KR20020027668A - 사전 간섭 제거기를 갖는 코드분할 다중접속 코드 동기시스템 및 그 코드 동기 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 사용자를 수용하는 코드분할 다중접속방식(Code Division Multiple Access) 통신 시스템에서 이미 동기가 확보된 사용자들의 정보를 이용하여, 코드 동기화 이전에 수신신호에서 이미 동기가 확보된 사용자들에 의한 신호 성분을 제거하여 다중 사용자들에 의한 간섭을 줄인 후에 코드 동기화를 수행하는 사전 간섭 제거기를 이용한 코드 동기 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

사전 간섭 제거기를 갖는 코드분할 다중접속 코드 동기 시스템 및 그 코드 동기 방법{A CDMA Code Acquisition System with Interference Cancellation and the Code Acquisition Method}

본 발명은 다중 사용자를 수용하는 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access; 이하, CDMA) 방식 통신 시스템에서 코드 동기화를 수행하는 코드 동기 시스템에 관한 것으로, 특히 이미 동기가 확보된 사용자들의 정보를 이용하여 코드 동기화 이전에 수신신호에서 이미 동기가 확보된 사용자들의 신호성분을 제거하여 다중 사용자들에 의한 간섭을 줄인 후에 코드 동기화를 실시하는 사전 간섭 제거기를 이용한 코드 동기 시스템 및 그 동기 방법에 관한 것이다.

CDMA 방식 통신 시스템은 동일한 주파수 대역내에 서로 다른 사용자 코드를 사용하는 다수의 사용자들에 의하여 동시에 통신이 이루어지는 방식이다. 상기 CDMA 시스템에서 다수의 사용자 신호들이 혼재하는 신호에서 원하는 사용자 신호를 분리하기 위해서는 사용자 코드 정보 및 코드 타이밍 정보를 이용하여 수신된 신호를 역확산하여야 한다. 따라서, CDMA 방식에서 정확한 코드 타이밍 정보는 시스템 성능에 지대한 영향을 미친다.

종래의 코드 동기 방식들에는 수신된 신호에서 정합 여파기를 사용하여 매 샘플마다 상관값을 구하고 이들을 순차적으로 탐색함으로써 초기 동기를 찾아가는 직렬 방식과 수신된 신호에서 매 샘플마다 두 개 이상의 위상을 동시에 탐색함으로써 탐색을 위한 시간을 줄일 수 있는 병렬 방식, 이들을 혼합하여 사용하는 혼합 방식 등이 있다.

또한, 이러한 방식들은 하나의 척도만을 이용하여 동기 여부를 판정하는 단일 결정 방식과 두 개 이상의 독립된 척도들을 이용하여 동기 여부를 판정하는 다중 결정 방식으로 나누어진다.

도 1은 종래의 간섭 제거기를 가지는 CDMA 방식 통신 시스템에 있어서의 수신기 구조를 나타내 것으로, 모든 다중 사용자 신호가 포함된 수신신호 r(t)로부터 원하는 사용자에 해당하는 코드 동기를 확보하기 위한 코드 동기부(11)와, 상기 코드 동기부(11)에서 동기가 확보된 사용자 신호들에 대한 정보를 바탕으로 사전에 자신의 신호를 제외한 다른 사용자들의 신호들을 제거하는 간섭제거기(12)로 구성되어 있다.

상기 수신기는 입력되는 모든 다중 사용자 신호가 포함된 수신 신호 r(t)에서 원하는 사용자에 해당하는 코드 동기를 확보한 후, 동기가 확보된 사용자 신호들에 대한 정보를 바탕으로 사전에 자신의 신호를 제외한 다른 사용자들의 신호 간섭을 제거한 후 정보 데이터를 판정함으로써 시스템의 신뢰성과 시스템 용량을 높인다.

그러나, 종래의 코드 동기 시스템들은 모든 다중 사용자들에 의한 간섭 신호들이 포함된 수신 신호를 이용하여 코드 동기를 수행함으로써 사용자 수가 증가함에 따라 그에 비례하는 간섭을 받게 되므로 코드 동기 시스템의 성능이 급격히 나빠지게 되어, 동기 획득에 실패하거나 부정확한 위치에서 동기를 얻게 된다는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 문제점으로 인하여 도1과 같이 코드 동기 이후에 정확한 코드 타이밍 동기를 필요로 하는 간섭 제거기를 사용하여서는 더 이상 시스템의 성능을 향상시킬 수 없게 된다는 문제점도 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 초기 동기 과정을 수행하기 이전에 코드 동기가 확보된 사용자 신호들을 수신신호로부터 제거한 후 동기가 확보된 사용자 신호들에 의한 간섭이 제거된 수신신호, 즉 코드 동기가 확보되지 않은 사용자 신호들만을 포함하는 신호를 이용하여 초기 동기를 수행함으로써 동기 성능을 향상시켜 CDMA 수신기의 성능을 극대화하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 CDMA 방식 통신 시스템에 있어서, 동기가 이미 확보된 사용자들에 의한 다중 사용자 간섭을 제거한 후 데이터를 판정하는 간섭 제거기와; 간섭 제거기를 통하여 판정된 데이타들을 바탕으로 동기가 확보된 사용자들의 신호들을 재생하는 신호 재생기와; 재생된 사용자 신호들을 중첩하여 동기화된 사용자들에 의한 재생된 간섭 신호를 생성시키는 신호 결합기와; 수신신호를 간섭제거와 재생, 결합에 필요한 시간만큼 지연시키는 지연회로와; 재생된 간섭 신호를 지연된 수신 신호로부터 제거하는 신호 제거기와; 동기가 확보된 사용자들에 의하여 재생된 간섭 성분이 제거된 신호를 이용하여 코드 동기를 수행하는 코드 동기부와; 새로이 동기가 확보된 사용자 정보들을 간섭 제거기로 보내어간섭 제거기의 정보를 갱신하는 궤환 경로를 포함하는 사전 간섭 제거기를 갖는 CDMA 코드 동기 시스템을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 코드 분할 다중 접속 코드 동기 시스템을 이용한 코드 동기방법을 또 다른 특징으로 한다.

도1은 간섭 제거기를 사용하는 종래의 CDMA 방식 통신 시스템의 수신기구조를 나타낸 도면.

도 2 는 본 발명에 따른 사전 간섭 제거기를 갖는 코드 동기 시스템을 나타낸 도면.

도 3 은 본 발명에 따른 다중 사용자 검출기를 갖는 코드 동기 시스템을 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11,24,36 : 코드 동기부12 : 간섭 제거기

21 : 감산형 간섭 제거기 22,34 : 지연 회로

23,35 : 신호 제거기25,37 : 궤환 경로

31 : 다중 사용자 검출기32 : 신호 재생기

33 : 신호 결합기

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 코드 동기가 확보된 다중 사용자에 의한 간섭을 제거한 신호를 이용하여 원하는 사용자 신호의 코드 동기를 획득하는 코드 동기 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

먼저, 도 2는 본 발명에 따른 사전 간섭 제거기로 감산형 간섭 제거기를 갖는 코드 동기 시스템을 나타낸 것으로, 모든 다중 사용자 신호를 포함하는 수신신호로부터 코드 동기가 확보된 사용자의 정보를 이용하여 동기가 확보된 사용자들 중에서 원하는 사용자를 제외한 모든 동기화된 사용자 신호들을 제거한 신호를 이용하여 데이터를 판정하고, 상기 판정된 데이터와 사용자 정보를 이용하여 동기화된 신호들을 재생하고, 상기 동기가 확보된 사용자들의 재생된 신호를 중첩하여 동기화된 사용자들만에 의한 신호를 생성하는 사전 간섭제거기인 감산형 간섭 제거기(21)와; 수신신호를 간섭제거와 재생 결합에 필요한 시간만큼 지연시키는 지연회로(22)와; 상기 지연회로에서 지연된 수신신호로부터 상기간섭제거기(21)에서 출력된 신호를 제거하여 동기가 확보되지 않은 사용자들에 의한 신호들만을 포함하는 수신신호를 생성시키는 신호 제거기(23)와; 상기 신호 제거기로부터 출력된로부터 동기 되지 않은 원하는 사용자 신호의 코드 동기를 획득하기 위한 코드 동기부(24)와; 상기 코드 동기부에서 동기가 획득되면 새로이 동기가 확보된 사용자 정보를 간섭 제거기에 추가하여 새로운 사용자 구성에 따른 동기화된 사용자 신호들을 상호 간섭을 제거하여 데이터를 판정하도록 하기 위한 궤환경로(25)로 구성된다. 이때, 상기 사전 간섭 제거기(21)는 감산형 간섭 제거기를 이용하며, 상기 코드 동기부(24)는 직렬 방식 또는 병렬 방식의 코드 동기부와 단일 판정 또는 다중 판정 방식 코드 동기부를 선택적으로 사용할 수 있다.

다음에 도3은 본 발명에 따른 사전 간섭제거기로 다중 사용자 검출기를 사용한 코드 동기 시스템을 나타낸 것으로, 모든 다중 사용자 신호를 포함하는 수신 신호로부터 코드 동기가 확보된 사용자의 정보를 이용하여 동기가 확보된 사용자들 중에서, 원하는 사용자를 제외한 모든 동기화된 사용자 신호들을 제거한 신호를 이용하여 데이터를 검출하는 다중 사용자 검출기(31)와; 상기 판정된 데이터와 사용자 정보를 이용하여 동기화된 신호들을 재생하는 신호 재생기(32)와; 상기 동기가 확보된 사용자들의 재생된 신호를 중첩하여 동기화된 사용자들만에 의한 신호를 생성하는 신호 결합기(33)와; 수신신호를 간섭제거와 재생 결합에 필요한 시간만큼 지연시키는 지연회로(34)와; 상기 지연회로에서 지연된 수신신호로부터 상기 신호 결합기에서 출력된 신호를 제거하여 동기가 확보되지 않은 사용자들에 의한 신호들만을 포함하는 수신신호를 생성시키는 신호 제거기(35)와; 상기 신호 제거기로부터 출력된로부터 동기 되지 않은 원하는 사용자 신호의 코드 동기를 획득하기 위한 코드 동기부(36)와; 상기 코드 동기부에서 동기가 획득되면 새로이 동기가 확보된 사용자 정보를 간섭 제거기에 추가하여 새로운 사용자 구성에 따른 동기화된 사용자 신호들에서 상호 간섭을 제거하고, 데이터를 판정하도록 하기 위한 궤환경로(37)로 구성된다.

상술한 바와 같이 도3의 다중 사용자 검출기를 사용하기 위해서는 신호 재생기와 신호 결합기를 포함하여 사전 간섭 제거기를 구성하게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 CDMA 코드 동기 시스템에서의 코드 동기 방법은 감산형 간섭 제거기 또는 다중 사용자 검출기를 사용하는 CDMA 통신 시스템에 있어서 동기가 이미 확보된 사용자들에 의한 다중 사용자 간섭을 제거한 후 데이터를 판정하고, 상기 판정된 데이터들을 바탕으로 동기가 확보된 사용자들의 신호를 재생한다. 다음에 상기 재생된 사용자 신호들을 중첩하여 동기화된 사용자 신호들에 의한 재생된 간섭 신호을 생성시킨다. 또한 상기 최초 수신된 수신 신호를 상술한 간섭제거와 재생, 그리고 결합에 필요한 시간만큼 지연시킨 후, 지연된 수신신호에서 상기 생성된 간섭신호을 제거하여 간섭신호가 제거된 신호을 출력한다. 다음에 상기 동기가 확보된 사용자들에 의해 재생된 간섭성분이 제거된 신호를 이용하여 코드 동기를 획득한다. 다음에 새로운 동기가 획득된 사용자 정보를 간섭제거기로 보내어 간섭제거기의 정보를 갱신하여 새로이 획득하고자 하는 사용자의 코드 동기를 얻기 위한 정보로 사용하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 코드의 초기 동기 방법은 다수의 사용자를 수용하는 CDMA 방식 통신 시스템에서 다중 사용자들에 의한 간섭으로 인하여 발생되는 코드 동기의 성능 저하 문제를 극복할 수 있을 뿐만 아니라 동시에 간섭 제거기의 성능 향상과 함께 시스템에 주어진 자원을 최대로 활용할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. CDMA 방식 통신 시스템에 있어서,

   동기가 이미 확보된 사용자들에 의한 다중 사용자 간섭을 제거한 후 데이터를 판정하고, 판정된 데이타들을 바탕으로 동기가 확보된 사용자들의 신호들을 재생하며, 상기 재생된 사용자 신호들을 중첩하여 동기화된 사용자들에 의한 재생된 간섭 신호를 생성시키는 간섭 제거기와;

   수신신호를 간섭제거와 재생, 결합에 필요한 시간만큼 지연시키는 지연회로와;

   상기 재생된 간섭 신호를 지연된 수신 신호로부터 제거하는 신호 제거기와;

   상기 동기가 확보된 사용자들에 의한 재생된 간섭 성분이 제거된 신호를 이용하여 코드 동기를 획득하는 코드 동기부와;

   상기 새로이 동기가 확보된 사용자 정보들을 간섭 제거기로 보내어 간섭 제거기의 정보를 갱신하는 궤환 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 사전 간섭 제거기를 갖는 CDMA 방식의 코드 동기 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   간섭 제거기는 감산형 간섭 제거기인 것을 특징으로 하는 사전 간섭 제거기를 갖는 CDMA 방식의 코드 동기 시스템.
3. 제1항에 있어서,

   코드 동기부는 직렬 탐색 방식 또는 병렬 탐색 방식 코드 동기부와 단일 판정 또는 다중 판정 방식 코드 동기부를 선택적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 사전 간섭 제거기를 갖는 CDMA 방식의 코드 동기 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 간섭 제거기는 동기가 이미 확보된 사용자들에 의한 다중 사용자 간섭을 제거한 후 데이터를 판정하는 다중 사용자 검출기와;

   상기 간섭 제거기를 통하여 판정된 데이타들을 바탕으로 동기가 확보된 사용자들의 신호들을 재생하는 신호 재생기와;

   상기 재생된 사용자 신호들을 중첩하여 동기화된 사용자들에 의한 재생된 간섭 신호를 생성시키는 신호 결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA 방식의 코드 동기 시스템.
5. CDMA 통신 시스템의 코드 동기를 얻기 위한 방법에 있어서,

   동기가 이미 확보된 사용자들에 의한 다중 사용자 간섭을 제거한 후 데이터를 판정하는 간섭제거 단계와;

   상기 판정된 데이터들을 바탕으로 동기가 확보된 사용자들의 신호를 재생하는 단계와;

   상기 재생된 사용자 신호들을 중첩하여 동기화된 사용자들에 의한 재생된 간섭 신호를 생성하는 단계와;

   상기 최초 수신된 수신 신호로 상술한 간섭제거와 재생, 그리고 결합에 필요한 시간만큼 지연시키는 단계와;

   상기 지연된 수신신호에서 상기 생성된 간섭신호를 제거하여 간섭신호가 제거된 신호를 출력하는 단계와;

   상기 동기가 확보된 사용자들에 의해 재생된 간섭성분이 제거된 신호를 이용하여 코드 동기를 획득하는 단계와;

   상기 동기가 획득된 사용자 정보를 새로이 획득하고자 하는 사용자의 코드 동기를 얻기 위한 정보로 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA의 코드 동기 방법.