KR101428562B1

KR101428562B1 - 확산 코드 발생 장치

Info

Publication number: KR101428562B1
Application number: KR1020120041460A
Authority: KR
Inventors: 김윤태; 박건호; 김장명; 정민주; 형창희; 황정환; 강성원
Original assignee: 조선대학교산학협력단
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2014-08-12
Also published as: KR20130118525A; US9100140B2; US20130279542A1

Abstract

본 발명은 확산 코드 발생 장치에 관한 것으로, 입력 비트의 조합을 통해 확산 코드를 출력하는 확산기와, 상기 확산기로부터 출력된 확산 코드와 위상 정보를 결정하는 비트를 입력받아 위상 변조된 확산 코드를 출력하는 두 개의 확산 코드 위상 변위기; 상기 두 개의 확산 코드 위상 변위기로부터 출력되는 두 개의 확산 코드를 입력받고, 입력된 두 개의 확산 코드 중 출력 순서를 정의하는 비트를 별도로 입력받아 상기 입력 확산 코드의 길이와 같은 확산 코드를 출력하는 다중화기로 구성되어, 작은 수의 확산 코드를 이용하여 보다 많은 정보를 전달함으로써 데이터 전송율을 높일 수 있고, 인체통신 등을 사용하는 통신기기들 사이에 통신 네트워크 형성을 간편하게 실행하여 고속의 서비스를 빠르게 실행할 수 있다.

Description

확산 코드 발생 장치{Spreading code producing apparatus}

본 발명은 확산 코드 발생 장치에 관한 것으로, 특히 데이터를 송신하기 위한 데이터 변조 시 다수의 확산기를 통해 확산 코드를 단축 및 조합하여 데이터 전송률을 높이는, 확산 코드 발생 장치에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 확산 코드를 이용하는 통신에서 데이터 전송률을 높이기 위해 세 개의 서브 채널에서 다수의 확산기를 사용하여 데이터를 변조시키는 통신 시스템의 변조 장치로서, 인체통신을 포함하여 확산코드를 이용하는 고속 데이터 통신 기술에 적용 가능하다

본 발명은 교육과학기술부의 휴먼인지환경사업본부-신기술융합형 성장동력사업의 일환으로 수행된 연구[과제관리번호: 2011K000662, 과제명: 고속 인체통신 및 인체매질 전력전송 기술 개발]로부터 도출된 것이다.

종래, 다수의 확산 코드를 이용하여 정보의 전달속도를 높이기 위한 기술에 적용되는 확산 방식은 개인 휴대 통신 기기 등 모바일 기기나 인체 및 근거리 통신에서 사용되고 있다. 이러한 확산 코드를 이용하여 송신되는 신호는 세기가 매우 약해도 통신이 가능하고 잡음 신호에 강하기 때문에 많은 사용자들이 동시에 사용하는 무선통신 기술에서 많이 사용되고 있지만, 다른 송신 방식에 비해 전송율이 낮은 문제점이 있었다.

제1 선행기술 문헌으로서, 한국특허등록 제 10-0994982호(등록일 2010년 11월 11일, 출원인 한국전자통신연구원)에 의하면, 스프레더(확산기)의 상세한 구성이 제시되어 있지만, 위상 변조의 전체적인 구성이 제시되어 있지 않음으로써, 위상 변조 장치에서 시스템의 다양한 클럭 주파수에 따라 출력 신호의 전송율을 제어하는데 문제점이 있었다. 제2 선행기술 문헌으로서, 한국특허등록 제10-0173101호(등록일 1998년 10월 27일, 출원인 한국전자통신연구원)에 의하면, 왈쉬(Walsh)코드 발생기에 대한 구성이 제시되어 있으나, 위상 변조를 위한 전체적인 구성이 제시되어 있지 않음으로써, 인체 통신과 같은 근거리 통신에서 통신 네트워크를 신속하게 형성시키지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 작은 수의 확산 코드를 이용하여 보다 많은 정보를 전달함으로써 데이터 전송율을 높임과 동시에, 직교성을 유지하는 확산 코드 발생 장치를 제공하는 데 있다

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 확산 코드 발생 장치는 직렬로 입력된 다수 비트의 입력 신호를 병렬로 변환하는 직병렬 변환기와, 상기 직병렬 변환기로부터 출력된 위상 변조 정보가 포함된 비트 신호들을 조합하여 하나의 확산 코드를 선택하는 확산기들과, 상기 직병렬 변환기로부터 출력된 순서 정의 신호에 따라, 상기 다수의 확산기로부터 출력되는 다수의 확산 코드와 상기 직병렬 변환기로부터 출력된 별도의 확산 코드들을 순서에 맞추어 출력하는 다중화기들과, 상기 다수의 다중화기로부터 출력되는 다수의 확산 코드 중 하나의 확산 코드를 선택적으로 출력하는 다수 비트 선택기로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 확산기들과 다중화기들 사이에는 상기 확산기들로부터 출력된 확산 코드들을 가지고 심볼(SG1 ~ SG6)을 생성하도록 위상 변위기가 설치되는 것을 추가적인 특징으로 하며, 위상 변위기는 예를 들면, 익스클루시브 오어 게이트(XOR)로 구성될 수 있다.

한편, 상기 다중화기 및 상기 다수 비트 선택기에 입력된 입력 신호의 확산 코드 길이와 상기 다중화기 및 상기 다수 비트 선택기로부터 출력된 출력 신호의 확산 코드 길이는 동일한 것을 추가적인 특징으로 한다.

상기 다중화기들의 입력 신호와 출력 신호의 확산코드 길이가 동일하도록, 상기 다중화기들은 상기 직병렬 변환기로부터 출력된 순서 정의 신호에 따라, 상기 다중화기에 입력된 하나의 확산 코드의 절반의 길이인 32비트 길이를 가진 임의의 코드를 먼저 출력하고, 확산 코드의 나머지 절반을 다른 신호에서 32비트 길이의 임의의 코드로 출력하는 것을 추가적인 다른 특징으로 한다.

상기 확산기들로부터 출력되는 확산 코드들은 직교성을 가지는 것을 추가적인 또 다른 특징으로 한다.

상기 확산기 및 상기 다중화기의 클록 주파수의 증가에 따라, 상기 직병렬 변환기에 입력되어 상기 다수 비트 선택기로부터 출력되는 위상 변조 신호의 전송율이 비례적으로 증가하는 것을 추가적인 다른 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 작은 수의 확산 코드를 이용하여 보다 많은 정보를 전달함으로써 데이터 전송율을 높일 수 있는 효과가 있다. 또한, 작은 수의 확산 코드를 이용하여 보다 많은 정보를 전달함으로써 신호의 직교성(Orthogonal characteristic)을 유지할 수 있다.

또한, 다수의 서브 채널과 확산기를 통해 확산 코드를 생성시킴으로써, 고속으로 데이터를 변조시킬 수 있다. 본 발명의 위상 변조기는 고속으로 데이터를 변조시킬 수 있음으로써, 고속의 데이터 전송을 필요로 하는 통신 시스템에 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 위상 변조기에 의하면, 광대역의 통신 채널을 이용하는 근접한 두 기기 간에서 이루어지는 근거리 통신에서, 작은 수의 확산 코드를 사용하여 보다 높은 데이터를 변조, 전송시킴으로써, 높은 데이터 전송율을 구현할 수 있다.

상기 다중화기에 입력되는 두개의 확산 코드는 코드 간 직교성을 가지고 있으며, 전체 코드 중 절반을 사용하여도 코드간 직교성을 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 위상이 반전되어 있어도 직교성을 유지할 수 있으므로, 위상을 반전시킴과 동시에 2개의 확산 코드 그룹을 절반씩 조합하여 하나의 심볼을 만들어도 수신기에서 코드를 분리해 낼 수 있다.

위상 변조 과정 및 다중화기를 통과할 경우, 확산 코드의 길이 변화가 없으므로 칩 전송율에는 변화가 없다. 이러한 과정을 거쳐 다중화기로부터 출력되는 심볼(S1)은 64M clock을 사용하고, 확산계수가 64일 때, 64Mcps의 전송율을 가진다. 64M clock을 사용할 경우 한 주기의 클럭으로 하나의 칩이 표현가능하며, 하나의 채널에 최대 9Mbps 전송이 가능하다.

또한, 본 발명에 의하면, 데이터 전송을 위해 다수의 서브 채널과 확산기를 통해 전송률을 높임으로써, 인체통신을 사용하는 통신기기에서 데이터 전송 속도를 향상 시킬 있다. 따라서, 통신 기기들 사이에 통신 네트워크 형성을 간편하게 실행하여 고속의 서비스를 빠르게 실행할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 송신기의 클럭 주파수에 따라 상기 다수 비트 선택기로부터 출력되는 출력 신호의 데이터 전송율이 비례적으로 증가함으로써, 위상 변조 장치의 출력 신호의 데이터 전송율을 용이하게 조절할 수 있다.

또한 하나의 직병렬 변환기로부터 출력된 확산 코드 선택 비트를 2개의 확산기에서 나누어 수신하고, 확산기의 출력 신호는 위상 제어 비트를 이용하여 이를 위상변위기에서 함께 수신하여, 제어 신호에 의해 확산 코드들의 순서를 정렬시킴으로써, 확산 코드의 길이를 늘이지 않고도 보다 많은 정보를 전송시켜 전송율을 높일 수 있다.

또한 채널1, 채널2 및 채널3으로 이루어진 3개의 채널을 병렬로 배치하고 이 3개의 채널들의 출력 심볼들을 다수 비트 선택기에서 함께 수신하여, 3개 채널의 심볼 중 다수 비트를 가진 심볼을 다수 비트 선택기에서 출력시킴으로써, 확산 코드의 길이를 늘이지 않고도 많은 정보를 전송시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 변조기의 전체 블록도,
도 2는 도 1에 도시된 변조기에서 채널 1의 확대 구성도,
도 3은 클럭주파수를 변화시킨 경우를 나타낸, 본 발명의 제2 실시예에 따른 변조기의 전체 블록도.
표 1은 입력된 비트(b11~b16, b21~b26, b31~b36)를 받아서 확산기에 의해 선택되어 생성된 확산 신호로서의 왈시 코드(W00~W47) 및 왈시 코드 그룹(WG1~WG6)의 상호 관계를 나타낸 표,
표 2는 직병렬 변환기로부터 출력된 제어 신호로서의 입력 신호(c11~c13)에 의해 출력되는 심볼(SG1_a, SG1_b, SG2_a, SG2_b)과 왈시 코드(WG1_a, WG1_a, WG1_b, WG1_b, WG2_a, WG2_a, WG2_b, WG2_b) 의 코드 구성 예
표 3은 두 개의 확산 신호로서의 왈시 코드(W00)와 왈시 코드(W08)에 의해 생성된 심볼들(SG1, SG2)의 구성 예,
표 4는 다수 비트 선택기(Majority bit selector)에서의 입력 심볼(S1, S2, S3)과 출력 신호의 진리표.

도1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 확산 코드 발생 장치(2)는 직병렬 변환기(Serial - to - Parallel, 4, 6, 8), 확산기((Spreader, 12, 14, 32, 34, 52, 54), 위상 변위기(XOR, 16, 18, 36, 38, 56, 58), 다중화기(Multiplexer, 20, 40, 60) 및 다수 비트 선택기(70)로 구성되어 있다. 본 발명의 제1 실시예에서는 위상 변조 장치(2)에 입력되는 입력 신호는 3개의 채널(10, 30, 50)로 분산되며, 1개의 채널당 1개의 직병렬 변환기(4, 6, 8), 2개의 확산기(12, 14, 32, 34, 52, 54), 2개의 위상 변위기(16, 18, 36, 38, 56, 58) 및 1개의 다중화기(20, 40, 60)로 구성되어 있다. 3개의 다중화기(20, 40, 60)로부터 출력된 심볼을 수신하도록 1개의 다수 비트 선택기(Majority bit selector, 70)가 3개의 채널(10, 30, 50)과 접속되어 있다

직렬로 입력된 다수 비트의 입력 신호를 병렬로 변환하도록 각 채널당 1개씩의 직병렬 변환기가 설치되어 있다. 1채널(10, 30, 50)당 2개의 확산기들(12, 24, 32, 34, 52, 54)이 상기 직병렬 변환기(4, 6, 8)로부터 출력된 출력된 비트 신호들을 조합하여 하나의 확산 코드를 선택하고 상기 직병렬 변환기(4, 6, 8)를 통해 출력된 위상 제어 비트를 이용하여 선택된 확산 코드의 위상를 변조하는 위상변위기(16, 18, 36, 38, 56, 58)를 거쳐 다중화기로 입력된다. 위상변조기를 통과한 두 개의 확산 코드들은 확산코드들의 절반(half) 부분과 나머지 절반 부분이 직교성(Orthogonal characteristic)을 유지하며 다중화기(20, 40, 60)에 입력된다.

본 발명 특허의 도면에서 확산기들(12, 14, 32, 34, 52, 54)을 통해 출력된 신호(WG1 ~ WG6)는 위상 변위기(16, 18, 36, 38, 56, 58)를 거쳐 MUX(20, 40, 60)로 입력된다. 위상 변위기는 입력된 확산코드의 위상을 반전하는 기능을 수행하는 것으로 직병렬 변환기(4, 6, 8)를 통해 생성된 제어 신호 (Cx1, Cx2, where x=1, 2, 3)를 통해 위상변화를 제어하게 된다. 이러한 위상 변위기는 XOR로 간단히 구현될 수 있으므로, 이하 본 발명의 설명에서는 위상 반전 기능을 수행하는 확산코드의 위상변위기를 XOR로 표시하기로 한다.

1 채널(10. 30, 50)당 2개의 위상 변위기(16, 18, 36, 38, 56, 58)는 상기 확산기들로부터 출력된 확산 코드들을, 제어 신호에 포함된 명령에 따라 위상을 반전시키고 정렬하여, 정렬된 심볼(SG1 ~ SG6)을 생성하도록 위상 변위기(16, 18, 36, 38, 56, 58) 1개 당 1개씩의 확산기(12, 14, 32, 34, 52, 54)에 접속되어 있다. 상기 위상 변위기(16, 18, 36, 38, 56, 58)는 상기 위상 변위기(16, 18, 36, 38, 56, 58)에 입력된 확산 코드들을 순서대로 정렬하여 위상 변조시키도록 익스클루시브 오어 게이트(XOR, Exclusive OR gate) 게이트로 구성되어 있다.

다중화기(20, 40, 60)는 상기 직병렬 변환기(4, 6, 8)로부터 출력된 제어 신호에 따라, 상기 2개의 위상 변위기(16, 18, 36, 38, 56, 58) 로부터 출력된 심볼들(SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6)을 순서에 맞추어 출력하도록 상기 2개의 위상 변위기(16, 18, 36, 38, 56, 58) 에 접속되어 있다. 이 경우, 상기 다중화기들(20, 40, 60)의 입력 신호와 출력 신호의 확산코드 길이가 동일하게 하기 위해, 상기 다중화기(20, 40, 60)에 입력된 하나의 확산 코드의 절반을 먼저 출력하고 확산 코드의 나머지 절반을 그 다음에 출력하도록, 상기 다중화기들(20, 40, 60)은 상기 위상 변위기(16, 18, 36, 38, 56, 58)들에 각각 접속되어 있다.

상기 하나의 다수 비트 선택기(70)는 상기 각 채널(10. 30, 50)의 다중화기들(20, 40, 60)로부터 출력된 다수의 위상 변조된 확산 코드 신호(S1~S3)를 받아서 상기 다수의 위상 변조된 확산 코드 신호를 구성하는 각 칩 중 동일한 시점의 3개의 칩 중 다수에 해당하는 하나의 칩을 출력하도록, 상기 각 채널의 다중화기들(20, 40, 60)에 접속되어 있다. 이 경우, 각 채널의 다중화기들(20, 40, 60)로부터 출력되어 상기 다수 비트 선택기(70)에 입력되는 확산코드신호(S1~S3)는 모두가 위상 변조된 확산 코드는 아니며, 상기 직병렬 변환기(4, 6, 8)로부터의 제어신호(C12, C22, C32)에 따라 위상 반전이 된 일부 확산코드(S1~S3)와, 상기 직병렬 변환기(4, 6, 8)로부터의 제어신호(C12, C22, C32)에 따라 위상 반전이 되지 않은 나머지 확산 코드(S1~S3)를 포함하고 있다.

또한, 이 경우, 상기 다중화기(20, 40, 60) 및 상기 다수 비트 선택기(70)에 입력된 입력 신호의 확산 코드 길이와 상기 다중화기(20, 40, 60) 및 상기 다수 비트 선택기(70)로부터 출력된 출력 신호의 확산 코드 길이는 동일하도록, 상기 다수 비트 선택기(70)는 상기 다중화기들(20, 40, 60)에 접속되어 있다.

상기 다수 비트 선택기(70)와 각 채널들(10. 30, 50)의 연결 구조는 도 1에 나타나있으며, 채널1(10), 채널(30) 및 채널3(50)은 병렬로 연결되어 있다. 다수 비트 선택기(70)는 표 4의 진리표에 따라 상기 각 채널들의 출력 심볼들(S1, S2, S3)을 조합하여 출력하도록 상기 채널1(10), 채널2( 20)및 채널3(30)에 접속되어 있다.

이하 상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예의 의한 확산 코드 발생 장치의 작용을 설명한다.

설명을 간략히 하게 위해, 주로 채널1(10)에 대해서 설명이 실행되며, 채널2(20) 및 채널3(30)에 대해서는 채널1(10)에서와 동일 내지 유사한 동작이 반복되므로, 반복된 설명을 생략한다.

도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 27개 비트(Bits)의 입력신호가 직병렬 변환수단(9)에 입력된다. 27개의 비트는 9개의 비트씩 3부분으로 나누어져, 각 9개의 비트는 상기 직병렬 변환 수단(9)의 직병렬 변환기(4), 직병렬 변환기(6) 및 직병렬 변환기(8)로 입력된다.

다음에 채널1(10)에 속한 제1 직병렬 변환기(4)는 병렬로 입력된 9개의 비트 중 6개의 비트(b11, b12, b13, b14, b15, b16)는 확산기(12) 및 확산기(14)로 출력하고, 나머지 3개의 비트 신호(c11, c12, c13)는 상기 위상 변위기(16), 위상 변위기(18) 및 상기 다중화기(20)에 제어 신호로서 출력된다.

다음에, 표 1에 나타낸 바와 같이, 입력된 비트(b11~b16, b21~b26, b31~b36)의 조합을 이용하여 확산기(12, 14)에서는 확산 코드를 생성한다. 이 경우 3개씩의 비트 신호(b11, b12, b13)(b14, b15, b16)(b21, b22, b23)(b24, b25, b26)(b31, b32, b33)(b34, b35, b36)가 각 채널(10, 30, 50)당 설치된 2개씩의 확산기(12, 14, 32, 34, 52, 54)에 입력된다. 각 확산기(12, 14, 32, 34, 52, 54)는 입력된 3개의 비트 신호를 조합하고 매핑시켜 표 1및 도 2에 나타낸 바와 같이, 왈시 코드 그룹으로 이루어진 확산 코드 그룹(WG1, WG2, WG3, WG4, WG5, WG6)을 생성하여, 상기 확산 코드 그룹(WG1, WG2, WG3, WG4, WG5, WG6)을 상기 위상 변위기(XOR, 16, 18, 36, 38, 56, 58)로 출력한다.

즉, 확산기(12)에 입력된 비트(b11~b13)는 확산 코드 그룹(왈시 코드 그룹 WG1)을 구성하는 확산 코드 8개(W00~W07) 중 하나의 코드로 매핑된다. 또한 다른 확산기(14)에 입력된 입력된 비트(b14~b16)는 확산 코드 그룹(WG2)에 해당하는 확산 코드 8개(W08~W15) 중 하나의 코드로 매핑된다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 총 6개의 각 확산 코드 그룹은(WG1, WG2, WG3, WG4, WG5, WG6)은 8개씩의 확산 코드(W00, W01, W02, W03, W04, W05, W06, W07) (W08, W09, W10, W11, W12, W13, W14, W15) (W16, W17, W18, W19, W20, W21, W22, W23) (W24, W25, W26, W27, W28, W29, W30, W31) (W32, W33, W34, W35, W36, W37, W38, W39) (W40, W41, W42, W43, W44, W45, W46, W47)로 구성되며, 각 확산 코드는 왈시코드(Walsh code)이다

이 경우 상가 직병렬 변환 수단(9)에 입력되는 입력신호(IN)의 전송율은 예를 들면, 9M bps(Mega Bit per Second)이고, 상기 직병렬 변환기(4, 6, 8)로부터 상기 확산기(12, 14, 32, 34, 52, 54)들에 입력되는 1비트씩의 각 신호들은 1M sps(Mega Symbols per Second)의 전송율을 갖게 된다.

Input Data			Walsh Code	Walsh Code Group	Input Data			Walsh Code	Walsh Code Group
b11	b12	b13	Walsh Code	Walsh Code Group	b14	b15	b16	Walsh Code	Walsh Code Group
0	0	0	W00	WG1	0	0	0	W08	WG2
0	0	1	W01		0	0	1	W09
0	1	0	W02		0	1	0	W10
0	1	1	W03		0	1	1	W11
1	0	0	W04		1	0	0	W12
1	0	1	W05		1	0	1	W13
1	1	0	W06		1	1	0	W14
1	1	1	W07		1	1	1	W15
Input Data			Walsh Code	Walsh Code Group	Input Data			Walsh Code	Walsh Code Group
b21	b22	b23	Walsh Code	Walsh Code Group	b24	b25	b26	Walsh Code	Walsh Code Group
0	0	0	W16	WG3	0	0	0	W24	WG4
0	0	1	W17		0	0	1	W25
0	1	0	W18		0	1	0	W26
0	1	1	W19		0	1	1	W27
1	0	0	W20		1	0	0	W28
1	0	1	W21		1	0	1	W29
1	1	0	W22		1	1	0	W30
1	1	1	W23		1	1	1	W31
Input Data			Walsh Code	Walsh Code Group	Input Data			Walsh Code	Walsh Code Group
b31	b32	b33	Walsh Code	Walsh Code Group	b34	b35	b36	Walsh Code	Walsh Code Group
0	0	0	W32	WG5	0	0	0	W40	WG6
0	0	1	W33		0	0	1	W41
0	1	0	W34		0	1	0	W42
0	1	1	W35		0	1	1	W43
1	0	0	W36		1	0	0	W44
1	0	1	W37		1	0	1	W45
1	1	0	W38		1	1	0	W46
1	1	1	W39		1	1	1	W47

다음에 상기 채널1(10)의 2개의 위상 변위기(16, 18)에서는 상기 2개의 확산기(12, 14)로부터 각각 확산 코드 그룹을 수신한다. 이 경우, 상기 확산기(12, 14)들로부터 위상 변위기(16, 18)로 전달되는 확산 코드 그룹(WG1, WG2) 전송율은 64M cps(Chip per Second)의 속도를 가진다.

이어서 상기 위상 변위기(16, 18)는 상기 직병렬 변환기(4, 6, 8)로부터 별도로 수신된 제어 신호(C11, C12)의해, 상기 확산기(12, 14)로부터 수신된 확산 코드 그룹(WG1, WG2)의 확산 코드들을 위상 변조 시킨다. 다음에, 상기 위상 변위기(16, 18)으로부터 위상 변조된 확산 코드(SG1, SG2)가 상기 다중화기(20)로 출력된다.

표1에 표시된 예에는 총 64개의 확산 코드 중 48개만을 이용하고 있으므로, 다른 48개의 조합의 선택도 가능하다. 또한 확산 계수가 128일 경우, 128개의 확산 코드 중 48개를 선택할 경우 하나의 채널을 통해 다른 확산 코드를 사용하는 송신기가 동시에 존재할 수 있다. 또한 이러한 선택가능한 확산 코드의 조합을 표로 구성하고 이 조합을 패킷의 헤더를 통해 전달함으로써 암호화에 대한 응용도 가능하며, 다중 사용자 문제도 해결할 수 있다.

이에 대한 진리표를 표 2에 정리하였다. 입력 신호 c11 혹은 c12이 logical high 값을 가지면 상기 위상 변위기(16, 18)에 입력된 확산 코드 그룹(WG1, WG2)이 반전되어 출력된다. 입력 신호(c13)은 상기 다중화기(20)에서 두 개의 위상 변위기(16, 18)를 통해 출력된 두 종류의 확산 코드를 입력 받아 하나의 심볼로 만드는 제어 신호로 사용된다. 상기 다중화기(20)에 입력되는 두개의 확산 코드는 코드 간 직교성을 가지고 있으며, 전체 코드 중 절반의 길이의 코드를 사용하여도 이러한 특성은 유지된다. 표 2에서 아래첨자 a와 아래 첨자 b는 코드 배열의 순서를 나타낸다. 아래첨자 a가 포함된 확산 코드(WG1 ~ WG8) 혹은 심볼(SG1 ~SG8)은 합한 확산 코드의 앞부분에 배치되는 것을 의미하며 아래첨바b가 포함된 확산 코드(WG1 ~ WG8) 혹은 심볼(SG1 ~SG8)은 합한 확산 코드의 뒷부분에 배치되는 것을 의미한다.

또한 위상이 반전되어 있어도 직교성을 유지할 수 있으므로, 위상을 반전시킴과 동시에 2개의 확산 코드 그룹을 절반씩 조합하여 하나의 심볼인 확산 코드를 만들어도, 추후에 위상 변조 장치로부터 위상 변조된 확산 코드를 수신한 수신기에서 확산 코드를 분리해 낼 수 있다.

Input Data			S1
c11	c12	c13	Symbol Group (SG1, SG2)	Walsh Code (WG1, WG2)
0	0	0
1	0	0
0	1	0
1	1	0
0	0	1
1	0	1
0	1	1
1	1	1

이와 같이 다중화기(20)에 입력된 두 개의 확산 코드(SG1, SG2)의 절반씩을 이용하여 하나의 심볼(S1)을 만들고, 이때 상기 직병렬 변환기(4)로부터 상기 다중화기(20)에 입력된 입력 신호(c13)는 입력된 두 개의 확산 코드 중 어느 코드를 앞에 위치시키는지에 대한 제어 신호로 사용된다.

한편, 표 1에 나타나지 않은 부분을 예를 들어 설명하면, 입력 신호 b11, b12, b13이 모두 0이면, W00에 매핑되고 c11이 0일 경우, SG1은 Walsh code 0가 된다. 또한 입력 신호 b14, b15, b16이 모두 0이면, W08에 매핑되고 c12이 0일 경우, SG2는 Walsh code 8이 된다. c13이 0이면 심볼 S1을 구성하는 2개의 구간 중 첫 번째 구간(1~32)이 SG1에 의해 구성되고, 두 번째 구간(33~64)은 SG2에 의해 구성된다. 상기 다중화기는 상기 위상 변위기(16, 18)로부터 순서가 정렬된 심볼(SG1, SG2)들을 받아, 심볼(SG1, SG2)들을 다중화(Multiplexing)한 다음, 다중화된 심볼(S1)을 상기 다수 비트 선택기(70)를 향하여 직렬(Serial)로 출력한다.

표 3은 제어 신호 c11~c13에 의해 제어되는 코드 선택 동작에 의해, 상기 다중화기(20)로부터 출력되는 심볼(S1)의 구성을 보여주고 있다. 64 칩으로 구성된 두 개의 칩(혹은 코드)을 절반으로 나누어 하나의 심볼(S1)로 구성함으로써 출력 신호는, 직병렬 변환 수단(9)에 입력된 하나의 확산 코드와 동일한 코드 길이를 갖게 된다. 도 2의 상단에 표시된 것처럼, 입력 신호(IN1)가 9Mbps의 비트 전송율을 가지고 있다면, 직병렬 변환기(4)를 거쳐 9개의 비트는 하나의 심볼로 매핑되고, 이 때의 심볼 전송율은 1Msps로 낮아진다. 다음에 확산기(12, 14)를 거치며 생성된 확산 코드(W00, W01, W02, W03, W04, W05, W06, W07) (W08, W09, W10, W11, W12, W13, W14, W15)는, 상기 위상 변위기(16, 18)에 입력된다.

Symbol
code number
code sequency	1	2	3	...	30	31	32	33	34	35	...	62	63	64
code

이어서, 상기 직병렬 변환기(4)로부터 별도로 출력된 제어 신호(c11와 c12)에 의해, 각각 위상 변위기(16, 18)에서 위상 변조 과정 및 순서 정렬 과정을 거쳐 심볼(SG1, SG2)이 상기 다중화기(20)로 입력된다. 상기 심볼(SG1, SG2)이 다중화기(20)를 통과할 경우, 확산 코드의 길이 변화가 없으므로 칩 전송율에는 변화가 없다. 이러한 과정을 거쳐 다중화(20)로부터 출력되는 심볼(S1)은 64Mcps의 전송율을 가진다. 따라서, 64MHz clock을 사용할 경우 한 주기의 클럭으로 하나의 칩이 표현가능하며, 도 2에 표시된 바와 같이, 하나의 채널에 최대 9Mbps 전송이 가능하다.

이어서, 상기 다중화기(20, 40, 60)로부터 다중화된 심볼(S1, S2, S3)을 받아 상기 다수 비트 선택기(70)에서는 상기 채널1(10), 채널2(30), 및 채널3(50)으로부터 3개의 심볼(S1, S2, S3) 을 받아서, 표 4의 진리표에 따라 출력 심볼(OUT)을 출력한다.

이 경우 상기 위상 변위기(16, 18, 36, 38, 56, 58)로부터 출력된 심볼들(SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6)과, 상기 (20, 40, 60)로부터 출력된 심볼(S1, S2, S3)들 및 상기 다수 비트 선택기(70)로부터 출력된 심볼(OUT)은, 상기 직병렬 변환기(4, 6, 8)에 9M bps의 전송율을 가진 입력 신호(IN)가 입력되었을 경우 모두 동일하게 64M cps(Chip per Second)의 속도를 가진다.

Input chip			OUT
S1	S2	S3
0	0	0	0
1	0	0	0
0	1	0	0
1	1	0	1
0	0	1	0
1	0	1	1
0	1	1	1
1	1	1	1

한편, 제2 실시예로서, 상기 직병렬 변화 수단(9)에 입력되는 시스템 클럭 주파수로서, 본 발명의 제1 실시예와 같은 64MHz 클럭(clock)을 사용할 경우, 최대 27Mbps의 전송율을, 128MHz 클럭을 사용할 경우 최대 54Mbps의 전송율을 가짐으로써, 클록 주파수와 전송율에 가변성을 가질 수 있다. 참고로, 본 발명의 제1 실시예에서는 64MHz 클럭(clock)을 사용할 경우, 9Mbps의 입력 데이터 전송율을 나타내는 구성을 나타내었었다.

즉, 위에서 언급한 바와 같이 입력데이터 전송 속도는 시스템 클럭에 의해 결정되는 것으로, 시스템 클럭이 64MHz인 상태에서 54Mbps의 입력이 인가될 수 없으므로, 시스템 클럭에 의해 전송할 수 있는 최대 전송율이 결정되며, 높은 확산 계수를 사용하게 되면 전송율을 낮추면서도 확산 이득을 더 얻을 수 있는 가변성을 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 제3 실시예로서, 도 3의 윗부분에 표시된 바와 같이, 상기 직병렬 변환 수단(9)의 각 직병렬 변환기(4, 6, 8)에 입력되는 시스템 클럭을, 제1 실시예에서 보다 2배 높인 128MHz로 높혀 사용할 경우, 최대 전송율이 제1 실시예에 비해 2배 증가하여 54Mbps을 전송하며, 다수 비트 선택기(70)에서의 출력 신호의 전송율은 제1 실시예에 비해 2배인 128M cps가 될 수 있다. 이와 같이 직병렬 변환 수단(9)에 입력되는 입력 신호의 클록 주파수에 따라 다수 비트 선택기(70)에서 출력되는 심볼의 칩 전송률을 조정할 수 있다.

또한 채널1(10), 채널2(30) 및 채널3(50)으로 이루어진 3개의 채널을 병렬로 배치하고 이 3개의 채널들의 출력 심볼들(S1, S2, S3)을 다수 비트 선택기에서 함께 수신하여, 3개 채널의 심볼(S1, S2, S3) 중 다수 비트를 가진 심볼을 다수 비트 선택기에서 출력시킴으로써, 확산 코드의 길이를 늘이지 않고도 많은 정보를 전송시킬 수 있다.

확산 코드의 길이를 늘리지 않고도 보다 많은 정보를 전송시켜 높일 수 있다.

또한 하나의 직병렬 변환기(4, 6, 8)로부터 출력된 확산 코드를 2개의 확산기(12, 14, 32, 34, 52, 54)에서 나누어 수신하고 이를 위상 변위기(SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6) 에서 수신하여, 제어 신호에 의해 확산 코드 그룹들(WG1, WG2, WG3, WG4, WG5, WG6)의 순서를 정렬시킴으로써, 확산 코드의 길이를 늘이지 않고도 보다 많은 정보를 전송시켜 전송율을 높일 수 있다.

본 발명은 현재 확산 코드를 사용하는 이동통신 및 제한된 대역폭을 갖는 유선통신의 성능을 향상 시킬 수 있는 변조 방식을 제공함으로써, 개인 휴대 통신 기기 등 모바일 기기나 인체 및 근거리 통신과 같이 시장성이 큰 분야에 적용될 수 있다. 또한, 확산 코드를 이용하는 본 기술은 보다 향상된 속도의 데이터를 전송하기 위해 제한된 확산 코드를 사용하는 송신기에 적용 가능하며, 유선 및 무선 등 고속의 전송률이 필요한 분야에 활용될 수 있다.

*도면의 주요 부분에 대한 설명 *
4, 6, 8 : 직병렬 변환기 9 : 직병렬 변환 수단
10, 30, 50 : 채널 12, 14, 32, 34, 52, 54 : 확산기
16, 18 : 위상 변위기 20, 40, 60 : 다중화기
70: 다수 비트 선택기,
OUT, S1, S2, S3, SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6 : 심볼
WG1, WG2, WG3, WG4, WG5, WG6 : 확산 코드 그룹
(W00, W01, W02, W03, W04, W05, W06, W07)
(W08, W09, W10, W11, W12, W13, W14, W15)
(W16, W17, W18, W19, W20, W21, W22, W23)
(W24, W25, W26, W27, W28, W29, W30, W31)
(W32, W33, W34, W35, W36, W37, W38, W39)
(W40, W41, W42, W43, W44, W45, W46, W47) : 확산 코드

Claims

입력 비트의 조합을 통해 확산 코드를 출력하는 확산기와,
상기 확산기로부터 출력된 확산 코드와 위상 정보를 결정하는 비트를 입력받아 위상 변조된 확산 코드를 출력하는 두 개의 확산 코드 위상 변위기;
상기 두 개의 확산 코드 위상 변위기로부터 출력되는 두 개의 확산 코드를 입력받고, 입력된 두 개의 확산 코드 중 출력 순서를 정의하는 비트를 별도로 입력 받아 상기 입력 확산 코드의 길이와 같은 확산 코드를 출력하는 다중화기로 이루어진 확산 코드 발생 장치.
삭제
청구항 1에서, 상기 다중화기는 제어 신호에 의해 두 확산 코드 중 하나의 확산 코드의 절반의 길이인 32비트의 임의의 코드를 먼저 출력하고 나머지 절반을 다른 입력 확산 코드로 출력하여 입력과 동일한 확산 길이를 갖는 확산 코드를 생성하는 것을 특징을 하는 확산 코드 발생 장치.
청구항 1 과 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 확산기에서 확산 코드를 생성하도록 상기 확산기에 입력되는 입력 신호들과,
상기 확산 코드의 위상변위를 결정하도록 상기 위상 변위기에 입력되는 비트 및,
그리고 다중화기에 입력되는 비트들을 생성하는 직병렬 변환기를 추가로 포함하는 확산 코드 발생 장치.
청구항 1에서, 입력 비트의 조합을 통해 선택되는 상기 확산 코드들은 직교성을 가지는 확산 코드인 것을 특징으로 하는 확산 코드 발생 장치.
청구항 1과 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위상 변위기는 익스클루시브 오어 게이트(XOR)인 것을 특징으로 하는 확산 코드 발생 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 직병렬 변환기들과 상기 확산기를 구동하는 클록 주파수의 증가에 따라, 상기 직병렬 변환기에 입력되어 상기 다중화기로부터 출력되는 위상 변조 신호의 전송율이 비례적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 확산 코드 발생 장치.
입력 비트의 조합을 통해 확산 코드를 출력하는 확산기와,
상기 확산기로부터 출력된 확산 코드와 위상 정보를 결정하는 비트를 입력받아 위상 변조된 확산 코드를 출력하는 두 개의 확산 코드 위상 변위기;
두 개의 확산 코드 위상 변위기로부터 출력되는 두 개의 확산 코드를 입력받고, 입력된 두 개의 확산 코드 중에서 출력 순서를 정의하는 비트를 별도로 입력 받아 입력 확산 코드의 길이와 같은 확산 코드를 출력하는 다중화기와;
다수의 상기 다중화기로부터 출력되는 다수의 확산 코드를 입력받아 입력 확산 코드와 동일한 확산 코드길이를 갖는 확산 코드를 출력하는 다수비트선택기로 구성된 확산 코드 발생 장치.
삭제
청구항 8에서, 상기 다중화기는 제어 신호에 의해 두 확산 코드 중 하나의 확산 코드의 절반을 먼저 출력하고 나머지 절반을 다른 입력 확산 코드로 출력하여 입력과 동일한 확산 길이를 갖는 확산 코드를 생성하는 것을 특징을 하는 확산 코드 발생 장치.
청구항 8과 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 확산기에서 확산 코드를 생성하도록 상기 확산기에 입력되는 입력 신호들과,
상기 확산 코드의 위상변위를 결정하도록 상기 위상 변위기에 입력되는 비트 및,
그리고 다중화기에 입력되는 비트들을 생성하는 직병렬 변환기를 추가로 포함하는 확산 코드 발생 장치.
청구항 8에서, 입력 비트의 조합을 통해 선택되는 상기 확산 코드들은 직교성을 가지는 확산 코드인 것을 특징으로 하는 확산 코드 발생 장치.
청구항 8과 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위상 변위기는 익스클루시브 오어 게이트(XOR)인 것을 특징으로 하는 확산 코드 발생 장치.
청구항 11에 있어서, 상기 직병렬 변환기들, 상기 확산기 및 상기 다중화기를 구동하는 클록 주파수의 증가에 따라, 상기 직병렬 변환기에 입력되어 상기 다수 비트 선택기로부터 출력되는 위상 변조 신호의 전송율이 비례적으로 증가하는 것을 특징으로 하는, 확산 코드 발생 장치.