KR100321998B1 - 부호분할다중접속 통신시스템에서 준직교부호 생성 방법및 이를 이용한 채널 확산장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산을 위한 복소 준직교부호를 생성하는 방법이, 특정 길이 N을 가지는 엠시퀀스와 상기 엠시퀀스와 전체 상관도 특성이 우수한 특정시퀀스를 생성하는 과정과, 특정시퀀스를 순환 쉬프트하여 소정 수의 특정시퀀스들을 생성하는 과정과, 엠시퀀스를 순환 쉬프트하여 일정 개수의 엠시퀀스들을 생성하고, 생성된 엠시퀀스들을 월시직교부호들로 변환하는 열치환 방법과 동일한 방법으로 순환 쉬프트된 특정시퀀스들을 열치환하여 마스크 후보들을 생성하는 과정과, 마스크 후보들과 상기 마스크 후보들과 동일한 길이를 가지는 월시직교부호들을 연산하여 준직교부호 후보군들을 생성하는 과정과, 생성된 준직교부호 후보군들 중 월시직교부호들과의 부분상관도 및 다른 준직교부호들 간의 부분상관도를 만족하는 준직교부호 후보들을 선택하고, 선택된 준직교부호들의 생성에 관련된 마스크들을 선택하는 과정으로 이루어진다.

Description

부호분할다중접속 통신시스템에서 준직교부호 생성 방법 및 이를 이용한 채널 확산장치 및 방법 {METHOD FOR GENERATING COMPLEX QUASI-ORTHOGONAL CODE AND APPARATUS AND METHOD FOR SPREADING CHANNEL DATA USING THE QUASI-ORTHOGONAL CODE IN CDMA COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템의 확산장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 복소 준직교부호를 발생하기 위한 준직교부호 마스크 생성 방법 및 이를 이용하여 채널 데이타를 확산 및 역확산할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 부호 분할을 수행하는 이동통신 시스템(이하 CDMA 시스템이라 칭한다)은 용량 증대를 위한 방법 중에 한 가지로써, 직교부호(orthogonal code)를 사용하여 채널을 구분(channel separation)를 하는 방법을 사용하고 있다. 상기와 같이 직교부호에 의한 채널 구분을 실행하는 예는 IS-95/IS-95A의 순방향 링크(forward link)를 들 수 있으며, 역방향 링크(reverse link)에서도 시간 동기조정 (time alignment)을 하여 적용할 수 있다. 또한 UMTS의 다운 링크에도 직교부호를 사용하여 채널을 구분하고 있다.

상기 IS-95/IS-95A의 순방향 링크에서 직교부호에 의한 채널 구분은 도 1과 같이 이루어진다. 상기 도 1에서 직교부호는 w로 표시되어 있으며, 각 채널은 미리 배정된 직교부호에 의해 구분되고 있다. 상기 도 1에서는 w는 월시 직교부호(Walsh code)가 될 수 있다. 상기 IS-95/IS-95A 순방향 링크는 R=1/2인 컨벌루션 코드 (convolution code)를 쓰고, bpsk 변조(bi phase shift keYing modulation)를 하며, 대역폭(band width)이 1.2288MHz이므로, 1.2288M/(9.6k*2)=64가 된다. 따라서 상기 도 1에 도시된 바와 같이 IS-95/IS-95A의 순방향 링크는 64개의 월시직교부호를 사용하여 채널을 구분할 수 있다.

상기와 같이 변조 방법이 결정되고 최소 데이터 전송율(minimum data rate)이 결정되면, 가용한 직교부호의 숫자가 정해진다. 그러나 차세대 CDMA 시스템 (future Code division Multiple Access system)에서는 성능을 개선하기 위하여 실제 사용자에게 할당하는 채널들의 수를 증가시키려고 한다. 이를 위하여 차세대 CDMA 시스템은 트래픽 채널(traffic channel), 파일럿 채널(pilot channel), 제어채널(control channel)들을 구비하고 있어 한가입자에게 할당하는 채널이 많아졌으며, 또 수용 가입자의 용량을 증대하려고 한다.

그러나 상기와 같은 방식도 채널 사용량이 증대되면, 사용 가능한 직교부호들의 수가 제한된다. 이런 경우 채널 용량을 증가시켜도 사용할 수 있는 직교부호의 수의 제한에 따라 채널 용량의 증가에 제한을 갖게된다. 따라서 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 방법으로써, 상기 직교부호에 최소 간섭(minimum interference)을 주며, 가변 데이터 전송율(variable data rate)에 대해서도 최소 간섭을 줄 수 있는 준직교부호(quasi-orthogonal code)를 생성하여 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 직교부호를 사용하는 부호분할다중접속 통신 시스템에서 상기 직교부호에 최소 간섭을 주는 복소 준직교부호를 생성할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 큐피에스케이 변조(QPSK modulation)를 위한 복소 준직교부호를 생성하여 적용함으로써 길이L에 대한 직교부호와의 상관도가이하를 갖는 복소 준직교부호를 생성하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산장치에서 준직교부호 마스크를 이용하여 생성한 복소 준직교부호로 채널을 확산할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산장치에서 준직교부호의 부호 및 위상을 이용하여 생성한 복소 준직교부호로 채널을 확산할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 직교부호를 사용하는 부호분할다중접속 통신시스템에서 상기 직교부호에 최소 간섭을 주는 준직교부호를 생성하여 채널 용량을 증대시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 준직교부호들의 모든 조건들을 만족하는 준직교 수열들을 생성할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 준직교부호들의 조건들을 만족하는 준직교 수열들을 생성하기 위한 열치환 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 준직교부호의 조건들을 만족하며, 싸인부호와 위상부호로 표현할 수 있는 준직교부호들을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 싸인부호 및 위상부호로 표현된 준직교부호를 이용하여 채널신호를 확산/역확산할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 준직교부호의 조건들을 만족하며, 싸인부호와 위상부호로 사용되는 특정 월시부호로 표현할 수 있는 준직교부호를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 싸인부호와 위상을 나타내는 특정 월시부호를 표현되는 준직교부호를 이용하여 채널신호를 확산/역확산할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

도 1은 부호분할다중접속 통신시스템에서 직교부호에 의한 채널을 구분하는 특성을 설명하기 위한 도면

도 2는 월시 직교부호와 준 직교부호 간의 부분 상관도 특성을 설명하기 위한 도면

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 복소 준직교부호를 생성할 시 사용하기 위한 준직교부호의 마스크 후보들에 대한 매트릭스 Q의 구조를 도시하는 도면

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 복소 준직교부호를 생성할 시 준직교부호들의 마스크 후보와 월시 직교부호의 연산에 의해 생성되는 복소 준직교부호의 후보들에 대한 매트릭스 Q'의 구조를 도시하는 도면

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 복소 준직교부호들을 생성하는 과정을 도시하는 흐름도

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템의 확산장치에서 월시 직교부호와 준직교부호를 이용하여 채널을 구분하는 예를 도시하는 도면

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템에서 복소 준직교부호를 사용하는 채널 확산장치의 구성을 도시하는 도면

도 8은 도 7에서 복소 준직교부호 확산 및 피엔 마스킹부의 구성을 도시하는 도면

도 9는 복소 평면 상에서 4진수의 복소 표현과 실제 시스템에서 신호를 보내기 위한 복소 표현을 비교하는 도면

도 10은 도 7에서 본 발명의 제1실시 예에 따른 복소 준직교부호 발생기의 구성 예를 도시하는 도면으로써, 준직교 마스크를 표 9와 같이 4진수의 값으로 출력할 때의 복소 준직교부호 발생기의 구조를 도시하는 도면,

도 11은 도 7에서 본 발명의 제1실시 예에 따른 복소 준직교부호 발생기의 구성 예를 도시하는 도면으로써, 준직교 마스크를 표43과 같이 I,Q 값으로 분리되어 출력할 때의 복소 준직교부호 발생기의 구조를 도시하는 도면

도 12는 도 7의 복소 준직교부호 확산 및 피엔 마스킹부에서 본 발명의 제2실시예에 따른 복소준직교부호 확산장치의 구성을 도시하는 도면

도 13은 도 12의 회전기의 구성을 도시하는 도면

도 14는 도 7의 복소 준직교부호 확산 및 피엔 마스킹부에서 본 발명의 제2실시예에 따른 또 다른 복소 준직교부호 확산장치의 구성을 도시하는 도면

도 15는 도 14의 회전기 구성을 도시하는 도면

도 16은 도 12와 같은 구성을 갖는 확산장치에서 송신되는 신호를 역확산하는 장치의 구성을 도시하는 도면

도 17은 도 16의 회전기 구성을 도시하는 도면

도 18은 도 14와 같은 구성을 갖는 확산장치에서 송신되는 신호를 역확산하는 장치의 구성을 도시하는 도면

도 19는 도 18의 회전기 구성을 도시하는 도면

도 20은 도 7의 복소 준직교부호 확산 및 피엔 마스킹부에서 본 발명의 제3실시예에 따른 복소준직교부호 확산장치의 구성을 도시하는 도면

도 21은 도 7의 복소 준직교부호 확산 및 피엔 마스킹부에서 본 발명의 제3실시예에 따른 또 다른 복소 준직교부호 확산장치의 구성을 도시하는 도면

도 22는 준직교부호를 생성하는 도 5의 과정에서 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 열치환 함수를 생성하는 과정을 도시하는 흐름도

이하 본 발명을 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

하기 설명에서 준직교부호를 생성하기 위한 특정 수열, 준직교부호의 길이,상관 값 등과 같은 특정 상세 들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같이 직교부호를 사용하는 CDMA 시스템에서 채널 용량의 증대 또는 단일 셀(single cell)의 용량을 극대화가 요구되는 상황 하에서 직교부호에 최소 간섭을 주는 준직교부호를 생성하여 CDMA 시스템에 적용하는 하는 것이다.

본 발명의 실시예에서는 상기 준직교부호가 4진 복소 준직교부호라고 가정한다. 이하 설명에서 상기 준직교부호는 상기 4진 복소 준직교부호와, 상기 4진 복소 준직교부호를 극형식으로 표현하여 싸인부호(sign code) 및 위상부호(phase code)로 표현된 준직교부호를 포함한다.

준직교 특성을 갖는 수열을 카자미 시퀀스(Kasami Sequence), 골드 시퀀스 (Gold Sequence), 커독 코드(Kerdock Sequence)와 같은 수열로부터 유추되어질 수 있다. 상기의 수열들은 한가지 공통점을 가지고 있는데, 그 공통점은 피엔 시퀀스 (PN sequences: M sequences)와 이 시퀀스와의 상관도 특성이 좋은(또는 높은) 수열의 합으로 나타나는 성질이다. 상기와 같은 성질을 가지고 있는 수열들은 그 특성 때문에 준직교부호를 만드는데 사용되어질 수 있다. 월시직교부호들은 피엔 시퀀스(PN sequences, M sequences)들을 적절히 열치환(column permutation)하여 얻을 수 있다. 이때 상기와 같이 어떤 시퀀스와 피엔 시퀀스들의 합으로 이루어진수열이 있을 때, 이 수열을 상기 PN 시퀀스(PN sequences, M sequences)의 열치환 방식과 동일하게 열치환하면, 상기 열치환된 수열은 월시 직교부호와 좋은 상관도 특성을 유지하게 된다. 즉, 상기의 수열들은 좋은 상관도 특성을 가진 두 수열을 똑같이 열치환한 것이기 때문에, 상기 수열들의 전체 길이에서 보았을 때의 상관도는 변하지 않고 여전히 좋은 상관도를 유지할 수 있다. 이 때, 상기 두 수열의 합에서 피엔시퀀스를 제외한 다른 한 수열을 우리는 하기에서 설명할 준직교부호의 마스크의 후보군으로 가질 수 있고 , 이를 준직교부호의 마스크 후보군으로 가질 때 전체적인 상관도 특성은 기본적으로 만족하게 된다.

본 발명에서는 상기의 특성을 가진 수열 중 커독 시퀀스(일반적으로 Family A Sequence)를 이용하여 복소 준직교부호를 만드는 과정을 상세히 설명한다.

상기 복소 준직교부호는 하기의 <수학식 1>-<수학식 3>을 만족하여야 한다.

또, 상기 복소 준직교부호는 하기의 <수학식 4>를 부분적으로 최대한 만족하는 것이 좋다.

여기서 i=0,1,2, ---, M-1이고이다.

상기 <수학식 1>-<수학식 4>에서 W_k(t)는 길이가 N인 월시 직교부호의 k번째 시퀀스를 의미하고(1≤k≤N), S_i(t)는 길이가 N인 i번째 복소 준직교부호를 의미한다(1≤i≤X). 여기서 X는 상기 조건1 - 조건3을 만족하면서 상기 <수학식 4>를 부분적으로 만족하는 준직교부호의 숫자를 의미한다. 이때 상기 <수학식 1>의 조건1은 i번째 직교부호 W_k(t)(1≤k≤N, 1≤t≤N)와 준직교부호 S_i(t)(1≤i≤N, 1≤t≤N)의 전체 상관도가 θ_Nmin을 초과하지 말아야 한다는 것을 의미한다. 또한 상기 <수학식 2>의 조건2는 준직교부호의 i번째 줄과 i`번째 줄의 전체 상관도가 θ_min(N)을 초과하지 말아야 한다는 것을 의미하고, 상기 <수학식 3>의 조건3은 준직교부호의 i번째 줄과 직교부호의 k번째 줄의 길이 N의 M 등분의 각 길이 N/M 의 각 부분들을 부분 상관도를 취했을 때, 상관도 값이을 넘지 말아야 한다. 여기서 M=2^m이고, m=0,1,...,log₂N이 된다.

여기서 상기 <수학식 1>의 조건1은 월시 직교부호와 복소 준직교부호의 전체상관도 특성(full correlation property)을 나타내고, θ_min(N) =으로서 복소 준직교수열이 이론상 월시직교부호와의 절대 상관 값으로서 가질 수 있는 최소의 상관 값을 의미한다. 여기서 N은 부호의 길이가 된다. 또한 상기 <수학식 2>의 조건2는 상기 복소 준직교부호들의 상호 간의 전체적인 상관도(full correlation) 특성에 대한 조건을 나타낸다. 그리고 상기 <수학식 3>의 조건3은 월시직교부호와 복소 준직교부호 간의 부분 상관도(partial correlation) 특성을 나타내고, 상기 <수학식 4>의 조건4는 복소 준직교부호들 간의 부분 상관도(partial correlation) 특성을 나타낸다.

상기 도 2는 상기 <조건 3>의 복소 준직교부호와 월시직교부호 간의 부분 상관를 취할 때를 설명하고 있다. M은 2^a(0≤a≤log₂N)으로 표현되며, 상기 부분 상관도는 데이터의 서비스를 지원할 시에 데이터 전송율이 상승되면서 직교부호의 N/M부분을 전송하게 되며, 이때의 상관도 특성을 만족하는 조건이다. 예를들어 N=256인 경우에값은 하기 <표 1>과 같다. 상기 조건 4는 준직교부호간의 부분상관도를 의미하는데, 상기 상관도 특성에 따른값은 상기 조건3에서의 상관도 특성 값과 같다.

상기 <표 1>의 결과는 일반적으로 확장될 수 있다. 예를 들면, N=1024, M=2인 경우, 월시직교부호와 준직교부호 간의 부분상관도는 전체 길이의 반(여기서는 512)으로 계산된다. 다시 말하면, 이에 대한 부분상관도의 한계는 길이 512의 전체 상관도 한계식(full correlation bound)인과 동일하다. 하기의 <표 2>는 상기 길이 N과 최소 상관도 값의 관계 예를 표시하고 있다.

상기 조건1과 조건2를 만족하는 시퀀스들은 카사미 시퀀스(Kasami sequence), 골드 시퀀스(Gold sequence), 커독 시퀀스(Kerdock sequence) 등이 있다. 즉, 상호 간의 상관도(cross correlation) 특성이 좋은 시퀀스 패밀리 (sequence family)로는 상기 시퀀스들에 대한 패밀리인 카사미 시퀀스 패밀리 (Kasami sequence family), 골드 시퀀스 패밀리(Gold sequence family), 커독 시퀀스 패밀리(Kerdock sequence family) 등이 있으며, 상기 시퀀스들에 대한 패밀리의 상관도(full correlation) 특성은 널리 알려져 있다.

그러나,상기 조건3을 만족하는 시퀀스에 대한 연구는 활발하지 못하다. 그러나 가변 데이터 전송율을 지지하는 IS-95B나 차세대 CDMA 시스템(future CDMA system)에서 상기 조건3은 매우 중요한 조건이라 할 수 있다.

상기 시퀀스들의 상관도 특성에 있어서 상기 시퀀스들은 길이 2의 홀수승에 대해서 상관도는이다. 따라서, 상기 시퀀스들은 길이 2의 홀수승에 대해서 상관도가 가장 우수하다고 할 수 없다. 여기서 상기 L은 시퀀스의 길이를 의미한다.

본 발명에서는 4진의 복소수로 표현되는 시퀀스를 생성함으로써 상기 길이 2의 홀수승에 대해서도 상관도가이 되도록 하고 상기 조건들을 만족하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 실시 예에서는 상기 복소 준직교부호를 생성하기 위하여 커독 시퀀스를 사용한다고 가정한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 부호분할다중접속 통신시스템의 확산장치에서 사용하기 위한 복소 준직교부호를 생성하는 과정을 도시하는 흐름도이다. 상기 월시직교부호는 상기 M시퀀스를 열치환하여 생성된다.

먼저 준직교부호를 생성하기 위하여, 511단계에서 M 시퀀스 및 월시직교부호와 전체 상관도 특성이 우수한 특정 시퀀스를 생성한다. 상기의 복소 시퀀스를 생성하기 위해서, 본 발명의 실시예에서는 4진수로 표현되어지는 커독 코드(Kerdock Code)에서 생성되는 커독 코드 집합을 나타내는 패밀리 A(family A)를 이용하기로 한다. 이 때, 모듈로-4(mod 4) 연산에 관한 4진수 집합에서 곱셈연산에 관한 복소수 집합으로 대응하는 준동형사상(homomorphism)이 존재한다. 즉, 4진수 {0,1,2,3}은 복소 형태로 표현하면 {1,j,-1,-j}이 된다. 따라서, 먼저 시퀀스를 생성한 후에 상기 준동형사상에 의해 각각을 변환할 것이다.

2진 M-시퀀스 s(t)는 트레이스 함수(Trace Function)를 이용하여 하기 <수학식5>와 같이 표현할 수 있다.

단,는의 원시다항식 (primitive polynomial)이며,는의 근으로서 원시원(primitive element)이다.

상기 2진 식의 함수 값들은 0과 1의 값들을 갖는데, 상기와 유사한 방법으로 트레이스 함수(Trace Function)를 이용하여 4진수로 표현된 시퀀스를 생성할 수 있다.

먼저, 도5의 511단계에서 길이인 준직교부호 시퀀스를 얻기 위해서 m차2진 원시다항식를 선택한다. 상기 2진 원시다항식을 <수학식6>과 같이 헨셀 리프트(Hensel Lift)시켜 4진수의 계수를 갖는 특성다항식를 생성한다.

상기 특성다항식를 가지고 갈로아 링(Galois ring)을 구성할 수가 있다. 그리고를의 근이라 할 때가 된다.라 두면, 갈로아 링의 임의의 원소는로 표현할 수 있다. 그리고 갈로아 링에서의 선형함수인 트레이스 함수는로 표현된다.

길이(N)가인 시퀀스를 얻기 위해서와 트레이스 표현을 이용하여 상기의 식을 하기 <수학식7>으로 표현하는데, 하기의 <수학식7>은 상기 커독 코드의 일반식이다.

상기 <수학식 7>에서는 이진 m-시퀀스를 2배하여 mod 4로 취한 것과 같다. 본 발명에서는 이 시퀀스 부분을 M-시퀀스라 칭하기로 한다. 이 때,에 0 또는을 대입하고, 첫 열에 0을 삽입하면 M-시퀀스를 구할 수 있다. 따라서 상기 511단계에서는 각각의에 대해 길이가인 시퀀스와 2진 m-시퀀스를 2배한 M-시퀀스을 생성한다.(커독 코드 생성과정)

이후 513단계에서 M시퀀스를 월시직교부호 변환하는 열치환함수 σ가 생성된다. 이때 상기 M-시퀀스의 열치환 함수는 상기 특정시퀀스에 적용하여 준직교부호를 생성하기 위한 마스크 생성에 사용된다. 즉, 상기 513단계에서는이라 하고,라 할 때라 하고. 이를 이용하여 복소수 시퀀스를 열 치환하는 함수(column permutation function) σ를 하기와 같이 정의한다:(커독코드의에 대한 열치환을 정의)

이제 길이가인 <수학식 7>의 시퀀스의 맨 앞에 0을 삽입하고에를 대입하면, 상기 조건1과 조건2를 동시에 만족하는개의 길이가인 복소수 시퀀스를 생성할 수 있게된다. 따라서, 상기에 대해,일 때의 시퀀스를 하기 <수학식 7>와 같이로 표현하기로 한다. 여기서 상기는 특정시퀀스의 함수가 되며, 이는 하기 <수학식 8>로 표현할 수 있다.

여기서이며,으로 가정한다.

이후 상기와 같은 <수학식 8>의 완성된 집합 K의 시퀀스들을 가지고 515단계에서 도 3과 같은 매트릭스 Q(matrix Q)를 생성한다. 상기 매트릭스의 행(row)은 (2^m-1)*2^m이 되고, 열(column)은 2^m이 된다. 즉, 515단계에서 상기 511단계에서 생성된 2^m-1개의 수열을 가지고, 상기 도 5에 도시된 바와 같이 정의한다: (상기의 수열의 맨 앞에 0을 삽입)

여기에서 상기의 월시 직교부호를 얻기 위해 M-시퀀스를 치환할 때 사용한 방법과 똑같은 열치환(column permutation)을 상기 매트릭스 Q에 대해서 적용하면 길이가 2^m인 상기 조건1 및 조건2를 만족하는 (2^m-1)개의 시퀀스들을 가지게 된다. 따라서, 517단계에서는 상기 <수학식7>의 Si(t)를 상기 513단계에서 구한 방식으로 열치환한다. 즉, 상기 517단계에서는 상기 515단계에서 생성된 수열을 상기 513단계에서 구현한 열치환 함수에 의해 열 치환(column permutation)시킨다. 그러면 상기 517단계에서는 새로운 수열을 생성하는데, 이는 하기와 같다.(열치환 과정)

상기 517단계에서 생성된 시퀀스ei(t)를 준직교부호의 후보 마스크 시퀀스 (Quasi orthogonal mask candidate sequence)라 칭하기로 한다.

그러면 519단계에서 이 준직교부호 후보 마스크 시퀀스를 사용하여 도 4와 같이 월시직교부호와 결합(배타적 가산)하여, 상기 조건1 및 조건2를 만족하는 또 다른 준직교부호 후보 시퀀스를 생성한다. 상기 519단계에서는 상기517단계에서 생성된 수열들을 사용해서 준직교부호의 후보군(quasi-orthogonal code representatives)를 하기 식과 같이 나열한다. (준직교부호 후보 생성)

이 때은 직교부호인 월시 시퀀스를 의미하며, 0과 1의 심볼로 표시되어 있다고 가정한다. 상기의 식에서 ei(t)는 상기 <수학식7>의를 상기의 513단계에서 정의된 열치환 식에 의해 열치환한 것이다. 따라서, 상기 519단계를 수행하면, (2^m-1)*2^m개의 준직교부호의 후보를 얻을 수 있다.

이후 521단계에서 상기와 같은 준직교부호의 후보인 (2^m-1)*2^m시퀀스들 중에상기 조건3을 만족하는 시퀀스들을 선택한 후, 여기에 사용된 준직교부호의 마스크 후보를 준직교부호의 마스크로 선택한다. 즉, 상기 519와 같은 과정이 완료되면, 521단계에서 최종적으로 구해진 마스크 후보군 Sij(t)들 중에서 조건 3을 만족하는 것들을 선택한다. 이 때, 선택방법은 상기 선택된 마스크 후보와 월시 직교부호들의 길이들을 부분적으로 취하여 부분 상관도들을 구하며, 상기 구한 부분 상관도가 상기의 <조건3>이 만족하는지를 검사한다. 상기와 같은 방법으로 모든 월시 직교부호들과 상기 선택된 마스크 후보 간의 부분상관도를 구한 후 상기 <조건 3>을 만족하면 해당하는 마스크 후보를 마스크로 선택하게 된다.

예를 들어, 직교부호의 길이가 128인 경우, 먼저 부분 길이가 64인 모든 월시직교부호와의 부분 상관도를 구한 다음, 월시직교부호와 준직교부호 간의 부분 상관도가 8을 넘는지를 조사한다. 이때 상기 부분상관도가 8을 넘지 않으면 준직교부호 후보를 발생하는데 사용된 마스크 후보를 마스크로 선택하지 않고, 만족하면 이 준직교부호의 마스크 후보에 대해 다시 부분길이 32에 대한 월시직교부호와 준직교부호 간의 부분상관도를 구한다. 이때의 부분 상관도값이를 넘는지를 조사하고, 넘지 않으면 마스크로 선택하지 않고 만족하면 다시 다음 길이에 대해 똑같은 작업을 한다. 상기와 같은 수행을 부분길이 4까지 수행한 후의 모두 상기 조건을 통과한 마스크 후보를 상기의 <조건1>-<조건3>을 만족하는 준직교부호의 후보 마스크로 선택한다.

상기 도 5와 같은 과정으로 준직교부호 후보 시퀀스가 생성되는 과정을 구체적으로 예를 들어 살펴본다.

여기서 상기 이진 원시다항식으로을 사용한다고 가정한다. 이 때 상기 이진 원시다항식을 상기 <수학식6>으로 헨셀 리프트시키면 4진수의 계수를 갖는 특성다항식은과 같이 된다. 이를 정리하면,이 된다.

이에 따라 511단계에서 특정 수열들을 각각 구하기 위해 g(x)의 근을라 하기로 한다. 즉,이다. 먼저, 편의를 위해을 구하면 다음과 같다.

이 때,일 때,을 구해보면 하기와 같다.

t=0일 때,

t=1일 때,

t=2일 때,

t=3일 때,

t=4일 때,

t=5일 때,

t=6일 때,

또한일 때,을 구해보면, 다음과 같다. t=0일 때t=1일 때, t=2일 때, t=3일 때 ,t=4일 때, t=5일 때, t=6일 때이므로,일 때의 수열을 한번 쉬프트(shift)한 결과와 같게 된다.

따라서, 시퀀스로 3221211과 그 수열을 쉬프트한 수열을 구할 수 있고, i번 쉬프트한 수열을 Si라고 칭하기로 한다. 또한 이에 따른 m-시퀀스로 1001011을 구할 수 있다.

이때, 513단계에서 상기 m-시퀀스로 1001011을 가지고 상기 수학식에 의해 상기의 m-시퀀스를 월시직교부호로 변환시키는 열치환 함수를 구한다. 여기서 상기 수학식 σ(t)는 상기 m-시퀀스를 연속된 3항씩묶어 십진수로 환산하는 것을 의미한다. 즉, 첫 번째 3항은 100으로 이를 십진수로 환산하면 4가 되고, 두 번째 3항은 001로 이를 십진수로 환산하면 1이 되고, 세 번째 3항은 010으로 이를 십진수로 환산하면 2가 되고, 네 번째 3항은 101로 이를 십진수로 환산하면 5가 되고, 다섯 번째 3항은 011로 이를 십진수로 환산하면 3이 되고, 여섯 번째 3항은 111로 이를 십진수로 환산하면 7이 되고, 일곱 번째 3항은 110으로 이를 십진수로 환산하면 6이 된다. 상기 수학식을 이용하면 하기와 같은 결과를 얻을 수 있다.

t=0일 때,

t=1일 때,

t=2일 때,

t=3일 때,

t=4일 때,

t=5일 때,

t=6일 때,

따라서, 상기와 같이 구해진 열치환 함수는 하기 <표 3a>와 같다.

515단계에서는 상기 511단계에서 구한 모든 수열의 맨 앞에 0을 추가하여 나열하게 되는데, Si(t)에 의해 di(t)를 나타내는 표현을 살펴보면,

i=0일 때, 즉, d0(t)는 511단계에서일 때, 구해진 시퀀스 S0(t)의 맨 앞에 0을 추가한 수열이다. 즉, 511단계에서 구해진 바와 같이 S0(0) = 3, S0(1) = 2, S0(2) = 2, S0(3) = 1, S0(4) = 2, S0(5) = 1, S0(6) = 1일 때, d0(t)를 구해보면, 맨 앞의 비트를 나타내는 d0(0)은 항상 0이고, d0(1)에서 d0(7)은 하기 <표 3b>와 같다.

또한 i=1일 때, 즉, d0(t)는 511단계에서일 때, 구해진 시퀀스 S1(t)의 맨 앞에 0을 추가한 수열이다. 즉, 511단계에서 구해진 바와 같이 S1(0) = 2, S1(1) = 2, S1(2) = 1, S1(3) = 2, S1(4) = 1, S1(5) = 1, S1(6) = 3일 때, d1(t)를 구해보면, 맨 앞의 비트를 나타내는 d0(0)은 항상 0이고, d(1)에서 d(7)은 하기 <표 3c>와 같다.

517단계에서는 상기와 같은 열치환 함수로 상기의 수열을 열 쉬프트한 수열들을 열치환 하게 되는데, 우선 상기의 수열을 열 쉬프트한 수열들을 나열하면 하기 <표 3d>와 같다.

상기 <표 3d>에서 c1은 첫 번째 열을 의미하고, c2는 두 번째 열을 의미하고, 이와 같이 ci들은 I번째 열을 나타낸다. 이 때, 상기<표 3d>와 같이 나타난 4진수 열들을 상기 513단계에서 구해진 열치환 함수로 열치환하게 되면, 하기 <표 3e>와 같다.

따라서 상기 열치환 함수로 상기의 수열을 열 쉬프트한 수열들을 열치환한 수열들이 구해지면 각각의 수열들의 앞에 0을 덧붙여 하기 <표 3f>와 같은 길이 8인 수열로 만들고, 이 수열들은 길이 8인 준직교부호 마스크함수의 후보군이 된다.

상기 도 5와 같은 과정을 통해 생성되는 준직교부호의 시퀀스들은 마스크 함수에 의해 결정된다. 즉, 마스크 함수로부터 생성되는 준직교부호가 상기 <조건1>, <조건2>, <조건3>을 만족하면개의 복소 준직교부호를 얻을 수 있다. 따라서 상기 <조건1>, <조건2>, <조건3>을 만족하는 마스크가개 존재한다면,개의 복소 준직교부호를 얻을 수 있다. 하기의 <표 4>는 m-시퀀스에 따른 상기의 복소 준직교부호의 개수를 나타내고 있다. <표 5>는 상기 과정을 통해 구해지는 m=6에 대한 복소 준직교부호 시퀀스의 마스크 함수를 나타낸다. 또한 <표 6> - <표 8>은 각각 상기 과정을 통해 구해지는 m=6, m=7, m=8 및 m=9에 대한 복소 준직교부호 시퀀스의 마스크 함수를 나타낸다. 단, 여기서, 0은1, 1은, 2는-1, 3은를 나타낸다.

상기한 바와 같이 월시 직교부호를 사용하는 상태에서 그 이상의 직교부호가필요한 경우, 본 발명의 실시예와 같은 준직교부호를 사용하면 채널 용량을 증대시킬 수 있다. 이런 경우 상기 월시 직교부호와 최소 간섭을 발생하며 고정된 상관도 (fixed correlation) 값을 제공한다. 예를 들면 준직교부호와 월시 직교부호 간의 상관 값(correlation value)이 N=64인 경우는 8 또는 -8 만을 갖는다. 또한 N=256이고 이에 대한 부분 상관도(길이 N=64인 동안) 값도 8 또는 -8 만을 갖는다. 이는 예측 간섭 양을 정확하게 알 수 있음을 의미하며, 상당히 양호한 특성을 가짐을 알 수 있다.

따라서 길이 2^m인 복소 준직교수열을 얻기 위해 상기의 과정에서 알 수 있듯이 초기에 m차 특성다항식 f(X)를 선택하게 되는데, 길이 128 = 2⁷인 복소 준직교 수열을 얻기 위해서는 먼저 7차 특성다항식을 선택하게 된다. 이 때, 길이 128인 수열을 얻기 위해서는 상기 특성다항식은 원시다항식이 되어야하는데, 7차 원시다항식은 모두 18개가 존재한다. 따라서, 하기에 나타내는 <표 9>는 18개의 7차 원시다항식에 따른 상기 3가지 상관도 조건을 만족하는 길이 128인 모든 복소 준직교 수열의 마스크 함수 중 마스크 함수간의 상관도 성질이 가장 우수한 마스크를 나타낸다. 또, 하기의 표들에서 조건4에 대한 결과를 함께 나타낸다. 여기서 e1+e2라함은 첫 번째 마스크와 두 번째 마스크간의 부분 상관도를 말하는데, 옆에 나타나 있는 수치는 첫 번째 마스크와 두 번째 마스크가 상기의 조건을 만족하는 부분의 길이를 나타낸다, 즉, 상기 <표 9>에서 e1 + e2 : 64,128이라 함은 e1마스크와 e2마스크로 각각 생성된 준직교부호 간의 부분상관도에 있어서 부분길이 64와 128에 대해서만 상기 조건 4를 만족함을 뜻한다. 또, e1 + e3 : 32,64,128라함은 e1마스크와 e2마스크로 각각 생성된 준직교부호 간의 부분상관도에 있어서 부분길이 32, 64와 128에 대해서만 상기 <조건 4>를 만족함을 뜻한다. 따라서, 옆의 수치, 상기 부분상관도 조건을 만족하는 부분길이의 종류가 많을수록 부분상관도 성질이 좋은 것임을 알 수 있다. 하기의 표들에서 알 수 있듯이 특성다항식에 따라 준직교 수열 간의 부분 상관도가 달라짐을 알 수 있다. 따라서, 상기의 특성다항식을 선택함에 있어서 준직교 수열 간의 부분 상관도가 우수한 준직교수열을 생성하는 특성다항식을 사용하는 것이 좋다.

상기 <표 9> 에 도시된 바와 같이, 길이128인 복소 준직교수열의 마스크 함수를 사용함에 있어서 상기의 마스크함수들 e_i대신에 어떤 월시 수열W_k에 대해서,e_i+W_k를 복소 준직교수열의 마스크로 사용할 수도 있다. 이 때, e_i+W_k에 의해 생성되어지는 복소 준직교 수열은 e_i에 의해 생성되어지는 복소 준직교 수열과 같다. 따라서, 실제로 마스크로 사용되어질 수 있는 가지 수는 각각의 특성다항식에 대해 128 × 128 × 128 × 128 = 128⁴가지가 존재할 수 있다.

상기와 같은 방법으로, 8차 원시다항식은 모두 16개가 존재하고, 하기에 표시되는 <표 10>은 16개의 8차 원시다항식에 따른 상기의 3가지 상관도 조건을 만족시키는 길이 256인 모든 복소 준직교수열의 마스크 함수 중 마스크 함수들간의 상관도 성질이 가장 우수한 마스크를 나타낸다. 또, 상기의 길이 128인 경우와 유사하게 길이256인 복소 준직교수열의 마스크 함수를 사용함에 있어서 상기의 마스크함수들 e_i대신 어떤 월시 수열W_k에 대해서, e_i+W_k를 복소 준직교 수열의 마스크로 사용할 수 있고, 이 때, e_i+W_k에 의해 생성되어지는 복소 준직교 수열은 e_i에 의해 생성되어지는 복소 준직교 수열과 같다. 따라서, 실제로 마스크로 사용되어질 수 있는 가지 수는 각각의 특성다항식에 대해 256 × 256 × 256 × 256 = 256⁴가지가 존재할 수 있다.

상기 <표 10>에 나타낸 마스크 값들은 모두 4진수로 표현되어져있다. 상기한 바와 같이 상기 <표 10>에 나타낸 4진수의 마스크 값들을 복소수로 표현하면, 0은 1을 나타내고, 1은 j를 나타내며, 2는 -1을 나타내고, 3은 -j를 나타낸다. 따라서, 상기와 같은 복소 표현은 1, j, -1, -j와 같이 4가지 복소 표현으로 이루어짐을 알 수 있다. 그러나, IS-95와 같이 실제 부호분할다중접속 통신시스템에서 신호를 전송하기 위한 복소 표현은 1+j, -1+1, -1-j, 1-j와 같이 4가지 복소 표현으로 이루어져 있다.

도 9는 복소 평면에서 상기와 같은 4진수의 복소 표현과 실제 부호분할다중접속 통신시스템에서 신호를 전송하기 위한 복소 표현을 비교하는 도면이다. 따라서, 상기의 마스크 값을 실제의 시스템에서의 복소 표현으로 고치기 위해서는 0은 1+j로 전송하고, 1은 -1+j로 전송하며, 2는 -1-j로 전송하고, 3은 1-j로 전송한다. 상기의 대응은 상기 도 9에서 4진수의 복소 표현인 1, j, -1, -j를 45도 회전시킨 것으로, 이를 위해 4진수의 복소 표현에 1+j를 곱하므로써 얻어질 수 있다. 상기의 대응을 통해 상기 4진수로 표현된 마스크 값들은 1+j, -1+1, -1-j, 1-j의 복소 표현으로 바뀌는데, 이 때, 실수부I와 허수부Q로 나누어 표현할 수 있다. 하기에 나타내는 <표 11>과 <표 12>는 상기 <표 10>과 <표 9>의 마스크 값에 대해 상기와 같은 실수부I와 허수부Q로 나누어 헥사(hexa) 값으로 표현한 것을 나타내고 있다. 특히, 상기 <표 10>과 <표 9>은 각각 전체길이 256 및 128에 대해서 <조건 4>인 부분상관도 성질이 뛰어나다.

상기와 같은 복소 준직교부호는 월시 직교부호를 사용하는 모든 CDMA 시스템의 링크에 사용할 수 있다. 상기 직교부호들과 더불어 상기 복소 준직교부호를 사용하는 경우에는 다음과 같은 세가지의 옵션들을 고려할 수 있다.

먼저 옵션1은 월시 직교부호를 사용하면서 가변 데이터 전송율로 서비스하는 시스템에서, 상기 복소 준직교부호를 길이에 제한 없이 자유롭게 사용하고, 또한 모든 복소 준직교부호 시퀀스를 전체 길이로 사용할 수 있다.

두 번째로 옵션2는 월시 직교부호 그룹과 복소 준직교부호 그룹 중의 한 그룹을 선택하여 두 개의 직교 세트(orthogonal set)를 만들고, 두 그룹 모두 가변 데이터 전송율을 서비스할 수 있도록 할 수 있다.

세 번째로 옵션3은 월시 직교부호 그룹과 모든 복소 준직교부호를 하나의 그룹으로 사용하여 모두 가변 데이터 전송율을 지지할 수 있도록 허용할 수 있다. 이런 경우 상기 복소 준직교부호 그룹 간에 랜덤 코드(random code) 특성이 발생될 수 있다.

상기와 같은 세가지 옵션들의 특성을 감안하여 사용하려는 응용의 종류에 따라 복소 준직교부호를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 월시 직교부호만을 사용하는 경우에는 변조하는 측과 복조하는 측이 미리 약속된 직교부호 번호를 서로 주고받으면 되는데, 직교부호와 복소 준직교부호를 사용하는 경우에는 미리 약속된 직교부호 번호와 그룹번호(도 4의 Q` 매트릭스의 i 인덱스)를 주는 것이 필요하다. 이런 경우 직교부호 그룹을 그룹0이라 하고, 그 이후로 2^m-1 까지 그룹의 번호를 다시 정의하면 된다.

상기 복소 준직교부호 그룹을 상기 직교부호 그룹처럼 가변 데이터 전송율을 갖는 시스템에 사용하려 할 때의 방법을 살펴본다. 상기 복소 준직교부호 그룹의 앨리먼트는 직교부호 번호에 대응하는 월시직교부호와 그룹 번호에 대응하는 복소 준직교부호 마스크로 구성되어 있다. 상기 그룹 번호는 상기 도 4에서 어떤가 선택되어 되어졌나를 의미한다. 상기 복소 준직교부호 그룹에서 가변 데이터 전송율을 서비스하는 방법은 미리 배정된 직교부호 번호로 월시 직교부호 그룹처럼 사용한 후 길이 N 마다 배정된를 더해주면 된다. 이 때, 신호가 0과 1로 표현되면 가산하고, 1과 -1로 표현되었을 때는 승산하면 된다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 상기 IS-95/IS-95A의 순방향 링크에서 월시 직교부호와 복소 준직교부호를 사용하여 채널 용량을 확장하는 예를 도시하고 있다. 상기 도 6은 월시 직교부호로 할당될 수 있는 채널들은 IS-95 시스템에서 사용하는 방식을 그대로 사용하고, 복소 준직교부호들을 사용하여 채널 용량을 확장하는 예를 도시하고 있다. 그러나 상기 월시직교부호들은 공통채널들에 지정하여 사용하고, 트래픽 채널들에는 남아있는 월시직교부호들과 복소 준직교부호들을 임의로 할당하여 사용할 수도 있다. 여기서 상기 트래픽 채널은 전용채널(dedicated channel)들을 의미한다. 또한 상기 도 6에서 복소 준직교부호는 길이가 256인 부호를 사용하는 예를들어 도시하고 있지만, 상기 복소 준직교부호의 길이는 필요에 따라 가변적으로 설정할 수 있다.

상기 도 6에서 월시 직교부호는 w로 표시되어 있으며, 각 채널들은 미리 배정된 직교부호에 의해 구분되고 있다. 또한 상기 도 6에서 복소 준직교부호는 s로 표시되어 있으며, 트래픽 채널에 할당되고 있다. 상기 도 6에 도시된 바와 같이 IS-95/IS-95A의 순방향 링크는 월시 직교부호를 이용하여 64명의 채널 구분을 수행할 수 있으며, 복소 준직교부호는 상기 월시 직교부호의 4배에 해당하는 256명의 채널을 구분할 수 있다. 따라서 상기 도 6에 도시된 바와 같이 월시 직교부호와 복소 준직교부호를 사용하면 4배의 채널을 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 월시 직교부호 및 복소 준직교부호를 사용하는 대역확산기를 구비하는 이동 통신시스템의 송신기 구성을 도시하는 도면이다. 상기 도 7에 도시된 이동 통신시스템의 구성은 상기 IS-95와 다른 방식으로서, 채널 확산부호를 복소 준직교부호를 사용하는 채널 송신기의 구성을 도시하고 있다.

상기 도 7을 참조하면, 데이타 비트 스트림(data bit stream)X가 복소신호변환기710에 입력되어, 복소신호로 변환되어 실수부Xi와 허수부Xq를 각각 출력한다. 제1신호변환부711과 제2신호변환부713은 복소신호변환기710에서 각각 출력되는 복소 데이타 비트 스트림(Complex data bit stream) Xi 및 Xq를 입력하여 신호 변환한다. 상기 제1신호변환부711은 입력되는 비트 스트림에서 0을 +1 신호로 변환하고 1을 -1신호로 변환하며, 변환된 신호를 디멀티플렉싱하여 직교부호 확산 및 피엔 마스킹부719에 출력한다. 제2신호변환부713은 입력되는 데이타 비트 스트림 (traffic channel data bit stream)을 입력하여 신호 변환한다. 상기 제2신호변환부713은 입력되는 비트 스트림에서 0을 +1 신호로 변환하고 1을 -1신호로 변환하며, 변환된 신호를 디멀티플렉싱하여 상기 직교부호 확산 및 피엔 마스킹부719에 출력한다.

4진 복소 준직교부호 발생기715는 복소 준직교부호 인덱스와 월시직교부호 인덱스를 입력하여 준직교부호 QOFi와 QOFq를 생성한다. 상기 복소 준직교부호 발생기715는 내부에 상기 도 5와 같은 과정으로 생성되어 선택된 준직교부호의 마스크들을 저장하고 있으며, 상기 복소 준직교부호 인덱스에 의해 대응되는 마스크가 선택된다. 또한 상기 복소 준직교부호 발생기715는 월시직교부호 발생기를 구비하며, 상기 월시직교부호 인덱스에 의해 대응되는 월시직교부호를 생성한다. 이후 상기 복소 준직교부호 발생기715는 상기 선택된 준직교부호 마스크 및 월시직교부호를 연산하여 복소 준직교부호 QOFi와 QOFq를 생성한다.

PN부호 발생기717은 실수부 및 허수부의 PN부호 PNi 및 PNq를 발생하여 채널확산 및 피엔마스킹부719에 인가한다. 상기 채널확산 및 피엔 마스킹부719는 상기 입력되는 신호변환부711 및 713의 출력을 설정된 채널에서 복소 준직교부호QOFi 및 QOFq와 각각 승산하여 확산하고, 채널 확산된 신호를 다시 상기 PN 부호 PNi 및PNq와 각각 승산하여 PN 마스킹하여 Yi 및 Yq신호를 발생한다. 기저대역 여파기721은 상기 채널확산 및 피엔마스킹부719에서 확산 출력되는 Yi 및 Yq를 기저대역으로 여파하여 출력한다. 주파수천이기723은 상기 기저대역 여파기721에서 출력되는 신호를 RF신호로 천이시켜 무선 송신신호로 변환한다.

상기 도 7은 순방향 링크의 채널 송신기의 구조로써, 복소 준직교부호를 사용하는 하나의 채널 송신기 구조를 도시하고 있다.

상기 도 7을 참조하면, 한 사용자의 단말은 통화 채널로 1 또는 0의 데이타 비트를 송신한다. 상기 채널의 데이터들은 복소신호변환부710을 통해 복소 신호로 변환되어 Xi와 Xq로 출력되고, 각각 대응되는 제1신호변환부711 및 제2신호변환부 713에 인가되어 0은 +1의 신호로 변환되고 1은 -1의 신호로 변환된 후, 상기 채널 확산 및 피엔 마스킹부719에 인가된다. 그러면 상기 채널 확산 및 피엔 마스킹부 719는 상기 입력신호와 복소 준직교부호 발생기715에서 발생되는 준직교부호 QOFi 및 QOFq를 각각 승산하여 기저대역의 확산된 복소수신호Yi 및 Yq를 발생하며, 이 신호는 기저대역 여파기717에 인가된다. 이때 상기 복소수신호에서 실수 성분은 Yi이며 허수 성분은 Yq가 된다. 그러면 상기 기저대역 여파기721은 OQPSK(Offset Quadrature Phase Shift Keying) 방식으로 변조 및 여파하며, 주파수천이기723은 상기 기저대역 여파기721의 출력을 RF의 확산된 무선신호로 변환하여 출력한다.

도 8은 상기 도 7에서 복소 준직교부호QOFi 및 QOFq를 사용하여 채널 확산을 하고, PNi 및 PNq를 이용하여 PN 마스킹을 복소수로 하는 채널확산 및 PN 마스킹부 719의 구성을 도시하는 도면이다.

상기 도 8을 참조하면, 확산기811은 상기 채널의 복소 신호 Xi 및 Xq를 입력하여 복소 준직교부호 QOFi 및 QOFq와 각각 승산하여 채널 확산된 di신호와 dq신호를 출력한다. 이때 상기 확산기811에서 출력되는 신호 di+dq는 복소 준직교부호로 확산된 신호로써, (Xi+jXq)*(QOFi+jQOFq)가 된다. 복소수 승산기813은 상기 확산기 811에서 출력되는 확산신호 di 및 dq와 상기 피엔부호 발생기815에서 출력되는 PN부호 PNi 및 PNq를 각각 복소수 승산하여 PN 마스킹된 Yi 및 Yq를 발생한다. 상기 복소수 승산기813에서 출력되는 신호 Yi+JYq=(di+Jdq)^*(PNi+jPNq)가 된다. 상기 복소수 승산기813은 도 8에 도시된 바와 같은 복소수 연산 동작을 수행하여 복소수로 PN 마스킹 기능을 수행한다.

상기 도10과 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 상기 도 7의 복소 준직교부호 발생기715의 구성 예를 도시한 도면이다. 상기 복소 준직교부호 발생기715는 상기 마스크의 구조에 따라 다른 형태로 구성할 수 있다. 즉, 상기 복소 준직교부호 발생기715에서 생성하는 마스크가 값으로 생성되거나, I 및 Q 성분으로 분리하여 생성하거나, 또는 부호 및 방향으로 표현하는 경우에 따라 각각 다른 형태로 구성할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 상기 도10은 준직교 마스크를 상기 <표 9>와 같이 4진수의 값으로 출력할 때의 복소 준직교부호 발생기의 구성을 도시하는 도면이며, 도 11은 준직교 마스크를 상기 <표 11>과 같이 I,Q 값으로 분리되어 출력할 때의 복소 준직교부호 발생기의 구조를 도시하고 있다.

먼저 상기 도 10을 참조하면, 준직교부호의 인덱스가 준직교마스크 발생기 1000에 입력되면, 상기 준직교 마스크 발생기1000은 상기 준직교부호의 인덱스에따른 4진수로 표현된 마스크를 출력한다. 상기 준직교 마스크 발생기1000은 상기 준직교부호의 인덱스를 이용하여 직접 마스크를 생성할 수 있다. 또한 상기 준직교마스크 발생기1000에 4진수로 표현되는 준직교부호의 마스크를 저장하며, 수신되는 상기 준직교부호의 인덱스에 해당하는 마스크를 선택하여 출력할 수도 있다. 또한 상기 월시직교부호 인덱스가 월시직교부호 발생기1010에 입력되면, 상기 월시직교부호 발생기1010은 상기 월시직교부호 인덱스에 해당하는 월시직교부호를 생성하여 출력하게 된다. 이 때 상기 월시직교부호 발생기1010에서 출력되는 월시직교부호는 0과 1의 값으로 출력된다. 그러면 승산기 1031은 상기 월시직교부호 발생기1010에서 출력되는 월시직교부호를 4진수로 표현하기 위해 2를 곱한 후, 가산기 1033에 출력한다. 그러면 상기 가산기1033은 상기 준직교마스크 발생기1000에서 출력되는 준직교부호의 마스크와 상기 승산기 1031에서 출력되는 월시직교부호를 가산하여 출력한다. 이 때 상기 가산기1033은 모든 입력신호들이 4진수들이기 때문에 4진수 관점에서 입력되는 두 신호를 가산하게된다. 상기 가산기1033에서 가산되어진 신호들은 다시 신호변환기 1020에 입력되어 준직교부호를 복소 준직교부호로 변환하게 되는데, 0은 1+j로 변환하고, 1은 -1+j로 변환하며, 2는 -1-j로 변환하고, 3은 1-j로 변환하여 실수부들은 I신호 QOFi로 출력하고, 허수부들은 Q신호인 QOFq로 출력하게 된다.

도 11은 먼저 준직교부호 인덱스가 I성분 마스크 발생기 1100과 Q성분 마스크 발생기 1105에 입력이 되면, 상기 I성분 마스크 발생기1100 및 Q성분 마스크 발생기1105는 각각 상기 준직교부호 인덱스에 해당하는 0과 1로 표현된 I성분 마스크및 Q성분 마스크를 생성하여 출력하게 된다. 이 때, 마스크 발생기1100 및 1105에서 출력되는 I성분 마스크 및 Q성분 마스크는 각각 가산기 1133 및 1135에 인가된다. 또한 월시직교부호의 인덱스가 월시 직교부호 발생기1110에 인가되면, 상기 월시직교부호 발생기1110은 상기 월시직교부호 인덱스에 해당하는 월시직교부호를 생성하여 출력하며, 출력되는 월시직교부호는 각각 가산기 1133과 1135에 인가된다. 따라서 상기 가산기 1133은 상기 I성분 마스크와 월시직교부호를 가산하여 I성분 준직교부호를 발생하며, 상기 가산기 1135는 Q성분 마스크와 월시직교부호를 각각 가산하여 Q성분 준직교부호를 출력하게 된다. 그리고 신호변환기1137 및 1139는 각각 대응되는 가산기1133 및 1135에서 출력되는 신호 중에 0을 +1로 변환하고, 1을 -1로 변환하여 확산기811에 인가한다.

상기의 준직교수열의 마스크를 표현함에 있어서 여러 가지 표현이 있다.

첫째는, 상기의 표들에서 나타낸바와 같이 0,1,2,3의 4진수로 표현할 수 있고, 둘째는, 상기의 4진수들을 상기에 언급한 변환(gray map)에 의해 1,-1,j,-j로 변환하여 표현할 수 있고, 셋째는, 상기의 1,-1,j,-j를 각각 45도 만큼 위상 회전시킨 1+j, -1-j, -1+j, 1-j로 표현되어질 수 있고, 넷째는 상기 두번째 표현인 1,-1,j,-j를 극형식으로 표현하여 부호와 위상으로 표현할 수 있고, 다섯째는 상기 두번째 표현인 1,-1,j,-j를 극형식으로 표현하여 위상으로만 표현할 수 있고, 그 외의 복소 표현으로도 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 제1실시 예에 표시된 각각의 표들은 상기와 4진수 형태로 표시되고 있지만, 상기와 같은 변환법칙에 의해 대응될 수 있으므로, 동일한 마스크를 표현함을 알 수 있다.

상기와 같이 복소수를 표현하는 방법에 있어서 복소수는 실수부와 허수부로 나뉘어 표현할 수 있는 방법이 있고, 또 한가지 방법으로는 극형식을 사용하여 상기의 복소수를 가우스(gauss) 복소 평면에서 좌표로 나타낼 때, 좌표가 실수부의 양의 부분과 이루는 각(Phase)과 0으로부터 좌표까지의 거리를 나타내는 절대값으로 표현할 수 있다. 이 때, 상기의 준직교수열을 1,-1,j,-j,로 표현하면 항상 절대값은 1이다. 그리고 상기의 각(Phase)이 180도를 넘어가면 복소수에 -1을 곱한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 상기의 복소수를 표현함에 있어서, 실수부와 허수부로 표현하는 방법 이외에 가우스(gauss) 복소 평면에서 좌표가 실수부의 양의 부분과 이루는 각(Phase)과 부호(Sign)으로 하기 <수학식9>와 같이 표현할 수 있다.

상기의 <수학식9>를 이용하여 1,-1,j,-j를 표현하면 하기와 같이 된다.

상기의 수학식에 따른 예에서 알 수 있듯이 복소수 1,-1,j,-j는 부호(Sign)와 위상으로 표현되어질 수 있는데 상기 표들에서 0,1,2,3으로 표현되어진 마스크들은 각각 상기에 언급한 변환(gray map)에 의해 1,-1,j,-j로 변환되어질 수 있고, 하기에 나타낼 예에서처럼 1,-1,j,-j로 표현되는 준직교수열에 대해서 1에 대한 부호(sign)는 부호(sign)제어신호'0'으로 위상제어신호는 '0'으로 표시하고, -1에 대한 부호(sign)는 부호(sign)제어신호'1'로 위상제어신호는 '0'으로 표시하고, j에 대한 부호(sign)는 부호(sign)제어신호'0'으로 위상제어신호는 '1'로 표시하고, -j에 대한 부호(sign)는 부호(sign)제어신호'1'로 위상제어신호는 '1'로 표시할 수 있다.

상기의 실시 예에서는 복소 준직교 수열로 입력신호를 확산하는 확산장치에 있어서, 복소 준직교 수열을 극형식(Polar Cordinate)으로 표현하여 입력신호를 확산할 때, 상기 <표38>의 길이 256인 마스크와 <표23>의 길이 128인 마스크에 대한 극형식의 부호(Sign) 부분과 각(Phase)부분은 각각 하기 <표45> 및 <표46>과 같다. 이 때, 극형식의 부호(sign)부분이 '0'이라 함은 부호가 +임을 나타내고 '1'이라 함은 -를 나타낸다. 또, 위상 제어값(Phase)이 '0'이라 함은 신호의 위상을 그대로 함으로써 실수 성분을 나타내고, '1'이라 함은 신호의 위상을 90도 만큼 회전 시켜서 허수값을 표현한다.

도 12는 상기 도 8에서 있어서 상기의 준직교 수열을 극형식으로 표현할 때, 상기와 같은 마스크들을 이용하여 입력 신호들을 확산하는 확산기811를 도시한다.

도 12를 살펴보면 입력신호 Xi와 Xq가 각각 승산기 1250과 1252로 각각 입력된다. 이와 동시에 월시직교부호 발생기1232는 할당된 채널에 대한 월시직교부호 인덱스에 대응하는 월시직교부호를 발생하고, 싸인부호 발생기1234는 할당된 채널에 대한 준직교부호 인덱스에 대응하는 준직교부호의 싸인 부호를 나타내는 싸인값을 발생한다. 그러면 승산기1240은 상기 생성되는 월시직교부호와 싸인 값을 승산한 후, 이를 승산기 1250과 1252에 인가한다. 이 때, 승산기 1250은 입력된 신호 Xi와 월시직교부호 및 준직교부호의 싸인 부호를 승산한 신호를 입력하며, 상기 두 입력신호를 승산하여 Iin을 출력한다. 그리고 승산기 1252는 입력된 신호 Xq와 월시직교부호 및 준직교부호의 싸인 부호를 승산한 신호를 입력하며, 상기 두 입력신호를 승산하여 Qin을 출력한다. 상기의 Iin과 Qin이 승산기 1250과 1252로부터 출력되면 회전기1210에 입력된다. 이때 위상부호 발생기1236은 상기 준직교부호 인덱스에 대응하는 위상 값을 생성하며, 상기 생성된 위상 값은 상기 회전기1210에 회전선택신호Qrot로 출력된다. 따라서 상기 회전기1210은 상기 승산기1250 및 1252의 출력들을 입력하며, 상기 위상부호 발생기1236에서 출력되는 회전 선택신호에 따라 상기 승산기1250 및 1252의 출력 위상을 제어한다. 즉, 상기 회전기1210은 준직교부호의 각을 나타내는 위상(Phase) 값이 0이면 입력신호 Iin + j Qin을 그대로 채널 확산된 di 및 dq신호로 출력하고, 1이면 입력신호 Iin + j Qin에 j를 곱하여 출력 -Qin + jIin을 채널 확산된 di 및 dq신호로 출력한다.

여기서 상기 싸인부호 발생기1234 및 위상부호 발생기1236에 인가되는 준직교부호 인덱스는 동일한 값을 갖는다. 그리고 상기 싸인부호 발생기1234 및 위상부호 발생기1236은 칩 동기가 이루어져 있어야 한다. 따라서 상기 <표 13> 및 <표 14>과 같은 싸인부호들 및 위상부호들은 상기 싸인부호 발생기1234 및 위상부호 발생기1236에 구비될 수 있으며, 상기 싸인부호 발생기1234가 특정 준직교부호에 대한 싸인부호(예를 들면 e1 sign)를 발생할 때 상기 위상부호 발생기1236도 상기 발생되는 싸인부호에 대응되는 위상부호(예를 들면 e1 phase)를 발생하며, 이때 상기 싸인부호 및 위상부호는 칩 동기가 이루진 상태가 된다.

도 13은 상기 도 12에 따른 회전기1210을 도시한다.

상기 도 13을 살펴보면, 먼저 Iin은 선택기 1320의 D1단자와 선택기1325의D2단자로 입력되어지고, 동시에 Qin은 인버터 1310과 선택기 1325의 D1단자에 입력된다. 그리고 상기 인버터 1310은 입력신호 Qin이 1이면 -1로 변환하고 -1이면 +1로 변환하여 선택기1320의 D2단자에 인가한다. 또, 이와 동시에 준직교부호의 각을 나타내는 위상 값(Qrot)이 선택기 1320과 1325의 선택단자(Enable)에 각각 입력된다. 따라서 상기 선택기1320 및 1325는 상기 위상 값이 0이면 D1단자로 수신되는 Iin 및 Qin 신호들을 각각 선택하여 채널확산된 di 및 dq신호로 출력하고, 상기 위상 값이 1이면 D2단자로 수신되는 -Qin 및 Iin신호들을 각각 선택선택하여 채널확산된 di 및 dq신호로 출력하게 된다.

상기 <수학식 9>에 나타낸 바와 같이 복소수를 가우스 복소 평면에서 좌표가 실수부의 양의 부분과 위상 및 싸인으로 표현할 수 있다. 그러므로 1,-1,j,-j로 표현되는 준직교 수열에 대하여, 1은 싸인부호를 0으로 표시하고 위상부호를 0으로 표시하며, -1은 싸인 부호를 1로 표시하고 위상부호를 0으로 표시하며, j는 싸인 부호를 0으로 표시하고 위상부호를 1로 표시하며, -j는 싸인부호를 1로 표시하고 위상부호를 1로 표시할 수 있다. 따라서 복소수로 표현될 수 있는 준직교부호의 마스크를 싸인 부호와 위상부호로 표현하고, 먼저 상기 싸인 부호와 월시직교부호를 혼합하여 채널신호를 확산한 후, 상기 싸인 부호에 대응되는 위상부호를 이용하여 상기 채널 확산된 신호의 위상을 제어하면 준직교부호를 이용하여 채널신호를 확산한 신호와 동일한 결과를 얻을 수 있다.

상기 도 12에서는 먼저 싸인 부호와 월시직교부호를 이용하여 채널신호를 확산한 후 확산된 신호의 위상을 제어하여 준직교부호를 확산하는 동작을 예를들어설명하고 있지만, 먼저 위상 부호를 이용하여 채널 확산할 신호의 위상을 제어한 후, 상기 싸인 부호와 월시직교부호를 이용하여 위상 제어된 채널 신호를 확산하여도 동일한 확산 효과를 얻을 수 있다. 즉, 상기 도 12에서 먼저 회전기1210이 위상부호Qrot에 따라 입력신호 Xi와 Xq의 위상을 제어하고, 승산기1250 및 1252가 각각 위상제어된 Xi 및 Xq를 곱셈기1240에서 출력되는 싸인 부호 및 월시직교부호의 혼합신호로 확산하여 출력하여도 동일하게 준직교부호로 확산한 결과를 얻을 수 있다.

또한 상기 도 12에 도시된 방법과 달리 1,-1,j,-j는 싸인 부호 없이 위상부호만으로도 표현이 가능하다. 하기의 <수학식 12>는 이와 같이 위상만으로 가능한 표현을 수학식으로 나타낸다.

상기의 <수학식 12>를 이용하여 1,-1,j,-j,를 표현하면 하기와 같다.

상기 <수학식 12>에 따른 예에서 알 수 있듯이 복소수 1,-1,j,-j는 위상으로 표현되어질 수 있는데, 하기에 나타낼 예에서처럼 1,-1,j,-j로 표현되는 준직교 수열에 대해서 1은 1을 0도만큼 위상변환 시킨 것으로 이에 대한 위상부호는 '0'으로표시하고, -1은 1을 180도만큼 위상변환 시킨 것으로 이에 대한 위상부호는 '2'로 표시하고, j는 1을 90도만큼 위상변환 시킨 것으로 이에 대한 위상부호는 '1'로 표시하고, -j는 1을 270도만큼 위상변환 시킨 것으로 이에 대한 위상부호는 '3'으로 표시한다.

상기의 실시 예에서는 복소 준직교수열로 입력신호를 확산하는 확산장치에서 복소 준직교 수열을 극형식(Polar Cordinate)으로 표현하여 입력신호를 확산할 때, 상기 <표38>의 길이 256인 마스크와 <표23>의 길이 128인 마스크에 대한 각(Phase)부분은 각각 상기 <표38>, <표23>을 그대로 사용할 수 있다. 이 때, 위상 제어값 (Phase)이 '0'이라 함은 확산하고자 하는 신호의 위상을 회전시키지 않음을 나타내고, '1'이라 함은 확산하고자 하는 신호의 위상을 90도만큼 회전시키는 것을 의미하고, '2'라 함은 확산하고자 하는 신호의 위상을 180도 만큼 회전시키는 것을 의미하고 '3'이라 함은 확산하고자 하는 신호의 위상을 270도 만큼 회전시키는 것을 의미한다.

도 14는 상기 도 8에서 있어서 상기의 준직교 수열을 극형식으로 표현할 때, 상기의 마스크로 입력 신호들을 확산하는 확산기811을 도시한다.

도14를 살펴보면 입력신호 Xi와 Xq가 각각 승산기 1450과 1452에 각각 입력된다. 이와 동시에 월시직교부호 발생기1423는 할당된 채널에 대한 월시직교부호 인덱스에 대응하는 월시직교부호를 생성하여 승산기 1450과 1452에 인가한다. 따라서 상기 승산기 1450은 입력된 신호 Xi와 월시직교부호를 승산하여 채널 확산된 Iin 신호를 출력하고, 승산기 1452는 입력된 신호 Xq와 월시직교부호를 승산하여채널 확산된 Qin 신호를 출력한다. 상기의 Iin과 Qin이 승산기 1450과 1452로부터 출력되어 회전기1410에 입력되고, 또한 위상부호 발생기1436은 할당된 채널의 준직교부호 인덱스에 대응되는 준직교부호의 각을 나타내는 위상부호Qrot가 동시에 회전기1410에 입력된다. 그러면 상기 회전기1410은 상기 위상부호Qrot에 따라 채널 확산된 Iin 및 Qin신호의 위상을 제어하는데, 상기 위상 값이 0이면 입력신호 Iin 및 j Qin을 선택하여 채널 확산신호 di 및 dq로 출력하고, 상기 위상 값이 1이면 입력신호 Iin 및 j Qin에 각각 j를 곱하여 생성된 -Qin + jIin을 선택하여 채널 확산신호 di 및 dq로 출력하며, 상기 위상 값이 2이면 입력신호 Iin 및 j Qin에 각각 -1를 곱하여 생성된 -Iin - jQin을 선택하여 채널 확산신호 di 및 dq로 출력하고, 상기 위상 값이 3이면 입력신호 Iin 및 j Qin에 각각 -j를 곱하여 생성된 Qin - jIin을 선택하여 채널 확산신호 di 및 dq로 출력 한다.

도 15는 상기 도 14의 회전기1410 구조를 도시한다.

도 15를 참조하면, 먼저 Iin은 각각 인버터 1510, 선택기 1520의 D1 단자 및 선택기1525의 D2단자에 입력되고, Qin은 각각 인버터 1515, 선택기 1520의 D4단자 및 선택기1525의 D1단자에 입력된다. 그리고 인버터 1510은 상기 입력신호 Iin을 반전시켜 선택기1520의 D3단자 및 선택기1525의 D4단자에 각각 인가하고, 인버터 1515는 상기 입력신호 Qin을 반전시켜 선택기1520의 D2단자 및 선택기1525의 D3단자에 각각 인가한다. 또한 준직교부호의 각을 나타내는 위상부호 Qrot가 선택기 1520과 1525에 각각 입력된다. 그러면 상기 선택기1520 및 1525는 각각 상기 위상부호에 따라 입력되는 확산된 신호 Iin 및 Qin의 위상을 제어하는데, 상기 위상부호가 0이면 선택기 1520과 1525는 D1단자에 입력되는 신호들을 각각 선택하여 출력하고, 상기 위상부호가 1이면 D2단자에 입력되는 신호들을 각각 선택하여 출력하며, 상기 위상 값이 2이면 D3단자에 입력되는 신호들을 각각 선택하여 출력하고, 상기 위상 값이 3이면 D4단자에 입력되는 신호들을 각각 선택하여 출력한다.

상기 도 14에서는 먼저 월시직교부호를 이용하여 채널신호를 확산한 후 확산된 신호의 위상을 제어하여 준직교부호를 확산하는 동작을 예를들어 설명하고 있지만, 먼저 위상 부호를 이용하여 확산할 신호의 위상을 제어한 후, 상기 월시직교부호를 이용하여 위상 제어된 채널 신호를 확산하여도 동일한 확산 효과를 얻을 수 있다. 즉, 상기 도 14에서 먼저 회전기1410이 위상부호Qrot에 따라 입력신호 Xi와 Xq의 위상을 제어하고, 승산기1450 및 1452가 각각 위상 제어된 Xi 및 Xq를 월시직교부호의 혼합신호로 확산하여 출력하여도 동일하게 준직교부호로 확산한 결과를 얻을 수 있다.

송신기의 출력을 수신하는 수신기의 역확산 동작은 상기 도 7과 같은 확산 장치의 역 구조를 갖는다. 본 발명의 실시예에서는 상기 역확산 장치 중에서 복소 준직교부호의 역확산 동작을 중심으로 살펴본다.

도 16은 도 12에서 복소 준직교 확산기에 대한 수신구조의 역확산기 구조를 도시하는 도면이다.

상기 도 16를 살펴보면, 채널확산된 신호(즉, PN 역확산된 신호) di 및 dq가 각각 승산기 1650과 1652로 각각 입력된다. 이때 월시직교부호 발생기1632는 월시직교부호 인덱스에 대응되는 월시직교부호를 발생하고, 싸인부호 발생기1634는 준직교부호 인덱스에 대응되는 싸인부호를 발생한다. 그러면 승산기1640은 상기 발생되는 월시직교부호와 싸인부호를 승산하여 승산기1650 및 1652에 각각 인가한다. 그러면 승산기 1650 및 1652는 각각 입력되는 상기 di신호 및 dq신호를 월시직교부호와 준직교부호의 싸인부호를 혼합한 신호로 역확산하여 Iin 및 Qin 신호를 출력한다. 상기의 Iin과 Qin 신호가 승산기 1650과 1652로부터 출력되면 회전기1610에 입력되며, 위상부호 발생기1636은 상기 준직교부호 인덱스에 대응되는 준직교부호의 각을 나타내는 위상부호를 발생하여 상기 회전기1610에 인가한다. 그러면 상기 회전기1610은 상기 위상부호가 0이면 입력신호 Iin 및 j Qin을 선택하여 채널 역확산된 신호 di 및 dq로 출력하고, 1이면 입력신호 Iin 및 j Qin에 각각 -j를 곱하여 발생되는 출력 Qin - jIin을 선택하여 채널 역확산된 신호 di 및 dq로 출력한다.

상기 도 16과 같은 구조를 갖는 채널 역확산기에서 먼저 위상부호를 이용하여 PN 역확산된 신호 di 및 dq의 위상을 제어하고, 상기 위상 제어된 신호를 월시직교부호와 싸인 부호의 승산신호로 역확산하여도 동일한 채널 역확산 결과를 갖는다.

도 17은 상기 도 16에 따른 회전기1610을 도시한다.

도 17을 살펴보면 먼저 Iin이 입력되면 Qin은 선택기 1720의 D2단자와 선택기1725의 D1단자로 입력되고, 동시에 Iin은 인버터 1710과 선택기 1720의 D1단자에 입력된다. 그리고 상기 인버터 1710은 상기 입력신호 Iin이 1이면 -1로 변환하고 -1이면 +1로 변환하여 출력한다. 따라서, 상기의 인버터1710이 입력신호 Iin을 신호를 반전시켜 출력하면, 이 출력된 신호는 선택기 1725의 D2단자로 입력된다. 또, 이와 동시에 준직교부호의 각을 나타내는 위상부호가 선택기 1720과 1725에 각각 입력된다. 따라서 상기 선택기1720 및 1725는 상기 위상부호가 0이면 각각 D1단자의 신호들을 선택하여 출력하고, 1이면 D2단자의 신호들을 선택하여 출력하게 된다.

도 18은 도 14와 같은 구조를 갖는 채널 확산기에 대한 수신기의 역확산기 구조를 도시하는 도면이다.

도18을 살펴보면, 입력신호 di 및 dq가 각각 승산기 1850과 1852에 각각 입력된다. 이와 동시에 월시직교부호 발생기1423는 할당된 채널에 대한 월시직교부호 인덱스에 대응하는 월시직교부호를 생성하여 승산기 1850과 1852에 인가한다. 따라서 상기 승산기 1850은 입력된 신호 di와 월시직교부호를 승산하여 채널확산된 Iin 신호를 출력하고, 승산기 1452는 입력된 신호 dq와 월시직교부호를 승산하여 채널 확산된 Qin 신호를 출력한다. 상기의 Iin과 Qin이 승산기 1850과 1852로부터 출력되어 회전기1810에 입력되고, 또한 위상부호 발생기1836은 할당된 채널의 준직교부호 인덱스에 대응되는 준직교부호의 각을 나타내는 위상부호Qrot가 동시에 회전기 1810에 입력된다. 그러면 상기 회전기1810은 상기 위상부호Qrot에 따라 채널확산된 Iin 및 Qin신호의 위상을 제어하는데, 상기 위상 값이 0이면 입력신호 Iin 및 j Qin을 선택하여 채널 역확산신호 Xi 및 Xq로 출력하고, 상기 위상 값이 1이면 입력신호 Iin 및 j Qin에 각각 j를 곱하여 생성된 -Qin + jIin을 선택하여 채널 역확산신호 Xi 및 Xq로 출력하며, 상기 위상 값이 2이면 입력신호 Iin 및 j Qin에 각각 -1를 곱하여 생성된 -Iin - jQin을 선택하여 채널 역확산신호 Xi 및 Xq로 출력하고, 상기 위상 값이 3이면 입력신호 Iin 및 j Qin에 각각 -j를 곱하여 생성된 Qin - jIin을 선택하여 채널 역확산신호 Xi 및 Xq로 출력 한다.

도 19는 상기 도 18의 회전기1810 구조를 도시한다.

도 19를 참조하면, 먼저 Iin은 각각 인버터 1910, 선택기 1920의 D1 단자 및 선택기1925의 D2단자에 입력되고, Qin은 각각 인버터 1915, 선택기 1920의 D4단자 및 선택기1925의 D1단자에 입력된다. 그리고 인버터 1910은 상기 입력신호 Iin을 반전시켜 선택기1920의 D3단자 및 선택기1925의 D4단자에 각각 인가하고, 인버터 1915는 상기 입력신호 Qin을 반전시켜 선택기1920의 D2단자 및 선택기1925의 D3단자에 각각 인가한다. 또한 준직교부호의 각을 나타내는 위상부호 Qrot가 선택기 1920과 1925에 각각 입력된다. 그러면 상기 선택기1920 및 1925는 각각 상기 위상부호에 따라 입력되는 확산된 신호 Iin 및 Qin의 위상을 제어하는데, 상기 위상부호가 0이면 선택기 1920과 1925는 D1단자에 입력되는 신호들을 각각 선택하여 출력하고, 상기 위상부호가 1이면 D2단자에 입력되는 신호들을 각각 선택하여 출력하며, 상기 위상 값이 2이면 D3단자에 입력되는 신호들을 각각 선택하여 출력하고, 상기 위상 값이 3이면 D4단자에 입력되는 신호들을 각각 선택하여 출력한다.

상기 도 18에서는 먼저 월시직교부호를 이용하여 채널신호를 역확산한 후 역확산된 신호의 위상을 제어하여 준직교부호를 확산하는 동작을 예를 들어 설명하고 있지만, 먼저 위상 부호를 이용하여 확산할 신호의 위상을 제어한 후, 상기 월시직교부호를 이용하여 위상 제어된 채널 신호를 역확산하여도 동일한 확산 효과를 얻을 수 있다.

상기와 같이 싸인 부호 및 위상을 이용하여 확산 동작을 수행하는 경우, 또 다른 방법으로 확산 장치를 구현할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 방법으로 복소 준직교부호의 마스크를 생성하고, 이렇게 생성된 준직교부호의 마스크를 극형식으로 변환하여 싸인부호와 위상부호로 생성하게 되면, 상기 위상부호는 해당하는 길이의 특정 월시직교부호로 나타난다. 즉, 상기 <표 13> 및 <표 14>에 나타낸 복소 준직교부호의 마스크들에서 위상부호들의 값은 특정 월시직교부호가 됨을 알 수 있다. 따라서 상기 도 12 및 도 16과 같은 방법으로 채널신호를 확산 및 역확산하는 경우, 위상(phase)에 대한 수열은 실제로 월시직교부호의 수열과 같다. 즉, 길이 256의 복소 준직교부호의 마스크를 사용하는 경우, 마스크e1에 대한 위상(phase)에 대한 수열은 213번 월시직교부호의 수열이고, 마스크e2에 대한 위상(phase)에 대한 수열은 10번 월시직교부호의 수열이며, 마스크e3에 대한 위상(phase)에 대한 수열은 111번 월시직교부호의 수열이고, 마스크e4에 대한 위상(phase)에 대한 수열은 242번 월시직교부호의 수열이다.

따라서 채널확산시 도 20과 같은 구성을 갖는 확산장치를 사용할 수 있으며, 이는 상기 도 12의 구조에서 위상(Phase)에 대한 수열을 월시직교부호의 수열로 대체한 구조가 됨을 알 수 있다. 하기에서 나타날 월시직교부호 발생기는 모든 월시직교부호들을 메모리로 저장하고 있다가 상기 월시직교부호 인덱스에 해당하는 월시직교부호를 불러들여 출력할 수도 있고, 월시직교부호를 생성하는 어떤 특정 생성장치에 의해 생성하여 출력할 수도 있다.

상기 도 20을 참조하면, 입력신호 Xi와 Xq가 입력되면, 상기 입력신호 Xi 및 Xq는 각각 승산기 2050과 2052에 입력된다. 그리고 채널 할당을 위한 월시직교부호 인덱스 k가 제1월시직교부호 발생기 2060에 입력되면, 상기 제1월시직교부호 발생기 2060은 월시직교부호 인덱스 k에 해당하는 k번째 월시직교부호를 출력하며, 상기와 같이 출력되는 월시직교부호는 승산기 2040에 입력된다. 또한 동시에 싸인부호 발생기 2070에 준직교부호 인덱스t가 입력되면, 상기 싸인부호 발생기 2070은 준직교부호 인덱스t에 해당하는 t번째 싸인(sign) 부호를 출력하며, 이렇게 출력된 싸인 부호들은 승산기 2040에 입력된다. 이 때, 싸인부호 발생기2070은 <표 13>에 기재되어 있는 싸인 부호들을 메모리에 저장하고 있다가 상기 마스크 인덱스에 해당하는 싸인 부호를 출력하는 방법을 사용할 수도 있고, 또한 싸인 부호를 생성하기 위한 별도의 장치를 사용할 수도 있다. 그러면, 승산기 2040은 입력된 월시직교부호와 싸인(sign)부호를 승산하여 출력하고, 상기 승산된 신호들은 승산기 2050과 2052에 각각 인가된다. 이때 상기 승산기 2050은 입력된 I성분 입력신호 Xi와 승산기 2040으로부터 출력되어 입력된 신호를 승산하여 회전기 2010으로 출력하고, 상기 승산기 2052는 입력된 Q성분 입력신호 Xq와 승산기 2040으로부터 출력되어 입력된 신호를 승산하여 회전기 2010으로 출력한다.

상기와 같이 회전기2010에 승산기 2050과 2052로부터 신호가 입력되면, 이와 동시에 마스크 인덱스 t가 제2월시직교부호 발생기 2065에 입력되고, 상기 제2월시직교부호 발생기2065는 입력된 마스크 인덱스 t에 해당하는 월시직교부호를 출력한다. 이때 상기 싸인 부호 및 월시직교부호가 길이 256인 상기 <표 13>의 싸인(sign) 부호와 위상(phase) 부호를 사용할 때, 상기 월시직교부호 인덱스t가 1이면 213번 월시직교부호의 수열이 출력되고, 2이면 10번 월시직교부호의 수열이 출력되며, 3이면 111번 월시직교부호의 수열이 출력되고, 4이면 242번 월시직교부호의 수열이 출력된다. 이와 같이 월시직교부호 발생기 2065에서 출력된 월시수열이 회전기2010에 입력되면, 상기 회전기2010은 상기 월시직교부호의 수열의 값에 따라 입력되는 신호를 회전 또는 회전시키지 않는 동작을 수행한다. 여기서 상기 회전기 2011은 상기 도 13과 동일한 구성을 갖는다.

상기의 도 20의 구조는 도 16과 달리 위상부호 대신 월시직교부호의 수열을 사용함으로서 하드웨어 복잡도를 줄일 수 있다. 즉, 상기 월시직교부호를 사용하는 경우에는 이미 채널 확산장치 및 역확산장치 내에 구비되는 월시직교부호 발생기를 사용하면 되므로, 상기 위상부호를 저장하는 메모리나 또는 위상부호 생성하는 장치를 사용하지 않게되어 이에 따른 하드웨어 복잡도를 줄일 수 있다.

상기의 실시예에서는 복소 준직교수열로 입력신호를 확산하는 확산장치에 있어서, 복소 준직교수열을 극형식(Polar Cordinate)으로 표현하여 입력신호를 확산할 때, 상기 길이 256인 싸인(Sign) 부호 값과 길이 128인 싸인(Sign) 부호 값은 각각 하기 <표 15> 및 <표 16>과 같은 값들을 사용할 수 있다. 여기서 극형식의 부호(sign)부분이 '0'이라 함은 부호가 +임을 나타내고 '1'이라 함은 -를 나타낸다.

또한 상기 도 20에서 회전기 2010은 입력신호의 클럭 속도가 월시직교부호의 출력속도인 칩속도(Chip rate)과 같이 아주 높은 속도의 클럭으로 동작하여야한다. 도 21은 회전기의 위치를 바꿈으로서 회전기2110은 입력신호가 심볼들이기 때문에 회전기2110의 입력신호에 대한 클럭 속도는 심볼 속도(symbol rate)와 같아야 한다. 따라서, 상기 도21의 구조와 같이 회전기의 위치를 바꿈으로서 회전기의 입력신호 단의 클럭 속도를 낮출 수 있는 방법을 도시한다.

상기 도 21을 참조하면, 입력신호 Xi와 Xq가 회전기2110에 입력신호 만큼의 낮은 클럭 속도로 입력되면 이와 동시에 마스크 인덱스 t에 해당하는 인덱스가 월시직교부호 발생기 2165로 입력되고, 월시직교부호 발생기2165는 입력되어진 마스크 인덱스 t에 해당하는 월시직교부호를 발생한다. 즉, 길이 256인 상기 <표 13>의 싸인 부호와 위상부호를 사용하는 경우, 월시직교부호 인덱스t가 1이면 213번 월시직교부호의 수열이 출력되고, 2이면 10번 월시직교부호의 수열이 출력되며, 3이면 111번 월시직교부호의 수열이 출력되고, 4이면 242번 월시직교부호의 수열이 출력된다. 이렇게, 월시직교부호 발생기 2065에서 출력된 월시직교부호의 수열이 각각 회전기2110에 입력되면, 상기 도16과 동일한 동작을 수행한다. 이때, 회전기2110이 상기 도 16과 동일한 동작을 한 후에 Iin과 Qin을 출력하면 출력된 Iin과 Qin은 승산기 2150과 2152에 각각 입력된다. 이와 동시에 채널할당을 위한 월시직교부호 인덱스 k가 월시직교부호 발생기 2160에 입력되면, 월시직교부호 발생기 2160은 월시직교부호 인덱스 k에 해당하는 k번째 월시직교부호를 출력하며, 이 출력된 월시직교부호는 승산기 2140에 입력된다. 또, 상기의 과정과 동시에 싸인부호 발생기 2170에 준직교부호 인덱스t가 입력되면, 상기 싸인부호 발생기 2170은 준직교부호 인덱스t에 해당하는 t번째 싸인 부호를 출력하며, 이 출력된 싸인 부호들은 승산기 2140에 입력된다. 이때 상기 싸인부호 발생기2170은 상기 <표 13>에 기재되어 있는 싸인 부호들을 메모리로 저장하고 있다가 상기 마스크 인덱스t에 해당하는 싸인 부호를 출력하는 방법을 사용할 수 있으며, 또한 싸인 부호를 생성하는 특정 생성장치를 사용할 수도 있다. 그러면 상기 승산기 2140은 입력된 월시직교부호와 싸인부호를 승산하여 출력하고 이 승산된 신호들은 승산기 2150과 2152에 각각 입력이 된다. 이때, 승산기 2150은 입력된 Iin와 승산기 2140으로부터 출력되어 입력되어진 신호를 승산하여 출력하고 승산기 2152는 입력된 Qin신호와 승산기 2140으로부터 출력되어 입력되어진 신호를 승산하여 출력한다.

상기의 과정에서 도20 및 도21의 회전기는 상기 도17과 같은 회전기 내부구조를 갖는다.

상기의 조건 4의 성질이 우수한 준직교부호 마스크함수는 준직교부호의 마스크 함수를 생성하는 도 5와 같은 과정들 중 513단계에서 구한 열치환 함수을 사용함으로써 얻어질 수 있었다. 상기와 같은 열치환 함수는 엠 시퀀스를 월시직교부호로 만드는 열치환 함수로써, 이와 같은 열치환 함수는 여러 가지들이 존재할 수 있다. 따라서 상기에 언급된 열치환 함수 이외의 다른 열치환 함수들을 쓸 수도 있다. 이 때 상기의 여러 가지 열치환 함수들 중 적절한 열치환 함수를 사용함으로써, 상기 <조건4>를 만족하는 준직교부호 마스크 함수들을 찾을 수 있다. 이하 설명되는 실시예에서는 상기의 다른 열치환 함수를 사용하여 상기와 같은 준직교부호의 마스크 수열을 생성하는 방법을 제공한다. 하기의 실시 예에서 나타낼 열치환 함수는 갈로아체(Galois field) GF(2m) 상에서의 트레이스 직교기저(Trace Orthogonal Basis)를 사용하여 생성되어진다.

먼저, 트레이스 직교기저는 하기의 <수학식 10>과 같은 조건을 만족하는 갈로아체(Galois field)의 부분집합이다.

상기와 같은 트레이스 직교기저에 의해 열치환함수를 다음 <수학식 11>과 같이 생성할 수 있다.

상기 과정과 같은 준직교부호 생성 방식에 있어서 열치환 함수를 달리함으로써 다른 준직교부호의 마스크 함수를 얻을 수 있다. 특히 상기와 같은 트레이스 직교 기저로부터 생성되어지는 열치환 함수를 사용할 때, 또 다른 마스크들을 생성할 수 있다. 그리고 상기 생성된 준직교부호의 마스크 함수들 중 몇개의 쌍은 준직교부호 조건1 - 조건4를 완벽히 만족하도록 고를 수 있다. 하기의 실시 예에서는 여러 열치환 함수들을 사용하는 방법에 있어서 트레이스 직교 기저를 사용하여 준직교부호 조건1 - 조건4를 완벽하게 만족하는 준직교부호 쌍을 구하는 과정을 구체적인 예로써 도시한다.

실시예

상기의 준직교부호 조건1 - 조건4를 완벽하게 만족하는 준직교부호의 수열을 생성하는 본 발명의 실시예는 상기 도 5와 같은 절차로 진행되는 준직교부호 마스크 생성과정에서 511, 515, 517, 519단계는 동일하며, 열치환 함수를 생성하는 과정인 513단계의 동작은 트레이스 직교 기저 방법을 사용한다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 상기 열치환 함수를 생성하는 단계를 중심으로 살펴보기로 한다.

여기서 본 발명의 실시예에 따라 조건 1 - 조건 4를 만족하는 준직교부호의 마스크들을 생성하는 과정에서 트레이스 직교 기저방법을 사용하여 열치환 함수를 생성하는 동작을 살펴본다. 본 발명의 실시예에서는 길이 2⁷=128인 준직교부호의 마스크를 생성한다고 가정한다. 여기서 상기의 준직교부호의 마스크를 구하기 위한 갈로아체의 생성 다항식은로 가정하고, 이 때, 사용되어지는 트레이스 직교기저들로는를 사용한다고 가정하고, (단는 상기 생성다항식의 근) 하기에서 상기의 기저들의 집합을 직교기저세트라 칭하기로 한다. 이때 상기의 트레이스 직교 기저들의 순서가 바뀌면 생성되는 준직교부호의 마스크의 부분상관도 성질이 바뀐다. 따라서 상기의 트레이스 직교 기저들의 순서는 상기에 명시된 순서로 한다.

먼저 상기의 부호길이128에 대한 열치환 함수는 상기 <수학식11>을 이용하여 구할 수 있는데, 상기 <수학식11>은 먼저 1부터 127까지의 숫자들을 이진수의 십진수 전개식으로 표현한 뒤들을 상기 각각 대응되는 트레이스 직교기저들로 치환하여 계산되어진 갈로아 유한체 상의 원소들을 유한체 상의 로그(Logarithm)를 취하여 구할 수 있다. 이와 같은 과정을 설명하기 위해 먼저 1부터 127까지의 숫자들을 이진수의 십진수 전개식으로 표현하면 다음과 같다.

:

:

이 때, 상기와 같은 표현에서들을 상기 각각 순서에 대응되는 트레이스 직교기저들로 치환하는 과정(즉,은로,은로,은로,은로,은로,은로,은로 치환)을 나타내면 다음과 같은 갈로아 유한체 상의 원소 열이 생성된다.

:

:

상기와 같은 계산을 통해 나온 갈로아체의 원소 열들을 각각 갈로아체의 기본원소인를 밑으로 하는 로그를 취하면(즉, 각각의 원소열의 지수 승들을 나열하면) 상기의 부호길이128에 대한 열치환 함수를 구할 수 있다.

따라서 상기 <수학식11>에 의해를 구하면 다음과 같다.

상기와 같은 열치환 함수를 상기 준직교부호 생성과정의 513단계에 적용하여 마스크를 생성하면 다음과 같은 조건4를 완벽히 만족하는 준직교부호 마스크를 얻을 수 있다.

도 22는 상기와 같은 열치환 함수를 생성하는 과정을 흐름도로 나타낸 것이다.

도 22를 살펴보면 513a단계에서 기저 bi들이 입력되면, 513b단계에서 상기 <수학식 11>과 같은 열치환 함수를 생성한다. 이후 상기 513b단계에서 계산된를 이용하여 상기 생성과정 515단계를 수행하게 되고, 그 이후의 진행 과정은 상기의 생성과정과 동일하다.

상기와 같은 열치환 함수는 상기 <수학식 10>의 조건을 만족하는 기저들로부터 생성되어질 수 있는데, 길이 256인 경우와 512인 경우도 상기의 동일한 과정을 통해 수행되어질 수 있고, 조건 4를 완벽히 만족하는 준직교부호의 마스크들을 생성할 수 있다.

하기에 표시되는 <표 18>과 <표 19>는 각각의 길이 256, 512인 준직교부호 마스크들로써, 하기에 표시된 기저로부터 생성되어진 조건 4를 완벽히 만족하는 준직교부호의 마스크들이다.

상기한 바와 같이 복소수 1,-1,j,-j는 부호(Sign)와 위상(phase)으로 표현되어질 수 있는데, 상기 <표 18>, <표 19> 및 복소 준직교부호들의 마크들로 나타낸 다른 표 들에서 0,1,2,3으로 표현되어진 마스크들은 각각 상기에 언급한 변환(gray map)에 의해 1,-1 j,-j로 변환되어질 수 있다. 또한 하기에 나타낼 예에서처럼 1,-1,j,-j로 표현되는 준직교부호의 수열에 대해서, 1에 대한 싸인 부호는 '0'으로 표시하고 위상 부호는 '0'으로 표시할 수 있으며, -1에 대한 싸인 부호는 '1'로 표시하고 위상 부호는 '0'으로 표시할 수 있으며, j에 대한 싸인 부호는 '0'으로 표시하고 위상 부호는 '1'로 표시할 수 있으며, -j에 대한 싸인 부호는 '1'로 표시하고 위상 부호는 '1'로 표시할 수 있다.

상기의 실시예에서는 복소 준직교부호의 수열로 입력신호를 확산하는 확산장치에 있어서, 복소 준직교부호의 수열을 극형식(Polar Cordinate)으로 표현하여 입력신호를 확산할 때, 상기 <표17>의 길이 128인 마스크, <표18>의 길이 256인 마스크와 <표19>의 길이 512인 마스크에 대한 극형식의 부호(Sign) 부분과 각(Phase)부분은 각각 하기 <표20a>, <표21a> 및 <표22a>와 같다. 이 때, 극형식의 부호(sign)부분이 '0'이라 함은 부호가 +임을 나타내고 '1'이라 함은 -를 나타낸다. 또, 위상(phase)이 '0'이라 함은 신호의 위상을 그대로 함으로써 실수 성분을 나타내고, '1'이라 함은 신호의 위상을 90도 만큼 회전 시켜서 허수 값을 표현한다.

하기의 <표 20a>는 상기 <표 17>과 같이 조건 1 - 조건 4를 만족하는 길이 128의 준직교부호 마스크들을 극형식의 부호(sign)과 위상(phase)로 변환한 값들을 나타내고 있다.

하기의 <표 21a>는 상기 <표 18>과 같이 조건 1 - 조건 4를 만족하는 길이 128의 준직교부호 마스크들을 극형식의 부호(sign)과 위상(phase)로 변환한 값들을 나타내고 있다.

하기의 <표 22a>는 상기 <표 19>와 같이 조건 1 - 조건 4를 만족하는 길이 128의 준직교부호 마스크들을 극형식의 부호(sign)과 위상(phase)로 변환한 값들을 나타내고 있다.

이때 상기 <표 20a>, <표 21a>, <표 22a>에 나타난 위상(phase) 값은 해당 길이의 특정 월시직교부호 값이다. 즉, 상기 <표 20a>에 도시된 길이 128인 준직교부호의 마스크의 경우, e1에 대한 위상값은 127번 월시직교부호와 동일하고, e2에 대한 위상 값은 89번 월시직교부호와 동일하며, e3에 대한 위상 값은 38번 월시직교부호와 동일하다. (여기서 길이 128인 월시직교부호의 번호는 0 - 127인 경우로 가정하였음). 또 상기 <표 21a>에 도시된 길이 256인 준직교부호의 마스크의 경우, e1에 대한 위상값은 130번 월시직교부호와 동일하고, e2에 대한 위상 값은 173번 월시직교부호와 동일하며, e3에 대한 위상 값은 47번 월시직교부호와 동일하다.(여기서 길이 256인 월시직교부호의 번호는 0 - 255인 경우로 가정하였음). 또한 상기 <표 22a>에 도시된 길이 512인 준직교부호의 마스크의 경우, e1에 대한 위상 값은 511번 월시직교부호와 동일하고, e2에 대한 위상값은 222번 월시직교부호와 동일하며, e3에 대한 위상 값은 289번 월시직교부호와 동일하다.(여기서 길이 512인 월시부의 번호는 0 - 511로 가정하였음)

상기한 바와 같이 채널 확산 및 역확산시 준직교부호를 사용하는 경우, 채널 확산 및 역확산기에 하기 <표 20b>, <표 21b>, <표 22b>와 같이 싸인 값만 저장하고, 위상 값은 월시직교부호 발생기를 이용하여 발생하여도 동일한 효과를 가짐을 알 수 있다.

따라서 상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 따른 채널 확산장치 및 역확산장치에서 사용할 수 있는 3가지 형태의 준직교부호를 생성할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 상기 도 5 및 도 22에 도시된 바와 같이 트레이스 직교 기저 방식을 사용하여 상기 조건 1 - 조건 4를 완벽하게 만족하는 준직교부호의 마스크들을 생성할 수 있다.

이때 상기 도 5 및 도 22의 절차에 따라 생성되는 준직교부호의 마스크들을 복소 형태로 표현되는 마스크들로써, 이는 상기 <표 17> - <표 19>와 같이 생성된다.

먼저 상기 <표 17> - <표 19>와 같은 준직교부호의 마스크들을 이용하여 채널 확산 및 역확산을 수행하는 경우, 확산부호 발생기는 도 10 또는 도 11과 같은구조로 설계할 수 있다. 상기 도 10 또는 도 11과 같은 구조를 갖는 마스크들을 사용하는 채널 확산 및 역확산장치의 경우, 채널 확산부호는 상기 <표 17> - <표 19>와 같은 할당된 준직교부호의 마스크와 월시직교부호를 가산하여 채널 확산을 위한 준직교부호를 생성한다. 여기서 상기 확산부호 발생기의 준직교부호 마스크 발생기는 상기 <표 17> - <표 19>와 같은 마스크들을 테이블로 저장하고, 할당된 마스크 인덱스에 따른 준직교부호의 마스크를 선택하여 출력하는 구조로 설계할 수 있다. 그리고 상기 준직교부호 마스크 발생기는 상기 <표 17> - <표 19>와 같은 마스크들을 생성할 수 있는 장치를 설계하여 구현할 수도 있다.

두 번째로 상기 <표 17> - <표 19>와 같은 복소 준직교부호의 마스크들은 극형식으로 변환하여 <표 20a> - <표 22a>에 나타낸 바와 같이 싸인부호와 위상부호로 표현할 수 있다. 상기 <표 20a> - <표 22a>와 같은 준직교부호의 마스크를 사용하여 채널 확산 및 역확산을 수행하는 경우, 채널 확산기는 도 12 및 도 14와 같이 설계할 수 있으며, 채널 역확산장치는 도 16 및 도 18과 같이 설계할 수 있다. 상기 채널 확산 및 역확산장치는 먼저 지정된 월시 직교부호와 싸인부호를 곱하며, 각각 입력되는 I채널 및 Q채널의 신호들을 상기 곱신호로 확산한다. 이후 확산된 신호들을 상기 위상부호를 이용하여 회전시켜 채널 확산된 신호를 발생한다. 그리고 상기와 같은 채널 확산 방식 외에, 먼저 위상부호를 이용하여 입력되는 신호의 위상을 제어한 후, 싸인부호와 월시직교부호의 혼합신호를 이용하여 위상제어된 입력신호를 확산하여도 동일한 확산 효과를 얻을 수 있다. 상기 채널 역확산 동작도 동일한 절차로 수행된다.

여기서 상기 채널확산 및 역확산장치에서 싸인부호 발생기 및 위상부호 발생기는 상기 <표 20a> - <표 22a>와 같은 마스크들을 테이블로 저장하고, 할당된 마스크 인덱스에 따른 준직교부호의 마스크를 선택하여 출력하는 구조로 설계할 수 있다. 이때 상기 싸인부호 및 위상부호를 선택하기 위한 마스크인덱스t는 동일한 마스크의 인덱스를 사용하여야 한다. 또한 상기 싸인부호 발생기 및 위상부호 발생기는 상기 <표 20a> - <표 22a>와 같은 싸인부호 및 위상부호를 생성할 수 있는 장치를 설계하여 구현할 수도 있다.

세 번째로 상기 <표 20a> - <표 22a>에 표시된 마스크들에서 위상부호는 특정 월시직교부호의 형태를 갖는다. 따라서 상기 <표 20a> - <표 22a>에 표시된 마스크들에서 위상부호는 해당하는 길이의 특정 월시직교부호임을 알 수 있다. 따라서 채널 확산 및 역확산을 수행하는 경우 도 21 및 도 22와 같이 채널 확산 및 역확산 장치는 상기 <표 20b> - <표 22b>와 같이 싸인부호를 구비하고 위상부호는 기존의 월시직교부호를 사용하는 구조로 설계할 수 있다. 상기 채널 확산 및 역확산장치는 먼저 지정된 월시 직교부호와 싸인부호를 곱하며, 각각 입력되는 I채널 및 Q채널의 신호들을 상기 곱신호로 확산한다. 이후 지정된 제2월시부호를 이용하여 확산된 신호들의 위상을 제어하여 채널 확산된 신호를 발생한다. 또한 상기와 같은 채널 확산 방식과 다른 방법을 사용할 수 있다. 이는 먼저 상기 제2월시직교부호를 이용하여 입력되는 신호의 위상을 제어한 후, 싸인부호와 월시직교부호의 혼합신호를 이용하여 위상제어된 입력신호를 확산하여도 동일한 확산 효과를 얻을 수 있다. 상기 채널 역확산 동작도 동일한 절차로 수행된다.

여기서 상기 채널확산 및 역확산장치에서 싸인부호 발생기는 상기 <표 20b> - <표 22b>와 같은 마스크들을 테이블로 저장하고, 제2월시부호 발생기는 위상을 제어하기 위한 특정 월시직교부호들을 생성하기 위한 장치 또는 테이블로 구성할 수 있다. 따라서 상기 싸인부호 발생기 및 제2월시직교부호 발생기는 채널 확산을 위해 할당된 마스크 인덱스에 대응되는 싸인부호 및 제2월시직교부호를 발생하는 구조로 설계할 수 있다. 이때 상기 싸인부호 및 제2월시직교부호를 선택하기 위한 마스크인덱스t는 동일한 마스크의 인덱스를 사용하여야 한다. 또한 상기 싸인부호 발생기 및 제2월시직교부호 발생기는 상기 <표 20b> - <표 22b>와 같은 싸인부호 및 위상부호를 생성할 수 있는 장치를 설계하여 구현할 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 직교부호에 최소의 간섭을 주는 복소 준직교부호를 생성할 수 있으며, 또한 직교부호를 사용하는 채널을 구분하는 이동통신 시스템에서 상기 직교부호의 제한에 상관없이 복소 준직교부호를 사용하여 채널 용량을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (21)

1. 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산을 위한 복소 준직교부호를 생성하는 방법에 있어서,

   특정 길이 N을 가지는 엠시퀀스와 상기 엠시퀀스와 전체 상관도 특성이 우수한 특정시퀀스를 생성하는 과정과,

   상기 특정시퀀스를 순환 쉬프트하여 소정 수의 특정시퀀스들을 생성하는 과정과,

   상기 엠시퀀스를 순환 쉬프트하여 일정 개수의 엠시퀀스들을 생성하고, 상기 생성된 엠시퀀스들을 월시직교부호들로 변환하는 열치환 방법과 동일한 방법으로 상기 순환 쉬프트된 특정시퀀스들을 열치환하여 마스크 후보들을 생성하는 과정과,

   상기 마스크 후보들과 상기 마스크 후보들과 동일한 길이를 가지는 월시직교부호들을 연산하여 준직교부호 후보군들을 생성하는 과정과,

   상기 생성된 준직교부호 후보군들 중 상기 월시직교부호들과의 부분상관도 및 다른 준직교부호들 간의 부분상관도를 만족하는 준직교부호 후보들을 선택하고, 상기 선택된 준직교부호들의 생성에 관련된 마스크들을 선택하는 과정으로 이루어지는 부호분할다중접속 통신시스템의 복소 준직교부호 생성 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 마스크 후보들을 생성하는 과정이,

   상기 엠시퀀스를 생성하기 위한 생성 다항식에 의해 주어지는 복수의 트레이스 직교 기저 세트들 중 한 세트를 선택하는 과정과,

   특정 길이 N에 대하여 1,2,...,N-1의 각각을 2진수 표시 C_m-12^m-1+C_m-22^m-2+...+C₀2⁰(C_m-1,C_m-2,...,C₀는 0 또는 1)로 나타내는 과정과,

   상기 2^m-1,2^m-2,...,2⁰대신 상기 선택된 트레이스 직교 세트로 치환하고, 상기 길이 N-1을 가지며 상기 생성다항식의 근 α의 승으로 나타나는 갈로아 필드의 원소열을 발생하는 과정과,

   상기 발생된 원소열의 각 원소를 상기 α를 밑으로 하는 로그를 취하여 상기 열치환 함수를 발생하는 과정과,

   상기 발생된 열치환 함수로 상기 특정시퀀스들을 열치환하여 상기 마스크 후보들을 생성하는 과정으로 이루어지는 부호분할다중접속 통신시스템의 복소 준직교부호 생성 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 특정시퀀스가 커독 시퀀스인 부호분할다중접속 통신시스템의 복소 준직교부호 생성 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 특정 시퀀스를 순환 쉬프트하는 과정이 상기 쉬프트된 특정 시퀀스들 앞에 0을 삽입하는 과정을 더 구비하는 부호분할다중접속 통신시스템의 복소 준직교부호 생성 방법.
5. 제3항에 있어서, 마스크를 선택하는 과정이,

   상기 복소 준직교부호 후보와 월시직교부호의 전체길이 N을 M 등분한 각 길이 N/M의 각 부분들의 상관 값이을 초과하지 않을 시, 상기 준직교부호 후보를 생성하는 마스크를 상기 복소 준직교부호의 마스크로 선택하는 제1과정과,

   상기 제1과정에서 선택된 마스크로 생성되는 복소 준직교부호 후보와 다른 복소 준직교부호의 전체길이 N을 M 등분한 각 길이 N/M의 각 부분들의 상관 값이을 초과하지 않을 시, 상기 준직교부호 후보를 생성하는 마스크를 상기 복소 준직교부호의 마스크로 선택하여 저장하는 과정으로 이루어지는 부호분할다중접속 통신시스템의 복소 준직교부호 생성방법.
6. .
7. .
8. 제3항에 있어서, 상기 N이 128일 때 생성되는 마스크 후보는 하기 <표 23>과 같은 부호분할다중접속 통신시스템의 복소 준직교부호 생성방법.
9. 제3항에 있어서, 상기 N이 256일 때 생성되는 마스크 후보는 하기 <표 24>와 같은 부호분할다중접속 통신시스템의 복소 준직교부호 생성방법.
10. 제3항에 있어서, 상기 N이 512일 때 생성되는 마스크 후보는 하기 <표 25>와같은 부호분할다중접속 통신시스템의 복소 준직교부호 생성방법.
11. 제8항에 있어서, 상기 N이 128일 때 생성된 상기 <표 23>과 같은 마스크는 극형식으로 변환하여 싸인과 위상으로 변환하면 하기 <표 26>와 같은 부호분할다중접속 통신시스템의 복소 준직교부호 생성방법.
12. 제9항에 있어서, 상기 N이 256일 때 생성된 상기 <표 24>와 같은 마스크는 극형식으로 변환하여 싸인과 위상으로 변환하면 하기 <표 27>과 같은 부호분할다중접속 통신시스템의 복소 준직교부호 생성방법.
13. 제10항에 있어서, 상기 N이 512일 때 생성된 상기 <표 25>와 같은 마스크는 극형식으로 변환하여 싸인부호와 위상부호로 변환하면 하기 <표 28>과 같은 부호분할다중접속 통신시스템의 복소 준직교부호 생성방법.
14. 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산장치에 있어서,

    할당된 채널의 월시직교부호 인덱스에 대응되는 월시직교부호를 발생하는 월시직교부호 발생기와,

    하기 <표 29>와 같은 싸인부호(sign)들을 저장하며, 할당된 채널의 마스크 인덱스ei(i=1,2,3)에 대응되는 싸인부호를 발생하는 싸인부호 발생기와,

    하기 <표 29>와 같은 위상부호(phase)들을 저장하며, 상기 할당된 채널의 마스크 인덱스ei(i=1,2,3)에 대응되는 위상부호를 발생하는 위상부호 발생기와,

    상기 입력되는 신호를 상기 발생되는 월시직교부호와 싸인부호가 혼합된 확산부호에 의해 확산하는 확산기들과,

    상기 확산기들에서 출력되는 신호들을 상기 위상부호에 의해 위상 제어하여 채널 확산된 신호를 발생하는 회전기로 구성되는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산장치.
15. 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산장치에 있어서,

    할당된 채널의 월시직교부호 인덱스에 대응되는 월시직교부호를 발생하는 월시직교부호 발생기와,

    하기 <표 30>과 같은 싸인부호(sign)들을 저장하며, 할당된 채널의 마스크 인덱스ei(i=1,2,3)에 대응되는 싸인부호를 발생하는 싸인부호 발생기와,

    하기 <표 30>과 같은 위상부호(phase)들을 저장하며, 상기 할당된 채널의 마스크 인덱스ei(i=1,2,3)에 대응되는 위상부호를 발생하는 위상부호 발생기와,

    상기 입력되는 신호를 상기 발생되는 월시직교부호와 싸인부호가 혼합된 확산부호에 의해 확산하는 확산기들과,

    상기 확산기들에서 출력되는 신호들을 상기 위상부호에 의해 위상 제어하여 채널 확산된 신호를 발생하는 회전기로 구성되는 부호분할다중접속 통신시스템의채널 확산장치.
16. 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산장치에 있어서,

    할당된 채널의 월시직교부호 인덱스에 대응되는 월시직교부호를 발생하는 월시직교부호 발생기와,

    하기 <표 31>과 같은 싸인부호(sign)들을 저장하며, 할당된 채널의 마스크 인덱스ei(i=1,2,3)에 대응되는 싸인부호를 발생하는 싸인부호 발생기와,

    하기 <표 31>과 같은 위상부호(phase)들을 저장하며, 상기 할당된 채널의 마스크 인덱스ei(i=1,2,3)에 대응되는 위상부호를 발생하는 위상부호 발생기와,

    상기 입력되는 신호를 상기 발생되는 월시직교부호와 싸인부호가 혼합된 확산부호에 의해 확산하는 확산기들과,

    상기 확산기들에서 출력되는 신호들을 상기 위상부호에 의해 위상 제어하여 채널 확산된 신호를 발생하는 회전기로 구성되는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산장치.
17. 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산장치에 있어서,

    할당된 채널의 월시직교부호 인덱스에 대응되는 월시직교부호를 발생하는 제 1월시직교부호 발생기와,

    할당된 채널의 마스크 인덱스에 대응되는 싸인부호를 발생하는 싸인부호 발생기와,

    상기 할당된 채널의 마스크 인덱스에 대응되는 제2월시직교부호를 발생하며, 상기 제2월시직교부호는 채널확산된 신호의 위상을 제어하기 위한 신호인 위상부호 발생기와,

    상기 입력되는 신호들을 각각 각각 제1월시직교부호와 싸인부호가 혼합된 확산부호에 의해 확산하는 확산기와,

    상기 확산된 신호들을 각각 상기 제2월시직교부호에 의해 위상을 제어하여 채널 확산된 신호를 발생하는 회전기로 구성되는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 확산부호의 길이가 128의 길이를 가질 때 상기 싸인부호 발생기는 하기 <표 32>와 같은 싸인부호 테이블을 구비하며, 상기 제2월시직교부호 발생기는 상기 e1 싸인부호에 대한 위상 값은 127번 월시직교부호를 사용하고, e2 싸인부호에 대한 위상 값은 89번 월시직교부호를 사용하며, e3 싸인부호에 대한 위상 값은 38번 월시직교부호를 사용하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산장치.
19. 제17항에 있어서, 상기 확산부호의 길이가 256의 길이를 가질 때 상기 싸인부호 발생기는 하기 <표 33>과 같은 싸인부호 테이블을 구비하며, 상기 제2월시직교부호 발생기는 상기 e1 싸인부호에 대한 위상 값은 130번 월시직교부호를 사용하고, e2 싸인부호에 대한 위상 값은 173번 월시직교부호를 사용하며, e3 싸인부호에 대한 위상 값은 47번 월시직교부호를 사용하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산장치.
20. 제17항에 있어서, 상기 확산부호의 길이가 512의 길이를 가질 때 상기 싸인부호 발생기는 하기 <표 34>와 같은 싸인부호 테이블을 구비하며, 상기 제2월시직교부호 발생기는 상기 e1 싸인부호에 대한 위상 값은 511번 월시직교부호를 사용하고, e2 싸인부호에 대한 위상 값은 222번 월시직교부호를 사용하며, e3 싸인부호에 대한 위상 값은 289번 월시직교부호를 사용하는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산장치.
21. 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산장치에 있어서,

    할당된 채널의 월시직교부호 인덱스에 대응되는 월시직교부호를 발생하는 제1월시직교부호 발생기와,

    할당된 채널의 마스크 인덱스에 대응되는 싸인부호를 발생하는 싸인부호 발생기와,

    상기 할당된 채널의 마스크 인덱스에 대응되는 제2월시직교부호를 발생하며, 상기 제2월시직교부호는 채널확산된 신호의 위상을 제어하기 위한 신호인 위상부호 발생기와,

    상기 입력되는 신호들을 각각 상기 발생되는 제2월시직교부호에 의해 위상을 제어하는 회전기와,

    상기 위상이 제어된 입력신호들을 각각 제1월시직교부호와 싸인부호가 혼합된 확산부호에 의해 확산하여 채널 확산된 신호를 발생하는 확산기로 구성되는 부호분할다중접속 통신시스템의 채널 확산장치.