KR100542807B1

KR100542807B1 - 디지탈 이동통신 시스템의 채널신호 복조 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100542807B1
Application number: KR1020030022776A
Authority: KR
Inventors: 이원철; 박지홍
Original assignee: 용인송담대학
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2006-01-11
Also published as: KR20040089159A

Abstract

본 발명은 디지탈 이동통신 시스템의 채널신호 복조 방법 및 장치에 관한 것으로, 상세하게는 기지국에서 단말기로 전송되는 순방향 파일럿 채널의 왜곡된 채널정보를 이용하여 채널 왜곡을 보상하여 단말기의 수신성능을 증가시켜서 대용량의 데이터 통신이 가능하게 할 수 있는 복조방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 기지국으로부터 입력되는 RF신호를 입력하여 이를 소정설정구간동안 적분하여 파일럿 신호를 생성하고, 상기 생성된 파일럿 신호를 이용하여 수신채널의 왜곡정보를 산출하며, 산출된 왜곡정보를 이용하여 채널 신호를 보상하는 복조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른목적은 기지국으로부터 입력되는 RF신호를 입력하여 이를 소정설정구간동안 적분하여 파일럿 신호를 생성하고, 상기 생성된 파일럿 신호를 이용하여 수신채널의 왜곡정보를 산출하며, 산출된 왜곡정보를 이용하여 채널 신호를 보상하는 복조장치를 제공함에 그 목적이 있다

CDMA, 파일럿 채널

Description

디지탈 이동통신 시스템의 채널신호 복조 방법 및 장치{DEMODULATION METHOD AND APPARATUS OF FORWARD CHANNEL SIGNAL FOR MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 CDMA 이동통신 시스템의 순방향 통신 채널구조의 설명도

도 2는 본 발명에 의한 디지탈 이동통신 시스템의 복조 방법을 나타내는 플로우 챠트

도 3은 본 발명에 의한 디지탈 이동통신 시스템의 복조 장치의 블럭도

도 4는 종래 CDMA 다중처리 이동통신 시스템의 수신측 구성을 보인 도면

도 5a는 종래의 복조방식에서 신호보상 방식의 제 1설명도

도 5b는 종래의 복조방식에서 신호보상 방식의 제 2설명도

<부호의 간단한 설명>

111 주파수 변환기 112 A/D 컨버터

113 시간 동기기 114 디스크램블기

115 파일럿 신호 생성기 116 왈시 복조기

117 채널정보생성기 118 채널 보상기

119 신호 결정기 120 채널 복호기

일반적으로 이동통신 시스템은 이동하는 단말기와 고정된 기지국 사이의 통신이 원활히 이루어져 각각 전송하고자 하는 데이터를 송수신하는 시스템이다. 상기와 같은 이동통신 시스템은 기지국에서 단말기로 신호를 전송하는 순방향과 단말기가 기지국으로 신호를 전송하는 역방향으로 신호의 전송경로를 구분하는데, 역방향 신호전송은 대개 음성신호(통화)나 기타 텍스트신호(문자) 및 다른 부가 데이터의 전송이 가능하며, 전송 가능한 데이터의 양은 9.6/14.4/64Kbps 정도이나, 최근 제 3세대(IMT-2000) 이동통신 시스템은 최대 2Mbps의 놀라운 데이터 전송양을 보이고 있다.

그러나, 단순한 음성 및 문자신호를 전송하는 역방향 신호전송과는 달리 기지국에서 단말기로 신호를 전송하는 순방향 신호전송은 무선 인터넷등과 같은 부가서비스의 발달로 데이터의 양이 폭발적으로 증가하고 있다. 그 일예를 참조하면, 최근 2.5세대(Pre IMT-2000)서비스의 개시로 영화, 뮤직비디오등의 동영상등을 단말기에서 직접 감상하는게 가능한데, 상기와 같은 대용량의 음성 및 영상 데이터의 고속 전송은 종래 IS-95 통신방식에서 이용되는 BPSK(Binary phase shift key)나 QPSK(Quadrature phase shift key)의 변조방식으로는 상기와 같은 대용량 데이터 고속전송이 불가능 하였다.

상기 BPSK 변조방식은 디지털 클럭이 "0"과 "1"일때 각각 반송파에 180도의위상차를 두는 방식이며, QPSK 변조방식은 90도의 위상차를 두는 방식으로 이론적으로는 상기 BPSK 방식보다 2배의 데이터를 전송가능하다.

이를 대처하기 위해 상기 BPSK 및 QPSK의 위상변조 방식에서 일진보한 QAM(직교진폭변조 : Quadrature amplitude modulation)과 같은 다치변조방식, 즉 위상과 크기를 변조하여 순방향의 데이터 속도 및 그 양을 향상시키고 있으나, 이는 각각의 변조된 데이터 심볼간의 거리가 서로 가까워져서 잡음이나 페이딩과 같은 에러요소에 취약한 면을 지니고 있어, 수신단에서의 에러발생확률은 더욱 증가하는 단점이 있다.

상기 데이터 심볼은 독립된 하나의 데이터를 표현하는 단위용어로써, 상기 BPSK방식은 1 심볼당 1bit(2¹), QPSK방식은 1 심볼당 2bit(2²), 16QAM방식은 1 심볼당 4bit(2⁴)의 데이터를 전송한다.

이에 종래에는 순방향으로 전송되는 채널중 파일럿(Pilot) 신호를 이용하여 단말기에서의 다치변조 방식으로 전송된 신호의 복조 성능을 향상시키는데, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1을 참조하여 코드분할 다중처리 이동통신 시스템에서 순방향 통신의 채널구조와 각각의 채널에 대해 간단히 설명한다.

순방향 통신에서 사용되는 채널로는 파일롯 채널(Pilot channel), 동기 채 널(Sync channel), 호출 채널(Paging channel), 통화 채널(Traffic channel)의 4가지가 있다. 상기 각각의 채널들의 구분은 왈시코드(Walsh cord)에 의해 수행되며, 본원에서는 64bit의 왈시코드를 일예로 하여 설명하겠다.

상기 파일럿 채널은 단말기가 통신망에 접속할 때, 기지국으로부터 수신되는 신호중 가장 큰 신호를 선택하여 동기를 맞출 수 있도록 하여, 인접한 기지국을 찾을 수 있도록 하기 위한 채널이다. 상기 파일럿 채널은 왈시코드중 첫번째 코드(W0)를 사용하며, 미리 정해진 왈시코드를 사용함으로써 단말기는 쉽게 이 채널에 동기하게 되는 것이다.

상기 동기채널 또한 상기 파일럿 채널과 동일하게 지속적으로 기지국에서 출력되는 채널이다. 상기 동기채널은 왈시코드중 하나의 코드(W32)로 미리 고정되어 있어 단말기는 동기채널에 쉽게 동기하게 되는 것이다. 상기 동기채널에는 기지국과의 통신에 중요한 정보를 포함하고 있는 것으로, 현재의 시스템 시간, 호출채널의 데이터 속도등을 전송받는다.

상기 호출채널은 특정 단말기에 대한 페이징 명령, 채널 할당등의 메시지를 전달하는 채널이며, 추가로 긴 코드(Long cord)를 통해 데이터 스크램블 과정을 거친다.

상기 통화채널은 기지국에서 정해진 단말기로 음성 또는 데이터와 신호정보를 전달하는데 이용된다.

상기와 같은 채널중 파일럿 채널에 의해 단말기로 수신된 파일럿 신호는 노이즈 및 페이딩과 같은 에러요소에 의해 기지국에서 송신한 신호와 다른 값으로 수 신이 되고 이 다른 값이 바로 전체채널의 특성을 나타나게 된다. 단말기에서는 이 특성을 보상하기 위하여 심볼마다 수신된 파일럿 신호의 공액신호를 취해 단말기에서 수신된 기지국 전송신호를 이용하여 채널의 왜곡값을 보상한 후 최종적으로 다치변조된 신호를 복조하게 되는 것이다.

도 4를 참조하여 종래 CDMA 이동통신 시스템의 수신측 구성과 동작을 설명하면 다음과 같다.

통상의 수신측 구성은 채널의 왜곡을 보상하기 위해 역확산기(11)와, 파일럿 신호 추출기(12)와, 채널 추정기(13) 및 채널 보상기(14)를 포함하여 구성된다.

상기 역확산기(11)은 송신시 PN코드등에 의해 확산된 수신데이터를 입력받고 확산 이전의 데이터로 변환하기 위해 역확산하여 출력한다. 파일럿 신호 추출기(12)는 상기 역확산기(11)에서 출력된 수신 데이터를 입력받고, 상기 수신 데이터에 포함되어 있는 파일럿 신호를 추출한다. 상기 파일럿 신호 추출기(12)에서 추출된 파일럿 신호는 채널 추정기(13)로 입력하고, 파일럿 신호가 추출된 수신 데이터는 채널 보상기(14)로 입력한다. 채널 추정기(13)는 상기 파일럿 신호를 입력받아 채널의 상태를 검사하여 채널 보상신호를 출력한다. 채널 보상기(14)는 상기 수신 데이터를 입력받고, 상기 채널 추정기(13)로부터 채널보상신호를 입력받아 수신데이터의 왜곡됨을 보상하여 출력한다.

일반적으로 채널 추정기(13)는 송신 기준데이터인 파일럿 신호를 평균하여 추정하는 방법이 있는데, 이 방법은 추정치가 실제값에 미치지 못하여 보상후에도 채널 왜곡에 따른 성능 보상효과가 기대하기 힘들다.

이를 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

QAM 변조된 신호는 도 5(a)에서와 같이 송신단에서 전송한 원래의 데이터 심볼과의 거리차이(△x, △y)를 구한 후, 이 거리의 차이에 따라 각각 소망하는 비트의 수로 데이터를 복조한다. 일예를 들어 설명하면, 1사분면의 제 2공간(A)의 심볼(1)을 기준으로, 기지국으로부터 수신된 데이터 심볼(2)의 위치가 제 2공간(A)내 존재하면 기지국에서 출력한 데이터 심볼(1)로 인식하게 되는 것이다.

그러나, 잡음이나 페이딩 등과 같은 에러요소에 의해 상기 제 2공간(A)에 존재해야 하는 수신 데이터 심볼(2)이 도 5의 (b)에서와 같이 제 1공간(B)에 위치하게 되면 제 1공간(B)의 데이터 심볼로 인식하게 되는 문제점이 있었다.

이러한 단점으로 인해 상기 첫번째 방법인 파일럿 신호에 의한 추정치에 적절한 가중치를 곱해주어 관찰 구간 각각의 추정에 사용되는 파일럿 신호의 추정에 미치는 영향을 달리하여 주는 방법을 사용하게 되었다.

또한, 파일럿 신호를 이용하여 채널을 추정시, 시간으로 추정치 못하는 영역을 상기 추정된 심볼을 이용하여 선형적으로 보간된 추정치를 이용하여 채널을 보상하는 방법이 있었다.

그러나, 상기 첫번째 방법은 파일럿 신호들만을 평균하여 채널 에러를 보상하는 방법보다는 더 좋은 성능을 유지할 수 있으나, 빠른 페이딩(Fading)을 가지는 채널 환경하에서는 좋은 성능을 가지지 못하는 단점을 가지고 있다.

또한, 상기 두번째 방법을 이용함은 느린 페이딩 환경에서는 수신되는 데이 터들의 증폭도 변화폭이 크기 때문에 상기 첫번째 방법보다 성능이 떨어지는 단점이 있다.

이에 채널 환경의 변화에 따른 수신신호의 왜곡을 방지할 수 있도록 정확한 파일럿 신호의 산출과 그 파일럿 신호를 이용한 최적의 채널정보 산출이 요구되는데,

본 발명은 상기와 같은 요구를 충족하기 위하여 기지국으로부터 입력되는 RF신호를 입력하여 이를 소정설정구간동안 적분하여 파일럿 신호를 생성하고, 상기 생성된 파일럿 신호를 이용하여 수신채널의 정보를 산출하며, 산출된 채널정보를 이용하여 왜곡된 채널 데이터를 보상하는 복조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른목적은 기지국으로부터 입력되는 RF신호를 입력하여 이를 소정설정구간동안 적분하여 파일럿 신호를 생성하고, 상기 생성된 파일럿 신호를 이용하여 수신채널의 정보를 산출하며, 산출된 채널정보를 이용하여 왜곡된 채널 데이터를 보상하는 복조장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 디지탈 이동통신 시스템의 순방향 채널신호 복조 방법은, 본 발명에 의한 디지탈 이동통신 시스템의 파일럿 채널를 포함하는 순방향 채널 신호의 복조방법에 있어서, 안테나를 통해 수신된 RF신호를 디지탈 기저대역신호로 변환하는 RF신호처리단계와, 상기 변환된 디지탈 기저대역신호의 경로를 구분하고, 각각의 구분된 경로를 동기화 하여 출력하는 동기화단계와, 상기 동기화된 디지탈 기저대역신호를 디스크램블링하는 디스크램블링 단계 와, 상기 디스크램블링 된 채널신호를 복원하기 위하여 역확산시키는 역확산단계와, 상기 디스크램블링된 채널신호 중 파일럿 채널 신호를 송신단에서 사용한 확산코드의 정수배의 구간동안 적분하여 수신 중 왜곡된 파일럿 신호를 생성하는 파일럿신호생성단계와, 상기 역확산된 채널신호를 상기 왜곡된 파일럿 채널의 공액 값으로 곱해서 채널신호의 지연된 위상을 보상하는 채널보상단계와, 상기 파일럿신호 생선단계에 의해서 생성된 왜곡된 파일럿 신호와 미리 설정된 파일럿 신호를 비교하여 채널의 왜곡정보를 생성하는 채널왜곡정보생성단계와, 상기 지연된 위상이 보상된 채널신호에 상기 채널왜곡정보를 곱하여 송신단에서 변조된 신호를 결정하는 채널신호결정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 디지탈 이동통신 시스템의 채널신호 복조 방법에서 상기 채널의 왜곡정보는 왜곡된 파일럿 신호와 미리 설정된 파일럿 신호의 거리의 차에 반비례하는 값을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 디지탈 이동통신 시스템의 채널신호 복조방법에서 상기 채널정보발생수단에 출력되는 채널의 왜곡정보는 일정한 범위의 값을 갖는 복조의 비트로 표현된 정보인 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 디지탈 이동통신 시스템의 채널신호 복조장치는 디지탈 이동통신 시스템의 파일럿 채널을 포함하는 채널 신호의 복조장치에 있어서, 안테나를 통해 수신된 RF신호를 디지탈 기저대역신호로 변환하는 RF신호처리수단과, 상기 RF신호처리수단에 의해서 변환된 디지탈 기저대역신호를 입력받아 경로를 구분하고, 각각의 구분된 경로를 동기화 하여 출 력하는 동기화수단과, 상기 동기화 수단에 의해서 동기화된 디지탈 기저대역신호를 디스크램블링하는 디스크램블링 수단과, 상기 디스크램블링 수단에 의해서 디스크램블링 된 채널신호를 복원하기 위하여 신호확산코드로 역확산시키는 역확산수단과, 상기 디스크램블링 수단에 의해서 디스크램블링된 채널신호 중 파일럿 채널 신호를 송신단에서 사용한 신호확산코드의 정수배의 구간동안 적분하여 수신 중 왜곡된 파일럿 신호를 생성하는 파일럿신호생성수단과, 상기 역확산 수단에 의해서 복원된 채널신호와 상기 파일럿신호생성수단에 의해서 생성된 왜곡된 파일럿 신호를 입력받아, 상기 복원된 채널신호에 상기 왜곡된 파일럿 신호의 공액 값을 곱해서 채널신호의 위상 지연이 보상된 채널신호를 출력하는 채널보상수단과, 상기 파일럿신호생선수단에 의해서 생성된 왜곡된 파일럿 신호를 입력받아 미리 설정된 파일럿 신호를 비교하여 채널의 왜곡정보를 출력하는 채널왜곡정보생성수단과, 상기 채널보상수단에서 출력된 상기 위상지연이 보상된 채널신호와 상기 채널왜곡정보생성수단에서 출력된 채널의 왜곡정보를 입력받아 상기 위상지연이 보상된 채널신호에 상기 채널의 왜곡정보를 곱하여 송신단에서 변조된 신호를 결정하여 출력하는 채널신호결정수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 디지탈 이동통신 시스템에서 채널신호 복조장치에서 상기 채널의 왜곡정보는 왜곡된 파일럿 신호와 미리 설정된 파일럿 신호의 거리의 차에 반비례하는 값을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 디지탈 이동통신 시스템의 복조장치에서 채널왜곡정보생성수단에 출력되는 채널의 왜곡정보는 일정한 범위의 값을 갖는 복조의 비트로 표현된 정보인 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 디지탈 이동통신 시스템의 복조 방법을 나타내는 플로우 챠트이고, 도 3은 본 발명에 의한 디지탈 이동통신 시스템의 복조 장치의 블럭도이다.

먼저, 도 3을 참조하여 본 발명의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

안테나를 통해 기지국에서 출력하는 RF신호를 입력받아 기저대역으로 주파수 변환하는 주파수 변환기(111)와, 상기 주파수 변환기(111)으로부터 출력된 아날로그 성분의 기저대역신호를 입력하여 디지털 성분으로 변환하기 위한 A/D 컨버터(112)와, 상기 디지털 기저대역 신호를 입력하여 경로를 구분하고, 그 구분된 경로의 시간을 동기화 하는 시간 동기기(113)과, 상기 시간 동기기(113)에서 출력하는 신호에 PN(Pseudo noise)코드를 입력하여 디스크램블하는 디스크램블기(114)와, 상기 디스크램블기(114)에서 출력한 신호를 소정 설정크기 만큼 적분하여 채널의 파일럿 신호를 출력하는 파일럿 신호생성기(115)와, 상기 파일럿 신호생성기(115)로부터 파일럿 신호를 입력받아 미리 설정된 송신측 파일럿 신호와 비교하여 채널의 왜곡정보를 출력하는 채널 정보생성기(117)와, 상기 디스크램블기(114)에서 출력한 신호에 송신측 왈시코드와 동일한 코드를 입력하여 각 채널별 데이터 신호를 출력하는 왈시 복조기(116)와, 상기 왈시복조기(116)와 상기 파일럿 신호생성기(115)에서 출력된 채널별 데이터 신호와 파일럿 신호를 입력하여 채널의 지연된 위상을 보상하는 채널 보상기(118)와, 상기 채널 정보생성기(117)와 상기 채널 보상기(118)로부터 출력되는 채널의 왜곡정보와 위상이 보상된 채널신호를 입력하여 기지국에서 송신한 각 채널의 데이터를 복원하는 신호결정기(119)로 구성된다.

상기 미설명부호 120은 상기 신호결정기(119)로부터 출력된 각 채널의 데이터를 입력하여 복호화하는 채널 복호기이다.

도 2는 본 발명에 의한 디지탈 이동통신 시스템의 복조 방법을 나타내는 플로우 챠트로써, 그 방법을 설명하면 다음과 같다.

안테나를 통해 기지국에서 출력하는 RF신호를 입력받아 기저대역으로 주파수 변환하고, 아날로그 성분의 기저대역신호를 디지털 성분으로 변환하는 RF신호처리단계와, 상기 디지털 기저대역 신호를 입력하여 경로를 구분하고, 그 구분된 경로의 시간을 동기화 하는 시간 동기화 단계와, 상기 시간 동기화 단계에서 출력하는 신호에 PN(Pseudo noise)코드를 입력하여 디스크램블하는 디스크램블링 단계와, 상기 디스크램블링 단계에서 출력한 신호를 소정 설정크기 만큼 적분하여 채널의 파일럿 신호를 출력하는 파일럿 신호생성단계와, 상기 파일럿 신호생성단계에서 출력된 파일럿 신호를 입력받아 미리 설정된 송신측 파일럿 신호와 비교하여 채널의 왜곡정보를 출력하는 채널 정보생성단계와, 상기 디스크램블링 단계에서 출력한 신호에 송신측 왈시코드와 동일한 코드를 입력하여 각 채널별 데이터 신호를 출력하는 왈시 복조단계와, 상기 왈시복조단계에서 상기 파일럿 신호생성단계에서 출력된 채널별 데이터 신호와 파일럿 신호를 입력하여 채널의 지연된 위상을 보상하는 채널 보상단계와, 상기 채널 정보생성단계와 상기 채널 보상단계에서 출력되는 채널의 왜곡정보와 위상이 보상된 채널신호를 입력하여 기지국에서 송신한 각 채널의 데이터를 복원하는 신호결정단계로 구성된다.

이하 본 발명의 상세 구조 및 동작을 설명하면 다음과 같다.

기지국(도면에 표시않함)으로부터 송신되는 RF신호를 안테나를 통해 단말기(도면에 표시않함)에 입력되면, 먼저 주파수 변환기(111)에서 이를 입력하여 기저대역(Baseband)주파수로 변환하게 된다. 상기 주파수 변환기(111)에서 변환된 신호는 A/D컨버터(112)를 통해 디지털 성분으로 컨버팅되고, 시간 동기기(113)를 통해 각 경로간의 시간을 동기화 시킨다. 상기 A/D컨버터(112)를 통해 컨버팅된 디지털의 신호는 실수값과 허수값을 갖는 복소값의 기저대역 디지털 신호가 되는 것이며, 첨부된 도 3에서도 실수측과 허수측 신호를 구분하기 위하여 신호전송선을 구분하였다.

통상 코드분할 다중처리 이동통신 방식에서 신호가 하나의 경로가 아니라 많은 경로를 따라 수신기로 전송되어 올때, 상이하고 무작위로 변하는 시간적 지연을 갖는 것이며, 상기 시간 동기기(113)에서 각 경로간의 시간을 맞춰주는 것이다.

상기 시간동기기(133)에서 각 경로간 시간이 동기화된 신호를 디스크램블기(114)에서 입력하여 송신(기지국)측의 PN코드와 동일한 PN코드를 상기 신호에 곱하여 디스크램블링을 수행하게 된다. 상기 디스크램블링된 신호를 파일럿 신호 생성기(115)에서는 입력하여 기지국에서 출력한 채널의 파일럿 신호를 생성하는데, 상기 디스크램블기(114)에서 출력되는 신호를 소정 설정크기 또는 구간만큼 적분하여 산출하게 된다. 상기 소정 설정크기 또는 구간은 최초 설계자에 의해 임 의대로 조정가능한 것으로, 적분크기 또는 구간을 늘리게 되면 신호의 정확성은 증가하나 적분시간의 증가로 신호처리시간이 지연되므로, 적절한 값을 취해주어야 한다.

이를 위해 기지국에서는 신호확산용코드로 왈시코드를 이용하여 확산시키므로, 연산의 신속함을 위해 상기 왈시코드의 정수배의 길이로 적분크기 및 구간을 설정함이 바람직하다.

또한 상기 정수배는 시뮬레이션 또는 실험을 통해 가장 적절한 배수를 산출함이 바람직하다.

상기에서와 같이 송신측에서 이용하는 왈시코드의 정수배의 길이로 상기 디스크램블기(114)에서 출력되는 신호를 적분하여 기지국에서 출력한 신호의 파일럿 신호를 생성하게 된다.

또한, 상기 디스크램블기(114)에서 출력되는 신호를 수신하여 왈시 복조기(116)에서는 송신측, 즉 기지국에서 취한 동일한 크기의 왈시코드를 입력하여 각 채널별로 역확산된 신호를 출력한다.

이때 입력되는 왈시코드는 채널별로 서로 상이하며, 역확산을 위한 연산시간을 고려하여 고속의 데이터를 전송할때는 짧은 왈시코드를 할당하고 저속의 데이터를 전송할때는 긴 왈시코드를 할당하여 신호를 전송하는 것이 일반적이다.

본 발명에서는 실시예로서 64bit의 왈시코드를 예로하여 설명하였으나, 다른 변형된 형태의 왈시코드나 다른 코드를 사용함도 충분히 가능하다.

상기 파일럿 신호생성기(115)와 왈시 복조기(116)에서 출력되는 파일럿 신호 와 왈시 복조된 신호는 채널 보상기(118)로 입력된다. 상기 채널 보상기(118)는 각 채널별 왈시 복조된 채널 데이터와 파일럿 신호의 공액신호를 입력하여 지연된 위상을 복원하도록 한다. 일예를 들어 설명하면, 송신측(기지국)에서 파일럿 신호를 '1'을 출력하고, 수신측(단말기)에서 수신된 파일럿 신호가 '1+j2'가 되었다면, 위상의 변화량은 atan(1/2)가 된다. 즉, -atan(1/2)만큼 다시 위상을 복원해야만 송신측에서 송신한 신호의 위상이 되는 것이다. 따라서, 송신측에서 출력한 파일럿 신호의 위상 변화량을 감안하여 상기 왈시 복조기(116)에서 왈시 복조된 채널 데이터의 위상을 복원하게 되는 것이다.

한편, 상기 파일럿 신호 생성기(115)의 파일럿 신호는 채널 정보생성기(117)로 입력된다. 상기 채널 정보생성기(117)는 상기 파일럿 신호생성기(115)의 파일럿 신호와 미리 설정된 송신측(기지국)의 파일럿 신호와 비교하여 채널의 왜곡정보를 출력하게 되는데, 미리 설정된 파일럿 신호와 상기 파일럿 신호 생성기(115)의 파일럿 신호와의 거리 차이, 즉 도 5의 복소평면에서의 거리차이가 아주 크면 이는 신호가 왜곡되는 정도가 심각함을 의미함으로서, 상기 채널 정보생성기(117)에서 출력되는 채널정보 값은 이에 반비례하는 값으로 출력하게 된다. 상기 채널정보값을 상기 거리차이에 반비례하는 값으로 출력하는 이유는 하기에서 설명하는 신호 결정기(119)에서 상기 채널정보 값을 채널 보상기(118)에서 위상이 보상된 채널신호에 곱하여 상기 거리차이를 보상해야 하기 때문이다.
이와 상반되게 파일럿 신호생성기(115)의 파일럿 신호와 미리 설정된 파일럿 신호가 실질적으로 거의 동일하면, 즉 도 5의 복소평면에서의 거리차이가 매우 작으면 이는 왜곡이 거의 없다는 의미를 갖는다. 예를 들어, 채널정보의 값이 0~1의 값이라 하고, 16QAM 변조방식이라 하며 왜곡이 거의 없는 상태이면, '1'에 가까운 값을 출력하게 되는데 실제적으로는 '1101,1110,1111' 등의 데이터를 출력하게 되는 것이다.
상기 반비례하는 값도 역시 '0000,0001,0010……1110,1111'사이의 값을 출력하게 되는 것으로 복소평면상에서 거리가 멀어질수도록 '0'에 가까운 값을 출력하고, 거리가 가까울수록 '1'에 가까운 값을 출력하고, 다치변조의 bit수에 따라 구간의 구분이 결정되는 것이다. 더 상세히 설명하면 16QAM방식은 16개의 채널정보값을 갖게 되는 것이며, 32QAM방식은 32개의 채널정보값를 갖게 되어 상기 반비례값을 출력하는 것이다.

상기 채널 정보생성기(117)에서 출력된 채널의 왜곡정보신호와 채널 보상기(118)에서 출력된 위상이 복원된 파일럿 신호는 신호 결정기(119)로 입력된다. 신호 결정기(119)는 상기 두 신호를 입력하여 최종적으로 송신측(기지국)에서 변조된 신호를 결정하게 된다. 예를 들어, 채널 정보생성기(117)에서 채널의 왜곡이 거의 없는 값 1을 출력하면 각 채널별로 위상이 보상된 왈시 복조된 신호 그 자체를 신호 결정기(119)에서는 입력하여 채널 복호기(120)로 출력하게 되며, 채널 정보생성기(117)에서 채널의 왜곡이 극심한 값, 0에 가까운 값을 출력하면 왈시 복조된 신호에 상기 왜곡정보 값을 곱하여 이를 보상해 주는 것이다.

상기 채널 정보생성기(117)에서 최종 복조된 신호는 채널 복호기(120)로 입력되어 송신측(기지국)에서 수행된 채널부호화의 역과정을 거치게 된다. 상기 채널 복호기(120)의 구성 및 동작은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게는 자명한 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.

도 2에 도시된 본 발명의 복조방법은 프로그램화 되어 소프트웨어적으로 구현될 수 있으며, 그 구현된 프로그램은 일정한 기록매체에 저장되어 사용될 수 있음도 충분히 타당하다.

또한, 본 발명은 순방향 채널을 예로하여 설명하였지만, 추후 화상통화등의 통신 서비스가 실행되면 역방향 채널에도 적용됨도 충분히 타당하다.

상기에서와 같이 본 발명에서는 디스크램블링된 신호를 소정 설정구간동안 적분하여 파일럿 신호를 생성하고, 생성된 파일럿 신호를 이용하여 채널을 보상하며 채널왜곡정보를 생성하기 때문에 상기 파일럿 신호와 채널왜곡정보를 이용하여 더욱 정교한 직교진폭변조를 수행할 수 있음과 함께, 에러에 대한 민감도가 현저하게 감소하는 효과가 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims

디지탈 이동통신 시스템의 파일럿 채널을 포함하는 채널 신호의 복조방법에 있어서,

안테나를 통해 수신된 RF신호를 디지탈 기저대역신호로 변환하는 RF신호처리단계와,

상기 변환된 디지탈 기저대역신호의 경로를 구분하고, 각각의 구분된 경로를 동기화 하여 출력하는 동기화단계와,

상기 동기화된 디지탈 기저대역신호를 디스크램블링하는 디스크램블링 단계와,

상기 디스크램블링 된 채널신호를 복원하기 위하여 역확산시키는 역확산단계와,

상기 디스크램블링된 채널신호 중 파일럿 채널 신호를 송신단에서 사용한 확산코드의 정수배의 구간동안 적분하여 수신 중 왜곡된 파일럿 신호를 생성하는 파일럿신호생성단계와,

상기 역확산된 채널신호를 상기 왜곡된 파일럿 신호의 공액 값으로 곱해서 채널신호의 지연된 위상을 보상하는 채널보상단계와,

상기 파일럿신호 생성단계에 의해서 생성된 왜곡된 파일럿 신호와 미리 설정된 파일럿 신호를 비교하여 채널의 왜곡정보를 생성하는 채널왜곡정보생성단계와,

상기 지연된 위상이 보상된 채널신호에 상기 채널왜곡정보를 곱하여 송신단 에서 변조된 신호를 결정하는 채널신호결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 채널신호 복조방법.
제1항에 있어서,

상기 채널의 왜곡정보는 왜곡된 파일럿 신호와 미리 설정된 파일럿 신호의 거리의 차에 반비례하는 값을 갖는 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 채널신호 복조방법.
제1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 채널정보발생수단에 출력되는 채널의 왜곡정보는 일정한 범위의 값을 갖는 복조의 비트로 표현된 정보인 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 채널신호 복조방법.
디지탈 이동통신 시스템의 파일럿 채널를 포함하는 순방향 채널 신호의 복조장치에 있어서,

안테나를 통해 수신된 RF신호를 디지탈 기저대역신호로 변환하는 RF신호처리수단과,

상기 RF신호처리수단에 의해서 변환된 디지탈 기저대역신호를 입력받아 경로를 구분하고, 각각의 구분된 경로를 동기화 하여 출력하는 동기화수단과,

상기 동기화 수단에 의해서 동기화된 디지탈 기저대역신호를 디스크램블링하 는 디스크램블링 수단과,

상기 디스크램블링 수단에 의해서 디스크램블링 된 채널신호를 복원하기 위하여 신호확산코드로 역확산시키는 역확산수단과,

상기 디스크램블링 수단에 의해서 디스크램블링된 채널신호 중 파일럿 채널 신호를 송신단에서 사용한 신호확산코드의 정수배의 구간동안 적분하여 수신 중 왜곡된 파일럿 신호를 생성하는 파일럿신호생성수단과,

상기 역확산 수단에 의해서 복원된 채널신호와 상기 파일럿신호생성수단에 의해서 생성된 왜곡된 파일럿 신호를 입력받아, 상기 복원된 채널신호에 상기 왜곡된 파일럿 신호의 공액 값을 곱해서 채널신호의 위상 지연이 보상된 채널신호를 출력하는 채널보상수단과,

상기 파일럿신호생선수단에 의해서 생성된 왜곡된 파일럿 신호를 입력받아 미리 설정된 파일럿 신호를 비교하여 채널의 왜곡정보를 출력하는 채널왜곡정보생성수단과,

상기 채널보상수단에서 출력된 상기 위상지연이 보상된 채널신호와 상기 채널왜곡정보생성수단에서 출력된 채널의 왜곡정보를 입력받아 상기 위상지연이 보상된 채널신호에 상기 채널의 왜곡정보를 곱하여 송신단에서 변조된 신호를 결정하여 출력하는 채널신호결정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 채널신호 복조장치.
제4항에 있어서,

상기 채널의 왜곡정보는 왜곡된 파일럿 신호와 미리 설정된 파일럿 신호의 거리의 차에 반비례하는 값을 갖는 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 채널신호 복조장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,

상기 채널정보발생수단에서 출력되는 채널의 왜곡정보는 일정한 범위의 값을 갖는 복조의 비트로 표현된 정보인 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 채널신호 복조장치.