KR20010024885A - 복수의 확산코드를 선택함으로써 다중-속도 데이터 전송을촉진하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

확산코드의 부분집합(n)(214)이 전송될 소스 디지털 정보의 제1 비트 집합에 기초하여 동적으로 선택되는 확산코드의 집합(N)(210)을 이용하여 다중 속도 데이터 전송을 촉진하는 통신 시스템. 확산코드의 부분집합(214)은 동시에 전송되고 소스 디지털 정보의 제2 비트 집합의 코딩을 위하여 이용된다. 수신기는 상관된 신호의 생성을 위하여 수신된 확산 스펙트럼 신호(302)와 함께 각 확산코드 집합을 상관시키는 상관기(306-309)를 구비한다. 코드 부분집합 추정회로(312)는 각 상관기(306-309)에 결합되어 각 상관신호의 크기를 결정한다. 코드 부분집합 추정회로(312)는 모든 상관신호의 크기에 기초하여 확산코드의 집합으로부터 확산코드의 부분집합을 선택하고 인코딩된 수신 데이터를 인코딩하기 위하여 코드 부분집합의 극성을 결정한다.

Description

복수의 확산코드를 선택함으로써 다중-속도 데이터 전송을 촉진하는 방법 및 장치{A METHOD AND APPARATUS FOR FACILITATING MULTI-RATE DATA TRANSMISSION BY SELECTING A PLURALITY OF SPREADING CODES}

통신 시스템은 다양한 형태를 취한다. 일반적으로 통신 시스템은 어느 한 지점에 위치한 송신지로부터 다소 멀리있는 다른 지점에 위치한 사용자 목적지로 정보를 포함하고 있는 신호를 전송하는 것을 목적으로 한다. 통신 시스템은 일반적으로 송신기, 채널 및 수신기의 3가지 기본 구성요소를 포함한다. 송신기는 메시지 신호를 채널을 통하여 전송하기에 적합한 형태로 처리하는 기능을 수행한다. 메시지 신호의 이러한 처리는 변조라고 불리워진다. 채널의 기능은 송신기 출력과 수신기 입력간의 물리적 접속을 제공하는 것이다. 수신기의 기능은 수신된 신호를 처리하여 본래의 메시지 신호의 추정을 제공하는 것이다. 수신된 신호의 이러한 처리는 복조라고 불리워진다.

통신 채널을 통하여 메시지 신호를 전송하기 위하여 아날로그 및 디지털 전송 방법이 사용된다. 디지털 방법의 사용은 아날로그 방법에 비하여 채널 잡음과 간섭에 대한 향상된 면역, 시스템의 손쉬운 조작, 다른 종류의 메시지 신호를 전송하기 위한 공통의 포맷, 및 암호화와 증대된 용량의 사용을 통한 통신 보완 향상 을 포함하는 기능상의 장점을 지니고 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.

할당된 채널 대역폭을 갖는 통신 채널을 통하여 메시지 신호(아날로그 또는 디지털 형태)를 전송하려면, 메시지 신호는 그 채널을 통한 효율적인 전송에 적합한 형태로 조정되어야 한다. 메시지 신호의 변형은 변조라고 불리우는 프로세스에 의해서 달성된다. 이 프로세스는 변조파 스펙트럼을 상기 할당된 채널 대역폭에 일치시키는 방식으로 메시지 신호에 따른 반송파의 몇몇 파라미터를 변경하는 과정을 포함한다. 반송파의 파라미터 중 변경될 수 있는 파라미터는 진폭, 주파수, 및/또는 위상 등을 포함한다. 이에 따라서, 수신기는 채널을 통한 전파후 저하된 버젼의 전송신호부터 본래의 신호를 재생성할 것을 요구받는다. 이러한 재생성은 송신기에서 사용된 변조과정의 역과정인 복조라고 알려진 프로세스를 이용하여 수행된다.

확산 스펙트럼 시스템(spread spectrum system)은 다른 것을 중에서도, 재밍(jamming)에 대한 강인성(robustness), 우수한 인터페이스와 복수경로 거부(multipath rejection), 및 도청자로부터 원천적으로 통신을 제공한다. 확산 스펙트럼 시스템에서는 전송된 신호가 통신 채널내의 넓은 주파수 대역에 확산되는 변조 기술이 이용된다. 이러한 주파수 밴드는 송신될 정보를 전송하기 위하여 요구되는 최소의 대역폭보다 훨씬 넓다. 예를 들어, 음성신호는 정확히 정보 자체의 대역폭의 2배인 대역폭에서 진폭 변조를 이용하여 송신될 수 있다. 낮은 편차 주파수 변조 또는 단일 사이드 밴드 AM과 같은 다른 형태의 변조들도 정보 자체의 대역폭내에서 정보가 전송되는 것을 허용한다. 그러나 확산 스펙트럼 시스템에서는 전송될 신호의 변조가 단지 수 킬로헤르츠의 대역폭을 갖는 기저대역 신호(예를 들어 음성 채널)를 취한 후, 전송될 신호를 메가헤르츠 넓이의 주파수 대역로 분산시키는 과정을 포함하고 있다. 이 과정은 송신될 정보 및 광대역 인코딩 신호(보통 확산코드로 알려진)로 전송될 신호를 변조하여 수행된다.

따라서, 확산 스펙트럼 시스템은 두 가지 특성을 갖게 된다: (1) 전송 대역폭은 송신되는 정보의 대역폭이나 속도보다 커야만 하며 (2) 송신되는 정보외의 다른 기능들은 결과적으로 변조된 채널 대역폭을 결정하기 위해 채택된다.

확산 스펙트럼 통신의 핵심은 신호 대역폭의 확장, 확장된 신호의 전송 및 수신된 확산 스펙트럼을 본래 정보 대역폭으로 재사상(remapping)함으로써 소망하는 신호를 복구하는 것을 포함한다. 더 나아가, 이러한 일련의 대역폭 교환을 수행하는 프로세스에서, 확산 스펙트럼 기술의 목적은 잡음 신호 환경에서 시스템이 신뢰성있는 정보를 전달하도록 허용하는 것이다.

디지털 통신 시스템에서 음성과 같은 사용자 정보는 이진 정보 심볼의 시퀀스로 인코딩 된다. 이러한 인코딩은 변조에 편리하며 잠재적으로 저하되는 통신 채널에 전송시 쉽게 에러정정 코딩될 수 있다. 이러한 이진 정보는 "다이렉트 시퀀스(direct sequence)" 확산 스펙트럼 변조를 이용한 전송에 특히 적용하기 쉽다. 다이렉트 시퀀스에 의하면, 비트 속도가 정보 신호 자체보다 훨씬 높은 확산코드에 의해서 디지털 정보가 확산된다. 이러한 확산은 다른 다양한 방법을 이용하여 이루어질 수 있지만, 가장 많이 이용되는 방법은 확산코드의 비트 시퀀스에 정보의 각 비트(보통 적절한 에러 정정 코딩을 거친 후)를 모듈러-2 가산하는 것이다. 이런 과정을 통하여 확산 프로세스에 대해 요구되듯이, 전송될 각 코딩된 정보 비트에 대한 많은 비트가 생성된다.

다이렉트 시퀀스 확산 스펙트럼 통신 시스템은 사용자 신호를 확산시키기 위해 사용된 확산코드를 수신기가 인식할 수 있다는 점에서 장점을 갖게 된다. 당업계에 공지된 바와 같이, 수신 신호에 대한 적절한 동기화 후, 수신기는 확산 시퀀스의 복사본(replica)을 이용하여 광 대역폭 확산신호를 디코딩할 수 있다. 확산 스펙트럼 통신 시스템의 또다른 장점은 다중접속 기능을 제공할 수 있다는 것이다. 특히, 셀룰러 전화 통신 시스템은 동일한 통신 채널 상에서 많은 원격 유닛과의 통신 특징을 통합하기 위하여 설계되었다.

다이렉트 시퀀스 확산 스펙트럼에 의하여 구현된 다중 접속 확산 스펙트럼 통신 시스템의 일 형태는 코드분할 다중접속(CDMA) 통신 시스템이다. CDMA 통신 시스템에서는, 각 전송 신호를 고유의 사용자 확산코드에 의해 통신 채널의 주파수 대역에 확산시켜 두 통신 유닛간의 통신이 이루어진다. 그 결과 전송된 신호는 통신 채널과 같은 주파수 대역에 있게 되며, 할당되는 고유의 사용자 확산코드에 의해서만 구별된다. 특정 전송 신호는 통신 채널로부터 추출될 특정 전송 신호와 연관된 사용자 확산코드와 통신 채널내의 신호의 합산 신호를 디스프레딩(despreading)하여 통신 채널로부터 복원된다. 동일한 채널에 존재하는 다른 모든 신호의 합산에 의하여 발생되는 간섭현상을 줄이기 위하여 특별히 맞추어진 확산코드가 이용될 수 있다. 직교 코드(orthogonal code)가 보통 이러한 목적으로 이용되며, 이중에서도 월시(Walsh) 코드가 가장 일반적으로 사용된다.

즉시 양수인에게 양도되어 참조되는 미국 특허 5,515,396호에서 나타난 바와 같은 일 형태의 확산 스펙트럼 송신기는 한번에 오직 하나의 확산코드만을 전송하나 통상의 송신기보다 고속으로로 데이터를 전송하기 위하여 복수의 직교 확산코드로부터 전송할 코드를 선택하는 이중-직교 다중-속도(bi-orthogonal multi-rate) 송신기 형태를 나타낸다. 그러나 고정된 대역폭 스펙트럼을 사용하는 경우 그러한 종류의 시스템은 너무 많은 코드를 사용하여 여러 사용자가 각각 여덟개의 확산코드를 사용하는 상황과 같은 경우 다수의 사용자에게 할당할 충분한 확산코드를 준비할 수 없다. 지수적으로 증가하는 수의 채널들은 기본 전송속도 배수를 증가시키기 위하여 전용되어야 한다. 많은 수의 직교 파형에 의해, 수신기 복잡도는 제한적이 된다. 예를 들어, 선택된 코드의 극성이나 부호를 결정하기 위하여 마이너스 비트와 플러스 비트를 조작하는 속도 승산기(rate multiplier)와 같은 몇몇 정보 비트와 함께 사용될 단일 확산코드를 선택하는 이중 직교 기술은 속도 승산기가 증가함에 따라 지수적으로 상승하는 확산코드를 사용한다. 예를 들어 기본 속도 R 및 승산 속도 MR에 대하여,개의 코드가 요구된다(여기서, M은 속도 승수). 비록 이중-직교 다중-속도 코딩(bi-orthogonal multi-rate coding) 방법이 한번에 하나의 코드를 전송함으로 인하여 피크 대 평균 전력 비율(데시벨 단위)이 사실상 0이라는 장점을 제공한다해도, 많은 통신 시스템에 대한 트래픽 요구의 증대는 제한된 수의 확산코드의 보다 효율적인 사용을 제공할 수 있는 시스템을 요구한다.

종종 "코드 합산 기술(sum of codes technique)"이라고 불리우는 또 다른 형태의 확산 스펙트럼 다중 속도 코딩 기술은 다중 속도 전송을 허용하는 두 확산코드의 선형 합(linear sum)을 동시에 전송함으로써 표준 속도의 2배 속도를 생성하는 것을 허용한다. 이 기술은 보통 이중 직교 기술보다 우수하게 확산코드를 이용한다. 그러나 보다 높으면서 보다 가변적인 전력 증폭기 피크 대 평균 레벨이 요구되며 이로 인하여 송신기 및 이에 관련된 수신기 모두의 비용과 복잡도가 증가한다. 일반적으로, 코드 합산 기술은 주어진 속도의 각 정수배에 대해서 새로운 확산코드를 가산함으로써 속도를 증가시킨다. 이러한 접근법의 단점은 각 코드가 가산됨에 따라 전송 신호의 피크 대 평균 전력 비율이 악화된다는 것이다.

따라서 이러한 대안적 접근법의 성능을 유지하거나 성능을 증대시키면서 상기 문제점을 실질적으로 극복할 수 있는 확산 스펙트럼 통신 시스템용 다중 속도 통신 시스템이 필요하다.

본 발명은 일반적으로 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 다중 확산코드를 이러한 통신 시스템에 이용하는 것에 관한 것이다.

도 1.1은 종래의 확산 스펙트럼 송신기를 일반적으로 도시한 블럭도.

도 1.2는 종래의 확산 스펙트럼 송신기의 다른 형태를 일반적으로 도시한 블럭도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중-속도 데이터 송신기의 블럭도.

도 3은 본 발명에 따른 확산 스펙트럼 수신기의 일 실시예의 블럭도.

통신 시스템은 전송될 소스 디지털 정보의 제1 비트 집합에 기초하여 확산코드의 부분집합(n)이 동적으로 선택되는 확산코드 집합(N)을 이용하여 다중 속도 데이터 전송을 돕는다. 확산코드의 부분집합은 동시에 전송되며 소스 디지털 정보로부터의 제2 비트 집합을 코딩하기 위하여 이용된다. 전통적인 코드 변조 합산 기술과 대조적으로, 코드의 부분집합이 동시전송을 위하여 동적으로 선택되어 보다 큰 확산코드 집합의 2개 코드 또는 3개 코드와 같은 코드의 부분집합이 임의의 시간에 사용된다. 이에 따라, 제안된 시스템은 전송 신호의 피크 대 평균 전력 비율(PAV)을 소정의 적합한 레벨로 유지하는 동시에 다중 접속 확산 스펙트럼 통신 스펙트럼내 데이터의 다중 속도 전송을 기본 속도 R의 정수배 증가로 허용한다. 집합에서 선택되지 않은 기타 코드 조합은 동기 및 제어 정보의 전송에 이용될 수 있다. 확산코드의 부분집합이 2개 코드 또는 3개 코드인 경우, 사용된 코드의 수와 속도 승산기 간에 선형 관계가 유지되는데, 이것은 속도 승산기 기능에 따라 코드의 수가 지수적으로 증가하는 이중-직교 변조 기술과 충분히 대비되는 것이다. 적은 숫자의 코드가 사용되므로 수신기는 전통적인 이중-직교 변조 통신 시스템이 요구하는 것보다 줄어든 수의 상관기(correlator)를 사용한다. 속도 승산기의 증가와 함께 비트 에러 확률은 향상될 수 있으므로, 기본 속도(R)의 큰배수, 대략 기본 속도의 5배 또는 그 이상, 인 경우 제안 시스템의 비트 에러 확률은 종래의 코드 합산 변조 기술에 비하여 향상된다.

도 1.1은 종래 송신기의 두 배 속도로 사용자 데이터를 전송하는 종래의 이중-직교 타입 확산 스펙트럼 송신기를 보인다. 칩 속도, 진폭, 스펙트럼 등의 측면에서 최종적으로 전송되는 신호의 특성은 종래의 기술과 동일하다. 계속 설명하면, 사용자 1 데이터 비트(101)는 종래의 송신기에서와 같이 코딩 및 인터리빙(interleaving)을 제공하는 에러 정정 코더/인터리버(127)에 입력된다. 사용자 1 데이터비트(101)는 기본 속도 R의 두 배 속도이다. 에러 정정 코더/인터리버(127)에서 나오는 결과 비트(102)는 따라서 기본 속도 R에서 전송된 비트의 두 배 속도이다. 에러 정정 코더/인터리버(127)에서 출력된 비트(102)는 쉬프트 레지스터(124)에 의하여 두 비트 워드로 나누어지며 각 비트는 B1과 B2로 표시된다. 이들 두 비트의 상태는 멀티플렉서(103)의 사용을 통하여 전송되는 특정 월시 코드 및 위상을 결정할 것이다. 데이터 속도를 두 배로 전송한다는 것은 제1 월시 코드와 함께 제2 월시 코드의 사용을 요구한다.

4 대 1 멀티플렉서(103)는 제1 월시 코드, 제1 월시 코드의 위상역전(phase inversion), 제2 월시 코드, 및 제2 월시 코드의 위상역전을 입력으로 갖는다. 전송된 특정 월시 코드 정보는 쉬프트 레지스터(124)의 내용인 B1, B2에 의하여 선택된다. 쉬프트 레지스터(124)에 의하여 저장된 각 두 비트에 대해서, 단일 64비트 월시 코드/위상 선택이 이루어진다. 이 방법은 확산코드 칩 속도의 증가를 요구하지 않는다.

표 1은 특정 월시 코드가 선택되는 방법을 보이고 있다. B1과 B2는 0 또는 1의 값을 가질 수 있다.

그러므로 B1과 B2에 대해서는 4가지 가능한 상태가 존재한다. 차트는 월시 코드/위상중 하나를 선택하기 위해서 이러한 상태가 이용되는 방법을 보이고 있다.

송신기(100)은 부수적인 전송 하드웨어의 실질적인 중복없이 더 높은 정보 속도(예를 들어 2배)로 전송하기 위하여 다중 확산코드(월시 코드)를 이용하는 것을 허용한다. 단일 송신기 체인이 유지되는 동안 더 높은 정보 속도를 수용하기 위하여 다중 월시 코드 중 한 코드가 이용된다. 그러나, 데이터 속도가 증가되고 부가적인 코드가 요구됨에 따라 한번에 하나의 코드만 전송되므로, 요구되는 코드의 지수적 증가가 필요하다. 더 나아가 이러한 종래의 시스템에서 사용되는 대응 수신기는 추가적인 사용자들이 시스템에 부가됨에 따라서 각각 지수적으로 추가되는 코드에 대하여 상관기를 요구하므로 많은 수의 상관기를 요구한다.

도 1.2는 종래의 코드 합산(다중코드) 송신기(130)의 예를 보인다. 사용자 데이터(132)는 최초 확산코드(134)와 함께 확산되며 승산기(136)를 통하여 인코딩된 신호의 극성을 결정하기 위해 사용된다. 추가 속도가 요구됨에 따라 추가적인 확산코드가 더하여진다. 그러므로 2배속 송신기의 경우, 2개의 확산코드 C1과 C2가 한 사용자에 대해 2개의 데이터 스트림을 확산할 목적으로 이용된다. 3배속 송신기의 경우, 같은 목적으로 3개의 코드가 이용된다. 대응 승산기(138)가 각 코드에 대해 이용된다. 합산기(140)는 변조기(141)로 건네어진 인코딩된 신호를 결합하며, 결합신호는 변조되며 전력 증폭기(142)로부터의 선형 합산된 다중 코드 신호로서 동시에 전송된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 속도 송신기(200)의 블럭도를 보이고 있다. 공지된 바와 같이 에러 정정 코더/인터리버(202)는 소스 디지털 정보(204)를 인코딩한다. 에러 정정 코더/인터리버(202)는 쉬프트 레지스터(208)에 제1 비트 집합 D3 및 D4를 출력한다. 본 실시예에서 제1 비트 집합도 또한 쉬프트 레지스터(206)에 전달된다. 비트 집합 D1, D2는 쉬프트 레지스터(206)에 의하여 선택되거나 또는 별도의 처리 유닛에 의하여 다른 메모리 디바이스에 보내어질 수 있다. 당업자라면 쉬프트 레지스터(206 및 208)는 동일한 쉬프트 레지스터일 수 있으며 또는 다른 적합한 기억 소자가 될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 확산코드 C1, C2, C3 및 C4의 집합(210)은 송신기(200)에 저장되거나 또는 RF 통신을 통하여 송신기(200)와 동적으로 통신된다. 확산코드 C1-C4의 집합(210)은 서로 직교인 것이 바람직하며, 다른 코드가 사용되어도 좋지만 월시 코드이다. 4 대 2 멀티플렉서와 같은 선택기(212)는 비트 집합 D1과 D2의 확산(코딩)에 사용하기 위하여 확산코드의 완전집합(210)으로부터 C1과 C3과 같은 2개 확산코드의 부분집합(214)를 선택한다. 확산코드 집합은 요구되는 속도를 촉진하기 위한 임의의 적합한 숫자()가 될 수 있다.

확산코드 C1과 C3의 부분집합(214)는 승산기(216a 및 216b)의 입력으로 작용한다. 승산기(216a 및 216b)는 도시된 바와 같이 입력 데이터 비트 D1과 D2를 각각 수신한다. 결합기(218)은 승산기(216a 및 216b)의 출력을 결합하여 수신기로 전송될 결합된 다중 확산코드 출력 신호를 형성한다. PN 확산기(220)는 공지된 바와 같이 월시 코딩된 데이터의 파장을 바꾸는(scrambling) 기능을 제공한다. PN 확산기(220)에 의하여 파장이 바뀌어진 후, 결합기(218)로부터의 인코딩된 소스 디지털 정보는 공지된 바와 같이 변조기(222)에 의하여 변조되고, 전력 증폭기(224)에 의하여 증폭된 후 소스 디지털 정보(204)의 전송을 완료하기 위하여 안테나(226)로부터 발산된다.

결합기(218)는 다중 속도 데이터 전송을 촉진하기 위해 다중 확산코드의 동시 전송을 허용하기 위하여 확산코드(214)의 부분집합의 전송을 결합한다. 결합기(218)로부터의 인코딩된 출력신호는 D1과 D2의 제2 비트 집합의 함수로서 결정되는 극성 정보를 갖는 적어도 2개의 확산코드 부분집합 형태의 인코딩된 소스 디지털 정보이다. D3와 D4의 제1 비트 집합은 확산코드 집합(210)으로부터 확산코드의 부분집합(214)를 동적으로 선택하기 위해 사용되기 때문에 부분집합 확산코드 선택비트를 나타낸다. 쉬프트 레지스터의 내용은 코드의 집합으로부터 어떤 코드가 선택될 것인지 결정한다. 다른 데이터의 이동에 따라, 코드 부분집합의 다른 조합이 사용된다. 제2 비트 집합은 전송될 코딩된 정보의 극성을 결정하기 위해 그들 값이 이용되므로 극성 선택 데이터를 나타낸다. 쉬프트 레지스터(206 및 208)는 부호기(202)로부터 인코딩된 데이터 비트 블럭을 캡처한다. 제2 데이트 비트 집합 D1과 D2는 확산코드(214)의 함수로서 승산기(216a 및 216b)를 통하여 확산된다(코딩된다). 도시된 바와 같이, 동시에 전송된 확산코드의 부분집합은 전송하기 이전에 변조된다. 공지된 바와 같이 변조기(222)는 선형 결합된 인코딩된 신호상에서 위상 변조를 수행한다. 동일한 통신 속도를 얻기 위하여 보다 적은 코드가 선형 결합되므로(예를 들면 표3 참조), 코드의 부분집합을 이용하면 전력 증폭기(224)(및 대응 수신기)는 종래의 코드 합산 타입의 송신기보다 동일한 속도에 대하여 낮은 피크 대 평균 전력 변동을 갖게 된다.

아래의 표 2는 제1 데이터 비트 집합 D3와 D4에 기반한 확산코드 부분집합 선택의 예를 보이고 있다.

예를 들어, 확산코드 중 하나가 기본 속도 R로 전송하기 위하여 사용될 수 있다면, 이 기본 속도의 정수배는 이용가능한 N개의 코드로부터 n개의 코드를 선택함으로서 획득된다. 이 코드 선택작업은 명시해야할비트를 요구하며, 여기서는 브래킷 내의 양을 초과하지 않는 최대 정수를 의미한다. n개의 선택된 코드의 선형 조합- 여기서, n개의 추가 비트가 선형 결합에서 각 코드의 기호를 결정하기 위하여 사용됨 -은 총합 M = K +n 비트 또는 MR의 속도로 보내진다.

도 3은 본 발명에 따른 확산 스펙트럼 수신기의 일 실시예를 보이고 있다. 수신기(300)는 도 2의 송신기(200)에 의하여 전송된 인코딩된 신호를 수신한다. 수신된 인코딩된(확산 스펙트럼) 신호는 확산코드 집합으로부터 동시에 전송된 확산코드의 부분집합에 기초하여 인코딩된 전송비트의 스트림이다. 수신기(300)는 PN 블럭(303)의 수신기 복조기(도시되지 않음)에서 수신된 정보에 대하여 일반적인 PN 상관을 시행한다. 원본 데이터를 인코딩하기 위하여 송신기에 의하여 이용되는 코드 부분집합(214)의 결정을 돕기 위해 수신된 인코딩된 신호를 동시에 상관시키는 상관기 회로(305)에 코드 집합(210)의 모든 코드를 인가하기 위해서 PN 블럭(303)으로부터의 출력이 나뉘어진다. 상관기 회로(305)는 표준 월시 상관기(306-309)를 포함하고 있다. 확산코드 집합(210)의 각 확산코드에 대하여 대응 월시 상관기가 존재한다. 도 2의 송신기(200)가 단일 사용자의 정보를 전송하기 위하여 월시 코드의 동시 집합을 이용하며, 원본 데이터를 인코딩하기 위하여 사용된 코드의 부분집합이 어느 것인지 검출하여 수신기가 차이나는 부분집합 조합을 조정할 것이 요구되므로 각 월시 코드당 단일 상관기가 사용된다. 비록 독립된 상관기로서 도시되긴 하였지만, 상관기 회로(305)는 코드 집합(210)의 모든 코드를 수신하는 하나의 상관기이거나 또는 요구되는 다른 적합한 조합일 수 있다.

상관기(306-309)에 의한 월시 상관 해제(Walsh decorrelation) 후, 각 상관기의 출력은 코드 부분집합 추정회로(312)에 의하여 검사된다. 코드 부분집합 추정회로(312)는 원본 데이터를 인코딩하기 위하여 송신기(200)에 의하여 사용된 코드 부분집합을 선택할 목적으로, 월시 상관기(306-309)의 아날로그(또는 디지털) 양극(bi-polar) 출력을 검사하여, 가장 큰 에너지(절대값)를 갖는 부분집합 n을 결정한다. 수신기(300)는 상관기(306-309)로부터의 코드중 얼마나 많은 코드가 코드 부분집합으로 선택될 필요가 있는지 알기 위하여 RF 통신으로부터의 데이터나 사전 프로그램된 데이터, 코드 부분집합의 코드의 갯수(예를 들어 2, 3...)를 사전에 획득한다. 코드 부분집합 추정회로(312)는 또한 상관된 신호의 극성을 평가하고 그 다음 각 신호의 위상을 결정한다. 코드 부분집합 극성의 결정은 공지된 바와 같이 인코딩된 수신 데이터를 디코딩하기 위해 이용된다. 이 정보는 추후의 처리를 위하여 병렬 대 직렬 변환기(315)로 전달된다.

따라서, 각 상관기(306-309)는 상관된 신호를 생성하기 위하여 수신된 확산 스펙트럼 신호(302)를 각 확산코드 집합의 한 확산코드와 상관시킨다. 확산코드 집합은 수신기의 메모리(310)에 저장된다. 송신기(200)에 의하여 전송되어 수신된 확산 스펙트럼 신호(302)는 확산코드 집합(210)의 확산코드중 동시에 전송된 부분집합(214)에 기반한 복수의 전송된 비트를 포함하고 있다. 코드 부분집합 추정회로(312)는 각 상관기(306-309)에 결합되고 각 상관기(306-309)로부터의 결과적인 상관신호 각각의 극성 및 크기를 결정한다. 또한, 코드 부분집합 추정회로(312)는 코드 집합내의 어느 코드가 확산코드의 부분집합으로서 송신기에 의하여 사용되었는지 결정하기 위해 모든 상관신호의 크기에 기초하여 확산코드의 집합으로부터 확산코드 부분집합을 선택한다. 병렬 대 직렬 변환기(315)는 확산코드의 선택된 부분집합 및 그들의 부호에 기초하여 복수의 전송된 비트를 식별하고 디코딩된 원본 소스 데이터 비트를 출력한다. 상관기(306-309)와 코드 부분집합 결정기(312)가 바람직하게는 적합하게 프로그램된 디지털 신호 처리기로서 구현된다.

공지된 바와 같이 상기 설명된 기술에 대하여 동기화 기술이 적절히 추가될 필요가 있을 것이라고 이해되고 있다. 특히 수신기(300)는 특정 월시 코드 부분집합 및 위상의 선택을 위하여 쉬프트 레지스터에 의해 제1 비트 집합 및 제2 비트 집합이 어떻게 블럭화되었는지 인식될 수 있어야 한다. 다시 말해, 수신기는 표 2의 정보에 대하여 인식하고 있어야 한다.

종래의 기술, 코드 합산 및 이중-직교 시스템을 사용할 경우 다양한 속도에 의해서 요구되는 코드수의 비교가 구성된 모델에 기초하여 추정된 피크 대 평균 전력 비율과 함께 아래의 표 3에 나타나 있다. "N 코드 중 n 선택" 열의 윗첨자 "a"는 코드 집합으로부터 2개의 N 코드가 선택되었다는 것을 나타내며, "N 코드 중 n 선택" 열의 윗첨자 "b"는 코드 집합으로부터 3개의 N코드가 선택되었다는 것을 나타낸다. 예를 들어 5R의 속도에 대하여, 만약 집합(N)에 다섯개의 코드가 있다면 다섯개의 코드중 두개의 코드가 코드 부분집합으로 사용된다. 만약 집합(N)에 네개의 코드가 있다면 세개의 코드가 코드 부분집합으로 사용된다.

소스 디지털 정보를 두개의 분리된 그룹이나 비트 블럭으로 나누고 동시 전송을 위하여 확산코드 집합으로부터 확산코드 부분집합을 선택함으로써, 확산코드의 부분집합만을 동시에 전송하게 되기 때문에 상기 설명된 시스템은 종래의 코드합산 송수신기 보다 고속 승산기에 대하여 낮은 피크 대 평균 전력 비율을 유지할 수 있다. 더 나아가 제안된 시스템은 비교할만한 증가(comparable increases)와 데이터 전송에 대해서 종래의 이중-직교 통신 시스템보다 적은 수의 확산코드를 이용한다.

본 발명의 다양한 변형 및 변경의 구현은 당업자에게 명백한 것이 될 것이며, 본 발명이 상술된 특정 실시예에 제한되지는 않는다는 것이 이해되어야만 한다. 예를 들어, 멀티플렉서는 룩업 테이블 및 비트 집합 D3와 D4의 값에 기초하여 해당하는 확산코드를 탐색하는 처리유닛으로 대체될 수 있다. 또한, 집합에서 보다 많은 확산코드가 사용되는 경우 쉬프트 레지스터는 좀더 커질 수 있다. 따라서, 이상 설명되고 이하 청구되는 원리들하의 기본 사상 및 범위내에 있는 모든 변형, 변경, 또는 등가물은 본 발명에 의해 커버된다는 것이 고려되어야 한다.

Claims (10)

1. 확산 스펙트럼 송신기내에 소스 디지털 정보를 확산시키기 위한 복수의 확산코드를 선택함으로써 다중 속도 데이터 전송을 촉진하는 방법에 있어서,

   전송될 소스 디지털 정보로부터 제1 비트 집합을 선택하는 단계; 및

   상기 제1 비트 집합에 기초하여, 소스 디지털 정보로부터 제2 비트 집합을 확산하기 위해 확산코드의 집합으로부터 적어도 2개의 확산코드 부분집합을 선택하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 속도 데이터 전송 촉진 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 확산코드 집합은 상호 직교하는 것을 특징으로 하는 다중 속도 데이터 전송 촉진 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 비트 집합은 확산코드 선택 비트의 부분집합을 나타내고, 상기 제2 비트 집합은 극성 선택 데이터를 나타내는 것을 특징으로 하는 다중 속도 데이터 전송 촉진 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 확산코드 집합은 월시(Walsh) 코드인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 촉진 방법.
5. 확산 스펙트럼 송신기에 있어서,

   전송될 디지털 정보의 소스로부터 제1 비트 집합 선택하기 위한 수단; 및

   상기 제1 비트 집합 선택 수단에 결합되어, 상기 제1 비트 집합에 기초하여 소스 디지털 정보로부터 제2 비트 집합을 확산하기 위해 확산코드 집합으로부터 적어도 2개의 확산코드 부분집합을 선택하기 위한 수단

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 송신기.
6. 제5항에 있어서, 상기 확산코드 집합은 상호 직교하는 것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 송신기.
7. 확산 스펙트럼 송신기에 있어서,

   전송될 디지털 정보 소스로부터 제1 비트 집합을 선택하기 위한 수단;

   상기 선택 수단에 결합되어, 복수의 소스 데이터 비트의 인코딩된 데이터 비트 블럭을 획득하기 위한 수단;

   상기 획득 수단에 결합되어, 상기 블럭으로부터의 2개의 인코딩된 데이터 비트에 기초하여 조합 전송을 위해 확산코드 집합으로부터 적어도 2개의 확산코드의 부분집합을 선택하기 위한 수단; 및

   상기 적어도 2개의 확산코드 부분집합 선택 수단에 결합되어, 상기 인코딩된 데이터 비트 블럭으로부터의 다른 인코딩된 데이터 비트를 코딩하기 위해 상기 선택된 확산코드 부분집합을 채택하는 수단

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 송신기.
8. 제7항에 있어서, 상기 확산코드 집합은 월시 코드인 것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 송신기.
9. 확산코드 수신기에 있어서,

   복수의 상관된 신호를 생성하기 위하여 수신된 확산 스펙트럼 신호- 상기 수신된 확산 스펙트럼 신호는 확산코드 집합으로부터 동시에 전송된 확산코드 부분집합에 기초한 복수의 전송된 비트를 포함하고 있음 -를 코드 집합내의 모든 코드와 상관시키기 위한 수단; 및

   상기 상관 수단에 결합되어, 상기 수신된 확산 스펙트럼 신호의 디코딩을 촉진하기 위하여 복수의 상관된 신호의 크기를 결정하고, 상기 크기 결정에 기초하여 확산코드 집합으로부터 확산코드 부분집합을 선택하기 위한 수단

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 수신기.
10. 수신된 확산 스펙트럼 신호내에 포함된 복수의 전송비트를 식별하기 위한 복수의 확산코드를 선택함으로써 다중 속도 데이터 통신을 촉진하는 방법에 있어서,

    확산코드 집합의 제1 확산코드를 확산코드 집합으로부터 동시에 전송된 확산코드의 부분집합에 기초한 복수의 전송비트를 포함하는 수신 확산 스펙트럼 신호와 상관시키는 단계;

    제2 상관된 신호를 생성하기 위해, 확산코드 집합의 제2 확산코드를 확산코드 집합으로부터 동시에 전송된 코드의 부분집합에 기초한 수신 확산 스펙트럼 신호와 상관시키는 단계; 및

    상기 제1 상관된 신호 및 제2 상관된 신호의 크기- 상기 크기는 수신된 확산 스펙트럼 신호로부터 데이터 비트를 식별하기 위해 사용되고, 확산코드 집합으로부터 확산코드의 부분집합을 선택하기 위한 것임 -를 결정하는 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 속도 데이터 통신 촉진 방법.