KR100274847B1 - 개인휴대통신의 동기획득 성능분석장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개인휴대통신의 동기획득 성능분석장치에 관한 것으로, 송/수신용 직접회로를 구동하고 동기획득성능분석에 필요한 기능을 제어하는 프로세서, 데이터를 채널코딩후 전송하는 송신용 집적회로, 채널 환경을 모델링하는 잡음발생기, 송신용 집적회로의 데이터에 잡음이 믹싱되는 신호 합산기, 초기 동기획득과 전송 데이터의 동기복조기능을 수행하는 수신용 집적회로로 구성되어 있으며, 송/수신에 필요한 매개변수(parameter)를 이용하여 송신용 집적회로에 송신용 매개변수를 입력하고 수신용 집적회로에 초기 동기 획득에 필요한 파라메타를 입력한후 전파잡음에 오염됨에 따라 초기 동기획득에 소요되는 소요기간과 동기획득후 동기손실시간을 측정할 수 있으므로 실제 하드웨어적으로 시스템의 동기획득 성능을 분석할 수 있는 효과가 있다.

Description

개인휴대통신의 동기획득 성능분석장치

본 발명은 개인휴대통신(Personal Communication System ; 이하, PCS라 약칭함)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access ; 이하, CDMA라 약칭함)방식을 이용한 모뎀으로 동기시스템의 초기 동기획득 시간측정 및 동기획득 후 전파환경에 따른 동기손실 성능등을 측정할 수 있도록 하는 개인휴대통신의 동기획득 성능분석장치에 관한 것이다.

CDMA는 변조 및 다원접속 방식의 하나로서, 이미 널리 사용중인 확산스펙트럼통신(spread spectrum communication)방식에 근거를 두고 있으며 최근에 와서 디지털 이동통신 및 첨단 무선통신에 응용되고 있다. CDMA방식은 가깝게는 이동통신 수요에 대한 용량문제를 해결하고 장기적으로는 경제적이며 효율적이고 휴대하기 간편한 이동통신방식을 제공한다.

또한, CDMA 모뎀은 정보를 전송하는데 필요한 최소 주파수 대역보다 매우 넓은 대역으로 변조된 여러 신호를 동시에 수신하는 시스템으로 특히, 다원 접속 절차가 간단하고 동기를 맞추기가 용이함에 따라 열악한 채널 환경에서도 시스템의 성능이 양호하다는 장점이 있다.

이러한, 개인휴대통신에 있어서 CDMA 모뎀이 정상적으로 변/복조 하는지를 판별하고 동기 시스템의 초기화부터 동기를 획득할 때까지의 소요 시간과 전파환경에 의하여 동기가 손실될때 까지의 시간을 측정하고 CDMA 모뎀이 동기를 획득할 때의 성능을 분석하는 동기획득 성능 장치가 사용된다.

종래의 동기획득 성능분석장치는 동기식 모뎀에 대하여 데이터 송/수신시 단말기나 모뎀의 동기신호에 의해서 송/수신하고 외부에서 초기동기 획득이나 접속채널과, 동기채널과, 페이징채널과, 트래픽채널의 복조에 필요한 초기값과 구동 파라메타를 제공받아 지정된 기능을 수행한 후 결과를 출력하였다.

그러나, 종래의 동기획득 성능분석 장치는 이론적인 결과치만을 얻을뿐 설계한 동기시스템의 실제 동기획득 성능과는 차이가 있고 동기획득 성능분석을 소프트웨어 장치를 이용한 시뮬레이션으로 구성되어 수행하며 하드웨어적인 검색은 단순한 입출력 결과에 대한 기능을 처리하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 개인휴대통신의 CDMA 모뎀에서 기지국에서 이동국으로 가는 순방향링크와 이동국에서 기지국으로 가는 역방향 링크의 파형 구조를 가지고 정상적으로 변/복조 하는지를 판별하고 동기 시스템의 초기화부터 동기를 획득할 때까지의 소요 시간과 전파환경에 따른 동기 손실 시간을 측정하고 모뎀이 동기를 획득할 때까지의 성능 분석함을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 기지국으로부터 다른 신호들을 복조할 때 반송파 위상 동기의 기준으로 사용되고 있는 신호의 위치를 찾기 위한 동기 시스템의 초기치부터 초기 동기 획득 시까지 소요되는 시간과 동기 획득 후 전파 환경에 따른 동기 손실시 까지의 시간을 측정하여 CDMA 모뎀에서의 동기획득 성능을 분석하는 데에 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 따른 동기획득 성능분석장치의 블록구성도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 프로세서110 : 검색용 메모리

120 : 수신용 집적회로130 : 입출력 제어부

140 : 송신용 집적회로150 : 잡음 발생기

160 : 신호 합산기

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 데이터(data)송신에 필요한 인자를 이용하여 채널 코딩(coding)과 확산을 거쳐 전송하는 송신용 집적회로와, 동기획득후 손실시간을 측정하고 동기획득 소요시간을 측정하는데 필요한 잡음 발생기와, 송신용 집적회로의 전송 데이터 채널에 잡음(noise)이 오염되는 신호합산기와, 신호합산기로부터 발생하는 전송데이터의 동기 복조 기능을 수행하는 수신용 집적회로와, 수신용 집적회로에 수신된 데이터를 저장하는 검색용 메모리와, 동기획득과 잡음에 오염에 따라 동기를 손실하였을 경우의 결과를 수신하고 성능을 분석하는 프로세서(processor)부와, 데이터의 전송 경로를 설정하는 입/출력 제어부로 구성하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명에 따른 CDMA모뎀의 동기획득 성능분석장치의 블록구성도로서, 송/수신용 집적회로를 구동하고 동기획득성능분석에 필요한 기능을 제어하는 프로세서(100)와, 데이터를 채널코딩과 확산후 전송하는 송신용 집적회로(140)와, 채널 환경을 모델링하는 잡음발생기(150)와, 송신용 집적회로의 데이터에 잡음이 믹싱되는 신호 합산기(160)와, 초기 동기획득과 전송 데이터의 동기복조기능을 수행하는 수신용 집적회로(120)와, 수신용 집적회로의 데이터를 저장하고 프로세서의 요구에 따라 데이터를 전달하는 검색용 메모리(110)와, 전송 데이터를 제어하는 입/출력 제어부(130)로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 개인휴대통신의 동기획득 성능분석장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

CDMA 모뎀에 있어서 프로세서(100)는 송/수신용 집적회로(120,140)와 잡음 발생기(150)가 정상적으로 동작할 수 있도록 파라메터를 제공하여 초기 동기획득과 동기손실에 따른 결과를 수신하고 성능을 분석한다. 프로세서(100)에서 전송되는 파라메터를 적절하게 제어하기 위한 입출력 제어부(130)는 전송데이타 어드레스를 디코딩하여 파라메터의 전송경로를 설정하여 준다.

프로세서(100)로부터 파라메터를 제공받은 송신용 집적회로(140)는 채널 코딩과 PN확산 과정을 거쳐 바이트(byte) 단위로 신호 합산기(160)에 전송하는 기능을 가지고 있다. 또한 상기 프로세서(100)로부터 파라메터를 제공받은 잡음발생기(150)는 부가성 가우시안 잡음을 비롯한 여러 가지 잠음원을 발생시켜 신호 합산기(160)에 전송한다.

이러한 신호 합산기(160)는 송신용 집적회로(140)의 출력이 잡음발생기(150)의 잡음에 오염되어 동기획득시 손실을 만들어서 수신용 집적회로(120)에 데이터를 전송한다. 신호 합산기(160)로부터 데이터를 전송받은 수신용 집적회로(120)는 프로세서(100)로부터 QPSK(Quardrature Phase Shift Keying)변조 과정에서 사용한 매개변수를 제공받아 초기 동기획득과 전송 데이터의 동기 복조 기능을 수행한다. QPSK(quardrature phase shift keying)변조방식은 입력 한 비트당 하나의 신호를 전송하는 방식과 달리 입력 두 비트당 하나의 신호를 전송함으로서 대역폭이 BPSK(binary phase shift keying)변조방식의 1/2로 감소하므로 CDMA링크에 주로 사용한다. CDMA 변조기술은 입력 비트의 홀수번째 비트는 I(In Phase)채널로, 짝수번째 비트는 Q(Quadrature)채널로 전송되고, "0"비트는 -1로 "1"비트는 1로 치환되는 방식으로 이동국이 다른 기지국으로부터 수신한 신호를 구별하는데 사용되는 코드는 의사잡음(Pseudo Noise ; PN) 2진코드이다. 다른 기지국 및 섹터로부터의 신호는 기본 코드로부터의 시간 편차(offset)로서 구별한다.

이것은 수신기가 자기상관에 의해 한 개의 코드 칩 시간(대략 1μsec)보다 큰 모든 시간 편차를 평균하면 0이 된다는 PN 2진코드의 초기값과, 전력제어용 정보와, 타이밍 제어용 정보로 구분한다.

특정 CDMA 무선 채널에서 한 안테나로부터 송신된 여러신호는 공통 PN코드 위상을 공유한다.

이동국 수신기는 왈쉬(walsh)함수(하다마드(hadamard)행렬이라고도 함)이론에 따라 2진 직교 코드를 사용하여 이들 신호를 구별하고 64개의 서로 다른 직교 부호로 제공되는 생성번호와, 이득제어용 정보로 구분되어 초기 동기 획득을 수행하고 결과값을 검색용 메모리(110)에 저장시킨다.

동기 획득에 따른 결과값이 저장된 검색용 메모리(110)는 프로세서(100)의 요구에 따라 수신용 집적회로(120)에서 측정한 데이터를 전송하므로서 동기획득 성능분석장치가 정상적으로 동작을 하게 된다.

이상, 상기와 같이 설명한 본 발명은 PCS의 동기획득분석장치로서 송/수신에 필요한 매개변수(parameter)를 이용하여 송신용 집적회로에 송신용 매개변수를 입력하고 수신용 집적회로에 초기 동기 획득에 필요한 파라메타를 입력한후 전파잡음에 오염됨에 따라 초기 동기획득에 소요되는 소요기간과 동기획득후 동기손실시간을 측정할 수 있으므로 실제 하드웨어적으로 시스템의 동기획득 성능을 분석할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 데이타 전송에 필요한 매개변수(parameter)를 제공받아 전송데이터를 채널 코딩과 의사잡음(pesudo noise ; PN)확산과정을 거쳐 전송하는 송신용 집적회로;

   전파환경을 모델링하기 위한 매개변수(parameter)를 제공받아 여러 가지 잡음과 부가성 가우시안 잡음을 발생시키는 잡음발생기;

   상기 송신용 집적회로(140)의 데이터에 상기 잡음발생기의 데이터를 믹싱하여 잡음에 오염된 채널 환경을 만드는 신호 합산기;

   초기 동기획득에 필요한 매개변수(parameter)를 제공받아 동기 회로를 초기값으로 만들고 초기 동기획득을 수행하며, 상기 신호 합산기의 출력에 따른 초기 동기획득 소요시간과 동기획득후 손실시간을 측정하는 수신용 집적회로;

   상기 송/수신용 집적회로와 상기 잡음 발생기를 구동하기 위하여 매개변수(parameter)를 제공하고, 상기 수신용 집적회로의 결과를 받아 초기 동기획득에 소요되는 시간과 동기획득후 잡음환경에 의한 동기손실 시간을 검색하여 동기획득 성능을 분석하는 프로세서로 구성된 것을 특징으로 하는 개인휴대통신의 동기획득 성능분석장치.
2. 제1항에 있어서,

   초기동기획득의 소요시간과 동기획득후 손실시간을 측정한 결과치를 저장한후 프로세서가 데이터를 요구하면 전달해주는 검색용 메모리를 더 구비하는 개인휴대통신의 동기획득 성능분석장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 송신용 집적회로, 수신용 집적회로, 잡음발생기로 분배되는 파라메타를 적절하게 제어하기 위하여 전송 데이터 어드레스를 디코딩한 후 데이터 전송경로를 설정해주는 입출력 제어부를 더 구비하는 개인휴대통신의 동기획득 성능분석장치.