KR100268547B1 - M진배직교부호변조방식을이용한다원접속송수신장치 - Google Patents

M진배직교부호변조방식을이용한다원접속송수신장치 Download PDF

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야 :
본 발명은 부호분할다중접속 통신시스템의 다원접속 송수신장치에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제 :
종래 대역확산 신호변조 방식은 협대역 신호방식에 비하여 어느 정도는 다수의 사용자에게 높은 주파수 이용 능력을 제공하였으나, 주파수 및 전력 효율의 관점에서 폭발적으로 증가하는 휴대용 무선통신 서비스의 요구에 효율적으로 대처하는 데에는 한계가 있었다.
다. 발명의 해결 방법의 요지 :
본 발명은 송신할 서로 다른 사용자 신호간의 상호 간섭이 배제되도록 직교시퀀스와 상이한 PN시퀀스를 사용하여 변조하고, 동일 주파수 및 시간대의 중첩된 수신 사용자 신호를 상호 간섭이 배제되도록 직교시퀀스와 PN시퀀스를 사용하여 복조하는 부호분할다중접속 통신시스템의 M진 배직교 부호변조 방식을 이용한 다원접속 송수신장치를 구현하였다.
라. 발명의 중요한 용도 :
M진 배직교 부호변조 방식을 이용한 다원접속 송수신장치.

Description

M진 배직교 부호변조 방식을 이용한 다원접속 송수신장치{MULTI ACCESS TRANSCEIVER USING M-ARY BIORTHOGONAL CDMA}
본 발명은 부호분할다중접속 통신시스템에서 광대역 다원접속용 신호변조 및 그 신호를 이용한 송, 수신장치에 관한 것으로, 특히, 다수의 사용자가 동일 주파수 대역을 동시에 사용하여 음성(샘플링된 후의 음성 데이터) 또는 데이터 정보를 전송할 수 있는 다원접속 송수신장치에 관한 것이다.
오늘날 무선통신 서비스의 급속한 증가 추세에 비추어 현재 사용하고 있는 무선전파 스펙트럼의 포화현상은 쉽게 예견될 수 있다. 따라서, 주파수 효율면에서 우수한 특성을 가지는 새로운 무선통신 기술의 개발이 요청되고 있다. 이러한 무선통신의 대표적인 예로 부호분할다중접속(CDMA) 통신시스템을 들 수 있다.
한편, 이와 같은 무선 통신시스템을 통해 휴대용(portable) 무선 단말기를 이용하여 통화를 하거나 컴퓨터를 사용하여 무선접속을 하는 경우에는 기본적으로 충전전원의 지속시간(battery life)이 중요하다. 그 이유로 휴대용 무선 단말기의 경우에는 자체 배터리로부터 동작 전원을 공급받아야 하기 때문이다. 이러한, 상기 충전전원의 지속시간은 휴대용 무선 단말기 등의 내부 전기적 소자들의 소모 전력에 의해 가장 큰 영향을 받는다고 하여도 과언이 아닐 것이며, 이와 같은 이유로 전력 효율면에서 뛰어난 신호변조 방법 및 이를 사용한 송수신 장치의 개발이 필요하다.
또한, 부호분할다중접속 통신시스템은 무선망을 통해 음성, 데이터 등을 전송하게 됨에 따라 흔히 페이딩, 저전력 전송, 간섭 및 차단(interception) 등으로 인한 전송선로의 품질이 저하된다. 이러한 열화된 전송선로의 문제를 극복하기 위해서는 간섭, 페이딩, 차단(interception) 등에 강한 특성을 가지며, 아울러 높은 주파수 효율을 갖는 대역확산 신호방식을 사용한 무선통신 기술에 대한 개발이 시급하다.
상술한 바와 같은 요구로 인해 종래에 제안된 것이 송신하고자 하는 신호를 사용자 고유의 PN 시퀀스에 의하여 부호화 시킴으로서 상기 송신하고자 하는 신호가 가지고 있는 신호스펙트럼 영역을 확산하여 광대역 신호로 변환하여 송신하는 방식이다. 이러한 변조신호를 직접시퀀스 방식의 대역확산 신호라고 한다.
이러한, 신호변조 방식은 송신하고자 하는 신호를 광대역 신호로 변환하여 송신함에 따라 종래의 협대역 신호방식에 비하여 어느 정도는 다수의 사용자에게 높은 주파수 이용 능력을 제공하였다. 하지만 상술한 바와 같은 종래의 신호변조 방식으로는 주파수 및 전력 효율의 관점에서 폭발적으로 증가하는 이동통신 서비스의 요구에 효율적으로 대처하는 데에는 한계가 있었다.
따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 유한한 무선 전파 자원의 효율적인 이용과 전력 효율을 개선하기 위한 신호변조 방식을 가지는 다원접속 송수신장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 M진 배직교 신호변조 방식을 이용한 부호분할다중접속 통신시스템의 다원접속 송수신 장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 전력효율의 관점에서 우수한 성능을 보이는 펄스위치변조 및 주파수 효율의 관점에서 뛰어난 M진 배직교(biorthogonal) 부호변조 방식을 상호 결합한 직접시퀀스 대역확산 신호방식을 구현하였다. 즉, 이진 펄스 위치 및 진폭 변조된 배직교 시퀀스를 이용하여 M진 배직교(biorthogonal) 신호를 발생시키는 방법이 포함된다. 본 발명에 의한 변조신호는 직접시퀀스 방식의 M진 배직교 대역확산 신호로서, 음성 데이터 또는 데이터 정보를 이진 펄스위치 및 진폭 결합변조 (combined modulation)한 후, 다시 이 변조신호를 직교시퀀스를 사용하여 M진 배직교 부호변조를 한다. 이렇게 변조된 신호는 사용자 고유의 PN시퀀스로 대역 확산하여 전송되며, 수신장치에서는 수신한 변조신호를 펄스파형 상관기(correlator)를 거처 누산기(accumulator)에서 직교시퀀스 및 PN시퀀스를 사용하여 복조함으로서 최종적으로 데이터를 복원한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 M진 배직교 부호분할 다원접속장치의 구성도.
도 2는 도 1의 M진 배직교 부호분할 다원접속장치를 구성하는 송신장치의 상세 구성도.
도 3은 도 1의 M진 배직교 부호분할 다원접속장치를 구성하는 수신장치의 상세 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이진 펄스위치 및 진폭 변조된 M진 배직교 시퀀스의 칩(chip) 펄스 파형도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 직접 시퀀스 대역 확산 신호를 변조하는 것을 나타내는 데이터 신호의 파형도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 동일한 부호가 사용되고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이진 펄스위치 및 진폭 변조된 배직교 시퀀스를 이용한 M진 배직교(biorthogonal) 부호분할 다원접속장치의 개략적인 블록도이다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 다원접속장치는 M진 배직교신호 변조기(10∼10n), 혼합기(12∼12n)로 구성된 송신장치(100)와 혼합기(18∼18n), M진 배직교신호 복조기(20∼20n)로 구성된 수신장치(200)로 구성된다.
먼저, 송신장치(100)의 구성을 설명하면, n개로 구성된 M진 배직교 신호변조기(10∼10n)는 서로 다른 사용자 신호간에 상이한 PN시퀀스를 사용하여 상호 간섭을 배제하도록 신호를 변조한다. 또한, 동일한 사용자 신호간에는 배직교성을 부여하여 신호를 변조한다. n개로 구성된 혼합기(12∼12n)는 상기 M진 배직교 신호변조기(10∼10n)를 통해 변조된 신호와 반송파를 혼합한다.
전송지연(14∼14n)는 상기 혼합기(12∼12n)를 통해 혼합된 변조파가 무선 통신에 의해 전송될 시 발생되는 지연을 의미한다. 다원접속 전송로(16)는 상기 송신장치(100)로부터 송출된 변조신호가 전송되는 공간을 의미하며, 상기 다원접속 전송로(16)를 통해 전송되는 변조신호는 채널잡음이 혼합된다.
다음으로 수신장치(200)의 구성을 설명하면, n개로 구성된 혼합기(18∼18n)는 전송로를 통하여 전송된 변조신호를 송신장치(100)의 혼합기(12∼12n)의 반송파와 동일한 반송파로 혼합한다. n개로 구성된 M진 배직교신호 복호기(20)는 PN시퀀스를 사용하여 동일 주파수 및 시간대의 중첩된 여러 사용자 신호들간의 상호간섭을 배제하면서 동시에 신호처리를 수행하여 각각의 사용자에게 전달한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른
Figure pat00001
비트(bit) 단위의 블록으로 전송되는 n번째 사용자 데이터를 변조하여 송신하는 송신장치(100)의 구성은 도 2에 도시된 바와 같다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 상기 송신장치(100)는 이진 펄스 위치 및 진폭 결합변조기(22), 펄스발생기(24), 직교시퀀스발생기(26), M진 배직교부호 변조기(28), PN시퀀스발생기(30)로 구성된 M진 배직교 신호변조기(10n)와 혼합기(12n)로 구성된다.
상기 M진 배직교 신호변조기(10n)의 구성을 보면, 이진 펄스 위치 및 진폭 결합변조기(22)는
Figure pat00002
비트 단위의 블록으로 전송되는 n번째 사용자 데이터로부터 이진 펄스위치 및 진폭 변조된 신호를 발생한다. 펄스발생기(24)는
Figure pat00003
주기 펄스를 발생한다. M진 배직교 부호변조기(28)는 이진 펄스 위치 및 진폭 결합변조기(22)의 출력신호와 직교시퀀스 발생기(26)의 부호를 결합하여 M진 배직교 부호를 발생한다. PN시퀀스 발생기(30)는 신호를 구분하기 위해 상기 M진 배직교 부호변조기(28)로부터 출력되는 신호를 사용자 고유의 PN시퀀스로 대역 확산한다.
도 3에는 도 2에 도시된 송신장치(100)에 대응하여 작동하는 수신장치(200)의 상세 구성이 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신장치(200)는 펄스파형상관기(40a,40b), 전환스위치(46a,46b), 누산기(48), 비교기 및 부호검출기(54)로 구성된다.
상기 도 3을 참조하여 구성을 설명하면, 펄스파형상관기(40a,40b)는 수신된 신호와 펄스 파형간에 상호상관을 취하여 출력신호를 발생한다. 전환스위치(46a,46b)는 상기 펄스파형 상관기(40a,40b)를 통과한 신호중에서 특정 펄스 에너지를 샘플링한다. 직교시퀀스 발생기(52) 및 PN시퀀스 발생기(50)는 상기 송신장치(100)의 직교시퀀스발생기(26) 및 PN시퀀스 발생기(30)와 본질적으로 동일한 시퀀스들을 발생한다. 누산기(48)는 상기 직교시퀀스 발생기(52) 및 PN시퀀스 발생기(50)로부터 인가되는 직교시퀀스와 n번째 고유의 PN시퀀스를 사용하여 타 사용자의 간섭을 제거하면서 신호를 복조한다. 비교기(54)는 상기 누산기(48)의 출력에서 최대 절대값을 선택한다. 부호검출기(54)는 상기 최대 절대값의 부호(sign)를 검출하여 심볼 결정한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이진 펄스위치 및 진폭 변조된 M진 배직교 시퀀스의 칩(chip) 펄스를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 직접 시퀀스 대역 확산 신호를 변조하는 것을 나타내는 데이터 신호의 파형도이다.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명을 설명하기 전에 본 발명에 이용되는 이진 펄스위치 및 진폭 결합변조 방식과 직교시퀀스를 이용한 M진 배직교 부호변조 방식에 대하여 간단히 설명하면 다음과 같다.
이진 펄스위치 및 진폭 결합변조 방식은 도 4 에 도시된 바와 같이
Figure pat00004
Figure pat00005
비트의 정보를 받아 이 가운데 2 비트를 k번째 사용자의 펄스의 위치
Figure pat00006
및 진폭
Figure pat00007
에 실어 전송하는 신호방식이며, 나머지
Figure pat00008
비트는 직교시퀀스
Figure pat00009
을 사용하여 전송하게 된다.
여기서, 이진 펄스위치 및 진폭변조는 직교시퀀스와 상호 결합하여 결과적으로 M진 배직교 부호변조 신호를 형성한다. k번째 사용자의 M진 배직교 신호파형
Figure pat00010
(
Figure pat00011
는 심볼시간)는 다음과 같다.
Figure pat00012
여기서 ψ(t)는 직교 시퀀스에 의해 사용된 칩 펄스의 파형으로서 이진 펄스위치변조를 위해 0≤t〈tg영역에서만 존재하며, TW는 직교시퀀스의 칩 시간으로 TW=2Tg의 관계를, 그리고 심볼시간 T는 T=(M/4)TW로 주어진다.
M진 배직교 부호변조에 사용되는 직교시퀀스는 Hadamard 행렬을 이용하여 용이하게 발생시킬 수 있다. 이를 수학식으로 표현하면 하기 〈수학식 2〉로 나타낼 수 있다.
Figure pat00013
단, 상기 〈수학식 2〉에 있어 초기조건으로 H0=1이며, k번째 사용자의 직교시퀀스 hk는 Hadamard 행렬 Hn(n=0,1,.....,M/4-1) 가운데 어느 한 벡터(vector)로 매핑(mapping)된다.
따라서, k번째 사용자의 M진 신호파형 Wk,1(t),Wk,2(t); 0≤t〈T사이에는 배직교성(biorthogonal property)을 만족한다. 이를 수학식으로 표현하면 하기 〈수학식 3〉으로 표현할 수 있다.
Figure pat00014
여기서 ak,bk는 진폭을,
Figure pat00015
는 펄스의 위치를 나타내는 변조 변수이고, hk,gk는 직교시퀀스에 해당한다. 단, Es는 심볼 Wk(t)의 에너지이다.
k번째 사용자의 M진 배직교 부호변조 신호를 타 사용자 신호와 구별하고, 또한 대역확산을 위해 k번째 사용자 고유의 PN시퀀스 Cj (k)(j=0,1,...,N-1)의 칩(chip) 펄스를 사용하여 M진 배직교 신호파형 Wk(t)를 부호화하게 된다. 최종적으로 발생되는 M진 배직교 대역확산 신호 Sk(t); 0≤t〈T 는 하기 〈수학식 4〉와 같다.
Figure pat00016
여기서 Ψ(t)는 PN 시퀀스에 의해 사용된 칩 펄스의 파형으로서 이진 펄스위치 변조를 위해 0≤t〈Tp영역에서만 존재하며, Tc는 PN 시퀀스의 칩 시간으로 Tc=2Tp의 관계를 가진다. 그리고 심볼시간 T는 T=NTc로 주어진다. 따라서, PN 시퀀스 Cj (k)의 주기는 N=(M/4)L에 해당한다. 이때 Tw=LTc로서 직교시퀀스의 칩 펄스는 PN시퀀스의 칩 펄스에 의해 L배 대역 확산된다.
도 5 에 도시된 것은 k번째 사용자의 M진 배직교 신호파형
Figure pat00017
와 사용자 고유의 PN 시퀀스
Figure pat00018
(j=0,1,...,N-1)에 의해 발생된 직접시퀀스 방식의 M진 배직교 대역확산 신호
Figure pat00019
로서 M=16인 경우에 발생된 신호의 예들을 도시한 것이다. 여기서, 이진 펄스위치 및 진폭 변조된 시퀀스는 상호 직교성을 가지며, 입력되는
Figure pat00020
비트의 데이터와 일대일 대응되어 M진 배직교 신호가 된다.
본 발명에 의한 변조신호는 상기한 이진 펄스위치 및 진폭 결합 변조된 M진 배직교 시퀀스를 이용한 것으로, 음성 데이터 또는 데이터 정보를 펄스위치 및 진폭의 변화로 1차 변조하고, 다시 1차 변조신호를 직교시퀀스를 사용하여 2차 배직교 변조한 후, 최종적으로 사용자 고유의 PN시퀀스로 부호화한다. 이렇게 변조된 신호는 전송된 후에 수신장치(200)에서 펄스파형 상관기(40a,40b)를 사용하여 1차 복조된 후 다시 누산기(48)에서 직교시퀀스 및 PN시퀀스를 이용 2차 복조된다.
Figure pat00021
비트(bit) 단위의 블록으로 전송되는 k번째 사용자 데이터를 변조하기 위한 송신장치(100)의 구성도가 도 2 에 도시되어 있다. 상기 송신장치(100)는
Figure pat00022
비트 단위의 블록으로 전송되는 k번째 사용자 데이터로부터 이진 펄스위치 및 진폭 결합변조기(22)를 통해 이진 펄스위치 및 진폭 변조된 신호를 발생시키며, 펄스발생기(24)를 통해 상기 발생된 이진 펄스위치 및 진폭 변조된 신호로부터
Figure pat00023
주기 펄스를 발생시킨다. 또한 상기 이진 펄스위치 및 진폭 결합변조기(22)의 신호와 직교시퀀스 발생기(26)의 부호는 M진 배직교 부호변조기(28)를 통해 결합하여 M진 배직교 부호를 발생시킨다. 그리고 PN시퀀스 발생기(30)를 통해 상기 발생된 M진 배직교 부호를 사용자 고유의 PN시퀀스로 대역 확산하여 신호를 구별해 준다.
k번째 사용자의 데이터는
Figure pat00024
비트 단위의 블록으로 구분되고, 각 비트 블록에 대응되는 펄스위치
Figure pat00025
및 진폭
Figure pat00026
을 이진 펄스위치 및 진폭 결합변조기(22)에서 선택한다. 여기서
Figure pat00027
는 직교시퀀스의 칩 주기(
Figure pat00028
)로 발생하는 펄스
Figure pat00029
(t)와 결합하여 변조된다. 출력신호는 하기 〈수학식 5〉로 주어진다.
Figure pat00030
상기 〈수학식 5〉의 형태로 주어지는 출력신호는 직교시퀀스
Figure pat00031
와 M진 배직교 부호변조기(28)에서 상호 결합되어 M진 배직교 신호파형
Figure pat00032
를 발생시킨다. 상기 M진 배직교 부호 변조기(28) 및 PN시퀀스 발생기(30)는 특정 k번째 사용자의 M진 배직교 신호에 타 사용자 신호와의 상호간섭을 배제하기 위한 k번째 사용자 고유의 PN시퀀스
Figure pat00033
(j=0,1,...,N-1)을 사용하여 직접시퀀스 방식의 대역확산 신호
Figure pat00034
를 발생시킨다. 이렇게 발생된 k번째 사용자의 출력신호는 최종적으로 반송파 변조되어 전송된다. 상기 k번째 사용자의 전송신호를 수학식으로 표현하면 하기 〈수학식 6〉과 같다.
Figure pat00035
여기서
Figure pat00036
는 공용 반송파 주파수,
Figure pat00037
는 k번째 사용자의 반송파 변조기의 위상을 각각 나타낸다.
도 3 에서는 도 2의 송신장치(100)와 대응하여 작동하는 수신장치(200)가 도시되어 있다. 본 발명의 수신장치(200)는 수신된 신호와 펄스 파형간에 상호상관을 취하여 출력신호를 발생시키는 펄스파형 상관기(40a,40b), 상기 펄스파형 상관기(40a,40b)를 통과한 신호 중에서 특정 펄스 에너지를 샘플링하기 위한 전환스위치(46a,46b), 상기 송신장치(100)의 직교시퀀스 및 PN시퀀스 발생기(26,30)와 본질적으로 동일한 시퀀스들을 발생시키는 직교시퀀스 발생기(52) 및 PN시퀀스 발생기(50), 직교시퀀스와 k번째 고유의 PN시퀀스를 사용하여 타 사용자의 간섭을 제거하면서 신호복조를 위한 누산기(48), 상기 누산기(48)의 출력에서 최대 절대값을 선택하는 비교기(54), 및 상기 최대 절대값의 부호(sign)를 검출하여 심볼 결정을 내리는 부호검출기(54)로 구성된다.
상기 펄스파형 상관기(40a,40b)에 입력되는 신호는 도 1의 M진 배직교 신호변조기에서 전송된 변조된 신호
Figure pat00038
는 k번째 사용자의 전송지연, K는 동시 사용자의 수) 이다. 상기 변조신호는 수신된 신호와 펄스 파형간의 상호상관을 취하여 신호를 출력하는 펄스 파형 상관기(40a,40b)를 통과한다. 동시에 펄스 파형 상관의 동기
Figure pat00039
가 이루어져 펄스 에너지
Figure pat00040
를 얻으며, 상기
Figure pat00041
를 수학식으로 표현하면 하기 〈수학식 7〉과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00042
상기 펄스파형 상관기(40a,40b)는 충방전 시간을 고려하여 상하 두 개의 상관기로 구성되며
Figure pat00043
시간지연을 갖고 교대로 동작하도록 설계된다. 이때 펄스파형 상관기(40a,40b)에서 출력된 신호는 각각
Figure pat00044
시간주기로 개폐되는 두 개의 상하 전환스위치(46a,46b)에 차례로 입력된다. 상기 전환스위치(46a,46b)는 펄스파형 상관기(40a,40b)를 통과한 신호에서 k번째 사용자의 0 또는 ±
Figure pat00045
에 해당하는 펄스 에너지의 상관값을 샘플링하기 위하여
Figure pat00046
주기로 개폐되는 스위치이다.
상호간섭을 제거하면서 특정 k번째 사용자의 M진 배직교 변조신호를 복조하기 위하여 M/4개의 직교시퀀스
Figure pat00047
와 사용자 고유의 PN시퀀스
Figure pat00048
(j=0,1,...,N-1)을 각각 직교시퀀스 발생기(52), PN시퀀스 발생기(50)로부터 누산기(48)에 입력하여 상하 전환스위치(46a,46b)의 샘플된 상관값
Figure pat00049
와 각각 M/4개의 선형합(linear summation)을 취하여 해당 판별변수(decision variables)
Figure pat00050
와
Figure pat00051
를 형성한다.
여기서 상관값 및 판별변수는 하기 〈수학식 8〉에서 나타내고 있는 바와 같다.
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
Figure pat00055
위 판별변수는 비교기(54)에 입력되어 최대 절대값을 주는 판별변수를 결정하게 된다. 이를 수학식으로 표현하면 하기 〈수학식 9〉로 나타낼 수 있다.
Figure pat00056
이때 만약
Figure pat00057
이면 이진 펄스위치변조 변수 및 직교시퀀스는
Figure pat00058
로 결정되며, 반대의 경우에는
Figure pat00059
로 추정된다.
최종적으로 심볼
Figure pat00060
의 부호(sign)를 결정하기 위하여 부호검출기(54)에서
Figure pat00061
인 경우에
Figure pat00062
이면
Figure pat00063
=1이고, 반대로
Figure pat00064
이면
Figure pat00065
로 추정된다. 이 후에 k번째 사용자의
Figure pat00066
비트 단위의 데이터 블록은 복조된 M진 신호
Figure pat00067
로부터 차례로 복원된다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 다수의 사용자가 동일 주파수 대역 및 동일 시간대에 채널을 접속하여 상호간섭을 효과적으로 배제하면서 음성 또는 데이터 정보를 전송할 수 있는 것이다. 또한, 대역확산의 정도를 결정하는 직교시퀀스의 칩 시간 TW와 PN시퀀스의 칩시간 TC의 비율(ratio), 즉, L값을 주어진 전송대역폭에 따라 변화시킴으로써 시스템의 성능을 양호하게 유지하면서 동시에 송수신기의 복잡도를 최소로 할 수 있는 것이다. 구체적으로는 N=(M/4)L의 관계에서 PN시퀀스의 주기 N은 전송대역폭에 영향을 주며, 변조레벨의 수 M은 송수신기의 복잡도를 결정하는 시스템 변수이다. 따라서 N과 M의 적절한 선택으로 주어진 시스템 환경하에서 성능대비 복잡도를 최적화할 수 있는 것이며, 주파수 및 전력 효율을 향상시키는 효과가 있다.
더욱이 본 발명은 이진 펄스위치 및 진폭 결합변조 방식을 채택함으로써 직교시퀀스에서 사용할 변조레벨의 수를 M/4으로 크게 감소시켜 종래의 M진 직교변조 방식에 비해 수신기의 구조를 간편하게 설계할 수 있도록 하였다. 이러한 이유로 향후 개인휴대통신 분야에서 저렴한 단말기의 구현에 적극 활용될 수 있을 것이다.

Claims (1)

  1. 부호분할다중접속 통신시스템의 다원접속 송수신장치에 있어서,
    사용자 신호를 이진 펄스 위치 및 진폭 변조하여 출력하는 변조부와, 상기 변조부로부터의 신호에 따라 소정 주기를 가지는 펄스를 발생하는 펄스발생부와, 상기 변조부로부터의 신호를 이용한 하다마드 행렬에 의해 직교 시퀀스를 발생하는 직교 시퀀스 발생부와, 상기 펄스발생부로부터의 펄스와 상기 직교 시퀀스 발생부로부터의 직교 시퀀스를 결합하여 M진 배직교 신호를 발생하는 부호변조부와, 사용자 고유의 PN 시퀀스를 생성하고, 상기 생성한 PN 시퀀스로 상기 부호변조부로부터의 M진 배직교 신호를 대역 확산하는 PN시퀀스발생기와, 상기 PN시퀀스발생기로부터의 대역 확산된 신호를 반송파와 혼합하여 출력하는 혼합기를 포함하는 송신장치와,
    상기 송신장치로부터 수신되는 사용자 신호와 소정 펄스 파형간의 상호 상관을 취하여 상기 수신되는 사용자 신호를 선택적으로 복원하는 펄스파형 상관부와, 상기 펄스파형 상관부로부터의 신호를 특정 펄스 에너지 별로 샘플링하는 전환스위치와, 상기 전환스위치를 통해 인가되는 신호를 상기 송신장치와 동일한 직교시퀀스 및 PN시퀀스를 이용하여 복조하는 누산기와, 상기 누산기로부터의 신호에 대한 절대값을 검출하는 비교기와, 상기 비교기로부터의 절대값의 부호를 검출하여 심볼을 결정하는 부호검출기를 포함하는 수신장치로 구성함을 특징으로 하는 M진 배직교 부호변조 방식을 이용한 다원접속 송수신장치.
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D.I.Kim, "Biorthogonal Pulse Position Modulated Direct-Sequence CDMA for Wireless Local Communication", IEE Proc. Commun. pp1350-2425(2/01/1997) *

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