KR20000004714U - 단확산 부호 발생장치 - Google Patents

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Abstract

단확산 부호 발생장치에 관한 것으로 특히, IS-95와 호환되며, 여러 대역에서 사용할 수 있는 단확산 부호 발생장치에 관한 것이다.
이와 같은 단확산 부호 발생장치는 215의 클럭 주기를 반복하는 최대길이 시프트 레지스터를 구비한 확산신호 발생장치에 있어서, 상기 최대길이 시프트 레지스터에 저장된 값과 서로 다른 임의의 값을 갖도록 프로그램되는 마스크 레지스터부의 값이 마스크부에서 마스크되어 서로 다른 옵셋을 갖는 복수개의 시퀀스가 병렬로 출력되는 병렬 마스크부와, 상기 서로 다른 옵셋을 갖는 복수개의 병렬 시퀀스를 다중화하여 순차적으로 출력시키는 다중화부를 포함한다.

Description

단확산 부호 발생장치
본 고안은 단확산 부호 발생장치에 관한 것으로, 특히 IS-95와 호환되며, 여러 대역에서 사용할 수 있는 단확산 부호 발생장치에 관한 것이다.
코드분할 다중접속(CDMA(Code Division Multiple Access))방식을 이용하는 이동 통신망에서는 이동단말기간의 통화시 좋은 품질의 통신서비스를 제공받기 위해서 수신측은 발신측에 전송된 PN 시퀀스(또는 PN 코드)를 빠르고 정확하게 포착하여 두 시퀀스를 동기시켜야만 한다.
특히, 향후의 차세대 이동 통신 서비스에서는 주어진 주파수 대역에서 다수의 이동단말기 사용자들이 PDA(personal digital assistant)와 같은 휴대용 데이터 단말기와 이동단말기를 연결하여 이미지, 텍스트와 같은 데이터를 송수신하는 무선 멀티미디어 통신 서비스가 요구된다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 종래 단확산 부호 발생장치를 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 코드분할 다중접속 장치의 송수신부를 간략화하여 나타낸 블록 구성도이다.
일반적인 코드분할 다중접속 장치는 도 1에 나타낸 바와 같이, 음성 또는 영상, 텍스트 데이터가 입력되는 송신부(1)와, 송신부(1)에서 송신된 데이터를 수신하여 출력하는 수신부(6)로 구성된다.
이때, 상기 송신부(1)는 입력된 데이터에 채널을 부여하고 부호화하는 채널 인코딩부(2)와, IS-95 계열에서 사용되는 단 의사 잡음 시퀀스(short PN(Pseduo Noise) sequence)를 발생시키는 제 1 단확산 부호 발생부(3)와, 상기 채널 인코딩부(2)에서 부호화된 데이터와 제 1 단확산 부호 발생부(3)에서 발생된 단 의사 잡음 시퀀스를 합산하는 제 1 확산부(4)와, 상기 확산된 데이터를 변조시키는 변조부(5)로 구성된다.
그리고, 상기 수신부(6)는 상기 송신부(1)에서 변조된 데이터를 입력받아 복조시키는 복조부(7)와, IS-95 계열에서 사용되는 단 의사 잡음 시퀀스를 발생시키는 제 2 단확산 부호 발생부(8)와, 상기 복조부(7)에서 복조된 데이터와, 제 2 단확산 부호 발생부(8)에서 발생된 단 의사 잡음 시퀀스를 합산하는 제 2 확산부(9)와, 상기 역확산된 데이터를 디코딩하여 수신측 채널에 출력시키는 채널 디코딩부(10)를 포함하여 구성된다.
이와 같은 코드분할 다중접속 장치의 송수신 특징은 하나의 채널(11)에 대하여 여러 사용자가 시간과 주파수를 공유하면서 각 사용자에게 교차상관이 적은 의사잡음열을 할당하여 각 사용자는 할당된 의사랜덤 계열을 이용하여 송신할 신호를 확산하여 전송하고, 수신측에서는 송신측에서 사용한 것과 같은 의사랜덤 계열을 발생시키는 동기를 맞추고 이를 이용하여 수신된 신호를 역확산하여 원하는 신호로 복원하여 수신하였다.
도 2는 종래 코드분할 다중접속 장치의 단확산 부호 발생부를 상세히 나타낸 블록 구성도이다.
종래 코드분할 다중접속 장치의 단확산 부호 발생부를 상세히 살펴보면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 1.2288MHz 클럭을 입력받아 215칩 레이트(chip rate)를 발생시키는 최대길이 시프트 레지스터(Maximum Length Shift Register)(21)와, 중앙 처리 장치(CPU)에서 프로그램되어진 내용을 출력시키는 마스크 레지스터(Mask Register)(22)와, 최대길이 시프트 레지스터(21)와 마스크 레지스터(22)의 내용을 마스킹하는 마스크부(23)로 구성되어 1.2288MHz의 광대역 확산 시퀀스를 발생시킨다. 이때, 1.2288MHz의 광대역 확산 시퀀스는 필터링 등의 과정으로 1.26MHz 대역폭을 갖게 된다.
이때, 마스크 레지스터(22)의 값은 단확산 신호를 원하는 만큼 시간축으로 이동시키기 위한 값으로서 여러 옵셋의 단확산 신호를 발생시킬 수 있다.
그리고, 최대길이 시프트 레지스터(21)는 주기가 215, 즉 215개의 클럭 후에 시퀀스가 반복되게 하는 피드백(feedback) 회로가 있는 15비트의 시프트 레지스터이고, 마스크 레지스터(22)는 중앙 처리 장치가 내용을 변경할 수 있는 15비트 레지스터로서 최대길이 쉬프트 레지스터(21)의 내용과 마스크 레지스터의 내용이 마스크부(23)에서 마스킹된다.
이때, 마스크부(23)는 최대길이 시프트 레지스터(21) 및 마스크 레지스터(22)의 각 비트별로 로직 앤드(logical AND)되어 나온 15 비트가 모듈러 2 합산(modulo-2 addition)된다. 즉, 최대길이 시프트 레지스터(21)에서 나온 값과 마스크 레지스터(22)에서 나온 값을 더하여 짝수면 0이 출력되고, 홀수면 1이 출력된다.
즉, XOR(Exclusive OR) 게이트(gate)를 이용하여 연산한 결과와 같은 결과가 된다.
이때, 상기 최대길이 시프트 레지스터(21)는 zero(0) 삽입을 통해 주기가 215칩 레이트 즉, 26.67msec 인 확산신호를 발생시키며, 현재 1.2288MHz인 확산신호를 발생시키는 다항식은 IS-95 계열의 표준안에 정의되어 있다.
즉, IS-95 계열의 표준안인 1.2288MHz로 215의 칩 레이트를 나누면 26.67msec의 주기를 갖는 확산신호가 발생한다.
이때, 상기 26.67msec의 확산신호는 1개의 단 의사 잡음 시퀀스(short PN sequence)의 주기를 나타낸다.
이와 같은 종래 단확산 부호 발생부의 동작은 1.2288MHz의 클럭신호가 최대길이 시프트 레지스터(21)에 입력되면, 표준안에 정의된 다항식에 의해 최대길이 시프트 레지스터(21)의 내용은 변하게 되는데 이 레지스터의 내용은 215개의 클럭을 받아야만 똑같은 내용이 반복된다.
단확산 부호 발생부에서는 광대역 신호를 전송하기 위해 직접확산(Direct Spread)방법을 사용할 때 하나의 프레임은 80msec를 유지하는데, 80msec의 한 프레임을 20msec 또는 26,67msec로 나누어 사용한다.
그리고, IS-95C에서는 여러 대역폭의 주파수를 사용하는 것이 가능한데, 1.2288MHz × N 신호 1개 만을 만들어 사용하는 직접 확산 방식과, 1.2288MHz 신호를 여러개 만들어 사용하는 다중 캐리어(Multicarrier)방법이 있다.
그러나, 직접 확산을 사용하기 위한 1.2288MHz × N배의 확산에 대한 단확산 부호의 표준안은 아직 정해지지 않은 상태이다.
이상에서와 같은 종래 단확산 부호 발생장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
현재 IS-95에 정의된 단확산 신호는 1.25MHz의 대역폭을 갖는 것으로서 1.25MHz의 N배가 되는 광대역 CDMA 신호를 발생시키는 것은 정의되어 있지 않은데, 광대역폭 CDMA 신호를 발생시키기 위해 단확산 신호의 클럭 속도를 N배 증가시키면 기존의 여러 채널의 프레임 및 모듈레이션 심볼 경계점의 변경이 불가피한 문제점이 있었다.
본 고안은 상기한 바와 같은 종래 단확산 부호 발생장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로 마스크 레지스터와 마스크부를 복수개로 구성함과 동시에 다중화부를 구성하여 병렬 마스킹과 순차적인 출력을 통해 기존의 시스템 타이밍을 유지하면서도 전송 속도를 향상시킬 수 있는 단확산 부호 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 단확산 부호 발생장치는 215의 클럭 주기를 반복하는 최대길이 시프트 레지스터를 구비한 확산신호 발생장치에 있어서, 상기 최대길이 시프트 레지스터에 저장된 값과 서로 다른 임의의 값을 갖도록 프로그램되는 마스크 레지스터부의 값이 마스크부에서 마스크되어 서로 다른 옵셋을 갖는 복수개의 시퀀스가 병렬로 출력되는 병렬 마스크부와, 상기 서로 다른 옵셋을 갖는 복수개의 병렬 시퀀스를 다중화하여 순차적으로 출력시키는 다중화부를 포함한다.
이때, 상기 병렬 마스크부는 서로 다른 임의의 값을 갖도록 프로그램되어진 복수개의 마스크 레지스터부와, 상기 복수개의 마스크 레지스터부에서 출력되는 서로 다른 임의의 레지스터 값과 상기 최대길이 시프트 레지스터에서 출력되는 클럭신호를 입력받아 서로 다른 옵셋을 갖는 시퀀스가 병렬로 출력되는 복수개의 마스크부로 구성된다.
도 1은 일반적인 코드분할 다중접속(CDMA) 장치의 송수신부를 간략화하여 나타낸 블록 구성도
도 2는 종래 코드분할 다중접속 장치의 단확산 부호 발생부를 상세히 나타낸 블록 구성도
도 3은 본 고안 제 1 실시예에 따른 코드분할 다중접속 장치의 단확산 부호 발생부의 상세 블록 구성도
도 4는 본 고안 제 2 실시예에 따른 코드분할 다중접속 장치의 단확산 부호 발생부의 상세 블록 구성도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
31, 41 : 최대길이 시프트 레지스터 32 : 병렬 마스크부
33, 42 : 마스크 레지스터 34, 44 : 마스크부
35, 43 : MUX
이와 같은, 본 고안 단확산 부호 발생장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 고안 제 1 실시예에 따른 코드분할 다중접속 장치의 단확산 부호 발생부의 상세 블록 구성도이다.
본 고안 제 1 실시예에 따른 코드분할 다중접속 장치의 단확산 부호 발생부는 도 3에 나타낸 바와 같이, 1.2288MHz의 클럭 신호를 받아 215의 클럭 주기를 반복하는 최대길이 시프트 레지스터(31)와, 상기 최대길이 시프트 레지스터(31)에 저장된 값과 서로 다른 임의의 값을 갖도록 프로그램되는 마스크 레지스터부(33)의 값이 마스크부(34)에서 마스크되어 서로 다른 옵셋을 갖는 복수개의 시퀀스가 병렬로 출력되는 병렬 마스크부(32)와, 상기 서로 다른 옵셋을 갖는 병렬 시퀀스를 다중화하여 순차적으로 출력시키는 먹스(MUX : Multiplexer)(다중화부)(35)로 구성된다.
그리고, 상기 병렬 마스크부(32)는 서로 다른 n개의 마스크 값을 저장하고 있는 제 1, 제 2 ···제 n 마스크 레지스터(33a)(33b)···(33n)로 구성된 마스크 레지스터(33)와, 상기 제 1, 제 2 ···제 n 마스크 레지스터(33a)(33b)···(33n)의 내용과 최대길이 시프트 레지스터(31)의 내용을 마스킹하는 마스크부(34)로 구성되는데 상기 마스크부(34) 역시 제 1, 제 2···제 n 마스크부(34a)(34b)···(34n)의 복수개로 구성된다. 즉, 마스크 레지스터(33)와 마스크부(34)는 동일한 개수로 구성된다.
그리고, 상기 먹스(35)는 상기 병렬 마스크부(32)에서 발생되는 서로 다른 값을 갖는 n비트의 입력을 받아 순차적으로 한 비트씩 출력한다.
이와 같은 본 고안 제 1 실시예에 따른 확산신호 발생장치는 기존 채널의 프레임 구조와 모듈레이션 심볼 경계를 유지하기 위해 최대길이 시프트 레지스터(31)를 동일한 속도 즉, 1.2288MHz로 구동시키면서, 중앙 처리 장치(CPU)가 내용을 그 내용을 변경할 수 있는 15비트 레지스터인 제 1, 제 2 ··· 제 n 마스크 레지스터(33a)(33b)···(33n)에서는 각각 서로 다른 n개의 마스크 값을 제 1, 제 2···제 n 마스크부(34a)(34b)···(34n)로 출력시킨다.
이때, 각각의 제 1, 제 2···제 n 마스크 레지스터(33a)(33b)···(33n)의 마스크 값은 고유한 옵셋을 갖는 PN 시퀀스를 발생시키며 서로 다른 값을 갖도록 프로그램되어 있다.
그리고, 초기 시퀀스를 위해서 각 마스크 값에 의한 상대적 값은 고정시킨다. 이렇게 해서 정해진 마스크 레지스터(33)의 마스크 값은 마스크부(34)로 입력되고, 마스크부(34)에서는 n비트가 출력되어 먹스(35)로 입력되고 먹스(35)에서는 n 비트의 입력을 받아 한 비트씩 순차적으로 출력한다.
도 4는 본 고안 제 2 실시예에 따른 코드분할 다중접속 장치의 단확산 부호 발생부의 상세 블록 구성도이다.
본 고안 제 2 실시예에 따른 코드분할 다중접속 장치의 단확산 부호 발생부는 도 4에 나타낸 바와 같이, 1.2288MHz의 클럭 신호를 받아 215의 클럭 주기를 반복하는 최대길이 시프트 레지스터(41)와, 서로 다른 n개의 마스크 값을 저장하고 있는 제 1, 제 2 ···제 n 마스크 레지스터(42a)(42b)···(42n)의 복수개로 구성된 마스크 레지스터(42)와, 상기 제 1, 제 2 ···제 n 마스크 레지스터(42a)(42b)···(42n)의 n × 15비트의 입력을 받아 15 비트씩 순차적으로 출력시키는 먹스(43)와, 상기 먹스(다중화부)(43)에서 순차적으로 출력된 마스크값과 최대길이 시프트 레지스터(41)에 저장된 값을 받아 마스킹시켜 n × 1.2288MHz의 광대역 확산신호를 출력하는 마스크부(44)로 구성된다.
이와 같은 본 고안 제 2 실시예에 따른 확산신호 발생장치는 각각 고유한 옵셋값을 갖도록 프로그램되어 고유한 옵셋을 갖는 시퀀스를 갖는 마스크 레지스터(42)가 우선적으로 다중화되는 것으로 그 이외에는 본 고안 제 1 실시예와 동일하다.
본 고안에 따른 단확산 부호 발생장치에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
최대길이 시프트 레지스터의 내용과 구동속도에 의해 결정되는 각 채널의 프레임 구조와 모듈레이션 심볼 경계는 기존과 동일한 방법을 사용하면서 n × 1.2288MHz의 광대역 확산신호를 발생시키므로 기존의 시스템 타이밍은 유지되면서 n배의 대역을 갖는 단확산신호로 파일롯 신호가 생성되므로 단위 시간동안에 여러 종류의 오프셋(기존보다 n배의)을 보내게 되어 수신측에서 발신측의 동기를 맞추기가 용이하다.

Claims (4)

  1. 215의 클럭 주기를 반복하는 최대길이 시프트 레지스터를 구비한 확산신호 발생장치에 있어서,
    상기 최대길이 시프트 레지스터에 저장된 값과 서로 다른 임의의 값을 갖도록 프로그램되는 마스크 레지스터부의 값이 마스크부에서 마스크되어 서로 다른 옵셋을 갖는 복수개의 시퀀스가 병렬로 출력되는 병렬 마스크부와;
    상기 서로 다른 옵셋을 갖는 복수개의 병렬 시퀀스를 다중화하여 순차적으로 출력시키는 다중화부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 단확산 부호 발생장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 병렬 마스크부는 서로 다른 임의의 값을 갖도록 프로그램되어진 복수개의 마스크 레지스터부와, 상기 복수개의 마스크 레지스터부에서 출력되는 서로 다른 임의의 레지스터 값과 상기 최대길이 시프트 레지스터에서 출력되는 클럭신호를 입력받아 서로 다른 옵셋을 갖는 시퀀스가 병렬로 출력되는 복수개의 마스크부로 구성됨을 특징으로 하는 단확산 부호 발생장치.
  3. 제 1항에 있어서, 다중화부는 N × 1.2288MHz의 광대역 확산 시퀀스를 출력시킴을 특징으로 하는 단확산 부호 발생장치.
  4. 215의 클럭 주기를 반복하는 최대길이 시프트 레지스터를 구비한 확산신호 발생장치에 있어서,
    서로 다른 n개의 마스크 값을 저장하고 있는 복수개의 마스크 레지스터와;
    상기 마스크 레지스터의 마스크 값을 입력을 받아 순차적으로 출력시키는 다중화부와;
    상기 다중화부에서 순차적으로 출력된 마스크값과 최대길이 시프트 레지스터에서 발생한 클럭 신호를 받아 마스킹시켜 광대역 확산신호를 출력하는 마스크부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 단확산 부호 발생장치.
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KR100442661B1 (ko) * 1998-11-02 2004-10-14 삼성전자주식회사 이동통신시스템의단부호생성장치및방법

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