KR20050063421A - 직교주파수분할다중접속 시스템의 레인징 채널 처리 장치및 방법 - Google Patents

직교주파수분할다중접속 시스템의 레인징 채널 처리 장치및 방법 Download PDF

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    • H04L5/023—Multiplexing of multicarrier modulation signals

Abstract

본 발명은 직교주파수분할다중접속 시스템의 레인징 채널 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 직교주파수분할다중접속 시스템의 레인징 채널 처리 장치는 레인징 수신 복소 신호에 대해 크기 및 위상을 갖는 극 좌표 신호들로 변환한다. 이와 같이 극 좌표 신호로 변환된 수신 신호는 신호의 크기 성분과 위상 성분으로 나타난다. 그리고 위상 회전에 해당하는 신호는 미리 계산된 위상 성분을 사용하여 수신신호의 위상과 위상회전에 해당하는 위상의 덧셈을 사용하여 시간지연을 추정한다.
이와 같이 하면, 직교주파수분할다중접속 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서 역방향 사용자의 시간 지연 및 전력 세기를 승산 성분이 없는 가산 성분의 연산만으로 구할 수 있으므로 연산량이 줄어든다.

Description

직교주파수분할다중접속 시스템의 레인징 채널 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF RANGING CHANNEL RECEIVER IN ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEM}
직교주파수분할다중접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:OFDM) 시스템의 레인징 채널 처리 장치 및 방법에 관한 것으로 특히, 직교 주파수 분할 다중 접속 무선 이동통신 시스템의 역방향 링크에서 각 이동국의 전송 지연 및 전력을 측정하는 레인징 채널 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
고속의 신뢰성과 대용량 서비스가 가능한 무선 광대역 멀티미디어 시스템의 구현을 위해, 주로 수 GHz에서 수 십 GHz에 이르는 밀리미터파 대역의 시 분할 다중 접속 무선 채널에서 높은 전송률로 신호를 보낼 수 있는 OFDM 전송방식이 각광을 받고 있다.
OFDM은 상호 직교성이 있는 부반송파를 사용하여 주파수 이용 효율이 높아지고, 데이터 신호의 주기가 저속으로 변환되므로 다중경로 채널을 겪는 신호의 특성을 하나의 탭을 갖는 등화기로 쉽게 극복할 수 있다. 또한, 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform:이하 FFT로 통칭함)을 통하여 디지털 신호 처리 부분에서 고속으로 구현할 수 있으므로 고속 통신 시스템에서 널리 사용되고 있다. 예를 들면, DAB (Digital Audio Broadcastin), DVB(Digital Video Broadcasting), IEEE 802.11a, HIPERLAN/2 등의 무선통신 시스템에서 이 방식이 사용되고 있다.
그리고 OFDM에 다수의 사용자가 동시에 사용할 수 있는 다중 접속 방식을 적용한 방식이 직교 주파수 분할 다중 억세스(Orthogonal Frequency Division Multiple Access;OFDMA)방식이다. OFDMA는 할당된 주파수 대역을 N개의 부 반송파로 분할한 후, 다수의 부 반송파를 그룹화하여 다수의 링크가 동시에 사용하는 다중 접속 방식이다.
기지국에서 다수의 이동국으로 전송하는 순방향 링크의 경우, 각각의 이동국에 할당된 부 반송파 그룹은 시간 동기가 일치된 상황에서 동시에 전송이 일어나므로 부 반송파간의 신호의 직교성이 보장된다. 그러나 다수의 이동국들이 기지국으로 전송하는 역방향 링크의 경우, 랜덤한 다수의 이동국들로부터 전송되는 신호들은 서로 다른 시간 지연과 전력을 가지고 기지국에 도착하게 되며, 기지국에서 허용된 보호구간과 전력 레벨을 초과할 경우 신호의 직교성이 손실되어 심각한 신호의 손실을 가져오게 된다.
따라서, 이동국들의 랜덤한 신호의 시간 지연 및 전력 특성을 제어하기 위한 방법으로 OFDMA 방식은 미리 정의된 레인징 채널에 부 반송파 그룹을 할당하고 기지국은 각 이동국들이 전송한 레인징 채널을 사용하여 전송 지연 및 전력을 측정하는 레인징 방식을 사용한다.
레인징 방식을 사용하는 종래 이동국의 송신구조 및 기지국의 수신구조에 대해 설명하면, 초기 접속 및 데이터 전송을 원하는 이동국들은 미리 정의된 의사 잡음 코드의 신호를 랜덤하게 선택한 후, 레인징 채널에 할당된 부 반송파 그룹을 사용하여 신호를 변조한다. 이러한 레인징 채널은 역 고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform, 이하 IFFT로 통칭함)을 통하여 시간영역의 신호로 변환된다. IFFT에 의해 변환된 시간영역의 신호에 상호 심벌간 간섭 (Inter-symbol Interference :ISI)에 강건하기 위해 주기적 프리픽스(cyclic prefix;CP)를 첨가하여 기저대역 신호를 구성한다. 그런 다음, 기저대역 신호는 RF 신호 처리를 통하여 무선 채널로 전송된다. 이러한 기저대역의 신호는 기지국의 수신 장치에 의해 수신된다.
서로 다른 지연을 갖는 이동국의 신호들을 동시에 수신한 기지국은 RF 신호 처리를 통하여 기저 대역 (Baseband) 신호를 수신한다. 그런 다음, 고속 푸리에 변환(FFT:Fast Fourier Transform,이하 FFT로 통칭함)을 통하여 주파수 영역의 신호로 변환한다. 이와 같이 변환된 주파수 영역의 신호들 중 레인징 채널을 선택하여 모든 의사 잡음 코드 및 시간지연에 대한 상관 관계를 측정한다.
레인징 채널 처리 과정의 설명을 위해 시스템에서 정의된 시간 지연의 개수는 S개라고 가정하면, 일반적으로 P개의 길이를 갖고 있는 레인징 수신 복소 신호(R(k))에 특정 지연(n0)에 해당하는 위상 회전 성분 을 각각 곱하여 특정 시간지연에 대한 신호의 위상 성분을 제거해준다. 위상성분이 제거된 신호들은 Q개의 레인징 코드 집합과 각각 상관관계를 수행한 후 임계값과 비교하여 임계값보가 클 경우 전력을 계산한다. Q개의 레인징 코드 집합과의 상관관계는 일반적인 CDMA 방식의 의사잡음코드 복조와 유사하며 해당 코드와 수신신호를 곱하여 신호의 합을 계산하는 과정을 수행한다. 이와 같이 시간 지연의 개수인 S개 만큼 계산을 수행하여 임계값보다 큰 신호의 경우 해당 지연 및 그에 해당하는 코드 및 전력을 상위 시스템에 보고한다.
그러나, 기지국이 측정해야 할 이동국들의 전송지연은 기지국과 이동국 사이의 라운드 트립 전달 지연 (round-trip propagation delay) 및 RF 처리 지연에 비례하며 기지국과 이동국의 거리가 멀어질수록 측정해야할 시간지연의 개수는 증가하게 된다. 시간지연에 해당하는 계산량은 복소 좌표를 사용할 경우 수신 복소 신호와 위상 회전 복소 신호의 곱에 해당하며 PxQx4의 곱셈과 PxQx2의 덧셈이 필요로 하게 된다. 따라서, 레인징 방식의 수신 구조는 의사 잡음 코드의 수 또는 측정해야 할 시간 지연에 대한 타이밍이 증가할수록 하드웨어(H/W)의 연산량이 증가하므로 이동국의 전송 지연 시간 및 전력을 측정하기 위해 많은 시간이 소요되어 효율성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 서로 다른 전송 지연 및 전력을 갖는 이동국들의 신호들을 수신한 기지국이 극좌표를 사용하여 신호의 크기 성분과 위상 성분을 구하고, 위상 회전에 해당하는 신호는 기지국에서 수신되기 전 미리 계산된 위상 성분을 사용하여 수신신호의 위상과 위상회전에 해당하는 위상의 덧셈을 사용하여 효율적이면서 신속하게 이동국들에 대한 전송 지연 시간 및 전력을 측정할 수 있도록 하는 직교주파수분할다중접속 시스템의 레인징 채널 처리 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 직교주파수분할다중접속 시스템의 기지국에서 수신하는 기저대역 신호로부터 시간 지연 및 전력을 측정하기 위한 레인징 채널 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 하나의 특징에 따른 직교주파수분할다중접속 시스템의 레인징 채널 처리 장치는, 상기 기저대역 신호를 고속푸리에변환하여 주파수 영역의 신호로 변환된 신호 중 레인징 채널에 할당된 부반송파를 선택하는 레인징 채널 신호 추출기; 및 상기 레인징 채널 신호 추출기로부터 선택된 레인징 수신 복소 신호들에 대해 수신 신호의 위상과 위상 회전에 해당하는 위상을 덧셈 연산하여 시간 지연 및 그에 해당하는 전력을 측정하는 레인징 채널 처리기를 포함한다.
그리고 상기 레인징 채널 처리기는, 상기 레인징 수신 복소 신호를 극 좌표 신호로 변환하는 극 좌표 변환기; 상기 복소 신호의 시간 지연에 대한 위상 성분을 발생시키는 시간지연 위상 발생기; 상기 극 좌표 변환기 및 상기 시간지연 위상 발생기로부터 출력된 신호의 값을 이용하여 상기 레인징 채널의 시간 지연을 추정하는 시간 상관기; 상기 시간 상관기의 출력 신호에 기초하여 레인징 채널에 미리 정의된 의사 잡음 코드를 구별하고 상기 의사 잡음 코드의 신호를 제거하는 의사 잡음 코드 상관기; 상기 극 좌표 신호를 복소 신호로 변환하는 복소 좌표 변환기; 상기 레인징 채널을 송신한 신호의 크기 및 전력의 세기를 측정하는 적분기; 및 상기 적분기를 통해 측정된 신호의 크기 및 전력의 세기와 수신 장치에 미리 설정된 임계값과 비교하는 비교기를 포함하며, 상기 비교기에서 비교한 결과를 기초하여 해당 지연 및 그에 해당하는 코드 및 전력을 측정할 수 있다. 이 때, 상기 복소 신호의 위상 회전에 따른 위상값은 다음의 계산식 에 의거하여 미리 계산되어질 수 있다.
그리고 상기 시간 상관기는, 상기 극 좌표 신호에 대한 위상값과 상기 복소 신호의 위상 회전에 따른 위상값을 덧셈 연산하여 상기 레인징 채널의 시간 지연을 추정할 수 있다.
본 발명에서는 직교주파수분할다중접속 시스템의 기지국이 수신하는 기저대역 신호로부터 시간 지연 및 전력을 측정하기 위한 레인징 채널 처리 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 하나의 특징에 따른 직교주파수분할다중접속 시스템의 레인징 채널 처리 방법은 a) 상기 기저대역 신호를 고속푸리에변환하여 주파수 영역의 신호로 변환된 신호 중 레이징 채널에 할당된 부반송파의 복소 신호를 수신하는 단계; b) 상기 복소 신호를 극좌표 신호로 변환하여 수신 신호의 위상값과 상기 복소 신호의 위상 회전에 해당하는 위상값을 덧셈 연산하여 이동국의 시간 지연을 추정하는 단계; c) 상기 b)단계로부터 출력된 신호들과 레인징 코드 집합과 각각 상관관계를 수행하는 단계; d) 상기 c)단계로부터의 상관값을 임계값과 비교하는 단계; 및 e) 상기 상관값이 임계값보다 큰 경우, 해당 신호에 대한 전력을 측정하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 c)단계는, ⅰ) 상기 b)단계로부터 출력된 신호로부터 상기 이동국이 선택한 의사 잡음 코드를 구별하여 제거하는 단계; ⅱ) 상기 의사 잡음 코드가 제거된 극 좌표 신호를 복소 신호로 변환하는 단계; 및 ⅲ) 상기 ⅱ)단계로부터 변환된 복소 신호를 적분하여 신호의 크기를 측정하는 단계를 포함한다.
그리고 본 발명에서는 직교주파수분할다중접속 시스템의 기지국에서 수신하는 기저대역 신호로부터 시간 지연 및 전력을 측정하기 위한 레인징 채널 처리 방법을 구현하는 프로그램을 저장한 기록매체가 제공된다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
먼저, 직교주파수분할다중접속 시스템에서 레인징 채널을 처리하는 수신장치에 대하여 도 1을 참고로 하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 직교주파수분할다중접속 시스템에서 레인징 채널을 처리하는 수신장치의 개략적인 구성도를 나타낸 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 직교주파수분할다중접속 시스템에서 레인징 채널을 처리하는 기지국의 수신장치는 FFT부(100) 및 레인징 채널 처리부(200)를 포함한다. 여기서, 각 구성부를 연결하는 2줄의 신호선은 복소 좌표 신호(Cpmplex Signal)를 의미한다.
FFT부(100)는 이동국의 송신장치에서 IFFT에 의해 시간영역의 신호로 변환된 레인징 채널을 고속푸리에변환하여 다시 주파수 영역의 신호로 변환한다. 일반적으로 채널은 다수 개의 부반송파들로 구성된 부채널들로 이루어지며, 그 부채널들 중 하나 이상의 인접한 부채널쌍을 레인징 채널로 사용하므로, FFT부(100)에서 출력되는 채널 신호 중에서 레인징 채널의 신호를 추출해야만 한다.
레인징 채널 처리부(200)는 레인징 채널 신호 추출기(210) 및 레인징 채널 처리기(220)를 포함한다.
레인징 채널 신호 추출기(210)는 FFT부(100)를 통하여 주파수 영역으로 변환 된 N개의 복소 좌표 신호에서 레인징 채널이 사용하는 M개의 부반송파 그룹의 복소 좌표 신호들을 선택한다.
레인징 채널 처리기(220)는 레인징 채널 신호 추출기(210)로부터 선택된 M 개의 복소 좌표 신호를 이용하여 이동국들의 시간 지연 및 전력세기를 측정한다.
다음, 레인징 채널 처리 장치 및 동작 과정에 대해 도 2 내지 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 레인징 처리 장치에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레인징 채널 처리기의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이 레인징 채널 처리기(220)는 극좌표변환기(221), 시간 상관기(222), 시간 지연 위상 발생기(223), 의사잡음 코드 상관기(224), 복소 좌표 변환기(225), 적분기(226) 및 비교기(227)를 포함한다.
극좌표변환기(221)는 레인징 채널의 M 개의 복소 좌표 신호를 신호의 크기와 위상을 갖는 M 개의 극좌표 신호로 변환한다.
시간 지연 위상 발생기(223)는 상기 레인징 채널의 M 개의 복소 좌표 신호에 대한 시간지연에 대한 위상을 발생시킨다.
시간 상관기(222)는 극좌표변환기(221)로부터 변환된 신호의 크기와 위상값과 시간 지연 위상 발생기(223)로부터 발생된 위상값을 덧셈 연산하여 레인징 채널의 전송 지연을 추정한다.
의사잡음 코드 상관기(224)는 이동국이 사용할 수 있는 의사 잡음 코드의 수만큼 구비되며, 해당되는 각 의사 잡음 코드를 제거한다.
복소 좌표 변환기(225)는 극좌표신호를 다시 복소 좌표 신호로 변환한다.
적분기(226)는 복소 좌표 변환기(225)로부터 변환된 복소 좌표로부터 레인징 채널을 송신한 신호의 크기 및 전력 세기를 측정한다.
비교기(227)는 미리 설정된 임계값(Threshold)을 사용하여 적분기(226)의 출력들을 비교하여 임계값보다 큰 신호인 경우 해당 지연 및 그에 해당하는 코드 및 전력을 측정한다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 레인징 채널 처리 장치는 각 이동국에서 역방향 링크를 통하여 전송되어 기지국으로부터 수신되는 신호들의 레인징 채널을 처리하여 수신 신호의 시간 지연 및 전력 세기를 측정한다.
다음, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 레인징 채널 처리 장치의 동작 과정에 대해 상세하게 설명한다.
레인징 채널은 랜덤한 이동국들의 시간 지연 및 전력을 측정하기 위한 처리과정이며 레인징 채널의 처리 과정은 다음과 같다. 여기서, 기지국 및 이동국이 서로 정의된 PN 발생기에서 발생하는 각각이 P개의 길이를 갖고 있는 Q개의 레인징 코드집합을 알고 있다고 가정한다.
먼저, 초기 동기를 수행하기 위한 한 이동국의 전송 처리절차는 다음과 같다. Q개의 레인징 코드에서 하나의 레인징 코드를 랜덤하게 선택한 이동국의 전송단은 OFDMA의 부반송파 그룹 중에서 레인징 채널에 할당된 P개의 부반송파에 레인징 코드를 할당한다. 주파수 영역에서 할당된 레인징 신호는 IFFT를 사용하여 시간영역의 신호로 변환한 후 RF단을 사용하여 기지국으로 신호를 전송한다. 이동국들의 초기 레인징 신호 전송 시간은 랜덤하게 선택되며 기지국은 기지국 기준시간을 사용하여 각 이동국 들의 상대적 전송지연을 측정할 수 있다. 랜덤하게 선택된 각 이동국들의 전송 시간을 측정하기 위해 시간영역의 신호 x(n)에 해당하는 주파수 영역의 신호 X(k)라고 하면, n0의 지연을 갖는 x(n-n0)의 주파수 영역의 신호 Y(k)는 수학식 1과 같다.
여기서, k는 부반송파의 인덱스, N은 FFT의 포인트 개수이다.
수학식 1에서 보는 바와 같이, 시간영역에서 신호의 지연은 주파수영역에서 위상회전으로 나타나며 이와 같은 성질을 이용하여 주파수 영역에서 각 이동국 들의 전송지연을 추정할 수 있다.
랜덤하게 전송된 이동국들의 신호의 합을 수신한 기지국의 수신 처리절차는 다음과 같다. 시간영역의 수신신호를 FFT부(100)를 통해 고속푸리에변환되어 주파수 영역의 신호로 변환된다. 그리고 나서 레인징 채널 신호 추출부(210)에서는 레인징 채널에 할당된 부반송파들을 선택하여 레인징 채널 처리기(220)로 전송한다.
레인징 채널 처리기(220)는 가능한 시간 지연 및 그에 해당하는 코드 그리고 전력을 측정하기 위해서 시스템에서 정의된 시간지연의 개수 그리고 모든 해당 코드에 대한 상관관계를 계산하여 각 이동국의 전송 지연 및 코드 그리고 전력을 측정해야 한다.
이후, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 레인징 채널 처리 방법을 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레인징 채널 처리 과정에 따른 흐름도이다.
기지국이 측정해야 할 이동국들의 전송지연은 기지국과 이동국 사이의 라운드 트립 전달 지연 (round-trip propagation delay) 및 RF 처리 지연에 비례하며 여기서는 레인징 채널 처리 과정의 설명을 위해 시스템에서 정의된 시간 지연의 개수는 S개라고 가정하고 설명한다. 레인징 채널 처리기(220)에서 측정해야 할 S개의 시간지연 중 한 시간지연을 측정하기 위한 동작은 다음과 같다.
극좌표 변환기(221)는 의사 잡음 코드 및 그에 해당하는 전력을 측정하기 위해 레인징 채널 신호 추출기(210)에 의해 M개의 실수와 허수로 구성되어 있는 레인징 수신 복소 신호(R(k))에 대해 크기 및 위상을 갖는 M개의 극 좌표 신호들로 변환한다(S30). 그리고 전송지연을 추정하는 시간 상관기(222)는 극좌표 변환기(221)를 통해 변환된 M개의 크기와 위상을 갖는 신호와 시간 지연에 대한 위상 성분을 발생하는 시간 지연 위상 발생기(223)의 값과 덧셈 연산을 수행하여 각 이동국의 시간지연을 추정한다(S31).
이와 같이 극좌표 변환기(221)를 통해 복소 좌표의 신호를 극좌표의 신호 성분으로 변환함으로써 시간 상관기(222)는 M개의 복소 곱셈연산이 아닌 M개의 덧셈 연산을 수행하므로 레인징 신호의 검출 시간이 상대적으로 중요할 경우 효율적인 병렬구조를 설계할 수 있다.
그런 다음, 시간 상관이 이루어진 신호는 이동국이 사용할 수 있는 의사 잡음 코드의 수만큼 의사잡음 코드 상관기(224)를 사용하여 각 이동국이 선택한 의사 잡음 코드를 구별한다. 그리고 복소좌표 변환기(225)는 신호의 전력 및 위상 지연을 찾아 내기 위해 극좌표 신호를 복소 좌표 신호로 변환시킨다. 적분기(226)는 복소좌표 변환기(225)를 통해 변환된 복소 좌표 신호의 크기를 구한다. 이와 같이 위상성분이 제거된 신호들은 Q개의 레인징 코드 집합과 각각 상관관계를 수행한다(S32).
그런 다음, 비교기(227)는 레인징 코드 집합과 상관관계를 수행한 후, 그 값이 임계값과 비교한다(S33). 임계값보다 상관값이 클 경우에 해당 지연 및 그에 해당하는 코드 및 전력을 상위 시스템에 보고한다(S34).
위의 과정이 완료되면, 다음 시간 지연의 의사 잡음 코드 및 그에 해당하는 전력을 측정하기 위해 도 2에서 도시된 시간 상관기(222) 이후의 과정을 반복 수행하며, 이는 최대 S개의 시간지연에 도달할 때까지 계속된다.
그러므로 레인징 채널 처리에 대한 최대 S개의 시간 지연 및 그에 해당하는 전력세기를 승산 성분이 없는 가산 성분의 연산만으로 구할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 레인징 채널 처리 방법은 프로그램으로 구현되는 프로그램을 기록한 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상의 실시예들은 본원 발명을 설명하기 위한 것으로, 본원 발명의 범위는 실시예들에 한정되지 아니하며, 첨부된 청구 범위에 의거하여 정의되는 본원 발명의 범주 내에서 당업자들에 의하여 변형 또는 수정될 수 있다.
본 발명에 의하면, OFDMA 방식의 이동통신 시스템에서 역방향 사용자의 시간 지연 및 전력 세기를 효율적이고 신속하게 구할 수 있다.
또한, 서로 다른 시간 지연 및 전력을 갖는 이동국들의 신호들을 수신한 기지국은 극 좌표 변환기를 통하여 신호의 복소 승산(complex multiplication) 성분을 가산(addition) 성분으로 변환하여 처리 장치의 구조를 병렬화하는 구조에 효율적으로 적용된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 직교주파수분할다중접속 시스템에서 레인징 채널을 처리하는 수신장치의 개략적인 구성도를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에서 레인징 채널 처리기의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시에에 따른 레인징 채널 처리기의 동작 과정을 나타내는 흐름도이다.

Claims (7)

  1. 직교주파수분할다중접속 시스템의 기지국이 수신하는 기저대역 신호로부터 시간 지연 및 전력을 측정하기 위한 레인징 채널 처리 장치에 있어서,
    상기 기저대역 신호를 고속푸리에변환하여 주파수 영역의 신호로 변환된 신호 중 레인징 채널에 할당된 부반송파를 선택하는 레인징 채널 신호 추출기; 및
    상기 레인징 채널 신호 추출기로부터 선택된 레인징 수신 복소 신호들에 대해 수신 신호의 위상과 위상 회전에 해당하는 위상을 덧셈 연산하여 시간 지연 및 그에 해당하는 전력을 측정하는 레인징 채널 처리기
    를 포함하는 직교주파수분할다중접속 시스템의 레인징 채널 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레인징 채널 처리기는,
    상기 레인징 수신 복소 신호를 극 좌표 신호로 변환하는 극 좌표 변환기;
    상기 복소 신호의 시간 지연에 대한 위상 성분을 발생시키는 시간지연 위상 발생기;
    상기 극 좌표 변환기 및 상기 시간지연 위상 발생기로부터 출력된 신호의 값을 이용하여 상기 레인징 채널의 시간 지연을 추정하는 시간 상관기;
    상기 시간 상관기의 출력 신호에 기초하여 레인징 채널에 미리 정의된 의사 잡음 코드를 구별하고 상기 의사 잡음 코드의 신호를 제거하는 의사 잡음 코드 상관기;
    상기 극 좌표 신호를 복소 신호로 변환하는 복소 좌표 변환기;
    상기 레인징 채널을 송신한 신호의 크기 및 전력의 세기를 측정하는 적분기; 및
    상기 적분기를 통해 측정된 신호의 크기 및 전력의 세기와 수신 장치에 미리 설정된 임계값과 비교하는 비교기
    를 포함하며,
    상기 비교기에서 비교한 결과를 기초하여 해당 지연 및 그에 해당하는 코드 및 전력을 측정하는 직교주파수분할다중접속 시스템의 레인징 채널 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 시간 상관기는,
    상기 극 좌표 신호에 대한 위상값과 상기 복소 신호의 위상 회전에 따른 위상값을 덧셈 연산하여 상기 레인징 채널의 시간 지연을 추정하는 것
    을 특징으로 하는 직교주파수분할다중접속 시스템의 레인징 채널 처리 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복소 신호의 위상 회전에 따른 위상값은 다음의 계산식
    여기서, k는 부반송파의 인덱스, N은 FFT의 포인트 개수임.
    에 의거하여 미리 계산되어지는 것을 특징으로 하는 교주파수분할다중접속 시스템의 레인징 채널 처리 장치.
  5. 직교주파수분할다중접속 시스템의 기지국이 수신하는 기저대역 신호로부터 시간 지연 및 전력을 측정하기 위한 레인징 채널 처리 방법에 있어서,
    a) 상기 기저대역 신호를 고속푸리에변환하여 주파수 영역의 신호로 변환된 신호 중 레이징 채널에 할당된 부반송파의 복소 신호를 수신하는 단계;
    b) 상기 복소 신호를 극좌표 신호로 변환하여 수신 신호의 위상값과 상기 복소 신호의 위상 회전에 해당하는 위상값을 덧셈 연산하여 이동국의 시간 지연을 추정하는 단계;
    c) 상기 b)단계로부터 출력된 신호들과 레인징 코드 집합과 각각 상관관계를 수행하는 단계;
    d) 상기 c)단계로부터의 상관값을 임계값과 비교하는 단계; 및
    e) 상기 상관값이 임계값보다 큰 경우, 해당 신호에 대한 전력을 측정하는 단계
    를 포함하는 직교주파수분할다중접속 시스템의 레인징 채널 처리 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 c)단계는,
    ⅰ) 상기 b)단계로부터 출력된 신호로부터 상기 이동국이 선택한 의사 잡음 코드를 구별하여 제거하는 단계;
    ⅱ) 상기 의사 잡음 코드가 제거된 극 좌표 신호를 복소 신호로 변환하는 단계; 및
    ⅲ) 상기 ⅱ)단계로부터 변환된 복소 신호를 적분하여 신호의 크기를 측정하는 단계
    를 포함하는 직교주파수분할다중접속 시스템의 레인징 채널 처리 방법.
  7. 직교주파수분할다중접속 시스템의 기지국이 수신하는 기저대역 신호로부터 시간 지연 및 전력을 측정하기 위한 레인징 채널 처리 방법에 있어서,
    a) 상기 기저대역 신호를 고속푸리에변환하여 주파수 영역의 신호로 변환된 신호 중 레이징 채널에 할당된 부반송파의 복소 신호를 수신하는 기능;
    b) 상기 복소 신호를 극좌표 신호로 변환하여 수신 신호의 위상값과 상기 복소 신호의 위상 회전에 해당하는 위상값을 덧셈 연산하여 이동국의 시간 지연을 추정하는 기능;
    c) 상기 b)단계로부터 출력된 신호들과 레인징 코드 집합과 각각 상관관계를 수행하는 기능;
    d) 상기 c)단계로부터의 상관값을 임계값과 비교하는 기능; 및
    e) 상기 상관값이 임계값보다 큰 경우, 해당 신호에 대한 전력을 측정하는 기능
    을 구현하는 프로그램을 저장한 기록매체.
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