KR100747463B1

KR100747463B1 - 비동기 기지국 모뎀의 다중 경로 탐색기

Info

Publication number: KR100747463B1
Application number: KR1020010080819A
Authority: KR
Inventors: 김영환
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2007-08-09
Also published as: KR20030050393A

Abstract

본 발명은 신호의 왜곡으로 인해 탐색기(Searcher)가 찾은 경로(Path)의 에너지가 적은 경우, 다중 슬롯(Multi-Slot)을 코히런트 누적(Coherent Accumulation)하여 보다 큰 에너지 값을 얻을 수 있도록 한 비동기 기지국 모뎀의 다중 경로 탐색기에 관한 것으로, 유한 임펄스 응답 필터(FIR-Filter)를 거쳐 들어온 안테나 신호(I,Q)를 저장하는 입력 버퍼와; 긴코드(Long code) 스크램블 코드(scramble code) 발생기와; 제어 채널(DPCCH) 슬롯 포맷에 따른 파일롯 패턴을 발생하는 파일롯 패턴 발생기와; 상기 입력 버퍼의 데이터를 긴코드 스크램블 코드와 파일롯 패턴에 의해 역확산(Despreading)하는 역확산기와; 상기 역확산기를 통해 다중 슬롯(Multi-Slot)동안 역확산된 파일롯 심볼 데이터를 누산하기 위한 덧셈기와; 상기 덧셈기를 통해 누산된 신호의 에너지를 구하는 제곱기와; 상기 제곱기를 통해 출력되는 에너지 값을 저장하는 출력 버퍼와; 상위 계층으로부터 내려온 명령을 저장하는 레지스터와; 상기 덧셈기에서 누산 할 파일롯 심볼의 슬롯 개수에 따라, 상기 덧셈기에 적절한 제어신호(first_acc_en, acc_start)를 출력하는 슬롯 제어부를 포함하여 구성함으로써 달성할 수 있다.

Description

비동기 기지국 모뎀의 다중 경로 탐색기{MULTI PATH SEARCHER FOR ASYNCHRONOUS BASE STATION MODEM}

도 1은 일반적인 상향 링크 채널의 프레임 구조를 보인 예시도.

도 2는 종래 비동기 기지국 모뎀의 다중 경로 탐색기의 구성을 보인 블록도.

도 3은 상기 도2에 있어서, 덧셈기 내부의 상세 구성을 보인 블록도.

도 4는 본 발명에 따른 비동기 기지국 모뎀의 다중 경로 탐색기의 구성을 보인 블록도.

도 5는 상기 도4에 있어서, 덧셈기 내부의 상세 구성을 보인 블록도.

도 6은 본 발명에 의해 다중 슬롯에서 파일롯 심볼 누적을 위한 동작을 종래와 비교 설명하기 위해 보인 타이밍도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

100 : 덧셈기 100a : 제1멀티플렉서

100b : 버퍼부 100c : 덧셈부

100d : 제2멀티플렉서 200 : 슬롯 제어부

본 발명은 비동기 기지국 모뎀의 다중 경로 탐색기(Multi-Path Searcher)에 관한 것으로, 특히 신호의 왜곡으로 인해 탐색기(Searcher)가 찾은 경로(Path)의 에너지가 적은 경우, 다중 슬롯(Multi-Slot)을 코히런트 누적(Coherent Accumulation)하여 보다 큰 에너지 값을 얻을 수 있도록 한 비동기 기지국 모뎀의 다중 경로 탐색기에 관한 것이다.

일반적으로, 종래의 비동기식 IMT-2000(WCDMA) 시스템에서 경로 탐색기는, 도1에 도시된 바와 같이 상향 링크(Up-link) 채널(DPCH : Dedicated Physical Channel) 중, 한 슬롯 동안 데이터 채널(DPDCH : Dedicated Physical Data Channel)에 대한 제어 정보를 포함하고 있는 제어 채널(DPCCH : Dedicated Physical Control Channel)의 파일롯 심볼(Pilot Symbol)을 이용해 경로를 탐색한다.

도1은 상기 상향 링크 채널의 프레임 구조를 보인 예시도이다.

또한, 호 확보 요구나 망으로부터의 문의에 대한 응답 등 메시지 전송에 사용되는 상향 단방향 채널(RACH : Random Access Channel)에서 찾은 단말기의 타이밍 정보를 바탕으로 설정된 윈도우 내에 있는 상향 링크 채널(DPCH)의 다중 경로(Multi-path)를 찾아 레이크 수신기(rake receiver)(도시하지 않음)에 그 정보를 전달한다.

여기서, 레이크 수신기는 서로 시간차(지연)가 있는 두 신호를 분리해 낼 수 있는 기능을 가진 수신기를 말하며 참고로, 상기 탐색기는 한 칩(Chip) 단위로 호스트(Host)로부터 오프셋(Offset) 정보를 받아 한 슬롯 단위로 동작하며, 이때 16개의 0.5 칩(half chip) 단위로 결과를 보고한다.

도2는 종래 비동기 기지국 모뎀의 다중 경로 탐색기의 구성을 보인 블록도로서, 유한 임펄스 응답 필터(FIR-Filter)를 거쳐 들어온 안테나 신호(I,Q)를 저장하는 입력 버퍼(10)와, 긴코드(Long code) 스크램블 코드(scramble code) 발생기(30)와, 제어 채널(DPCCH) 슬롯 포맷에 따른 파일롯 패턴을 발생하는 파일롯 패턴 발생기(40)와, 상기 입력 버퍼(10)의 데이터를 긴코드 스크램블 코드와 파일롯 패턴에 의해 역확산(Despreading)하는 역확산기(20)와, 상기 역확산된 데이터를 파일롯 심볼 구간 동안 코히런트 누산(Coherent Accumulation)하는 덧셈기(50), 상기 덧셈기(500)를 통해 누산된 신호의 에너지를 구하는(I²+Q²) 제곱기(60)와, 상기 제곱기(60)를 통해 출력되는 에너지 값을 저장하는 출력 버퍼(70)와, 상위 계층으로부터 내려온 명령을 저장하는 레지스터(80)로 구성된다.

그 동작에 있어서, 상기 입력 버퍼(10)는 안테나를 통해 수신된 신호(I/Q)를 저장하고, 레지스터(80)에는 상위 계층(Layer)으로부터 1 슬롯 단위로 파일롯 값(Pilot value), 슬롯 넘버(Slot number), 초기 스크램블 코드 값(Initial Scramble code value), 오프셋 값(Offset value) 등을 받아서 저장한다.

이때, 탐색기는 참조 시간 슬롯 인터럽트(reference time slot interrupt)가 걸리는 때까지 아이들(idle) 상태로 대기시키다가, 참조 시간 슬롯 인터럽트 발생 후 소정시간(N 칩) 이전에, 상위 계층(Layer)으로부터 탐색기에게 넘겨주는 레지스터 정보들을 더블 버퍼링(Double buffering) 한 뒤, 슬롯 인터럽트가 발생되면 버퍼링 된 레지스터 값을 보고 상위에서 받은 명령어인 오프셋 값을 참조하여, 탐색기 내부의 카운터(도시하지 않음) 값과 일치하는 시점부터 데이터를 버퍼링 한다.

여기서, 상기 도시하지 않은 카운터는 도1에서 한 슬롯 구간(2560 칩)을 카운트하기 위한 것으로, 한 슬롯이 2560 칩이라고 할 경우 2560 칩마다 슬롯 인터럽트(Slot interrupt)를 발생하는 것이다.

한편, 상기 탐색기의 구성에서 특히, 덧셈기(50)는 탐색기가 경로를 탐색하는데 있어서, 파일롯 심볼 구간 동안 역확산 데이터를 누적함으로써 제곱기(60)에서 에너지를 구하는데 중요한 역할을 하는 것으로, 이에 대해 첨부된 도3과 도6을 참조하여 보다 구체적인 동작을 설명하면 다음과 같다.

도3은 상기 도2에 있어서, 덧셈기 내부의 상세 구성을 보인 블록도로서, 파일롯 심볼 구간의 데이터만 선택적으로 출력시키기 위한 멀티플렉서(50a)와, 상기 멀티플렉서(50a)에서 출력된 소정 구간의 데이터를 버퍼링하기 위한 버퍼부(50b)와, 상기 버퍼링된 데이터와 멀티플렉서(50a)에서 출력된 파일롯 심볼 구간의 데이터를 합산하기 위한 덧셈부(50c)로 구성된다.

상기 덧셈기(50)를 통해 파일롯 값을 누적하기 위해서는, 슬롯 인터럽트가 발생된 후 오프셋 값으로 설정된 소정 시간(N 칩)이 지난 후, 덧셈기 인에이블 신호(dpcch_acc_en)가 생성되는데, 이때 긴코드 스크램블 코드 발생기(30)로부터 발생된 코드 값과, 파일롯 패턴 발생기(40)로부터 발생된 파일롯 값을 받아 역확산기(20)에서 신호를 역확산 시킨다.

상기 역확산된 신호를 덧셈기(50)에서 도6의 (b)에 도시된 바와 같이 인에이블 신호(dpcch_acc_en)가 '1'이면, 그때 멀티플렉서(50a)로 입력되는 데이터를 내부 버퍼(50b)에 저장하고, 인에이블 신호(dpcch_acc_en)가 '0'이면, 상기 버퍼(50b)에 저장된 값과 파일롯 심볼 구간동안 상기 멀티플렉서(50a)를 통해 입력되는 데이터와 계속 코히런트 누산하고, 그 누산된 값을 제곱기(60)에 출력하여 에너지 값을 계산하게 된다.

에너지 계산이 끝나면 이 결과 값을 출력 버퍼(70)에 저장을 하고, 호스트가 이 값을 읽어 가는 것이다.

그러나, 상기와 같이 한 슬롯 단위로 파일롯 심볼 구간 동안의 에너지를 구하면, 신호의 왜곡으로 인해 탐색기가 찾은 경로의 에너지 값이 문턱 값 보다 적은 경우가 발생할 경우, 찾은 경로를 무시하므로 정확한 경로를 찾을 수가 없게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 신호의 왜곡으로 인해 탐색기(Searcher)가 찾은 경로(Path)의 에너지가 적은 경우, 다중 슬롯(Multi-Slot)을 코히런트 누적(Coherent Accumulation)하여 보다 큰 에너지 값을 얻을 수 있도록 한 비동기 기지국 모뎀의 다중 경로 탐색기를 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유한 임펄스 응답 필터(FIR- Filter)를 거쳐 들어온 안테나 신호(I,Q)를 저장하는 입력 버퍼와; 긴코드(Long code) 스크램블 코드(scramble code) 발생기와; 제어 채널(DPCCH) 슬롯 포맷에 따른 파일롯 패턴을 발생하는 파일롯 패턴 발생기와; 상기 입력 버퍼의 데이터를 긴코드 스크램블 코드와 파일롯 패턴에 의해 역확산(Despreading)하는 역확산기와; 상기 역확산기를 통해 다중 슬롯(Multi-Slot)동안 역확산된 파일롯 심볼 데이터를 누산하기 위한 덧셈기와; 상기 덧셈기를 통해 누산된 신호의 에너지를 구하는 제곱기와; 상기 제곱기를 통해 출력되는 에너지 값을 저장하는 출력 버퍼와; 상위 계층으로부터 내려온 명령을 저장하는 레지스터와; 상기 덧셈기에서 누산 할 파일롯 심볼의 슬롯 개수에 따라, 상기 덧셈기에 적절한 제어신호(first_acc_en, acc_start)를 출력하는 슬롯 제어부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

도4는 본 발명에 따른 비동기 기지국 모뎀의 다중 경로 탐색기의 구성을 보인 블록도로서, 탐색기의 기본적인 구성은 도2와 유사하다.

즉, 유한 임펄스 응답 필터(FIR-Filter)를 거쳐 들어온 안테나 신호(I,Q)를 저장하는 입력 버퍼(10)와, 긴코드(Long code) 스크램블 코드(scramble code) 발생 기(30)와, 제어 채널(DPCCH) 슬롯 포맷에 따른 파일롯 패턴을 발생하는 파일롯 패턴 발생기(40)와, 상기 입력 버퍼(10)의 데이터를 긴코드 스크램블 코드와 파일롯 패턴에 의해 역확산(Despreading)하는 역확산기(20)와, 상기 역확산된 데이터를 파일롯 심볼 구간 동안 코히런트 누산(Coherent Accumulation)하는 덧셈기(100), 상기 덧셈기(500)를 통해 누산된 신호의 에너지를 구하는(I²+Q²) 제곱기(60)와, 상기 제곱기(60)를 통해 출력되는 에너지 값을 저장하는 출력 버퍼(70)와, 상위 계층으로부터 내려온 명령을 저장하는 레지스터(80)로 구성된다.

그러나, 본 발명에서 상기 덧셈기(100)는 다중 슬롯(Multi-Slot)동안 파일롯 심볼 구간의 데이터를 누산하게 하고, 상기 덧셈기(100)에서 누산 할 파일롯 심볼의 슬롯 개수에 따라, 상기 덧셈기(100)에 적절한 제어신호(first_acc_en, acc_start)를 출력하는 슬롯 제어부(200)를 더 포함하여 구성한다.

상기 슬롯 제어부(200)는 지정한 다중 슬롯 중 첫 번째 슬롯이 입력될 때, 덧셈기(100)의 버퍼(100b)에 소정 구간의 파일롯 심볼 데이터를 버퍼링하기 위한 초기 누산 인에이블 신호(first_acc_en)와, 각 슬롯의 유효 심볼 구간 동안 데이터를 누적하기 위한 누산 시작 신호(acc_start)를 생성한다.

그 동작에 있어서, 상기 입력 버퍼(10)는 안테나를 통해 수신된 신호(I/Q)를 저장하고, 레지스터(80)에는 상위 계층(Layer)으로부터 1 슬롯 단위로 파일롯 값(Pilot value), 슬롯 넘버(Slot number), 초기 스크램블 코드 값(Initial Scramble code value), 오프셋 값(Offset value) 및 누산할 슬롯의 개수 정보 등을 받아서 저장한다.

이하, 본 발명에 의한 탐색기의 기본적인 동작은 종래의 동작과 같으므로 설명의 편의를 위하여 생략하고, 덧셈기 및 슬롯 제어부의 구성과 동작에 대해서 도5와 도6을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

도5는 상기 도4에 있어서, 덧셈기 내부의 상세 구성을 보인 블록도로서, 슬롯 제어부(200)로부터 출력되는 제어신호(first_acc_en)에 의해, 파일롯 심볼 데이터를 버퍼부(100b) 또는 덧셈부(100c)로 출력시키는 제1 멀티플렉서(100a)와, 상기 제1 멀티플렉서(100a)에서 출력된 소정 구간의 데이터를 버퍼링하기 위한 버퍼부(100b)와, 상기 버퍼링된 데이터와 멀티플렉서(100a)에서 출력된 파일롯 심볼 데이터를 합산하기 위한 덧셈부(100c)와, 슬롯 제어부(200)로부터 출력되는 제어신호(acc_start)에 의해 지정된 개수의 슬롯에서 유효한 파일롯 심볼 구간의 데이터를 제1 멀티플렉서(100a)로 출력하기 위한 제2 멀티플렉서(100d)로 구성된다.

종래의 경우, 덧셈기에서 파일롯 심볼을 누산하기 위해서는 도6의 (b)와 같이 매 슬롯마다 인에이블 신호(dpcch_acc_en)를 발생하게 되는데, 본 발명에서는 지정한 슬롯의 개수(Slot_acc_range, N 슬롯)에 따라, 도6의 (d)와 같이 N 슬롯의 처음에서 초기 누산 인에이블 신호(first_acc_en)를 발생한다.

예를 들어, 지정한 슬롯의 개수(Slot_acc_range)가 '1'이면 매 슬롯마다 발생하고, '2'이면 2 슬롯마다 발생한다.

본 실시예에서는 종래와 대비하기 위해서 지정 슬롯의 개수를 '2'로 설정한 것으로 가정한다.

따라서, 제어부(200)는 지정한 2개의 슬롯 중 첫 번째 슬롯이 입력되면, 초기 누산 인에이블 신호(first_acc_en)를 발생하여, '1'인 동안에 덧셈기 내부 버퍼(100b)를 초기화하고, 누산 시작 신호(acc_start)가 '1'인 동안에 역확산기(20)의 출력을 입력으로 받아 덧셈부(100c)를 통해 누산한다.

이때, 상기 누산 시작 신호(acc_start)는 도6의 (c)에 도시된 바와 같이, 슬롯의 유효 심볼 구간동안 계속 '1'을 유지하다가 '0'으로 전환되는데, '0'으로 전환되면 0인 데이터를 계속 출력하여 누산되게 한다.

즉, 두 슬롯 동안의 파일롯 심볼 데이터를 누산해야 되기 때문에, 다음 슬롯의 파일롯 심볼 데이터가 입력될 때까지 '0'을 계속 입력하여 누산시키는 것이다.

상기와 같이 다중 슬롯의 파일롯 심볼 데이터가 누적된 결과를 이용하여 곱셈기(60)에서 에너지 값을 구하고, 출력 버퍼(70)에 그 결과를 저장한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 비동기 기지국 모뎀의 다중 경로 탐색기는, 신호의 왜곡으로 인한 환경에서 탐색기가 찾은 경로의 에너지 값이 적은 경우, 다중 슬롯 구간에서 파일롯 심볼 데이터를 누적하여 보다 큰 에너지 값을 얻을 수 있도록 함으로써, 정확한 다중 경로를 찾을 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims

유한 임펄스 응답 필터(FIR-Filter)를 거쳐 들어온 안테나 신호(I,Q)를 저장하는 입력 버퍼와;

긴코드(Long code) 스크램블 코드(scramble code) 발생기와;

제어 채널(DPCCH) 슬롯 포맷에 따른 파일롯 패턴을 발생하는 파일롯 패턴 발생기와;

상기 입력 버퍼의 데이터를 긴코드 스크램블 코드와 파일롯 패턴에 의해 역확산(Despreading)하는 역확산기와;

상기 역확산기를 통해 다중 슬롯(Multi-Slot) 동안 역확산된 파일롯 심볼 데이터를 누산하기 위한 덧셈기와;

상기 덧셈기를 통해 누산된 신호의 에너지를 구하는 제곱기와;

상기 제곱기를 통해 출력되는 에너지 값을 저장하는 출력 버퍼와;

상위 계층으로부터 내려온 명령을 저장하는 레지스터와;

상기 덧셈기에서 누산 할 파일롯 심볼의 슬롯 개수에 따라, 상기 덧셈기에 적절한 제어신호(first_acc_en, acc_start)를 출력하는 슬롯 제어부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 비동기 기지국 모뎀의 다중 경로 탐색기.
제1항에 있어서, 상기 슬롯 제어부는 지정한 다중 슬롯 중 첫 번째 슬롯이 입력될 때, 덧셈기의 내부 버퍼를 초기화시키기 위한 초기 누산 인에이블 신호(first_acc_en)와, 상기 지정한 슬롯 개수의 유효 심볼 구간 동안의 파일롯 심볼 데이터를 누산하기 위한 누산 시작 신호(acc_start)를 생성하는 것을 특징으로 하는 비동기 기지국 모뎀의 다중 경로 탐색기.
제1항에 있어서, 상기 덧셈기는 슬롯 제어부로부터 출력되는 제어신호(first_acc_en)에 의해, 파일롯 심볼 데이터를 내부 버퍼부 또는 덧셈부로 출력시키는 제1 멀티플렉서와, 상기 제1 멀티플렉서에서 출력된 소정 구간의 데이터를 버퍼링하기 위한 버퍼부와, 상기 버퍼링된 데이터와 제1 멀티플렉서를 통해 출력된 파일롯 심볼 데이터를 합산하기 위한 덧셈부와, 슬롯 제어부로부터 출력되는 제어신호(acc_start)에 의해 지정된 개수의 슬롯에서 유효한 파일롯 심볼 구간의 데이터를 제1 멀티플렉서로 출력하기 위한 제2 멀티플렉서로 구성된 것을 특징으로 하는 비동기 기지국 모뎀의 다중 경로 탐색기.
제3항에 있어서, 상기 제2 멀티플렉서는 슬롯 제어부에서 출력된 누산 시작 신호(acc_start)의 인에이블 구간에서는 역확산기로부터 출력된 파일롯 심볼 데이터를 출력하고, 디세이블 구간에서는 '0'을 출력시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 비동기 기지국 모뎀의 다중 경로 탐색기.