KR100913415B1

KR100913415B1 - 이동통신단말기의 셀정보 추적장치 및 방법

Info

Publication number: KR100913415B1
Application number: KR1020020072088A
Authority: KR
Inventors: 서승완
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2009-08-21
Also published as: KR20040043751A

Abstract

본 발명은 이동통신단말기의 셀정보 추적장치 및 방법에 관한 것으로, 순방향 채널로 기지국과 통화중인 이동통신단말기의 데이터와 음성내용을 추적하여 청취하거나 기록하도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 SCH (Synchronisation Channel)채널을 이용하여 슬롯동기와 프레임 동기 및 코드그룹을 찾고, CPICH 채널을 이용하여 스크램블링코드를 찾는 탐색기와; OVSF (Orthogonal Variable Spreading Factor)코드를 발생하는 OVSF코드 발생기와; 상기 OVSF코드를 CPICH 프레임 동기하여 소정 단위의 지연을 수행하고, DPCH검출을 위해, 지연된 데이터를 출력하는 레이크 수신기와; DPCH슬롯 형태별로 파일롯 패턴을 발생하는 DPCH 파일롯 패턴발생기와; 상기 지연된 데이터에 따라 파일롯 패턴을 입력받아 그 데이터의 상관값을 연산하는 패턴상관기와; 상기 패턴 상관기에서 출력되는 상관값을 입력받아 최대 전력을 가지는 위치를 추적하는 위치추적기와; 상기 지연된 데이터를 복호화하는 데이터 복호기와; 상기 복호된 데이터의 에러를 검사하는 CRC (Cyclic Redundancy Check) 검사기와; 상기 복호된 데이터를 음성으로 출력하는 음성출력기를 포함하여 구성한다.

Description

이동통신단말기의 셀정보 추적장치 및 방법{CELL INFORMATION TRACE APPARATUS AND METHOD FOR MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}

도1은 본 발명 이동통신단말기의 셀정보 추적장치에 대한 일실시예의 구성을 보인 블록도.

도2는 본 발명 이동통신단말기의 셀정보 추적방법에 대한 일실시예의 동작흐름도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

10:탐색기 20:OVSF (Orthogonal Variable Spreading Factor)코드발생기

30:레이크수신기 40:DPCH파일롯패턴발생기

50:패턴상관기 60:위치추적기

70:데이터복호기 80:CRC (Cyclic Redundancy Check)검사기

90:음성출력기 100:제어기

본 발명은 이동통신단말기의 셀정보 추적장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 순방향 채널로 기지국과 통화중인 이동통신단말기의 데이터와 음성내용을 추적하여 청취하거나 기록하도록 한 이동통신단말기의 셀정보 추적장치 및 방법에 관한 것이다.

IMT-2000 비동기 방식에서는 기존의 동기식 방법과 달리 3단계의 셀 탐색 후 동기를 맞춘 다음 통화한다.

통화 방식에는 기지국에서 단말기로 데이터나 음성을 전송하는 순방향 통신과 단말기에서 기지국에 데이터나 음성을 전송하는 역방향 통신이 있는데, 상기 순방향 통신/ 역방향 통신에서 여러 채널들이 존재하나 데이터나 음성 전송을 위해 주로 사용하는 채널이 DPCH(Dedicate Physical Channel)이다.

그리고, IMT-2000 비동기식에서는 초기에 기지국과 단말기가 동기가 맞지 않으므로, 이러한 동기 불일치 상황을 해결하기 위해 3단계의 탐색이 필요한데, 그 3단계 탐색은 다음과 같이 이루어 진다.

첫째. SCH 채널을 이용하여 슬롯 동기(Slot synchronisation)를 맞춘다.

둘째. SCH 채널을 이용하여 프레임 동기(frame synchoronisation)와 코드 그룹을 찾는다.

셋째. CPICH(Commen Pilot Channel), 채널을 이용하여 스크램블링 코드 (Scrambling Code)를 확인한다.

상기 3단계 탐색을 이용한 후 PCCPCH(Primary CCPCH)를 이용하여 셀 정보를 획득하고 그 밖의 채널을 이용하여 데이터를 처리한후, DPCH(Dedicate Physical Channel)을 이용하여 데이터 수신과 음성 수신을 수행한다.

종래 기술에서는 상기 PCCPCH를 이용하여 정보를 획득한 후에 DPCH를 처리하 는데, 서로 통화 중에는 셀 정보를 사용하는 PCCPCH 또는 다른 물리채널의 송수신이 완료되고 DPCH 만으로 통화를 수행한다.

따라서, 다른 이동통신단말기나 장치에서 셀 정보를 가지고 있지 않기 때문에 DPCH를 추적 할 수 없다.

또한 종래의 기술을 이용한 하드웨어 장치들에서는 채널 분석이 없는 상황에서는 통화중인 단말기의 데이터나 음성을 찾아내는 것에 부적당한데, 이는 셀 정보를 탐색하기에 오랜 시간이 걸리기 때문이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 순방향 채널로 기지국과 통화중인 이동통신단말기의 데이터와 음성내용을 추적하여 청취하거나 기록하도록 한 이동통신단말기의 셀정보 추적장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동통신단말기에 있어서, SCH (Synchronisation Channel)채널을 이용하여 슬롯동기와 프레임 동기 및 코드그룹을 서치하고, 채널을 이용하여 스크램블링코드를 서치하는 탐색기와; OVSF (Orthogonal Variable Spreading Factor)코드를 발생하는 OVSF코드 발생기와; 상기 OVSF코드를 CPICH 프레임 동기하여 256칩 단위의 지연을 수행하고, DPCH지연된 데이터를 출력하는 레이크 수신기와; DPCH슬롯 형태별로 파일롯 패턴을 발생하는 DPCH 파일롯 패턴발생기와; 상기 지연된 데이터에 따라 파일롯 패턴을 입력받아 그 데이터의 상관값을 연산하는 패턴상관기와; 상기 패턴 상관기에서 출력되는 상관값을 입력받아 최대 전력을 가지는 위치를 추적하는 위치추적기와; 상기 지연된 데이터를 복호화하는 데이터 복호기와; 상기 복호된 데이터의 에러를 검사하는 CRC 검사기와; 상기 복호된 데이터를 음성으로 출력하는 음성출력기를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 슬롯동기와 프레임 동기 및 코드그룹과 스크램블링 코드를 탐색하는 제1 과정과; 상기 스크램블링 코드와 프레임 동기정보로 탐색위치를 설정하는 제2 과정과; 지연된 입력데이터의 상관값을 연산하는 제3 과정과; 최대 상관값이면 최대위치를 할당하여 데이터를 복호화하는 제4 과정과; 복호화 데이터에 대하여 에러유무를 판별하여, 에러가 없으면 복호데이터를 음성 출력하는 제5 과정으로 수행함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 이동통신단말기의 셀정보 추적장치 및 방법에 대한 작용과 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명 이동통신단말기의 셀정보 추적장치에 대한 실시예의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와같이 SCH (Synchronisation Channel)채널을 이용하여 슬롯동기와 프레임 동기 및 코드그룹을 서치하고, SCH 채널을 이용하여 스크램블링코드를 서치하는 탐색기 (10)와; OVSF코드를 발생하는 OVSF코드 발생기(20)와; 상기 OVSF코드를 CPICH 프레임 동기하여 256칩 단위의 지연을 수행하고, DPCH지연된 데이터를 출력하는 레이크 수신기(30)와; DPCH슬롯 형태별로 파일롯 패턴을 발생하는 DPCH 파일롯 패턴발생기 (40)와; 상기 지연된 데이터에 따라 파일롯 패턴을 입력받아 그 데이터의 상관값을 연산하는 패턴상관기(50)와; 상기 패턴 상관기(50)에서 출력되는 상관값을 입력받아 최대 전력을 가지는 위치를 추적하는 위치추적기(60)와; 상기 지연된 데이터를 복호화하는 데이터복호기(70)와; 상기 복호된 데이터의 에러를 검사하는 CRC검사기 (80)와; 상기 복호된 데이터를 음성으로 출력하는 음성출력기(90)와; 상기 각부를 총괄제어하는 제어기(100)로 구성하며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 탐색기(10)는 SCH채널을 이용하여 슬롯동기와 프레임 동기 및 코드그룹을 서치하고, 채널을 이용하여 스크램블링코드를 서치한다.

그리고, 상기 OVSF코드발생기(20)는, 다양한 DPCH 형태를 OVSF 별로 추적하기위하여, OVSF코드를 발생한다.

즉, 상기 OVSF 코드 발생기(20)에서 '2~511'까지 넣으면 DPCH 슬롯 형태 (3GPP TS 25.211 V3.5.0, Table 11)에 의하여 동시에 병렬로 코드를 발생하여 레이크 수신기(30)에 입력하여 처리하는데, 이때 상기 OVSF 코드 발생기(20)는, '0,1'은 규격에 의해 다른 채널에서 사용하므로 사용하지 않는다.

이에 따라, 상기 레이크수신기(30)는 상기 OVSF코드를 CPICH 프레임 동기하여 256칩 단위의 지연을 수행하여 DPCH지연된 데이터를 출력하는데, 모든 DPCH슬롯 형태를 병렬로 처리하기 위하여 17개로 구성된다.

상기 DPCH 파일롯 패턴발생기(40)는 DPCH슬롯 형태별로 4종류의 파일롯 패턴을 발생한다.

이때, 패턴상관기(50)는, 상기 레이크수신기(30)에서 출력되는 지연 데이터에 따라, 상기 DPCH 파일롯 패턴발생기(40)의 파일롯 패턴을 입력받아 그 지연 데이터의 상관값을 연산한다.

즉, 상기 패턴상관기(50)는 DPCH의 SIR(signal to interference ratio)값을 측정하는 장치로 4 종류의 파이롯 패턴을 처리하는데, 모든 DPCH의 슬롯형태를 지원하기 위하여 17개로 구성되어 있다.

여기서, 하기의 수학식1은 총전력을 계산하는 것이고, 수학식2는 DPCH 전력을 구하는 식이다.

[수학식1]

[수학식2]

여기서, M은 심볼수, ri(n),rq(n)는 입력데이터, Pi(n),Pq(n)는 DPCH 파일롯 패턴 발생기(40)에 의하여 발생한 패턴 데이터이다.

상기 패턴상관기(50)에서 연산하는 최종 상관값(SIR)은, 하기의 수학식3과 같다.

[수학식3]

이때, 위치추적기(60)는 상기 패턴 상관기(50)에서 출력되는 상관값을 입력받아 최대 전력을 가지는 위치를 추적하는데, 한번에 17개의 데이터를 비교하며 제일 큰 값을 가질 때 위치와 값을 저장하여 제어기에 정보를 보고한다.

그리고, 데이터복호기(70)는, 상기 레이크수신기(30)에서 출력되는 데이터를 복호화하고, CRC검사기(80)는 상기 복호된 데이터의 에러를 검사하며, 음성출력기 (90)는 상기 복호된 데이터를 음성으로 출력한다.

보다 상세하게, 도2를 참조하여 설명하면, 우선 기지국과 이동통신단말기가 서로 통화 중이어야 한다.

이때, 제어기에서 탐색기(10)에 셀 추적 시작 명령을 내리면(SP1), 그 탐색기(10)는 SCH 채널을 이용하여 슬롯 동기(Slot synchronisation)와 프레임 동기 (frame synchoronisation)와 코드 그룹을 찾고 채널을 이용하여 스크램블링 코드 (Scrambling Code)를 찾는 초기 탐색을 수행한다(SP2).

그 다음, 상기 탐색기(10)가 탐색을 완료하면 스크램블링 코드와 프레임 동기 정보를 제어기(100)에 보내고, 상기 제어기(100)는 이들 정보를 데이터 지연기를 가진 레이크 수신기(30)에 전송한다(SP3).

그 다음, 상기 제어기(100)에 의하여, 기본 값을 가진(초기에는 2) 17개의 OVSF 코드 발생기(20), 17개의 DPCH 파이롯 패턴 발생기(40), 데이터 지연기를 가진 레이크 수신기(30)가 동작을 수행한다.

그 다음, 17개의 데이터가 동시에 패턴 상관기(50)에 입력되면, 그 패턴 상관기(50)는 상기 수학식 1,2,3으로 상관값을 연산하여 위치추적기(60)에 전송한다(SP4,SP5).

그 다음, 상기 위치추적기(60)는 17개 중에 최대인 상관 값을 저장만하나 추후 이전에 저장된 최대인 상관 값과 현재입력된 17개중에 최대값을 비교하여 최대값을 찾는다(SP6).

상기 최대값을 탐색하려는 이유는 DPCH의 SIR(signal to interference ratio) 값이 최대일 때 데이터가 통신을 잘 하기 때문이고, 또한 최대 값을 찾는 데에 DPCH의 SIR값을 이용하는 이유는 1프레임의 전체 데이터를 탐색하는 것보다 하드웨어 크기를 최대한 줄일 수 있으며 서로의 상관값에 대한 성분이 잘 나타나기 때문이다.

그 다음, 상기 최대값 탐색이 완료되면 여러 번 반복 탐색을 수행하여 최대값을 찾았는지를 판단하는데(SP7), 만일 최대값 판단이 완료되지 않았으면 OVSF 코드변환 및 데이터 지연기 동작을 수행한다(SP9,SP10).

상기 OVSF 코드 변환은 OVSF 코드 발생기(20)에서 2~511까지 넣으면서 순차적으로 변환 시키는 것을 나타내고(SP9), 데이터 지연기 동작은 규격에 의하여 256 칩 단위로 데이터 지연기를 가진 레이크 수신기(30)를 지연시키면서 찾아내도록 하는데, 이 지연값을 이용하여 DPCH 프레임 동기 위치를 다시 설정한다(SP10).

즉, 초기 OVSF 코드 변환은 고정시키고 256 칩 씩 데이터 지연기 동작을 수행하고, 지연기 동작연산이 끝나면 OVSF 코드 변환을 한번 수행한 후, 다시 256 칩 씩 데이터 지연기 동작을 반복 수행하는데, 최대 판단까지 최대 연산량은 'OVSF 코드 변환 값 * 데이터 지연기 총 동작 횟수' 이다

상기에서, 최대값을 가질 때 OVSF 코드값과 데이터 지연기를 가진 레이크 수신기를 지연할 지연 값을 구하고, 또한 최대 값을 가지는 DPCH 슬롯 형태의 값도 구하며, 일부 중복되는 위치에 대한 정보고 가지고 있어야 한다.

그 다음, 상기 데이터 지연기를 가진 레이크 수신기(30)를 지연할 지연값, OVSF 코드값, DPCH 슬롯 형태 값을 레이크 수신기(30), OVSF 코드 발생기(20)에 입력하면 DPCH 채널 중 실재로 사용되는 채널을 찾아내는데, 즉 최대 값을 갖는 위치를 레이크 수신기(30)에 할당한다(SP8).

이렇게, 최대값이 할당된 레이트 수신기(30)의 출력데이터를, 데이터복호기 (70)에서 복호화하고(SP11), CRC검사기(80)에서 그 데이터 복호기(70)의 출력 데이터에 대한 CRC검사를 수행하여 에러 발생 여부를 판단한다(SP12).

만일, 에러가 발생하면 복호기 형식 변화를 수행하고(SP14), CRC가 계속 깨지지 않을 때 까지 규격의 표 대로 형식 변환을 시도 한다.

만일 DPCH슬롯 형태를 여러 개 찾아 내었다면 여러 개의 DPCH 슬롯 형태에 대하여도 변환을 수행하여야 한다.

이때,상기 CRC가 규격의 표 전체를 만족하지 못하면 처음부터 다시 시작해야 한다.

만일, CRC에 에러가 하나도 발생하지 않으면 복호 데이터는 음성 출력기에 입력하여 음성으로 출력되는데(SP13,SP15), 만일 복호된 데이터가 음성 신호가 아닌 데이터 신호일 경우 복호 데이터는 데이터 신호 형태로 저장된다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은,순방향 채널로 기지국과 통화중인 이동통신단말기의 데이터와 음성내용을 추적하여 청취하거나 기록하는 효과가 있다.

Claims

이동통신단말기에 있어서,

SCH (Synchronisation Channel)채널을 이용하여 슬롯동기와 프레임 동기 및 코드그룹을 서치하고, 상기 SCH 채널을 이용하여 스크램블링코드를 서치하는 탐색기와;

OVSF (Orthogonal Variable Spreading Factor)코드를 발생하는 OVSF코드 발생기와;

상기 OVSF코드를 CPICH 프레임 동기하여 소정 단위의 지연을 수행하고, DPCH지연된 데이터를 출력하는 레이크 수신기와;

DPCH슬롯 형태별로 파일롯 패턴을 발생하는 DPCH 파일롯 패턴발생기와;

상기 지연된 데이터에 따라 파일롯 패턴을 입력받아 그 데이터의 상관값을 연산하는 패턴상관기와;

상기 패턴 상관기에서 출력되는 상관값을 입력받아 최대 전력을 가지는 위치를 추적하는 위치추적기와;

상기 지연된 데이터를 복호화하는 데이터 복호기와;

상기 복호된 데이터의 에러를 검사하는 CRC (Cyclic Redundancy Check) 검사기와;

상기 복호된 데이터를 음성으로 출력하는 음성출력기를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 셀정보 추적장치.
제1 항에 있어서, 패턴상관기는,하기의 수학식에 의해 상관값을 연산하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 셀정보 추적장치.

[수학식]

여기서, M은 심볼수, ri(n),rq(n)는 입력데이터, Pi(n),Pq(n)는 패턴 데이터, SIR은 최종 상관값
슬롯동기와 프레임 동기 및 코드그룹과 스크램블링 코드를 탐색하는 제1 과정과;

상기 스크램블링 코드와 프레임 동기정보로 탐색위치를 설정하는 제2 과정과;

지연된 입력데이터의 상관값을 연산하는 제3 과정과;

최대 상관값이면 최대위치를 할당하여 데이터를 복호화하는 제4 과정과;

복호화 데이터에 대하여 에러유무를 판별하여, 에러가 없으면 복호데이터를 음성 출력하는 제5 과정으로 수행함을 특징으로 하는 이동통신단말기의 셀정보 추적방법.
제3 항에 있어서, 데이터의 상관값이 최대값이 아니면 OVSF코드 변환한후, 데이터를 지연시켜 탐색위치를 재설정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 셀정보 추적방법.