KR100399770B1 - 코드분할다중접속 모뎀 주문형집적회로의 복조 추적 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기지국과 단말국간에 일정치 않은 다중 경로를 통해서 수신되는 신호중 실제 정보가 실린 경로를 신속히 추적해 낼 수 있는 CDMA 모뎀 주문형 집적회로의 복조 추적 시스템에 관한 것으로,

본 발명은 안테나(ant)를 통해서 수신되는 다수의 경로(path)의 확산신호로 부터 1 개의 경로(path)에 대해 1 개의 레이크(rake)를 할당하여 그 경로(path)의 pn offset에 동기된 온 시간(on time)확산, 경로의 pn offset-1/2칩 확산, 경로의 pn offset+1/2칩 확산으로 시간 분할하여 복조하는 3개의 확산기(despreader1-3)와; 상기 3 개의 확산기(despreader 1-3)에서 확산 복조된 신호의 에너지를 검출하여 정보가 실린 경로의 움직임을 추적하는 레이크 오프셋 제어 신호를 출력하는 경로 추적 알고리즘(PTA)으로 구성되게 된다.

Description

코드분할다중접속 모뎀 주문형집적회로의 복조 추적 시스템{Demodulation Track System of CDMA Modem ASIC}

본 발명은 CDMA 모뎀 주문형집적회로의 복조 추적 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기지국과 단말국간에 일정치 않은 다중 경로를 통해서 수신되는 신호중 실제 정보가 실린 경로를 신속히 추적해 낼 수 있는 CDMA 모뎀 주문형 집적회로의 복조 추적 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 전자파를 이용하여 통신을 할때 전송품질에 영향을 주는 현상 중에 가장 큰 영향을 주는 요인이 다중 경로에 의한 페이딩(fading)이다.

상기 다중 경로에 의한 페이딩은 서로 다른 경로로 수신기에 도착한 신호의 위상차이(시간 지연차이)에 의하여 발생하는 것이다.

이러한 페이딩은 신호의 크기를 감소시키므로 신호대 간섭비(C/I;Carrier to interference ratio}를 악화시켜 전송에러를 집중적으로 발생시킨다.

그리고 시간지연은 신호간 간섭(ISI; Inter-symbol interference)을 발생시키고 대개의 전파를 이용한 통신방식에서는 페이딩은 다이버시티 기법을 이용하여 어느 정도 극복을 하고 있으며, 상기 시간지연을 보상하는 등화기(equalizer)를 이용하여 신호간 간섭을 줄이고 있다.

따라서 CDMA 방식에서는 다중 경로에 의한 영향을 줄이기 위하여 다수의 다중 경로 도래신호를 독립적으로 추적하는 레이크 수신기(Rake receiver)를 사용하고, 이 레이크 수신기 사용은 CDMA 방식의 중요한 특징 중 하나이다.

상기 레이크 수신기는 시간차(지연)가 있는 여러 신호를 분리해 낼 수 있는 기능을 갖는 수신기를 말하는 것으로, 이 수신기는 도 1 에 도시한 바와 같이, 다중 경로(Path1,2,3)로 부터 안테나를 통해서 수신되는 확산된 CDMA 복조신호를 역확산 복조하는 여러개의 코릴레이터(correlator 1-n)로 구성되며, CDMA의 대역 확산 원리에 의해서 얻을 수 있는 특성 중 하나이다.

또한 상기 레이크 수신기는 시간 지연을 가지는 서로 다른 신호들을 수신하는 것외에도 소프트 핸드 오프시 서로 다른 기지국에서 오는 신호를 함께 수신하는데도 사용된다.

이와 같이 레이크 수신기의 각각의 코릴레이터는 서로 다른 의사잡음(PN)오프 셋을 가지고 확산(despreading)을 수행한다.

상기 각각의 경로를 통해 수신되는 신호의 시간 지연은 단말국의 이동성과 주변상황의 변화에 따라 조금씩 변하게 된다.

따라서 기지국에서는 이러한 변화를 알아 각 경로를 통해 수신되는 신호에 대하여 정확한 시간 지연의 변화를 신호 복조하는 경로를 추적하는 장치가 필요하고, 이러한 장치를 레이크 수신기의 추적기(Tracker)이다.

이러한 추적기는 현재 기지국이 잡고 있는 경로의 시간지연의 변화를 관찰하고 실제 정보가 실린 경로를 중심으로 변화가 있으면 코릴레이터의 의사잡음(PN) 오프 셋에 대하여 ±1/2 PN 칩(Chip)의 시간 지연에 대해 확산을 수행하여 각 지점에서 추출된 신호 레벨의 변화를 관찰하고 신호의 에너지를 검출하고 이를 이용하여 정보가 실린 경로의 움직임(수신신호의 위상변화)즉 시간지연 변화를 추적한다.

이와 같이 정보가 실린 경로를 추적하는 추적기는 도 2 에 도시한 바와 같이, 한개의 경로(path)당 3 개의 레이크(rake1-3)즉 확산기(despreader1-3)가 필요하고, 이 확산기는 소프트웨어를 통해서 경로(path)당 3 개의 레이크 각각을 제어하도록 구성되어 있다.

그리고 도 3 에 도시한 바와 같이, 상기 각 레이크는 내부적으로 직렬 구성되어 있어, 각 경로 마다 3개의 레이크(rake) 즉 n 번째 레이크, (n+1)번째 레이크,(n+2)번째 레이크를 각각 온 시간 확산, -1/2칩 확산, +1/2칩 확산으로 시간 분할(time sharing)하여 사용하게 되어 있다.

그러므로 종래의 추적기는 경로 당 3 개의 레이크를 일일이 제어하여야 하므로 소프트웨어 동작의 양이 증가하게 되는가 하면, 경로 당 3 개의 레이크를 시간 분할하여 사용하게 되므로 정해진 시간내 사용 가능한 레이크의 수도 줄어들게 되는 문제점을 가지게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 기지국에서 수시로 변화하는 수신시간이 일정치 않은 경로를 통해서 수신되는 레이크에 3개의 확산신호를 병렬로 일시에 제어하여 정해진 시간내에 가능한 한 많은 량의 레이크를 수행할 수 있는 추적기를 제공하고자 하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 다수의 경로로 부터 안테나를 통해서 수신되는 한개의 경로에서 한개의 레이크에 3 개의 확산신호를 역확산 복조하는 3 개의 확산기를 병렬로 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.즉, 본 발명에 CDMA 모뎀 주문형집적회로의 복조 추적 시스템의 일 실시예에 따르면, 기지국과 단말국간에 일정치 않은 다중 경로를 통해 단말국의 안테나로 수신되는 확산된 신호중 실제 정보가 실린 경로를 신속하게 추적하는 CDMA 모뎀 주문형 직접 회로의 복조 추적 시스템에 있어서, 상기 다중 경로를 통해 단말국의 안테나로 수신되는 각 경로에 대한 확산된 신호가 각 경로의 레이크에 입력되면, 해당 레이크에 입력되는 확산된 신호를 온 시간확산, -1/2칩 확산, +1/2칩 확산으로 각각 시간 분할하고, 상기 시간 분할된 온 시간확산, -1/2칩 확산, +1/2칩 확산신호를 동시에 역확산 복조하여 각 확산 신호에 대한 오프셋값을 계산하는 3개의 확산기와; 상기 3 개의 확산기에서 각각 역확산 복조되어 계산된 각 확산 신호에 대한 오프셋값에 따라 정보가 실린 경로의 움직임을 추적하는 경로 추적부를 포함하되, 상기 3개의 확산기는 각각 병렬로 연결 구성될 수 있는 것이다. 여기서, 상기 3개의 확산기에서 역확산 오프셋 계산시 온 시간 확산 신호를 이용하여 -1/2칩 확산, +1/2칩 확산신호의 오프셋을 계산한다.

도 1 은 일반적인 다중경로 레이크 수신 시스템의 수신 블럭도

도 2 는 종래 CDMA 모뎀 주문형집적회로의 복조 추적 시스템의 블럭도

도 3 은 종래 CDMA 모뎀 주문형집적회로의 복조 추적 시스템의 다이어그램

도 4 는 본 발명 CDMA 모뎀 주문형집적회로의 복조 추적 시스템의 다이어 그램

도 5 는 본 발명 CDMA 모뎀 주문형집적회로의 복조 추적 시스템의 블럭도* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

despreader 1-3; 확산기 PTA; 경로 추적 알고리즘

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4 는 본 발명 CDMA 모뎀 주문형집적회로의 복조 추적 시스템의 다이어그램이고, 도 5 는 본 발명 CDMA 모뎀 주문형집적회로의 복조 추적 시스템의 블럭도 로서, 다수의 경로(path)로 부터 안테나(ant)를 통해서 수신되는 확산된 신호를 한개의 경로(path)에서 1 개의 레이크(rake)에 온 시간(on time)확산, -1/2칩 확산,+1/2칩 확산으로 시간 분할하여 복조하는 3개의 확산기(despreader1-3)와; 상기 3 개의 확산기(despreader 1-3)에서 확산 복조된 신호의 에너지를 검출하여 정보가 실린 경로의 움직임을 추적하는 레이크 오프셋 제어 신호를 출력하는 경로 추적 알고리즘(PTA)으로 구성되게 된다.

상기 한개의 경로(path)에서 1 개의 레이크(rake)에 구성되는 3 개의 확산기(despreader 1-3)는 병렬로 구성하여서 된 것이다.

상기 3개의 확산기(despreader 1-3)는 온 시간 확산 제어시 -1/2칩 확산, +1/2칩 확산에 대한 제어가 자동으로 이루어지도록 구성한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 기지국과 단말기간에 발생하는 다수의 경로(path)로 부터 안테나(ant)를 통해서 수신되는 온시간 확산 -1/2칩 확산, +1/2칩 확산된 신호는 한개의 경로(path)당 1 개의 레이크(rake)에 입력된다.

상기 1 개의 레이크(rake)에 입력된 확산신호는 도 5 에 도시한 바와 같이, 온시간 확산 -1/2칩 확산, +1/2칩 확산신호로 시간 분할하여 병렬로 구성된 온시간 확산기(despreader1), -1/2칩 확산기(despreader2), +1/2칩 확산기(despreader3)각각으로 병렬 입력되게 된다.

따라서 상기 3개의 확산기(despreader 1-3)에서는 상기 병렬 입력된 온시간(on time)확산신호, -1/2칩 확산신호, +1/2칩 확산신호에 대한 제어를 일시에 자동 으로 수행하게 되는데, 이때 상기 3 개의 확산기(despreader 1-3)에서는 입력되는 온 시간 확산신호를 이용하여 -1/2칩 확산신호, +1/2칩 확산신호의 오프셋을 계산한다.

상기 3 개의 확산기(despreader 1-3)에서 계산된 신호는 경로 추적 알고리즘(PTA)에 입력되게 되고, 상기 경로 추적 알고리즘(PTA)에서는 입력된 신호의 에너지를 검출하여 정보가 실린 경로의 움직임을 추적하는 레이크 오프셋 제어 신호를 출력하게 되는 것이다.결국, 본 발명에 따른 CDMA 모뎀 주문형 직접 회로의 복조 추적 시스템은, 다중 경로를 통해 단말국의 안테나로 수신되는 각 경로에 대한 확산된 신호가 각 경로의 레이크에 입력되면, 해당 레이크에 입력되는 확산된 신호를 온시간 확산기(1), -1/2칩 확산기(2), +1/2칩 확산기(3)를 통해 온 시간확산, -1/2칩 확산, +1/2칩 확산으로 각각 시간 분할하고, 상기 시간 분할된 온 시간확산, -1/2칩 확산, +1/2칩 확산신호를 동시에 역확산 복조하여 각 확산 신호에 대한 오프셋값을 계산한다. 여기서, 각 확산기(1, 2, 3)는 병렬로 연결 구성된다.이렇게 3개의 확산기(1, 2, 3)에서 각각 역확산 복조되어 계산된 각 확산 신호에 대한 오프셋값에 따라 정보가 실린 경로의 움직임을 경로 추적 알고리즘을 통해 추적하게 되는 것이다. 이때, 상기 3개의 확산기(1, 2, 3)에서 역확산 오프셋 을 계산할 때, 온 시간 확산 신호를 이용하여 -1/2칩 확산, +1/2칩 확산신호의 오프셋을 계산하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 다수의 경로로 부터 안테나를 통해서 수신되는 정보에 대하여 한개의 경로에서 한개의 레이크에 3 개의 확산기가 병렬로 구성하여 3 개의 확산된 신호가 한번에 입력하여 역확산 복조하도록 함으로써, 사용 가능한 전체 레이크가 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 수신되는 실제 정보가 실린 경로를 정해진 시간내에 가능한 한 많은 량의 레이크를 수행할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims (3)

1. 기지국과 단말국간에 일정치 않은 다중 경로를 통해 단말국의 안테나로 수신되는 확산된 신호중 실제 정보가 실린 경로를 신속하게 추적하는 CDMA 모뎀 주문형 직접 회로의 복조 추적 시스템에 있어서,

   상기 다중 경로를 통해 단말국의 안테나로 수신되는 각 경로에 대한 확산된 신호가 각 경로의 레이크에 입력되면, 해당 레이크에 입력되는 확산된 신호를 온 시간확산, -1/2칩 확산, +1/2칩 확산으로 각각 시간 분할하고, 상기 시간 분할된 온 시간확산, -1/2칩 확산, +1/2칩 확산신호를 동시에 역확산 복조하여 각 확산 신호에 대한 오프셋값을 계산하는 3개의 확산기와;

   상기 3 개의 확산기에서 각각 역확산 복조되어 계산된 각 확산 신호에 대한 오프셋값에 따라 정보가 실린 경로의 움직임을 추적하는 경로 추적부를 포함하되,

   상기 3개의 확산기는 각각 병렬로 연결 구성되는 CDMA 모뎀 주문형집적회로의 복조 추적 시스템.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 3개의 확산기에서 역확산 오프셋 계산시 온 시간 확산 신호를 이용하여 -1/2칩 확산, +1/2칩 확산신호의 오프셋을 계산하는 CDMA 모뎀 주문형집적회로의 복조 추적 시스템.