KR20040010785A

KR20040010785A - Ｃｄｍａ 시스템에서의 게이트형 파일럿 획득

Info

Publication number: KR20040010785A
Application number: KR10-2003-7017130A
Authority: KR
Inventors: 조시애바이; 글라즈코세르게이; 뉴펠드아서제임스
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2004-01-31
Also published as: JP2012130022A; US20030007468A1; WO2003003606A1; JP2004531991A; CN1539210A; BR0210581A; KR100851788B1; CN100514871C; EP1405431A1; JP2009189022A; TW595147B; EP1405431B1; US7065129B2; ATE518314T1; JP5290440B2; JP4950237B2

Abstract

타겟 파일럿 신호의 이웃 파일럿 신호를 체크함으로써 게이트형 파일럿 신호를 더 빨리 얻을 수 있는 시스템과 기술이 개시된다. 부분적인 상관은 잘못된 파일럿 버스트와 인접한 파일럿 버스트 사이에 존재하기 때문에, 가입자국은 잘못된 파일럿 버스트상에서 주파수 로크를 할 수 있다. 이웃 파일럿 신호 세기와 타겟 파일럿 신호 세기를 비교함으로써 주파수 로크와 복조의 시기적절한 프로세스가 시작되기 이전에 최강 파일럿 신호를 선택하는 것을 가능하게 한다. 동일한 심볼 시퀀스를 가진 파일럿 신호를 무리짓는 것과 의사 랜덤 잡음 인크리먼트는 게이트형 파일럿 신호의 빠른 획득을 가능하게 한다.

Description

ＣＤＭＡ 시스템에서의 게이트형 파일럿 획득 {ACQUISITION OF A GATED PILOT IN A CDMA SYSTEM}

배경

분야

본 발명은 일반적으로는 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 게이트형 파일럿 신호 (Gated Pilot Signal) 를 획득하는 시스템 및 기술에 관한 것이다.

배경

현대의 통신 시스템들은 다수의 이용자가 공통된 통신 매체를 공유할 수 있도록 제작된다. 그러한 통신 시스템의 하나로 코드 분할 다중 접속 (CDMA: Code Division Multiple Access) 시스템이 있다. CDMA 통신 시스템은 광 스펙트럼 통신에 기초한 변조 및 다중 접속 방식이다. CDMA 통신 시스템에서, 다수의 신호는 동일한 주파수 스펙트럼을 공유하며, 그 결과, 이용자 용량을 증가시킬 수 있다. 이는 캐리어 (Carrier) 를 변조하는 상이한 의사 잡음 (PN: Pseudo-Noise) 부호와 함께 각 신호를 전송하여 신호 파형의 스펙트럼을 확장시킴으로써 달성한다. 원하는 신호의 스펙트럼을 감축하기 위하여, 전송된 신호는 대응하는 PN 부호를 이용하는 상관기 (Correlator) 에 의해 수신기에서 분리된다. PN 부호가 맞지 않는 불필요한 신호는 대역폭에서 감축되지 않으며, 단지 잡음의 원인이 될 뿐이다.

CDMA 통신 시스템에서, 가입자국은 하나 이상의 기지국을 통해 네트워크에 접속하거나, 다른 가입자국과 통신할 수 있다. 각 기지국은 일반적으로 셀 (Cell) 이라 불리는 특정한 지리적 영역에서 모든 가입자국을 서빙하도록 구성된다. 통화량이 높은 몇몇 경우에는, 기지국이 각 섹터를 서빙하면서, 셀은 섹터 (Sector) 로 분리될 수 있다. 각 기지국은 기지국과 동기화할 목적으로 가입자국에 이용되며, 가입자국이 기지국과 동기화된 경우 전송된 신호의 일관된 복조를 하기 위해 제공되는, 연속적인 파일럿 신호를 전송한다. 가입자국은 일반적으로 최강 파일럿 신호를 가지는 기지국과 통신 채널을 형성한다.

파일럿 신호는 다른 경우에는 정보를 전송하는데 이용될 수 있는 대역폭을 필요로하기 때문에, 최근에 개발된 몇몇 CDMA 통신 시스템은 게이트형 파일럿 신호를 채택하고 있다. 게이트형 파일럿 신호는, 전송을 하지 않는 오랜 기간 다음에 뒤따르는, 파일럿 신호를 전송하는 짧은 기간으로 특징지워진다. 파일럿 신호를 게이팅 (Gating) 함으로써, 기지국 용량을 증가시키는 추가적인 대역폭을 얻을 수 있다. 그러나, 가입자국을 게이트형 파일럿 신호에 동기화하는 것은 가입자국을 연속적인 파일럿 신호에 동기화하는 것보다 상대적으로 더 어려운데, 이는 게이트형 파일럿 시스템에서는, 파이럿 신호가 존재하지 않는 기간동안 파일럿 신호를 찾느라고 가입자국이 상당한 자원을 소비할 수 있기 때문이다.

PN 공간에서 파일럿 버스트 (Pilot Burst) 와 겹치는 게이트형 파일럿 신호는 인접한 PN 오프셋 (Offset) 에서 비교적 강한 부분 상관도를 유발할 수 있다.이러한 부분 상관도 피크 (Peak) 는 진정한 PN 오프셋으로 잘못 파악될 수 있다. 가입자국은 이러한 존재하지 않는 PN 오프셋으로 주파수 로크 (Frequency Lock) 를 달성하려 하고, 존재하지 않는 PN 오프셋으로부터 비성공적으로 제어 채널을 복조하려 하면서, 상당한 시간을 소비할 수 있다. 주파수 로킹 (Frequency Locking) 및 제어 채널 복조는 획득 (Acquisition) 프로세스 (Process) 에서 가장 시간이 많이 소모되는 단계이며, 일반적으로 파일럿 탐색 동작의 경우보다 4배 내지 8배 많은 시간과 자원을 소모한다. 따라서, 이러한 종류의 폴스 알람 (False Alarm) 은 잠재적으로는 상당한 정도로 획득 시간을 증가시킬 수 있다. 인접한 파일럿 버스트들 간의 부분 상관도로 인해 유발되는 폴스 알람의 가능성을 줄이는 것이 요구된다.

개요

본 발명의 한 측면에서, 게이트형 파일럿 신호를 획득하는 방법은 복수의 파일럿 피크들로부터 최강 파일럿 피크 (Strongest Pilot Peak) 를 선택하는 단계, 그 최강 파일럿 피크에 인접한 파일럿 피크의 크기를 평가하는 단계, 그리고 인접한 파일럿 피크와 최강 파일럿 피크로부터 최대 파일럿 피크 (Maximum Pilot Peak) 를 선택하는 단계를 포함한다. 본 발명의 다른 측면에서는, 인접한 파일럿 피크는 의사 랜덤 잡음 (PN: Pseudo-random Noise) 공간에서 최강 파일럿 피크와 겹친다. 또 다른 측면에서는, 인접한 파일럿 피크는 시간에 있어 최강 파일럿 피크와 겹친다. 또 다른 측면에서는, 복수의 파일럿 피크로부터 최강 파일럿 피크를 선택하는 단계는 신호를 수신하는 단계, 그 신호로부터 복수의 파일럿 피크를평가하는 단계, 및 그 복수의 파일럿 피크로부터 최강 파일럿 피크를 선택하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 컴퓨터로 수행가능한 명령 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체는 게이트형 파일럿 신호를 획득하는 방법을 수행하며, 그 방법은 복수의 파일럿 신호로부터 최강 파일럿 피크를 선택하는 단계, 그 최강 파일럿 피크에 인접한 인접한 파일럿 피크의 세기를 평가하는 단계, 및 인접한 파일럿 피크와 최강 파일럿 피크로부터 최대 파일럿 피크를 선택하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 수신기는 복수의 파일럿 피크 및 탐색기에 결합된 프로세서를 탐색하도록 구성되며, 복수의 파일럿 피크로부터 최강 파일럿 피크를 선택하고, 그 최강 파일럿 피크에 인접한 파일럿 피크의 세기를 평가하며, 그 인접한 파일럿 피크와 최강 파일럿 피크로부터 최대 파일럿 피크를 선택하도록 구성된 탐색기를 구비한다.

본 발명의 다른 실시형태들은 당업자에게는 다음의 상세한 설명으로부터 명백할 것이며, 여기서는 본 발명의 예시적인 실시형태들만을 나타내고 설명하고 있다. 구현될 바와 같이, 본 발명은 그 취지와 범위를 모두 벗어나지 않으면서 다른 실시형태들이나 상이한 실시형태로 구현될 수 있고, 발명의 몇몇 세부사항들은 다양한 다른 세목으로 변경이 가능하다. 따라서, 도면과 상세한 설명은 본질적으로 실례로서 생각하여야 하는 것이지, 한정적인 것으로 생각하여서는 안된다.

도면의 간단한 설명

본 발명의 측면들은 실시예를 통해 설명하고, 한정적으로 설명하지 않으며, 첨부된 도면은 다음과 같다.

도 1 은 예시적인 연속 파일럿 전송과 게이트형 파일럿 전송을 나타낸다.

도 2 는 예시적인 통신 시스템의 시스템도이다.

도 3 은 예시적인 게이트형 파일럿 신호이다.

도 4 는 CDMA 통신 시스템에서 작동하는 몇몇 예시적인 기지국에 대한 PN 부호를 나타내는 타이밍도이다.

도 5 는 인접한 코세트 (Coset) 들 간의 오버랩 (Overlap) 을 나타낸다.

도 6 은 CDMA 통신 시스템의 예시적인 수신기에 관한 블록도이다.

도 7 은 CDMA 수신기에서 프로세서에 의해 수행되는 예시적인 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.

상세한 설명

첨부된 도면과 연관지어 아래에서 시작하는 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태들에 관한 설명으로 의도된 것이며, 본 발명이 실행될 수 있는 유일한 실시형태들만 나타내고자 한 것이 아니다. 어떤 경우에는, 상세한 설명에서 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위해 특정 세부사항들을 포함한다. 그러나, 이러한 세부사항들 없이도 본 발명이 실행될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 다른 경우에, 본 발명의 개념을 모호하게 하는 것을 피하기 위하여, 잘 알려진 구조와 디바이스들 (Device) 을 블록도 형태로 나타내고 있다.

비록 본 발명의 다양한 측명들은 CDMA 통신 시스템의 내용에서 설명하고 있지만, 당업자에게는 여기서 설명한 게이트형 파일럿 신호를 획득하는 기술은 다양한 다른 통신 환경에서 마찬가지로 이용하기에 적합하다는 점이 명백하다. 따라서, CDMA 통신 시스템에 관한 모든 참조는 본 발명의 발명적인 양상들을 설명하기 위해 의도된 것 뿐이며, 그러한 발명적인 양상들은 넓은 범위의 어플리케이션 (Application) 을 가지고 있음을 이해한다.

가입자국 (가입자 장치), 이동국, 모바일, 원격국, 원격 단말, 접속 단말 (Access Terminal), 및 이용자 장치 (User Equipment) 등으로도 불림) 은 이동하거나 정지할 수 있으며, 하나 이상의 기지국 ( BSs) (기지 송수신기 시스템 (BTSs: Base Transceiver Systems), 기지국 송수신기, 접속 포인트 (Access Point), 접속 노드 (Access Node), 및 모뎀 풀 송수신기 (MPTs: Modem Pool Transceivers) 등으로도 불림) 과 통신할 수 있다.

도 1 은 예시적인 연속 파일럿 전송 (20) 과 게이트형 파일럿 전송 (22) 을 나타낸다. 게이트형 파일럿 신호는 무전송 기간 다음에 뒤따르는 전송 기간을 포함한다. 무전송 기간이 데이터를 전송하는데 이용될 수 있기 때문에, 파일럿 신호를 게이팅하는 것은 대역폭 상승을 가능하게 한다.

도 2 는 예시적인 통신 시스템 (100) 의 시스템도이다. 통신 시스템은 하나 이상의 기지국을 통해 네트워크에 접속하거나 다른 가입자국들과 통신하기 위하여, 가입자국 (102) 에 메커니즘 (Mechanism) 을 제공한다. 각 설명에 있어, 단지 세 기지국 (104, 106, 및 108) 만 나타낸다. 그러나, 실제로는, 수많은 기지국들이 모든 셀에 위치한 하나 이상의 기지국과 동작할 것이다. 셀이 섹터들로 나눠지면, 기지국은 각 섹터에 위치할 것이다. 설명한 예시적인 실시형태에서, 각 지기국 (104, 106, 및 108) 은 게이트형 파일럿 신호 (110, 112, 및 114) 각각을 전송한다. 게이트형 파일럿 신호는 기지국과의 초기 동기화를 위해 가입자국 (102) 에 의해 이용되며, 가입자국이 기지국들 중 하나에 동기화된 경우 전송된 신호를 일관되게 복조하기 위하여 이용된다.

게이트형 파일럿 신호는 데이터를 가지지 않으며, 일반적으로 비복조된 광 (Spread) 스펙트럼 신호로서 특징지워진다. 각 게이트형 파일럿 신호 (110, 112 및 114) 를 확산하는데 이용되는 PN 부호는, 그러므로, 가입자국 (102) 이 3개의 기지국 (104, 106 및 108) 사이에서 구별하도록 하기 위하여 상이하다. 각 게이트형 파일럿 신호를 확산하는데 이용되는 PN 부호는, 가입자국 (102) 에 의해, 프라이오리 (Priori) 로 알려지며, 따라서, 각 게이트형 파일럿 신호 (110, 112 및 114) 는 국부적으로 발생된 PN 코드와의 상관도 프로세스를 통해 가입자국에서 감축될 수 있다. 최강 게이트형 파일럿 신호를 가지는 기지국과 통신 채널이 형성될 수 있다. 비교적 일정한 환경 조건이 주어진다면, 최강 게이트형 파일럿 신호는 일반적으로 수신하는 가입자국 (102) 에 가장 가까운 기지국, 이 경우에서는 기지국 (106) 으로부터 전송된다.

통신 시스템의 예시적인 실시형태에서, 게이트형 파일럿 신호의 획득은 게이트형 파일럿 신호의 어떤 특성을 이용하는 탐색 방법론을 채택함으로써 이룰 수 있다. 파일럿 탐색 동작은 들어오는 신호를 미리 저장된 파일럿 PN 시퀀스 (Sequence) 와 상호 연관하는 단계 및 강한 상관도 피크를 찾는 단계로 구성된다.강한 피크를 발견하여 그것이 코세트에 있음을 증명한다면, 가입자국은 그 피크를 전송하는 기지국과 주파수 로크를 달성하도록 노력한다. 주파수 로크를 달성한 이후, 가입자국은 파일럿을 전송하는 기지국에 대한 타이밍 정보를 얻기 위해 제어 채널을 복조한다. 그리고 나서, 가입자국은 그 기지국과 자신을 동기화하기 위해 자신의 타이밍을 조정한다.

비록 응용성에 한정되지 않지만, 탐색 방법은 특히 CDMA 통신 시스템에 적합할 수 있다. CDMA 통신 시스템에서, 각 기지국에 의해 전송된 게이트형 파일럿 신호는 일반적으로 동일하지만 상이한 위상 오프셋을 가지는 PN 부호를 가진다. 가입자국이 모든 위상 오프셋에 대한 단일 PN 부호 시퀀스를 통한 탐색으로 기지국에 접근하도록 하기 때문에, 동일한 PN 부호를 이용하는 것이 이롭다. 위상 오프셋은 각 기지국에 대한 게이트형 파일럿 신호로 하여금 다른 것과 구별되도록 해준다.

각 기지국에 의해 전송된 게이트형 파일럿 신호는 순방향 링크 (Forward Link) 파형의 파일럿 채널에 포함된다. 순방향 링크는 기지국으로부터 가입자국으로의 전송을 가리킨다. 순방향 링크 파형은 여기서 설명하는 발명적인 개념에서 벗어나지 않고 다양한 형태를 띨 수 있다. 예를 들면, 게이트형 파일럿 신호의 본질은 순방향 링크 채널 구조가, 가장 단순한 형태에서, 파일럿 채널로 시간 분할 다중화된 하나 이상의 채널을 포함함을 암시한다. 설명한 예시적인 실시형태에서, 파일럿 채널은 통화 채널과 시간 분할 다중화된다. 그 결과 발생하는 순방향 링크 파형은 PN 부호로 확산되고, 캐리어 파형상에 변조되며, 증폭되어 기지국에 의해 각 셀이나 섹터로 전송된다.

더욱 복잡한 순방향 링크 채널 구조도 계획한다. 예를 들면, 통화량 채널은, 월시 함수 (Walsh Function) 를 이용하여 발생되는 내부 직교 코드로 각 통화량 채널을 확산시킴으로써 다중 코드 채널로 구문 분석될 수 있다. 선택적으로는, 파일럿 채널은 월시 카버 (Walsh Cover) 로 확산될 수 있으며, 추가적인 코드 및 시간 채널들은 동기화 채널, 호출 채널 및 통화량 채널을 포함하기 위해 추가될 수 있다.

시스템 (100) 은, (1) "TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" (IS-95 표준), (2) "TIA/EIA/IS-856 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification" (이하 IS-856 이라 함), (3) "3rd Generation Partnership Project" (3GPP) 라 불리우는 콘소시움에 의해 제공되며, 문서 번호 제 3GTS25.211 호, 제 3GTS25.212 호, 제 3GTS25.213 호 및 제 3GTS25.214 호를 포함하는 문서 세트들 (W-CDMA 표준) 에서 구체화된 문서들 및 (4) "3rd Generation Partnership Project2" (3GPP2) 라 불리우는 콘소시움에 의해 제공되며, 문서 번호 제 C.S0002-A 호, 제 C.S0005-A 호, 제 C.S0010-A 호, 제 C.S0011-A 호, 제 C.S0024 호, 제 C.S0026 호, 제 C.P9011 호 및 제 C.P9012 호를 포함하는 문서 세트들 (cdma2000 표준) 에서 구체화된 문서들과 같은 하나 이상의 CDMA 표준들을 지원하도록 제작된다. 3GPP 및 3GPP2 문서들의 경우, 이들은 전세계적인 표준 본체들 (예를 들면, TIA, ETSI, ARIB, TTA 및 CWTS) 에 의하여 지역 표준으로 변환되며, 국제전기통신연합 (ITU: International Telecommunications Union) 에 의해 국제 표준으로 변환되어왔다. 이러한 표준들을 여기에서 참조하고 있다.

예시적인 실시형태에서, 통신 시스템 (100) 은 1024 칩들의 주기를 가진 게이트형 파일럿 신호를 가진다. 게이트형 파일럿 신호는 도 3 에 나타낸 바와 같이, 928 칩들에 대한 전송이 없는 기간 뒤에 따르는 96 칩들에 대한 전송 기간을 포함한다.

CDMA 기반의 통신 시스템에서, 기지국은 하나의 PN 인크리먼트 (Increment) 가 64 PN 칩인 PN 인크리먼트의 정수배만큼 PN 공간에서 분리된다. IS-856 은 2 개의 기지국 PN 오프셋들 사이의 최소 PN 간격이 1 PN 인크리먼트, 예를 들면, 64 칩이 되도록 특정한다.

CDMA 통신 시스템에서, PN 부호는 주기적이며, 일반적으로 64 칩에 의해 이격된 512 PN 위상 오프셋을 가진, 주기당 2¹⁵(32,768) 칩이 되도록 선택된다. 따라서, PN 공간은 2¹⁵(32,768) 개의 가능한 PN 위치들로 구성되며, 이는 기지국에 대하여 가능한 총 512 (2¹⁵/64) 개의 PN 위상 오프셋을 생성한다. 게이트형 파일럿 신호가 예시적인 실시형태에서 1024 칩이기 때문에, PN 서클 (Circle) 은 총 32 개의 파일럿 버스트 (2¹⁵/1024) 를 가진다. 따라서, 파일럿 신호는 PN 부호에 의해 확산되며, 주기당 32 파일럿 신호 버스트에서 전송된다.

연속적인 파일럿 신호는 도 4 의 "PN0", "PN1", "PN2", "PN3" 및 "PN4" 로나타낸 바와 같이, 심볼 (Symbol) 들의 반복되는 시리즈 (Series) 이다. 도 4 는 각각이 32,768 칩 길이인 5 개의 PN 부호들을 나타내는 예시적인 통신 시스템에 대한 타이밍 다이어그램이다. 설명의 편의를 위하여, "심볼" 이라는 용어는, 게이트형 파일럿 신호가 데이터를 포함하지 않는다는 것을 이해한 가운데, 64 칩 PN 부호 시퀀스를 확인하기 위한 약칭 약정으로서 사용할 것이다. 이 약정을 이용하여, 32,768 칩 PN 부호를 512 심볼 시퀀스로 나타낸다.

다음의 예에서, 64 개의 별개의 PN 위상 오프셋만을 가지는 시스템을 가정한다. 각 PN 부호는 위상의 오프셋을 제외하고는 동일한 심볼 시퀀스를 포함한다. 예를 들면, PN0 는 PN1 로부터 1 심볼에 의해 오프셋된다. 마찬가지로, PN1 은 PN2 로부터 1 심볼에 의해 오프셋되며, PN2 는 PN3 으로부터 1 심볼에 의해 오프셋되며, PN3 은 PN4 로부터 1 심볼에 의해 오프셋된다. 이웃하는 기지국은 "PN1" 내지 "PN4" 로 나타낸 바와 같이, 시퀀스의 상이한 오프셋에서 출발하는 점을 제외하고는 동일한 파일럿 신호를 전송할 것이다. 이 예에서는 64 개의 심볼이 있기 때문에, 0 내지 63 의 최대 64 개의 별개의 PN 오프셋이 존재할 것이다.

각 PN 부호는 파일럿 신호를 확산하는데 이용된다. 그러면, 게이팅 함수 (204) 는 각 확산 스펙트럼 파일럿 신호 (202) 에 적용된다. 설명을 위하여, 게이팅 함수는 1 심볼 너비와 4 심볼 주기를 가지는 게이트로서 정의한다. 이러한 게이팅 함수 (204) 의 결과로서, 4 개의 다른 심볼 시퀀스 (206) 가 PN0, PN1, PN2 및 PN3 으로 생성된다. 동일한 심볼 시퀀스는 PN0 및 PN4 으로 나타낸 바와 같이 4 개의 PN 부호 위상 오프셋당 하나로 생성된다. 위상 편이에 관계없이, 동일한 심볼 시퀀스를 가지는 모든 게이트형 파일럿 신호는 다음,

코세트0: PN0, PN4, PN8, ... PN508

코세트1: PN1, PN3, PN9, ... PN509

코세트2: PN2, PN6, PN10, ... PN510

코세트3: PN3, PN7, PN11, ... PN511

과 같은 코세트로 알려진 세트들로 함께 그룹지어질 수 있으며, 여기서 코세트들의 수는 주기당 파일럿 신호의 수로 나눈 PN 부호 위상 오프셋의 수로 정의될 수 있다. 하나의 코세트로부터 파일럿 신호 버스트를 탐색하는 경우, 다른 코세트들로부터의 파일럿 신호 버스트는 보이지 않을 것이다.

다른 통신 시스템에서, 파일럿 신호를 확산시키는 PN 부호의 길이는 다양한 계수들에 의존하여 변할 수 있다. 긴 PN 부호가 부호 프로세싱 이득을 증가시키는 반면에, 짧은 PN 부호는 더 빠른 획득 시간을 조장한다. 당업자는 PN 부호에 대한 최적의 길이를 결정하기 위하여, 수행 교환을 평가할 수 있을 것이다. 또한, 위상 오프셋의 수, 간격, 주기당 파일럿 버스트는 시스템 매개 변수를 최적화하도록 변화시킬 수 있다.

예시적인 실시형태에서, 모든 16 (1024/64) PN 오프셋과 같은, 게이트형 파일럿 주기의 다수로 분리된 파일럿들은 시간상에서 편이되지만, 동일한 파일럿 버스트를 가지는 것으로 나타날 것이다. 표 1 은 16 개의 상이한 코세트들로 나누어진 모든 가능한 512 개의 PN 오프셋을 나타낸다.

표 1: 코세트로 분할된 PN 오프셋

코세트 #	PN 오프셋
코세트 0	0, 16, 32, 48, 64, ..., 496
코세트 1	1, 17, 33, 49, 65, ..., 497
코세트 2	2, 18, 34, 50, 66, ..., 498
코세트 3	3, 19, 35, 51, 67, ..., 499
...	...
코세트 15	15, 31, 47, 63, 79, ..., 523

인접한 기지국에 대한 PN 공간의 보다 큰 간격을 가지기 위하여, 네트워크 연산자는 더 낮은 PN 인크리먼트보다 더 높은 PN 인크리먼트를 이용하고자 할 것이다. 대부분의 네트워크에 대하여 4 의 PN 인크리먼트를 이용하기를 선호하는 몇몇 CDMA 네트워크 연산자는, 때때로 조밀하게 구성된 네트워크에 대하여 2 또는 1 의 PN 인크리먼트로 바꿀 수 있다. 따라서, PN 인크리먼트의 감소하는 오더에서 코세트를 탐색하는 것은 획득 시간의 감소를 초래할 수 있다.

예시적인 실시형태에서, 4 개의 코세트들은 하나의 그룹으로 모여지고, 따라서 표 1 에 나타낸 바와 같은 16 개의 코세트는 표 2 에 나타낸 바와 같은 4 개의 상이한 코세트 그룹으로 나누어지며, 여기서 CN 에 대하여, N 은 코세트 수를 나타내는 변수이다.

표 2: 코세트 그룹

코세트 그룹 0	C0, C4, C8, C12
코세트 그룹 1	C2, C6, C10, C14
코세트 그룹 2	C3, C7, C11, C15
코세트 그룹 3	C1, C5, C9, C13

코세트 그룹 0 (CG0) 는 4 의 정수배인 PN 인크리먼트에 대한 오프셋들을 포함한다. CG1 은 CG0 로부터의 엔트리 (Entry) 를 제외한 2 의 정수배인 PN 인크리먼트에 대한 오프셋들을 포함한다. CG2 및 CG3 은 남은 홀수의 PN 오프셋을 포함한다. 파일럿 신호의 조기 검출 가능성을 강화하기 위해, 가입자국은 CG0, CG1, CG2 및 CG3 의 순서로 코세트를 탐색할 수 있다.

만일 게이트형 파일럿 버스트 길이가 96 칩이고, 뒷받침되는 최소 PN 인크리먼트는 IS-856 통신 네트워크에서와 같이 64 칩이라면, 인접한 PN 오프셋상에서, 몇몇 경우에는 인접한 코세트상에서 동작하는 파일럿들 사이에서 32 칩 파일럿 버스트 오버랩 (Overlap) 이 존재할 것이다. 이러한 32 칩 오버랩은 파일럿 신호가 전송되는 것에 인접한 코세트를 탐색하는 동안, 부분적인 상관 에너지 (Partial Correlation Energy) 를 유발한다. 부분적인 상관 에너지는 파일럿 신호의 자기 상관 에너지 (Auto-correlation Energy) 의 1/3 의 오더일 수 있다.

만일 기지국이 코세트 n 에서만의 PN 오프셋에서 파일럿 신호를 전송하고, 파일럿을 전송하는 다른 PN 오프셋이 없다면, 실제 신호는 코세트 n 에서 전송되는 반면에, 가입자국은 연속하여 코세트를 탐색하며, 가입자국은 코세트 n-1 및 코세트 n+1 의 파일럿을 탐색하는 동안 1/3 의 부분적인 상관 에너지를 찾을 것이다. 도 5 는 인접한 코세트들 사이의 오버랩을 나타낸다. 코세트 n (210), 코세트 n-1 (212) 및 코세트 n+1 (214) 의 3 개의 코세트가 있다. 코세트 n-1 (210) 과 코세트 n (212) 사이에는 32 칩 오버랩 (216) 이 존재하며, 코세트 n (212) 과 코세트 n+1 (214) 사이에는 32 칩 오버랩 (218) 이 존재한다. 도 5 에서 X 축은 PN 공간이지 시간이 아님을 알아야 한다. 도 5 에 나타낸 파일럿 버스트는 동시에 전송되며, PN 공간에서 64 칩에 의해 편이된다.

만일 코세트 n 상에서 전송하는 기지국이 알맞은 신호 조건을 가진다면, 부분적인 상관 에너지 피크는 비교적 강할 수 있다. 이러한 강한 부분적인 상관 피크는 가입자국으로 하여금 코세트 n-1 이 진정한 파일럿 신호를 포함하는 것으로 잘못 가정하도록 할 수 있다. 그리고나서, 가입자국은 코세트 n-1 피크로 그 주파수를 성공적으로 동기시킬 수 있으며, 코세트 n-1 에서 파일럿으로부터 신호 채널을 복조하려는 시도를 할 것이다. 그러나, 코세트 n-1 의 PN 오프셋에서 제어 채널상에서 전송하는 기지국이 존재하지 않기 때문에, 가입자국은 신호 정보를 성공적으로 복조할 수 없을 것이다. 그러면, 가입자국은 동기화 실패를 선언할 것이며, 다음의 후보 코세트 (Candidate Coset) 를 탐색하기를 시작할 수 있다.

만일 코세트가 증가하거나 감소하는 순서로 탐색되지 않는다면, 이러한 문제는 악화된다. 만일 코세트가 증가하거나 감소하는 순서로 탐색되지 않는다면, 코세트 n+1 과 코세트 n-1 은 코세트 n 이전에 탐색될 수 있으며, 이는 진정한 파일럿 피크가 코세트 n 상에서 발견되기 이전에 각각의 부분적인 상관 피크상에서의 제어 채널 복조의 2 개의 실패를 초래할 수 있다. 예를 들면, 코세트 5 (CG3) 에 인접한 코세트 4 (CG0) 와 코세트 6 (CG2) 은 코세트 5 이전에 탐색될 수 있다.

도 6 은 CDMA 통신 시스템에서 동작하는 가입자국의 예시적인 수신기의 블록도이다. 설명한 예시적인 실시형태에서, 모든 기지국으로부터의 신호 전송은 하나 이상의 안테나 (302) 를 통해 수신된다. 안테나 (302) 에 의해 수신된 겹침 신호 (Superimposed Signal) 는 RF 구간 (304) 으로 제공된다. RF 구간 (304) 은 신호를 필터링하고 증폭시키며, 신호를 기저대역으로 하향 변환하며, 기저대역 신호를 디지털화한다. 디지털 샘플들은 획득을 위하여 메모리 (306) 로 제공된다. 메모리 (306) 는 파일럿 신호 버스트의 주기 이상의 칩 수를 저장한다. 이러한 접근법은 메모리 (306) 에 잡힌, 각 기지국으로부터의 하나 이상의 게이트형 파일럿 버스트를 초래한다. 32,768 칩의 PN 부호 시퀀스상에서 32 파일럿 신호 버스트를 가지는 HDR 통신 시스템은 1024 칩과 동일한 파일럿 신호 버스트 주기를 가진다.

획득 프로세스는 하나의 코세트에 대한 모든 파일럿 신호 버스트를 찾기 위하여, 메모리에 저장된 디지털 샘플을 통해 탐색하는 것을 포함한다. 국부적으로 발생된 PN 부호 시퀀스와 함께 메모리에 저장된 디지털 샘플을 상관시킴으써 얻을 수 있다. 예를 들면, 탐색기 (308) 는 동일한 코세트에서 각 기지국으로부터의 게이트형 파일럿 신호에 공통되는 심볼, 즉, 64 칩 PN 부호 시퀀스를 발생시킨다. 탐색기 (308) 로부터의 심볼은 그것이 메모리 (306) 에 저장된 디지털 샘플과 상관되는 복조기 (310) 에 결합된다. 탐색기 (308) 는 메모리 (306) 의 대응하는 심볼을 찾기 위해, 디지털 샘플을 통한 조직적인 탐색의 부분으로서 위상에 있어 심볼을 연속적으로 편이시킨다.

복조기 (310) 는 다양한 방식으로 구현 가능하다. 예를 들면, CDMA 통신 시스템에서, 또는 페이딩 (Fading) 을 제거하기 위해 다이버시티 (Diversity) 기술을 사용하는 다른 어떠한 유형의 통신 시스템에서도, RAKE 수신기를 이용할 수 있다. CDMA 통신 시스템의 RAKE 수신기는 다이버시티 이득을 얻기 위해 분해가능한 다중경로의 독립적인 페이딩을 일반적으로 이용한다. 특히, RAKE 수신기는게이트형 파일럿 신호의 하나 이상의 다중경로를 프로세스하도록 구성될 수 있다. 각 다중경로 신호는 탐색기 (308) 로부터의 국부적으로 발생된 PN 부호로 PN 부호 축소를 수행하기 위해 분리된 핑거 (Finger) 프로세서로 공급된다. 월시 부호 발견은 필요하다면, RAKE 수신기에 의하여 제공될 수도 있다. 그러면, RAKE 수신기는 게이트형 파일럿 신호를 회복하기 위해 각각의 핑거 프로세서로부터의 출력을 결합한다.

복조기 (310) 의 출력은 프로세서 (312) 로 제공된다. 프로세서 (312) 는 탐색기 (308) 로 결합되며, 최강 파일럿 신호를 가지는 기지국을 선택하기 위한 획득 알고리즘을 구현한다. 획득 알고리즘은 N 개의 최강 피크를 탐색하고, 최강 피크를 선택한다. 최강 피크가 선택되면, 알고리즘은 이웃하는 피크 중 하나가 더 강한지 여부를 결정하기 위해 최강 피크의 이웃들을 탐색한다.

프로세서에 의해 구현되는 예시적인 획득 알고리즘이 도 7 의 흐름도에 나타나 있다. 가입자국이 PN 오프셋 P 에서 최강 피크를 증명하여 P 가 주파수 로크로 이용될 수 있다면, 가입자국은 피크 P 가 발견된 코세트에 인접한 2 개의 코세트를 탐색한다. 가입자국은 최강 피크의 위치로부터 각각, +64 칩, -1 PN 오프셋 그리고 -64 칩, +1 PN 오프셋에 표적이 정해진 2 개의 추가적인 탐색을 보낸다. 이러한 탐색은 부분적인 상관 탐색이라 부른다. 이러한 부분적인 상관 탐색은 주된 피크 P 를 탐색하는데 이용된 입력 데이터의 동일한 세트상에서 수행될 수 있다.

단계 (702) 에서, 프로세서는 코세트 그룹 n 을 탐색한다. 값 n 은 정수이며, 모든 유효한 값으로 초기값이 맞추어질 수 있다. n 이 그 상한에 도달하면, 그것은 더 낮은 한계로 설정되며, 획득 알고리즘의 각 사이클의 증가이다. 코세트 그룹 n 의 각 코세트의 각각의 PN 오프셋 피크를 평가한다. 단계 (704) 에서, 프로세서는 탐색기로부터 N (여기서 N 은 정수) 개의 최강 PN 오프셋 피크를 선택한다. 단계 (706) 에서, 프로세서는 N 개의 최강 PN 오프셋을 다시 탐색하고 평가하며, 단계 (708) 에서, 프로세서는 N 개의 최강 PN 오프셋으로부터 최강 피크를 선택한다. 단계 (710) 에서, 프로세서는 선택된 최강 PN 오프셋 피크의 이웃들을 탐색한다. 만일 P, P+64 및 P-64 가 탐색결과로부터 얻은 3 개의 피크라면, 단계 (712) 에서, 가입자국은 3 개의 피크 중 최대인 MAX(P, P+64, P-64) 을 선택하며, 그것을 주파수 로크 및 제어 채널 검출을 얻는데 이용한다. 상관 피크가 주된 피크에 비하여 에너지에 있어 약 1/3 이기 때문에, MAX() 함수는 가입자국이 주파수 로크 동작을 위하여 부분적인 상관 피크를 결코 선택하지 않을 것임을 보증한다. 이는 파일럿 에너지 피크를 선택하는데 있어 폴스 알람 가능성을 줄이며, 이는 가입자국에 대한 전체적인 시스템 획득 시간의 감소로 이어진다.

단계 (714) 에서, 복조기는 캐리어에 로크하려고 시도할 것이다. 만일 복조기가 캐리어 주파수에 로크할 수 없다면, 게이트형 파일럿 버스트 신호에 대한 탐색은 실패한다. 결과적으로, 프로세서는 탐색 프로세스를 반복하기 위해, 단계 (716) 에서 다음의 코세트 그룹으로 진행한다.

만일 복조기가 캐리어 주파수에 성공적으로 로크한다면, 프로세서는 단계 (718) 에서 제어 채널 검출을 시작한다. 단계 (720) 에서, 복조기는 제어 채널이 검출되는지 여부를 체크한다. 만일 제어 채널이 검출되지 않는다면, 프로세서는 단계 (716) 에서 다음의 코세트 그룹으로 진행한다. 만일 제어 채널이 검출된다면, 단계 (722) 에서, 획득 프로세스는 완료되고, 이제 통신 채널이 기지국과 형성될 수 있다.

도 7 과 연관지어 설명한 예시적인 프로세서 알고리즘은 다양한 연속적인 단계들을 포함하지만, 당업자라면 단계들의 시퀀스는 프로세서 자원을 최적화하기 위해 변경되거나, 선택적으로는, 하나 이상의 단계가 병렬로 프로세싱될 수 있다. 또한, 하나 이상의 단계가 생략될 수 있으며, 또는 단독으로나 도 7 에 제시된 설명된 알고리즘 단계의 하나 이상과 결합하여, 당해 기술에서 알려진 추가적인 단계가 이용될 수 있다.

당업자는 여기서 개시된 실시형태들과 연관지어 설명된 다양한 설명적인 논리적 블록, 모듈 (Module), 회로 및 알고리즘은 전기적 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합으로서 구현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호교환성을 명확히 설명하기 위해, 다양한 설명적인 구성요소, 블록, 모듈, 회로 및 알고리즘을 일반적으로 그들의 기능성의 관점에서 앞서 설명하였다. 그러한 기능성이 하드웨어나 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 특정한 어플리케이션과 전체 시스템에 부과된 디자인 제한에 의존한다. 당업자는 각각의 특정한 어플리케이션에 대한 다양한 방법으로 설명한 기능성을 구현할 것이지만, 그러한 구현 결정이 본 발명의 범위로부터의 일탈로 해석되어서는 안된다.

여기서 개시된 실시형태들과 연관지어 설명된 다양한 설명적인 논리적 블록, 모듈 및 회로는 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 반도체 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA: Field Programmable Gate Array) 또는 다른 프로그램 가능 논리 소자 (Programmable Logic Device), 별개의 게이트나 트랜지스터 로직, 별개의 하드웨어 성분 또는 여기서 개시된 기능을 수행하기 위해 제작된 이들의 모든 조합으로 구현되거나 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 선택적으로는, 프로세서는 모든 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기 또는 상태 기계 (State Machine) 일 수 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 장치 (Computing Device), 예를 들면, DSP 와 마이크로프로세서, DSP 코어 (Core) 와 결합된 복수의 마이크로프로세서, 하나 이상의 마이크로프로세서 또는 그러한 다른 모든 구성으로서 구현될 수도 있다.

여기서 개시된 실시형태들과 연관지어 설명한 방법이나 알고리즘은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈 또는 이 둘의 조합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 램 메모리, 플래쉬 메모리 (Flash Memory), 롬 메모리, 이피롬 메모리 (EPROM Memory), 이이피롬 메모리 (EEPROM Memory), 레지스터, 하드디스크, 분리성 디스크, CD-ROM 또는 당해 기술에서 알려진 모든 저장 매체 형태에 존재할 수 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서가 그 저장 매체로부터 정보를 판독하거나 그 저장 매체에 정보를 기록할 수 있도록 프로세서에 결합된다. 선택적으로는, 저장 매체는 프로세서에 내장될 수 있다. 프로세서와 저장 매체는 ASIC 에 존재할 수 있다. ASIC 는 이용자 단말에 존재할 수 있다.선택적으로는, 프로세서와 저장 매체는 이용자 단말의 개별 부품으로 존재할 수 있다.

개시된 실시형태에 대한 상기 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 제작하거나 이용할 수 있도록 하기 위해 제공된다. 이러한 실시형태들에 대한 다양한 변경은 당업자에게 명백할 것이며, 여기서 정의된 일반적인 원칙들은 본 발명의 정신이나 범위를 벗어나지 않고서 다른 실시형태에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기서 나타낸 실시형태들에 한정하려고 의도된 것이 아니며, 여기서 개시된 원칙들과 신규 사항들에 일치되는 최광 범위에 따르도록 의도된 것이다.

Claims

복수의 파일럿 피크로부터 최강 파일럿 피크를 선택하는 단계;

상기 최강 파일럿 피크에 인접한 파일럿 피크들의 세기를 평가하는 단계; 및

상기 인접한 파일럿 피크와 상기 최강 파일럿 피크로부터 최대 파일럿 피크를 선택하는 단계를 포함하는, 게이트형 파일럿 신호의 획득 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 인접한 파일럿 피크들은 의사 랜덤 잡음 (PN) 공간에서 최강 파일럿 피크와 겹치는, 게이트형 파일럿 신호의 획득 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 인접한 파일럿 피크들은 상기 최강 파일럿 피크와 시간적으로 겹치는, 게이트형 파일럿 신호의 획득 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 파일럿 피크로부터 최강 파일럿 피크를 선택하는 단계는, 신호를 수신하는 단계, 상기 신호로부터 상기 복수의 파일럿 피크를 평가하는 단계 및 상기 복수의 파일럿 피크로부터 상기 최강 파일럿 피크를 선택하는 단계를 포함하는, 게이트형 파일럿 신호의 획득 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 인접한 파일럿 피크들은 상기 최강 파일럿 피크와 상이한 코세트에 있는, 게이트형 파일럿 신호의 획득 방법.
제 5 항에 있어서,

코세트는 동일한 심볼 시퀀스를 가지지만 PN 인크리먼트에 의하여 분리되는 파일럿 피크의 세트인, 게이트형 파일럿 신호의 획득 방법.
제 6 항에 있어서,

PN 인크리먼트는 다수의 칩인, 게이트형 파일럿 신호의 획득 방법.
복수의 파일럿 피크를 탐색하도록 구성된 탐색기; 및

상기 탐색기에 결합되어, 상기 복수의 파일럿 피크로부터 최강 파일럿 피크를 선택하고, 상기 최강 파일럿 피크에 인접한 파일럿 피크들의 세기를 평가하며, 상기 인접한 파일럿 피크들과 상기 최강 파일럿 피크로부터 최대 파일럿 피크를 선택하도록 구성된 프로세서를 구비하는, 수신기.
제 8 항에 있어서,

상기 인접한 파일럿 피크들은 PN 공간에서 상기 최강 파일럿 피크와 겹치는, 수신기.
제 8 항에 있어서,

상기 인접한 파일럿 피크들은 상기 최강 파일럿 피크와 시간적으로 겹치는, 수신기.
제 8 항에 있어서,

상기 복수의 파일럿 피크로 구성되는 신호를 수신하는 안테나를 더 포함하는, 수신기.
게이트형 파일럿 신호의 획득 방법을 수행하기 위해 컴퓨터에 의하여 실행 가능한 명령 프로그램을 수록하는 컴퓨터 판독가능 매체로서,

상기 방법은,

복수의 파일럿 피크로부터 최강 파일럿 피크를 선택하는 단계;

상기 최강 파일럿 피크에 인접한 파일럿 피크들의 세기를 평가하는 단계; 및

상기 인접한 파일럿 피크들과 상기 최강 파일럿 피크로부터 최대 파일럿 피크를 선택하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
제 12 항에 있어서,

상기 인접한 파일럿 피크들은 PN 공간에서 상기 최강 파일럿 피크와 겹치는. 컴퓨터 판독가능 매체.
제 12 항에 있어서,

상기 인접한 파일럿 피크들은 상기 최강 파일럿 피크와 시간적으로 겹치는, 컴퓨터 판독가능 매체.
제 12 항에 있어서,

상기 복수의 파일럿 피크로부터 최강 파일럿 피크를 선택하는 단계는 신호를 수신하는 단계, 상기 신호로부터 상기 복수의 파일럿 피크를 평가하는 단계 및 상기 복수의 파일럿 피크로부터 최강 파일럿 피크를 선택하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
제 12 항에 있어서,

상기 인접한 파일럿 피크들은 상기 최강 파일럿 피크와 상이한 코세트에 있는, 컴퓨터 판독가능 매체.