하이면, count를 증가시키고, 상기 과정을 재수행한다. 주변 홈스테이션들의 파이롯드 PN옵셋과 에너지값들에 대한 데이타베이스를 토대로 인접하는 옵셋들의 에너지가 작고, 또 충분히 멀리 떨어져 있는 파이롯드 PN옵셋을 선택하여 마이크로프로세서(260)에서는 PN코드발생기를 해당 옵셋으로 코드위상을 업-데이트하여 슬루윙(slewing)시킨후, 연속적으로 파이롯드 채널신호를 발생시킨다. 무선전화기는 동위상의 파이롯드 채널신호를 획득하여 가정내에서 자신의 홈스테이션에 의한 서비스를 받을 수 있다.

이와 같은 과정을 순서대로 도시하고 있는 흐름도가 도 3에 도시되어 있다. 가정용 무선전화기 홈스테이션의 파이롯드 PN옵셋 검출방법을 도 3을 참조하여 살펴보면, 먼저 파이롯드 PN옵셋 검출기를 초기화하고(31), 1개의 기준옵셋에 대한 파이롯드 PN 에너지를 산출하고(32), 이어서 주변 파이롯드 PN옵셋과 산출에너지의 임계치를 비교한다(33). 그 다음, 산출에너지가 초기임계치보다 작으면 상기 에너지산출단계(32)로 궤환하여 구간을 반복수행하고 파이롯드 PN옵셋에 대한 임계치가에너지보다 작으면 현재의 파이롯드 PN옵셋 및 에너지값을 레지스터에 저장하고(34), 모든 주변의 파이롯드 PN옵셋에 대하여 검색이 완료되었는 지를 판단한다(35). 계속해서, 모든 검색이 완료되지 않은 경우에는 기준옵셋을 1칩 위상만큼 증가시킨 후(36) 상기 에너지산출단계(32)로 궤환하여 구간을 반복수행하고 모든 검색이 완료된 경우에는 최적의 파이롯드 PN옵셋값을 선택한다(37). 이어서, 파이롯드 PN발생기를 해당하는 파이롯드 PN옵셋으로 슬루윙하고(38), 해당하는 파이롯드 PN옵셋을 기준으로 하여 파이롯드채널을 연속적으로 송신하는(39) 과정으로 이루어진다.

상기 파이롯드 PN코드는 전체 215 - 1 = 32767 (0 옵셋제외)개의 코드위상을 가지고 있다. 현재의 셀룰라망에서는 전체 코드위상을 64칩(1칩주기 = 1/1.2288㎒)단위의 코드옵셋으로 분할하여 최대 512(32768 / 64 = 512)개의 기지국에 서로 다른 파이롯드 PN옵셋을 할당시킬 수가 있다. 한개의 옵셋크기가 64칩인 것은 셀룰라망의 서비스반경이 보통 수㎞ 내외이므로 기지국에서 송신된 신호가 다중경로신호의 형태로 서로 다른 지연시간을 가지고 도달하기 때문에, 최대 지연시간을 고려해 충분히 큰 값으로 설정한 것이다. 이에 반해, 가정용 홈스테이션은 훨씬 더 적은 서비스반경을 가진다. 따라서, 이동국까지 지연시간이 줄어들게 되고, 셀룰라망보다 더 작은 옵셋간격을 사용할 수 있게 된다. 가정용 홈스테이션에서 사용하는 PN옵셋의 크기는 실험을 통하여 최적화하여 결정할 수 있다.

상술한 바의 본 발명의 방법에 따르면, 일반적으로 셀룰라 망이나 개인휴대통신 망이 철저한 셀플랜(cell plan) 과정을 거쳐서 각 기지국의 위치와 서비스반경, 파이롯드 PN옵셋 등을 고정된 값으로 정하여 최적의 서비스를 제공하는데 반하여, 가정용 홈스테이션의 경우에는 이러한 정보를 사전에 미리 예측할 수가 없으므로, 주변의 코드분할다원접속(CDMA) 방식의 홈스테이션 에너지세기를 탐색하여 중복되지 않는 파이롯드 PN옵셋을 검출하여 무선전화기에 발생시키는 방식으로 동적인 셀플래닝 효과를 얻을 수 있다.

Claims

특정옵셋을 기준으로 각각 서로 다른 위상차를 갖는 PN 코드를 발생시키는 I,Q 파이롯드 PN 코드발생기와;

수신된 파이롯트 신호와 상기 PN 코드신호를 곱하여 상관검출 I, Q 파이롯드 채널 데이타열을 검출하기 위한 복수개의 곱셈기와;

상기 상관검출된 I, Q 파이롯드채널 데이타열의 일정 이득을 취하기 위한 이득증폭기와;

I, Q 파이롯드채널 데이타열들을 일정시간동안 누적시키는 제1누산기와;

상기 데이타열의 온시간과 지연시간의 에너지값들을 구하는 에너지값 산출기와;

제1 임계치와 상기 데이타열의 에너지값을 각각 비교하여 상기 누산기의 누적시간 또는 상기 파이롯드 PN 코드발생기의 기준 PN 옵셋을 제어하는 제1비교기와;

상기 데이타열의 온시간과 지연시간의 에너지값들을 누적하는 제2누산기와;

상기 제2누산기에 누적된 에너지값과 제2임계치와 비교하는 제2비교기와;

상기 누적된 에너지값이 상기 제2임계치값 이상이면 검출된 파이롯드 PN 옵셋과 상기 누적된 I, Q 에너지값을 저장하는 레지스터와;

상기 저장된 값에 따라 최적의 파이롯드 PN 옵셋을 선택하는 마이크로프로세서로 구성된 것을 특징으로 하는 가정용 무선전화기 홈스테이션의 피이롯드 PN 옵셋 검출장치.
파이롯드 PN옵셋 검출기를 초기화하는 제1단계와,

기준옵셋에 대한 파이롯드 PN 에너지값를 산출하는 제2단계와;

상기 파이롯드 PN 옵셋 및 에너지값과 임계치를 비교하는 제3단계와;

상기 비교결과 상기 파이롯드 PN 에너지값이 임계치보다 작으면 제2단계로 궤환하여 반복수행하고 상기 파이롯드 PN 에너지값이 임계치보다 크면 현재의 파이롯드 PN 에너지값이 임계치보다 크면 현재의 파이롯드 PN 옵셋 및 에너지값을 저장하는 제4단계와;

주변의 파이롯드 PN 옵셋들에 대해 상기 제2 내지 제4단계를 수행하였는지를 판단하는 제5단계와;

판단결과 수행되지 않은 상기 주변의 파이롯드 PN 옵셋에 대해 기준옵셋을 1칩위상 만큼 증가시키고 상기 제2 내지 제5단계를 수행하는 제6단계와;

상기 저장된 값에 따라 최적의 파이롯드 PN 옵셋값을 선택하는 제7단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가정용 무선전화기 홈스테이션의 파이롯드 PN 옵셋 검출방법.