KR20010021501A

KR20010021501A - 무선 통신 시스템에서 사용되는 가입자 단말기와 방법

Info

Publication number: KR20010021501A
Application number: KR1020007000024A
Authority: KR
Inventors: 오덴왈더조셉피.
Original assignee: 밀러 럿셀 비; 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 1997-07-01
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2001-03-15
Also published as: ES2283063T3; FI119795B; ATE471606T1; RU2358389C2; EP0993740B1; TW408549B; CA2294895A1; IL133759A0; DE69841730D1; CN1520051A; DK2202902T3; DE69837759T2; US6396804B2; MY127398A; CA2294895C; JP4369518B2; NO996554D0; US20020110154A1; WO1999001994A2; JP2002508137A

Abstract

직교 파형 주기당 작은 수의 확산 칩을 갖는 직교 하부 채널 코드의 세트(왈쉬+-, 왈쉬++--)를 사용함으로써, 개별적으로 이득 조절된 가입자 채널(A,B,C,Pilot)이 형성된다. 전송 채널 중 하나의 채널을 통해 전송되는 데이터는, 하부 채널들 중의 어느 하나와 함께 변조 전에 로우 코드 레이트 에러 보정 코딩을 하고 시퀀스 반복을 한다. 그리고, 이득이 조절되고, 다른 하부 채널 코드를 써서 변조된 데이터와 합해진다. 결과적으로 더해진 데이터(316)는 유저 긴 코드 및 의사무작위 확산 코드(PN 코드)를 써서 변조되고, 전송을 위하여 업컨버트된다. 육상 무선 통신에서 흔히 겪게되는 레이리 페이딩을 극복하기 위한 타임 다이버시티를 위해 반복 및 에러 보정 코딩을 여전히 하면서도, 짧은 직교 코드를 사용함으로써 간섭을 상당히 억제할 수 있다. 하부 채널 코드들의 셋트는 서로 직교인 4개의 왈쉬코드로 구성되어 있다. 4개의 하부 채널 코드를 사용하는 것은 짧은 직교 코드의 사용을 가능하게 하므로 바람직하지만 더 많은 수의 채널과 그래서 더 긴 코드들의 이용이 채용될 수 있다. 바람직하게는, 파일럿 데이터와 제어 데이터는 하나의 채널로 결합된다. 남은 두 전송 채널은 유저 데이터 또는 신호 데이터 또는 이들 모두를 포함한 특정되지 않은 디지털 데이터를 전송하는데 쓰인다.

Description

무선 통신 시스템에서 사용되는 가입자 단말기와 방법{A SUBSCRIBER UNIT AND METHOD FOR USE IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

셀룰러 통신, 위성통신, 1대1 통신 시스템을 포함한 무선 통신 시스템들은 두 시스템 간의 데이터 전송을 위하여 변조된 무선 주파수(RF）신호로 구성된 무선 링크를 사용한다. 무선 링크를 사용하는 것이 유선 통신 시스템에 비해 이동성을 증가시키고 기반시설에 대한 요구를 줄여주는 등의 다양한 이유로 바람직하다. 무선 링크 사용에 대한 한가지 단점은 제한된 가용 RF대역폭 때문에 통신 용량이 제한을 받는다는 것이다. 이런 통신 용량의 제한은 회선만 증설하면 통신용량을 줄일 수 있는 유선 통신과 대비되는 점이다.

RF대역폭이 제한될 수밖에 없음이 인식되고부터, 무선 통신 시스템이 가용 RF대역폭을 보다 효율적으로 활용하기 위한 신호처리 기법들이 개발되어 왔다. 상기한 신호처리 기법 중 널리 받아들여지는 한 예가 TELECOMMUNICATION INDUSTRY ASSOCIATION(TIA）이 공표하고 셀룰러 원격전송시스템에서 사용되어지는 에어 인터페이스 표준에 관한 IS-95와 그 파생기술인 IS-95-A 및 ANSI J－STD－008(이후부터 통틀어 IS-95표준이라함)이다. IS-95 표준은 동일한 RF대역폭에서 동시에 다중 통신을 수행하도록 하는 코드분할다중접속(CDMA）신호변조기술을 채용한다. 동일 대역폭상에서 다중통신을 수행하는 것은 포괄적인 전력제어와 결합될 때 콜(call)의 총 수 및 무선 통신시스템으로 수행하는 다른 통신량을 증가시키는데, 이는 다른 무선통신 기술들에 비해 주파수 재사용율이 높기 때문이다. 다중접속통신시스템에서 CDMA 기법들을 사용하는 것이 "SPREAD SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS"라는 발명의 명칭의 미국 특허 번호 제4,901,307 호와, "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM＂이라는 발명의 명칭의 미국 특허 번호 제5,103,459 호에 개시되어 있고, 두 특허는 본 발명의 양수인에게 양도되어 있고 본 명세서에서 참조된다.

도 1 은 IS-95 표준에 따라 구성된 셀룰러 전화 시스템을 간략하게 도시하고 있다. 가입자 단말기(10ａ~10d）는 작동 중일 때 CDMA변조된 RF신호들을 써서 하나이상의 기지국(12ａ)과 하나이상의 RF인터페이스를 이룩함으로써 무선통신을 수행한다. 기지국(12)와 가입자 단말기(10)간의 각 RF인터페이스는 기지국(12)로부터 전송되는 순방향 링크 신호와 가입자 단말기(10)로부터 전송되는 역방향 링크 신호로 구성된다. 일반적으로 RF인터페이스를 쓰되 이동전화 교환국(MTSO）(14)과 공용회선교환전화망(PSTN）(16)을 경유하여 타 사용자와 통신을 하게 된다. 기지국(12), MTSO(14),및 PSTN(16) 간의 링크는 비록 추가적인 RF나 단파를 쓰기도 하나 대체로 유선을 통해 이루어진다.

IS-95 표준에 따라 가입자 단말기(10)는 최대 데이터 전송율 9.6 또는 14.4 kbits/sec(전송율 세트 중 어느 것을 택하느냐에 따라 달라짐)로 단일 채널, 비코히어런트식, 역방향 링크 신호를 통해 유저 데이터를 전송한다. 비코히어런트 링크란 수신시스템이 위상정보를 이용하지 않는 링크를 말한다. 코히어런트 링크란 수신기가 신호처리도중 반송신호의 위상정보를 이용하는 링크를 말한다. 위상 정보는 전형적으로 파일럿 신호 형식을 취하고 있으나, 데이터로부터도 평가될 수 있다. IS-95 표준은 순방향 링크에 사용되도록 64왈쉬 코드 세트를 요구하며 각각의 코드는 64칩으로 이루어져 있다.

단채널, 비코히어런트, 역방향 링크 신호는 IS-95에 의해 규격화된 최대 데이터 전송율 9.6 또는 14.4 kbits/sec을 갖는 디지털화한 음성이나 팩시밀리와 같은 낮은 속도의 디지털 신호를 송수신하는 무선 셀룰러 전화 시스템에 알맞다. 80개의 가입자 단말기(10)가 기지국(12)과 할당받은 대역폭 1.2288 MHz로 통신하는 시스템에서는 필요한 파일럿 신호를 전송신호에 포함하면 가입자 단말기간 간섭정도가 높아지므로 비코히어런트 역방향 링크가 선택되었다. 더구나 데이터 전송율 9.6 또는 14.4 kbits/sec 에서는 사용자 데이터에 대한 어떤 파일럿 데이터의 전송전력 비율이라도 상당히 크므로 가입자단말기간 간섭은 증가할 것이다. 단채널 역방향 링크 신호를 사용하는 것은 한번에 한 가지 형태의 통신만을 하는 유선전화의 사용법 및 현재 무선 셀룰러 통신이 기초하고 있는 패러다임과 일치한다. 또한 단채널 처리가 다채널 처리 보다 덜 복잡하다.

디지털 통신 발달함에 따라, 상호작용하는 파일 읽기나, 화상회의 같은 응용장치를 위한 데이터의 무선 전송요구가 상당히 증가할 것으로 예상된다. 이러한 증가는 무선통신 시스템이 사용되는 방식이나 관련된 RF 인터페이스가 작동하는 조건들을 변형시킬 것이다. 특히 데이터는 더 높은 최대 데이터 전송율과 보다 다양한 전송율로 전송될 것이다. 또한, 음성정보 보다 데이터정보 전송에서의 에러가 더 중대한 결과를 초래하므로 보다 신뢰할 만한 전송이 필요해질 것이다. 게다가, 데이터 형식이 많아짐에 따라 동시에 여러 형식의 데이터를 전송할 필요도 생길 것이다. 예를 들어 오디오나 비디오 인터페이스를 유지한 채 데이터 파일을 교환하는 것이 필요할 것이다. 또한, 가입자 단말기로부터의 전송율이 증가함에 따라, RF대역폭당 기지국(12)과 통신하는 가입자 단말기(10) 수는 줄어들 것이다. 왜냐하면 기지국의 데이터 처리능력이 제한되 있으므로 높은 전송율에서 데이터를 처리하기 위해서는 보다 적은 수의 단말기와 연결될 수밖에 없기 때문이다. 몇 가지 사례들에 있어 현재의 IS-95 역방향 링크는 이 모든 변형 기술 반드시 이상적으로 적합한 것은 아니다. 그러므로 본 발명의 목적은 보다 높은 데이터 전송율, 높은 대역폭 효율, 여러 타입의 통신이 수행될 수 있는 CDMA 인터페이스를 제공하는데 있다.

본 발명은 무선통신 시스템에서의 가입자 단말기와 방법에 관한 것이다.

도 1은 셀룰러 전화 시스템의 블록 다이어그램이다;

도 2는 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 가입자 단말기와 기지국의 블록 다이어그램이다;

도 3은 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 BPSK 채널 인코더와 QPSK 채널 인코더의 블록 다이어그램이다;

도 4는 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 전송 신호 처리 시스템의 블록 다이어그램이다;

도 5는 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 수신 신호 처리 시스템의 블록 다이어그램이다;

도 6은 발명의 일 실시예에 따라 구성된 핑거 처리 시스템의 블록 다이어그램이다;

도 7은 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 BPSK 채널 디코더와 QPSK 채널 디코더의 블록 다이어그램이다;

도 8은 제어 데이터와 파일럿 데이터를 하나의 채널로 결합시킨 본 발명을 구현하는 전송 시스템의 블록 다이어그램이다;

도 9는 제어 데이터와 파일럿 데이터를 하나의 채널로 결합시키고, 전송할 신호를 필터링을 포함하는 본 발명을 구현하는 전송 시스템의 블록 다이어그램이다;

도 10은 전력 데이터와 파일럿 데이터를 하나의 채널로 결합시킨 본 발명을 구현하는 데이터 수신 시스템이다.

발명의 한 태양으로서 본 발명은 무선 통신에 사용될 가입자 단말기 또는 다른 전송장치를 제공하는데 그 가입자 단말기는, 정보데이터의 복수의 소스들; 정보데이터를 코딩하는 인코더; 제어 데이터의 복수의 제어 소스들; 반송파에 실어 보내기 위하여 각 변조 코드로 코딩한 정보데이터를 변조하고, 복수의 소스들로부터 나온 제어 데이터를 결합하고, 코딩된 정보 데이터 및 결합된 제어 데이터를 출력하는 변조기를 포함한다.

발명의 다른 태양으로서 본 발명은 무선 통신 시스템에 사용되어질 기지국 또는 수신장치를 제공하는데, 그 기지국은, 반송파를 수신하고, 각각 다른 변조 코드에 의해 변조된 복수의 정보 소스들로부터 코딩된 정보 데이터를 분리하고, 서로 결합된 채 코드화되어 있는 제어데이터를 갖고 있는 복수의 제어 소스들로부터 제어 데이터를 분리하는 수신기; 코딩된 정보 데이터와 제어 데이터를 각각의 복조코드를 이용하여 복조하는 복조기; 및 코딩된 정보데이터를 디코딩하고 제어 데이터를 복조할 디코더를 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에서 발명은 무선 통신시스템에서의 전송방법을 제공하고, 그 방법은, 복수의 정보 데이터를 얻는 단계; 정보 데이터를 코드화하는 단계; 반송파에 실어 보내기 위하여 각각 다른 변조코드를 사용하여 코딩된 정보 데이터를 변조하는 단계; 및 코딩된 정보 데이터 및 결합된 제어 데이터를 출력하는 단계를 포함한다.

발명의 다른 태양에서 본 발명은 한세트의 가입자 단말기들이 기지국에 제어 데이터와 파일럿 데이터를 전송함에 있어, 그 중 제1 가입자 단말기로부터 전송할 수 있도록 변조된 데이터를 발생시키는 방법을 제공하고, 그 방법은, a) 상기 제어 데이터를 파일럿 데이터와 결합하는 단계; 및 b) 상기 결합된 제어 데이터와 파일럿 데이터를 단일 채널 변조 형식에 따라 변조하는 단계를 포함한다.

발명의 한 실시예에 따라, 각각 이득조절된 가입자 채널 세트가 직교 파형 주기당 작은 수의 PN 확산 칩을 갖는 직교 하부채널코드 세트를 씀으로써 형성된다. 전송채널 중 하나를 통해 전송되는 데이터는 로우 코드 레이트 에러 보정 코딩되고, 하부 채널코드 중 하나로 변조되기 전에 시퀀스가 반복되며, 이득이 조절되고, 다른 하부 채널 코드를 써서 변조된 데이터와 더해진다. 비록 육상 무선 시스켐에서 통상적으로 겪게 되는 레일레이 페이딩을 극복하기 위해 타임 다이버시티를 위한 반복과, 에러보정을 하여야 하나, 짧은 직교 코드를 사용함으로써 간섭을 줄일 수 있다. 발명의 바람직한 실시예에서, 하부 채널 코드 세트는 서로 직교하는 4개의 왈쉬 코드로 이루어진다.

발명의 바람직한 제1 실시예에서, 가입자 채널 두 개가 다중화되어 하나의 트래픽 채널을 형성한다. 더 적은 통화 채널을 사용은 전송전력의 평균치 대 첨두치 비율을 낮출 수 있으므로 선호되고 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 파일럿 데이터는 전송 채널들 중 제 1 채널을 통해 전송되고, 전력제어 데이터 및 다른 프레임 단위의 제어 데이터는 제 2 전송 채널을 통해 전송된다. 한 바람직한 실시예에서, 연속 전송을 하면서도 파일럿 채널상의 정보 및 전력제어와 프레임단위의 제어 데이터를 포함한 가입자 제어 채널은 전송전력의 평균치 대 첨두치 비율을 줄이기 위해 하나의 통화 채널로 다중화된다. 보청기나 페이스 메이커와 같은 개인의 전자 장치로 부터의 방해를 줄이기 위해서는 연속 전송이 바람직하다. 파일럿 데이터와 제어 데이터는 항상 전송되고 있으므로 이를 다중화한 신호도 연속적이다. 다른 통화 채널들은 그 채널에 맞는 타입의 데이터가 활성화될 때만 활성화되는 것이 일반적이다. 만약 제어 데이터가 파일럿 가입자 채널이 아닌 다른 가입자 채널 과 다중화되었다면 그 다중화된 트래픽 채널 파형은 원 트래픽 채널 데이터가 비활성 상태이면 불연속이 될 것이다. 한편 다른 가입자 트래픽 채널들도 다중화되어 하나의 전송 채널로 다중화될 수 있다. 다른 타입의 트래픽을 위한 프레임 재전송 통로나 서로 다른 이득을 위해 두 개의 분리된 가입자 트래픽 채널이 사용된다. 남은 두 전송 채널은 유저 데이터나 시그널링 데이터 또는 이 둘을 포함한 불특정의 디지털 데이터를 전송하는데 쓰인다. 상기의 바람직한 실시예에서 두 개의 불특정 채널 중 한 채널은 BPSK변조를, 그리고 다른 채널은 QPSK변조를 위해 구성되어 있다. 그러나 이렇게 한 것은 본 시스템의 다양성을 예시하기 위한 것이고 본 발명의 대체적인 실시예에서는 두 채널 모두 BPSK 또는 QPSK변조될 수 있다.

변조 전에 불특정한 데이터를 코딩하는데, 이 코딩은 CRC 발생, 컨벌루션 인코딩, 인터리빙, 선택적인 시퀀스 반복, BPSK 또는 QPSK 매핑등을 포함한다. 반복량은 심볼 시퀀스의 정수로 한정하지 않고 변화시킴으로써, 높은 데이터 전송율을 포함한 다양한 전송율을 얻을 수 있다. 더욱이 두 개의 불특정 전송 채널을 통해 데이터를 동시에 전송함으로써, 보다 높은 데이터 전송율을 얻을 수 있다. 각각의 전송 채널에서 이득 조절을 자주 갱신함으로써, 전송 시스템에 의해 사용되는 전체 전송 전력을 최소화하여 여러 전송시스템간에 발생하는 방해를 최소화할 수 있고, 그럼으로써 전체 시스템의 전송능력이 증가한다.

신규성있고 향상된 고속 데이터 CDMA 무선 통신용 방법 및 장치가 셀룰러 통신 시스템의 역방향 링크 환경으로 설명되어져 있다. 상기한 발명은 셀룰러 전화 시스템의 다점 대 점 역방향 링크 전송에 국한되어 사용하도록 적응되어져 있으나, 본 발명은 순방향 전송에도 역시 활용될 수 있다. 게다가 상기 발명을 결합한다면 위성통신, 점 대 점 무선통신, 동축 케이블이나 다른 광대역 케이블을 통해 무선 주파수 신호를 보내는 시스템을 포함한 다른 많은 무선 통신에도 이득을 줄 것이다.

도 2는 본발명의 한 실시예에 따라, 가입자 단말기(100)와 기지국(120)으로 구성된 송수신 시스템의 블록 다이어그램이다. 제 1 데이터 세트(BPSK 데이터)는 BPSK 채널인코더(103)에 의해 수신되고 채널 인코더(103)는 변조기(104)가 수신된 신호를 BPSK 변조할 수 있도록 코드 심볼스트림을 생성한다. 제 2 데이터 세트(QPSK date)는 QPSK 채널 인코더(102)에 의해 수신되고 채널인코더(102)는 변조기(104)가 수신된 신호를 QPSK 변조할 수 있도록 코드 심볼스트림을 생성한다. 변조기(104)는 파일럿 데이터와 전력 제어 데이터도 수신하여 BPSK, 및 QPSK 인코딩된 데이터와 함께 CDMA 기법으로 변조하며 변조 심볼세트를 발생시키고, 그것은 RF 신호 처리 시스템(106)에 의해 수신된다. RF 신호 처리 시스템(106)은 변조 심볼 세트를 안테나(108)를 통해 기지국(120)으로 전송하기 위하여 필터링하고, 반송주파수로 업컨버팅한다. 하나의 가입자 단말기(100)만 도시되어 있으나 복수의 가입자 단말기가 기지국(120)과 통신할 수 있다.

기지국(120) 내에서는 RF 신호처리 시스템이(122)이 안테나(121)를 통해 수신한 RF신호를 대역통과 필터링하고, 베이스 밴드로 다운컨버팅하며, 디지털화한다. 복조기(124)는 디지털 신호를 받아 CDMA 기법에 따라 복조를 실행하여 전력 제어, BPSK 및 ,QPSK ,소프트디시젼 데이터를 생성한다. BPSK 채널 디코더(128)는 복조기(124)로부터 받은 BPSK 소프트 디시젼 데이터를 디코딩하여 최적의 BPSK 데이터를 산출하고, QPSK 채널 디코더(126)은 복조기(124)로부터 받은 QPSK 소프트 디시젼 데이터를 디코딩하여 최적의 QPSK 데이터를 산출한다. 최적의 제1 및 제2 데이터 세트는 비로소 다음 처리에 사용될 수 있거나, 다음 목적지로 보내질 수 있고, 수신된 전력 제어 데이터는 가입자 단말기(100)에 데이터를 전송시키는데 이용되는 순방향 링크 채널의 전송 전력을 조절하도록 직접 혹은 디코딩 후 사용된다.

도 3은 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 BPSK 채널 인코더(103)과 QPSK 채널 인코더(102)의 블록 다이어그램이다. BPSK 채널 인코더(103)에서 BPSK 데이터는 먼저 CRC 체크 썸(sum) 발생기(130)에 전달된다. CRC 체크 썸 발생기(130)는 제 1 데이터 세트 각각의 20ms 프레임에 대한 CRC 체크 썸을 발생한다. CRC 체크 썸을 포함한 데이터 프레임은 테일 비트 발생기(132)로 보내지며 이곳에서는 디코딩처리 마무리 단계에서 상태를 알려주기 위하여 프레임 끝에 8개의 논리 0를 붙인다. CRC 체크 썸 및 코드 테일 비트를 포함한 프레임은 제한길이 (K)를 9, 비율(R)을 1/4 로 컨벌루션인코딩을 하므로, 인코더에 입력되는 속도(E_R)의 4배 속도로 코드 심볼을 발생시키는 컨벌루션 인코더(134)에 의해 수신된다. 대안으로써 인코딩율 1/2과 같은 다른 인코딩 비율도 사용되나, 최적의 복잡도 수행 특성 때문에 인코딩율 1/4 이 바람직하다. 블럭 인터리버(136)는 페이딩이 빠르게 발생하는 환경에서 보다 안정적인 전송을 위한 타임 다이버시티를 제공하기 위하여 코드 심벌들에 대하여 비트 인터리브를 수행한다. 그렇게 인터리브된 심벌들은 가변 시점 리피터(138)에 의해 수신되고, 리피터(138)는 일정힌 수의 심볼을 가진 출력 프레임에 대응하는 일정한 속도의 심볼스트림을 제공하기 위하여 충분히 큰 횟수(N_R)로 심볼시퀀스를 반복한다. 심볼시퀀스를 반복하는 것은 데이터의 타임 다이버시티를 증가시켜 페이딩현상을 극복하게 한다. 바람직한 실시예에서 각 프레임당 6,144심볼이며 이때 심볼 속도는 307.2 ksps(kilo symbols per sec)이다. 또한 리피터(138)는 각 심볼 시퀀스에 대해 시작 시점을 달리하여 반복한다. 프레임 당 6,144심볼을 발생시키는 N_R값이 정수가 아닐 때 최종 반복은 심볼 시퀀스의 일부만을 반복해 낸다. 결과적인 반복된 심볼세트는 BPSK 매퍼로(139)로 들어 가고 BPSK 매퍼(139)는 BPSK 변조를 수행하기위하여 +1 및 -1값의 BPSK 코드심볼스트림(BPSK)을 발생한다. 본 발명의 대체 실시예에서 리피터(138)는 블록 인터리버(136)가 프레임에 대하여 동일한 수의 심볼을 수신할 수 있도록 블록 인터리버(136)앞에 위치한다.

QPSK 채널 인코더(102)내부에서 CRC 체크 썸 발생기(140)는 매 20ms 프레임 에 대하여 CRC 체크 썸을 발생시킨다. CRC 체크 썸을 포함한 프레임은 코드 테일 비트발생기(142)에 의해 수신되고 코드 테일 비트 발생기(142)는 프레임 끝에 8개의 논리 0 테일 비트를 붙인다. 테일 비트와 CRC 체크 썸을 포함한 프레임은 컨벌루션 인코더(144)에 의해 수신되고 컨벌루션 인코더(144)는 인코더 입력 속도(E_R)의 4배의 속도로 심볼을 발생시키기 위하여 K=9, R=1/4인 컨벌루션 인코딩을 수행한다. 블록 인터리버(146)는 심볼에 대하여 비트 인터리빙을 수행하고 그 결과를 가변 시점 리피터(148)에 의해 수신된다. 가변 시점 리피터(148)는 인터리브된 심볼 시퀀스를 심볼 시퀀스내의 다른 시점을 사용하여 충분히 큰 횟수 N_R으로 반복시켜 프레임당 12,288심볼이 되도록 하며 그 결과, 코드 심볼 속도는 614.4 ksps가 된다. N_R이 정수가 아닐 때 마지막은 심볼 시퀀스의 일부만 반복된다. 그 결과, 반복된 심볼은 QPSK 코드 심볼스트림을 형성하기 위하여 QPSK 매퍼(149)에 의해 수신되고 코드 심볼스트림은 QPSK 변조할 수 있도록 구성되며 QPSK 변조는 +1, 및 -1 값으로 된 동상 QPSK 코드 심볼스트림(QPSK_I)과 +1, 및 -1 값으로 구성된 4분위상QPSK 코드 심볼스트림(QPSKq)로 되어 있다. 발명의 대체 실시예에서는 블록 인터리버(146)가 각 프레임 당 같은 수의 심볼을 받을 수 있도록 리피터(148)를 블록 인터리버 앞에 위치 시킨다.

도 4는 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 도 2에 도시된 변조기(104)의 블록 다이어그램이다. BPSK 채널 인코더(103)로부터 나온 BPSK 심볼들은 멀티플라이어(150b)를 이용하여 왈쉬 코드 W₂에 의해 변조되며, QPSK 채널 인코더(102)로부터 나온 QPSK_I와 QPSKq 심볼들은 멀티플라이어(150c,150d)를 이용하여 왈쉬 코드 W₃에 의해 변조된다. 전력 제어 데이터(PC)는 멀티플라이어(150a)를 이용하여 왈쉬 코드 W₁에 의해 변조 된다. 이득조절기(152)는 본 발명의 바람직한 실시예에서 본 바와 같이 포지티브 전압과 관련된 논리 레벨로 구성된 파일럿 데이터를 수신하여 이득조절 계수A₀에 따라 진폭을 조절한다. 파일럿 신호는 사용자 정보는 제공하지 않고 기지국에 보낼 위상정보와 진폭정보를 제공하는데, 이 정보에 의하여 기지국은 남은 채널로부터 받은 데이터를 코히어런트하게 변조하고, 결합을 위하여 소프트 디시젼 출력치의 스케일을 조절한다. 이득조절기(154)는 왈쉬 코드 W₁변조된 전력 제어 데이터 진폭을 이득조절 계수 A₁에 따라 조절하고, 이득조절기(156)는 왈쉬 코드 W₂변조된 BPSK 채널 데이터의 진폭을 진폭변수 A₂에 따라 조절한다. 이득조절기(158a,158b)는 동상, 4분위상 왈쉬 코드 W₃변조된 QPSK 심볼들의 진폭을 각각 이득조절 계수 A₃에 따라 조절한다. 발명의 바람직한 실시예에서 사용된 4개의 왈쉬 코드는 테이블(I)에 나타나 있다.

테이블 Ⅰ

왈쉬코드 W₀로는 실질적으로 신호를 전혀 변조 시킬 수 없음을 당업자라면 분명히 알 것이고 이는 파일럿 데이터의 처리와 일치한다. 전력 제어 데이터는 W₁코드, BPSK 데이터는 W₂코드, QPSK 데이터는 W₃코드에 의하여 각각 변조 된다. 일단 적절한 왈쉬 코드로 변조된 파일럿, 전력제어 데이터, BPSK 데이터는 BPSK 기법에 따라 전송되며, QPSK 데이터(QPSK_I및 QPSK_Q)는 아래 설명된 바와 같이 QPSK 기법에 의하여 전송된다. 이때 모든 직교 채널을 다 사용할 필요는 없고 발명의 대체 실시예에서는 4개의 왈쉬 코드 중 단 하나의 사용자 채널을 포함한 3개의 코드만 사용되었음을 이해해야 한다.

짧은 직교 코드를 사용하면, 심볼 에 대하여 더 적은 칩이 발생되므로 긴 왈쉬 코드를 사용하는 시스템에 비해 좀더 확장된 코딩이나 반복을 할 수 있다. 이와 같은 확장된 코딩이나 반복을 통해 육상 통신에서의 가장 큰 에러 소스인 레이리 페이딩을 줄일 수 있다. 본 발명에서는 비록 더 긴 왈쉬 코드와 많은 세트의 왈쉬 코드를 사용하는 것이 페이딩을 막는데 덜 효과적이더라도, 이와 다른 코드 수나 길이를 사용한다. 그러나, 4개의 칩 코드의 사용이 아래 기술된 바와 같이 짧은 코드 길이를 유지한 채로, 다양한 타입의 데이터를 전송하기 위해 필요한 상당한 유동성을 제공하기 때문에 최적이라고 여겨진다.

합산기(160)은 이득 조절기(152,154,156,158a)로부터의 진폭 조절된 변조 신호를 합하여 합해진 변조 심볼(161)을 발생시킨다. PN 확산코드(PN_I및 PNq)는 멀티플라이어(162a,162b)를 사용하여 긴 코드(180)와 곱해짐으로써 확산된다. 멀티플라이어(162a,162b)로부터 생산된 의사 잡음 코드는 합해진 변조 심볼(161)및 이득 조절된 4분위상 심볼QPSKq(163)를 멀티플라이어(164a 내지 164d) 및 합산기(166a,166b)를 이용하여 복소곱을함으로써 변조시킨다. 그 결과 동상 X_I및 4분위상 X_Q는 멀티플라이어(108)과 동상,4분위상 사인파를 사용하여 매우 단순화된 RF 처리 시스템(106)에서 필터링되고(도시 않됨) 반송 주파수로 업컨버트된다. 오프셋 QPSK 업컨버젼은 발명의 대체 실시에에서도 사용될 수 있다. 동상, 4분위상 업컨버젼된 신호는 합산기(170)에서 합해지며, 주 이득 조절 계수 A_M에 따라 주 증폭기(172)에 의해 증폭되고 이 증폭된 신호 S(t)가 기지국(120)으로 전송된다. 발명의 바람직한 실시예에서 상기 신호는 확산되고 1.2288 MHz 대역으로 필터링되어 이미 존재하는 CDMA 채널 대역과 공존한다.

높은 데이터 입력 속도 에 상응하여 수행되는 N_R반복 해주는 양을 줄여주는 가변 리피터(variable rate repeater)를 사용할 뿐만 아니라, 데이터가 전송되는 다중 직교 채널을 제공함으로써 상기한 다양한 속도로 데이터를 전송하는 가입자 단말기나, 다른 전송 시스템 및 방법이 가능하다. 특히, 도 3의 가변 시점 리피터(138,148)에 의해 수행되는 N_R반복율을 줄여 줌으로써 인코더 입력 속도E_R를 높게 유지할 수가 있다. 발명의 대체 실시예에서 레이트 1/2인 컨벌루션 인코딩이 2배 증가된 N_R반복율과 함께 사용된다. 다양한 N_R반복율로 뒷받침되는 인코더 입력 속도(E_R) 및 BPSK채널이나, QPSK 채널을 위한 1/2, 1/4의 인코딩율(R)이 테이블 Ⅱ,Ⅲ에 표시되어 있다.

테이블 Ⅱ. BPSK 채널

테이블 Ⅲ.QPSK 채널

테이블 Ⅱ 와 Ⅲ은 시퀀스 반복횟수 N_R을 조절함으로써 고속 데이터 전송율을 포함한 다양한 데이터 전송율이 가능하다는 것을 보여 준다. 왜냐하면 인코더 입력속도(E_R)는 데이터 전송율에서 CRC, 테일 비트, 다른 오버헤드 정보 전송을 위해 필요한 상수를 뺀 것에 상응하기 때문이다. 테이블 Ⅱ 및 Ⅲ에 보여진 대로, QPSK 변조도 데이터 전송율을 높이는데 사용될 수 있다. 통상적으로 많이 사용되는 전송속도가 High Rate-72와 High Rate-32이다. 발명의 바람직한 실시예에서 High Rate-72,64,32는 트래픽 속도가 72, 64, 32 kbps 이고, 다른 제어 신호가 각각 3.6, 5.2, 5.2 kbps로 다중화되어 있다. RS1-Full Rate와 RS2-Full Rate는 IS-95 표준에서 사용되는 전송율이고 따라서 호환을 위하여 상당히 많이 사용할 것으로 예상된다. NULL Rate는 단일 비트 전송을 말하고, 이것은 프레임 말소를 나타내는 IS-95 표준의 일부이다.

반복율 N_R을 줄여줌으로써 전송율을 증가시키는 것에 추가로 또는 그 대신에 둘 이상의 다중 직교 채널을 통해 동시에 데이터 전송을 함으로써, 데이터 전송율을 높일 수 있다. 예컨대 멀티플렉서(도시 않됨)는 하나의 데이터 소스를 다중 데이터 채널에 실어 전송하도록 다중 데이터 소스로 나눌 수 있다. 따라서, 수신 시스템의 신호 처리 용량을 넘기거나, 에러 발생율이 받아들일 수 없을 정도거나, 전송 시스템의 최대 전력을 넘기는 경우가 될 때까지, 특정 채널을 통해 고속으로 전송되거나, 다중 채널로 동시에 전송하거나, 또는 이들 양자를 동시에 함으로써 데이터 전송율을 높일 수 있다.

다중 채널을 통한 전송은 서로 다른 타입의 데이터를 전송할 때 유동성을 좋게 해준다. 예를 들면 BPSK 채널은 음성신호에 할당하고, QPSK 채널은 디지털 데이터의 전송에 할당할 수 있다. 이러한 실시예를 일반화하면, 한 채널을 음성신호와 같은 시간에 민감한 낮은 속도의 데이터 신호를 위해 할당하고, 다른 채널은 디지털 파일과 같이 시간에 민감하지 않은 신호를 위해 할당한다. 이런 실시예에서는, 시간에 덜 민감한 데이터로 하여금 타임 다이버시티를 보다 증가시킬 수 있도록 보다 큰 블록에서 인터리빙이 수행될 수 있다. 발명의 또 다른 실시예에서는 BPSK 채널로 데이터의 프라이머리 전송을 하고 QPSK 채널로 오버플로우 전송을 수행한다. 직교 왈쉬코드를 사용함으로써, 가입자 단말기로부터 전송되는 일단의 채널들 간의 간섭을 줄이거나 제거할 수 있으므로 기지국이 성공적으로 수신하는데 필요한 전송전력을 최소화할 수 있다.

수신시스템의 처리능력을 향상시킴으로써, 보다 빠른 전송능력을 갖춘 가입자 단말기의 활용을 증대시키기 위해, 파일럿 데이터가 직교 채널 중 하나를 통해 전송된다. 파일럿 데이터를 사용함으로써, 역방향 링크 신호의 위상 오프 셋을 결정하고 이를 제거하여 수신 시스템에서 코히어런트하게 신호 처리를 할 수 있다. 다른 시간 지연을 통해 수신된 다중경로 신호들이 레이크 수신기에서 결합되기 전에 최적으로 가중처리되도록 하는데 사용된다. 파일럿 데이터는 일단 위상 오프셋이 제거되고 다중 경로를 통한 신호들이 적절히 가중처리되면 다중경로 신호들은 결합되어 역방향 링크 신호가 적절히 처리될 수 있도록 요구되는 전력을 줄이게 된다. 이와 같이 요구되는 수신 전력을 줄여줌으로써, 보다 높은 전송율을 획득할 수 있고 역으로 말하면, 일단의 역방향 링크 신호들 간의 간섭이 줄어든다고 할 수 있다. 파일럿 신호를 전송하기 위해 전송전력이 추가적으로 필요하나 고속 데이터 전송 환경에서는 전체 역방향 링크신호 전력에 대한 파일럿 채널 전력 비율이 저속 데이터 전송 셀룰러 시스템에서의 비율에 비해 상당히 낮다. 따라서, 고속 데이터전송 CDMA 시스템에서는 코히어런트 역방향 링크 사용으로 얻어진 E_b/N_o이득이 파일럿 데이터를 전송하기 위해 필요한 추가 전력의 손실보다 크다.

주 증폭기(172) 외에 이득 조절기(152 내지 158)를 사용함으로써, 전송시스템이 다양한 무선 채널 상태와, 전송율, 및 데이터 타입에 적응되도록 하여 상기 전송시스템의 고속 전송 능력을 보다 증대시킬 수 있다. 특히, 적절한 수신을 위한 채널의 전송 전력이 시간에 따라 다른 직교 채널과 무관하게 변할 수 있다. 예컨대, 역방향 링크 신호의 초기 획득 기간에 기지국에서의 검출과 동기화를 용이하게 하기 위해 파일럿 채널의 전력이 증가될 필요가 있다. 그러나 일단 역방향 링크 신호가 획득되엇다면 파일럿 채널의 필요한 전송 전력은 충분히 줄어들 것이고, 가입자 단말기의 이동율을 포함한 다양한 요인들에 의해 변화할 것이다. 따라서 이득 조절 계수 A₀는 신호 획득 동안에는 증가할 것이고 통신 계속 중에는 줄어들 것이다. 또 다른 예에서 상대적으로 에러에 강한 정보가 순방향 링크를 통해 전송될 때나, 순방향 링크 전송 환경이 페이딩이 잘 생기지 않는 환경이라면 낮은 에러율의 전력제어 데이터를 전송할 필요가 감소함에 따라 이득 조절 계수 A₁도 감소하게 된다. 어떤 실시예에서는 전력제어 조절이 필요치 않을 때마다 이득 조절 계수 A₁이 0이된다.

발명의 다른 실시예에서, 각각의 직교 채널이나 전 역방향 링크 신호를 이득조절 시키는 능력은 기지국이나 다른 수신 시스템이 순방향 링크 신호를 통해 전송하는 전력 제어 신호를 사용하여 조절 이득을 바꾸어줌으로써 보다 잘 이용할 수 있다. 특히 기지국은 특정채널이나, 전 역방향 링크 신호의 전송 전력을 위한 전력 제어 정보를 전송할 수 있다. 이것은 디지털화한 음성 신호나 디지털 데이터와 같이 에러에 대한 민감도가 다른 두 타입의 데이터를 BPSK 및 QPSK 채널을 통해 전송할 때를 포함한 많은 경우에 있어 유리하다. 이 경우에 기지국(120)은 두 관련 채널들에 대하여 다른 목표 에러율을 설정할 것이다. 기지국은 실제 에러율이 목표 에러율에 도달하기까지 그 채널의 이득 조절 계수를 줄이라고 가입자 단말기에 지시할 것이다. 이것은 결국 한 채널의 이득 조절 계수가 다른 채널과 관련되도록 한다. 즉 에러에 민감한 데이터에 관련된 이득 조절 계수는 에러에 덜 민감한 데이터의 이득 조절 계수에 비해 증가될 것이다. 다른 예에서, 전 역방향 링크의 전송 전력이 페이딩 컨디션이나 가입자 단말기의 이동 때문에 조절되기를 요구받을 수 있다. 이들 예에서, 기지국(120)은 단일 전력 제어 명령을 전송함으로써 상기한 기능을 수행한다.

그리하여 4개의 직교 채널들의 이득은 서로 연관될 뿐만 아니라, 각각 독립적으로 조절할 수 있음으로써 역방향 링크 신호의 전체 전송 전력이 각 데이터 타입 예컨대 파일럿 데이터, 전력제어 데이터, 시그널링 데이터, 다른 타입의 유저 데이터의 성공적인 전송에 필요한 최소의 상태를 유지할 수 있다. 더구나 성공적인 전송은 각 데이터 타입 별로 다르게 정의될 수 있다. 필요한 최소 전력으로 전송함으로써 제한된 전송 출력을 가진 가입자 단말기로부터 최대한 많은량의 데이터가 전달될 수 있으며, 가입자 단말기 사이의 간섭도 줄일 수 있다. 이렇게 간섭을 줄임으로써 전 CDMA 무선 셀룰러 시스템의 전송능력이 증가된다.

역방향 링크 신호에 사용되는 전력제어 채널은 가입자 단말기로 하여금 초당 800bit의 전력 제어 신호를 포함한 다양한 속도의 전력 제어 정보를 전송하게 한다. 발명의 바람직한 실시예에서 전력 제어 비트는 기지국에게 기지국에서 가입자 단말기로 정보를 전송하는 채널인 순방향 트래픽 채널의 전송전력을 증가 또는 감소시킬 것을 지시한다. 일반적으로, 빠른 전력 제어가 CDMA 시스템에서 유용하나, 특히 데이터 전송을 포함한 고속 데이터 통신 환경에서 유용하다. 왜냐하면, 디지털 데이터가 에러에 더 민감하고, 고속 전송에서는 비록 짧은 페이딩 상태에서도 상당한 량의 데이터를 잃을 수 있기 때문이다. 고속 역방향 링크 전송은 고속 순방향 링크 전송을 수반하므로 역방향 링크에 대한 전력 제어의 빠른 전송이 이루어지면 CDMA무선 전송 시스템에서의 고속전송을 보다 용이하게 할 수 있다.

발명의 다른 바람직한 실시예에서, 특정 N_R에 의해 정의되는 일단의 인코더 입력 속도E_R가 특정 타입의 데이터 전송에 사용된다. 즉, 데이터는 적절한 N_R에 따라 최대 인코더 입력 속도로도, 낮은 인코더 입력 속도로도 전송될 수 있다. 이 실시예의 바람직한 구현에 있어서, 최대 전송율은 IS-95표준을 따르는 무선통신 시스템에서 사용되는 최대 전송률과 일치하는데 이는 상기한 테이블 Ⅱ, Ⅲ에서 언급한 RS1-Full Rate 와 RS2-Full Rate이고, 각각의 낮은 전송율(lower data rate)은 다음으로 높은 전송율의 거의 1/2에 해당하며 그런 방식으로 최고 전송율, 1/2전송율, 1/4전송율, 1/8전송율을 포함하는 전송율 세트를 만들어 낸다. 낮은 데이터 전송율은 심볼 반복율 N_R을 증가시킴으로써 생산하는 것이 바람직하다.

테이블 Ⅳ. BPSK 채널에서의 RS1 및 RS2 전송율 세트

QPSK 채널에 대한 반복율이 BPSK 채널에 대한 반복율의 두배이다.

발명의 바람직한 실시예에 따르면 프레임의 데이터 속도가 이전 프레임에 비해 변화가 있을 때 프레임의 전송전력은 전송율의 변화에 따라 조절된다. 즉, 고속 프레임 전송 후 저속 프레임이 전송된다면, 그 프레임이 전송되는 전송채널의 전송 전력은 속도가 줄어든 것에 비례하여 줄어든다. 물론 그 역의 경우는 전송전력이 늘어날 것이다. 예를 들어 최고 속도로 프레임을 전송하는 동안 채널의 전송 전력이 T라면, 이어서 절반 속도로 프레임을 전송하는 동안의 전송전력은 T/2이다. 전송 전력의 감쇠는 대개 프레임 전 구간에 대하여 전송 전력을 감쇠시킴으로써 이루어지나, 의무 전송 주기를 줄임으로써도 가능하다. 의무 전송 주기는 잉여 정보를 지워 버림으로써 줄일 수 있다. 어느 경우에도, 전송 전력 조절은 전력제어 메카니즘과 결합하여 이루어진다. 이 전력 제어 메카니즘에서는 전송 전력이 기지국에서 전송되는 전력 제어 데이터에 따라 더욱 더 조절된다.

도 5는 RF 신호 처리 시스템(122)과 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 도 2의 복조기에 관한 블록 다이어그램이다. 멀티플라이어(180a) 및(180b)는 안테나(121)로부터 받은 신호를 동상 사인파와 4분위상 사인파를 써서 다운컨버트하여 동상 수신 샘플 R_I와 4분위상 수신 샘플 R_Q를 발생한다. RF 처리 시스템은 매우 간략하게 도시되었고, 신호들은 널리 알려진 기법에 따라 match 필터링되고 디지털 신호화되었음을 이해 해야한다. 수신 샘플 R_I와 R_Q는 복조기(124) 내의 핑거복조기(182)에 의해 수신된다. 다중 경로 현상하에서 발생한 역방향 링크 신호의 인스턴스가 만약 쓸모있다면, 각 핑거 복조기(182)는 이를 처리한다. 비록 3개의 핑거 복조기가 도시되어 있다만, 다른 수의 핑거처리기를 사용하는 것도, 단일 핑거 복조기(182)를 사용하는 발명과 다르지 안다. 각 핑거 복조기(182)는 전력제어 데이터, ＢPSK 데이터, 및 ＱPSK 데이터로 구성된 소프트 디시젼 데이터 세트를 생산한다. 비록 다른 실시예에서는 결합기(184)에서 시간 조절을 수행하지만, 본 실시예에서는 상응하는 핑거 복조기(182)내에서 각 소프트 디지션 데이터가 시간조절된다. 결합기(184)는 핑거 복조기(182)로부터 받은 소프트 디지션 데이터 셋트를 합하여 전력제어, ＢPSK ,ＱPSK 및 Qq의 소프트 디시젼 데이터의 단일 인스턴스를 생산한다.

도6은 발명의 바람직한 실시에 따라 구성된 도5의 핑거복조기(182)의 블록 다이어그림이다. 수신 샘플 Ｒ₁와 Ｒ_Q는 먼저 역방향 링크 신호의 특정 인스턴스가 처리되는 전송 경로에 의행 발생하는 지연 정도에 따라, 시간조절기(190)을 써서 시간 조절된다. 긴 코드(200)가 멀티플라이어(201)에서 의사 잡음 확산코드 PN_I및 PN_Q와 결합하고, 그 결합된 신호의 복소 공액이 멀티플라이어(202)에서 시간 조절된 Ｒ_I, Ｒ_Q와 복소곱이 된다. 그리고 합산기(204)에서 Ｘ_I와 Ｘq를 발생한다. 그리고 3개의 분리된 Ｘ_I와 Ｘ_Q항의 인스턴스들은 각각 Ｗ₁，Ｗ₂，Ｗ₃왈쉬 코드를 써서 복조한다. 왈쉬 코드에 의해 복조된 데이터는 4:1 합산기(212)에서 4개의 복조 칩에 걸쳐 합산된다. Ｘ_I와 Ｘ_Q데이터의 제 4 인스턴스는 합산기 (208)을 에서 4개의 복소 칩에 걸쳐 합산된다. 그리고 나서 파일럿 필터(214)를 써서 필터링한다. 발명의 바람직한 실시예에서 파일럿 필터(214)는 합산기(208)에 의해 수행되는 합들의 평균치를 구한다. 다른 필터링 기법은 당업자에게 명백할 것이다. 필터링된 동상 및 4분위상 파일럿 신호들은, BPSK 변조된 데이터에 따라,W₁, W₂왈쉬 코드로 변조된 데이터를 위상회전시키거나, 스케일을 조절하는데 사용된다. 이 과정은 멀티플라이어(216) 및 가산기(217)에서 복소 공액곱을 함으로써 이루어지며. 그 결과 소프트 디시젼 전력 제어 및 BPSK 데이터가 산출된다. Ｗ 왈쉬코드 변조된 데이터는, QPSK 변조된 데이터에 따라, 필터링된 동상 및 4분위상 파일럿 신호를 써서 위상회전된다. 이 단계는 멀티플라이어(218)과 가산기(220)에서 이루어지며, 결과적으로 소프트 디시젼 QPSK 데이터를 생산한다. 소프트 디시젼 전력제어 데이터는 384:1 합산기(222)에서 384 변조 심볼들에 걸쳐 합해져, 전력제어 소프트 디시젼 데이터를 생산한다. 위상회전된 Ｗ₂왈쉬코드 변조된 데이터, Ｗ₃왈쉬코드 변조된 데이터 및 전력제어 소프트 디시젼 데이터는 이제 결합할 수 있게 되었다. 발명의 다른 실시예에서는 전력제어 데이터에 대해서도 코딩과 디코딩을 한다.

파일럿 데이터는 수신 시스템에서 위상정보를 제공하는 것 외에도 시간 추적을 용이하게 하는 데도 쓰인다. 시간 추적은 현재의 수신 샘플을 처리하면서 동시에 한 샘플 타임 이전에 수신된 데이터와 한 샘플 타임 이후에 수신된 데이터를 처리함으로써 수행된다. 실제 도착 시간과 가장 일치하는 시간을 결정하기 위하여, 현 샘플 타임에서의 파일럿 채널 진폭을 비교하여 가장 큰 것에서의 신호보다 크다면, 최상의 복조가 이루어질 수 있도록 타이밍이 조절된다. 도 7은 BPSK 채널 디코더(128) 및 QPSK 채널 디코더(126) (도2)의 블록 다이어그램이다. 결합기(184)로부터 나온 ＢPSK 소프트 디시젼 데이터는 누산기(240)으에 의해 수신된다. 누산기(240)은 수신된 프레임의 6144/Ｎ_R복조 심볼의 제 1시퀀스를 저장한다. 그리고 이어지는 6144/N_R복조 심볼 세트를 저장된 누적 심볼들과 더한다. 이때 Ｎ_R은 BPSK 소프트 디시젼 데이터의 전송율에 따른다. 블록 디인터리버(242)는 누적된 소프트디시젼 데이터를 디인터리브하며, 비터비 디코더 (244)는 디인터리브된 소프트 디시젼 데이터를 디코딩하여, CRC체크 썸 결과와 함께 하는 디시젼 데이터를 생산한다. QPSK 디코더(126)내에서는, 결합기(184)에서 나온 QPSK_I및 QPSK_Q소프트 디시젼 데이터가 디멀티플렉서 (246)을 거치면서 단일 소프트 디시젼 데이터별로 디멀티플렉스되며, 그 단일 소프트 디시젼 스트림은 누산기에 의해 수신된다. 누산기(248)은 매 6144/N_R복조 심볼들을 누적한다. 블럭 디인터리버 (250) 은 누산기 (248) 로 부터 나온 소프트 디시젼 데이터를 디인터리브하고, 비터비 디코더 (252) 는 디인터리브된 변조 심볼을 디코딩하여 CRC 체크썸 결과와 하드 디시젼 데이터를 생산한다.

심볼 반복이 인터리빙 전에 수행되도록 한, 도 3 에 도시한 바와 같은 실시예라면, 누산기 (240, 248) 이 블럭 디인터리버 (242, 250) 후에 위치해야 한다. 속도 셋트를 병합하여 사용하도록 한 실시예에서는, 특정 프레임의 속도를 알 수 없기 때문에 각각 다른 전송속도로 동작하는 복수의 디코더가 사용된다. 그리고 CRC 체크썸 결과를 기초로 전송속도가 같은 프레임이 선택된다. 다른 에러 체크 방법을 써도 무방하다.

도 8 은 제어 데이터와 파일럿 데이터가 하나의 채널로 결합되어 있는 역방향 링크 전송 시스템을 도시하고 있다. 본 발명은 순방향 링크 전송에도 적용될 수 있으나, 원거리 이동국에 적용될 때 추가적인 잇점이 있는 것을 알아야 한다. 게다가, 당업자라면 제어 데이터가 이동국에서 전송되는 다른 채널과도 다중화 될 수 있다는 것을 알 것이다. 그러나, 바람직한 실시예에서는, 제어 데이터가 파일럿 채널과 다중화 되어 있다. 왜냐하면 기본채널이나 보조채널과는 다르게, 파일럿 채널은 이동국이 기지국에 보낼 트래픽 데이터를 갖고 있는지 여부와 관계없이 항상 존재하기 때문이다. 또한, 본 발명에서는 제어 데이터를 파일럿 채널과 다중화 시켰는데 이는 전력제어 데이터의 경우에도 적용될 수 있다. 이진수 "1" 값으로만 구성된 파일럿 데이터가 멀티플렉서 (300) 에 제공된다. 게다가, 제어 데이터도 멀티플렉서 (300) 에 제공된다. 멀티플렉서 (300) 는 제어데이터를 파일럿 데이터의 미리 결정된 자리에 보냄으로써 두 데이터스트림을 결합한다. 다중화된 데이터는 멀티플라이어 (310, 328) 에 의해 수신된다.

+1 및 -1 값을 갖는 의사잡음 (PN) 시퀀스가 멀티플라이어 (310) 의 두번째 입력이다. 멀티플라이어 (310, 312) 로 보내지는 의사 잡음 시퀀스는 짧은 (PN_I) 시퀀스에 긴 코드를 곱함으로써 발생한다. 짧은 PN 시퀀스나 긴 코드의 발생은 당업자라면 알 수 있으며 IS - 95 표준에 기술되어 있다. 멀티플라이어 (328) 의 두번째 입력은 +1 및 -1 값의 의사 잡음 시퀀스이다. 멀티플라이어 (318, 328) 로 보내지는 의사 잡음 시퀀스는 짧은 (PN_Q) 시퀀스에 긴 코드를 곱함으로써 발생한다. 멀티플라이어 (310) 의 출력값은 멀티플라이어 (314) 의 제 1 입력이 된다. 멀티플라이어 (318) 의 출력은 지연소자에 의해 수신된다. 이 지연소자는 입력을 반 칩만큼 지연시킨다. 지연된 신호는 서브트랙터 (314) 에 의해 수신된다. 서브트랙터 (314) 의 출력은 전송을 위해 베이스밴드 필터와 파일럿 이득 소자 (도시 않함) 로 보내진다

멀티플라이어 (328) 의 출력은 지연소자 (330) 으에 의해 수신된다. 이 지연소자도 입력을 반 칩만큼 지연시킨다. 지연된 신호는 합산기 (322) 의 제 2 입력이 된다. 합산기 (322) 의 제 1 입력은 멀티플라이어 (312) 의 출력이다. 합산기 (322) 의 출력은 전송을 위해 베이스밴드필터와 파일럿 이득소자 (도시않함) 에 의해 수신된다.

서플리멘털채널을 통해 전송되는 +1, 및 -1 값으로 구성된 트래픽 데이터는 멀티플라이어 (302) 의 제 1 입력이 된다. 멀티플라이어 (302) 의 제 2 입력은 반복하는 왈쉬시퀀스 (+1, -1) 이다. 상기한 바와 같이 왈쉬코드로 변조함으로써 이동국으로부터 전송되는 데이터 채널간의 간섭을 줄일 수 있다. 멀티플라이어 (302) 로부터 나온 데이터시퀀스는 이득소자 (304) 에 의해 수신된다. 이득소자 (304) 는 파일럿/제어 채널 증폭 정복에 의해 졀정된 값으로 신호를 증폭한다. 이득소자 (304) 의 출력은 합산기 (316) 의 제 1 입력이 된다. 이후 진행은 이미 기술한 바와 같다.

펀더멘털 채널로 전송되는 +1, 및 -1로 구성된 데이터는 멀티플라이어 (306) 의 제 1 입력이 된다. 멀티플라이어 (306) 의 제 2 입력은 반복하는 왈쉬 시퀀스 (+1, +1, -1, -1) 이다. 멀티플라이어 (306) 으로부터 나온 시퀀스는 이득소자 (308) 에 의해 수신된다. 이득소자 (308) 는 파일럿/제어 채널 증폭 정보에 의해 결정된 값으로 신호를 증폭한다. 이득소자 (308) 의 출력은 합산기 (316) 의 제 2 입력이 된다. 합산기 (316) 의 출력은 멀티플라이어 (312, 318) 의 입력이 된다. 이후의 진행은 이미 기술한 바와 같다.

도 9 는 본 발명의 실시예에서 필요로하는 필터링 작동과, 파일럿 및 제어데이터의 결합에서 얻어지는 추가적인 잇점을 도시하였다. 도 8 에 나타낸 바와 같이, 파일럿 데이터와 제어 채널 데이터는 멀티플렉서 (350) 에 의해 다중화된다. +1, 및 -1 값으로 구성된, 다중화된 데이터는 멀티플라이어 (352, 354) 의 제 1 입력이 된다. 멀티플라이어 (352) 의 제 2 입력은 멀티플라이어 (390) 에서 긴 코드와 짧은 PN 코드 (PN_I) 를 곱한 값이다. 멀티플라이어 (352) 의 출력은 유한 임펄스 응답 (FIR) 필터 (356)에 의해 수신된다. 바람직한 실시예에서, FIR (356) 은 당업계에 널리 알려진 48 탭 FIR 필터이다. 멀티플라이어 (354) 의 제 2 입력은, 멀티플라이어 (392) 에서 긴 코드와 짧은 PN 코드 (PN_Q) 를 곱한 값이다. FIR (356) 의 출력은 서브트랙터 (374) 의 입력이 된다. 서브트랙터 (374) 의 출력은 전송을 위해 업컨버터와 파일럿 이득 소자 (도시않됨) 에 의해 수신된다.

멀티플라이어 (354) 로부터의 출력은 유한 임펄스 응답 (FIR) 필터 (358) 에 의해 수신된다. 바람직한 실시예에서, FIR (356) 은 당업계에 널리 알려진 48 탭 FIR 필터이다. 파일럿 데이터와 전력 제어 데이터를 결합함으로써 두개의 FIR 필터가 제거된다는 것을 주목해야 한다. 두개의 FIR 필터를 제거함으로써 복잡성, 전력 소모, 칩 영역을 줄일 수 있다. FIR (358) 의 출력은 지연소자 (360) 으로 보내지며, 이 지연소자는 반 칩 동안 지연시킨다. 지연소자 (360) 의 출력은 합산기 (376) 으로 보내지며, 합산기 (376) 의 출력은 전송을 위해 업컨버터와 파일럿이득소자 (도시 않됨)에 의해 수신된다.

+1, 및 -1 값으로 구성된 서플리멘털 채널 트래픽 데이터는 멀티플라이어(362)의 제 1 입력이된다. 멀티플라이어(362)의 제2 입력은 반복하는 왈쉬 시퀀스(+1, -1)이다. 왈쉬 시퀀스는 채널 간의 간섭을 줄여준다. 멀티플라이어(362)의 출력은 멀티플라이어(364,366)의 제 1 입력이된다. 멀티플라이어(364)의 제2 입력은 멀티플라이어(392)가 제공하는 의사 잡음 시퀀스이고, 멀티플라이어(366)의 제2 입력은 멀티플라이어(390)이 제공하는 의사 잡음 시퀀스이다.

멀티플라이어(364)의 출력은 FIR/게인 소자(368)에 의해 수신된다. 이 소자는 신호를 필터링하고, 파일럿/제어 채널의 단위 이득에 대한 이득 계수에 따라 신호를 증폭한다. FIR/게인 소자(368)의 출력은 지연 소자에 의해 수신된다. 지연 소자는 신호를 반 칩 동안 지연시킨다. 지연된 신호는 서브트랙터(374)에 의해 수신된다. 이후 처리는 상기한 바와 같다.

멀티플라이어(366)의 출력은 FIR/게인 소자(370에 의해 수신된다. 이 소자는 신호를 필터링하고, 파일럿/제어 채널의 단위 이득에 대한 이득 계수에 따라 신호를 증폭한다. FIR/게인 소자(370)의 출력은 합산기(376)의 제2 입력이 된다. 이후 처리는 상기한 바와 같다.

+1, 및 -1 값으로 구성된 펀더멘털 트래픽 채널 데이터는 멀티플라이어(388)의 재1 입력이 된다. 멀티플라이어(388)의 제2 입력은 반복하는 왈쉬 시퀀스(+1,+1,-1,-1)이다. 멀티플라이어(388)의 출력은 멀티플라이어(378,384)의 제 1 입력이된다. 멀티플라이어(378)의 제 2 입력은 멀티플라이어(392)가 제공하는 의사잡음 시퀀스이고, 멀티플라이어(384)의 제 2 입력은 멀티플라이어(390)이 제공하는 의사잡음 시퀀스이다.

멀티플라이어(378)의 출력은 FIR/게인 소자(380)에 의해 수신된다. 이 소자는 신호를 필터링하고, 파일럿/제어 채널의 단위 이득에 대한 이득 계수에 따라 신호를 증폭한다. FIR/게인 소자(380)의 출력은 지연 소자에 의해 수신된다. 지연 소자는 신호를 반 칩 동안 지연시킨다. 지연된 신호는 서브트랙터(374)에 의해 수신된다. 이후 처리는 상기한 바와 같다.

멀티플라이어(384)의 출력은 FIR/게인 소자(386)에 의해 수신된다. 이 소자는 신호를 필터링하고, 파일럿/제어 채널의 단위 이득에 대한 이득 계수에 따라 신호를 증폭한다. FIR/게인 소자(386)의 출력은 합산기(376)의 제 3 입력이 된다. 이후 처리는 상기한 바와 같다.

도 10은 제어 데이터가 파일럿 신호와 다중화되어 있는 데이터 처리를 위한 수신기를 도시하고 있다. 데이터는 안테나에 의해 수신되어 다운컨버트되고, 필터링되고, 샘플링된다. 필터링된 데이터 샘플들은 지연소자(400,402)로 보내져, 반 칩만큼 지연된후 멀티플라이어(404,406)에 의해 수신된다. 멀티플라이어(404,406)의 제2 입력은 멀티플라이어(450)이 제공하는 의사 잡음 시퀀스이다. 멀티플라이어(450)은 긴 코드와 짧은 코드 PN_I를 곱하여 의사 잡음 시퀀스를 발생시킨다.

멀티플라이어(446,448)의 제 1 입력은 지연되지 않은 필터링된 샘플들이다. 멀티플라이어(446,448)의 제2 입력은 멀티플라이어(452)가 제공하는 의사 잡음 시퀀스이다. 멀티플라이어(452)은 긴 코드와 짧은 코드 PNq를 곱하여 의사 잡음 시퀀스를 발생시킨다. 멀티플라이어(404)의 출력은 합산기(408)의 제 1 입력이되며, 멀티플라이어(446)의 출력은 합산기(408)의 제2 입력이 된다. 멀티플라이어(406)의 출력은 서브트랙터(410)의 합산 입력이되고, 멀티플라이어(448)의 출력은 서브트랙터(410)의 감산 입력이된다.

합산기(408)의 출력은 파일럿 심볼 선택기(434)와 함께 지연소자(412)에 의해 수신된다. 파일럿 심볼 선택기(434)는 파일럿 신호와 제어 데이터를 분리한다. 분리된 파일럿 신호는 파일럿 필터(440)에서 필터링된후 멀티플라이어(442,444)에 의해 수신된다.

지연 소자(412)는 두 경로를 통해 온 데이터를 동기화한다. 즉, 지연 소자(412)는 파일럿 심볼 선택기(434)와 파일럿 필터(436)에서의 처리 지연과 같은 만큼 지연시킨다. 마찬가지로, 지연소자(414)도 데이터를 동기화하여 멀티플라이어(418,442)로 보낸다.

지연소자(412)의 출력은 멀티플라이어(416,444)의 제 1 입력이 된다. 멀티플라이어(416)의 제2 입력은 파일럿 필터(436)의 출력이다.

멀티플라이어(444)의 제2 입력은 파일럿 필터(440)의 출력이다. 지연소자(414)의 출력은 멀티플라이어(418,442)의 제 1 입력이 된다. 멀티플라이어(418)의 제2 입력은 파일럿 필터(436)의 출력이다. 멀티플라이어(442)의 제2 입력은 파일럿 필터(440)가 제공한다.

멀티플라이어(416)의 출력은 합산기(420)의 제 1 입력이 되고, 멀티플라이어(442)의 출력은 합산기(420)의 제 2 입력이 된다. 합산기(420)의 출력은 제어 심볼 선택기(424)에 의해 수신된다. 선택기(424)는 파일럿 채널 데이터로부터 제어 데이터를 분리하고 그 정보를 기지국이 전력제어할 수 있도록 제어 처리기(도시 않됨)에 보낸다.

멀티플라이어(418)의 출력은 서브트랙터(422)의 합산입력으로 제공된다. 멀티플라이어(444)의 출력은 서브트랙터(422)의 감산입력으로 제공된다. 서브트랙터(422)의 출력은 멀티플라이어(426)의 제1 입력에 제공되며 멀티플라이어(426)의 제 2 입력은 반복되는 왈쉬 시퀀스(+1, -1)이다. 멀티플라이어(426)의 출력은 합산기(428)에 제공되고 합산기(428)은 서플리멘털 채널 데이터를 제공하기 위해 입력 비트를 왈쉬 시퀀스 주기에 합한다. 서브트래터(422)의 출력은 멀티플라이어(430)의 제 1 입력에 제공된다. 멀티플라이어(430)의 출력은 합산기(432)에 제공되고 합산기(432)은 펀더멘털 채널 데이터를 제공하기 위해 입력 비트를 왈쉬 시퀀스 주기에 합한다.

Claims

무선 통신 시스템에 사용될 가입자 단말기 또는 다른 전송 장치로서:

정보 데이터의 복수의 정보 소스들;

정보 데이터를 코딩하는 인코더;

제어 데이터의 복수의 제어 소스들; 및

반송 신호상에 상기 코딩된 정보를 각각 다른 변조 코드로써 변조하고 상기 복수의 제어 소스들로부터의 제어 데이터를 결합하며, 상기 결합된 제어 데이터 및 상기 코딩된 정보 데이터를 전송하기 위하여 출력하는 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제어 데이터가 전력 제어 데이터와 파일럿 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자 단말기.
제 2 항에 있어서,

상기 변조기가 상기 전력 제어 데이터와 상기 파일럿 데이터를 다중화하는 것을 특징으로 하는 가입자 단말기.
제 3 항에 있어서,

상기 변조기가 연속 전송을 위하여 상기 제어 데이터를 결합시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 가입자 단말기.
제 4 항에 있어서,

변조기가 간헐적 전송을 위하여 상기 정보 데이터를 변조할 수 있는 것을 특징으로 하는 가입자 단말기.
제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 변조 코드가 왈쉬 코드인 것을 특징으로 하는 가입자 단말기.
제 6 항에 있어서,

상기 정보 소스들 중의 제 1 정보 소스로부터의 정보 데이터 변조에 이용되는 왈쉬 코드가 상기 정보 소스들 중의 제2 정보 소스로부터의 정보데이터를 변조하는데 이용되는 왈쉬 코드보다 긴 것을 특징으로 하는 가입자 단말기.
제 7 항에 있어서,

상기 정보 소스들 중의 제 1 정보 소스로부터의 정보 데이터를 변조하는데 이용되는 왈쉬 코드가 4개의 칩으로 이루어지고, 상기 정보 소스들 중의 제 2 정보 소스로부터의 정보 데이터를 변조하는데 이용되는 왈쉬 코드가 2개의 칩으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가입자 단말기.
제 1 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 변조기로부터의 데이터를 서로 결합하고, 또 반송신호상 전송을 위해 확산 코드를 결합하는 결합기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자 단말기
제 9 항에 있어서,

상기 확산되고, 결합되고, 변조된 데이터를 운반하는 상기 반송신호를 전송하기 위한 전송 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자 단말기.
제 1 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 정보 데이터를 로우 코드 레이트 에러 보정하고 시퀀스 반복할 수 있도록 인코더를 배열한 가입자 단말기.
무선 통신 시스템에 사용될 기지국 또는 다른 수신기로서,

반송신호를 수신하고, 각각의 다른 변조 코드에 의해 변조된 복수의 정보 소스들로부터의 인코딩된 정보 데이터와, 상기 인코딩된 정보 데이터와 결합되어 있있고 복수의제어 소스들로부터의 제어 데이터를 상기 반송신호로부터 분리하는 수신기;

상기 각각의 다른 변조 코드로부터 상기 인코딩된 정보 데이터 및 상기제어 데이터를 복조하는 복조기; 및

상기 인코딩된 정보 데이터를 디코딩하고, 상기제어 데이터를 복조하는 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 또는 다른 수신기.
무선 통신 시스템에서의 전송 방법으로서,

복수의 정보 데이터를 얻는 단계;

상기 정보 데이터를 코딩하는 단계;

복수의 제어 데이터를 얻는 단계;

반송신호 상에 실어 전송하기 위하여 각각 다른 변조 코드로 코딩된 정보 데이터를 변조하는 단계;

상기 복수의 소스로부터의 상기 제어 데이터를 결합하는 단계; 및

상기 코딩된 정보 데이터와, 상기 결합된 제어 데이터를 전송을 위하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
한 세트의 가입자 단말기와 통신하는 기지국에 제어 데이터와 파일럿 데이터를 전송하는, 상기 한 세트의 가입자 단말기 중의 제 1 가입자 단말기가 전송을 위해 변조된 데이터를 발생시키는 방법으로서,

상기 제어 데이터와 상기 파일럿 데이터를 결합하는 단계; 및

상기 결합된 제어 데이터 및 파일럿 데이터를 단일 채널 변조 형식에 따라 변조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.