KR100338673B1 - 부호분할다중접속통신시스템의송신장치및방법 - Google Patents
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Abstract
부호분할다중접속 통신시스템의 송신장치가, 채널 부호화된 송신신호를 직교부호와 곱하여 직교변조하는 직교변조기와, 직교변조기의 출력과 피엔 시퀀스를 비트 단위로 곱하여 대역확산하는 확산기와, 대역확산된 신호와 제어부에 출력되는 채널의 이득제어 값과 가산하여 채널 이득을 조정하는 이득조정기와, 이득 조정된 송신신호를 I채널 및 Q채널 신호로 분리하여 변조하는 변조기로 구성된다.
Description
본 발명은 부호분할다중접속 통신시스템의 송신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 피엔 시퀀스를 이용하여 데이타를 확산하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 상용 서비스 중인 IS-95 방식의 부호분할다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 CDMA라 칭한다) 통신시스템과 달리 차세대 CDMA 통신시스템은 여러개의 채널들을 사용하며, 각각 채널들은 각각 다른 이득(gain)으로 제어한다.
도 1은 종래의 CDMA 통신시스템에서 역방향 링크(reverse link)의 송신계 구조를 도시하는 도면이다. 상기 도 1을 참조하면, 직교변조기(orthogonal modulator)111은 코덱(CODEC)에서 출력되는 채널 부호화된 데이타를 입력하며, 입력된 부호화 데이타를 직교부호(orthogonal code)와 곱하여 직교 확산한다. 여기서 상기 직교부호는 월시부호(Walsh code)를 사용할 수 있다. 이득제어기(gain control each channel)113은 해당 채널의 상기 직교변조기111에서 출력되는 직교 확산된 신호의 이득을 조정하여 출력한다. PN확산기(long & short code PN spreading)115는 상기 이득제어기113에서 출력되는 신호를 롱 PN시퀀스 및 숏 PN시퀀스와 곱하여 대역 확산한다. 복소곱셈기(complex multiply)117은 상기 PN확산기115의 출력을 복소 곱셈하여 출력한다. 기저대역 여파기(baseband filter)119는 상기 복소곱셈기117의 출력을 기저대역으로 여파한다. 총이득제어기(total gain control)121은 상기 기저대역 여파기119에서 출력되는 송신신호의 총 이득을 제어하여 출력한다. I/Q변조기(In-phase/Quadrature-phase modulator)123은 상기 총이득제어기121에서 출력되는 송신신호를 I채널 및 Q채널의 신호로 변조하여 출력한다.
상기 도 1을 참조하면, 코덱으로 부터 출력되는 채널 부호화된 데이타는 직교변조기111에서 월시부호와 곱해져 직교변조되며, 직교 변조된 신호는 대응되는 채널의 이득제어기113에서 해당 채널신호에 따른 이득이 부가된다. 그러면 PN확산기115는 상기 수신신호를 PN 시퀀스와 곱하여 확산 출력하고, 복소곱셈기117은 상기 PN확산된 신호를 복소 곱셈하여 출력한다. 상기 복소곱셈기117을 거친 PN확산된 신호는 다시 기저대역 여파기119에서 기저대역으로 여파되며, 총이득제어기121에서 전체 송신 이득이 제어 된 후 I/Q변조기123에서 변조되어 송신된다.
도 2는 상기 도 1과 같은 부호분할다중접속 통신시스템의 역방향 송신장치의 상세 구성을 도시하는 도면이다. 상기 도 2의 송신장치에서는 파일럿 신호를 송신하는 파일럿 채널(pilot channel), 단말기가 기지국에 역방향 링크의 제어 정보를 전용으로 송신하기 위한 전용제어채널(dedicated control channel), 단말기가 기지국에 패킷 데이타 등의 데이타 정보를 송신하기 위한 부가채널(supplemental channel), 단말기가 기지국에 음성신호 등과 같은 정보를 송신하기 위한 기본채널(fundamental channel) 등을 도시하고 있다.
상기 도 2를 참조하면, 곱셈기212는 월시부호 발생기222에서 출력되는 월시부호WGEN1과 전용제어채널의 신호를 곱하여 전용제어채널의 신호를 직교변조한다. 곱셈기214는 월시부호 발생기224에서 출력되는 월시부호WGEN2와 부가채널의 신호를 곱하여 부가채널의 신호를 직교변조한다. 곱셈기216은 월시부호 발생기226에서 출력되는 월시부호WGEN3과 기본채널의 신호를 곱하여 기본채널의 신호를 직교변조한다. 여기서 상기 월시부호 WGEN1-WGEN3은 단말기들의 각 채널들을 구분하기 위한 부호이다. 상기와 같은 구성은 직교변조기111의 구성이 된다.
곱셈기232는 상기 파일럿 신호와 파일럿 채널의 이득을 곱하여 파일럿 채널의 이득을 조정한다. 곱셈기234는 상기 직교변조된 전용제어채널 신호의 이득을 조정한다. 곱셈기236은 상기 직교변조된 부가채널 신호의 이득을 조정한다.곱셈기238은 상기 직교변조된 기본채널 신호의 이득을 조정한다. 상기 곱셈기232-238은 각각 해당하는 채널의 이득제어신호와 해당 채널의 신호를 곱하여 각 채널신호의 이득을 조정한다. 가산기242는 상기 곱셈기232와 곱셈기234의 출력을 가산하여 출력한다. 가산기244는 상기 곱셈기236과 곱셈기238의 출력을 가산하여 출력한다. 상기와 같은 구성은 이득제어기113의 구성이 된다.
롱코드발생기200, I채널 및 Q채널의 PN시퀀스 발생기204 및 208, 그리고, 상기 롱코드 및 I채널 및 Q채널의 PN시퀀스를 곱하는 곱셈기206, 210은 각각 I채널 및 Q채널의 PN 시퀀스를 발생하는 구성이 된다. 곱셈기246은 가산기242의 출력과 상기 I채널의 PN시퀀스를 곱하여 확산신호를 발생한다. 곱셈기248은 상기 가산기244의 출력과 상기 I채널의 PN시퀀스를 곱하여 확산신호를 발생한다. 곱셈기250은 상기 가산기244의 출력과 상기 Q채널의 PN시퀀스를 곱하여 확산신호를 발생한다. 곱셈기252는 상기 가산기242의 출력과 상기 Q채널의 PN시퀀스를 곱하여 확산신호를 발생한다. 가산기254는 상기 곱셈기246의 출력에서 상기 곱셈기250의 출력을 감산하여 출력한다. 가산기256은 상기 곱셈기248의 출력과 상기 곱셈기252의 출력을 가산하여 출력한다. 상기와 같은 구성은 각 채널별로 이득이 조정된 신호를 PN 시퀀스와 곱하여 확산하고 복소 곱셈 기능을 수행하는 PN확산기115 및 복소곱셈기117의 구성이 되며, 복소 확산기(complex spreader)의 기능을 수행한다.
대역여파기262 및 264는 상기 확산신호에서 기저대역의 신호를 여파하여 출력하는 기저대역 여파기119의 구성이 된다. 이득조정기266 및 268은 I채널 및 Q채널의 확신신호의 이득을 조정하여 전체 송신신호의 이득을 조정한다. 곱셈기270,272 및 가산기274는 각각 대응되는 I채널 및 Q채널의 확산신호에 반송파를 곱한 후 가산 출력하는 I/Q변조기123의 구성이 된다.
상기와 같은 종래의 CDMA 통신시스템의 역방향 송신장치는 각 채널에 이득을 부가한 후 PN 확산 동작을 수행하므로써, PN 확산과 복소 곱셈 기능을 수행하는 하드웨어가 버스 형태로 구성되어야 한다. 그러나 상기와 같은 PN 확산 방법을 사용하는 경우, 다수개의 곱셈기를 사용하여야 하며. 이로인해 집적회로의 크기가 커지고 또한 전력의 소모가 많아지는 문제점 등이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 부호분할다중접속 통신시스템의 송신장치 구조를 간단하게 구현할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템의 송신장치에서 각 채널 당 이득을 부가하는 기능을 확산 이후에 수행하여 피엔 확산 기능을 1비트로 처리할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템의 송신장치가, 채널 부호화된 송신신호를 직교부호와 곱하여 직교변조하는 직교변조기와, 상기 직교변조기의 출력과 피엔 시퀀스를 비트 단위로 곱하여 대역확산하는 확산기와, 상기 대역확산된 신호와 제어부에 출력되는 채널의 이득제어 값과 가산하여 채널 이득을 조정하는 이득조정기와, 상기 이득 조정된 송신신호를 I채널 및 Q채널 신호로 분리하여 변조하는 변조기로 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 부호분할다중접속 통신시스템의 역방향 링크 송신 계통을 도시하는 도면
도 2는 도 2의 상세 구성을 도시하는 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템의 역방향 링크 송신 계통을 도시하는 도면
도 4는 도 3의 상세 구성을 도시하는 도면
도 5는 도 4에서 1비트 입력 데이타를 처리하는 이득 가산기의 구성을 도시하는 도면
본 발명의 실시예에 따른 CDMA 통신시스템의 역방향 링크 송신장치의 구성은 도 3과 같이 구성한다. 상기 도 3을 참조하면, 직교변조기311은 코덱(CODEC)에서 출력되는 채널 부호화된 데이타를 입력하며, 입력된 부호화 데이타를 직교부호와 곱하여 직교 확산한다. 여기서 상기 직교부호는 월시부호를 사용할 수 있다. PN확산기313은 상기 직교변조기311에서 출력되는 직교변조된 신호를 PN시퀀스와 대역 확산한다. 복소곱셈기315는 상기 PN확산기313의 출력을 복소 곱셈하여 출력한다. 이득제어기317은 대응되는 채널의 상기 PN 확산된 신호의 이득을 조정하여 출력한다. 기저대역 여파기319는 상기 이득제어기317의 출력을 기저대역으로 여파한다. 총이득제어기321은 상기 기저대역 여파기319에서 출력되는 송신신호의 총 이득을 제어하여 출력한다. I/Q변조기323은 상기 총이득제어기321에서 출력되는 송신신호를 I채널 및 Q채널의 신호로 변조하여 출력한다.
상기 도 3을 참조하면, 코덱으로 부터 출력되는 채널 부호화된 데이타는 직교변조기311에서 월시부호와 곱해져 직교변조되며, PN확산기313은 상기 수신신호를 PN 시퀀스와 곱하여 확산 출력하고, 복소곱셈기315는 상기 PN확산된 신호를 복소 곱셈하여 출력한다. 그러면 이득제어기317은 도시하지 않은 제어부에서 출력되는 해당 채널의 이득제어신호에 의해 수신되는 해당 채널 데이타의 이득을 조정하여 출력한다. 그리고 상기와 같이 이득이 조정된 채널 데이타는 기저대역 여파기319에서 기저대역으로 여파되며, 총이득제어기321에서 전체 송신 이득이 제어 된 후 I/Q변조기323에서 변조되어 송신된다.
도 4는 상기 도 3과 같은 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템의 역방향 송신장치의 상세 구성을 도시하는 도면이다. 상기 도 4와 같은 역방향 링크의 송신장치는 기지국과 통신하기 위한 다수의 채널 송신장치를 구비한다. 본 발명의 실시예에서는 상기한 바와 같이 파일럿 신호를 송신하는 파일럿 채널(pilot channel), 단말기가 기지국에 역방향 링크의 제어 정보를 전용으로 송신하기 위한 전용제어채널(dedicated control channel), 단말기가 기지국에 패킷 데이타 등의 데이타 정보를 송신하기 위한 부가채널(supplemental channel), 단말기가 기지국에 음성신호 등과 같은 정보를 송신하기 위한 기본채널(fundamental channel) 송신장치들을 예로들어 설명하기로 한다.
상기 도 4를 참조하면, 곱셈기412는 월시부호WGEN1과 전용제어채널의 신호를 곱하여 전용제어채널의 신호를 직교 변조한다. 곱셈기414는 월시부호WGEN2와 부가채널의 신호를 곱하여 부가채널의 신호를 직교 변조한다. 곱셈기416은 월시부호WGEN3과 기본채널의 신호를 곱하여 기본채널의 신호를 직교 변조한다. 여기서 상기 월시부호 WGEN1-WGEN3은 단말기들의 각 채널들을 구분하기 위한 부호이다. 상기와 같은 구성은 직교변조기311의 구성이 된다.
곱셈기402는 롱코드와 PN시퀀스 PNI를 곱하여 I채널 PN 시퀀스를 발생한다. 곱셈기404는 롱코드와 PN시퀀스 PNQ를 곱하여 Q채널 PN시퀀스를 발생한다. 곱셈기421은 상기 파일럿채널 신호와 상기 I채널의 PN시퀀스를 곱하여 파일럿 채널의 확산신호를 발생한다. 곱셈기422는 상기 전용제어채널 신호와 상기 I채널의 PN시퀀스를 곱하여 전용제어채널의 확산신호를 발생한다. 곱셈기423은 상기 전용제어채널 신호와 Q 채널의 PN시퀀스를 곱하여 전용제어채널의 확산신호를 발생한다. 곱셈기424는 상기 파일럿채널 신호와 상기 Q채널의 PN시퀀스를 곱하여 파일럿채널의 확산신호를 발생한다. 곱셈기425는 상기 부가채널의 신호와 상기 I채널의 PN시퀀스를 곱하여 부가채널의 확산신호를 발생한다. 곱셈기426은 상기 기본채널 신호와 상기 I채널의 PN시퀀스를 곱하여 기본채널의 확산신호를 발생한다. 곱셈기427은 상기 기본채널 신호와 Q 채널의 PN시퀀스를 곱하여 부가채널의 확산신호를 발생한다. 곱셈기428은 상기 기본채널 신호와 상기 Q채널의 PN시퀀스를 곱하여 기본채널의 확산신호를 발생한다
이득조정기431 및 434는 각각 상기 곱셈기421 및 424에서 출력되는 PN 확산신호에 도시하지 않은 제어부에서 출력되는 이득Gp를 가산하여 출력한다. 이득조정기432 및 433은 각각 곱셈기422 및 423에서 출력되는 PN 확산신호에 도시하지 않은 제어부에 출력되는 이득Gc를 가산하여 출력한다. 이득조정기435 및 438은 각각 곱셈기425 및 428에서 출력되는 PN확산신호에 도시하지 않은 제어부에 출력되는 이득Gs를 가산하여 출력한다. 이득조정기436 및 437은 각각 곱셈기426 및 427에서 출력되는 PN확산신호에 도시하지 않은 제어부에서 출력되는 이득Gf를 가산하여 출력한다. 여기서 상기 이득조정기431-438로 입력되는 PN확산신호는 1비트 신호이며, 이득제어 값은 Gp,Gc,Gs,Gf은 여러 비트들로 구성된 버스 형태의 신호이다. 또한 여기서 상기 Gp는 파일럿 채널의 이득제어 값이고, Gs는 부가채널의 이득제어 값이며, Gf는 기본채널의 이득제어 값이고, Gc는 전용제어채널의 이득제어 값이다.
가산기442는 상기 이득조정기431의 출력과 이득조정기435의 출력을 가산하여 출력한다. 가산기444는 이득조정기432의 출력과 이득조정기436의 출력을 가산하여출력한다. 가산기446은 이득조정기433의 출력과 이득조정기437의 출력을 가산하여 출력한다. 가산기448은 이득조정기434의 출력과 이득조정기438의 출력을 가산하여 출력한다. 가산기450은 상기 가산기442의 출력과 가산기446의 출력을 가산하여 출력한다. 가산기452는 상기 가산기444의 출력과 가산기448의 출력을 가산하여 출력한다. 상기 가산기442-452는 상기 PN 확산된 후 이득이 조정된 송신신호를 I 및 Q채널로 변조하기 위하여 I채널 및 Q채널로 분리하는 기능을 수행한다.
대역여파기454 및 456은 각각 대응되는 상기 가산기450 및 가산기452의 출력에서 기저대역의 신호를 여파하여 출력한다. 이득조정기458 및 이득조정기460은 I채널 및 Q채널의 대역여파된 확신신호의 이득을 조정하여 전체 송신신호의 이득을 조정한다. 곱셈기462, 464 및 가산기468은 각각 대응되는 I채널 및 Q채널의 확산신호에 반송파를 곱한 후 가산 출력하는 I/Q변조기의 구성이 된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이득조정기431-438의 구성을 도시하는 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, 보수기(2`s complement)511은 상기 제어부에서 출력되는 이득제어 값을 2의 보수로 변환하여 출력한다. 멀티플렉서513은 상기 제어부에서 출력되는 이득제어 값과 상기 보수기511에서 출력되는 상기 이득제어 값의 2의 보수 값을 입력하며, 상기 대응되는 PN 확산신호를 선택신호로 입력한다. 상기 멀티플렉서513은 입력되는 PN확산신호의 논리에 따라 상기 이득제어 값 또는 이득제어 값의 2의 보수 값을 선택하여 출력한다. 반전기515는 상기 PN 확산신호를 반전하여 출력한다. 그러면 상기 반전기515의 출력과 선택기513의 출력을 합쳐 출력하는데, 이때 상기 반전기515에서 출력되는 PN확산신호를 MSB로 하여 출력한다.
상기 도 5와 같은 구성을 갖는 이득조정기431-438의 동작을 살펴보면, 상기 이득조정을 수행하기 전 단계에서 PN 확산 동작을 수행하므로, 상기 곰셈기421-428을 1비트 곱셈기로 구성할 수 있다. 즉, 상기 곱셈기421-428은 1비트의 부호화된 채널 데이타와 PN 확산 시퀀스를 곱하는 기능을 수행하는데, 1비트 곱셈 연산을 수행하므로 상기 곱셈기421-428은 곱셈기(multiplier) 또는 익스클루시브 오아게이트(Exclusive OR gate)로 구성할 수 있다. 상기 곰셈기421-428은 각각 대응되는 이득조정기431-438에 입력된다. 이때 상기 이득조정기431-438에 인가되는 PN 확산된 송신신호는 "1" 또는 "0"이 되며, 상기 PN확산된 신호는 상기 이득조정기431-438의 멀티플렉서513에 선택신호로 인가된다. 그러면 상기 멀티플렉서513은 상기 제어부에서 해당하는 채널의 이득을 조정하기 위한 대응되는 채널 이득제어 값을 입력하는 동시에 보수기511에서 출력되는 채널 이득제어 값의 2의 보수 값을 입력하며, 상기 PN 확산신호에 해당 채널의 이득을 조정하기 위한 채널 이득제어값을 선택하여 출력한다. 상기와 같이 각 이득조정기431-438에서 각 채널의 확산신호 이득 조정이 이루어지면, 가산기442-452에서 채널 확산 및 이득이 조정된 송신신호를 설정된 형태로 가산하여 I채널 및 Q채널로 분리하여 출력한다.
상기 도 4와 같은 구성을 갖는 송신장치는 PN 확산 기능을 수행하는 곱셈기421-428의 출력 단 다음에 이득 제어를 수행하므로써 송신장치를 간단하게 구성할 수 있다. 상기 입력되는 신호를 채널 부호기에서 출력되는 각 파일럿 채널, 전용제어채널, 부가채널, 기본 채널의 신호가 된다. 그러면 상기 각 채널의 신호들은 직교변조기412, 414 및 416에서 각각 대응되는 채널의 직교부호와 곱해져 직교 확산된다. 그리고 상기 직교 확산된 각 채널들의 신호는 각각 대응되는 이득조정기421-428에서 이득 조정되어 출력된다. 이때 상기 이득조정기431-438에 인가되는 이득제어 값은 도시하지 않은 제어부에서 출력되는 데이타로써, 대응되는 채널 확산신호에 이득을 조정하기 위한 값으로 설정된다.
상술한 바와 같이 이동통신 시스템의 송신장치에서 PN 확산 기능을 수행한 후 이득제어를 수행하므로써, PN 확산을 위한 곱셈기를 1비트 곱셈(multiply or exclusive OR)하므로써, 송신장치의 하드웨어를 간단하게 구성할 수 있으며, 이로인해 전력 소모를 감축할 수 있는 이점이 있다.
Claims (8)
- 부호분할다중접속 통신시스템의 송신장치에 있어서,채널 부호화된 송신신호를 직교부호와 곱하여 직교변조하는 직교변조기와,상기 직교변조기의 출력과 피엔 시퀀스를 비트 단위로 곱하여 대역확산하는 확산기와,상기 대역확산된 신호와 제어부에서 출력되는 채널의 이득제어 값과 가산하여 채널 이득을 조정하는 이득조정기와,상기 이득 조정된 송신신호를 I채널 및 Q채널 신호로 분리하여 변조하는 변조기로 구성된 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 송신장치.
- 제1항에 있어서, 이득조정기가,상기 이득제어 값을 2의 보수로 변환하는 보수기와,상기 이득제어 값과 상기 보수기의 출력을 입력하며, 상기 대역확산 신호에 의해 선택 출력하는 멀티플렉서와,상기 멀티플렉서의 출력에 상기 대역확산신호를 가산하여 출력하는 가산기로 구성된 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 송신장치.
- 제2항에 있어서, 상기 확산기가 1비트 곱셈기인 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 송신장치.
- 제2항에 있어서, 상기 확산기가 익스클루시브 오아게이트인 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 송신장치.
- 부호분할다중접속 통신시스템의 신호 송신방법에 있어서,채널 부호화된 송신신호를 직교부호와 곱하여 직교변조하는 과정과,,상기 직교변조신호와 피엔 시퀀스를 비트 단위로 곱하여 대역확산하는 과정과,상기 대역확산된 신호와 제어부에서 출력되는 채널의 이득제어 값과 가산하여 채널 이득을 조정하는 과정과,상기 이득 조정된 송신신호를 I채널 및 Q채널 신호로 분리하여 변조하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 신호 송신방법.
- 제5항에 있어서, 이득조정 과정이,상기 이득제어 값을 2의 보수로 변환하는 과정과,상기 이득제어 값과 상기 이득제어값의 보수 값을 상기 대역확산 신호에 의해 선택 출력하는 과정과,상기 선택된 이득제어값에 상기 확산신호를 가산하여 이득을 조정하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 신호 송신방법.
- 제6항에 있어서, 상기 대역 확산하는 과정이 직교변조신호와 피엔시퀀스를 비트 단위로 곱하는 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 신호 송신방법.
- 제6항에 있어서, 상기 대역 확산하는 과정이 직교변조신호와 피엔시퀀스를 비트 단위로 배타적 논리합하는 것을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신시스템의 신호 송신방법.
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019980062718A KR100338673B1 (ko) | 1998-12-31 | 1998-12-31 | 부호분할다중접속통신시스템의송신장치및방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100338673B1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR950704875A (ko) * | 1993-09-03 | 1995-11-20 | 고지 오보시 | 코드 분할 다중 접속 송신기 및 수신기 |
-
1998
- 1998-12-31 KR KR1019980062718A patent/KR100338673B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR950704875A (ko) * | 1993-09-03 | 1995-11-20 | 고지 오보시 | 코드 분할 다중 접속 송신기 및 수신기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000046043A (ko) | 2000-07-25 |
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