KR20050070470A - Apparatus and method for multi-path searching - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부로부터 신호를 수신하는 제 1 , 제 2 안테나부와 주기적인 스위칭에 따라 상기 제 1 안테나부 또는 상기 제 2 안테나부로부터 수신되는 신호를 선택적으로 연결하는 제 1 안테나 선택부와 주기적인 스위칭에 따라 상기 제 1 안테나부 또는 상기 제 2 안테나부로부터 수신되는 신호를 선택적으로 연결하되, 상기 제 1 안테나 선택부와 상보적으로 연결하는 제 2 안테나 선택부와 상기 제 1 안테나 선택부 및 상기 제 2 안테나 선택부를 통해 입력된 신호를 독립적으로 간섭 합산(Coherent Sum)하는 제 1 , 제 2 탐색부 및 상기 제 1 탐색부 및 상기 제 2 탐색부를 통해 입력된 신호를 독립적으로 비간섭 합산(Non-Coherent Sum)하는 제 1, 제 2 누적부를 포함하는 다중 경로 검색 장치에 관한 것으로써 간섭 방식에서는 슬롯간 상관을 높이고, 비간섭 방식에서는 슬롯간 간섭을 줄여 줌으로써 다중 경로 검색기의 신호 성분 에너지를 크게하여 신호 검출 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the first and second antenna units for receiving signals from the outside and the first antenna selection unit for selectively connecting the signals received from the first antenna unit or the second antenna unit according to the periodic switching are periodically A second antenna selector and the first antenna selector and the second antenna selector for selectively connecting a signal received from the first antenna unit or the second antenna unit according to the switching; Independently non-interfering sum of signals input through the first and second searchers and the first searcher and the second searcher independently coherent sum of signals input through the second antenna selector (Non The present invention relates to a multi-path searching apparatus including first and second accumulators for performing coherent sum. By reducing the interference rotgan there is an effect that it is possible to greatly improve the signal detection performance of the signal component energy in the multipath searcher.
Description
본 발명은 기지국 모뎀에 적용되는 다중 경로 검색 장치 및 이를 이용한 다중 경로 검색 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 안테나 스위칭을 이용한 다중 경로 검색 장치 및 이를 이용한 다중 경로 검색 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a multipath search apparatus and a multipath search method using the same, and more particularly, to a multipath search apparatus using antenna switching and a multipath search method using the same.
지국 모뎀 다중 경로 검색기는 수신 신호의 에너지 값을 반 칩(half-chip) 단위로 출력하여 한 신호의 지연 프로파일(delay profile) 중 주요 경로(main path)의 위치를 핑거(finger)에 보고하는 기능을 갖고 있다. 따라서, 다중 경로 검색기가 찾아 내는 수신 신호에 대한 지연 프로파일(delay profile)중 주요 경로(main path)를 찾아 내는데 있어 수신된 신호의 에너지 값이 무척 작기 때문에 한 슬롯 내에 Npilot개의 파일럿 심벌을 누적하여 신호의 크기를 증가시킨다. 한편, 슬롯 단위의 누적으로 통하여 지연 프로파일(delay profile)간 분별력을 높인다. Station modem multi-path finder outputs energy value of received signal in half-chip unit and reports the position of main path among delay profile of one signal to finger Have Therefore, since the energy value of the received signal is very small in finding the main path of the delay profile of the received signal found by the multipath searcher, Npilot pilot symbols are accumulated in one slot. To increase the size. On the other hand, the ability to discriminate between delay profiles is increased through accumulation of slot units.
도 1 은 종래 기술에 따른 다중 경로 검색기의 구조를 나타낸 일실시예 구성도이다. 도 1 에 도시된 바와 같이, Mslot개의 신호에 대하여 간섭 합산(coherent sum)을 하고 Lslot개 슬롯의 에너지 값에 대하여 비간섭 합산(non-coherent sum)을 한다. 여기서, 간섭 합산(coherent sum)의 경우 합산을 위해 누적(accumulation)되는 슬롯간에 상관(correlation) 값이 클 때 성능 향상도가 높고, 반면 비간섭 합산(non-coherent sum)의 경우는 누적(accumulation) 되어지는 슬롯간에 독립성이 보장될 때 가장 좋은 성능을 나타낸다.1 is a block diagram illustrating a structure of a multi-path searcher according to the prior art. As shown in FIG. 1, coherent sums are performed on Mslot signals and non-coherent sums are performed on energy values of Lslot slots. Here, in the case of the coherent sum, the performance improvement is high when the correlation value between the slots accumulated for the summation is large, whereas in the case of the non-coherent sum, the cumulative (accumulation) The best performance is achieved when the independence between slots is guaranteed.
도 2 는 종래 기술에 따른 다이버시티를 이용한 다중 경로 검색기를 나타낸 일실시예 구성도이다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 다이버시티를 이용한 종래의 다중 경로 검색기는 두개의 서로 다른 독립된 경로 A, B 를 통해 수신된 신호를 탐색블럭 A(searcher block A), 탐색 블럭 B(searcher block B)에서 각각 처리하고, 각각의 탐색 블럭에서 출력된 신호의 에너지 값인 와 를 합산하여 을 산출한다.2 is a diagram illustrating a multi-path searcher using diversity according to the related art. As shown in FIG. 2, a conventional multipath searcher using diversity detects a signal received through two different independent paths A and B, a search block A and a search block B. Are each processed, and the energy value of the signal output from each search block Wow By adding To calculate.
종래의 다중 슬롯 누적(multi-slot accumulation)을 수행하는 다중 경로 검색기의 탐색 블럭(searcher block)내 동작 방식은 다음과 같다. 즉, 안테나 선택기를 통해 들어온 수신 신호가 I 채널과 Q 채널로 분리되어 역확산 되고, 이때 선택된 사용자 고유의 스크램블링 코드와 파일럿 패턴이 곱해진다. 그리고, 심벌단위의 신호는 Npilot개의 파일럿 심벌과 Mslot개의 슬롯 구간동안 더해지며, 제곱기를 통과한 I와 Q채널 신호가 합산되어 신호의 에너지 값을 구할 수 있다. The operation method in a search block of a multipath searcher performing a conventional multi-slot accumulation is as follows. In other words, the received signal from the antenna selector is despread into the I channel and the Q channel and despread, and the selected user's own scrambling code and the pilot pattern are multiplied. The symbol unit signal is added during Npilot pilot symbols and Mslot slot periods, and the I and Q channel signals passing through the squarer are summed to obtain an energy value of the signal.
도 2 에 도시한 바와 같이, 수신 다이버시티를 이용하는 경우에는, 두개의 서로 다른 독립된 경로 A, B 를 통해 수신된 신호를 탐색 블럭 A(searcher block A) 및 탐색 블럭 B 에서 각각 처리한다. 그리고, 각각의 탐색 블럭에서 출력된 신호의 에너지 값이 더해져 최종적으로 을 산출한다.As shown in FIG. 2, in case of using receive diversity, a signal received through two different independent paths A and B is processed in a search block A and a search block B, respectively. And, the energy value of the signal output from each search block is added and finally To calculate.
두개의 탐색 블럭이 한 쌍을 이뤄 서로 다른 독립된 경로를 통해 들어온 수신 신호에 대한 에너지 값이 합산되므로, 상관(correlation)이 적은 두개의 독립된 슬롯의 신호가 더해진다. 이는 하나의 탐색 블럭에 의해 구해진 두개의 독립된 슬롯 신호의 에너지 값이 비간섭 다중 슬롯 누적(non-coherent multi-slot accumulation) 되는 방식과 유사하다. Since two search blocks are paired and the energy values of the received signals coming from different independent paths are summed, signals of two independent slots with low correlation are added. This is similar to the manner in which the energy values of two independent slot signals obtained by one search block are non-coherent multi-slot accumulation.
다중 슬롯 누적(Multi-slot accumulation)을 수행하는 다중 경로 검색기의 경우 슬롯간 상관(correlation)이 전체 신호를 검출하는데 매우 중요한 역할을 한다. 상관 방식의 슬롯 누적(slot accumulation)에서는 슬롯간 상호 상관(correlation)을 최대한 크게 하여야 하며, 비상관(non-coherent) 방식의 슬롯 누적(slot accumulation)에서는 슬롯간 상호 독립성이 어느 정도 보장되느냐에 따라 성능이 좌우된다. In the case of a multi-path finder that performs multi-slot accumulation, inter-slot correlation plays an important role in detecting the entire signal. Correlation between slots should be made as large as possible in slot accumulation of correlation method, and slot independence of non-coherent method depends on the degree of mutual independence between slots. Performance depends
연속된 슬롯을 누적하였을 때 단말기(User Equipment; 이하 'UE')의 이동 속도가 빠른 경우 도플러 효과가 커지고, 이로 인해 슬롯간 상관이 적어 짐에 따라 성능 향상이 이루어졌다. 그러나, UE의 이동 속도가 빠르지 않을 경우 비상관 다중 누적(non-coherent multi-slot accumulation)에 의한 성능 향상은 크지 않다. 따라서, 누적되는 슬롯간에 독립성을 주기 위해 다이버시티 구조를 이용하여 독립된 두개의 A, B 경로의 슬롯을 더해 최종 출력 신호를 얻는다. When the consecutive slots are accumulated, the Doppler effect is increased when the movement speed of the user equipment (UE) is fast, thereby improving performance as the correlation between slots decreases. However, when the movement speed of the UE is not fast, the performance improvement by non-coherent multi-slot accumulation is not significant. Therefore, in order to provide independence between the accumulated slots, a diversity structure is used to add two independent A and B path slots to obtain a final output signal.
그러나, 다이버시티 구조의 경우 두개의 탐색기 A, B 가 1개의 탐색 과정에 참여 하게 되므로, 유한한 탐색기 자원이 반으로 줄어 들게 된다. 즉, 현재 기지국 모뎀의 다중 경로 검색기를 다이버시티 구조로 사용할 경우 총 8개의 탐색 블럭이 두개씩 쌍을 이루어 4개의 탐색 과정만을 수행하게 된다. 따라서, 다이버시티 구조를 이용했을 경우 탐색 자원의 제한될 수 밖에 없는 문제점이 있었다. However, in the case of the diversity structure, since two searchers A and B participate in one search process, the finite searcher resource is reduced by half. That is, when the multipath searcher of the base station modem is used as a diversity structure, a total of eight search blocks are paired two by one to perform only four search processes. Therefore, when using the diversity structure, there is a problem that the search resources are limited.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 수신 신호 입력부의 안테나 선택기를 이용하여 수신 신호의 스롯간 상호 상관을 조절 함으로써 간섭 방식에서는 슬롯간 상관을 높이고, 비간섭 방식에서는 슬롯간 간섭을 줄여 줌으로써 다중 경로 검색기의 신호 성분 에너지를 크게하여 신호 검출 성능을 향상시키기 위한 다중 경로 검색 장치 및 이를 이용한 다중 경로 검색 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, by increasing the inter-slot correlation in the interference method by adjusting the cross-correlation between the slots of the received signal using the antenna selector of the reception signal input unit, in the non-interference method, inter slot interference It is an object of the present invention to provide a multipath search apparatus and a multipath search method using the same to improve signal detection performance by increasing the signal component energy of the multipath searcher by reducing.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기지국 모뎀에 구비된 다중 경로 검색장치에 있어서, 외부로부터 신호를 수신하는 제 1 , 제 2 안테나부와 주기적인 스위칭에 따라 상기 제 1 안테나부 또는 상기 제 2 안테나부로부터 수신되는 신호를 선택적으로 연결하는 제 1 안테나 선택부와 주기적인 스위칭에 따라 상기 제 1 안테나부 또는 상기 제 2 안테나부로부터 수신되는 신호를 선택적으로 연결하되, 상기 제 1 안테나 선택부와 상보적으로 연결하는 제 2 안테나 선택부와 상기 제 1 안테나 선택부 및 상기 제 2 안테나 선택부를 통해 입력된 신호를 독립적으로 간섭 합산(Coherent Sum)하는 제 1 , 제 2 탐색부 및 상기 제 1 탐색부 및 상기 제 2 탐색부를 통해 입력된 신호를 독립적으로 비간섭 합산(Non-Coherent Sum)하는 제 1, 제 2 누적부를 포함하여 이루어진다. The present invention for achieving the above object is a multi-path search apparatus provided in the base station modem, the first and second antenna unit for receiving a signal from the outside and the first antenna unit or the second in accordance with the periodic switching And selectively connecting a signal received from the first antenna unit or the second antenna unit according to the periodic switching with a first antenna selector for selectively connecting a signal received from the antenna unit, the first antenna selector The first, second searcher and the first search for independently coherent sum of the signals input through the second antenna selector and the first antenna selector and the second antenna selector And a first accumulator and a second accumulator configured to independently perform non-coherent sum of signals input through the second search unit.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 제 1 , 제 2 안테나부를 통해 신호를 수신하는 단계와 상기 제 1 안테나를 통해 수신된 신호가 주기적으로 제 1 탐색부 또는 제 2 탐색부로 스위칭 되는 단계와 상기 제 2 안테나를 통해 수신된 신호가 주기적으로 제 1 탐색부 또는 제 2 탐색부로 스위칭 되되, 상기 제 1 안테나를 통과한 신호와는 상보적으로 스위칭 되는 단계와 상기 제 1 안테나를 통해 수신된 신호 및 상기 제 2 안테나를 통해 수신된 신호가 각각 독립적으로 간섭 합산(Coherent Sum)되는 단계 및 상기 제 1 안테나를 통해 수신된 신호 및 상기 제 2 안테나를 통해 수신된 신호가 각각 독립적으로 비간섭 합산(Non-Coherent Sum)되는 단계를 포함하여 이루어진다.In addition, the method of the present invention for achieving the above object is a step of receiving a signal through the first, second antenna unit and the signal received through the first antenna periodically switching to the first search unit or the second search unit And periodically, the signal received through the second antenna is switched to the first searcher or the second searcher, and is complementarily switched from the signal passing through the first antenna and received through the first antenna. A signal and a signal received through the second antenna are each independently coherent sum, and a signal received through the first antenna and a signal received through the second antenna are each independently non-interference summed. (Non-Coherent Sum).
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 은 본 발명에 따른 다중경로 검색기를 나타낸 일실시예 구성도이다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 다중 경로 검색기의 탐색 블럭 각각이 개별적으로 탐색 과정을 수행함으로써, 탐색기의 자원을 최대한 활용한다. 한편, 고속/저속 채널 상황에 알맞게 적응하여 간섭(coherent) 방식의 경우 누적되는 슬롯간 상관을 크게 하기 위하여 연속된 슬롯을 누적 시킨다. 한편, 비간섭(non-coherent) 방식의 경우 누적되는 슬롯간 상관(correlation)을 최소로 줄이기 위해 위해 연속된 slot의 누적을 최대한 피하는 방식이다. 3 is a diagram illustrating an embodiment of a multipath searcher according to the present invention. As shown in FIG. 3, each of the search blocks of the multi-path searcher individually performs a search process, thereby maximizing the resources of the searcher. Meanwhile, successive slots are accumulated in order to increase the correlation between accumulated slots in the case of the coherent method by adapting to a high / low channel condition. On the other hand, in the case of a non-coherent method, in order to minimize the accumulation of inter-slot correlation, the accumulation of consecutive slots is avoided as much as possible.
일반적으로, 상향 채널 다이버시티를 위해서는 3섹터 2안테나 방식으로 구성하므로, 한 섹터내 A, B 두개의 안테나가 동일 사용자의 신호를 수신할 수 있다. 한편, 개별 탐색 블럭은 종래와 동일한 방식으로 구성된다. 그러나, 각각의 탐색 블럭(searcher block)의 수신 신호 입력부를 보면, 각 탐색 블럭(searcher block)내 안테나 선택기에서는 채널 상황에 알맞은 수신 안테나의 스위칭을 수행하도록 하여 선택적으로 입력되도록 한다. In general, since uplink diversity is configured in a three sector two antenna scheme, two antennas A and B in one sector may receive a signal of the same user. On the other hand, the individual search blocks are configured in the same manner as in the prior art. However, when the reception signal input unit of each search block is viewed, the antenna selector in each search block performs the switching of the reception antenna appropriate to the channel condition so as to be selectively input.
간섭(Coherent) 방식의 슬롯 누적(slot accumulation)이 일어나는 Mslot 구간 동안은 안테나의 스위칭이 일어나지 않으므로, 연속된 인접 슬롯간에 누적이 발생하게 된다. 한편, 비간섭(non-coherent) 방식의 슬롯 누적(slot accumulation)이 Lslot 구간 동안 설정되어 있으면 Mslot 구간 이후 안테나 스위칭이 일어나 수신 경로를 바꾸어 주어 다음에 누적되는 Mslot 구간의 에너지와 상호 상관을 감소시킨다. Since the switching of the antenna does not occur during the Mslot section in which coherent slot accumulation occurs, accumulation occurs between consecutive adjacent slots. On the other hand, if a non-coherent slot accumulation is set during the Lslot interval, antenna switching occurs after the Mslot interval to change the reception path, thereby reducing the cross-correlation with energy of the next accumulated Mslot interval. .
예를 들어, Mslot=1, Lslot=4일 때, 탐색 블럭 A에서의 슬롯 누적기를 통과한 최종 신호는 가 되고, 탐색 블럭 B에서의 슬롯 누적기를 통과한 최종 신호는 가 된다. 여기서 A, B는 각각의 탐색블럭에서 출력된 슬롯의 신호를 의미하며 첨자는 슬롯 순서를 의미한다. 이러한 경우 종래 기술에 따르면, 최종 신호는 와 가 된다. 그러므로 비간섭(non-coherent) 방식을 사용했을 경우 제안된 방식의 최종 신호의 인접 슬롯간 상관이 줄어들어 성능 향상을 가져옴을 알 수 있다.For example, when Mslot = 1 and Lslot = 4, the final signal through the slot accumulator in search block A is And the final signal through the slot accumulator in search block B is Becomes Here, A and B indicate the signals of the slots output from each search block, and the subscripts indicate the slot order. In this case, according to the prior art, the final signal is Wow Becomes Therefore, when the non-coherent method is used, the correlation between adjacent slots of the final signal of the proposed method is reduced, resulting in improved performance.
즉, 탐색 블럭(searcher block) A의 출력신호 와 탐색 블럭(searcher block) B의 출력신호 각각 사용자 A와 사용자 B의 결과이며, 다음과 같은 두 가지 효과로 다중 경로 검색기의 성능을 향상시킨다. 우선 탐색블럭 A와 B의 입력부의 안테나 선택기내의 안테나 입력단을 채널상황에 적합하게 주기적으로 번갈아 이용함으로써 간섭 방식의 슬롯 누적의 경우 인접 슬롯간의 누적을 유지하도록 하였으며 비간섭 방식의 슬롯 집적의 경우 인접 슬롯간 집적을 피하여 동일한 탐색 블럭의 결과끼리는 한 slot 이후의 신호(위에서 A1다음의 searcher block A의 출력 신호는 한 slot 건너뛴 A3)가 합쳐져 역시 인접 슬롯을 누적함으로써 생기는 상호 간섭을 피하여 누적되는 슬롯간 상호 간섭을 최소화하여 독립성을 최대한 갖도록 하였다. 또한 본 발명에서 제안한 방식은 두개의 탐색 블럭 각각이 서로 다른 탐색 프로세스를 가지면서 종래의 다이버시티 구조와는 다르게 탐색 자원의 제약을 가져오지 않는다.That is, the output signal of the searcher block A And output signal of searcher block B These are the results of user A and user B, respectively, and improve the performance of the multipath finder with two effects: First, the antenna inputs in the antenna selectors of the input blocks of the search blocks A and B are periodically alternated to be suitable for channel conditions, so that the accumulation of adjacent slots is maintained in the case of interference slot accumulation. Slots accumulate to avoid mutual interference caused by accumulating adjacent slots by combining signals after one slot (the output signal of searcher block A after A1 is skipped one slot A3 above). Independence was maximized by minimizing mutual interference. In addition, the proposed method of the present invention does not introduce a limitation of search resources unlike the conventional diversity structure while each of the two search blocks has a different search process.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.
상기와 같이 본 발명은 간섭 방식에서는 슬롯간 상관을 높이고, 비간섭 방식에서는 슬롯간 간섭을 줄여 줌으로써 다중 경로 검색기의 신호 성분 에너지를 크게하여 신호 검출 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of improving signal detection performance by increasing signal component energy of a multipath searcher by increasing correlation between slots in an interference scheme and reducing slot-to-slot interference in a non-interference scheme.
도 1 은 종래 기술에 따른 다중 경로 검색기의 구조를 나타낸 일실시예 구성도.1 is a block diagram showing a structure of a multi-path searcher according to the prior art.
도 2 는 종래 기술에 따른 다이버시티를 이용한 다중 경로 검색기를 나타낸 일실시예 구성도.2 is a diagram illustrating a multi-path searcher using diversity according to the prior art.
도 3 은 본 발명에 따른 다중경로 검색기를 나타낸 일실시예 구성도.3 is a diagram illustrating an embodiment of a multipath searcher according to the present invention;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawing
: 탐색 블럭 A의 I 채널 수신 신호 : I channel received signal of search block A
: 탐색 블럭 A의 Q 채널 수신 신호 : Q channel received signal of search block A
: 탐색 블럭 B의 I 채널 수신 신호 : I channel received signal of search block B
: 탐색 블럭 B의 Q 채널 수신 신호 : Q channel received signal of search block B
파일럿 패턴: 사용자 고유의 파일럿 패턴Pilot Pattern: Your Own Pilot Pattern
: 한 슬롯 내 파일럿 심볼의 개수 : Number of pilot symbols in one slot
: 간섭 다중 슬롯 누적(coherent multi-slot accumulation)을 위한 누적 슬롯의 개수 The number of cumulative slots for coherent multi-slot accumulation
: 비간섭 다중 슬롯 누적(non-coherent multi-slot accumulation)을 위한 누적 슬롯의 개수 Number of cumulative slots for non-coherent multi-slot accumulation
: 탐색 블럭에서의 I 채널의 제곱기를 통과한 값 Is the value passed through the squarer of the I channel in the search block.
EQ : 탐색 블럭에서의 Q 채널의 제곱기를 통과한 값 EQ: The value passed through the square of the Q channel in the search block.
: 탐색 블럭 A에서의 결과 에너지 값 : Resultant energy value in search block A
: 탐색 블럭 B에서의 결과 에너지 값 : Resultant energy value in search block B
: :
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Legal Events
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| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20130617 Year of fee payment: 8 |
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| FPAY | Annual fee payment |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |