KR19990051308A - 씨디엠에이(cdma) 통신시스템에 구비된 기지국 수신기의 복조장치 - Google Patents

씨디엠에이(cdma) 통신시스템에 구비된 기지국 수신기의 복조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나의 기지국 수신기에서 데이터를 처리하기 위한 코릴레이터 및 누산기를 하나만 구비시키고, 트랙킹을 위해 사용되는 코릴레이터 및 누산기를 2개만을 구비시켜 종래 보다도 더욱 개선된 기능을 수행할 수 있는 CDMA 통신시스템의 기지국 수신기에서의 복조장치에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명은 복수의 가입자로부터 전송된 통신신호를 복조하여 원하는 가입자로 발사시키는 기지국 수신기에 있어서, 상기 통신신호를 오버샘플링한 후 그 중에서 가장 좋은 상태의 대역을 갖는 샘플링 신호를 하나만 선택하여 온-타임(on-time) 신호를 정하고, 상기 온-타임 신호와 비교할때 상대적으로 일정 대역 빠른(early)신호와 늦은(late)신호를 각각 출력하기 위한 복수개의 핑거부가 복수개 구성된 레이크(rake) 수신부와, 상기 레이크 수신부에서 출력되는 신호의 종류에 따라 이를 정해진 경로로 수신하기 위한 통신버스(bus)와, 의사잡음 부호를 발생시키기 위한 의사잡음 부호 발생모듈과, 상기 의사잡음 부호 발생 모듈에서 발생된 의사잡음 부호로 상기 레이크 수신부의 출력신호의 종류에 따라 각각 복조하기 위한 복수개의 코릴레이터(correlator)와, 상기 복수개의 코릴레이터의 출력신호를 각각 축적하기 위한 복수개의 누산기(accumulator)를 포함한다.

Description

씨디엠에이(ＣＤＭＡ) 통신시스템에 구비된 기지국 수신기의 복조장치
본 발명은 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 방식의 통신 시스템에 구비된 기지국 수신기의 복조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 멀티-채널을 복조하기 위해 여러 개의 프로세스를 시간 다중방식으로 공유할 수 있도록 한 기지국 수신기의 복조장치에 관한 것이다.
CDMA 통신 시스템에 있어서 기지국은 이동기 간의 인터페이스의 역할을 담당한다. 이 기지국에는 일반적으로 무선 송수신 장치를 기본적으로 포함되어 구성되는데, 이 송수신장치에는 단말기로부터 입력되는 CDMA 기저대역신호를 무선주파수(radio frequency : RF)로 변조시켜 원하는 가입자로 무선 송신시키도록 하는 CDMA 기저대역 복조장치가 포함된다.
이러한 CDMA 기저대역 복조장치의 최근의 장치구성은 미국특허 번호 제5,654,979호에 기재된 Levin의 특허에 잘 나타나있다. 종래의 CDMA 기저대역 복조장치에서는 만일 단말기로부터 하나의 디지털 음성신호가 입력되면, 설정된 주기를 소정횟수로 나누고 이 나누어진 횟수만큼 반복하여 오버샘플링(oversampling)하고, 이어 기준 샘플을 정한다. 이어 원래의 음성데이터의 배열과 내용을 트랙킹(tracking)하기 위해 의사 잡음 부호에 동기 되어 있는 신호를 온-타임 신호로 하여 각각 수 샘플씩 전후의 대역에 있는 신호인 빠른(early)신호, 늦은(late)신호를 만들어준다. 즉, 빠른(early)신호 및 늦은(late) 신호를 각각 만들어낸다. 이때, CDMA 기저대역 복조장치에 원하는 만큼의 개수로 각각 구비된 핑거부는 실제의 전파환경에서 어떠한 신호가 반사나 굴절되어 수신되었을 때 하나의 샘플링 신호를 선택한다. 따라서, 각각의 핑거부는 하나의 송신기로부터 송신되어온 신호와 그 신호와 같은 내용을 지녔지만 다른 경로를 통하여 입력되는 신호를 처리할 수 있다.
그 다음에 빠른 신호와 늦은 신호 및 온-타임 신호들은 의사 잡음 부호와 동기 되어지는 시점에서 종래의 장치에 제공되는 각각의 데시메터(decimator)에 의해 고유의 주기를 갖도록 변환된다. 이후, 각각의 데시메터에서 출력된 신호들은 각각에 할당된 코릴레이터(correlator)를 지나면서 의사 잡음 부호와의 상관값이 구해지며, 일정한 주기동안 누산기(acumulator)에 의해 축적된다. 이 축적된 신호들은 디인터리빙(deinterleaving) 또는 오류정정을 위해 심볼 프로세서와 같은 다음 회로로 전송된다. 그러나 이러한 일련의 동작을 수행하기 위하여 종래의 장치에서는 같은 내용을 갖는 2개의 데이터가 데시메터, 코릴레이터, 누산기와 같은 구성요소를 각각 별도로 통과하며, 또한 의사 잡음 부호 발생 모듈은 각 핑거부에 각각 구비되어야만 하는 복잡한 구조를 지니고 있었다.
따라서, 심볼 프로세서와 같은 제어유닛의 성능이 같은 경우에 많은 수의 채널 신호가 처리될 경우 의사 잡음 부호 발생모듈과, 코릴레이터, 누산기의 수가 결국 채널 수량만큼 증가하며, 마이크로 프로세서에 의해 전체 동작이 제어될 경우에는 다수의 의사 잡음 부호 발생기를 초기화시킴에 따른 시스템의 부하를 가중시키는 문제점이 있었다. 이러한 문제점은 CDMA 통신 시스템의 가입자의 수가 많아질수록 그 비중이 더 커질 것이다.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 하나의 기지국 수신기에서 데이터를 처리하기 위해 사용되는 코릴레이터 및 누산기를 각각 1개씩만을 구비시키고, 트랙킹을 위해 사용되는 코릴레이터 및 누산기를 각각 2개만을 구비시켜 가입자의 증가에 따른 채널 증가를 충분히 해소시킬 수 있는 CDMA 통신시스템의 기지국 수신기에서의 복조장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 복수의 가입자로부터 전송된 통신신호를 복조하여 원하는 가입자로 발사시키는 기지국 수신기에 있어서, 상기 통신신호를 오버샘플링한 후 그 중에서 가장 좋은 상태의 대역을 갖는 샘플링 신호를 하나만 선택하여 온-타임(on-time) 신호를 정하고, 상기 온-타임 신호와 비교할때 상대적으로 일정 대역 빠른(early)신호와 늦은(late)신호를 각각 출력하기 위한 복수개의 핑거부가 복수개 구성된 레이크(rake) 수신부와, 상기 레이크 수신부에서 출력되는 신호의 종류에 따라 이를 정해진 경로로 수신하기 위한 통신버스(bus)와, 의사잡음 부호를 발생시키기 위한 의사잡음 부호 발생모듈과, 상기 의사잡음 부호 발생 모듈에서 발생된 의사잡음 부호로 상기 레이크 수신부의 출력신호의 종류에 따라 각각 복조하기 위한 복수개의 코릴레이터(correlator)와, 상기 복수개의 코릴레이터의 출력신호를 각각 축적하기 위한 복수개의 누산기(accumulator)를 포함되는 통신시스템에 구비된 기지국 수신기의 복조장치에서 상기 레이크 수신부의 각각의 출력신호는 상기 온-타임 신호, 빠른 신호, 늦은 신호들을 위해 하나의 상기 코릴레이터와 누산기를 설정된 주기를 갖는 시분할 다중방식으로 공유하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 코릴레이터와 누산기 최대 3개까지만 사용한다.
도 1은 본 발명에 따른 기지국 수신기에서의 복조장치의 구성을 나타낸 블록 구성도.
도 2는 도 1에 보인 의사잡음부호 발생기 모듈의 내부 구성을 나타낸 블록 구성도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
70, 80 : 버스 90 : 아날로그/디지털 변환기
100, 200, 300, 400 : 채널 요소 110, 120, 130 : 핑거부
111, 112 : 지연소자 113, 114, 115 : 데시메터
500, 510, 520 : 코릴레이터 600, 610, 620 : 누산기
700 : 의사잡음부호 발생 모듈 711, 712 : 의사잡음부호 발생기
731, 732 : 의사잡음부호 버퍼 751 : 먹스(MUX)
800 : 심볼 프로세서(symbol processor)
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 기지국 수신기에서의 복조장치의 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도1을 참조하면, 본 발명에 따른 기지국 수신기에서의 복조장치는 가입자로부터 전송된 통신신호가 아날로그/디지털 변환기(90)를 통하여 입력되고, 오버샘플링된 후 그 중에서 가장 좋은 상태의 대역을 갖는 샘플링 신호 즉, 온-타임(on-time) 신호(S2)와 상기 온-타임 신호(S2)와 비교할때 상대적으로 일정 대역 빠른(early)신호(S1)와 늦은(late)신호(S3)를 각각 만들어내기 위한 복수개의 핑거부(110, 120, 130)가 복수개 구성된 레이크(rake) 수신부(100, 200, 300,400)와, 레이크 수신부(100,200,300,400)에서 출력되는 온-타임(on-time) 신호(S2), 빠른(early)신호(S1), 늦은(late)신호(S3)에 따라 이를 정해진 버스경로로 3개의 코릴레이터(500,510,520)로 전송하기 위한 통신버스(bus)(70)와, 의사잡음 부호를 발생시키기 위한 의사잡음 부호 발생모듈(700)과, 의사잡음 부호를 발생모듈(700)에서 발생된 의사잡음 부호로 레이크 수신부(100)의 출력신호의 종류에 따라 각각 복조하기 위한 3개의 코릴레이터(correlator)(500, 510, 520)와, 3개의 코릴레이터(500,510,520)의 출력신호를 각각 축적하기 위한 복수개의 누산기(accumulator)(600,610,620)로 구성된다. 여기서, 미설명부호 800은 심볼 프로세서로서 제어유닛을 포함한 수신기내에서의 제어기능을 담당하고 있다.
여기서, 각 핑거부(110,120,130)는 입력되는 오버샘플링된 신호를 이용하여 온-타임 신호(S2), 빠른 신호(S1), 늦은 신호(S3)들을 생성하기 위한 직렬로 연결된 2개의 지연소자(111,112)와, 온-타임 신호(S2), 빠른 신호(S1), 늦은 신호(S3)들을 오버샘플링 실지 이전의 원래 주기를 갖도록 각각 변환시키기 위한 복수개의 데시메터(113,114,115)로 구성된다.
의사 잡음 부호 모듈(700)은 도2에 보인 바와 같이 복수개의 의사 잡음 부호기(711,712)와, 의사 잡음 부호기(711,712)의 출력신호를 각각 버퍼링하기 위한 복수개의 의사 잡음 부호 버퍼(731,732)와, 각각의 의사 잡음 부호 버퍼(731,732)의 출력신호를 수신하여 하나의 신호만을 출력시키기 위한 먹스(MUX)(751)로 구성된다.
도1을 참조하면, 아날로그/디지털 변환기(90)를 통하면서 디지털화된 데이터를 갖는 신호는 먼저 지연소자(111, 112)를 각각 통과한다. 지연소자(111, 112)는 CDMA 신호를 트랙킹하기 위한 신호들을 생성해 내기 위한 역할을 담당하며, 의사 잡음 부호에 동기 되어 있는 신호를 온-타임 신호(S2)로하여 각각 수 샘플씩 전후의 대역에 있는 신호인 빠른(early)신호(S1), 늦은(late)신호(S3)를 만들어준다. 레이크 수신기(100,200,300,400)는 원하는 만큼의 핑거부(110)를 연결시켜 사용할 수가 있다. 이는 실제의 전파환경에서 어떠한 신호가 반사나 굴절되어 수신되었을 때 이를 고려하여 각각의 핑거부 (예로서, 110)에서 가장 우수한 주파수 대역에 있는 하나의 샘플링 신호를 선택하도록 하기 위함이다. 따라서, 각각의 레이크 수신기(100, 200,300,400)는 하나의 송신기로부터 송신되어온 신호와 그 신호의 다른 경로에 있는 신호도 처리할 수 있다.
도1에 보인 실시 예에서는 M개의 레이크 수신기에 의해 총 M개의 송신기로부터 송신된 신호와 그 신호의 N개의 다중 경로를 통해 전달된 신호를 처리 할 수 있다. 온-타임 신호(S2), 빠른(early)신호(S1), 늦은(late)신호(S3)들은 의사 잡음 부호와 동기되어지는 시점에서 데시메터(500,510,520)에 의해 오버 샘플링 이전의 원래의 주기를 갖는 신호로 변환된다. 의사 잡음부호와 동기되어지는 시점은 빠른(early)신호(S1), 늦은(late)신호(S3)들을 심볼 프로세서(800)에서 처리하여 데시메터로 각각 알려진다. 각각의 핑거부(110,120,130)는 온-타임 신호(S2), 빠른(early)신호(S1), 늦은(late)신호(S3)들을 버스(70)의 각각의 전용선을 통하여 세 개의 코릴레이터(500, 510, 520)로 전송된다. 이때, 각각의 핑거부는 N개의 온-타임 신호(S2), 빠른(early)신호(S1), 늦은(late)신호(S3)들을 전송하며, 시스템 전체적으로는 N x M개의 온-타임 신호(S2), 빠른(early)신호(S1), 늦은(late)신호(S3)들이 각각 발생될 수 있다. N x M개의 신호들은 각각의 온-타임 신호(S2), 빠른(early)신호(S1), 늦은(late)신호(S3)들을 위한 하나의 코릴레이터와 누산기를 설정된 주기를 갖는 시분할 다중방식으로 공유한다. 즉, 입력 신호의 한 주기를 N x M개로 분할하여 N x M개의 핑거부로부터 의 신호를 처리하게된다. 이때 3개의 누산기(600,610, 620)로 부터의 출력은 버스(80)를 통하여 심볼 프로세서(800)를 통해 신호검출에 필요한 각종 동작을 처리한다.
따라서, 각각의 레이크 수신기에 대하여 하나의 의사잡음 부호발생기(711) 및 의사잠음 부호 버퍼(731)가 할당되며, 레이크 수신기의 N개의 핑거부는 의사잡음 부호 버퍼(731)에 저당된 의사 잡음부호를 공유하여 동기되어진 의사 잡음 부호 버퍼의 저장위치로부터 신호를 출력 받아 코릴레이터(221)에서 상관 신호를 만들어낸다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 하나개의 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit : ASIC)에서도 여러 채널의 기저대역 신호를 처리함으로써, 수신기의 물리적 크기를 크게 줄일 수 있다. 이러한 효과는 가입자의 수가 아주 적을 경우에는 나타나지 않겠지만, 반대로 가입자가 매우 많을 경우에는 매우 큰 효과를 제공할 것으로 기대한다.
또한, 복수개의 핑거부가 한 개의 의사 잡음 부호 발생기와 비트 단위의 저장소자인 의사 잡음 부호 버퍼에서 필요한 의사 잡음 부호를 제공받을 수 있음으로인해 새로운 입력신호가 핑거부에 할당되었을 때 동기를 위해 걸리는 시간을 줄일 수 있고, 다양한 트랙킹 알고리즘에 무관하게 원하는 신호처리가 가능한 효과를 제공한다.

Claims (5)

  1. 복수의 가입자로부터 전송된 통신신호를 복조하여 원하는 가입자로 발사시키는 기지국 수신기에 있어서,
    상기 통신신호를 오버샘플링한 후 그 중에서 가장 좋은 상태의 대역을 갖는 샘플링 신호를 하나만 선택하여 온-타임(on-time) 신호를 정하고 상기 온-타임 신호와 비교할 때 상대적으로 일정 대역 빠른(early)신호와 늦은(late)신호를 각각 출력하기 위한 복수개의 핑거부가 복수개 구성된 레이크(rake) 수신부와,
    상기 레이크 수신부에서 출력되는 신호의 종류에 따라 이를 정해진 경로로 수신하기 위한 통신버스(bus)와,
    의사잡음 부호를 발생시키기 위한 의사잡음 부호 발생모듈과,
    상기 의사잡음 부호 발생모듈에서 발생된 의사잡음 부호로 상기 레이크 수신부의 출력신호의 종류에 따라 각각 복조하기 위한 복수개의 코릴레이터(correlator)와,
    상기 복수개의 코릴레이터의 출력신호를 각각 축적하기 위한 복수개의 누산기(accumulator)를 포함되어,
    상기 레이크 수신부의 각각의 출력신호는 상기 온-타임 신호, 빠른 신호, 늦은 신호 위해 하나의 상기 코릴레이터와 누산기를 설정된 주기를 갖는 시분할 다중방식으로 공유하는 것을 특징으로 하는 통신시스템에 구비된 기지국 수신기의 복조장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 코릴레이터와 누산기 최대 3개까지만 이용하는 것을 특징으로 하는 통신시스템에 구비된 기지국 수신기의 복조장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 코릴레이터와 누산기는 데이터 처리를 위해 각각 1개씩을 이용하고, 트랙킹을 위해 각각 2개만을 이용하는 것을 특징으로 하는 통신시스템에 구비된 기지국 수신기의 복조장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 각 핑거부는 입력되는 오버샘플링된 신호를 이용하여 상기 온-타임 신호, 빠른 신호, 늦은 신호들을 생성하기 위해 직렬로 연결된 적어도 2개 이상의 지연소자와,
    상기 온-타임 신호, 빠른 신호, 늦은 신호들을 원래의 주기를 갖도록 각각 변환시키기 위한 복수개의 데시메터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 통신시스템에 구비된 기지국 수신기의 복조장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 의사 잡음 부호 모듈은 복수개의 의사 잡음 부호기와, 상기 의사 잡음 부호기의 출력신호를 각각 버퍼링하기 위한 복수개의 의사 잡음 부호 버퍼와, 상기 각각의 의사 잡음 부호 버퍼의 출력신호를 수신하여 하나의 신호만을 출력시키기 위한 먹스(MUX)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 통신시스템에 구비된 기지국 수신기의 복조장치.
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