KR100233847B1

KR100233847B1 - 단축 긴 주기 의사 난수 부호 발생기의 초기 상태로딩 장치

Info

Publication number: KR100233847B1
Application number: KR1019960063161A
Authority: KR
Inventors: 박형숙; 김대호; 손경열
Original assignee: 정선종; 한국전자통신연구원
Priority date: 1996-12-09
Filing date: 1996-12-09
Publication date: 1999-12-01
Also published as: KR19980045004A

Abstract

본 발명은 확산 대역 통신 시스템의 단축 의사 난수 부호 발생기(Shorted Long PN Generator)에 관한 것으로, m 주기 신호마다 n단 레지스터에 있는 값을 로딩함으로써 프로세서로부터 오는 초기 상태값 로딩과 m 주기마다 리세트를 거는 효과를 같이 해결하고 있으며, 초기 상태 로딩은 n비트 레지스터 출력과 각각 Load 신호와 NAND 게이트를 취해 나온 출력을 각 지연 소자에 로딩함으로써 간단히 구현 할 수 있는 단축 긴 주기 의사 난수 부호 발생기의 초기 상태 로딩 장치가 제시된다.

Description

단축 긴 주기 의사 난수 부호 발생기의 초기 상태 로딩 장치

본 발명은 확산 대역 통신 시스템의 단축 의사 난수 부호 발생기(Shorted Long PN Generator)에 관한 것으로, 특히 확산/역확산 용도로 사용되는 단축 긴 주기 의사 난수 부호 발생기의 초기 상태 로딩 장치에 관한 것이다.

IS-95에서는 기지국 입장에서 볼 때 단말기의 구분을 42단 긴 의사 난수 코드(Long PN Code) 마스크 값을 달리하여 구분하였는데, 광대역 개인 휴대 통신(PCS) 테스트 베드에서는 별도로 긴 의사 난수 코드(Long PN Code)를 사용하지 않고 확산 용도로 사용하는 의사 난수 부호를 주기가 긴 의사 난수 발생기를 사용하여 주기가 짧은 의사 난수를 여러 개 발생시켜 사용한다. 즉, 단말기마다 초기 상태 값을 달리하여 짧은 주기로 의사 난수를 발생 시켜야 한다. n단 의사 난수 부호 발생기의 주기는 2ⁿ-1이므로 2ⁿ-1 보다 짧은 의사 난수를 발생 시키기 위해서는 의사 난수 부호 발생기의 내부상태(Internal state)를 조절해야 한다. 이를 위하여 정해진 주기마다 리세트(Reset)를 걸어주어야 하며 단말기마다 다른 초기 상태 값을 프로세서로부터 받아서 로딩해 주어야 한다. 주기가 2ⁿ-1보다 작은 의사 난수(주기 m＜2ⁿ-1)를 발생시키기 위해서는 의사 난수 부호 m번째 마다 지연 소자의 값을 초기값과 같게 하기 위한 장치가 필요하다.

긴 주기 단축 의사 난수 발생기는 정해진 주기마다 리세트를 걸어 주어야 하며 프로세서로부터 초기 상태값을 받아 의사 난수 발생기에 로딩해주어야 한다. 긴주기 단축 의사 난수 발생기는 n이 길어 하드웨어적으로 양을 많이 차지하는 구조이므로 이에 부가되는 회로를 아주 간단하게 구현하여야 한다.

따라서, 본 발명은 이동통신 단말기의 하드웨어 양을 줄이기 위해 단축 긴주기 의사 난수 부호 발생기의 초기 상태 로딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 프로세서로부터 초기 상태값을 수신하여 로딩하며, 확산 대역통신 시스템에서 사용되는 의사난수 부호를 단말기마다 프로세서 제어하에 의사난수 부호의 위상을 달리한 부호를 발생시키는 n단 레지스터와, 상기 의사 난수 부호를 긴주기 부호를 사용하여 정해진 주기마다 리셋을 걸어 발생되는 의사 난수 부호를 사용할 경우, 상기 n단 레지스터에 계속 저장되어 있는 값과 정해진 주기 마다 발생되는 로드 신호를 이용하여 상기 n단 레지스터 값과 로드 신호로 이루어진 NAND 게이트를 포함하는 것으로서, 상기 n개 값을 바로 n단 지연소자에 초기값으로 입력하면 임의의 위상을 갖고 정해진 매 주기 마다 같은 위상을 갖는 의사 난수 부호를 발생 할 수 있는 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명에 따른 초기 상태값 로딩과 리세트를 동시에 수행하는 단축 긴주기 의사 난수 부호 발생기의 구조를 도시한 블록도.

제2도는 본 발명에 따른 초기 상태값 로딩과 리세트를 수행하는 신호들의 출력 파형을 도시한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명

U1, U3, U5, U7, U8, U10, U11 : 지연 소자(DFF)

U2, U4, U6, U9 : 배타적 논리합(XOR gate)

U12 : n단 레지스터 U13 : n단 NAND 게이트

U14 : 인버터(Inverter)

첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명에 따른 n단 단축 긴 주기 의사 난수 부호 발생기의 구조를 도시한 블록도이다. 도시된 의사 난수 발생기의 되먹임(FeedBack) 부분은 생성 다항식에 의해 결정되며 의사 난수 부호를 발생시키기 위하여 프로세서로부터 n단 초기 상태값을 받는 n단 레지스터(U12)와 주기를 결정하는 펄스, 그리고 초기 상태값을 로딩해주는 펄스(Load), 입력 클럭, 리세트(CLR/) 신호등이 필요하다. 지연 소자의 상태는 입력-클럭의 라이징 에지(rising edge)에서 변한다. 주기가 2ⁿ-1보다 작은 의사 난수(주기 m＜2ⁿ-1)를 발생시키기 위해서는 의사 난수 부호 m번째마다 지연 소자의 값을 초기값과 같게 하기 위한 장치가 필요하다. 본 발명에서 제안한 방식은 m 주기 신호마다 n단 레지스터에 있는 값을 로딩함으로써 프로세서로부터 오는 초기 상태값 로딩과 m 주기마다 리세트를 거는 효과를 같이 해결하고 있다. 그리고 초기 상태 로딩은 n비트 레지스터 출력과 각각 로드(Load) 신호와 낸드(NAND) 게이트를 취해 나온 출력을 각 지연 소자에 로딩함으로써 간단히 구현된다. 이와같이 구현 했을 때 주기 신호가 로우(Low)인 동안 로드(Load) 신호에 의해 지연 소자의 초기 상태가 결정되면서 의사 난수 코드(PN Code)는 아주 짧은 시간 동안 비정상적인 의사 난수 부호가 발생할 수 있다. 이는 n단 마지막에 지연 소자를 하나 더 추가함으로써 해결된다. 이 장치는 주기가 2ⁿ-1인 의사 난수 발생기에도 똑같이 적용된다.

제2도는 본 발명에 따른 입력 클럭의 한 주기 동안 액티브 로우(active Low)인 주기 클럭에 대해 도시된 바와 같은 CLR/, Load 신호를 사용하여 제1도에 있는 의사 난수 발생기를 동작시킬 수 있다. 각 지연 소자(U1,U3,U5,U7,U8,U10)는 입력 클럭의 라이징 에지(riging edge)에서 변하고 마지막 단의 지연 소자(U11)는 입력클럭의 폴링 에지(falling edge)에서 변한다. 그래서 주기 신호의 라이징 에지와 입력 클럭의 폴링 에지에 맞추어 의사 난수 부호가 발생된다.

한편, 확산대역 통신 시스템에서 사용하는 PN코드(의사난수 부호)는 제1도에 있는 지연소자와 배타적 논리합 게이트로 구성되어 코드가 생성된다. CDMA의 확산대역 통신 시스템에서는 단말기 USER의 구분을 PN코드의 위상으로 구분하는 경우가 있다. 이때 주어진 PN코드와 같은 주기이고 같은 코드인, 단지 위상만 다른 PN 코드를 생성해야 한다.

이러한 코드는 PN코드의 특성상 2가지 방법으로 생성할 수 있는데, 첫번째가 n단 지연소자에 각각 초기 값(internal state)을 달리 주면 다른 위상의 PN코드가 생성되며, 두번째는 각 지연소자의 n개 출력과 주어진 n비트 마스크값과 AND 게이트를 통과한 다음 modulo 연산을 수행하면 다른 위상을 갖는 PN코드를 생성할 수 있다. 본 발명에는 2가지 방법 모두 적용 가능한데, 여기에서는 n 단자 지연소자의 초기값을 조절하는 것으로 설명하였다.

그리고, 일반적으로 사용되는 PN코드는 전 주기를 모두 사용하므로 필요 주기 마다 리셋을 걸 필요가 없다. 그러나 이 코드도 위와 같이 위상을 바꿔야 하는 경우가 프로세서 제어하에 n단 레지스터에 초기 값 또는 마스크 값을 받아 다른 위상의 코드를 만들어야 한다. 즉, n단 레지스터와 프로세서가 주는 값을 로드하기 위한 신호는 필요하다.

본 발명에서 사용한 긴 주기 PN코드는 시스템에 따라 정해진 주기가 다르지만, 예를 들어 20단 PN코드를 만들어야 한다면 이 코드는 주기가 2²⁰-1의 주기인데, 이 코드를 코드율이 3.6864Mcps 인 시스템에 적용하여 20msec인 코드를 만들고 싶으면, 임의의 시작점에서 73729(1/3686400×73729=20msec)개의 코드만 생성하도록 설계되어야 한다.

그래서 20msec마다 리셋이 되는 코드를 만드는 방법을 본 발명에서 제안한 것으로 정해진 주기 신호를, 즉 제2도에 있는 “로드” 신호를 매 주기마다 만들어 입력신호를 하고 매 정해진 주기마다 n단 레지스터의 값을 로딩하는 것이다. 이는 n단 레지스터에 프로세서가 해당 단말기에 처음에 초기값을 쓰고 나면 다시 쓰기 전까지는 그 값이 계속 저장되어 있으므로 이 값을 로드 신호에 의해 n단 지연소자에 각각 초기값으로 로딩해 주면 정해진 주기가 되었을 때 순간 n단 지연소자의 상태값이 바뀌어 다시 해당 위상을 갖는 코드로 발생되는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같이 확산 대역 통신 시스템에서 통신의 보안성을 높이면서 초기 동기에 소요되는 시간과 하드웨어의 복잡성을 줄이기 위하여 사용하는 단축 의사 난수 부호 발생기의 초기 상태 로딩 장치로서 지연 소자 하나와 n 비트 NAND 게이트를 추가하여 간단히 구현하는 방법으로 의사 난수 부호를 발생시키므로 주문형 반도체 제작에 용이한 효과가 있다.

Claims

프로세서로부터 초기 상태값을 수신하여 로딩하며, 확산 대역통신 시스템에서 사용되는 의사난수 부호를 단말기마다 프로세서 제어하에 의사난수 부호의 위상을 달리한 부호를 발생시키는 n단 레지스터와, 상기 의사 난수 부호를 긴주기 부호를 사용하여 정해진 주기마다 리셋을 걸어 발생되는 의사 난수 부호를 사용할 경우, 상기 n단 레지스터에 계속 저장되어 있는 값과 정해진 주기 마다 발생되는 로드 신호를 이용하여 상기 n단 레지스터 값과 로드 신호로 이루어진 NAND 게이트를 포함하는 것으로서, 상기 n개 값을 바로 n단 지연소자에 초기값으로 입력하면 임의의 위상을 갖고 정해진 매 주기 마다 같은 위상을 갖는 의사 난수 부호를 발생할 수 있는 것을 특징으로 하는 단축 긴 주기 의사 난수 부호 발생기의 초기 상태 로딩 장치.