KR100656826B1

KR100656826B1 - 준동기 부호분할 다원접속 시스템의 낮은 상관구역 수열군생성 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100656826B1
Application number: KR1020050128496A
Authority: KR
Inventors: 노종선; 장지웅; 김동석; 유치훈; 최지영; 정하봉
Original assignee: 주식회사 케이티; 재단법인서울대학교산학협력재단
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2005-12-23
Publication date: 2006-12-13

Abstract

본 발명은 준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 낮은 상관구역 수열군 생성 장치 및 방법에 관한 것으로서, 이상적 자기 상관 특성을 갖는 소정의 p진 수열 s(t)을 생성하여 출력하고, 상기 생성된 수열을 순차적으로 지연하여 소정의 위상변화

를 i번째 행으로 갖는

형태의 행렬로 출력한다. 그리고 나서 상기 생성된 행렬의

번째부터

번째의 열을 앞으로 이동시켜

의 순서로 재배열하여 열수열을 출력한다. 이렇게 열수열을 생성함으로써, 준동기 부호 분할 다원 접속 시스템에서의 사용자간 간섭을 최소화 시키고, 신호대 잡음 비율을 낮출 수 있다.

할 수 있다.

수열, 상관구역, 준동기, 부호분할, 다원접속

Description

준동기 부호분할 다원접속 시스템의 낮은 상관구역 수열군 생성 장치 및 방법 {Low correlation progression generation device and method of the CDMA system}

도 1은 일반적인 준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 낮은 상관구역 수열군 생성 장치의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 낮은 상관구역 수열군 생성 방법의 동작 흐름도이다.

본 발명은 준동기 부호분할 다원 접속 시스템에 관한 것으로, 특히, 준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 낮은 상관구역 수열군 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적인 준동기 부호 분할 시스템에 관해 도 1을 참조하여 설명을 하면 다음과 같으며, 편의상 같은 구성요소에 대해 같은 도면부호를 인용하였고, 개략적으로 중요 부분만 도시하였다.

도 1은 일반적인 부호분할 다원 접속 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 부호분할 다원 접속 시스템에서는 단말기(10)의 아날로그/디지털 변환기(14)가 음성, 이미지 또는 데이터(11, 12, 13) 등의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하고, 곱셈기(15)가 디지털 신호에 고유의 코드(C1, C2, C3)를 곱하여 출력한다.

그러면, 발신자 측의 기지국(20)의 합산기(21)에서 수신된 각 신호를 합산하여 송신하고, 기지국 제어기(도면 미도시) 또는 교환기 등을 거쳐 수신자 측의 기지국(30)에 도달한다.

수신자측 기지국(30)의 고주파부(22)에서는 이를 고주파 신호로 변환하여 각 단말기로 송신하고, 각 단말기(40)에서는 수신된 신호에 곱셈기(15)를 통해 고유의 코드(C1, C2, C3)를 곱하여 신호로 수신한다.

그리고 나서, 상관기(41)가 각각의 사용자에게 부여된 코드를 이용하여 적합한 사용자를 찾아낸다.

그리고 디지털/아날로그 변환기(42)가 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 음성, 이미지 또는 데이터를 출력하게 된다.

여기서, 고유의 코드(C1, C2, C3)는 각각의 사용자들에게 수열 형태의 코드를 부여하여 수신단에서 사용자의 구별이 가능하게 한다.

이러한 부호분할 다원 접속 시스템중에서도 준동기 부호분할 다원접속(QS-CDMA: Quasi Synchronous CDMA) 시스템은 채널(channel)에 지연(delay)

가

의 영역에서만 존재하는 것을 가정하므로 상관기(correlator)에서는

구간에서만 상관값을 구해보면 된다.

양의 정수 n과 그 약수 m에 대해 주기가 pⁿ -1 인 p진 수열은 다음 수학식 1과 같이 2차원으로 배열이 가능하다.

이때, i번 째 열

는 모든

인 i 에 대해 항상 0이던가 특정한 수열 a(t)의 싸이클릭 시프트(cyclic shift) 형태를 가지게 된다. 즉 다음수학식 2가 성립한다.

이 때, 수열 a(t)를 "열수열"이라 하고 b(i)를 "위상수열"이라 한다. 수열 s(t)를 열수열과 위상수열을 이용하여 2차원으로 표현하면 다음 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.

이와 같은 준동기 부호분할 다원 접속 시스템에서의 사용자간 간섭은 사용자간 식별 부호로 배정된 수열들간의 동기점 부근에서의 상관값에 의한 영향만을 받 는다.

그런데, 기존의 부호분할 다원 접속 시스템을 위한 수열군들은 수열의 주기의 전체의 상관값중의 최대값을 최소화하는 것을 목적으로 하였다. 그러므로 종래의 수열군들은 전체적인 상관값의 최대값이 작을 수는 있으나 동기점 부근의 상관값이 전체의 상관값과 같은 최대값을 가지므로 준동기 부호분할 시스템에 적용하기에는 성능의 향상을 가져오기 어려웠다.

이와 같은 낮은 상관 구역을 갖는 수열군내의 수열들 간의 상호 상관특성은 각 수열들의 열 수열간의 상호상관 특성에 영향을 받는다.

그러므로 좋은 상관 특성을 갖는 낮은 상관 구역을 갖는 수열군을 설계하기 위해서는 좋은 상관 특성을 갖는 열수열군을 설계하는 것이 중요하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 좋은 상관 특성을 갖는 열수열군을 생성하여 준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 성능을 향상하는 준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 낮은 상관구역 수열군 생성 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 낮은 상관구역 수열군 생성 장치는,

준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 수열군 생성 장치로서,

이상적 자기 상관 특성을 갖는 소정의 p진 수열을 생성하여 출력하는 수열 생성기;

상기 수열 생성기에서 생성된 수열을 순차적으로 지연하여 소정의 위상변화

를 i번째 행으로 갖는

형태의 행렬로 출력하는 지연부;

상기 지연부에서 생성된 행렬의

번째부터

번째의 열을 앞으로 이동시켜

의 순서로 재배열하여 열수열을 출력하는 행렬 생성 및 열 순서 재배열기를 포함한다.

상기 준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 수열군 생성 장치는,

주기가

인 이상적인 자기 상관 특성을 갖는 수열들의 위상수열을 생성하는 위상수열 생성기;

상기 행렬 생성 및 열 순서 재배열기에서 생성된 열수열들 각각에 상기 위상수열을 조합하여 소정의 상관 구역을 갖는 수열군을 생성하는 위상수열 열수열 조합기를 더 포함한다.

상기 위상수열 열수열 조합기는 위상수열과 열수열을 이용하여

행렬을 생성한 열수열군 내의 열수열의 개수만큼 상기 상관 구역을 갖는 수열군을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 낮은 상관구역 수열군 생성 방법은,

준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 수열군 생성 방법으로서,

이상적 자기 상관 특성을 갖는 소정의 p진 수열을 생성하여 출력하는 단계;

상기 생성된 수열을 순차적으로 지연하여 소정의 위상변화

를 i번째 행으로 갖는

형태의 행렬로 출력하는 단계;

상기 생성된 행렬의

번째부터

번째의 열을 앞으로 이동시켜

의 순서로 재배열하여 열수열을 출력하는 단계를 포함한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 수열군 생성 방법을 기록한 기록 매체는,

준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 수열군 생성 방법을 기록한 기록 매체로서,

이상적 자기 상관 특성을 갖는 소정의 p진 수열을 생성하여 출력하는 기능;

상기 생성된 수열을 순차적으로 지연하여 소정의 위상변화

를 i번째 행으로 갖는

형태의 행렬로 출력하는 기능;

상기 생성된 행렬의

번째부터

번째의 열을 앞으로 이동시켜

의 순서로 재배열하여 열수열을 출력하는 기능이 기능이 구현된 프로그램을 기록하고 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하 기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2를 참조하면, 수열 생성기(100), 지연부(200), 행렬 생성 및 열순서 재배열기(300), 위상수열 생성기(500), 위상수열 열수열 조합기(400)를 포함한다.

수열 생성기(100)는 이상적 자기 상관 특성을 갖는 p진 수열 s(t) 를 생성한다. 지연부(200)는 다수개의 지연기(210~240)를 이용하여 수열 생성기(100)에서 생성된 수열을 순차적으로 지연하여 모든 위상변화

를 i번째 행으로 갖는

행렬 형태로 만든다. 행렬 생성 및 열 순서 재배열기(300)는 지연부(200)에서 생성된 행렬의

번째부터

번째의 열을 앞으로 이동시켜

의 순서로 재배열하여 출력한다.

위상수열 생성기(500)는 낮은 상관 구역을 갖는 수열군에 적합한 주기가

인 이상적인 자기 상관 특성을 갖는 수열들의 위상수열을 생성한다. 위상수열 열수열 조합기(400)는 생성된 열수열들 각각에 위상수열을 조합하여 낮은 상관 구 역을 갖는 수열군을 생성한다. 즉, 위상수열과 열수열을 이용하여

행렬을 생성한 열수열군 내의 열수열의 개수만큼 낮은 상관 구역을 갖는 수열군을 발생시킨다.

이러한 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 낮은 상관구역 수열군 생성 장치의 동작에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에서 주요 개념은 준동기 부호분할 다원접속 시스템에 적합한 낮은 상관구역을 갖는 수열군의 생성이다. 위에서 설명하였듯이 좋은 특성을 갖는 낮은 상관 구역을 갖는 수열군을 생성하기 위해서는 좋은 상관 특성을 갖는 열수열군을 설계하는 것이 중요하다. 본 발명의 실시예에서 열수열군의 설계는 다음과 같다.

먼저, 수열 생성기(100)는 주기가

인 이상적인 자기 상관 특성을 갖는 수열 p진 수열 s(t) 을 생성한다.

그리고 나서, 지연부(200)는 다수개의 지연기(210~240)를 이용하여 수열 생성기(100)에서 생성된 수열을 순차적으로 지연하여 모든 위상변화 를 i번째 행으로 갖는

행렬 형태로 출력한다.

다음, 행렬 생성 및 열 순서 재배열기(300)는 지연부(200)에서 생성된 행렬 의

번째부터

번째의 열을 앞으로 이동시켜

의 순서로 배열한다. 즉, 열의 순서는 다음 수학식 4와 같아진다.

이렇게 생성된 행렬의 각 행이 낮은 상관 구역을 갖는 수열군 내의 각각의 수열의 열수열이다.

한편, 위상수열 생성기(500)에서는 위상수열 중 낮은 상관 구역을 갖는 수열군에 적합한 주기가

인 이상적인 자기 상관 특성을 갖는 수열들의 위상수열을 생성한다.

그리고 나서, 위상수열 열수열 조합기(400)에서는 생성된 열수열들 각각에 위상수열을 조합하여 낮은 상관 구역을 갖는 수열군을 생성한다. 즉, 위상수열과 열수열을 이용하여 수학식 1과 같은

이렇게 생성된 낮은 상관 구역을 갖는 수열군 내의 각 수열들은 지연(delay)

가

인 영역 내에서는 상관값이 -1이 되어 준동기 부호 분할 다원 접속 시스템에서의 사용자간 간섭을 최소화 시키게 된다. 이와 같이 사용자간 간섭이 줄어들면 신호대 잡음 비율을 낮출 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

이상에서와 같이, 이 발명의 실시예에서, 준동기 부호 분할 다원 접속 시스템에서의 사용자간 간섭을 최소화 시키고, 사용자간 간섭이 줄어들면 신호대 잡음 비율을 낮출 수 있다.

Claims

준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 수열군 생성 장치로서,

이상적 자기 상관 특성을 갖는 소정의 p진 수열 S(t)을 생성하여 출력하는 수열 생성기;

상기 수열 생성기에서 생성된 수열을 순차적으로 지연하여 소정의 위상변화
를 i번째 행으로 갖는
형태의 행렬로 출력하는 지연부;

상기 지연부에서 생성된 행렬의
번째부터
번째의 열을 앞으로 이동시켜
의 순서로 재배열하여 열수열을 출력하는 행렬 생성 및 열 순서 재배열기를 포함하는 준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 수열군 생성 장치.
제1항에 있어서,

주기가
인 이상적인 자기 상관 특성을 갖는 수열들의 위상수열을 생성하는 위상수열 생성기;

상기 행렬 생성 및 열 순서 재배열기에서 생성된 열수열들 각각에 상기 위상수열을 조합하여 소정의 상관 구역을 갖는 수열군을 생성하는 위상수열 열수열 조합기를 더 포함하는 준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 수열군 생성 장치.
제2항에 있어서,

상기 위상수열 열수열 조합기는 위상수열과 열수열을 이용하여
행렬을 생성한 열수열군 내의 열수열의 개수만큼 상기 상관 구역을 갖는 수열군을 발생시키는 것을 특징으로 하는 준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 수열군 생성 장치.
준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 수열군 생성 방법으로서,

이상적 자기 상관 특성을 갖는 소정의 p진 수열 S(t)을 생성하여 출력하는 단계;

상기 생성된 수열을 순차적으로 지연하여 소정의 위상변화
를 i번째 행으로 갖는 형태의 행렬로 출력하는 단계;

상기 생성된 행렬의
번째부터
번째의 열을 앞으로 이동시켜
의 순서로 재배열하여 열수열을 출력하는 단계를 포함하는 준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 수열군 생성 방법.
제4항에 있어서,

주기가
인 이상적인 자기 상관 특성을 갖는 수열들의 위상수열을 생성하는 단계;

상기 열수열들 각각에 상기 위상수열을 조합하여 소정의 상관 구역을 갖는 수열군을 생성하는 단계를 더 포함하는 준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 수열군 생성 방법.
준동기 부호분할 다원 접속 시스템의 수열군 생성 방법을 기록한 기록 매체로서,

이상적 자기 상관 특성을 갖는 소정의 p진 수열을 생성하여 출력하는 기능;

상기 생성된 수열을 순차적으로 지연하여 소정의 위상변화
를 i번째 행으로 갖는
형태의 행렬로 출력하는 기능;

상기 생성된 행렬의
번째부터
번째의 열을 앞으로 이동시켜
의 순서로 재배열하여 열수열을 출력하는 기능이 구현된 프로그램을 기록한 기록매체.
제6항에 있어서,

주기가
인 이상적인 자기 상관 특성을 갖는 수열들의 위상수열을 생성하는 기능;

상기 열수열들 각각에 상기 위상수열을 조합하여 소정의 상관 구역을 갖는 수열군을 생성하는 기능을 더 구현된 프로그램을 기록한 기록매체.