KR100479566B1 - 코드변조전송방법및이방법에따라동작하는전송시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광대역 신호의 전송 채널을 통해 기지국(BS)과 다수의 가입자 이동국(MS) 사이에서 데이터를 전송하기 위한 전송 방법에 관한 것이다. 이러한 채널은 상기 광대역 신호를 변조시키는 상이한 코드(C_S,C₁,...,C_q)에 의해 구별될 수 있으며, 각각의 전송 채널을 통해 전송되어지는 데이터에 의해 그들 각각이 변조되어 상기 광대역 신호에 중첩된다. 본 발명에 따라, 적어도 하나의 전송 채널(예를 들어 C_S)은 자신의 위상각이 다른 나머지 전송 채널의 위상각에 대해 설정 양 만큼 시스트된다는 점에서 다른 나머지 전송 채널(C₁,...,C_q)에 비해 우선 순위 설정된 채널로서 강조된다.

Description

코드 변조 전송 방법 및 이 방법에 따라 동작하는 전송 시스템{CODE-MODULATED TRANSMISSION PROCESS AND TRANSMISSION SYSTEM OPERATING ACCORDING THERETO}

본 발명은 청구항 1 항 또는 청구항 10 항의 전제부에 따른 코드 변조 방법 및 상기 방법에 따라 동작하는 전송 시스템에 관한 것이다.

코드 변조 전송 방식(CDMA : Code Division Multiple Access)에 따라 동작하는 전송 시스템은 무선 필드가 다수의 가입자에 의해 공동으로 사용되는 원격 통신 시스템을 구성한다. 원격 통신 시스템은 기지국에 접속된 고정 또는 이동 가입자국(subscriber station)을 포함한다. 이러한 상황에서, 가입자는 상기 기지국을 통해 다른 가입자와 통신할 수 있다. 이를 위해, DE 4 333 396 A1에 이미 개시된 바와 같이 CDMA 방식의 경우에, 이러한 원격 통신 채널로 각각 전송될 유용 정보를 채널-특정 엔코딩(channel-specific encoding)함으로써 전송 채널들은 서로 구별된다. 채널-특정 엔코딩은, 예를 들어 기지국에서 가입자 이동국으로의 전송(이하 "다운 링크" 전송이라 칭함)의 경우, 특정 전송 채널로 전송되어지는 각각의 유용 정보 비트는 칩("서브 비트")으로 지정된 고정된 개수의 비트로 분할되는 방식으로, 송신단에서 발생한다. 이러한 칩들에 의해 형성된 칩 시퀀스는 개별적인 전송 채널의 특성 칩 시퀀스를 구성한다. 각각의 전송 채널에 대해 이러한 방식으로 형성된 코드를 사용하여, RF 반송파 신호가 변조되는데, 이는 개별적인 코드가 상기 변조된 반송 신호에 중첩되도록 이루어진다.

수신 측, 즉 가정된 예에서 각 가입자 이동국에서는, 처음에 각각의 가입자 이동국에 적합한 전송 채널 및 그에따른 코드가 복조 및 필터링에 의해 상기 수신된 RF 반송파 신호로부터 선택되며, 최종적으로 상기 전송 채널로 전송된 유용 정보는 수신된 RF 반송파 신호로부터 복원된다.

CDMA 방식의 경우, 전송되는 유용 정보의 밴드폭은 앞서 설명된 정보의 엔코딩의 결과로서 넓어진다. 이는 "확산 스펙트럼" 전송 방식으로 언급된다. 여기에서, 사용 가능한 전체 주파수 폭이 유용 정보의 전송을 위해 사용된다.

CDMA 방식과 공지된 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식의 조합으로 구성되는 수정된 CDMA방식, 즉 TCDMA 방식의 경우, 고정된 개수의 시간 슬롯들이 각각의 코드 및 그에 따른 채널을 위해 제공되어, 시간 분할 다중화 모드에서 각각의 코드가 다수의 가입자에 의해 사용될 수 있게 된다.

EP-A-430587호에는 코드 변조 전송 방법으로 동작하는 전송 시스템이 공지되어 있는데, 상기 시스템에서 전송 채널은 코드로 변조된 다수의 고주파-반송파로 재현되고, 코드로 변조된 상기 고주파-반송파의 위상은 동기된다.

도 1은 동기식 CDMA 방식의 일반적인 설명을 위한 블록도.

도 2는 TDMA 방식으로 각각의 코드를 위해 제공된 시간 슬롯의 설명을 위한 블록도.

도 3은 기지국의 가능한 설계를 개략적으로 도시한 도면.

도 4는 가입자 이동국의 가능한 설계를 개략적으로 도시한 도면.

본 발명의 목적은, 다른 코드/전송슬롯에 비해 특정 코드를 갖는 고정된 전송 채널을 수신 단부에서 매우 신뢰적으로 검출할 수 있도록 하기 위해 청구항 1 및 청구항 10의 전제부에 따른 코드 변조 전송 방식이나 전송 방식을 제공하는 것이다.

상기 목적은 청구항 1 항에서 주어진 방법의 특징에 의해서 상기 청구항의 전제부에 따른 코드 변조 전송 방식으로 달성된다.

본 발명은 각각의 우선 순위 설정된 코드 및 그에 따른 전송 채널이 가입자 이동국에서 다른 코드에 비해 상대적으로 낮은 추가적 제어 비용으로 검출될 수 있다는 장점을 갖는다.

본 발명에 따른 실제적인 상세 사항 및 본 발명에 따라 동작하는 전송 시스템은 청구항 2 내지 청구항 10에서 제공된다.

본 발명의 상기 기술들은 도면을 참조한 아래와 같은 상세한 설명을 고려하여 쉽게 이해될 수 있다.

본 발명은 TCDMA 방식의 예를 사용하여 아래에서 설명된다. 그러나, 본 발명은 TCDMA 방식에 한정되는 것이 아니라, 앞서 언급된 CDMA 방식에 적용될 수도 있다는 것을 알 수 있다.

도 1은 개략적인 형태로 동기식 CDMA 방식의 원리를 상세히 도시한다. 이러한 방식에 따라, 시간 분할 모드에 있어서 기지국으로부터 가입자 이동국으로, 그리고, 가입자 이동국으로부터 기지국으로의 전송을 위해, 기지국과 가입자 이동국 사이의 무선 링크가 선택적으로 사용된다. 상술된 첫번째 전송 방향은 "다운 링크"로서 도 1에서 지정되며, 두 번째 전송방향은 "업 링크"로서 지정된다. (도 1 에 도시된) 시간 간격 0 내지 T_D에 있어서, 예시적인 방법으로 서브-간격 0 내지 T_D/2는 "다운 링크"로 준비된다. 반면에 나머지 서브-간격 T_D/2 내지 T _D는 "업 링크"를 위해 사용된다.

도입부에서 이미 언급된 바와 같이, 유용 정보의 전송은 CDMA 방식의 경우에 코드를 사용하여 정의되는 전송 채널내에서 발생한다. 전송될 유용 정보와 변조되는 이러한 코드를 사용하여, 안테나를 통해 방송되는 RF 반송파 신호 변조가 이루어진다. 이러한 코드는 도 1에서 C_S,C₁,C₂,..., C_q로 지정된다. 여기에서, 코드(C_s)는 적어도 동기 정보가 설정된 동기화 패턴의 형태로 전송되는 전송 채널을 나타낸다. 다른 코드는 유용 데이터를 전송하기 위해 사용된다. 여기에서, 유용 데이터는 임의의 디지털 형태로 이해되어야 한다는 것이 주지되어야 한다. 이것은 예를 들어 문자 신호 및 데이터 신호, 디지털 형태의 음성 신호, 디지털 비디오 신호들을 포함한다.

도 2는 고정된 개수의 시간 슬롯이, 도 1에서 개략적으로 주어진 각각의 코드에 대해 도입부에서 이미 언급된 TCDMA 방식에 따라 정의되는 경우를 설명한다. 각각의 경우, 하나의 채널은 이러한 연속 프레임으로 시간 슬롯에 할당된다. 이같은 프레임은 도 3에 도시되어 있으며, 예를 들어 1 내지 j로 지정되고, 시간 슬롯(1 내지 j)에 개별적으로 할당되는 채널을 가진다. 이같은 채널의 시간적 길이(T_d)는 예를 들어 전송되는 유용 비트 또는 동기화 비트의 길이를 나타낸다.

게다가, 도 2는 C₁의 예를 사용하여 도시되었는데, 상기 예에서 개별적인 코드는 각각의 경우에 T_c의 길이를 가지면서 예를 들어 +1 또는 -1이 되는 논리 레벨을 가지는 고정된 개수의 칩을 갖고 또한 상기 코드를 특성화하는 칩 시퀀스(비트 시퀀스)로 형성된다. 칩 시퀀스, 예를 들어 7개 칩의 길이는 채널(T_d)의 길이 및 그에 따른 전송된 비트의 길이에 해당한다.

설명된 채널로의 분할은 유사하게 "업 링크" 전송 방향(T_D/2 내지 T_D)에 적용된다.

TCDMA 방식이 도 1 및 도 2를 참조하여 일반적인 용어로 설명되었기 때문에, 기지국의 동작 방법 및 가능한 설계와 "다운 링크" 전송에 대해 상기 기지국으로의 무선 링크(radio link)를 가지는 가입자 이동국의 동작 방법 및 가능한 설계에 대한 보다 상세한 설명이 아래에 주어진다.

이러한 상황에서 기지국은 초기에는 도 3을 참조로하여 고려되며, 단지 본 발명의 설명을 위해 필수적인 기지국의 이러한 회로 엘리먼트가 도시된다.

다음의 설명에 대하여, 기지국(BS)으로부터 예를 들어 이동국의 형태인 모든 가입자 이동국으로 연속적으로 전송되는 코드(C_i(i= 1, ..., q))를 갖는 다수의 전송 채널(i(i = 1,..., q))에 관련한 유용 데이터 및 다른 한편으로는 코드(C_s)를 갖는 개별적인 전송 채널에서의 설정된 동기화 정보의 아이템이 존재한다는 것이 가정되고, 전송은 특별히 TCDMA 방식에 따른다는 것이 가정된다. 앞서 설명된 바와 같이, TCDMA 방식에 따라 고정된 개수의 시간 슬롯(j)이 각각의 코드에 제공되기 때문에, 개별적인 코드는 각기 다수의 가입자 이동국으로의 전송을 위해 사용된다. 각각의 경우, 유용 데이터 및 비트 형태의 동기화 정보를 사용 가능하게 하는 개별적인 데이터 소오스는 논리 레벨"1" 및"0"을 사용한 이진 정보로 구성되는 유용 데이터 및 동기화 정보를 위해 개략적으로 표시된다. 이러한 데이터 소오스는 도 3에서는 전송 채널(1 내지 q, S) 및 그들을 위해 개별적으로 제공된 시간 슬롯(j)에 대한 할당에 따라 D11,..., D1j;....; Dq1,...Dqj : Ds1,...,Dsj으로 지정된다. 이러한 각각의 데이터 소오스는 전송 채널(1 내지 p 및 s) 및 상기 전송 채널(1 내지 p 및 s)에 개별적으로 제공된 시간 슬롯 중 하나에 할당된 개별적인 변조 브랜치에 자신의 다운스트림을 접속시킨다. 개별적인 변조 브랜치에 있어서, 각각의 전송 채널에 대한 함수 유니트(FE1,..., FEq, FEs)에 의해 제공된 관련 코드(C₁,....,C_q, C_s)는 초기에 유용 데이터 비트 또는 사용 가능한 동기 비트로 변조된다. 이것을 위해, OOK 변조 방식(ON-OFF-KEYING)이 사용되며, 상기 변조 방식에서는 예를 들어 전송되어야하는 논리 레벨"1"이 발생할 때 각각의 코드가 방출되고, 반면에 논리 레벨"0"이 발생할 때에는 억압된다.

ω_r=2πf_r인 각도 주파수를 가지며 RF 발생기(GEN)에 의해 제공되는 RF 반송파(carrier wave)를 이러한 코드로 변조시키기 위해, 각각의 변조 코드가 각각의 변조 브랜치에 위치된 변조기(M₁,...,M_q,M_s)에 인가된다. 소위 이진 위상 편이 변조 방식(BPSK "Binary Phase Shift Keying")이 이를 위해 사용된다. 본 실시예의 변조기는 코드에 의해 변조된 적어도 RF 반송파 중 적어도 하나의 위상이 코드에 의해 변조된 다른 RF 반송파의 위상과 비교하여 설정된 크기만큼 시프트되는 방식으로 구성된다. 위상 시프트는 예를 들어 90°이며, 상술한 다른 RF 반송파의 위상은 적어도 대략적으로 동일하다. 변조기는 예를 들어 이를 위해 적합한 위상 시프터 또는 지연 소자를 가진다. 본 실시예에서, 코드(C_S)로 변조된 RF 반송파는, CDMA 시스템에서 어려운 것으로 간주되는 동기화를 용이하게 하기 위해 이러한 코드에 의해 표현되는 전송 채널이 다른 전송 채널보다 강조되거나 우선 순위로 설정되도록 위상 시프트를 갖는다.

게다가, 본 실시예에서는 다른 코드보다는 고 레벨의 에너지, 예를 들어 1dB만큼 높은 레벨의 에너지로 우선 순위의 코드(C_S)가 제공된다.

더욱이 적어도 하나의 추가 코드도 역시 다른 코드와 비교하여 상기 코드 검출의 기밀성을 증가시키기 위하여 소정의 방식으로 선택적 또는 추가적으로 우선 순위 설정될 수 있다. 이에 대한 예는 예를 들어 비상 호출 전송 채널로서 사용되는 전송 채널을 나타내는 코드이다.

이러한 방식으로 개별적인 변조 브랜치에서 생성되는 변조된 RF 반송파 신호는, 변조된 RF 반송파 신호가 TCDMA 방식에 따라 그리고 적절한 채널을 통해 채널 스위치의 출력에 접속된 가산 장치(∑)로 인가되도록 하는 방식으로, 각각의 변조 브랜치와 관련되면서 또한 제어 장치(ST)에 의해 제어되는 채널 스위치에 인가된다. 도 3에 있어서, 채널 스위치는 각각의 변조 브랜치로의 할당에 따라 SS₁₁, ..., SS_1j ; SS_q1, ..., SS_qj ; SS_S1, ... ,SS_sj로 지정된다.

동일한 주파수를 갖는 각각의 변조된 RF 반송파 신호는 가산 장치(∑)에 의해 중첩된다. 이러한 중첩에 의해 생성된 RF 반송파 신호는 증폭기(V1)에 의해 증폭된 후, 안테나(ANT1)를 통해 방송된다.

게다가, 코드 및 시간 슬롯의 사용에 있어서, 특정 가입자 이동국에는 시간슬롯이 고정적으로 할당되지 않는다는 것도 주지되어야 한다. 대신에, 개별적인 가입자 이동국에 대한 코드 및 채널의 할당은 기지국(BS)에 의해 수행된다. 이것을 위해, 예를 들어 상기 기지국(BS) 내에 테이블이 존재하며, 상기 테이블은 이미 활성화된 코드 및 시간 슬롯과 활성되어 있지 않은 코드 및 시간 슬롯을 알려준다. 상기 테이블에 포함된 정보에 따라, 상기 기지국(BS)은 각 가입자 이동국으로의 접속을 위해 사용되어지는 코드 및 채널을 선택하고, 예를 들어 동기화 채널(C_S)의 고정된 시간 슬롯에서 전송된 정보에 의해 가입자 이동국으로 상기 코드 및 채널을 통신한다. 이러한 선택을 위해, 예를 들어 코드의 시간 슬롯은 이러한 상황에서, 초기에는 추가의 코드가 선택되기 전에 가능한 한 균일하게 점유되고, 상기 시간 슬롯 및 코드의 선택은 동일한 시간에 전송되는 정보들 사이에 간섭이 방지되도록 처리된다. 코드 및 시간 슬롯의 선택에 대한 추가의 상세한 설명은 본 발명에서 중요한 문제가 되지 않기 때문에, 아래에서 더 이상 설명되지 않는다.

안테나(ANT1)를 통한 변조된 RF 반송파 방송은 기지국(BS)에 접속된 개별적인 가입자 이동국에 의해 수신된다. 수신 절차에 대한 상세한 설명은 아래에서 설명된다. 이를 위해서, 가입자 이동국의 가능한 구조는 도 4에 도시된 바와 같다. 이와 관련하여, 본 발명을 이해하기 위해 필수적인 회로 엘리먼트들만이 제공된다.

도 4에 따르면, MS로 지정된 가입자 장치에 의해 수신되는 변조된 RF 반송파 신호는 안테나(ANT2)를 통해 증폭기(V2)로 전달되는데, 증폭기는 다양한 수신 필드 강도(인접지/원격지)의 동적 범위를 커버하도록 제어된다(AGC, 자동 이득 제어기). 증폭된 반송파 신호(ω_r)는 오실레이터(OSZ1)에 의해 제공되면서 주파수(ω_L)를 가지는 발진 신호와 제 1 혼합 단계(MIX1)에서 혼합됨으로써 중간 주파수(ω_i), ω_i= ω_r ± ω_L를 갖는 신호가 발생된다. 유사하게 제어되는 중간-주파수 증폭기(V3)에 의한 증폭 이후, 중간 주파수 신호는 한편으로는 채널 스위치(ES_S)에 인가되고, 다른 한편으로는 채널 스위치(ES₁ 내지 ES_q)에 인가된다. 이러한 스위치는 동기화 정보 및 유용 데이터를 위한 상술한 코드(C_S 및 C₁ 내지 C_q)를 필터링하기 위한 각각의 필터 브랜치의 입력을 각각 형성한다. 이에 관하여, 본 실시예에서는 각각의 가입자 이동국(MS)은 모든 코드를 수신하도록 구성된다고 가정된다. 그러나, 대안적으로, 개별적인 가입자 이동국은 또한 단지 하나의 코드(C₁ 내지 C_q) 또는 다수의 이러한 코드 및 코드(C_S)를 수신하도록 구성될 수도 있다. 이러한 경우, 단지 적당한 스위치 및 그에 따른 필터 브랜치만이 제공된다.

채널 스위치(ES_S)는 각각의 채널로의 "다운 링크" 전송을 위한 (도 1에 설명된) 상술한 시간 간격 동안에 클로즈된다. 반면에, 채널 스위치(ES₁ 내지 ES_q) 중에서 (도 3) 기지국(BS)에 의해 가입자 이동국(MS)에 할당된 코드와 채널에 해당하는 것 만이 클로즈된다.

각각의 경우, 코드(C_S 및 C₁ 내지 C_q) 중 하나에 동조된 신호 정합 필터(signal - matched - filter)는 채널 스위치(ES 및 ES 내지 ES)의 다음단에 접속된다. 각각의 스위치로의 할당 및 그에 따른 필터 브랜치에 따라 MFC_S, MFC₁,...,MFC_q로 지정된 이러한 필터는 예를 들어 도입부에서 언급된 German Offenlegungsschrift DE 4 333 396 A1 또는 "A SAW Matched Filter Based Spectrum Technique Based [sic] for Indoor Multiple Access Systems" Z. Zhang, F. Seifert, R. Weigel, Preceeding 1995 IEEE MTT-S Symposium, Orlando May 1995, 899내지 902쪽에 개시된 바와 같은 소위 "정합 필터"장치로 구성될 수 있다.

채널 스위치(ES_S)가 클로즈될 때 중간 주파수(ω_i)를 가지는 중간 주파수 신호가 인가되는 필터(MFC_S)의 출력은 동기화 비트 및 그에 따른 코드(C_S)의 발생 동안에 압축된 출력의 형태로서 출력 신호를 제공한다. 이러한 출력 신호는 두개의 혼합기(MIX2, MIX3)로 인가된다. 부가적으로, 혼합기(MIX2)(I 브랜치)에는 오실레이터(OSZ2)로부터의 중간 주파수(ω_i)를 가지는 발진 신호가 제공된다. 반면에 혼합기(MIX3)(Q 브랜치)에는 동일한 중간 주파수를 가지지만 π/2 만큼 시프트된 위상을 가지는 발진 신호가 인가된다. 이를 위해, 본 실시예에서는 PS로 나타내어진 위상 시프터가 오실레이터(OSZ2)와 혼합기(MIX3) 사이에 접속된다. 출력단에서는 두 개의 혼합기(MIX2,MIX3)가 각각 시간-윈도우 스위치(time-window switch)를 통해 비교기(COMP)에 각각 접속된다. 여기에서 혼합기(MIX2)에 할당된 시간-윈도우 스위치는 ZS1로 나타내어진 반면에, 혼합기(MIX3)에 할당된 시간-윈도우 스위치는 ZS2로 나타내어진다. 상기 두 개의 시간-윈도우 스위치는 공동으로 제어된다. 동기화 신호의 코히어런트한 검출이 비교기(COMP)의 다음단에서 발생한다.

게다가, 비교기(COMP)는 한편으로는 자신의 주파수 및 위상을 제어하기 위해 자신의 출력을 통해서 오실레이터(OSZ2)의 제어 입력에 접속되고, 다른 한편으로는 앞서 언급된 증폭기(V2,V3)의 증폭을 제어하기 위해 장치(AGC)의 제어 입력에 접속된다.

필터(MFC_S)의 다음단에 접속된 회로 엘리먼트(MIX2, MIX3)는 소위 "코스타스 루프(Costas Loop)"를 구성한다. 이는 위상각 0(I 브랜치) 및 π/2(Q 브랜치)에서의 혼합에 의해 이러한 신호의 출력에서 발생하는 출력 신호를 베이스밴드(baseband)로 전환하기 위해 사용되고, 해당 동기화 비트가 예를 들어 (적응성) 임계값 결정에 의해 획득된다. 만약 이러한 상황에서, I 브랜치에서 발생한 출력 신호의 위상각이 코드(C_S)를 사용하여 변조된 RF 반송파 신호가 (도 3) 기지국(BS)으로부터 전송되어 가입자 이동국(MS)에서 수신되는 위상각과 동일하다면, 오실레이터(OSZ2)에 의해 방출된 발진 신호의 주파수(ω_i) 및 위상은, 필터(MFC_S)의 상술한 출력 펄스의 최대값(또는 신호 에너지 최대값)이 시간 윈도우(F_S) 동안에 필터(MFC_S)의 I 브랜치에서 발생하고 다른 한편으로는 출력 펄스의 최소 값은 필터(MFC_S)의 Q 브랜치에서 발생하는 방식으로, "코스타스 루프" (AFC, "Automatic Frequency Control")의 비교기(COMP)에 의해 제어된다. 시간-윈도우 스위치(ZS1,ZS2)의 클로즈 시간에 의해 결정된 상기 시간 윈도우(F_S)는 이러한 상황에서 초기에는 필터(MFC_S)의 I 브랜치 및 Q 브랜치에서 신호의 피크를 관찰함으로써 동기화 클록(T_P) 및 채널의 주기(도 2의 T_d)가 가입자 이동국(MS)에서 발견될 때까지 동기 이전에 오픈 상태를 유지한다. 단지 동기화 이후에만, 시간-윈도우 스위치(ZS1,ZS2)는 값(F_S)까지 시간-윈도우를 단축함으로써 그들의 에러-감소 기능을 수행한다. 상기 값(F_S)은 상이한 코드가 동일한 채널에서 활성화되는 결과로서 발생하는 간섭 오류를 방지하도록 결정된다.

상술한 다른 필터(MFC₁ 내지 MFC_q)는 자신의 출력에 의해 공동으로 혼합기(MIX4)로 접속된다. 이러한 필터에 관련된 이러한 채널 스위치(ES₁ 내지 ES_q) 중 단지 하나만이 각 경우에서 클로즈되기 때문에, 클로즈된 채널 스위치에 접속된 필터의 출력에서 발생한 출력 펄스가 혼합기(MIX4)에 인가된다. 게다가, 상기 혼합기에는 필터(MFC_S)의 Q 브랜치에 제공되는 ω_i의 주파수를 가진 오실레이터(OSZ2)의 발진 신호가 제공되며, 상기 발진 신호는 필터(MFC_S)의 I 브랜치에 대한 발진 신호와 비교하여, 예를 들어 π/2, 즉 90도만큼 위상 시프트된다. 발생된 발진 신호(ω_i)의 Q 위상 각도를 갖는 코드(C₁ 내지 C_q)의 코히어런트 검출의 결과로서, 현재 발생하는 데이터 펄스의 최대 값은 채널 스위치(ES₁ 내지 ES_q)가 클로즈될 때 가입자 이동국(MS)의 주파수 제어된 그리고 위상 제어된 상태의 혼합기(MIX4)의 출력에서 획득된다. 동일한 채널내에서 상이한 코드들이 활성화될 때, 신호들이 전송됨으로인한 오류를 회피하기 위해, 혼합기(MIX4)는 자신의 다음단에서 시간 윈도우 스위치(ZS3)에 접속하고, 상기 스위치의 클로즈된 상태는 각 채널내의 시간 윈도우(F_x)를 결정한다. 이러한 시간 윈도우 스위치의 다음단에는, 해당 데이터 비트가 (적응성) 임계값 결정에 의해 유도된다.

채널(T_d)내에서 시간 윈도우(F_S 및 F_X)(F_S = 1_W2 - 1_W1 ; F_X = 1_W2 - 1_W1)의 시작 값(1_W1) 및 최종 값(1_W2)을 각각 구성하는 시간 윈도우 폭의 파라미터(1_W1 및 1_W2)를 결정하기 위해, 기지국(BS) 및 가입자 이동국(MS) 사이의 무선 인터페이스에서의 무선 채널 펄스 응답이 각각의 필터(MFC_S, MFC₁,..., MFC_q)에서 고려되어야 한다. 채널 펄스 응답은

에 의해 주어지며, 여기에서 k는 무선 신호의 다중 경로 전파의 경로 수, 즉 반사(에코)로 인한 상이한 경로의 수를 나타낸다. 상기 상이한 파라미터{a_k}, {t_k} 및 {θ_k}은 진폭크기, 상대적인 전파 시간 및 해당 위상 변화를 나타낸다. 그에 따라, 이러한 채널 펄스 응답은 각각의 반사의 결과로서 제 1 최대값 뿐만 아니라 제 2 최대 값이 발생한다는 점을 고려한다.

상기 시간 윈도우 변수(1_W1 및 1_W2)는;

에 의해 정의되며, 여기에서 은 X의 정수 부분을 나타낸다. 상기 τ_diff는 기지국(BS)에 관련한 가입자 이동국들의 상이한 위치로 기인하는 가입자 이동국들(MS)의 시간 지연 사이의 차를 나타낸다. 전파 시간에서의 차이 없이 신호들이 각 가입자 이동국(MS)에 도달하기 때문에, 1_W1 = 0 은 "다운링크" 전송에 적용된다. 하나 이상의 가입자 이동국이 동일한 채널에서 활성화될 때 "업 링크" 전송 방향에 있어서, 상이한 위치에 기인하여 1_W1은 보통 0과 동일하지 않게 된다.

파라미터 τ_rms는 소위 "지연 확산의 랜덤 자승 평균 (random mean square delay spread)";

이다.

결과적으로, 전파 시간 지연뿐만 아니라 각 경로의 에너지 컴포넌트가 시간 윈도우 폭을 결정하기 위해 포함된다. 이것은 데이터 검출을 위한 에코 신호의 최적의 조합 및 결정된 시간 윈도우(F_S 및 F_X)의 외부에서의 최대의 간섭 제거를 유도한다.

상대적으로 낮은 비트 에러율로 동기화 비트의 수신을 가능하게 하기 위해, 확산 코드(C₁ 내지 C_q)를 선택하기 위한 특정한 방법이 필터(MFC_S)의 출력에서의 시간 윈도우 절차에 부가하여 사용된다. 이러한 방식으로 발견되는 상기 확산 코드들은 동기화 코드(C_S)에 대해 매우 양호한 상호 상관(Cross-correlation) 특성을 가지며, 이에 따라 동일한 채널에서 데이터 코드(C_i ( i = 1,..., q))에 의해 야기되는 다중 액세스 간섭은 최소화된다.

전체 상관 범위에서 절대 직교성을 갖는 코드, 예를 들어 왈시 코드(Walsh code)는 매우 한정된 개수로만 사용가능하며, 이에 따라, 코드 멀티플렉싱하기 위해서는 적합하지 않다. 골드 코드(Gold code)는 상대적으로 작은 상호 상관을 가지는 의사 잡음 코드군(a family of pseudo-noise code)이다. 많은 수의 골드 코드가 사용 가능하지만, 소정의 코드만이 양호한 상호 상관특성을 갖는다. 골드 코드는 소위 바람직한 m 시퀀스 쌍을 사용하여 발생될 수 있다.("maximum length linear sequences")

필터(MFC_S) 출력에서 시간 윈도우 절차로 인해, 시간 윈도우(F_S)내에서 가장 작은 가능한 상호 상관 값들을 갖는 확산 코드들이 필요하다. 그 결과, 전체 상관 범위에서의 직교성에 비해서 확산 코드들의 직교성이 상당히 덜 요구된다. 그러므로, TCDMA 애플리케이션을 위해 적절한 많은 확산 코드들을 찾는 것이 가능하다.

확산 코드의 선택은 아래에서 설명된다. 시간 윈도우 함수는 다음;

로서 정의되며, 여기에서 L은 확산 코드의 길이이고, 1_W1, 1_W2 는 각각 상술한 신호 정합 필터(MFC_S)에서 출력 샘플링을 위한 시간 윈도우의 시작 및 최종 인덱스이다.

동기화 비트를 확산시키기 위해, 예를 들어 양호한 자기 상관 특성에 기인하여 앞서 이미 설명한 m 시퀀스를 사용하는 것이 가능하다. 유용 데이터에 대한 확산 코드는 동일한 길이(L)를 가지는 많은 골드 코드 C_i, i= 1,..., N_S로부터 선택될 수 있다.

OOK 변조 방식에 기인하여, 비주기적 상관 함수만이 확산 코드의 선택을 위해 고려된다. 두 코드(C_S 및 C₁ ⁽ⁿ⁾)의 비주기적 상관성은 수학식 1과 같이 정의되며, 여기에서 C₁ ⁽ⁿ⁾은 n개의 칩만큼 주기적으로 시프트되는 C₁ 버젼이다.

C₁ ⁽ⁿ⁾에 대한 윈도우 값은 다음의 식;

으로부터 얻어진다.

C₁에 대해, 최대 윈도우 값은 다음의 식;

으로부터 얻어지며, 이때 해당 인덱스(n₁)는 M1에 대한 것이다.

코드 세트 C_i, i= 1,..., N_S로부터의 각 C1을 사용하여 절차가 반복된다면, 다음의 결과;

가 된다.

각각의 확산 코드의 시프트된 버젼은 다음의 관계식;

으로부터 유래한다.

벡터 은 오름 차순;

_, 으로 소트되고,

새로운 인덱스 벡터;

가 에 따라 획득된다.

최종적으로, 코드 검색은 다음;

으로 얻어진다.

이러한 방식으로 발견된 코드()는 동기화 코드(C_S)에 대하여, 코드가 C_S와는 가장 낮은 상호상관을 가지며 가 C_S와는 두번째로 낮은 상호 상관을 가진다는 등의 특성을 가진다. 상기 방법은 수학식 (1)에서 코드(C_S)가 C_S 및 의 합으로 치환되고, C₁이 C₂로 치환되는 방식으로 계속하여 반복될 수 있고, 이에 따라 특정 방법의 단계들이 수행된다. 그리고 나서 C_S 및 에 대해 가장 낮은 상호 상관을 가지는 제 2 코드가 얻어진다. 3번째 반복에서, 코드(C_S)는 소정의 방법의 단계가 수행된 후 제 3 코드를 결정하기 위해, 수학식(1)에서 이미 발견된 두개의 코드(C_S 및 C₁ 내지 C₃)의 합으로 치환된다. 상기 방법은 모든 추가의 코드를 결정하기 위해, 해당 방식으로 계속하여 추가로 반복된다.

게다가, 상술된 선택 방식은 "업 링크" 전송을 위한 데이터 코드를 결정하기 위해서도 사용된다. 이같은 경우, 수학식(1)에서 제 1 코드로서 코드(C_S)를 대체시키는 특정 코드를 기본적으로 사용하는 것을 가능하게 한다.

본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 도시되고 기술되고, 다양한 형태의 변화 및 변형이 첨부된 청구범위에 의해 한정된 바와같은 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고 이루어진다는 것이 당업자에게 이해된다.

Claims (10)

1. 코드들(C_S,C₁,...,C_q)에 의해 상이하게 변조된 고주파-반송파 발진으로 나타내어지는 전송 채널을 통해 기지국(BS)과 다수의 가입자 이동국(MS) 사이에서 정보를 전송하기 위한 코드-변조 전송 방법에 있어서,

   상기 전송 채널들 중 적어도 하나(예를 들어 C_S)는 다른 나머지 전송 채널(C₁,...,C_q)에 비해서 우선순위로 설정된 전송 채널로서 강조되고,

   상기 우선 순위로 설정된 전송 채널의 코드 변조된 고주파-반송파 발진의 위상은 상기 다른 나머지 전송 채널의 코드 변조된 고주파-반송파 발진의 위상에 비해서 정해진 크기만큼 시프트되는 것을 특징으로 하는 코드-변조 전송 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 위상 시프트는 90°인 것을 특징으로 하는 코드-변조 전송 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 코드(C_S,C₁,...,C_q)에 의해 나타내어지는 각각의 전송 채널에서, 다수의 시간 슬롯이 상이한 정보의 시분할 다중 전송을 위해 정해지는 것을 특징으로 하는 코드-변조 전송 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 동기화 정보의 전송을 위해 제공되는 동기화 채널이 우선 순위 설정된 전송 채널로서 선택되는 것을 특징으로 하는 코드-변조 전송 방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 우선 순위 설정된 전송 채널을 나타내는 코드(C_S)는 상기 다른 나머지 전송 채널을 나타내는 코드(C₁,...,C_q)와 비교하여 더 높은 레벨의 에너지로 전송되는 것을 특징으로 하는 코드-변조 전송 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 우선 순위 설정된 전송 채널을 나타내는 코드(C_S)의 에너지와 상기 다른 나머지 전송 채널을 나타내는 코드(C₁,...,C_q)의 에너지 사이의 차는 1dB 인 것을 특징으로 하는 코드-변조 전송 방법.
7. 코드들(C_S,C₁,...,C_q)에 의해 상이하게 변조된 고주파-반송파 발진으로 나타내어지는 전송 채널을 통해 기지국(BS)과 다수의 가입자 이동국(MS) 사이에서 정보를 전송하기 위해서 코드-변조 전송 방법에 따라 동작하는 전송 시스템에 있어서,

   상기 기지국(BS)은 전송 채널들 중 적어도 하나(예를 들어 C_S)의 코드 변조된 고주파-반송파 발진의 위상이 다른 나머지 전송 채널의 코드 변조된 고주파-반송파 발진의 위상에 비해서 정해진 크기만큼 시프트되도록 함으로써 상기 전송 채널이 다른 나머지 전송 채널(C₁,...,C_q)에 비해서 우선 순위로 설정된 전송 채널로서 강조되도록 구성되고,

   상기 가입자 이동국(MS) 각각은, 상기 위상각도에 따라 상기 코드(C_S,C₁,...,C_q)중 적어도 일부를 초기에 검출함으로써 상기 전송되는 정보가 각각의 코드에 의해 복원되도록 구성되는 검출 수단(MFC_S, MIX1, MIX2, COMP; MFC₁,..., MFC_q, MIX4)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전송 시스템.
8. 제 3 항에 있어서, 동기화 정보의 전송을 위해 제공되는 동기화 채널이 우선 순위 설정된 전송 채널로서 선택되는 것을 특징으로 하는 코드-변조 전송 방법.
9. 제 3 항에 있어서, 상기 우선 순위 설정된 전송 채널을 나타내는 코드(C_S)는 상기 다른 나머지 전송 채널을 나타내는 코드(C₁,...,C_q)와 비교하여 더 높은 레벨의 에너지로 전송되는 것을 특징으로 하는 코드-변조 전송 방법.
10. 제 4 항에 있어서, 우선 순위 설정된 전송 채널을 나타내는 코드(C_S)는 상기 다른 나머지 전송 채널을 나타내는 코드(C₁,...,C_q)와 비교하여 더 높은 레벨의 에너지를 사용하여 전송되는 것을 특징으로 하는 코드-변조 전송 방법.