KR20000023094A

KR20000023094A - 다이렉트 시퀀스 코드 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템 및 그를 이용하는 방법

Info

Publication number: KR20000023094A
Application number: KR1019990038881A
Authority: KR
Inventors: 켄트마크엔.엠.아이.; 란다우유리엠.; 샤리프네자드투시엘라헤엔.엠.아이.
Original assignee: 서평원; 엘지정보통신 주식회사
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1999-09-11
Publication date: 2000-04-25
Also published as: KR100379454B1; US6173006B1

Abstract

확장 가능한(scaleable) CDMA 통신 시스템은 증가된 칩 속도로 동작하는 새로운 확산 코드를 구비한다. 상기 칩 속도는 기준 칩 속도로 다중화되어 선택되고, 이 새로운 확산 코드는 기준 확산 코드를 반복함에 의해 생성된다. 따라서 동기 프레임들은 설정된 CDMA 통신 시스템들과 부합된다. 확산후, 동기 마커를 제공함에 따라 주기적인 위상 순환은 통신 신호들을 인가한다. 위상 순환과 동기 마커 결과는 최대 모호성을 갖는 가입자 장치들을 시스템 타이밍에 동기시킨다.

Description

다이렉트 시퀀스 코드 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템 및 그를 이용하는 방법{Direct sequence CDMA system and method for using the same}

본 발명은 광대역 통신 장치 및 이를 이용하는 방법에 관한 것으로, 특히 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access ; 이하, CDMA 라 약칭함) 방식의 확산 스펙트럼 전송 장치와 그 전송 방법에 관한 것이다.

CDMA는 확산 스펙트럼 통신 원리를 근거로하는 통신 기술이다.

CDMA 시스템의 사용자들은 동일한 반송 주파수와 대역폭을 공유한다. 그러나 이들 사용자들은 의사 잡음(Pseudo Noise ; 이하, PN 이라 약칭함) 확산 신호로 부호화된 데이터에 의해 구별된다.

이렇게 사용자들 주파수와 대역폭을 공유하기 때문에, CDMA 시스템은 시분할 다중 접속(TDMA : Time Division Multiple Access) 방식의 시스템과 같은 다른 시스템들에 비해 더 많은 사용자들을 무선망에 동시 접속시킬 수 있다.

일반적으로 CDMA 통신 시스템은 셀룰러 형태의 망 시스템을 이용하여 배치된다. 셀룰러 시스템 배치를 보면 셀이라 불리우는 서비스 영역을 여러 인접 구역으로 나눈다. 망의 각 셀은 적어도 하나 이상의 기지국 송신기를 가지며, 이 기지국 송신기는 자신의 셀 내 또는 셀 근처에 위치한 가입자 장치와 통신 링크를 설정한다.

가입자 장치는 예로써 차량 전화기와 같이 이동체이다. 이 가입자 장치는 하나의 셀에서 인접한 셀로 이동하기 때문에, 시스템은 현재 통신 중인 기지국들 간의 핸드오프를 제공한다. 따라서 가입자 장치는 통신 단절없이 셀간을 이동한다.

CDMA는 현재 미국과 다른 세계 각국에서 널리 받아들여지고 있다. 특히 미국에서는 CDMA가 표준화로 완성되었으며, 이는 미국 통신 산업 협회(TIA : Telecommunication Industry Association)에 의해 관리된다.

현재 표준은 미국 통신 산업 협회(TIA)의 IS-95와 미국 표준 협회(ANSI : American National Standards Institute)의 J-STD-008로 알려져 있다.

현재 IS-95에 의해 정의되는 CDMA 기술의 장치는 기본 클럭 속도로 1.2288㎒를 사용한다. 이 기본 클럭 속도는 보통 칩 속도라 하며, 이 칩 속도는 통신 신호를 부호화하고 확산할 때의 속도이다.

IS-95에 따른 시스템에는 일반적으로 1X 시스템이라 불리우는 2세대 CDMA 시스템들이 있다. 여기서 "1X"는 1.2288㎒의 칩 속도를 나타낸다.

1.2288㎒의 칩 속도를 갖기 때문에, IS-95에 따른 시스템은 1.25㎒의 스펙트럼 대역폭을 차지한다.

현재 IS-95의 표준에 의해 정의되는 1X 시스템은 프레임 기준의 통신 시스템으로, 범지구 위치 파악 시스템(GPS : Global-Positioning-System)으로부터 시스템 동작에 필요한 기준 타이밍을 제공받는다.

송신시에는 범지구 위치 파악 시스템(GPS)에 의해 제공된 공통 시스템 확장용 기준 타이밍을 참조한다. 이 기준 타이밍은 협정 시계시(UTC : Universal-Coordinated-Time)를 말하며, 협정 시계시(UTC)는 CDMA 장치가 시스템 확장 시간축을 설정하기 위해 수신하고 복호할 신호를 제공한다.

CDMA 시스템 시간의 시작은 협정 시계시로 "1980년 1월 6일 00:00:00"로 정의되며, 이는 범지구 위치 파악 시스템(GPS) 시간의 시작과 동일하다. 협정 시계시로 "00:00:00"부터 1X CDMA에 사용되는 코드가 초기화된다.

1X CDMA의 확산 코드는 2¹⁵(32,768)개 코드를 포함하기 때문에, 확산 코드를 때로 짧은 PN 시퀀스라 하며, 이는 1.2288㎒의 칩 속도로 사용된다.

그러므로, PN 확산 코드는 26.67msec(32,768/1.2288㎒) 주기를 갖는다.

또한, 1X CDMA는 가입자 장치간 전송에서 스크램블링을 위한 2차 코드를 사용한다. 이 2차 코드는 긴 코드라 한다.

긴 PN 시퀀스는 2⁴¹의 칩 길이이며, 1.2288㎒의 속도로 부호화된다.

그러므로, 긴 PN 시퀀스는 약 20.71일(2⁴¹/1.2288㎒/60/60/24)의 주기를 갖는다.

짧은 PN 시퀀스와 유사하게 긴 PN 시퀀스는 또한 협정 시계시로 "00:00:00"부터 초기화된다.

일단 CDMA 시스템의 프레임 타이밍을 도 4에 개략적으로 나타내었다. 도 4에서 첫 번째 짝수 초 정각(20)은 범지구 위치 파악 시스템(GPS)으로부터 수신되며, 두 번째 짝수 초 정각(22)도 범지구 위치 파악 시스템(GPS)으로부터 수신된다.

그러므로, 첫 번째 정각(20)에서 두 번째 정각(22)까지의 경과 시간은 2초가 된다. 이 2초의 경과 시간은 25개의 동기 프레임들(24)로 균일하게 나뉜다.

그러므로 동기 프레임(26)과 같은 각 동기 프레임들(24)은 80msec 길이가 된다.

앞에서 언급했듯이, 1X 시스템에서 짧은 PN 코드는 매 26.67msec마다 반복되며, 26.67msec 주기 정확히 80msec의 동기 프레임의 1/3이다. PN 확산 코드는 80msec 동기 프레임 내에 3번 반복된다.

따라서, 도 4에는 PN 코드의 첫 번째 반복(repeat0)(28), PN 코드의 두 번째 반복(repeat1)(29) 그리고 PN 코드의 세 번째 반복(repeat2)(30)이 동기 프레임(26) 내에 모두 포함된다.

매번 PN 확산 반복되는 PN 확산 코드는 "롤(roll)"이라 한다. 따라서 PN 롤(31)은 첫 번째 반복(repeat0)(28)의 시작과 일치하며, PN 롤(32)은 두 번째 반복(repeat1)(29)의 시작과 일치된다. 또한 PN 롤(33)은 세 번째 반복(repeat2)(30)의 시작과 일치된다.

결국 도 4에 보인 바와 같은 1X 시스템에서 각 동기 슈퍼 프레임(26)은 세 개의 PN 롤(31,32,33)로 구성될 것이다.

현재 CDMA 기술에서, 동기 채널 메시지 캡슐의 시작을 확인하는데는 다음의 여러 작업에 의한다.

먼저, 프레임 경계 26.67msec에 위치하는 메시지 시작(SOM : Start of Message) 비트를 읽는다.

이후 비트 값이 하나이면, 동기 채널 메시지 캡슐을 읽고, 이 메시지 캡슐의 순환 중복 검사(CRC : Cyclic Redundancy Check) 패리티 패턴을 복호한다.

또한, 메시지 시작 비트값이 없으면, 동기 채널 메시지의 시작이 확인된다. 그러나, 이들 두 경우가 아니면 다시 처음 작업으로 되돌아가 프레임 경계 26.67msec에 위치하는 메시지 시작(SOM) 비트를 읽는다.

따라서 상기한 절차는 동기 채널 메시지 확인에 있어 정확한 확인 전에 여러 번 반복되야 하는 복합적인 동작을 포함한다.

반복된 PN 롤은 메시지 시작 지점의 모호함 때문에 미리 전술하였다.

더욱이 각 PN 롤은 동기 채널 슈퍼 프레임의 시작이 될 수도 있으며, 상기에서 설명한 처리 절차는 정확한 확인이 실현될 때까지 실행되는데, 이 확인 절차는 가입자 장치가 동기 채널 포착 모드로 있는 동안 반복적으로 실행된다.

이 때의 타이밍의 모호함은 동기화 지연의 원인이 되며, 가입자 장치가 보다 많은 전력을 사용하게 되는 원인이 된다.

만약 가입자 장치의 전원이 동작 중이라면, 보다 많은 전력이 소모되어 전원이 보다 빨리 소모된다.

미국 특허 출원 제 5,703,873 호에서는 CDMA 무선망에서 기지국과 가입자 장치간의 동기를 위한 방법과 장치가 기술되어 있다.

상기한 특허에서는 가입자 장치와 기지국간에 보다 효율적인 동기화를 제공하는 정보를 포함하기 위해 파일럿 채널이 변조된다는 기존의 CDMA 표준을 수정하였다.

그러나 이와 같은 시스템은 기존 CDMA 통신 시스템과 호환성이 없다. 만약 기존 시스템과 호환성이 없다면, 기존의 기지국과 가입자 장치의 설비가 쓸모없게 될 것이다.

또한 지금까지 발전된 CDMA 1X 시스템의 인기 때문에, CDMA 시스템은 많은 사용자들로 포화된 상태이며, 진보된 기술들의 통신 요구를 만족시킬 수 없다.

따라서, 새로운 CDMA 시스템은 증가된 데이터 처리 용량을 처리할 수 있어야 한다. 이에 따라 가입자는 높은 데이터 전송율과 효율로서 데이터를 전송할 수 있다.

이러한 차세대 CDMA 시스템 제 3 세대 CDMA 시스템으로 지칭한다.

일반적으로 제 3 세대 CDMA 시스템을 위해 두 가지 조건(Option)이 고려된다.

도 1은 제 3 세대 CDMA 시스템에서 다중 반송파와 직접 시퀀스의 구현을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 도 1에 나타낸 바와 같이 첫 번째 옵션은 다중 반송파 구현이다.

현재의 1X CDMA 시스템에서는 다중 반송파를 병렬로 구현하고 있다. 따라서, 하나의 1.25MHz 이상의 처리에 의해 넓은 대역폭을 허가할 수 있다.

두 번째 옵션은 대역폭이 증가된 새로운 시스템인 직접 시퀀스 구현으로써 직접 시퀀스 구현에서는 1.2288MHz 배수만큼 시스템 칩율이 증가한다.

도 2는 제 3 세대 다중 반송파 CDMA 시스템을 나타낸 블록 구성도이다.

도 2를 참조하면, 다중 반송파 CDMA 시스템에서 처리부(46)는 각각의 RF 반송파를 처리할 수 있도록 병렬 프로세서(47, 48, 49)로 구성된다. 이러한 구성은 비록 시스템 구현이 간단하다는 장점이 있으나 시스템의 구성 요소가 증가하고 복잡해지는 단점이 있다.

도 3은 제 3 세대 직접 시퀀스 CDMA 시스템을 나타낸 블록 구성도이다.

도 3을 참조하면, 도 2에서 나타낸 바와는 달리 직접 시퀀스 CDMA 시스템에서는 처리부(48)가 1X 시스템의 간단한 구조에 따라 구성된다.

여기서, 전술한 두 가지의 조건들이 서로 비슷한 대역폭을 점유하지만 직접 시퀀스 CDMA 시스템은 구성 요소의 수에서 보다 장점을 갖는다.

그러나, 직접 시퀀스 CDMA 시스템은 전술한 바와 같이 시간상으로 불명확하다는 단점이 있다. 예를 들어, CDMA 시스템이 기본 칩율에 비하여 3배의 클럭율에 따라 동작할 경우, PN 코드는 각 동기화 프레임(Synchronization frame)에 있어서 9 번 반복된다. 이는 제 1세대 시스템의 3 PN 롤(roll)보다 많으므로 CDMA 시스템은 9 PN 롤(Roll)이 있어야 만족하게 된다.

그러므로, 제 3세대 CDMA 시스템은 데이터 용량을 증가시키면서 종래 구현된 CDMA과도 서로 호환성이 있어야 한다.

제 3 세대 CDMA 시스템은 종래 CDMA 시스템과 서로 호환성을 가져야 한다. 따라서, 제 3 세대 시스템을 위한 기술은 현재 1X CDMA 시스템으로 구성된 제 2 세대 시스템의 구성을 쉽게 변경시킬 수 있어야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래 시스템과 호환성을 유지하면서 데이터 처리율이 높은 확장 가능한 통신 시스템을 제공하기 위한 것이다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제안하는 확장 가능한 통신 시스템은 종래 CDMA 시스템과의 호환성을 위해서 26.67 Msec의 주기를 갖으며, 또한 쉽게 발생할 수 있는 짧은 PN 코드열을 사용한다. 이때, 기지국은 1X CDMA에서 정의된 것과 동등한 거리 상에 위치한다.

더욱이, 기지국 PN 위상은 기지국을 식별할 수 있는 기능을 갖으며, GPS 짝수 초 정각은 망에 속한 임의의 기지국으로부터 지정된다.

이때, 본 발명에 따른 확장 가능한 CDMA 통신 시스템은 증가된 칩 율에서 동작하는 새로운 확산 코드를 구성한다. 칩 율은 기본적인 칩율에 대한 배수로서 결정되며, 새로운 확산 코드는 기본적인 확산 코드를 반복하여 생성된다.

그리고, 동기화 프레임은 종래 CDMA 통신 시스템과 동일하다.

또한, 확산 이후 주기적인 위상 순환은 통신 신호에 적용되며, 그에 따라 동기화 마커(Marker)를 제공한다. 또한, 위상 순환과 동기화 마커의 결과는 가입자가 최소의 시간 정확도를 가지고 시스템과 동기를 맞출 수 있도록 한다.

도 1은 제 3 세대 CDMA 시스템에서 다중 반송파와 직접 시퀀스의 구현을 나타낸 도면.

도 2는 제 3 세대 다중 반송파 CDMA 시스템을 나타낸 블록 구성도.

도 3은 제 3 세대 직접 시퀀스 CDMA 시스템을 나타낸 블록 구성도.

도 4는 80 msec 동기 프레임과 26.67 msec PN 프레임이 사용된 CDMA 시스템에서 GPS 짝수 초 마크를 나타낸 도면.

도 5는 GPS 시스템에서 제공하는 짝수 초 정각 마크에서 동기 프레임 옵셋을 나타낸 도면.

도 6은 가입자 장치와 통신할 수 있는 기지국이 위치한 두 개의 셀을 나타낸 도면.

도 7은 본 발명에 따른 3X 코드를 가진 제 3 세대 CDMA 시스템에 있어서 기지국 옵셋을 보인 도면.

도 8은 기지국의 변조와 필터링을 보인 도면.

도 9는 본 발명에 따른 PN 위상 순환을 갖는 기지국의 변조와 필터링을 보인 도면.

도 10은 왈쉬 코드에 의해 변조된 파일럿 스트림과 두 개의 데이터 스트림을 나타낸 도면.

도 11은 본 발명에 따른 PN 확산 순환을 보인 도면.

도 12는 본 발명에 따른 PN 위상 순환을 보인 도면.

도 13은 본 발명에 따라 구성된 기지국 송신기의 PN 위상 순환을 보인 도면.

도 14는 본 발명에 따른 동기 채널 슈퍼프레임 순환의 마지막 PN 반복시 동기화 마커의 위치를 보인 도면.

도 15는 본 발명에 따라 1X 시스템 순환에 적용된 위산 순환을 보인 도면.

도 16은 본 발명에 따른 3X 시스템 순환을 위한 위상 순환을 나타낸 도면.

도 17은 본 발명에 따른 6X 시스템 순환을 위한 위상 순환을 나타낸 도면.

도 18은 본 발명에 따른 9X 시스템 순환을 위한 위상 순환을 나타낸 도면.

도 19는 본 발명에 따른 12X 시스템 순환을 위한 위상 순환을 나타낸 도면.

도 20은 본 발명에 따른 동기 메시지의 시작 시점을 확인하기 위한 CDMA 시스템을 나타낸 블록 구성도.

도 21은 본 발명에 따른 탐색 모드 순환시 파일럿 필터를 나타낸 도면.

도 22는 본 발명에 따른 동기화와 프레임 26 2/3 검출을 설명하기 위한 도면.

도 23은 본 발명에 따른 동기 마커 순환(Sync marker rotation)의 검출을 나타낸 도면.

도 24는 본 발명에 따른 동기 마커(Sync marker)의 검출을 나타낸 도면.

도 25는 본 발명에 따른 프레임 26 2/3 클럭의 증명을 위한 도면.

도 26은 본 발명에 따른 동기화 프레임 클럭(Synchronization frame clock)을 나타낸 도면.

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 새로운 확장 가능한(scaleable) 3G CDMA 시스템(10) 구조를 보여준다.

상기 3G CDMA 시스템(10)은 새로운 기지국(BASE STATION)(49, 50 및 51)과 새로운 가입자부(UNIT)(52)로 구성된다. 상기 새로운 기지국(49,50,51)과 가입자부(52)는 1X 시스템의 셀 구조와 유사한 셀 구조(53)로 구성된다. 상기 확장 가능한(scaleable) CDMA 시스템(10) 구동 기본 칩 율(rate)은 1.2288MHz의 다중(multiple) 기본 칩 율(rate)이다. 바람직하게는, 확장 가능한(scaleable) CDMA 시스템(10)은 3, 6, 9 또는 12와 같은 다중 선택한다. 예를 들면, 만약 다중 선택이 3이라면, 상기 3G CDMA 시스템(10)은 3.6864MHz 칩 율에서 구동된다. 3세대 CDMA 시스템(10)에서는 칩 율이 증가하는 동안 높은 데이터 처리 능력과 더욱 효과적인 통신이 허여된다. 중요한 것은 상기 확장 가능한(scaleable) CDMA 시스템(10)은 현재 사용중인 IS-95 CDMA과 호환성이 있다는 것이다.

상기 확장 가능한(scaleable) 3G CDMA 시스템(10)을 충족시키기 위해 세가지 이슈를 제안한다. 첫 번째, 새로운 PN 시퀀스가 기존 시스템과 호환성을 갖도록 정의되어야 한다. 두 번째, 새로운 옵셋(offset) 계획(scheme)이 새로운 PN 시퀀스와 기존 프레임 타이밍과 여전히 일치되도록 정의되어야 한다. 마지막으로, PN 위상 로테이션(rotation)이 칩 율과 PN 모드가 증가하는 동안 타이밍 모호성(ambiguities)을 감소시켜야 한다.

상기 확장 가능한(scaleable) 통신 시스템은 아래와 같은 단일 제안된 PN 코드 시리즈(CDMA 망을 기본 엘리먼트로 하는)로 동일 하드웨어를 이용하는 동안 다른 칩율로 기술된다. 상기 시스템은 또한 모든 칩 율의 옵셋이 동일하게 설정되는데 이용되는데 그것에 의해 최소의 하드웨어와 소프트웨어의 복잡성과 가입자부 스테이션(station)과 기지국 양측의 오버헤드를 감소시킬 수 있다.

상기 새로운 통신 시스템은 1X 시스템으로부터 1X 시스템의 많은 것들을 계승하고, 그럼으로써 PN 코드를 획득하고 동기 채널 디코딩 작업과 복잡성 및 변경의 최소화를 이행할 수 있다.

상기 3G CDMA 시스템(10) 사용은 가입자부에서 기지국과 통신을 위한 첫 번재 작업으로 기지국 신호를 찾는 것부터 시작한다. 스프레드 스펙트럼 시스템에서, 기지국 신호를 찾는(searching) 능력은 우선, 기지국 PN 시리즈 로킹(locking) 상태에 따른다. 이 주기 시리즈 시작이 알려지지 않았기 때문에 가입자부는 전체 PN 주기 상에서 '탐색(SEARCH)' 해야 한다.

1X CDMA는 512-Distinct-기지국을 지원한다.

Distinct 기지국은 짧은 PN 코드의 옵셋과 범지구 위치 파악 시스템 짝수 초 정각 마크(GPS-Even-Second-Tick-Mark)를 고려하여 확인한다. 기지국(0)은 완벽한 Alignment과 상기 범지구 위치 파악 시스템 짝수 초 정각 마크(GPS-Even-Second- Tick)을 갖는 PN 짧은 코드 시퀀스를 갖는다. 이와 같은 이유로(For this reason) 기지국(0)의 짧은 코드 PN 시퀀스는 특별한 명칭이 주어진다. 그것을 "제로-옵셋" 점이라 부른다.

예를 들면 제 1 기지국(1)의 상기 짧은 코드 PN 시퀀스는 상기 제로 옵셋후 64칩에서 시작되고, 제 2 기지국(2)은 상기 짧은 코드 PN 시퀀스가 상기 제로 옵셋후 128칩에서 시작된다. 제로-옵셋으로부터 각 기지국은 제로 옵셋에서 64칩식 증가하여 제 512 기지국에서 총 32,768칩이 된다. CDMA 시스템에서 각 기지국은 도 5에 나타낸 바와 같은 인덱스 75넘버, 0-511,에 의해 확인된다.

도 5에 나타낸 기지국0(34)의 타이밍과 기지국N(36)의 타이밍을 보여준다. 여기서 N은 인덱스 번호 1-511을 갖는 임의의 기지국이다. 제 1 내지 제 511의 각 기지국은 짝수 초 마크(Even-Second mark)(20)에서 옵셋 한다. 이와 같은 옵셋 시간은 Dt(38)과 같은 다이어그램으로 나타내었다. 상기한 바와 같은 Dt값은 40으로 나타낸 공식을 사용하여 계산할 수 있다. 공식(40)에서, 상기 "인덱스"(75)는 제 1 내지 제 511 기지국의 번호를 나타낸다. Tc는 하나의 시스템 칩의 시간이다. 상기 시스템 구동은 1.2288MHz에서 각 칩은 813.80 nsec 지속된다. As discussed earlier , 각 기지국은 다음 번 기지국의 64 PN 코드에 의해 구분된다. 그래서 공식(40)은 인덱스 번호 × 64하는 것에 의해 임의의 기지국의 옵셋 타임을 계산하는 것을 나타낸다

예를 들면 제 1 기지국은 짝수 초 정각 마크(Even Second tick mark)(20)로부터 52.0823msec (1*64*813.80msec) 옵셋된다. 제 2 내지 제 511 기지국의 타이밍 옵셋도 상기한 바와 같은 방법으로 계산한다. 1세대(X) CDMA에서 기지국에 64칩 간격에 위치한 기지국에서, 가입자부는 두 기지국으로부터 동일 위상에 가까운 신호를 수신할 가능성은 거의 제로이다. 이것은 상기 망에서 유효한 소프트 핸드오프를 위한 임계 요소이다.

CDMA 셀룰러 망에서 PN 시리즈 옵셋은 다른 기지국의 확인하는데 이용한다.

상기 PN 시리즈는 26과 2/3초의 간격이 있는데 각 기지국에서 다른 시간에 PN 시리즈를 시작한다. PN 시퀀스(PN roll)의 시작 위치에 의해 임의의 가입자부는 두 개의 기지국을 구별하는데, 시간적으로 다른 PN 롤들(Rolls)에 의해 두 기지국은 구별 가능하다. 각 기지국은 범지구 위치 파악 시스템의 짝수 초 마크(GPS-even second mark)과 관계되는 임의의 점에서의 옵셋인 PN 롤을 갖는다. 예를 들면 번호 0으로 지정된 기지국은 정확하게 UTC에 관련된 2초를 곱하는 곳에서 그것의 PN 롤을 갖는다. 번호 1로 지정된 기지국은 기지국 0에서 이동된 PN 롤을 갖는다. 따라서, 기지국 0과 기지국 1은 짝수 GPS 정각 마크로부터 그들의 오프셋은 차별화된다.

가입자 유닛이 서치를 완벽하게 끝내면 기지국 PN 시리즈에 고정된다(lock).가입자부 complete 가입자부는 기지국 정보를 디코드(decode)할 수 있다. 기지국 정보는 동기채널에서 오버헤드 채널을 확인하는 것을 포함한다. 디코드된 동기 채널 파라미터에는 기지국 식별 번호가 있다. 상기 식별 번호는 사용자에게 기지국(0)과 특정 기지국의 쉬프트(옵셋)을 제공한다. 상기 기지국 식별 번호는 도 5에 설명한 인덱스와 일치하는지 비교한다. 옵셋 정보에서 가입자부는 기지국에서의 모든 통신 설정에 필요한 범세계 시간을 확인할 수 있다.

상기 서비스는 광대역폭(3X, 6X, 9X 및 12X)으로 확장할 때 상기 기본 칩 율의 복수배로 PN 칩 클럭이 구동한다. 따라서, 확장 가능한(scaleable) CDMA 시스템은 26과 2/3msec의 동일 PN 간격을 목적으로 새 PN 시리즈를 발생시키고 새 PN 옵셋을 분류한다. 새 PN 시리즈의 생성과 할당은 이하에서 제안된다. 새 PN 시리즈와 함께 given 옵셋 생성은 확장 가능한(scaleable) CDMA 망에서 필요한 간단한 메카니즘이다. CDMA 시스템에 존재하는 단순성과 호환성을 위해 상기 확장 가능한(scaleable) CDMA 시스템은 32,768 PN 코드가 반복된다. 예를 들면, 3X 시스템에서 새로운 PN 시리즈는 32,768 PN 코드가 세 번 반복되는 것으로 이루어지는 98,304 코드이다.

칩 율이 기본 칩율에서 세 번 반복된후 이 새로운 PN 코드 시리즈는 26과 2/3msec 간격을 갖고, 1X 시스템에 존재하는 PN 코드 시리즈와 구별한다. 유사한 방법으로 6X 시스템은 PN 코드를 6번 반복하여 이루어지는 새로운 PN 시리즈로 이루어지고, 9X 시스템은 PN 코드를 9회 반복하여 이루어지며, 12X 시스템은 PN 코드를 12회 반복하여 이루어진다.

확장 가능한 CDMA 시스템에서 상기 시스템 칩 율은 바람직하게는 아래 표1에 나타낸 바와 같은 1.2288MHz 기본 율의 멀티 팩터이다.

확산 율(Spreading Rate)NX	칩 율(Chip Rate)Hz
1X	1.2288 E6
3X	3.6864 E6
6X	7.3728 E6
9X	11.0592 E6
12X	14.7456 E6

특정 기지국에 주어지는 식별 ID 의 옵셋(Offset)은 다음의 수학식과 같다.

여기서은 XN 타입 시스템(각각 1X, 3X, 6X, 9X 또는 12X에 관련된 N = 1, 3, 6, 9 또는 12)에서의 기지국 ID 번호, K 는 반복되는 번호이고(K= 0, .....N-1),은 X1 시스템에서의 기지국 ID ,은 3 가지(N= 6, 12 와 0 그리고 N = 1, 3과 9) 보정(Correction) 요소

아래의 표는 ID 번호가 0인 기지국에 관련된 3X 시스템을 위해 측정된 옵셋(Offset)이다.

또한, 도 7은 3X 시스템의 54 번 기지국 옵셋을 나타낸 도면이다.

예를 들어, 155 번 기지국은 0번부터 56번 기지국까지 56 칩 타임(Chip Time)으로 이루어진 192 옵셋이다. 주목할 점은, 도 7에서 보듯이, 목적을 증명하기 위해 스케일과 옵셋을 과장하여 작성하지 않은 것을 알 수 있다.

도 7을 참조하면, 기본적인 PN 코드는 3X 시스템에서 3회 반복된다.

32, 768 기본 PN 코드로 각각 구성된 0을 반복(58)하고, 1을 반복(59)한 후, 2를 반복(60)한다..

기지국 ID	기지국옵셋[칩 타임]	PN 코드 번호	반복 번호
0	0·64	0	0
1	1·3·64	64	0
‥‥	‥‥	‥‥	‥‥
170	170·3·64	-128	0
171	171·3·64	64	1
‥‥	‥‥	‥‥	‥‥
341	341·3·64	-64	1
342	342·3·64	128	2
‥‥	‥‥	‥‥	‥‥
511	511·3·64	-3·64	2

각각 반복되는 기지국은 클러스터 속으로 그룹핑 된다.(예를 들어 0∼170 사이에 속한 0번 기지국은 클러스터 군(Member)에 속한다).

임의의 클러스터에 인접한 2 개의 군(Member)의 거리 차이는 3·64 칩이다.

그러나, 3 번의 반복은 다음번 옵셋 반복시에 동일한 기지국으로부터 64 칩의 옵셋을 각각 반복하는 기지국간에 서로 섞이게되는 결과를 가져온다.

예를 들어 0·55 기지국과 171·76 기지국은 서로 다르게 반복되어 운영되지만, 기지국 코드는 각각 0∼64 범위의 옵셋을 갖는다. 3X에서 64칩의 옵셋으로 약 17 ㎲의 시간이 소요되며, 지형상, 이러한 두 개의 기지국은 서로간의 간섭을 피하기 위하여 인접하지 않는다.

이와 비슷한 방법에 의해, 칩 레이트(Chip Rate)는 점점 더 증가되며, 기지국의 배치는 위치에 의한 간섭과 애매모호한 시간적 제약을 최소화하기 위해서 더욱 중요하다.

그러나, 최근의 이동 통신 시스템의 동향에 의하면, 반복되는 코드의 검출(Detection)과 탐색(tracking)을 수행할 때, CDMA 시스템이 이와 같은 위치적인 간섭을 최소화하기에 가장 적당하다고 알려져 있다.

새로운 PN 시리즈가 생성되고 옵셋이 정의됨에 따라, PN 위상(Phase)축 회전(Rotation)문제가 현재 연구중에 있다.

PN 위상 순환은 통신 시스템의 동기화(Synchronization) 마커(marker)에 에 의해 인정받은 기술이다.

PN 위상 회전은 동기 프레임의 시작에서 동기 PN 롤(Roll)의 식별이 가능하고, 이에 따라 애매모호(ambiguities)한 동기화를 줄일 수 있다.

확장 가능한 코드 분할 다중 접속(CDMA) 통신 시스템에서, 기지국의 송신부는 비트열의 다중 스트림(Multiple Streams)(비트 또는 심볼이 +1, -1처럼 한쌍의 값으로 표현된다.) 블록과 단일 RF 대역으로 전송한다.

이에 따라, CDMA 시스템에서는, 모든 비트 스트림이 동일한 대역에 할당된다.

가입자 장치(Subscriber Unit)는 코딩(변조) 과정에 의한 단일 비트 스트림(또는 소정 개수의 비트 스트림)을 수신하거나 추출할 수 있다. 이러한 동작은 기지국의 송신부에서 수행한다.

송신 과정은 도 8에 도시한 3개의 메인 블록인 왈시(Walsh) 변조부(61), QPSK PN 확산부(62), 레이즈드 코사인(Raised Cosine ; 이하 RC라 약칭함) 제곱근필터링(Scquare Root Filtering)부(63) 속으로 논리적으로 분할된다.

오버헤드(Overhead)와 데이터 채널은 도 8에 도시한 바와 같이, 파일롯 스트림(64)과 2 개의 데이터 스트림(65, 66)과 같이 각각의 비트 스트림으로 표현된다.

각 비트 스트림은 왈시 코드 함수(67)를 이용하여 단일 코드 함수로 할당된다.

도 10은 왈시 변조가 어떻게 수행되는가를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 4 칩 주기의 왈시 셋의 목적을 명확하게 증명하기 위해 보여지는 도면이다.

파일롯 스트림(64)은 모두 하나의 비트 스트림이다. 왈시 함수 또한 모두 하나의 함수()이다. 파일롯 변조 스트림(77)은 모두 하나의 스트림이다.

도 10에서는 두 개의 다른 스트림인 A 스트림(78)와 B 스트림(79)의 왈시 함수가 변조되는 것을 보여주고 있다.

IS-95 표준에 의해 64개의 왈시 함수가 제공된다. 그러므로, 송신부에서는 심볼의 64 스트림이 송신되지 않는다. 변조된(왈시 코드화된)비트 스트림들은 같이 합산되고(82), 도 11에 도시한 PN 주기에 의하여 변조(확산)된다.

본 발명에 따른 변조와 확산 기능의 수행은 복소수(Complex Number)에 의해 표현된다. 복소수는 실수(Real number)와 허수(Imaginary Number)로 구성된다.

도 11에 도시한 QPSK PN 확산은 복소 곱셈(Multiplication)을 제공한다

이것은 다음의 수학식에 의해 정의를 내릴 수 있다.

+ iPN ]

위의 수학식을 참조하여 다음과 같은 방정식이 유도된다.

도 11에서는 이와 같은 방정식이 어떻게 수행되는가를 도식적으로 보여준다.

코딩과 확산 스트림의 결과는 레이즈드 코사인(RC) 제곱근(Scquare Root) 필터부(63)에 의해 필터링 된다.

약 26.67 msec 마다 프레임을 갖는 다수개의 PN 주기(periods)는 약 26.67 msec 프레임 시작의 확인이 요구되는 기술이다.

애매모호하게도, 최초의 동기 채널 슈퍼 프레임(Superframe)(26.67 msec의 3개 프레임)이 존재한다.

최초 동기 프레임의 '마킹'(Marking)에 의해, 두 가지 문제는 모든 오버헤드(Overhead)의 동기 메시지 디코딩에 따라 절감되는 것에 기인하는 동일한 방법에 의해 합쳐져서 해결된다.

동기 프레임의 '마킹(Marking)'은 셋 주기(Duration)의 송신 신호 이상의 " 위상 순환(phase rotation)"을 유도하여 수행된다.

셋 주기(Set Duration)는 1개의 동기 채널 심볼의 주기에 따라 선택된다.

동기채널은 각각 26.67 msec PN 코드 프레임동안 128 심볼을 송신한다.

본 발명의 목적을 증명하기 위한 동기 심볼은 0 ∼127번까지이다. 여기서 0번 심볼은 시작 프레임으로 할당된다.

PN 코드의 동일한 반복동안 동일한 번호를 갖는 심볼을 변조하는 것은 동기화 마커(Marker)가 신호상에 위치하는 것이다.

이러한 동기 마커(Marker)는 마지막 PN 반복주기에 위치하는 것이 바람직하고, 마지막 PN 반복 앞의 하나의 심볼(83), 또는 심볼(126)이 도 14에 도시되어 있다.

PN 위상 순환(84)은 도 9에 도시한 기지국(BS) 송신부에 나타나 있다. 위상 순환은 신호들(88)이 확산(86)되고 왈시 변조(87)된 이후에 수행한다.

도 12에서는 PN 위상 순환이 어떻게 PN 확산기로부터 출력되어 수행되는지를 도식적으로 보여준다.

도 13은 왈시변조, 합산, 확산된 정보 신호를 도식적으로 설명하고 있다.

확산된 이후, 통신신호는 위상 순환에 의해 동기화 마거(Marker) 합산된다.

확장 가능한 CDMA 시스템은 주기적인 위상 천이(위상 순환), 동기화 마커에서 제공하는 잘 알려진 위상 시퀀스에 의해 적용된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 위상 순환은 BS 변조 구성에서 변경된다. 위상 순환에 따라 동기 채널 슈퍼 프레임에서의 모호함이 기지국과의 통신을 설정하는 초기단계에서 해소된다. 따라서 적은 시간과 최소의 오버헤드가 요구된다.

도 14에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 칩 넘버 L1 에서 PN-위상을 순환시키고, 그것을 칩 넘버 L2로 반전시킨다. 첫 번째 변화는 상기 칩 L1의 초기 경계에서 발생되고, 두 번째 변화는 칩 L2의 마지막 경계에서 발생된다.

도 14에 이미 언급된 바와 같이, L1(68)은 위상순환을 시작하는 칩으로 정의하고, L2(70)은 위상 순환을 종료시키는 칩으로 정의한다. 상기 L1은 3X 시스템과 128 심볼/PN 프레임의 심볼 비율에 따라 126 동기 심볼들에 대하여 타임 오프셋 T1(72)으로 인증되며, 여기서 T1는 상기 세 번째 PN 프레임의 시작으로부터 측정된다.

L2는 T₂와 동일한 시간을 갖는다.

하기에 나타낸 바와 같이, 3X 시스템에서, 동기 신호에서 마지막 PN 사이클이 코드 넘버 31232에 이를 때, 위상 순환이 L1에서 시작되고, 동기신호에서 마지막 PN 사이클이 32000을 통과할 때 위상 순환이 종료된다.

예

-. 1.2288MHz의 칩 속도를 갖는 CDMA 시스템을 위한 PN-위상 순환 1X 시스템.

채널 수퍼 프레임은 도 15에 도시된 바와 같은 PN 주기가 정확히 세 개인 80msec 주기를 갖는다. 동기 서브 주기 0는 동기 프레임에서 첫 번째 26 2/3msec 주기이다. 두 번째 26 2/3msec 주기는 동기 서브 주기 1'이고 동기 서브 주기 2는동기 프레임에서 세 번째 26 2/3msec 주기이다. 상기 1X 시스템에서 PN 위상은 현재 존재하는 표준과 일치될 수 있도록 순환되지 않는다.

-. 3.6864MHz의 칩 속도를 갖는 CDMA 시스템을 위한 PN-위상 순환 3X 시스템.

상술한 바와 같이, 3X 시스템은 3.6864MHz의 칩 속도를 갖는다(3×1.2288MHz). 각 동기 부 주기는 26 2/3msec의 길이를 가지고 도 16에 도시된 PN 시리즈중 32678 엘리먼트가 세 개 반복된 PN을 포함한다. L₁과 L₂는 동기 프레임에서 PN 시리즈의 마지막 반복내에 있으며, 상술한 바와 같이 결정된다.

-. 7.3728MHz의 칩 속도를 갖는 CDMA 시스템을 위한 PN-위상 순환 6X 시스템.

6X 시스템은 7.3728MHz의 칩 속도를 갖는다(6×1.2288MHz). 동기 메시지는 도 17에 도시된 PN 시리즈의 18 주기를 갖는다. L₁과 L₂는 동기 프레임에서 PN 시리즈의 마지막 반복내에 있으며, 상술한 바와 같이 결정된다.

-. 11.0592 MHz의 칩 속도(9X)를 갖는 CDMA 시스템의 PN-위상 순환 9X 시스템.

9X 시스템은 11.0592 MHz(9×1.2288MHz)의 칩 속도를 갖는다. 동기메시지는 도 18에 도시된 것과 같이 PN 시리즈의 27 주기를 갖는다. L1과 L2는 동기프레임 내의 PN 시리즈의 마지막에서 반복하고, 상술한 바와 같이 결정된다.

-. 14.7456 MHz의 칩 속도(12X)를 갖는 CDMA 시스템의 PN-위상 순환 12X 시스템.

12X 시스템은 14,7465 MHz(12×1.2288MHz)의 칩 속도를 갖는다. 동기신호는 도 19에 도시된 것과 같이 PN 시리즈의 36 주기를 갖는다. L1과 L2는 동기프레임 내의 PN 시리즈의 마지막에서 반복하고, 상술한 바와 같이 결정된다.

이제 상기 가입자 유니트 측으로 상기 동기 마커를 검출하는 방법이 기술된다. 동기 채널 메시지 캡슐(capsule)의 시작을 인증하기 전에 상기 가입자 유니트 타이밍 알고리즘은 다음 두 단계로 수신된 PN 시리즈를 잠가 버린다.

1. 검색 - PN 시리즈를 잠금

2. 동기와 프레임을 26 2/3 포착 - 프레임의 시작을 검출함

도 20은 상기 두 기능을 수행하는 기능적인 블록 다이어그램을 도시한 것이다. PN 발생기(90)을 검색하는 모드 내에는 수신된 신호로 잠그도록 시도한다. 복합 디확산기(94)와 파일롯 필터(96)의 실행은 그 로컬 PN 시리즈와 그 수신된 신호 사이의 상관관계와 같다.

파일롯 필터 출력(96)은 상기 수신된 신호(92)와 상기 PN 발생기(90) 사이의 상관 결과이다. 상기 파일롯 필터 출력의 파워는 상기 로컬 PN 발생기(90)과 상기 입력신호(92)사이가 일치하는 경우에 한하여 주어진 문턱치(threshold) 이상이다. 이것은 그 결과를 보고하는 검색 알고리즘(98)에 기인할 것이다. 결론적으로, 다른 기능적인 블록들은 입력신호와 PN 발생기를 동기화하고, 유지시키기 위하여 동작될 것이다. 그 결과는 기지국을 잠그게 한다.

상기 검색 단계는 기지국에 의해 전송된 정기적인 칩 패턴(PN 시리즈)과 로컬 PN 시리즈 사이의 일시적인 상관 관계이다. 이 단계에서 각 칩의 지속기간은 각각의 표본(samples)에 의해 표현된다. 그러므로 이 검색 스테이지는 더 높은 분석(resolution)으로 행해진다( 칩 시간 당 몇 시간).

PN 구간을 검색하는 동안 상기 위상 반전되는 곳은 알 수 없다. 게다가 그 필터들은 상기 유도된 상 변화가 합계부분 내에 있을 수 있는 '슬라이딩 윈도우'(sliding window) 모드 내에서 움직인다. 그러나 이 위상변화는 L1:L2에서 일어난다. 따라서 H₀가정을 토대로 동작하는 하나의 필터(100)와 함께 두 개의 파일롯 필터들이 적용된다.

H₀- 위상 반전은 기지국에 의해 야기되지 않는다(L1 : L2내에서).

H₁가정을 토대로한 다른 필터(99)

H₁- 위상 반전은 기지국에 의해 야기된다(L1 : L2내에서).

도 21 은 두 개의 파일롯 필터(99)(100)를 나타낸 도면이다.

2의 자승의 인벨로프(envelope) 최대출력이 위상이 기지국에 의해 반전되어도 무방한 칩 넘버인 경우에만 결정된다.

예를들면, 합계가 위상변화가 합계과정의 중간(middle)에 존재하는 것과 같다면, H0 파일롯 필터(100)는 제로(zero)를 출력한다. 즉 π의 위상변화는 총합계의 반을 표시하는 것으로 반전된다.

이와 같은 경우 H1 파일롯 필터(99)는 완전한 신호를 출력한다.

E+와 E-의 값들은 도 23과 도 24에 각각 나타내었다.

최대값(E₊, E_-)까지의 위상 변화는 탐색과정을 통해 명백해진다.

일단 가입자 유니트의 PN 발생기가 기지국에 잠겼다면, PN 발생기는 프레임 26 2/3의 시작과 동기 수퍼프레임을 인증하기 위한 다음 태스크로 이동된다.

도 22는 프레임의 시작을 인증하기 위해 취해진 운영결과의 기능적인 설명으로, 매 KM칩의 필터 출력(101)을 데스트 하기에 충분하다.

여기서 KM은 합계의 길이로, K는 다중 펙터이고, M은 칩내 왈시 코드의 존속기간이다.

위상변화의 존속기간은 L1=K₁·K·M이고, L2=K₂·K·M이기 때문에 KM보다 길다.

여기서, K₁, K₂는 정수이고, L1, L2는 위상 변화가 발생했을 경우의 칩 넘버이다.

도 25에 도시된 바와 같은 결정 블록 L1+KM-1, L2+Km-1에서의 PN기간은 E₊, E_-와 각각 비교되고, 가설이 정확하다면 E₊, E_-으로 결정된다.

싱크 마커(sync marker)가 결정되었을 경우 싱크 마커는 E(n)(101)을 가리키게 된다.

n=L1+KM-1, L2KM-1에서

(E₊≥E_-+ Threshold)이라면 H0은 정확하다. 즉 위상변화는 없다.

(E_-≥E₊+ Threshold)이라면 H1은 정확하다.

Nx상태의 카운터는 프레임 26 2/3dml 시작을 인증한다.

카운터는 PN 롤 클럭(roll clock)에 의해 다음 상태로 진행한다.

이런 카운터는 (Nx-1) 상태에서 제로로 전이상의 PN 기간인 1/Nx마다 캐리를 발생한다.

싱크 마커에 의해 기록된 마지막 PN의 포지티브 아이덴티피케이션은 카운터를 (Nx-1_상태로 진행시킨다.

그러므로, E(n)(101)는 카운터들(102)를 Nx-1 카운트로 남겨 놓는다.

결과적으로, 프레임 26 2/3의 시작인 다음 PN 클럭 펄스는 카운터를 (Nx-1)에서 캐리를 발생하는 제로로 진행시킨다.

그러므로, 카운터 출력(104)은 26 2/3 msec PN 프레임 경계를 가르키게 된다.

26 2/3 카운터가 반복 프레임 경계를 인증하고 카운트하므로, 가입자 유니트는 현재 전송되고 있는 PN 코드의 반복을 결정하게 된다.

그러므로 가입자 유니트는 폐쇄 코드를 전송하는 기지국으로부터 간섭을 방지하기 위하여 반복 카운트 정보를 사용해도 무방하지만 그러나 다른 반복 숫자로 동작한다.

도 26은 동기 메시지의 시작을 확인하기 위한 3Nx 상들을 갖는 카운터를 나타낸 것이다. 이 카운터는 상술한 바와 같은 카운터와 유사하게 동작한다. 각 시간 동기 마커(marker)는 상기 카운터(103)가 3Nx-1로 작용하는 인증된 E(n)(101)이다. 따라서 다음 PN 롤(role)이 동기 프레임의 시작을 지시하기 위하여 카운터를 증가시킨다. 상기 프레임이 3Nx-1 상태로 함으로써, 상기 프레임은 다음 PN 롤에서 캐리(carry)를 발생시킨다. 따라서 카운터 아웃(105)은 동기 프레임의 범위들을 나타낸다.

상기 카운터들(104)(105)에서 출력을 이용하므로 상기 가입자 유니트는 더욱더 효과적으로 기지국에 동기화하고 또한 전력 드레인 및 데이터 효율을 최소화하므로 모호성을 줄인다. 이것은 답례로서 가입자 유니트내 밧데리 수명을 연장하고, 탈퇴 비율을 줄이고, 좀더 신뢰할 수 있는 통신 시스템을 만든다. 게다가 PN주기들의 순서를 확인하기 위한 수단은 이용자에게 동기 메시지당 3PN 주기 또는 26 2/3msec당 하나의 PN주기를 갖도록 제한할 수 있다.

본 발명의 일 실시예들이 개시되어 있지만, 첨부된 청구항들의 범위와 기술사상내에서 다양한 변조 변화들이 가능하고 또 예측되어진다. 따라서 요약서 또는명세서에 개시된 것에 대한 제한은 없다.

Claims

기본 칩 레이트, 다수의 기본 짧은 코드 시리즈, 오버 헤드 및 다수의 데이터 채널을 구비한 프레임을 기반으로 한 통신 시스템에서,

상기 통신 시스템이 상기 기본 칩 레이트에서 시스템 동작시보다 더 많은 데이터 처리 용량을 갖도록, 상기 기본 칩 레이트로 다중화된 시스템 칩 레이트를 선택하는 단계와;

상기 통신 시스템의 프레임 주기가 상기 기본 칩 레이트 또는 시스템 칩 레이트가 사용되는지 일정하게 남아있는 다중 시간동안에 상기 기본 짧은 코드 시리즈를 반복하는 시스템 짧은 코드 시리즈를 결정하는 단계와;

상기 오버헤드와 각 프레임의 끝에서부터 오프셋이 시작하는 상기 프레임의 주기에 대한 데이터 채널의 위상을 순환하는 단계와;

상기 오버헤드와 상기 주기의 끝에서 명목상의 위상에 대한 상기 데이터 채널의 위상을 리셋하며, 상기 결과에 따른 주기적인 위상 순환을 주기적인 동기화 마커(marker)로 제공하는 단계와;

이동 단말기를 상기 동기화 마커에 동기를 맞추는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 프레임을 기반으로 한 통신 시스템에서 스케일링 방법.
제 1항에 있어서, 상기 동기화 마커가 각각의 프레임에서 마지막 심볼 메시지의 다음에 대응하는 경우, 상기 오버헤드 채널은 각각의 프레임에 대해 심볼 메시지가 반복되는 동기 채널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임을 기반으로 한 통신 시스템에서 스케일링 방법.
제 1항에 있어서, 상기 기본 칩 레이트는 1.2288mhs 인 것을 특징으로 하는 프레임을 기반으로 한 통신 시스템에서 스케일링 방법.
제 1항에 있어서, 상기 시스템 칩 레이트는 3.6864MHz, 7.3728MHz, 11.0592MHz, 14.7456MHz로 이루어지는 그룹중 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 프레임을 기반으로 한 통신 시스템에서 스케일링 방법.
제 1항에 있어서, 상기 시스템 칩 레이트를 다중화할 경우, 3, 6, 9, 12의 그룹중 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 프레임을 기반으로 한 통신 시스템에서 스케일링 방법.
제 1항에 있어서, 상기 통신 시스템은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 방식을 기반으로 한 통신 시스템인 것을 특징으로 하는 프레임을 기반으로 한 통신 시스템에서 스케일링 방법.
제 1항에 있어서, 상기 기본 짧은 코드 시리즈는 32,768 코드들을 갖는 PN 코드 시리즈인 것을 특징으로 하는 프레임을 기반으로 한 통신 시스템에서 스케일링 방법.
각각의 기지국으로부터 프레임이 조정 기지국에서 제공되는 프레임으로부터 임시적으로 오프셋되는 경우, 오버헤드 채널과 데이터 채널을 포함하는 프레임을 기반으로 통신을 수행하는 다수개의 기지국과;

상기 각 프레임의 끝에서부터 오프셋에서 주기에 대한 인코딩된 신호의 위상을 순환함으로써, 상기 프레임의 바운더리(boundary)를 나타내는 동기화 마커가 각 기지국으로부터 전송되어지도록 하는 수단과;

상기 기지국으로부터 인코딩된 신호를 수신하며, 상기 각각의 기지국과 양방향 통신을 각각 개설할 수 있으며, 상기 동기화 마커를 각각 검출 및 동기를 맞출 수 있는 다수개의 가입자 장치로 구성되어,

기지국 칩 레이트의 다중화로 시스템 칩 레이트가 설정되며, 상기 오버헤드 및 데이터 채널을 인코딩하기 위해 사용하는 시스템 코드 시퀀스가 기본 코드 시퀀스의 반복에 의해 결정되며, 상기 인코딩된 오버헤드 및 데이터 채널이 인코딩된 신호가 되도록 합해지는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제 8항에 있어서, 상기 기본 칩 레이트는 1.2288mhs 이며, 상기 시스템 칩 레이트는 3.6864MHz, 7.3728MHz, 11.0592MHz, 14.7456MHz 인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제 8항에 있어서, 상기 프레임들은 각각 80 msec 이며, 상기 시스템 코드는 상기 프레임 내에서 3회 반복되어 상기 시스템 코드의 각각 반복이 25 2/3 msec의 서브 프레임 내에서 발생하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제 10항에 있어서, 상기 기본 코드는 상기 시스템 코드에서 3, 6, 9, 또는 12 배 반복되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제 8항에 있어서, 상기 기본 코드는 32,768 요소를 갖는 의사 잡음 코드인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제 8항에 있어서, 상기 통신 시스템은 기존의 IS-95 코드 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템과 연동할 수 있는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
가입자 유닛에 대하여 프레임을 기반으로 한 통신을 수행하는 기지국에 있어서,

정보신호를 수신하기 위한 수단과, 상기 정보신호와 오버헤드신호를 왈쉬코드(Walsh code)로 변조하고, 상기 변조된 정보신호와 오버헤드신호를 함께 더하기 위한 수단과, 상기 더해진 신호를 코드 시리즈를 사용하여 확산하는 수단과, 각 프레임 주기동안 상기 확산신호의 위상을 순환함으로써 상기 확산신호를 동기 마커에 더하는 수단으로 구성된 제어 프로세서와;

상기 제어 프로세서에 상기 정보신호를 제공하는 사용자 장치와;

상기 제어 프로세서에서 제공하는 상기 정보신호를 지시하는 인코딩된 신호를 수신하여 기저대역 신호를 발생하는 기저대역처리 수단과;

상기 기저대역신호를 수신하고 안테나를 통하여 상기 가입자 장치에 전송되어진 무선신호를 발생하는 무선 주파수 수신기에 의해 수신된 중간 신호를 발생하는 중간 주파수 발생수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 가입자 유닛에 대하여 프레임을 기반으로 한 통신을 수행하는 기지국.
프레임을 기반으로 한 통신 시스템에 있어서,

다른 채널에 수신된 각 정보신호와 오버헤드 신호가 디지털 형태로 제공되어지는 다수의 정보신호와 적어도 하나 이상의 오버헤드 신호를 수신하는 수단과;

각각의 채널에 할당된 코드로 각 채널을 변조하는 수단과;

상기 변조된 채널을 함께 더하는 수단과;

상기 더해진 신호를 기본 코드 시리즈의 다중 반복횟수를 갖는 상기 코드 시리즈를 사용하여 확산하는 수단과;

각 프레임 주기동안에 상기 확산 신호의 위상을 순환함으로써 상기 동기 마커를 상기 확산신호에 더하는 수단과;

상기 인코딩된 신호를 발생하기 위해 사이 확산된 신호를 필터링 하는 수단으로 구성되어,

상기 확산 동작은 기본 칩 레이트의 다중화된 시스템 칩 레이트에서 수행되는 것을 특징으로 하는 프레임을 기반으로 한 통신 시스템에 있어서 제어 프로세서.
제 10항에 있어서, 상기 기본 칩 레이트는 1.2288mhz 이며, 상기 시스템 칩 레이트를 다중화할 경우, 3, 6, 9, 12의 그룹중 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 프레임을 기반으로 한 통신 시스템에 있어서 제어 프로세서.
기지국에서 가입자 장치로 전송된 프레임을 기반으로 한 다수개의 코드 프레임을 갖는 동기 프레임을 포함한 통신 신호 상에서,

정보 채널을 상기 기지국에서 더해진 신호로 더하는 단계와;

각 프레임의 마지막 코드 프레임에서 시작하며 상기 동기 프레임의 끝에서부터 일정한 오프셋이 위치된 각 동기 프레임 주기 동안에 상기 더해진 신호의 위상을 순환함으로써 상기 동기 마커를 상기 통신 신호에 더하는 단계와;

상기 통신신호를 상기 코드 프레임의 시작을 식별할 수 있는 사용자 장치에 전송하는 단계와;

상기 사용자 장치에서 상기 동기 마커를 검출하는 단계와;

상기 동기 프레임의 시작에 상응하는 사용자 장치에서 상기 동기 마커를 검출한 후 식별되는 상기 첫 번째 코드 프레임에 응답하여 발생되는 동기 신호를 발생하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 기지국에서 가입자 장치로 전송된 프레임을 기반으로 한 통신 신호 상에서 동기 마커 제공 방법.
제17항에 있어서, 상기 동기 마커가 검출될 때 코드 프레임 카운터를 초기화하는 단계와, 코드 프레임이 표시될 때마다 코드 프레임 카운터를 진행하여 다수의 코드 프레임 중이 수신되고 있다는 것을 지시하도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국에서 가입자 장치로 전송된 프레임을 기반으로 한 통신 신호 상에서 동기 마커 제공 방법.
시스템 칩 레이트로 인코딩하는 시스템 코드 시리즈를 이용하여 통신 신호를 발생시키는 것에 있어서,

상기 시스템 코드 시리즈를 다수의 반복 기본코드 시리즈가 되도록 정의하는 단계와,

기본 칩 레이트의 배수인 시스템 칩 레이트를 선택하는 단계와,

각 기지국에 대하여 순차적인 인덱스 번호를 할당하는 단계와,

각 기지국에 대하여 연속적인 순서의 다음 기지국으로부터 다른 시스템 칩 레이트가 선택될 때 일정한 오프셋 시간을 오프셋 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호를 발생시키는 방법.
제19항에 있어서, 가입자 장치에서 시스템 코드 시리즈를 나타내는 신호를 포함하여 통신 신호를 수신하는 단계와,

가입자 장치에서 기본코드의 롤(rolls)을 위치시키고 카운팅함으로써 기본코드 시리즈의 반복이 수신된다는 것을 확인하고, 각 시스템 코드 시리즈의 출발점에서 새로운 카운트를 시작할 수 있도록 카운터가 초기화되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호를 발생시키는 방법.
기지국에서 가입자 장치로 전송된 프레임을 근거로 한 다수의 코드 프레임을 갖는 동기프레임을 구비하는 통신 신호에 동기 마커를 제공하는 장치에 있어서,

기지국에서 정보 채널을 더해진 신호로 더하는 수단과,

각 프레임의 마지막 코드 프레임에서 출발하여 동기 프레임의 끝에서부터 일정한 오프셋으로 위치되는 지속시간동안 더해진 신호의 위상을 각 동기 프레임에 대해 회전시켜 동기 마커를 통신 신호에 추가하는 수단과,

가입자 장치에서 동기 마커를 검출하는 수단과,

동기 프레임의 출발점에 해당하는 가입자 장치에서, 상기 동기 마커를 검출한 후에 나타나는 제 1 코드 프레임에 반응하여 발생되는 동기신호를 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 마커 제공 장치.
상기 제 21항에 있어서, 상기 동기화 마커가 검출될 때 코드 프레임 카운터를 초기화하는 수단과, 코드 프레임이 표시될 때마다 코드 프레임 카운터를 진행시킴으로써 코드 프레임 카운터가 다수의 코드 프레임이 수신되고 있다는 것을 지시할 수 있도록 하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 마커 제공 장치.
시스템 칩 레이트로 인코딩하는 시스템 코드 시리즈를 이용하여 통신 신호를 발생시키는 장치에 있어서,

다수의 반복 기본코드 시리즈를 포함하는 상기 시스템 코드 시리즈를 발생시키는 수단과,

기본 칩 레이트의 배수인 시스템 칩 레이트를 선택하는 수단과,

각 기지국에 대하여 순차적인 인덱스 번호를 할당하는 수단과,

각 기지국에 대하여 연속적인 순서의 다음 기지국으로부터 오프셋 시간을 오프셋 하는 수단을 포함하고, 상기 오프셋 시간은 다른 시스템 칩 레이트가 선택될 때 일정한 것을 특징으로 하는 통신 신호를 발생시키는 장치.
제 23항에 있어서, 가입자 장치에서 시스템 코드 시리즈를 나타내는 신호를 포함하여 통신 신호를 수신하는 수단과,

가입자 장치에서 기본코드의 롤(rolls)을 위치시키고 카운팅함으로써 기본코드 시리즈의 반복이 수신된다는 것을 확인하고, 각 시스템 코드 시리즈의 출발점에서 새로운 카운트를 시작할 수 있도록 카운터가 초기화되는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호를 발생시키는 장치.