KR100337388B1 - Apparatus for acquisition of synchronization of PN signal using multi-channel signal in digital communication system and method therefor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 통신 시스템에서 코드 동기 획득장치 및 그 방법에 관한 것으로, 동기획득장치는 역방향 PN코드로부터 역방향 파일롯 채널코드, 그리고 엑세스 정보 채널코드를 생성하는 엑세스 채널 코드 발생기; 역방향 PN코드로부터 엑세스 정보 채널에 포함된 엑세스 정보 채널 전치부호를 생성하는 엑세스 정보 채널 전치부호 발생기; 역방향 파일롯 채널코드 및 엑세스 정보 채널코드로부터 엑세스 채널 수신신호를 생성하는 수신신호 발생기; 역방향 파일롯 채널코드와 엑세스 채널 수신신호 간의 상관계수를 구하여 파일롯 채널 상관계수를 출력하는 역방향 파일롯 채널 상관기; 세스 정보 채널 전치부호를 고려하여, 엑세스 정보 채널코드와 엑세스 채널 수신신호 간의 상관계수를 구하여 엑세스 채널 상관계수를 출력하는 엑세스 정보채널 상관기; 파일롯 채널 상관계수와 엑세스 채널 상관계수에 따라 코드 상관 에너지를 출력하는 에너지 계산부; 및 코드 상관 에너지 중에서 최대값을 찾아내어 코드 동기를 찾아내는 코드동기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 보다 간단한 회로로서도 보다 짧은 시간내에 동기를 확득할 수 있으며, 엑세스 채널 전송시의 전력 소모를 줄이고 기지국의 채널 용량을 늘릴 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for acquiring a code synchronization in a digital communication system, comprising: an access channel code generator for generating a reverse pilot channel code and an access information channel code from a reverse PN code; An access information channel precode generator for generating an access information channel precode included in the access information channel from a reverse PN code; A reception signal generator for generating an access channel reception signal from a reverse pilot channel code and an access information channel code; A reverse pilot channel correlator for obtaining a correlation coefficient between a reverse pilot channel code and an access channel received signal and outputting a pilot channel correlation coefficient; An access information channel correlator which calculates a correlation coefficient between the access information channel code and the access channel received signal and outputs an access channel correlation coefficient in consideration of the access information channel prefix; An energy calculator for outputting code correlation energy according to a pilot channel correlation coefficient and an access channel correlation coefficient; And a code synchronization control unit for finding a code synchronization by finding a maximum value among code correlation energies. A simpler circuit can acquire synchronization within a shorter time, and reduces power consumption during access channel transmission. Can increase the channel capacity.

Description

디지털 통신 시스템에서 다중채널신호을 이용한 확산신호의 동기획득장치 및 방법{Apparatus for acquisition of synchronization of PN signal using multi-channel signal in digital communication system and method therefor}Apparatus for acquisition of synchronization of PN signal using multi-channel signal in digital communication system and method therefor}

본 발명은 디지털 통신 시스템에서 다중채널신호을 이용한 코드 동기 획득장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 한국정보통신기술협회(Telecommunications Technology Association: TTA)의 무선가입자망(Wireless Local Loop: WLL) 시스템 등에서 기지국에서의 코드 동기획득 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for acquiring code synchronization using a multi-channel signal in a digital communication system, and more particularly, to a base station in a wireless local loop (WLL) system of the Telecommunications Technology Association (TTA). A code synchronization acquisition apparatus and a method thereof.

코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 통신시스템에서 단말국이 통화를 시도하거나 기지국의 호출에 응답하기 위해서는 엑세스 채널(Access Channel)을 통해서 엑세스 메시지를 기지국에 전송하여야 한다. 기지국에서 단말국이 전송한 엑세스 채널 메시지를 복조하기 위해서는 기지국과 단말국 간에 코드동기가 이루어져야 한다.In a code division multiple access (CDMA) communication system, in order for a terminal station to make a call or answer a call of a base station, an access message must be transmitted to the base station through an access channel. In order to demodulate the access channel message transmitted by the terminal station from the base station, code synchronization must be performed between the base station and the terminal station.

한국정보통신기술협회(Telecommunications Technology Association: TTA)의 무선가입자망(Wireless Local Loop: WLL) 시스템에서는 기지국이 단말국과 코드 동기를 이룰 수 있도록 엑세스 채널과 함께 파일롯 채널(pilot channel)을 전송하는 방식을 사용한다. 기지국에서는 이 파일롯 채널로 전송된 단말국 코드와 기지국에서 내부적으로 발생시킨 코드의 상관관계(correlation) 계수를 일정 구간 동안 누적하여 구한 에너지에 의하여 기지국의 코드의 동기를 조정하여 코드 동기를 획득하게 된다. 이 에너지 값은 단말국에서 전송하는 파일롯 채널의 전력 및 상관계수 누적구간과 비례관계를 갖는다.In the Wireless Local Loop (WLL) system of the Telecommunications Technology Association (TTA), a base station transmits a pilot channel along with an access channel so that a base station can perform code synchronization with a terminal station. Use The base station obtains the code synchronization by adjusting the synchronization of the base station code by the energy obtained by accumulating a correlation coefficient between the terminal station code transmitted through the pilot channel and the code generated internally by the base station for a predetermined period. . This energy value is proportional to the cumulative interval of power and correlation coefficient of the pilot channel transmitted from the terminal station.

일반적으로 CDMA 시스템에서 코드 동기 획득을 위하여 사용되는 방법은 정합필터(matched filter)를 사용하는 방법과 순차적 탐색(serial searching)을 사용하는 방법이 있다. 정합필터를 사용하는 방법은 파일롯 채널을 통하여 전송된 코드 중에 기지국에서 미리 발생시킨 상관계수 누적구간 동안의 코드패턴이 있는지를 찾아내는 방식이고, 순차적 탐색을 이용하는 방법은 순차적으로 코드를 지속적으로 국지적으로 하나씩 발생시키면서 상관계수 누적구간 동안 연속된 코드가 파일롯 채널을 통해서 전송된 코드와 일치하는 지를 비교하고, 일치하지 않으면 일치할 때까지 국지적으로 발생시키는 코드를 조정하는 방식이다.Generally, a method used for code synchronization acquisition in a CDMA system includes a method of using a matched filter and a method of using sequential searching. A method of using a matched filter is to find out whether there is a code pattern for a correlation coefficient accumulated in a base station in a code transmitted through a pilot channel, and a method of using a sequential search sequentially sequentially codes one by one. While generating, it compares the successive codes with the code transmitted through the pilot channel during the correlation coefficient accumulation period, and if they do not match, it adjusts the code that is generated locally until it matches.

정합필터를 사용하는 방법은 동시에 상관계수 누적구간 길이의 코드를 비교하기 때문에 동기획득시간이 짧은 장점이 있으나, 상관계수 누적구간 길이에 비례하여 그 회로가 커지는 단점이 있다. 순차적 탐색을 사용하는 방법은 한 코드 길이 동안 한 코드의 상관관계만 계산하기 때문에 동기획득시간이 상관계수 누적구간 길이에 비례하여 길어지는 단점이 있으나 상관계수 누적구간의 길이가 증가해도 회로의 크기를 비교적 작게 유지할 수 있는 장점이 있다.The method of using a matched filter has the advantage that the synchronization acquisition time is short because the codes of the correlation coefficient accumulation section are compared at the same time, but the circuit becomes large in proportion to the length of the correlation coefficient accumulation section. The method of using sequential search has a disadvantage in that the synchronization acquisition time is long in proportion to the length of the correlation coefficient cumulative interval because only one code correlation is calculated during one code length. There is an advantage that can be kept relatively small.

WLL 시스템과 같이 단말국에서 파일롯 채널과 엑세스 채널을 함께 전송하는 방식을 사용하는 시스템에서는 파일롯의 전력을 크게 할 경우 채널용량이 감소하기 때문에 파일롯의 전력이 제한된다. 파일롯의 전력이 제한되면 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio: SNR)가 악화되기 때문에 동기획득을 위해서는 상관계수 누적구간을 충분히 크게 하여 신호와 잡음이 충분히 구분될 수 있도록 하여야 한다. 단말국에서는 신속한 엑세스 채널 동기 획득을 위하여 정합필터를 사용하지만 기지국에서는 일반적으로 안테나 다중성(antenna diversity)이나 섹터안테나(sector antenna)를 사용하여 여러 개의 경로를 통하여 수신된 엑세스 채널의 동기를 동시에 획득하여야 하기 때문에 정합필터 방식을 적용하기 어렵다.In a system using a method of transmitting a pilot channel and an access channel together in a terminal station such as a WLL system, the power of the pilot is limited because the channel capacity is reduced when the power of the pilot is increased. When the power of the pilot is limited, the signal-to-noise ratio (SNR) is deteriorated. Therefore, in order to obtain synchronization, the cumulative correlation coefficient should be large enough so that the signal and noise can be sufficiently separated. In the terminal station, a matching filter is used for fast access channel synchronization, but the base station generally acquires synchronization of an access channel received through multiple paths simultaneously using antenna diversity or sector antenna. Therefore, it is difficult to apply a matched filter method.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 역방향 파일롯 채널 뿐만 아니라 엑세스 정보채널을 통하여 전송되는 엑세스 정보 전치부호를 사용하여 보다 간단한 회로로서도 보다 짧은 시간내에 단말국에서의 코드 동기를 획득하기 위한 동기획득장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a synchronization acquisition device and method for acquiring code synchronization in a terminal station in a shorter time as a simpler circuit by using an access information prefix transmitted through an access information channel as well as a reverse pilot channel. To provide.

도 1은 일반적인 디지털 통신시스템의 수신기를 나타내는 기능블록도이다.1 is a functional block diagram illustrating a receiver of a general digital communication system.

도 2a는 WLL 시스템의 역방향 엑세스 채널의 프레임 구조를 나타내는 도면이며, 도 2b는 엑세스 정보 채널의 프레임 구조를 나타내는 도면이다.FIG. 2A illustrates a frame structure of a reverse access channel of the WLL system, and FIG. 2B illustrates a frame structure of an access information channel.

도 3은 본 발명에 따른 PN신호 동기획득부의 구성블록도이다.3 is a block diagram illustrating a PN signal synchronization acquisition unit according to the present invention.

도 4는 도 3의 엑세스 채널 코드 발생기(31)의 상세 구성도를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a detailed configuration of the access channel code generator 31 of FIG. 3.

도 5는 도 3의 역방향 파일롯 채널 상관기(35)의 상세 구성도를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a detailed configuration of the reverse pilot channel correlator 35 of FIG. 3.

도 6은 도 3의 역방향 엑세스 정보 채널 상관기(36)의 상세 구성도를 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a diagram showing the detailed configuration of the reverse access information channel correlator 36 of FIG.

도 7은 도 3의 상관계수 누적부(37)와 에너지 계산부(38)의 상세 구성도를 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a detailed configuration diagram of the correlation coefficient accumulation unit 37 and the energy calculation unit 38 of FIG. 3.

도 8은 본 발명의 효과를 설명하기 위한 그래프이다.8 is a graph for explaining the effect of the present invention.

상기의 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 디지털통신시스템에서 확산신호의 동기획득장치는,In the digital communication system according to the present invention for achieving the above technical problem, the synchronous acquisition device of the spread signal,

역방향 PN코드로부터 역방향 파일롯 채널코드, 그리고 엑세스 정보 채널코드를 생성하는 엑세스 채널 코드 발생기; 역방향 PN코드로부터 엑세스 정보 채널에 포함된 엑세스 정보 채널 전치부호를 생성하는 엑세스 정보 채널 전치부호 발생기; 상기 역방향 파일롯 채널코드 및 상기 엑세스 정보 채널코드로부터 엑세스 채널 수신신호를 생성하는 수신신호 발생기; 상기 역방향 파일롯 채널코드와 엑세스 채널 수신신호 간의 상관계수를 구하여 파일롯 채널 상관계수를 출력하는 역방향 파일롯 채널 상관기; 상기 엑세스 정보 채널 전치부호를 고려하여, 상기 엑세스 정보 채널코드와 엑세스 채널 수신신호 간의 상관계수를 구하여 엑세스 채널 상관계수를 출력하는 엑세스 정보채널 상관기; 상기 파일롯 채널 상관계수와 상기 엑세스 채널 상관계수에 따라 코드 상관 에너지를 출력하는 에너지 계산부; 및 상기 에너지 계산부에서 출력되는 코드 상관 에너지 중에서 최대값을 찾아내어 코드 동기를 찾아내는 코드동기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An access channel code generator for generating a reverse pilot channel code and an access information channel code from the reverse PN code; An access information channel precode generator for generating an access information channel precode included in the access information channel from a reverse PN code; A reception signal generator for generating an access channel reception signal from the reverse pilot channel code and the access information channel code; A reverse pilot channel correlator for obtaining a correlation coefficient between the reverse pilot channel code and an access channel received signal and outputting a pilot channel correlation coefficient; An access information channel correlator which obtains a correlation coefficient between the access information channel code and an access channel received signal and outputs an access channel correlation coefficient in consideration of the access information channel prefix; An energy calculator configured to output a code correlation energy according to the pilot channel correlation coefficient and the access channel correlation coefficient; And a code synchronization controller for finding code synchronization by finding a maximum value among code correlation energies output from the energy calculation unit.

상기의 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 디지텅통신시스템에서 확산신호의 동기획득방법은,In the digital communication system according to the present invention for achieving the above technical problem, a synchronization signal acquisition method of the spread signal,

역방향 PN코드로부터 역방향 파일롯 채널코드, 그리고 엑세스 정보 채널코드를 생성하는 단계; 역방향 PN코드로부터 엑세스 정보 채널에 포함된 엑세스 정보 채널 전치부호를 생성하는 단계; 상기 역방향 파일롯 채널코드 및 상기 엑세스 정보 채널코드로부터 엑세스 채널 수신신호를 생성하는 단계; 상기 역방향 파일롯 채널코드와 엑세스 채널 수신신호 간의 상관계수를 구하여 파일롯 채널 상관계수를 출력하고, 또한 상기 엑세스 정보 채널 전치부호를 고려하여, 상기 엑세스 정보 채널코드와 엑세스 채널 수신신호 간의 상관계수를 구하여 엑세스 채널 상관계수를 출력하는 단계; 상기 파일롯 채널 상관계수와 상기 엑세스 채널 상관계수에 따라 코드 상관 에너지를 출력하는 단계; 및 상기 코드 상관 에너지 중에서 최대값을 찾아내어 코드 동기를 찾아내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Generating a reverse pilot channel code and an access information channel code from the reverse PN code; Generating an access information channel prefix included in the access information channel from the reverse PN code; Generating an access channel received signal from the reverse pilot channel code and the access information channel code; Obtain a correlation coefficient between the reverse pilot channel code and the access channel received signal, output a pilot channel correlation coefficient, and obtain a correlation coefficient between the access information channel code and the access channel received signal in consideration of the access information channel prefix. Outputting a channel correlation coefficient; Outputting code correlation energy according to the pilot channel correlation coefficient and the access channel correlation coefficient; And finding a code synchronization by finding a maximum value among the code correlation energies.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 일반적인 디지털 통신시스템의 수신기를 나타내는 기능블록도이다. PN신호 동기는 다음의 두 단계로 나누어 수행된다. 첫 번째 단계인 동기획득에서는 수신되는 PN신호와 수신단에서 생성되는 PN신호가 한 칩(chip) 또는 그 보다 작은 범위 내에 들도록 한다. 두 번째 단계인 동기추적에서는 위의 두 신호의 위상이 일치하도록 미세한 조절을 한다.1 is a functional block diagram illustrating a receiver of a general digital communication system. PN signal synchronization is performed in two steps. In the first stage of synchronous acquisition, the received PN signal and the PN signal generated at the receiving end fall within one chip or less. In the second step, synchronization tracking, fine adjustments are made to match the phases of the two signals above.

수신기는 PN동기획득, PN동기추적, 캐리어복구/추적, 대역역확산, 그리고 신호복조 기능을 수행한다. PN신호동기획득부(13)의 기능이 수행되면가 생성된다. 여기서,이다.The receiver performs PN synchronization acquisition, PN synchronization tracking, carrier recovery / tracking, band despreading, and signal demodulation. When the function of the PN signal synchronization acquisition unit 13 is performed Is generated. here, to be.

위상 τ가 (τ1-ΔTc, τ1+ΔTc) 범위의 값이 되려면, 동기회득부(13)는 일련의 위상을 탐색하여 입력된 PN신호와 가장 큰 상관관계를 가지는 값으로 결정한다. 입력된 신호의 ΔTc내의 값으로 수신기 내의 위상이 결정되면, PN신호 동기추적부(12)는 피드백 루프회로 등을 이용하여 위상차를 영으로 맞추려고 시도한다. 캐리어신호 복구/추적부(11)는 입력신호로부터 캐리어신호를 추출해 낸다. 여기서 얻어진 캐리어신호와 동기추적부(12)에서 얻어진 PN신호는 역확산/복조부(14)에서 데이터 b(t)의 추정값인를 얻기 위하여 역확산 및 복조과정에 이용된다.In order for the phase τ to be a value in the range of (τ 1 -ΔT c , τ 1 + ΔT c ), the synchronization acquisition unit 13 searches a series of phases and determines the value having the greatest correlation with the input PN signal. When the phase in the receiver is determined by the value in ΔT c of the input signal, the PN signal synchronization tracking unit 12 attempts to set the phase difference to zero using a feedback loop circuit or the like. Carrier signal recovery / tracking unit 11 is a carrier signal from the input signal Extract The carrier signal obtained here and the PN signal obtained from the synchronization tracking section 12 are the estimated values of the data b (t) in the despreading / demodulation section 14. It is used in the despreading and demodulation process to obtain.

도 2a는 WLL 시스템의 역방향 엑세스 채널의 프레임 구조를 나타내는 도면이다. 역방향 채널에는 엑세스 채널과 역방향 트래픽 채널이 있다. 역방향 트래픽 채널에는 한 단말국을 한 사용자가 사용하는 단일 신호모드와 한 단말국을 여러 사용자가 접속하여 사용하는 다중 신호모드가 있다. 엑세스 채널은 역방향 파이롯 채널(21)과 역방향 엑세스 정보 채널(22)로 구성되어 있으며, 한 페이징 채널에 대하여 32개까지의 엑세스 정보 채널을 할당할 수 있다.2A is a diagram illustrating a frame structure of a reverse access channel of a WLL system. The reverse channel includes an access channel and a reverse traffic channel. In the reverse traffic channel, there is a single signal mode using one terminal station for one user and a multiple signal mode using multiple terminal users connected to one terminal station. The access channel is composed of a reverse pilot channel 21 and a reverse access information channel 22, and up to 32 access information channels can be allocated to one paging channel.

엑세스 채널의 프레임 길이는 100 mod (ACCESS_ACQ_FRAMES +ACCESS_MSG_FRAMES) = 0 을 만족하여야 한다. ACCESS_ACQ_FRAMES(23)과 ACCESS_MSG_FRAMES(24)에 관련된 정보는 페이징 채널의 시스템 정보 메시지를 통해 받는다. ACCESS_ACQ_FRAMES(23) 동안에는 역방향 엑세스 정보 채널로 역방향 엑세스 전치부호를 기지국으로 보내며, 기지국은 이 시간 동안 엑세스 채널을 감지하고, 코드 동기 및 반송파 동기를 위한 정보를 수집한다. ACCESS_MSG_FRAMES(24) 동안에는 역방향 파이롯 채널과 엑세스 정보 채널을 동시에 기지국에 송신한다. 이 시간 동안에는 기지국은 엑세스 채널의 메세지 정보를 얻는다.The frame length of the access channel must satisfy 100 mod (ACCESS_ACQ_FRAMES + ACCESS_MSG_FRAMES) = 0. Information related to ACCESS_ACQ_FRAMES 23 and ACCESS_MSG_FRAMES 24 is received through a system information message of a paging channel. During the ACCESS_ACQ_FRAMES 23, the reverse access prefix is transmitted to the base station through the reverse access information channel. During this time, the base station detects the access channel and collects information for code synchronization and carrier synchronization. During the ACCESS_MSG_FRAMES 24, the reverse pilot channel and the access information channel are simultaneously transmitted to the base station. During this time, the base station obtains message information of the access channel.

(ACCESS_ACQ_FRAMES + ACCESS_MSG_FRAMES) 시간을 엑세스 채널 슬롯 (ACS: Access Channel Slot)이라 한다. ACS는 20 MS_BST에 정렬되어 있어야 하며, 2 S_BST에서는 항상 ACS 경계가 위치하여야 한다. 2 S_BST에서 시작하는 ACS의 슬롯번호는 0이다.(ACCESS_ACQ_FRAMES + ACCESS_MSG_FRAMES) The time is called an access channel slot (ACS). ACS should be aligned at 20 MS_BST, and ACS boundary should always be located at 2 S_BST. 2 The slot number of ACS starting from S_BST is 0.

역방향 파이롯 채널(21)은 '0' 심볼만을 전송한다. 이 채널을 통하여 기지국이 엑세스 채널의 코드 동기와 반송파 위상 동기 정보를 얻는다. 역방향 파이롯 채널(21)은 직접 시퀀스 대역 확산(DS/SS)된다.The reverse pilot channel 21 transmits only '0' symbols. Through this channel, the base station obtains code synchronization and carrier phase synchronization information of an access channel. The reverse pilot channel 21 is direct sequence spread spectrum (DS / SS).

도 2b는 엑세스 정보 채널의 프레임 구조를 나타내는 도면이다. 엑세스 정보 채널의 한 프레임의 길이는 160비트(20ms)이며, 한 프레임은 152비트의 정보 비트(27)와 8비트의 '0' 심볼로 이루어진 엔코더 테일(Encoder Tail) 비트(28)로 구성되어 있다. 엔코더 테일 비트(28)는 프레임의 끝에 있어야 한다. 엑세스 정보 채널은 콘보루셔널 채널 코딩된다.2B is a diagram illustrating a frame structure of an access information channel. The length of one frame of the access information channel is 160 bits (20ms), and one frame includes an encoder tail bit 28 composed of 152 bits of information bits 27 and 8 bits of '0' symbols. have. Encoder tail bits 28 should be at the end of the frame. The access information channel is convolutional channel coded.

엑세스 정보 채널 전치부호는 20ms 프레임으로 구성되어 있다. 한 프레임은160 비트의 '0'으로 구성되어 있다. 이 부호는 역방향 파이롯 채널과 함께 기지국이 단말국의 엑세스 채널의 코드 동기 및 반송파 위상 정보를 얻을 수 있도록 하기 위하여 기지국으로 송신한다. 이 전치부호는 ACS의 최초 (20 x ACCESS_ACQ_FRAMES) ms 동안 기지국으로 송신된다.The access information channel prefix consists of 20 ms frames. One frame consists of 160 bits of zeros. This code is transmitted along with the reverse pilot channel to the base station so that the base station can obtain the code synchronization and carrier phase information of the access channel of the terminal station. This prefix is transmitted to the base station for the first (20 x ACCESS_ACQ_FRAMES) ms of the ACS.

ACCESS_ACQ_FRAMES 동안에는 단말국이 엑세스 정보 채널을 통하여 엑세스 정보 채널 전치부호를 기지국으로 보내며, 기지국은 이 시간 동안 엑세스 채널을 감지하고, 코드 동기 및 반송파 동기를 위한 정보를 수집한다. ACCESS_MSG_FRAMES 동안에는 단말국은 엑세스 정보 채널 데이터를 기지국에 송신하여, 이 시간 동안에 기지국이 엑세스 채널 메시지 정보를 얻는다. 기지국이 코드 동기를 획득하여 단말국이 전송한 엑세스 채널 메시지를 얻기 위해서는 기지국은 ACCESS_ACQ_FRAMES 동안에 파일롯 채널을 통해서 전송되는 코드 동기를 획득하여야 하기 때문에 신속한 코드 동기 획득이 중요하다.During ACCESS_ACQ_FRAMES, the terminal station sends the access information channel prefix to the base station through the access information channel, during which time the base station detects the access channel and collects information for code synchronization and carrier synchronization. During ACCESS_MSG_FRAMES, the terminal station transmits access information channel data to the base station, during which time the base station obtains access channel message information. In order for the base station to obtain the code synchronization and obtain the access channel message transmitted by the terminal station, it is important to obtain the code synchronization quickly because the base station must acquire the code synchronization transmitted through the pilot channel during ACCESS_ACQ_FRAMES.

도 3은 본 발명에 따른 PN신호 동기획득부의 구성블록도이다.3 is a block diagram illustrating a PN signal synchronization acquisition unit according to the present invention.

엑세스 채널 코드 발생기(31)는 역방향 PN코드로부터 역방향 파일롯 채널 I 및 Q 채널 코드, 그리고 엑세스 정보 채널 I 및 Q 채널코드를 생성한다. 엑세스 정보 채널 전치부호 발생기(32)는 역방향 PN코드로부터 엑세스 정보 채널에 포함된 엑세스 정보 채널 전치부호를 생성한다. I채널 수신신호 발생기(33)는 역방향 파일롯 채널 I 채널 코드 및 엑세스 정보 채널 I 채널코드로부터 엑세스 채널 I채널 수신신호를 생성한다. Q채널 수신신호 발생기(34)는 역방향 파일롯 채널 Q 채널 코드 및 엑세스 정보 채널 Q 채널코드로부터 엑세스 채널 Q채널 수신신호를 생성한다.The access channel code generator 31 generates the reverse pilot channel I and Q channel codes and the access information channel I and Q channel codes from the reverse PN codes. The access information channel precode generator 32 generates the access information channel precode included in the access information channel from the reverse PN code. The I-channel received signal generator 33 generates an access channel I-channel received signal from the reverse pilot channel I channel code and the access information channel I channel code. The Q channel receive signal generator 34 generates an access channel Q channel received signal from the reverse pilot channel Q channel code and the access information channel Q channel code.

역방향 파일롯 채널 상관기(35)는 역방향 파일롯 채널 I 및 Q 채널 코드와 엑세스 채널 I 및 Q 채널 수신신호 간의 상관계수를 구하여 파일롯 I 및 Q 채널 상관계수를 출력한다. 엑세스 정보채널 상관기(36)는 엑세스 정보 채널 전치부호를 고려하여, 엑세스 정보 채널 I 및 Q 채널 코드와 엑세스 채널 I 및 Q 채널 수신신호 간의 상관계수를 구하여 엑세스 I 및 Q 채널 상관계수를 출력한다.The reverse pilot channel correlator 35 obtains a correlation coefficient between the reverse pilot channel I and Q channel codes and the access channel I and Q channel received signals and outputs pilot I and Q channel correlation coefficients. The access information channel correlator 36 calculates a correlation coefficient between the access information channel I and Q channel codes and the access channel I and Q channel reception signals in consideration of the access information channel prefix, and outputs the access I and Q channel correlation coefficients.

상관계수 누적부(37)는 파일롯 I 채널 상관계수와 엑세스 I 채널 상관계수를 더하고 그 더한 값을 소정 시간의 누적구간 동안 누적하여 I채널 누적 상관계수를 출력하고, 파일롯 Q 채널 상관계수와 엑세스 Q채널 상관계수를 더하고 그 더한 값을 소정 시간 동안 누적하여 Q채널 누적 상관계수를 출력한다. 에너지 계산부(38)은 I 채널 누적 상관계수를 제곱하고 Q채널 누적 상관계수를 제곱한 다음, 이들을 더하여 코드 상관 에너지를 출력한다.The correlation coefficient accumulator 37 adds the pilot I channel correlation coefficient and the access I channel correlation coefficient and accumulates the added value for a predetermined period of time to output the I channel cumulative correlation coefficient, and outputs the pilot Q channel correlation coefficient and the access Q. The channel correlation coefficient is added and the accumulated value is accumulated for a predetermined time to output the Q channel accumulation correlation coefficient. The energy calculation unit 38 squares the I channel cumulative correlation coefficient, squares the Q channel cumulative correlation coefficient, and adds them to output the code correlation energy.

코드동기 제어부(39)는 상관계수 누적구간 N 동안 상관계수를 누적하도록 하고 누적이 완료될 때 에너지를 계산하도록 하는 상관계수 누적 제어신호 및 상관계수 누적구간 N이 될 때 마다 엑세스 채널코드 발생기(31)에서 하나의 코드만큼 지연시켜 코드를 발생하도록 하는 코드발생 제어신호를 발생한다. 에너지 계산부(38)에서 출력되는 코드 상관 에너지 z(k) 중에서 최대값을 찾아내어 정확한 코드 동기를 찾아내는 기능을 수행한다.The code synchronization control unit 39 accumulates the correlation coefficient for the correlation coefficient accumulation period N and calculates the energy when the accumulation is completed, and the access channel code generator 31 whenever the correlation coefficient accumulation control signal N becomes the correlation coefficient accumulation period N. ) Generates a code generation control signal to delay the code by one code. The maximum value is found from the code correlation energy z (k) output from the energy calculation unit 38 to find the correct code synchronization.

기지국에서의 코드 동기 획득과정은 기지국의 반경에 대응하는 모든 가능한 코드시간에 대하여 누적구간 N 동안의 상관계수를 누적하여 에너지를 구하고, 그에너지 중 최대가 되는 코드시간이 단말기의 코드 동기시간이 된다. 따라서, 동기 획득에 소요되는 최대 시간은 기지국의 반경과 상관관계 누적시간 N에 비례하게 된다.In the code synchronization acquisition process at the base station, the energy is accumulated by accumulating the correlation coefficient for the accumulated period N for all possible code times corresponding to the radius of the base station, and the maximum code time is the code synchronization time of the terminal. . Therefore, the maximum time required for synchronization acquisition is proportional to the radius of the base station and the correlation accumulated time N.

여기서, 엑세스 채널 I채널 수신신호 rI(k) 및 엑세스 채널 Q채널 수신신호 rQ(k)는 다음의 수학식 1 및 2로 표시된다. 다만, 이 식에서는 반송파의 주파수와 위상의 오차는 없는 것으로 가정한다.Here, the access channel I channel received signal r I (k) and the access channel Q channel received signal r Q (k) are represented by the following equations (1) and (2). In this equation, however, it is assumed that there is no error in the frequency and phase of the carrier.

수학식 1, 2에서, Ep는 파이롯 채널의 전력, pI(k)는 파일롯 채널 I채널코드, Ea는 엑세스 채널의 전력, d(n)은 엑세스 정보 채널의 데이터, aI(k)는 엑세스 정보 채널 I채널코드, nI(k)는 I채널의 잡음, pQ(k)는 파일롯 채널 Q채널코드, aQ(k)는 엑세스 정보 채널 Q채널코드, 그리고 nQ(k)는 Q채널의 잡음을 나타낸다.In Equations 1 and 2, E p is the power of the pilot channel, p I (k) is the pilot channel I channel code, E a is the power of the access channel, d (n) is the data of the access information channel, a I ( k) is the access information channel I channel code, n I (k) is the noise of the I channel, p Q (k) is the pilot channel Q channel code, a Q (k) is the access information channel Q channel code, and n Q ( k) represents the noise of the Q channel.

엑세스 정보 채널 전치부호 d(k)는 상술한 바와 같은 WLL 시스템 표준안에서 규정되어 있기 때문에 시간 K에 해당하는 엑세스 정보 채널 전치부호를 예측하여 발생시킬 수 있다.Since the access information channel prefix d (k) is defined in the WLL system standard as described above, it is possible to predict and generate the access information channel prefix corresponding to the time K.

도 4는 도 3의 엑세스 채널 코드 발생기(31)의 상세 구성도를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a detailed configuration of the access channel code generator 31 of FIG. 3.

엑세스 채널 코드 발생기는 역방향 PN코드가 입력되어 역방향 파일롯 채널코드 및 엑세스 정보채널코드를 발생시키며, 파일롯 채널코드 생성기(41) 및 엑세스 정보 채널코드 생성기(45)를 구비한다. 파일롯 채널코드 생성기(41)는 곱셈기(42)에 의하여 역방향 PN코드에 하다마드(Hadamard) 코드 0을 곱하여 역방향 파일롯 채널 I채널코드 pI(k)를 생성하고, 곱셈기(43)에 의하여 역방향 PN코드에 하다마드(Hadamard) 코드 1을 곱하여 역방향 파일롯 채널 Q채널코드 pQ(k)를 생성한다. 엑세스 정보 채널코드 생성기(45)는 곱셈기(46)에 의하여 역방향 PN코드에 하다마드(Hadamard) 코드 2을 곱하여 엑세스 정보 채널 I채널코드 aI(k)를 생성하고, 곱셈기(47)에 의하여 역방향 PN코드에 하다마드(Hadamard) 코드 3의 보수를 곱하여 엑세스 정보 채널 Q채널코드 aQ(k)를 생성한다. 역방향 PN코드는 사용자를 구분하기 위하여 사용되고, 하다마드 코드는 역방향 파일롯 채널의 I, Q 채널과 엑세스 정보 채널의 I, Q 채널을 구분하기 위하여 사용된다.The access channel code generator receives a reverse PN code to generate a reverse pilot channel code and an access information channel code, and includes a pilot channel code generator 41 and an access information channel code generator 45. The pilot channel code generator 41 multiplies the reverse PN code by the Hadamard code 0 by the multiplier 42 to generate the reverse pilot channel I channel code pI (k), and the reverse PN code by the multiplier 43. Multiply by Hadamard code 1 to generate the reverse pilot channel Q channel code pQ (k). The access information channel code generator 45 multiplies the reverse PN code by the Hadamard code 2 by the multiplier 46 to generate the access information channel I channel code aI (k) and the reverse PN by the multiplier 47. The code is multiplied by the complement of Hadamard code 3 to generate the access information channel Q channel code aQ (k). The reverse PN code is used to distinguish users, and the Hadamard code is used to distinguish I and Q channels of the reverse pilot channel and the I and Q channels of the access information channel.

도 5는 도 3의 역방향 파일롯 채널 상관기(35)의 상세 구성도를 나타내는 도면으로, QPSK CDMA 시스템의 순차적 탐색을 이용한 코드 동기 획득회로에 사용되는 것이다.5 is a diagram showing a detailed configuration of the reverse pilot channel correlator 35 of FIG.

역방향 파일롯 채널 상관기는 시간 k에 기지국에서 수신한 엑세스 채널 I채널 수신신호 rI(k) 및 엑세스 채널 Q채널 수신신호 rQ(k), 그리고 역방향 파일롯 I채널코드 pI(k) 및 역방향 파일롯 Q채널코드 pQ(k)를 입력으로 하여 파일롯 I채널상관계수및 파일롯 Q채널 상관계수를 출력한다.The reverse pilot channel correlator receives the access channel I channel received signal r I (k) and the access channel Q channel received signal r Q (k), and the reverse pilot I channel code p I (k) and the reverse pilot received at the base station at time k. Pilot I channel correlation coefficient with Q channel code p Q (k) as input And pilot Q-channel correlation coefficients Outputs

파일롯 I채널 상관계수는 곱셈기(51)에 의하여 엑세스 채널 I채널 수신신호 rI(k)와 역방향 파일롯 I채널코드 pI(k)를 곱하고, 또한 곱셈기(52)에 의하여 엑세스 채널 Q채널 수신신호 rQ(k)와 역방향 파일롯 Q채널코드 pQ(k)를 곱한 다음 이들 출력값을 덧셈기(53)에서 서로 더하여 얻는다.Pilot I-channel correlation coefficient Multiplies the access channel I channel received signal r I (k) by the multiplier 51 and the reverse pilot I channel code p I (k), and also multiplies the access channel Q channel received signal r Q (k) by the multiplier 52. Multiply the inverse pilot Q-channel code p Q (k) and then add these outputs to each other in the adder 53.

파일롯 Q채널 상관계수는 곱셈기(57)에 의하여 엑세스 채널 I채널 수신신호 rI(k)와 역방향 파일롯 Q채널코드 pQ(k)를 곱하고, 또한 곱셈기(56)에 의하여 엑세스 채널 Q채널 수신신호 rQ(k)와 인버터(55)에 의하여 인버팅된 역방향 파일롯 I채널코드 -pI(k)를 곱한 다음, 이들 출력값을 덧셈기(58)에서 서로 더하여 얻는다.Pilot Q channel correlation coefficient Multiplies the access channel I channel received signal r I (k) by the multiplier 57 and the reverse pilot Q channel code p Q (k), and also multiplies the access channel Q channel received signal r Q (k) by the multiplier 56. And multiply the reverse pilot I channel code -p I (k) inverted by the inverter 55, and then add these output values to each other in the adder 58.

역방향 파일롯 채널 상관기의 출력인 파일롯 I채널 상관계수및 파일롯 Q채널 상관계수를 식으로 표현하면, 다음의 수힉식 3, 4와 같다.Pilot I-channel correlation coefficient output of the reverse pilot channel correlator And pilot Q-channel correlation coefficients Is expressed by the following formula (3) and (4).

수학식 3, 4에서,는 시간 k에서 파일롯 I채널 상관계수,는 파일롯 채널코드의 자기상관함수(autocorrelation function),는 파일롯 채널코드와 엑세스 정보 채널코드의 상관함수, 그리고는 파일롯 채널코드와 I채널의 잡음에 의한 영향,는 시간 k에서 파일롯 Q채널 상관계수, 그리고는 파일롯 채널코드와 Q채널의 잡음에 의한 영향을 나타낸다. 여기서,는 단말국과 기지국 간의 코드 시간오차를 나타낸다.In Equation 3, 4, Is the pilot I-channel correlation coefficient at time k, Is the autocorrelation function of the pilot channel code, Is a correlation function of the pilot channel code and the access information channel code, and Is influenced by the noise of the pilot channel code and I channel, Is the pilot Q-channel correlation coefficient at time k, and Denotes the influence of the pilot channel code and the Q channel noise. here, Denotes a code time error between the terminal station and the base station.

는 파일롯 채널코드의 특성상가 영일 때, 즉 단말국과 기지국 간의 코드시간오차가 없을 때 최대값을 가지는 함수로서,가 영에서 벗어날수록 그 값이 급격하게 영으로 수렴한다.는 파일롯 채널코드와 엑세스 정보 채널코드가 직교성을 갖는 서로 다른 하다마드 코드에 의하여 구분되기 때문에 하다마드 코드의 주기만큼 누적하면 그 값은 영이 되는 특성이 있다. Is a characteristic of pilot channel code Is a function that has a maximum value when is zero, that is, when there is no code time error between the terminal station and the base station. The farther away from zero the value rapidly converges to zero. Since the pilot channel code and the access information channel code are distinguished by different Hadamard codes having orthogonality, if the cumulative Hadamard code periods are accumulated, the value becomes zero.

도 6은 도 3의 역방향 엑세스 정보 채널 상관기(36)의 상세 구성도를 나타내는 도면으로, 도 5의 역방향 파일롯 채널 상관기의 구조와 유사하나 엑세스 정보 채널을 통하여 코드 동기를 획득할 수 있도록 엑세스 정보 채널 전치부호를 수신신호에 곱한다는 점에서 차이가 있다.FIG. 6 is a diagram illustrating a detailed configuration of the reverse access information channel correlator 36 of FIG. 3, which is similar to the structure of the reverse pilot channel correlator of FIG. 5, but allows an access information channel to obtain code synchronization through an access information channel. The difference is that the precode is multiplied by the received signal.

역방향 억세스 정보 채널 상관기는 시간 k에 기지국에서 수신한 엑세스 채널 I채널 수신신호 rI(k) 및 엑세스 채널 Q채널 수신신호 rQ(k), 엑세스 정보 채널 I채널코드 aI(k) 및 엑세스 정보 채널 Q채널코드 aQ(k), 그리고 엑세스 정보 채널 전치부호 d(k)를 입력으로 하여 엑세스 I채널 상관계수및 엑세스 Q채널 상관계수를 출력한다.The backward access information channel correlator receives the access channel I channel received signal r I (k) and the access channel Q channel received signal r Q (k), the access information channel I channel code a I (k) and the access received at the base station at time k. Access I channel correlation coefficient with input of information channel Q channel code a Q (k) and access information channel prefix d (k) And access Q-channel correlation coefficients Outputs

엑세스 I채널 상관계수는 곱셈기(62)에 의하여 엑세스 채널 I채널 수신신호 rI(k)와 엑세스 정보 채널 전치부호 d(k)를 곱한 다음 곱셈기(64)에 의하여 그 곱한 값을 엑세스 정보 채널 I채널코드 aI(k)와 곱하고, 또한 곱셈기(63)에 의하여 엑세스 채널 Q채널 수신신호 rQ(k)와 엑세스 정보 채널 전치부호 d(k)를 곱한 다음 곱셈기(65)에 의하여 그 곱한 값을 엑세스 정보 채널 Q채널코드 aQ(k)와 곱하고, 곱셈기들(64, 65)의 출력을 덧셈기(66)에서 서로 더하여 얻는다.Access I channel correlation coefficient The multiplier 62 multiplies the access channel I channel received signal r I (k) by the access information channel prefix d (k) and multiplies the multiplier 64 by the access information channel I channel code a I ( k), and the multiplier 63 multiplies the access channel Q channel received signal r Q (k) by the access information channel prefix d (k), and then multiplies the multiplier 65 by the access information channel Q. Multiply by the channel code a Q (k) and obtain the outputs of the multipliers 64, 65 by adding to each other in the adder 66.

엑세스 Q채널 상관계수는 곱셈기(62)에 의하여 엑세스 채널 I채널 수신신호 rI(k)와 엑세스 정보 채널 전치부호 d(k)를 곱한 다음 곱셈기(69)에 의하여 그 곱한 값을 엑세스 정보 채널 Q채널코드 aq(k)와 곱하고, 또한 곱셈기(63)에 의하여 엑세스 채널 Q채널 수신신호 rQ(k)와 엑세스 정보 채널 전치부호 d(k)를 곱한 다음 곱셈기(68)에 의하여 그 곱한 값을 인버터(67)에 의하여 인버팅된 엑세스 정보 채널 I채널코드 -aI(k)를 곱하고, 곱셈기들(68, 69)의 출력을 덧셈기(70)에서 서로 더하여 얻는다.Access Q channel correlation coefficient Multiplies the access channel I channel received signal r I (k) by the multiplier 62 and the access information channel prefix d (k) and then multiplies the multiplier by the access information channel Q channel code a q ( k), and the multiplier 63 multiplies the access channel Q channel received signal r Q (k) by the access information channel prefix d (k), and then multiplies the multiplier 68 by the multiplier 68. Multiply the access information channel I channel code -a I (k) inverted by & lt ; RTI ID = 0.0 > and & lt ; / RTI >

엑세스 정보 채널 상관기의 출력인 엑세스 I채널 상관계수및 엑세스 Q채널 상관계수를 식으로 표현하면, 다음의 수힉식 5, 6과 같다.Access I-channel correlation coefficient that is the output of the access information channel correlator And access Q-channel correlation coefficients Is expressed by the following equations 5 and 6.

수학식 5, 6에서,는 시간 k에서 엑세스 I채널 상관계수,는 엑세스 정보 채널 코드의 자기상관함수(autocorrelation function),는 엑세스 정보 채널 코드와 I채널의 잡음에 의한 영향,는 시간 k에서 엑세스 Q채널 상관계수, 그리고는 엑세스 정보 채널 코드와 Q채널의 잡음에 의한 영향을 나타낸다. 여기서,는 단말국과 기지국 간의 코드 시간오차를 나타낸다.In Equation 5, 6, Is the access I-channel correlation coefficient at time k, Is an autocorrelation function of an access information channel code, Is influenced by noise of access information channel code and I channel, Is the access Q-channel correlation coefficient at time k, and Denotes the influence of noise of the access information channel code and the Q channel. here, Denotes a code time error between the terminal station and the base station.

와 마찬가지로 엑세스 채널코드의 특성상가 영일 때, 즉 단말국과 기지국 간의 코드시간오차가 없을 때 최대값을 가지는 함수로서,가 영에서 벗어날수록 그 값이 급격하게 영으로 수렴한다. Is Similar to the nature of the access channel code Is a function that has a maximum value when is zero, that is, when there is no code time error between the terminal station and the base station. The farther away from zero the value rapidly converges to zero.

도 7은 도 3의 상관계수 누적부(37)와 에너지 계산부(38)의 상세 구성도를 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a detailed configuration diagram of the correlation coefficient accumulation unit 37 and the energy calculation unit 38 of FIG. 3.

상관계수 누적부(71)는 덧셈기(72)에서 파일롯 I채널 상관계수와 엑세스 I채널 상관계수를 더하고 누적기(74)에서 이를 일정 시간 N 동안 누적하여 I채널 누적 상관계수를 출력하고, 또한 덧셈기(73)에서 파일롯 Q채널 상관계수와 엑세스 Q채널 상관계수를 더하고 누적기(75)에서 이를 일정 시간 N 동안 누적하여 Q채널 누적 상관계수를 출력한다.The correlation coefficient accumulator 71 is a pilot I-channel correlation coefficient in the adder 72 And access I-channel correlation coefficient Cumulative correlation coefficient by accumulating the accumulator 74 and accumulating it for a predetermined time N. And the pilot Q channel correlation coefficient in the adder 73 And access Q-channel correlation coefficient The cumulative correlation coefficient of the Q channel is added by accumulating and accumulating it in N for a predetermined time. Outputs

I채널 누적 상관계수와 Q채널 누적 상관계수는 다음의 수학식 7, 8로 표현된다.I-channel cumulative correlation coefficient And Q-channel cumulative correlation coefficient Is represented by the following equations (7) and (8).

여기서,는 하다마드 코드의 주기만큼 누적하면 영이 되는 특성이 있기 때문에 N이 하다마다 코드 주기의 배수이기만 하면 N 시간 동안 누적된 값이 영이 된다. 잡음에 의한 영향을 나타내는는 랜덤한 특성을 가지므로 N이 충분히 크면 N 동안 누적된 값은 영이 된다.here, Since N has a characteristic that if it accumulates as the period of Hadamard code, it becomes zero, so if N is a multiple of the code period, the value accumulated for N time becomes zero. Indicating the effect of noise Since N has a random characteristic, if N is large enough, the value accumulated during N becomes zero.

에너지 계산부(76)는 제곱기(77)에서 I채널 누적 상관계수를 제곱하고, 제곱기(78)에서 Q채널 누적 상관계수를 제곱한 다음, 이들을 가산기(79)에서 더하여 코드 상관 에너지 값 z(k)를 출력하며, 이를 식으로 나타내면 수학식 9와 같다.The energy calculator 76 calculates the I-channel cumulative correlation coefficient in the squarer 77. Squared and the Q-channel cumulative correlation coefficient at squarer (78) Squared and then added to the adder 79 to output a code correlation energy value z (k), which is expressed by Equation (9).

여기서,는 잡음에 의한 영향을 나타낸다.here, Indicates the effect of noise.

코드 상관 에너지의 크기는 역방향 파일롯 채널의 전력이 클수록, 엑세스 정보 채널의 전력이 클수록, 그리고 상관계수를 누적하는 시간 N이 클수록 커지게 된다.The magnitude of the code correlation energy increases as the power of the reverse pilot channel increases, the power of the access information channel increases, and as time N accumulates the correlation coefficient increases.

종래의 방식대로 역방향 파일롯 채널만을 이용하여 코드 상관 에너지 값을 구하는 경우 엑세스 정보 채널에 의한 영향인와 관련된 항들이 영이 되기 때문에 그 값이 크게 줄어든다. 잡음의 영향이 없으며 역방향 파일롯 채널의 전력과 엑세스 정보 채널의 전력이 동일하며가 같다고 가정하면, 본 발명에 따라 얻어지는 코드 상관 에너지는 종래의 방식에 의한 코드 상관 에너지에 비하여 최고 4배까지 커지게 된다. 따라서, 상관계수 누적구간 N을 종래에 비하여 절반으로 하면서도 종래와 동일한 효과를 얻을 수 있다. WLL 시스템에서, 역방향 파일롯 채널코드와 엑세스 정보 채널코드는 하다마드 코드에 의하여만 차이가 있기 때문에 실제로는 거의 같은 값을 나타낸다. 일반적으로 엑세스 정보 채널의 전력은 역방향 파일롯 채널의 전력에 비하여 높기 때문에 본 발명에 따른 코드 상관 에너지의 최대값은 종래에 비하여 더욱 거지게 된다.When the code correlation energy value is obtained using only the reverse pilot channel according to the conventional method, the influence of the access information channel Since the terms associated with are zero, the value is greatly reduced. There is no influence of noise, and the power of the reverse pilot channel is the same as that of the access information channel. Wow Is assumed to be equal, the code correlation energy obtained according to the present invention is increased by up to four times compared to the code correlation energy according to the conventional scheme. Therefore, while the correlation coefficient cumulative section N is halved compared with the conventional one, the same effect as the conventional one can be obtained. In the WLL system, since the reverse pilot channel code and the access information channel code differ only by the Hadamard code, Wow Represents almost the same value. In general, since the power of the access information channel is higher than that of the reverse pilot channel, the maximum value of the code correlation energy according to the present invention becomes larger than in the related art.

도 8은 본 발명의 효과를 설명하기 위한 그래프로서, 역방향 파이롯 채널의 전력(%)과 코드 상관 에너지의 비(dB)의 관계를 나타낸다. 도면에서, 가로축은 역방향 파일롯 채널의 전력을 전체 수신신호의 전력과의 백분율로 나타낸 것이며, 세로축은 코드 동기가 일치할 때의 코드 상관 에너지 대 코드 동기가 일치하지 않을 때의 코드 상관 에너지의 비를 dB로 나타낸 것이다. 상관계수 누적시간 N을 1024로 하였으며, 엑세스 정보 채널의 전력은 역방향 파일롯 채널의 전력과 같다고 가정하였다. 도면에서, 참조번호 81은 종래의 방식에 의한 경우를, 참조번호 82는 본 발명에 의한 경우를 나타낸다.8 is a graph for explaining the effect of the present invention, and shows the relationship between the power (%) and the ratio of code correlation energy (dB) of the reverse pilot channel. In the figure, the horizontal axis represents the power of the reverse pilot channel as a percentage of the power of the entire received signal, and the vertical axis represents the ratio of the code correlation energy when the code synchronization matches the code correlation energy when the code synchronization does not match. It is expressed in dB. The correlation coefficient cumulative time N is set to 1024, and the power of the access information channel is assumed to be the same as that of the reverse pilot channel. In the figure, reference numeral 81 denotes a case according to a conventional scheme, and reference numeral 82 denotes a case according to the present invention.

도시된 바와 같이, 종래에 파일롯 채널만을 이용하는 방식에 비하여 본 발명에 의하면 모든 구간에 대해서 보다 큰 코드 상관 에너지 값을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 종래의 방식에 비하여 보다 짧은 상관관계 누적시간으로도 동일한 효과를 얻을 수 있으며, 상관관계 누적시간이 줄어듦에 따라 동기 획득에 소요되는 시간도 감소시킬 수 있다. 또한, 종래의 방식과 같은 시간 동안 상관관계를 누적하는 경우, 본 발명에 의하면 보다 작은 역방향 파일롯 채널의 전력으로도 동일한 효과를 거둘 수 있기 때문에, 단말국의 소모 전력을 감소시킬 수 있으며, 한 기지국당 역방향 채널의 용량 증가도 기대할 수 있다.As shown, according to the present invention, a larger code correlation energy value can be obtained for all intervals compared to the conventional method using only the pilot channel. Therefore, the same effect can be obtained with a shorter correlation accumulation time than the conventional method, and the time required for acquisition of synchronization can be reduced as the correlation accumulation time is reduced. In addition, when the correlation is accumulated for the same time as the conventional method, the present invention can achieve the same effect even with a smaller reverse pilot channel power, thereby reducing power consumption of the terminal station. Increasing capacity of the reverse channel can also be expected.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 동기획득장치 및 방법에 의하면, 역방향파일롯 채널 뿐만 아니라 엑세스 정보채널을 통하여 전송되는 엑세스 정보 전치부호를 사용하여 단말국에서의 코드 동기를 획득함으로써, 보다 간단한 회로로서도 보다 짧은 시간내에 동기를 확득할 수 있으며, 또한 기지국에서는 보다 낮은 전력을 사용하여 엑세스 채널을 전송할 수 있으므로 엑세스 채널 전송시의 전력 소모를 줄이고 기지국의 채널 용량을 늘릴 수 있다.According to the synchronization acquisition apparatus and method according to the present invention as described above, by obtaining the code synchronization in the terminal station using the access information prefix transmitted through the access information channel as well as the reverse pilot channel, even a simpler circuit The synchronization can be obtained within a short time, and the base station can transmit the access channel using lower power, thereby reducing the power consumption of the access channel and increasing the channel capacity of the base station.

Claims (5)

역방향 PN코드로부터 역방향 파일롯 채널코드, 그리고 엑세스 정보 채널코드를 생성하는 엑세스 채널 코드 발생기;An access channel code generator for generating a reverse pilot channel code and an access information channel code from the reverse PN code; 역방향 PN코드로부터 엑세스 정보 채널에 포함된 엑세스 정보 채널 전치부호를 생성하는 엑세스 정보 채널 전치부호 발생기;An access information channel precode generator for generating an access information channel precode included in the access information channel from a reverse PN code; 상기 역방향 파일롯 채널코드 및 상기 엑세스 정보 채널코드로부터 엑세스 채널 수신신호를 생성하는 수신신호 발생기;A reception signal generator for generating an access channel reception signal from the reverse pilot channel code and the access information channel code; 상기 역방향 파일롯 채널코드와 엑세스 채널 수신신호 간의 상관계수를 구하여 파일롯 채널 상관계수를 출력하는 역방향 파일롯 채널 상관기;A reverse pilot channel correlator for obtaining a correlation coefficient between the reverse pilot channel code and an access channel received signal and outputting a pilot channel correlation coefficient; 상기 엑세스 정보 채널 전치부호를 고려하여, 상기 엑세스 정보 채널코드와 엑세스 채널 수신신호 간의 상관계수를 구하여 엑세스 채널 상관계수를 출력하는 엑세스 정보채널 상관기;An access information channel correlator which obtains a correlation coefficient between the access information channel code and an access channel received signal and outputs an access channel correlation coefficient in consideration of the access information channel prefix; 상기 파일롯 채널 상관계수와 상기 엑세스 채널 상관계수에 따라 코드 상관 에너지를 출력하는 에너지 계산부; 및An energy calculator configured to output a code correlation energy according to the pilot channel correlation coefficient and the access channel correlation coefficient; And 상기 에너지 계산부에서 출력되는 코드 상관 에너지 중에서 최대값을 찾아내어 코드 동기를 찾아내는 코드동기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털통신시스템에서 확산신호의 동기획득장치.And a code synchronization control unit for finding code synchronization by finding a maximum value among code correlation energies output from the energy calculation unit. 제1항에 있어서, 상기 코드동기 제어부는The method of claim 1, wherein the code synchronization control unit 상기 누적구간 동안 상관계수를 누적하도록 하고 누적이 완료될 때 코드 상관 에너지를 계산하도록 상관계수 누적부 및 에너지 계산부를 제어하고, 상기 누적구간 N이 될 때 마다 하나의 코드만큼 지연시켜 코드를 발생하도록 상기 엑세스 채널코드 발생기를 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털통신시스템에서 확산신호의 동기획득장치.A correlation coefficient accumulating unit and an energy calculating unit are controlled to accumulate a correlation coefficient during the accumulation period, and calculate a code correlation energy when the accumulation is completed, and generate a code by delaying one code for each accumulation period N. And a spreading signal acquisition device in a digital communication system, characterized in that the access channel code generator is controlled. 제1항에 있어서, 상기 역방향 파일롯 채널 상관기는The method of claim 1, wherein the reverse pilot channel correlator 파일롯 I채널 상관계수는 엑세스 채널 I채널 수신신호와 역방향 파일롯 I채널코드를 곱하고, 또한 엑세스 채널 Q채널 수신신호와 역방향 파일롯 Q채널코드를 곱한 다음 이들 출력값을 서로 더하여 얻고,The pilot I-channel correlation coefficient is obtained by multiplying the access channel I-channel received signal by the reverse pilot I-channel code, multiplying the access channel Q-channel received signal by the reverse pilot Q-channel code, and then adding these outputs together. 파일롯 Q채널 상관계수는 엑세스 채널 I채널 수신신호와 역방향 파일롯 Q채널코드를 곱하고, 또한 엑세스 채널 Q채널 수신신호와 인버팅된 역방향 파일롯 I채널코드를 곱한 다음, 이들 출력값을 서로 더하여 얻는 것을 특징으로 하는 디지털통신시스템에서 확산신호의 동기획득장치.The pilot Q channel correlation coefficient is obtained by multiplying the access channel I channel received signal by the reverse pilot Q channel code, and also multiplying the access channel Q channel received signal by the inverted reverse pilot I channel code, and then adding these output values together. Synchronous acquisition device of spreading signal in a digital communication system. 제1항에 있어서, 상기 엑세스 정보채널 상관기는The method of claim 1, wherein the access information channel correlator 엑세스 I채널 상관계수는 엑세스 채널 I채널 수신신호와 엑세스 정보 채널 전치부호를 곱한 다음 그 곱한 값을 엑세스 정보 채널 I채널코드와 곱하여 제1값을 구하고, 또한 엑세스 채널 Q채널 수신신호와 엑세스 정보 채널 전치부호를 곱한 다음 그 곱한 값을 엑세스 정보 채널 Q채널코드와 곱하여 제2값을 구하고, 상기 제1 및 제2 값을 서로 더하여 얻고,The access I channel correlation coefficient is obtained by multiplying the access channel I channel received signal by the access information channel prefix and multiplying the multiplied value by the access information channel I channel code to obtain a first value. Also, the access channel Q channel received signal and the access information channel Multiply the prefix and then multiply the result by the access information channel Q channel code to obtain a second value, and add the first and second values to each other, 엑세스 Q채널 상관계수는 엑세스 채널 I채널 수신신호와 엑세스 정보 채널 전치부호를 곱한 다음 그 곱한 값을 엑세스 정보 채널 Q채널코드와 곱하여 제3값을 구하고, 또한 엑세스 채널 Q채널 수신신호와 엑세스 정보 채널 전치부호를 곱한 다음 그 곱한 값을 인버팅된 엑세스 정보 채널 I채널코드를 곱하여 제4값을 구하고, 사기 제3 및 제4 값을 서로 더하여 얻는 것을 특징으로 하는 디지털통신시스템에서 확산신호의 동기획득장치.The access Q channel correlation coefficient is obtained by multiplying the access channel I channel received signal by the access information channel prefix and multiplying the multiplied value by the access information channel Q channel code to obtain a third value, and also access channel Q channel received signal and access information channel. Acquiring a fourth value by multiplying the transposed code and multiplying the multiplied value by the inverted access information channel I channel code, and adding the fraudulent third and fourth values to each other to obtain synchronous acquisition of a spread signal in a digital communication system. Device. 역방향 PN코드로부터 역방향 파일롯 채널코드, 그리고 엑세스 정보 채널코드를 생성하는 단계;Generating a reverse pilot channel code and an access information channel code from the reverse PN code; 역방향 PN코드로부터 엑세스 정보 채널에 포함된 엑세스 정보 채널 전치부호를 생성하는 단계;Generating an access information channel prefix included in the access information channel from the reverse PN code; 상기 역방향 파일롯 채널코드 및 상기 엑세스 정보 채널코드로부터 엑세스 채널 수신신호를 생성하는 단계;Generating an access channel received signal from the reverse pilot channel code and the access information channel code; 상기 역방향 파일롯 채널코드와 엑세스 채널 수신신호 간의 상관계수를 구하여 파일롯 채널 상관계수를 출력하고, 또한 상기 엑세스 정보 채널 전치부호를 고려하여, 상기 엑세스 정보 채널코드와 엑세스 채널 수신신호 간의 상관계수를 구하여 엑세스 채널 상관계수를 출력하는 단계;Obtain a correlation coefficient between the reverse pilot channel code and the access channel received signal, output a pilot channel correlation coefficient, and obtain a correlation coefficient between the access information channel code and the access channel received signal in consideration of the access information channel prefix. Outputting a channel correlation coefficient; 상기 파일롯 채널 상관계수와 상기 엑세스 채널 상관계수에 따라 코드 상관 에너지를 출력하는 단계; 및Outputting code correlation energy according to the pilot channel correlation coefficient and the access channel correlation coefficient; And 상기 코드 상관 에너지 중에서 최대값을 찾아내어 코드 동기를 찾아내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털통신시스템에서 확산신호의 동기획득방법.And finding a code synchronization by finding a maximum value among the code correlation energies.
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