KR20010011737A

KR20010011737A - 코드분할다중접속 통신 시스템용 고속 병렬 코드 검색기

Info

Publication number: KR20010011737A
Application number: KR1019990031258A
Authority: KR
Inventors: 어익수; 김용주; 조한진
Original assignee: 정선종; 한국전자통신연구원
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2001-02-15
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: KR100346827B1

Abstract

본 발명은 CDMA 이동통신 시스템용 고속 병렬 코드 검색기에 관한 것이다. 본 발명은 입력 위상 데이터를 데시메이션하는 신호변환부(100)와, 위상의 에러를 분리하여 역확산 및 적분을 병렬로 처리하는 병렬 상관부(200)와, 연속되는 코드검색구간에서도 계산시간의 손실없이 국부 확산코드를 생성하는 국부확산코드생성부(700)와, 구해진 적분값을 차례로 불러 하나의 제곱기로 제곱을 하고 더하여 에너지값을 계산하는 에너지 값 계산부(300)와, 이 에너지값중 국부 최대 에너지값을 검출하는 국부 최대 에너지값 검출부(400)와, 새로운 국부 최대 에너지값을 저장하는 최대 에너지값 저장부(500), 마이크로프로세서(800), 제어값 저장부(600)로 구성되어 있다. 이와 같이 구성되어, 본 발명에서는 동시에 여러개의 코드위치에서 에너지 계산을 하므로서 그 계산속도를 높일 수 있고, 또 기준값을 설정하지 않고 검색구간에서 최대값을 검출하여 이를 저장하여 검색구간에서 검색이 완료되며 저장된 값을 마이크로프로세서가 저장된 최대 에너지값을 읽은 후 다음 검색구간을 새로 받을 때까지 기다린다. 이렇게 하여 검색구간에서 검색이 끝나면 이 값을 읽어 검출여부를 마이크로프로세서가 판단한다. 결국, 본 발명은 병렬코드 검색을 수행하면서 하드웨어의 규모를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

코드분할다중접속 통신 시스템용 고속 병렬 코드 검색기{Device for Parallel code acquisition in CDMA system}

본 발명은 코드분할다중접속(이하, 'CDMA') 이동통신 시스템을 구현하는데 필수적인 확산코드 검색기에 관한 것으로서, 특히 CDMA 통신 시스템용 고속 병렬 코드 검색기에 관한 것이다.

CDMA 이동통신 시스템은 의사난수(PN) 코드를 이용하여 정보를 확산하기 때문에 정보를 풀기 위하여 코드정보를 구하는 것이 필요하다. 이 때 필요한 코드의 정보는 확산된 코드를 역확산 시키기 위한 확산코드와 정확히 일치하는 위치이다. 이 위치는 기지국 전송신호를 단말기가 수신하는 경우 임의의 시간에 단말기가 코드 검색을 하며, 또한 단말기 전송신호를 기지국이 수신하는 경우 임의의 시간에 단말기가 보낸 코드를 검색하는 것이 필요하기 때문에 코드의 위치를 찾아내기 위하여 모든 가능한 구간을 검색하여야 한다.

이러한 코드 검색은, 잡음 성분이 섞인 신호에서 확산신호성분을 추출하여 코드 검출여부를 판단하기 때문에 처리이득(processing gain)이 필요하다. 그리고 이러한 코드 검색은 모든 정보의 검출에 앞서 이루어지기 때문에 수신을 동기방식에 의하여 신호를 검출하더라도 비동기 방식에 의하여 신호 검출을 한다.

이러한 초기동기 검색은 주어진 모든 가능한 코드의 위치에서 검색을 수행하여야 하기 때문에 검색구간이 코드의 길이가 클 경우 매우 검색구간이 크며, 이에 따라 검색시간이 매우 많이 걸린다. 이러한 문제는 그 이후의 정보를 검출하는데 걸리는 시간의 지연을 가져오며 따라서 전체 시스템의 성능을 떨어뜨린다.

상술한 내용을 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

CDMA 이동통신 시스템에서 확산코드의 위치를 정확히 파악하기 위하여 모든 가능한 확산코드의 위치에 대하여 임의로 예상한 확산코드의 위치에서 발생한 확산 코드신호와 상관을 시키고 심볼 및 위상의 영향을 제거하기 위하여 이들 정위상(in phase) 및 직각위상(quadrature phase) 신호를 제곱하여 이 신호의 크기를 설정된 기준값과 비교하여 2 차 드웰(dwell)로 적분구간을 넓혀 덧셈을 계속하던지 아니면 새로운 예상 위치로 옮겨 에너지를 구한다. 주어진 적분 구간의 덧셈이 끝이 나면 이 값에서 에너지값을 구한다.

종래의 기술은 이와 같이 기준값을 설정하여 코드를 검색하는 구조이며, 특히 시리얼 방식에 의하여 코드를 검색하기 때문에 검색 시간이 길어지는 문제점이 있다. 이에 따라 종래기술에서는 코드 동기 검색 시간을 줄이기 위하여 병렬처리에 의해 코드 동기 검색시간을 줄이는 방법이 제시되었다.

이에 따른 종래의 코드 검색 방법으로서, 정합 필터(matched filter) 방식이나 시리얼(serial) 검색 방법을 사용하였다. 정합 필터 방식의 경우 검색 속도가 빠르나 구현에 필요한 하드웨어의 양이 많다. 그리고 시리얼 방식의 경우 검색시간이 많이 필요하다. 구현하고자 하는 방법은 시리얼 방식에 의하여 코드 검색을 하거나 한번에 여러 코드에 대하여 동시에 검색을 한다. 하나의 하드웨어를 사용하여 코드를 검색하는 것보다 이를 병렬로 구성하여 코드를 검색하는 것이 검색 시간을 줄이는데 효율적이다. 그러나 이러한 병렬 구조를 가지는 경우 많은 하드웨어를 사용하여 구현해야 한다. 따라서, 하드웨어의 양을 매우 많이 증가시키는 다른 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 초기동기 검색 장치에서는 병렬 코드 검색을 하는데 있어서 적은 하드웨어를 이용하여 구현함과 아울러, 이렇게 구현된 코드 검색기를 이용하여 병렬 처리를 함으로써 코드 검색 시간을 줄이는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고속 초기 동기 병렬 코드 검색기는, CDMA 이동통신 시스템에서, 정위상 데이터(I_DATA)와 직각위상 데이터(Q_DATA)를 입력받아 데시메이션하는 신호 변환수단, 역확산을 하기 위해 필요한 복수개의 국부 확산코드를 연속적으로 생성하는 국부 확산코드 생성수단, 상기 데시메이션 신호에서 위상 에러 성분을 분리하여 상기 국부 확산코드 생성수단에서 생성된 확산코드와 곱하여 역확산을 하고 이를 마이크로프로세서에 의해 주어진 적분구간에서 병렬로 적분하는 병렬 상관수단, 상기 병렬 상관수단에서 적분된 결과를 논코히런트 계산을 하기 위해 제곱하고 더하여, 병렬로 여러개의 코드위치에서 에너지 값을 동시에 계산하는 에너지 값 계산수단, 상기 에너지 값 계산수단에서 계산된 에너지 값을 순차적으로 선택하여 기준값을 설정하지 않고 코드 검색구간별로 국부 최대 에너지 값을 검출하는 국부 최대 에너지값 검출수단, 그 검출된 국부 최대 에너지값이 현재 저장되어 있는 에너지 값의 최소값보다 크면 이를 새로운 국부 최대 에너지값으로 저장하는 최대 에너지값 저장수단, 적분구간 횟수, 코히런트 적분횟수, 코드검색구간 수의 초기값을 세트하고, 입력 데이터가 입력되면 확산코드가 연속적으로 출력되도록 제어하고, 병렬 상관수단의 적분을 제어하며, 코드검색구간 수에 상응하게 검색이 끝날 때마다 상기 저장된 국부 최대 에너지값을 읽어 검출 여부를 판단하는 마이크로프로세서, 그리고 마이크로프로세서의 제어값을 쓰거나 읽기 위한 제어값 저장수단으로 구성되어 있다. 이와 같이 구성된 본 발명은, 하나의 상관기 및 계산 구조를 두었기 때문에 예상되는 코드의 위치에서 한번씩 계산을 하여 그 위치에서 에너지를 계산하여 계산 속도가 저하되었던 종래기술에 비해서, 동시에 여러 개의 코드 위치에서 에너지 계산을 하기 때문에 그 계산 속도를 매우 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 종래기술에서와 같이 기준값을 설정하지 않고 검색구간에서 최대값을 검출한 후 이를 저장하여 검색구간에서 검색이 완료되며, 그 저장된 값을 마이크로프로세서가 저장 최대 에너지를 읽은 후 다음 검색구간을 새로 받을 때까지 기다린다. 따라서 계산된 에너지 값 중에서 설정된 저장 에너지 개수 만큼 저장하여 검색구간에서 검색이 끝나면 이 값을 읽어 검출 여부를 판단한다.

도 1은 본 발명의 초기 동기 병렬코드 검색기의 전체 구성도,

도 2는 코드 동기 검색을 위한 제어 흐름도,

도 3은 도 1에서 병렬처리를 위한 국부 확산 코드 생성부의 내부 구성도,

도 4는 도 1에서 병렬 처리를 위한 상관부 구성도,

도 5는 논코히런트 계산을 하기 위한 에너지 계산부 내부 구성도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 신호 변환부 200 : 병렬 상관부

300 : 에너지 계산부 400 : 국부 최대 에너지 값 검출부

500 : 최대 에너지값 저장부 600 : 제어값 저장부

700 : 국부 확산코드 생성부 800 : 마이크로프로세서

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 초기동기 고속 병렬코드 검색기의 구성도이다.

그 병렬 코드 검색기의 구성은, 크게 신호 변환부(100), 병렬 상관부(200), 에너지 값 계산부(300), 국부 최대 에너지 값 검출부(400), 최대 에너지값 저장부(500), 제어값 저장부(600), 국부 확산 코드 생성부(700), 마이크로프로세서(800)로 구성되어 있다. 이에 대한 구성을 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 신호 변환부(100)는, 오버 샘플링 입력신호를 받아 필요한 데이타율로 변환시킨다.

이후 데시메이션 신호는 병렬 상관부(200)에서 역확산을 거쳐 주어진 적분구간에서 적분을 한다. 데시메이션 신호를 처리하기 때문에 계산 시간의 여유가 있다. 따라서 하드웨어를 줄이기 위하여 하나의 덧셈기를 사용하여 동작 시간(on-time) 및 지연시간(late-time)과 정위상 및 직각위상에 대하여 모두 4가지 역확산 적분을 한다. 적분 신호는 논코히런트 검출을 하기 위하여 제곱을 하고 더하는 것이 필요하다.

그리고, 에너지 값 계산부(300)는, 상기 병렬 상관부(200)에서 구한 적분 값을 차례로 불러 제곱을 하고 더하여 저장한다. 이 때에도 하드웨어를 줄이기 위하여 하나의 제곱기 및 덧셈기를 사용하여 시간을 나누어서 계산을 하여 레지스터에 저장한다. 이렇게 저장된 에너지 값은 코드 위치의 변화없이 계속 상기 병렬 상관부(200)에서 적분을 하여 구한 값을 다시 제곱하여 더하여 줌으로써 코히런트 특성을 유지한 채 적분 구간을 늘여 계산을 하는 효과를 본다. 무작정 적분 구간을 길게 하면 위상 에러 성분에 의하여 적분 값이 매우 작게 되는 경우도 있기 때문에 적분 구간을 나누어서 적분하여 그 각각을 더하는 것이 필요하다.

이후, 국부 최대 에너지 값 검출부(400)는, 상기 에너지 값 계산부(300)에서 동시에 구한 여러 개의 에너지 값을 순차적으로 하나씩 분석하여 국부 최대 에너지값을 검출한다. 즉, 최대값은 앞, 뒤에 있는 에너지를 비교하여 중간 값이 클 경우 최대값으로 정의한다.

그 검출된 국부 최대 에너지 값은 다시 최대 에너지 값 저장부(500)에서 현재 저장하고 있는 최대 값과 비교하여 저장 에너지 값의 최소값보다 새로운 국부 최대 값이 크면 새로운 국부 최대 값을 저장 최소값 위치에 교체한다.

또한, 제어값 저장부(600)는, 검색기를 제어하기 위한 마이크로프로세서의 제어 값이 쓰여지거나 그 값이 읽혀지도록 제어값이 저장되어 있다.

국부 확산코드 생성부(700)는, 역확산을 하기 위하여 필요한 국부 확산코드 를 생성한다. 이때, 이 생성부(700)에서는 두 개의 확산코드 생성기를 사용함으로써 새로운 검색 구간에서도 계산시간의 손실 없이 계산을 할 수 있다.

마이크로프로세서(800)는 국부 확산 코드 생성부(700), 에너지 값 계산부(300) 및 제어값 저장부(600)에 연결되어, 모든 코드 검색기의 제어 신호를 만든다.

도 2는 코드 동기 검색을 위한 마이크로프로세서(800)의 제어 흐름도를 나타낸다.

먼저, 마이크로프로세서는 초기 코드 동기 검색에 필요한 적분구간 횟수, 코히런트 적분 횟수, 하이퍼시스 횟수의 초기값을 세트한다(S1), 그리고나서 그 세트된 적분 구간 횟수 보다 임의의 적분구간횟수(i)가 크거나 같을 때까지 적분구간에 의하여 역확산 신호를 더한다(S2, S3)(i=i+1). 그 임의의 적분구간횟수(i)가 크거나 같으면, 상기 세트된 코히런트 적분횟수 보다 임의의 코히런트 적분 횟수(j)가 크거나 같을 때까지 코히런트 적분에 의하여 필요한 코히런트 적분의 횟수를 정한다(S4, S5)(j=j+1). 최종적으로, 그 임의의 코히런트 적분횟수(j)가 크거나 같으면, 상기 세트된 하이퍼시스 횟수 보다 임의의 하이퍼시스(hypothesis) 횟수(k)가 크거나 같을 때 까지 적분구간 횟수를 코히런트 적분 횟수와 곱하여 적분구간을 정한다(S6, S7)(k=k+1). 여기서, 하이퍼시스 횟수는 코드 검색 구간을 나타낸다. 그러나 코히런트 적분을 수행하는 경우 적분기(즉, 병렬상관부)는 적분구간 적분이 끝난 에너지 계산이 끝이 나면 적분기의 값을 지워 새로운 적분을 한다. 한편, 상기에서 임의의 하이퍼시스 횟수(k)가 세트된 하이퍼시스 횟수보다 크거나 같으면 코드 검색을 완료한 후 대기한다(S8).

도 3은 상기 도 1에 도시된 역확산을 위한 국부 확산 코드생성부(700)의 내부 구성을 나타낸 것이다. 이를 살펴보면 다음과 같다.

그 구성은, 제 1 코드 생성기(710), 제 2 코드 생성기(720), 제 1 선택기(MUX)(730), 동작시간 확산코드 생성기(740), 및 지연시간 확산코드 생성기(750)로 구성된다.

병렬 검색기를 구성하기 위하여 병렬 코드 생성기를, 제 1 선택기(730)로부터 입력된 의사난수(PN)를 입력받아 동작 시간(on time) 확산 코드를 생성하는 동작시간 확산 코드 생성기(740)와 그 입력된 PN을 입력받아 지연시간 확산 코드를 생성하는 지연시간 확산코드 생성기(750)로 구성하였다. 여기서, 각 확산 코드 생성기(740, 750)는 다수개의 플립플롭(F/F)이 직렬로 연결되어 있다.

따라서, 만약 하나의 확산코드 생성기를 사용하는 경우, 주어진 코드 검색 구간에서 동시에 처리할 수 있는 병렬처리 구간이 N번 있다면 결국 N번 코드 생성기의 위치를 한꺼번에 병렬처리 구간만큼 변화를 시켜야 한다. 이러한 변화를 시키는 동안에는 코드 생성이 되지 않기 때문에 제 1 코드 생성기(710)를 이용하여 역확산을 하는 동안 제 2 코드 생성기(720)에서는 미리 다음 코드변환 위치까지 이동한 후 기다리고 있다. 이에 따라 제 1 선택기(MUX)(730)에서는 마이크로프로세서(800)의 제어에 따라 상기 제 1 코드 생성기(710) 또는 제 2 코드 생성기(720)에서 생성되어 미리 준비해둔 코드를 코드 생성위치의 변화가 필요할 때 사용한다. 이렇게 제 1 선택기(730)에서 선택된 PN 코드에 따라 병렬 코드 생성기인 상기 동작시간 확산코드 생성기(740) 또는 지연시간 확산코드 생성기(750)를 통하여 확산코드를 생성한다.

도 4는 도 1에 도시된 병렬 상관부(200)내 다수개의 병렬 상관기중 어느 하나(210)의 내부 구성을 도시한 것이다. 즉, 그 병렬 상관기(210)는, 역확산기(MUX ＆ Despreader)(211) 및 선택기(MUX)(212)와, 적분기인 제 1 덧셈기(213)와, 그리고 정위상 동작시간 값을 저장하는 레지스터(이하, '제 1 레지스터')(214a), 직각위상 동작시간 값을 저장하는 레지스터(이하, '제 2 레지스터')(214b), 정위상 지연시간 값을 저장하는 레지스터(이하, '제 3 레지스터')(214c) 및 직각위상 지연시간 값을 저장하는 레지스터(이하, '제 4 레지스터')(214d)를 포함한 적분값 저장부(214)로 크게 구성되어 있다.

이에 대한 구성을 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 신호 변환부(100)로부터 입력된 데시메이션 입력신호와 상기 국부 확산 코드 생성부(700)에서 만든 확산코드를 이용하여 역확산을 역확산기(MUX ＆ despreader)(211)에서 한다. 그리고 역확산 신호는 주어진 적분구간에서 적분을 하기 위하여 제 1 덧셈기(213)를 사용하여 적분을 한다. 따라서, 역확산기(211)는 4개의 주어진 입력신호중의 하나의 신호를 멀티플렉서를 사용하여 추출한다. 최종적으로, 제 1 덧셈기(213)에 적분된 값은 상기 제 1 내지 제 4 레지스터(214a∼214d)에 저장됨으로써, 후에 에너지 값 계산부(300)에서 에너지를 계산하는데 사용된다. 위에서, 선택기(MUX)(212)는 상기 제 1 내지 제 4 레지스터(214a∼214d)에서 각기 출력되어 궤환된 내용을 받아 선택적으로 출력한다. 이에 따라 제 1 덧셈기(213)에서는 상기 역확산기(211)와 선택기(212)에서 출력된 신호를 제 1 덧셈기를 이용하여 더하여 제 1 내지 제 4 레지스터(214a∼214d)에 저장한다.

도 5는 상기 도 4의 병렬 상관부(200)에서 구한 적분 값을 제곱하고 정위상 및 직각위상 성분을 더해서 에너지 값을 계산하기 위한 에너지 값 계산부(300)에 대한 내부 구성도이다. 그 구성을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 제 2 선택기(MUX)(310)는, 각 병렬 상관기(210)에서 계산된 4 개 중의 하나의 적분 값을 선택한다. 이 후 선택된 적분 값들은 제 3 선택기(MUX)(320)에 의하여 병렬 처리되는 순서에 의하여 순차적으로 선택된다. 선택된 적분 값은 제곱기(330)를 통하여 제곱되고, 정위상 및 직각위상 성분 덧셈을 위하여 해당 레지스터 (350)에 저장된 후에 제 2 덧셈기(340)를 통하여 상기 제곱한 데이터와 제 4 선택기(360)에서 출력된 에너지 값이 덧셈되어 다시 레지스터들(350)에 저장된다. 따라서 하나의 덧셈기를 사용하기 위하여 저장된 레지스터들(350)의 값을 제 4 선택기(360)를 사용하여 선택한다. 이때, 제 4 선택기(360)에서는 차례대로 레지스터(350) 값을 선택한다.

한편, 코히런트 적분을 하는 경우 레지스터들(350)에 저장된 에너지 값은 지워지지 않고 다음 적분 값들의 에너지를 구한 것과 합쳐진다.

이와 같은 구성에 따른 본 발명의 전체적인 작용을 설명하면 다음과 같다.

신호 변환부(100)를 통해 받은 양자화된 정위상 데이터(I_DATA) 및 직각위상 데이터(Q_DATA) 각 4비트씩 입력신호와 국부 확산코드 생성부(700)에서 만든 확산신호를 병렬 상관부(200)의 각 병렬 상관기(210)내 역확산기(211)에서 곱하여 역확산을 시킨 후 그 신호를 주어진 적분구간에서 제 1 덧셈기(213)에서 더한다. 이 때, 역확산에 필요한 확산코드의 수는 병렬 처리기 숫자만큼 필요하다. 이를 위하여 여러 개의 코드 생성기를 사용할 수 있으나 하드웨어의 양이 증가한다. 따라서 하나의 국부 확산코드 생성부(700)에서 만들어지는 확산코드를 지연시켜서 여러 코드를 동시에 만들어 낸다.

그리고 한 검색구간에서 검색이 완료되면 새로운 검색구간으로 이동하기 위하여 설정된 병렬 상관기 수만큼의 코드 이동이 있어야 새로운 위치에서 코드 검색을 할 수 있다. 이를 위하여 상기 국부 확산코드 생성부(700)에는 제 1 코드 생성기(710)와 제 2 코드 생성기(720)를 두어, 새로운 위치로 이동을 할 때는 미리 위치이동을 한 제 2 코드 생성기(720)에서 만든 PN 코드를 사용함으로써 빠른 시간에 새로운 위치에서 코드를 검색한다. 여기서, PN 코드의 위치는 반 칩 구간에 대하여 각각 계산을 한다. 따라서, N(정수) 칩을 병렬로 계산을 할 경우 2×N 번의 위치에 대하여 동시에 계산을 한다.

한편, 병렬 상관부(200)는, 입력신호에서 위상에러 성분을 보존하여 분리하며 이후 처리 이득을 얻기 위하여 주어진 적분구간에서 적분을 한다. 이때, 분리한 각 위상 성분을 적분하기 위하여 하나의 적분기인 제 1 덧셈기(213)를 시간을 나누어 사용한다. 그리고 상기 신호 변환부(100)에 입력되는 데이터는 8배 오버샘플링이 되어 있으며, 병렬 상관부(200)에서는 그 신호변환부(100)를 통해 입력되는 데이터중에서 필요한 부분을 뽑아 사용할 수 있다. 이러한 오버 샘플링 데이터는 초기 코드 검색 이후 코드 추적을 할 경우, 샘플링 위치를 바꾸어 가며 코드를 추적할 때 사용한다. 따라서, 전체 칩을 구동하는 클럭신호의 주기는 칩의 8배 오버 샘플링 시간이 된다. 한 칩 구간에서 하나씩 선택하여 병렬 상관부(200)에 입력시킨다.

한편, 적분 구간동안 적분한 결과는 에너지 값 계산부(300)에서 논코히런트 검출을 하기 위하여 각기 적분한 정위상 및 직각위상 신호들을 제곱하여 더한다. 이 때, 하나의 제곱기(330)에서 입력되는 모든 적분 값의 제곱은 시간을 나누어서 수행하고나서, 덧셈기(340)로 더하여 최종 에너지를 만든다. 이렇게 병렬로 여러 개의 코드 위치에 대한 에너지 값을 구하고, 이들 에너지를 설정된 4개의 최대 에너지를 저장하는 레지스터(350)에 저장한다. 또한, 상기 에너지 값 계산부(300)에서 계산된 에너지 값은 2×N 번 저장된다. 이 계산된 에너지를 저장하기 위하여 먼저 국부 최대 에너지 값 검출부(400)에서 국부 에너지 최대값(local energy maximum)을 구한다. 따라서 아무리 큰 값이 연속하여 검출되더라도 국부 최대 값이 되지 않으면 저장되지 않는다. 이는 한 칩 범위에서 검출되는 같은 정보에서 하나의 대표 코드 위치에 대한 코드 검출을 하기 위함이다. 이와 같이 국부 에너지 최대값을 검출한 후, 최대 에너지 값 저장부(500)에서는 이 값을 기존에 저장된 에너지 값의 가장 작은 값과 비교하여 새롭게 구한 국부 최대 에너지 값이 크면, 그 구해진 국부 최대 에너지 값을 저장한다. 이 때 저장되는 정보는 에너지 값과 코드 위치 값이 된다. 코드의 위치는 이후 레이크 수신기에서 코드 추적을 위한 정보로 사용된다. 마이크로프로세서(800)는 검색 구간에서 검색이 끝이 나면 인터럽트 신호를 받아 저장된 에너지 값을 읽어간다.

이상과 같은 CDMA 통신 시스템용 고속 병렬 코드 검색기는, 매우 적은 하드웨어를 사용하여 빠른 코드 검색기능을 수행한다. 이러한 코드 검색기를 사용함으로써 기지국 비동기 방식의 CDMA 이동통신 시스템의 경우 새로운 기지국 검색을 할 때 동기 방식의 최초 코드 검색 때와 같이 매우 많은 시간이 필요하다. 이러한 경우 본 발명의 병렬 코드 검색기를 사용하면 코드 검색 시간을 줄일 수 있다. 그리고 동기 방식의 최초 코드 동기에 필요한 많은 코드 검색시간을 줄일 수 있다.

Claims

CDMA 이동통신 시스템에서,

정위상 데이터(I_DATA)와 직각위상 데이터(Q_DATA)를 입력받아 데시메이션하는 신호 변환수단(210);

역확산을 하기 위해 필요한 복수개의 국부 확산코드를 연속적으로 생성하는 국부 확산코드 생성수단(700);

상기 데시메이션 신호에서 위상 에러 성분을 분리하여 상기 국부 확산코드 생성수단에서 생성된 확산코드와 곱하여 역확산을 하고 이를 마이크로프로세서에 의해 주어진 적분구간에서 병렬로 적분하는 병렬 상관수단(200);

상기 병렬 상관수단에서 적분된 결과를 논코히런트 계산을 하기 위해 제곱하고 더하여, 병렬로 여러개의 코드위치에서 에너지 값을 동시에 계산하는 에너지 값 계산수단(300);

상기 에너지 값 계산수단에서 계산된 에너지 값을 순차적으로 선택하여 기준값을 설정하지 않고 코드 검색구간별로 국부 최대 에너지 값을 검출하는 국부 최대 에너지값 검출수단(400);

그 검출된 국부 최대 에너지값이 현재 저장되어 있는 에너지 값의 최소값보다 크면 이를 새로운 국부 최대 에너지값으로 저장하는 최대 에너지값 저장수단(500);

적분구간 횟수, 코히런트 적분횟수, 코드검색구간 수의 초기값을 세트하고, 상기 입력 데이터가 입력되면 상기 확산코드가 연속적으로 출력되도록 제어하고, 상기 병렬 상관수단의 적분을 제어하며, 상기 코드검색구간 수에 상응하게 검색이 끝날 때마다 상기 저장된 국부 최대 에너지값을 읽어 검출 여부를 판단하는 마이크로프로세서(800); 및

상기 마이크로프로세서의 제어값을 쓰거나 읽기 위한 제어값 저장수단(600)으로 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 통신 시스템용 고속 병렬 코드 검색기.
제 1 항에 있어서,

상기 국부 확산코드 생성수단(700)은,

PN 코드를 생성하는 제 1 코드 생성기(710);

제 1 코드 생성기의 역확산 동안 미리 다음 코드 변환 위치까지 이동한 후 미리 준비한 PN 코드를 생성하는 제 2 코드 생성기(720);

상기 제 1 및 제 2 코드 생성기에서 출력된 PN 코드를 선택하는 제 1 선택기(730); 및

제 1 선택기에서 출력된 코드를 받아 복수개의 동작시간 확산코드와 이 확산코드를 지연시킨 복수개의 지연시간 확산코드를 동시에 생성하는 동작시간 확산코드 생성기(740) 및 지연시간 확산코드 생성기(750)로 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 통신 시스템용 고속 병렬 코드 검색기.
제 1 항에 있어서,

상기 각 확산코드 생성기(740, 750)는, 다수개가 직렬로 연결된 플립플롭이 사용된 것을 특징으로 하는 CDMA 통신 시스템용 고속 병렬 코드 검색기.
제 1 항에 있어서,

상기 병렬 상관수단(200)은,

상기 데시메이션 입력신호와 상기 국부 확산코드 생성수단에서 생성된 확산코드를 이용하여 역확산을 하는 역확산기(211);

적분값 저장부에서 각기 출력되어 궤환된 내용을 받아 선택적으로 출력하는 선택기(212);

상기 역확산기와 선택기의 출력을 적분하는 제 1 덧셈기(213); 및

제 1 덧셈기에서 적분된 정위상 동작시간값, 직각위상 동작시간값, 정위상 지연시간값 및 직각위상 지연시간값이 각각 저장되는 적분값 저장부(214)를 포함한 병렬 상관기(210)가 다수개로 병렬연결된 것을 특징으로 하는 CDMA 통신 시스템용 고속 병렬 코드 검색기.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 국부 확산코드 생성수단(700)은,

상기 병렬 상관기(210)의 숫자에 상응하게 확산코드의 수를 생성하는 것을 특징으로 하는 CDMA 통신 시스템용 고속 병렬 코드 검색기.
제 4 항에 있어서,

상기 적분값 저장부(214)는 레지스터가 각각 사용된 것을 특징으로 하는 CDMA 통신 시스템용 고속 병렬 코드 검색기.
제 1 항에 있어서,

상기 에너지 값 계산수단(300)은,

상기 병렬 상관수단(200)에서 각기 계산된 적분값을 선택하는 제 2 선택기(310);

이 선택된 적분값들을 병렬처리되는 순서에 의해 순차적으로 선택하는 제 3 선택기(320);

이 선택된 적분값을 제곱하는 제곱기(330);

제곱된 값과 선택되어 궤환된 정위상 및 직각위상 성분을 더하는 제 2 덧셈기(340);

제 2 덧셈기에서 더해진 에너지값들을 저장하는 다수개의 레지스터들(350); 및

저장된 에너지값들중에서 국부 최대값을 선택하기 위한 제 4 선택기(360)로 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 통신시스템용 고속 병렬코드 검색기.
제 7 항에 있어서,

상기 제 2 내지 제 4 선택기(310, 320, 360)는 멀티플렉서가 사용된 것을 특징으로 하는 CDMA 통신시스템용 고속 병렬코드 검색기.
제 1 항에 있어서,

상기 국부 최대 에너지값 검출수단(400)은,

최대값의 앞, 뒤에 있는 에너지 값이 그 최대값보다 작을 때의 에너지 값을 국부 최대값으로 검출하는 것을 특징으로 하는 CDMA 통신시스템용 고속 병렬코드 검색기.
제 1 항에 있어서,

상기 최대 에너지값 저장수단(500)은,

상기 검출된 국부 최대 에너지값을 현재 저장되어 있는 에너지값의 최소값과 비교하여 그 검출된 국부 최대 에너지값이 크면 이를 새로운 국부 최대 에너지값으로 변경하는 것을 특징으로 하는 CDMA 통신시스템용 고속 병렬코드 검색기.