KR19990070592A - 이동통신 시스템의 기지국 구분장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
부호분할다중접속 통신시스템이, 다른 기지국과 동일한 기준 확산시퀀스 및 기준 확산시퀀스와 소정 오프셋되어 해당 기지국에만 할당되는 비교 확산시퀀스로 이루어지는 제1확산시퀀스 쌍을 특정 채널의 확산시퀀스로 사용하고, 제1확산시퀀스 쌍을 연산하여 나머지 채널들의 제2확산시퀀스 쌍으로 사용하는 기지국들과, 특정 채널의 제1확산시퀀스 쌍의 오프셋 값을 탐색하여 현재 위치된 기지국을 판별하며, 기지국 판별시 제1확산시퀀스 쌍을 연산하여 제2확산시퀀스 쌍을 결정하는 단말기들로 구성된다.
Description
본 발명은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 확산시퀀스 할당 셀을 탐색할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: 이하 CDMA라 칭한다) 통신 시스템은 직교부호(orthogonal code)를 사용하여 가입자를 구별하고 확산시퀀스를 사용하여 대역을 확산(spreding)하는 방식을 사용하고 있다. 상기 확산시퀀스는 PN 코드(Pseudo Random Noise seqeunce)라고 가정하여 설명하기로 한다. 상기와 같은 CDMA 통신 시스템에서 기지국들은 동일한 PN부호를 사용하며, 각 단말기로의 통신 채널은 직교 부호의 일종인 월시 부호(Walsh code)를 사용하여 구분한다.
도 1은 종래의 CDMA 통신시스템에서 각 기지국들이 동일한 시퀀스를 사용하는 예를 도시하고 있다. 상기 도 1에 도시된 예를 살펴보면, 기지국이 7개로 이루어지고 각 기지국들은 모두 동일한 PN 시퀀스를 사용하며 설정 값의 PN 오프셋을 갖는 예를 들고 있다. 상기 도 1에 도시된 각 기지국 BS#A-BS#G의 PN 시퀀스 오프셋은 하기 표 1과 같다.
| 기지국 | 확산시퀀스 | 오프셋 값 | 비고 |
| BS#A | PN_I, PN_Q | a | 각 기지국BS#A-BS#G는 동일한 PN 시퀀스를 사용하며, 동일한 시각에 각각 설정된 오프셋 값에 따른 PN 시퀀스를 발생한다. |
| BS#B | PN_I, PN_Q | b | |
| BS#C | PN_I, PN_Q | c | |
| BS#D | PN_I, PN_Q | d | |
| BS#E | PN_I, PN_Q | e | |
| BS#F | PN_I, PN_Q | f | |
| BS#G | PN_I, PN_Q | g |
상기 도 1에 도시된 바와 같이, IS-95에서는 기지국 구분을 위하여 215-1 길이의 PN 시퀀스에 0이 14(15-1)번 반복한 후, 강제적으로 0를 하나 삽입한 215(=32768=64*512) 길이의 확장 PN 시퀀스(extended PN sequence)를 이용한다. 이때 기지국 구분은 32768 길이를 64칩 단위로 구분하는 경우 발생되는 512개의 시작점(오프셋#0-오프셋#511)을 기지국에 할당하므로써 이루어진다. 따라서 상기 도 1과 같은 구조의 기지국을 운용하는 경우, {a,b,c,d,e,f,g}⊂{0,1,2,...,511}이고, #{a,b,c,d,e,f,g}=7이 된다.
상기와 같은 방식은 CDMA 통신 시스템의 모든 기지국들이 GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 수신된 시각 정보를 이용하여 모든 기지국이 동일한 시각에 신호를 송신하므로, 한쌍의 I채널 및 Q채널의 PN시퀀스를 오프셋만 다르게 하여 기지국을 구분하는 것이 가능하다. 즉, 종래의 시스템에서는 도 1에 도시된 바와 같이 각 기지국들은 동일한 PN 시퀀스를 사용하며, 동일 시각에서 각각 설정된 오프셋 값에 따른 PN 시퀀스를 사용하여 송신신호를 대역확산하므로, 각 기지국들의 구분을 가능하게 한다.
도 2는 IS-95방식을 채택한 CDMA 통신시스템의 기지국에서 확장 PN 시퀀스를 사용하여 기지국을 구분하는 종래의 방법을 도시하고 있다. 상기 도 2에서 확장 PN 시퀀스는 길이가 (215-1)+1=32768=64*512이며, 따라서 기지국 구분은 32768 길이를 64칩 단위로 구분하는 경우 발생되는 512개의 시작점을 기지국BS#0-BS#511에 할당한 예를 도시하고 있다. 상기 도 2에서 211은 I채널의 확장 PN 시퀀스이고, 213은 Q채널의 확장 PN 시퀀스이다. 또한 215는 t=0인 시점에서 각 기지국BS#0-BS#511 들이 PN 시퀀스를 출력하는 시점을 도시하고 있다. 즉, BS#1은 BS#0과 64칩 오프셋된 확장 PN 시퀀스를 출력하고, BS#2는 상기 BS#0 보다 2*64칩 오프셋된 확장 PN 시퀀스를 출력한다. 이를 표현하면, 하기 표 2와 같다.
| 기지국 | t=0에서 PN 오프셋 값 |
| BS#0 | 0 |
| BS#1 | 64 chips |
| BS#2 | 2*64 ships |
| .. | .. |
| BS#(p-1) | (p-1)*64 chips |
| BS#p | p*64 chips |
| .. | .. |
| BS#510 | 510*64 chips |
| BS#511 | 511*64 chips |
그러나 상기와 같은 종래의 방식은 모든 기지국이 GPS(Global Positioning System) 위성과 같은 기준 시각 정보를 제공하는 시스템으로부터 수신된 기준 시각 정보를 이용하여 모든 기지국들이 동일한 시각에 신호를 송신하기 때문에 한쌍(I 채널과 Q 채널)의 확산 PN 시퀀스를 오프셋만 달리하여 기지국을 구분할 수 있다. 그러나 상기 기지국이 건물 내부나 지하도 등에 설치되어 상기 GPS 위성으로부터 신호를 직접 수신할 수 없는 경우, 상기 GPS의 출력신호를 수신 가능한 지역에서 신호를 수신한 후 유선으로 기지국까지 상기 GPS 신호를 전송하여야 한다. 이런 경우, 유선을 통해 수신되는 GPS신호의 지연 등으로 인하여 오프셋만을 달리한 한 쌍의 확산 PN 시퀀스를 이용하여 신호를 확산하는 의미가 퇴색하게 된다. 또한 모든 기지국들이 GPS신호와 같은 하나의 기준 시각신호에 동기되는 기지국간 동기방식의 CDMA 통신 시스템을 사용하는 경우, 상기 GPS 위성은 군사 위성이므로 의도적인 오동작 또는 불가피한 고장이 발생되면 통신망이 마비될 수 있는 문제점이 있다.
따라서 종래의 IS-95 시스템과 같이 기지국간 동기 방식을 채택하고 있는 CDMA 시스템이 갖는 근본적인 문제점을 해결하기 위하여, 기지국간 비동기 방식을 채택한 CDMA 시스템이 제안되고 있다. 기지국 간 비동기 방식을 채택하는 CDMA 통신시스템은 동기 방식을 채택하는 CDMA 통신시스템과 같이 한쌍의 확산 PN 시퀀스를 단지 오프셋 만으로 기지국들을 구분하는 것이 불가능하다. 즉, 자기 상관 특성(autocorrelation)을 이용하여 기지국을 구분하는 것이 불가능하다. 이는 인접한 기지국이 어떤 시각신호에 맞춰 송신되는 지를 모르기 때문에, 임의 위치의 단말기에 두 기지국에서 온 신호가 같이 도달되어 충돌될 가능성이 존재하기 때문이다. 이와 같이 하나의 단말기가 두 기지국의 출력에 의해 충돌되는 신호를 수신할 확률이 매우 작다하더라도, 이런 확률이 존재한다는 것은 매우 치명적인 결점이 된다.
그러므로, 비동기 방식의 기지국 구분을 하는 CDMA 시스템을 구현하는 경우, 상기와 같은 결점을 해결할 수 있어야 한다. 즉, 상호 상관 특성(cross-correlation)을 이용하여 인접한 기지국에서 수신되는 대역 확산된 신호를 분석하여 구별할 수 있어야 한다. 상기와 같은 방식은 처음에 단말기가 전원을 켜거나 핸드오프(handoff)를 위하여 통화 중에 인접한 기지국에서 수신되는 신호의 세기를 점검하고자 하는 경우, 후보가 되는 모든 PN 시퀀스를 하나씩 확인하면서 해당 단말기가 서비스 받아야 하는 기지국에서 수신되는 PN 시퀀스가 무엇인지 탐색하여야 한다. 따라서 상기와 같은 비동기 방식은 근본적으로 동일한 PN 시퀀스를 모든 기지국에서 같이 사용할 수 있는 기지국간 동기 시스템에 비하여, 서비스를 받을 수 있는 기지국을 탐색하는데 걸리는 시간이 길어질 수 밖에 없다. 따라서 기지국 간 비동기 시스템에서 해당 셀 내에 출력하는 정보를 대역 확산하기 위하여 사용하는 PN 시퀀스가 무엇인지를 빨리 확인할 수 있다면 부호 포착 시간을 짧게 할 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 각 기지국 별로 다른 확산시퀀스를 할당하고 단말기가 기지국의 확산시퀀스 쌍을 탐색하여 기지국과 동기할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 모든 기지국들이 기지국의 정보를 갖는 제1확산시퀀스 쌍 및 상기 제1확산시퀀스 쌍을 연산하여 변형된 제2확산시퀀스 쌍들을 각 기지국 들에 할당하며, 각 기지국들이 제1확산시퀀스 쌍들을 특정 채널의 확산신호로 출력하고 나머지 채널에 상기 제2확산시퀀스 쌍을 데이타 확산용 확산시퀀스로 하여 대역 확산하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 상기 제1확산시퀀스 쌍을 탐색하여 기지국을 판별하며, 기지국 판별시 상기 제1확산시퀀스 쌍을 연산하여 제2확산시퀀스 쌍을 발생하여 역확산하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단말기의 수신장치가 수신되는 기준 확산시퀀스와 비교 확산시퀀스를 분석하여 기지국을 판별하며, 파일럿 채널의 에너지를 검사하여 수신되는 신호에 포함된 간섭신호를 제거할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단말기의 수신단에서 확산시퀀스 충돌을 방지하기 위하여 확산시퀀스를 직교부호 변조하여 송신할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단말기의 수신단이 직교 부호 변조된 확산시퀀스를 수신하여 기지국을 판별하므로써 기지국간 확산시퀀스의 충돌을 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 단말기의 수신단이 직교 부호 변조된 확산시퀀스를 수신하여 기지국을 판별하므로써 기지국간 확산시퀀스의 충돌을 방지하는 동시에 파일럿 채널의 에너지를 검사하여 수신되는 신호에 포함된 간섭신호를 제거할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템은, 다른 기지국과 동일한 기준 확산시퀀스 및 기준 확산시퀀스와 소정 오프셋되어 해당 기지국에만 할당되는 비교 확산시퀀스로 이루어지는 제1확산시퀀스 쌍을 특정 채널의 확산시퀀스로 사용하고, 제1확산시퀀스 쌍을 연산하여 나머지 채널들의 제2확산시퀀스 쌍으로 사용하여 대역확산하는 기지국들과, 특정 채널의 제1확산시퀀스 쌍의 오프셋 값을 탐색하여 현재 위치된 기지국을 판별한 후 제1확산시퀀스 쌍을 연산하여 제2확산시퀀스 쌍을 발생하며, 상기 상기 확산시퀀스 쌍의 진폭을 추정하여 수신 신호의 간섭을 제거할 수 있는 단말기들로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템은, 다른 기지국과 동일한 기준 확산시퀀스 및 기준 확산시퀀스와 소정 오프셋되어 해당 기지국에만 할당되는 비교 확산시퀀스로 이루어지는 제1확산시퀀스 쌍을 기지국 충돌 방지를 위하여 직교변조한 후 특정 채널의 확산시퀀스로 사용하고, 제1확산시퀀스 쌍을 연산하여 나머지 채널들의 제2확산시퀀스 쌍으로 사용하여 대역확산하는 기지국들과, 상기 특정 채널의 확산시퀀스를 직교 복조한 후 제1확산시퀀스 쌍의 오프셋 값을 탐색하여 현재 위치된 기지국을 판별한 후 제1확산시퀀스 쌍을 연산하여 제2확산시퀀스 쌍을 발생할 수 있는 단말기들로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템은, 다른 기지국과 동일한 기준 확산시퀀스 및 기준 확산시퀀스와 소정 오프셋되어 해당 기지국에만 할당되는 비교 확산시퀀스로 이루어지는 제1확산시퀀스 쌍을 기지국 충돌 방지를 위하여 직교변조한 후 특정 채널의 확산시퀀스로 사용하고, 제1확산시퀀스 쌍을 연산하여 나머지 채널들의 제2확산시퀀스 쌍으로 사용하여 대역확산하는 기지국들과, 상기 특정 채널의 확산시퀀스를 직교 복조한 후 제1확산시퀀스 쌍의 오프셋 값을 탐색하여 현재 위치된 기지국을 판별한 후 제1확산시퀀스 쌍을 연산하여 제2확산시퀀스 쌍을 발생하며, 상기 상기 확산시퀀스 쌍의 진폭을 추정하여 수신 신호의 간섭을 제거할 수 있는 단말기들로 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 부호 분할 다중 접속 통신 시스템의 기지국에서 사용하는 확산시퀀스의 구조를 도시하는 도면
도 2는 종래의 부호 분할 다중 접속 통신 시스템의 기지국에서 송출되는 확산시퀀스의 타이밍을 도시하는 도면
도 3은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템의 기지국에서 사용하는 확산시퀀스의 구조를 도시하는 도면으로써, 본 발명의 제1실시예에 따라 데이타 채널을 비피에스케이 확산 변조를 한 예를 도시하는 도면
도 4는 부호 분할 다중 접속 통신 시스템의 기지국에서 사용하는 확산시퀀스의 구조를 도시하는 도면으로써, 본 발명의 제2실시예에 따라 데이타 채널을 큐피에스케이 확산 변조를 한 예를 도시하는 도면
도 5는 부호 분할 다중 접속 통신 시스템의 기지국에서 사용하는 확산시퀀스의 구조를 도시하는 도면으로써, 본 발명의 제3실시예에 따라 데이타 채널을 큐피에스케이 확산 변조를 한 또 다른 예를 도시하는 도면
도 6은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템의 기지국에서 송출되는 확산시퀀스의 타이밍을 도시하는 도면으로써, 본 발명의 제1실시예에 따른 확산시퀀스를 사용하는 각 기지국의 송신 확산시퀀스 군을 도시하는 도면
도 7은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템의 기지국에서 송출되는 확산시퀀스의 타이밍을 도시하는 도면으로써, 본 발명의 제2실시예에 따른 확산시퀀스를 사용하는 각 기지국의 송신 확산시퀀스 군을 도시하는 도면
도 8은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템의 기지국에서 송출되는 확산시퀀스의 타이밍을 도시하는 도면으로써, 본 발명의 제3실시예에 따른 확산시퀀스를 사용하는 각 기지국의 송신 확산시퀀스 군을 도시하는 도면
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 확산시퀀스 군을 발생하는 장치의 구성을 도시하는 도면
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 확산시퀀스 군을 발생하는 장치의 구성을 도시하는 도면
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 확산시퀀스 군을 발생하는 장치의 구성을 도시하는 도면
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 확산시퀀스를 사용하는 경우 기지국α에 위치된 단말장치의 수신 확산시퀀스 군을 도시하는 도면
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 확산시퀀스를 사용하는 경우 기지국α에 위치된 단말장치의 수신 확산시퀀스 군을 도시하는 도면
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 확산_큐 시퀀스 발생장치에서 오프셋 값과 초기 값의 관계를 도시하는 도면
도 15는 본 발명의 제3실시예에따른 확산시퀀스를 사용하는 기지국α에 위치된 단말장치의 수신 확산시퀀스 군을 표시하는 도면
도 16은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3에 따른 확산시퀀스를 사용하는 기지국의 송신장치 구성을 도시하는 도면
도 17은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3에 따른 확산시퀀스를 수신하여 기지국을 판별하는 단말기의 수신장치 구성을 도시하는 도면으로써, 먼저 제1채널을 탐색한 후 제2채널을 순차적으로 탐색하는 구성을 도시하는 도면
도 18는 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3에 따른 확산_큐 시퀀스의 오프셋을 조정하는 과정을 도시하는 흐름도로써, 제1채널을 탐색한 후 제2채널을 탐색하는 순차 탐색의 예를 도시하는 도면
도 19은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3에 따른 확산_큐(PN_Q) 시퀀스 발생장치의 초기 값을 조정하는 과정을 도시하는 흐름도로써, 제1채널을 탐색한 후 제2채널을 탐색하는 순차 탐색의 예를 도시하는 도면
도 20은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3에 따른 확산시퀀스를 수신하여 기지국을 판별하는 단말기의 수신장치 구성을 도시하는 도면으로써, 먼저 제1채널과 제2채널을 동시에 탐색하는 구성을 도시하는 도면
도 21은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3에 따른 확산시퀀스를 수신하여 제1채널 및 제2채널을 동시에 탐색하는 병렬 탐색 과정을 도시하는 흐름도
도 22은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3에 따른 확산시퀀스를 수신하여 기지국을 판별하는 단말기의 수신장치 구성을 도시하는 도면으로써, 제1채널 및 제2채널을 동시에 탐색하는 병렬 탐색 및 포착후 수신되는 신호에서 PN_I시퀀스와 PN_Q시퀀스의 수신 진폭을 추정하여 두 시퀀스에 의한 간섭을 제거하는 예를 도시하는 도면
도 23은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3에 따른 확산시퀀스를 수신하여 제1채널 및 제2채널을 동시에 탐색하는 병렬 탐색 및 포착후 수신되는 신호에서 PN_I시퀀스와 PN_Q시퀀스의 수신 진폭을 추정하여 두 시퀀스에 의한 간섭을 제거하는 예를 도시하는 흐름도
도 24는 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3의 변형예1(2개 이상의 기지국으로부터 동일한 부호위상의 PN_I시퀀스가 수신될 경우를 대비한 방식)에 따른 확산시퀀스를 사용하는 기지국의 송신장치 구성을 도시하는 도면
도 25는 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3의 변형예1(2개 이상의 기지국으로부터 동일한 부호위상의 PN_I시퀀스가 수신될 경우를 대비한 방식)에 따른 확산시퀀스를 수신하여 기지국을 판별하는 단말기의 수신장치 구성을 도시하는 도면으로써, 제1채널 및 제2채널을 동시에 탐색하는 병렬 탐색 과정을 도시하는 도면
도 26은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3의 변형예1(2개 이상의 기지국으로부터 동일한 부호위상의 PN_I시퀀스가 수신될 경우를 대비한 방식)에 따른 확산시퀀스를 수신하여 제1채널 및 제2채널을 동시에 탐색하는 병렬 탐색 과정을 도시하는 흐름도
도 27는 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3의 변형예1(2개 이상의 기지국으로부터 동일한 부호위상의 PN_I시퀀스가 수신될 경우를 대비한 방식)에 따른 확산시퀀스를 수신하여 기지국을 판별하는 단말기의 수신장치 구성을 도시하는 도면으로써, 제1채널 및 제2채널을 동시에 탐색하는 병렬 탐색 및 포착후 수신되는 신호에서 PN_I시퀀스와 PN_Q시퀀스의 수신 진폭을 추정하여 두 시퀀스에 의한 간섭을 제거하는 예를 도시하는 도면
도 28은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3의 변형예1(2개 이상의 기지국으로부터 동일한 부호위상의 PN_I시퀀스가 수신될 경우를 대비한 방식)에 따른 확산시퀀스를 수신하여 제1채널 및 제2채널을 동시에 탐색하는 병렬 탐색 및 포착후 수신되는 신호에서 PN_I시퀀스와 PN_Q시퀀스의 수신 진폭을 추정하여 두 시퀀스에 의한 간섭을 제거하는 예를 도시하는 흐름도
본 발명의 실시예에 따른 CDMA 통신시스템은 기지국과 단말기간의 통신 과정에서 짧은 시간에 단말기가 서비스를 받을 수 있는 기지국 또는 기지국에서 정보를 대역 확산할 시 사용한 확산시퀀스 쌍을 신속하게 찾을 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 기지국간 비동기 방식의 CDMA 통신시스템은 모든 기지국에서 사용하지만 기지국에 따라 다른 상대적 오프셋을 가지는 I 채널과 Q 채널의 확산시퀀스를 연산하여 해당 기지국에서 사용하는 확산시퀀스를 발생시킨다.
본 발명의 실시예에서 특정 채널이란 용어는 점 대 다점방식의 방송채널로써 기지국에서 셀내의 모든 단말에 공통으로 공지하고자 하는 데이터가 보내질 수도 있고 IS-95의 파일롯 채널과 같이 데이터가 실리지 않는 채널일 수도 있다. 여기서 상기 특정채널은 파일럿 채널이라 칭한다. 나머지 채널이란 상기 특정 채널을 제외한 나머지 채널들을 의미한다. 본 발명의 실시예에서는 IS-95 시스템을 예로 들며, 이런 경우 상기 특정 채널은 파일럿 채널(pilot channel) 및 동기 채널(synch channel)이 될 수 있다. 이하 상기 특정 채널은 파일롯 채널이라 칭한다. 상기 나머지 채널은 트래픽 채널(traffic channel), 제어 채널(control channel), 페이징 채널(paging channel) 등이 될 수 있다. 이하 상기 나머지 채널은 데이타 채널이라 칭한다.
본 발명의 실시예에서 제1PN 시퀀스라는 용어는 기지국 구분을 위하여 특정 채널의 신호를 대역확산하는 확산시퀀스로써, 각 기지국들이 상기 특정 채널에 공통으로 사용하는 확산시퀀스이다. 기준 PN시퀀스라는 용어는 상기 제1PN시퀀스 쌍에서 기지국 판별을 위해 전체 기지국들이 공용으로 특정 채널에 사용하는 PN시퀀스이다. 본 발명의 실시예에서는 상기 기준 PN시퀀스는 상기 파일럿 채널의 I채널을 확산하는 데 사용되며, 모든 기지국에서 동일한 초기값을 가지고 발생되는 시퀀스로 PN_I로 칭한다. 비교 PN시퀀스라는 용어는 상기 제1PN시퀀스 쌍에서 기지국 판별을 위해 상기 기준 PN시퀀스와 해당 기지국에서 설정된 고유의 오프셋 값 또는 기지국별로 다르게 설정된 초기값을 가지고 발생되는 시퀀스로 본 발명의 실시예에서는 상기 비교 PN시퀀스는 상기 파일럿 채널의 Q채널을 확산하는 데 사용되며 PN_Q라 칭한다. 따라서 상기 모든 기지국들은 각 기지국 자체의 시각 정보에 의하여 결정된 출발점에서 볼 때, 상기 기준 PN시퀀스는 동일하며, 상기 비교 PN시퀀스는 상기 기준 PN시퀀스와 각 기지국별로 다른 오프셋 값을 갖도록 할당되거나 각 기지국별로 다르게 할당되는 초기값을 가지고 발생된다.
본 발명의 실시예에서 제2PN시퀀스라는 용어는 각 기지국들에서 사용하는 상기 특정 채널을 제외한 나머지 채널들을 확산하기 위한 PN시퀀스를 의미한다. 상기 제2PN시퀀스는 상기 제1PN시퀀스의 연산 및 변형에 의해 발생되는 PN시퀀스이며 적어도 인접한 기지국간에는 서로 다른 PN시퀀스이다.
또한 본 발명의 실시예에서 제1에너지라는 용어는 상기 특정 채널의 I 채널에서 검출되는 에너지를 의미하고, 제1기준에너지라는 용어는 상기 제1에너지의 검출 유무를 판단하기 위한 기준 값을 의미한다. 제2에너지라는 용어는 상기 특정 채널의 Q채널에서 검출되는 에너지를 의미하고, 제2기준에너지라는 용어는 상기 제2에너지의 검출 유무를 판단하기 위한 기준 값을 의미한다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 PN 시퀀스의 할당 및 기지국 탐색 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 PN 시퀀스 할당 및 셀 탐색 방법은 기지국간 비동기 방식을 참조로하여 설명되고 있으나, 기지국간 동기 방식에서도 사용될 수 있다. 또한 주기가 동일한 두 개의 m 시퀀스를 병렬로 발생시킨 다음에 배타적 논리합을 수행하여 발생시키는 골드 시퀀스에 초점을 맞추어 설명하고 있지만, 가사미(Kasami) 시퀀스와 같이 주기가 다를 수 있는 두 개의 PN 시퀀스 발생기를 이용하여 PN 시퀀스를 발생시킨 후 연산을 수행하여 PN 시퀀스를 발생할 수 있는 다른 시퀀스에도 적용될 수 있을 것이다. 상기 PN 시퀀스 발생기는 PN 시퀀스 발생기 들의 조합으로 만들어진 PN 시퀀스 발생기가 될 수 있다. 상기 두 개의 m시퀀스의 전 주기가 같은 경우에도 필요에 따라 두 m시퀀스를 서로 다른 길이로 단축하여 사용할 수 있다. 예를 들면 제1PN시퀀스쌍중 I채널 PN시퀀스 PN_I의 길이는 m시퀀스의 전주기 M보다 짧게 한 M1의 길이로 하고 제1PN시퀀스쌍중 Q채널 PN시퀀스 PN_Q의 길이는 M2의 길이로 할 수 있다. 또한 연산을 통하여 제2PN시퀀스쌍을 발생시키기 위한 또다른 제1PN시퀀스발생기와 카운터 및 논리소자 등을 추가하여 본 발명의 개념을 그대로 활용하면서 제1PN시퀀스쌍과 제2PN시퀀스쌍의 길이를 다르게 할 수도 있다. 예를 들면 제2PN시퀀스쌍의 길이가 제1PN시퀀스쌍의 길이의 정수배가 되게 할 수 있다.
본 발명은 모든 기지국들에서 공용으로 사용되는 병렬로 연결된 두 개의 PN시퀀스 발생기에서 출력되는 PN시퀀스쌍으로 특정 채널의 I채널 및 Q채널을 확산하여 전송하고, 상기 PN시퀀스 발생기에서 출력되는 이들 두 PN시퀀스의 출력을 연산하여 발생시킨 새로운 PN 시퀀스와 이 시퀀스의 변형된 PN시퀀스를 셀 또는 기지국의 나머지 채널의 정보 확산용 PN 시퀀스로 할당한다. 여기서 상기 특정 채널의 I 채널 및 Q채널에 사용되는 PN 시퀀스가 상기 제1PN시퀀스 쌍이 되며, 상기 제1시퀀스 쌍의 연산에 의해 발생되는 정보 확산용 PN시퀀스가 제2PN시퀀스 쌍이 된다.
도 3 - 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제1PN시퀀스 쌍 및 제2PN시퀀스 쌍의 관계를 도시하고 있고, 도 6 - 도 8은 상기 대응되는 도 3-도 5와 같은 PN 시퀀스 군을 사용하는 기지국에서 송신되는 PN시퀀군의 출발점은 도시하고 있으며, 도 9 - 도 12는 상기 제1실시예-제3실시예에의 PN시퀀스를 발생하는 PN시퀀스 발생기의 구성을 도시하고 있다.
먼저 상기 도 3 - 도 5의 구성에서 각 기지국들의 제1PN시퀀스 쌍의 관계를 살펴본다. 여기서는 기지국이 기지국α - 기지국η로 구성된 경우를 가정하고 있다. 먼저 기지국 α의 기준 PN시퀀스 PN_I와 비교 PN시퀀스 PN_Q는 출발점에서 α의 오프셋 차이를 가지고, 기지국 β의 기준 PN시퀀스 PN_I와 비교 PN시퀀스 PN_Q는 출발점에서 β의 오프셋 차이를 가지며, 기지국 γ의 기준 PN시퀀스 PN_I와 비교 PN시퀀스 PN_Q는 출발점에서 γ의 오프셋 차이를 가지고, 기지국 δ의 기준 PN시퀀스 PN_I와 비교 PN시퀀스 PN_Q는 출발점에서 δ의 오프셋 차이를 가지며, 기지국 ε의 기준 PN시퀀스 PN_I와 비교 PN시퀀스 PN_Q는 출발점에서 ε의 오프셋 차이를 가지고, 기지국 ζ의 기준 PN시퀀스 PN_I와 비교 PN시퀀스 PN_Q는 출발점에서 ζ의 오프셋 차이를 가지며, 기지국 η의 기준 PN시퀀스 PN_I와 비교 PN시퀀스 PN_Q는 출발점에서 η의 오프셋 차이를 가진다. 하기의 표 3은 제1PN시퀀스의 PN_I[n]과 PN_Q[n+x]의 관계를 나타내고 있다.
| PN_I[n] | i0 | i1 | i2 | i3 | … | ik | ik+1 | ik+2 | iK+3 | … |
| PN_Q[n] | q0 | q1 | q2 | q3 | … | qk | qk+1 | qk+2 | qk+3 | … |
| ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː |
| PN_Q[n+α] | qα | qα+1 | qα+2 | qα+3 | … | qα+k | qα+k+1 | qα+k+2 | qα+k+3 | … |
| ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː |
| PN_Q[n+β] | qβ | qβ+1 | qβ+2 | qβ+3 | … | qβ+k | qβ+k+1 | qβ+k+2 | qβ+k+3 | … |
| ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː |
| PN_Q[n+γ] | qγ | qγ+1 | qγ+2 | qγ+3 | … | qγ+k | qγ+k+1 | qγ+k+2 | qγ+k+3 | … |
| ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː |
| PN_Q[n+δ] | qδ | qδ+1 | qδ+2 | qδ+3 | … | qδ+k | qδ+k+1 | qδ+k+2 | qδ+k+3 | … |
| ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː |
| PN_Q[n+ε] | qε | qε+1 | qε+2 | qε+3 | … | qε+k | qε+k+1 | qε+k+2 | qε+k+3 | … |
| ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː |
| PN_Q[n+ζ] | qζ | qζ+1 | qζ+2 | qζ+3 | … | qζ+k | qζ+k+1 | qζ+k+2 | qζ+k+3 | … |
| ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː |
| PN_Q[n+η] | qη | qη+1 | qη+2 | qη+3 | … | qη+k | qη+k+1 | qη+k+2 | qη+k+3 | … |
| ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː | ː |
상기 도 3 - 도 5는 CDMA 통신시스템에서 본 발명의 실시예에 따라 기지국 별 I채널과 Q채널의 PN 시퀀스의 상대적인 오프셋 할당을 분석하여 기지국들을 구분하는 방식을 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 3 - 도 5는 7개의 기지국들로 구성된 예를 도시하고 있다.
상기 도 3 - 도 5를 참조하면, 각 기지국에서 사용하는 제1PN시퀀스쌍은 파일럿 채널의 확산시퀀스로 사용하고, 제2PN시퀀스쌍은 정보가 포함된 신호를 확산하기 위하여 사용하는 PN 시퀀스쌍이다. 이때 BPSK(Bi-Phase Shift Keying) 확산 변조(Spreading Modulation)의 경우에는 모든 n에 대하여 I채널 및 Q채널의 제2PN시퀀스는 동일한 PN시퀀스를 사용하며, QPSK(Quadri-Phase Shift Keying) 확산 변조의 경우에는 어떤 n에 대하여 I채널 및 Q채널의 제2PN시퀀스쌍은 각각 다른 PN시퀀스를 사용한다. 그리고 통신시스템의 설계의 편이성을 위하여, 일반적으로 제2PN시퀀스쌍의 I채널과 Q채널의 PN시퀀스 주기는 같게 한다.
상기 PN 시퀀스는 매 프레임 또는 몇 개의 프레임단위로 반복되고, I채널 및 Q채널의 정보가 제2PN시퀀스쌍에 의해 확산 또는 스크램블링되는 경우, 단말장치의 수신장치는 현재 통신하는 기지국의 송신장치에서 사용한 제2PN시퀀스쌍과 동일한 PN시퀀스를 역확산이 가능하도록 수신된 신호의 시퀀스와 자체 발생시킨 시퀀스의 위상이 같도록 발생시켜야 한다. 따라서 상기 단말장치는 초기 전원 온 또는 핸드오프시 상기 제1PN시퀀스를 탐색하여 해당 기지국을 확인한 후 제2PN시퀀스쌍에 동기되어야 한다.
본 발명의 실시예에서는 상기 기지국을 신속하게 확인하기 위하여, CDMA 통신 시스템내의 모든 기지국들은 파일럿 채널을 동일한 PN 부호로 이루어진 제1PN 시퀀스쌍로 확산한다. 이때 상기 제1PN 시퀀스쌍은 기준 PN시퀀스인 PN_I와 비교 PN시퀀스인 PN_Q로 이루어지고, 이들 제1PN시퀀스쌍은 해당 기지국의 제2확산시퀀스쌍을 구분하기 위한 소정의 PN 오프셋 x의 차이를 갖는다. 상기 제1PN 시퀀스쌍은 각 기지국에서 정보를 확산하기 위하여 사용하는 제2확산시퀀스쌍과는 다른 PN 시퀀스이다.
상기 도 3 - 도 5에 도시된 각 기지국 BS#α-BS#η의 제1PN 시퀀스쌍 및 제2PN 시퀀스 쌍의 할당 예를 하기 표 4과 같다.
| 기지국 | 제1PN시퀀스 쌍 | PN_I와 PN_Q의 상대적 오프셋x |
| BS#α | PN_I[n],PN_Q[n+α] | x=α |
| BS#β | PN_I[n],PN_Q[n+β] | x=β |
| BS#γ | PN_I[n],PN_Q[n+γ] | x=γ |
| BS#δ | PN_I[n],PN_Q[n+δ] | x=δ |
| BS#ε | PN_I[n],PN_Q[n+ε] | x=ε |
| BS#ζ | PN_I[n],PN_Q[n+ζ] | x=ζ |
| BS#η | PN_I[n],PN_Q[n+η] | x=η |
상기 표 3에서 {α,β,γ,δ,ε,ζ,η}⊂{0,1,2,...,N-1}이고, #{α,β,γ,δ,ε,ζ,η}=7이다.
이때 상기 제1PN 시퀀스쌍의 PN_I는 모든 기지국들이 매 프레임 시작점에서 동일한 초기 값을 이용하여 발생한다. 그리고 상기 제1PN 시퀀스쌍의 PN_Q는 상기 PN_I 시퀀스의 시작점에서 각각 상기 PN_I와 설정된 오프셋에 대응하는 초기값을 이용하여 발생한다. 그리고 상기 제1PN 시퀀스의 PN_Q는 상기 제1PN 시퀀스의 PN_I를 초기화할 때 같이 초기화시킨다. 상기 제1PN 시퀀스 쌍은 (PN_I[n], PN_Q[n-x])이며, 여기서 상기 n=0,1,2,...,(한 프레임의 칩 수)-1 이며, 칩(chip)은 상기 PN 시퀀스의 구성 단위를 의미한다.
도 3, 도 6 및 도 9는 BPSK 확산 변조를 하는 제1실시예의 PN시퀀스 발생기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 3은 상기 표 3과 같이 기지국들이 제1PN시퀀스쌍 PN_I[n]과 PN_Q[n+x]의 관계를 갖는 경우, 기지국 BS#α~BS#η들의 데이타 채널을 BPSK 확산 변조를 하는 제1실시예의 제2PN 시퀀스쌍의 할당 예를 도시하고 있다. 도 6은 상기 제1실시예에 따라 기지국 BS#α~BS#η들에 제2PN시퀀스가 할당된 경우, 각 기지국 BS#α~BS#η들의 송신 PN 시퀀스군을 도시하고 있다. 상기 도 6에서 각 PN 시퀀스의 출발점은 기지국 α를 기준으로 도시하고 있으며, 동일한 PN 시퀀스발생기에서 나오는 시퀀스는 동일한 무늬로 도시되어 있으며, 시퀀스의 시작 시점은 다를 수 있다.
여기서 BPSK 확산 변조를 하는 통신 시스템의 경우, 상기 데이타 채널의 I 및 Q채널의 확산 PN시퀀스는 동일하여야 한다. 도 9는 상기 제1실시예의 PN 시퀀스 발생기 구성을 도시하는 도면이다. 기준 PN시퀀스 발생기111은 송신 출발점에서 고정 초기값을 로드한 후 클럭에 의해 제1PN시퀀스의 기준 PN시퀀스 PN_I[n]으로 출력한다. 비교 PN시퀀스 발생기112는 기준 PN시퀀스 PN_I 시퀀스의 출발점에서 기지국을 오프셋으로 구분하는 경우에는 설정된 오프셋에 대응하는 초기 값을 로드한 후 클럭에 의해 로드된 상기 초기값을 이용하여 제1PN시퀀스의 비교 PN시퀀스 PN_Q[n+x]로 출력한다. 이때 단말장치는 상기 기준 PN 시퀀스와 비교 시퀀스를 재발생시켜서 연산하여 기지국에서 단말장치로 보내지는 정보를 확산하는 데 사용한 제2PN시퀀스쌍을 발생시키게 된다. 연산기113은 상기 기준 PN시퀀스 발생기111의 출력과 비교 PN시퀀스 발생기112의 출력을 배타적 논리합하여 제2 PN시퀀스 PNx[n]을 발생한다.
따라서 상기 제1실시예의 PN 시퀀스 발생기에서 발생하는 상기 제1PN시퀀스쌍은 상기 파일럿 채널로 전송되어 단말장치가 기지국을 탐색하기 위한 정보로 전송된다. 또한 상기 제2PN시퀀스는 제1PN시퀀스의 PN_I와 PN_Q을 배타적 논리합(exclusive OR) 연산하여 발생하며, 이렇게 발생된 제2PN시퀀스는 데이타 채널의 I및 Q채널 데이타를 확산 전송한다. 하기 표 5는 상기 기지국 α에서 제1실시예의 데이타 채널 확산용 제2PN시퀀스를 발생하는 과정을 표시하고 있다.
| PN_I[n] | i0 | i1 | i2 | i3 | … | ik | ik+1 | ik+2 | ik+3 | … |
| PN_Q[n+α] | qα | qα+1 | qα+2 | qα+3 | … | qα+k | qα+k+1 | qα+k+2 | qα+k+3 | … |
| PN_I[n]XORPN_Q[n+α] | i0XORqα | i1XORqα+1 | i2XORqα+2 | i3XORqα+3 | … | ikXORqα+k | iK+1XORqα+k+1 | iK+2XORqα+k+2 | iK+3XORqα+k+3 | … |
도 4, 도 7 및 도 10은 QPSK 확산 변조를 하는 제2실시예의 PN시퀀스 발생기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 4는 상기 표 3과 같이 기지국들이 제1PN시퀀스쌍 PN_I[n]과 PN_Q[n+x]의 관계를 갖는 경우, 기지국 BS#α~BS#η들의 데이타 채널을 QPSK 확산 변조를 하는 제2실시예의 제2PN 시퀀스쌍의 할당 예를 도시하고 있다. 도 7은 상기 제2실시예에 따라 기지국 BS#α~BS#η들에 제2PN시퀀스가 할당된 경우, 각 기지국 BS#α~BS#η들의 송신 PN 시퀀스군을 도시하고 있다. 상기 도 7에서 각 PN 시퀀스의 출발점은 기지국 α를 기준으로 도시하고 있으며, 동일한 PN 시퀀스발생기에서 나오는 시퀀스는 동일한 무늬로 도시되어 있으며, 시퀀스의 시작 시점은 다를 수 있다.
여기서 QPSK 확산 변조를 하는 통신 시스템의 경우, 상기 데이타 채널의 I 및 Q채널의 확산 PN시퀀스는 시간적인 측면에서 서로 달라야 한다. 즉, 동일한 PN시퀀스를 QPSK 확산변조에서 I 및 Q채널에 사용할 수 있지만 두 채널중 한 채널의 PN시퀀스를 지연시키든지 하여 같은 시각에 항상 같은 시퀀스값이 I채널과 Q채널에 나타나지만 않으면 된다. 도 10은 상기 제2실시예의 PN 시퀀스 발생기 구성을 도시하는 도면이다. 기준 PN시퀀스 발생기121은 송신 출발점에서 모든 기지국에 공통인 고정 초기값을 로드한 후 클럭에 의해 로드된 고정 초기값으로부터 제1PN시퀀스의 기준 PN시퀀스 PN_I[n]으로 출력한다. 비교 PN시퀀스 발생기122는 기준 PN시퀀스의 출발점에서 각 기지국별로 설정된 초기값을 로드한 후 클럭에 의해 로드된 상기 초기값으로부터 제1PN시퀀스의 비교 PN시퀀스 PN_Q[n+x]로 출력한다. 제1연산기123은 상기 기준 PN시퀀스 발생기121의 출력과 비교 PN시퀀스 발생기122의 출력을 배타적 논리합하여 제2 PN시퀀스 PNx[n]을 발생하며, 이는 상기 데이타 채널의 I채널 (또는 Q채널) 데이타 확산용 PN시퀀스로 사용된다. 지연기124는 상기 비교 PN시퀀스 발생기122의 출력을 기지국 BS#x에 설정된 값(DΔ(x))으로 지연한다. 제2연산기125는 상기 기준 PN시퀀스 발생기121의 출력과 상기 지연기124의 출력을 배타적 논리합하여 제2PN시퀀스 PNx[n;Δ(x)]를 발생하며, 이는 상기 데이타 채널의 Q채널 (또는 I채널) 데이타 확산용 PN시퀀스로 사용된다.
따라서 상기 제2실시예의 PN 시퀀스 발생기에서 발생하는 상기 제1PN시퀀스쌍은 상기 파일럿 채널을 확산한다. 단말장치가 속한 기지국에서 데이터채널을 확산하기 위하여 사용되는 제2PN시퀀스쌍은 단말에서 재발생시킨 상기 제1PN시퀀스쌍을 이용하여 발생시킨다. 상기 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스는 제1PN시퀀스의 PN_I와 PN_Q을 배타적 논리합 연산하여 발생하며, 상기 제2PN시퀀스의 Q채널 PN 시퀀스는 상기 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 설정 값으로 지연한 후 이를 상기 제1PN시퀀스의 PN_I[n]과 배타적 논리합 연산하여 발생한다. 이렇게 발생된 제2PN시퀀스는 데이타 채널의 I및 Q채널의 데이타를 확산 전송한다. 하기 표 6은 상기 기지국 α에서 제2실시예의 데이타 채널 확산용 제2PN시퀀스를 발생하는 과정을 표시하고 있다.
| PN_I[n] | i0 | i1 | i2 | i3 | … | ik | ik+1 | ik+2 | ik+3 | … |
| PN_Q[n+α] | qα | qα+1 | qα+2 | qα+3 | … | qα+k | qα+k+1 | qα+k+2 | qα+k+3 | … |
| PN_Q[n+α-Δ] | qα-Δ | qα-Δ+1 | qα-Δ+2 | qα-Δ+3 | … | qα-Δ+k | qα-Δ+k+1 | qα-Δ+K+2 | qα-Δ+K+3 | … |
| PN_I[n]XORPN_Q[n+α] | i0XORqα | i1XORqα+1 | i2XORqα+2 | i3XORqα+3 | … | ikXORqα+k | iK+1XORqα+k+1 | iK+2XORqα+k+2 | iK+3XORqα+k+3 | … |
| PN_I[n]XORPN_Q[n+α-Δ] | i0XORqα-Δ | i1XORqα-Δ+1 | i2XORqα-Δ+2 | i3XORqα-Δ+3 | … | ikXORqα-Δ+k | iK+1XORqα-Δ+k+1 | iK+2XORqα-Δ+k+2 | iK+3XORqα-Δ+k+3 | … |
도 5, 도 8 및 도 11은 QPSK 확산 변조를 하는 제3실시예의 PN시퀀스 발생기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 5는 상기 표 3과 같이 기지국들이 제1PN시퀀스쌍 PN_I[n]과 PN_Q[n+x]의 관계를 갖는 경우, 기지국 BS#α~BS#η들의 데이타 채널을 QPSK 확산 변조를 하는 또 다른 제3실시예의 제2PN 시퀀스쌍의 할당 예를 도시하고 있다. 도 8은 상기 제3실시예에 따라 기지국 BS#α~BS#η들에 제2PN시퀀스가 할당된 경우, 각 기지국 BS#α~BS#η들의 송신 PN 시퀀스군을 도시하고 있다. 상기 도 8에서 각 PN 시퀀스의 출발점은 기지국 α를 기준으로 도시하고 있으며, 동일한 PN 시퀀스발생기에서 나오는 시퀀스는 동일한 무늬로 도시되어 있으며, 시퀀스의 시작 시점은 다를 수 있다.
도 10은 상기 제3실시예의 PN 시퀀스 발생기 구성을 도시하는 도면이다. 기준 PN시퀀스 발생기131은 송신 출발점에서 고정 초기값을 로드한 후 클럭에 의해 로드된 고정 초기값을 초기상태로 하여 제1PN시퀀스의 기준 PN시퀀스 PN_I[n]을 출력한다. 비교 PN시퀀스 발생기132는 송신 출발점에서 기지국별로 설정된 초기값 또는 기지국별로 할당된 상대적 오프셋에 대응하는 초기값을 로드한 후 클럭에 의해 로드된 상기 초기값을 초기상태로 하여 제1PN시퀀스의 비교 PN시퀀스 PN_Q[n+x]를 출력한다. 제1연산기133은 상기 기준 PN시퀀스 발생기131의 출력과 비교 PN시퀀스 발생기132의 출력을 배타적 논리합하여 제2 PN시퀀스 PNx[n]을 발생하며, 이는 상기 데이타 채널의 I채널 (또는 Q채널) 데이타 확산용 PN시퀀스로 사용된다. 지연기134는 상기 비교 PN시퀀스 발생기122의 출력을 설정된 값(DΔ(x))으로 지연하여 제2PN시퀀스 PNx[n-Δ]를 발생하며, 이는 상기 데이타 채널의 Q채널 (또는 I채널) 데이타 확산용 PN시퀀스로 사용된다.
상기 제3실시예의 PN 시퀀스 발생기에서 발생하는 상기 제1PN시퀀스는 상기 파일럿 채널을 확산한다. 단말장치가 속한 기지국에서 데이터채널을 확산하기 위하여 사용되는 제2PN시퀀스쌍은 단말에서 재발생시킨 상기 제1PN시퀀스쌍을 이용하여 발생시킨다. 상기 제2PN시퀀스의 I채널 (또는 Q채널) PN시퀀스는 제1PN시퀀스의 PN_I와 PN_Q을 배타적 논리합 연산하여 발생하며, 상기 제2PN시퀀스의 Q채널 (또는 I채널) PN 시퀀스는 상기 제2PN시퀀스의 I채널 (또는 Q채널) 시퀀스를 Δ만큼 지연하여 발생시킨다. 이렇게 발생된 제2PN시퀀스는 데이타 채널의 I및 Q채널의 데이타를 확산 전송한다. 하기 표 7은 상기 기지국 α에서 제3실시예의 데이타 채널 확산용 제2PN시퀀스를 발생하는 과정을 표시하고 있다.
| PN_I[n] | i0 | i1 | i2 | i3 | … | ik | ik+1 | ik+2 | ik+3 | … |
| PN_Q[n+α] | qα | qα+1 | qα+2 | qα+3 | … | qα+k | qα+k+1 | qα+k+2 | qα+k+3 | … |
| PN_I[n-Δ] | i-Δ | i-Δ+1 | i-Δ+2 | i-Δ+3 | … | i-Δ+K | i-Δ+K+1 | i-Δ+K+2 | i-Δ+K+3 | … |
| PN_Q[n+α-Δ] | qα-Δ | qα-Δ+1 | qα-Δ+2 | qα-Δ+3 | … | qα-Δ+k | qα-Δ+k+1 | qα-Δ+K+2 | qα-Δ+K+3 | … |
| PN_I[n]XORPN_Q[n+α] | i0XORqα | i1XORqα+1 | i2XORqα+2 | i3XORqα+3 | … | ikXORqα+k | iK+1XORqα+k+1 | iK+2XORqα+k+2 | iK+3XORqα+k+3 | … |
| PN_I[n-Δ]XORPN_Q[n+α-Δ] | i-ΔXORq-Δ+α-Δ | i-Δ+1XORq-Δ+α+1 | i-Δ+2XORq-Δ+α+2 | i-Δ+3XORq-Δ+α+3 | … | i-Δ+kXORq-Δ+α+k | i-Δ+K+1XORq-Δ+α+k+1 | i-Δ+K+2XORq-Δ+α+k+2 | i-Δ+K+3XORq-Δ+α+k+3 | … |
상기 제1실시예~제3실시예와 같이 발생되는 제1PN시퀀스 및 제2PN시퀀스를 사용하여 기지국들이 파일럿 채널 및 데이타 채널의 데이타를 확산 전송하는 경우, 단말장치는 상기 제1PN시퀀스를 포착하여 현재 자신이 위치된 기지국들에서 사용하는 상기 제2PN시퀀스를 연산에 의하여 재발생시켜서 기지국에서 상기 제2PN시퀀스에 의해 확산 전송된 데이타 채널의 정보를 역확산하여 처리한다.
도 12는 단말장치가 기지국 α에 위치된 단말장치의 수신 PN시퀀스군을 도시하고 있으며, 여기서 제1PN시퀀스 및 제2PN시퀀스는 제3실시예의 경우로 가정하고 있다. 또한 도 13은 상기 단말장치가 기지국 α의 영역권에서 수신되는 PN 시퀀스군을 탐색하여 지역을 탐색하는 과정을 설명하기 위한 도면으로써, 역시 제3실시예의 제1PN시퀀스 및 제2시퀀스를 사용하는 예를 도시하고 있다.
상기 도 12 및 도 13을 참조하면, 기지국 α에서 출력되는 제1시퀀스쌍은 PN_I[n] 및 PN_Q[n+α]이며, 제2PN시퀀스 쌍은 I채널 PN시퀀스가 PN_I[n] XOR PN_Q[n+α]이고 Q채널 PN시퀀스가 PN_I[n-Δ] XOR PN_Q[n+α-Δ]가 된다. 기지국 β에서 출력되는 제1PN시퀀스 쌍은 PN_I[n] 및 PN_Q[n+β]이며, 제2PN시퀀스 쌍은 I채널 PN시퀀스가 PN_I[n] XOR PN_Q[n+β]이고 Q채널 PN시퀀스가 PN_I[n-Δ] XOR PN_Q[n+β-Δ]가 된다. 기지국 γ에서 출력되는 제1시퀀스 쌍은 PN_I[n] 및 PN_Q[n+γ]이며, 제2PN시퀀스 쌍은 I채널 PN시퀀스가 PN_I[n] XOR PN_Q[n+γ]이고 Q채널 PN시퀀스가 PN_I[n-Δ] XOR PN_Q[n+γ-Δ]가 된다.
I채널 포착후 Q채널을 순차적으로 포착하는 경우를 설명하면 기지국 BS#α에 위치된 단말장치가 다른 기지국 BS#β 및 BS#γ의 제1PN시퀀스 PN_I[n]을 수신하는 경우, 단말장치에서 검출되는 각각 BS#β 및 BS#γ의 제1PN시퀀스의 I채널 에너지 EI,β및 EI,γ는 설정된 기준 에너지 Eth보다 작은 값을 가지므로, 제1PN시퀀스의 Q채널 에너지를 측정하지 않는다. 그러나 상기 단말장치가 기지국 BS#α에서 검출되는 제1PN시퀀스의 I채널 에너지 EI,α는 설정된 기준 에너지 Eth보다 큰 값을 가지므로, 제1PN시퀀스의 Q채널 에너지 EQ,α를 측정한다. 이때 제1PN시퀀스의 Q채널 에너지 EQ,α가 설정된 기준 에너지 Eth보다 큰 값을 가지면, 해당 시점에서 단말장치는 자동적으로 제2PN시퀀스쌍을 연산을 통하여 재발생시켜 수신되는 데이타 채널을 역확산시킨다. 이때 상기 제2PN시퀀스쌍의 I채널 PN시퀀스는 PN_I[n] XOR PN_Q[n+α]가 되고 Q채널 PN시퀀스는 PN_I[n-Δ] XOR PN_Q[n+α-Δ]가 된다.
I채널 포착후 Q채널을 병렬로 포착하는 경우를 설명하면 기지국 BS#α에 위치된 단말장치가 다른 기지국 BS#β 및 BS#γ의 제1PN시퀀스를 수신하는 경우, 단말장치에서 검출되는 각각 BS#β 및 BS#γ의 제1PN시퀀스의 I채널 에너지 EI,β및 EI,γ와 Q채널 에너지 EQ,β및 EQ,γ는 각각 설정된 기준 에너지 Eth보다 작은 값을 가지게 된다. 그러나 상기 단말장치가 기지국 BS#α에서 검출되는 제1PN시퀀스의 I채널 에너지 EI,α및 Q채널 에너지 EQ,α는 설정된 기준 에너지 Eth보다 큰 값을 가지게 된다. 두 채널의 에너지차가 설정된 기준값 ε보다 작게 되면 해당 시점에서 단말장치는 자동적으로 제2PN시퀀스쌍을 연산을 통하여 재발생시켜 수신되는 데이타 채널을 역확산시킨다. 이때 상기 제2PN시퀀스쌍의 I채널 PN시퀀스는 PN_I[n] XOR PN_Q[n+α]가 되고 Q채널 PN시퀀스는 PN_I[n-Δ] XOR PN_Q[n+α-Δ]가 된다. 두 채널의 에너지차가 설정된 기준값 ε보다 크게 되면 에너지가 작은 쪽 채널의 포착과정을 재실시한다.
여기서 설명의 편의를 위하여, 상기 PN시퀀스 발생기는 도 9 -도 11에 도시된 바와 같이, 우선적인 쌍(preferred pair)인 주기가 같은 두 m 시퀀스를 배타적 논리합 연산을 하여 발생시킨 골드 시퀀스(Gold sequence)―필요에 따라 시퀀스의 주기는 전주기가 아니라 단축 또는 확장의 방법을 통하여 재구성된 시퀀스―를 발생시키는 시퀀스 발생기를 가정하며, 발생되는 제1PN시퀀스 및 제2PN시퀀스는 제3실시예와 같은 PN 시퀀스를 사용한다고 가정하여 발생하는 경우에 한정하여 설명하기로 한다.
상기와 같은 경우, 공용 I채널의 확산 PN 시퀀스인 m시퀀스(주기 218-1) PN_I[n)] 생성 다항식은 PN_I(X)=X18+X7+1이 되며, 공용 Q채널의 확산 PN 시퀀스인 m시퀀스(주기 218-1)) PN_Q[n]의 생성 다항식은 PN_Q(X)=X18+X18+X7+X5+1이 된다.
상술한 내용은 도 9 - 도 11과 같은 PN시퀀스 발생기는 제1PN시퀀스의 PN_I와 PN_Q 간에 x의 오프셋을 갖도록 할당하는 것이다. 그러나 상기와 같은 오프셋에 의해 결정되는 기지국의 PN시퀀스 할당 방법은 초기값을 할당함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다. 도 14는 PN_Q 시퀀스 발생기(도 9 - 도 11에서 112, 122, 132)의 오프셋과 초기값의 관계를 도시하고 있다.
상기 오프셋이 0인 PN_Q 시퀀스를 PN_I 시퀀스 발생기의 초기 값과 같이 PN_Q 시퀀스 발생기의 초기 값이 모두 1(즉, 218-1=11 1111 1111 1111 1111)일 때의 출력 시퀀스로 가정한다. 또한 도 11 및 도 14에서 오프셋 x를 갖는 PN_Q 시퀀스 PN_Q[n+x]를 발생하는 초기 값을 f(x)로 가정한다. 상기 도 14에서 PN_Q 시퀀스의 오프셋 x와 PN_Q 시퀀스 발생기의 초기값 f(x)는 PN_Q 시퀀스가 m시퀀스일 때 일대일 대응 (전단사함수) 관계에 있다. 상기 PN_Q 시퀀스의 오프셋이 주기와 같은 (218-1)이면 출력되는 시퀀스는 오프셋이 0인 시퀀스와 같다. 따라서 도 14에서와 같이 x=218-1=(11 1111 1111 1111 1111)은 f(x)=218-1=(11 1111 1111 1111 1111)와 대응된다.
상기 PN_Q 시퀀스의 오프셋과 PN_Q 시퀀스 발생기의 초기값의 관계가 일대일 대응이기 때문에 PN_Q 시퀀스의 오프셋으로 기지국을 구분하는 것이나, PN_Q 시퀀스 발생기의 초기값으로 기지국을 구분하는 것은 등가이다. 상기 PN_Q 시퀀스의 오프셋으로 기지국을 구분하는 경우에는 이동성이 없는 기지국은 오프셋과 초기 값의 관계표를 이용하여 한번 설정하면 변경할 필요가 없다. 그러나 이동성이 있는 단말기의 경우에는 부호 포착을 위하여 모든 가능한 오프셋과 초기값의 관계표를 단말기내의 롬(ROM) 등과 같은 기억장치에 저장하고 있어야 한다. 그러나 상기한 바와 같은 등가 관계를 이용하면, 별 다른 기억장치가 필요없이 PN_Q 시퀀스 발생기의 초기값을 이용하여 기지국을 구분할 수 있기 때문에 구조가 간단해진다.
하기의 표 8 및 도 15는 상기와 같은 등가 관계를 적용하여 제3실시예의 표 7 및 도 13을 변형한 것을 나타낸다. 표 8 및 도 15에서 g(.)는 일대일 함수 f(.)의 역함수 f-1(.)이며, 마찬가지로 f(.)는 일대일 함수 g(.)의 역함수 g-1(.)이다.
| PN_I[n] | i0 | i1 | i2 | i3 | … | ik | ik+1 | ik+2 | ik+3 | … |
| PN_Q[n+g(α)] | qg(α) | qg(α)+1 | qg(α)+2 | qg(α)+3 | … | qg(α)+k | qg(α)+k+1 | qg(α)+k+2 | qg(α)+k+3 | … |
| PN_I[n-Δ] | i-Δ | i-Δ+1 | i-Δ+2 | i-Δ+3 | … | i-Δ+K | i-Δ+K+1 | i-Δ+K+2 | i-Δ+K+3 | … |
| PN_Q[n+g(α)-Δ] | qg(α)-Δ | qg(α)-Δ+1 | qg(α)-Δ+2 | qg(α)-Δ+3 | … | qg(α)-Δ+k | qg(α)-Δ+k+1 | qg(α)-Δ+K+2 | qg(α)-Δ+K+3 | … |
| PN_I[n]XORPN_Q[n+g(α)] | i0XORqg(α) | i1XORqg(α)+1 | i2XORqg(α)+2 | i3XORqg(α)+3 | … | ikXORqg(α)+k | iK+1XORqg(α)+k+1 | iK+2XORqg(α)+k+2 | iK+3XORqg(α)+k+3 | … |
| PN_I[n-Δ]XORPN_Q[n+g(α)-Δ] | i-ΔXORq-Δ+g(α) | i-Δ+1XORq-Δ+g(α)+1 | i-Δ+2XORq-Δ+g(α)+2 | i-Δ+3XORq-Δ+g(α)+3 | … | i-Δ+kXORq-Δ+g(α)+k | i-Δ+K+1XORq-Δ+g(α)+k+1 | i-Δ+K+2XORq-Δ+g(α)+k+2 | i-Δ+K+3XORq-Δ+g(α)+k+3 | … |
본 발명의 실시예에 따라 단말장치가 짧은 시간에 서비스를 받을 셀 또는 기지국은 선택하는 과정은 하기와 같다.
먼저 단말기의 전원을 켰을 때 단말은 PN_I[n]을 자체적으로 발생시켜, 미리 설정된 특정 품질(Eth1과 Eth2) 이상을 만족시키는 I 채널의 신호를 포착할 때까지 부호 포착 과정을 수행한다. 이때 최상의 품질을 만족시키는 I 채널의 신호만을 포착할 수도 있다. 경우에 따라서는 요구되는 품질을 만족시키는 기지국과 먼저 호를 설정한 다음 더나은 품질을 제공해 줄 수 있는 인접기지국으로 핸드오프를 수행하는 것이 가입자의 대기시간을 단축시킨다는 점을 고려하면 반드시 최상의 품질을 만족시키는 신호를 찾을 필요는 없을 수 있다. 이것에 대한 결정은 단말장치에서 결정할 수 있을 것이다.
두 번째로 기지국별로 할당된 PN_Q 시퀀스 오프셋 x의 부분 집합내의 오프셋에 대응되는 초기값 g(x)을 PN_I 시퀀스의 초기값 설정시점과 일치하게 설정하여 I채널과 Q채널의 품질 차이가 미리 설정된 값(ε) 이내가 되는 Q채널의 신호에 대한 부호 포착 과정을 수행한다. 또는 기지국별로 할당된 PN_Q 시퀀스 초기값 x를 PN_I 시퀀스의 초기값 설정시점과 일치하게 설정하여 I채널과 Q채널의 품질 차이가 미리 설정된 값(ε) 이내가 되는 Q채널의 신호에 대한 부호 포착 과정을 수행한다.
세 번째로 상기 부호 포착 과정을 통하여 결정된 PN_I[n]과 PN_Q[n+α](또는 PN_Q[n+g(α)]를 이용하여 PNα[n]과 PNα[n-Δ]를 발생시킨 다음 데이타 채널을 역확산시켜서 전송된 데이타를 복원한다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 확산장치의 구성을 도시하는 도면이다.
상기 도 16을 참조하면, 프레임 동기 제어기611은 매 프레임 마다 PN시퀀스의 발생을 초기화하기 위한 제어신호를 발생한다. 상기 제어신호는 초기화시 및 프레임 시작 시점(frame start point)에서 초기화 데이타를 로딩(initial state loading)하기 위한 신호이다.
기준 PN시퀀스 발생기613은 상기 제어신호에 의해 프레임 동기된 기준 PN시퀀스를 발생하며, 레지스터661 및 PN_I시퀀스 발생기(PN_I code generator)663으로 구성된다. 상기 레지스터661은 기지국 구분을 위하여 고정된 초기화 데이타를 저장하고 있다. 상기 초기화 데이타는 통신 시스템을 구성하는 전체 기지국이 동일한 값을 갖는다. 상기 PN_I시퀀스 발생기663은 상기 제어신호 발생시 상기 레지스터661의 고정된 초기값을 로드하여 제1PN시퀀스쌍의 기준 PN시퀀스를 발생한다.
비교 PN시퀀스 발생기615는 상기 제어신호에 의해 프레임 동기된 비교 PN시퀀스를 발생하며, 레지스터665 및 PN_Q시퀀스 발생기(PN_Q code generator)667로 구성된다. 상기 레지스터665는 기지국 구분을 위하여 해당 기지국에 할당된 초기값을 저장하고 있다. 통신 시스템을 구성하는 적어도 인접한 기지국들에는 서로 다른 초기값이 할당되어야 한다. 즉, 상기 레지스터665에 저장되는 초기값은 해당 기지국이 상기 기준 PN시퀀스와 소정의 오프셋을 갖는 비교 PN시퀀스를 발생하기 위한 데이타이며, 상기 레지스터 665에 저장되는 초기값을 적어도 인접한 기지국에는 다르게 설정한다. 상기 PN_Q시퀀스 발생기667은 상기 제어신호 발생시 상기 레지스터665의 초기값을 로드하여 비교 PN시퀀스를 발생한다.
상기 기준 PN시퀀스 발생기613에서 발생하는 PN_I[n] 및 상기 비교 PN시퀀스 발생기615에서 발생하는 PN_Q[n+x]는 상기 제1PN시퀀스 쌍이 되며, 상기 제1PN시퀀스 쌍은 특정 채널, 즉 파일럿 채널을 확산하는 데 사용되는 PN시퀀스이다. 배타적 논리합 소자 617은 상기 기준 PN시퀀스 발생기613에서 출력되는 PN_I[n]과 상기 비교 PN시퀀스 발생기615에서 출력되는 PN_Q[n+x]을 배타적 논리합하여 제1PN시퀀스쌍의 I채널 PN시퀀스 PN_I[n] XOR PN_Q[n+x]를 발생한다. 지연기619는 상기 배타적 논리합 소자 617에서 출력되는 제1PN시퀀스쌍의 I채널 PN시퀀스를 설정값(Δ)만큼 지연하여 제2PN시퀀스쌍의 Q채널 PN시퀀스 PN_I[n-Δ] XOR PN_Q[n+x-Δ]를 발생한다.
상기와 같은 구성은 도 11과 같은 골드 PN시퀀스 발생기의 구조와 동일한 구성을 갖는다.
채널 부호화기(channel encoder interleaver)625는 데이타 채널의 데이타를 채널 부호화 및 인터리빙하여 출력한다. 직교부호 발생기(orthogonal code #t generator)627은 상기 데이타 채널들을 구분하기 위한 직교 부호를 발생한다. 혼합기629 및 631은 상기 채널 부호화기618에서 출력되는 I채널 및 Q채널의 데이타를 상기 직교부호와 혼합하여 출력한다. 혼합기633은 상기 혼합기629에서 출력되는 부호화된 데이타를 상기 배타적 논리합 소자617에서 출력되는 I채널 제2PN시퀀스로 확산하여 데이타 채널의 I 채널 확산 신호를 발생한다. 혼합기635는 상기 혼합기631에서 출력되는 부호화된 데이타를 상기 지연기619에서 출력되는 Q채널 제2PN시퀀스로 확산하여 데이타 채널의 Q채널 확산신호를 발생한다.
신호변환기621-624는 각각 입력되는 디지틀 형태의 PN시퀀스신호를 아날로그 형태의 신호로 변환하여 출력한다. 여기서 상기 신호변환기621-624는 0논리 데이타를 +1의 신호로 변환하고 1 논리 데이타를 -1의 신호로 변환 출력한다.
가산기637은 상기 신호변환기621에서 출력되는 제1PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스와 상기 신호변환기623에서 출력되는 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 합하여 여파기641로 출력한다. 가산기639는 상기 신호변환기622에서 출력되는 제1PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스와 상기 신호변환기624에서 출력되는 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스를 합하여 여파기 643으로 출력한다.
FIR 여파기641 및 643은 상기 가산기637 및 639에서 출력되는 I채널 및 Q채널의 확산신호를 여파하여 출력한다. 혼합기649는 상기 I채널의 확산신호와 국부발진기645의 출력을 혼합하여 출력한다. 혼합기651은 상기 Q채널의 확산신호와 90도 위상 천이된 국부발진기645의 출력을 혼합하여 출력한다. 합성기653은 상기 혼합기649 및 651의 출력을 합성하여 출력한다. 전력증폭기(High Power Amplifier)655는 상기 합성기653의 출력을 송신 전력으로 증폭하여 출력한다. 대역여파기657은 상기 전력증폭기655의 출력을 송신대역으로 여파하여 출력한다.
상기 도 16을 참조하면, 상기 프레임 제어기611은 초기화 시 또는 매 프레임 시작시 각 PN시퀀스 발생기613 및 615에 초기값을 로드하기 위한 제어신호를 발생한다. 그러면 상기 PN시퀀스 발생기 613 및 615는 각각 내부의 레지스터로 부터 PN시퀀스를 발생하기 위한 초기값을 로드하여 PN시퀀스를 발생한다.
이때 상기 기준 PN시퀀스 발생기613의 레지스터613에 저장되는 초기값은 모든 기지국들이 동일한 초기값을 갖는다. 그리고 상기 비교 PN시퀀스 발생기615의 레지스터665에 저장되는 초기값은 해당 기지국에 할당된 초기값으로 설정된다. 그러면 PN_I시퀀스 발생기663은 파일럿 채널의 I채널의 확산신호로 사용하기 위한 제1PN시퀀스의 PN_I[n]를 발생하며, PN_Q시퀀스 발생기667은 파일럿 채널의 Q채널의 확산신호로 사용하기 위한 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 발생한다. 이때 상기 PN_I[n]와 PN_[n+x]의 오프셋인 x는 각 기지국 마다 다르게 할당되며, 상기 오프셋 x에 대응하는 초기값은 상기 레지스터665에 저장된다. 그리고 상기 파일럿 채널은 상기 제1PN시퀀스 쌍인 PN_I[n]과 PN_Q[n+x]에 의해 확산된다.
또한 상기 제2PN시퀀스쌍은 상기 제1PN시퀀스쌍을 연산하여 발생한다. 즉, 상기 제2PN 시퀀스의 I채널 PN시퀀스는 배타적 논리합 소자 617에 의해 발생되는 PN_I[n] XOR PN_Q[n+x]이 되며, 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스는 지연기 619에서 출력되는 PN_I[n-Δ] XOR PN_Q[n+x-Δ]가 된다. 이때 상기 데이타 채널의 신호는 상기 제2PN시퀀스쌍에 의해 확산된다.
도 17은 단말기의 역확산 장치의 구성을 도시하는 도면으로, 도 16과 같은 확산장치를 구비하는 기지국들에서 출력되는 파일럿 채널의 제1PN시퀀스쌍(PN_I[n] 및 PN_Q[n+x])을 포착하여 기지국에서 취한 연산과 동일한 연산과정을 수행하여 제2PN시퀀스쌍을 발생시켜서 수신되는 데이타 채널을 역확산한다. 상기 도 17은 제1PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 포착한 후 Q채널을 순차적으로 탐색하는 구성을 도시하고 있다.
상기 도 17을 참조하면, RF수신부은 기지국에서 출력되는 신호를 하향 주파수 변환하는 기능(frequency down converter)을 수행한다. 상기 RF수신부의 동작을 살펴보면, 입력 신호를 수신 대역으로 여파한 후, 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier:LNA)710을 상기 수신 대역의 여파신호를 저잡음 증폭한다. 이후 상기 저잡음 증폭된 신호와 국부발진신호를 혼합하여 중간 주파수 신호를 발생하고, IF여파기를 이용하여 낮은 대역의 중간주파수를 여파 출력한다. 도 7에서 저잡음 증폭기701을 제외한 RF수신부는 생략되어 있다.
혼합기715는 상기 중간주파수 신호와 국부발진기711의 출력을 혼합하여 I채널의 기저 대역신호를 발생한다. 혼합기717은 상기 대역여파기709의 출력과 90도 위상 천이된 국부발진기711의 출력을 혼합하여 Q채널의 기저대역 신호를 발생한다. 저역여파기719 및 721은 각각 대응되는 혼합기715 및 717에서 출력되는 I채널 및 Q채널의 기저대역신호를 저역 여파하여 출력한다. 이때 상기 스위치751이 오프된 상태이므로 Q채널의 기저대역신호는 역확산되지 않는다.
먼저 파일럿 채널의 I채널로 전송되어오는 기준 PN시퀀스인 PN_I를 포착하는 구성을 살펴본다.
초기 상태에서 스위치 751, 767, 768은 오프된 상태이고, 스위치 733 및 734는 적분기735에 연결된 상태이며, 스위치741은 제1비교기742에 연결된 상태이다. 혼합기731은 신호변환기749에 변환된 기준 PN시퀀스 발생기749의 출력과 상기 저역여파기719에서 출력되는 I채널 확산신호를 혼합하여 역확산한다. 상기 혼합기731에서 출력되는 역확산신호는 스위치733을 통해 적분기735에 전달된다. 상기 적분기735는 T1(=N1×Tc, Tc=칩 지속시간) 시간동안 상기 혼합기731에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 제곱기739는 상기 스위치734를 통해 상기 상기 적분기735에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 I 채널 신호 세기 EI를 발생한다. 상기 EI는 상기 제1에너지가 된다.
비교기742는 상기 I채널의 신호세기EI와 설정된 기준신호 세기 Eth1을 비교한다. 상기 상기 비교기742는 상기 EI가 상기 Eth1보다 작을 때는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EI가 상기 Eth1보다 클 때는 제2비교신호를 발생한다. 상기 비교기742에서 제1비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치733 및 734는 상기 적분기735에 연결되며, 상기 스위치741은 상기 제곱기739의 출력을 상기 비교기742에 연결시킨다. 그리고 상기 비교기742에서 제2비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치733 및 734는 스위칭되어 상기 적분기737에 연결되며, 상기 스위치741은 상기 제곱기743의 출력을 비교기743에 연결한다.
그러면 상기 적분기737은 T2(=N2×Tc) 시간동안 상기 혼합기731에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 그리고 제곱기739는 상기 스위치734를 통해 상기 적분기737에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 I채널 신호 세기 EI를 발생한다. 비교기743은 상기 I채널의 신호세기EI와 설정된 기준신호 세기 Eth2(Eth1)를 비교한다. 상기 Eth2는 PN_I[n]의 포착여부를 검증하기 위한 기준 에너지가 된다. 상기 비교기743은 상기 EI가 상기 Eth2보다 작을 때는 파일럿 채널의 PN_I 시퀀스를 포착하지 못했음을 표시하는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EI가 상기 Eth2보다 클 때는 파일럿 채널의 PN_I 시퀀스를 포착했음을 표시하는 제2비교신호를 발생한다.
PN_I제어기(PN_I code generator controller)745는 칩천이기(1 chip forward shifter) 및 PN_I유지기(PN_I code generator holder)를 구비하며, 상기 비교기743에서 출력되는 신호를 분석하여 PN_I 시퀀스를 1칩 전진(또는 후진)시키거나 또는 PN_I 시퀀스를 유지한다. 본 예에서는 칩천이기가 1칩단위로 이동을 하지만 오버샘플링(oversampling)된 신호를 다룰 경우에는 오버샘플링율에 비례하여 천이를 한다. 즉, 오버샘플링율이 8이면 1/8칩단위로 천이를 할 수 있다. 먼저 상기 비교기743에서 제1비교신호 발생시 상기 PN_I제어기745는 칩천이기를 구동하여 기준 PN시퀀스 발생기747이 1칩 전진(또는 후진)된 PN_I를 발생하기 위한 제어신호를 발생한다. 또한 상기 비교기743에서 제2비교신호 발생시 상기 PN_I제어기745는 PN_I유지기를 구동하여 상기 기준 PN시퀀스 발생기749가 현재의 PN_I시퀀스 발생을 유지할 수 있도록 하는 제어신호를 발생한다.
상기 기준 PN시퀀스 발생기747은 상기 PN_I의 초기값을 저장하는 레지스터 및 PN_I시퀀스를 발생시키는 PN_I시퀀스 발생기로 구성된다. 상기 기준 PN시퀀스 발생기747에서 출력되는 기준 PN시퀀스는 신호변환기749를 통해 아날로그 형태의 신호로 변환되어 혼합기731에 인가된다. 상기 기준 PN시퀀스 발생기747은 초기 구동시 상기 레지스터에 저장된 초기값을 로드하며, 상기 PN_I제어기 745의 출력값에 따라 칩천이기를 구동하여 PN_I의 칩을 1칩 단위로 전진시키거나 기 설정된 PN_I 시퀀스의 출력을 유지한다. 또한 PN_I시퀀스가 유지되었을 때 프레임 동기 발생기(frame synch generator)를 구동하여 프레임 동기 신호를 발생시키며, 상기 프레임 동기 신호는 PN_I시퀀스가 한 주기를 끝마치고 다시 초기값을 로딩하는 시점에 발생된다. 상기 프레임 동기신호에 의해 각 PN시퀀스 발생기747 및 767은 초기화된다. 스위치751은 상기 PN_I제어기747에서 PN_I 유지신호가 생성되었을 때 온되어 상기 RF수신부의 출력을 혼합기717에 연결한다.
두번째로 상기 PN_Q의 포착 및 제2PN시퀀스쌍을 발생시키는 구성을 살펴본다.
이런 경우, 상기 PN_I 제어기747의 PN_I유지신호에 의해 스위치751은 온상태가 되고, 스위치771 및 773은 계속 오프 상태를 유지한다. 또한 상기 스위치733 및 734는 적분기737을 선택하는 상태가 된다. 따라서 혼합기731에서 출력되는 파일럿 채널의 I채널 역확산신호는 적분기737에서 T2시간 적분되어 제곱기739에 인가된다. 대개의 경우 T2T1이다. 이때 상기 T2시간은 파일럿 채널의 Q채널 역확산신호를 적분하는 시간과 동일한 시간이 된다.
혼합기753은 신호변환기753을 통해 아날로그 형태로 변환된 비교 PN시퀀스 발생기767의 출력과 상기 저역여파기721에서 출력되는 Q채널의 확산신호를 혼합하여 역확산한다. 적분기755는 T2 시간동안 상기 혼합기753에서 출력되는 Q채널의 역확산신호를 누산하여 출력한다. 제곱기757은 상기 적분기755의 출력을 제곱하여 Q 채널 신호 세기 EQ를 발생한다. 상기 EQ는 상기 제2에너지가 된다. 비교기759는 상기 제곱기757의 출력과 기준신호Eth2를 비교한다. 상기 비교기759는 상기 EQ가 상기 Eth2보다 작을 때는 파일롯 채널의 PN_Q 시퀀스를 포착하지 못했음을 표시하는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EQ가 상기 Eth2보다 클 때는 파일럿 채널의 PN_Q 시퀀스를 포착했음을 표시하는 제2비교신호를 발생한다.
감산기761은 상기 제곱기739의 출력과 상기 제곱기757의 출력을 입력하고, 상기 비교기743 및 비교기759의 출력을 제어신호로 입력한다. 상기 감산기761은 상기 비교기743 및 비교기759에서 제2비교신호를 발생할 시 구동되어 상기 Q 채널의 신호세기 EQ와 I채널의 신호 세기 EI의 차를 계산(｜Ei-EQ｜)한다.
비교기763은 상기 감산기761의 출력과 제2기준에너지ε와 비교한다. 여기서 상기 ε는 동일한 파일럿 채널의 PN_I 시퀀스와 PN_Q 시퀀스가 선택되었는 지를 판단하기 위한 기준 신호로써, 상기 제2기준에너지가 된다. 이때 상기 PN_Q[x]가 수신된 경우 잡음도 없는 이상적인 상황이라면 ｜Ei-EQ｜= 0이 된다. 그러나 잡음과 같은 여러 가지 원인으로 정확이 일치하는 경우가 존재하는 경우는 불가능하기 때문에 상기 제2기준에너지 ε(0)는 실험적으로 적정한 수준에서 결정한다. 만일 ε값이 크면 2개의 기지국으로부터 오는 파일롯 채널의 PN_I와 PN_Q를 따로 잡을 수도 있기 때문에 값을 결정할 때 주의가 필요하다. 상기 비교기763은 상기｜Ei-EQ｜ 가 ε보다 클 때는 앞에서 PN_I를 결정할 때 선택된 기지국에서 오는 파일롯의 Q채널을 포착한 것이 아니라 다른 기지국에서 오는 파일롯의 Q채널을 포착한 잡은 것으로 판단하여 제1비교신호를 발생하고, 상기 ｜Ei-EQ｜가 ε보다 작을 때는 앞에서 PN_I를 결정할 때 선택된 기지국에서 오는 파일롯의 Q채널을 포착한 것으로 판단하여 제2비교신호를 발생시킨다.
PN_Q제어기(PN_Q code generator controller)765는 칩천이기(chip forward shifter)와 PN_Q유지기(PN_Q code generator holder)를 구비하며, 상기 비교기761의 출력을 분석하여 파일럿 채널의 Q채널신호의 PN시퀀스를 제어한다. 상기 비교기763에서 제1비교신호 발생시 상기 PN_Q제어기765는 상기 칩천이기를 구동하여 비교 PN시퀀스 발생기767이 1칩 전진(또는 후진)된 PN_Q를 발생하기 위한 제어신호를 발생한다. 상기 PN_Q제어기765는 상기 비교기763에서 제2비교신호 발생시 상기 PN_Q유지기를 구동하여 상기 비교 PN시퀀스 발생기767이 현재의 PN_Q를 유지할 수 있도록 하는 제어신호를 발생한다.
상기 비교 PN시퀀스 발생기767은 상기 PN_Q의 초기값을 저장하는 레지스터 및 PN_Q[n+x]를 발생하는 PN_Q시퀀스 발생기로 구성된다. 상기 비교 PN시퀀스 발생기767은 초기 구동시 상기 레지스터에 저장된 초기값을 로드하며, 상기 PN_Q제어기765의 단위 칩천이기 출력에 의해 PN_Q[x]의 칩을 1칩씩 전진(또는 후진)시켜 출력하며, 상기 PN_Q제어기765의 PN_Q유지기의 출력에 의해 현재의 PN_Q[n+x] 값을 유지한다. 스위치771과 773은 상기 PN_Q제어기765의 PN_Q유지기가 활성화될 때 스위칭되어 온 상태로 천이되며, 이로인해 상기 저역여파기719의 출력을 혼합기780에 연결되고 저역여파기721의 출력을 혼합기781에 연결한다.
상기 도 17에서 ★표로 표시된 스위치733, 734, 741, 743, 751들은 PN_Q제어기747에 의해 제어되는 스위치들이며, ♠표로 표시된 스위치768 및 769는 PN_Q제어기763에 의해 제어되는 스위치들이다.
세번째로 상기 제2PN시퀀스의 결정 및 데이타 채널의 신호를 역확산하는 구성을 살펴본다.
배타적 논리합 소자775는 상기 기준 PN시퀀스 발생기747에서 출력되는 제1PN시퀀스의 PN_I[n]과 비교 PN시퀀스 발생기767에서 출력되는 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 배타적 논리합하여 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 발생한다. 상기 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스는 데이타 채널의 I채널 데이타를 확산한 PN시퀀스가 된다. 지연기777은 상기 배타적 논리합 소자775에서 출력되는 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 설정 값(Δ)으로 지연하여 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스를 발생한다. 상기 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스는 데이타 채널의 Q채널 데이타를 확산한 PN시퀀스가 된다. 따라서 상기 배타적 논리합 소자775 및 지연기777에서 출력되는 데이타 채널의 제2PN시퀀스 쌍은 상기 기준 PN시퀀스 발생기747 및 비교 PN시퀀스 발생기767에서 제1PN시퀀스 쌍을 검출함과 동시에 생성됨을 알 수 있다.
신호변환기778 및 779는 각각 대응되는 제2PN시퀀스쌍을 아날로그 형태의 신호로 변환한 후, 각각 대응되는 혼합기780 및 781에 인가한다. 상기 혼합기780은 기저대역 여파기 719에서 출력되는 데이타 채널의 I채널 확산신호와 상기 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 혼합하여 데이타 채널의 I채널의 신호를 역확산한다. 상기 혼합기781은 기저대역 여파기 721에서 출력되는 데이타 채널의 Q채널 확산신호와 상기 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스를 혼합하여 데이타 채널의 Q채널의 신호를 역확산한다.
직교부호발생기783은 데이타 채널을 구분하기 위한 직교부호#t를 발생한다. 혼합기785는 상기 혼합기780의 출력과 직교부호#t를 혼합하여 I채널의 데이타 채널을 구분한다. 적분기789는 직교부호길이에 해당하는 한 심볼구간 Ts동안 상기 혼합기785의 출력을 적분 또는 누산하여 출력한다. 혼합기787은 상기 혼합기781의 출력과 직교부호#t를 혼합하여 Q채널의 데이타 채널을 구분한다. 적분기791은 Ts동안 상기 혼합기787의 출력을 적분 또는 누산하여 출력한다. 채널복호화기(deinterleaving channel decoder)793은 상기 적분기789 및 791에서 출력되는 데이타 채널의 I 채널 및 Q채널 역확산신호를 디인터리빙 및 복호화하여 출력한다.
도 18은 상기 도 17과 같은 구조를 갖는 단말기의 역확산장치에서 파일럿 채널의 에너지를 검출한 후 제1PN시퀀스쌍의 오프셋을 조정하여 해당 기지국의 제2확산시퀀스쌍을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
상기 도 18의 동작을 살펴보면, 먼저 단말기가 전원을 켜거나 핸드오프 기능을 수행할 시, 도시하지 않은 단말기의 제어부는 811단계에서 이를 감지한다. 그리고 813단계에서 PN_I제어기745 및 PN_Q제어기765는 각종 스위치들을 제어하여 제1PN시퀀스를 탐색할 준비를 한다. 이때 스위치751, 767 및 768은 모두 열린 상태(OFF)이고, 스위치733 및 734는 적분기735를 선택하고 있는 상태이며, 스위치741은 비교기742를 선택하는 상태이다. 또한 상기 기준 PN시퀀스 발생기747은 초기 PN_I 값을 로드하여 PN_I를 발생한다.
이후 815단계-819단계를 수행하면서 제1PN시퀀스의 PN_I[n]을 측정하여 Eth1과 비교하면서 설정된 Eth1보다 큰 값을 값은 갖는 PN_I[n]을 탐색한다. 상기 과정을 구체적으로 살펴보면, 상기 혼합기731은 상기 기준 PN시퀀스 발생기747에서 출력되는 PN_I[n]과 수신되는 신호를 혼합하여 역확산한다. 그러면 상기 적분기735는 상기 역확산신호를 T1(=N1×Tc)시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기739는 상기 적분기735의 출력을 제곱하여 를 출력한다. 이때 상기 비교기742에서 EIEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 PN_I[n]=PN_I[n+x]이 되도록 상기 기준 PN시퀀스 발생기747을 제어한다. 상기와 같은 과정을 반복하는 중에 상기 비교기742에서 EIEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 821단계에서 상기 기준 PN시퀀스 발생기747이 현재의 PN_I[n]을 유지하도록 제어하며, 상기 스위치733 및 734를 제어하여 상기 적분기737을 상기 혼합기731 및 제곱기739에 연결한다.
그러면 823단계 및 825단계를 수행하면서 현재 유지되는 제1PN시퀀스의 PN_I[n]이 제대로 선택된 상태인가 검증하는 동작을 수행한다. 즉, 상기 적분기735는 상기 혼합기731에서 출력되는 역확산신호를 T2(=N2×Tc)시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기739는 상기 적분기735의 출력을 제곱하여 를 출력한다. 이때 상기 비교기743에서 EIEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 현재 선택된 제1PN시퀀스의 PN_I[n]이 잘못 선택된 상태로 판단하고 상기 813단계로 되돌아가 상기 815단계-819단계를 재수행한다. 그러나 상기 비교기743이 EIEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 현재 선택된 PN_I[n]이 정상적으로 선택되었음을 확인하고 827단계에서 스위치751을 온시키고, 오프셋 x를 0으로 세트시켜제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 검출할 준비를 한다.
상기 스위치751이 온되면, 829단계-833단계를 수행하면서 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]을 측정한 후, ｜Ei-EQ｜를 수행한 후 기준 에너지 ε와 비교하면서 PN_Q[n+x]을 포착한다. 상기 과정을 구체적으로 살펴보면, 상기 혼합기753은 상기 비교 PN시퀀스 발생기767에서 출력되는 PN_Q[n+x]와 수신되는 신호를 혼합하여 역확산한다. 상기 적분기755는 상기 혼합기753에서 출력되는 역확산신호를 T2(=N2×Tc)시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기757은 상기 적분기755의 출력을 제곱하여 를 출력한다. 이후 감산기761은 상기 EQ와 EI의 차 값을 발생하고, 비교기763은 상기 ｜EI-EQ｜의 값과 기준 에너지ε를 비교한다. 이때 ｜Ei-EQ｜ε이면 상기 PN_I제어기745는 현재 선택된 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]가 현재 위치된 기지국의 PN 시퀀스가 아닌 것으로 판단하고 833단계에서 상기 PN시퀀스의 오프셋 x를 하나 증가시켜 x=x+1로 하기 위한 제어신호를 발생한다. 그러면 상기 비교 PN시퀀스 발생기767은 상기 PN_Q제어기765에서 출력되는 제어신호에 의해 x+1 만큼 오프셋 천이된 PN_Q[n+x]를 발생한다. 그러나 상기 ｜Ei-EQ｜ε이면 상기 PN_I제어기745는 현재 선택된 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]가 현재 위치된 기지국의 PN 시퀀스로 판단하고, 835단계에서 상기 비교 PN시퀀스 발생기767이 현재 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 유지하도록 제어한다. 그리고 상기 스위치771 및 773은 온시켜 데이타 채널의 경로를 형성한다.
또한 상기 811-835의 단계를 수행하면서 제1PN시퀀스의 PN_I[n] 및 PN_Q[n+x]가 탐색되면, 해당 시점에서 제2PN시퀀스쌍이 결정된다. 따라서 837단계 및 839단계에서 각각 배타적 논리합 소자775는 상기 PN_I[n] 및 PN_Q[n+x]를 배타적 논리합하여 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스 PN_x_Q[n]=PNx[n]=PNI[n]PNQ[n+x]를 발생하며, 지연기777은 상기 배타적 논리합 소자775의 출력을 미리 설정된 값(Δ)으로 지연하여 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스 PN_x_I[n]=PN_x_Q[n-Δ]=PNx[n-Δ]=PNI[n-Δ]PNQ[n+x-Δ]를 발생한다.
상기와 같이 발생되는 제2PN시퀀스쌍은 상기 데이타 채널의 I채널 및 Q채널 확산신호를 역확산하는 신호로 사용된다.
도 19는 상기 도 17과 같은 구조를 갖는 단말기의 역확산장치에서 파일럿 채널의 에너지를 검출한 후 제1PN시퀀스쌍의 초기값을 조정하여 해당 기지국의 제2PN 시퀀스쌍을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다. 상기 도 19도도 먼저 제1PN시퀀스의 I채널을 탐색한 후 Q채널의 초기값을 조정하는 순차적 탐색의 예를 도시하고 있다.
상기 도 19를 참조하면, 상기 도 19의 동작은 상기 도 18과 동일한 과정으로 수행된다. 다만 상기 도 18은 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]의 오프셋을 조정하여 제1PN시퀀스쌍을 결정하는데 반하여, 상기 도 19는 상기 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]의 초기값을 조정하여 제1PN시퀀스쌍을 결정한다. 따라서 830단계에서 EQ측정시 의 계산을 수행하므로써, 상기 비교 PN시퀀스 발생기767이 초기값을 조정하여 비교 PN시퀀스를 발생하도록 제어한다. 또한 상기 811단계-835단계를 수행하면서 제1PN시퀀스쌍이 결정되면, 838단계 및 839단계에서 각각 배타적 논리합 소자775는 상기 PN_I[n] 및 PN_Q[n+x]를 배타적 논리합하여 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스 PN_x_Q[n]=PNx[n]=PNI[n]PNQ[n+g(x)]를 발생하며, 지연기777은 상기 배타적 논리합 소자775의 출력을 미리 설정된 값(Δ)만큼 지연하여 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스 PN_x_I[n]=PN_x_Q[n-Δ]=PNx[n-Δ]=PNI[n-Δ]PNQ[n+g(x)-Δ]를 발생한다.
도 20은 도 17과 다른 단말기의 역확산 장치의 구성을 도시하는 도면으로, 도 16과 같은 확산장치를 구비하는 기지국들에서 출력되는 파일럿 채널의 제1PN시퀀스쌍(PN_I[n] 및 PN_Q[n+x])의 오프셋을 탐색하여 기지국을 확인한 후, 제2PN시퀀스쌍에 동기되어 수신되는 데이타 채널의 정보를 역확산한다. 상기 도 20은 제1PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스 및 Q채널을 병렬로 탐색한 후 제2PN시퀀스쌍을 발생하는 구성을 도시하고 있다.
상기 도 20을 참조하면, RF수신부은 기지국에서 출력되는 신호를 하향 주파수 변환하는 기능(frequency down converter)을 수행한다. 상기 RF수신부의 동작을 살펴보면, 입력 신호를 수신 대역으로 여파한 후, 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier:LNA)710을 상기 수신 대역의 여파신호를 저잡음 증폭한다. 이후 상기 저잡음 증폭된 신호와 국부발진신호를 혼합하여 중간 주파수 신호를 발생하고, IF여파기를 이용하여 낮은 대역의 중간주파수를 여파 출력한다. 도 17에서 저잡음 증폭기701을 제외한 RF수신부는 생략되어 있다.
혼합기715는 상기 중간주파수 신호와 국부발진기711의 출력을 혼합하여 I채널의 기저 대역신호를 발생한다. 혼합기717은 상기 대역여파기709의 출력과 90도 위상 천이된 국부발진기711의 출력을 혼합하여 Q채널의 기저대역 신호를 발생한다. 저역여파기719 및 721은 각각 대응되는 혼합기715 및 717에서 출력되는 I채널 및 Q채널의 기저대역신호를 저역 여파하여 출력한다. 이때 상기 스위치751이 오프된 상태이므로 Q채널의 기저대역신호는 발생되지 않는 상태가 된다.
먼저 I채널로 전송되어오는 기준 PN시퀀스인 PN_I[n]을 탐색하는 구성을 살펴본다.
초기 상태에서 스위치771, 773은 오프된 상태이고, 스위치 733 및 734는 적분기735에 연결된 상태이며, 스위치741은 제1비교기742에 연결된 상태이다. 그리고 역확산부725는 수신되는 파일럿 채널의 신호를 역확산하는 기능을 수행하는 블록으로 공지된 기술이므로 설명은 생략한다.
혼합기731은 신호변환기749에 변환된 기준 PN시퀀스 발생기749의 출력과 상기 저역여파기719에서 출력되는 I채널 확산신호를 혼합하여 역확산한다. 상기 혼합기731에서 출력되는 역확산신호는 스위치733을 통해 적분기735에 전달된다. 상기 적분기735는 T1 시간동안 상기 혼합기731에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 제곱기739는 상기 스위치734를 통해 상기 상기 적분기735에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 I 채널 신호 세기 EI를 발생한다. 상기 EI는 상기 제1에너지가 된다.
비교기742는 상기 I채널의 신호세기EI와 설정된 기준신호 세기 Eth1을 비교한다. 상기 상기 비교기742는 상기 EI가 상기 Eth1보다 작을 때는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EI가 상기 Eth1보다 클 때는 제2비교신호를 발생한다. 상기 비교기742에서 제1비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치733 및 734는 상기 적분기735에 연결되며, 상기 스위치741은 상기 제곱기739의 출력을 상기 비교기742에 연결시킨다. 그리고 상기 비교기742에서 제2비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치733 및 734는 스위칭되어 상기 적분기737에 연결되며, 상기 스위치741은 상기 제곱기743의 출력을 비교기743에 연결한다.
그러면 상기 적분기737은 T2 시간동안 상기 혼합기731에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 그리고 제곱기739는 상기 스위치734를 통해 상기 적분기737에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 I채널 신호 세기 EI를 발생한다. 비교기743은 상기 I채널의 신호세기EI와 설정된 기준신호 세기 Eth2를 비교한다. 상기 Eth2는 파일럿 채널에 사용된 PN_I[n] 시퀀스의 포착을 판단하기 위한 기준에너지이다. 상기 비교기743은 상기 EI가 상기 Eth2보다 작을 때는 파일럿 채널의 PN_I 시퀀스의 포착이 이루어지지 않았음을 표시하는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EI가 상기 Eth2보다 클 때는 파일럿 채널의 PN_I 시퀀스의 포착이 이루어졌음을 표시하는 제2비교신호를 발생한다.
PN_I제어기(PN_I code generator controller)745는 칩천이기(1 chip forward shifter) 및 PN_I유지기(PN_I code generator holder)를 구비하며, 상기 비교기743에서 출력되는 신호를 분석하여 PN_I 시퀀스의 칩 주기를 전진시키거나 또는 현재의 PN_I 시퀀스를 유지시킨다. 본 예에서는 칩천이기가 1칩단위로 이동을 하지만 오버샘플링(oversampling)된 신호를 다룰 경우에는 오버샘플링율에 비례하여 천이를 한다. 즉, 오버샘플링율이 8이면 1/8칩단위로 천이를 한다. 먼저 상기 비교기743에서 제1비교신호 발생시 상기 PN_I제어기745는 칩천이기를 구동하여 기준 PN시퀀스 발생기747이 1칩 전진(또는 후진)된 PN_I를 발생하기 위한 제어신호를 발생한다. 또한 상기 비교기743에서 제2비교신호 발생시 상기 PN_I제어기745는 PN_I유지기를 구동하여 상기 기준 PN시퀀스 발생기749가 현재의 PN_I시퀀스 발생을 유지할 수 있도록 하는 제어신호를 발생한다.
상기 기준 PN시퀀스 발생기747은 상기 PN_I의 초기값을 저장하는 레지스터 및 PN_I시퀀스를 발생시키는 PN_I시퀀스 발생기로 구성된다. 상기 기준 PN시퀀스 발생기747에서 출력되는 기준 PN시퀀스는 신호변환기749를 통해 아날로그 형태의 신호로 변환되어 혼합기731에 인가된다. 상기 기준 PN시퀀스 발생기747은 초기 구동시 상기 레지스터에 저장된 초기값을 로드하며, 상기 PN_I제어기 745의의 출력값에 따라 칩천이기를 구동하여 PN_I의 칩을 1칩 단위로 전진시키거나 기 설정된 PN_I 시퀀스의 출력을 유지한다. 또한 PN_I시퀀스가 유지되었을 때 프레임 동기 발생기(frame synch generator)를 구동하여 프레임 동기 신호를 발생시키며, 상기 프레임 동기 신호는 PN_I시퀀스가 한 주기를 끝마치고 다시 초기값을 로딩하는 시점에 발생된다. 상기 프레임 동기신호에 의해 각 PN시퀀스 발생기747 및 767은 초기화된다. 스위치751은 상기 PN_I제어기747에서 PN_I 유지신호가 생성되었을 때 온되어 상기 RF수신부의 출력을 혼합기717에 연결한다.
두번째로 상기 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 결정하는 결정하는 구성을 살펴본다. 이때 상기 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 결정하는 동작은 상기 제1PN시퀀스의 PN_I[n]을 결정하는 동작과 병렬로 진행된다.
상기 혼합기752에서 출력되는 역확산신호는 스위치753을 통해 적분기754에 전달된다. 상기 적분기754는 T1 시간동안 상기 혼합기752에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 제곱기757은 상기 스위치756을 통해 상기 상기 적분기754에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 Q 채널 신호 세기 EQ를 발생한다.
비교기760은 상기 Q채널의 신호세기EQ와 설정된 기준신호 세기 Eth1을 비교한다. 상기 상기 비교기760는 상기 EQ가 상기 Eth1보다 작을 때는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EQ가 상기 Eth1보다 클 때는 제2비교신호를 발생한다. 상기 비교기760에서 제1비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치753 및 756은 상기 적분기754에 연결되며, 상기 스위치758은 상기 제곱기757의 출력을 상기 비교기760에 연결시킨다. 그리고 상기 비교기760에서 제2비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치753 및 756은 스위칭되어 상기 적분기755에 연결되며, 상기 스위치758은 상기 제곱기757의 출력을 비교기759에 연결한다.
그러면 상기 적분기755는 T2 시간동안 상기 혼합기752에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 그리고 제곱기757은 상기 스위치756를 통해 상기 적분기755에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 Q채널 신호 세기 EQ를 발생한다. 비교기759는 상기 Q채널의 신호세기EQ와 설정된 기준신호 세기 Eth2를 비교한다. 상기 비교기759는 상기 EQ가 상기 Eth2보다 작을 때는 파일럿 채널의 PN_Q[n+x]에 대한 동기가 이루어지지 않았음을 표시하는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EQ가 상기 Eth2보다 클 때는 파일럿 채널의 PN_Q[n+x]에 대한 동기가 이루어졌음을 표시하는 제2비교신호를 발생한다.
PN_Q제어기(PN_Q code generator controller)765는 칩천이기(chip forward shifter)와 PN_Q유지기(PN_Q code generator holder)를 구비하며, 상기 비교기760 및 759의 출력을 분석하여 파일럿 채널의 Q채널 PN시퀀스 PN_Q[n+x]를 제어한다. 상기 비교기760에서 제1비교신호 발생시 상기 PN_Q제어기765는 상기 단위 칩천이기를 구동하여 비교 PN시퀀스 발생기767이 1칩전진(또는 후진)된 PN_Q시퀀스를 발생하기 위한 제어신호를 발생한다. 상기 PN_Q제어기765는 상기 비교기759에서 제2비교신호 발생시 상기 PN_Q유지기를 구동하여 상기 비교 PN시퀀스 발생기767이 현재의 PN_Q를 유지할 수 있도록 하는 제어신호를 발생한다.
상기 비교 PN시퀀스 발생기767은 상기 PN_Q의 초기값을 저장하는 레지스터 및 PN_Q[n+x]를 발생하는 PN_Q시퀀스 발생기로 구성된다. 상기 비교 PN시퀀스 발생기767은 초기 구동시 상기 레지스터에 저장된 초기값을 로드하며, 상기 PN_Q제어기765의 칩천이기 출력에 의해 PN_Q[n+x] 시퀀스을 1칩 전진(또는 후진)시켜 출력하며, 상기 PN_Q제어기765의 PN_Q유지기의 출력에 의해 현재의 PN_Q[n+x] 값을 유지한다.
감산기761은 상기 제곱기739의 출력과 상기 제곱기757의 출력을 입력하고, 상기 비교기743 및 비교기759의 출력을 제어신호로 입력한다. 상기 감산기761은 상기 비교기743 및 비교기759에서 제2비교신호를 발생할 시 구동되어 상기 Q 채널의 신호세기EQ와 I채널의 신호 세기 EI의 차를 계산(｜Ei-EQ｜)한다.
비교기763은 상기 감산기761의 출력과 제2기준에너지ε와 비교한다. 여기서 상기 ε는 동일한 파일럿 채널의 PN_I 시퀀스와 PN_Q 시퀀스가 선택되었는 지를 판단하기 위한 기준 신호로써, 상기 제2기준에너지가 된다. 이때 상기 PN_Q[x]가 수신된 경우 잡음도 없는 이상적인 상황이라면 ｜Ei-EQ｜=0이 된다. 그러나 잡음과 같은 여러 가지 원인으로 정확이 일치하는 경우가 존재하는 경우는 불가능하기 때문에 상기 제2기준에너지 ε(0)는 실험적으로 적정한 수준에서 결정한다. 만일 ε값이 크면 2개의 기지국으로부터 오는 파일롯 채널의 PN_I와 PN_Q를 따로 잡을 수도 있기 때문에 값을 결정할 때 주의가 필요하다. 상기 비교기763은 상기 ｜Ei-EQ｜가 ε보다 작을 때는 앞에서 PN_I를 결정할 때 선택된 기지국에서 오는 파일롯의 Q채널을 포착한 것이 아니라 다른 기지국에서 오는 파일롯의 Q채널을 포착한 잡은 것으로 판단하여 제1비교신호를 발생하고, 상기 ｜Ei-EQ｜가 ε보다 클 때는 앞에서 PN_I를 결정할 때 선택된 기지국에서 오는 파일롯의 Q채널을 포착한 것으로 판단하여 제2비교신호를 발생시킨다.
스위치771과 773은 상기 PN_I제어기747의 PN_I유지기 및 PN_Q제어기765의 PN_Q유지기가 활성화될 때 스위칭되어 온 상태로 천이되며, 이로인해 상기 저역여파기719의 출력을 혼합기780에 연결되고 저역여파기721의 출력을 혼합기781에 연결한다.
상기 도20에서 스위치733, 734, 741, 743들은 PN_Q제어기747에 의해 제어되는 스위치들이며, 스위치753, 754, 758은 PN_Q제어기763에 의해 제어되는 스위치들이다. 또한 스위치771 및 773은 상기 감산기761의 출력이｜Ei-EQ｜ε인 경우에 온되는 스위치들이다.
세번째로 상기 제2PN시퀀스의 결정 및 데이타 채널의 신호를 역확산하는 구성을 살펴본다.
배타적 논리합 소자775는 상기 기준 PN시퀀스 발생기747에서 출력되는 제1PN시퀀스의 PN_I[n]과 비교 PN시퀀스 발생기767에서 출력되는 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 배타적 논리합하여 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 발생한다. 상기 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스는 데이타 채널의 I채널 데이타를 확산한 PN시퀀스가 된다. 지연기777은 상기 배타적 논리합 소자775에서 출력되는 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 설정 값(Δ)으로 지연하여 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스를 발생한다. 상기 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스는 데이타 채널의 Q채널 데이타를 확산한 PN시퀀스가 된다. 따라서 상기 배타적 논리합 소자775 및 지연기777에서 출력되는 데이타 채널의 제2PN시퀀스쌍은 상기 기준 PN시퀀스 발생기747 및 비교 PN시퀀스 발생기767에서 제1PN시퀀스쌍을 검출함과 동시에 생성됨을 알 수 있다.
신호변환기778 및 779는 각각 대응되는 제2PN시퀀스쌍을 아날로그 형태의 신호로 변환한 후, 각각 대응되는 혼합기780 및 781에 인가한다. 상기 혼합기780은 기저대역 여파기 719에서 출력되는 데이타 채널의 I채널 확산신호와 상기 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 혼합하여 데이타 채널의 I채널의 신호를 역확산한다. 상기 혼합기781은 기저대역 여파기 721에서 출력되는 데이타 채널의 Q채널 확산신호와 상기 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스를 혼합하여 데이타 채널의 Q채널의 신호를 역확산한다.
직교부호발생기783은 데이타 채널을 구분하기 위한 직교부호#t를 발생한다. 혼합기785는 상기 혼합기780의 출력과 직교부호#t를 혼합하여 I채널의 데이타 채널을 구분한다. 적분기789는 직교부호한주기의 시간에 해당하는 심볼구간 Ts동안 상기 혼합기785의 출력을 적분 또는 누산하여 출력한다. 혼합기787은 상기 혼합기781의 출력과 직교부호#t를 혼합하여 Q채널의 데이타 채널을 구분한다. 적분기791은 Ts동안 상기 혼합기787의 출력을 적분 또는 누산하여 출력한다. 채널복호화기(deinterleaving channel decoder)793은 상기 적분기789 및 791에서 출력되는 데이타 채널의 I 채널 및 Q채널 역확산신호를 디인터리빙 및 복호화하여 출력한다.
도 21은 상기 도 20과 같은 구조를 갖는 단말기의 역확산장치에서 파일럿 채널의 I채널 및 Q채널의 에너지를 검출한 후 제1PN시퀀스쌍의 오프셋을 조정하여 해당 기지국의 제2PN 시퀀스쌍을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
상기 도 20의 동작을 살펴보면, 먼저 단말기가 전원을 켜거나 핸드오프 기능을 수행할 시, 도시하지 않은 단말기의 제어부는 911단계에서 이를 감지하고, 912단계에서 EI=EQ=0으로 초기화한다. 그러면 상기 PN_I제어기745는 913단계에서 적분기735를 선택하고 비교기742를 선택하여 제1PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 검출하기 위한 동작을 수행하고, PN_Q제어기765는 933단계에서 상기 적분기754를 선택하고 비교기760을 선택하여 제1PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스를 검출하기 위한 동작을 수행한다. 즉, 전원이 온되거 핸드오프 기능이 수행되면, 상기 PN_I제어기745 및 PN_Q제어기765는 각각 병렬로 제1PN시퀀스의 I채널 및 Q채널 PN시퀀스를 탐색하는 동작을 병렬로 수행한다.
먼저 상기 제1PN 시퀀스의 PN_I[n]를 탐색하는 과정을 살펴보면, 스위치771 및 773은 모두 열린 상태(OFF)이고, 스위치733 및 734는 적분기735를 선택하고 있는 상태이며, 스위치741은 비교기742를 선택하는 상태이다. 또한 상기 기준 PN시퀀스 발생기747은 초기 PN_I 값을 로드하여 PN_I를 발생한다.
이후 915단계-919단계를 수행하면서 제1PN시퀀스의 PN_I[n]을 측정하여 Eth1과 비교하면서 설정된 Eth1보다 큰 값을 값은 갖는 PN_I[n]을 탐색한다. 상기 과정을 구체적으로 살펴보면, 상기 적분기735는 상기 역확산신호를 T1(=N1×Tc)시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기739는 상기 적분기735의 출력을 제곱하여 를 출력한다. 이때 상기 비교기742에서 EIEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 PN_I[n]=PN_I[n+1]이 되도록 상기 기준 PN시퀀스 발생기747을 제어한다. 상기와 같은 과정을 반복하는 중에 상기 비교기742에서 EIEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 921단계에서 상기 기준 PN시퀀스 발생기747이 현재의 PN_I[n]을 유지하도록 제어하며, 상기 스위치733 및 734를 제어하여 상기 적분기737을 상기 혼합기731 및 제곱기739에 연결한다.
그러면 923단계 및 925단계를 수행하면서 현재 유지되는 제1PN시퀀스의 PN_I[n]이 제대로 선택된 상태인가 확인하는 동작을 수행한다. 즉, 상기 적분기737은 상기 혼합기731에서 출력되는 역확산신호를 T2(=N2×Tc)시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기739는 상기 적분기737의 출력을 제곱한 다음 이전 EI값에 누적하여 를 출력한다. 이때 상기 비교기743에서 EIEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 현재 선택된 제1PN시퀀스의 PN_I[n]이 잘못 선택된 상태로 판단하고 상기 913단계로 되돌아가 상기 915단계-919단계를 재수행한다. 그러나 상기 비교기743이 EIEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 현재 선택된 PN_I[n]의 부호위상과 수신된 신호의 부호위상이 일치한다고 1차 판단한다.
두 번째로 상기 제1PN 시퀀스의 PN_Q[n]를 탐색하는 과정을 살펴보면, 스위치753 및 756은 적분기754를 선택하고 있는 상태이며, 스위치758은 비교기760을 선택하는 상태이다. 또한 상기 비교 PN시퀀스 발생기747은 초기값을 로드하여 PN_Q[n]를 발생한다.
이후 935단계-939단계를 수행하면서 제1PN시퀀스의 PN_Q[n]을 측정하여 Eth1과 비교하면서 설정된 Eth1보다 큰 값을 값은 갖는 PN_Q[n]을 탐색한다. 즉, 상기 적분기754는 상기 역확산신호를 T1시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기757은 상기 적분기754의 출력을 제곱하여 를 출력한다. 이때 상기 비교기760에서 EQEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_Q제어기765는 PN_Q[n]=PN_Q[n+1]이 되도록 상기 비교 PN시퀀스 발생기767을 제어한다. 상기와 같은 과정을 반복하는 중에 상기 비교기760에서 EQEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_Q제어기745는 941단계에서 상기 비교 PN시퀀스 발생기767이 현재의 PN_Q[n]을 유지하도록 제어하며, 상기 스위치753 및 756을 제어하여 상기 적분기755를 선택한다.
그러면 943단계 및 945단계를 수행하면서 현재 유지되는 제1PN시퀀스의 PN_Q[n]이 제대로 선택된 상태인가 확인하는 동작을 수행한다. 즉, 상기 적분기755는 상기 혼합기752에서 출력되는 역확산신호를 T2시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기757은 상기 적분기755의 출력을 제곱하여 를 출력한다. 이때 상기 비교기759에서 EQEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_Q제어기765는 상기 933단계로 되돌아가 상기 935단계-939단계를 재수행한다. 그러나 상기 비교기743이 EQEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_Q제어기765는 현재 선택된 PN_Q[n]이 정상적으로 선택되었음을 확인한다.
이후 감산기761은 상기 EQ와 EI의 차을 발생시키고, 비교기763은 상기 ｜Ei-EQ｜의 값과 기준 에너지ε를 비교한다. 이때 ｜EI-EQ｜ε이면 상기 PN_I제어기745 및 PN_Q제어기765는 현재 포착되었다고 1차 판단된 PN_I[n]이 단말기가 현재 위치된 기지국의 시퀀스의 부호위상과 일치하지 않는다고 판단한다. 이런 경우 EIEQ인 경우, 상기 1차 판단된 PN_Q[n]이 잘못 판단된 것이므로, 상기 PN_Q제어기765는 961단계에서 이를 감지하고 상기 933단계로 되돌아가 EQ=0으로 초기화하고 다시 PN_Q[n]의 탐색 동작을 재수행한다. 또한 EIEQ인 경우, 상기 1차 판단된 PN_I[n]이 잘못 판단된 것이므로, 상기 PN_I제어기765는 961단계에서 이를 감지하고 상기 913단계로 되돌아가 EI=0으로 초기화하고 다시 PN_I[n]의 탐색 동작을 재수행한다.
그러나 상기 ｜EI-EQ｜ε이면 상기 PN_I제어기745 및 PN_Q제어기765는 현재 선택된 제1PN시퀀스가 단말기가 현재 위치된 기지국의 PN 시퀀스로 2차 판단하고, 965단계에서 상기 PN시퀀스 발생기747 및 767이 현재 제1PN시퀀스를 유지하도록 제어한다. 그리고 963단계에서 상기 스위치771 및 773은 온시켜 데이타 채널의 경로를 형성한다.
이때 상기 제1PN시퀀스의 PN_I[n] 및 PN_Q[n]이 탐색되면, 해당 시점에서 제2PN시퀀스쌍이 결정된다. 따라서 965단계 및 967단계에서 제2PN시퀀스쌍을 결정한다. 981단계에서는 결정된 제2PN시퀀스쌍 (PN_x_I[n], PN_x_Q[n])을 이용하여 방송용 채널을 역확산하여 값을 계산하여 EBεB이면 2차 판단이 잘못되었다고 간주하고 부호포착과정을 다시 시작하고, EBεB이면 방송용 채널에서 시스템에 대한 정보를 획득하여 통신이 가능한 상태로 단말은 천이한다. 상기와 같이 발생되는 제2PN시퀀스쌍은 상기 데이타 채널의 I채널 및 Q채널 확산신호를 역확산하는 신호로 사용된다.
도 22는 도 20에서 PN_I 시퀀스와 PN_Q 시퀀스로부터 데이터채널에 미치는 간섭의 양을 줄일 수 있는 단말기의 역확산 장치의 구성을 도시하는 도면으로, 도 16과 같은 확산장치를 구비하는 기지국들에서 출력되는 파일럿 채널의 제1PN시퀀스쌍(PN_I[n] 및 PN_Q[n+x])의 오프셋을 탐색하여 기지국을 확인한 후, 제2PN시퀀스쌍에 동기되어 수신되는 데이타 채널의 정보를 역확산한다. 상기 도 22는 제1PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스 및 Q채널을 병렬로 탐색한 후 제2PN시퀀스쌍을 발생하는 구성을 도시하고 있다.
상기 도 22를 참조하면, RF수신부은 기지국에서 출력되는 신호를 하향 주파수 변환하는 기능(frequency down converter)을 수행한다. 상기 RF수신부의 동작을 살펴보면, 입력 신호를 수신 대역으로 여파한 후, 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier:LNA)710을 상기 수신 대역의 여파신호를 저잡음 증폭한다. 이후 상기 저잡음 증폭된 신호와 국부발진신호를 혼합하여 중간 주파수 신호를 발생하고, IF여파기를 이용하여 낮은 대역의 중간주파수를 여파 출력한다. 도 17에서 저잡음 증폭기701을 제외한 RF수신부는 생략되어 있다.
혼합기715는 상기 중간주파수 신호와 국부발진기711의 출력을 혼합하여 I채널의 기저 대역신호를 발생한다. 혼합기717은 상기 대역여파기709의 출력과 90도 위상 천이된 국부발진기711의 출력을 혼합하여 Q채널의 기저대역 신호를 발생한다. 저역여파기719 및 721은 각각 대응되는 혼합기715 및 717에서 출력되는 I채널 및 Q채널의 기저대역신호를 저역 여파하여 출력한다. 이때 상기 스위치751이 오프된 상태이므로 Q채널의 기저대역신호는 발생되지 않는 상태가 된다.
먼저 I채널로 전송되어오는 기준 PN시퀀스인 PN_I[n]을 탐색하는 구성을 살펴본다.
초기 상태에서 스위치771, 773은 오프된 상태이고, 스위치 733 및 734는 적분기735에 연결된 상태이며, 스위치741은 제1비교기742에 연결된 상태이다. 그리고 역확산부725는 수신되는 파일럿 채널의 신호를 역확산하는 기능을 수행하는 블록으로 공지된 기술이므로 설명은 생략한다.
혼합기731은 신호변환기749에 변환된 기준 PN시퀀스 발생기749의 출력과 상기 저역여파기719에서 출력되는 I채널 확산신호를 혼합하여 역확산한다. 상기 혼합기731에서 출력되는 역확산신호는 스위치733을 통해 적분기735에 전달된다. 상기 적분기735는 T1 시간동안 상기 혼합기731에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 제곱기739는 상기 스위치734를 통해 상기 상기 적분기735에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 I 채널 신호 세기 EI를 발생한다. 상기 EI는 상기 제1에너지가 된다.
비교기742는 상기 I채널의 신호세기EI와 설정된 기준신호 세기 Eth1을 비교한다. 상기 상기 비교기742는 상기 EI가 상기 Eth1보다 작을 때는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EI가 상기 Eth1보다 클 때는 제2비교신호를 발생한다. 상기 비교기742에서 제1비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치733 및 734는 상기 적분기735에 연결되며, 상기 스위치741은 상기 제곱기739의 출력을 상기 비교기742에 연결시킨다. 그리고 상기 비교기742에서 제2비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치733 및 734는 스위칭되어 상기 적분기737에 연결되며, 상기 스위치741은 상기 제곱기743의 출력을 비교기743에 연결한다.
그러면 상기 적분기737은 T2 시간동안 상기 혼합기731에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 그리고 제곱기739는 상기 스위치734를 통해 상기 적분기737에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 I채널 신호 세기 EI를 발생한다. 비교기743은 상기 I채널의 신호세기EI와 설정된 기준신호 세기 Eth2를 비교한다. 상기 Eth2는 파일럿 채널에 사용된 PN_I[n] 시퀀스의 포착을 판단하기 위한 기준에너지이다. 상기 비교기743은 상기 EI가 상기 Eth2보다 작을 때는 파일럿 채널의 PN_I 시퀀스의 포착이 이루어지지 않았음을 표시하는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EI가 상기 Eth2보다 클 때는 파일럿 채널의 PN_I 시퀀스의 포착이 이루어졌음을 표시하는 제2비교신호를 발생한다.
PN_I제어기(PN_I code generator controller)745는 칩천이기(1 chip forward shifter) 및 PN_I유지기(PN_I code generator holder)를 구비하며, 상기 비교기743에서 출력되는 신호를 분석하여 PN_I 시퀀스의 칩 주기를 전진시키거나 또는 현재의 PN_I 시퀀스를 유지시킨다. 본 예에서는 칩천이기가 1칩단위로 이동을 하지만 오버샘플링(oversampling)된 신호를 다룰 경우에는 오버샘플링율에 비례하여 천이를 한다. 즉, 오버샘플링율이 8이면 1/8칩단위로 천이를 한다. 먼저 상기 비교기743에서 제1비교신호 발생시 상기 PN_I제어기745는 칩천이기를 구동하여 기준 PN시퀀스 발생기747이 1칩 전진(또는 후진)된 PN_I를 발생하기 위한 제어신호를 발생한다. 또한 상기 비교기743에서 제2비교신호 발생시 상기 PN_I제어기745는 PN_I유지기를 구동하여 상기 기준 PN시퀀스 발생기749가 현재의 PN_I시퀀스 발생을 유지할 수 있도록 하는 제어신호를 발생한다.
상기 기준 PN시퀀스 발생기747은 상기 PN_I의 초기값을 저장하는 레지스터 및 PN_I시퀀스를 발생시키는 PN_I시퀀스 발생기로 구성된다. 상기 기준 PN시퀀스 발생기747에서 출력되는 기준 PN시퀀스는 신호변환기749를 통해 아날로그 형태의 신호로 변환되어 혼합기731에 인가된다. 상기 기준 PN시퀀스 발생기747은 초기 구동시 상기 레지스터에 저장된 초기값을 로드하며, 상기 PN_I제어기 745의의 출력값에 따라 칩천이기를 구동하여 PN_I의 칩을 1칩 단위로 전진시키거나 기 설정된 PN_I 시퀀스의 출력을 유지한다. 또한 PN_I시퀀스가 유지되었을 때 프레임 동기 발생기(frame synch generator)를 구동하여 프레임 동기 신호를 발생시키며, 상기 프레임 동기 신호는 PN_I시퀀스가 한 주기를 끝마치고 다시 초기값을 로딩하는 시점에 발생된다. 상기 프레임 동기신호에 의해 각 PN시퀀스 발생기747 및 767은 초기화된다. 스위치751은 상기 PN_I제어기747에서 PN_I 유지신호가 생성되었을 때 온되어 상기 RF수신부의 출력을 혼합기717에 연결한다.
두번째로 상기 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 결정하는 결정하는 구성을 살펴본다. 이때 상기 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 결정하는 동작은 상기 제1PN시퀀스의 PN_I[n]을 결정하는 동작과 병렬로 진행된다.
상기 혼합기752에서 출력되는 역확산신호는 스위치753을 통해 적분기754에 전달된다. 상기 적분기754는 T1 시간동안 상기 혼합기752에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 제곱기757은 상기 스위치756을 통해 상기 상기 적분기754에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 Q 채널 신호 세기 EQ를 발생한다.
비교기760은 상기 Q채널의 신호세기EQ와 설정된 기준신호 세기 Eth1을 비교한다. 상기 상기 비교기760는 상기 EQ가 상기 Eth1보다 작을 때는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EQ가 상기 Eth1보다 클 때는 제2비교신호를 발생한다. 상기 비교기760에서 제1비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치753 및 756은 상기 적분기754에 연결되며, 상기 스위치758은 상기 제곱기757의 출력을 상기 비교기760에 연결시킨다. 그리고 상기 비교기760에서 제2비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치753 및 756은 스위칭되어 상기 적분기755에 연결되며, 상기 스위치758은 상기 제곱기757의 출력을 비교기759에 연결한다.
그러면 상기 적분기755는 T2 시간동안 상기 혼합기752에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 그리고 제곱기757은 상기 스위치756를 통해 상기 적분기755에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 Q채널 신호 세기 EQ를 발생한다. 비교기759는 상기 Q채널의 신호세기EQ와 설정된 기준신호 세기 Eth2를 비교한다. 상기 비교기759는 상기 EQ가 상기 Eth2보다 작을 때는 파일럿 채널의 PN_Q[n+x]에 대한 동기가 이루어지지 않았음을 표시하는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EQ가 상기 Eth2보다 클 때는 파일럿 채널의 PN_Q[n+x]에 대한 동기가 이루어졌음을 표시하는 제2비교신호를 발생한다.
PN_Q제어기(PN_Q code generator controller)765는 칩천이기(chip forward shifter)와 PN_Q유지기(PN_Q code generator holder)를 구비하며, 상기 비교기760 및 759의 출력을 분석하여 파일럿 채널의 Q채널 PN시퀀스 PN_Q[n+x]를 제어한다. 상기 비교기760에서 제1비교신호 발생시 상기 PN_Q제어기765는 상기 단위 칩천이기를 구동하여 비교 PN시퀀스 발생기767이 1칩전진(또는 후진)된 PN_Q시퀀스를 발생하기 위한 제어신호를 발생한다. 상기 PN_Q제어기765는 상기 비교기759에서 제2비교신호 발생시 상기 PN_Q유지기를 구동하여 상기 비교 PN시퀀스 발생기767이 현재의 PN_Q를 유지할 수 있도록 하는 제어신호를 발생한다.
상기 비교 PN시퀀스 발생기767은 상기 PN_Q의 초기값을 저장하는 레지스터 및 PN_Q[n+x]를 발생하는 PN_Q시퀀스 발생기로 구성된다. 상기 비교 PN시퀀스 발생기767은 초기 구동시 상기 레지스터에 저장된 초기값을 로드하며, 상기 PN_Q제어기765의 칩천이기 출력에 의해 PN_Q[n+x] 시퀀스을 1칩 전진(또는 후진)시켜 출력하며, 상기 PN_Q제어기765의 PN_Q유지기의 출력에 의해 현재의 PN_Q[n+x] 값을 유지한다.
감산기761은 상기 제곱기739의 출력과 상기 제곱기757의 출력을 입력하고, 상기 비교기743 및 비교기759의 출력을 제어신호로 입력한다. 상기 감산기761은 상기 비교기743 및 비교기759에서 제2비교신호를 발생할 시 구동되어 상기 Q 채널의 신호세기EQ와 I채널의 신호 세기 EI의 차를 계산(｜Ei-EQ｜)한다.
비교기763은 상기 감산기761의 출력과 제2기준에너지ε와 비교한다. 여기서 상기 ε는 동일한 파일럿 채널의 PN_I 시퀀스와 PN_Q 시퀀스가 선택되었는 지를 판단하기 위한 기준 신호로써, 상기 제2기준에너지가 된다. 이때 상기 PN_Q[x]가 수신된 경우 잡음도 없는 이상적인 상황이라면 ｜Ei-EQ｜=0이 된다. 그러나 잡음과 같은 여러 가지 원인으로 정확이 일치하는 경우가 존재하는 경우는 불가능하기 때문에 상기 제2기준에너지 ε(0)는 실험적으로 적정한 수준에서 결정한다. 만일 ε값이 크면 2개의 기지국으로부터 오는 파일롯 채널의 PN_I와 PN_Q를 따로 잡을 수도 있기 때문에 값을 결정할 때 주의가 필요하다. 상기 비교기763은 상기 ｜Ei-EQ｜가 ε보다 작을 때는 앞에서 PN_I를 결정할 때 선택된 기지국에서 오는 파일롯의 Q채널을 포착한 것이 아니라 다른 기지국에서 오는 파일롯의 Q채널을 포착한 잡은 것으로 판단하여 제1비교신호를 발생하고, 상기 ｜Ei-EQ｜가 ε보다 클 때는 앞에서 PN_I를 결정할 때 선택된 기지국에서 오는 파일롯의 Q채널을 포착한 것으로 판단하여 제2비교신호를 발생시킨다.
스위치771과 773은 상기 PN_I제어기747의 PN_I유지기 및 PN_Q제어기765의 PN_Q유지기가 활성화될 때 스위칭되어 온 상태로 천이되며, 이로인해 상기 저역여파기719의 출력을 혼합기780에 연결되고 저역여파기721의 출력을 혼합기781에 연결한다.
상기 도20에서 스위치733, 734, 741, 743들은 PN_Q제어기747에 의해 제어되는 스위치들이며, 스위치753, 754, 758은 PN_Q제어기763에 의해 제어되는 스위치들이다. 또한 스위치771 및 773은 상기 감산기761의 출력이｜Ei-EQ｜ε인 경우에 온되는 스위치들이다.
세번째로 상기 제2PN시퀀스의 결정 및 데이타 채널의 신호를 역확산하는 구성을 살펴본다.
배타적 논리합 소자775는 상기 기준 PN시퀀스 발생기747에서 출력되는 제1PN시퀀스의 PN_I[n]과 비교 PN시퀀스 발생기767에서 출력되는 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 배타적 논리합하여 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 발생한다. 상기 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스는 데이타 채널의 I채널 데이타를 확산한 PN시퀀스가 된다. 지연기777은 상기 배타적 논리합 소자775에서 출력되는 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 설정 값(Δ)으로 지연하여 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스를 발생한다. 상기 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스는 데이타 채널의 Q채널 데이타를 확산한 PN시퀀스가 된다. 따라서 상기 배타적 논리합 소자775 및 지연기777에서 출력되는 데이타 채널의 제2PN시퀀스쌍은 상기 기준 PN시퀀스 발생기747 및 비교 PN시퀀스 발생기767에서 제1PN시퀀스쌍을 검출함과 동시에 생성됨을 알 수 있다.
신호변환기778 및 779는 각각 대응되는 제2PN시퀀스쌍을 아날로그 형태의 신호로 변환한 후, 각각 대응되는 혼합기780 및 781에 인가한다. 상기 혼합기780은 기저대역 여파기 719에서 출력되는 데이타 채널의 I채널 확산신호와 상기 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 혼합하여 데이타 채널의 I채널의 신호를 역확산한다. 상기 혼합기781은 기저대역 여파기 721에서 출력되는 데이타 채널의 Q채널 확산신호와 상기 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스를 혼합하여 데이타 채널의 Q채널의 신호를 역확산한다.
직교부호발생기783은 데이타 채널을 구분하기 위한 직교부호#t를 발생한다. 혼합기785는 상기 혼합기780의 출력과 직교부호#t를 혼합하여 I채널의 데이타 채널을 구분한다. 적분기789는 직교부호한주기의 시간에 해당하는 심볼구간 Ts동안 상기 혼합기785의 출력을 적분 또는 누산하여 출력한다. 혼합기787은 상기 혼합기781의 출력과 직교부호#t를 혼합하여 Q채널의 데이타 채널을 구분한다. 적분기791은 Ts동안 상기 혼합기787의 출력을 적분 또는 누산하여 출력한다. 채널복호화기(deinterleaving channel decoder)793은 상기 적분기789 및 791에서 출력되는 데이타 채널의 I 채널 및 Q채널 역확산신호를 디인터리빙 및 복호화하여 출력한다.
진폭 추정기 799는 PN_I 시퀀스와 PN_Q 시퀀스를 포착한 다음에 동작하게 되며 데이터채널에 미치는 간섭량을 줄여주기 위하여 수신된 신호에서 PN_I 시퀀스와 PN_Q시퀀스가 차지하는 진폭을 추정하여 추정된 진폭을 단말에서 자체적으로 발생시킨 PN_I 시퀀스와 PN_Q 시퀀스에 곱해서 빼줄 수 있도록 TG(=NG×Tc)간격으로 계속 추정하여 제거한다. 799와 같이 동작하게 되는 증폭기 702와 705는 추정된 진폭에 따라 이득을 조절하는 증폭기이며 혼합기 703과 706은 수신신호에서 이득조절된 PN_I 및 PN_Q 시퀀스를 제거하는 역할을 한다.
도 24는 상기 도 22와 같은 구조를 갖는 단말기의 역확산장치에서 파일럿 채널의 I채널 및 Q채널의 시퀀스를 병렬로 포착하고 포착된 PN_I와 PN_Q시퀀스에 의하여 데이터채널에 미치는 간섭량을 제거하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
상기 도 20의 동작을 살펴보면, 먼저 단말기가 전원을 켜거나 핸드오프 기능을 수행할 시, 도시하지 않은 단말기의 제어부는 911단계에서 이를 감지하고, 912단계에서 EI=EQ=0으로 초기화한다. 그러면 상기 PN_I제어기745는 913단계에서 적분기735를 선택하고 비교기742를 선택하여 제1PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 검출하기 위한 동작을 수행하고, PN_Q제어기765는 933단계에서 상기 적분기754를 선택하고 비교기760을 선택하여 제1PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스를 검출하기 위한 동작을 수행한다. 즉, 전원이 온되거 핸드오프 기능이 수행되면, 상기 PN_I제어기745 및 PN_Q제어기765는 각각 병렬로 제1PN시퀀스의 I채널 및 Q채널 PN시퀀스를 탐색하는 동작을 병렬로 수행한다.
먼저 상기 제1PN 시퀀스의 PN_I[n]를 탐색하는 과정을 살펴보면, 스위치771 및 773은 모두 열린 상태(OFF)이고, 스위치733 및 734는 적분기735를 선택하고 있는 상태이며, 스위치741은 비교기742를 선택하는 상태이다. 또한 상기 기준 PN시퀀스 발생기747은 초기 PN_I 값을 로드하여 PN_I를 발생한다.
이후 915단계-919단계를 수행하면서 제1PN시퀀스의 PN_I[n]을 측정하여 Eth1과 비교하면서 설정된 Eth1보다 큰 값을 값은 갖는 PN_I[n]을 탐색한다. 상기 과정을 구체적으로 살펴보면, 상기 적분기735는 상기 역확산신호를 T1(=N1×Tc)시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기739는 상기 적분기735의 출력을 제곱하여 를 출력한다. 이때 상기 비교기742에서 EIEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 PN_I[n]=PN_I[n+1]이 되도록 상기 기준 PN시퀀스 발생기747을 제어한다. 상기와 같은 과정을 반복하는 중에 상기 비교기742에서 EIEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 921단계에서 상기 기준 PN시퀀스 발생기747이 현재의 PN_I[n]을 유지하도록 제어하며, 상기 스위치733 및 734를 제어하여 상기 적분기737을 상기 혼합기731 및 제곱기739에 연결한다.
그러면 923단계 및 925단계를 수행하면서 현재 유지되는 제1PN시퀀스의 PN_I[n]이 제대로 선택된 상태인가 확인하는 동작을 수행한다. 즉, 상기 적분기737은 상기 혼합기731에서 출력되는 역확산신호를 T2(=N2×Tc)시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기739는 상기 적분기737의 출력을 제곱한 다음 이전 EI값에 누적하여 를 출력한다. 이때 상기 비교기743에서 EIEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 현재 선택된 제1PN시퀀스의 PN_I[n]이 잘못 선택된 상태로 판단하고 상기 913단계로 되돌아가 상기 915단계-919단계를 재수행한다. 그러나 상기 비교기743이 EIEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 현재 선택된 PN_I[n]의 부호위상과 수신된 신호의 부호위상이 일치한다고 1차 판단한다.
두 번째로 상기 제1PN 시퀀스의 PN_Q[n]를 탐색하는 과정을 살펴보면, 스위치753 및 756은 적분기754를 선택하고 있는 상태이며, 스위치758은 비교기760을 선택하는 상태이다. 또한 상기 비교 PN시퀀스 발생기747은 초기값을 로드하여 PN_Q[n]를 발생한다.
이후 935단계-939단계를 수행하면서 제1PN시퀀스의 PN_Q[n]을 측정하여 Eth1과 비교하면서 설정된 Eth1보다 큰 값을 값은 갖는 PN_Q[n]을 탐색한다. 즉, 상기 적분기754는 상기 역확산신호를 T1시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기757은 상기 적분기754의 출력을 제곱하여 를 출력한다. 이때 상기 비교기760에서 EQEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_Q제어기765는 PN_Q[n]=PN_Q[n+1]이 되도록 상기 비교 PN시퀀스 발생기767을 제어한다. 상기와 같은 과정을 반복하는 중에 상기 비교기760에서 EQEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_Q제어기745는 941단계에서 상기 비교 PN시퀀스 발생기767이 현재의 PN_Q[n]을 유지하도록 제어하며, 상기 스위치753 및 756을 제어하여 상기 적분기755를 선택한다.
그러면 943단계 및 945단계를 수행하면서 현재 유지되는 제1PN시퀀스의 PN_Q[n]이 제대로 선택된 상태인가 확인하는 동작을 수행한다. 즉, 상기 적분기755는 상기 혼합기752에서 출력되는 역확산신호를 T2시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기757은 상기 적분기755의 출력을 제곱하여 를 출력한다. 이때 상기 비교기759에서 EQEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_Q제어기765는 상기 933단계로 되돌아가 상기 935단계-939단계를 재수행한다. 그러나 상기 비교기743이 EQEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_Q제어기765는 현재 선택된 PN_Q[n]이 정상적으로 선택되었음을 확인한다.
이후 감산기761은 상기 EQ와 EI의 차을 발생시키고, 비교기763은 상기 ｜Ei-EQ｜의 값과 기준 에너지ε를 비교한다. 이때 ｜Ei-EQ｜ε이면 상기 PN_I제어기745 및 PN_Q제어기765는 현재 포착되었다고 1차 판단된 PN_I[n]이 단말기가 현재 위치된 기지국의 시퀀스의 부호위상과 일치하지 않는다고 판단한다. 이런 경우 EIEQ인 경우, 상기 1차 판단된 PN_Q[n]이 잘못 판단된 것이므로, 상기 PN_Q제어기765는 961단계에서 이를 감지하고 상기 933단계로 되돌아가 EQ=0으로 초기화하고 다시 PN_Q[n]의 탐색 동작을 재수행한다. 또한 EIEQ인 경우, 상기 1차 판단된 PN_I[n]이 잘못 판단된 것이므로, 상기 PN_I제어기765는 961단계에서 이를 감지하고 상기 913단계로 되돌아가 EI=0으로 초기화하고 다시 PN_I[n]의 탐색 동작을 재수행한다.
그러나 상기 ｜EI-EQ｜ε이면 상기 PN_I제어기745 및 PN_Q제어기765는 현재 선택된 제1PN시퀀스가 단말기가 현재 위치된 기지국의 PN 시퀀스로 2차 판단하고, 965단계에서 상기 PN시퀀스 발생기747 및 767이 현재 제1PN시퀀스를 유지하도록 제어한다. 그리고 963단계에서 상기 스위치771 및 773은 온시켜 데이타 채널의 경로를 형성한다.
진폭(G)추정기 799는 968단계에서 매 TG시간동안 진폭을 추정한다. 가능한 여러 가지 진폭추정방법중에서 한가지는 I채널과 Q채널에 대하여 TG시간동안 EI와 EQ를 계산하여 평균을 취한다음 제곱근을 취하고 NG로 나누면 진폭을 추정할 수 있다. 추정된 G를 가지고 수신된 신호 rI[n]과 rQ[n]에서 G×PN_I[n]와 G×PN_Q[n]를 각각 감산하여 RI[n]과 RQ[n]를 만들고 이것을 이용하여 데이터채널을 역확산한다.
이때 상기 제1PN시퀀스의 PN_I[n] 및 PN_Q[n]이 탐색되면, 해당 시점에서 제2PN시퀀스쌍이 결정된다. 따라서 965단계 및 967단계에서 제2PN시퀀스쌍을 결정한다. 981단계에서는 결정된 제2PN시퀀스쌍 (PN_x_I[n], PN_x_Q[n])을 이용하여 방송용 채널을 역확산하여 값을 계산하여 EBεB이면 2차 판단이 잘못되었다고 간주하고 부호포착과정을 다시 시작하고, EBεB이면 방송용 채널에서 시스템에 대한 정보를 획득하여 통신이 가능한 상태로 단말은 천이한다. 상기와 같이 발생되는 제2PN시퀀스쌍은 상기 데이타 채널의 I채널 및 Q채널 확산신호를 역확산하는 신호로 사용된다.
도 24는 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3의 변형예1(2개 이상의 기지국으로부터 동일한 부호위상의 PN_I시퀀스가 수신될 경우를 대비한 방식)에 따른 확산시퀀스를 사용하는 기지국 확산장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 24와 도 16의 차이점은 서로인접한 기지국에서 도달하는 PN_I시퀀스의 충돌을 방지하기 위하여 직교부호를 기지국별로 할당한다는 점이다. PN시퀀스 충돌방지용 기지국별 직교부호발생기 670은 인접한 기지국에는 서로다른 직교부호를 할당하며 사용되는 직교부호는 채널구분용 직교부호발생기 733에서 발생되는 직교부호와 일치할 필요는 없다. 즉, 직교부호의 종류 또는 직교부호의 길이 등이 다를 수 있다. 예를 들면 직교부호발생기 733은 월시부호를 발생시키고, 직교부호발생기 670은 직교 골드부호를 발생시킬 수 있다. 직교부호발생기 733에서 발생되는 직교부호는 심볼단위로 반복되어야 하지만 PN_I 및 PN_Q 시퀀스를 전송하는 파일롯채널은 데이터가 실려있지 않기 때문에 심볼구간에 구애받지 않고 직교부호의 길이를 결정할 수 있다. 그러나 각 프레임의 시작점에서의 PN_I시퀀스의 값 PN_I[0]와 충돌방지용 기지국 x의 직교부호의 값 OC[0;x]는 반드시 같은 위치에 있다. 이렇게 함으로써 수신측에서 PN_I 시퀀스를 포착하기 위하여 한 칩 앞 또는 뒤로 천이할 때 직교부호도 같이 천이할 수 있다. 직교부호발생기 670에서 발생되는 직교부호와 PN_I시퀀스 발생기 613에서 발생되는 시퀀스는 배타적 논리합 연산을 수행한 다음 I채널을 통해 전송된다. 충돌방지용 직교부호발생기670의 출력을 PN_Q 시퀀스와 배타적논리곱 연산을 수행하여 전송할 수도 있다.
상기 도 24를 참조하면, 프레임 동기 제어기611은 매 프레임 마다 PN시퀀스의 발생을 초기화하기 위한 제어신호를 발생한다. 상기 제어신호는 초기화시 및 프레임 시작 시점(frame start point)에서 초기화 데이타를 로딩(initial state loading)하기 위한 신호이다.
기준 PN시퀀스 발생기613은 상기 제어신호에 의해 프레임 동기된 기준 PN시퀀스를 발생하며, 레지스터661 및 PN_I시퀀스 발생기(PN_I code generator)663으로 구성된다. 상기 레지스터661은 기지국 구분을 위하여 고정된 초기화 데이타를 저장하고 있다. 상기 초기화 데이타는 통신 시스템을 구성하는 전체 기지국이 동일한 값을 갖는다. 상기 PN_I시퀀스 발생기663은 상기 제어신호 발생시 상기 레지스터661의 고정된 초기값을 로드하여 제1PN시퀀스쌍의 기준 PN시퀀스를 발생한다.
비교 PN시퀀스 발생기615는 상기 제어신호에 의해 프레임 동기된 비교 PN시퀀스를 발생하며, 레지스터665 및 PN_Q시퀀스 발생기(PN_Q code generator)667로 구성된다. 상기 레지스터665는 기지국 구분을 위하여 해당 기지국에 할당된 초기값을 저장하고 있다. 통신 시스템을 구성하는 적어도 인접한 기지국들에는 서로 다른 초기값이 할당되어야 한다. 즉, 상기 레지스터665에 저장되는 초기값은 해당 기지국이 상기 기준 PN시퀀스와 소정의 오프셋을 갖는 비교 PN시퀀스를 발생하기 위한 데이타이며, 상기 레지스터 665에 저장되는 초기값을 적어도 인접한 기지국에는 다르게 설정한다. 상기 PN_Q시퀀스 발생기667은 상기 제어신호 발생시 상기 레지스터665의 초기값을 로드하여 비교 PN시퀀스를 발생한다.
상기 기준 PN시퀀스 발생기613에서 발생하는 PN_I[n] 및 상기 비교 PN시퀀스 발생기615에서 발생하는 PN_Q[n+x]는 상기 제1PN시퀀스 쌍이 되며, 상기 제1PN시퀀스 쌍은 특정 채널, 즉 파일럿 채널을 확산하는 데 사용되는 PN시퀀스이다. 배타적 논리합 소자 617은 상기 기준 PN시퀀스 발생기613에서 출력되는 PN_I[n]과 상기 비교 PN시퀀스 발생기615에서 출력되는 PN_Q[n+x]을 배타적 논리합하여 제1PN시퀀스쌍의 I채널 PN시퀀스 PN_I[n] XOR PN_Q[n+x]를 발생한다. 지연기619는 상기 배타적 논리합 소자 617에서 출력되는 제1PN시퀀스쌍의 I채널 PN시퀀스를 설정값(Δ)만큼 지연하여 제2PN시퀀스쌍의 Q채널 PN시퀀스 PN_I[n-Δ] XOR PN_Q[n+x-Δ]를 발생한다.
상기와 같은 구성은 도 11과 같은 골드 PN시퀀스 발생기의 구조와 동일한 구성을 갖는다.
채널 부호화기(channel encoder interleaver)625는 데이타 채널의 데이타를 채널 부호화 및 인터리빙하여 출력한다. 직교부호 발생기(orthogonal code #t generator)627은 상기 데이타 채널들을 구분하기 위한 직교 부호를 발생한다. 혼합기629 및 631은 상기 채널 부호화기618에서 출력되는 I채널 및 Q채널의 데이타를 상기 직교부호와 혼합하여 출력한다. 혼합기633은 상기 혼합기629에서 출력되는 부호화된 데이타를 상기 배타적 논리합 소자617에서 출력되는 I채널 제2PN시퀀스로 확산하여 데이타 채널의 I 채널 확산 신호를 발생한다. 혼합기635는 상기 혼합기631에서 출력되는 부호화된 데이타를 상기 지연기619에서 출력되는 Q채널 제2PN시퀀스로 확산하여 데이타 채널의 Q채널 확산신호를 발생한다.
신호변환기621-624는 각각 입력되는 디지틀 형태의 PN시퀀스신호를 아날로그 형태의 신호로 변환하여 출력한다. 여기서 상기 신호변환기621-624는 0논리 데이타를 +1의 신호로 변환하고 1 논리 데이타를 -1의 신호로 변환 출력한다.
가산기637은 상기 신호변환기621에서 출력되는 제1PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스와 상기 신호변환기623에서 출력되는 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 합하여 여파기641로 출력한다. 가산기639는 상기 신호변환기622에서 출력되는 제1PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스와 상기 신호변환기624에서 출력되는 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스를 합하여 여파기 643으로 출력한다.
FIR 여파기641 및 643은 상기 가산기637 및 639에서 출력되는 I채널 및 Q채널의 확산신호를 여파하여 출력한다. 혼합기649는 상기 I채널의 확산신호와 국부발진기645의 출력을 혼합하여 출력한다. 혼합기651은 상기 Q채널의 확산신호와 90도 위상 천이된 국부발진기645의 출력을 혼합하여 출력한다. 합성기653은 상기 혼합기649 및 651의 출력을 합성하여 출력한다. 전력증폭기(High Power Amplifier)655는 상기 합성기653의 출력을 송신 전력으로 증폭하여 출력한다. 대역여파기657은 상기 전력증폭기655의 출력을 송신대역으로 여파하여 출력한다.
상기 도 24를 참조하면, 상기 프레임 제어기611은 초기화 시 또는 매 프레임 시작시 각 PN시퀀스 발생기613 및 615에 초기값을 로드하기 위한 제어신호를 발생한다. 그러면 상기 PN시퀀스 발생기 613 및 615는 각각 내부의 레지스터로 부터 PN시퀀스를 발생하기 위한 초기값을 로드하여 PN시퀀스를 발생한다.
이때 상기 기준 PN시퀀스 발생기613의 레지스터613에 저장되는 초기값은 모든 기지국들이 동일한 초기값을 갖는다. 그리고 상기 비교 PN시퀀스 발생기615의 레지스터665에 저장되는 초기값은 해당 기지국에 할당된 초기값으로 설정된다. 그러면 PN_I시퀀스 발생기663은 파일럿 채널의 I채널의 확산신호로 사용하기 위한 제1PN시퀀스의 PN_I[n]를 발생하며, PN_Q시퀀스 발생기667은 파일럿 채널의 Q채널의 확산신호로 사용하기 위한 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 발생한다. 이때 상기 PN_I[n]와 PN_[n+x]의 오프셋인 x는 각 기지국 마다 다르게 할당되며, 상기 오프셋 x에 대응하는 초기값은 상기 레지스터665에 저장된다. 그리고 상기 파일럿 채널은 상기 제1PN시퀀스 쌍인 PN_I[n]과 PN_Q[n+x]에 의해 확산된다.
또한 상기 제2PN시퀀스쌍은 상기 제1PN시퀀스쌍을 연산하여 발생한다. 즉, 상기 제2PN 시퀀스의 I채널 PN시퀀스는 배타적 논리합 소자 617에 의해 발생되는 PN_I[n] XOR PN_Q[n+x]이 되며, 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스는 지연기 619에서 출력되는 PN_I[n-Δ] XOR PN_Q[n+x-Δ]가 된다. 이때 상기 데이타 채널의 신호는 상기 제2PN시퀀스쌍에 의해 확산된다.
도 25는 도24에 대응하는 도면으로써 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3의 변형예1(2개 이상의 기지국으로부터 동일한 부호위상의 PN_I시퀀스가 수신될 경우를 대비한 방식)에 따른 확산시퀀스를 수신하여 기지국을 판별하는 단말기의 역확산 장치의 구성을 도시하는 도면으로, 도 24와 같은 확산장치를 구비하는 기지국들에서 출력되는 파일럿 채널의 제1PN시퀀스쌍(PN_I[n] 및 PN_Q[n+x])의 오프셋을 탐색하여 기지국을 확인한 후, 제2PN시퀀스쌍에 동기되어 수신되는 데이타 채널의 정보를 역확산한다. 상기 도 25는 제1PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스 및 Q채널을 병렬로 탐색한 후 제2PN시퀀스쌍을 발생하는 구성을 도시하고 있다.
상기 도 25를 참조하면, RF수신부은 기지국에서 출력되는 신호를 하향 주파수 변환하는 기능(frequency down converter)을 수행한다. 상기 RF수신부의 동작을 살펴보면, 입력 신호를 수신 대역으로 여파한 후, 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier:LNA)710을 상기 수신 대역의 여파신호를 저잡음 증폭한다. 이후 상기 저잡음 증폭된 신호와 국부발진신호를 혼합하여 중간 주파수 신호를 발생하고, IF여파기를 이용하여 낮은 대역의 중간주파수를 여파 출력한다. 도 17에서 저잡음 증폭기701을 제외한 RF수신부는 생략되어 있다.
혼합기715는 상기 중간주파수 신호와 국부발진기711의 출력을 혼합하여 I채널의 기저 대역신호를 발생한다. 혼합기717은 상기 대역여파기709의 출력과 90도 위상 천이된 국부발진기711의 출력을 혼합하여 Q채널의 기저대역 신호를 발생한다. 저역여파기719 및 721은 각각 대응되는 혼합기715 및 717에서 출력되는 I채널 및 Q채널의 기저대역신호를 저역 여파하여 출력한다. 이때 상기 스위치751이 오프된 상태이므로 Q채널의 기저대역신호는 발생되지 않는 상태가 된다.
먼저 I채널로 전송되어오는 기준 PN시퀀스인 PN_I[n]을 탐색하는 구성을 살펴본다.
초기 상태에서 스위치771, 773은 오프된 상태이고, 스위치 733 및 734는 적분기735에 연결된 상태이며, 스위치741은 제1비교기742에 연결된 상태이다. 그리고 역확산부725는 수신되는 파일럿 채널의 신호를 역확산하는 기능을 수행하는 블록으로 공지된 기술이므로 설명은 생략한다.
혼합기731은 신호변환기749에 변환된 기준 PN시퀀스 발생기749의 출력과 상기 저역여파기719에서 출력되는 I채널 확산신호를 혼합하여 역확산한다. 상기 혼합기731에서 출력되는 역확산신호는 스위치733을 통해 적분기735에 전달된다. 상기 적분기735는 T1 시간동안 상기 혼합기731에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 제곱기739는 상기 스위치734를 통해 상기 상기 적분기735에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 I 채널 신호 세기 EI를 발생한다. 상기 EI는 상기 제1에너지가 된다.
비교기742는 상기 I채널의 신호세기EI와 설정된 기준신호 세기 Eth1을 비교한다. 상기 상기 비교기742는 상기 EI가 상기 Eth1보다 작을 때는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EI가 상기 Eth1보다 클 때는 제2비교신호를 발생한다. 상기 비교기742에서 제1비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치733 및 734는 상기 적분기735에 연결되며, 상기 스위치741은 상기 제곱기739의 출력을 상기 비교기742에 연결시킨다. 그리고 상기 비교기742에서 제2비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치733 및 734는 스위칭되어 상기 적분기737에 연결되며, 상기 스위치741은 상기 제곱기743의 출력을 비교기743에 연결한다.
그러면 상기 적분기737은 T2 시간동안 상기 혼합기731에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 그리고 제곱기739는 상기 스위치734를 통해 상기 적분기737에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 I채널 신호 세기 EI를 발생한다. 비교기743은 상기 I채널의 신호세기EI와 설정된 기준신호 세기 Eth2를 비교한다. 상기 Eth2는 파일럿 채널에 사용된 PN_I[n] 시퀀스의 포착을 판단하기 위한 기준에너지이다. 상기 비교기743은 상기 EI가 상기 Eth2보다 작을 때는 파일럿 채널의 PN_I 시퀀스의 포착이 이루어지지 않았음을 표시하는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EI가 상기 Eth2보다 클 때는 파일럿 채널의 PN_I 시퀀스의 포착이 이루어졌음을 표시하는 제2비교신호를 발생한다.
PN_I 및 직교부호 발생기 제어기(PN_I sequence and orthogonal code generator controller)744는 칩천이기(1 chip forward shifter) 및 PN_I유지기(PN_I code generator holder)를 구비하며, 상기 비교기743에서 출력되는 신호를 분석하여 PN_I 시퀀스와 기지국구분용 직교부호를 1칩 전진시키거나 또는 현재의 PN_I 시퀀스 및 직교부호를 유지시킨다. 본 예에서는 칩천이기가 1칩단위로 이동을 하지만 오버샘플링(oversampling)된 신호를 다룰 경우에는 오버샘플링율에 비례하여 천이를 한다. 즉, 오버샘플링율이 8이면 1/8칩단위로 천이를 한다. 먼저 상기 비교기743에서 제1비교신호 발생시 상기 PN_I제어기745는 칩천이기를 구동하여 기준 PN시퀀스 발생기747이 1칩 전진(또는 후진)된 PN_I를 발생하기 위한 제어신호를 발생한다. 또한 상기 비교기743에서 제2비교신호 발생시 상기 PN_I제어기745는 PN_I유지기를 구동하여 상기 기준 PN시퀀스 발생기749가 현재의 PN_I시퀀스 발생을 유지할 수 있도록 하는 제어신호를 발생한다.
상기 기준 PN시퀀스 발생기747은 상기 PN_I의 초기값을 저장하는 레지스터 및 PN_I시퀀스를 발생시키는 PN_I시퀀스 발생기로 구성된다. 상기 기준 PN시퀀스 발생기747에서 출력되는 기준 PN시퀀스는 신호변환기749를 통해 아날로그 형태의 신호로 변환되어 혼합기731에 인가된다. 상기 기준 PN시퀀스 발생기747은 초기 구동시 상기 레지스터에 저장된 초기값을 로드하며, 상기 PN_I제어기 745의의 출력값에 따라 칩천이기를 구동하여 PN_I의 칩을 1칩 단위로 전진시키거나 기 설정된 PN_I 시퀀스의 출력을 유지한다. 또한 PN_I시퀀스가 유지되었을 때 프레임 동기 발생기(frame synch generator)를 구동하여 프레임 동기 신호를 발생시키며, 상기 프레임 동기 신호는 PN_I시퀀스가 한 주기를 끝마치고 다시 초기값을 로딩하는 시점에 발생된다. 상기 프레임 동기신호에 의해 각 PN시퀀스 발생기747 및 767은 초기화된다. 스위치751은 상기 PN_I제어기747에서 PN_I 유지신호가 생성되었을 때 온되어 상기 RF수신부의 출력을 혼합기717에 연결한다.
두번째로 상기 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 결정하는 결정하는 구성을 살펴본다. 이때 상기 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 결정하는 동작은 상기 제1PN시퀀스의 PN_I[n]을 결정하는 동작과 병렬로 진행된다.
상기 혼합기752에서 출력되는 역확산신호는 스위치753을 통해 적분기754에 전달된다. 상기 적분기754는 T1 시간동안 상기 혼합기752에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 제곱기757은 상기 스위치756을 통해 상기 상기 적분기754에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 Q 채널 신호 세기 EQ를 발생한다.
비교기760은 상기 Q채널의 신호세기EQ와 설정된 기준신호 세기 Eth1을 비교한다. 상기 상기 비교기760는 상기 EQ가 상기 Eth1보다 작을 때는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EQ가 상기 Eth1보다 클 때는 제2비교신호를 발생한다. 상기 비교기760에서 제1비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치753 및 756은 상기 적분기754에 연결되며, 상기 스위치758은 상기 제곱기757의 출력을 상기 비교기760에 연결시킨다. 그리고 상기 비교기760에서 제2비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치753 및 756은 스위칭되어 상기 적분기755에 연결되며, 상기 스위치758은 상기 제곱기757의 출력을 비교기759에 연결한다.
그러면 상기 적분기755는 T2 시간동안 상기 혼합기752에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 그리고 제곱기757은 상기 스위치756를 통해 상기 적분기755에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 Q채널 신호 세기 EQ를 발생한다. 비교기759는 상기 Q채널의 신호세기EQ와 설정된 기준신호 세기 Eth2를 비교한다. 상기 비교기759는 상기 EQ가 상기 Eth2보다 작을 때는 파일럿 채널의 PN_Q[n+x]에 대한 동기가 이루어지지 않았음을 표시하는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EQ가 상기 Eth2보다 클 때는 파일럿 채널의 PN_Q[n+x]에 대한 동기가 이루어졌음을 표시하는 제2비교신호를 발생한다.
PN_Q제어기(PN_Q code generator controller)765는 칩천이기(chip forward shifter)와 PN_Q유지기(PN_Q code generator holder)를 구비하며, 상기 비교기760 및 759의 출력을 분석하여 파일럿 채널의 Q채널 PN시퀀스 PN_Q[n+x]를 제어한다. 상기 비교기760에서 제1비교신호 발생시 상기 PN_Q제어기765는 상기 단위 칩천이기를 구동하여 비교 PN시퀀스 발생기767이 1칩전진(또는 후진)된 PN_Q시퀀스를 발생하기 위한 제어신호를 발생한다. 상기 PN_Q제어기765는 상기 비교기759에서 제2비교신호 발생시 상기 PN_Q유지기를 구동하여 상기 비교 PN시퀀스 발생기767이 현재의 PN_Q를 유지할 수 있도록 하는 제어신호를 발생한다.
상기 비교 PN시퀀스 발생기767은 상기 PN_Q의 초기값을 저장하는 레지스터 및 PN_Q[n+x]를 발생하는 PN_Q시퀀스 발생기로 구성된다. 상기 비교 PN시퀀스 발생기767은 초기 구동시 상기 레지스터에 저장된 초기값을 로드하며, 상기 PN_Q제어기765의 칩천이기 출력에 의해 PN_Q[n+x] 시퀀스을 1칩 전진(또는 후진)시켜 출력하며, 상기 PN_Q제어기765의 PN_Q유지기의 출력에 의해 현재의 PN_Q[n+x] 값을 유지한다.
감산기761은 상기 제곱기739의 출력과 상기 제곱기757의 출력을 입력하고, 상기 비교기743 및 비교기759의 출력을 제어신호로 입력한다. 상기 감산기761은 상기 비교기743 및 비교기759에서 제2비교신호를 발생할 시 구동되어 상기 Q 채널의 신호세기EQ와 I채널의 신호 세기 EI의 차를 계산(｜Ei-EQ｜)한다.
비교기763은 상기 감산기761의 출력과 제2기준에너지ε와 비교한다. 여기서 상기 ε는 동일한 파일럿 채널의 PN_I 시퀀스와 PN_Q 시퀀스가 선택되었는 지를 판단하기 위한 기준 신호로써, 상기 제2기준에너지가 된다. 이때 상기 PN_Q[x]가 수신된 경우 잡음도 없는 이상적인 상황이라면 ｜Ei-EQ｜=0이 된다. 그러나 잡음과 같은 여러 가지 원인으로 정확이 일치하는 경우가 존재하는 경우는 불가능하기 때문에 상기 제2기준에너지 ε(0)는 실험적으로 적정한 수준에서 결정한다. 만일 ε값이 크면 2개의 기지국으로부터 오는 파일롯 채널의 PN_I와 PN_Q를 따로 잡을 수도 있기 때문에 값을 결정할 때 주의가 필요하다. 상기 비교기763은 상기 ｜Ei-EQ｜가 ε보다 작을 때는 앞에서 PN_I를 결정할 때 선택된 기지국에서 오는 파일롯의 Q채널을 포착한 것이 아니라 다른 기지국에서 오는 파일롯의 Q채널을 포착한 잡은 것으로 판단하여 제1비교신호를 발생하고, 상기 ｜Ei-EQ｜가 ε보다 클 때는 앞에서 PN_I를 결정할 때 선택된 기지국에서 오는 파일롯의 Q채널을 포착한 것으로 판단하여 제2비교신호를 발생시킨다.
스위치771과 773은 상기 PN_I제어기747의 PN_I유지기 및 PN_Q제어기765의 PN_Q유지기가 활성화될 때 스위칭되어 온 상태로 천이되며, 이로인해 상기 저역여파기719의 출력을 혼합기780에 연결되고 저역여파기721의 출력을 혼합기781에 연결한다.
상기 도25에서 스위치733, 734, 741, 743들은 PN_Q제어기747에 의해 제어되는 스위치들이며, 스위치753, 754, 758은 PN_Q제어기763에 의해 제어되는 스위치들이다. 또한 스위치771 및 773은 상기 감산기761의 출력이 ｜EI-EQ｜ε인 경우에 온되는 스위치들이다.
세번째로 상기 제2PN시퀀스의 결정 및 데이타 채널의 신호를 역확산하는 구성을 살펴본다.
배타적 논리합 소자775는 상기 기준 PN시퀀스 발생기747에서 출력되는 제1PN시퀀스의 PN_I[n]과 비교 PN시퀀스 발생기767에서 출력되는 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 배타적 논리합하여 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 발생한다. 상기 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스는 데이타 채널의 I채널 데이타를 확산한 PN시퀀스가 된다. 지연기777은 상기 배타적 논리합 소자775에서 출력되는 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 설정 값(Δ)으로 지연하여 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스를 발생한다. 상기 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스는 데이타 채널의 Q채널 데이타를 확산한 PN시퀀스가 된다. 따라서 상기 배타적 논리합 소자775 및 지연기777에서 출력되는 데이타 채널의 제2PN시퀀스쌍은 상기 기준 PN시퀀스 발생기747 및 비교 PN시퀀스 발생기767에서 제1PN시퀀스쌍을 검출함과 동시에 생성됨을 알 수 있다.
신호변환기778 및 779는 각각 대응되는 제2PN시퀀스쌍을 아날로그 형태의 신호로 변환한 후, 각각 대응되는 혼합기780 및 781에 인가한다. 상기 혼합기780은 기저대역 여파기 719에서 출력되는 데이타 채널의 I채널 확산신호와 상기 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 혼합하여 데이타 채널의 I채널의 신호를 역확산한다. 상기 혼합기781은 기저대역 여파기 721에서 출력되는 데이타 채널의 Q채널 확산신호와 상기 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스를 혼합하여 데이타 채널의 Q채널의 신호를 역확산한다.
직교부호발생기783은 데이타 채널을 구분하기 위한 직교부호#t를 발생한다. 혼합기785는 상기 혼합기780의 출력과 직교부호#t를 혼합하여 I채널의 데이타 채널을 구분한다. 적분기789는 직교부호한주기의 시간에 해당하는 심볼구간 Ts동안 상기 혼합기785의 출력을 적분 또는 누산하여 출력한다. 혼합기787은 상기 혼합기781의 출력과 직교부호#t를 혼합하여 Q채널의 데이타 채널을 구분한다. 적분기791은 Ts동안 상기 혼합기787의 출력을 적분 또는 누산하여 출력한다. 채널복호화기(deinterleaving channel decoder)793은 상기 적분기789 및 791에서 출력되는 데이타 채널의 I 채널 및 Q채널 역확산신호를 디인터리빙 및 복호화하여 출력한다.
도 26은 상기 도 25과 같은 구조를 갖는 단말기의 역확산장치에서 파일럿 채널의 I채널 및 Q채널의 에너지를 검출한 후 제1PN시퀀스쌍의 오프셋을 조정하여 해당 기지국의 제2PN 시퀀스쌍을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
상기 도 26의 동작을 살펴보면, 먼저 단말기가 전원을 켜거나 핸드오프 기능을 수행할 시, 도시하지 않은 단말기의 제어부는 911단계에서 이를 감지하고, 912단계에서 EI=EQ=0으로 초기화한다. 그러면 상기 PN_I제어기745는 913단계에서 적분기735를 선택하고 비교기742를 선택하여 제1PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 검출하기 위한 동작을 수행하고, PN_Q제어기765는 933단계에서 상기 적분기754를 선택하고 비교기760을 선택하여 제1PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스를 검출하기 위한 동작을 수행한다. 즉, 전원이 온되거 핸드오프 기능이 수행되면, 상기 PN_I제어기745 및 PN_Q제어기765는 각각 병렬로 제1PN시퀀스의 I채널 및 Q채널 PN시퀀스를 탐색하는 동작을 병렬로 수행한다.
먼저 상기 제1PN 시퀀스의 PN_I[n]를 탐색하는 과정을 살펴보면, 스위치771 및 773은 모두 열린 상태(OFF)이고, 스위치733 및 734는 적분기735를 선택하고 있는 상태이며, 스위치741은 비교기742를 선택하는 상태이다. 또한 상기 기준 PN시퀀스 발생기747은 초기 PN_I 값을 로드하여 PN_I를 발생한다.
이후 915단계-919단계를 수행하면서 제1PN시퀀스의 PN_I[n]을 측정하여 Eth1과 비교하면서 설정된 Eth1보다 큰 값을 값은 갖는 PN_I[n]을 탐색한다. 상기 과정을 구체적으로 살펴보면, 상기 적분기735는 상기 역확산신호를 T1(=N1×Tc)시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기739는 상기 적분기735의 출력을 제곱하여 를 출력한다. 단, T1은 직교성을 이용하기 위하여 기지국충돌방지용 직교부호의 정수배 시간으로 한다. 이때 상기 비교기742에서 EIEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_I 및 직교부호 발생기 제어기 744는 EI=0으로 초기화하고 PN_I[n]=PN_I[n+1], OC[n;x]=OC[n+1;x]가 되도록 상기 기준 PN시퀀스 발생기747 및 직교부호발생기 778을 제어한다. PN_I 시퀀스(길이 L)의 끝까지 검사했는지를 991단계에서 확인하여 끝(n≡0 mode L)까지 검사했다면 993단계에서와 같이 직교부호를 변경시킨다. 상기와 같은 과정을 반복하는 중에 상기 비교기742에서 EIEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 921단계에서 상기 기준 PN시퀀스 발생기747이 현재의 PN_I[n]을 유지하고 직교부호발생기 778이 현재의 OC[n;x]를 유지하도록 제어하며, 상기 스위치733 및 734를 제어하여 상기 적분기737을 상기 혼합기731 및 제곱기739에 연결한다.
그러면 923단계 및 925단계를 수행하면서 현재 유지되는 제1PN시퀀스의 PN_I[n]이 제대로 선택된 상태인가 확인하는 동작을 수행한다. 즉, 상기 적분기737은 상기 혼합기731에서 출력되는 역확산신호를 T2(=N2×Tc)시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기739는 상기 적분기737의 출력을 제곱한 다음 이전 EI값에 누적하여 를 출력한다. 단, T1과 마찬가지로 T2는 직교성을 이용하기 위하여 기지국충돌방지용 직교부호의 정수배 시간으로 한다. 이때 상기 비교기743에서 EIEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 현재 선택된 제1PN시퀀스의 PN_I[n]이 잘못 선택된 상태로 판단하고 상기 913단계로 되돌아가 상기 915단계-919단계를 재수행한다. 그러나 상기 비교기743이 EIEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 현재 선택된 PN_I[n]의 부호위상과 수신된 신호의 부호위상이 일치한다고 1차 판단한다.
두 번째로 상기 제1PN 시퀀스의 PN_Q[n]를 탐색하는 과정을 살펴보면, 스위치753 및 756은 적분기754를 선택하고 있는 상태이며, 스위치758은 비교기760을 선택하는 상태이다. 또한 상기 비교 PN시퀀스 발생기747은 초기값을 로드하여 PN_Q[n]를 발생한다.
이후 935단계-939단계를 수행하면서 제1PN시퀀스의 PN_Q[n]을 측정하여 Eth1과 비교하면서 설정된 Eth1보다 큰 값을 값은 갖는 PN_Q[n]을 탐색한다. 즉, 상기 적분기754는 상기 역확산신호를 T1시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기757은 상기 적분기754의 출력을 제곱하여 를 출력한다. 이때 상기 비교기760에서 EQEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_Q제어기765는 PN_Q[n]=PN_Q[n+1]이 되도록 상기 비교 PN시퀀스 발생기767을 제어한다. 상기와 같은 과정을 반복하는 중에 상기 비교기760에서 EQEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_Q제어기745는 941단계에서 상기 비교 PN시퀀스 발생기767이 현재의 PN_Q[n]을 유지하도록 제어하며, 상기 스위치753 및 756을 제어하여 상기 적분기755를 선택한다.
그러면 943단계 및 945단계를 수행하면서 현재 유지되는 제1PN시퀀스의 PN_Q[n]이 제대로 선택된 상태인가 확인하는 동작을 수행한다. 즉, 상기 적분기755는 상기 혼합기752에서 출력되는 역확산신호를 T2시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기757은 상기 적분기755의 출력을 제곱하여 를 출력한다. 이때 상기 비교기759에서 EQEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_Q제어기765는 상기 933단계로 되돌아가 상기 935단계-939단계를 재수행한다. 그러나 상기 비교기743이 EQEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_Q제어기765는 현재 선택된 PN_Q[n]이 정상적으로 선택되었음을 확인한다.
이후 감산기761은 상기 EQ와 EI의 차을 발생시키고, 비교기763은 상기 ｜EI-EQ｜의 값과 기준 에너지ε를 비교한다. 이때 ｜EI-EQ｜ε이면 상기 PN_I제어기745 및 PN_Q제어기765는 현재 포착되었다고 1차 판단된 PN_I[n]이 단말기가 현재 위치된 기지국의 시퀀스의 부호위상과 일치하지 않는다고 판단한다. 이런 경우 EIEQ인 경우, 상기 1차 판단된 PN_Q[n]이 잘못 판단된 것이므로, 상기 PN_Q제어기765는 961단계에서 이를 감지하고 상기 933단계로 되돌아가 EQ=0으로 초기화하고 다시 PN_Q[n]의 탐색 동작을 재수행한다. 또한 EIEQ인 경우, 상기 1차 판단된 PN_I[n]이 잘못 판단된 것이므로, 상기 PN_I제어기765는 961단계에서 이를 감지하고 상기 913단계로 되돌아가 EI=0으로 초기화하고 다시 PN_I[n]의 탐색 동작을 재수행한다.
그러나 상기 ｜EI-EQ｜ε이면 상기 PN_I제어기745 및 PN_Q제어기765는 현재 선택된 제1PN시퀀스가 단말기가 현재 위치된 기지국의 PN 시퀀스로 2차 판단하고, 965단계에서 상기 PN시퀀스 발생기747 및 767이 현재 제1PN시퀀스를 유지하도록 제어한다. 그리고 963단계에서 상기 스위치771 및 773은 온시켜 데이타 채널의 경로를 형성한다.
이때 상기 제1PN시퀀스의 PN_I[n] 및 PN_Q[n]이 탐색되면, 해당 시점에서 제2PN시퀀스쌍이 결정된다. 따라서 965단계 및 967단계에서 제2PN시퀀스쌍을 결정한다. 981단계에서는 결정된 제2PN시퀀스쌍 (PN_x_I[n], PN_x_Q[n])을 이용하여 방송용 채널을 역확산하여 값을 계산하여 EBεB이면 2차 판단이 잘못되었다고 간주하고 부호포착과정을 다시 시작하고, EBεB이면 방송용 채널에서 시스템에 대한 정보를 획득하여 통신이 가능한 상태로 단말은 천이한다. 상기와 같이 발생되는 제2PN시퀀스쌍은 상기 데이타 채널의 I채널 및 Q채널 확산신호를 역확산하는 신호로 사용된다.
도 27는 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3의 변형예1(2개 이상의 기지국으로부터 동일한 부호위상의 PN_I시퀀스가 수신될 경우를 대비한 방식)에 따른 확산시퀀스를 수신하여 기지국을 판별하는 단말기의 수신장치 구성을 도시하는 도면으로써, 제1채널 및 제2채널을 동시에 탐색하는 병렬 탐색 및 포착후 수신되는 신호에서 PN_I시퀀스와 PN_Q시퀀스의 수신 진폭을 추정하여 두 시퀀스에 의한 간섭을 제거하는 단말기의 역확산 장치의 구성을 도시하는 도면으로, 도 24와 같은 확산장치를 구비하는 기지국들에서 출력되는 파일럿 채널의 제1PN시퀀스쌍(PN_I[n] 및 PN_Q[n+x])의 오프셋을 탐색하여 기지국을 확인한 후, 제2PN시퀀스쌍에 동기되어 수신되는 데이타 채널의 정보를 역확산한다. 상기 도 27은 제1PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스 및 Q채널을 병렬로 탐색한 후 제2PN시퀀스쌍을 발생하는 구성을 도시하고 있다.
상기 도 27을 참조하면, RF수신부은 기지국에서 출력되는 신호를 하향 주파수 변환하는 기능(frequency down converter)을 수행한다. 상기 RF수신부의 동작을 살펴보면, 입력 신호를 수신 대역으로 여파한 후, 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier:LNA)710을 상기 수신 대역의 여파신호를 저잡음 증폭한다. 이후 상기 저잡음 증폭된 신호와 국부발진신호를 혼합하여 중간 주파수 신호를 발생하고, IF여파기를 이용하여 낮은 대역의 중간주파수를 여파 출력한다. 도 17에서 저잡음 증폭기701을 제외한 RF수신부는 생략되어 있다.
혼합기715는 상기 중간주파수 신호와 국부발진기711의 출력을 혼합하여 I채널의 기저 대역신호를 발생한다. 혼합기717은 상기 대역여파기709의 출력과 90도 위상 천이된 국부발진기711의 출력을 혼합하여 Q채널의 기저대역 신호를 발생한다. 저역여파기719 및 721은 각각 대응되는 혼합기715 및 717에서 출력되는 I채널 및 Q채널의 기저대역신호를 저역 여파하여 출력한다. 이때 상기 스위치751이 오프된 상태이므로 Q채널의 기저대역신호는 발생되지 않는 상태가 된다.
먼저 I채널로 전송되어오는 기준 PN시퀀스인 PN_I[n]을 탐색하는 구성을 살펴본다.
초기 상태에서 스위치771, 773은 오프된 상태이고, 스위치 733 및 734는 적분기735에 연결된 상태이며, 스위치741은 제1비교기742에 연결된 상태이다. 그리고 역확산부725는 수신되는 파일럿 채널의 신호를 역확산하는 기능을 수행하는 블록으로 공지된 기술이므로 설명은 생략한다.
혼합기731은 신호변환기749에 변환된 기준 PN시퀀스 발생기749의 출력과 상기 저역여파기719에서 출력되는 I채널 확산신호를 혼합하여 역확산한다. 상기 혼합기731에서 출력되는 역확산신호는 스위치733을 통해 적분기735에 전달된다. 상기 적분기735는 T1 시간동안 상기 혼합기731에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 제곱기739는 상기 스위치734를 통해 상기 상기 적분기735에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 I 채널 신호 세기 EI를 발생한다. 상기 EI는 상기 제1에너지가 된다.
비교기742는 상기 I채널의 신호세기EI와 설정된 기준신호 세기 Eth1을 비교한다. 상기 상기 비교기742는 상기 EI가 상기 Eth1보다 작을 때는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EI가 상기 Eth1보다 클 때는 제2비교신호를 발생한다. 상기 비교기742에서 제1비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치733 및 734는 상기 적분기735에 연결되며, 상기 스위치741은 상기 제곱기739의 출력을 상기 비교기742에 연결시킨다. 그리고 상기 비교기742에서 제2비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치733 및 734는 스위칭되어 상기 적분기737에 연결되며, 상기 스위치741은 상기 제곱기743의 출력을 비교기743에 연결한다.
그러면 상기 적분기737은 T2 시간동안 상기 혼합기731에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 그리고 제곱기739는 상기 스위치734를 통해 상기 적분기737에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 I채널 신호 세기 EI를 발생한다. 비교기743은 상기 I채널의 신호세기EI와 설정된 기준신호 세기 Eth2를 비교한다. 상기 Eth2는 파일럿 채널에 사용된 PN_I[n] 시퀀스의 포착을 판단하기 위한 기준에너지이다. 상기 비교기743은 상기 EI가 상기 Eth2보다 작을 때는 파일럿 채널의 PN_I 시퀀스의 포착이 이루어지지 않았음을 표시하는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EI가 상기 Eth2보다 클 때는 파일럿 채널의 PN_I 시퀀스의 포착이 이루어졌음을 표시하는 제2비교신호를 발생한다.
PN_I 및 직교부호 발생기 제어기(PN_I sequence and orthogonal code generator controller)744는 칩천이기(1 chip forward shifter) 및 PN_I유지기(PN_I code generator holder)를 구비하며, 상기 비교기743에서 출력되는 신호를 분석하여 PN_I 시퀀스와 기지국구분용 직교부호를 1칩 전진시키거나 또는 현재의 PN_I 시퀀스 및 직교부호를 유지시킨다. 본 예에서는 칩천이기가 1칩단위로 이동을 하지만 오버샘플링(oversampling)된 신호를 다룰 경우에는 오버샘플링율에 비례하여 천이를 한다. 즉, 오버샘플링율이 8이면 1/8칩단위로 천이를 한다. 먼저 상기 비교기743에서 제1비교신호 발생시 상기 PN_I제어기745는 칩천이기를 구동하여 기준 PN시퀀스 발생기747이 1칩 전진(또는 후진)된 PN_I를 발생하기 위한 제어신호를 발생한다. 또한 상기 비교기743에서 제2비교신호 발생시 상기 PN_I제어기745는 PN_I유지기를 구동하여 상기 기준 PN시퀀스 발생기749가 현재의 PN_I시퀀스 발생을 유지할 수 있도록 하는 제어신호를 발생한다.
상기 기준 PN시퀀스 발생기747은 상기 PN_I의 초기값을 저장하는 레지스터 및 PN_I시퀀스를 발생시키는 PN_I시퀀스 발생기로 구성된다. 상기 기준 PN시퀀스 발생기747에서 출력되는 기준 PN시퀀스는 신호변환기749를 통해 아날로그 형태의 신호로 변환되어 혼합기731에 인가된다. 상기 기준 PN시퀀스 발생기747은 초기 구동시 상기 레지스터에 저장된 초기값을 로드하며, 상기 PN_I제어기 745의의 출력값에 따라 칩천이기를 구동하여 PN_I의 칩을 1칩 단위로 전진시키거나 기 설정된 PN_I 시퀀스의 출력을 유지한다. 또한 PN_I시퀀스가 유지되었을 때 프레임 동기 발생기(frame synch generator)를 구동하여 프레임 동기 신호를 발생시키며, 상기 프레임 동기 신호는 PN_I시퀀스가 한 주기를 끝마치고 다시 초기값을 로딩하는 시점에 발생된다. 상기 프레임 동기신호에 의해 각 PN시퀀스 발생기747 및 767은 초기화된다. 스위치751은 상기 PN_I제어기747에서 PN_I 유지신호가 생성되었을 때 온되어 상기 RF수신부의 출력을 혼합기717에 연결한다.
두번째로 상기 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 결정하는 결정하는 구성을 살펴본다. 이때 상기 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 결정하는 동작은 상기 제1PN시퀀스의 PN_I[n]을 결정하는 동작과 병렬로 진행된다.
상기 혼합기752에서 출력되는 역확산신호는 스위치753을 통해 적분기754에 전달된다. 상기 적분기754는 T1 시간동안 상기 혼합기752에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 제곱기757은 상기 스위치756을 통해 상기 상기 적분기754에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 Q 채널 신호 세기 EQ를 발생한다.
비교기760은 상기 Q채널의 신호세기EQ와 설정된 기준신호 세기 Eth1을 비교한다. 상기 상기 비교기760는 상기 EQ가 상기 Eth1보다 작을 때는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EQ가 상기 Eth1보다 클 때는 제2비교신호를 발생한다. 상기 비교기760에서 제1비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치753 및 756은 상기 적분기754에 연결되며, 상기 스위치758은 상기 제곱기757의 출력을 상기 비교기760에 연결시킨다. 그리고 상기 비교기760에서 제2비교신호가 발생되는 경우, 상기 스위치753 및 756은 스위칭되어 상기 적분기755에 연결되며, 상기 스위치758은 상기 제곱기757의 출력을 비교기759에 연결한다.
그러면 상기 적분기755는 T2 시간동안 상기 혼합기752에서 출력되는 신호를 적분하여 출력한다. 그리고 제곱기757은 상기 스위치756를 통해 상기 적분기755에서 출력되는 신호를 제곱하여 파일럿 채널의 Q채널 신호 세기 EQ를 발생한다. 비교기759는 상기 Q채널의 신호세기EQ와 설정된 기준신호 세기 Eth2를 비교한다. 상기 비교기759는 상기 EQ가 상기 Eth2보다 작을 때는 파일럿 채널의 PN_Q[n+x]에 대한 동기가 이루어지지 않았음을 표시하는 제1비교신호를 발생하고, 상기 EQ가 상기 Eth2보다 클 때는 파일럿 채널의 PN_Q[n+x]에 대한 동기가 이루어졌음을 표시하는 제2비교신호를 발생한다.
PN_Q제어기(PN_Q code generator controller)765는 칩천이기(chip forward shifter)와 PN_Q유지기(PN_Q code generator holder)를 구비하며, 상기 비교기760 및 759의 출력을 분석하여 파일럿 채널의 Q채널 PN시퀀스 PN_Q[n+x]를 제어한다. 상기 비교기760에서 제1비교신호 발생시 상기 PN_Q제어기765는 상기 단위 칩천이기를 구동하여 비교 PN시퀀스 발생기767이 1칩전진(또는 후진)된 PN_Q시퀀스를 발생하기 위한 제어신호를 발생한다. 상기 PN_Q제어기765는 상기 비교기759에서 제2비교신호 발생시 상기 PN_Q유지기를 구동하여 상기 비교 PN시퀀스 발생기767이 현재의 PN_Q를 유지할 수 있도록 하는 제어신호를 발생한다.
상기 비교 PN시퀀스 발생기767은 상기 PN_Q의 초기값을 저장하는 레지스터 및 PN_Q[n+x]를 발생하는 PN_Q시퀀스 발생기로 구성된다. 상기 비교 PN시퀀스 발생기767은 초기 구동시 상기 레지스터에 저장된 초기값을 로드하며, 상기 PN_Q제어기765의 칩천이기 출력에 의해 PN_Q[n+x] 시퀀스을 1칩 전진(또는 후진)시켜 출력하며, 상기 PN_Q제어기765의 PN_Q유지기의 출력에 의해 현재의 PN_Q[n+x] 값을 유지한다.
감산기761은 상기 제곱기739의 출력과 상기 제곱기757의 출력을 입력하고, 상기 비교기743 및 비교기759의 출력을 제어신호로 입력한다. 상기 감산기761은 상기 비교기743 및 비교기759에서 제2비교신호를 발생할 시 구동되어 상기 Q 채널의 신호세기EQ와 I채널의 신호 세기 EI의 차를 계산(｜Ei-EQ｜)한다.
비교기763은 상기 감산기761의 출력과 제2기준에너지ε와 비교한다. 여기서 상기 ε는 동일한 파일럿 채널의 PN_I 시퀀스와 PN_Q 시퀀스가 선택되었는 지를 판단하기 위한 기준 신호로써, 상기 제2기준에너지가 된다. 이때 상기 PN_Q[x]가 수신된 경우 잡음도 없는 이상적인 상황이라면 ｜Ei-EQ｜=0이 된다. 그러나 잡음과 같은 여러 가지 원인으로 정확이 일치하는 경우가 존재하는 경우는 불가능하기 때문에 상기 제2기준에너지 ε(0)는 실험적으로 적정한 수준에서 결정한다. 만일 ε값이 크면 2개의 기지국으로부터 오는 파일롯 채널의 PN_I와 PN_Q를 따로 잡을 수도 있기 때문에 값을 결정할 때 주의가 필요하다. 상기 비교기763은 상기 ｜Ei-EQ｜가 ε보다 작을 때는 앞에서 PN_I를 결정할 때 선택된 기지국에서 오는 파일롯의 Q채널을 포착한 것이 아니라 다른 기지국에서 오는 파일롯의 Q채널을 포착한 잡은 것으로 판단하여 제1비교신호를 발생하고, 상기 ｜Ei-EQ｜가 ε보다 클 때는 앞에서 PN_I를 결정할 때 선택된 기지국에서 오는 파일롯의 Q채널을 포착한 것으로 판단하여 제2비교신호를 발생시킨다.
스위치771과 773은 상기 PN_I제어기747의 PN_I유지기 및 PN_Q제어기765의 PN_Q유지기가 활성화될 때 스위칭되어 온 상태로 천이되며, 이로인해 상기 저역여파기719의 출력을 혼합기780에 연결되고 저역여파기721의 출력을 혼합기781에 연결한다.
상기 도27에서 스위치733, 734, 741, 743들은 PN_Q제어기747에 의해 제어되는 스위치들이며, 스위치753, 754, 758은 PN_Q제어기763에 의해 제어되는 스위치들이다. 또한 스위치771 및 773은 상기 감산기761의 출력이 ｜Ei-EQ｜ε인 경우에 온되는 스위치들이다.
세번째로 상기 제2PN시퀀스의 결정 및 데이타 채널의 신호를 역확산하는 구성을 살펴본다.
배타적 논리합 소자775는 상기 기준 PN시퀀스 발생기747에서 출력되는 제1PN시퀀스의 PN_I[n]과 비교 PN시퀀스 발생기767에서 출력되는 제1PN시퀀스의 PN_Q[n+x]를 배타적 논리합하여 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 발생한다. 상기 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스는 데이타 채널의 I채널 데이타를 확산한 PN시퀀스가 된다. 지연기777은 상기 배타적 논리합 소자775에서 출력되는 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 설정 값(Δ)으로 지연하여 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스를 발생한다. 상기 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스는 데이타 채널의 Q채널 데이타를 확산한 PN시퀀스가 된다. 따라서 상기 배타적 논리합 소자775 및 지연기777에서 출력되는 데이타 채널의 제2PN시퀀스쌍은 상기 기준 PN시퀀스 발생기747 및 비교 PN시퀀스 발생기767에서 제1PN시퀀스쌍을 검출함과 동시에 생성됨을 알 수 있다.
신호변환기778 및 779는 각각 대응되는 제2PN시퀀스쌍을 아날로그 형태의 신호로 변환한 후, 각각 대응되는 혼합기780 및 781에 인가한다. 상기 혼합기780은 기저대역 여파기 719에서 출력되는 데이타 채널의 I채널 확산신호와 상기 제2PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 혼합하여 데이타 채널의 I채널의 신호를 역확산한다. 상기 혼합기781은 기저대역 여파기 721에서 출력되는 데이타 채널의 Q채널 확산신호와 상기 제2PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스를 혼합하여 데이타 채널의 Q채널의 신호를 역확산한다.
직교부호발생기783은 데이타 채널을 구분하기 위한 직교부호#t를 발생한다. 혼합기785는 상기 혼합기780의 출력과 직교부호#t를 혼합하여 I채널의 데이타 채널을 구분한다. 적분기789는 직교부호한주기의 시간에 해당하는 심볼구간 Ts동안 상기 혼합기785의 출력을 적분 또는 누산하여 출력한다. 혼합기787은 상기 혼합기781의 출력과 직교부호#t를 혼합하여 Q채널의 데이타 채널을 구분한다. 적분기791은 Ts동안 상기 혼합기787의 출력을 적분 또는 누산하여 출력한다. 채널복호화기(deinterleaving channel decoder)793은 상기 적분기789 및 791에서 출력되는 데이타 채널의 I 채널 및 Q채널 역확산신호를 디인터리빙 및 복호화하여 출력한다.
진폭 추정기 799는 PN_I 시퀀스와 PN_Q 시퀀스를 포착한 다음에 동작하게 되며 데이터채널에 미치는 간섭량을 줄여주기 위하여 수신된 신호에서 PN_I 시퀀스와 PN_Q시퀀스가 차지하는 진폭을 추정하여 추정된 진폭을 단말에서 자체적으로 발생시킨 PN_I 시퀀스와 PN_Q 시퀀스에 곱해서 빼줄 수 있도록 TG(=NG×Tc)간격으로 계속 추정하여 제거한다. 799와 같이 동작하게 되는 증폭기 702와 705는 추정된 진폭에 따라 이득을 조절하는 증폭기이며 혼합기 703과 706은 수신신호에서 이득조절된 PN_I 및 PN_Q 시퀀스를 제거하는 역할을 한다.
도 28은 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 본 발명의 실시예3의 변형예1(2개 이상의 기지국으로부터 동일한 부호위상의 PN_I시퀀스가 수신될 경우를 대비한 방식)에 따른 확산시퀀스를 수신하여 제1채널 및 제2채널을 동시에 탐색하는 병렬 탐색 및 포착후 수신되는 신호에서 PN_I시퀀스와 PN_Q시퀀스의 수신 진폭을 추정하여 두 시퀀스에 의한 간섭을 제거 과정을 도시하는 흐름도이다.
상기 도 28의 동작을 살펴보면, 먼저 단말기가 전원을 켜거나 핸드오프 기능을 수행할 시, 도시하지 않은 단말기의 제어부는 911단계에서 이를 감지하고, 912단계에서 EI=EQ=0으로 초기화한다. 그러면 상기 PN_I제어기745는 913단계에서 적분기735를 선택하고 비교기742를 선택하여 제1PN시퀀스의 I채널 PN시퀀스를 검출하기 위한 동작을 수행하고, PN_Q제어기765는 933단계에서 상기 적분기754를 선택하고 비교기760을 선택하여 제1PN시퀀스의 Q채널 PN시퀀스를 검출하기 위한 동작을 수행한다. 즉, 전원이 온되거 핸드오프 기능이 수행되면, 상기 PN_I제어기745 및 PN_Q제어기765는 각각 병렬로 제1PN시퀀스의 I채널 및 Q채널 PN시퀀스를 탐색하는 동작을 병렬로 수행한다.
먼저 상기 제1PN 시퀀스의 PN_I[n]를 탐색하는 과정을 살펴보면, 스위치771 및 773은 모두 열린 상태(OFF)이고, 스위치733 및 734는 적분기735를 선택하고 있는 상태이며, 스위치741은 비교기742를 선택하는 상태이다. 또한 상기 기준 PN시퀀스 발생기747은 초기 PN_I 값을 로드하여 PN_I를 발생한다.
이후 915단계-919단계를 수행하면서 제1PN시퀀스의 PN_I[n]을 측정하여 Eth1과 비교하면서 설정된 Eth1보다 큰 값을 값은 갖는 PN_I[n]을 탐색한다. 상기 과정을 구체적으로 살펴보면, 상기 적분기735는 상기 역확산신호를 T1(=N1×Tc)시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기739는 상기 적분기735의 출력을 제곱하여 를 출력한다. 이때 상기 비교기742에서 EIEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_I 및 직교부호 발생기 제어기 744는 995단계와 같이 EI=0으로 초기화하고 PN_I[n]=PN_I[n+1], OC[n;x]=OC[n+1;x]가 되도록 상기 기준 PN시퀀스 발생기747 및 직교부호발생기 778을 제어한다. PN_I 시퀀스(길이 L)의 끝까지 검사했는지를 991단계에서 확인하여 끝(n≡0 mode L)까지 검사했다면 993단계에서와 같이 직교부호를 변경시킨다. 상기와 같은 과정을 반복하는 중에 상기 비교기742에서 EIEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 921단계에서 상기 기준 PN시퀀스 발생기747이 현재의 PN_I[n]을 유지하고 직교부호발생기 778이 현재의 OC[n;x]를 유지하도록 제어하며, 상기 스위치733 및 734를 제어하여 상기 적분기737을 상기 혼합기731 및 제곱기739에 연결한다.
그러면 923단계 및 925단계를 수행하면서 현재 유지되는 제1PN시퀀스의 PN_I[n]이 제대로 선택된 상태인가 확인하는 동작을 수행한다. 즉, 상기 적분기737은 상기 혼합기731에서 출력되는 역확산신호를 T2(=N2×Tc)시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기739는 상기 적분기737의 출력을 제곱한 다음 이전 EI값에 누적하여 를 출력한다. 이때 상기 비교기743에서 EIEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 현재 선택된 제1PN시퀀스의 PN_I[n]이 잘못 선택된 상태로 판단하고 상기 913단계로 되돌아가 상기 915단계-919단계를 재수행한다. 그러나 상기 비교기743이 EIEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_I제어기745는 현재 선택된 PN_I[n]의 부호위상과 수신된 신호의 부호위상이 일치한다고 1차 판단한다.
두 번째로 상기 제1PN 시퀀스의 PN_Q[n]를 탐색하는 과정을 살펴보면, 스위치753 및 756은 적분기754를 선택하고 있는 상태이며, 스위치758은 비교기760을 선택하는 상태이다. 또한 상기 비교 PN시퀀스 발생기747은 초기값을 로드하여 PN_Q[n]를 발생한다.
이후 935단계-939단계를 수행하면서 제1PN시퀀스의 PN_Q[n]을 측정하여 Eth1과 비교하면서 설정된 Eth1보다 큰 값을 값은 갖는 PN_Q[n]을 탐색한다. 즉, 상기 적분기754는 상기 역확산신호를 T1시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기757은 상기 적분기754의 출력을 제곱하여 를 출력한다. 이때 상기 비교기760에서 EQEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_Q제어기765는 PN_Q[n]=PN_Q[n+1]이 되도록 상기 비교 PN시퀀스 발생기767을 제어한다. 상기와 같은 과정을 반복하는 중에 상기 비교기760에서 EQEth1의 신호를 출력하면, 상기 PN_Q제어기745는 941단계에서 상기 비교 PN시퀀스 발생기767이 현재의 PN_Q[n]을 유지하도록 제어하며, 상기 스위치753 및 756을 제어하여 상기 적분기755를 선택한다.
그러면 943단계 및 945단계를 수행하면서 현재 유지되는 제1PN시퀀스의 PN_Q[n]이 제대로 선택된 상태인가 확인하는 동작을 수행한다. 즉, 상기 적분기755는 상기 혼합기752에서 출력되는 역확산신호를 T2시간 동안 적분하여 을 출력하며, 제곱기757은 상기 적분기755의 출력을 제곱하여 를 출력한다. 이때 상기 비교기759에서 EQEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_Q제어기765는 상기 933단계로 되돌아가 상기 935단계-939단계를 재수행한다. 그러나 상기 비교기743이 EQEth2의 신호를 출력하면, 상기 PN_Q제어기765는 현재 선택된 PN_Q[n]이 정상적으로 선택되었음을 확인한다.
이후 감산기761은 상기 EQ와 EI의 차을 발생시키고, 비교기763은 상기 ｜EI-EQ｜의 값과 기준 에너지ε를 비교한다. 이때 ｜EI-EQ｜ε이면 상기 PN_I제어기745 및 PN_Q제어기765는 현재 포착되었다고 1차 판단된 PN_I[n]이 단말기가 현재 위치된 기지국의 시퀀스의 부호위상과 일치하지 않는다고 판단한다. 이런 경우 EIEQ인 경우, 상기 1차 판단된 PN_Q[n]이 잘못 판단된 것이므로, 상기 PN_Q제어기765는 961단계에서 이를 감지하고 상기 933단계로 되돌아가 EQ=0으로 초기화하고 다시 PN_Q[n]의 탐색 동작을 재수행한다. 또한 EIEQ인 경우, 상기 1차 판단된 PN_I[n]이 잘못 판단된 것이므로, 상기 PN_I제어기765는 961단계에서 이를 감지하고 상기 913단계로 되돌아가 EI=0으로 초기화하고 다시 PN_I[n]의 탐색 동작을 재수행한다.
그러나 상기 ｜EI-EQ｜ε이면 상기 PN_I제어기745 및 PN_Q제어기765는 현재 선택된 제1PN시퀀스가 단말기가 현재 위치된 기지국의 PN 시퀀스로 2차 판단하고, 965단계에서 상기 PN시퀀스 발생기747 및 767이 현재 제1PN시퀀스를 유지하도록 제어한다. 그리고 963단계에서 상기 스위치771 및 773은 온시켜 데이타 채널의 경로를 형성한다.
진폭(G)추정기 799는 968단계에서 매 TG시간동안 진폭을 추정한다. 가능한 여러 가지 진폭추정방법중에서 한가지는 I채널과 Q채널에 대하여 TG시간동안 EI와 EQ를 계산하여 평균을 취한다음 제곱근을 취하고 NG로 나누면 진폭을 추정할 수 있다. 추정된 G를 가지고 수신된 신호 rI[n]과 rQ[n]에서 G×PN_I[n]와 G×PN_Q[n]를 각각 감산하여 RI[n]과 RQ[n]를 만들고 이것을 이용하여 데이터채널을 역확산한다.
이때 상기 제1PN시퀀스의 PN_I[n] 및 PN_Q[n]이 탐색되면, 해당 시점에서 제2PN시퀀스쌍이 결정된다. 따라서 965단계 및 967단계에서 제2PN시퀀스쌍을 결정한다. 981단계에서는 결정된 제2PN시퀀스쌍 (PN_x_I[n], PN_x_Q[n])을 이용하여 방송용 채널을 역확산하여 값을 계산하여 EBεB이면 2차 판단이 잘못되었다고 간주하고 부호포착과정을 다시 시작하고, EBεB이면 방송용 채널에서 시스템에 대한 정보를 획득하여 통신이 가능한 상태로 단말은 천이한다. 상기와 같이 발생되는 제2PN시퀀스쌍은 상기 데이타 채널의 I채널 및 Q채널 확산신호를 역확산하는 신호로 사용된다.
본 발명의 실시예에 따른 PN 시퀀스 할당 및 셀 탐색 방법은 기지국 간 비동기 방식을 참조로하여 설명되고 있으나, 기지국 간 동기 방식에서도 사용될 수 있다. 또한 주기가 동일한 두 개의 m 시퀀스를 병렬로 발생시킨 다음에 배타적 논리합을 수행하여 발생시키는 골드 시퀀스에 초점을 맞추어 설명하고 있지만, 가사미(Kasami) 시퀀스와 같이 주기가 다를 수 있는 두 개의 PN 시퀀스 발생기를 이용하여 PN 시퀀스를 발생시킨 후 연산을 수행하여 PN 시퀀스를 발생할 수 있는 다른 시퀀스에도 적용될 수 있을 것이다. 상기 PN 시퀀스 발생기는 PN 시퀀스 발생기 들의 조합으로 만들어진 PN 시퀀스 발생기가 될 수 있다.
상술한 바와 같이 기지국 간 비동기 방식을 채택한 CDMA 통신시스템에서 빠른 시간에 단말기가 서비스 받을 셀, 또는 해당 셀에서 정보를 대역확산하기 위하여 사용하는 확산시퀀스를 포착할 수 있다. 그리고 제1PN시퀀스쌍(PN_I[n], PN_Q[n+x])을 포착함으로써 각 셀의 데이터 채널 확산용 제2PN시퀀스쌍은 별다른 포착과정 필요없이 바로 연산을 통하여 발생시킬 수 있다.
Claims (6)
- 부호분할다중접속 통신시스템에 있어서,기지국 송신장치가,상기 기지국에서 동일한 제1확산시퀀스쌍을 할당하며, 각 기지국은 상기 제1확산시퀀스쌍의 기준 확산시퀀스를 기지국 자체의 기준 시간 위치에서 다른 기지국에 상관없이 고정된 초기값으로 생성하고, 상기 제1확산시퀀스쌍의 비교 확산시퀀스는 기준 시간 위치에서 기지국별로 할당된 상대적 오프셋에 대응되는 초기값으로 생성한 후 특정채널의 신호를 확산 전송하는 제1채널 송신기와,상기 제1확산시퀀스쌍의 오프셋을 연산하여 이를 해당 기지국의 할당된 제2확산시퀀스쌍으로 생성한 후 나머지 채널들의 신호를 확산 전송하는 제2채널 송신기로 구성되며,단말기 수신장치가,수신되는 확산시퀀스쌍의 기준 확산시퀀스 및 비교 확산시퀀스의 진폭을 검출하고 두 확산시퀀스의 진폭 차가 설정 값을 만족할 시 상기 특정채널의 제1확산시퀀스 쌍을 생성한 후 신호의 수신 경로를 활성화시키는 제1채널 수신기와,상기 제1확산시퀀스 쌍 포착시 상기 기준 확산시퀀스와 비교 확산시퀀스의 오프셋을 연산하여 제2확산시퀀스 쌍을 생성한 후 상기 수신되는 신호를 역확산하여 처리하는 제2채널 수신기와,상기 제2채널 수신기의 앞단에 연결되며, 상기 제1확산시퀀스 쌍의 진폭 검출 값을 입력한 후 진폭을 추정하여 상기 수신신호에 포함된 간섭신호를 제거하는 간섭제거기로 구성된 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신 시스템의 기지국 구분장치.
- 부호분할다중접속 통신시스템에 있어서,기지국 송신장치가,상기 기지국에서 동일한 제1확산시퀀스쌍을 할당하며, 각 기지국은 상기 제1확산시퀀스쌍의 기준 확산시퀀스를 기지국 자체의 기준 시간 위치에서 다른 기지국에 상관없이 고정된 초기값으로 생성하고, 상기 제1확산시퀀스쌍의 비교 확산시퀀스는 기준 시간 위치에서 기지국별로 할당된 상대적 오프셋에 대응되는 초기값으로 생성하는 제1확산시퀀스 생성기와, 상기 제1확산시퀀스 쌍에 충돌 방지용 기지국 직교부호를 곱하여 직교변조된 제1확산시퀀스 쌍을 특정채널의 신호를 확산 전송하는 제1채널 송신기와,상기 제1확산시퀀스쌍의 오프셋을 연산하여 이를 해당 기지국의 할당된 제2확산시퀀스쌍으로 생성한 후 나머지 채널들의 신호를 확산 전송하는 제2채널 송신기로 구성되며,단말기 수신장치가,수신되는 확산시퀀스쌍의 기준 확산시퀀스 및 비교 확산시퀀스의 진폭을 검출하고 두 확산시퀀스의 진폭 차가 설정 값을 만족할 시 해당 확산시퀀스를 직교복조한 후 상기 특정채널의 제1확산시퀀스 쌍을 생성하고, 신호의 수신 경로를 활성화시키는 제1채널 수신기와,상기 제1확산시퀀스 쌍 포착시 상기 기준 확산시퀀스와 비교 확산시퀀스의 오프셋을 연산하여 제2확산시퀀스 쌍을 생성한 후 상기 수신되는 신호를 역확산하여 처리하는 제2채널 수신기로 구성된 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신 시스템의 기지국 구분장치.
- 부호분할다중접속 통신시스템에 있어서,기지국 송신장치가,상기 기지국에서 동일한 제1확산시퀀스쌍을 할당하며, 각 기지국은 상기 제1확산시퀀스쌍의 기준 확산시퀀스를 기지국 자체의 기준 시간 위치에서 다른 기지국에 상관없이 고정된 초기값으로 생성하고, 상기 제1확산시퀀스쌍의 비교 확산시퀀스는 기준 시간 위치에서 기지국별로 할당된 상대적 오프셋에 대응되는 초기값으로 생성하는 제1확산시퀀스 생성기와, 상기 제1확산시퀀스 쌍에 충돌 방지용 기지국 직교부호를 곱하여 직교변조된 제1확산시퀀스 쌍을 특정채널의 신호를 확산 전송하는 직교변조기로 구성된 제1채널 송신기와,상기 제1확산시퀀스쌍의 오프셋을 연산하여 이를 해당 기지국의 할당된 제2확산시퀀스쌍으로 생성한 후 나머지 채널들의 신호를 확산 전송하는 제2채널 송신기로 구성되며,단말기 수신장치가,수신되는 확산시퀀스쌍의 기준 확산시퀀스 및 비교 확산시퀀스의 진폭을 검출하고 두 확산시퀀스의 진폭 차가 설정 값을 만족할 시 해당 확산시퀀스를 직교복조한 후 상기 특정채널의 제1확산시퀀스 쌍을 생성하고, 신호의 수신 경로를 형성하는 제1채널 수신기와,상기 제1확산시퀀스 쌍 포착시 상기 기준 확산시퀀스와 비교 확산시퀀스의 오프셋을 연산하여 제2확산시퀀스 쌍을 생성한 후 상기 수신되는 신호를 역확산하여 처리하는 제2채널 수신기와,상기 제2채널 수신기의 앞단에 연결되며, 상기 제1확산시퀀스 쌍의 진폭 검출 값을 입력한 후 진폭을 추정하여 상기 수신신호에 포함된 간섭신호를 제거하는 간섭제거기로 구성된 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신 시스템의 기지국 구분장치.
- 부호분할다중접속 통신시스템에 있어서,기지국의 확산시퀀스 송신과정이,자체의 기준시간 시간 위치에서 고정된 초기값을 가지는 기준 확산시퀀스 및 상기 기준 확산시퀀스에서 소정 오프셋된 가변 초기값을 가지며 상기 가변 초기값이 기지국 마다 상이한 비교 확산시퀀스로 구성된 제1확산시퀀스 쌍을 생성한 후 제1채널의 신호의 확산신호로 출력하는 단계와,상기 제1확산시퀀스쌍의 오프셋을 연산하여 이를 해당 기지국의 할당된 제2확산시퀀스쌍으로 생성한 후 나머지 채널들의 확산신호로 출력하는 단계로 이루어지며,상기 단말기의 수신과정이,수신되는 확산시퀀스쌍의 기준 확산시퀀스 및 비교 확산시퀀스의 진폭을 검출하고 두 확산시퀀스의 진폭 차가 설정 값을 만족할 시 상기 제1채널의 제1확산시퀀스 쌍을 생성한 후 신호의 수신 경로를 활성화시키는 단계와,상기 제1확산시퀀스 쌍의 진폭 검출 값을 입력한 후 진폭을 추정하여 상기 수신신호에 포함된 간섭신호를 제거하는 과정과,상기 제1확산시퀀스 쌍의 상기 기준 확산시퀀스와 비교 확산시퀀스의 오프셋을 연산하여 제2확산시퀀스 쌍을 생성한 후 상기 제2채널로 수신되는 상기 간섭이 제거된 신호를 역확산하여 처리하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신 시스템의 기지국 구분방법.
- 부호분할다중접속 통신시스템에 있어서,기지국의 확산시퀀스 송신과정이,자체의 기준시간 시간 위치에서 고정된 초기값을 가지는 기준 확산시퀀스 및 상기 기준 확산시퀀스에서 소정 오프셋된 가변 초기값을 가지며 상기 가변 초기값이 기지국 마다 상이한 상기 비교 확산시퀀스로 구성된 제1확산시퀀스 쌍을 생성하며, 상기 제1확산시퀀스 쌍에 확산시퀀스 충돌 방지용 기지국 직교부호를 곱하여 제1채널의 확산신호로 출력하는 단계와,상기 제1확산시퀀스쌍의 오프셋을 연산하여 이를 해당 기지국의 할당된 제2확산시퀀스쌍으로 생성한 후 나머지 채널들의 확산신호로 출력하는 단계로 이루어지며,상기 단말기의 수신과정이,수신되는 확산시퀀스쌍의 기준 확산시퀀스 및 비교 확산시퀀스의 진폭을 검출하고 두 확산시퀀스의 진폭 차가 설정 값을 만족할 시 상기 수신된 확산시퀀스를 직교복조한 후 상기 제1채널의 제1확산시퀀스 쌍을 생성하고 상기 제2채널의 수신 경로를 활성화시키는 단계와,상기 제1확산시퀀스 쌍의 상기 기준 확산시퀀스와 비교 확산시퀀스의 오프셋을 연산하여 제2확산시퀀스 쌍을 생성한 후 상기 제2채널로 수신되는 신호를 역확산하여 처리하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신 시스템의 기지국 구분방법.
- 부호분할다중접속 통신시스템에 있어서,기지국의 확산시퀀스 송신과정이,자체의 기준시간 시간 위치에서 고정된 초기값을 가지는 기준 확산시퀀스 및 상기 기준 확산시퀀스에서 소정 오프셋된 가변 초기값을 가지며 상기 가변 초기값이 기지국 마다 상이한 비교 확산시퀀스로 구성된 제1확산시퀀스 쌍을 생성하며, 상기 제1확산시퀀스 쌍에 확산시퀀스 충돌 방지용 기지국 직교부호를 곱하여 제1채널의 확산신호로 출력하는 단계와,상기 제1확산시퀀스쌍의 오프셋을 연산하여 이를 해당 기지국의 할당된 제2확산시퀀스쌍으로 생성한 후 나머지 채널들의 확산신호로 출력하는 단계로 이루어지며,상기 단말기의 수신과정이,수신되는 확산시퀀스쌍의 기준 확산시퀀스 및 비교 확산시퀀스의 진폭을 검출하고 두 확산시퀀스의 진폭 차가 설정 값을 만족할 시 상기 수신된 확산시퀀스를 직교복조한 후 상기 제1채널의 제1확산시퀀스 쌍을 생성하고 상기 제2채널의 수신 경로를 활성화시키는 단계와,상기 제1확산시퀀스 쌍의 진폭 검출 값을 입력한 후 진폭을 추정하여 상기 수신신호에 포함된 간섭신호를 제거하는 과정과,상기 제1확산시퀀스 쌍의 상기 기준 확산시퀀스와 비교 확산시퀀스의 오프셋을 연산하여 제2확산시퀀스 쌍을 생성한 후 상기 제2채널로 수신되는 상기 간섭이 제거된 신호를 역확산하여 처리하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 부호분할다중접속 통신 시스템의 기지국 구분방법.
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1998
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