KR100652373B1 - Cell Searcher and cell searching method of the W-CDMA using common partial correlation for primary and secondary synchronization code - Google Patents
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Abstract
PSC 및 SSC에 대한 공통적인 부분 상관을 이용하는 광대역 CDMA 셀 탐색기 및 그 방법이 개시된다. 상기 광대역 CDMA의 셀 탐색기는, PSC/SSC 코드에 공통적으로 사용될 수 있는 부분 상관값들을 PSC/SSC 상관기에서 계산하여 소정 메모리에 저장하고, 이를 재사용하는 방법을 통하여, 하나의 상관기에 의하여 PSC 및 SSC 코드에 대하여 동시에 상관을 수행하는 파이프라인 구조를 채택하였다. A wideband CDMA cell searcher using a common partial correlation for PSC and SSC and a method thereof are disclosed. The cell searcher of the wideband CDMA uses a single correlator to calculate partial correlation values that can be commonly used in the PSC / SSC code, store them in a predetermined memory, and reuse them. We adopt a pipeline structure that performs correlation on the code at the same time.
Description
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.
도 1은 종래의 순차적 탐색 구조의 셀 탐색기를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a cell searcher of a conventional sequential search structure.
도 2는 슬롯 동기신호 검출을 위한 종래의 정합필터를 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a conventional matching filter for detecting slot synchronization signals.
도 3은 종래의 SSC 상관기를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram showing a conventional SSC correlator.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 파이프라인 구조의 광대역 CDMA 셀 탐색기를 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a broadband CDMA cell searcher of a pipeline structure according to an embodiment of the present invention.
도 5는 도 4의 PSC/SSC 상관기를 나타내는 블록도이다. FIG. 5 is a block diagram illustrating a PSC / SSC correlator of FIG. 4.
도 6은 도 5의 PSC/SSC 상관기의 개념도이다. FIG. 6 is a conceptual diagram of the PSC / SSC correlator of FIG. 5.
도 7은 시리얼 및 파이프라인 구조에서 동기 획득시간을 비교한 그래프이다.7 is a graph comparing synchronization acquisition time in serial and pipeline structures.
본 발명은 W-CDMA(wideband code division multiple access) 통신에 관한 것으로, 특히 W-CDMA 통신을 위한 셀 탐색기(cell searcher)에 관한 것이다.The present invention relates to wideband code division multiple access (W-CDMA) communications, and more particularly to a cell searcher for W-CDMA communications.
이동 통신 시스템은 1세대의 아날로그 셀룰러(cellular), 2.5 세대의 PCS(personal communication system), 3세대의 IMT-2000(international mobile telecommunication-2000)으로 발전되어 왔다. 현재 2.5 세대까지는 사업화되어 서비스가 실시중이지만, IMT-2000의 3세대는 시범 서비스가 실시되고 있다. 현재 개발 중인 3세대 이동통신 시스템은, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 주도의 비동기 방식과 3GPP2 주도의 동기 방식을 표준으로 채택하고 있다. W-CDMA는 3세대의 IMT-2000 방식 중 비동기 방식에 해당한다. 이와 같은 W-CDMA 방식에서는, 모든 기지국, 즉 셀(cell)이 동일한 기준 시각을 가질 필요 없으므로, 다양한 형태의 셀 설치가 용이하다. 이동국들(mobile station)은 셀과 통신하고, 셀은 이동국들의 호(call) 연결을 중계한다. 이동국들은 셀 탐색을 통하여 해당 셀의 스크램블링 코드(scrambling code)를 획득하여야 호 연결에 성공한다. Mobile communication systems have been developed into first generation analog cellular, 2.5 generation personal communication systems (PCS), and third generation international mobile telecommunication-2000 (IMT-2000). Currently, up to 2.5 generations have been commercialized and serviced, but the third generation of IMT-2000 is being piloted. The third generation mobile communication system currently under development adopts 3GPP (3rd Generation Partnership Project) -driven asynchronous and 3GPP2-driven synchronous methods as standards. W-CDMA is asynchronous among three generations of IMT-2000. In such a W-CDMA scheme, since all base stations, ie, cells, do not have to have the same reference time, various types of cells can be easily installed. Mobile stations communicate with the cell, which relays the call connections of the mobile stations. The mobile stations must acquire a scrambling code of the corresponding cell through cell search to succeed in call connection.
도 1은 종래의 순차적(serial) 탐색 구조의 셀 탐색기(100)를 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 순차적 탐색 구조의 셀 탐색기(100)는, RF(radio frequency) 모듈(110), 정합 필터링 및 PSC 검출기(120), 상관도 계산 및 SSC 검출기(130), 및 파일럿(pilot) 검출기(140)를 구비한다. 상기 RF 모듈(110)은 무선 W-CDMA 채널의 공중파를 수신하여 기저 대역의 신호를 추출한 후, 기저 대역의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 수신 W-CDMA 스트림(RX)을 출력한다. 상기 수신 W-CDMA 스트림(RX)의 1 프레임(frame)은 15개의 슬롯으로 구성되고, 하나의 슬 롯은 10 개의 심볼로 구성되며, 하나의 심볼은 256 칩(chip)으로 구성된다. 1 프레임은 10msec에 해당한다. 1 is a block diagram illustrating a
W-CDMA 시스템에서 셀 탐색 과정은, 3 단계로 이루어진다. 먼저, 상기 정합 필터링 및 PSC 검출기(120)는 도 2와 같은 정합 필터(matched filter)를 이용하여, 소정 단위(예를 들어, 심볼)로 계산되는 상관값(correlation value)(X)을 여러 슬롯에 걸쳐 누적하고, 피크를 추정하여 슬롯 동기 신호(slot synchronization signal)(SLS)를 획득한다. 도 2의 정합 필터(matched filter)는, 승산기들(220)과 합산기(230)를 통하여, 레지스터들(210)에 의하여 수신 스트림(RX)이 '칩(chip)과 칩 사이로 신호가 이동하는데 걸리는 시간의 배수 단위'로 지연된 신호들과 PSC(primary synchronization code) 코드(PSC(0)~PSC(N))에 대한 상관 관계를 취하여, 소정 단위의 상관값(X)을 출력한다. In the W-CDMA system, the cell search process consists of three steps. First, the matched filtering and the
제2 단계 셀 탐색에서는, 상기 슬롯 동기 신호(SLS)에 응답하여 상관도 계산 및 SSC 검출기(130)가 도 3과 같은 SSC 상관기를 이용하여, 한 심볼(256 칩) 중 소정 단위(예를 들어, 16칩)로 계산되는 상관값들(K1~KN)을 여러 슬롯에 걸쳐 누적하고 피크를 추정하여 프레임 동기 신호(frame synchronization signal)(FRS)와 이동국이 속해있는 셀의 스크램블링 코드 그룹 정보(SCG)를 획득한다. 도 3의 SSC 상관기는, 승산기들(310)과 합산기들(320)을 통하여, 수신 스트림(RX)과 SSC(secondary synchronization code) 코드(SSC(0)~SSC(N))에 대한 상관 관계를 취하여, 소정 단위의 상관값들(K1~KN)을 출력한다. In the second step cell search, the correlation calculation and the
제3 단계 셀 탐색에서는, 상기 프레임 동기 신호(FRS)에 응답하여, 상기 파 일럿 검출기(140)가 상기 스크램블링 코드 그룹 정보(SCG)가 알리는 코드 그룹에 속한 모든 스크램블링 코드들과 수신 스트림(RX)에 대한 상관 관계를 취하여, 해당 셀의 스크램블링 코드를 추정한다. 이와 같은 종래의 셀 탐색기(100)에 대해서는, 국제 특허 출원, "PCT/US2000-17898"에 잘 나타나 있다.In a third step cell search, in response to the frame synchronization signal FRS, the
이와 같이, 종래의 셀 탐색기(100)에서는 순차적으로 3단계에 걸쳐 동기 획득을 위한 탐색을 수행한다. 즉, 제1 단계의 PSC에 대한 상관값(또는 부분 상관값) 계산 또는 제2 단계의 SSC에 대한 상관값(또는 부분 상관값) 계산이 동시에 수행될 수 없고 순차적으로 수행되므로, 셀 탐색 시간이 길어진다는 문제점이 있다. As described above, the
따라서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, PSC 및 SSC에 대한 공통적인 부분 상관을 이용하여, 파이프라인 구조로 PSC 및 SSC 상관을 수행하는 광대역 CDMA의 셀 탐색기를 제공하는 데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a cell searcher for wideband CDMA that performs PSC and SSC correlation in a pipelined structure by using common partial correlation for PSC and SSC.
본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는, 파이프라인 구조로 PSC 및 SSC 상관을 수행하는 광대역 CDMA의 셀 탐색 방법을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a cell search method for wideband CDMA that performs PSC and SSC correlation in a pipeline structure.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 광대역 CDMA의 셀 탐색기는, PSC(primary synchronization code)/SSC(secondary synchronization code) 상관기, PSC 검출기, SSC 검출기, 및 파일럿 검출기를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 PSC/SSC 상관기는 수신 스트림으로부터 PSC 상관 및 SSC 상관에 공통적으로 사용되는 부분 상관값들을 계산하고, 상기 부분 상관값들을 누적하여 PSC 상관 값과 SSC 상관값을 생성한다. 상기 PSC 검출기는 상기 PSC 상관값을 다수 슬롯에 걸쳐 누적하고, 피크를 추정하여 슬롯 동기 신호를 생성한다. 상기 SSC 검출기는 상기 SSC 상관값을 다수 슬롯에 걸쳐 누적하고, 피크를 추정하여 프레임 동기 신호와 이동국이 속해있는 셀의 스크램블링 코드 그룹 정보를 생성한다. 상기 파일럿 검출기는 상기 스크램블링 코드 그룹 정보에 대응하는 코드 그룹에 속한 모든 스크램블링 코드들과 상기 수신 스트림에 대한 상관 관계를 취하여, 해당 셀의 스크램블링 코드를 생성한다. 상기 PSC/SSC 상관기는, 상기 부분 상관값들을 저장하고 이를 재 사용하여, PSC 및 SSC 코드에 대하여 파이프라인 형태로 동시에 상관을 수행하는 것을 특징으로 한다. The cell searcher of the wideband CDMA according to the present invention for achieving the above technical problem is characterized by comprising a PSC (primary synchronization code) / SSC (secondary synchronization code) correlator, PSC detector, SSC detector, and pilot detector . The PSC / SSC correlator calculates partial correlation values commonly used for PSC correlation and SSC correlation from a received stream, and accumulates the partial correlation values to generate a PSC correlation value and an SSC correlation value. The PSC detector accumulates the PSC correlation value over a plurality of slots and estimates a peak to generate a slot sync signal. The SSC detector accumulates the SSC correlation value over a plurality of slots, estimates peaks, and generates scrambling code group information of the cell to which the frame synchronization signal belongs and the mobile station. The pilot detector correlates all the scrambling codes belonging to the code group corresponding to the scrambling code group information with the received stream to generate a scrambling code of the corresponding cell. The PSC / SSC correlator stores the partial correlation values and reuses the correlations in a pipelined form for PSC and SSC codes.
상기 PSC/SSC 상관기는, 부분 상관부, 및 PSC/SSC 상관값 출력부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 부분 상관부는 상기 수신 스트림(RX)이 '칩(chip)과 칩 사이로 신호가 이동하는데 걸리는 시간이 배수 단위' 지연된 신호들과 이에 대응되는 제1 계수들을 이용하여, 상기 부분 상관값들인 제1 부분 상관값 및 제2 부분 상관값을 생성한다. 상기 PSC/SSC 상관값 출력부는 상기 제1 부분 상관값, 상기 제2 부분 상관값, 제2 계수들, 및 제3 계수들을 이용하여 상기 PSC 상관값 및 상기 SSC 상관값을 생성하여 출력한다. 상기 PSC/SSC 상관기는, 상기 슬롯 동기 신호의 제어를 받아 타이밍을 결정하여 상기 제1 부분 상관값, 상기 제2 부분 상관값, 상기 PSC 상관값 및 SSC 상관값을 생성하는 것을 특징으로 한다. The PSC / SSC correlator includes a partial correlation part and a PSC / SSC correlation value output part. The partial correlation part may include the first partial correlation values by using the signals delayed 'the time taken for the signal to move between the chip and the chip by a multiple unit' and the first coefficients corresponding thereto. Generate a partial correlation value and a second partial correlation value. The PSC / SSC correlation value output unit generates and outputs the PSC correlation value and the SSC correlation value using the first partial correlation value, the second partial correlation value, second coefficients, and third coefficients. The PSC / SSC correlator may determine the timing under the control of the slot synchronization signal to generate the first partial correlation value, the second partial correlation value, the PSC correlation value, and the SSC correlation value.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 광대역 CDMA의 셀 탐색 방법은, 수신 스트림으로부터 PSC 상관 및 SSC 상관에 공통적으로 사용되는 부분 상관값들을 계산하고, 상기 부분 상관값들을 누적하여 PSC 상관값과 SSC 상관값을 생성하는 단계; 상기 PSC 상관값을 다수 슬롯에 걸쳐 누적하고, 피크를 추정하여 슬롯 동기 신호를 생성하는 단계; 상기 SSC 상관값을 다수 슬롯에 걸쳐 누적하고, 피크를 추정하여 프레임 동기 신호와 이동국이 속해있는 셀의 스크램블링 코드 그룹 정보를 생성하는 단계; 및 상기 스크램블링 코드 그룹 정보에 대응하는 코드 그룹에 속한 모든 스크램블링 코드들과 상기 수신 스트림에 대한 상관 관계를 취하여, 해당 셀의 스크램블링 코드를 생성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a cell search method of wideband CDMA, which calculates partial correlation values commonly used for PSC correlation and SSC correlation from a received stream, and accumulates the partial correlation values to accumulate PSC correlation. Generating a value and an SSC correlation value; Accumulating the PSC correlation value over a plurality of slots and estimating a peak to generate a slot synchronization signal; Accumulating the SSC correlation value over a plurality of slots and estimating a peak to generate scrambling code group information of a cell to which a frame sync signal and a mobile station belong; And generating a scrambling code of a corresponding cell by taking a correlation between all scrambling codes belonging to a code group corresponding to the scrambling code group information and the received stream.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 파이프라인 구조의 광대역 CDMA 셀 탐색기(400)를 나타내는 블록도이다. 도 4를 참조하면, 상기 광대역 CDMA 셀 탐색기(400)는, RF(radio frequency) 모듈(410), PSC(primary synchronization code)/SSC(secondary synchronization code) 상관기(correlator)(420), PSC 검출기(430), SSC 검출기(440), 및 파일럿(pilot) 검출기(450)를 구비한다. 4 is a block diagram illustrating a broadband
상기 RF 모듈(410)은 무선 W-CDMA 채널의 공중파를 수신하여 기저 대역의 신 호를 추출한 후, 기저 대역의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 수신 W-CDMA 스트림(RX)을 출력한다. 위에서 기술한 바와 같이, 상기 수신 W-CDMA 스트림(RX)의 1 프레임(frame)은 15개의 슬롯으로 구성되고, 하나의 슬롯은 10 개의 심볼로 구성되며, 하나의 심볼은 256 칩(chip)으로 구성된다. 1 프레임은 10msec에 해당한다. The
상기 PSC/SSC 상관기(420)는 수신 스트림(RX)으로부터 PSC 상관 및 SSC 상관에 공통적으로 사용되는 부분 상관값들(partial correlation values)(Xa, Xb)을 계산하고, 상기 부분 상관값들(Xa, Xb)을 누적하여 PSC 상관값(X)과 SSC 상관값(Y)을 생성한다. 상기 PSC/SSC 상관기(420)는, PSC 상관값(X)과 SSC 상관값(Y) 계산에 있어서, 상기 부분 상관값들(Xa, Xb)을 소정 메모리에 저장하고 이를 재 사용하여, PSC 및 SSC 코드에 대하여 파이프라인 형태로 동시에 상관을 수행한다. 이와 같은 상기 PSC/SSC 상관기(420)의 동작에 대해서는 도 5 및 도 6에서 자세히 기술된다.The PSC /
한편, 본 발명에서는 PSC 상관 및 SSC 상관을 수행하기 위하여, 종래의 PSC 코드 및 SSC 코드를 분석하여, 상기 PSC 상관값(X)과 상기 SSC 상관값(Y)을 계산하기 위한 부분 상관값들(Xa, Xb)을 도입하였다. 논문 "Siemens and Texas Instruments, Generalized hierarchical Golay sequence for PSC with low complexity correlation using pruned efficient Golay correlators, 3GPP Tech. Doc., Tdoc R1-99554, Cheju, Korea, June 1999"을 참조하면, PSC 코드와 수신 스트림(RX)에 상관을 취한 PSC 상관값(X)은 [수학식 1]과 같다. [수학식 1]에서 SDj는 수신 스트림(RX)이 소정 샘플 시간 단위(칩 단위)로 지연된 16개의 신호들이고, 제1 계수들 xj 및 제2 계수들 ai는 PSC 코드와 관련된 계수들이다. In the present invention, in order to perform PSC correlation and SSC correlation, partial correlation values for calculating the PSC correlation value (X) and the SSC correlation value (Y) by analyzing the conventional PSC code and SSC code ( Xa, Xb) were introduced. See the paper "Siemens and Texas Instruments, Generalized hierarchical Golay sequence for PSC with low complexity correlation using pruned efficient Golay correlators, 3GPP Tech.Doc., Tdoc R1-99554, Cheju, Korea, June 1999". The PSC correlation value X correlated with (RX) is shown in [Equation 1]. In
[수학식 1][Equation 1]
[수학식 1]을 부분 상관값들(Xa, Xb)을 포함하는 식으로 나타내면, [수학식 2]와 같다. [수학식 2]에서, 상기 제1 부분 상관값(Xa)은, 지연된 16 칩 신호들 중 j=1 부터 j=8까지 8 칩 신호들과 이에 대응하는 상기 제1 계수들(xj) 중 8개의 계수들을 승산하여 누적한 결과이다. 상기 제2 부분 상관값(Xb)은, 지연된 16 칩 신호들 중 j=9 부터 j=16까지 8 칩 신호들과 이에 대응하는 상기 제1 계수들(xj) 중 8개의 계수들을 승산하여 누적한 결과이다. [수학식 2]를 이용하여, SSC 코드와 수신 스트림(RX)에 상관을 취한 SSC 상관값(Y)은 [수학식 3]과 같다. [수학식 3]에서, 제3 계수들 ki는 SSC 코드와 관련된 계수들이다. [수학식 1] 내지 [수학식 3]에서, 16 칩 신호들에 대한 부분 상관값들(Xa, Xb)에 대하여, 다시 i=1 부터 i=16 까지 누적한다. 이와 같은 과정이 16번 반복되면, 결국 256 칩(한 심볼)에 대한 상관이 이루어진다. 이하, 16개의 칩에 대한 반복 연산을 통하여, PSC 상관값(X) 및 SSC 상관값(Y)이 한 심볼 단위(256 칩)로 생성된다고 가정한다. If
[수학식 2][Equation 2]
[수학식 3][Equation 3]
한편, 상기 PSC 검출기(430)는 상기 PSC 상관값(X)을 다수 슬롯에 걸쳐 누적하고, 누적된 값들 중 피크를 추정하여 슬롯 동기 신호(SLS)를 생성한다. 상기 SSC 검출기(440)는 상기 SSC 상관값(Y)을 다수 슬롯에 걸쳐 누적하고, 누적된 값들에 대하여 16 포인트 크기의 FHT(fast Hadamard transform) 연산을 수행하여, FHT 연산된 값으로부터 피크를 추정하여 프레임 동기 신호(FRS)와 이동국이 속해있는 셀의 스크램블링 코드 그룹 정보(SCG)를 생성한다. FHT 연산에 대해서는 1982년, 뉴욕(NewYork), Academic Press 사에서 출판한, D.F.Elliot와 K.R.Rao에 의한 저서, "Fast Transforms, Algorithms, Analysis, Applications"에 잘 나타나 있다. 상기 파일럿 검출기(450)는 상기 스크램블링 코드 그룹 정보(SCG)에 대응하는 코드 그룹에 속한 모든 스크램블링 코드들과 상기 수신 스트림(RX)에 대한 상관 관계를 취하여, 해당 셀의 스크램블링 코드를 생성한다. 이동국들은 이와 같은 셀 탐색을 통하여 해당 셀의 스크램블링 코드를 획득하면, 호(Call) 연결에 성공하고, 연결된 셀을 통하여 필요한 통신을 수행한다. Meanwhile, the
도 5는 도 4의 PSC/SSC 상관기(420)를 나타내는 블록도이다. 도 6은 도 5의 PSC/SSC 상관기(420)의 개념도이다. 도 5를 참조하면, 상기 PSC/SSC 상관기(420) 는, 부분 상관부(421), 및 PSC/SSC 상관값 출력부(427)를 구비한다. 5 is a block diagram illustrating the PSC /
상기 부분 상관부(421)는 상기 수신 스트림(RX)이 칩(chip)과 칩 사이로 신호가 이동하는데 걸리는 시간의 배수 단위로 지연된 신호들과 이에 대응되는 제1 계수들(xj)을 이용하여, 상기 부분 상관값들(Xa, Xb)인 제1 부분 상관값(Xa) 및 제2 부분 상관값(Xb)을 생성한다. 여기서는 지연된 8개의 신호들과 제1 계수들(xj) 중 8개(x1~x8)가 먼저 이용되어, 상기 제1 부분 상관값(Xa)이 계산되고, 다음에, 후속하는 지연된 8개의 신호들과 제1 계수들(xj) 중 다른 8개(x9~x16)가 이용되어, 상기 제2 부분 상관값(Xb)이 계산된다. 즉, 상기 제1 부분 상관값(Xa)은, [수학식 2]와 같이, 상기 지연된 16 칩 신호들 중 8 칩 신호들과 이에 대응하는 상기 제1 계수들(xj) 중 8개의 계수들(x1~x8)을 승산하여 누적한 결과이고, 상기 제2 부분 상관값(Xb)은 상기 지연된 16 칩 신호들 중 다른 8 칩 신호들과 이에 대응하는 상기 제1 계수들(xj) 중 다른 8개의 계수들(x9~x16)을 승산하여 누적한 결과이다. The
도 5에서, 상기 부분 상관부(421)는, 레지스터들(422), 제1 신호 선택기(423), 제1 승산기(424), 제1 누적기(accumulator)(425), 및 메모리(426)를 구비한다. 상기 레지스터들(422)은 상기 수신 스트림(RX)으로부터 상기 칩(chip)과 칩 사이로 신호가 이동하는데 걸리는 시간이 배수 단위로 지연된 신호들을 생성한다. 도 5의 레지스터들(422)은 도 6의 레지스터들(501)과 같다. In FIG. 5, the
상기 제1 신호 선택기(423)는 상기 제1 계수들(xj) 중 어느 하나와 이에 대응되는 상기 지연된 신호들중 어느 하나를 순차적으로 선택하여 출력한다. 상기 제1 승산기(424)는 상기 선택된 지연 신호에 상기 선택된 계수를 제1 승산한다. 상기 제1 누적기(425)는 상기 제1 승산 결과를 누적한다. 상기 메모리(426)는 상기 누적 결과를 저장하고, 처음 8회(j=1~8) 누적 결과를 상기 제1 부분 상관값(Xa)으로서 출력하고, 다음 8회(j=9~16) 누적 결과를 제2 부분 상관값(Xb)으로서 출력한다. 여기서, 레지스터들(422), 제1 신호 선택기(423), 제1 승산기(424), 제1 누적기(425), 및 메모리(426)는, 상기 슬롯 동기 신호(SLS)로부터 타이밍 정보를 생성하는 소정 콘트롤러(미도시)의 제어를 받아 동작한다. The
상기 제1 승산기(424)는, 도 6의 승산기들(502)이 정형화된 동작을 하므로, 상기 제1 신호 선택기(423)과 함께 최소화된 하드웨어를 가지는 구조이다. 도 6의 합산기(503) 및 메모리(504)는 도 5의 제1 누적기(425), 및 메모리(426)에 대응한다. Since the
도 5에서, 상기 PSC/SSC 상관값 출력부(427)는, PSC 상관값 출력부(436), 및 SSC 상관값 출력부(437)를 구비한다. 여기서, PSC 상관값 출력부(436), 및 SSC 상관값 출력부(437)도 역시, 상기 슬롯 동기 신호(SLS)로부터 타이밍 정보를 생성하는 소정 콘트롤러(미도시)의 제어를 받아 동작한다. 상기 PSC 상관값 출력부(436)는, 합산기(428), 제2 계수 선택기(429), 제2 승산기(430), 및 제2 누적기(431)를 구비한다. 상기 합산기(428)는 상기 제1 부분 상관값(Xa) 및 상기 제2 부분 상관값(Xb)을 합산한다. 상기 제2 계수 선택기는 상기 제2 계수들(ai)을 순차적으로 하나씩 선택하여 16회(i=1~16) 출력한다. 상기 제2 승산기(430)는 상기 합산 결과에 상기 제2 계수들(ai) 중 선택된 계수를 제2 승산한다. 상기 제2 누적기(431)는 상기 제2 승산 결과를 심볼 단위에 걸쳐 누적하여, 상기 PSC 상관값(X)을 생성하여 출력한다. 상기 제2 누적기(431)는 심볼 단위의 누적 결과를 상기 PSC 상관값(X)으로 출력하기 위하여, 16회(i=1~16)씩 16번 반복적으로 누적한다.In FIG. 5, the PSC / SSC correlation
상기 합산기(428) 및 제2 승산기(430)는, 도 6의 합산기들(505~507) 및 승산기들(508~510)이 정형화된 동작을 하므로, 상기 제2 신호 선택기(429)와 함께 최소화된 하드웨어를 가지는 구조이다. 도 6의 합산기(511)는 도 5의 제2 누적기(431)에 대응한다. The
도 5에서, 상기 SSC 상관값 출력부(437)는, 감산기(432), 제3 계수 선택기(433), 제3 승산기(434), 및 제3 누적기(435)를 구비한다. 상기 감산기는 상기 제1 부분 상관값(Xa)에서 상기 제2 부분 상관값(Xb)을 감산한다. 상기 제3 계수 선택기(433)는 상기 제3 계수들(ki)을 순차적으로 하나씩 선택하여 출력한다. 상기 제3 승산기(434)는 상기 감산 결과에 상기 제2 계수들(ai) 중 선택된 계수를 제3 승산한다. 상기 제3 누적기(435)는 상기 제3 승산 결과를 소정 단위에 걸쳐 누적하여, 상기 SSC 상관값(Y)을 생성하여 출력한다. 상기 제3 누적기(435)는 심볼 단위의 누적 결과를 상기 SSC 상관값(Y)으로 출력하기 위하여, 16회(i=1~16)씩 16번 반복적으로 누적한다.In FIG. 5, the SSC correlation
상기 감산기(432) 및 제3 승산기(434)는, 도 6의 감산기들(512~514) 및 승산 기들(515~517)이 정형화된 동작을 하므로, 상기 제3 신호 선택기(433)와 함께 최소화된 하드웨어를 가지는 구조이다. 도 6의 합산기(518)는 도 5의 제3 누적기(435)에 대응한다. The
도 7은 시리얼 및 파이프라인 구조에서 동기 획득시간을 비교한 그래프이다. 도 7의 그래프는, 플랫 페이딩 채널(flat fading channel)(9.26Hz Doppler)에서 초기 셀 탐색 과정에서 동기 신호 및 스크램블링 코드 획득 시간을 보여준다. 이와 같은 시뮬레이션 결과는 감쇄 계수들 α=0.5, β=0.1, γ=0.1를 이용할 때의 측정치이다. 도 7에서, 실선은 본 발명에 따른 파이프라인 구조의 PSC 상관 및 SSC 상관을 수행할 때의 결과이고, 점선은 순차적 상관을 수행하는 종래의 시리얼 구조에서의 결과이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파이프라인 구조에서는, 초기 셀 탐색에서 동기 신호 및 스크램블링 코드 획득 시간이 3배 이상 빠르게 나타남을 알 수 있다.7 is a graph comparing synchronization acquisition time in serial and pipeline structures. The graph of FIG. 7 shows a synchronization signal and scrambling code acquisition time during an initial cell search in a flat fading channel (9.26 Hz Doppler). This simulation result is a measure when using the attenuation coefficients α = 0.5, β = 0.1 and γ = 0.1. In FIG. 7, the solid line is the result when performing the PSC correlation and the SSC correlation of the pipeline structure according to the present invention, and the dotted line is the result in the conventional serial structure which performs the sequential correlation. As shown in FIG. 7, in the pipeline structure according to the present invention, it can be seen that the acquisition time of the synchronization signal and the scrambling code appear more than three times faster in the initial cell search.
위에서 기술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 CDMA 셀 탐색기에서는, PSC/SSC 코드에 공통적으로 사용될 수 있는 부분 상관값들(Xa, Xb)을 PSC/SSC 상관기(420)에서 계산하여 소정 메모리(426)에 저장하고, 이를 재사용하는 방법을 통하여, 하나의 상관기(420)에 의하여 PSC 및 SSC 코드에 대하여 동시에 상관을 수행하는 파이프라인 구조를 채택하였다. 따라서, 순차적 탐색이 아닌 파이프라인 형태의 상관 수행을 통하여, 제1 단계 및 2단계 탐색을 동시에 수행할 수 있으므로, 종래의 순차적인 탐색 방법보다 월등한 탐색 성능을 가진다.As described above, in the wideband CDMA cell searcher according to an embodiment of the present invention, the partial correlation values Xa and Xb that can be commonly used in the PSC / SSC code are calculated by the PSC /
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정 한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, optimal embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 광대역 CDMA 셀 탐색기는, 하나의 회로에서 부분 상관값들을 저장하고 이를 재 사용하므로, 데이터 패스(path)에 요구되는 합산기, 승산기 등을 최소화하여 하드웨어 크기를 감소시킬 수 있다. 또한, 파이프라인 형태의 상관 수행을 통하여 셀 탐색 시간을 줄일 수 있으므로, 소형, 저전력 시스템에 적합하다. 그리고, 종래의 SSC 상관 회로는 검색 인덱스(칩수)에 비례하여 하드웨어가 커지는 반면에, 본 발명에서는 SSC 상관에 필요한 별도의 지연 싸이클이 거의 없어서, 추가적인 하드웨어 없이 동시에 검색할 수 있는 인덱스(칩수)를 크게 늘일 수 있다. 이에 따라 제1 단계 검색에서 추정하는 피크의 개수에 대한 필요조건을 완화시켜서 제1 단계 검색시간을 줄일 수 있는 효과도 있다.As described above, the broadband CDMA cell searcher according to the present invention stores and reuses partial correlation values in one circuit, thereby reducing hardware size by minimizing the summer, multiplier, etc. required for the data path. Can be. In addition, since the cell search time can be reduced through pipelined correlation, it is suitable for a small and low power system. In the conventional SSC correlation circuit, the hardware increases in proportion to the search index (number of chips), whereas in the present invention, since there is almost no separate delay cycle required for SSC correlation, an index (number of chips) that can be searched simultaneously without additional hardware is provided. It can greatly increase. Accordingly, the first stage search time can be reduced by easing the requirement for the number of peaks estimated by the first stage search.
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