KR100869505B1 - 다중경로 탐색 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안테나로부터 입력 신호를 수신하여 역확산(despreading)을 수행하는 적어도 하나의 역확산부와 선택된 상기 역확산부에서 출력된 역확산 값을 에너지 산출부로 멀티플렉싱하는 멀티플렉싱부 및 상기 멀티플렉싱부에서 입력된 역확산 값을 이용하여 신호의 에너지 값을 산출하는 에너지 산출부를 포함하는 다중 경로 탐색 장치에 관한 것으로써, 이동통신 시스템에 있어서 각 탐색 블럭마다 존재하던 에너지 계산부를 시간 공유 구조를 사용하여 하나로 함으로써 하드웨어 크기를 줄이고 효율적으로 시스템을 운용할 수 있도록 하는 효과가 있다.

역확산, 에너지 계산, 간섭누산(Coherent Accumulation), 비간섭 누산(Non-Coherent Accumulation), 상태 저장 레지스터

Description

다중경로 탐색 장치 및 방법{Apparatus and Method for Munti-path Searching}

도 1 은 종래 기술에 따른 다중경로 탐색기를 나타낸 일실시예 구성도.

도 2 는 본 발명에 따른 다중경로 탐색기를 나타낸 일실시예 구성도.

도 3 은 본 발명에 따른 다중경로 탐색 방법을 나타낸 일실시예 흐름도.

도 4 는 본 발명에 따른 에너지 계산기를 나타낸 일실시예 구성도.

본 발명은 다중경로 탐색 장치 및 이를 이용한 다중경로 탐색 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 시간 공유 구조를 이용한 에너지 계산부를 사용하는 다중경로 탐색 장치 및 이를 이용한 다중경로 탐색 방법에 관한 것이다.

도 1 은 종래 기술에 따른 다중경로 탐색기를 나타낸 일실시예 구성도이다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 다중경로 탐색기의 탐색 블럭은 안테나로부터 신호를 입력받아 저장하는 입력버퍼(11), 입력 버퍼(11)에 저장된 데이터를 역확산(despreading) 하는 역확산기(despreader)(12), 역확산된 데이터를 파일럿 심볼 구간 동안 간섭누산(Coherent Accumulation)하는 순환누산기(Circular Adder)(13), 스크램블 코드 및 파일럿을 발생시키는 신호발생기(14), 상기 순환누산기(13)를 통해 누산된 값으로 에너지를 구하는 에너지 산출기(15), 에너지 값을 저장하는 출력 버퍼(16), 상위 계층으로부터 전달된 명령을 저장하는 레지스터(17), 탐색기의 동작을 제어하는 제어부(18)로 이루어진다. 다중경로 탐색기는 이러한 탐색 블럭을 적어도 하나 포함하고 있다.

상위 계층으로부터 전달된 명령은 레지스터(18)에 저장하고, 제어기는 레지스터에 저장된 명령을 바탕으로 탐색기를 제어한다. 탐색기는 상위 계층에서 전달된 오프셋 값과 기준 타이머(Global Timer)의 값이 같은 시점부터 동작을 시작한다. 입력 버퍼(Input Buffer)(11)는 칩 레이트(Chip Rate)로 안테나 신호를 저장하고, 이 입력 버퍼(Input Buffer) 전체를 칩 레비트 더블 버퍼링을 수행한다.이러한 버퍼는 2개가 존재하는데, 입력 버퍼가가 채워질 동안 8 칩을 기다린 후, 각각의 신호는 온 샘플 역확산기(On sample De-spreader)와 반 샘플 역확산기(Half Sample De-spreader)로 보내어 진다. 이때부터 스크램블 코드는 칩 레이트로 생성되고, 파일럿 패턴은 심볼 단위로 생성되어 역확산기로 입력된다. 역확산기(12)는 입력된 신호를 역확산 시키고, 역 확산된 신호는 순환누산기(13)에서 파일럿 심볼 구간동안 간섭 누산된다. 그리고, 에너지 산출기(15)는 간섭 누산된 값을 이용하여 에너지 값을 산출한다.

에너지 계산이 끝나면 결과 값은 출력 버퍼(17)에 저장되고, 이 값을 호스트가 읽어 간다. 그리고, 탐색기는 다시 호스트로부터 다음 명령을 받아 동작을 한다. 탐색기에 구비된 각각의 탐색블럭마다 파일럿 심볼 구간 동안 간섭 누산을 수 행한 후, 이 값을 이용하여 에너지 값을 구하게 되는데, 종래 기술에 따르면, 이렇게 에너지 값을 구하기 위한 에너지 산출기가 각 블럭마다 구비되어야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 하나의 에너지 계산기를 사용하는 다중경로 탐색장치 및 다중경로 탐색 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다중 경로 탐색 장치에 있어서, 안테나로부터 입력 신호를 수신하여 역확산(despreading)을 수행하는 적어도 하나의 역확산부와 선택된 상기 역확산부에서 출력된 역확산 값을 에너지 산출부로 멀티플렉싱하는 멀티플렉싱부 및 상기 멀티플렉싱부에서 입력된 역확산 값을 이용하여 신호의 에너지 값을 산출하는 에너지 산출부를 포함하여 이루어진다.

또한 본 발명은 다중 경로 탐색 방법에 있어서, 안테나로부터 입력된 신호가 적어도 하나의 역확산부를 통해 역확산 되는 단계와 에너지 계산 제어기의 제어에 따라 상기 적어도 하나의 역확산 값 중 특정한 역확산 값이 선택 되는 단계와 상기 선택된 역확산 값과 기 저장된 에너지 값으로부터 에너지 값이 산출되는 단계 및 산출된 에너지 값을 저장하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람 직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명에 따른 다중경로 탐색기를 나타낸 일실시예 구조도이다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다중경로 탐색기는 안테나로부터 입력 신호를 수신하여 역확산을 수행하는 역확산부(21a~21n)와 적어도 하나의 역확산부로부터 입력되는 신호를 멀티플렉싱하는 멀티플렉싱부(22) 및 상기 멀티플렉싱된 신호에 대하여 에너지를 산출하는 에너지 산출부(23)를 포함하여 이루어진다.

역확산부(21) 내에 구비된 입력 버퍼(211)에서는 입력된 안테나 신호를 온 칩 또는 반 칩 샘플링(On/Half Chip Sampling)을 수행 하여 저장한다. 신호발생기(212)에서는 스크램블 코드 및 파일럿을 발생시키고, 역확산부 내에 구비된 역확산기(213)에서는 상기 신호발생기(212)로부터 출력된 스크램블 코드 및 파일럿을 이용하여 상기 입력 버퍼에 저장된 신호에 대하여 역확산을 수행한다. 순환누산기(Circular Adder)(214)에서는 역확산기(213)로부터 입력된 신호 및 중간버퍼(215)로부터 피드백 된 신호를 간섭누산 한다.

출력버퍼(215)는 순환누산기(214)에서 출력된 신호를 저장하고, 제어기(216)의 제어에 따라 저장된 신호를 상기 순환누산기(214)에 피드백한다. 제어부(216)는 상위계층에서 전달된 명령에 따라 상기 신호발생기(212), 순환누산기(214) 및 중간버퍼(215)를 제어한다. 이 때, 상위계층에서 전달된 명령은 우선 레지스터부(25)에 저장된 후 이를 제어기에서 파악하여 제어 기능을 수행하게 된다. 멀티플렉싱부(22)는 n 개의 역확산부로부터 입력된 신호 중 선택된 어느 하나를 에너지 산출부(23)에 입력한다.

에너지 산출부(23) 내에 구비된 에너지 계산 제어기(231)는 상태저장부(232)의 정보를 참조하여 역확산부(21a~21n)에서 간섭 누산된 신호의 에너지를 계산할 수 있도록 에너지 계산기(233)를 제어한다. 에너지 계산기(232)는 간섭 누산된 신호의 I 채널과 Q 채널의 크기를 제곱하여 에너지를 계산한다. 이 때, 멀티플렉싱부(22)로부터 입력된 신호 및 출력버퍼(234)로부터 귀환된 신호를 이용하여 에너지를 산출한다. 이렇게 에너지 계산기(232)에서 계산된 에너지 값은 출력버퍼(234)에 저장된다.

본 발명의 역확산부는 적어도 하나가 구비될 수 있으나 이하에서는 일실시예로서 8개의 역확산부를 포함하는 다중경로 탐색기를 설명하기로 한다. 8 개의 역확산부(21a~21n)는 유휴상태(idle)에 있다가 동작상태(enable)가 되면, 상위 계층에서 전달 받은 오프셋 값과 기준 타이머(Global Timer)의 값이 같은 시점을 시작으로 32칩 탐색 윈도우(Search Window) 동작을 수행한다.

입력 버퍼에서(Input Buffser)(211)에서 1/4 칩 레이트로 들어오는 안테나 신호를 온 칩 또는 반 칩 샘플링(On/Half Chip Sampling)을 수행하고, 샘플링된 신호는 역확산기(213)로 입력된다. 이때부터 신호발생기(212)에서는 스크램블 코드가 칩 레이트로 생성되고, 파일럿 패턴은 심볼 단위로 생성된다. 이렇게 생성된 스크램블 코드 및 파일럿 패턴은 역확산기(213)로 입력된다. 파일럿 심볼 구간 동안 역확산 및 간섭 합산을 하여 중간 버퍼에 저장 한다.

최대 탐색 윈도우의 크기(MAX Search Window)는 상위 계층에서 전달된다. 이때, 상기 최대 탐색 윈도의 크기가 64 칩인 경우에는, 다음 슬롯에서는 현재의 값 에 32 칩을 증가시킨 값을 새로운 오프셋 값으로 결정하여 역확산 및 간섭누산을 수행할 수 있다.

역확산부에서 간섭누산이 수행되고 나면, 에너지 산출부(23)에 구비된 에너지 계산 제어기(231)에 에너지 계산 요청 신호를 전송한다. 에너지 계산기(231)에서는 8개의 역확산부 중 1 개씩 에너지를 계산하여 출력 버퍼(234)에 저장한다.

도 3 은 에너지 산출부(23)에서 에너지를 계산하는 방법을 나타낸 일실시예 흐름도이다. 에너지 산출부(23)에 구비된 에너지 계산 제어기(231)는 8개의 역확산부(21a~21n) 중에서 동작상태(enable)에 있는 역확산부가 존재하는지 여부를 검사한다(S31). 이는 각각의 역확산부의 역확산이 잘못 되었거나, 널 기능(NULL Function) 발생시 탐색기를 비활성화(Disable)시킴으로써, 에너지 계산 제어기(231)의 동작을 비활성화 시키기 위함이다.

역확산부로부터 에너지 계산 요청 신호를 수신하면, 상태저장부(232)에 이를 표시하기 위한 비트를 활성화시킨다. 그리고, 상위 계층으로부터 안테나 다이버시티 모드를 확인한다(S32). 확인 결과, 안테나 다이버시티 모드가 아닌 경우에는 상태저장부(232)에 활성 상태로 표시되어 있는 하나의 역확산부를 선택하여 역확산된 값을 입력받는다(S34). 확인 결과, 안테나 다이버시티 모드인 경우에는 역확산부가 2개씩 쌍으로 동작을 하게 되므로, 상태 저장부(232)에 활성상태로 표시된 2개의 역확산부의 역확산된 값을 동시에 선택하여 입력받는다(S33). 역확산된 값이 입력되고 나면, 상태저장부(232)에 활성 상태로 표시된 해당 비트를 초기화한다.

에너지 계산 제어기(231)가 역확산부의 메모리 출력 포트를 통해 역확산부에 서 누산된 데이터를 읽기 위해 역확산부의 제어기(216)에 데이터 출력 요청 신호를 전송한다. 역확산부의 제어기의 제어에 따라 중간버퍼(215)에 저장된 데이터, 즉, 역확산 된 값이 에너지 산출부(23)로 멀티플렉싱 된다. 에너지 계산기는 입력된 역확산 값을 I 채널과 Q 채널값에 대하여 각각 제곱 연산하고, 제곱한 값을 더하여 에너지를 구한다(S35).

이 때, 하나의 역확산부에 대하여 최대 탐색 윈도우가 32칩인 경우에는 에너지 계산을 하여 '0' 의 데이터와 비간섭 합산을 한 후 출력버퍼(234)에 저장한다. 한편, 상위 계층에서 2슬롯 동안의 비간섭 에너지를 구하라는 명령이 전달되면, 첫번째 슬롯에서는 초기윈도우(InitWindow)가 고(HIGH)값으로 설정되어 비간섭 합산을 한 후, 출력버퍼(234)에 저장하고, 두번째 슬롯에서는 초기윈도우(InitWindow)가 저(LOW) 값으로 설정되어 출력버퍼(234)에서 읽은 에너지 값을 새로운 에너지 값과 비간섭 합산을 하고, 이를 출력버퍼(234)에 저장한다.

이 때 64개의 메모리 출력 주소를 2클럭마다 발생시키고, 32칩 윈도우 계산이 끝나면 다음 계산을 위해 대기한다. 반 칩의 해상도를 갖는 경우 하나의 탐색기마다 최대 탐색 윈도우가 64칩이면 역확산 메모리로부터 128개의 값을 읽어 와야 한다. 128개의 역확산 메모리 출력 주소를 2클럭마다 발생시키고, 64칩 윈도우 에너지 계산이 끝나면 다음 계산을 위해 대기한다.

계산된 에너지 값을 출력버퍼(234)에 저장하기 위한 입력 주소 및 출력 주소는 다음과 같이 생성한다. 먼저 개별 탐색기의 기본 주소를 결정한다. 이 때, 각 기본 주소는 128씩 증가한다. 이는 역확산부당 최대 64칩 * 2(반 칩)으로 부터 얻 어진 값이다. 또한, 각각의 역확산부마다 상위 계층에서 전달되는 최대 탐색 윈도우(32칩 또는 64칩)인지를 나타내는 작동 슬롯과 클럭 카운트 값을 이용하여 주소를 설정한다. 상기 작동 슬롯은 최대 탐색 윈도우가 32칩이면 0 으로 64칩이면 1 로 나타낼 수 있다. 따라서, 개별 탐색기의 기본 주소, 작동 슬롯 및 클럭카운트 값을 이용하여 출력 버퍼의 입력 주소 및 출력 주소를 결정할 수 있다.

에너지 계산부(233)는 역확산 메모리 값을 읽어서 에너지 계산 후, 출력버퍼(234)에 저장한다(S36). 이때 4클럭이 지연되고, 역확산부의 제어기(216)에 에너지 계산이 끝났음을 인식할 수 있도록 확인신호를 전송한다. 확인 신호를 수신한 역확산부의 제어기(216)는 다음 동작을 위해 대기한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상기와 같이 본 발명은, 이동통신 시스템에 있어서 각 탐색 블럭마다 존재하던 에너지 계산부를 시간 공유 구조를 사용하여 하나로 함으로써 하드웨어 크기를 줄이고 효율적으로 시스템을 운용할 수 있도록 하는 효과가 있다. 한편, 안테나 다이버시티를 지원하도록 하여 보다 큰 에너지 값을 얻을 수 있도록 하는 다른 효과가 있다.

Claims (7)

1. 안테나로부터 입력 신호를 수신하여 역확산(despreading)을 수행하는 적어도 하나의 역확산부;

   상기 적어도 하나의 역확산부에서 출력된 역확산값을 에너지 산출부로 멀티플렉싱하는 멀티플렉싱부; 및

   상기 멀티플렉싱부에서 입력된 역확산값을 이용하여 신호의 에너지값을 산출하는 에너지 산출부를 포함하고,

   상기 적어도 하나의 역확산부는 스크램블 코드 및 파일럿을 발생시키는 신호발생기, 상기 스크램블 코드 및 상기 파일럿을 이용하여 상기 입력 신호에 대하여 역확산을 수행하는 역확산기 및 상기 역확산기로부터 출력된값 및 중간버퍼로부터 피드백 된 값을 이용하여 간섭누산을 수행하는 순환누산기를 포함하는, 다중경로 탐색장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 적어도 하나의 역확산부는,

   상기 안테나로부터 입력신호를 수신하여 저장하는 입력버퍼;

   상기 순환누산기로부터 출력된 값을 저장하는 상기 중간버퍼; 및

   상기 신호발생기, 상기 순환누산기 및 상기 중간 버퍼를 제어하는 제어부를 더 포함하는, 다중경로 탐색장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   에너지 산출부는,

   상기 멀티플렉싱부에서 입력된 신호 및 출력 버퍼에서 피드백된 신호를 이용하여 에너지 값을 산출하는 에너지 산출기;

   상기 에너지 산출기로부터 산출된 값을 저장하는 상기 출력 버퍼; 및

   상기 적어도 하나의 역확산부의 상태를 나타내는 상태저장부의 정보에 따라 상기 적어도 하나의 역확산부, 상기 멀티플렉싱부 및 상기 에너지 산출기를 제어하는 에너지 계산 제어기를 포함하는, 다중 경로 탐색 장치.
4. 안테나로부터 입력된 신호를 수신하여 적어도 하나의 역확산부를 통해 상기 입력된 신호를 역확산 하는 단계;

   하나 이상의 역확산부가 각각 동작상태인지 여부를 판단하는 단계;

   상기 안테나가 다이버시티 모드인지 여부를 판단하는 단계;

   판단한 상기 안테나의 다이버시티 모드 여부에 따라 소정 개수의 역확산값을 선택하는 단계;

   선택한 상기 소정 개수의 역확산 값 및 기 저장된 에너지값을 이용하여 에너지값을 산출하는 단계; 및

   산출한 에너지값을 저장하는 단계를 포함하는, 다중경로 탐색방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 역확산 값을 선택하는 단계는,

   상기 상태저장부의 정보에 따라 역확산값이 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및

   상기 역확산값이 다수 존재하는 경우에는 각 역확산값에 순서를 부여하는 단계를 포함하는, 다중경로 탐색방법.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 안테나가 다이버시티 모드인지 여부를 판단하는 단계에서,

   상기 안테나가 다이버시티 모드이면 2개의 역확산값을 동시에 선택하는 단계를 더 포함하고,

   상기 에너지값을 산출하는 단계는,

   선택한 상기 2개의 역확산 값으로부터 동시에 에너지값을 산출하는 것을 특징으로 하는 다중경로 탐색방법.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 산출된 에너지 값이 저장 및 출력되는 주소는,

   개별 탐색기의 기본 주소, 작동 슬롯 및 클럭카운트 값을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 다중 경로 탐색 방법.

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