KR100357706B1 - Apparatus for searching preamble a mobile communication base station transciever subsystem - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수신신호의 위상을 파악하여 프리앰블과 오프셋을 간단하게 찾을 수 있도록 한 이동통신 기지국에서의 프리앰블 탐색장치에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 송/수신기를 구비하고 있는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 송신기에서 스크램블되고 위상 천이된 신호를 인가받아 위상 천이가 생긴 것을 원상회복 시킴과 아울러 스크램블된 신호를 해독하는 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부와, 상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부로부터 출력되는 신호를 인가받아 위상을 찾아내고 그 위상을 이용하여 I경로의 입력신호를 cos(Θi)로 나누며, Q경로의 입력신호를 sin(Θi)로 나눠서 두 경로로부터 신호를 더하여 왈쉬 함수를 추정하는 왈쉬 디텍터와, 상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부로부터 출력되는 신호와 상기 왈쉬 디텍터로부터 출력되는 신호를 곱하여 왈쉬함수를 제거 하여 오프셋을 검출하는 오프셋 디텍터로 구성된다.The present invention relates to a preamble searching apparatus in a mobile communication base station that can easily find a preamble and an offset by grasping a phase of a received signal. The present invention relates to a mobile communication system having a transmitter / receiver. A phase de-lowating / unscrambling unit for receiving a scrambled signal and a phase shifted signal from the transmitter to restore the phase shift and decoding the scrambled signal; Find the phase by receiving the signal output from the scrambling unit, divide the input signal of the I path by cos (Θ i ), and divide the input signal of the Q path by sin (Θ i ) In addition, a Walsh detector for estimating a Walsh function, a signal output from the phase de-lowating / unscrambling unit, and the Walsh detector It consists of an offset detector that detects the offset by removing the Walsh function by multiplying the signal output from it.
Description
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수신신호의 위상을 파악하여 프리앰블(preamble)과 오프셋(offset)을 간단하게 찾을 수 있도록 한 이동통신 기지국에서의 프리앰블 탐색장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mobile communication system, and more particularly, to a preamble searching apparatus in a mobile communication base station that can easily find a preamble and an offset by identifying a phase of a received signal.
도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 블록구성도이다.1 is a block diagram of a general mobile communication system.
도 1에 도시된 바와 같이, 이동국(1)은 기지국(2)과 무선으로 통신을 수행하며, 특히 이동중 통화가 가능하다. 기지국(2)은 제어국(3)의 제어에 따라 상기 이동국(1)과 무선으로 통신을 수행하며, 제어국(3)은 상기 기지국(2)을 제어한다. 교환국(4)은 상기 이동국(1)에서 송신된 신호는 타국 또는 다른 통신망으로 스위칭 해주고, 타국 또는 다른 통신망에서 송신된 신호는 스위칭 하여 상기 이동국(1)측에 연결해준다.As shown in FIG. 1, the mobile station 1 communicates wirelessly with the base station 2, and in particular, a mobile call is possible. The base station 2 communicates with the mobile station 1 wirelessly under the control of the control station 3, and the control station 3 controls the base station 2. The exchange station 4 switches the signal transmitted from the mobile station 1 to another station or another communication network, and switches the signal transmitted from another station or another communication network to the mobile station 1 side.
이러한 이동통신 시스템은, 서비스 지역디 셀룰라 구획으로 분할되어 있기 때문에 이동국이 임의의 서비스 지역(A지역)에서 다른 서비스지역(B지역)으로 이동하면 핸드오프(hand-off)가 발생한다.Since such a mobile communication system is divided into cellular zones and cellular zones, a hand-off occurs when a mobile station moves from one service area (area A) to another service area (area B).
여기서 발생되는 핸드오프는 소프트 핸드오프이며, 이는 이동국이 어느 한 셀에서 인접한 다른 셀로 이동할 때 셀 경계지역에서 양쪽 기지국으로부터 할당받은 2개의 트래픽 채널을 동시에 사용하여 통신하는 것을 말한다. 소프트 핸드오프시 이동국은 양쪽의 기지국과 통화로를 형성한다.The handoff that occurs here is a soft handoff, which means that when a mobile station moves from one cell to another cell, it simultaneously communicates using two traffic channels allocated from both base stations at the cell boundary. In soft handoff, the mobile station establishes a call path with both base stations.
이와 같이 핸드오프 영역에서 이동국이 2개의 트래픽 채널을 점유하므로 기지국에서는 트래픽 채널으리 사용 효율이 저하된다. 이러한 연유로 기지국 당 같은 수의 트래픽 채널을 보유하고 있다고 가정하면, 소프트 핸드오프 서비스를 제공하는 셀룰러 시스템에서의 호 절단 율이 높아지게 된다.In this way, since the mobile station occupies two traffic channels in the handoff region, the usage efficiency of each traffic channel is reduced at the base station. For this reason, assuming the same number of traffic channels per base station, the call drop rate in a cellular system providing a soft handoff service is increased.
한편, FDD(Frequency Division Duplex)모드의 3GPP(3rdGeneration Partnership Project) 규격에서 UE(단말국, User Equipment)가 송신한 PRACH(Physical Random Access Channel : 물리 랜덤 액세서 채널)을 UTRA(UMRA Terrestrial Radio Access, BS(Base station Subsystem))가 수신 및 복조하여서 UTRA의 기준시간으로 부터의 오프셋(offset(delay)) 및 액세서 프리앰블 시그니춰(access preamble signature)를 구한다.On the other hand, FDD (Frequency Division Duplex) mode of the 3GPP (3 rd Generation Partnership Project) in the specification UE (terminal station, User Equipment) transmits a PRACH (Physical Random Access Channel: Physical Random accessory channels) for UTRA (UMRA Terrestrial Radio Access The base station subsystem (BS) receives and demodulates an offset from a reference time of the UTRA and an access preamble signature.
그리고, 수신신호에 대하여 여러 오프셋에 대한 커렉트 패이즈(correct phase) 평가와 더불어, 각 오프셋에 대하여 각 프리앰블 시그니춰(preamble signature) 수 만큼의 상호관계(correlation), 또는 다소 상호관계 수가 적은 FHT(Fast Hadamard Transform)을 수행한다.In addition to evaluating correct phases of various offsets with respect to the received signal, FHT (correlation, or somewhat fewer correlations) of each preamble signature for each offset may be used. Fast Hadamard Transform).
그러나, 평가해야 할 오프셋이 1000개이고 3GPP규격에서처럼 프리앰블 시그니춰 수가 16개라면 16000번의 상호관계가 수행되어야하기 때문에 하드웨어/소프트웨어가 복잡해지는 문제점이 있었다.However, if the number of offsets to be evaluated is 1000 and the number of preamble signatures is 16 as in the 3GPP specification, there is a problem in that hardware / software is complicated because 16000 correlations must be performed.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 본 발명의 목적은, 프리앰블 시그니춰를 찾아내기 위하여 FHT(Fast Hadamard Transform) 나 상호관계(correlation)를 사용하지 않고 수신신호의 위상천이를 파악하여 이를 보상해주는 방식으로 프리앰블 시그니춰를 직접 구할 수 있도록 한 이동통신 기지국에서의 프리앰블 탐색장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems according to the prior art, and an object of the present invention is to detect a preamble signature without using fast fast adamant transform (FHT) or correlation. The present invention provides a preamble searching apparatus in a mobile communication base station that can directly obtain a preamble signature by identifying a phase shift and compensating for it.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 기지국에서의 프리앰블 탐색장치의 특징은, 송/수신기를 구비하고 있는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 송신기에서 스크램블되고 위상 천이된 신호를 인가받아 위상 천이가 생긴 것을 원상회복 시킴과 아울러 스크램블된 신호를 해독하는 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부와, 상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부로부터 출력되는 신호를 인가받아 위상을 찾아내고 그 위상을 이용하여 I경로의 입력신호를 cos(Θi)로 나누며, Q경로의 입력신호를 sin(Θi)로 나눠서 두 경로로부터 신호를 더하여 왈쉬 함수를 추정하는 왈쉬 디텍터와, 상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부로부터 출력되는 신호와 상기 왈쉬 디텍터로부터 출력되는 신호를 곱하여 왈쉬함수를 제거 하여 오프셋을 검출하는 오프셋 디텍터로 구성된다.A feature of a preamble searching apparatus in a mobile communication base station according to the present invention for achieving the above object is, in a mobile communication system having a transmitter / receiver, a phase shifted by receiving a scrambled and phase shifted signal from the transmitter Phase de-lowating / unscrambling unit for recovering the scrambled signal and recovering the phase, and finding the phase by receiving the signal output from the phase de-lowating / unscrambling unit. A Walsh detector for dividing the input signal of the I path by cos (Θ i ) using the phase, dividing the input signal of the Q path by sin (Θ i ), adding signals from the two paths, and estimating the Walsh function; Check the offset by removing the Walsh function by multiplying the signal output from the de-lowating / unscrambler with the signal output from the Walsh detector. It consists of an offset detector that.
도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 블록구성도,1 is a block diagram of a general mobile communication system;
도 2는 본 발명에 적용되는 PRACH 송신기의 간단한 구성도,2 is a simple configuration diagram of a PRACH transmitter applied to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 이동통신 기지국에서의 프리앰블 탐색장치의 블록구성도,3 is a block diagram of a preamble searching apparatus in a mobile communication base station according to the present invention;
도 4는 도 3의 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부의 상세 구성도,4 is a detailed configuration diagram of the phase de-lowating / unscrambling unit of FIG. 3;
도 5는 도 3의 왈쉬 디텍터의 상세 구성도,5 is a detailed block diagram of the Walsh detector of FIG.
도 6은 도 3의 오프셋 디텍터의 상세 구성도이다.FIG. 6 is a detailed configuration diagram of the offset detector of FIG. 3.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(Phase de-rotating and unscrambling),100: phase de-rotating and unscrambling,
110 : 왈쉬 디텍터(Walsh detector),110: Walsh detector,
120 : 오프셋 디텍터(offset detector).120: offset detector.
이하, 본 발명에 따른 이동통신 기지국에서의 프리앰블 탐색장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a preamble searching apparatus in a mobile communication base station according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 적용되는 PRACH 송신기의 간단한 구성도이다.2 is a schematic diagram of a PRACH transmitter applied to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, W16,j,i는 왈쉬(walsh)함수이고, 인덱스는 j, 주기는 16인 액세스 프리앰블 시그니춰(access preamble signature)라 한다. 상기 액세스 프리앰블 시그니춰는 16개중에 하나를 사용한다.As illustrated in FIG. 2, W 16, j, i is a Walsh function, an index j, and a period 16 is called an access preamble signature. The access preamble signature uses one of sixteen.
또한, C4096,i는 주기가 4096인 스크램블 코드(scramble code)로 골드(GOLD)코드이다.In addition, C 4096, i is a scramble code having a period of 4096, which is a GOLD code.
그리고, 송신신호는 액세스 프리앰블 시그니춰에다 스크램블 코드를 곱한 후 I 및 Q 경로로 송신한다.Then, the transmission signal is multiplied by the access preamble signature by the scramble code and transmitted on the I and Q paths.
상기 I경로에서는 왈쉬함수 W4,3,i를 곱한후 cos을 곱한다.In the path I, the Walsh function W 4,3, i is multiplied and then cos is multiplied.
또한, 상기 Q경로에서는 왈쉬함수 W4,2,i를 곱한후 sin을 곱한다.In addition, the Q path is multiplied by the Walsh function W 4,2, i and then multiplied by sin.
이와 같이, W4,3,i및 W4,2,i를 곱하는 것을 패이즈 로우테이터(phase rotator)라 한다. 이어, I 경로와 Q경로를 더한 후 기지국으로 송신한다.Thus, multiplying W 4,3, i and W 4,2, i is called a phase rotator. Then, I path and Q path are added and then transmitted to the base station.
한편, 기지국의 수신기에서는 상기 송신 신호를 받아서, 어느 프리앰블 시그니춰를 사용하였는지를 알아내야 하고 또한, 기지국 기준시간으로부터 단말기가 송신한 신호의 딜레이(delay)를 알아야 한다.On the other hand, the receiver of the base station should receive the transmission signal to find out which preamble signature was used and also know the delay of the signal transmitted by the terminal from the base station reference time.
상기 단말기가 송신한 신호의 딜레이는 일정시간 모든 패이즈(Phase)에 대하여 맞는 패이즈인지를 테스트 한다.The delay of the signal transmitted by the terminal tests whether the phase is correct for all phases for a predetermined time.
도 3은 본 발명에 따른 이동통신 기지국에서의 프리앰블 탐색장치의 블록구성도이다.3 is a block diagram of a preamble searching apparatus in a mobile communication base station according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 송신기에서 스크램블되고 위상 천이된 r(t)신호를 인가받아 위상 천이가 생긴 것을 원상회복 시킴과 아울러 스크램블된 신호를 해독하는 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(Phase de-rotating and unscrambling)(100)와, 상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(100)로부터 출력되는 신호 UZ,I, UZ,Q를 인가받아 위상을 찾아내고 그 위상을 이용하여 I경로의 입력신호를 cos(Θi)로 나누며, Q경로의 입력신호를 sin(Θi)로 나눠서 두 경로로부터 신호를 더하여 W16,k,i를 추정하는 왈쉬 디텍터(Walsh detector)(110)와, 상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(100)로부터 출력되는 신호 UZ,I, UZ,Q와 상기 왈쉬 디텍터(110)로부터 출력되는 신호를 곱하여 왈쉬함수를 제거 하여 오프셋을 검출하는 오프셋 디텍터(offset detector)(120)로 구성된다.As shown in FIG. 3, a phase de-lowating / unscrambler that recovers the scrambled signal while recovering the phase shift by receiving the scrambled and phase shifted r (t) signal from the transmitter. Phase de-rotating and unscrambling (100) and the signals U Z, I , U Z, Q outputted from the phase de-rotating / unscrambling unit 100 are applied to find a phase and phase of the phase. The Walsh detector estimates W 16, k, i by dividing the input signal of path I by cos (Θ i ) and dividing the input signal of Q path by sin (Θ i ) and adding the signals from both paths. ) 110 and the Walsh function by multiplying the signals U Z, I , U Z, Q output from the phase de-lowating / unscrambling unit 100 with the signals output from the Walsh detector 110. It consists of an offset detector 120 to remove and detect the offset.
도 4는 도 3의 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부의 상세 구성도이다.FIG. 4 is a detailed configuration diagram of the phase de-lowating / unscrambled unit of FIG. 3.
도 4에 도시된 바와 같이, 기저대역 I경로로부터 출력되는 r(t)신호와 cos(WCt+Θ)신호를 혼합하는 제1혼합기(100-1)와, 위상이 90도 차이나는 기저대역 Q경로로부터 출력되는 r(t)신호와 sin(WCt+Θ)신호를 혼합하는 제2혼합기(100-3)와, 상기 제1혼합기(100-1)로부터 출력되는 신호를 인가받아 저대역 신호로 만드는 제1저역통과필터(H*(f))(100-5)와, 상기 제2혼합기(100-3)로부터 출력되는 신호를 인가받아 저대역 신호로 만드는 제2저역통과필터(H*(f))(100-7)와, 상기 제1저역통과필터(H*(f))(100-5)로부터 일측방향으로 출력되어 샘플링된 신호를 스위칭하여 인가받고 그 인가받은 신호에 스크램블코드 및 패이즈 로우테이딩용 왈쉬함수인 I경로 역신호 C4096,k*W4,3,k를 혼합하는 제3혼합기(100-9)와, 상기 제1저역통과필터(H*(f))로부터 타측방향으로 출력되어 샘플링된 신호를 스위칭하여 인가받고 그 인가받은 신호에 스크램블코드 및 패이즈 로우테이딩용 왈쉬함수인 Q경로 역신호 C4096,k*W4,2,k를 혼합하는 제4혼합기(100-11)와, 상기 제2저역통과필터(H*(f))(100-7)로부터 일측방향으로 출력되어 샘플링된 신호를 스위칭하여 인가받고 그 인가받은 신호에 스크램블코드 및 패이즈 로우테이딩용 왈쉬함수인 Q경로 역신호 C4096,k*W4,2,k를 혼합하는 제5혼합기(100-13)와, 상기 제2저역통과필터(H*(f))(100-7)로부터 타측방향으로 출력되어 샘플링된 신호를 스위칭하여 인가받고 그 인가받은 신호에 스크램블코드 및 패이즈 로우테이딩용 왈쉬 함수인 I경로 역신호 C4096,k*W4,3,k를 혼합하는 제6혼합기(100-15)와, 상기 제3혼합기(100-9)로부터 출력되는 신호와 제5혼합기(100-13)로부터 출력되는 신호를 합하는 제1합산기(100-17)와, 상기 제4혼합기(100-11)로부터 출력되는 역신호와 제6혼합기(100-15)로부터 출력되는 신호를 합하는 제2합산기(100-19)로 구성된다.As shown in FIG. 4, the first mixer 100-1 mixing the r (t) signal and the cos (W C t + Θ) signal output from the baseband I path, and the base having 90 degrees out of phase. The second mixer 100-3 mixing the r (t) signal and the sin (W C t + Θ) signal output from the band Q path and the signal output from the first mixer 100-1 are received. A first low pass filter (H * (f)) 100-5 for generating a low band signal and a second low pass filter for receiving a signal output from the second mixer 100-3 to form a low band signal (H * (f)) (100-7) and the first low-pass filter (H * (f)) 100-5 is output in one direction and the sampled signal is switched and applied to the received signal A third mixer (100-9) for mixing the inverse signal C 4096, k * W 4,3, k , which is a Walsh function for the scramble code and the pacing lowtading, and the first low pass filter (H * ( f)) output from the other side and sampled The switching being applied that is scrambling the received signal code and the L low-rise table dingyong Walsh functions Q-band signal path C 4096, k * W 4,2, and a fourth mixer (100-11) for mixing the k, the Q-path inverse, which is a Walsh function for scramble code and phase low-tading to be applied by switching the sampled signal output in one direction from the second low pass filter (H * (f)) 100-7. The fifth mixer 100-13 mixing the signal C 4096, k * W 4,2, k and the second low pass filter (H * (f)) 100-7 are outputted in the other direction and are sampled. And a sixth mixer 100-15 for switching the received signal and mixing the inverse signal C 4096, k * W 4,3, k , which is a Walsh function for scramble code and phase lowtading, with the applied signal. A first summer (100-17) for adding up the signal output from the third mixer (100-9) and the signal output from the fifth mixer (100-13), and the fourth horn. And a second summer 100-19 that sums the inverse signal output from the summer 100-11 and the signal output from the sixth mixer 100-15.
도 5는 도 3의 왈쉬 디텍터의 상세 구성도이다.FIG. 5 is a detailed configuration diagram of the Walsh detector of FIG. 3.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(100)로부터 출력되는 신호 UZ,I, UZ,Q를 인가받아 위상을 찾아내는 위상검출부(Θ=tan-1(UZ,I, UZ,Q))(110-1)와, 상기 위상검출부(110-1)로부터 출력되는 위상을 이용하여 I경로의 입력신호를 cos(Θi)로 나누어 위상을 지연하는 제1위상지연부(110-3)와, 상기 위상검출부(110-1)로부터 출력되는 위상을 이용하여 Q경로의 입력신호를 sin(Θi)로 나누어 위상을 지연하는 제2위상지연부(110-5)와, 상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(100)로부터 출력되는 신호 UZ,I와 상기 제1위상지연부(110-3)로부터 출력되는 신호를 혼합하는 제7혼합기(110-7)와, 상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(100)로부터 출력되는 신호 UZ,Q와 상기 제2위상지연부(110-5)로부터 출력되는 신호를 혼합하는 제8혼합기(110-9)와, 상기 제7혼합기(110-7)로부터 출력되는 신호와 제8혼합기(110-9)로부터 출력되는 신호를 합하여 왈쉬함수 W16,k,i를 출력하는 제3합산기(110-11)로 구성된다.As shown in FIG. 5, a phase detector Θ = tan −1, which finds a phase by receiving signals U Z, I , U Z, and Q output from the phase de-lowating / unscrambling unit 100. (U Z, I , U Z, Q )) 110-1 and the phase signal output from the phase detection unit 110-1 to divide the input signal of I path by cos (Θ i ) to delay the phase. The second phase delay unit for delaying the phase by dividing the input signal of the Q path by sin (Θ i ) using the first phase delay unit 110-3 and the phase output from the phase detection unit 110-1. (110-5), the first mixing the signal U Z, I output from the phase de-lowating / unscrambling unit 100 and the signal output from the first phase delay unit (110-3) 7 mixer 110-7, the signal U Z, Q output from the phase de-lowating / unscrambling unit 100 and the signal output from the second phase delay unit 110-5 are mixed. 8th mixer (1 10-9), and a third adder for outputting the Walsh function W 16, k, i by adding the signal output from the seventh mixer 110-7 and the signal output from the eighth mixer 110-9 ( 110-11).
도 6은 도 3의 오프셋 디텍터의 상세 구성도이다.FIG. 6 is a detailed configuration diagram of the offset detector of FIG. 3.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(100)로부터 출력되는 신호 UZ,I와 상기 왈쉬 디텍터(110)에서 출력되는 신호 W16,k,i를 혼합하는 제9혼합기(120-1)와, 상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(100)로부터 출력되는 신호 UZ,Q와 상기 왈쉬 디텍터(110)에서 출력되는 신호 W16,k,i를 혼합하는 제10혼합기(120-3)와, 상기 제9혼합기(120-1)로부터 출력되는 신호를 적분하는제1적분부(120-5)와, 상기 제10혼합기(120-3)로부터 출력되는 신호를 적분하는 제2적분부(120-7)와, 상기 제1적분기(120-5)로부터 출력되는 적분신호를 제곱하는 제1제곱기(120-9)와, 상기 제2적분기(120-7)로부터 출력되는 적분신호를 제곱하는 제2제곱기(120-11)와, 상기 제1제곱기(120-9)로부터 출력되는 신호와 제2제곱기(120-11)로부터 출력되는 신호를 합하여 Zk를 출력하는 제4합산기(120-13)로 구성된다.As shown in FIG. 6, the signal U Z, I output from the phase de-lowating / unscrambling unit 100 and the signal W 16, k, i output from the Walsh detector 110 are mixed. The ninth mixer 120-1, the signals U Z and Q output from the phase de-lowating / unscrambling unit 100 and the signals W 16, k output from the Walsh detector 110 . a tenth mixer 120-3 for mixing i , a first integrator 120-5 for integrating a signal output from the ninth mixer 120-1, and the tenth mixer 120-3 A second integrator 120-7 for integrating the signal output from the first integrator, a first squarer 120-9 for squaring the integral signal output from the first integrator 120-5, and the second integrator A second squarer (120-11) that squares the integrated signal outputted from (120-7), a signal output from the first squarer (120-9) and an output from the second squarer (120-11) outputting the Z k by summing the signals and Claim 4 is composed of summing amplifier (120-13).
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 이동통신 기지국에서의 프리앰블 탐색장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.The operation of the preamble searching apparatus in the mobile communication base station configured as described above is as follows.
먼저, 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(100)는 송신기에서 스크램블되고 위상 천이된 r(t)신호를 인가받아 위상 천이가 생긴 것을 원상회복 시킴과 아울러 스크램블된 신호를 해독하여 왈쉬 디텍터(110)와 오프셋 디텍터(120)로 각각 출력한다.First, the phase de-lowating / unscrambling unit 100 receives a scrambled and phase shifted r (t) signal from the transmitter, restores the phase shift, and decodes the scrambled signal to detect the Walsh detector. Output to the 110 and the offset detector 120, respectively.
상기 왈쉬 디텍터(110)는 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(100)로부터 출력되는 신호 UZ,I, UZ,Q를 인가받아 위상을 찾아내고 그 위상을 이용하여 I경로의 입력신호를 cos(Θi)로 나누며 Q 경로의 입력신호를 sin(Θi)로 나눠서 두 경로로부터 신호를 더하 W16,k,i를 추정하여 오프셋 디텍터(120)로 출력한다.The Walsh detector 110 receives a signal U Z, I , U Z, Q output from the phase de-lowating / unscrambling unit 100 to find a phase and inputs an I path using the phase. The signal is divided by cos (Θ i ), the input signal of the Q path is divided by sin (Θ i ), the signal is added from the two paths , and W 16, k, i is estimated and output to the offset detector 120.
특히, 수신된 신호와 기지국에서 국부적으로 발생된 code의 위상이 같으면In particular, if the received signal is in phase with the code generated locally at the base station,
UZ,I= Aicos(Θi)*W16,j,i,U Z, I = A i cos (Θ i ) * W 16, j, i ,
UZ,Q= Aicos(Θi)*W16,j,i U Z, Q = A i cos (Θ i ) * W 16, j, i
가 된다. 여기서 Ai는 attenuation을 나타낸다.Becomes Where A i represents attenuation.
그리고, 상기 오프셋 디텍터(120)는 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(100)로부터 출력되는 신호 UZ,I, UZ,Q와 상기 왈쉬 디텍터(110)로부터 출력되는 신호를 곱하여 왈쉬 함수제거 하여 오프셋 신호에 대한 에너지(energy)를 검출한다.The offset detector 120 multiplies the signals U Z, I , U Z, Q output from the phase de-lowating / unscrambler 100 with the signal output from the Walsh detector 110. The function is removed to detect the energy of the offset signal.
상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(100)의 동작을 도 4를 참조하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.The operation of the phase de-lowating / unscrambling unit 100 will be described in detail with reference to FIG. 4 as follows.
먼저, 제1혼합기(100-1)는 기저대역 I경로로부터 출력되는 r(t)신호에 cos(WCt+Θ)신호를 혼합하여 제1저역통과필터(H*(f))(100-5)로 신호를 출력한다.First, the first mixer 100-1 mixes a cos (W C t + Θ) signal with an r (t) signal output from the baseband I path, thereby providing a first low pass filter (H * (f)) (100). Output the signal with -5).
또한, 제2혼합기(100-3)는 I경로와 위상이 90도 차이나는 기저대역 Q경로로부터 출력되는 r(t)신호에 sin(WCt+Θ)신호를 혼합하여 제2저역통과필터(H*(f))(100-7)로 신호를 출력한다.In addition, the second mixer 100-3 mixes the sin (W C t + Θ) signal with the r (t) signal output from the baseband Q path that is 90 degrees out of phase with the I path to form a second low pass filter. Output the signal to (H * (f)) (100-7).
여기서, 상기 기저대역 I경로 및 기저대역 Q경로에 곱해지는 cos(WCt+Θ)신호와 sin(WCt+Θ)신호는 시간지연을 위한 것이다.Here, the cos (W C t + Θ) and sin (W C t + Θ) signals multiplied by the baseband I path and the baseband Q path are for time delay.
그리고, 상기 제1저역통과필터(H*(f))(100-5)는 제1혼합기(100-1)로부터 출력되는 신호를 저대역으로 필터링하여 제3혼합기(100-9)와 제4혼합기(100-11)로 출력한다.The first low pass filter (H * (f)) 100-5 filters the signal output from the first mixer 100-1 into a low band to filter the third mixer 100-9 and the fourth mixer. Output to mixer 100-11.
이때, 상기 제3혼합기(100-9)에는 I경로 역신호 C4096,k*W4,3,k가 곱해지고, 상기 제4혼합기(100-11)에는 Q경로 역신호 C4096,k*W4,2,k가 곱해진다.In this case, the third mixer 100-9 is multiplied by the I path reverse signal C 4096, k * W 4,3, k , and the fourth mixer 100-11 is the Q path reverse signal C 4096, k *. W 4,2, k is multiplied.
또한, 상기 제2저역통과필터(H*(f))(100-7)는 제2혼합기(100-3)로부터 출력되는 신호를 저대역으로 필터링하여 제5혼합기(100-13)와 제6혼합기(100-15)로 출력한다.In addition, the second low pass filter (H * (f)) 100-7 filters the signal output from the second mixer 100-3 to a low band to filter the fifth mixer 100-13 and the sixth mixer. Output to mixer 100-15.
이때, 상기 제5혼합기(100-13)에는 Q경로 역신호 C4096,k*W4,2,k가 곱해지고, 상기 제6혼합기(100-15)에는 I경로 역신호 C4096,k*W4,3,k가 곱해진다.In this case, the fifth mixer 100-13 is multiplied with the Q path inverse signal C 4096, k * W 4,2, k , and the sixth mixer 100-15 has the I path inverse signal C 4096, k *. W 4,3, k is multiplied.
그리고, 상기 제3혼합기(100-9) 및 제5혼합기(100-13)는 제1합산기(100-17)로 신호를 출력한다. 이에 따라 상기 제1합산기(100-17)는 언스크램블되고 위상 천이가 원상 회복된 신호 UZ,I를 출력한다.The third mixer 100-9 and the fifth mixer 100-13 output signals to the first combiner 100-17. Accordingly, the first summers 100-17 output the signals U Z, I which are scrambled and whose phase shift is restored.
또한, 상기 제4혼합기(100-11) 및 제6혼합기(100-15)는 제2합산기(100-19)로 신호를 출력한다. 이에 따라 상기 제2합산기(100-19)는 언스크램블되고 위상 천이가 원상 회복된 신호 UZ,Q를 출력한다.In addition, the fourth mixer 100-11 and the sixth mixer 100-15 output signals to the second combiner 100-19. Accordingly, the second summer 100-19 outputs signals U Z and Q which are scrambled and whose phase shift is restored.
상기 왈시 디텍부(110)의 동작을 도 5를 참조하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.The operation of the Walsh Detecter 110 will now be described in detail with reference to FIG. 5.
먼저, 위상검출부(Θ=tan-1(UZ,I/UZ,Q))(110-1)는 상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(100)로부터 출력되는 신호 UZ,I, UZ,Q를 인가받아 위상을 찾아내고 그위상을 제1위상지연부(110-3)와 제2위상지연부(110-5)로 출력한다.First, the phase detector Θ = tan -1 (U Z, I / U Z, Q ) 110-1 is a signal U Z, output from the phase de-lowating / unscrambling unit 100 , I , U Z, and Q are applied to find the phase and output the phases to the first phase delay unit 110-3 and the second phase delay unit 110-5.
이때, 상기 제1위상지연부(110-3)는 I경로의 위상을 cos(Θi)로 나눈 후 제7혼합기(110-7)로 출력한다.At this time, the first phase delay unit 110-3 divides the phase of the I path by cos (Θ i ) and outputs the result to the seventh mixer 110-7.
또한, 상기 제2위상지연부(110-5)는 Q경로의 위상을 sin(Θi)로 나눈 후 제8혼합기(110-9)로 출력한다.In addition, the second phase delay unit 110-5 divides the phase of the Q path by sin (Θ i ) and outputs the result to the eighth mixer 110-9.
그리고, 상기 제7혼합기(110-7)는 상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(100)로부터 출력되는 신호 UZ,I신호와 제1위상지연부(110-3)로부터 출력되는 신호를 혼합하여 제3합산기(110-11)로 출력한다.In addition, the seventh mixer 110-7 is output from the signal U Z, I signal and the first phase delay unit 110-3 outputted from the phase de-lowating / unscrambling unit 100. The signals are mixed and output to the third summer 110-11.
또한, 상기 제8혼합기(110-9)는 상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(100)로부터 출력되는 신호 UZ,Q신호와 제2위상지연부(110-5)로부터 출력되는 신호를 혼합하여 제3합산기(110-11)로 출력한다.In addition, the eighth mixer 110-9 may be output from the signals U Z and Q signals output from the phase de-lowating / unscrambling unit 100 and the second phase delay unit 110-5. The signals are mixed and output to the third summer 110-11.
따라서, 상기 제3합산기(110-11)는 제7혼합기(110-7)와 제8혼합기(110-9)에서 출력되는 신호를 더하여 W16, k, i를 추정하고, 추정된 왈쉬 함수를 오프셋 디텍터(120)로 출력한다.Therefore, the third summer 110-11 adds the signals output from the seventh mixer 110-7 and the eighth mixer 110-9, estimates W16, k, and i, and calculates the estimated Walsh function. Output to the offset detector 120.
상기 오프셋 디텍부(120)의 동작을 도 6를 참조하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.The operation of the offset detector 120 will now be described in detail with reference to FIG. 6.
먼저, 제9혼합기(120-1)는 상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(100)로부터 출력되는 신호 UZ,I와 상기 왈쉬 디텍터(110)에서 출력되는 신호 W16,k,i를 혼합하여 제1적분부(120-5)로 출력한다.First, the ninth mixer 120-1 is a signal U Z, I output from the phase de-lowating / unscrambler 100 and a signal W 16, k, output from the Walsh detector 110 . i is mixed and output to the first integrator 120-5.
또한, 제10혼합기(120-3)는 상기 패이즈 디-로우테이팅/언스크램블링부(100)로부터 출력되는 신호 UZ,Q와 상기 왈쉬 디텍터(110)에서 출력되는 신호 W16,k,i를 혼합하여 제2적분부(120-7)로 출력한다.In addition, the tenth mixer 120-3 may output signals U Z and Q output from the phase de-lowating / unscrambling unit 100 and signals W 16, k and output from the Walsh detector 110 . i is mixed and output to the second integrator 120-7.
그리고, 상기 제1적분부(120-5)와 제2적분부(120-7)는 상기 제9혼합기(120-1)와 제10혼합기(120-3)로부터 출력되는 신호를 Nw 만큼 각각 적분하여 제1제곱기(120-9) 및 제2제곱기(120-11)로 출력한다.The first integrating unit 120-5 and the second integrating unit 120-7 integrate the signals output from the ninth mixer 120-1 and the tenth mixer 120-3 by Nw, respectively. And output to the first squarer (120-9) and the second squarer (120-11).
이어, 상기 제1제곱기(120-9)와 제2제곱기(120-11)는 제4합산기(120-13)로 신호를 출력한다.Subsequently, the first squarer 120-9 and the second squarer 120-11 output a signal to the fourth summer 120-13.
따라서, 상기 제4합산기(120-13)는 제1제곱기(120-9)와 제2제곱기(120-11)는 신호를 합산하여 오프셋을 검출하고, 동기가 맞는 오프셋에 대하여서는 에너지가 검출되며, 동기가 맞지 않는 오프셋에 대하여서는 '0'에 가까운 값을 갖는다.Accordingly, the fourth summer 120-13 adds the first squarer 120-9 and the second squarer 120-11 to detect the offset, and the energy of the offset is synchronized. Is detected and has a value close to '0' for an offset that is not synchronized.
이상에서 상기한 바와 같이 본 발명은 왈쉬 디텍터로 액세스 프리앰블 시그니춰를 각 오프셋에 대하여 구하고, 이를 해당 오프셋에 곱하여 에너지를 검출함으로써 일반적으로 사용될 수 있는 오프셋 디텍터의 H/W 복잡도를 대폭 감소시키는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of greatly reducing the H / W complexity of an offset detector that can be generally used by obtaining an access preamble signature for each offset using a Walsh detector and multiplying the offset to detect the energy. .
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