KR101096404B1 - 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정상 모드 및 전송 다이버서티 모드인 경우에도 1개의 역확산기를 사용함으로써 소요되는 전력의 소모를 줄일 수 있도록 한 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기 및 탐색 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색 방법은, 우수 번째와 기수 번째 각각의 1 심벌 구간 동안의 역확산 결과 값을 서로 다른 영역에 저장하는 단계와, 2 심벌에 대한 역확산이 완료되는 경우 저장된 데이터를 독출하여 해당 안테나 신호 별로 안테나 패턴 디코딩을 시켜 출력시키는 단계와, 상기 출력을 안테나 신호 별 가간섭성 심벌 수만큼 누산시켜 안테나별 심벌 누산값을 출력시키는 단계와, 상기 안테나별 심벌 누산값으로부터 해당 안테나별 전력을 계산하여 출력시키는 단계와, 상기 해당 안테나별 전력을 합산하여 합산된 결과를 비간섭성 누적 심벌 수만큼 누산하여 레지스터로 출력시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명의 구성에 의하면 경로 탐색기의 동작에 필요한 전력소모를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 구성 요소의 단순화를 통한 시스템의 컴팩트화를 실현할 수 있는 이점을 제공한다.
Figure R1020050014371
다중 경로 탐색기, 역확산기, 전송 다이버서티

Description

비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기{Multi Path Searcher in asynchronous modem}
도 1은 종래 기술에 따른 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기의 구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기의 구성을 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 다중 경로 탐색기 제어부 FSM을 나타낸 도면
도 4는 3GPP Spec. TS25.212에 정의된 공통 파일럿 채널 변조 패턴의 하나의 예를 나타낸 도면
도 5는 본 발명에 따른 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기의 메모리 기록/독출 동작 제어를 위한 타이밍도
도 6은 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기의 안테나 패턴 디코더의 동작 제어를 위한 타이밍도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
210: 입력버퍼 220: 확산 코드 생성기
230: 역확산기 241: 심벌 값 저장부
242: 우수 메모리 243: 기수 메모리
250: 안테나 패턴 디코더 260: 안테나 메모리부
270: 전력 산출부 280: 전력 누산부
본 발명은 비동기 단말모뎀의 다중 경로 탐색기에 관한 것이다.
CDMA 방식에서는 하나의 신호가 여러 경로를 통하여 시간차를 가지고 여러 번 수신이 되어도 서로 독립적인 신호로 인식하므로, 각각의 신호는 시간 다이버서티와 같은 역할을 하게 된다. 이와 같은 서로 다른 경로로 도착한 신호를 분리할 수 있는 수신기를 레이크 수신기라 하고, 이는 CDMA의 기본적인 대역 확산 원리에 의해서 얻을 수 있는 특성이다. 상기 레이크 수신기는 이들 다중 경로 신호들을 처리하여 합산시킴으로써 더 나은 신호를 얻을 수 있도록 해 준다. 즉 시간의 차이가 있는 신호를 분리해 낼 수가 있는 것이다.
그 과정은 다중 경로를 통해서 들어오는 각각의 신호를 별개로 분리해 내고, 각각의 경로를 통해 수신된 신호를 복조(demodulation)하고 이를 역확산(despreading) 과정을 거친 후, 이들 신호들을 결합하여 원래의 신호를 얻게 된다.
레이크 수신기는 4개의 수신기를 하나의 세트로 묶어 사용하는 것이라 생각 할 수가 있다. 다중 경로 탐색기라는 하나의 수신기가 다른 다중 경로들을 찾고 그 정보를 다른 세 개의 각 경로별 신호를 처리하는 핑거(finger)들에게 알려주게 되고, 각 핑거는 할당된 경로 중 가장 강한 다중 경로에 따라서 복조를 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 비동기 단말모뎀의 다중 경로 탐색기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 비동기 단말모뎀의 다중 경로 탐색기는,
다중 경로 탐색기의 동작을 제어하는 제어부(101)와, 다중 경로 탐색기의 동작 시점을 참조하기 위한 글로벌 타이머(Global Timer)(102)와, 프로세서로부터 입력되는 실행명령(Command)을 저장하는 레지스터(Register)(103)와, 안테나로부터 입력신호를 받아 저장하는 입력버퍼(110)와, 확산 코드 생성기(120)와, 상기 입력 버퍼(110)의 데이터와 스크램블 코드를 역확산시키는 제1 안테나 역확산기(131)와, 역확산된 신호를 제어부(101)로부터 입력받은 공통 파일럿 채널(CPICH) 가간섭성 심벌 수만큼의 데이터에 대한 전력을 산출하는 제1 전력 산출부(150)와, 공통 파일럿 채널 제2 안테나 패턴 디코딩을 위한 패턴 생성기(130)와, 상기 입력버퍼(110) 및 상기 확산 코드 생성기(120)의 값과 상기 패턴 생성기(130)의 신호 값을 이용하여 역확산 시키는 제2 안테나 역확산기(142)와, 역확산된 신호를 제어부(101)로부터 입력받은 공통 파일럿 채널(CPICH) 가간섭성 심벌 수만큼의 데이터에 대한 전력을 산출하는 제2 에너지 산출부(160)와, 상기 제1 전력 산출부(150)의 출력인 제1 안테나 전력과 상기 제2 에너지 산출부(160)의 출력인 제1 안테나 전력을 가산시켜 출력하는 합산기(170)와, 상기 합산기(170)으로부터 출력되는 비간섭성 전력을 누 산시켜 저장하는 누산버퍼(180)를 포함하여 구성된다.
상기 제1 전력 산출부(150)는, 역확산된 신호를 제어부(101)로부터 입력받은 공통 파일럿 채널(CPICH) 가간섭성 심벌 수만큼의 데이터를 가간섭성 누산시키는 제1 안테나 누산기(151)와, 역확산된 결과를 저장하는 메모리(152)와, 누산된 값으로 전력을 구하는 제1 전력계산기(153)로 구성된다.
상기 제2 전력 산출부(160)는, 역확산된 신호를 제어부(101)로부터 입력받은 공통 파일럿 채널(CPICH) 가간섭성 심벌 수만큼의 데이터를 가간섭성 누산시키는 제2 안테나 누산기(161)와, 역확산된 결과를 저장하는 메모리(162)와, 누산된 값으로 전력을 구하는 제2 전력계산기(163)로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 비동기 단말모뎀의 다중 경로 탐색기의 동작을 설명하면 다음과 같다.
상위층 프로세서로부터 내려받은 명령은 레지스터(103)에 저장이 되고, 다중 경로 탐색기는 상기 저장된 값을 바탕으로 하여 제어부(101)의 제어에 따라 동작이 시작된다.
먼저, 상위층 프로세서에서 내려받은 옵셋(Offset) 값과 표준 타이머(102)의 값이 같은 시점부터 다중 경로 탐색기는 동작을 시작한다. 입력 버퍼(110)는 칩 레이트로 안테나 신호를 저장한 다음, 제1 안테나 역확산기(141)와 제2 안테나 역확산기(142)로 저장된 신호를 출력한다.
이때 스크램블 코드 생성기(120)에서 확산 코드가 칩 레이트로 생성되어 제1 안테나 역확산기(141)에서 입력 버퍼(110)의 출력 신호를 역확산 시킨다. 역 확산 된 신호를 상기 제1 전력 산출부(150)의 제1 안테나 누산기(151)에서 가간섭성 심벌 수만큼 가간섭성 누산시키고, 누산된 값을 제1 메모리(152)에 저장시킨다. 이후 상기 제1 메모리(152)의 값을 이용하여 제1 전력계산기(153)는 제1 안테나를 통하여 수신된 신호 전력인 제1 안테나 전력을 계산하여 출력한다.
한편, 공통 파일럿 채널 전송 다이버서티 모드인 경우에는, 제2 안테나 패턴이 인코딩되어 있으므로 디코딩을 수행해야 한다.
이를 위해 입력신호와 확산 코드에 각각 제2 안테나 패턴을 곱한 후에 제2 안테나 역확산기(142)를 통하여 역확산시킨다. 이 후, 역확산된 신호를 상기 제2 전력 산출부(160)의 제2 안테나 누산기(161)에서 가간섭성 심벌 수만큼 가간섭성 누산시키고, 누산된 값을 제2 메모리(162)에 저장시킨다. 이후 상기 제2 메모리(162)의 값을 이용하여 제2 전력계산기(163)는 제2 안테나를 통하여 수신된 신호 전력인 제2 안테나 전력을 계산하여 출력한다.
합산기(170)는, 상기 제1 안테나 전력과 상기 제2 안테나 전력을 더하여 출력시키고, 누산 버퍼(180)에서는 비간섭성 누산 슬롯 수만큼 전력을 누적하여 버퍼에 저장하고, 이값을 레지스터(103)를 통하여 프로세서가 읽어 갈 수 있도록 한다.
이후, 다중 경로 탐색기는 다시 상위 신호 처리기로부터 다음 명령을 받아 동작을 한다.
그러나 상기와 같이 동작하는 종래기술에 따른 다중 경로 탐색기는 칩 레이트로 동작하는 제1 안테나 역확산기(141)와, 제2 안테나 역확산기(142) 등 2개의 역확산기를 사용하게 되므로 단말 모뎀의 전력소모가 많아지게 된다. 또한, 역확산 신호처리를 위해서 가간섭성 심벌 수만큼 역확산시켜야 하므로 제1 안테나 누산기와 제2 안테나 누산기(151, 161) 및 역확산된 결과 값을 저장하는 제1 메모리와 제2 메모리(152, 162)의 크기가 커져야 한다는 단점이 생기게 된다.
본 발명은 정상 모드(Normal Mode) 및 전송 다이버서티 모드(Transmit Diversity Mode)인 경우에도 1개의 역확산기를 사용함으로써 소요되는 전력의 소모 및 구성 장치의 사이즈를 줄일 수 있도록 한 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기는, 레지스터에 저장되는 실행명령에 따라서 다중 경로 탐색기의 전체적인 동작을 제어하는 제어부와, 입력버퍼로부터 출력되는 수신 신호를 역확산시키기 위한 확산 코드를 생성하는 확산 코드 생성기와, 입력버퍼로부터 출력되는 수신 신호와 상기 확산 코드 생성기의 출력을 연산시켜 역확산시키는 역확산기와, 우수 번째와 기수 번째 각각의 심벌에 대해 1 심벌 구간 동안 역확산된 신호의 누적 결과 값을 서로 다른 영역에 저장하는 심벌 값 저장부와, 상기 심벌 값 저장부에 저장된 값을 이용하여 2 심벌마다 제1 안테나 또는 제2 안테나에 해당되는 심벌에 대해 해당 안테나 패턴 디코딩을 시켜 출력하는 안테나 패턴 디코더와, 상기 안테나 패턴 디코더에서 출력되는 제1 안테나 및 제2 안테나 각각의 신호에 대해 가간섭성 심벌 수만큼 누적시켜 저장하는 안테나 메모리부와, 상기 안테나 메모리부에 저장된 데이터로부터 제1 안테나 및 제2 안테나 신호의 해당 안테나별 전력을 계산하여 출력하는 전력 산출부와, 상기 해당 안테나별 전력을 가산하여 가산된 결과에 대해 비간섭성 누적 심벌 수만큼 누산하여 레지스터로 출력시키는 전력 누산부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 심벌 값 저장부는, 상기 역확산기의 출력에 대해 1 심벌 동안 가간섭성 누산을 하는 누산기와, 우수 심벌에 대해 역확산된 결과 값을 저장하는 우수 메모리와, 기수 심벌에 대해 역확산된 결과 값을 저장하는 기수 메모리를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 안테나 패턴 디코더는 제1 안테나와 제 2 안테나 심벌을 디코딩시켜 출력하는 제1 안테나 패턴 디코더와 제2 안테나 패턴 디코더로 구성된다.
상기 제1 안테나 패턴 디코더는, 우수 메모리의 출력에 2개의 심벌을 가산시켜 주는 심벌 가산기와, 제어부의 제어에 따라서 상기 심벌 가산기의 출력과 상기 우수 메모리의 출력을 선택적으로 출력하는 제1 선택부 및 상기 심벌 값 저장부의 2개의 출력을 가산시켜 출력하는 제1 디코더 가산기로 구성된다.
상기 제2 안테나 패턴 디코더는, 기수 메모리의 출력에 2개의 심벌을 가산시켜 주는 심벌 가산기와, 제어부의 제어에 따라서 상기 심벌 가산기와 상기 기수 메모리의 출력을 선택적으로 출력하는 제2 선택부 및 상기 제1 선택부와 상기 제2 선택부의 2개의 출력을 가산시켜 출력하는 제2 디코더 가산기로 구성된다.
상기 안테나 메모리부는, 제1 안테나 신호에 대해 가간섭성 심벌 수만큼 누적시켜 저장하는 제1 안테나 메모리부와, 제2 안테나 신호에 대해 가간섭성 심벌 수만큼 누적시켜 저장하는 제2 안테나 메모리부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 전력 산출부는, 제1 안테나 신호의 전력을 계산하여 출력하는 제1 전력 산출부와, 제2 안테나 신호의 전력을 계산하여 출력하는 제2 전력 산출부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 전력 누산부는, 상기 전력 산출부로부터 출력되는 각각의 전력을 가산하는 전력가산부와, 상기 전력가산부로부터 출력되는 비 간섭성 에너지를 비간섭성 누산 슬롯 수만큼 누산시켜 레지스터로 출력시키는 누산버퍼부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 따른 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기는, 다중 경로 탐색기의 동작시점을 참조하기 위한 글로벌 타이머가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색 방법은, 우수 번째와 기수 번째 각각의 1 심벌 구간 동안의 역확산 결과 값을 서로 다른 영역에 저장하는 단계와, 2 심벌에 대한 역확산이 완료되는 경우 저장된 데이터를 독출하여 해당 안테나 신호 별로 안테나 패턴 디코딩을 시켜 출력시키는 단계와, 상기 출력을 안테나 신호 별 가간섭성 심벌 수만큼 누산시켜 안테나별 심벌 누산값을 출력시키는 단계와, 상기 안테나별 심벌 누산값으로부터 해당 안테나별 전력을 계산하여 출력시키는 단계와, 상기 해당 안테나별 전력을 가산하여 가산 된 결과에 대해 비간섭성 누적 심벌 수만큼 누산하여 레지스터로 출력시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기에서는 칩 레이트로 동작을 하는 역확산기를 1개만 사용하고, 2 심벌 레이트로 가간섭성 누산을 수행하도록 하여 전력소모를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 구성 요소의 단순화를 통한 시스템의 컴팩트화를 실현할 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기의 구성 및 동작에 대하여 실시 예를 들어 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기는, 다중 경로 탐색기의 동작시점을 참조하기 위한 글로벌 타이머(Global Timer)(202)와, 신호처리기로부터 입력되는 실행명령(Command)을 저장하는 레지스터(Register)(203)를 구비한다.
제어부(201) 레지스터에 저장되는 실행명령에 따라서 다중 경로 탐색기의 전체적인 동작을 제어한다.
입력버퍼(210)는 안테나로부터 입력되는 신호를 수신하여 저장하거나 저장된 신호를 출력한다.
확산 코드 생성기(220)는 수신된 신호를 역확산시키기 위한 확산 코드를 생성하여 출력한다.
역확산기(230)는 상기 입력버퍼(210)의 출력에 상기 스크램블 코드 생성기(220)의 출력을 연산처리하여 상기 입력버퍼(210)의 출력을 역확산시켜 출력한다.
심벌 값 저장부(240)는 우수 번째와 기수 번째 각각의 심벌에 대해 1 심벌 구간 동안 역확산된 신호의 누적 결과 값을 서로 다른 영역에 저장한다. 이를 위하여 상기 심벌 값 저장부(240)에는 누산기(241)와, 우수메모리(242) 및 기수 메모리(243)가 구비된다.
상기 누산기(241)는 상기 역확산기의 출력에 대해 1 심벌 동안 가간섭성 누산을 하여 출력한다. 상기 우수메모리(242)는 상기 누산기(241)로부터 출력되는 우수 심벌에 대해 역확산된 결과 값을 저장하며, 상기 기수 메모리(243)는 상기 누산기(241)로부터 출력되는 기수 심벌에 대해 역확산된 결과 값을 저장한다.
안테나 패턴 디코더(250)는 제1 안테나 패턴 디코더(251)와 제2 안테나 패턴 디코더(251)로 구성되며, 상기 우수 메모리(242)와 기수 메모리(243)에 저장된 값을 이용하여 2 심벌마다 1개의 심벌에 대해 안테나 패턴 디코딩을 시켜 출력한다.
이를 위해, 상기 제1 안테나 패턴 디코더(251)는, 상기 우수 메모리(242)의 출력에 2개의 심벌을 가산시켜 주는 심벌 가산기와, 제어부(201)의 제어에 따라서 상기 심벌 가산기의 출력과 상기 우수 메모리(242)의 출력을 선택적으로 출력하는 제1 선택부 및 상기 심벌 값 저장부(240)의 2개의 출력을 가산시켜 출력하는 제1 디코더 가산기로 구성된다.
상기 제2 안테나 패턴 디코더(251)는, 상기 기수 메모리(243)의 출력에 2개의 심벌을 가산시켜 주는 심벌 가산기와, 제어부(201)의 제어에 따라서 상기 심벌 가산기와 상기 기수 메모리(242)의 출력을 선택적으로 출력하는 제2 선택부 및 상기 제1 선택부와 상기 제2 선택부의 2개의 출력을 가산시켜 출력하는 제2 디코더 가산기로 구성된다.
안테나 메모리부(260)는 제1 안테나 신호에 대해 가간섭성 심벌 수(N)만큼 누적시켜 저장하는 제1 안테나 메모리부(261)와 제2 안테나 신호에 대해 가간섭성 심벌 수(N)만큼 누적시켜 저장하는 제2 안테나 메모리부(262)를 구비하며, 상기 패턴 디코더(250)에서 출력되는 제1 안테나 및 제2 안테나 각각의 신호에 대해 가간섭성 심벌 수(N)만큼 누적시켜 저장한다.
상기 심벌 수 N은 프로세서로부터 내려받은 가간섭성 누적 심벌(Coherent Accumulation Symbol) 수를 나타낸다.
전력 산출부(270)는 제1 안테나 신호의 전력을 계산하여 출력하는 제1 전력 산출부(271)와 제2 안테나 신호의 전력을 계산하여 출력하는 제2 전력 산출부(272)로 구성되며, 상기 안테나 메모리부(260)에 저장된 데이터로부터 제1 안테나 및 제2 안테나 신호의 각각의 전력을 계산하여 출력한다.
전력 누산부(280)는 상기 전력 산출부(270)로부터 출력되는 각각의 전력을 가산하는 전력가산부(281)와 상기 전력가산부(281)로부터 출력되는 비 간섭성 에너지를 비간섭성 누산 슬롯 수(M)만큼 누산시켜 레지스터로 출력시키는 누산버퍼부(282)를 포함하여 구성되어, 상기 해당 안테나별 전력을 가산하여 가산된 결과에 대해 비간섭성 누적 심벌 수만큼 누산하여 레지스터로 출력시킨다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기 의 동작 및 1개의 역확산기를 사용하여 다중 경로를 탐색하는 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 다중 경로 탐색기 제어부 FSM을 나타낸 도면이다.
먼저, 본 발명에 따른 다중 경로 탐색기 제어부 FSM(Finite State Machine)을 나타낸 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 다중 경로 탐색기 제어부의 유한 상태 처리 동작에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 다중 경로 탐색기 제어부(201)는 초기에 유휴 상태를 유지한다(IDLE)(S1).
TIME_CHECK 상태(S2)에서는, 다중 경로 탐색기 동작 개시 신호(mpenable)에 따라서, 옵셋값과 글로벌 타임이 일치되는 다중 경로 탐색기의 동작 개시 시간을 체크한다.
SYM_DESP 상태(S3)에서는, 상기 상태(S2)에서 옵셋값과 글로벌 타임이 일치되는 시점에서부터 지정된 슬롯 구간 동안의 심벌 수만큼 입력 심벌에 대한 역확산을 수행하여 그 결과를 출력한다.
ERG 상태(S4)에서는, 상기 역확산 수행 결과(S3), 지정된 슬롯 구간 동안의 심벌 수만큼 역확산 과정이 완료되면, 역확산된 신호로부터 해당 심벌들에 대한 신호의 전력 값을 산출한다.
WAIT 상태(S5)에서는, 상기 지정된 슬롯 구간에서의 해당 심벌들에 대한 신호의 전력 값의 산출이 종료되면 대기 상태를 유지하면서, 해당되는 모든 M슬롯에 대한 심벌 전력이 산출되었는지를 판단하여 그 결과에 따라 천이 될 상태를 결정한 다.
상기 여러 상태에 따른 동작에 의해 지정된 슬롯의 일정 구간 동안의 심벌 전력이 산출되면, 필요한 나머지 슬롯의 일정 구간 동안의 심벌 전력을 산출하기 위하여 상기 TIME_CHECK 상태(S2)로 천이 되고, 해당되는 모든 M슬롯에 대한 심벌 전력의 산출이 종료되면, 상기 IDLE 상태(S1)로 천이 된다.
상기와 같은 제어부의 FSM에 의해 동작하는 본 발명에 따른 다중 경로 탐색기에 대하여 설명한다.
초기 유휴 상태(IDLE)(S1)를 유지하던 중, 본 발명에 따른 다중 경로 탐색기의 레지스터(203)는 상위층 프로세서로부터 동작에 필요한 명령을 내려받게 되면 이를 레지스터(103)에 저장한다. 다중 경로 탐색기의 제어부(201)는 상기 레지스터(203)에 저장된 명령에 따라 다중 경로 탐색기의 다른 구성 요소들의 동작을 제어한다.
다중 경로 탐색기는 상위 신호처리부에서 내려받은 옵셋값과 표준 타이머(Global Timer)(202)의 값이 같은 시점부터 탐색 윈도우(Search Window) 만큼 탐색을 시작한다. 도 3의 TIMECHECK 상태(S2)에 해당된다.
한편, 입력 버퍼(210)는 칩 레이트로 안테나 신호를 저장한 다음 제1 안테나 역확산기로 저장된 신호를 출력시킨다. 이와 함께, 스크램블 코드 생성기(220)에서는 스크램블 코드가 칩 레이트로 생성되며, 생성된 스크램블 코드가 역확산기(230)로 입력되어 입력신호를 역확산시키게 된다.
상기 역확산기(230)에서 역확산 되어 출력되는 신호를 누산기(241)에서 첫 1 심벌 동안 가간섭성 누산을 하고, 누적된 값을 우수 메모리(242)에 저장을 한다.
이후, 상기와 동일한 과정에 따라서 2번째 심벌을 역확산시킨 후, 역확산된 2번째 심벌에 대해 가간섭성 누산을 하고, 누적된 값을 기수 메모리(243)에 저장하게 된다.
도 4는 3GPP Spec. TS25.212에 정의된 공통 파일럿 채널 변조 패턴의 하나의 예를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 3GPP에 따른 시스템에서의 공통 파일럿 채널 변조 패턴은 제1 안테나(Antenna 1)와 제2 안테나(Antenna 2)에 대하여 서로 다른 변조 패턴을 제공함으로써, 다이버서티 모드를 지원할 수 있도록 하였다.
본 발명에 따른 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기 및 탐색 방법에서는, 정상(Normal) 모드 및 전송 다이버서티(STTD) 모드인 경우에도 1개의 역확산기를 사용함으로써 소요되는 전력의 소모를 줄일 수 있도록 한 것으로 먼저, 전송 다이버서티 모드에서의 동작에 관하여 설명한다.
도 5는 심벌들의 누적된 값 저장 및 독출을 위한 메모리 제어 타이밍도를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 2개의 슬롯이 슬롯 번호(slot number) 0과 1로 구분하여 나타나 있고, 각 슬롯 구간에 대해 심벌이 0에서 9까지 카운트 되며, 각각의 심벌에 대하여 해당 심벌 디코딩을 위한 안테나 패턴(Antenna Pattern)이 일정한 형식으로 대응된다.
wr_en_even과 wr_en_odd는 각각 우수 메모리(242)와 기수 메모리(243) 기록 인에이블(Even Memory Write Enable) 신호를 나타내고, rd_en_mem은 우수/기수 메모리(242, 243) 독출 인에이블 신호(Even / Odd Memory Read Enable) 신호를 나타낸다.
mem_wr_addr는 누적된 값이 기록되기 위한 우수/기수 메모리(242, 243)의 어드레스를 나타내고, mem_rd_addr는 독출하기 위한 누적된 값이 저장된 우수/기수 메모리(242, 243)의 어드레스를 나타낸다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제어 신호들에 따라서 상기 누적된 값이 우수 메모리(242)와 기수 메모리(243)에 저장된다.
다중 경로 탐색기는 병렬 탐색기(Parallel Searcher)이므로 메모리 기록/독출 어드레스(Memory Write/ Read Address)는 하드웨어의 성능인 탐색 윈도우 만큼 증가한 후 다시 반복하며, 각각의 어드레스 값은 탐색 윈도우의 코드 위상(Code Phase)를 의미한다. 이러한 어드레스는 상기 제어부(201)로부터 입력받는다.
3번째 심벌인 경우에는 다시 우수 메모리(242)에 저장을 하는데, 이전에 상기 우수 메모리(242)에 기록된 데이터에 겹쳐 써지는 것을 방지하기 위하여 저장을 하기 1 클록 전에 상기 우수 메모리(242)의 값을 먼저 읽게 된다. 이때 동시에 기수 메모리(ODD MEM)(243)의 결과 값을 읽어 들인다.
도 6은 안테나 패턴 디코더의 동작 제어를 위한 타이밍도를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 2개의 슬롯이 슬롯 번호(slot number) 0과 1로 구분하여 나타나 있고, 각 슬롯 구간에 대해 심벌이 0에서 9까지 카운트 되며, 각각의 심벌 에 대하여 해당 심벌 디코딩을 위한 안테나 패턴(Antenna Pattern)이 일정한 형식으로 대응된다.
wr_en_even과 wr_en_odd는 각각 우수 메모리(242)와 기수 메모리(243) 기록 인에이블(Even/Odd Memory Write Enable) 신호를 나타내고, rd_en_mem은 우수/기수 메모리 독출 인에이블 신호(Even/Odd Memory Read Enable) 신호를 나타낸다.
sttd_even과 sttd_odd는 각각 sttd 코딩된 우수/기수 심벌의 안테나 패턴 인에이블 신호(Even/Odd Symbol Antenna Pattern Enable)를 나타낸다.
상기 제1 안테나 패턴 디코더(251) 및 제2 안테나 패턴 디코더(252)에서는, 1번째와 2번째 심벌의 역확산 및 누산 결과 값에 대하여 제1 안테나인 경우에는 2 심벌을 더하고, 제2 안테나인 경우에는 제어부(201)로부터 생성된 sttd_even신호와 sttd_odd신호에 따라 우수 메모리(242)와 기수 메모리(243)의 출력 값에 대해 디코딩을 수행하여 이값을 더하게 된다.
한편, 각각의 심벌에 대하여 안테나 패턴이, 도 6에 도시된 바와 같이, 심벌 카운트에 따라 변조되어 있으므로 상기 디코딩 동작은 이에 대응되어 이루어진다.
sttd_even은 다중 경로 탐색기가 동작하는 슬롯 번호가 우수인 경우에는 심벌 카운트가 2, 6 일 때, 슬롯 번호가 기수인 경우 심벌 카운트가 0, 4, 8일 때에 인에이블(Enable) 된다. sttd_odd는 다중 경로 탐색기가 동작하는 슬롯 번호가 우수인 경우에는 심벌 카운트가 0, 4, 8일 때에, 슬롯 번호가 기수인 경우에는 심벌 카운트가 2, 6 일 때 인에이블 된다.
따라서, 2 심벌마다 안테나 패턴 디코더(250)가 동작을 하므로 우수 메모리 (242)와, 기수 메모리(243)의 결과 값을 읽어 오는 시점에서 그림 3 과 같이 인에이블 된다. 인에이블 되는 펄스의 폭은 하드웨어 성능인 탐색 윈도우와 같다.
상기 과정에 따라 상기 제1 안테나 패턴 디코더(251) 및 제2 안테나 패턴 디코더(252)에서 처리된 각각의 심벌에 대한 처리 결과 값은 제1 안테나 메모리부(261) 및 제2 안테나 메모리부(262)에 저장된다.
4번째 심벌인 경우에는 기수 메모리(243)의 결과 값을 3번째 심벌에서 이용했으므로 역확산된 결과 값을 기수 메모리(243)에 저장을 한다.
5번째 심벌인 경우에는 3번째 심벌인 경우와 동일하게 동작하나, 두 안테나 각각에 대하여 3번째와 4번째 심벌의 결과 값을 계산하여 이전 첫 번째 및 두 번째의 두 개의 심벌의 결과 값인 제1 안테나 메모리부(261)와 제2 안테나 메모리부(262)로부터 읽은 값과 더해서 제1 안테나 메모리부(261)와 제2 안테나 메모리부(262)에 다시 저장을 한다.
상기 동작을 프로세서로부터 내려받은 가산섭성 심벌 수만큼 동작을 하게 된다. 이는 도 3에 도시된 SYM_DESP 상태(S3)에 해당된다.
상기의 과정들에 따라서 가산섭성 심벌 수만큼 동작이 완료되면 제1 안테나 메모리부(261)와 제2 안테나 메모리부(262)의 값을 이용하여 두 안테나 각각의 전력을 제1 전력 계산부(271) 및 제2 전력 계산부(272)에서 구하게 된다.
상기 제1 전력 계산부(271) 및 제2 전력 계산부(272)에서 구해진 두 개의 안테나 전력을 전력누산부(280)의 전력가산부(281)에서 더하게 되고, 이 결과 값을 누산버퍼부(280)에서 비간섭성 심벌 수만큼 누산시켜 저장하게 된다. 이는 도 3에 도시된 ERG 상태(S4)에 해당된다.
프로세서로부터 내려받은 비간섭성 슬롯 값이 1보다 클 경우에는 상기 동작을 모두 수행한 후, 즉 도 3에 도시된 TIMECHECK 상태(S2)로 천이하여 또다시 SYM_DESP 상태(S3)를 수행한 후, ERG 상태(S4)에서 이전의 결과 값을 누산버퍼부(280)로부터 읽은 후, 새로운 값과 더한 후 더해진 새로운 값을 누산버퍼(280)에 저장을 한다. 비간섭성 슬롯 수만큼 동작이 완료되면 다중 경로 탐색기는 IDLE 상태(S1)로 천이를 하고, 에너지 결과 값을 프로세서가 읽어 가게 된다.
이후, 다중 경로 탐색기는 프로세서로부터 다음 명령을 받아 다시 동작을 수행하게 된다.
이상에서 전송 다이버서티 모드인 경우의 본 발명에 따른 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 채널 탐색기의 동작에 대하여 설명하였다.
한편, 전송 다이버서티 모드가 아닌 정상 모드인 경우에는, 제어부(201)가 도 2의 도시된 구성 요소 중 제 2 안테나 패턴 디코더(252)와 제 2 안테나 메모리부(262) 및 제2 전력 산출부(272)가 동작하지 않도록 함으로써 정상 모드로 동작할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명에 따른 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 채널 탐색기에 대하여 상세히 설명하였다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 기술적 사상의 기초를 벗어나지 않고 변경 및 수정을 가하여 실시하더라도 본 발명에 포함되는 것이며, 그러한 사실은 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명에 따른 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 채널 탐색기에 따르면, 칩 레이트로 동작을 하는 역확산기를 1개만 사용하고, 2 심벌 레이트로 가간섭성 누산을 을 수행하도록 하여 전력소모를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 구성 요소의 단순화를 통한 시스템의 컴팩트화를 실현할 수 있는 이점을 제공한다.

Claims (10)

  1. 레지스터에 저장되는 실행명령에 따라서 다중 경로 탐색기의 전체적인 동작을 제어하는 제어부와;
    입력버퍼로부터 출력되는 수신 신호를 역확산시키기 위한 확산 코드를 생성하는 확산 코드 생성기와;
    입력버퍼로부터 출력되는 수신 신호와 상기 확산 코드 생성기의 출력을 연산시켜 역확산시키는 역확산기와;
    우수 번째와 기수 번째 각각의 심벌에 대해 1 심벌 구간 동안 역확산된 신호의 누적 결과 값을 서로 다른 영역에 저장하는 심벌 값 저장부와;
    상기 심벌 값 저장부에 저장된 값을 이용하여 2 심벌마다 제1 안테나 또는 제2 안테나에 해당되는 심벌에 대해 해당 안테나 패턴 디코딩을 시켜 출력하는 안테나 패턴 디코더와;
    상기 안테나 패턴 디코더에서 출력되는 제1 안테나 및 제2 안테나 각각의 신호에 대해 가간섭성 심벌 수만큼 누적시켜 저장하는 안테나 메모리부와;
    상기 안테나 메모리부에 저장된 데이터로부터 제1 안테나 및 제2 안테나 신호의 해당 안테나별 전력을 계산하여 출력하는 전력 산출부와;
    상기 해당 안테나별 전력을 가산하여 가산된 결과에 대해 비간섭성 누적 심벌 수만큼 누산하여 레지스터로 출력시키는 전력 누산부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 심벌 값 저장부는,
    상기 역확산기의 출력에 대해 1 심벌 동안 가간섭성 누산을 하는 누산기와;
    상기 누산기로부터 출력되는 우수 심벌에 대해 역확산된 결과 값을 저장하는 우수 메모리와;
    상기 누산기로부터 출력되는 기수 심벌에 대해 역확산된 결과 값을 저장하는 기수 메모리를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 안테나 패턴 디코더는,
    제1 안테나와 제 2 안테나 심벌을 디코딩시켜 출력하는 제1 안테나 패턴 디코더와 제2 안테나 패턴 디코더로 구성됨을 특징으로 하는 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴 디코더는,
    우수 메모리의 출력에 2개의 심벌을 가산시켜 주는 심벌 가산기와;
    제어부의 제어에 따라서 상기 심벌 가산기의 출력과 상기 우수 메모리의 출력을 선택적으로 출력하는 제1 선택부와;
    상기 심벌 값 저장부의 2개의 출력을 가산시켜 출력하는 제1 디코더 가산기로 구성됨을 특징으로 하는 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제2 안테나 패턴 디코더는,
    기수 메모리의 출력에 2개의 심벌을 가산시켜 주는 심벌 가산기와,
    제어부의 제어에 따라서 상기 심벌 가산기와 상기 기수 메모리의 출력을 선택적으로 출력하는 제2 선택부와;
    상기 제1 선택부와 상기 제2 선택부의 2개의 출력을 가산시켜 출력하는 제2 디코더 가산기로 구성됨을 특징으로 하는 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 안테나 메모리부는,
    제1 안테나 신호에 대해 가간섭성 심벌 수만큼 누적시켜 저장하는 제1 안테나 메모리부와;
    제2 안테나 신호에 대해 가간섭성 심벌 수만큼 누적시켜 저장하는 제2 안테나 메모리부로 구성되는 것을 특징으로 하는 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 전력 산출부는,
    제1 안테나 신호의 전력을 계산하여 출력하는 제1 전력 산출부와;
    제2 안테나 신호의 전력을 계산하여 출력하는 제2 전력 산출부로 구성되는 것을 특징으로 하는 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 전력 누산부는,
    상기 전력 산출부로부터 출력되는 각각의 전력을 가산하는 전력가산부와;
    상기 전력가산부로부터 출력되는 비 간섭성 전력을 비간섭성 누산 슬롯 수만큼 누산시켜 레지스터로 출력시키는 누산버퍼부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기.
  9. 제 1항에 있어서, 다중 경로 탐색기의 동작시점을 참조하기 위한 글로벌 타이머가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색기.
  10. 우수 번째와 기수 번째 각각의 1 심벌 구간 동안의 역확산 결과 값을 서로 다른 영역에 저장하는 단계와;
    2 심벌에 대한 역확산이 완료되는 경우 저장된 데이터를 독출하여 해당 안테나 신호 별로 안테나 패턴 디코딩을 시켜 출력시키는 단계와;
    상기 출력을 안테나 신호 별 가간섭성 심벌 수만큼 누산시켜 안테나별 심벌 누산값을 출력시키는 단계와;
    상기 안테나별 심벌 누산값으로부터 해당 안테나별 전력을 계산하여 출력시키는 단계와;
    상기 해당 안테나별 전력을 합산하여 합산된 결과를 비간섭성 누적 심벌 수만큼 누산하여 출력시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비동기 단말 모뎀의 다중 경로 탐색 방법.
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