KR100463512B1 - 통신 시스템의 수신기에서 왈시 인덱스 찾는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

수신된 신호의 왈시 인덱스를 빠르게 찾기 위한 통신 시스템의 수신기에서 왈시 인덱스 찾는 장치 및 방법에 관한 것으로, 통신 시스템 수신기에서, 왈시 칩 레이트의 클럭신호를 입력받아 입력신호의 왈시 시퀀스 값이 몇 번째 비트인가를 카운트하는 카운터부와, 카운터부로 출력된 상기 왈시 시퀀스의 비트를 디코딩하여 클럭신호를 발생시키는 디코더와, 디코더에서 출력된 클럭 신호를 입력받아 왈시 함수로부터 인가되는 신호에 따라 왈시 비트를 출력하여 수신된 왈시 시퀀스의 인덱스를 발생시키는 복수개의 플립플랍을 포함하여 구성된 것으로, 수신된 M 상 왈시 시퀀스의 인덱스를 빠르게 찾음으로서 복조기의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

통신 시스템의 수신기에서 왈시 인덱스 찾는 장치 및 방법{Method and apparatus for finding Walsh index of communication system receiver}

본 발명은 통신 시스템 수신기에 관한 것으로, 특히 통신 시스템의 수신기에서 왈시 인덱스 찾는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 통신 시스템에서 역방향 CDMA 채널은 접속 채널과 트래픽 채널로 이루어지는데 접속 채널은 페이징 채널당 최대로 32개까지의 접속 채널을 대응시킬 수 있으며 역방향 CDMA 채널을 설계상 채널 용량의 제한이 없으나 역방향 CDMA 채널에서 사용할 수 있는 전체 채널수는 이동국간의 간섭작음에 의해 결정된다.

여기서 접속 채널은 정보전송율이 4800bps로 고정되어진 반면 트래픽채널은 음성과 데이터의 양에 따라 1200, 2400, 4800, 9600bps로 정보전송율이 가변될 수 있다.

또한 역방향 링크의 채널 부호화에서는 부호화율이 1/3이고 구속장이 9인 콘볼루션날 부호기, 블록 인터리버등을 사용하고 있고, 왈시 함수에 대해서는 직교 변조과정에 사용하여 기지국에서 복조시에 성능을 개선하는 방안으로 사용한다.

여기서 왈시 함수에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

M-ary 왈시 코드 변조방식이 사용되는 통신 시스템에서 신호 정보는 N 심볼들의 그룹들로 집합되는데(여기서는=M) 이때 그들 각각은 왈시 함수들의 한정된 숫자(M)중의 하나상에 맵핑된다. 예를 들면, 64 상 변조방식이 사용되는 경우에는(M=64) 신호 정보가 각각 6개의 심볼들의 그룹들로 집합되어진다.

여기서 각 왈시 함수는 64개의 왈시 '칩'들에 의하여 나타내지며, 이때 각 왈시 칩은 '0','1'이다. 여기에서 6개의 심볼들의 각 그룹에 해당하는 하나의 왈시 함수를 선택하는데 사용되며, 이것은 데이터 심볼들을 대신하여 전송되어진다. 각 전송된 왈시 함수(또는 코드)는 n이 0에서 63인 Wn 인덱스로 나타난다.

따라서, 수신된 변조 신호를 디코드하기 위하여 FHT는 특정 왈시 함수로 변조된 수신된 신호를 왈시 함수들의 소정 세트내의 각 왈시 함수와 비교하여 어떤 함수가 수신되었나를 결정한다.

이하, 종래 기술에 따른 통신 시스템의 수신기에서 왈시 인덱스 찾는 방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래에는 IS-95와 IS-2000의 표준안에서 접속 채널과 역방향 링크의 트래픽 채널의 일부에 직교 변조를 사용하고 있다.

이는 6개의 심볼을 64 상 직교 시퀀스로 변조하고 있으며 수신단에서는 수신된 신호의 왈시 인덱스를 찾아 신호를 복조한다.

여기서 수신된 신호의 왈시 인덱스를 찾기위해 종래에는 FHT를 사용해 왔다.

즉, FHT방법은 수신된 신호의 모든 시퀀스(sequence)에 대해 에너지를 구한 후에 가장 큰 에너지를 갖는 시퀀스의 인덱스를 취하는 방법으로 에너지를 구하기 위해 수학적 연산이 필요하고, 에너지가 필요하지 않은 경우에도 단지 인덱스를 구하기 위해 에너지를 구해야 하는 오버헤드(overhead)가 필요하므로 매우 긴 시퀀스에 대해서는 연산에 많은 시간이 요구된다.

결국, 수신된 신호의 시퀀스 인덱스를 알지 못하는 경우에 시퀀스의 인덱스를 알기 위해서는 긴 M 상 시퀀스에 FHT를 이용하여 수신된 M 상 시퀀스의 인덱스 결과가 출력될때까지 많은 시간을 기다려야 하고, 또한 룩업 테이블(look-up table)을 가지고 M-비트들에 대하여 비트 - 비트로 최대 M개의 시퀀스에 대하여 비교해야 하는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 통신 시스템의 수신기에서 수신된 신호의 왈시 인덱스를 빠르게 찾아냄으로서 복조기의 성능을 향상시키기 위한 통신 시스템의 수신기에서 왈시 인덱스 찾는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 통신 시스템의 수신측에서 왈시 인덱스 찾는 장치는, 코드 길이 M(= 2ⁿ)인 왈시 함수를 이용하여 변조된 신호를 수신하기 위한 통신 시스템에 있어서, 왈시 칩 레이트의 클럭신호를 입력받아 카운팅하는 카운터부와, 상기 카운터부로 출력된 신호를 디코딩하여 적어도 하나의 M/2ⁱ(1 ≤ i ≤ n, i는 정수)에 해당하는 신호를 출력하는 디코더와, 상기 디코더의 출력 신호에 따라 수신신호로부터 얻어진 길이 M이고, 0부터 (M-1)의 비트 인덱스(bit index)를 가지는 비트들로 구성된 왈시 함수로부터 적어도 하나의 특정 비트 인덱스에 해당하는 비트값을 이용하여 상기 왈시함수의 왈시 인덱스(walsh index)를 출력하는 다수의 플립플랍(FlipFlop)을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 통신 시스템의 수신측에서 왈시 인덱스 찾는 방법은, 길이가 M(=2ⁿ)이고 0 부터 (M-1) 까지의 비트 인덱스를 가지는 비트들로 구성된 왈시 함수를 수신하는 제1단계와, 수신된 상기 왈시 함수의 M/2ⁱ(1 ≤ i ≤ n, i는 정수) 번째에 해당하는 비트 값들로 n 비트의 왈시함수의 왈시 인덱스를 결정하는 제2단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 통신 시스템의 수신기에서 왈시 인덱스 찾는 장치 의 구성을 나타낸 블록도

도 2는 본 발명에 따른 통신 시스템 수신기에서 왈시 인덱스 찾는 방법을 나타낸 플로우 차트

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 카운터부 2 : 디코더

3a 내지 3n : 플립플랍

본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 통신 시스템의 수신기에서 왈시 인덱스 찾는 장치 및 방법의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 통신 시스템의 수신기에서 왈시 인덱스 찾는 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 통신 시스템의 수신기에서 왈시 인덱스 찾는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 먼저 카운터부(1)는 왈시 칩 레이트의 클럭 신호를 입력받아 입력신호의 왈시 시퀀스 값이 몇번째 비트인가를 카운터한다.

이어서 디코더(2)는 상기 카운터부(1)로 출력된 비트를 디코딩하여 복수개의 플립플랍(3a 내지 3n)이 인식하도록 상기 복수개의 플립플랍(3a 내지 3n)에 클럭 신호로 인가한다.

그리고 상기 복수개의 플립플랍(3a 내지 3n)은 상기 디코더(2)의 클럭 신호를 입력받아 왈시 함수로부터 인가되는 신호에 따라 왈시 비트를 출력하여 수신된 왈시 시퀀스의 인덱스를 최상위 비트(MSB)와 최하위 비트(LSB)로 발생시켜 출력한다.

이와 같이 본 발명에 따른 통신 시스템의 수신기에서 왈시 인덱스 찾는 방법에 대해서 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 순차적으로 입력되고 있는 왈시 함수의 인덱스를 구하기 위한 방법에 대하여 상세히 설명하면 길이가 M 이고 인덱스 m인 왈시 함수는로 표시되고, M*M 하다머드 행렬의 m번째 열로 나타난다. 이 때, 하다머드 행렬은 다음과 같은 방법으로 만들어진다.

= 0,=,,...,=

여기서 M은 2^k(k=0,1,2,3,....)이고,은의 2진 보수이다.

먼저, 통신 시스템의 수신기는 길이가 M 이고 인덱스 m인 왈시 함수를 수신한다(S1).

이어서 수신된 왈시 함수의 'M/2'번째 비트가 '0'번째 비트와 동일한지 여부를 판단한다(S2). 여기서 '0'번째 비트라 함은 M 개의 왈시 함수를 '0'번째, '1'번째, '2'번째,....'M-1'번째 순으로 나열했을 때 '0'번째 비트를 의미한다.

상기 판단 결과(S2), 수신된 왈시 함수의 'M/2'번째 비트가 '0'번째 비트와 동일 하면, 상기 왈시 함수는 하위 인덱스를 갖는다(S3).

한편 상기 판단 결과(S2), 동일 비트가 아니면 상기 왈시 함수는 상위 인덱스를 갖는다(S4).

여기서 상기 하위 인덱스는 0 ~ (M-1)/2의 인덱스이고, 상위 인덱스는 M/2 ~ M-1의 인덱스이다.

이어서 수신된 왈시 함수가 하위 인덱스를 갖게 되면, 다시 상기 왈시 함수의 'M/4', 'M/8',..., '2', '1'번째 비트를 위의 방법과 동일한 방법으로 '0'번째 비트와 비교하여 동일한지 여부를 판단한다(S5).

상기 판단 결과(S5), 각각의 비트가 '0'번째 비트와 동일하면, 수신된 왈시 함수의 인덱스를 각 하위 왈시함수의 인덱스 범위에서 찾는다(S7).

한편 상기 판단 결과, 각각의 비트가 '0'번째 비트와 동일하지 않으면 수신된 왈시 함수는 해당 상위 인덱스를 갖게 된다(S6).

여기서 'M/2' 번째 비트 값을 MSB(Most Significant Bit)로 하고, 'M/4' 번째 비트 값을 두 번째 MSB로 하며, 'M/8' 번째 비트 값을 세 번째 MSB로 하며,...., 첫 번째 비트 값을 LSB(Least Significant Bit)로 한 것을 상기 왈시 함수의 인덱스의 이진 값(binary value)으로 결정한다.

또한, 모든 인덱스의 왈시 함수에 대하여, '0'번째 비트는 항상 0이다. 만일 '0'번째 비트가 0이 아니라면, 해당 왈시 함수는 데이터 값 '1'에 배타적 논리합(XOR)되어서 들어오고 있음을 알 수 있으므로 이 경우에는 모든 비트들을 반전 시킨 후에 위의 방법을 적용시켜 수신된 시퀀스의 인덱스를 찾을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 통신 시스템의 수신기에서 왈시 인덱스 찾는 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

수신된 M상 왈시 함수에 대하여 수학적 연산없이 단지 몇 개의 비트들을 왈시 칩 레이트의 클럭신호로 M/2+1 클럭 이내에 수신된 시퀀스의 인덱스를 찾으므로서, 복조기의 성능을 향상시킬수 있는 효과가 있다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (8)

1. 코드 길이 M(= 2ⁿ)인 왈시 함수를 이용하여 변조된 신호를 수신하기 위한 통신 시스템에 있어서,

   왈시 칩 레이트의 클럭신호를 입력받아 카운팅하는 카운터부와,

   상기 카운터부로 출력된 신호를 디코딩하여 적어도 하나의 M/2ⁱ(1 ≤ i ≤ n, i는 정수)에 해당하는 신호를 출력하는 디코더와,

   상기 디코더의 출력 신호에 따라 수신신호로부터 얻어진 길이 M이고, 0부터 (M-1)의 비트 인덱스(bit index)를 가지는 비트들로 구성된 왈시 함수로부터 적어도 하나의 특정 비트 인덱스에 해당하는 비트값을 이용하여 상기 왈시함수의 왈시 인덱스(walsh index)를 출력하는 다수의 플립플랍(FlipFlop)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 왈시 인덱스 찾는 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 왈시함수의 인덱스는 n 비트로 구성되고, 최상위 비트(MSB)는 상기 왈시함수의 M/2 비트 인덱스에 해당하는 비트값으로 하고, 최하위 비트는 상기 왈시함수의 비트 인덱스 1에 해당하는 비트값인 것을 특징으로 하는 왈시 인덱스 찾는 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 통신 시스템의 수신측에서,

   길이가 M(=2ⁿ)이고 0 부터 (M-1) 까지의 비트 인덱스를 가지는 비트들로 구성된 왈시 함수를 수신하는 제1단계와,

   수신된 상기 왈시 함수의 M/2ⁱ(1 ≤ i ≤ n, i는 정수) 번째에 해당하는 비트 값들로 n 비트의 왈시함수의 왈시 인덱스를 결정하는 제2단계를 포함하는 왈시 인덱스 찾는 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 왈시함수의 인덱스의 최상위 비트(MSB)는 상기 왈시함수의 M/2 비트 인덱스에 해당하는 비트값으로 하고, 최하위 비트는 상기 왈시함수의 비트 인덱스 1에 해당하는 비트값인 것을 특징으로 하는 왈시 인덱스 찾는 방법.
8. 제6항에 있어서,

   상기 왈시함수의 비트 인덱스 0에 해당하는 비트값이 1인 경우, 상기 왈시함수의 모든 비트값을 반전시키고, 상기 제2단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 왈시 인덱스 찾는 방법.