KR100778330B1 - 순환 직교 시퀀스를 이용한 직교 코드분할 다중접근통신시스템 및 방법 - Google Patents

순환 직교 시퀀스를 이용한 직교 코드분할 다중접근통신시스템 및 방법 Download PDF

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KR100778330B1
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이성민
시광규
권종광
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국방과학연구소
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Abstract

본 발명은 순환 직교 시퀀스를 이용한 직교 코드분할 다중접근 통신시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 순환 직교 시퀀스의 자기상관 특성의 정규화 최대값은 시간 지연이 없을 때 1개 칩 구간에서 1이고, 최소값은 2개의 칩 구간에서 -1/2이며, n-3개 칩의 구간에서는 연속적으로 0이 된다. 순환 직교 시퀀스는 한 m-시퀀스와 그 m-시퀀스를 지연반전시킨 시퀀스를 산술합산하여 생성되는데, 이렇게 발생시킨 순환 직교 시퀀스를 첫번째 이동 단말에서 송신용 시퀀스 신호로 사용하며, 두번째 단말은 첫번째 단말에서 사용한 순환 직교 시퀀스를 1칩 이상 순환 지연시켜 생성한 시퀀스를 송신용 시퀀스로 사용하고, 두 이동 단말의 심벌 동기를 일치시킨 상태에서 데이터와 순환 직교 시퀀스를 각각 곱하여 송신하면, 기지국은 두 단말에서 송신한 혼합된 확산 신호로부터 원하는 신호를 상호 간섭없이 추출할 수 있게 되는 것으로, 본 발명의 순환 직교 시퀀스로 코드를 사용하면 사용자 신호들은 상호 간섭이 없으므로 많은 사용자를 수용할 수 있고, 단말간 전력 제어부담도 상당부분 완화할 수 있음은 물론, QAM 변조 방식도 사용이 가능하고 기지국과 이동단말로 구성되는 이동통신 시스템 및 CDMA 방식의 위성/공중 중계기 등의 시스템에서 활용 가능하다.
직교, 코드분할, 다중접근, 시퀸스, 이동단말

Description

순환 직교 시퀀스를 이용한 직교 코드분할 다중접근 통신시스템 및 방법{Orthogonal Code Division Multiple Access Communication System and Method using Cyclic Orthogonal Sequence}
도 1는 순환 직교 시퀀스 생성 개념 파형도.
도 2는 본 발명 O-CDMA를 사용하는 다중접속 송신부의 블록도
도 3은 본 발명 O-CDMA를 사용하는 다중접속 수신부의 블록도
도 4는 본 발명 O-CDMA 순환 직교 시퀀스 생성부의 상세 구성도
도 5는 m-시퀀스의 자기상관 특성을 나타낸 그래프
도 6은 본 발명 순환 직교 시퀀스의 자기상관 특성을 나타낸 그래프
도 7은 본 발명 순환 직교 시퀀스의 다른 자기상관 특성을 나타낸 그래프
도 8은 본 발명 O-CDMA 시스템의 송신 신호로 두 사용자의 확산신호 생성 및 혼합과정을 나타낸 파형도
도 9는 본 발명 O-CDMA 시스템의 수신신호에서 두 사용자 신호의 역확산 및 복조 과정에서 송신신호를 복원 추출하는 과정을 나타내는 파형도
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1:기저대역 변조부 2,12:동기 클럭 발생부
3,13:순환직교 시퀀스 생성부 4,14:곱셈회로
5,11:RF부 10:O-CDMA 송신부
20:O-CDMA 수신부
본 발명은 다른 단말이 직교 특성을 유지하도록 하여 간섭 잡음을 스스로 상쇄할 수 있도록 하여 CDMA 시스템의 이동단말의 BER 성능을 향상시키도록 한 순환 직교 시퀀스를 이용한 직교 코드분할 다중접근 통신시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래 CDMA 이동통신 단말은 단말간 상호 간섭신호를 발생하고, 다른 1개의 단말에 대한 간섭 에너지의 크기는 원하는 신호의 1/P.G(processing Gain)배가 된다.
통상적인 DS-CDMA 통신 방식에서 여러 사용자간 상호 간섭 신호가 존재하여, 사용자 상호 간섭이 있는 경우 사용자 수가 늘어남에 따라 통신품질이 점차 저하된다.
따라서, 단말간 최적의 균등한 성능을 유지하기 위해서는 사용자 단말 별 상호 간섭이 균등하게 되는 것이 필요하며 단말 별 전력제어가 당연히 필요한 것으로 인식되었다.
QAM 계열의 변조방식은 주파수 이용효율이 좋으나, 신호대 잡음에 따른 비트오율 성능이 열등하며, CDMA 기저대역 변조방식으로 사용하는 것은 사용자 수가 증가함에 따라 상호 간섭 잡음이 커져 비트 오율 성능이 저하되어 적합하지 않았다.
사용자 상호 간섭을 줄이는 방법은 각 사용자의 신호를 다른 사용자 신호를 검출하여 수신 신호에서 빼주는 방법이 있으나 구현이 쉽지 않은 실정이다.
또한, 기저대역 송신 데이터를 지연 합산하는 방법으로 이중이진(Duo-Binary) 부호화 방법이 있으며, 이 방법은 비트 오율 성능이 다소 떨어지나 대역폭을 줄이는 기술로 사용되었다.
종래의 직교 코드로 왈시 코드가 있는데, 왈시 코드는 심벌 동기가 맞추어진 상태에서 코드셋 간의 직교성은 우수하나 자기상관 특성은 불규칙한 것으로, 자기상관특성이 불규칙할 경우, 예를 들어 두 무선통신 단말이 왈시 코드를 접근용 코드로 사용한다고 가정할 때 이동 단말 간 1칩만이라도 서로 다른 시간 지연이 발생하고, 기지국이 심벌동기를 잘못 맞추어 이동 단말의 신호를 복조하려면, 단말에서 송신한 신호들은 왈시 코드의 직교성이 깨지므로, 기지국에서 수신한 신호에서 복조하고자 할 때, 단말 간 신호가 상호 간섭신호로 작용하여 성능저하가 일어날 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같이 종래의 결점을 해결하기 위한 것으로, 사용자간 간섭을 역확산 및 적분 과정에서 제거할 수 있는 순환 직교 시퀀스를 이용한 직교 코드분할 다중접근 통신방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 첫번째 사용자가 사용한 첫번째 직교 시퀀스와 그 시퀀스를 곱한 결과는 최대값이 되나, 첫번째 직교 시퀀스와 몇 칩 이상 지연된 직교 시퀀스를 곱한 결과는 0이 되도록 하여 사용자간 상호 간섭을 원천 제거하는 순환 직교 시퀀스 를 이용한 직교 코드분할 다중접근 통신방법을 제공하는데 있다.
본 발명에서는 기지국에서 수신하는 이동단말의 BER 성능을 향상시켜 신뢰성 높은 통신 시스템 운용을 가능하게 하고, 상호간섭이 없어진 만큼 이동 단말의 신호대 잡음비를 향상시킬 수 있어, 이동 단말의 전력 운용에 여유가 생기게 되며, 링크마진을 이용하여 이동 단말의 기저대역 변조방식으로 QAM 방식을 사용하므로 기지국에서의 처리량(Throughput)을 향상시킬 수 있어 주파수 이용율을 높이고 단말간 전력 제어부담도 기존시스템에 비해 상당히 완화할 수 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 왈시코드나 m-시퀀스가 가지는 제약 조건과 특성을 절충하여, 몇 칩 이상만 시간차를 가지면 두 시퀀스 간 자기상관 특성이 0이 되는 직교성을 갖는 특수한 직교 시퀀스를 고안하고, 그 시퀀스를 확산 코드로 사용하여 DS-CDMA 통신방식에 적용함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1는 순환 직교 시퀀스 생성 개념 파형도, 도 2는 본 발명 O-CDMA를 사용하는 다중접속 송신부의 블록도, 도 3은 본 발명 O-CDMA를 사용하는 다중접속 수신부의 블록도, 도 4는 본 발명 O-CDMA 순환 직교 시퀀스 생성부의 상세 구성도, 도 5는 m-시퀀스의 자기상관 특성을 나타낸 그래프, 도 6은 본 발명 순환 직교 시퀀스의 자기상관 특성을 나타낸 그래프, 도 7은 본 발명 순환 직교 시퀀스의 다른 자기상관 특성을 나타낸 그래프, 도 8은 본 발명 O-CDMA 시스템의 두 사용자의 확산신 호 생성 및 혼합과정을 나타낸 파형도, 도 9는 본 발명 O-CDMA 시스템의 수신신호에서 두 사용자 신호의 역확산 및 복조과정에서 송신신호를 복원 추출하는 과정을 나타내는 파형도이다.
먼저, 본 발명은 크게 O-CDMA 다중접속 송신부(10)와 O-CDMA 다중접속 수신부(20)로 구성된다.
도 2는 O-CDMA 다중접속 송신부(10)를 나타낸 것으로, 상기 O-CDMA 다중접속 송신부(10)는 기저대역 변조부(1)와, 동기클럭을 발생시키는 동기클럭 발생부(2)와, m-시퀀스 발생기와 이 시퀀스의 지연 반전 회로를 합산하고, 사용자간 서로 다른 위상 지연을 갖도록 하기 위해, 사용자별로 서로 다른 m-시퀀스 레지스터의 초기값을 지정하여 사용자별로 시퀀스를 생성하는 순환직교 시퀸스 생성부(3)와, 상기 기저대역 변조부(1)의 출력신호와 순환직교 시퀸스 생성부(3)의 신호를 곱하는 곱셈회로(4)와, 상기 곱셈회로(4)의 신호를 안테나를 통해 RF로 송신하는 RF부(5)로 구성된 것이다.
도 3은 상기 O-CDMA 다중접속 수신부(20)를 나타낸 것으로, 상기 O-CDMA 다중접속 수신부(20)는 상기 송신부(10)로부터의 RF신호를 수신하는 RF부(11)와, 동기클럭을 발생시키는 동기클럭발생부(12)와, m-시퀀스 발생기와 이 시퀀스의 지연 반전 회로를 합산하고, 사용자간 서로 다른 위상 지연을 갖도록 하기 위해, 사용자별로 서로 다른 m-시퀀스 레지스터의 초기값을 지정하여 사용자별로 시퀀스를 생성하는 순환직교 시퀸스 생성부(13)와, 상기 RF부(11)의 신호와 순환직교 시퀸스 생성부(13)의 신호를 곱하는 곱셈회로(14)와, 상기 곱셈회로(14)를 통한 신호를 복조 하는 기저대역 복조부(15)로 구성된 것이다.
도 4는 상기 O-CDMA 순환 직교 시퀸스 생성부(3)(13)의 상세 구성도로, O-CDMA 초기값을 다수의 레지스터(17)에 입력하기 위한 초기값 저장부(16)와, m-시퀀스를 발생하기 위한 m-시퀀스 발생기(18)와, 상기 m-시퀀스로부터 발생된 m-시퀀스를 1칩 이상(k칩) 지연하는 지연부(19)와, 상기 지연부(19)의 신호를 반전시키는 반전부(21)와, m-시퀀스와 지연 반전 시퀀스를 산술 합산하여 O-CDMA 시퀀스를 출력하는 합산기(22)로 구성된다.
단, 상기 O-CDMA 순환 직교 시퀸스 생성부(3)(13)는 동일하게 구성할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참고로 하여 설명한다.
먼저, O-CDMA 송신부(10)는 이동통신의 단말에서 송신기로 사용하는 구조이다.
송신부의 순환직교 시퀀스 생성부(3)는 사용자간 서로 다른 위상 지연을 갖도록 하기 위해, 사용자별로 다른 m-시퀀스 레지스터(17)의 초기값을 지정하여 사용자별로 시퀀스를 생성한다.
여기서, 사용자간 심벌 동기는 기지국에서 송신한 클럭 신호나 GPS와 같은 외부의 클럭 동기 장치를 사용하여 해결 가능할 것이다.
O-CDMA의 입력 심벌은 O-CDMA 직교시퀀스와 곱셈회로(4)에 의해 곱해지고 확산된 O-CDMA 출력 신호는 RF부(5)를 통해 반송파 주파수를 곱하여 무선으로 송신된다.
한편, 순환 직교 시퀀스 생성부(3)는 초기값을 레지스터(17)에 입력하기 위한 초기값 저장장치(16)와, m-시퀀스 발생기(18)와 발생된 m-시퀀스를 1칩 이상(k칩) 지연하는 지연부(19) 및 반전부(21) 그리고 m-시퀀스와 지연 반전 시퀀스를 산술 합산하는 합산기(22)로 구성되는 것으로, 수신부(20)의 O-CDMA 시퀀스 생성부(13)도 송신부(10)의 O-CDMA 시퀀스 생성부(3)와 동일한 구조로 구성할 수 있다.
또한, 수신부(20)에서의 동작은, 시퀀스 동기나 심벌 주기 동기가 일치된다고 가정할 때 수신한 O-CDMA RF신호에 반송파와 O-CDMA 직교시퀀스를 곱하면 역 확산된 신호가 출력되는데, 이 출력신호를 기저대역 복조부(15)에 입력하여, O-CDMA 심벌 적분구간동안 복조하고 심벌을 판정한다.
이하, 순환직교 시퀀스에 대한 설명을 위해 먼저 m-시퀀스에 대해 설명한다.
CDMA시퀀스로 m-시퀀스를 사용하고 m-시퀀스 1주기를 1심벌 구간으로 정하고, 다른 단말은 그 m-시퀀스의 1칩 이상 위상 지연된 시퀀스를 사용하며, 모든 단말이 심벌 동기를 맞출 수 있다면, 자기 상관 특성에 따라 정규화 사용자간 간섭은 1/n인 특성을 갖게 될 것이다. 여기서 n은 m-시퀀스의 1주기의 칩수이다.
m-시퀀스의 함수식을 c(t)라고 하자. 위상 지연이 없는 동일한 m-시퀀스의 1주기 적분 결과(자기상관특성, R(0))는 다음 수학식에서 보이는 것처럼 n이 된다.
[수학식1]
Figure 112006060372288-pat00001
1칩 혹은 2칩 위상 차이가 나는 두 m-시퀀스의 자기상관특성(R(1), R(2))는 다음 수학식으로 표현된다.
[수학식2]
Figure 112006060372288-pat00002
본 발명에서 생성하고자 하는 직교 시퀀스를 c*(t)라 할 때, 직교 시퀀스는 다음의 수식으로 표현할 수 있다. 직교 시퀀스는 한 m-시퀀스와 그 시퀀스의 지연 반전 신호의 산술합의 평균으로 표현한다.
[수학식3]
Figure 112006060372288-pat00003
직교 시퀀스의 자기 상관 특성을 알아본다. 직교 시퀀스와 시간 지연이 없는 동일 직교 시퀀스 사이의 자기상관특성 R*(0)은 다음 수학식과 같이 (n+1)/2가 된다.
[수학식4]
Figure 112006060372288-pat00004
직교 시퀀스와 시간 지연이 1칩 차이가 있는 경우, 자기상관특성 R*(1)은 다음 수학식과 같이 -(n+1)/4이 된다.
[수학식5]
Figure 112006060372288-pat00005
직교 시퀀스와 시간 지연이 2칩 차이가 있는 경우, 자기상관특성 R*(2)은 다음 수학식과 같이 0이 된다.
[수학식6]
Figure 112006060372288-pat00006
2칩 이상 n-2칩 이하의 지연된 직교 시퀀스 사이에는 이러한 직교성이 칩과 칩 사이 시간차에서도 연속적으로 유지된다.
본 발명의 직교 시퀀스는 발생된 직교 시퀀스를 지연 순환하는 방식으로 생성하는 것이다.
이상은 m-시퀀스와 지연 m-시퀀스가 1칩 차이나도록 하여 생성한 직교 시퀀스이며 두 칩 이상 차이가 나도록 하여 생성한 직교 시퀀스의 자기 상관특성 곡선은 다른 모습이 되는 것으로, 예컨대, 앞의 m-시퀀스를 사용하고 지연 m-시퀀스가 7칩 시간차이가 나도록 하여 순환 직교 시퀀스를 생성하면 도 7이 된다.
이 경우에는 하나의 순환 직교 시퀀스와 그 시퀀스에 1칩만 차이나도록 하여도 생성한 시퀀스 간에도 직교성이 유지되며, 이 시퀀스를 생성하는 수식은 [수학식 3]이 아닌 [수학식7]을 따른다.
[수학식7]
Figure 112006060372288-pat00007
한편, 본 발명에 적용되는 순환 직교 시퀀스의 개념적 생성 원리에 대하여 설명한다.
도 1은 직교 시퀀스 생성 절차를 파형도를 따라 개념적으로 설명한 것으로, 위 첫번째 파형이 주기가 15인 m-시퀀스이고, 이 m-시퀀스를 1칩 지연시킨 시퀀스 파형이 두번째 파형이며, 지연된 시퀀스를 반전시킨 시퀀스가 세번째 파형이고, 마지막으로 직교 시퀀스는 첫번째 m-시퀀스와 3번째 지연반전 시퀀스를 산술합산 평균한 결과가 4번째 파형이다.
도 8은 송신부의 확산 신호 생성 원리에 대하여 설명한 파형도로, O-CDMA 송신부(10) 작동 원리에 따른 두 사용자의 확산 송신신호 생성 및 혼합 과정을 파형도로 나타내었다.
위에서 첫번째 파형은 15칩 주기의 기본 m-시퀀스이다. 두번째 파형은 첫번째 사용자의 직교 시퀀스이며, 세번째 파형은 첫번째 사용자의 데이터이고, 네번째 파형은 두번째 직교 시퀀스와 세번째 송신 데이터를 곱한 첫번째 사용자의 확산 신호이며, 다섯번째 파형은 두번째 사용자의 직교 시퀀스이며, 두번째 사용자의 직교 시퀀스는 첫번째 사용자의 직교 시퀀스를 2칩 지연시켜 만든 시퀀스이다.
또한, 여섯번째 파형은 두번째 사용자의 송신 데이터이고, 일곱번째 파형은 다섯번째 직교 시퀀스와 여섯번째 송신 데이터를 곱한 두번째 사용자의 확산신호이며, 여덟번째 파형은 네번째 파형인 첫번째 사용자의 확산신호와 일곱번째 파형인 두번째 사용자의 확산신호가 더해져 혼합된 확산신호이다.
도 9는 수신부의 확산 신호로 부터 역확산 및 복조 원리에 대하여 설명한 것으로, O-CDMA 수신부(20) 작동 원리에 따른 혼합된 확산신호로부터 두 사용자 신호 를 복원하는 과정을 파형도로 나타내었다.
도 9의 위에서 첫번째 파형은 혼합된 두 사용자의 확산신호이고, 두번째 파형은 첫번째 사용자의 직교 시퀀스이며, 세번째 파형은 첫번째 파형인 혼합된 확산신호와 두번째 파형인 직교 시퀀스를 곱하여 역확산한 첫번째 사용자의 파형이고, 네번째 파형은 세번째 파형인, 역확산한 파형을 심벌 구간동안 적분한 결과를 다시 심벌 구간에 표현한 첫번째 사용자 신호의 복조 데이터 파형으로, 심벌 구간동안 적분 결과는 8 또는 -8이며, 정규화하여 1 또는 -1로 표현한다.
또한, 다섯번째 파형은 두번째 사용자의 직교 시퀀스이며, 여섯번째 파형은 첫번째 파형과 다섯번째 파형을 곱하여 역확산한 두번째 사용자의 파형이고, 일곱번째 파형은 여섯번째 파형인, 역확산한 파형을 심벌 구간동안 적분한 결과를 다시 심벌구간에 표현한 두번째 사용자 신호의 복조 데이터 파형이다.
이상의 과정을 통해 두 사용자의 신호를 역확산 적분해 본 결과, 자기상관특성의 최대값(8)이 얻어져 두 사용자 신호가 전혀 간섭 영향이 없이 복조되는 원리를 확인하였다.
이하, 사용자 별 시퀀스 할당방법과 최대 할당 가능 시퀀스의 수에 대해 설명한다.
직교 시퀀스를 m-시퀀스 2개를 1칩 차이를 두고 반전 합산하는 방법으로 생성할 경우, 직교 시퀀스가 직교하는 범위는 2칩～n-2칩 사이이므로 각 사용자에게 할당할 시퀀스는 각각 2칩 이상 시퀀스 이격이 필요하며, 최대 할당 가능한 시퀀스의 수는 (n-1)/2 이다.
또한, 직교 시퀀스를 1칩 차이를 두는 것이 아니고, (n-1)/2칩 차이를 두어 반전 합산하는 방법으로 생성할 경우, 직교 시퀀스가 직교하는 범위는 1칩～(n-3)/2칩 사이로, 각 사용자에게 할당할 시퀀스는 1칩 이상 시퀀스 이격이 필요하고, 이 경우도 최대 할당 가능한 시퀀스의 수는 (n-1)/2이다.
사용자 상호 간섭을 고려할 때, 기존 CDMA 이동통신에서 수용 가능한 가입자 수는 처리 이득 값의 10～20% 정도이며, 직교 시퀀스를 사용하는 경우 최대 수용 가능한 가입자수는 직교 시퀀스 수와 같고, 처리이득의 약 50% 정도이다.
한편, 직교 시퀀스가 직교성을 유지할 수 있는 것은 모든 사용자의 심벌 구간이 일치하는 경우에 완전한 직교성이 유지되는 것으로 제시하였으며, 사용자의 심벌 구간의 시작 시점이 1칩 이상 차이 나는 경우 직교성은 유지되지 않으므로 시퀀스 동기 불일치는 각각의 단말이 기지국까지 전파 도달 시간을 잘못 측정하는 경우도 있으나, 이중 경로로 전파가 도달하는 경우도 불가피하게 발생할 수 있을 것이다.
만일, 순환직교 시퀀스를 (n-1)/2칩 차이를 두어 반전 합산하여 생성하는 시퀀스를 생각해 보면, 이 시퀀스의 경우 직교성이 유지되는 범위는 1칩～(n-3)/2이며, 두 사용자의 심벌 구간이 1칩이 차이나는 경우에 1칩은 이전 심벌과의 겹침 발생이 불가피하며 나머지 n-1칩은 현재의 심벌과의 겹침이 있는 구간이다.
이전 심벌이 현재 심벌과 우연히 같은 심벌일 경우에는 상호 상관 결과 0이 될 수 있으나, 다른 심벌일 경우에는 상호 상관 결과가 최대 2의 값이 나올 수 있다. 시퀀스의 자기상관 최대값이 (n+1)/2 이므로 1칩이 일치하지 않는 경우 정규 화 상호상관값은 4/(n+1) 이다.
다른 직교 코드 예로 왈시(Walsh)코드를 사용자 단말의 송신 시퀀스로 사용하는 경우도 고려해 볼 수 있을 것이며, 왈시 코드의 자기상관특성은 전혀 직교성이 없고, 상관 값도 불규칙하다.
심벌 시작 시점이 1칩 시간 차이나는 경우 두 왈시 코드가 직교성이 유지되지 않는 것은 당연하며, 이 경우 상호상관 결과는 랜덤한 시퀀스로 볼 때, 정규화했을 때 대략
Figure 112006060372288-pat00008
정도로 볼 수 있을 것이다.
따라서, 심벌 시작 시점이 1칩 차이나는 경우, 직교 시퀀스의 상호상관 결과는 2/n 왈시 코드의 경우
Figure 112006060372288-pat00009
로 그 차이는 매우 크다. 즉 심벌 시작 시점이 다소 차이가 있을 때, 직교 시퀀스는 상호 간섭 발생이 상대적으로 적어 성능 저하가 둔감하나, 왈시 코드는 상호 간섭 발생이 상대적으로 크므로 상대적으로 성능 저하가 심하다.
m-시퀀스는 자기상관 특성이 1칩 이상 벗어난 부분에서 1(정규화 할 때 1/n)로 직교성에 가까운 특성을 가지나, 완전한 직교 특성인 0의 값이 되지는 못한다.
본 발명의 직교 시퀀스는 자기상관 특성이 직교성을 나타내는 시간 구간이 연속적으로 있으며, 약간의 심벌 구간 불일치에 성능 저하가 비교적 둔감하여 이동통신 단말용으로 적합한 특징을 갖으며, 순환성의 특징을 가지고 있어, 순환 특징을 사용하는 시스템에 접목하여 활용될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 직교 시퀀스를 적절하게 사용하는 DS-CDMA 통신방식은 사용자간 상호 간섭을 거의 제거할 수 있고, 상호 간섭이 없으므로 많은 가입자를 수용할 수 있고 처리 능력이 증대된다.
본 발명은 사용자 상호간섭이 없으므로 QAM 변조방식도 사용이 가능하여 사용자별 데이터 전송 능력을 증대시킬 수 있고, 사용자 단말의 송신 전력 제어에 대한 부담을 줄일 수 있다.
본 발명은 하나의 순환 직교 시퀀스를 생성하여 순환지연시킴으로써, 직교성을 유지하는 다른 시퀀스를 생성하는 것이 가능하여 시퀀스 발생 방법이 쉽고, 순환 직교 시퀀스의 자기상관특성이 특정 칩 이상의 범위에서 연속적으로 직교성을 유지할 수 있으므로 다중 경로나 애매한 전송 시간 차이에 따라 발생할 수 있는 약간의 심벌 구간의 불일치가 있을 경우에 직교특성 성능 저하가 둔감하게 되는 효과가 있으며, 순환성의 특징을 가지고 있어, 순환 특징을 사용하는 시스템에 접목하여 활용될 수 있다.

Claims (4)

  1. 순환 직교 시퀀스를 이용한 직교 코드분할 다중 접근 통신시스템은,
    기저대역 변조부(1)와, 심벌 동기를 일치시키기 위한 동기클럭을 발생시키는 동기클럭 발생부(2)와, 사용자간 서로 다른 위상 지연을 갖도록 하기 위해, 사용자별로 서로 다른 m-시퀀스 레지스터의 초기값을 지정하여 사용자별로 시퀀스를 생성하는 순환직교 시퀸스 생성부(3)와, 상기 기저대역 변조부(1)의 출력신호와 상기 순환직교 시퀸스 생성부(3)의 신호를 곱하는 곱셈회로(4)와, 상기 곱셈회로(4)의 신호를 안테나를 통해 RF로 송신하는 RF부(5)로 구성된 O-CDMA 다중접속 송신부(10)와;
    상기 O-CDMA 다중접속 송신부(10)로부터의 RF신호를 수신하는 RF부(11)와, 심벌 동기를 일치시키기 위한 동기클럭을 발생시키는 동기클럭발생부(12)와, 사용자간 서로 다른 위상을 갖도록 하기 위해, 사용자별로 서로 다른 m-시퀀스 레지스터의 초기값을 지정하여 시퀀스를 생성하는 순환직교 시퀸스 생성부(13)와, 상기 RF부(11)의 신호와 상기 순환직교 시퀸스 생성부(13)의 신호를 곱하는 곱셈회로(14)와, 상기 곱셈회로(14)를 통한 신호를 복조하는 기저대역 복조부(15)로 구성된 O-CDMA 다중접속 수신부(20);
    로 구성된 것을 특징으로 하는 순환 직교 시퀀스를 이용한 직교 코드분할 다중접근 통신시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 O-CDMA 순환 직교 시퀸스 생성부(3)는,
    O-CDMA 초기값을 다수의 레지스터(17)에 입력하기 위한 초기값 저장부(16), m-시퀀스를 발생하기 위한 m-시퀀스 발생기(18), 상기 m-시퀀스 발생기(18)로부터 발생된 m-시퀀스를 1칩 이상(k칩) 순환 지연하는 지연부(19), 상기 지연부(19)의 신호를 반전시키는 반전부(21), m-시퀀스와 지연 반전 시퀀스를 산술 합산하여 O-CDMA 시퀀스를 출력하는 합산기(22)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 순환 직교 시퀀스를 이용한 직교 코드분할 다중접근 통신시스템..
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 O-CDMA 순환 직교 시퀀스는,
    상기 시퀀스의 정규화 최대값이 시간 지연이 없을 때 1개 칩 구간에서 1이고, 최소값은 2개 칩 구간에서 -1/2이며, n-3개 칩의 직교 시간 구간에서 0인 것을 특징으로 하는 순환성과 직교성의 특징을 갖는 순환 직교 시퀀스를 이용한 직교 코드분할 다중접근 통신시스템..
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 O-CDMA 순환 직교 시퀀스는,
    첫번째 이동 단말이 송신용 시퀀스 신호로 사용하고, 두번째 이동 단말은 상기 첫번째 이동 단말에서 사용한 순환 직교 시퀀스를 1칩 이상 순환 지연시키는 것을 특징으로 하는 순환 직교 시퀀스를 이용한 직교 코드분할 다중접근 통신시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20000057763A (ko) * 1999-01-11 2000-09-25 윤종용 부호분할다중접속 통신시스템에서 준직교부호 생성 방법및 이를 이용한 채널 확산장치 및 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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