KR100488078B1 - 이동 통신 시스템 수신단의 파일럿 신호 검색기 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수개의 PN 역확산기를 이용하여 병렬로 입력 신호를 처리함으로써 단위 클럭 당 검색 할 수 있는 오프셋을 증가시켜 CDMA 시스템에서 파일럿 신호를 효과적이고 빠른 속도로 할 수 있는 이동 통신 시스템 수신단의 파일럿 신호 검색기 및 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명은 PN 코드를 저장하기 위한 제1 쉬프트 레지스터 뱅크(shift register bank)와; 입력 데이터를 저장하기 위한 제2 쉬프트 레지스터 뱅크(shift register bank)와; 상기 제1 및 제2 쉬프트 레지스터 뱅크에 미리 설정된 개수의 PN 코드 및 입력 데이터가 되었을 때, 상기 입력 데이터를 상기 PN 코드를 이용하여 병렬로 역확산하는 역확산 뱅크와; 상기 역확산 뱅크의 출력신호를 서로 더하기 위한 덧셈기로 구성된다.

Description

이동 통신 시스템 수신단의 파일럿 신호 검색기 및 방법{Pilot Signal Detector of Mobile Communication System and Method thereof}

본 발명은 IS-95C CDMA 기지국 시스템의 파일럿 신호 검색기에 관한 것으로서, 특히 종래의 검색기의 구조를 개선하여 빠른 시간 내에 다중 경로의 시간 동기를 맞추기 위한 각 경로의 시간 지연값을 찾기에 적당한 이동 통신 시스템 수신단의 파일럿 신호 검색기 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 IS-95C CDMA 시스템의 역방향 링크 신호에는 시간 동기를 맞추고, 전력 제어를 위한 파일럿 신호가 포함이 되어있다. 이 파일럿 신호는 각 단말 사용자마다 고유한 PN 코드로 확산(spreading)되어 있는 신호로 이 신호의 다중 경로 성분들의 시간지연, 즉 PN 코드의 오프셋(offset)을 찾아야 수신 신호를 복조 할 수 가 있다. 이 PN 오프셋을 찾기 위해서는 수신신호가 갖을 수 있는 모든 오프셋을 갖는 PN 신호로 역확산을 실행하고, 역확산된 신호의 에너지를 측정하여 측정된 에너지중 가장 큰 에너지값을 갖는 다중 경로 신호의 PN 오프셋을 선택한다.

도 1은 기존의 파일럿 신호 검색기의 블록 구성도 이다. 도 1을 참조하면,수신 신호가 갖을 수 있는 특정 PN 오프셋에 해당하는 PN 코드를 PN 발생기(1)에서 생성하고, 입력 데이터를 이 PN 코드를 이용하여 역확산한다. 코히런트 연산기(3)는 몇 개의 PN 동안의 데이터를 누적할 것인가를 결정하고, 에너지 계산기(5)는 코히런트 누적을 한 I/Q 데이터를 이용하여 해당 PN 오프셋에 대한 에너지를 계산한다. 넌코히런트 연산기(6)는 일정 시간동안의 에너지를 평균값을 계산한다. 이러한 동작을 가능한 모든 PN 오프셋에 대해 수행되며, 정렬기(8)에 의해 계산된 결과들을 내림차순으로 정렬하여 특정 에너지보다 큰 에너지를 갖는 PN 오프셋에 핑거(미도시)를 할당하여 수신단에 입력된 데이터의 복조를 수행한다.

도 2는 하나의 오프셋에 대해 코히런트 연산이 32 PN 칩이고 넌코히런트 연산이 4인 경우를 나타내고 있다.

그러나, IS-95C CDMA 시스템 환경하에서는 파일럿 신호 검색기가 다중 경로 성분들의 시간지연, 즉 PN 코드의 오프셋(offset)을 찾는 시간의 개선이 요구되고 있지만, 빠른 속도로 파이럿 신호를 검색하는데 한계가 있었다.

또한, 코히런트 연산이 32 PN 보다 클 때에는 파일럿 신호를 검색하는 시간이 더욱 증가되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 다수개의 PN 역확산기를 이용하여 병렬로 입력 신호를 처리함으로써 단위 클럭 당 검색 할 수 있는 오프셋을 증가시켜 CDMA 시스템에서 파일럿 신호를 효과적이고 빠른 속도로 할 수 있는 이동 통신 시스템 수신단의 파일럿 신호 검색기 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이동 통신 시스템 수신단의 파일럿 신호 검색기는,

PN 코드를 저장하기 위한 제1 쉬프트 레지스터 뱅크(shift register bank)와;

입력 데이터를 저장하기 위한 제2 쉬프트 레지스터 뱅크(shift register bank)와;

상기 제1 및 제2 쉬프트 레지스터 뱅크에 미리 설정된 개수의 PN 코드 및 입력 데이터가 되었을 때, 상기 입력 데이터를 상기 PN 코드를 이용하여 병렬로 역확산하는 역확산 뱅크와;

상기 역확산 뱅크의 출력신호를 서로 더하기 위한 덧셈기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 이동 통신 시스템 수신단의 파일럿 신호 검색 방법은, 소정 개수의 PN 코드를 저장하고, 소정 개수의 입력 데이터를 저장하는 단계와;

상기 PN 코드 및 상기 입력 데이터가 미리 설정된 개수가 되었을 때, 상기 입력 데이터를 상기 PN 코드를 이용하여 병렬로 역확산하는 단계와;

상기 역확산된 신호를 서로 더하는 단계와; 상기 더해진 역확산된 신호에 대한 평균값을 계산하여, 가장 큰 에너지를 갖는 PN 오프셋을 결정하는 단계로 이루어진다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 파일럿 신호 검색기의 블록 구성도 이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 파일럿 신호 검색기는 PN 코드를 저장하기 위한 제1 쉬프트 레지스터 뱅크(shift register bank)(31)와; 입력 데이터를 저장하기 위한 제2 쉬프트 레지스터 뱅크(32)와; 제1 및 제2 쉬프트 레지스터 뱅크(31,32)에 미리 설정된 개수의 PN 코드 및 입력 데이터가 되었을 때, 입력 데이터를 PN 코드를 이용하여 병렬로 역확산하는 역확산 뱅크(50)와; 역확산 뱅크(50)의 출력신호를 서로 더하기 위한 덧셈기(34)와; 덧셈기(34)의 출력신호를 임시로 저장하고 있다가 필요시 덧셈기(34)의 다음 출력신호에 더하여 출력하는 코히런트 연산기용 버퍼(35)와; 덧셈기(34)의 출력신호에 대해 몇 개의 PN 코드 동안의 입력 데이터를 누적할 것인지를 결정하는 에너지 계산기(36)와; 에너지 계산기(36)의 출력신호에 대하여 일정 시간의 에너지 평균값을 계산하는 넌코히런트 연산기(37)와; 넌코히런트 연산기(37)의 출력을 임시로 저장하는 넌코히런트 연산기용 버퍼(38)와; 넌코히런트 연산기(37)의 출력을 내림차순 또는 오름차순으로 정렬하는 정렬기(39)와; 정렬기(39)의 출력을 임시로 저장하는 버퍼(40)로 구성된다.

여기서, 역확산 뱅크(50)의 주변은 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 쉬프트 레지스터 뱅크(31)에서 출력되는 PN 코드와 상기 제2 쉬프트 레지스터(32)에서 출력되는 입력 데이터를 연산하는 다수개의 연산부(52,53)와, 다수개의 연산부(52,53)의 출력을 더하는 다수개의 덧셈기(55a~55d)와, 다수개의 덧셈기(55a~55d)의 출력신호와 코히런트 연산기용 버퍼(51)에서 제공되는 제어신호(cl_START)를 서로 더하여 출력하는 다수개의 덧셈기(55e~55h)와, 미리 설정된 개수의 PN 코드 및 입력 데이터가 출력되는 경우, 입력 데이터를 PN 코드를 이용하여 병렬로 역확산하는 래치부(57a~57d) 및 곱셈기(58a~58d)로 구성된다.

본 발명에서는 크게 PN 코드를 저장하기 위해 2x32 제1 쉬프트 레지스터(32)가 사용되었으며, 수신 데이터를 저장하기 위해 16x32의 제2 쉬프트 레지스터(33)가 사용되었으며, 역확산 뱅크는 64개의 역확산 뱅크로 구성된다. 이와 같은 검색기는 반 칩(half-chip) 단위로 PN 오프셋을 찾을 수 있으며, 그 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 샘플링된 두 쌍의 I/Q 데이터가 반 칩 단위로 제2 쉬프트 레지스터 뱅크(33)에 입력되고, PN 발생기(31)에서 출력되는 한 쌍의 I/Q PN 코드가 제1 쉬프트 레지스터 뱅크(32)로 입력된다.

이때, 입력 신호와 PN 코드가 각 쉬프트 레지스터 뱅크(32,33)에 32개가 쌓일 때까지는 동작을 하지 않고 있다가, 각 쉬프트 레지스터 뱅크(32,33)에 데이터가 모두 쌓이면 역확산 동작을 시작한다.

즉, PN 코드가 입력되는 쉬프트 레지스터 뱅크(32)는 그대로 유지하면서, 입력 데이터만을 계속 쉬프트시켜, 시스템에서 제공되는 매 클럭 당 특정 오프셋에 대해 32PN 코히런트 연산값을 출력한다.

이 후에, 32개의 연속된 데이터가 입력되면, 전체 64 클럭 동안에 32 오프셋에 대한 32 코히런트 연산 결과를 얻게 된다. 이와 같이 64 클럭 단위(또는, 32 PN 오프셋 처리, 32 코히런트 연산)로 역확산 및 코히런트 연산을 수행할 수 있다. 도 5에서는 코히런트 연산 길이가 64 PN일 때의 데이터 타이밍을 나타내었다.

또한, 코히런트 연산이 32 PN 보다 클 때(즉, 32의 배수)는 코히런트 연산용 버퍼에 중간의 결과를 임시 저장한 후, 이를 다시 읽어 사용함으로써 코히런트 연산 길이를 늘릴 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 이동 통신 시스템 수신단의 파일럿 신호 검색기에 따르면, 시분할로 검색기를 운영할 수 있어 파일럿 신호를 검색할 경우 PN 오프셋을 더 늘일 수 있고, 코히런트 연산 길이 또한 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 기존의 파일럿 신호 검색기의 블록 구성도.

도 2는 종래의 하나의 오프셋에 대한 에너지 계산 타이밍을 설명하기 위한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 파일럿 신호 검색기의 블록 구성도.

도 4는 도 3에 보인 역확산 뱅크의 주변 상세 블록도.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 계산 타이밍을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

31 : PN 발생기 32, 33 : 쉬프트 레지스터 뱅크

34 : 덧셈기 35 : 코히런트 연산기용 버퍼

36 : 에너지 계산기 37 : 넌코히런트 연산기

38 : 넌코히런트 연산기용 버퍼 39 : 정렬기

40 : 버퍼 51 : 코이런트 연산기용 버퍼

52, 53 : 역확산 연산기 55a~55h : 덧셈기

57a~57d : 래치부 58a~58d : 곱셈기

Claims (3)

1. 입력되는 PN 코드를 쉬프트하여 미리 설정된 개수로 누적시켜 저장하고 상기 저장된 PN 코드를 출력하는 제1 쉬프트 레지스터 뱅크(shift register bank)와;

   입력 수신 데이터를 쉬프트하여 미리 설정된 개수로 누적시켜 저장하고 상기 누적된 수신 데이터를 병렬로 출력하는 제2 쉬프트 레지스터 뱅크(shift register bank)와;

   일정 클럭 단위로 상기 누적된 개수의 PN 오프셋에 대한 코히런트 누적 결과를 구하기 위해, 상기 제1 및 제2 쉬프트 레지스터 뱅크에 미리 설정된 개수의 PN 코드 및 입력 데이터가 누적되었을 때, 상기 제 2쉬프트 레지스터 뱅크로부터 병렬 출력되는 수신 데이터를 상기 제 1쉬프트 레지스터로부터 출력되는 상기 PN 코드를 이용하여 병렬로 역확산하는 병렬 배치된 역확산 뱅크와;

   상기 역확산 뱅크의 출력신호를 서로 더하기 위한 덧셈기와;

   코히런트 연산이 긴 경우, 상기 덧셈기의 출력신호를 임시로 저장하고 있다가 상기 덧셈기의 다음 출력신호에 더하여 출력하는 코히런트 연산기용 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템 수신단의 파일럿 신호 검색기.
2. 삭제
3. 소정 개수의 PN 코드를 누적시켜 저장하고, 소정 개수의 입력 데이터를 누적시켜 저장하는 단계와;

   상기 PN 코드 및 상기 입력 데이터가 미리 설정된 개수가 누적 되었을 때, 상기 누적된 입력 데이터를 상기 누적된 PN 코드를 이용하여 병렬로 역확산하는 단계와;

   상기 역확산된 신호를 서로 더하는 단계와;

   상기 더해진 역확산된 신호에 대한 평균값을 계산하여, 가장 큰 에너지를 갖는 PN 오프셋을 결정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템 수신단의 파일럿 신호 검색 방법.