KR100975744B1 - 이동통신 시스템에서 레이크 수신 장치 및 방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서 레이크 수신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 레이크 수신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 다중 경로 탐색과 페이징 지시자(paging indicator) 복조 동작을 온라인으로 동시에 수행하여 처리시간을 단축시키는 이동통신 시스템에서 레이크 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 불연속 수신 모드를 사용하는 이동 단말의 페이징 채널 수신 여부를 결정하는 레이크 수신 장치에 있어서, 무선 주파수(RF)단에서 출력된 신호를 수신하여 다중 경로의 신호를 탐색하고, 가설별 에너지 값을 계산하여 출력하는 서처와, 상기 서처에서 계산된 가설별 에너지값이경로 유효 임계값을 넘는 에너지를 가지는 가설에 대해서 페이징 지시자(Paging Indicator, PI)를 복조하는 복조부와, 상기 복조부로부터 출력된 페이징 지시자에 따라 페이징 채널 수신 여부를 결정하여, 페이징 채널이 전송된다고 판단되면 상기 서처의 다중 경로 탐색 결과를 이용하여 핑거 할당을 수행하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.
다중 경로 탐색, 핑거 할당, 복조, 불연속 수신 모드

Description

이동통신 시스템에서 레이크 수신 장치 및 방법{RAKE APPARATUS AND METHOD FOR RECEIVING MULTI-PATH IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 이동통신 시스템에서 PI와 PCH의 타이밍도,
도 2는 종래의 불연속 수신 모드에서의 단말의 동작을 도시한 도면,
도 3은 이동통신 시스템에서 레이크 수신기를 포함한 수신 장치의 블록 구성도,
도 4는 서처의 블록 구성도,
도 5는 서처의 가설 검사 과정을 설명하기 위한 도면,
도 6은 레이크 수신기의 핑거 구조를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 수신 장치의 블록 구성도,
도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PI 복조부의 블록 구성도,
도 9는 본 발명이 적용된 서처의 가설 검사 과정을 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명에 의한 제2 실시 예에 따른 PI 복조 장치의 블록 구성도,
도 11은 본 발명이 적용된 불연속 수신 모드에서의 단말의 동작을 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 레이크 수신 방법을 나타낸 흐름도.
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 이동통신시스템의 불연속 수신 모드(Discontinuous Reception)에서 단말의 전력 소모를 줄일 수 있는 이동통신 시스템에서 레이크 수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하는 데서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위한 고속, 고품질의 무선 데이터 패킷 통신시스템으로 발전하고 있다. 특히 유럽식 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)을 기반으로 하고 광대역 부호분할 다중접속(Wideband Code Division Multiple Access: 이하 WCDMA라 칭함)을 사용하는 제3 세대 이동통신 시스템인 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템은, 이동 전화나 컴퓨터 사용자들이 전 세계 어디에 있든지 간에 패킷 기반의 텍스트, 디지털화된 음성이나 비디오 및 멀티미디어 데이터를 2 Mbps 이상의 고속으로 전송할 수 있는 일관된 서비스를 제공한다.
한편, 상기한 바와 같은 이동통신 시스템으로부터 통신 서비스를 제공받는 이동 단말의 특성은 이동성과 휴대성에 있다. 이러한 이동 단말의 이동성과 휴대성 을 유지하기 위해 상기 이동 단말의 전원으로 배터리가 사용된다. 이동 단말에 배터리가 사용되므로 이동 단말의 대기 시간을 증대시킬 수 있는 방법들이 연구되고 있다.
이동 단말의 전력 소모를 구성하는 주된 요소는 슬립 전류(Sleep Current)에 의한 전력 소모, 디지털 모뎀(MODEM)에 의한 전력 소모, 무선주파수부(Radio Frequency Part, 이하 ‘RF부'라 칭함)에 의한 전력 소모, 중앙처리장치(Central Processing Unit, CPU)에 의한 전력 소모 등이다. 즉, 이동 단말의 대기 시간을 증대시키기 위해서는 상기한 각 구성들에서 전력 소모를 최소화해야 한다. 상기 슬립 전류는 메시지를 수신하지 않는 동안의 전력 소모를 의미한다. 그 예로는 발진기, 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 마이크로프로세서, 그 외 전원 공급장치 등이 있다. 상기 슬립 전류 중 가장 큰 전력 소모를 일으키는 구성은 발진기이다. 따라서 고주파 발진기의 전력 소모를 줄여야 한다. 그리고 RF부에 의한 전력 소모를 줄이기 위해서는 RF부를 온(On)하는 시간을 최소화해야 한다.
또한 이동통신 시스템에서는 단말의 대기 시간 증대를 위하여 불연속 수신 모드를 사용하며, 불연속 수신 모드의 단말은 휴지(sleep) 상태로 있다가 페이징 채널의 위치에서 깨어나 디지털 모뎀과 RF(Radio Frequency) 처리부에 전원을 공급하고, 페이징 채널에 대한 복조를 수행한다. 그러나 불연속 수신 모드의 단말은 자신에 대한 페이징 정보가 없으면 다시 휴지 상태로 진입한다.
예를 들어 WCDMA 시스템에서는 단말의 전력 소모를 줄이기 위하여 기지국은 페이징 지시자(Paging Indicator, 이하 ‘PI’라 칭함)라는 신호를 전송하며, PI는 페이징 메시지를 포함하는 PCH(Paging channel)의 존재 여부를 알린다.
도 1은 일반적인 이동통신 시스템에서 PI와 PCH의 타이밍도를 나타낸 도면이다.
단말은 휴지 모드 상태가 있다가 PCH(120)를 직접 복조하기 전에 PI(110)를 복조함으로써 자신에게 PCH(120)가 전송되는지를 판별하고, 필요한 경우에만 PCH(120)를 복조한다. PI(110)의 길이는 PCH(120)의 길이보다 훨씬 짧으므로 단말이 휴지 모드에서 깨어나는 시간을 최소로 할 수 있다.
이동통신 시스템에서 상기 PI(110)는 페이징 지시자 채널(Pagine Indicator Channel, 이하 ‘PICH’라 칭함)을 통해서 전송된다. 또한 공통 파일럿 채널(Common Pilot Channel, 이하 ‘CPICH’라 칭함)은 항상 하향링크로 전송되며, PICH 채널의 복조를 위한 위상 기준으로 이용된다. 상기 CPICH와 PICH는 동일한 스크램블링(scrambling) 코드로 확산되며, 서로 다른 채널화 코드(channelization code)가 곱해져서 구분된다. 여기서 CPICH는 채널화 코드 0번, 즉 항상 1이 곱해지므로 수신단에서 특별히 채널화 코드를 다시 곱할 필요가 없다.
도 2는 종래의 불연속 수신 모드에서의 단말의 동작을 도시한 도면이다.
불연속 수신 모드의 단말은 휴지 상태에 있다가 도 1의 PI(110)가 전송되는 시점에서만 깨어나 이를 감시한다. 그러나 휴지 상태에 있는 동안 다중 경로 신호의 위치가 변경되었을 가능성이 크므로, 단말은 RF 전력이 온(ON) 상태가 되면, PI(110) 검출에 앞서 도 2에 도시한 바와 같이 후술할 서처에서의 다중 경로 탐색(210) 동작이 선행된다. 단말은 다중 경로 탐색 동작 후에 후술할 제어부에서의 핑거 할당(220), PI 복조(230) 과정이 이루어지고, RF 전력이 오프(OFF) 상태가 되면, 단말은 PCH 복조(240) 동작을 수행한다. 이와 같은 동작들에 대한 상세한 설명은 도 3 내지 도 6을 설명하면서 하기로 한다.
한편 단말의 대기 시간 증대를 위해서는 단말이 휴지 상태에서 깨어나 있는 시간을 최소로 하는 것이 바람직하다. 특히 RF 처리부에서 소모되는 전력은 단말 대기 시간에 큰 영향을 미치게 되므로, PI(110) 검출을 통해서 PCH(120)가 존재하는지 여부를 가능한 한 빨리 판단하고, RF 처리부의 전원을 오프시키는 것이 필요하다.
이동통신 시스템에서 단말은 도 2과 같은 다중 경로 환경에서의 수신 신호를 복조하기 위하여 레이크(Rake) 수신기를 이용한다.
도 3은 이동통신 시스템에서 레이크 수신기를 포함한 수신 장치의 블록 구성도를 도시한 도면이다.
이동통신 시스템에서 수신 장치는 RF처리부(310)와 레이크 수신기(320)를 포함한다.
상기 레이크 수신기(320)는 상기 RF 처리부(310)에서 RF 신호 처리 완료된 신호를 입력받아 다중 경로 신호의 복조를 담당한다. 상기 레이크 수신기(320)는 크게 서처(searcher)(321), 다수의 핑거(finger)(325-1~325-N), 결합부(327), 제어부(323)로 구성된다.
삭제
상기 서처(321)는 PI(110)가 수신되기 이전에 다중 경로 신호들을 탐색하고, 제어부(323)는 탐색된 하나 또는 복수의 다중 경로 신호들을 각각 핑거(325-1~325-N)에 할당한다.
도 4는 도 3에 도시된 서처(321)의 상세 내부 구성 블록도를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 서처(321)는 스크램블링 코드 발생부(321a), 디스크램블러(321b), 누적부(321c), 에너지 계산부(321d), 검출부(321e)로 구성된다.
상기 스크램블링 코드 발생부(321a)는 기지국에서 사용하는 스크램블링 코드와 동일한 국부 스크램블링 코드를 발생하여 출력한다.
상기 디스크램블러(321b)는 수신 신호와 상기 국부 스크램블링 코드를 상관시킨다. 또한 디스크램블러(321b)는 동시에 여러 개의 가설을 검사하기 위하여 서로 다른 위상을 가지는 스크램블링 코드들을 수신 신호와 디스크램블링하여 출력한다. 이때 각 가설의 위상차 즉, 검사되는 가설의 크기는 도 5와 같은 일정한 간격을 가진다.
도 5는 서처의 가설 검사 과정을 설명하기 위한 도면이다.
상기 디스크램블러(321b)는 스크램블링 코드의 오프셋(offset)을 변화시켜 여러 개의 가설을 검사한다. 이때 스크램블링 코드의 오프셋(offset)을 ‘가설(Hypothesis)’이라 한다.
상기 누적부(321c)는 상기 디스크램블러(321b)의 출력값들을 일정 길이 만큼 누적한 후, 출력한다.
상기 에너지 계산부(321d)는 상기 누적부(321c)로부터 출력된 값을 통해서 수신 신호의 에너지를 계산하여 출력한다.
상기 검출부(321e)는 상기 에너지 계산부(321d)로부터 출력된 수신 신호의 에너지들로부터 즉, 여러 가설의 에너지들로부터 상위 몇 개의 다중 경로 신호들을 검출하고, 제어부(323)에 검출 결과를 보고한다.
삭제
다시 도 3을 참조하면, 각 핑거(325)는 제어부(323)로부터 다중 경로 신호의 위치를 할당받아 상기 다중 경로 신호에 대한 복조를 수행하고, 결합부(327)에 복조 결과를 전송한다. 결합부(327)는 각 핑거(325-1~325-N)로부터 전송된 다중 경로 신호 복조 결과를 결합하여 수신기의 복조 성능을 향상시킨다.
도 6은 레이크 수신기의 각 핑거의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 상기 핑거(325-1, 325-N)는 스크램블링 코드 발생부(325a), 디스크램블러(325b), 채널 추정부(325c), 채널화 코드 발생부(325d), 곱셈기(325e), 누적부(325f), 채널 보상부(325g)로 구성된다.
상기 스크램블링 코드 발생부(325a)는 기지국에서 사용하는 스크램블링 코드와 동일한 국부 스크램블링 코드를 발생시킨 후 출력한다.
상기 채널화 코드 발생부(325d)는 채널화 코드를 발생하여 출력한다.
상기 디스크램블러(325b)는 서로 다른 위상을 가지는 스크램블링 코드들을 제어부(323)에 의해서 할당된 다중 경로 신호와 디스크램블링한 후, 출력한다.
상기 채널 추정부(325c)는 상기 디스크램블러(325b)의 출력값을 이용하여 N 개의 다중 경로에 대해 현재 채널 상태를 추정한다. 상기 채널 추정부(325c)는 추정된 채널 추정값은 채널 보상부(325g)로 출력한다.
이와 동시에, 상기 곱셈기(325e)는 상기 디스크램블러(325b)의 출력값과 상 기 채널화 코드 발생부(325d)에서 발생된 채널화 코드를 곱한 후, 출력한다.
상기 누적부(325f)는 상기 곱셈기(325e)의 출력값을 일정 길이 만큼 누적한 후, 출력한다.
상기 채널 보상부(325g)는 상기 채널 추정부(325c)의 채널 추정 결과를 콘쥬게이트하여, 상기 누적부(325f)에서 누적된 값과 복 곱셈(complex multiplication)하여 채널 보상을 수행한다. 상기 채널 보상부(325g)는 채널 보상된 값을 결합부(327)에 출력된다.
불연속 수신 모드에서의 레이크 수신기를 이용한 단말 동작은 다음과 같다.
서처(321)는 PI(110)가 수신되기 이전에 다중 경로 신호들을 탐색하고, 제어부(323)는 검출된 하나 또는 복수의 다중 경로 신호들을 각각 핑거(325-1~325-N)에 할당한다. 각 핑거(325-1~325-N)는 다중 경로 신호에 대하여 스크램블링 코드로 디스크램블링하고, 채널화 코드를 이용하여 CPICH와 PICH를 분리하고, CPICH를 이용하여 채널 추정을 수행하고 PI(110)를 동기 복조한다. 이와 같이 각 핑거(325-1~325-N)에서 처리된 PI(110) 복조 결과는 결합부(327)로 전달되고, 결합부(327)는 각 PI 복조 결과를 결합하여 제어부(323)에 보고한다.
상기 제어부(323)는 결합된 PI(110) 복조 결과로부터 PCH(120) 수신이 필요한지를 판단하고, 필요가 없다면 디지털 모뎀과 RF부의 전력을 오프시켜 단말을 다시 휴지 상태로 진입시킨다. 이와 같이 핑거를 이용하여 PI를 수신하는 방법은 레이크 수신기 전체에 전력을 공급하여야 하므로 전력 소모가 큰 문제점이 있다.
PI를 검출하는 또 다른 방법으로, 전력 소모를 줄이기 위하여 오프라인 다중경로 탐색과 오프라인 PI 검출을 이용하는 방법이 있다. 이는 미국등록특허 US6748010와 US6829485에 기재되어 있다. 이 방법에서는 단말이 휴지 상태에서 깨어나 RF부를 켜고, PI 부근의 수신 신호를 버퍼에 저장하고 RF 전원을 끈 후, 저장된 수신 신호를 이용하여 전원이 꺼진 상태에서 다중 경로를 탐색하고, 검출된 다중 경로에 대하여 PI를 오프라인으로 검출한다. 이때 PI 검출 회로로 다중 경로 탐색기의 상관기를 다시 이용한다. 그러나 WCDMA 시스템에서는 PI(110)와 PCH(120)간 간격이 도 1에 도시한 바와 같이, 짧기 때문에 오프라인으로 PI(110)를 검출한 뒤 PCH(120)가 있다고 판단되는 경우 RF부를 다시 켜서 PCH(120)를 수신하기에 시간적 여유가 부족하다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 다중 경로 탐색과 PI 검출 동작을 전원이 계속적으로 켜진 상태인 온라인으로 동시에 수행하여 처리 시간을 단축시키는 이동통신 시스템에서 레이크 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 이동통신시스템의 불연속 전송모드에서 이동 단말의 대기 시간을 향상시키는 이동통신 시스템에서 레이크 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 이동 단말의 대기 시간 증대를 위해서 다중 경로 탐색과 PI 복조를 동시에 온라인으로 수행함으로써 휴지 상태에서 깨어나 있는 시간을 줄여 전력 소모를 줄일 수 있는 이동통신 시스템에서 레 이크 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 불연속 수신 모드를 사용하는 이동 단말의 페이징 채널 수신 여부를 결정하는 레이크 수신 장치에 있어서, 무선 주파수(RF)단에서 출력된 신호를 수신하여 다중 경로의 신호를 탐색하고, 가설별 에너지 값을 계산하여 출력하는 서처와, 상기 서처에서 계산된 가설별 에너지값이 경로 유효 임계값을 넘는 에너지를 가지는 가설에 대해서 페이징 지시자(Paging Indicator, PI)를 복조하는 복조부와, 상기 복조부로부터 출력된 페이징 지시자에 따라 페이징 채널 수신 여부를 결정하여, 페이징 채널이 전송된다고 판단되면 상기 서처의 다중 경로 탐색 결과를 이용하여 핑거 할당을 수행하는 제어부를 포함하고, 상기 복조부는 상기 다중 경로의 신호를 탐색하는 동시에 경로별 PI를 복조함을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 불연속 수신 모드를 사용하는 이동 단말의 페이징 채널 수신 여부를 결정하는 레이크 수신 방법에 있어서, 무선 주파수(RF)단에서 출력된 신호를 수신하여 다중 경로의 신호를 탐색하고, 가설별 에너지 값을 계산하여 출력하는 과정과, 상기 계산된 가설별 에너지값이 경로 유효 임계값을 넘는 에너지를 가지는 가설에 대해서 유효 경로를 판정하고, 그 판정 결과에 따라 결합 가능한 경우 임계값을 넘는 에너지를 가지는 가설에 대해서 페이징 지시자(Paging Indicator)를 복조하는 과정과, 상기 페이징 지시자에 따라 페이징 채널 수신 여부를 결정하여, 페이징 채널이 전송된다고 판단되면 서처의 다중 경로 탐색 결과를 이용하여 핑거 할당을 수행하는 과정을 포함하고, 상기 다중 경로의 신호를 탐색하는 과정과 동시에 경로별 PI를 복조함을 포함한다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 이동통신 시스템에서 이동 단말의 대기 시간 증대를 위해서 다중 경로 탐색과 PI 복조를 동시에 전원이 켜진 상태인 온라인으로 수행함으로써 휴지 상태에서 깨어나 있는 시간을 줄여 전력 소모를 줄일 수 있는 레이크 수신 장치 및 방법을 제공한다.
이를 위해 본 발명은 기존의 레이크 수신기에 PI 복조부를 더 포함시킨다. PI 복조부는 다중 경로 탐색이 이루어지는 동시에 PI를 복조하도록 구성되어 휴지 상태에서 단말이 깨어나 있는 시간을 줄일 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 수신 장치의 블록 구성도를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 이동통신 시스템에서 수신 장치는 RF 처리부(710)와 레이크 수신기(720)를 포함한다.
상기 레이크 수신기(720)는 RF 처리부(710)에서 출력된 신호를 입력받아 다중 경로 신호의 복조를 담당한다. 상기 레이크 수신기(720)는 크게 서처(searcher)(721), PI 복조부(723), 다수의 핑거(finger)(727-1~727-N), 제어부(725), 결합부(729) 등으로 구성된다.
상기 서처(721)는 다중 경로 신호의 검출 속도를 빠르게 하기 위하여 동시에 여러 개의 가설을 검사하게 된다. 이때, 각 가설은 국부 스크램블링 코드가 수신 신호에 대하여 서로 다른 위상차를 가지며, 각 가설의 위상차 즉, 검사되는 가설의 크기는 후술할 도 9와 같이 일정한 간격을 가진다. 각 가설의 검사에 이용되는 스크램블링 코드의 위상은 제어부(725)로부터 결정된다.
상기 서처(721)는 도 8에 도시한 바와 같이, 스크램블링 코드 발생부(721a), 디스크램블러(721b), 누적부(721c), 에너지 계산부(721d), 검출부(721e)로 구성된다.
상기 스크램블링 코드 발생부(721a)는 스크램블 코드를 발생하여 출력한다.
상기 디스크램블러(721b)는 서로 다른 위상을 가지는 스크램블링 코드들을 할당된 다중 경로 신호와 디스크램블링하여 출력한다. 즉, 상기 디스크램블러(721b)는 수신 신호와 상기 국부 스크램블링 코드를 상관시킨 후 출력한다.
상기 누적부(721c)는 다중 경로 검출을 위하여 디스크램블링된 신호를 일정 길이 만큼 누적하여 출력한다.
상기 에너지 계산부(721d)는 상기 누적부(721c)의 복소 누적값을 입력받아 에너지를 계산하여 출력한다. 도 9에 도시한 바와 같이 서처(721)에서 검사되는 각 가설의 상관 구간에는 PI(910)가 포함되고, 상관 구간 동안 누적된 값으로부터 에너지가 계산된다. 상기 에너지 계산부(721d)의 출력값은 상기 검출부(721e)와 후술할 판정부(723e)로 출력된다.
상기 검출부(721e)는 상기 에너지 계산부(721d)로부터 여러 가설의 에너지 값을 입력받아 상위 몇 개의 다중 경로 신호들을 검출하여 제어부(725)에 보고한다.
상기 PI 복조부(723)는 서처(721)에서 검사되는 각 가설마다 PI가 위치하는 구간에 대하여 PICH의 채널화 코드를 곱하고 누적한다. 상기 서처(721)에서 가설별로 누적된 값은 CPICH의 위상 정보를 포함하므로 대응하는 PI 누적값에 곱하여 채널 보상을 수행한다. 채널 보상된 값은 다중 경로 신호가 각 가설에 해당하는 시간 지연을 가지고 있다고 가정할 때, 해당 경로에서 동기 복조된 PI 값이 된다. 그러나 실제로 이 가설에 나타내는 위치에 다중 경로 신호가 존재하는지 여부는 알지 못하므로 다중 경로 신호가 있다고 판단되는 가설에 대해서만 해당 PI 복조값을 결합하는 것이 바람직하다.
상기 PI 복조부(723)는 도 8에 도시한 바와 같이, 채널화 코드 발생부(723a), 곱셉기(723b), PI 누적부(723c), 채널 보상부(723d), 판정부(723e), 덧셈기(723f), PI 결합부(723g)로 구성된다. 도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PI 복조부의 블록 구성도를 나타낸 도면으로, 도 8을 참조하여 PI 복조부를 상세하게 설명하기로 한다.
상기 PI 복조부(723)에서 상기 채널화 코드 발생부(723a)는 채널화 코드를 발생시켜 출력한다.
상기 곱셈기(723b)는 상기 서처(721)의 디스크램블러(721b)에서 디스크램블링된 신호와 상기 채널화 코드 발생부(723a)에서 출력된 채널화 코드를 곱하여 출력한다. 이때 곱셈기(723b)는 동시에 여러 개의 시간 가설을 검사하기 위하여 서로 다른 위상을 가지는 스크램블링 코드들이 수신 신호와 곱해지며, 각 가설의 위상차는 도 9와 같은 일정한 간격을 가진다. 즉, 각 가설은 국부 스크램블링 코드가 수신 신호에 대하여 서로 다른 위상차를 가지며, 각 가설의 위상차는 일정한 간격을 가진다.
도 9는 본 발명이 적용된 서처의 가설 검사 과정을 설명하기 위한 도면이다.
각 가설의 검사에 이용되는 스크램블링 코드의 위상은 제어부(725)로부터 결정된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 서처(721)에서 검사되는 각 가설의 상관 구간에는 PI(910)가 포함되고, 상관 구간 동안 누적된 값으로부터 에너지가 계산된다.
한편, 도 8에서 PI 누적부(723c)는 서처(721)에서 검사하는 각 가설의 상관 구간내에서 PI 위치 정보를 수신하고, PI 구간의 신호를 누적하여 출력한다.
상기 채널 보상부(723d)는 상기 서처(721)에 구비된 누적부(721c)에서의 CPICH 채널에 대한 누적 결과와 상기 PI 누적부(723c)의 누적된 결과값을 이용하여 PI에 대한 동기 복조를 수행한다. 즉, 채널 보상부(723d)는 서처(721)에서 가설별로 누적된 값은 CQICH의 위상 정보를 포함하므로 대응하는 PI 누적값에 곱하여 채널 보상을 수행한다. 채널 보상된 값은 다중 경로 신호가 각 가설에 해당하는 시간 지연을 가지고 있다고 가정할 때 해당 경로에서 동기 복조된 PI 값이 된다.
상기 판정부(723e)는 상기 서처(721)에서 계산된 가설별 에너지값에 대해서 임계값을 적용하여 현재 검사되고 있는 경로의 유효성을 판단한다. 상기 판정부(723e)는 경로 유효 임계값을 넘는 에너지를 가지는 가설에 대해서만 유효 경로라고 판단하고, 해당 PI 복조값을 PI 결합부(723g)에서 결합하도록 한다. 이때 임계값은 제어부(725)에서 설정된다.
상기 PI 결합부(723g)는 유효 경로라고 판단된 경우에 한해서만 PI 복조 결과를 결합한다.
상기 제어부(725)는 서처(721)로 하여금 PI가 위치한 주변 시간대의 신호를 이용하여 여러 개의 가설(위상)을 검사하도록 제어하고, 서처(721)에서 검사하는 각 가설의 상관 구간내에서 PI 위치 정보를 PI 누적부(723c)에 제공하고, PI 결합부(723g)의 결과를 보고 받아 페이징 채널 수신 여부를 결정한다.
도 10은 본 발명에 의한 제2 실시 예에 따른 PI 복조 장치의 블록 구성도이다.
도 10은 도 8과 차이점에 대해서 기술하기로 한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 PI 복조 장치는 PI 복조에 대한 경로의 유효성 판정이 서처(721)의 검출부(721e)의 결과에 의존한다.
상기 검출부(721e)는 에너지 계산부(721d)로부터 여러 가설의 에너지 값을 입력받아 다중 경로 신호들을 검출하여 제어부(725)에 보고한다.
상기 검출부(721e)에서 검출된 상위 몇 개의 다중 경로 신호들을 값들이 제어부(725)에서 정해진 임계값을 초과한 경우, 제어부(725)에 대한 보고에 관계 없이 PI 복조부(723)의 판정부(723e)로 바로 전달된다.
도 10에 기재된 판정부(723e)는 상기 서처(721)의 검출부(721e)에서 상위 몇 개의 값들로 검출된 가설별 에너지에 대하여 임계값을 적용하여 현재 검사되고 있는 경로의 유효성을 판정한다. 즉, 판정부(723e)는 해당 임계값을 초과한 에너지를 가지는 가설에 대해서만 해당 PI 복조값을 PI 결합부(723g)에서 결합하도록 한다. 이때 상기 임계값은 제어부(725)에서 설정된다.
따라서, 다중 경로 탐색 결과가 PI 복조부에 즉시 전달되므로 다중경로탐색과 PI 검출 동작이 동시에 수행될 수 있다.
상기 제어부(725)는 PI 결합부(723g)로부터 다중 경로 신호로서 유효하다고 판단된 가설의 PI 누적값만 결합한 결과를 보고 받고, 그 결과로부터 PCH를 수신할 지 여부를 결정한다. 만약 단말에 PCH가 전송된다고 판단되면, 제어부(725)는 서처(721)의 다중 경로 검출 결과를 이용하여 핑거 할당을 수행하고, 레이크 수신기(720)가 PCH를 수신하도록 하고, PCH가 전송되지 않는다고 판단되면 다시 휴지상태에 들어간다.
도 11은 본 발명이 적용된 불연속 수신 모드에서의 단말의 동작을 도시한 도면이다.
불연속 수신 모드의 단말은 휴지 상태에 있다가 PI가 전송되는 시점에서만 깨어나 이를 감시한다. 그러나 휴지 상태에 있는 동안 다중 경로 신호의 위치가 변경되었을 가능성이 크므로, 단말은 RF 전력이 온(ON) 상태가 되면, PI 검출에 앞서 후술할 서처에서의 다중 경로 탐색(1110) 동작과 PI 복조(1120) 동작이 동시에 선행된다. 단말은 다중 경로 탐색 동작(1110)과 PI 복조(1120) 동작을 동시에 수행한 후에 단말의 RF 전력이 오프(OFF) 상태가 된 후에 핑거 할당(1130), PCH 복조(1140) 동작을 수행한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 레이크 수신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 레이크 수신기(720)는 1201 단계에서 RF 처리부(710)를 통해서 신호를 수신한다. 레이크 수신기(720)는 동시에 다음 두 가지 동작이 수행된다.
서처(721)는 1203 단계에서 다중 경로 탐색 동작이 수행된다. 이와 동시에 PI 복조부(723)는 1205 단계에서 경로별 PI 복조 동작이 수행된다.
상기 PI 복조부(723)의 판정부(723e)는 1207 단계에서 제1 실시 예에서 설명한 바와 같이, 상기 서처(721)의 에너지 계산부(721d)에서 계산된 가설별 에너지값에 대해서 임계값을 적용하여 현재 검사되고 있는 경로의 유효성을 판단한다. 상기 유효성 판단을 통해서 PI 결합부(723g)에서의 결합이 가능한가를 판단한다.
또한 상기 PI 복조부(723)의 판정부(723e)는 1207 단계에서 제2 실시 예에서 설명한 바와 같이, 상기 서처(721)의 검출부(721e)에서 상위 몇 개의 값으로 검출된 가설별 에너지에 대하여 임계값을 적용하여 현재 검사되고 있는 경로의 유효성을 판단한다.
판단 결과, 결합이 불가능한 경우, 제어부(725)는 1209 단계에서 자신에 대한 페이징 정보가 없기 때문에 디지털 모뎀과 RF부의 전력을 오프시켜 다시 휴지 상태로 진입한다.
그러나 결합 가능한 경우, 상기 PI 결합부(723g)는 임계값을 넘는 에너지를 가지는 가설에 대해서만 해당 PI 복조값을 결합한다. 이때 임계값은 제어부(725)에서 설정된다.
상기 제어부(725)는 1213 단계에서 PI 결합부(723g)로부터 다중 경로 신호로서 유효하다고 판단된 가설의 PI 누적값만 결합한 결과를 보고 받고, 그 결과로부터 PCH를 수신할 지 여부를 결정한다. 만약 단말에 PCH가 전송된다고 판단되면, 제어부(725)는 서처(721)의 다중 경로 검출 결과를 이용하여 핑거 할당을 수행하고, 레이크 수신기(720)가 PCH를 수신하도록 결정한다.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 제시하여 기재하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 것을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 다중 경로 탐색 결과가 PI 복조부에 즉시 전달되므로 다중 경로 탐색과 PI 검출 동작이 동시에 수행될 수 있다.
또한 본 발명은, 불연속 수신 모드의 단말이 휴지상태에서 깨어나 RF 처리부에 전원을 공급한 후 수행하는 다중 경로 탐색과 PI탐색을 동시에 수행할 수 있고, PI 탐색을 위하여 수반되는 핑거할당동작이 불필요해지므로 RF 처리부를 위한 전원이 켜져야 하는 구간을 줄일 수 있다.
또한 본 발명은, PI 복조를 위하여 레이크 수신기의 핑거들과 결합부 등의 동작이 필요하지 않기 때문에 RF 처리부의 신호 처리에 필요한 전력과 모뎀의 디지털 신호처리에 필요한 소비전력을 모두 감소시켜 단말의 대기시간을 증대시키는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 불연속 수신 모드를 사용하는 이동 단말의 페이징 채널 수신 여부를 결정하는 레이크 수신 장치에 있어서,
    무선 주파수(RF)단에서 출력된 신호를 수신하여 다중 경로의 신호를 탐색하고, 가설별 에너지 값을 계산하여 출력하는 서처와,
    상기 서처에서 계산된 가설별 에너지값이 경로 유효 임계값을 넘는 에너지를 가지는 가설에 대해서 페이징 지시자(Paging Indicator, PI)를 복조하는 복조부와,
    상기 복조부로부터 출력된 페이징 지시자에 따라 페이징 채널 수신 여부를 결정하여, 페이징 채널이 전송된다고 판단되면 상기 서처의 다중 경로 탐색 결과를 이용하여 핑거 할당을 수행하는 제어부를 포함하고,
    상기 복조부는 상기 다중 경로의 신호를 탐색하는 동시에 경로별 PI를 복조함을 특징으로 하는 이동 단말의 레이크 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복조부는
    상기 서처에서 가설별 에너지값들 중 상위 몇 개로 검출된 값이 경로 유효 임계값을 넘는 에너지를 가지는 가설에 대해서 PI를 복조함을 특징으로 하는 이동단말의 레이크 수신 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 복조부는
    채널화 코드를 발생하여 출력하는 채널화 코드 발생부와,
    상기 서처에서 검사되는 각 가설마다 PI가 위치하는 구간에 대하여 상기 채널화 코드 발생부에서 출력된 채널화 코드를 곱하는 곱셈기와,
    상기 서처에서 검사하는 각 가설의 상관 구간 내에서 PI 정보를 수신하고, PI 구간의 신호를 누적하여 출력하는 PI 누적부와,
    상기 서처에서 각 가설별로 누적된 값과 상기PI 누적부에서 출력된 PI 누적값을 곱하여 채널 보상하는 채널 보상부와,
    상기 서처에서 계산된 가설별 에너지값이 경로 유효 임계값을 넘는 에너지를 가지는 가설에 대해서 유효 경로라고 판정하는 판정부와,
    상기 판정부의 유효성 판정을 통해서 결합 여부를 판단하고, 결합 가능한 경우 임계값을 넘는 에너지를 가지는 가설에 대해서 결합하는 PI 결합부를 포함함을 특징으로 하는 이동 단말의 레이크 수신 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 판정부는
    상기 서처에서 상위 몇 개의 값으로 검출된 가설별 에너지값이 경로 유효 임계값을 넘는 에너지를 가지는 가설에 대해서 유효 경로라고 판정함을 특징으로 하는 이동 단말의 레이크 수신 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는
    페이징 채널이 전송되지 않는다고 판단되면 다시 휴지 상태로 전환됨을 특징으로 하는 이동 단말의 레이크 수신 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는
    단말의 무선 주파수 단의 전력이 오프된 후에 핑거 할당 및 페이징 복조 동작을 수행함을 특징으로 하는 이동 단말의 레이크 수신 장치.
  8. 불연속 수신 모드를 사용하는 이동 단말의 페이징 채널 수신 여부를 결정하는 레이크 수신 방법에 있어서,
    무선 주파수(RF)단에서 출력된 신호를 수신하여 다중 경로의 신호를 탐색하고, 가설별 에너지 값을 계산하여 출력하는 과정과,
    상기 계산된 가설별 에너지값이 경로 유효 임계값을 넘는 에너지를 가지는 가설에 대해서 유효 경로를 판정하고, 그 판정 결과에 따라 결합 가능한 경우 임계값을 넘는 에너지를 가지는 가설에 대해서 페이징 지시자(Paging Indicator)를 복조하는 과정과,
    상기 페이징 지시자에 따라 페이징 채널 수신 여부를 결정하여, 페이징 채널이 전송된다고 판단되면 서처의 다중 경로 탐색 결과를 이용하여 핑거 할당을 수행하는 과정을 포함하고,
    상기 다중 경로의 신호를 탐색하는 과정과 동시에 경로별 PI를 복조함을 특징으로 하는 이동 단말의 레이크 수신 방법.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 가설별 에너지값들 중 상위 몇 개로 검출된 가설별 에너지값이 경로 유효 임계값을 넘는 에너지를 가지는 가설에 대해서 유효 경로라고 판정하는 과정과,
    상기 유효 경로 판정을 통해서 결합 여부를 판단하고, 결합 가능한 경우 임계값을 넘는 에너지를 가지는 가설에 대해서 페이징 지시자(Paging Indicator)를 복조하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 레이크 수신 방법.
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