KR100685867B1 - 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법 - Google Patents

기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100685867B1
KR100685867B1 KR1020030099823A KR20030099823A KR100685867B1 KR 100685867 B1 KR100685867 B1 KR 100685867B1 KR 1020030099823 A KR1020030099823 A KR 1020030099823A KR 20030099823 A KR20030099823 A KR 20030099823A KR 100685867 B1 KR100685867 B1 KR 100685867B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
base station
signal
data processing
time offset
code
Prior art date
Application number
KR1020030099823A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050070373A (ko
Inventor
이승윤
Original Assignee
엘지노텔 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지노텔 주식회사 filed Critical 엘지노텔 주식회사
Priority to KR1020030099823A priority Critical patent/KR100685867B1/ko
Publication of KR20050070373A publication Critical patent/KR20050070373A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100685867B1 publication Critical patent/KR100685867B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

본 발명은 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법은, 각 FA 별 기저대역 신호(baseband signal)를 생성하는 단계; 상기 각 FA 별 기저대역 신호를 PN 코드를 이용하여 각각 직교 확산시키는 단계; 및 각 FA 별 대역 확산된 신호들에 대해 서로 다른 타임 옵셋(time offset)을 적용하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법에 따르면, PAR을 최적화하여 기지국 종단 증폭기의 용량을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
FA, PAR, PN 코드, 타임 옵셋, 직교 확산

Description

기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법{Method of data processing in base station TX system}
도1은 종래의 4 FA 방식의 기지국 송신 시스템의 구성 블록도임.
도2는 종래기술의 변조기 출력을 설명하기 위한 도면임.
도3은 본 발명의 바람직한 일 실시예의 구성 블록도임.
도4는 본 발명의 변조기 출력을 설명하기 위한 도면임.
<도면 주요부호의 설명>
201 모뎀 202 직교 확산 블록
203a, 203b 타임 옵셋 블록 204 변조기
205 DAC 206 업컨버터
40 증폭기 50 안테나
본 발명은 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 멀티-FA(multi-FA) 방식의 이동 통신 시스템의 기지국 송신 시스템(TX System)에서 각 FA 별로 상이한 타임 옵셋(time offset)을 적용함으로써 PAR을 최 적화하여 기지국 종단 증폭기의 용량을 최소화할 수 있는 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법에 관한 것이다.
도1은 종래의 4 FA 방식의 기지국 송신 시스템의의 구성 블록도이다. 도1에서는 1 FA와 2 FA의 송신 경로의 구성만을 도시하였으나, 3 FA 및 4 FA의 경우에도 동일한 구성을 취한다. 1 FA 및 2 FA 경로의 구성을 설명하면 다음과 같다.
모뎀(11)은 대체적으로 음성부호화, CRC(Cyclic Redundancy Code), 콘볼루션(또는 터보) 인코딩, 심볼 반복, 블록 인터리빙, 암호화 등의 과정을 거쳐 베이스밴드(baseband) I 신호 및 Q 신호를 출력한다.
상기 모뎀(11)으로부터 출력된 I 신호 및 Q 신호는 직교 확산 블록(qudrature spreading block, 12)에서 기지국 구분을 위한 PN(i) 코드(1.2288 Mcps)와 PN(q) 코드(1.2288 Mcps)가 각각 곱해진 후 변조기(13)에 입력된다. 상기 변조기(13)에 의해 QPSK 또는 CQPSK 변조된 신호는 DAC(14)에 의해 아날로그 신호로 변환되고 업 컨버터(Up converter, 15)에 의해 최종 TX RF 신호로 업컨버팅된 후 증폭기(16)에 의해 증폭되어 안테나(17)를 통해 전송된다. 2 FA, 3 FA, 4 FA 경로도 상술한 1 FA 경로와 동일한 구성을 갖는다.
도1에서 1 FA 경로의 출력 신호 S(t1)과 2 FA 경로의 출력 신호 S(t2)는, 도2에 도시된 바와 같이, 모뎀(11)으로부터 출력되는 신호를 시스템 클럭(system clock)의 동기에 맞추어 동시에 전송되어지므로 타임 옵셋(time offset)이 발생하지 않는다(t1=t2). 3 FA, 4 FA 확장시에도 t1=t2=t3=t 4 이다.
종래의 기지국 송신 시스템의 구성에서 1~N(FA)를 확장하는 경우 1 FA 단독으로 신호를 송신할 때보다 FA 수를 늘릴수록 PAR(Peak-to-Average Ratio) 값이 점점 나빠지게 되어 증폭기(16)의 효율적 사용에 어려움이 생긴다.
즉, 직교 코드(orthogonal code)로 구성되어진 CDMA 신호 처리에서 신호간 상관관계를 최소화시키는 하나의 단일 코드만을 사용하는 것이 아니고 채널 왈쉬 코드(channel walsh code) 등 변조 과정에서 여러 코드와 곱해지고, 트래픽 데이터(traffic data)도 일정하지 않은 랜덤 타입(random type)이 되며 변조 타입이 복잡해지는 구조이므로 각 FA간 신호가 이상적으로 직교(orthogonal)하지 못하므로 FA 결합시 서로 상관관계가 생겨 신호 엔벨로프 변화(siganl envelope variation)가 커져 PAR 값이 나빠지게 된다.
이 때 왈쉬 코드의 최적화된 조합으로 FA간 상관관계를 최소화시키는 방법이 적용되어지나 한계가 가지며, 각 FA간 PN 코드를 다르게 곱해주면 상관관계가 줄어들어 PAR 값이 좋아지나 이는 기지국 구분을 위한 코드로서 FA간 다르게 사용할 수 없으므로 멀티-FA 컴바이닝(combining)시 PAR 최적화에 어려움이 있다.
CDMA 1X EVDO 순방향 시뮬레이션(forward simulation) 결과에서 PAR 값의 측정지표인 CCDF(cumulative probability density function) 커브의 0.01% 확률을 갖는 PAR 값을 보면 1 FA 단독시 8.982dB, 2 FA 컴바이닝시 9.358dB, 3 FA 컴바이닝시 9.743dB, 4 FA 컴바이닝시 10.643dB 로 나타나 1 FA 단독 출력 때보다 4 FA 출력시 1.661dB 정도 PAR 값이 나빠지는 것을 볼 수 있다. PAR 값이 나빠진다는 것은 기지국 종단 증폭기의 용량이 커져야 함을 의미한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 멀티-FA 방식의 이동 통신 시스템의 기지국 송신 시스템에서 각 FA 별로 상이한 타임 옵셋을 적용함으로써 PAR을 최적화하여 기지국 종단 증폭기의 용량을 최소화할 수 있는 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법을 제공하는 것이다.
발명의 개요
본 발명에 따른 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법은, 각 FA 별 기저대역 신호(baseband signal)를 생성하는 단계; 상기 각 FA 별 기저대역 신호를 PN 코드를 이용하여 각각 직교 확산시키는 단계; 및 각 FA 별 대역 확산된 신호들에 대해 서로 다른 타임 옵셋(time offset)을 적용하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 상기 타임 옵셋은 PN 코드에 의해 직교 확산(quadrature spreading)된 I 신호 및 Q 신호에 적용하는 것이 바람직하다.
실시예
이하 본 발명에 따른 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법의 바람직한 일 실시예의 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 도3은 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예의 구성 블록도이다.
도3에 도시된 실시예는 4-FA 방식 기지국 송신 시스템에 본 발명에 따른 기술적 사상을 구현한 경우로서, 도2에는 1 FA 송신 경로(20)와 2 FA 송신 경로(30) 만 도시되어 있으나 3 FA 송신 경로 및 4 FA 송신 경로도 동일한 구성을 갖는다.
1 FA 송신 경로(20)와 2 FA 송신 경로(30)의 구성 및 그 작용을 설명하면 다음과 같다. 1 FA 송신 경로(20)와 2 FA 송신 경로(30)의 구성이 동일하므로 이하에서는 1 FA 송신 경로(20)를 기준으로 설명하기로 한다.
모뎀(201)으로부터 출력되는 베이스밴드 I 신호 및 Q 신호에는 직교 확산 블록(202)에서 기지국 코드 구분을 위한 PN(i) 코드=1.2288 Mcps, PN(q) 코드=1.2288 Mcps 가 각각 곱해져 직교 확산(orthogonal spreading)된다. 직교 확산 블록(202)에서 직교 확산되어 출력되는 I 신호 및 Q 신호는 타임 옵셋 블록(203a, 203b)에서 각각 타임 옵셋이 적용된다.
상기 타임 옵셋 블록(203a, 203b)에서 각 FA 별로 상이하게 타임 옵셋이 적용된 I 신호 및 Q 신호는 변조기(204)에서 디지털 변조(QPSK 또는 CQPSK)되어 디지털 IF 신호로 업컨버젼(upconversion)되고 DAC(205)에서 아날로그 신호로 변환된다. DAC(205)의 출력 신호는 업컨버터(206)에서 최종 TX RF 신호로 업컨버팅되고, 각 FA 별 TX RF 신호를 컴바이닝한 후 증폭기(40)에 의해 증폭되어 안테나(50)를 통해 전송된다.
2 FA, 3 FA 및 4 FA 전송 경로의 구성 및 작용도 1 FA 전송 경로와 동일하다. 다만, 각 전송 경로의 타임 옵셋 블록에 의한 I 신호 및 Q 신호의 타임 옵셋이 상이하게 적용되는 차이점이 있다.
각 FA 경로별 타임 옵셋 블록에서 I 신호 및 Q 신호에 타임 옵셋이 적용되는 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 각 FA 경로별 타임 옵셋 블록은 PN 코드 에 의해 직교 확산된 I 신호 및 Q 신호를 각 FA별로 nΔt (1Chip = 약 814ns, n:임의의 정수) 단위의 타임 옵셋 딜레이를 발생시켜 출력시킨다. 도4에 도시된 바와 같이, 1FA 전송 경로의 변조기(204) 출력 신호 S(t1)와 2FA 전송 경로의 변조기 출력 신호 S(t2) 간에는 nΔt 만큼의 타임 옵셋이 적용되어, 결과적으로 t2 = t1 + nΔt가 된다. 3 FA, 4 FA 전송 경로에서도 FA 별로 각각 다른 nΔt의 타임 옵셋이 적용되어 t3 = t2+ nΔt, t4 = t3+ nΔt (t1≠t 2≠t3≠t4)가 된다.
직교 확산 블록(202)의 출력인 I 신호와 Q 신호에 각 FA 별로 상이한 타임 옵셋을 적용하는 실제적인 방법의 일례는 프로그램 코딩화에 의한 방법이다. 즉, 이동 통신 시스템에 있어서 직교 확산 블록(202)이나 변조기(203)는 FPGA(field-programmable gate array)에 의해 구성되므로 FPGA를 콘트롤하는 프로그램에 각 FA 별로 상이한 타임 옵셋이 적용되도록 하는 코드를 추가하는 방법이다.
상기한 바와 같이 각 FA 별로 각각 1칩씩의 타임 옵셋을 적용시킨 경우 CDMA 1X EVDO 순방향 시뮬레이션(forward simulation) 결과에서 PAR값의 측정지표인 CCDF(Cumulative Probability Density Function) 커브의 0.01% 확률을 갖는 PAR 값을 보면 1FA 단독시 8.982dB, 2FA 컴바이닝시 9.24dB, 3FA 컴바이닝시9.39dB, 4FA 컴바이닝시 9.47dB로 나타나 1FA 단독 출력 때보다 4FA 출력시 0.48dB 정도 PAR 값이 나빠지는 것을 볼 수 있다. 이 결과는 FA별 타임 옵셋이 적용되지 않은 경우에 비해 약 1.18dB 정도 PAR값의 성능이 좋아진 것으로서 그에 해당하는 만큼 증폭기의 용량을 보상받을 수 있다.
보다 더 최적화된 PAR 값을 얻기 위한 타임 옵셋을 적용하기 위해 PAR 값을 검출하고 PAR 값이 커질 경우 타임 옵셋을 변경하여 PAR값을 줄이는 루프(loop)를 구성하여 일정 수준 이하의 PAR 값을 유지할 수 있는 알고리즘을 개발하여 적용시키는 것이 가능할 것이다. 또한, 변조기에 입력되는 I, Q 신호에 타임 옵셋을 적용하는 대신에 변조기의 NCO(Numerical Controlled Oscillator)의 출력인 coswct, sinwct 의 위상을 각 FA 별로 상이하게 지연시킴으로써 본 발명과 같은 효과를 볼 수 있을 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명에 따른 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법에 따르면, 멀티-FA 방식의 이동 통신 시스템의 기지국 송신 시스템에서 각 FA 별로 상이한 타임 옵셋(time offset)을 적용함으로써 PAR을 최적화하여 기지국 종단 증폭기의 용량을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 멀티-FA(Frequency Allocation) 방식의 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법에 있어서,
    각 FA 별 기저대역 신호(baseband signal)를 생성하는 단계;
    상기 각 FA 별 기저대역 신호를 PN 코드를 이용하여 각각 직교 확산시키는 단계; 및
    각 FA 별 대역 확산된 신호들에 대해 서로 다른 타임 옵셋(time offset)을 적용하는 단계를 포함하고,
    상기 타임 옵셋은 PN 코드에 의해 직교 확산(quadrature spreading)된 I 신호 및 Q 신호에 적용되는 것을 특징으로 하는 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 타임 옵셋은 각 FA 별로 1 칩(chip)씩 지연(delay)되는 것을 특징으로 하는 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법.
KR1020030099823A 2003-12-30 2003-12-30 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법 KR100685867B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030099823A KR100685867B1 (ko) 2003-12-30 2003-12-30 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030099823A KR100685867B1 (ko) 2003-12-30 2003-12-30 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050070373A KR20050070373A (ko) 2005-07-07
KR100685867B1 true KR100685867B1 (ko) 2007-02-23

Family

ID=37260462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030099823A KR100685867B1 (ko) 2003-12-30 2003-12-30 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100685867B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100612693B1 (ko) * 2004-05-21 2006-08-16 에스케이 텔레콤주식회사 다중 캐리어 방식 비동기 이동통신 시스템을 위한 기지국송신기 및 신호 전송 방법
KR100703888B1 (ko) * 2005-11-24 2007-04-04 서울통신기술 주식회사 무선단말기 기능 제어 장치 및 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010087669A (ko) * 2000-03-08 2001-09-21 서평원 통신 시스템의 기지국 송신 장치
EP1139625A2 (en) * 2000-03-28 2001-10-04 AT&T Corp. Reduction of the peak-to-average power ratio of multicarrier signals
KR200305390Y1 (ko) * 2002-12-05 2003-02-25 주식회사 에이스테크놀로지 피크대평균전력비를 감소시키기 위한 장치
KR20040054827A (ko) * 2002-12-18 2004-06-26 엘지전자 주식회사 Ｃｄｍａ 시스템의 기지국에서의 ｐａｒ 감소를 위한 채널할당장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010087669A (ko) * 2000-03-08 2001-09-21 서평원 통신 시스템의 기지국 송신 장치
EP1139625A2 (en) * 2000-03-28 2001-10-04 AT&T Corp. Reduction of the peak-to-average power ratio of multicarrier signals
KR200305390Y1 (ko) * 2002-12-05 2003-02-25 주식회사 에이스테크놀로지 피크대평균전력비를 감소시키기 위한 장치
KR20040054827A (ko) * 2002-12-18 2004-06-26 엘지전자 주식회사 Ｃｄｍａ 시스템의 기지국에서의 ｐａｒ 감소를 위한 채널할당장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050070373A (ko) 2005-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6539050B1 (en) Method for transmitting wideband signals via a communication system adapted for narrow-band signal transmission
US8249040B2 (en) Device and method for exchanging frame messages of different lengths in CDMA communication system
JP4897181B2 (ja) 無線通信システムにおけるビーム切換え方法および装置
US9467200B2 (en) Method and apparatus for orthogonally overlaying variable chip rate spread spectrum signals
US7912030B2 (en) Base station and communication system
KR100389663B1 (ko) 확산 스펙트럼 통신 시스템에서의 데이터 전송
US5940434A (en) Walsh-QPSK chip modulation apparatus for generating signal waveform in a direct sequence spread spectrum communication system
CN101512917B (zh) 用于接收空间分集的复用接收到的信号的通信接收机
EP1236369B1 (en) Method and apparatus using a multi-carrier forward link in a wireless communication system
USRE43384E1 (en) Radio communication system with multiple and simultaneous encoding technique
ZA200007304B (en) Quadriphas spreading codes in code division multiple access communications.
JP2005130256A (ja) 移動局装置、基地局装置、無線通信システムおよび無線通信方法
US7630454B2 (en) Frequency-division multiplexing transceiver apparatus and method
US7599428B2 (en) Frequency-division multiplexing transceiver apparatus and method
KR100369597B1 (ko) 개선된 신호 대 잡음 비율을 갖는 무선주파수 수신기와 그동작 방법
Lu Broadband wireless mobile: 3G and beyond
US6459724B1 (en) Slot timing detection method and circuit
KR100685867B1 (ko) 기지국 송신 시스템의 데이터 처리 방법
US6631158B2 (en) Method for updating linear feedback shift register of code generator
CN1726665B (zh) 解调多径信号的方法和接收单元
KR20010051031A (ko) Ｃｄｍａ 이동 통신 시스템에서의 동기 신호 송신 방법 및ｃｄｍａ 이동 통신 시스템
JP2000278247A (ja) スペクトラム拡散通信システムに用いるチャネルの多様性を達成するための方法および装置
US20050136849A1 (en) Method and apparatus for enhancing the call access rate in a communication system
KR20050063185A (ko) 멀티-ｆａ 방식 송신 시스템의 ｐａｒ 개선 방법
KR100586230B1 (ko) 파일럿 비콘 장치와 이를 이용한 핸드오프 신호 발생 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130117

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140115

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150116

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee