KR100311968B1

KR100311968B1 - 이동통신시스템에서의신호전송방법,송신기,수신기및확산코드동기방법

Info

Publication number: KR100311968B1
Application number: KR1019970707843A
Authority: KR
Inventors: 게니치 히구치; 마모루 사와하시; 후미유키 아다치; 고지 오노; 아키히로 히가시
Original assignee: 다치카와 게이지; 가부시키가이샤 엔.티.티.도코모
Priority date: 1996-03-05
Filing date: 1997-03-04
Publication date: 2001-12-28
Also published as: CN1080047C; EP0825737A4; DE69737670D1; CN1180463A; EP0825737B1; CA2217575C; EP0825737A1; JP3214860B2; WO1997033400A1; CN1390000A; DE69737670T2; KR19990008317A; CN1185819C; US6167037A; CA2217575A1

Abstract

전진 링크 제어 채널의 고속 확산 코드 동기를 달성한다. 제어 채널 정보 신호 및 트래픽 채널 정보 신호는 제1 확산 코드(쇼트 코드) 생성기(11)로부터 공급되고 정보 심볼의 주기와 동일한 주기를 갖는 상이한 제1 확산 코드에 의해 각각 확산된다. 이어서, 제어 채널 정보 신호만 제3 확산 코드 (롱 코드 마스크부 복소 공액 코드) 생성기(12)로부터 공급되고 공통의 확산을 위해 사용된 롱 코드 (제2 확산 코드)의 복소 공액의 형태를 갖는 제3 확산 코드에 의해 확산된다. 전체 채널의 신호는 적절한 타이밍에 가산기(13)에 의해 더해지고, 구해진 합은 제2 확산 코드 생성기(14)로부터 공급된 제2 확산 코드에 의해 확산되어, 확산 변조 신호로서 출력된다.

Description

[발명의 명칭]

이동 통신 시스템에서의 신호 전송 방법, 송신기, 수신기 및 확산 코드 동기 방법

[기술 분야]

본 발명은 직접 확산(direct sequence)을 사용하여 멀티플 액세스를 실행하는 직접 확산 코드 분할 다중 접속(direct sequence code division multiple access : DS-CDMA) 방식을 적용하는 이동 통신 시스템에서의 신호 전송 방법, 송신기, 수신기 및 확산 코드 동기 방법(spreading code synchronization)에 관한 것이다.

[배경 기술]

DS-CDMA 통신 방법은 정보 데이터 레이트보다 더 높은 레이트를 갖는 코드를 사용하여 그 정보 데이터의 대역폭을 확산한 후 전송하는 방법으로서, 셀룰러 시스템에 적용하기 위해 그의 연구 개발이 집중적으로 행해지고 있다. 이것은 DS-CDMA 시스템이 종래 주파수 분할 다중 접속(frequency division multiple access : FDMA) 또는 시분할 다중 접속(time division multiple access : TDMA)과 비교하여 사용자수에 대한 용량을 증가시킬 수 있는 플렉시블한 셀 설계를 용이하게 하는 특성을 갖기 때문이다.

DS-CDMA 시스템은 2가지 확산 방법, 즉 정보 심볼의 주기와 동일한 주기를 갖는 "쇼크 코드(short code)"라고 하는 확산 코드(spreading code)를 사용하여 확산을 실행하는 방법과 정보 심볼의 주기보다 더 긴 주기를 갖는 "롱 코드(long code)"라고 하는 확산 코드를 사용하여 확산을 실행하는 방법을 포함한다. 확산 코드로서는 골드 코드(Gold code) 또는 그 밖의 코드가 사용된다. 골드 코드는 2가지 M(최대) 시퀀스로 구성되고, 동일한 그룹에 속하는 골드 코드는 그의 주기에 대응하는 수만큼 생성될 수 있다.

따라서, 생성 가능한 골드 코드의 수는 겨우 처리 이득(processing gain : PG) 또는 확산율(spreading ratio)의 개수뿐이다. 그 결과, 셀룰러 시스템에서는 다른 셀로부터의 간섭 때문에 동일한 확산 코드를 몇 개의 셀내에서 사용할 수 없고, 이것은 확산 코드 할당에 있어서 재사용의 문제를 나타낸다.

한편, 롱 코드를 사용하면 그의 주기를 길게 함으로써 다수의 코드를 생성할 수 있다. 따라서, 각 셀은 멀티셀룰러 구성에 있어서 독립으로 다른 셀의 사용자에게 확산 코드를 할당할 수 있다. 이것은 다수의 코드 덕분으로 동일한 코드가 동일한 시간에 다른 셀에서 사용될 가능성이 매우 적기 때문이다.

셀룰러 시스템에서는 송신점으로부터 최단 거리를 거쳐 들어오는 전파 외에, 주위의 건물, 산, 타워 등의 장애물 또는 지형에 의해 반사 및 회절에 기인하는 지연파가 있다. 지연파는 통상 소망파에 대한 간섭 신호로 되므로, 수신 특성을 떨어뜨린다. DS-CDMA 시스템에서는 정보 신호가 매우 고속 신호로서 송신된다. 따라서, 그들이 1 MHz 대역에 확산되어 있을 때, 소망파를 1 마이크로초의 분해능으로 상관 검출을 실행함으로써 1 마이크로초의 지연을 갖는 지연파로부터 분리할 수 있다. 이들 파들을 독립적으로 복조한 후 합성하는 것은 RAKE 합성(RAKE combining)이라고 하고, 지연파의 전력을 완전히 사용하는 이점을 갖는다.

이 경우, 연속하는 정보 심볼 각각의 하나의 심볼이 쇼트 코드 시스템에서는동일한 패턴의 확산 코드에 의해 확산되어 있으므로, 1정보 심볼 이상의 지연을 갖는 지연파는 합성될 수 없다. 그와 반대로, 연속하는 정보 심볼은 롱 코드 시스템에서 롱 코드의 상이한 부분으로 확산되어 있으므로, 1정보 심볼 이상의 지연을 갖는 지연파는 RAKE 합성될 수 있다.

비록 롱 코드가 상술한 바와 같이 여러 가지 이점을 갖고 있더라도, 확산 코드의 동기를 확립하기 위해 시간이 많이 걸린다는 결점을 갖고 있다. 특히, DS-CDMA 수신기는 통신의 개시 시에 수신기측 확산 코드 레플리커(replica)의 위상과 수신 신호내 확산 코드의 위상의 동기를 확립해야 한다. 롱 코드는 쇼트 코드와 비교하여 서치(search) 해야 할 확산 코드 위상이 더 길므로, 동기 확립에 더 긴 시간을 요구한다.

수신기는 도 3에 도시한 바와 같은 매치드 필터(matched filter) 및 도 4에 도시한 바와 같은 슬라이딩 상관기(sliding correlator)를 사용하여 상관 검출을 실행한다.

(도 3에 따른 설명)

매치드 필터는 통상 1칩(chip)의 지연을 갖는 지연 소자(1) 및 확산 코드 곱셈기(2)를 포함하고, 그들 각각의 개수는 처리 이득에 대응한다. 확산 코드 곱셈기(2)의 각각은 확산 코드 레플리커가 통상 2진수이므로 배타적 OR(EXOR) 회로로 구성될 수 있다. 제로 IF 주파수를 갖는 기저대역(baseband)으로 주파수 변환되고 나서 매치드 필터로 입력되는 확산 변조 신호는 처리 이득의 횟수만큼 지연되고, 그들은 확산 코드 레플리커 생성기(3)에서 공급된 확산 코드 레플리커와 각각 곱해진다. 구해진 곱 신호는 가산기(4)에 의해 가산된다. 확산 변조 신호내 확산 코드의 위상이 확산 코드 레플리커의 위상과 동기 할 때, 가산기(4)의 출력은 비동기 위상으로 얻어지는 평균 전력에서 처리 이득의 비율만큼 전력이 증가하는 피 상관을 취한다. 따라서, 매치드 필터는 공간 적분을 사용하여 상관을 검출하므로, 확산 코드의 처음의 초기 동기 시간(initial acquisition time)이 단축되는 이점을 갖는다.

(도 4에 따른 설명)

슬라이딩 상관기에는 곱셈기(6)가 확산 코드 레플리커 생성기(5)에 의해 생성된 확산 코드 레플리커와 확산 변조 신호를 곱한 후, 적분/덤핑 회로(integrating/dumping circuit)(7)가 처리 이득의 양만큼 구한 곱의 적분을 실행한다. 곱셈기는 확산 코드 레플리커가 통상 2진수이므로 EXOR로 구성될 수 있다. 적분/덤핑 회로(7)의 적분 시간은 통상 1 정보 심볼 주기이다. 적분된 신호가 2승 검파기(8)에 의해 2승 검파되어 그의 진폭 성분이 발생되고, 이 진폭 성분의 값은 임계값 판정 회로(9)에 의해 임계 판정 받는다. 따라서, 그들이 동기 하는가의 여부에 대한 판정이 이루어진다. 적분값이 임계값을 넘지 않으면, 그들이 아직 동기하지 않았다고 판정되고, 임계값 판정 회로(9)는 확산 코드 레플리커 생성기(5)로부터의 확산 코드 레플리커 출력의 위상이 그것에 J칩(통상, J=1) 선행함으로써 갱신되도록 디지털 제어 클럭 생성기(10)를 제어한다. 따라서, 슬라이딩 상관기는 시간 적분을 실행하므로, 회로 규모가 매치드 필터보다 작지만, 처음의 초기 동기에 더 많은 시간이 걸린다.

상술한 바와 같이, 매치드 필터는 공간 적분의 덕분으로 더 짧은 초기 동기 시간을 갖지만, 회로 규모가 더 크다. 그와 반대로, 슬라이딩 상관기는 시간 적분 덕분에 회로 규모가 더 적지만, 더 긴 초기 동기 시간을 요구한다.

A : 서치해야할 롱 코드수

Q : 서치해야할 롱 코드의 전체 칩의 위상수

PG : 처리 이득

M : 상관 검출을 위해 적분될 심볼수

Tc : 칩 주기

N_SC: 슬라이딩 상관기수

N_MF: 매치드 필터수

T_SC: 슬라이딩 상관기의 초기 동기 시간

T_MF: 매치드 필터의 초기 동기 시간

으로 정의할 때, 열잡음 또는 다른 사용자 또는 그자신의 채널 신호의 지연파로 부터의 간섭에 의한 상호 상관이 없는 경우, 슬라이딩 상관기 및 매치드 필터의 초기 동기 시간은 다음과 같이 된다.

슬라이딩 상관기의 경우,

T_SC= Ax Qx PGx Mx T_C/N_SC.

매치드 필터의 경우.

T_MF= Ax Qx Mx T_C/N_MF.

롱 코드를 사용할 때, 롱 코드 A 및 서치해야할 위상수 Q가 막대하므로, 매우 긴 초기 동기 시간이 걸린다고 하는 문제가 있다.

[발명의 상세한 설명]

상술한 바와 같이, 롱 코드를 사용하는 이동 통신 시스템은 이동국에 전원이 투입된 후 기지국으로부터 제어 채널을 포착하기 전에 이동국이 확산 코드의 초기 동기를 확립하는데 매우 긴 시간이 걸린다는 문제점을 갖는다.

또한, 기지국간에 시간 동기가 확립되지 않는 셀룰러 환경에서 채널을 포착하기 위해, 수신기는 수신 채널에 신호를 확산하기 위해 사용되는 확산 코드를 검출하는 동작인 코드 서치를 실행해야 한다. 실제로, 수신기는 신호 중 하나를 수신하기 위해, 다수의 기지국으로부터 채널을 거쳐 송신되는 신호를 확산하기 위해 사용되는 확산 코드를 검출해야 한다. 이어서, 수신기는 초기 동기를 확립하고, 수신된 레벨을 측정하여 접속해야할 채널을 결정한다. 따라서, 셀룰러 환경에서 채널의 초기 동기를 완료하는 데 걸리는 기간은 코드 서치에 필요한 기간에 대응하므로, 확산을 위해 긴 확산 코드가 사용될 때 막대한 시간이 걸린다.

또한, 이동 통신 환경에서, 수신기(이동국)가 통신하는 셀 또는 기지국은 수신기가 이동함에 따라 변화한다. 전환을 달성하기 위해, 수신기는 그가 현재 통신하고 있는 현 기지국을 둘러싸는 기지국에 접속된 채널에 대하여 확산 코드의 초기 동기를 정규적으로 확립함으로써 수신된 레벨을 측정하여 셀 서치를 실행해야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 롱 코드를 사용하는 이동 통신 시스템의 이동국에서 확산 코드의 고속, 고정밀도 초기 설정을 달성할 수 있는 신호 전송 방법, 송신기 및 수신기와 확산 코드 동기 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 제1 특징에 따르면, 정보 레이트(information rate)보다 높은 레이트로 확산 코드(spreading code)를 사용하여 확산된 광대역 신호를 전송하는 직접 확산(direct sequence) CDMA 통신 시스템에서 이동 통신 시스템의 신호 전송 방법에 있어서, 상기 신호 전송 방법은 각 기지국에 공통이고 정보 심볼 주기와 동일한 주기를 갖는 제1 확산 코드 그룹 및 기지국마다 다르고 정보 심볼 주기보다 긴 주기를 갖는 제2 확산 코드 그룹을 사용하는 단계, 및 상기 제1 확산 코드 그룹으 제1 확산 코드 및 상기 제2 확산 코드 그룹의 제2 확산 코드를 사용하여 2중으로 확산된 신호를 전송할 때, 일정한 간격으로 M 심볼(M은 1이상의 자연수) 사이에 상기 제2 확산 코드를 마스크하는 단계를 포함한다.

여기서, 이동 통신 시스템의 수신기는, 청구항 1의 제1 확산 코드 그룹의 제1 확산 코드 및 청구항 1의 전송 방법에 의해 전송된 신호를 수신해서 얻은 확산 변조 신호 사이의 상관 검출 처리를 행하고, 그 상관 출력값의 검출 시간으로부터 제1 확산 코드의 동기 시간을 검출하는 제1 동기 검출 수단과, 청구항 1의 제2 확산 코드 그룹 중 A개(A는 자연수)의 제2 확산 코드와 상기 제1 확산 코드를 곱함으로써 얻은 코드를 순차 사용하여 상관 검출을 실행하고, 최대 상관값을 갖는 제2 확산 코드를 판정하는 제2 동기 검출 수단을 포함할 수 있으며, 여기서 상기 상관 검출은 최대 상관값이 상기 제1 동기 검출 수단에 의해 검출되는 시간 위치부터 시작된다.

여기서, 이동 통신 시스템의 수신기는, 청구항 3의 제1 동기 검출 수단에 의해 검출된 상관값의 크기의 내림순에서 B개의 우위 시간 위치를 저장하는 제1 확산 코드의 동기 위상의 메모리 수단, 상기 제1 확산 코드의 동기 위상의 메모리 수단에 저장된 시간 위치로부터 시작해서 상관값의 크기 순으로, 현재 기지국이 통신하는 현재 기지국의 주변 기지국의 청구항 1의 제2 확산 코드 중 B개의 확산 코드와 청구항 1의 제1 확산 코드를 곱함으로써 얻은 코드와 수신 신호 사이의 순차적 상관 연산을 실행하는 제2 확산 코드 동기 검출 수단, 및 제2 확산 코드 중 어느 코드가 청구항 1의 제1 확산 코드의 B개의 우위 시간 위치에 대응하는 가를 검출하는 수단을 포함할 수 있다.

여기서, 확산 코드 동기 방법은, 청구항 1의 전송 방법에 의해 전송된 신호를 수신함으로써 얻은 수신된 확산 변조 신호와 청구항 1의 제2 확산 코드 사이의 상관 검출에 의해 획득되는 최대 상관 출력 신호가 얻어지는 시간 위치로부터 시작해서, 청구항 1의 제2 확산 코드 그룹의 제2 확산 코드와 청구항 1의 제1 확산 코드를 곱함으로써 얻은 코드와 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관 검출을 실행하는 단계, 및 수신된 확산 변조 신호의 확산에 사용된 제2 확산 코드를 판정하기 위해, 수신 제2 확산 코드와 제1 확산 코드를 곱함으로써 얻는 코드와 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관 검출을 실행한 후, 최대의 상관값을 부여하는 제2 확산 코드를 수신확산 변조 신호를 확산하는 제2 확산 코드로 판정하는 단계를 포함할 수 있고, 확산 코드 동기 방법에서, 제2 확산 코드와 제1 확산 코드를 곱함으로써 얻은 코드와 수신된 확산 변조 신호 사이의 최대 상관값이 소정의 임계값 T를 초과할 때까지 서치가 계속될 수 있다.

확산 코드 동기 방법에서, 상기 임계값 T는 수신된 확산 변조 신호와 제1 확산 코드 사이의 최대 상관 검출값에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 임계값 T는 상기 수신된 확산 변조 신호와 제1 확산 코드 사이의 최대 상관 검출값의 크기를 X 배 하여 구할 수 있으며, 상기 X는 0보다 크고 2보다 작거나 같은 실수 등이 일반적으로 고려된다.

여기서, 수신기는, 청구항 4의 제1 확산 코드의 동기 위상 메모리 수단, 및 상기 제1 확산 코드의 동기 위상의 메모리 수단의 시간 위치를 중심으로 한 특정 시간 범위에서 주변 기지국 및 현재 기지국의 제2 확산 코드와 제1 확산 코드를 곱함으로써 얻은 코드와 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관을 검출하는 것에 의해 각 기지국에 대한 멀티패스의 지연 프로파일을 발생하여 수신 신호 전력을 검출하는 수신레벨 검출 수단을 포함할 수 있고, 여기서 상기 수신 레벨 검출 수단은 두번째 이후 서치에서, 이전 서치에 의해 얻은 패스(path)의 시간 위치를 중심으로 한 서치를 실행한다.

수신기에서, 상기 수신 레벨 검출 수단은 하나 이상의 심볼에 대하여 제1 확산 코드에 의해서만 확산된 부분을 포함하는 프레임 구성이 사용될 때 제1 확산 코드에 의해서만 확산된 심볼 위치에서 서치를 억제한다.

여기서, 확산 코드 동기 방법은, 상관 출력값의 검출 시간으로부터 제1 확산 코드의 동기 시간을 검출하기 위해 청구항 1의 제1 확산 코드 그룹의 제1 확산 코드와 청구항 1의 전송 방법에 의해 전송된 신호를 수신함으로써 얻은 확산 변조 신호 사이의 상관 검출 처리를 실행하는 제1 동기 검출 단계, 및 상기 제1 동기 검출단계에 의해 검출되는 최대 상관값이 얻어지는 시간 위치를 시작으로 해서, 청구항 1의 제2 확산 코드 그룹의 A개(A는 자연수)의 제2 확산 코드와 제1 확산 코드를 곱함으로써 얻은 코드에 대하여 순차적으로 상관 검출을 행하여, 최대 상관값을 부여하는 제2 확산 코드를 결정하는 제2 동기 검출 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 확산 코드 동기 방법은, 청구항 10의 제1 동기 단계에 의해 검출된 상관값의 크기의 내림순으로 B개의 우위 시간 위치를 저장하는 제1 확산 코드의 동기 위상의 기억 단계, 상기 제1 확산 코드의 동기 위상의 기억 단계에서 저장된 시간 부분으로부터 시작해서, 통신 중의 기지국으로부터 통지된 상기 통신 중의 기지국의 주변 기지국의 청구항 1의 제2 확산 코드 중 B개 확산 코드와 청구항 1의 확산 코드를 곱함으로써 얻은 코드와 수신 신호사이의 순차적 상관 동작을 상관값의 크기의 내림순으로 실행하는 제2 확산 코드의 동기 검출 단계 및 청구항 1의 제1 확산 코드와의 상관값들의 B개의 우위 시간 부분이 제2 확산 코드의 어느 코드에 대응하는 가를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.

확산 코드 동기 방법에서 상기 제1 확산 코드와 상기 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관 검출 및 제1 확산 코드와 상기 제2 확산 코드를 곱함으로써 얻은 상기 코드와 상기 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관 검출은 병렬로 실행된다.

확산 코드 동기 방법에서, 통신중 핸드오버시에 접속된 기지국을 판정하는 주변 기지국 서치 모드에서 수신된 확산 변조 신호와 제1 확산 코드 사이의 상관값을 사용하여 주변 기지국의 제2 확산 코드의 동기 위상을 검출할 때, 현재 기지국의 동기 위상과 다른 위상은 판정될 주변 기지국의 동기 위상의 후보로서 선택된다.

이동 통신 시스템의 신호 전송 방법에서, 상기 제2 확산 코드를 마스크하는 2개 이상의 마스크 심볼은 하나의 제2 확산 코드 주기 중 서로 인접하지 않도록 제공된다.

이동 통신 시스템의 신호 전송 방법에서, 상기 마스크 심볼의 전송 타이밍은 이동국측에서 미리 알고 있는 불균일한 간격으로 설정된다.

확산 코드 동기 방법에서, 수신된 제2 확산 코드의 위상은 청구항 15의 전송방법에 의해 전송된 신호를 수신할 때 상기 불균일하게 배치된 마스크 심볼의 수신 타이밍에 따라 하나로 판정된다.

확산 코드 동기 방법에서, 송신기와 수신기의 클럭 사이에 어긋남이 있을때, 제2 확산 코드 그룹의 제2 확산 코드와 제1 확산 코드를 곱함으로써 얻은 코드와 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관 검출을 실행하면서, a가 실수이고 Tc가 칩 주기일 때, aTc에 대응하는 △ 의 양만큼 위상이 서로 어긋나 있는 다수의 상관기를 사용하여 병렬로 상관이 구해진다.

이동 통신 시스템의 신호 전송 방법에서, 상기 제2 확산 코드는 그의 주기 L동안, 균일한 간격 L/n으로 n번 마스크된다.

이동 통신 시스템의 신호 전송 방법에서, 각각의 기지국에 의해 사용된 제2 확산 코드에 대응하는 비공통 제1 확산 코드에 의해 확산된 신호를 소정의 타이밍에서 전송되는 단계를 더 포함한다.

여기서, 확산 코드 동기 방법은, 청구항 19의 전송 방법으로 전송된 신호를 수신하는 단계, 수신 신호와 공유 제1 확산 코드 사이의 상관을 검출함으로써 제2 확산 코드의 수신 타이밍을 검출하는 단계, 상기 제2 확산 코드의 수신 타이밍으로부터 얻어지는 상기 비공통 제1 확산 코드에 의해 확산된 신호의 수신 타이밍에서 상기 제1 확산 코드 그룹의 제1 확산 코드와 상기 수신 신호 사이의 상관을 검출하고, 최대 상관을 부여하는 상기 비공통 제1 확산 코드를 판정함으로써 수신 신호의 확산에 사용되는 제2 확산 코드를 포함하는 제2 확산 코드 그룹을 검출하는 단계, 및 이전 단계에서 검출된 제2 확산 코드 그룹의 제2 확산 코드와 공유 제1 확산 코드를 곱함으로써 얻은 확산 코드와 수신 신호 사이에서 검출된 상관값의 크기로부터 수신 신호를 확산하기 위해 사용된 제2 확산 코드를 식별하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 확산 코드 동기 방법은 청구항 18의 전송 방법에 의해 전송된 신호를 수신하는 단계, L/n 주기의 간격마다 제1 확산 코드와 수신 신호 사이의 상관을 관찰함으로써 얻은 최대 상관값을 부여하는 타이밍으로부터 제1 확산 코드에 의해서만 확산된 신호의 수신 타이밍을 검출하는 단계, 제1 확산 코드에 의해서만 확산된 신호의 상기 수신 타이밍을 사용하여 서로 L/n 주기의 양만큼 어긋나 있는 상기 제2 확산 코드의 n개의 수신 타이밍을 검출하는 단계, 및 상기 제2 확산 코드 그룹의 제2 확산 코드와 제1 확산 코드를 곱함으로써 얻은 확산 코드와 수신 신호 사이의 상관값을, 상기 L/n 주기의 양만큼 어긋난 제2 확산 코드의 검출된 n개의 수신 타이밍과 동기한 위상에서 검출하고, 상기 상관값의 크기로부터 수신 신호를 확산하기 위해 사용되는 제2 확산 코드를 식별하고 상기 제2 확산 코드의 n개의 수신 타이밍 후보를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

확산 코드 동기 방법에서, 멀티패스로 인해 생긴 상기 제1 확산 코드와 상기 수신된 확산 변조 신호 사이의 다수의 피크 위치에서, 제2 확산 코드와 제1 확산 코드를 곱함으로써 얻은 코드와 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관을 병렬로 취하는 것으로, 확산 코드 동기의 검출 정밀도가 향상된다.

확산 코드 동기 방법에서, 상기 제1 확산 코드와 상기 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관 검출 및 상기 제1 확산 코드와 상기 제2 확산 코드를 곱함으로써 얻은 상기 코드와 상기 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관 검출은 병렬로 실행더ㅣㄴ다.

확산 코드 동기 방법에서, 통신중 핸드오버시에 접속될 기지국을 판정하는 주변 기지국 서치 모드에서 제1 확산 코드와 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관값을 사용하여 주변 기지국의 제2 확산 코드의 동기 위상을 검출할 때, 현재 기지국의 동기 위상을 제외한 위상은 판정될 주변 기지국의 동기 위상 후보로서 선택된다.

[도면의 간단한 설명]

도 1은 본 발명에 따른 확산 코드 동기 방법의 알고리즘을 설명하는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 확산 변조 방법의 프레임 구조를 도시한 도면.

도 3은 종래 매치드 필터를 도시한 블록도.

도 4는 종래 슬라이딩 상관기를 도시한 블록도.

도 5는 본 발명에 따른 코드 확산 방법의 하나의 실시예를 도시한 블록도.

도 6은 본 발명에 따른 롱 코드 초기 동기의 서치 방법을 설명하는 도면.

도 7은 본 발명에 따른 수신기에서의 확산 코드 동기 처리의 구성을 도시한 블록도.

도 8은 본 발명에 따른 수신에서의 확산 코드 동기 처리의 다른 구성을 도시한 블록도.

도 9는 본 발명의 동작을 설명하는 도면.

도 10은 본 발명의 다른 알고리즘을 설명하는 도면.

도 11은 본 발명의 또 다른 알고리즘을 설명하는 도면.

도 12는 본 발명의 또 다른 알고리즘을 설명하는 도면.

도 13은 본 발명의 또 다른 알고리즘을 설명하는 도면.

도 14는 본 발명의 또 다른 알고리즘을 설명하는 도면.

도 15는 본 발명의 또 다른 알고리즘을 설명하는 도면.

도 16은 본 발명에 따른 수신에서의 확산 코드 동기 처리를 위한 또 다른 구성을 도시한 블록도.

도 17은 본 발명에 따른 수신에서의 확산 코드 동기 처리를 위한 또 다른 구성을 도시한 블록도.

도 18은 본 발명에 따른 수신에서의 확산 코드 동기 처리를 위한 또 다른 구성을 도시한 블록도.

도 19는 도 19A와 도 19B사이의 관계를 설명하는 도면.

도 19A는 본 발명에 따른 수신기에서의 확산 코드 동기 처리를 위한 또 다른 구성을 도시한 블록도내의 롱 코드 동기 위상 검출기를 도시한 블록도.

도 19B는 본 발명에 따른 수신기에서의 확산 코드 동기 처리를 위한 또 다른 구성을 도시한 블록도 내의 도 19A 이외의 회로를 도시한 블록도.

도 20은 본 발명에 따른 수신기에서의 확산 코드 동기 처리를 위한 또 다른 구성을 도시한 블록도.

도 21은 본 발명에 따른 수신기에서의 확산 코드 동기 처리를 위한 또 다른 구성을 도시한 블록도.

도 22는 본 발명에 따른 수신기에서의 확산 코드 동기 처리를 위한 또 다른 구성을 도시한 블록도.

도 23은 도 23A와 도23B사이의 관계를 설명하는 도면.

도 23A는 본 발명의 청구항 19와 관련한 송신 프레임 구성을 도시한 도면.

도 23B는 본 발명의 청구항 19와 관련한 송신 프레임 구성을 도시한 도면.

도 24는 본 발명의 청구항 20과 관련한 확산 코드 동기 방법의 알고리즘을 설명하는 도면.

도 25는 도 25A와 도 25B 사이의 관계를 설명하는 도면.

도 25A는 본 발명의 청구항 20에 따른 확산 코드 동기 방법의 알고리즘과 관련한 동기 검출기 내의 롱 코드 타이밍 검출기를 도시한 블록도.

도 25B는 본 발명의 청구항 20에 따른 확산 코드 동기 방법과 관련한 동기 검출기 내의 롱 코드 그룹 타이밍 검출기 및 롱 코드 식별 회로를 도시한 블록도.

도 26은 본 발명의 청구항20에 따른 확산 코드 동기 방법의 알고리즘 및 청구항 18에 따른 프레임 구성을 도시한 블록도.

도 27은 도 27A와 도 27B 사이의 관계를 설명하는 도면.

도 27A는 본 발명의 청구항 21에 따른 확산 코드 동기 방법과 관련한 동기 검출기 내의 롱 코드 타이밍 검출기를 도시한 블록도.

도 27B는 본 발명의 청구항 21에 따른 확산 코드 동기 방법과 관련한 동기 검출기 내의 롱 코드 식별 회로를 도시한 블록도.

[실시예]

도 1은 본 발명의 청구항의 기본 동작 알고리즘을 도시한 도면이다(S1000-S1400). 본 발명에 따르면, 제어 채널은 확산 코드로서 롱 코드와 함께 쇼트 코드를 사용하여 확산된다. 다수의 셀은 동일한 쇼트 코드를 공유하고, 각 기지국은 상이한 롱 코드를 갖는다. 롱 코드는 도 2에 도시한 바와 같이 마스크된 부분이 쇼트 코드에 의해서만 확산되도록 일정한 구간마다 M 심볼에 대하여 마스크된다. 각 기지국은 그러한 확산 코드에 의해 확산된 제어 채널을 송신한다.

도 6은 본 발명에 따른 롱 코드 초기 동기 방식의 서치 방법을 도시한 것이다. 이동국은 먼저 도 1의 S1000에서 확산 코드 레플리커로서 모든 셀에 공통인 쇼트 코드를 사용하여 매치드 필터에 의해 상관 검출을 실행한다.

상관 검출은 매치드 필터에 의해 롱 코드의 X 주기에 걸쳐 실행되고, 최대 상관 출력 피크는 도 1의 S1100에서 그 기간에 검출된다. 이동국은 최대 상관 피크와 관련한 신호를 송신한 기지국에 접속한다.

이 경우, 롱 코드의 어느 위상이 롱 코드가 마스크된 심볼, 즉 쇼트 코드에 의해서만 확산된 심볼 다음에 오는가는 미리 정해져 있으므로, 롱 코드 위상은 쇼트 코드의 최대 상관 출력 위상으로부터 식별될 수 있다. 단지, 롱 코드의 종류가 기지국마다 다르므로, 도 1의 S1200에서 전체 롱 코드에 대하여 서치를 실행해야한다. 서치는 슬라이딩 상관기에 의해 실행되고, 이것은 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

상관 검출의 정밀도는 신호의 극성을 고려하여 다수의 정보 심볼에 처리 이득 적분이 실시된 신호를 적분함으로써 개선될 수 있다. 종래 롱 코드 시스템은 모든 종류의 롱 코드의 전체 칩 위상에 걸쳐 서치해야 하지만, 본 발명에 따른 방법은 초기 동안 시간을 급격히 줄일 수 있다. 또한, 매치드 필터는 롱 코드의 첫번째 하나의 주기에 걸친 쇼트 코드의 상관 검출에만 사용되고, 전력 소비가 더 낮은 슬라이딩 상관기는 롱 코드의 처리에 사용되므로, 상관 검출기의 전력 절약을 달성할 수 있다.

확산 코드의 초기 동기가 일단 확립되면, 통신중 서치 과정은 다음과 같이 실행된다. 먼저, 전력 투입시 초기 동기 과정에 있어서, 롱 코드 마스크된 부분에서 쇼트 코드 상관 피크는 쇼트 코드의 확산 코드 레플리커를 사용하여 매치드 필터에 의해 검출된다. 검출된 피크중에서 N개의 우위 피크는 도 1의 단계 S1300에서 저장된다. 통상의 셀룰러 구성에서는 N이 접속되는 기지국의 수 및 그의 주변 6개 기지국으로 7로 된다.

이동국이 쇼트 코드의 최대 상관 검출 피크(수신 신호 레벨)를 부여하는 기지국에 현재 접속되어 있으므로, 주변 셀의 제어 채널(퍼치 채널(perch channel))의 수신 신호 레벨을 검출하기 위해 이동국이 이동하는 동안 핸드오버 기지국을 결정할 필요가 있다. 이 경우, 인접 셀의 쇼트 코드의 상관 검출값의 위치를 미리 알고 있으므로, 수신 신호 레벨 크기의 내림순으로 동기 위치의 롱 코드의 종류를 서치하는 것이 충분하다. 따라서, 슬라이딩 상관기를 사용할때의 서치 시간은

Tsc=(B+(B-1)+(B-2)+2)x PGx Mx Tc/Nsc

로 되고, 여기서, B는 서치해야할 주변 셀의 수이다. 따라서, 서치 시간을 급격히 단축할 수 있다(도 1의 S1400). 이 서치 시간은 열잡음 또는 간섭 신호가 존재하지 않아 에러 검출 확률이 제로라고 가정하여 얻은 것이다. 그러나, 실제로는 셀룰러 환경이 다른 사용자 및 그 채널 자신의 지연파에 기인하는 상호상관 및 열잡음을 가지므로, 서치 시간은 만족할만한 동기 검출 확률이 얻어지도록 더 길게 설정되어야 한다. 그러나, 이를 고려할 때, 본 발명에서 초기동기시간은 롱 코드의 종래 직렬 서치(serial search)와 비교하여 크게 단축될 수 있는 것이 명백하다.

도 9는 본 발명의 청구항 5 및 6과 관련한 동작 알고리즘을 도시한 것이다. 이동국은 먼저 단계 2000에서 최대 피크의 타이밍으로부터 수신단 롱 코드(제2 확산 코드)의 위상을 검출하기 위해 확산 코드 레플리커로서 사용되는 쇼트 코드(제1 확산 코드)와 수신된 신호 사이의 상관 정정을 실행한다. 이하, 이 동작은 "롱 코드 위상 검출"이라고 한다. 이어서, 이동국은 단계 S2100에서, 검출된 수신 롱 코드 위상에 대하여, 수신된 롱 코드의 종류를 식별하기 위해, 확산 코드 레플리커로서 사용되는 쇼트 코드와 롱 코드를 곱함으로써 얻은 코드(이하, "롱 코드 쇼트 코드"라 함)와 수신 신호 사이의 상관을 검출한다. 이하, 단계 S2100-2400의 과정을 "롱 코드 식별"이라고 한다. 따라서, 각 롱 코드의 검출된 상관값은 단계 S2200에서 메모리에 저장되고, 최대 상관값은 단계 S2300에서 선택된다.

또한, 청구항 6에서, 임계값 판정은 단계 S2400에서 최대 상관값에 대하여 이루어진다. 최대 상관값이 임계값을 초과하면, 현재 확산 코드 레플리커가 수신된 확산 코드라는 판정이 내려져서 확산 코드 동기가 완료된다. 최대 상관값이 임계값을 초과하지 않으면, 도 9에 도시한 바와 같이 롱 코드 식별이 반복되거나 또는 단계 S2500에서 롱 코드 변경후 확산 코드 동기 검출이 실행된다. 시스템내 정의된 전체 롱 코드의 상관 검출을 완료한 후, 최대 상관값을 부여하는 롱 코드가 수신딘 신호를 확산하기 위해 사용된 롱 코드라는 판정이 내려진다. 도 9 및 다른 도면과 관련한 상기 설명에서는 이동국이 통신의 초기 단계에서 셀에 접속된다고 판정하는 경우에 대하여 설명되어 있다. 이동국은 롱 코드 위상 검출에서 검출되는 위상의 수를 셀의 수로 설정하는 것에 의해 또한 롱 코드 위상 식별에서 상관검출을 통해 결정된 롱 코드의 종류가 현재 접속된 셀이 통지하는 주변 셀에 의해 사용되는 롱 코드라고 판정하는 것에 의해, 핸드오버를 실행하기 위해 주변 셀의 서치를 다룰 수 있다.

도 10은 본 발명의 청구항 7의 동작 알고리즘을 도시한 것이다. 본 발명의 청구항 6과 관련한 롱 코드 식별에 있어서, 임계값 판정은 확산 코드 레플리커로서 각 롱 코드 쇼트 코드를 사용하여 검출되는 최대 상관값으로 이루어진다. 여기서, 임계값은 도 10의 예1-3에 도시한 바와 같이 롱 코드 위상 검출에서 얻은 상관 피크에 대하여 또는 예4에서와 같이 상관 피크 및 나머지 상관의 평균값에 대하여 결정된다. 이것은 이동국에서 수신된 신호 레벨에 상응하는 임계값 설정을 가능하게 한다(S3000-S3100). 본 발명은 상관값이 확산 코드 레플리커로서 롱 코드 쇼트 코드를 사용하여 단계 S3200에서 롱 코드 식별 판정에 있어서 검출되고 또한 상관값이 순차적으로 임계값 판정되는 경우에도 효과적으로 적용될 수 있다. 본 발명의 청구항 7에서, 이동국은 각 피크값에 대응하는 임계값을 사용하여 식별 판정함으로써 핸드오버를 실행하기 위해 주변 셀의 서치를 달성할 수 있다.

도 11은 본 발명의 청구항 8의 알고리즘을 도시한 것으로, 주변 셀과의 확산 코드 동기를 구현하는 서치 모드에 관한 것이다. 이 알고리즘은 각 셀로부터 다수의 경로를 거쳐 수신된 신호의 최종적인 총 수신 전력에 의해 실제로 결정되어야 하는 수신 전력의 크기에 따라 핸드오버 셀을 선택한다. 또한, 멀티패스의 프로파일, 즉 패스의 수신 전력 및 위상이 변하므로, 일정한 간격으로 주변 셀의 멀티패스의 지연을 검출하기 위해 전체 패스의 수신 파워의 총합을 측정할 필요가 있다.

도 11에 도시한 바와 같이, 주변 셀의 멀티패스 서치는 다음과 같이 실행되고, 여기서 B는 주변 셀의 수이다. 멀티패스 서치가 처음으로 실행될 때, B 상관 피크 검출 위상은 단계 S4000 및 S4100에서 롱 코드 동기 위상 검출에 의해 얻어지고, B 상관 피크 검출위상에 대응하는 롱 코드는 단계 S4200에서 검출된다. 이어서, 단계 S4300에서 B 동기 위상 각각의 주위 위상에서 롱 코드 상관을 검출함으로써 멀티패스의 유무가 검출된다. 따라서, 단계 S4400에서 핸드오버 셀은 B 셀의 멀티패스의 최종 전력으로부터 결정된다. 그러나, 멀티패스의 지연 프로파일은 통상 시간에 대하여 변동하므로, 멀티패스 서치는 주기적으로 실행되어야 하고, 본 발명의 경우, 마스크 심볼을 사용하는 롱 코드 동기 위상 검출은 두 번째 이후의 멀티패스 서치를 스킵한다. 그 대신, 서치는 단계 S4500에서 이전 멀티패스 위치를 중심으로 실행된다. 이것은 많은 전류를 소비하는 매치드 필터가 롱 코드 동기 위상 검출에 사용될 때 전력 절약을 가능하게 한다.

본 발명의 청구항 9에서, 롱 코드 확산없이 쇼트 코드만에 의해 확산된 2개 이상의 심볼을 연속해서 송신하는 프레임 구조를 사용할 때, 멀티패스 서치는 이들 심볼의 수신 타이밍에서 실행되지 않는다. 이것은 확산이 쇼트 코드에 의해서만 실행되었을 때 정보 심볼 주기와 같은 쇼트 코드 주기를 초과하는 지연을 갖는 멀티패스는 식별될 수 없기 때문이다.

도 12는 본 발명의 청구항 22와 관련한 동작을 도시한 것이다. 도 12에 도시한 바와 같이, 셀로부터의 수신 신호는 통상 멀티패스의 상이한 지연 파일을 갖고 수신된다. 이점에 있어서, 본 발명은 멀티패스에 기인하는 피크는 도 12에 도시한 바와 같이 롱 코드 위상 검출에 의해 얻어진 최대 상관 피크를 중심으로 한 특정 시간 범위에 존재하는 상관 피크 그룹을 검출함으로써 판정된다. 이 이후의 롱 코드 식별은 병렬(parallel)로 다수의 상관 피크에 대한 상관을 검출하고, 총합적인 판정 재료로서 도 12에 도시한 바와 같이 상관값을 사용한다. 핸드오버동안 주변 셀서치는 그 셀에 대응하는 상관 피크에 대하여 멀티패스의 개별 피크를 검출하는 것에 의해 동작을 실행함으로써 달성된다. 본 발명은 멀티패스 환경 하에서 확산 코드 동기의 검출 정확도를 개선할 수 있다.

도 13은 본 발명의 청구항 12와 관련한 동작을 도시한 것이다. 본 발명의 이 특징은 확산 코드 동기 검출의 개시자를 제외하고 동일한 시간에 롱 코드 동기 위상(타이밍) 검출 및 롱 코드 식별을 실행한다. 도 13을 참조하면, 초기 롱 코드 동기 위상 검출은 첫 번째로 실행된다. 일단 동기 위상이 검출되면, 롱 코드 동기 위상 검출이 전체 동작에 걸쳐 계속된다고 하더라도, 롱 코드 식별이 시작된다. 롱 코드 동기 위상 검출은 도 13에 도시한 바와 같이 평균화를 반복함으로써 그의 정확도를 개선할 수 있거나 또는 평균화의 리셋 후 동기 위상 검출을 다시 시작할 수 있다. 롱 코드가 식별되지 않으면 따라서 확산 코드 동기를 검출할 수 없으면, 롱 코드 동기 위상은 주기적으로 갱신된다.

도 14는 본 발명의 청구항 13과 관련된 동작을 도시한 것이다. 이동국이 통신중 핸드오버 해야 할 주변 셀을 서치하기 위해 롱 코드 위상 검출에 있어 쇼트 코드와 수신 신호 사이의 상관을 검출할 때, 현재 채널로부터 얻은 상관 피크도 포함된다(도 14의 BS1로부터의 신호). 현재 채널의 상관 피크는 현재 채널의 롱 코드 위상에 대하여 상관 피크의 타이밍을 검출함으로써 식별될 수 있다. 이동국은 현재 채널의 상관 피크 이외의 상관 피크에 대하여 롱 코드 식별을 실행한다.

도 15는 본 발명의 청구항 14, 15 및 16관 관련한 동작을 도시한 것이다. 도 15에 도시한 바와 같이, 하나의 롱 코드 주기에 할당된 마스크 심볼의 수가 증가하면, 노이즈 존재하의 상관 평균화, 인터페이스 및 페이딩이 하나의 롱 코드 주기에 있어 달성되어, 롱 코드 동기 위상 검출의 정확도가 향상된다. 도 15에서는 하나의 롱 코드 주기 내에 2세트의 마스크 심볼이 있고, 그들 사이의 간격은 본 발명의 청구항 15에 정의된바와 같이 m:n이다. m=n이면, 즉 m=n=1/2 롱 코드 주기이면, 쇼트 코드의 상관 피크는 1/2 롱 코드 구간마다 검출된다. 그 결과, 롱 코드 식별부에의해 검출된 타이밍이 초기 위치 또는 롱 코드의 중간 위치에 대응하는가의 여부를 판정할 필요가 있다. 그와 반대로, m과 n이 다를 때, 이동국은 불균일한 간격으로 발생하는 상관 피크의 검출 타이밍으로부터 로의 초기 위상을 수신하는 타이밍을 하나로 검출할 수 있다. 구체적으로, 도 15에 도시한 바와 같이 하나의 롱 코드 주기의 각 타이밍에서 쇼트 코드의 상관값을 검출한 후(다수의 롱 코드 주기에 걸쳐 평균화함으로써 얻은 상관값도 이용가능함), 타이밍 t에서의 2승합 상관값이 타이밍 t 및 (t+m 칩)에서 얻은 상관 2승의 합 총계로서 정의되고, 여기서 타이밍(t+m 칩)은 n=롱 코드 주기일 때 숫자 모듈로 n에 대하여 표현되므로, 타이밍(t+m 칩)은 타이밍 t보다 작을 수 있다. 따라서, 최대 2승합을 주는 타이밍은 롱 코드의 초기 위상을 수신하는 타이밍으로서 판정된다.

도 16은 본 발명의 청구항 17과 관련한 동작을 도시한 것이다. 수신기의 클럭이 송신기의 클럭과 어긋날 때, 동기 위치는 수신 신호의 샘플링 타이밍이 시간에 따라 시프트 하므로 수신기의 관점에서 시프트한 것으로 보인다. 따라서, 롱 코드 식별은 시간이 경과함에 따라 롱 코드 동기 위상 검출에 의해 검출된 진짜 동기 위상과 어긋난 위상에서 이루어질 것이다. 이것은 확산 코드 동기의 정확도 및 속도를 떨어뜨린다. 이것을 감안하여, 본 발명의 청구항 17과 관련한 롱 코드 식별은 도 16에 도시한 바와 같은 상관기(31)에 의해 구현된다. 특히, 상관기(31)는 그들의 위상이 aTc에 대응하는 △ 만큼 시프트 되고, 여기서 a는 실수이고, Tc는 칩 주기이며, 또한 상관기는 롱 코드 동기 위상 검출에 의해 검출된 동기 위상의 상관을 검출하기 위해 회로(30)에 의해 검출 동작과 병렬로 상관 검출을 실행한다(도 16에서, 위상은 ±Tc/s, ±Tc만큼 시프트 되어 있음). 그 후, 최대 피크 검출기(32)는 얻어진 다수의 상관값으로부터 최대 상관값을 검출하고, 임계값 비교기(33)는 그들을 사용하여 롱 코드 식별 판정한다. 그러한 구성에 의하면, 롱 코드 식별중 샘플링 위치의 시프트에 기인하는 동기 위상 어긋남은 그 어긋남이 하나의 칩내에 있으면 보상될 수 있다. 상관기의 수가 증가하면, 동기 위치의 어긋남을 더 넓은 범위에서 취급할 수 있다.

이하, 청구항 18-21을 설명하고, 여기서 "쇼트 코드"는 청구항 18-21에서 "제1 확산 코드"라고 하고, "롱 코드"는 청구항 18-21에서 "제2 확산 코드"라고 하고, "공유 쇼트 코드"는 청구항 18-21에서 "기지국에 의해 공통으로 사용되는 제1 확산 코드 그룹의 공유 제1 확산 코드"라고 하며, "그룹 코드"는 "기지국에 의해 사용되는 각각의 제2 확산 코드에 대응하는 비공통 제1 확산 코드"라고 한다.

도 23A 및 도 23B는 본 발명의 청구항 19에 다른 송신 프레임 구성을 도시한 것으로, 여기서 N(#1 내지 #N)은 롱 코드 그룹에 속하는 롱 코드의 수이다. 이하, 전체 롱 코드가 청구항 19에 따라 A개의 그룹으로 분할되는, 즉 그룹당 롱 코드의 수가 N/A인 경우를 설명한다. 각 기지국은 사용된 롱 코드에 따라 그룹 코드를 판정한다.

예1에서, 쇼트 코드 그룹 내 A(도 23B에서 A=3)개의 쇼트 코드 각각은 A개 그룹 코드 (#1-#4)의 각가의 하나의 코드에 할당된다. 각 기지국은 롱 코드 #1-#(N/A)중 하나를 사용할 때 그룹 코드 #1, 롱 코드 #(N/A+1)-#(2N/A)중 하나를 사용할 때 그룹 코드 #2 등의 롱 코드 그룹중 하나에 대응하는 그룹 코드 #X를 그의 송신 타이밍에서 송신한다.

예2에서는 이해를 돕기 위해 A=3인 경우를 설명한다. 예1과 달리, 예2에서는 쇼트 코드 그룹내의 2개의 쇼트 코드가 그룹 코드 #1 및 #2에 할당된다. 그후, 각 기지국은 그것이 채용하는 롱 코드에 따라 다음과 같이 송신을 실행한다.

롱 코드가 롱 코드 그룹 1에 속할 때 : 그룹 코드 #1을 항상 송신함.

롱 코드가 롱 코드 그룹 2에 속할 때 : 그룹 코드 #2을 항상 송신함.

롱 코드가 롱 코드 그룹 3에 속할 때 : 그룹 코드 #1 및 #2를 교대로 송신함.

상술한 바와 같이, 롱 코드 그룹은 그룹 코드 또는 코드들(번호)의 송신 패턴에 대하여 표현될 수 있다. 즉, 예1은 예2에서 하나의 그룹 코드를 사용하여 전체 송신 패턴을 평균화하는 경우에 대응한다.

도 23A 및 도 23B에서, 그룹 코드의 송신 타이밍은 롱 코드가 마스크된 공유 쇼트 코드의 송신 타이밍과 일치한다. 송신 타이밍은 다음과 같은 이점을 갖는다. 쇼트 코드 그룹으로서 직교 코드 시퀀스를 사용하는 것은 기지국의 송신 채널 사이의 직교성을 유지할 수 있다. 그러나, 롱 코드를 마스크하는 것은 마스크 타이밍에서 직교성을 무너뜨리고, 이것에 의해 다른 채널에 대하여 간섭이 발생하게 된다. 이것은 그룹 코드의 송신에 대해서도 마찬가지이다. 따라서, 간섭의 발생 주파수는 롱 코드의 마스크 타이밍을 맞춤으로써, 즉 그룹 코드의 송신 타이밍과 공유 쇼트 코드의 송신 타이밍을 맞춤으로써 줄어든다. 여기서, 이들 타이밍은 이동국측에서 모든 기지 타이밍에서 설정될 수 있다. 또한, 하나의 롱 코드 주기당 공유 쇼트 코드의 송신 타임 및 그룹 코드의 그것은 자유롭게 설정될 수 있다.

도 24는 본 발명의 청구항 20과 관련한 확산 코드 동기 (셀 서치) 방법의 알고리즘을 도시한 것이다. 이동국은 단계 S5100에서 도 7, 도 17 및 도 20의 롱 코드 동기 위상 검출에 따라 수신 신호와 공유 쇼트 코드 사이의 상관을 검출함으로써 롱 코드의 수신 타이밍을 검출한다. 그후, 이동국은 단계 S5100에서 롱 코드의 수신 타이밍으로부터 알고 있는 그룹 코드의 수신 타이밍을 얻는다. 이어서, 이동국은 단계 S5200에서 얻어진 타이밍에 있어서 A' 그룹 코드의 각각과 수신 신호 사이의 상관을 검출한다. 여기서, A' 그룹 코드중 하나가 수신 신호에 실제로 포함되어 있으므로, 레플리커 코드로서 그룹 코드를 사용하는 것에 의해 얻은 상관을 비교할 때 상관은 수신 신호에 포함된 그룹 코드에 대하여 최대로 된다. 이동국은 송신 패턴의 반복 주기 T이상의 그룹 코드 수신 타이밍의 복수회 (X회)에서 상관값을 검출하고, 그들을 메모리에 저장한다. 얻어진 상관값은

S(a,x)

로 표현되고, 여기서, a는 1≤a≤A'를 만족하는 상관 검출에 사용되는 그룹 코드의 번호이고, x는 1≤x≤X를 만족하는 그룹 코드의 수신 타이밍에 대응하는 시리얼 번호이고, 상관값은 2승 검파후의 것이므로, S≥0이다. 이동국에 알려져 있는 각 롱 코드 그룹의 그룹 코드의 송신 패턴은 다음과 같이 표현되고,

P(i,j)

여기서, i는 롱 코드 그룹을 나타내고, 1≤i≤A이고, j는 송신 타이밍을 나타내고, 1≤j≤T이며, P(1,1)=1, P(2,1)=1, P(3,1)=1이다. 도 23B의 예2에서는 j에 관계없이 A=3, A'=2, T=2 P(i,j)=1이며, j에 관계없이 P(2,1)=1, P(2,2)=2, P(3,j)=1이다. 이동국은 상관 검출후 송신 패턴 후보에 대하여 상관합 D(i)를 얻는다.

여기서, i는 수신 신호를 확산하기 위해 사용된 롱 코드를 포함하는 그룹 번호와 같고, D(i)는 이 경우에 그룹 코드의 송신 패턴의 일치가 확립되므로 최대로된다(S5300). 따라서, 이동국은 D(i)의 크기를 비교하는 것에 의해 기지국이 송신하였던 그룹 코드의 번호를 검출할 수 있고, 이것에 의해 단계(S5400)에서 다음 롱 코드 식별에 사용될 롱 코드 후보를 포함하는 롱 코드 그룹을 판정한다. 비록 롱 코드 식별이 단계 S5500에서 본 발명의 상기 확산 코드 동기 방법에서와 같이 실행되더라도, 식별될 롱 코드의 번호는 종래의 번호 N에서 N/A로 줄어든다. 이것은 식별 판정에 걸리는 시간을 단출할 수 있고, 따라서 확산 코드 동기에 걸리는 총시간을 단축할 수 있다.

도 26은 본 발명의 청구항 21과 관련한 확산 코드 동기 방법의 알고리즘을 도시한 것으로, 본 발명의 청구항 18과 관련한 것과 동일한 프레임 구성을 갖는다. 도 26에서, 공유 쇼트 코드에 의해서만 확산된 심볼은 하나의 롱 코드 주기(L 칩)마다 동일한 간격(L/n 칩 간격)으로 배치되어 있다. 이 프레임에 대응하는 이동국의 기본 동작은 도 26의 아래 부분에 도시되어 있다. 롱 코드 타이밍 검출에 있어서, 수신된 롱 코드의 타이밍은 청구항 20과 관련된 확산 코드 동기 방법에서와 같이 검출되는 공유 쇼트 코드와 수신 신호 사이의 최대 상관값을 부여하는 타이밍으로부터 검출된다. 그러나, 이동국에서는 공유 쇼트 코드에 의해서 확산된 심볼이 L/n 간격마다 수신되므로, 상관값을 관측하는 부분은 L/n 칩에서 최단으로 설정될 수 있다. 그렇지 않으면, 비록 본 발명에 따른 다른 확산 코드 동기 방법에서 하나의 롱 코드 주기(L 칩 주기)에 대한 상관값의 평균을 얻기 위해, 노이즈 또는 간섭을 평균화함으로써 검출된 상관의 정밀도를 향상시킬 목적으로 실행되는 상관의 평균화가 필요하더라도, 이 경우 상관값의 평균화는 L/n 칩 구간마다 달성될 수 있다. 즉, 본 발명의 특징은 롱 코드 타이밍 검출에서 상관을 저장하는 것이 요구되는 계수 n만큼 메모리 용량을 저감하는 이점을 갖는다. 그러나, 이 경우, 얻어진 롱 코드 타이밍은 n만큼의 불확실성을 갖는다. 이것은 공유 쇼트 코드에 의해 확산된 심볼 #1이 롱 코드의 선두 위치에 위치하는 도 26과 관련하여 설명된다. 이동국이 공유 쇼트 코드에 의해 확산된 심볼 #1의 수신 타이밍을 검출할 수 있으면, 롱 코드 타이밍을 한결같이 결정한다. 그러나, 본 발명의 특징에 따른 프레임 구성에서, 쇼트 코드에 의해 확산된 심볼 #1이 시간 Tm에서 수신되면, 심볼 #1을 수신하는 타이밍은 Tm+L/n 칩 주기, Tm+2L/n 칩 주기, ..., Tm+(n-1)/L/n 칩 주기 등의 n 타이밍에서 발생한다. 롱 코드의 이러한 수신 타이밍의 모호성은 롱 코드를 식별하는 프로세스에서 해소된다. 특히, X1 이외의 위상 X1+L/n, S1+2L/n, ..., X1+(n-1)L/n에서 롱 코드의 레플리커와 수신 신호 사이의 상관 검출은 롱 코드 레플리커가 수신 신호를 확산하는 롱 코드와 같은 한, 최대값을 갖는 상관값 중 하나(즉, 확립되었던 확산 코드)를 식별하는 것을 가능하게 하고, 여기서 X1은 공유 쇼트 코드에 의해 확산된 심볼을 수신하는 시간 Tm으로부터 얻는 롱 코드의 동기 칩 위상(도 26에서 롱 코드 #1의 상관 검출 시간)이고, Tm은 롱 코드 타이밍 검출에서 구해진다. 이것은 롱 코드 식별에서 서로 L/n 칩만큼 코드 위상이 어긋나는 n 코드 레플리커와 수신 신호 사이의 상관 검출에 대하여 롱 코드의 식별과 n 만큼의 불확실성을 갖는 롱 코드 타이밍의 확립을 달성할 수 있는 것을 의미한다.

도 5는 본 발명이 적용되는 이동 통신 시스템의 코드 확산 방식의 일 예로서, 셀룰러 시스템의 기지국에 있어서 포워드 링크 송신기(forward link transmitter)의 코드 확산 프로세서를 도시한 것이다. 포워드 채널에서는 핸드오버가 용이하게 되도록 각 기지국에 있어서 동일한 롱 코드가 공통으로 채용된다. 이것은 통신을 실행하는 트래픽 채널 및 제어 채널을 묶음으로써 얻은 신호가 동일한 롱 코드를 사용하여 확상되게 하므로, 롱 코드 확산부가 공통으로 사용되게 된다. 그러나, 본 발명의 청구항 1에 따라 제어 채널의 확산 변조 방식을 구현하기 위해서는 제2 확산 코드(롱 코드)를 롱 코드의 각 주기에 있어서 M 정보 심볼에 대하여 마스크할 필요가 있다. 한편, 모든 다른 트패픽 채널은 전체 시간을 통하여 제1 확산 코드(쇼트 코드) 및 제2 확산 코드(롱 코드)에 의해 확산도어야 하고, 이것은 도 5에 도시한 바와 같은 코드 확산 방식에 의해 구현된다.

도 5에 도시한 바와 같이, 제어 채널 정보 신호 및 트래픽 채널 정보 신호는 제1 확산 코드 (쇼트 코드) 생성기(11)에서 공급되고 서로 다르며 정보 심볼 주기와 같은 주기를 갖는 제1 확산 코드에 의해 각각 확산된다. 이어서, 제어 채널 정보 심볼만 제3 확산 코드 (롱 코드 마스크부 복수 공액 코드) 생성기(12)에 의해 생성되고 확산에 공통으로 사용되는 롱 코드(제2 확산 코드)의 복소 공액인 제3 확산 코드에 의해 확산되낟. 또한, 전체 채널의 신호는 적절한 타이밍에 가산기(13)에 의해 가산된 후, 제2 확산 코드 (롱 코드) 생성기(14)로부터 공급된 제2 확산 코드에 의해 확산되어, 확산 변조 신호로서 출력된다. 타이밍 컨트롤러(15)는 생성기의 동작 타이밍을 제어한다. (16)은 곱셈기이다.

따라서, 제어 채널 정보는 확산에 공통으로 사용되는 롱 코드의 복소 공액에 의해 M 정보 심볼에 대하여 미리 곱해지고 나서, 롱 코드에 의해 드른 트래픽 채널과 함께 곱해진다. 그 결과, 롱 코드에 의한 확산은 마스크부에서 상쇄되므로, 쇼트 코드만에 의한 확산으로 된다. 이 구성은 롱 코드 확산부가 기지국 송신기에서 전체 제어 채널 및 트래픽 채널에 공통으로 사용되게 한다.

청구항 14, 15, 18 및 19항과 관련된 포워드 채널 송신기의 코드 확산 프로세서도 도 5의 구성에 의해 구현될 수 있는 것은 명백하다.

본 발명은 확산 코드 동기 방법이 2단으로 실행되는 롱 코드의 확산 코드 동기 방식에 관한 것이다. 제1 단계는 확산 코드부를 배치하고, 제2 단계는 확산 코드의 종류, 즉 기지국을 식별한다.

도 7은 이동국의 전원 투입시 기능을 도시한 블록도이다.

입력이 수신 확산 변조 신호인 매치드 필터에 공급되는 확산 코드 레플리커는 롱 코드 마스크부에 위치하는 쇼트 코드인 것으로 한다. 이 쇼트 코드는 기지국들이 공유하고 쇼트 코드 레플리커 생성기(22)로부터 공급된다. 매치드 필터(21)는 N 롱 코드 주기에 걸쳐 수신된 확산 변조 신호와 확산 코드 레플리커 사이의 상관을 검출하고, 최대 상관 출력 검출기(23)는 최대 상관 출력을 부여하는 칩 위상을 검출한다.

기지국은 롱 코드 마스크부를 따르는 롱 코드 위상, 즉 쇼트 코드에 의해서만 확산 코드 위상을 미리 결정한다. 따라서, 롱 코드 위상은 최대 상관 피크 칩 위상 검출기(24)에 최대 상관 출력 검출기(23)의 출력 및 쇼트 코드 레플리커 생성기(22)의 출력을 입력함으로써 최대 상관 피크 위상에 의해 검출될 수 있다.

그러나, 접속되는 기지국, 즉 사용되는 롱 코드 종류는 이 단계에서 아직 결정되지 않았으므로, 최대 상관값을 갖는 제2 확산 코드는 시스템에서 미리 결정되어 있는 제2 확산 코드그룹의 A개의 롱 코드(A는 자연수)와제1 확산 코드를 곱함으로써 얻은 코드에 대하여 상관 검출을 순차 실행함으로써 결정되어야 한다. 롱 코드 종류를 순차 전환하는 롱 코드 레플리커 생성기(25)에 의해 생성된 롱 코드는 쇼트 코드 생성기(22)로부터 공급된 쇼트 코드와 곱해진다. 그 곱은 확산 변조 신호와 적분/덤핑 회로(27)앞에 있는 곱셈기(26)에 의해 곱해진다. 이어서, 임계값 판정 회로(28)는 임계 판정하여 롱 코드 종류를 식별한다. 따라서, 임계값을 초과하는 신호는 동기 판정이 확립되어 있는 것으로 채택되어, 공지의 복조/RAKE 합성기에 공급된다. 롱 코드 레플리커 생성기(25)는 최대 상관 피크 칩 위상 검출기(24)로부터 공급된 검출 신호에 응답하여 확산 코드 위상의 초기 설정을 실행하고, 임계값 판정 회로(28)에서 공급되고 그의 레벨이 임계값 이하인 신호에 응답하여 롱 코드 종류를 전환한다.

도 8은 이동국의 움직임에 따라 채널이 전환되어야 하는 셀(기지국)을 서치하는 이동국의 기능 블록도이다. 이것은 N 롱 코드 주기에 걸쳐 롱 코드가 도 7에 도시한 바와 같이 마스크된 부분에서 쇼트 코드의 상관 검출을 실행한다. 그러나, 도 8에서, 검출기(23A)는 매치드 필터(21)의 출력으로부터 크기의 내림순으로 B개의 우위 상관 출력을 검출하고, 검출기/메모리(24A)는 B개의 우위 롱 코드의 칩 위상을 검출하고 그들을 저장한다. 또한, 서치해야 할 롱 코드 종류에 관한 정보는 현재 제어 채널을 거쳐 기지국에 의해 롱 코드 레플리커 생성기(25A)에 이미 제공되어 있으므로, 상관 검출 및 동기 검출은 B개의 확산 코드에 대하여 이루어진다. 따라서, 수신 신호 레벨이 B개의 주변 셀과 관련된 상관 출력에 대하여 검출되고 나서, 채널이 다음에 전환되어야 하는 기지국이 지정된다.

도 17은 다음과 같이 동작하는 청구항 5, 6 및 7에 대응하는 시스템의 블록도이다.

(청구항 5에 대하여)

1. 롱 코드 동기 위상 검출기(35)는 도 7의 블록(21-24)으로서 롱 코드 동기위상을 검출한다. (80)은 매치드 필터, (81)은 쇼트 코드 레플리커 생성기, (82)는 상관값 및 그들의 타이밍을 위한 메모리, (83)은 최대 상관값 선택기(비교기), (84)는 메모리이다.

2. 롱 코드 레플리커 생성기(36)의 위상은 회로(35)에 의해 검출된 동기 위상으로서 설정된다.

3. 적분/덤핑 회로(37)는 롱 코드 레플리커 생성기(36)에서 공급된 롱 코드와 쇼트 코드 레플리커 생성기(81)에서 공급된 쇼트 코드를 곱함으로써 얻은 코드와 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관을 적분하고, 그의 출력은 2승 검파기(38)에 의해 2승 검파된다. 최종 상관값 및 롱 코드 레플리커 생성기(36)로부터 공급된 그의 대응 롱 코드 종류는 메모리(39)에 저장된다.

4. 상기 2항 및 3항의 동작은 롱 코드 레플리커 생성기(36)에서 공급된 롱 코드의 종류를 변경함으로써 반복된다.

5. 전체 롱 코드에 대한 상관 검출후, 최대 상관값 선택기(40)는 수신 신호를 확산하기 위한 롱 코드로서 최대 상관값을 부여하는 롱 코드를 판정하고, 따라서 초기 동기가 종료된다.

(청구항 6에 대하여)

청구항 5와 관련된 동작에 부가하여, 동기 검출은 비교기(41)가 최대값이 임계값을 초과한다고 판정하면 종료되고, 그렇지 않으면, 초기 동기가 계속된다.

(청구항 7에 대하여)

1. 임계값 결정기(42)는 롱 코드 동기 위상 검출기(35)에 의해 검출된 최대 상관값에 응답하여 청구항 6의 임계값 판정을 위해 부가된다.

도 18은 청구항 8에 대응하는 블록도로서, 다음과 같이 동작한다.

1. 초기 검출로서, 도 8에 도시한 바와 같은 주변 셀 서치 회로(43)는 B개의 주변 셀 각각에 대하여 동기 롱 코드 위상 및 그의 롱 코드 종류를 검출한다.

2. B개의 주변 셀의 동기 롱 코드 위상 및 그의 롱 코드 종류는 멀티패스 검출기(44)의 롱 코드 레플리커 생성기(45)에 초기 설정된다.

3. 제1 단계의 수신 신호를 제외한 수신 신호는 스위치 SW를 전환함으로써 멀티패스 검출기(44)로 입력된다.

4. 멀티패스 서치는 각 주변 셀에 맞는 롱 코드 레플리커를 사용하여 동기 롱 코드 위상 주위의 상관 검출에 의해 실행된다.

5. 멀티패스 판정은 적분/덤핑 회로(46)에 의해, 수신된 확산 변조 신호와 쇼트 코드 레플리커 생성기(150)로부터 공급된 쇼트 코드와 롱 코드 레플리커 생성기(45)로부터 공급된 롱 코드를 곱함으로써 얻은 코드 사이의 상관을 적분하고, 2승 검파기(47)를 통해 그의 출력을 2승 검파하며, 임계값 판정 회로(48)에 의해 2승 검파기(47)로부터의 전력 출력의 임계 판정을 하는 것에 의해 이루어진다.

6. RAKE 합성후 수신 전력 검출기(post-RAKE combining received power detector)(49)는 임계값을 초과하는 멀티패스의 RAKE 합성 (패스 다이버시티(path diversity))하고, 수신 전력을 측정하며, 측정된 전력을 메모리(50)에 저장한다.

7. 최대 멀티패스 검출기(51)는 각 셀의 최대 전력 멀티패스를 부여하는 롱 코드의 위상을 검출한다.

8. 모든 주변 셀의 수신 전력 측정후, 최대 RAKE 합성후 수신 전력을 부여하는 셀이 핸드오버 셀로서 판정된다.

9. 최대 멀티패스 검출기(51)의 출력이 롱 코드 레플리커 생성기(45)에 입력되어, 그의 롱 코드 위상이 주변 셀중에서 최대 멀티패스의 롱 코드 위상과 동일한 새로운 동기 롱 코드 위상으로 갱신된다.

10. 상기 3항 이후의 동작이 일정한 간격으로 반복된다.

도 19A 및 도 19B는 청구한 22에 대응하는 블록도로서, 다음과 같이 동작한다.

1. 롱 코드 동기 위상 검출기(52)의 선택기(53)는 최대 상관값 뿐만 아니라 그의 근방(예를 들면, 하나의 심볼 주기내) 상관 피크도 검출한다.

2. 메모리(84)는 최대 상관값을 부여하는 타이밍으로부터 얻은 롱 코드 동기 위상과 근방의 상관 피크(패스) 사이의 위상차(상대적 지연)를 저장한다.

3. 검출된 롱 코드 동기 위상은 롱 코드 레플리커 생성기(55)에 설정되고, 그 경로의 상대적 지연은 지연 회로(56)에 설정되며, 롱 코드 레플리커 생성기(55)로부터 공급된 롱 코드는 쇼트 코드 레플리커 생성기(81)로부터 공급된 쇼트 코드와 곱해진다.

4. 롱 코드와 쇼트 코드의 곱을 지연시키는 지연 회로에 의해 상대적으로 지연된 코드와 수신된 확산 변조 신호 사이에서 검출되는 상관은 적분/덤핑 회로(57) 및 2승 검파기(58)에 의해 적분되고 2승 검파되며, 가산기(59)에 의해 가산된다.

5. 임계값 판정 회로(60)는 가산 결과로서 얻은 상대적 전력을 임계 판정하여, 동기가 확립되었는가의 여부를 판정한다. 아직 확립되지 않았을 때, 상기 4항의 동작은 롱 코드의 종류를 변경하여 반복된다.

6. (청구항 5에서는 최대값이 각 롱 코드에 대한 가산의 결과로서 얻은 상관 전력을 검출한 후 선택된다.)

도 20은 다음과 같이 동작하는 청구항 12에 대응하는 블록도이다.

1. 초기 동기 단계에서, 롱 코드 동기 위상 검출기(61)는 롱 코드 동기위상을 검출하기 위해 동작한다.

2. 롱 코드 레플리커 생성기(62)는 롱 코드 식별이 실행되도록 검출 롱 코드 동기 위상으로 초기 설정된다. 롱 코드 동기 위상 검출도 물론 계속된다.

3. 롱 코드 동기 위상 검출기(61)는 가장 최근에 검출된 롱 코드 동기 위상이 롱 코드 레플리커 생성기(62)에 설정되도록 타이머(63)를 포함한다.

4. 쇼트 코드 레플리커 생성기(81)로부터 공급된 쇼트 코드와 롱 코드 레플리커 생성기(62)로부터 공급된 롱 코드를 곱함으로써 얻은 코드와 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관 검출을 하기 위해 다른 청구항과 같은 단계가 취해진다.

도 21은 다음과 같이 동작하는 청구항 13에 대응하는 블록도이다.

1. 롱 코드 동기 위상 검출기(64)는 도 8에 도시한 바와 같은 회로에 부가하여, B개의 롱 코드 동기 위상과 현재 변조중인 신호의 롱 코드 동기위상을 비교하기 위한 비교기(65)를 포함한다. (85)는 우위 B개 상관값 검출기(비교기)이고, (86)은 B개의 롱 코드 동기위상을 저장하는 메모리이다.

2. 비교기(65)에 의한 비교의 결과, B개의 검출된 롱 코드 동기 위상이 현재 복조 신호의 롱 코드 동기 위상과 일치하면, 이들 위상은 롱 코드 레플리커 생성기(66)로 입력되지 않는다.

청구항 14 및 15에 대하여, 도 5는 타이밍 컨트롤러(15)가 여러 타이밍에서 발생되는 다수의 마스크 심볼을 갖는 것을 도시한 것이다.

도 22는 다음과 같이 동작하는 청구한 16에 대응하는 블로도이다.

1. 롱 코드 동기 위상 검출기(67)는 상관값 및 타이밍을 저장하기 위해 메모리(82) 다음에 삽입된 매치드 필터(69) 및 메모리(70)를 갖는다. 매치드 필터(69)는 마스크 심볼의 패턴을 포함하고, 메모리(70)는 매치드 필터를 통과하는 타이밍 및 상관값을 저장한다.

2. 확산 변조 신호와 쇼트 코드 사이의 상관은 하나 이상의 롱 코드 주기에 대하여 검출되고, 최종 상관값 및 그들의 타이밍은 메모리(82)에 저장된다.

3. 저장후, 상관값 시퀀스는 각 타이밍에서 상관합을 얻기 위해 마스크 심볼의 삽입 간격과 맞는 매치드 필터(69)에 입력된다(도 15 참조).

4. 최종 상관합 및 타이밍은 그들을 저장하는 메모리(70)에 저장된다.

5. 모든 타이밍에서 검출을 종료한 후, 최대 상관값 선택기(83)는 최대 상관합 및 동기 타이밍을 이루는 그의 타이밍을 선택한다.

6. 이 이후의 동작은 청구항 4 등과 마찬가지이다.

도 25A 및 도 25B는 본 발명의 청구항 20과 관련된 확산 코드 동기 방법의 동기 검출기를 도시한 것이다. 비록 롱 코드 타이밍 검출기(90)의 동작이 도 17의 롱 코드 동기 위상 검출기(35)와 유사하더라도, 이것은 쇼트 코드로서 공유 쇼트코드에 부가하여 그룹 코드를 사용하므로, 쇼트 코드 레플리커 생성기(81) 대신 공유 쇼트 코드 레플리커 생성기(91)를 채용한다. 롱 코드 타이밍 검출기(90)의 메모리(84)는 최대 상관을 부여하는 롱 코드의 수신 타이밍에 응답하여, 수신 신호내의 기지의 그룹 코드에 의해 확산된 신호의 수신 타이밍을 출력한다. 그룹 코드 레플리커 생성기(93)에는 롱 코드 그룹 타이밍 검출기(92)의 그룹 코드의 수(도 25a 및 도 25B에서는 3개)가 제공되어, 메모리(84)로부터 공급된 대응 그룹 코드의 수신 타이밍에서 수신 신호와 곱해질 그룹 코드 레플리커를 발생한다. 얻어진 곱 신호는 적분/덤핑 회로(94)에 의해 하나의 심볼 주기에 걸쳐 적분되고, 2승 검파기(95)에 의해 2승 검파된다. 그룹 코드와 관련된 상관 적분의 얻어진 2승 검파값은 메모리(95)에 저장된다. 상기 동작은 수신된 그룹 코드에 의해 확산된 다수의 신호에 대하여 실행되고, 그 결과는 메모리(96)에 저장된다. 상관 검출 종료후, 검출기(97)는 그룹 코드 후보의 송신 패턴에 따라, 개수가 (메모리(96)에서 출력된 그룹 코드의 개수) x (상관 검출의 횟수)와 같은 상관 적분의 2승 검파값의 상관값합을 얻는다. 그들을 구하는 방법은 도 24에 따라 이미 설명하였다. 선택기(98)는 개수가 얻어진 그룹 코드 후보의 송신 패턴수와 같은 상관값합을 비교하고, 최대 상관값을 부여하는 패턴을 선택한다. 그후, 롱 코드 그룹 검출기(99)는 선택기(98)로부터 출력된 패턴에서 수신 신호를 확산하는 롱 코드를 포함하는 롱 코드 그룹을 검출한다. 그후, 확산 코드 동기 검출은 롱 코드 식별로 진행한다. 롱 코드 식별회로(100)의 동작은 본 발명에 따라 상기 확산 코드 동기 방법과 마찬가지로, 롱 코드는 다음과 같이 검출된다., 먼저, 곱셈기는 공유 쇼트 코드 레플리커 생성기(91)로부터 공급된 쇼트 코드와 롱 코드 레플리커 생성기(101)로부터 공급된 롱 코드를 곱함으로써 얻은 코드와 수신 신호를 곱하고, 두 번째로, 적분/덤핑 회로(102)는 구한 곱을 적분하고, 2승 검파기(103)는 적분 출력을 2승 검파하며, 마지막으로, 임계값 판정 회로(104)는 임계 판정을 실행한다. 임계값 판정 회로(104)의 동작은 도 7의 임계값 판정 회로(28)와 동일하고, 임계값 결정기(105)의 동자근 도 17의 임계값 결정기(42)와 동일하다. 또한, 롱 코드 레플리커 생성기(1010의 롱 코드 후보는 상술한 롱 코드 그룹 검출기에 의해 얻은 롱 코드 그룹에 속하는 것을 한정된다.

도 27A 및 도 27B는 본 발명의 청구항 21에 따른 확산 코드 동기 방법의 동기 검출기를 도시한 것이다. 이 방법은 다음에서 도 7의 확산 코드 동기 방법과 상이하다. 먼저, 롱 코드 타이밍 검출기(106)는 L/n 칩 주기의 구간마다 공유 쇼트 코드에 의해 확산된 심볼의 수신 타이밍이 검출되도록 L/n 칩 주기마다 상관 피크를 관찰한다. 이것은 메모리(82)의 용량을 저감시킨다.

두 번째로, 롱 코드 레플리커 생성기(101)에 (n-1) 지연 회로(107)를 거쳐 롱 코드 위상의 초기 설정값이 공급되는 롱 코드 식별 회로(100)는 공유 쇼트 코드 레플리커 생성기(91)로부터 공급된 쇼트 코드와 위상이 서로 L/n만큼 어긋나 있는 롱 코드 레플리커를 곱함으로써 얻은 코드와 수신 신호 사이의 상관을 병렬로 검출한다. 그후, 최대 상관값 선택기(108)는 최대 상관값을 선택하고, 임계값 판정회로(104)는 최대 상관값의 임계값 판정을 실행한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 기지국이 비동기인 롱 코드 시스템에서, 이동국은 포워드 제어 채널의 고속, 고정밀도 확산 코드 동기를 달성할 수 있다. 또한, 매치드 필터가 초기 쇼트 코드 서치에 대해서만 사용되고, 슬라이딩 상관기가 이후 롱 코드 서치에 대하여 사용되므로, 전체 확산 코드 동기 검출기에 의한 소비 전력은 그렇게 많이 증가하지 않는다.

Claims

정보 레이트(information rate)보다 높은 레이트를 가지는 확산 코드(spreading code)를 사용하여 확산된 광대역 신호를 전송하는 직접 확산(direct sequence) CDMA 통신 시스템에서 이동 통신 시스템의 신호 전송 방법에 있어서, 각 기지국에 공통이고 정보 심볼 주기와 동일한 주기를 갖는 제1 확산 코드 그룹 및 기지국마다 다르고 정보 심볼 주기보다 긴 주기를 갖는 제2 확산 코드 그룹을 사용하는 단계; 및 상기 제1 확산 코드 그룹에서의 제1 확산 코드와 상기 제2 확산 코드 그룹에서의 제2 확산 코드를 사용하여 이중으로 확산되는 신호를 전송할 때, 일정 간격으로 M 심볼에 대해 상기 제2 확산 코드를 마스킹하는 단계를 포함하며, 상기 제2 확산 코드의 주기를 N 정보 심볼 주기라 할 때, 상기 M은 1≤M<N를 만족하는 자연수인 신호 전송 방법.
이동 통신 시스템의 송신기에 있어서, 각 기지국에 공통이고 정보 심볼 주기와 같은 주기를 갖는 제1 확산 코드 그룹에 속하며 서로 다른 제1 확산 코드들을 사용하여 모든 채널의 신호를 확산하는 제1 코드 확산 수단; 기지국마다 다르며 상기 정보 심볼 주기보다 긴 주기를 가지는 제2 확산 코드의 복소 공액(complex conjugate)인 제3 확산 코드를 사용하여, 상기 제1 코드 확산 수단으로부터 공급된 하나 이상의 확산 신호들을 M 심볼들에 대해서 확산시키는 제2 코드 확산 수단; 상기 제1 코드 확산 수단에 의해 확산된 채널의 신호와 상기 제2 코드 확산 수단에 의해 확산된 하나 이상의 채널의 신호를 상기 채널들의 심볼의 송신 타이밍에서 가산하는 가산수단; 및 상기 제2 확산 코드를 사용하는 것에 의해 상기 가산수단으로부터 출력된 채널의 신호를 확산하는 제3 코드 확산 수단을 포함하는 상기 제2확산 코드의 주기를 N 정보 심볼 주기라 할 때, 상기 M은 1≤M<N를 만족하는 자연수인 이동 통신 시스템의 송신기.
이동 통신 시스템의 수신기에 있어서, 청구항 1의 전송 방법에 의해 전송된 신호를 수신함으로써 획득된 확산 변조 신호와, 청구항 1의 제1 확산 코드 그룹의 제1 확산 코드 사이의 상관 검출 처리를 통해 얻는 상관 출력값의 검출 시간으로부터 제1 확산 코드의 동기 시간을 검출하는 제1 동기 검출 수단; 및 상기 제1 동기 검출 수단에 의해 검출된 최대 상관값이 검출되는 시간위치를 시작으로 해서, 청구항 1의 제2 확산 코드 그룹의 A개(A는 자연수)의 제2 확산 코드와 상기 제1 확산 코드를 곱함으로써 얻은 코드를 순차 사용하여 상관 검출을 실행하고, 최대 상관값을 갖는 제2 확산 코드를 판정하는 제2 동기 검출 수단을 포함하는 이동 통신 시스템의 수신기.
이동 통신 시스템의 수신기에 있어서, 청구항 1의 전송방법에 의해 전송된 신호를 수신함으로써 획득된 확산 변조 신호와, 청구항 1의 제1 확산 코드 그룹의 제1 확산 코드 사이의 상관 검출 처리를 통해 얻는 상관 출력값의 검출 시간으로부터 제1 확산 코드의 동기 시간을 검출하는 제1 동기 검출 수단에 의해 검출된 상관값의 크기의 내림순에서 B개의 우위의 시간 위치를 저장하며, 상기 B개는 서치해야하는 주변 셀의 수를 말하는, 제1 확산 코드의 동기 위상의 메모리 수단; 상기 제1 확산 코드의 동기 위상의 메모리 수단에 저장된 상기 B개의 시간 위치로부터 시작하고, 상기 제1 확산 코드의 동기 위상의 메모리 수단에 저장된 상관값의 크기의 내림순으로 수행되는, 통신 중의 기지국으로부터 통지된 상기 통신 중의 기지국의 주변 기지국의 청구항 1의 제2 확산 코드 중 B개의 확산 코드와 청구항 1의 제1 확산 코드를 곱해서 얻은 코드와 수신번호 사이의 순차적 상관연산을 실행하는 제2 확산 코드의 동기 검출 수단; 및 청구항 1의 제1 확산 코드의 B개의 우위 시간위치가 제2 확산 코드의 어느 코드에 대응하는 가를 검출하는 수단을 포함하는 이동 통신 시스템의 수신기.
확산 코드 동기 방법에 있어서, 청구항 1의 전송방법에 의해 전송된 신호를 수신해서 얻은 수신 확산 변조 신호와 청구항 1의 제1 확산 코드와의 상관검출로 최대 상관 출력 신호를 획득한 시간위치를 시작으로 해서, 청구항 1의 제2 확산 코드 그룹의 제2 확산 코드와 청구항 1의 제1 확산 코드를 곱해서 얻은 코드와, 수신된 확산 변조 신호와의 상간검출을 행하는 단계; 및 상기 제2 확산 코드와 제1 확산 코드를 곱해서 얻은 코드와 상기 수신된 확산 변조 신호와의 상관검출을 모든 제2 확산 코드에 대해서 행한 후, 최대의 상관값을 부여하는 제2 확산 코드를 상기 수신된 확산 변조 신호의 확산에 이용된 제2 확산 코드로서 판정하는 단계를 포함하는 확산 코드 동기 방법.
제 5 항에 있어서, 제2 확산 코드와 제1 확산 코드를 곱함으로써 얻은 코드와 상기 수신된 확산 변조 신호 사이의 최대 상관값이 소정의 임계값 T를 초과할 때까지 확산 코드 동기가 계속되는 확산 코드 동기 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 임계값 T는 상기 수신된 확산 변조 신호와 제1 확산 코드 사이의 최대 상관 검출값의 크기를 X 배 하여 구하며, 상기 X 는 0보다 크고 2보다 작거나 같은 실수인 확산 코드 동기 방법.
수신기에 있어서, 청구항 1의 전송방법에 의해 전송된 신호를 수신함으로써 획득된 확산 변조 신호와, 청구항 1의 제1 확산 코드 그룹의 제1 확산 코드 사이의 상관 검출 처리를 통해 얻는 상관 출력값의 검출 시간으로부터 제1 확산 코드의 동기 시간을 검출하는 제1 동기 검출 수단에 의해 검출된 상관값의 크기의 내림순에서 B개의 우위의 시간 위치를 저장하며, 상기 B개는 서치해야 하는 주변 셀의 수를 말하는, 제1 확산 코드의 동기 위상의 메모리 수단; 및 통신 중의 기지국 및 주변 기지국의 제2 확산 코드와 제1 확산 코드를 곱함으로써 얻은 코드와 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관을, 상기 제1 확산 코드의 동기 위상의 메모리 수단의 시간 위치를 중심으로 한 멀티패스의 지연시간범위에서 검출하는 것에 의해, 각 기지죽에 대한 멀티패스의 지연 프로파일을 발생하여 수신 신호 전력을 검출하는 수신 레벨 검출 수단을 포함하며, 상기 수신 레벨 검출 수단은, 첫 번째의 확산 코드 동기에서는 전 시간 범위에서 상관검출을 행하여 멀티패스의 수신타이밍을 검출하며, 두 번째 이후의 확산코드 동기에서는 첫 번재의 멀티패스의 수신타이밍의 주변에서 상관검출을 행하는 수신기.
제 8 항에 있어서, 상기 수신 레벨 검출 수단은, 하나 이상의 심볼에 대하여 제1 확산 코드에 의해서만 확산된 부분을 포함하는 프레임 구성이 사용될 때, 상기 제1 확산 코드에 의해서만 확산된 심볼 위치에서 확산 코드 동기를 억제하는 수신기.
확산 코드 동기 방법에 있어서, 청구항 1의 전송방법에 의해 전송된 신호를 수신해서 획득된 확산 변조 신호와 청구항 1의 제1 확산 코드 그룹의 제1 확산 코드 사이의 상관검출처리를 행하고, 상기 상관 출력값의 검출시간으로부터 제1 확산 코드의 동기시간을 검출하는 제1 동기 검출단계; 및 상기 제1 동기 검출 단계에 의해 검출된 최대 상관값이 획득되는 시간위치를 시작으로 해서, 청구항 1의 제2 확산 코드 그룹의 A(A는 자연수) 개의 제2 확산 코드와 제1 확산 코드를 곱해서 얻은 코드에 대해서 순차적으로 상관검검출을 행하여, 최대 상관값을 부여하는 제2 확산 코드를 결정하는 제2 동기 검출 단계를 포함하는 확산 코드 동기 방법.
확산 코드 동기 방법에 있어서, 청구항 1의 전송방법에 의해 전송된 신호를 수신해서 획득된 확산 변조 신호와 청구항 1의 제1 확산 코드 그룹의 제1 확산 코드 사이의 상관검출처리를 행하고, 상기 상관 출력값의 검출시간으로부터 제1 확산 코드의 동기시간을 검출하는 제1 동기 검출 단계에서 검출된 상관값의 크기의 내림순으로 B개의 우위의 시간 위치를 저장하며, 상기 B개는 서치해야하는 주변 셀의 수인, 제1 확산 코드의 동기 위상의 기억 단계; 상기 제1 확산 코드의 동기 위상의 기억 단계에서 기억된 시간 위치를 시작으로 해서, 통신 중의 기지국으로부터 통지된 상기 통신 중의 기지국의 주변 기지국의 청구항 1의 제2 확산코드 중 B개 확산 코드와 청구항 1의 확산 코드를 곱함으로써 얻은 코드와 수신 신호 사이의 순차적 상관 동작을 상관값의 크기 내림순으로 행하는 제2 확산 코드의 동기 검출 단계; 및 청구항 1의 제1 확산코드와의 상관값들의 B개의 우위 시간위치가 제2 확산코드의 어느 코드에 대응하는 가를 검출하는 단계를 포함하는 확산 코드 동기 방법.
제 5 항 내지 제 7 항, 제 10 항 및 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 확산 코드와 상기 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관 검출과, 상기 제1 확산 코드와 상기 제2 확산 코드를 곱함으로써 얻은 상기 코드와 상기 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관 검출을 병렬(parallel)로 실행하는 확산 코드 동기 방법.
제 5 항 내지 제 7 항, 제 10 항 및 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 통신 중의 핸드오버 시에 접속될 기지국을 판정하는 주변 기지국 서치 모드에서, 상기 수신된 확산 변조 신호와 제1 확산 코드 사이의 상관값을 사용하여 주변 기지국의 제2 확산 코드의 동기 위상을 검출할 때, 현재 기지국의 동기 위상과는 다른 위상이, 주변 기지국의 동기 위상 후보로서 결정되도록 선택되는 확산 코드 동기 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 확산 코드를 마스크하는 2개 이상의 마스크 심볼은, 상기 제2 확산 코드 주기 동안에 서로 인접하지 않게 제공되는 이동 통신 시스템의 신호 전송 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 마스크 심볼의 전송 타이밍은 이동국측에서 미리 알고 있는 불균알한 간격으로 설정되는 이동 통신 시스템의 신호 전송 방법.
제 5 항 내지 제 7 항, 제 10 항 및 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수신된 제2 확산 코드의 위상은, 청구항 15의 전송 방법에 의해 전송된 신호를 수신할 때, 상기 불균일하게 배치된 마스크 심볼의 수신 타이밍에 따라 하나로 판정되는 확산 코드 동기 방법.
제 5 항 내지 제 7 항, 제 10 항 및 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 송신기와 수신기의 클럭 사이에 어긋남이 있을 때, 상기 제2 확산 코드 그룹의 제 2 확산 코드와 제2 확산 코드를 곱함으로써 얻은 코드와 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관 검출을 실행함에 있어서, a가 실수이고 Tc가 칩 주기일 때, aTc에 대응하는 △의 양만큼 위상이 서로 어긋나 있는 다수의 상관기를 사용하여 병렬로 상관이 구해지는 확산 코드 동기 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 제2 확산 코드는 그의 주기 L동안, 균일한 간격 L/n으로 n번 마스크되는 이동 통신 시스템의 신호 전송 방법.
제 1 항, 제 14 항, 제 15 항 및 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 기지국에 의해 사용된 제2 확산 코드에 대응하는 비공통 제1 확산 코드(unshared first spreading code)에 의해 확산된 신호를, 상기 제2 확산 코드의 마스크된 심볼의 송신 타이밍으로 전송하는 단계를 더 포함하는 이동 통신 시스템의 신호 전송 방법.
확산 코드 동기 방법에 있어서, 각각의 기지국에 의해 사용된 제2 확산 코드에 대응하는 비공통 제1 확산 코드(unshared first spreading code)에 의해 확산된 신호를, 상기 제2 확산 코드의 마스크된 심볼의 송신 타이밍으로 전송하는 방법으로 전송된 신호를 수신하는 단계; 상기 수신 신호와 공유 제1 확산 코드(shared first spreading code) 사이의 상관을 검출함으로써 제2 확산 코드의 수신 타이밍을 검출하는 단계; 상기 제2 확산 코드의 수신 타이밍으로부터 획득되는, 상기 비공통 제1 확산 코드로 확산된 신호의 수신 타이밍에서 상기 제1 확산 코드 그룹의 제1 확산 코드와 상기 수신 신호와의 상관을 검출하고, 최대의 상관을 부여하는 상기 비공통 제1 확산 코드를 판정하는 것에 의해, 상기 수신 신호를 확산하기 위해 사용될 제2 확산 코드를 포함하는 제2 확산 코드 그룹을 검출하는 단계; 및 이전 단계에서 검출된 상기 제2 확산 코드 그룹의 제2 확산 코드와 상기 공유 제1 확산 코드를 곱해서 얻은 확산 코드와 상기 수신 신호와의 사이에서 검출된 상관값의 크기로부터 상기 수신 신호를 확산하기 위해 사용되는 제2 확산 코드를 식별하는 단계를 포함하는 확산 코드 동기 방법.
제 5 항 내지 제 7 항, 제 10 항, 제 11 항 및 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 청구항 18의 전송 방법에 의해 전송된 신호를 수신하는 단계; L/n 주기의 간격마다, 상기 제1 확산 코드와 수신 신호 사이의 상관을 관찰해서 얻은 최대의 상관 값을 부여하는 타이밍으로부터, 상기 제1 확산 코드만으로 확산된 신호의 수신 타이밍을 검출하는 단계; 상기 제1 확산 코드만으로 확산된 상기 신호의 상기 수신 타이밍을 이용하여 서로 L/n 주기만큼 어긋나 있는, 상기 제2 확산 코드의 n 개의 수신 타이밍을 검출하는 단계; 및 상기 제2 확산 코드 그룹의 제2 확산 코드와 제1 확산 코드를 곱해서 얻은 확산 코드와 상기 수신 신호와의 상관값을, 상기 L/n 주기만큼 어긋난 상기 제2 확산 코드의 상기 검출된 n개의 수신 타이밍과 동기된 위상에서 검출하고, 상기 상관값의 크기로부터 상기 수신 신호를 확산하기 위해 사용될 제2 확산 코드를 식별하고 상기 제2 확산 코드의 n개 수신 타이밍 후보를 결정하는 단계를 포함하는 확산 코드 동기 방법.
제 5 항 내지 제 7 항, 제 10 항, 제 11 항, 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 멀티패스로 인해 생기 상기 제1 확산 코드와 상기 수신된 확산 변조 신호 사이의 다수의 상관 피크 위치에서, 상기 제2 확산 코드와 제1 확산 코드를 곱해서 얻은 상기 코드와 상기 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관을 병렬로 취하는 것으로, 확산 코드 동기의 검출 정밀도를 향상시키는 확산 코드 동기 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 제1 확산 코드와 상기 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관 검출과, 상기 제1 확산 코드와 상기 제2 확산 코드를 곱함으로써 얻은 상기 코드와 상기 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관 검출을 병렬로 행하는 확산 코드 동기 방법.
제 20 항에 있어서, 통신 중의 핸드오버 시에 접속될 기지국을 판정하는 주변 기지국 서치모드에서, 상기 제1 확산 코드와 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관값을 사용하여 주변 기지국의 제2 확산 코드의 동기 위상을 검출할 때, 현재 기지국의 동기 위상을 제외한 위상이, 판정된 상기 주변 기지국의 동기 위상 후보로서 선택되는 확산 코드 동기 방법.
제 17 항 또는 제 20 항에 있어서, 상기 수신된 제2 확산 코드의 위상은, 청구항 15의 전송 방법에 의해 전송된 신호를 수신할 때, 상기 불균일하게 배치됨 마스크 심볼의 수신 타이밍에 따라서 하나로 판정되는 확산 코드 동기 방법.
제 20 항에 있어서, 송신기와 수신기의 클럭 사이에 어긋남이 있을 때, 상기 제2 확산 코드 그룹의 제2 확산 코드와 제1 확산 코드를 곱함으로써 얻은 코드와 상기 수신된 확산 변조 신호 사이의 상관 검출을 실행함에 있어서, a가 실수이고 Tc가 칩 주기일 때, aTc에 대응하는 △ 의 양만큼 위상이 서로 어긋나 있는 다수의 상관기를 사용하여 병렬로 상관이 구해지는 확산 코드 동기 방법.