KR100248094B1 - Two pilot system and method for reducing interference - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 간섭을 감소시키기 위한 2 파일럿 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것임.The present invention relates to a two pilot processing system and method thereof for reducing interference.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은 단일대역 직접확산 방식 또는 멀티 캐리어(Multi Carrier) 방식 등으로 동작하는 광대역 코드분할다중접속(CDMA) 시스템에서 두 개의 파일럿 신호를 이용하여 동기를 획득하는 경우에 사용되어 간섭을 감소시키기 위한 2 파일럿 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.The present invention is used in the case of acquiring synchronization using two pilot signals in a wideband code division multiple access (CDMA) system operating in a single-band direct spread method or a multi-carrier method. 2 To provide a pilot processing system and method thereof.
3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention
본 발명은, 2개의 파일럿을 사용하는 시스템에서 클러스터 파일럿의 칩 레이트를 셀 파일럿의 칩 레이트보다 작게 하므로써, 종래의 하나의 파일럿을 사용하는 방법보다 초기 동기 시간을 크게 줄이면서 간섭을 감소시킬 수 있어, 통화 품질을 향상시킬 수 있고 가용 채널 용량의 감소를 최소화할 수 있다.According to the present invention, by reducing the chip rate of the cluster pilot to the chip rate of the cell pilot in a system using two pilots, the interference can be reduced while greatly reducing the initial synchronization time than the conventional method using one pilot. As a result, the call quality can be improved and the decrease in available channel capacity can be minimized.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
본 발명은 두 파일럿을 이용하여 동기를 획득하는데 이용됨.The present invention is used to obtain synchronization using two pilots.
Description
본 발명은 단일대역 직접확산 방식 또는 멀티 캐리어(Multi Carrier) 방식 등으로 동작하는 광대역 코드분할다중접속(CDMA) 시스템에서 두 개의 파일럿 신호를 이용하여 동기를 획득하는 경우에 사용되는 2 파일럿 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a two pilot processing system used when a synchronization is obtained using two pilot signals in a wideband code division multiple access (CDMA) system operating in a single band direct spread method or a multi carrier (Multi Carrier) method, and the like. It's about how.
두 개의 파일럿 채널을 이용하는 방법은 몇 개의 셀들이 모여 하나의 클러스터를 이루고, 같은 클러스터 내의 셀들은 각각의 셀 파일럿으로 구분된다.In the method using two pilot channels, several cells are gathered to form a cluster, and cells in the same cluster are divided into respective cell pilots.
이동국에서 처음에 호를 설정하고자 하는 경우에 셀 파일럿에 접속하기 전에 클러스터 파일럿에 먼저 접속하게 된다. 기지국에 대한 정보가 전혀 없는 상황에서 모든 종류의 시퀀스를 탐색하지 않고, 몇 개의 재사용되고 있는 클러스터 파일럿을 먼저 탐색하여 클러스터 파일럿을 포착한 후에 클러스터에 미리 할당된 셀들의 시퀀스 탐색만을 시도하여 셀 동기를 설정하므로써, 탐색에 걸리는 시간을 줄일 수 있다. 그 일예를 도 1 을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.When the mobile station first wants to establish a call, it connects to the cluster pilot first before connecting to the cell pilot. In the absence of any information about the base station, instead of searching for all kinds of sequences, first searching for a few reused cluster pilots to capture cluster pilots, and then attempting to search only the sequences of cells pre-assigned to the cluster. By setting this, you can reduce the time it takes to search. An example thereof will be described with reference to FIG. 1.
도 1 은 종래의 준동기 방식의 코드 분할 다중 접속 시스템(CDMA)에서 두개의 파일럿 채널을 이용한 셀 접속 방법의 일실시예 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a cell access method using two pilot channels in a conventional quasi-synchronous code division multiple access system (CDMA).
먼저, 이동국의 전원을 온하고(11) 클러스터 파일럿 시퀀스를 탐색한 후에(12) 수신기 출력(코릴레이터 출력값)이 문턱치보다 큰지를 판단하여(13) 수신기 출력이 문턱치보다 작으면 계속 클러스터 파일럿 시퀀스를 탐색하고(12) 수신기 출력이 문턱치보다 크면 현 동기 시점을 기준으로 다른 클러스터 파일럿 시퀀스를 탐색한다(14). 이때, 클러스터간에는 유선이나 무선 네트워크를 통하여 동기가 설정되어 있으므로 다른 클러스터 시퀀스를 탐색할 경우에는 현 동기 시점을 전후로 네트워크 동기의 부정확한 범위 만큼만을 탐색하면 된다.First, power on the mobile station (11) and search for a cluster pilot sequence (12) determine whether the receiver output (correlator output value) is greater than the threshold (13) and continue if the receiver output is less than the threshold. If the receiver output is larger than the threshold, another cluster pilot sequence is searched based on the current synchronization time point. In this case, since synchronization is set between the clusters through a wired or wireless network, when searching for another cluster sequence, only an incorrect range of network synchronization may be searched before and after the current synchronization point.
클러스터 파일럿 시퀀스를 탐색한 후에 그중 최대 출력을 나타내는 클러스터 파일럿 시퀀스에 클러스터 동기를 설정한다(15).After searching for the cluster pilot sequence, cluster synchronization is set to the cluster pilot sequence showing the maximum output among them (15).
클러스터 동기 채널로 클러스터에 속한 셀들의 시퀀스 종류를 포함하는 셀 파일럿 정보가 전송된다.Cell pilot information including a sequence type of cells belonging to a cluster is transmitted through a cluster synchronization channel.
따라서, 클러스터 동기 채널을 읽어 셀 파일럿 시퀀스의 종류를 판독한다(16).Therefore, the type of cell pilot sequence is read by reading the cluster synchronization channel (16).
이후, 이동국은 이러한 셀 파일럿 정보를 이용하여 클러스터 동기 시점을 기준으로 셀 파일럿 시퀀스를 탐색한다(17). 이 경우에도 셀들은 유선이나 무선 네트워크를 통하여 동기가 설정되어 있으므로 클러스터 동기 시점을 전후로 하여 네트워크 동기의 부정확한 범위 만큼만을 탐색하면 된다.Thereafter, the mobile station searches for the cell pilot sequence based on the cluster synchronization time point using the cell pilot information (17). Even in this case, since cells are synchronized through a wired or wireless network, it is only necessary to search for an incorrect range of network synchronization before and after the cluster synchronization point.
이처럼 클러스터 동기 시점을 기준으로 클러스터내의 셀 파일럿 시퀀스에 대하여 탐색을 시도하여 그중 최대 출력을 나타내는 셀 파일럿 시퀀스에 셀 동기를 설정함으로써 셀에 접속한다(18).As described above, the cell is connected to the cell by attempting to search for the cell pilot sequence in the cluster based on the cluster synchronization time point and setting cell synchronization to the cell pilot sequence showing the maximum output among them (18).
그러나, 종래의 방법은 각각의 파일럿 채널이 같은 칩 레이트(chip rate)를 사용하므로 동일한 전력을 송신할 경우에 도 2 에 도시된 바와 같이 주파수 영역에서 같은 크기의 에너지를 가진다.However, the conventional method has the same amount of energy in the frequency domain as shown in FIG. 2 when each pilot channel uses the same chip rate and thus transmits the same power.
이러한 종래의 방법은 자기신호 이외의 전력을 간섭(interference)으로 간주하는 코드분할다중접속(CDMA) 방식의 시스템에서 전체적인 간섭이 증가되어 채널의 용량이 감소되는 문제점이 있었다.This conventional method has a problem in that the capacity of the channel is reduced by increasing the overall interference in a CDMA system in which power other than a magnetic signal is regarded as interference.
상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 사용되는 두 개의 파일럿 채널중 클러스터 파일럿의 칩 레이트를 셀 파일럿의 칩 레이트보다 적게 하므로써, 확산대역폭을 줄여 간섭을 감소시킬 수 있는 2 파일럿 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a two-pilot processing system capable of reducing the spreading bandwidth and reducing interference by making the chip rate of the cluster pilot less than the chip rate of the cell pilot among the two pilot channels used. The purpose is to provide a method.
도 1 은 종래의 준동기 방식의 코드 분할 다중 접속 시스템(CDMA)에서 두개의 파일럿 채널을 이용한 셀 접속 방법의 일실시예 흐름도.1 is a flow diagram of an embodiment of a cell access method using two pilot channels in a conventional quasi-synchronous code division multiple access system (CDMA).
도 2 는 종래의 각각의 파일럿이 같은 칩 레이트를 사용하는 경우에 대한 설명도.2 is an explanatory diagram for a case where each conventional pilot uses the same chip rate.
도 3 은 본 발명에 따른 클러스터 파일럿이 셀 파일럿보다 적은 칩 레이트를 사용하는 경우에 대한 설명도.3 is an explanatory diagram of a case where a cluster pilot according to the present invention uses a chip rate lower than that of a cell pilot;
도 4 는 본 발명에 따른 클러스터 파일럿 PN 시퀀스와 셀 파일럿 PN 시퀀스의 타이밍에 대한 일예시도.4 illustrates an example of timing of a cluster pilot PN sequence and a cell pilot PN sequence according to the present invention.
도 5 는 본 발명에 따른 간섭을 감소시키기 위한 2 파일럿 처리 시스템의 일실시예 구성도.5 is an embodiment configuration of a two pilot processing system for reducing interference in accordance with the present invention.
도 6 는 본 발명이 멀티 캐리어 방식에 적용되는 경우를 나타내는 일예시도.6 is an exemplary view illustrating a case where the present invention is applied to a multicarrier system.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
51 내지 57 : 곱셈기 58 : 합성기51 to 57: multiplier 58: synthesizer
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 외부로부터 수신되는 셀 파일럿과 외부로부터 입력되는 셀 파일럿의 의사잡음(PN) 시퀀스를 곱하기 위한 제2 곱셈 수단; 외부로부터 수신되는 제어신호와 외부로부터 입력되는 셀 파일럿의 의사잡음(PN) 시퀀스를 곱하기 위한 제3 곱셈 수단; 외부로부터 수신되는 다수의 트래픽과 외부로부터 입력되는 셀 파일럿의 의사잡음(PN) 시퀀스를 각각 곱하기 위한 다수의 제4 곱셈 수단; 상기 제2 곱셈 수단의 출력신호와 외부로부터 입력되는 제1 소정의 왈시 코드(Walsh code)를 곱하기 위한 제5 곱셈 수단; 상기 제3 곱셈 수단의 출력신호와 외부로부터 입력되는 제2 소정의 왈시 코드(Walsh code)를 곱하기 위한 제6 곱셈 수단; 상기 다수의 제4 곱셈 수단의 출력신호와 외부로부터 입력되는 제3 소정의 다수 왈시 코드(Walsh code)를 각각 곱하기 위한 다수의 제7 곱셈 수단; 외부로부터 수신되되 상기 셀 파일럿의 칩 레이트보다 작은 칩 레이트를 가지는 클러스터 파일럿과 외부로부터 입력되는 클러스터 파일럿의 의사잡음(PN) 시퀀스를 곱하기 위한 제1 곱셈 수단; 및 상기 제1 곱셈 수단의 출력신호와 상기 제5 내지 제7 곱셈 수단의 출력신호를 입력받아 신호를 합성하여 외부로 출력하기 위한 합성 수단을 포함한다.An apparatus of the present invention for achieving the above object comprises: a second multiplication means for multiplying a pseudo noise (PN) sequence of a cell pilot received from the outside and a cell pilot input from the outside; Third multiplication means for multiplying a control signal received from the outside and a pseudo noise (PN) sequence of the cell pilot input from the outside; A plurality of fourth multiplication means for respectively multiplying a plurality of traffic received from outside and a pseudo noise (PN) sequence of cell pilot input from outside; Fifth multiplication means for multiplying the output signal of the second multiplication means by a first predetermined Walsh code input from the outside; Sixth multiplication means for multiplying the output signal of the third multiplication means by a second predetermined Walsh code input from the outside; A plurality of seventh multiplication means for multiplying output signals of the plurality of fourth multiplication means and a third predetermined plurality of Walsh codes respectively input from the outside; First multiplication means for multiplying a pseudo-noise (PN) sequence of a cluster pilot received from the outside and having a chip rate less than the chip rate of the cell pilot and a cluster pilot input from the outside; And synthesizing means for receiving the output signal of the first multiplication means and the output signals of the fifth to seventh multiplication means and synthesizing the signals to output them to the outside.
또한, 본 발명의 방법은, 2 파일럿 처리 시스템에서 두 개의 파일럿 채널을 이용하여 동기를 획득하기 위하여 2개의 파일럿을 처리하는 방법에 있어서,In addition, the method of the present invention, in a method for processing two pilots to obtain synchronization using two pilot channels in a two pilot processing system,
클러스터 파일럿의 의사잡음(PN) 시퀀스를 셀 파일럿의 의사잡음(PN) 시퀀스의 1/n(n은 셀 파일럿을 나머지 없이 나눌 수 있는 자연수)로 하여 클러스터 파일럿의 칩 레이트를 셀 파일럿의 칩 레이트보다 작게 한 것을 특징으로 한다.The cluster pilot's pseudonoise (PN) sequence is 1 / n of the cell pilot's pseudonoise (PN) sequence (n is a natural number that can divide the cell pilot without a remainder) so that the chip pilot's chip rate is higher than the chip pilot's chip rate. It characterized by being made small.
이하, 첨부된 도 3 이하를 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.
도 3 은 본 발명에 따른 클러스터 파일럿이 셀 파일럿보다 적은 칩 레이트를 사용하는 경우에 대한 설명도이다.3 is an explanatory diagram illustrating a case where a cluster pilot according to the present invention uses a chip rate lower than that of a cell pilot.
두 파일럿 채널에 동일한 칩 레이트를 사용하는 종래의 방법에 비해 클러스터 파일럿의 칩 레이트를 셀 파일럿의 칩 레이트보다 적게 할 경우에, 도면에 도시된 바와 같이 클러스터 파일럿이 가지는 에너지가 감소하기 때문에 확산대역폭을 줄일 수 있어, 결과적으로 간섭(interference)을 줄일 수 있다.When the chip rate of the cluster pilot is less than the chip rate of the cell pilot, compared to the conventional method using the same chip rate for both pilot channels, as shown in the figure, the spread bandwidth is reduced because the energy of the cluster pilot is reduced. Can be reduced, resulting in less interference.
이때, 클러스터 파일럿의 칩 레이트를 셀 파일럿의 칩 레이트보다 적게 하는 방법은 클러스터 파일럿의 의사잡음(PN) 시퀀스를 셀 파일럿의 의사잡음(PN) 시퀀스의 1/n로 하여 구현한다. 이때, n은 셀 파일럿을 나머지 없이 나눌 수 있는 자연수이다.In this case, the method of reducing the chip rate of the cluster pilot to the chip rate of the cell pilot is implemented by setting the pseudo-noise (PN) sequence of the cluster pilot to 1 / n of the pseudo-noise (PN) sequence of the cell pilot. In this case, n is a natural number that can divide the cell pilot without remaining.
도 4 는 본 발명에 따른 클러스터 파일럿 PN 시퀀스와 셀 파일럿 PN 시퀀스의 타이밍에 대한 일예시도로서, n=4일 때 클러스터 파일럿의 의사잡음(PN) 시퀀스와 셀 파일럿의 의사잡음(PN) 시퀀스를 나타낸다.4 illustrates an example of timings of a cluster pilot PN sequence and a cell pilot PN sequence according to the present invention. FIG. 4 shows a pseudonoise (PN) sequence of a cluster pilot and a pseudonoise (PN) sequence of a cell pilot when n = 4. Indicates.
도면에 도시된 바와 같이 n=4일 때, 클러스터 파일럿의 의사잡음(PN) 시퀀스는 셀 파일럿의 의사잡음(PN) 시퀀스의 4배가 된다.As shown in the figure, when n = 4, the pseudo pilot (PN) sequence of the cluster pilot is four times the pseudo noise (PN) sequence of the cell pilot.
도 5 는 본 발명에 따른 간섭을 감소시키기 위한 2 파일럿 처리 시스템의 일실시예 구성도로서, 이동국에 사용되는 일예를 설명한 것이다.5 is a configuration diagram of an embodiment of a two pilot processing system for reducing interference according to the present invention, illustrating an example used in a mobile station.
본 발명에 따른 2 파일럿 처리 시스템은, 기지국으로부터 수신되는 클러스터 파일럿과 외부로부터 입력되는 클러스터 파일럿의 의사잡음(PN) 시퀀스를 곱하는 제1 곱셈기(51), 기지국으로부터 수신되는 셀 파일럿과 외부로부터 입력되는 셀 파일럿의 의사잡음(PN) 시퀀스를 곱하는 제2 곱셈기(52), 기지국으로부터 수신되는 제어신호와 외부로부터 입력되는 셀 파일럿의 의사잡음(PN) 시퀀스를 곱하는 제3 곱셈기(53), 기지국으로부터 수신되는 다수의 트래픽과 외부로부터 입력되는 셀 파일럿의 의사잡음(PN) 시퀀스를 각각 곱하는 다수의 제4 곱셈기(54), 상기 제2 곱셈기(52)의 출력신호와 외부로부터 입력되는 왈시 코드(Walsh code) Wo를 곱하는 제5 곱셈기(55), 상기 제3 곱셈기(53)의 출력신호와 외부로부터 입력되는 왈시 코드(Walsh code) Wx를 곱하는 제6 곱셈기(56), 상기 다수의 제4 곱셈기(54)의 출력신호와 외부로부터 입력되는 다수의 왈시 코드(Walsh code) W1,...Wn을 각각 곱하는 다수의 제7 곱셈기(57) 및 상기 제1 곱셈기(51)의 출력신호와 상기 제5 내지 제7 곱셈기(55 내지 57)의 출력신호를 입력받아 신호를 합성하여 외부로 출력하는 합성기(58)를 포함한다.The two pilot processing system according to the present invention includes a
상기와 같은 본 발명은 준동기 또는 비동기 방식으로 동작하는 광대역 코드분할다중접속(CDMA) 시스템의 단일대역 직접확산 방식 뿐만아니라 멀티 캐리어 방식에도 효과적으로 적용될 수 있다.As described above, the present invention can be effectively applied not only to the single-band direct spread scheme of the wideband code division multiple access (CDMA) system operating in a quasi-synchronous or asynchronous manner but also to the multi-carrier scheme.
도 6 는 본 발명이 멀티 캐리어 방식에 적용되는 경우를 나타내는 일예시도로서, 종래 방법과는 달리 한쪽 대역에만 클러스터 파일럿을 할당하여도 되므로, 사용되는 에너지의 밀도를 줄일 수 있어, 간섭을 감소시킬 수 있다.FIG. 6 is an exemplary view illustrating a case in which the present invention is applied to a multi-carrier scheme. Unlike the conventional method, since a cluster pilot may be allocated to only one band, the density of energy used may be reduced, thereby reducing interference. Can be.
한편, 본 발명에서 시스템의 초기 동기 시간은 클러스터 파일럿의 에너지가 작기 때문에 종래의 2개의 파일럿을 사용하는 시스템에 비해 클러스터 파일럿의 획득 시간을 조금 더 길게 하여야 한다. 그러나, 종래의 하나의 파일럿을 사용하는 방법에 비해서는 초기 동기 시간을 크게 줄이면서 간섭을 줄일 수 있다.On the other hand, the initial synchronization time of the system in the present invention, because the energy of the cluster pilot is small, the acquisition time of the cluster pilot should be slightly longer than the conventional system using two pilots. However, compared to the conventional method using one pilot, interference can be reduced while greatly reducing initial synchronization time.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary knowledge.
상기와 같은 본 발명은, 2개의 파일럿을 사용하는 시스템에서 클러스터 파일럿의 칩 레이트를 셀 파일럿의 칩 레이트보다 작게 하므로써, 종래의 하나의 파일럿을 사용하는 방법보다 초기 동기 시간을 크게 줄이면서 간섭을 감소시킬 수 있어, 통화 품질을 향상시킬 수 있고 가용 채널 용량의 감소를 최소화할 수 있는 효과가 있다.In the present invention as described above, the chip rate of the cluster pilot is smaller than the chip rate of the cell pilot in the system using two pilots, thereby reducing the interference while greatly reducing the initial synchronization time than the conventional method using one pilot. It is possible to improve the call quality and to minimize the reduction of available channel capacity.
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