KR19990023349A

KR19990023349A - 스펙트럼확산 통신장치

Info

Publication number: KR19990023349A
Application number: KR1019980031712A
Authority: KR
Inventors: 아키코 나루세; 아라타 오바야시; 겐 나카무라
Original assignee: 니시무로 타이죠; 가부시기가이샤 도시바
Priority date: 1997-08-04
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 1999-03-25
Also published as: KR100276952B1; CN1213905A; US6263010B1; EP0896437A2; EP0896437A3

Abstract

본 발명은, 서치 수신기에 PN주기 유지 카운터를 설치하여 전원 오프 기간중에 PN부호의 발생위상을 이 카운터에 유지시켜 놓고, 전원 재투입시 파일럿신호의 PN동기포착시에 상기 유지되고 있는 위상을 기준으로 미리 설정한 서치 폭으로 파일럿신호의 PN동기포착동작을 행하는 것으로, 전원 재투입에 따르는 파일럿신호의 동기포착을 단시간에 행할 수 있도록 한 스펙트럼확산 통신장치이다.

Description

스펙트럼확산 통신장치

이 발명은 무선채널 액세스방식으로 부호분할 다원접속(符號分割多元接續 = CDMA; Code Division Multiple Access)방식을 채용한 디지털 셀룰러 무선 시스템에 사용되는 스펙트럼확산 통신장치에 관한 것이다.

근년, 이동통신 시스템에 적용하는 통신방식의 하나로서, 간섭이나 방해에 강한 스펙트럼확산 통신방식이 주목되고 있다. 스펙트럼확산 통신방식은 주로 CDMA방식을 채용한 셀룰러 무선 시스템을 실현하기 위해 사용된다.

CDMA방식을 채용한 셀룰러 무선 시스템은, 예컨대 송신측의 장치에 있어서, 디지털화된 음성데이터나 화상데이터에 대해 PSK 변조방식 등의 디지털 변조방식으로 변조를 행한 다음, 이 변조된 송신데이터를 의사잡음부호(Pseudo Random Noise Code; PN부호) 등의 확산부호를 이용하여 광대역의 베이스 밴드 신호로 변환하고, 그런 다음 무선주파대의 신호로 업 컨버트(up convert)하여 송신한다. 한편, 수신측의 장치에 있어서는, 수신된 무선주파대의 신호를 중간 주파수 혹은 베이스 밴드 주파수의 수신신호로 다운 컨버트(down convert)한 다음, 송신측의 장치에서 사용한 확산부호와 동일한 확산부호를 이용하여 역확산을 행하고, 그런 다음 PSK 복조방식 등의 디지털 복조방식으로 디지털 복조를 행하여 수신데이터를 재생하도록 구성된다.

즉, CDMA방식은 복수의 이동국과 기지국간의 무선통신에 각각 다른 확산부호를 할당함으로써, 각 무선통신간의 채널 세퍼레이션을 확보하도록 한 것이다.

그런데, 이런 종류의 시스템에서는, 이동국이 통신을 개시할 때에, 기지국이 송신하고 있는 파일럿신호(Pilot 信號)의 확산부호에 대해 동기(同期)를 확립하는 것이 필요한 바, 그 동기포착방법으로서 종래부터 예컨대 다음과 같은 방식이 제안되고 있다.

즉, PN부호는 예컨대 2¹⁵의 길이(1주기=26.6msec)를 갖고, 각 기지국은 자국이 관리하는 무선영역마다 각각 PN부호를 미리 설정된 다른 칩 위상(Chip 位相)으로부터 발생시킨다. 이 PN부호의 발생을 개시하는 칩 위상을 오프셋이라 부른다.

각 이동국은, 전원이 투입되면, 우선 자기의 PN부호 발생기로부터 PN부호를 임의로 설정된 초기 기준위상으로부터 칩 위상을 순차적으로 시프트시키면서 발생시킨다. 그리고, 이 PN부호와 기지국으로부터 방송되고 있는 파일럿신호의 PN부호와의 상관치를 감시함으로써, 기지국이 사용하고 있는 PN부호의 오프셋을 서치한다. 이 서치에 의해, 기지국이 사용하고 있는 PN부호의 오프셋이 포착되면, 다음으로 싱크 채널(Sync Channel)을 수신하여, 그 이동통신 네트웍을 식별하기 위한 시스템 식별정보(SID; System Identification)를 조사한다. 그리고, 이 SID가 자신이 미리 등록되어 있는 홈 시스템(Home System)에 대응하는 것이라면, 이후 수신대기상태로 이행한다.

그런데, 이와 같은 종래부터 제안되고 있는 PN부호 동기방식에는 다음과 같이 해결해야 할 과제가 있었다. 즉, 종래의 PN부호 동기방식은, 앞에 설명한 것처럼 이동국이 전원을 투입할 때마다, 임의로 설정된 초기 기준위상으로부터 PN부호를 발생시켜서 파일럿신호의 동기포착동작을 행한다. 이 때문에, 예컨대 이동국이 일단 전원을 오프로 하고, 그 무선영역으로부터 이동하지 않는 채로 전원을 재투입한 경우에도, 이동국은 반드시 초기 기준위상으로부터 PN부호를 발생시켜서 파일럿신호의 동기포착을 행하게 되는 바, 그 결과, 포착대상의 PN부호의 오프셋과 이동국의 초기 기준위상과의 위치관계에 따라서는 PN부호의 동기포착에 긴 시간이 걸리고 있었다.

이 발명은 상기 사정에 착안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 동일 무선영역내 혹은 그 주변에서 멈추고 있는 때의 파일럿신호의 동기포착을 높은 효율로 단시간에 행할 수 있도록 한 스펙트럼확산 통신장치를 제공하는 것에 있다.

도 1은 이 발명에 관한 CDMA 셀룰러 무선시스템의 제1실시형태를 나타낸 개략구성도,

도 2는 도 1에 나타낸 시스템에 있어서 이동국으로 사용되는 스펙트럼확산 통신장치의 구성을 나타낸 회로블록도,

도 3은 도 2에 나타낸 스펙트럼확산 통신장치의 서치 수신기의 구성을 나타낸 회로블록도,

도 4는 제1PN서치제어의 수순과 그 제어내용을 나타낸 플로우 차트,

도 5는 제1PN서치제어에 있어서의 PN부호의 위상시프트동작을 설명하기 위한 도면,

도 6은 제1PN서치제어에 의해 검출된 신호의 수신파형을 나타낸 도면,

도 7은 제2PN서치제어의 수순과 그 제어내용을 나타낸 플로우 차트,

도 8은 제2PN서치제어에 있어서의 PN부호의 위상시프트동작을 설명하기 위한 도면,

도 9는 제2PN서치제어에 의해 검출된 신호의 수신파형을 나타낸 도면,

도 10은 전원 재투입후에 있어서의 아이들 핸드오프 제어의 수순과 그 제어내용을 나타낸 플로우 차트,

도 11은 이 발명의 각 실시형태의 동작설명에 사용하는 타이밍도이다.

상기 목적을 달성하기 위해 이 발명은, 기지국과의 사이에서, 주기성을 갖고 또한 무선영역마다 다른 위상 오프셋이 설정된 확산부호에 의해 디지털신호를 스펙트럼확산하여 전송하는 스펙트럼확산 통신장치에 있어서,

상기 기지국으로부터 송신된 파일럿신호에 대한 동기포착기간중에, 확산부호를 그 위상을 소정량씩 시프트시키면서 발생시키는 확산부호 발생수단, 상기 파일럿신호를 수신하고, 이 파일럿신호와 상기 확산부호 발생수단으로부터 발생된 확산부호의 상관출력을 기초로 상기 파일럿신호를 동기포착하는 신호검색수단에 덧붙여, 확산부호의 위상유지수단을 갖추고 있다. 그리고, 이 위상유지수단에 의해, 상기 신호검색수단에서 동기포착된 파일럿신호의 위상과 시스템 동기 타이밍정보 및 동기포착된 수신신호의 동기 타이밍정보중 적어도 한쪽을 전원차단기간중에 유지하고, 전원 재투입시에 상기 유지된 정보를 기초로 상기 확산부호 발생수단에 의한 확산부호의 발생개시위상을 제어하도록 한 것이다.

따라서, 이 발명에 의하면, 장치의 전원이 오프되어도, 전원의 오프기간중 전원 오프 이전의 확산부호의 위상이 유지되고, 전원이 재투입되면 상기 유지위상을 기초로 파일럿신호의 동기포착동작이 개시된다. 이 때문에, 전회(前回)의 포착위상을 초기위상으로 하여 동기포착이 행하여지게 되고, 그 결과 장치가 동일 무선영역내 혹은 그 주변에서 멈추고 있는 경우에는, 종래에 비해 짧은 시간중에 동기포착이 가능하게 된다.

또한, 상기 전원 재투입시에, 확산부호 발생수단에 의한 확산부호의 발생개시위상을, 전원차단기간중의 유지위상으로부터 소정위상량만큼 늦은 위치에 설정하면 좋다. 이와 같이 하면, 장치가 전원 오프인 기간중에 무선영역내에서 많이 이동하고, 이로써 기지국으로부터 장치까지의 거리가 전원 오프시와 전원투입시에 많이 변화한 경우에도, 기지국으로부터의 파일럿신호의 전반지연시간차(傳搬遲延時間差)를 고려하여 확실성이 높은 동기포착을 행하는 것이 가능하게 된다.

더욱이, 전원 재투입후에, 신호검색수단에 의한 동기포착동작을 감시하여, 확산부호가 소정량 시프트되는 사이에 포착대상의 파일럿신호를 동기포착할 수 없는 경우에는, 확산부호의 발생위상을 미리 정한 기준위상으로 리세트하여, 이 기준위상으로부터 파일럿신호의 동기포착동작을 행하게 하여도 좋다.

이와 같이 하면, 어떤 사정에 의해 포착대상의 파일럿신호를 소정의 위상시프트기간중에 포착할 수 없었던 경우에는, 기준위상으로부터의 동기포착동작으로 이행하기 때문에, 언제나 소정의 위상범위에서 동기포착동작이 반복되는 일은 없게 되고, 이로써 파일럿신호를 확실하게 포착할 수 있다.

더욱이, 상기 전원 재투입에 의해 신호검색수단에서 포착대상의 파일럿신호가 동기포착된 뒤에, 신호검색수단에 다른 파일럿신호에 대한 신호검색동작을 행하게 하고, 확산부호와의 상관치가 상기 포착중인 파일럿신호보다도 큰 다른 파일럿신호가 검출된 경우에는, 이 새롭게 검출된 다른 파일럿신호로 동기포착대상을 바꾸도록 해도 좋다.

이와 같이 하면, 동기포착후에 있어서 수신품질이 보다 높은 파일럿신호로 포착대상을 자동적으로 바꿀 수 있고, 이로써 장치가 무선영역의 경계 부근으로 이동하고 있는 경우나, 전파방해 등에 의해 포착한 파일럿신호의 수신품질이 그 만큼 좋지 않은 경우에, 전파전반조건(電波傳搬條件)이 보다 좋은 파일럿신호를 포착할 수 있다.

(발명의 실시형태)

(제1실시형태)

도 1은 이 발명에 관한 CDMA 셀룰러 무선시스템의 제1실시형태를 나타낸 개략구성도로서, BSa, BSb, BSc는 기지국을 나타내고 있다. 이들 기지국(BSa, BSb, BSc)은 각각 통신회선을 매개하여 도시하지 않은 이동통신 제어국에 접속되고, 이 이동통신 제어국으로부터 더욱이 공중망으로 접속되고 있다. 또한, 각 기지국(BSa, BSb, BSc)은 각각 셀(Cell)이라 불리우는 무선 존(無線 Zone; Ea, Eb, Ec)을 형성하고 있다. 이들 무선 존(Ea, Eb, Ec)은 각각 섹터(Sector)라 불리우는 3개의 무선영역(a1, a2, a3, b1, b2, b3, c1, c2, c3)으로 분할되어 있다. 각 기지국(BSa, BSb, BSc)은 이들의 섹터(a1, a2, a3, b1, b2, b3, c1, c2, c3)마다 송신 확산부호의 오프셋값(Offset 値)을 상호 다른 값으로 설정하고 있다.

이동국(PS)은 상기 각 무선 존(Ea, Eb, Ec)내에 있어서, 무선채널을 매개하여 대응하는 기지국과 접속되어 통신이 가능하게 된다. 상기 무선채널의 액세스방식으로는 CDMA방식이 사용된다. 이동국(PS)은 전원투입시에 기지국이 송신하고 있는 파일럿신호의 PN부호에 대한 동기포착동작을 행한다. 이 동기포착동작은, 앞에 설명한 것처럼 섹터마다 다른 PN부호의 오프셋중에서 자기장치가 위치하는 섹터에 대응하는 PN오프셋을 서치하는 것에 의해 행하여진다.

도 2는 상기 이동국(PS)으로 사용되는 스펙트럼확산 통신장치의 구성을 나타낸 회로블록도이다.

동 도면에 있어서, 마이크로폰(10a)으로부터 출력된 통화자의 송화음성신호는 아날로그/디지털 변환기(A/D; 11a)에서 디지털신호로 변환된 다음, 음성부호화/복호화기[이하, 보코더(Vocoder)라 칭함; 12]에서 부호화되고, 그런 다음 제어회로(13)에 입력된다. 제어회로(13)에서는 상기 보코더(12)로부터 출력된 부호화 송화신호에 제어신호 등을 부가하고, 이것에 의해 전송데이터가 생성된다.

이 전송데이터는 데이터 생성회로(14)에서 오류검출부호 및 오류정정부호가 부가된 다음 컨볼루션 부호화기(Convolution 符號化器; 15)에서 부호화되고, 더욱이 인터리브회로(16)에 의해 인터리브를 위한 처리가 실시된다. 그리고, 이 인터리브회로(16)로부터 출력된 전송데이터는 스펙트럼확산기(17)에서 PN부호에 의해 광대역의 신호로 스펙트럼확산된다. 이 스펙트럼확산된 송신신호는 디지털 필터(18)에서 불필요한 주파수성분이 제거된 다음 디지털/아날로그 변환기(D/A; 19)에 의해 아날로그신호로 변환된다. 그리고, 이 아날로그 송신신호는 아날로그 프론트/엔드(20)에서 소정의 무선채널 주파수로 업 컨버트됨과 더불어 소정의 송신전력레벨로 전력증폭된 다음, 안테나(21)로부터 도시하지 않은 기지국(BSa, BSb, BSc)을 향해 송신된다.

한편, 안테나(21)에서 수신된 무선신호는 아날로그 프론트/엔드(20)에 있어서 저잡음증폭됨과 더불어, 중간 주파수 또는 베이스 밴드 주파수로 다운 컨버트된다. 그리고, 이 아날로그 프론트/엔드(20)로부터 출력된 수신신호는 아날로그/디지털 변환기(A/D; 22)에서 소정의 샘플링 주기로 디지털신호로 변환된 다음, 서치 수신기(23) 및 3개의 핑거회로(Finger回路; 24, 25, 26)에 각각 입력된다.

핑거회로(24, 25, 26)는 각각 초기포착부, 클록후미부 및 데이터복조부를 갖추고 있다. 그 중 데이터복조부는 기지국으로부터 도래한 수신전송신호를 스펙트럼 역확산시키고, 더욱이 적분 덤프 필터(積分 Dump Filter)에서 1심볼기간에 걸쳐서 적분한다. 한편, 핑거회로를 3개 설치한 이유는, 멀티 패스 수신신호(Multi Pass 受信信號)를 패스 다이버시티 효과를 이용하여 높은 SN비로 수신하기 위해, 또한 통신중에 접속처의 기지국을 무선채널을 절단하지 않고 바꾸는 소위 소프트 핸드오프를 행하기 위한 것이다.

상기 각 핑거회로(24, 25, 26)에 의해 복조된 각 심볼은 동기정보와 더불어 심볼합성기(27)에 입력되어 상호 합성된다. 그리고, 이 합성된 복조심볼은 타이밍정보와 더불어 디인터리브회로(28)에 입력되고, 이 디인터리브회로(28)에서 디인터리브처리가 실시된다. 이어서, 이 디인터리브후의 복조심볼은 비터비 복호기(29)에서 비터비 복호되고, 더욱이 이 비터비 복호후의 복조심볼은 오류정정회로(30)에서 오류정정 복호화처리되어 수신데이터로 된 다음 제어회로(13)에 입력된다. 제어회로(13)에서는 상기 입력된 수신데이터가 음성데이터와 제어데이터로 분리된다. 그 중 음성데이터는 보코더(12)에서 음성복호된 다음 디지털/아날로그 변환기(D/A; 11b)에서 아날로그신호로 변환되고, 그런 다음 스피커(10b)로부터 확성출력된다.

한편, 키입력부 및 표시부(31)는 사용자가 다이얼 데이터나 제어데이터 등의 키입력을 행하거나, 또한 이동국(PS)의 동작상태에 관한 각종 정보를 표시하기 위해 설치되어 있다. 이 키입력부 및 표시부(31)의 동작은 제어회로(13)에 의해 제어된다.

상기한 서치 수신기(23)는 기지국(BSa, BSb, BSc)으로부터 방송되고 있는 파일럿신호의 PN부호를 서치하여 그 오프셋을 포착하기 위한 것으로, 다음과 같이 구성된다. 도 3은 그 구성을 나타낸 회로블록도이다.

즉, 아날로그 프론트/엔드(20)에서 수신되고, 더욱이 A/D변환기(22)에서 디지털신호로 변환된 파일럿신호는 상관기(232)에 입력된다. 이 상관기(232)에서는 상기 수신 파일럿신호와 PN부호 발생회로(231)로부터 발생된 PN부호와의 상관이 취해지고, 그 상관치는 신호검색회로(233)에 입력된다. 신호검색회로(233)에서는 상기 상관치를 기초로 수신전력정보(RSSI)가 검출되고, 이 RSSI의 검출치는 제어회로(13)에 입력된다.

또한, 본 실시형태의 서치 수신기(23)에는 PN주기 유지 카운터(234)가 설치되어 있다. 이 PN주기 유지 카운터(234)는 장치의 전원이 오프된 뒤에도 백업전원(32)으로부터 공급되는 전력에 의해 동작하여, 전원이 오프되기 전의 PN부호 발생회로(231)의 PN부호 발생주기를 유지시킨다. 그리고, 전원 재투입시에, 이 유지되고 있는 PN부호의 발생 위상을 PN부호 발생회로(231)에 초기위상으로 부여한다.

제어회로(13)는 예컨대 마이크로컴퓨터를 주제어부로 갖추고 있고, 통신동작에 관한 통상의 각종 제어기능에 덧붙여, 제1PN서치제어수단(13a)과 제2PN서치제어수단(13b)을 갖추고 있다.

제1PN서치제어수단(13a)은 후술할 제2PN서치제어수단(13b)에 의해 PN부호동기를 취할 수 없는 경우에 실행되는 것으로, 이동국(PS)마다 임의로 설정된 PN부호의 초기 기준위상을 PN부호 발생회로(231)에 부여하고, 이 초기 기준위상으로부터 파일럿신호의 PN서치를 위한 PN부호 시프트동작을 개시시킨다.

제2PN서치제어수단(13b)은 이동국(PS)이 전원 오프시 무선영역에 머문채로 전원을 재투입한 경우에 실행되는 것으로, PN주기 유지 카운터(234)에서 유지하고 있는 PN부호의 위상정보를 초기위상으로 PN부호 발생회로(231)에 부여하고, 이 위상으로부터 수신 파일럿신호의 PN서치를 위한 PN부호 시프트동작을 개시시킨다. 한편, 상기 PN주기 유지 카운터(234)에 유지하는 PN부호의 위상정보는 도 11에 나타낸 것처럼 싱크 채널(Sync Channel) 포착시의 이동국(PS)의 기준 타이밍, 결국 시스템 타임으로부터 포착 기지국의 오프셋분 만큼 늦은 타이밍이다.

다음으로, 이상과 같이 구성된 이동국에서의 PN서치동작을 설명한다.

이동국(PS)에 있어서 전원이 투입되면, 제어회로(13)는 제2PN서치제어수순에 따라 PN서치제어를 개시한다. 도 7은 그 수순을 나타낸 플로우 차트이다.

즉, 제어회로(13)는 스텝 7a에서 서치 수신기(23)의 PN부호 발생회로(231)에 대해, PN주기 유지 카운터(234)에서 유지하고 있는 PN부호의 위상정보를 초기위상으로 부여함과 더불어, PN부호의 서치 폭을 지정한다. 이 서치 폭은 이동국(PS)이 전원 오프시점으로부터 섹터내에서 이동한 경우에, 이동전과 이동후의 파일럿신호의 전반시간차(傳搬時間差)를 흡수하여 PN부호동기를 확실히 포착할 수 있도록 하기 위한 것으로, 섹터의 최대 지름에 대응하는 전반지연시간차보다도 큰 값으로 설정된다. 예컨대, 이동국(PS)이 10㎞ 이동하면 파일럿신호의 전반지연시간차는 PN부호의 약 40칩만큼으로 된다. 따라서 섹터의 최대 지름이 10㎞인 시스템이라면, PN부호의 서치 폭은 ±50칩으로 설정된다.

PN부호 발생회로(231)는 상기 PN주기 유지 카운터(234)에서 유지되고 있는 PN부호 위상, 예컨대 오프셋2로부터 50칩을 감산한 위상을 초기치로 설정하고, 이후, 제어회로(13)의 지시에 따라 PN부호의 위상을 1칩씩 시프트시키면서 PN부호의 발생을 행한다. 서치 수신기(23)에서는 이 PN부호가 1칩 시프트될 때마다 수신 파일럿신호와 상기 PN부호의 상관치가 상관기(232)에서 구해지고, 더욱이 이 상관치를 기초로 신호검색회로(233)에서 RSSI레벨이 검출된다.

제어회로(13)는 스텝 7b에서 상기 RSSI레벨을 문턱치와 비교하여, 문턱치 이하라면 파일럿신호의 PN부호 위상을 아직 검출할 수 없다고 판단하여 스텝 7c로부터 스텝 7d로 이행한다. 그리고, 미리 설정된 서치 폭(±50칩) 범위의 PN서치가 종료했는지 아닌지를 판정하고, 종료하고 있지 않다면 스텝 7e로 이행하여 여기에서 PN부호 발생회로(231)로부터 발생되는 PN부호의 발생위상을 1칩 더 시프트시켜서 스텝 7b에 의한 RSSI레벨과 문턱치의 레벨 판정을 행한다. 이후 마찬가지로, 설정된 서치 폭(±50칩)의 범위내에서 문턱치를 넘는 RSSI가 검출되기까지 이상의 처리를 반복한다. 도 8은 이 PN서치동작에서의 PN부호의 위상변화를 나타낸 것이다.

이상의 서치동작중에 PN부호 발생회로(231)로부터 발생되는 PN부호의 위상이, 기지국(BSa)이 섹터(a2)로 송신하고 있는 파일럿신호의 PN오프셋2와 일치했다고 하자. 그러면, 서치 수신기(23)로부터 출력된 RSSI레벨이 도 9에 나타낸 것처럼 문턱치를 넘는다. 이 때문에, 제어회로(13)는 소망하는 기지국으로부터의 파일럿신호를 수신할 수 있었다고 판단하여 스텝 7c로부터 스텝 7f로 이행하고, 여기에서 PN부호 발생회로(231)로부터 발생되는 PN부호의 위상시프트를 정지시킨다. 이리 하여 PN부호 동기가 확립되고, 이후 이동국(PS)은 수신대기동작으로 이행한다.

한편, 상기 서치 폭(±50칩)내의 PN서치동작에 의해 파일럿신호를 포착할 수 없었던 경우에는, 제어회로(13)는 스텝 7d로부터 제1서치제어모드로 이행하여, PN서치동작을 다시 한다. 도 4는 이 제1PN서치제어의 수순 및 내용을 나타낸 플로우 차트이다.

즉, 제어회로(13)는 스텝 4a에서 서치 수신기(23)의 PN부호 발생회로(231)에 대해 초기 기준위상을 부여하고, 이 초기 기준위상으로부터 PN부호의 위상시프트동작을 개시시킨다. 그리 하면, 서치 수신기(23)에서는 PN부호 발생회로(231)로부터 발생되는 PN부호가 1칩 시프트될 때마다, 이 PN부호와 수신 파일럿부호의 PN부호와의 상관치가 구해지고, 더욱이 이 상관치로부터 수신 전력레벨(RSSI)이 검출되어, 그 검출치 정보가 제어회로(13)에 거두어 들여진다.

제어회로(13)는 스텝 4b에서 상기 RSSI값을 문턱치와 비교하여, 문턱치 이하이면 PN부호 동기를 아직 검출할 수 없다고 판단하여 스텝 4c로부터 스텝 4d로 이행한다. 그리고, 여기에서 PN부호 발생회로(231)로부터 발생되는 PN부호의 발생위상을 1칩 시프트시키고, 스텝 4b에서 상기 문턱치와의 레벨판정을 실행시킨다. 이후 마찬가지로, 문턱치를 넘는 RSSI가 검출되기까지 이상의 처리를 반복한다. 도 5는 이 PN서치동작에서의 PN부호의 위상변화를 나타낸 것이다.

그런데, 이상의 서치동작중에 PN부호 발생회로(231)로부터 발생되는 PN부호의 위상이 기지국(BSa)이 섹터(a2)로 송신하고 있는 파일럿신호의 PN오프셋2와 일치했다고 하자. 그러면, 서치 수신기(23)로부터 출력된 RSSI레벨이 도 6에 나타낸 것처럼 문턱치를 넘는다. 이 때문에, 제어회로(13)는 소망하는 기지국으로부터의 파일럿신호를 수신할 수 있었다고 판단하여 스텝 4c로부터 스텝 4e로 이행하고, 여기에서 PN부호 발생회로(231)로부터 발생되는 PN부호의 위상시프트를 정지시킨다. 이리 하여 PN부호 동기가 확립되고, 이후 이동국(PS)은 수신대기동작으로 이행한다.

또한, 이상과 같이 수신대기상태로 이행하면 이동국(PS)은 아이들 핸드오프 제어를 실행한다. 이 아이들 핸드오프 제어는 전원 오프기간중에 이동국(PS)이 예컨대 도 1의 PS'으로 나타낸 것처럼 다른 섹터(b1)와의 경계 부근으로 이동한 경우에, 현재 포착중인 파일럿신호보다도 수신레벨이 큰 다른 섹터로의 파일럿신호를 포착한 쪽이 좋은 경우가 있기 때문이다. 도 10은 그 제어수순을 나타낸 플로우 차트이다.

즉, 제어회로(13)는 우선 스텝 10a에서 기지국(BSa)으로부터 통지되는 인접 리스트 메시지(隣接 List Message)를 수신하고, 이 메시지로부터 다른 인접 섹터의 오프셋값을 추출한다. 그리고, 스텝 10b에 있어서, 서치 수신기(23)에 대해 상기 다른 인접 섹터로의 파일럿신호를 포착하기 위한 PN서치를 지시한다.

이 PN서치동작에 의해 문턱치를 넘는 RSSI레벨의 파일럿신호가 검출되면, 제어회로(13)는 스텝 10c에 있어서 이 새롭게 검출된 파일럿신호의 RSSI레벨이 현재 PN동기포착중인 파일럿신호의 RSSI레벨보다도 큰가 아닌가를 판정한다. 그리고, 예컨대 도 9에 나타낸 것처럼 PN동기포착중인 파일럿신호(PN오프셋2)보다도 RSSI레벨이 큰 파일럿신호(PN오프셋7)가 검출되면, 스텝 10d에서 동기포착대상을 이 새롭게 수신된 파일럿신호로 바꾸고, 이러한 전환후에 다시 수신대기상태로 이행한다.

이상과 같이 이 발명의 제1실시형태에서는 서치 수신기(23)에 PN주기 유지 카운터(234)를 설치하여 전원 오프 기간중에 PN부호의 발생위상을 유지시켜 놓고, 전원 재투입시 파일럿신호의 PN동기포착동작시에 상기 유지되고 있는 위상을 기준으로 미리 설정한 서치 폭으로 파일럿신호의 PN동기포착동작을 행하도록 하고 있다.

따라서, 이동국(PS)이 다른 섹터로 이동하고 있지 않은 상태에서 전원을 재투입한 경우에는, 전원 오프전의 동기위상정보를 이용하여, 높은 확률로 단시간내에 파일럿신호의 동기포착을 행하는 것이 가능하게 된다. 예컨대 도 8에 나타낸 예에서는 파일럿신호의 PN동기포착에 필요한 시간은 PN서치 폭의 1/2정도의 시간 T2로 끝나게 되고, 최대이더라도 PN부호 서치 폭인 PN부호의 100칩 상당의 시간 T3로 끝나게 된다. 이에 대해, 전원 재투입시에 있어서, 항상 임의의 초기 기준위상으로부터 PN부호 서치를 개시하는 경우에는, 도 5의 T1에 상당하는 시간이 필요하다.

또한, 섹터의 최대 지름에 대응하는 전반지연시간차에 따른 서치 폭을 설정하여, 이 서치 폭의 범위에서 파일럿신호의 PN동기포착동작을 행하도록 하고 있다. 이 때문에, 전원 오프기간중에 이동국(PS)이 섹터의 끝으로부터 다른 끝으로 이동했다 해도, 전원 오프 이전에 포착하고 있던 기지국의 파일럿신호를 서치 범위로부터 빼는 일 없이 확실하게 PN동기포착을 할 수 있다.

더욱이, 상기 서치 폭의 범위에서 서치를 행한 결과, 예컨대 일시적인 전파의 전반조건의 열화에 의해 소망하는 파일럿신호를 포착할 수 없었던 경우에는, 서치 수신기(23)의 PN부호의 위상을 임의의 초기 기준위상으로 설정하여 제1PN서치제어를 실행하도록 하고 있으므로, 소망하는 기지국으로부터의 파일럿신호를 확실하게 포착할 수 있다.

더욱이, PN동기포착후의 수신대기상태에 있어서, 아이들 핸드오프 제어를 실행하도록 하여, 포착한 파일럿신호보다도 RSSI레벨이 큰 파일럿신호를 수신할 수 있었던 경우에는, 이 새롭게 수신된 파일럿신호로 PN동기의 포착대상을 바꾸어서 수신대기상태로 이행하도록 하고 있다.

따라서, PN동기의 포착대상을 전원 오프 이전의 파일럿신호로 고집하는 일 없이, 이동국(PS)의 그 때의 위치에 따른 최량의 파일럿신호를 포착할 수 있다. 한편, 아이들 핸드오프는 이동국이 기지국의 지시를 받지 않고 독자적으로 판단하여 행하는 것이기 때문에, 기지국 등의 망쪽으로 제어부담을 떠맡게 하는 일 없이, 간단한 수순으로 실행가능하다.

(제2실시형태)

제1실시형태에서는 전원 오프 기간중에 PN주기 유지 카운터(234)에 있어서, 싱크 채널 포착시의 이동국의 기준 타이밍(시스템 타임으로부터 포착 기지국의 오프셋분 만큼 늦은 타이밍)을 유지하고, 전원 재투입시에 이 유지된 타이밍을 기초로 파일럿신호의 PN동기포착동작을 행하는 경우에 대해 설명했다.

그러나, 시스템에 따라서는 전원 재투입시에 단시간에 기지국을 포착하기 위해, 전원 오프 기간중에 싱크 채널을 포착한 다음의 이동국의 기준 타이밍(시스템 타임과 동기하고 있는 타이밍)과, 포착 기지국의 오프셋을 유지할 필요가 있는 경우를 생각할 수 있다. 이 발명의 제2실시형태는 이들 정보를 유지하여 전원 재투입시의 동기포착을 행하는 것이다.

즉, 이동국(PS)은 싱크 채널을 포착한 다음, 도 11에 나타낸 것처럼 시스템 타임(시스템 기준 타이밍)에 동기한다. 그래서, 전원 오프 기간중에 있어서, 이 시스템 기준 타이밍에 동기한 펄스를 발생시키는 카운터를 동작시키고, 또한 전원을 끊기 전에 포착한 기지국의 오프셋을 제어회로(13)내의 RAM에 유지시켜 놓는다. 그리고, 전원이 재투입된 때에, 상기 카운터에 유지된 타이밍과, RAM에 유지된 기지국의 오프셋을 기초로, 포착하려고 하는 기지국의 오프셋 주변을 우선적으로 PN서치한다. 한편, PN서치의 제어수순 및 제어내용은 제1실시형태에서 설명한 제2PN서치제어와 마찬가지이다.

(그 밖의 실시형태)

한편, 이 발명은 상기 각 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제2PN서치제어에서의 PN서치 폭을 고정시키지 않고 각 섹터마다 최적의 값으로 가변설정하도록 해도 된다. 이것은 예컨대 각 섹터의 최대 지름에 따른 PN서치 폭을 섹터 각각 또는 그 PN오프셋에 대응시켜서 제어회로(13)내의 메모리에 미리 기억시켜 놓고, 이동국(PS)은 서치제어를 개시할 때에 상기 메모리로부터 포착대상의 섹터에 대응하는 서치 폭을 독출하여 서치 수신기(23)에 설정함으로써 실현할 수 있다.

또한, 상기 제1실시형태에서는 1개의 셀을 3개의 섹터로 분할하여 이들 섹터마다 PN오프셋을 달리 하도록 한 시스템을 예로 들어 설명했지만, 셀마다 다른 PN오프셋을 부여한 시스템이나 복수의 셀 또는 무선영역에 다른 PN오프셋을 부여한 시스템에 적용해도 된다.

그 밖에, 제1PN서치제어 및 제2PN서치제어의 수순과 그 제어내용, 스펙트럼확산 통신장치의 회로구성, 이동통신 시스템의 종류와 그 구성, PN오프셋의 설정치 등에 관해서도, 이 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러가지로 변형하여 실시할 수 있다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 확산부호의 위상지지수단을 갖추고, 전원차단기간중에 확산부호 발생수단에서의 확산부호의 발생위상을 전원투입기간중의 상태로 유지하고, 전원 재투입시에 상기 지지위상을 기초로 확산부호 발생수단에서의 확산부호의 발생개시위상을 제어하도록 한 것에 의해, 이동국이 동일 무선영역내 또는 그 주변에 멈추고 있을 때의 파일럿신호의 확산부호동기를 단시간에 포착할 수 있는 확률을 높일 수 있는 스펙트럼확산 통신장치를 제공할 수 있다.

Claims

기지국으로부터 송신된 파일럿신호에 대한 동기포착기간중에, 확산부호를 그 위상을 소정량씩 시프트시키면서 발생시키는 확산부호 발생수단과,

상기 파일럿신호를 수신하고, 이 파일럿신호와 상기 확산부호 발생수단으로부터 발생된 확산부호의 상관출력을 기초로 상기 파일럿신호를 동기포착하는 신호검색수단을 갖추고,

기지국과의 사이에서, 주기성을 갖고 또한 무선영역마다 다른 위상 오프셋이 설정된 확산부호에 의해 디지털신호를 스펙트럼확산하여 전송하는 스펙트럼확산 통신장치에 있어서,

상기 신호검색수단에 의해 동기포착된 파일럿신호를 동기포착하기 위한 확산부호의 위상에 관한 정보를 전원차단기간중에 유지하고, 전원 재투입시에 상기 유지된 정보를 기초로 상기 확산부호 발생수단에 의한 확산부호의 발생개시위상을 제어하는 위상지지수단을 구비한 것을 특징으로 하는 스펙트럼확산 통신장치.
제1항에 있어서, 상기 위상지지수단은, 전원 재투입시에 확산부호 발생수단에 의한 확산부호의 발생개시 위상을, 전원차단기간중의 지지위상으로부터 소정 위상량만큼 늦은 위치로 설정하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼확산 통신장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전원 재투입후에, 상기 신호검색수단에 의한 동기포착동작을 감시하고, 상기 확산부호가 소정량 시프트되는 사이에 포착대상의 파일럿신호를 동기포착할 수 없는 경우에는, 상기 확산부호 발생수단에 의한 확산부호의 발생위상을 임의로 정한 기준위상으로부터 상기 소정량씩 시프트시키는 것으로, 상기 신호검색수단에 파일럿신호의 동기포착동작을 행하게 하는 제1제어수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 스펙트럼확산 통신장치.
제1항에 있어서, 상기 전원 재투입에 의해 상기 신호검색수단에서 포착대상의 파일럿신호가 동기포착된 뒤에, 상기 신호검색수단에 확산부호의 오프셋이 다른 여타 파일럿신호에 대한 신호검색동작을 행하게 하고, 확산부호와의 상관치가 상기 포착중인 파일럿신호보다도 큰 여타 파일럿신호가 검출된 경우에, 이 새롭게 검출된 여타 파일럿신호로 동기포착대상을 바꾸는 제어를 행하는 제2제어수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 스펙트럼확산 통신장치.