KR20010032961A - 다중 채널 통신 시스템을 위한 스펙트럼 확산 다중 경로복조기 - Google Patents
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Abstract
똑같은 RF 대역위에 수신된 다중 신호를 위한 디지털 수신 처리 수행을 위한 시스템과 방법이 쓰여졌다. 본 발명의 상기 실시예에서 , 디지털 RF 샘플은 탐색기 (130)과 복조기 (112)에 의해 액세스된 큐에 저장된다. 탐색기 (130)과 복조기 (112)는 큐를따라 똑같은 집적 회로에 바람직하게 위치된다. 복조기 (112)는 특정한 타임 오프셋에서 수신되고 특정한 채널 코드를 사용하여 처리된 각 역방향 링크 신호 큐에 저장된 역방향 링크 신호의 세트를 복조한다. 주기적으로 탐색기 (130)은 복조기 (112)에의해 처리되지않은 역방향 링크 신호와 액세스 채널을 통해 전송된 액세스 요구를 탐색한다. 탐색기 (130)은 1/8프레임률 동안 전송된 16개의 파워 제어 그룹중 2개에 대응하는 각 역방향 링크 신호의 적절한 파워 제어 그룹동안 바람직하게 탐색한다.
Description
도 1은 에어 인터페이스에서 코드 분할 다중 접속(CDMA)의 사용에 따라 구성된 간략화된 셀룰러 폰의 블록도이다. 특히, 도 1은 상당히 효율적이고 확실한 셀룰러 폰 서비스를 제공하기 위한 CDMA 신호 처리 기술을 이용하는 IS-95 표준의 사용에 따라 구성된 셀룰러 폰 시스템을 도시한다. IS-95 와 그로부터 파생된 IS-95A 와 ANSI J-STD-008(여기서는 총칭 IS-95로 언급된다)은 다른 잘 알려진 표준 협회와 함께 통신 산업 협회 (TIA)에의해 보급되었다. 부가적으로, IS-95 사용에 따라 실질상 구성된 셀룰러 폰 시스템은 "CDMA 셀룰러 폰 시스템에서 신호 파형을 생성하기 위한 시스템 및 방법" "(System and Method for Generating Signal Waveforms in a CDMA Cellular Telephon System)" 미국 특허 5,103,459로 기술되며, 상기 특허는 본 발명의 양수인에게 양수 되었으며 여기에 참고된다.
에어 인터페이스에서 CDMA 사용의 주요 이점은 통신이 같은 RF 대역에서 수행되는 것이다. 예를들어, 도 1에서 보듯이 각각의 모빌 유니트 (10) (일반적 셀룰러 폰)은 같은 1.25 MHz의 RF 스펙트럼을 통해 역방향 링크 신호를 전송함으로써 같은 기지국 (12)과 통화 할 수 있다. 비슷하게, 각 기지국 (12)는 다른 1.25 MHz의 RF 스펙트럼을 통해 순방향 링크 신호를 전송함으로써 모빌 유니트 (10)과 통화 할 수 있다. 같은 RF 스펙트럼을 통해 신호를 전송하는 것은 둘 또는 그이상의 기지국 사이에서 소프트 핸드오프를 처리하는 능력과 셀룰러 폰 시스템의 주파수 재이용에 증가를 포함하여 다양한 이점을 제공한다. 증가된 주파수 재사용은 주어진 스펙트럼을 통해 더 많은 통화를 가능하도록 한다. 소프트 핸드오프는 두 개의 기지국과 동시에 인터페이스하는 것과 관련된 둘 또는 그 이상의 기지국의 서비스 범위 구역으로부터 모빌 유니트을 전이시키는 확실한 방법이다. 소프트 핸드오프는 제 2 기지국과의 인터페이스가 형성되기전에 제 1 기지국과의 인터페이스가 종료되는 하드 핸드오프와 대조된다.
도 1 의 셀룰러 폰 시스템의 일반적 동작동안, 기지국 (12)는 모빌 유니트 (10)세트로부터 역방향 링크 신호 세트를 수신한다. 모빌 유니트 (10)은 전화 통화 또는 다른 통신을 수행한다. 각 역방향 링크 신호는 기지국 (12)내에서 처리되며, 이에의한 데이터는 기지국 콘트롤러(BSC)(14)로 진행된다. BSC(14)는 기지국 사이의 소프트 핸드오프의 조절을 포함한 통화자원 할당 및 이동성 관리 기능을 제공한다. 또한 BSC(14)는 수신된 데이터를 이동 교환국(MSC)에 경로 지정는데, 이동 교환국은 통상적인 공중 교환 전화망(PSTN)과 인터페이스를 위한 부가적인 경로 지정 서비스를 제공한다.
도 2 는 모빌 유니트 (10) 세트로부터 역방향 링크 신호 세트를 처리하기 위해 구성된 종래 기지국의 일부분을 보여준다. 동작 하는 동안, 안테나 시스템 (40)은 관련된 서비스 범위 구역내에서 모빌 유니트 (10)으로부터 동일 RF 대역으로 전송된 역방향 링크 신호 세트를 수신한다. RF 수신기 (42)는 셀사이트모뎀(CSM)(44)에 의해 수신된 디지털 샘플을 생성하는 상기 역방향 링크 신호 세트를 하향변환하고 디지털화한다. 각 CSM (44)는 특정한 모빌 유니트 (10)으로부터 특정한 역방향 링크 신호를 처리하기 위해 제어기 (46)에 의해 할당되며, 각 CSM (44)는 BSC (14)로 전달되는 디지털 데이터를 생성한다. 단일 집적 회로에 각 CSM을 구현하기 위한 시스템 과 방법이 미국특허 5,654,979 "스펙트럼 확산 액세스 통신 시스템을 위한 셀 사이트 복조기 아키텍쳐"에 개시되어 있으며, 상기 특허는 본 발명의 양수인에게 양수되었으며 여기에 참고된다.
보통, 기지국은 일반적인 도시에 적절한 용량을 제공하기 위해 동시에 16에서 64 모빌 유니트 사이를 인터페이싱할 수 있어야 한다. 이는 각 기지국 (12)이 16 내지 64 개의 CSM를 포함할 것을 요구한다. 16 내지 64 CSM를 사용하는 기지국이 큰 규모로 실시되고 배치되는데 이러한 기지국의 비용은 상대적으로 높다. 이러한 비용의 주요 원인의 하나는 기지국 제어기와 CSM 사이에 상호 접속과 무선주파수 유니트에서 여러 CSM까지의 복잡하고 다소 민감한 상호접속에 있다. 통상적으로, 24 내지 3226 정도의 CSM의 서브셋은 하나의 회로 보드에 놓이며 회로 보드 세트는 동축 케이블 세트를 사용하여 RF 유니트에 차례로 연결되는 백플레인을 통해 연결된다. 그러한 접속은 값이 비싸며 다소 안정적이지 못하며 기지국 (12)의 총 비용, 복잡성 그리고 관리에 실질적 원인이 된다. 그러므로, 그러한 구성은 바람직하지 않다. 본 발명은 커다란 셀 사이트 모뎀 세트 없이 모빌 유니트 세트로부터 수신된 역방향 링크 신호 세트를 처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 3 은 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 마련된 IS-95 표준에 따라 단일 역방향 링크 트래픽 채널을 송신하기 위해 사용된 신호 처리를 보여주는 블록도이다. 전송된 데이터 (48)은 각 프레임은 앞의 데이터의 절반을 포함하여, 각 속도의 1/2에서 데이터를 전송함으로서, 각각 최대속도, 1/2속도, 1/4속도, 1/8속도로서 언급된 4가지 속도중 하나에서 프레임이라고 불리는 20 ms 세그먼트로 콘벌루션 부호기 (50)에 제공된다. 통상적으로 데이터 (48)은 대화의 중지와 같은 보다 적은 정보가 존재할때 낮은 속도 프레임이 사용되는 가변 속도 보코딩된 오디오 정보이다. 컨벌루션 부호기 (50)은 부호화된 심볼 (51)을 생성하도록 데이터 (48)을 부호화하고, 심볼 중계기 (52)는 최대속도 프레임과 동등한 많은 데이터를 생성하기에 충분한 양만큼 부호화된 심볼 (51)을 심볼단위로 반복함으로써 반복된 심볼 (53)을 생성한다. 예를들어, 1/4속도 프레임의 3개의 부가된 카피는 전체 4 카피에 대하여 생성되지만 어떠한 전체 속도 프레임의 부가된 카피도 생성되지 않는다.
블록 인터리버 (54)는 인터리브드된 심볼 (55)를 생성하기 위해 반복된 심볼 (53)을 블록으로 인터리브한다. 변조기 (56)은 월시 심볼 (57)을 생성하기 위해 인터리브드된 심볼 (55)에 64-ary 변조를 수행한다. 각각 64개의 변조 칩을 구성하는 64개의 가능한 직각의 월시 코드중 하나는 6개의 인터리브드된 심볼 55마다 전송된다. 데이터 버스트 랜더마이저 (58)은 의사 무작위 버스트의 월시 심볼 (57)에 프레임 속도 정보를 이용하여 게이팅을 수행하며, 단지 데이터의 하나의 완전한 데이터만이 전송되도록 한다. 파워 제어 명령은 기지국에서 일치하는 주기마다 생성되기 때문에, 게이팅은 "파워 제어 그룹" 이라고 하는 6 월시 심볼의 증가로 수행된다. 16개의 파워 제어 그룹은 각각 20ms 프레임에 대하여 발생되며 16개 모두는 최대 속도 프레임으로 전송되고, 8개는 1/2 속도 프레임, 4개는 1/4 속도 프레임, 2개는 1/8속도 프레임으로 전송된다. 각각의 낮은 속도 프레임 동안 전송된 파워 제어 그룹은 높은 속도 프레임 동안 전송된 그룹의 서브세트이다.
게이팅된 월시 칩은 변조된 데이터 (61)을 생성하는 각 월시 칩에 대하여 4 롱 채널 코드 칩 속도에서 의사 무작위(PN) 롱 채널 코드 (59)를 사용하는 직접 시퀀스 변조된 롱 채널 코드는 각 모빌 유니트 (10)에 대하여 유일하며 각 기지국 (12)에 알려졌다. 변조된 데이터 (61)은 I-채널 데이터를 생성하는 동위상 의사 무작위 확산 코드 (PNI)로의 변조를 통해 "확산"하는 제 1 카피로서 복사되며, 두 번째 카피는 지연 (60)에 의해 확산 코드칩의 1/2 지연되고, Q-채널 데이터를 생성하는 직각 위상 의사 무작위 확산 코드 (PNQ)로의 변조를 통해 확산한다. PNI와 PNQ확산 데이터 세트는 동위상 과 직각 위상 반송파 신호를 변조하는데 사용되기 전에 각각 저역 필터링 된다 (도시안됨). 변조된 동위상과 직각위상 반송파 신호는 기지국 또는 다른 수신 시스템 (도시안됨)에 전송되기전에 서로 더하여진다.
본 발명은 디지털 무선 통신에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 단일 집적 회로에서 구현을 촉진시키는 사용자 신호 세트를 처리하기 위한 신규하고 향상된 복조기에 관한 것이다.
도 1은 셀룰러 폰 시스템의 블록도이다.
도 2는 종래의 기술에 따라 구성된 기지국의 일부분의 블록도이다
도 3은 IS-95 역방향 링크 신호를 생성하기 위해 사용된 송신 시스템의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 구성된 기지국의 수신 처리 시스템의 일부분의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 구성된 복조기의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 따라 구성된 복조 FHT 뱅크의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따라 구성된 탐색기의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시예에 따라 구성된 탐색기 FHT 뱅크의 블록도이다.
도 9은 본 발명의 하나의 실시예에 따라 수행된 온-타임 복조의 누적 위상 동안 수행된 단계의 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 하나의 실시예에 따라 구성된 복조 PN 코드 발생기의 블록도이다.
도 11은 본 발명의 하나의 실시예에 따라 구성된 PN 코드 캐스케이드 발생기의 블록도이다.
도 12는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 구성된 안테나 인터페이스 RAM 큐 구조의 블록도이다.
도 13은 본 발명의 하나의 실시예에 따라 탐색동안 수행된 단계의 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 구성된 타임 트래킹 유니트의 블록도이다.
본 발명은 동일 RF 대역에서 수신되는 다중 신호를 위해 디지털 수신 처리를 수행하기 위한 신규하고 향상된 시스템 및 방법이다. 본 발명의 실시예에서, 디지털 RF 샘플은 탐색기와 복조기에의해 액세스되는 RAM 큐(queue)에 저장된다. 탐색기와 복조기는 바람직하게 RAM 큐(queue)와 함께 동일 집적회로에 위치한다. 복조기는 각각의 역방향 링크 신호가 특정한 타임 오프셋에서 수신되고 특정한 채널 코드를 사용하여 처리되는 RAM 큐(queue)안에 저장된 역방향 링크 신호 세트를 복조한다. 탐색기는 복조기에 의해 처리되지 않은 역방향 링크 신호와 액세스 채널을 통해 전송된 액세스 요구를 주기적으로 검색한다. 탐색기는 바람직하게 1/8속도 프레임 동안 전송된 16개중 2개의 파워 제어 그룹에 대응하는 각각의 역방향 링크 신호의 적절한 파워 제어 그룹중에 검색한다.
본 발명의 특징, 목적, 이점은 이하에서 첨부된 도면을 참조로 설명되며, 도면에서 동일한 부재는 동일한 부호를 명기 했다.
신호 세트를 복조하기 위한 시스템과 방법이 무선 디지털 셀룰러 폰 시스템과 관련하여 설명된다. 바람직한 실시예에서, 디지털 수신 처리는 하나의 집적 회로를 사용하여 실질적으로 수행되며 64 사용자까지 처리한다. 상기와 같은 구성이 바람직하고, 본 발명이 그러한 구성에 특히 잘 어울리지만, 본 발명은 위성 통신시스템 과 유선 통신 시스템및 다수의 집적 회로를 사용하여 디지털 신호 처리가 수행되는 시스템을 포함한 다른 구성에도 또한 사용될수 있다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 구성된 수신 처리 시스템의 블록 도이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 도 4의 수신 처리 시스템은 셀룰러 폰 시스템의 기지국 (12)안에 위치한다. 도시된 바와 같이, 수신 처리 시스템은 안테나 시스템 (100)에 연결된 RF 수신기 (102) 및 디지털 처리 시스템 (104)으로 구성된다. 디지털 처리 시스템 (104)는 가급적 여기에서 설명한 디지털 시스템의 작용과 구성에 의해 만들어진 하나의 집적 회로에 위치한다. 디지털 처리 시스템 (104)는 메모리(도시안됨)에 저장된 소프트웨어를 작동하는 마이크로프로세서를 포함하는 외부 제어 시스템과 제어 데이터를 주고 받는다. 부가적으로, 디지털 처리 시스템 (104)는 추가의 처리와 최종 목적지까지 경로지정을 위해 도 1의 기지국 제어기 (14)에 전송되는 수신 데이터를 생성한다. 또한, 다중 RF 유니트은 예를들어 기지국의 여러 안테나 또는 섹터에 대응하는 디지털 처리 시스템 (104)와 인터페이스 할 수 있다.
작동하는 동안, 수신기 (102)는 안테나 시스템 (100)을 통해 배경 잡음 및 간섭과함께 모빌 유니트으로부터 역방향 링크 신호 세트를 포함하는 RF 에너지를 수신한다. 수신기 (102)는 역방향 링크 신호 세트를 포함한 1.25 MHz 대역의 RF 에너지를 필터링하고, 하향 변환 하고, 디지털화하여 디지털 처리 시스템 (104) 에 디지털화된 샘플을 공급한다. 바람직하게, 디지털화된 샘플은 대략 2.5MHz의 샘플 속도에 대하여 초당 1.2288 메가칩(Mcp) 확산 칩 속도의 2배로 제공된다. 수신기 (102)는 하향 변환하는 동안 동위상 사인곡선(SIN)과 직각위상 사인곡선(COS)을 혼합하여 동위상 과 직각위상 샘플 둘을 생성하는데, 이러한 기술은 공지되어 있다. 가급적이면 샘플은 4비트의 해상도를 갖는다.
디지털 처리 시스템 (104)내에서, 디지털 샘플은 안테나 인터페이스(AI) 순환 버퍼 RAM (106) 내에서 2x 샘플을 저장하는 RAM 인터페이스 (103)에 의해 수신된다. 순환 버퍼 RAM (106)은 정적 RAM을 포함하여 어떠한 형태의 메모리 시스템이여도 좋다. 데시메이션(decimation)은 역방향 링크 신호 세트와 다른 배경 잡음 내에서 특정한 역방향 링크 신호를 검출하거나 추적하기에 충분한 허용가능한 해상도를 제공하면서 순환 버퍼 RAM의 요구되는 크기를 줄이기 위해 수행된다. 순환 버퍼 RAM은 어느 주어진 시간에서 2048 동위상 샘플과 2048 직교위상 샘플 (4 월시 심볼*64 월시 칩/심볼*4 확산 칩/월시 칩*2 샘플/ 확산칩)에 대응하는 동위상 과 직교위상 2x 샘플인 4개의 월시 심볼을 바람직하게 저장한다. 각 샘플은 4비트이기에, 상기 실시예에서 필요한 총 메모리는 2,048Kbyte이다.
제어 시스템 (110)의 제어와 복조 PN 코드 생성기 (114)로부터의 의사 무작위 잡음의 이용에 의하여, 복조기 (112)는 순환 버퍼 RAM (106)으로부터 샘플을 검색하며 저장된 역방향 링크 신호 세트를 디스프레드 한다. 위에서 언급한 것처럼, CDMA기술에 따라, 각 역방향 링크 신호는 각 모빌 유니트 (10)에 대하여 유일한 PN 코드 세트로 변조 와 복조가 된다. IS-95 역방향 링크에있어, PN 코드 세트는 동위상 데이터를 위한 동위상 PN 코드(PNI), 직각위상 데이터를 위한 직각위상 PN 코드(PNQ) 그리고 동위상과 직각위상 신호 둘을 변조하기 위해 사용되어지는 사용자 코드(PNU)를 포함한다. 복조된 각각의 역방향 신호에 대한 PN 코드 세트의 일부분은 복조 PN 코드 발생기 (114)에 의해 제공된다.
IS-95 표준에 따라, 변조동안 사용된 PN 코드의 상태는 전지구 측위 시스템(Global Position System)수신기를 이용한 각 기지국에 의해 추적되고 알려지고 파일럿 채널과 동기채널을 통해 각 모빌 유니트 (10)에 제공된 시스템 시간에 의존한다. . 모빌 유니트 (10)은 기지국으로부터 제공된 시스템 시간에 기초한 PN코드 세트를 이용하여 역방향 링크 신호를 전송한다. 기지국은 약간의 전송 지연후 역방향 링크 신호를 수신하고 또한 기지국에서 시스템 시간에 관하여 상기 전송 지연만큼 신호 오프셋을 처리하기 위해 사용된 역방향 링크 PN 코드의 상태를 수신한다.
각 오프셋은 가입자가 기지국 (12)로부터 상이한 거리에 위치하기 때문에 각 가입자에 대하여도 일반적으로 다르다. 역방향 링크 신호는 역방향 링크 신호가 생성된 모빌 유니트 (10)의 사용자 코드(PNU)와 함께 오프셋에 의해 식별된다.
사용자 코드는 모빌 유니트 (10)의 모빌 ID 또는 ESN으로부터 결정된다. 그러므로, 특정한 모빌 유니트 (10)으로부터 수신된 신호는 신호가 수신된 오프셋과 모빌 유니트 (10)의 ESN을 제공함에 의해 참고될 수 있다. 동일 모빌 유니트 (10)으로부터 다중 신호 발생은 통상적으로 경로가 여러 길이를 가진 다중경로 현상과 반사를 통해 생성된다. 바람직하게, 복조기 (112)는 어느 신호가 탐지되는 오프셋에서 복조되고, 복조는 통신이 종료되거나 또는 신호가 더 이상 탐지되지 않을때까지 상기 오프셋에서 연속적으로 수행된다.
동작하는 동안 복조기 (112)는 제어 시스템 (110)에 의해 지정된 오프셋에서 처리된 각 역방향 링크신호를 위한 데이터("온-타임" 데이터에 대하여 "O"로 표시)를 출력한다. 부가적으로, 복조기 (112)는 오프셋이 지정되기 전에 확산 칩 1/2주기로 처리된 신호 (빠른 데이터에 대하여 "E"로 표시)를 출력하고, 오프셋이 지정된 후에 확산 칩의 1/2기간 동안 처리된 신호(늦은 데이터에 대하여 "L"로 표시)를 출력한다. 본 발명의 실시예에서, 4개의 출력이 각각의 오프셋에 대하여 발생되며, 4개의 출력은 동위상과 직각위상 데이터 둘의 짝수와 홀수 버전에 대응한다. 짝수와 홀수 버전은 수신된 데이터의 교번 부분일 뿐이며, 별도 버전은 아래에서 상세하게 설명되는 복조 FHT 뱅크 (116)에의해 처리를 용이하게 하기 위해 제공된다.
복조 FHT 뱅크 116은 복조기 (112)로부터 온-타임 역확산 데이터를 받고 각각 온-타임 소프트 결정 데이터를 생성하는 동위상과 직각위상 데이터 둘에서 고속 하다마르 변환을 수행한다. 빠르거나 느린 복조 데이터는 온-타임 복조 데이터가 부가적으로 처리되는 동안 데이터를 저장하는 타임 트래킹 시스템 (119)에 제공된다. 온-타임 소프트 결정 데이터는 디인터리버 (118)을 위해 제공된다. 디인터리버 (118)은 20ms 블록으로 각 역방향 링크 신호에 대하여 수신된 소프트 결정 데이터를 디인터리브하며, 그리고, 디인터리브드된 소프트 결정 데이터는 디코더 (120)에 제공된다. 디코더 (120)은 도 1의 기지국 제어기 (14)로 전달되는 하드 결정 데이터 (122)를 발생시키기 위하여 트렐리스 또는 비터비 디코딩을 수행한다.
타임 트래킹 시스템 (119)는 결합된 온-타임 소프트 결정 데이터뿐만 아니라 빠르고 및 느린 역확산 데이터를 수신하며, 결합된 소프트 결정 데이터에의해 나타내진 월시 심벌을 이용하는 역확산 데이터를 디커버한다. 만일 디커버드된 빠른 소프트 결정 데이터가 많은 에너지를 갖는다면 타임 트래킹 시스템 (119)는 PN 코드 일부에 의해 처리된 역방향 링크 신호의 다중 발생과 관련된 타이밍 오프셋 레지듀 버퍼를 감소증가 또는 선행하게 한다. 특히 타이밍 오프셋 레지듀 버퍼는 두 에너지 레벨의 크기 차이에 비례하는 크기만큼 오프셋된다. 만일 디커버드된 늦은 소프트 결정 데이터가 많은 에너지를 포함한다면, 타임 트래킹 시스템 (119)는 동일한 PN 칩에 의해 처리된 핑거와 연관된 타이밍 오프셋 레지듀 버퍼를 증가감소 또는 지체시킨다.
처리가 앞서거나 지체되게 하는 타이밍 오프셋 버퍼에 저장된 크기가 PN 확산 칩의 1/8 주기에 도달하면, 특정한 역방향 링크 신호가 처리되는 실제 오프셋은 PN 확산 칩의 1/8 주기 만큼 증가 또는 감소된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 타이밍 오프셋 버퍼가 증가되는 크기는 각 16개의 복조된 확산칩에 대하여 하나의 확산 칩의 이천분의 일 (1/204800) 주기이지만, 다른 증가된 크기의 사용은 본 발명의 사용과 일치한다.
복조기 (112)에 의해 수행된 처리와 동시에 탐색기 (130)은 제어시스템 (110)의 제어하에 순환 버퍼 RAM (106)으로부터의 샘플을 검색한다. 특히 제어 시스템 (110)은 탐색기 (130)에 지시하여 순환 버퍼 RAM (106)에 저장된 샘플의 특정 부분을 검색도록 하며, 그때 역방향 링크 신호가 모빌 유니트로부터 수신되었는지를 결정하기 위해 특정한 모빌 유니트 (10)에 대한 확산 코드 세트를 사용하여 타임 오프셋 복조의 세트를 수행하도록 한다. 탐색기 (130)은 새로운 역방향 링크 신호를 탐색하기 위해 역방향 링크 신호는 복조기 (112)에 의해 현재는 복조되지않은 신호가 아닌 오프셋에서 복조된다. 복조는 제로 오프셋 복조("0"으로표시), .5 확산 칩 오프셋(".5"로표시), 1 확산 칩 오프셋("1"로표시), 그리고 1.5 확산 칩 오프셋("1.5"로표시)에 대응하는 4개의 세트에서 수행된다. 복조를 수행하기 위해 사용된 PN 코드는 제어 시스템 110의 제어하에 탐색기 PN 코드 발생기 (136)에의해 생성된다.
4개의 복조의 결과는 각 복조기에대한 빠른 하다마르 변환을 수행하는 탐색기 FHT 뱅크(132)로 향하며, 그결과는 6 월시심볼 또는 파워 제어 그룹위에 축적한다. 탐색기 FHT 뱅크(132)로부터 최종 소프트 결정 에너지 레벨은 탐색 결과 RAM (134)에 저장된다. 제어 시스템 (110)은 탐색기 결과 RAM (134)에 액세스하며 만일 에너지 레벨이 다양한 임계값 위에서 탐색된다면 연관된 타임 오프셋에서 처리를 시작하기 위해 복조기 (112)를 지시한다.
본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 디지털 처리 시스템 (104)는 최고 80개의 여러 모빌 유니트 (10)으로부터 전송되거나 생성되는 256 역방향 링크 신호를 동시에 처리하기 위해 구성된다. 부가적으로, 특정한 역방향 링크 신호의 최고 6개 다중 경로는 어느 주어진 시간에 처리될 수 있다. 역방향 링크 신호의 총 수는 256을 초과 할 수 없지만, 그러나, 어느 특정한 역방향 링크 신호에 대하여 처리될 수 있는 다중 경로 수는 통상 처리된 역방향 링크 신호 의 총 수 그리고 각 역방향 링크 신호에 대한 수신된 다중 경로 수에 따라 6개보다 적다. 최고 80개의 다른 역방향 링크 신호가 최고 6개의 역방향 링크 신호의 다중 경로에 따라 처리되도록 함으로써 개선된 융통성을 제공하여, 시스템은 상당히 규칙적이지 못한 지역에서 적절한 적은 역방향 링크 신호 세트에 대해 많은 다중경로를 처리하기 위해 구성되거나 또는 훨씬 규칙적인 지역에서 적절한 많은 역방향 링크 신호에대해 훨씬 적은 다중경로를 처리하기 위해 구성되도록한다.
부가적으로, 80개의 다른 역방향 링크 신호중 6개의 경우를 처리하기 위한 능력은 단일 디지털 처리 시스템 (104)이 섹터당 20개의 모빌 유니트(10)을 갖는 1/3 섹터 기지국에 필요한 신호 처리를 수행하도록 한다. 섹터당 20개의 모빌 유니트 (10)을 갖는 1/3 섹션 기지국 12는 산업계에서 일반적으로 구성되며, 그러므로, 특히 단일 집적 회로에서 그러한 기지국 12를 수행할 수 있는 디지털 처리 시스템 (104)는 크게 바람직하다.
동시에 256 신호를 처리하기 위해, 디지털 처리 시스템(104)는 대략 40MHz 또는 PN 확산 코드칩 율의 32배 클럭 속도 (chip x32)에서 작동한다. 이런 클럭속도에서 복조기 (112)는 처리되는 256 신호 각각에 32 클럭사이클을 할당한다. 비슷하게, 탐색기 (130)은 각 파워 제어 그룹동안 탐색된 1024경로 처리량을 제공하는 동작당 4개의 오프셋의 25632 탐색 동작을 수행할수 있다. 탐색기 (130)은 수신된 새로운 PN 코드 확산 칩의 각각의 세트에 대해 32개의 복조 동작을 수행한다. 부가적으로, 각 클럭 사이클 동안 탐사기 (130)는 탐색기 PN 코드 확산 발생기 (136)으로부터 특정 모빌 유니트을 위해 16 PN 코드 확산 칩을 수신하며, 복조기 (112)는 복조기 PN 코드 확산 발생기 (114)로부터 특정한 모빌 유니트을 위한 16 PN 코드 확산 칩을 수신한다. 그러므로, 복조기 (112)는 64 모빌 유니트으로부터 수신된 새로운 확산 코드 세트 각각에 대하여 32개의 역확산 복조 동작 (역환산)(복조)을 수행하고 각각의 동작은 확산 복조당 16 PN 확산 코드 칩과 관련된다. 탐색기 (130)은 또한, 4가지 칩 오프셋 세트 0,0.5,1.0,1.5에서 16 PN 확산 코드와 각각 관련된, 16개의 확산 과 32개의 복조를 수행한다.
복조기 PN코드 발생기(114)와 탐색기 PN코드 발생기 (136) 둘다 마스크 RAM (117)로부터의 마스크 값과 시스템 PN 코드 발생기 (114)로부터의 시스템 코드를 수신한다. 각 월시 심볼동안, 시스템 PN코드 발생기 (114)는 제어시스템 110의 제어하에 복조기 PN코드 발생기 (114)와 탐색기 PN 코드 발생기 (136) 둘에 72비트의 시스템 PN 코드 데이터를 제공한다. 특히 시스템 PN 코드 발생기 (114)는 다양한 역방향 링크 신호가 수신되는 타임 오프셋에 대응하는 다양한 상태에서 시스템 코드를 생성한다. 그러므로, 복조기 (112)는 복조 PN 코드 발생기 (114)에의해 공급되는 PN 코드를 사용하여 역방향 링크 신호 세트를 복조하며 그리고 탐색기 (130)은 탐색기 PN 코드 발생기 (136)에 의해 공급되는 PN 코드를 사용하여 역방향 링크 신호 세트를 복조한다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 구성된 복조기 (112)의 블록도이다. 데이터 레지스터 200은 제어 시스템(110)의 제어하에 순환 버퍼 RAM (106) 으로부터 디지털 샘플의 블록을 검색한다. 아래에서 상세히 설명되는 바와같이, 제어 시스템 (110)은 특정한 시간에 처리된 역방향 링크 신호의 오프셋을 기초로 순환 버퍼 RAM 내에서 검색될 블록 데이터 블록을 지정한다. 데이터 선택/먹스 뱅크(date select)(202), 2x 데이터 샘플의 정확한 오프셋은 데이터를 시프팅함에 의해 제어시스템 110으로부터 오프셋 정보에 기초하며, XOR 뱅크 (204-210)에 타임 오프셋 데이터를 적용한다. 샘플은 동위상 과 직각위상 요소 둘의 짝수 와 홀수 부분에 제공되며, 4개의 라인이 대부분의 접속에 나타난다.
XOR 뱅크 (204-210)은 동위상과 직각위상 둘의 홀수와 짝수부분을 처리하기 위한 4개의 XOR 서브뱅크로 구성된다. 각 XOR 뱅크는 디커버드된 PN 코드를 수신하고 0.0칩 오프셋 확산 데이터, 0.5칩 오프셋 확산 데이터, 1.0칩 오프셋 확산 데이터, 1.5칩 오프셋 확산 데이터를 생성하는 서로에게서 확산 칩의 기간 중 1/2의 오프셋에서 샘플에 PN 코드를 제공한다. PN 코드는 도 4의 복조 PN 코드 발생기 (114)로부터 수신되고 PN 칩 레지스터 (215)안에 저장된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 특정한 역방향 링크 신호를 위한 PN 코드가 제공되고, 역방향 링크 신호의 4 핑거에대한 최고 4개의 오프셋 세트는 다음 역방향 링크 신호에 대한 PN 코드가 PN 칩 레지스터 (115)에 래치되기전에 처리된다. 즉, 동일 PN 코드 세그먼트는 4가지 경우의 특정한 링크 신호를 복조하기 위해 사용 되며, 각각의 경우는 순환 버퍼 RAM (106)으로부터의 다양한 샘플 세트로부터 선택된다. 다양한 샘플은 제어시스템 (110)으로부터 오프셋 정보에 응답하여 복조기 (112)에 의해 검색된다. 동일 PN 코드 세그먼트로 복조함으로써, 각 핑거로부터의 결과는 아래설명처럼 쉽게 축적될 수 있다.
본 발명은 필요시까지 신호 정보의 4개의 월시 심볼이 저장된 대칭 버퍼로서 순환 버퍼 RAM (106)을 사용함에 의해 여러경우의 동일 역방향 링크 신호를 복조하도록 동일 PN 코드 세그먼트의 사용을 촉진한다. 샘플의 4개의 월시 심볼을 저장하는 것은 각 핑거에 대해 순환 버퍼 RAM에 역방향 링크신호의 동일 부분이 동시에 저장되도록 한다. 이것은 특정한 역방향 링크 신호에 대해 핑거의 결합동안 부가 적으로 메모리를 사용하는 필요성을 제거한다. 본 발명의 다른 실시예는 지연의 도입과같이 동일 역방향 링크 신호의 다양한 핑거로부터 데이터를 정렬시키기 위해 다른 방법을 사용할 수 있다.
초기 보간 회로 (212)는 0.0 칩 오프셋 역확산 데이터와 0.5 칩 오프셋 역확산 데이터를 수신하고 보간을 사용해 현재 오프셋(초기 확산 데이터)전에 칩의 주기의 0, 0.1251/8, 0.251/4 또는 0.3753/8에 의한 역확산 데이터 오프셋에 대한 값을 계산한다. 특히, 초기 보간 회로(212)는 온-타임 보간 회로 (214)에 대해 0.5만큼 역확산 데이터 오프셋의 값을 계산한다. 초기 보간 회로 (212)는 본 발명의 선택적인 실시예에서 1.0 과 1.5 칩 오프셋 데이터를 또한 수신할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 간단한 선형보간이 사용되나, 다른 보간 방법을 사용할 수 있다. 예를들어, 어느 7개 탭 FIR이 적당하다.
비슷하게, 온-타임 보간 회로 (214)는 0.5칩 오프셋 확산 데이터와 1.0 칩 오프셋 확산 데이터 둘을 수신하고, 처리된 핑거의 현재 오프셋에 따라 보간을 사용하여 0.5_, 0.6255/8, 0.75_, 0.8757/8의 오프셋에서, 온-타임 역확산 데이터에 대한 값을 계산한다.
부가적으로, 나중 보간 회로 (216)은 1.0 칩 오프셋 확산 데이터와 1.5 칩 오프셋 확산 데이터 둘을 수신하고, 보간을 사용하여 확산 칩(나중 역확산 데이터)의 주기의 1.01, 1.1251 1/8, 1.251 2/8 또는 1.3751 3/8만큼 지연된 확산 데이터에 대한 값을 계산한다. 특히 나중 보간 회로 (216)은 온-타임 역확산 데이터로부터 확산칩 및 초기 확산 데이터로부터 전체칩의 주기의 0.5만큼 지연된 확산 데이터를 위한 값을 계산한다. 본 발명의 하나의 실시예에서, 또한 선형 보간은 지연된 역확산 데이터에 대한 값을 계산하기 위해 사용되며, 예를들어 15탭 FIR이 적당하다. 초기 데이터, 나중 데이터 그리고 온-타임 데이터는 도 4의 복조 FHT 뱅크 (116)에 공급된다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 복조 FHT 뱅크 (116)의 블록도이다. 32x2 FHT (300)은 온-타임 역확산 데이터를 수신하고 동위상(I)와 직각위상(Q)요소에서 고속 하다마르 변환을 수행한다. 고속 하다마르 변환을 수행하기 위한 시스템과 방법은 미국 특허 5,561,618 " 고속 하다마르 변환을 수행하기 위한 방법과 장치 " " Method and Apparatus for Performing a Fast Hadamard Transform "에 개시되어 있으며, 상기특허는 본 발명의 양수인에게 양수되었으며 여기에 참고된다. 32x2 FHT (300)의 출력은 I 상관 벡터와 Q 상관 벡터를 산출하는 짝수와 홀수 샘플로부터의 출력을 결합하는 가감산 버터플라이 결합기 (308)에의해 처리된다. I-Q도트 프로덕트(304)는 누산기 (306)에 저달되는 상관 에너지 벡터를 산출하는 I와 Q 상관 벡터의 도트 프러덕트를 생성한다.
누산기 (306)은 여러경우의 동일 역방향 링크 신호에 대응하는 출력 세트를 에 대해 I-Q도트 프로덕트 (304)로부터의 에너지 상관 벡터를 누적한다. 핑거 세트에 대한 상관 값의 누적은 동일 PN 코드 세그먼트가 순환 버퍼RAM (106)내에 저장된 동일 역방향 링크 신호를 복조하도록 하는 순환 버퍼 RAM안에 샘플 4개의 월스 심벌을 저장함으로써 촉진된다.
일단 특정한 역방향 링크 신호의 모든 핑거로부터 에너지 상관 값이 조합되며, 축적된 에너지 상관 벡터는 전송된것처럼 상관 벡터로부터 최대 상관 값을 선택하고, 대응하는 인덱스 값을 생성하는 최대 선택기 (310)에 제공된다. 최대 탐색 작용을 수행하기 위한 시스템과 방법은 미국 특허 5,442,627 " 이중 최대 매트릭 발생 프로세스를 이용하는 넌코히런트 수신기" "Noncoherent Receiver Employing a Dual-Maxima Metric Generation Process "에 개시되어 있으며, 상기특허는 본 발명의 양수인에게 양수되었으며 여기에 참고된다. 최대 선택기 (310)의 출력은 도 4의 디인터리버 (140)으로 전달된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의해 구성된 탐색기 (130)의 블록도이다. 데이터 레지스터 (270)은 제어 시스템 (110)의 제어하에 순환 버퍼 RAM (106)으로부터의 디지털 샘플 블록을 검색한다. 제어 시스템 (110)은 아래의 자세한 설명되는 바와 같이 특정한 시간에 처리되는 역방향 링크 신호의 오프셋에 기초한 순환 버퍼 RAM안에 검색될 블록 데이터를 지정한다. 데이터 선택/먹스 뱅크 (272)는 제어 시스템 (110)으로부터의 오프셋 정보에 기초한 처리되는 데이터의 오프셋 타이밍을 조절하고, XOR 뱅크 (274-280)에 타임 오프셋 데이터를 제공한다. 샘플은 동위상 과 직각위상 요소 둘의 짝수와 홀수 부분에 제공되어, 4개의 라인이 대부분의 접속에 나타난다.
XOR 뱅크 (274-280)은 동위상과 직각위상 데이터 둘의 짝수와 홀수 부분을 처리하기 위한 4개의 XOR 서브뱅크로 각각 구성한다. 각 XOR뱅크는 복조된 PN 코드를 수신하고 0.0 칩 오프셋 역확산 데이터, 0.5 칩 오프셋 역확산 데이터, 1.0 칩 오프셋 역확산 데이터 그리고 1.5 칩 오프셋 역확산 데이터를 서로 생성하는 확산 칩의 1/2주기의 오프셋에서 샘플에 PN 코드를 제공한다. PN 코드는 도 4의 탐색 PN 코드 발생기 (114)로부터 수신되며, PN 칩 레지스터 (295)에 저장된다. 4가지 오프셋을 위한 칩 오프셋 확산 데이터는 탐색기 FHT 뱅크로 나아간다.
도 8는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 탐색 FHT 뱅크 (132)의 블록도이다. 처리된 각 오프셋에 대해, 32x2 FHT 쌍 (400)은 초기 확산 데이터를 수신하고 동위상과 직각위상 요소에서 고속 하다마르 변환을 수행한다. 32x2 FHT 쌍 (400)의 출력은 I 상관 벡터와 Q 상관 벡터를 생성하는 번갈아 가감하는 방법으로 짝수와 홀수 샘플로부터 출력을 결합하는 가감 버터플라이 결합기 (402)에의해 처리된다. I-Q 도트 프로덕트 (404)는 상관 에너지 벡터 세트를 생성하는 각 오프셋을 위해 I 및 Q 상관 벡터의 도트 프러덕트를 발생한다.
최대 선택 회로는 각 에너지 상관 벡터로부터 최대 에너지 상관 값을 선택하며, 누산기 (408)은 월시 심볼 세트위에 에너지 상관 값을 누적한다. 바람직하게, 누산기 (408)은 파워 제어 그룹에 대응하는 6개의 월시 심볼 세트의 에너지 상관 값을 누적한다. 6개의 월시 심볼의 사용은 충분히 높은 확률로서 역방향 링크 신호를 탐색하기 위해 충분한 에너지가 누적되도록 허용하며 또한 수신된 역방향 링크 신호의 충분한 탐색을 위해 충분한 수의 탐색이 허용되도록 한다. 누산기 (410)의 출력은 탐색기 결과 RAM (134)에 전달된다.
복조처리에 대하여, 도 9는 본 발명의 실시예에따라 복조 FHT 뱅크 (116) (도 4)내의 온-타임 복조의 누적 단계 동안 수행된 단계의 흐름도이다. 단계 (450)에서 처리가 시작되고 단계 (451)에서 FHT 로부터의 에너지 상관 값의 벡터가 수신된다. 단계 (452)에서, 들어온 에너지 벡터가 특정한 모빌 유니트 (10)으로부터 처음 수신되었는지가 결정된다. 만일 수신되었다면, 누산기 (306) (도 6)은 클리어되고 지금 클리어된 누산기내에는 벡터가 저장된다. 만일 수신되지않았다면, 에너지 벡터는 단계 (455)에서 누산기 (306)안에 현재 저장된 에너지 벡터에 더해진다. 단계 (455)에서, 특정한 모빌 유니트 (10)으로부터 마지막에 처리된 벡터인지아닌지 추가로 결정된다. 만일 그러하지않으면, 단계 (451)가 다시 수행된다. 만일 그러하면 누산기내에 저장된 값은 단계 (456)에서 최고 탐색 회로로 향하고 단계 (451)가 다시 수행된다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 복조 PN 코드 발생기 (114)의 블록도이다. 동위상 확산코드(PNI) 캐스케이드 발생기 (600), 직각위상 확산 코드(PNQ) 캐스케이드 발생기 (602) 및 사용자 코드 캐스케이드직렬 발생기 (604)는 각각 제어 시스템 (110)으로부터 시작 상태 정보를 수신한다. 시작 상태 정보는 특정한 역방향 링크 의 처리가 시작되어야 하는 시스템 시간이며, IS-95표준에서 사용된 42비트 수 형태를 가진다. 시작 상태는 256 확산 칩 마다 한번 또는 월시 심볼 마다 한번 제공된다.
시작 상태를 사용하여, 캐스케이드 발생기 (600)과 (602) 각각은 클록 사이클당 8개의 확산 코드 칩을 생성한다. 부가적으로, 캐스케이드 발생기 (604)는 시작 상태 및 사용자 마스크 RAM (117)로부터의 대응하는 사용자 마스크를 이용하여 클록 주기당 8비트의 사용자 코드를 생성한다. 사용자 코드는 동위상과 직각위상 확산코드로 XOR 결합되고 결합된 결과 코드는 복조기 (112)로 전달된다.
탐색 PN 코드 발생기 (136)은 어느 주어진 시간에서 탐색된 특정한 역방향 링크 신호가 복조된 역방향 링크 신호와 같을 필요가 없기 때문에 사용된 시작 상태 및 마스크 코드가 다르다는 것을 제외하고 복조 PN 코드 발생기 (114)와 비슷한 방법으로 작동한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 사용자 코드 캐스케이드 발생기 (604)의 블록도이다. 상태 1 레지스터 (700)은 제어 시스템 (110)으로부터 시작 상태를 수신하고 논리 회로 (710)에 이를 제공한다. 논리회로 (710)은 IS-95표준에 따라 다음 상태를 생성하기 위해 필요한 논리 연산을 수행하며, 그러므로 상태 2 레지스터 (702)에 저장된 하나의 확산 칩만큼 앞선 시스템 코드의 상태를 생성한다. IS-95표준에 따라 데이터를 포매팅하기 위한 시스템 과 방법이 미국 특허 5,504,773 " 전송을 위한 데이터의 포매팅 방법 및 장치 " " Method and Apparatus for the Formating of Data for transmission "에 개시되어 있으며, 상기특허는 본 발명의 양수인에게 양수되었으며 여기에 참고된다.
논리 회로 (712-716)과 상태 레지스터 (704-708)은 유사하게 계산하고, 이전 상태 레지스터에 관하여 하나의 확산 코드 칩만큼 앞선 시스템 시간을 저장하며, 논리 회로 (716)의 출력은 상태 1 레지스터 (700)의 입력에 제공된다. 그러므로 일단 8 상태가 계산되면, 다음 8 상태는 상태 1 레지스터 (700)에서 논리 회로 (716)의 출력을 래칭함에의해 계산될 수 있다. 소수나 다수의 레지스터를 계산하는 캐스케이드 발생기가 사용될 수 있다. 부가적으로, 확산 코드는 더욱 빠른 클록율을 사용하여 계산되지만, 캐스케이드 발생기의 사용은 전력 소모를 감소하기 때문에 바람직하다. 다업자는 확산 코드를 계산하기 위한 선택적인 방법을 인정할것이다.
상태 레지스터 (700-708)의 출력은 또한 복조된 모빌 유니트 (10)에 대응하는 사용자 마스크 RAM 으로부터의 사용자 마스크 (722)와 AND 결합되고 XOR 결합되며 결과 수는 1비트로 XOR 결합된다. 8비트 결과는 8비트 사용자 코드 세그먼트 (722)를 생성하는 형태이다. 8비트 사용자 코드 세그먼트 (722)는 위에서 설명한 것처럼 동위상과 직각위상 확산 코드와 부가적으로 XOR 결합 하기 위한 출력이다. 동상과 직각 위상 확산 코드 캐스케이드 발생기 (600)과 (602)는 사용자 코드 캐스케이드 발생기 (604)와 비슷한 방법으로 동작 하지만, 그러나, IS-95 표준에서 명기했듯이 사용자 코드 마스크와 다른 사이즈의 사용자 상태 레지스터와 다른 논리 회로를 사용하지않는다.
도 12는 본 발명의 실시예에따라 구성된 순환 버퍼 RAM 큐의 실제 구조도이다. 큐는 가장 최근의 샘플이 가장 오래된 샘플위에 쓰여지도록 순환 배열 형태로 구성된다. 큐의 용량은 1WS-4WS로 표시된 I와Q의 디지털 샘플 둘의 4 월시 심볼을 저장하기에 충분하다. 가장 최근의 샘플은 라인 (498A)에서 시작하고 각 라인(498B-D)는 하나의 월시 심볼 샘플을 분리한다. 다른 역방향 링크 신호는 데이터의 4개의 월시 심볼 데이터 안에 저장되며, 역방향 링크 신호를 에 대한 월시 심볼 경계는 역방향 링크 신호의 특정한 도달 시간에 의한 여러 타임 오프셋에서 발생한다. 예를들어, 라인 500은 제 1 역방향 링크 신호에 대한 월시 심볼 경계를 분리하고 라인 502는 제 2 역방향 링크 신호에 대한 월시 심볼 경계를 분리한다.
일부 역방향 링크 신호에 대한 일부 월시 심볼은 순환 버퍼 RAM 큐내에 완전히 저장되지 않는다. 부분적으로 저장된 월시 심볼은 정확하게 복조되지 않았다. 그러나, 샘플의 4개의 월시 심볼의 저장은 샘플의 적어도 두 개의 완전한 월시 심볼이 각 역방향 링크 신호에 확실히 저장되도록 한다. 경우에 따라서, 3개의 월시 심볼은 파이프라이닝을 통해 순환 버퍼RAM 위에 복조되어지며 그것에 의하여 월시 심볼의 시작은 중첩기록되기 전에 복조된다.
두 개의 완전한 월시 심볼은 서비스 범위 구역의 모서리로부터 전송과 다음 기지국으로부터 전송 사이로부터 발생하는 오프셋에서 최대차이다. 두 개의 완전한 월시 심볼은 또한 특정한 역방향 링크 신호의 직접 경로 전송과 일반적으로 인정된 셀 사이즈를 위한 역방향 링크 신호의 다른 반사된 다중경로 요소 사이에서 최대 오프셋에 상응한다. 그러므로, 동일 시스템 타임에서 전송된 역방향 링크 신호는 비록 다른 메모리 위치에 있거나 기지국의 서비스 범위 구역안의 여러 위치로부터 전송되더라도 순환 버퍼 RAM안에 동시에 저장될 것이다. 커다란 셀 사이즈는 순환 버퍼 RAM 의 크기를 증가시킴으로써 수용될 수 있다. 부가적으로, 6개의 월시 심볼 순환 버퍼 RAM의 사용은 통상적으로 어느정도의 순환 복조와 그러므로 더많은 처리 시간을 필요로하는 코히런트 복조를 수행하기의해 유용하다. 8개의 월시 심볼 순환 버퍼 RAM의 사용은 어시스트된 데이터에 유용하거나 또는 특히, 알려진 데이터 탐색과 관련되고 순환 처리를 사용하는 복조기에 유용하다.
도 4를 다시보면, 작동하는 동안 제어 시스템 (110)은 순환 버퍼 RAM에 저장된 가장 최근의 샘플의 기지국에서 시스템 타임을 트래킹한다. 부가적으로, 제어 시스템 (110)은 복조기 (112)에 의해 처리되거나 현재 알려진 각각의 역방향 링크 신호의 오프셋 또는 지연을 트래킹한다. 오프셋 사용하여에서, 제어 시스템 (110)은 각 역방향 링크 신호에 대하여 처리될 다음 샘플 세트의 순환 버퍼 RAM내의 메모리 주소 위치를 계산하고, 복조기 (112)에 시작 주소를 제공한다. 부가적으로, 제어 시스템 (110)은 PN 코드가 생성 되어야 하는 역방향 링크 신호 세트를 복조 PN 코드 발생기에 제공한다. 그때 복조기 (112)는 지정된 오프셋에서 순환 버퍼 RAM으로부터 메모리를 검색하고, 도 4의 데이터 선택 (202)를 이용하여 지정된 오프셋에서 복조 PN 확산 코드 발생기 (114)로부터 PN 확산 코드를 공급한다.
비슷하게, 제어 시스템 (110)은 어느 오프셋이 탐색되어야 하는지 그리고 어떤 오프셋인지를 계산한다. 계산은 바람직하게 내부 탐색 알고리즘 및 특정한 모빌 유니트 (10)이 상기 기지국의 통신 서비스 범위 진입하고 있는 기지국을 통보하는 도 1의 기지국 제어기 (14)로부터 수신된 제어 데이터에 의한다. 이러한 통지는 PN 코드가 생성되는 것을 허용하는 모빌 유니트에 대한 식별 정보를 포함한다.
그때 제어 시스템 (110)은 메모리 주소 위치를 계산하고 탐색기 (130)에 상기 메모리 주소 위치를 제공한다. 부가적으로, 제어 시스템은 탐색기 PN 코드 발생기 (136)에게 PN 코드가 생성되야 하는 사용자의 ID를 제공한다. 샘플의 각각의 새로운 확산 칩이 수신됨에 따라, 탐색기는 제어 시스템 (110)으로부터 지정된 주소 위치로 시작하거나, 또는 포함하는 순환 버퍼 RAM으로부터의 샘플을 검색하고 PN 코드 발생기 (136)으로부터 PN 코드를 제공한다.
본 발명의 실시예에서, 제어 시스템 (110)은 주어진 시간에서 어느 역방향 링크 신호가 탐색되어야 하는지를 계산할때 두 가지 요소를 고려한다. 첫째, 제어 시스템 (110)은 특정한 역방향 링크 신호의 파워 제어 그룹이 워시(WORTH) 그룹 안에 있는지를 결정한다. 즉, 제어 시스템 (110)은 현재 파워 제어 그룹이 1/8 속도 프레임으로 전송될지를 결정한다. 만일 그러하다면, 역방향 링크 신호가 어떠한 속도로 모빌이 선택되더라도 이시점에서 전송되고 수신되며, 검출을 위해 이용될 수 있음을 확신할 수 있다. 역방향 링크 신호를 확신할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 워시 파워 제어 그룹은 IS-95 표준에서 미리 결정된 알고리즘 세트에 기초하여 기지국에 알려져 있다. 부가적으로, IS-95표준에 따라 데이터를 전송하기 위한 시스템과 방법이 미국특허 5,659,569 " 데이터 버스트 랜더마이저 " " Data Burst Randomizer "에 개시되어 있으며, 상기 특허는 본 발명의 양수인에게 양수 되었으며 여기에 참고된다.
적절한 파워 제어 그룹을 현재 전송하는 모빌 유니트에 대하여, 제어 시스템 (110)은 탐색을 수행하지 않고도 어느 역방향 링크 신호가 가장 긴주기의 시간이었는지를 결정한다. 제어 시스템 (110)은 주어진 탐색기 (130)의 용량을 수행할 수 있는 탐색기의 수를 결정하고, 적절한 용량에 달하는 조사 없이 가장긴 역방향 링크 신호의 세트의 수만큼 조사를 요구한다. 부가적으로 제어 시스템 (110)은 통신을 시작하기 위한 요구가 이루어지는 각 파워 제어 그룹동안 액세스 채널 전송에 대하여 탐색이 수행될 것을 요구한다. 액세스 채널은 사용자 마스크 로서 발생된 비밀 사용자 코드(PNU)라기 보다는 오히려 모든 모빌 유니트 (10)에 대하여 동일한 공공연히 알려진 액세스 롱 코드로서 생성된 일반적 역방향 링크 신호이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 의해 탐색동안 수행된 단계의 흐름도이다. 탐색은 단계 (250)에서 시작하고 단계 (252)에서 적절한 파워 제어 그룹동안 수신된 모빌 유니트 (10)은 워시 신호에서 식별된다. 단계 (254)에서 워시 신호는 가장 최근 탐색이 상기 신호에 대하여 수행된 시간에 따라 랭크되고, 단계 (256)에서 탐색기의 최고 용량까지의 최종 탐색 후에 최대 시간이 경과한 워시 신호 세트에 대하여 탐색이 요구된다. 일단 탐색이 요구되며, 각 역방향 링크 신호에 수행된 마지막 탐색이후 시간은 업데이트되며, 탐색은 단계 (258)에서 종료한다. 본 발명의 상기 실시예에서 탐색은 진행중인 방식으로 정상 작동 동안 반복해서 수행된다.
도 14는 본 발명의 실시예에 의해 구성된 타임 트래킹 유니트 (119)의 블록도이다. 지연/디먹스 FIFO (550)은 초기 와 나중 역확산 데이트를 복조기 (112)로부터 수신하며, 지연/디먹스 FIFO (550)내에 레지스터 (F1-F6)내에 똑같은 역방향 링크 신호의 최고 6개의 상이한 발생 (핑거)에 저장한다. 만일 6개의 이하의 다중 경로가 복조된다면 모든 레지스터 (F1-F6)는 데이터를 포함하지 않을 것이다. 초기와 나중 데이터 둘의 짝수와 홀수 부분이 각 핑거동안 단일 데이터 스트림으로 디멀티플렉싱되고, 디멀티플렉싱된 스트림은 디커버 회로 (552)에 공급된다. 디커버 회로(552)는 선택된 월시 심볼의 월시 인덱스를 수신한다.
월시 인덱스 사용이 유용할 때, 디커버 회로 (552)는 각 핑거에 동상과 직교위상의 초기와 나중 복조 데이터를 산출하도록 월시 인덱스에 대응하는 월시 심볼을 가진 데이터를 포함하는 레지스터 (F1-F6)에 저장된 초기와 나중 역확산 데이터를 직렬 방식으로 디커버링 또는 복조를 시작한다. 동위상과 직교위상의 초기와 나중 복조 데이터는 각 핑거에 초기와 나중 에너지 값을 생성하도록 동위상과 직교위상 데이터의 크기 계산 도트 프러덕트를 생성하는 I-Q 도트 프로덕트 회로 (554)에 공급된다. 비교 회로 (508)은 각각의 핑거에 대한 초기 또는 나중 처리가 각핑거가 최대 에너지 레벨을 생성하는지를 결정하고 그 표시를 제어 시스템 (110)에 전달한다.
제어 시스템 (110)은 연관된 핑거의 오프셋만큼, 타임 트래킹 리자이드 버퍼를 증가 또는 감소 시키고 각 복조 동작 동안 확산 코드 칩 주기의 1/2000을 제공하고 관련된 핑거 처리의 앞서게 하거나 또는 지체시킴으로서 비교 회로 (508)로부터의 표시 데이터에 반응한다. 타임 트래킹 버퍼의 값이 위에서 언급한 확산 칩 주기의 1/8만큼 변화 될때, 각 핑거의 오프셋은 독립하여 변화하기 때문에 핑거는 분리되어 처리된다.그러나, 온-타임 교정 벡터가 결합될 수 있는 동안 각각의 핑거의 처리를 지연 시킴으로서 대부분의 월시 심볼은 모든 핑거로부터의 에너지를 사용하여 선택될 수 있으며 그리하여, 올바른 선택 가능성은 증가한다.
그리하여, 하나 또는 감소된 집적 회로가 이용될 수 있는 다수의 신호와 바람직하게 CDMA 신호를 처리하기 위한 시스템과 방법이 설명되었다. 상기 바람직한 실시예에 대한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 이용하기에 용이하도록 하기 위하여 제공되었다. 이들 실시예에 대한 여러 가지 변형은 당업자에게 자명하며, 여기서 한정된 포괄적인 원리는 본 발명의 사용 없이도 다른 실시예에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 설명된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 여기에 개시된 원리 및 신규한 특징에 나타낸 가장 넓은 범위에 따른다.
Claims (20)
- 하나 또는 그이상의 다중 경로를 가지는 CDMA 신호 세트를 복조하는 시스템에 있어서,무선 주파수 에너지의 디지털 샘플을 저장하기 위한 안테나 입력 메모리;제 1 타임 오프셋 세트에서 상기 디지털 샘플을 복조하기 위한 탐색기;제 2 오프셋 세트에서 상기 디지털 샘플을 복조하기 위한 복조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 1항에 있어서,타임 오프셋의 상기 제 1 타임 오프셋 세트 와 제 2 타임 오프셋 세트를 지정 하기 위한 제어 시스템을 더 포함하며,상기 복조기는 또한, 상기 안테나 입력 메모리로부터 제 1 샘플 세트를 검색하고 그리고 상기 제 1 오프셋 세트로부터의 오프셋에서 제공된 제 1 PN 코드로 상기 제 1 샘플 세트를 복조하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 2항에 있어서,상기 탐색기는 또한, 상기 안테나 입력 메모리로부터 제 2 샘플 세트를 검색하고 그리고 상기 제 2 오프셋 세트로부터의 오프셋에서 제공된 제 2 PN 코드로 상기 제 2 샘플 세트를 복조하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 복조기는 신호가 탐색된 오프셋에서 복조하며,상기 탐색기는 신호가 수신되었는지가 알려지지 않은 오프셋에서 복조하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 제 2 오프셋 세트는 상기 제 1 오프셋 세트보다 더빠르게 변화하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 제 1 오프셋 세트는 상기 제 2 오프셋 세트보다 적은 요소를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 오프셋 세트에서 상기 디지털 샘플을 복조하기 위해 제 1 PN 코드 세트를 생성하는 복조 PN 코드 발생기; 및상기 제 2 오프셋 세트에서 상기 디지털 샘플을 복조를 위해 제 2 PN 코드 세트를 생성하는 탐색 PN 코드 발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 안테나 인터페이스 메모리는 순환 큐 형태로 상기 디지털 샘플을 저장하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 안테나 인터페이스 메모리는 디지털 샘플의 대략 4개의 월시 심볼을 저장하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 제 1 오프셋 세트에서 타임 오프셋이 앞서거나 또는 지체되는 것을 표시하는 타임 트래킹 유니트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 하나 혹은 그이상의 다중 경로를 갖는 CDMA 신호 세트를 복조시키는 방법에 있어서,무선 주파수 에너지의 디지털 샘플을 안테나 입력 메모리에 저장하는 단계;제 1 타임 오프셋 세트에서 상기 디지털 샘플을 복조하는 단계; 및제 2 타임 오프셋 세트에서 상기 디지털 샘플을 복조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 안테나 입력 메모리로부터 제 1 샘플 세트를 검색하는 단계; 및상기 제 1 오프셋 세트로부터의 오프셋에서 제공된 제 1 PN 코드로 상기 제 1 샘플 세트를 복조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 12항에 있어서,상기 안테나 입력 메모리로부터 제 2 샘플 세트를 검색하는 단계; 및상기 제 2 오프셋 세트로부터의 오프셋에서 제공된 제 2 PN 코드로 상기 제 2 샘플 세트를 복조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 제 1 오프셋 세트는 이미 검색된 신호를 위한 것이며,상기 제 2 오프셋 세트는 검색되지 않은 신호를 위한 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 제 2 오프셋 세트는 상기 제 1 오프셋 세트 보다 더 빨리 변화하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 제 1 오프셋 세트가 상기 제 2 오프셋 세트보다 더 작은 수의 요소를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 제 1 타임 오프셋 세트에서 상기 디지털 샘플을 복조하기 위해 제 1 PN 코드 세트를 생성하는 단계; 및상기 제 2 타임 오프셋 세트에서 상기 디지털 샘플을 복조를 위해 제 2 PN 코드 세트를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 디지털 샘플이 순환 큐 형태로 저장되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11항에 있어서,대략 4개의 월시 심볼의 디지털 샘플이 저장되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 제 1 오프셋 세트의 타임 오프셋이 앞서거나 지체됨을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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