KR20050100549A - 사용자간의 간섭을 줄이기 위한 확산 코드의 선택 방법 - Google Patents

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KR20050100549A
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 MCR(Multiple Chip Rate) 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템에서 사용자간의 간섭을 줄이기 위한 방법임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 IUI(Inter User Interference)를 줄이기 위한 MCR 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템에서의 확산 코드 선택 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, MCR(Multiple Chip Rate) 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템에서 사용자간의 간섭을 줄이기 위한 확산 코드의 선택 방법에 있어서, 상기 MCR(Multiple Chip Rate) 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템의 셀 내의 각각의 사용자별 칩 전송률을 분류하는 과정과, 상기 분류된 각각의 사용자별 칩 전송률에 따라, 고속의 칩 전송률을 가지는 사용자들에 대해서 저속의 칩 전송률을 가지는 사용자들에 비해 소정 비율의 빠르기를 가지는 확산 코드를 선택하는 과정을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 MCR(Multiple Chip Rate) 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템 등에 이용됨.

Description

사용자간의 간섭을 줄이기 위한 확산 코드의 선택 방법{Spreading Code Selecting Method For Reduce IUI}
본 발명은 MCR(Multiple Chip Rate) 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템에서 사용자간의 간섭을 줄이기 위한 방법에 관한 것이다.
직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템(Direct-Sequence CDMA)은 3세대 무선 시스템의 표준으로 적용되어 왔다. 3세대 무선 시스템은 다양한 데이터 전송률을 가지는 멀티미디어 서비스를 지원한다. 따라서, 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템에서, 다양한 데이터 전송률에 따른 전송은 SFs(Spreading Factors), 다양한 코드들(Multiple Codes), MCRs(Multiple Chip Rates)와 같은 다양한 방법을 통해 수행되어 왔다.
우선, 가변적인 SF 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템에서, 각각의 사용자의 SF는 사용자가 요구하는 데이터 전송률에 따라 변화된다. 그리고, 다양한 코드 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템에서, 사용자당 확산코드의 수는 사용자가 요구하는 데이터 전송률에 따라 변화되고, 사용자의 신호는 다른 확산 코드와 동시에 확산되는 다수의 비트 스트림들로 나뉘어진다. 그리고, MCR 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템에서, 각각의 사용자의 칩 전송률은 사용자가 요구하는 데이터 전송률에 따라 변화된다. 저속의 칩 전송률 신호의 전유된 대역폭이 고속의 칩 전송률 신호의 그것에 비해 좁기 때문에, 같은 반송파에 다른 칩 전송률의 모든 신호들을 변조하는 주파수 스펙트럼은 불필요하다. 그렇기 때문에, 저속의 칩 전송률을 가지는 사용자의 신호들은 다른 반송파에 변조되고, 무선 주파수 스펙트럼의 효율적인 사용을 위해 고속의 칩 전송률을 가지는 신호 위에 오버레이된다. 따라서, 오버레이된 신호들로부터의 간섭은 피할 수 없게 된다.
이와 같이 동일한 주파수 대역 위에 다른 칩 전송률을 가지는 신호들의 공존 때문에, MCR 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템의 성능 분석은 다른 통상의 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템의 그것에 비해 훨씬 더 복잡해진다.
랜덤 확산 코드와 정의된 확산코드를 가지는 MCR 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템의 성능에 대해서는 "Issues in multi-media packet CDMA personal communication network"(T.H.Wu., Ph.D. dissetation, Dept.Elec.Eng., Univ. of Maryland College Park, Aug.1994), "Analysis of the performance of an asynchronous multiple chip rate DS/CDMA system"(D.Lyu, I.Song, Y.Han, and H.M.kim, Int.J.Electron.Common., vol. AEU-51, no.4, pp.213-218. july 1997), "Effect of signature sequence on the performance of asynchronous multiple chip rate DS/CDMA system"(D.Lyu, Wireless Personal Communications, vol. 24,pp.449-462, 2003), "Multiple chip-rate DS/CDMA system and its spreading code dependent performance analysis"(X.H.Chen, T.Lang, and J. Oksman, IEE proc.Comm., vol. 145, no.5, pp.371-377,oct 1998)에서 각각 기술되어 있다.
그리고, "Variable chip rate CDMA"(T.Minn and K.Y.Siu, Vehicular Technology Conference Proceedings, 2000. VTC 2000-Spring Tokyo.2000 IEEE 51, Volume 3, 15-18, May 2000, pp. 2267-2271.)에서는 다른 칩 전송률을 가지는 신호로부터의 간섭이 직교 확산 코드를 사용함으로써 피할 수 있다는 가정 하에서 직교 확산 코드를 가지는 MCR 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템의 용량이 분석되어진다.
상기 논문들 모두에서, (시간 도메인)칩 파형은 성능의 분석을 간단히 하기 위해서 직각(rectangular)인 것으로 가정하였다. 그러나, 다른 반송파를 가지는 오버레이된 신호들의 간섭은 칩 파형에 의해 파악되는 전송된 신호들의 PSD(Power Spectral Density)의 형태에 의존한다. 그렇기 때문에 의미있는 결과를 얻기 위해서는, MCR 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템의 성능을 평가하기 위해 실질적인 칩 파형을 고려하는 것이 중요하다. 실재 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템에서 RRC(Root Raised Cosine) 칩 파형은 송신부의 PSF(Pulse Shaping Filter)로써 채용되고, 대응되는 MF(Matching Filter)는 SNR(Signal Noise Ratio)을 최대화하기 위하여 수신부에 사용된다. 여기서, PSF와 MF의 시간 컨벌루션은 RC(Raised Cosine) 함수이다. 그리고, RC 함수에서는 그 자신을 제외한 칩 간격들의 샘플링 포인트에서 영점 교차를 보임으로써, ICI(Inter Chip Interference)를 제거할 수 있다.
간섭 신호들이 원하는 신호와 시간 정렬될 때(예컨대, 간섭 신호가 같은 셀로부터 다운 링크될 때), PSF와 MF의 시간 컨벌루션은 역시 RC 함수이다. 따라서, 간섭 신호로부터 ICI를 제거할 수 있다. 그렇기 때문에, 간섭은 원하는 사용자의 확산코드와 간섭 사용자의 확산코드 사이의 교차 상관(Cross-Correlation)에 전적으로 의존한다. 즉, 원하는 사용자와 간섭 사용자 사이의 확산코드가 직교할 때, IUI는 피할 수 있다.
그러나, MCR 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템에서, 원하는 사용자의 MF는 다른 칩 전송률을 가지는 간섭 사용자의 칩 PSF에 매칭되지 않는다. 결과적으로, 간섭 사용자들의 PSF와 원하는 사용자의 MF의 시간 컨벌루션은 RC 함수가 되지 못한다. 이것은 비록 직교 확산 코드가 사용된다고 할지라도, 원하는 사용자는 다른 칩 전송률을 채용한 다른 사용자로부터의 간섭에 의해 손상된다는 것을 의미한다. "Variable chip rate CDMA"(T.Minn and K.Y.Siu, Vehicular Technology Conference Proceedings, 2000. VTC 2000-Spring Tokyo.2000 IEEE 51, Volume 3, 15-18, May 2000, pp. 2267-2271.)에서는 이것이 간과되었다.
따라서, 서로 다른 칩 전송률을 가지는 신호들 사이의 간섭을 실질적인 칩 파형을 고려하여 조사하고, MCR 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템의 다운링크 성능에서 선택된 확산코드를 이용하여 IUI(Inter User Interference)를 줄이기 위한 방법에 대한 연구가 필요하다.
본 발명은, 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, IUI(Inter User Interference)를 줄이기 위한 MCR 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템에서의 확산 코드 선택 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, MCR(Multiple Chip Rate) 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템에서 사용자간의 간섭을 줄이기 위한 확산 코드의 선택 방법에 있어서, 상기 MCR(Multiple Chip Rate) 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템의 셀 내의 각각의 사용자별 칩 전송률을 분류하는 과정과, 상기 분류된 각각의 사용자별 칩 전송률에 따라, 고속의 칩 전송률을 가지는 사용자들에 대해서 저속의 칩 전송률을 가지는 사용자들에 비해 소정 비율의 빠르기를 가지는 확산 코드를 선택하는 과정을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 송신기에 대한 일실시예 구성도이다.
도 1 에 도시된 바에 따르면, 송신기로 입력되는 데이터 심볼 b k,n 은 bI k,n + jbQ k,n 로 나타내며, k번째 사용자의 n번째 데이터 심볼을 의미한다. 그리고, 입력된 데이터 심볼은 k번째 사용자에 대한 확산 코드 Ck,q (0≤q≤SFk, SFk는 k번째 사용자의 확산 요소)를 곱셈기(101-1, 101-2)를 통해 곱한다. 이때, 입력된 데이터 심볼의 허수부(jbQ k,n)에 대해서는 102를 통해 컨쥬게이트한다. 그리고, 확산 코드와 곱해진 입력된 데이터 심볼의 실수부와 허수부(컨쥬게이트됨)는 덧셈기(103)에서 더해진 후, 곱셈기(104)를 통해 k번째 사용자의 스크램블링 코드의 q번째 칩인 S k,q 를 곱한다. 여기서, 스크램블링 코드의 q번째 칩인 S k,q 는 (SI k,q + jSQ k,q)/ 로 나타낸다.
이상에서 사용된 확산 코드는 같은 셀에서 사용자들을 구분하기 위해 사용된 것이고, 스크램블링 코드는 서로 다른 셀 사이를 구별하기 위해 사용된 것이다.
그리고, 분배기(105)를 통해 실수부와 허수부로 나뉜다. 그리고, 실수부와 허수부는 칩 전송률 τk(예컨대, Tc,k = 1/τk)에 대응하는 k번째 사용자의 칩 지속시간 Tc,k 단위로 샘플링하여(106-1, 106-2), 곱셈기(107-1, 107-2)를 통해 전송 파워(Pk)와 반송파 주파수(fk)를 부가하여 반송파를 생성한다. 도시된 바와 같이, 반송파를 생성하기 위해서는 실수부에는 를 곱하고 허수부에는 를 곱한다. 여기서, Pk와 fk는 k번째 사용자의 전송 파워와 반송파 주파수를 각각 나타낸다. 그리고, 생성된 반송파는 덧셈기(108)를 통해 더해져서 안테나(109)를 통해 전송된다.
이상의 도 1에 대한 구성에서 각각의 변수 bI k,n, bQ k,n, C k,q, SI k,q, SQ k,q 는 각각 바이너리값(예컨대, +1, -1)을 가진다.
도 2 는 본 발명이 적용되는 i번째 수신기에 대한 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 i번째 수신기는 앞서의 도 1에 도시된 송신기와 대응하여 구성된다. 즉, 안테나(201)를 통해 수신된 데이터는 곱셈기(202-1, 202-2)를 통해 반송파를 제거하고, i번째 사용자의 칩 지속시간 Tc,i 단위로 처리하고(203-1, 203-2, 204-1, 204-2), 허수부와 실수부를 더하고(206), 스크램블링 코드와 확산코드를 제거하여(207, 208) i번째 사용자의 n번째 데이터 심볼에 대한 결정 변수인 Z i,n을 수신한다.
SNR을 최대화하기 위해서, 수신된 신호는 샘플링 전에 원하는 사용자의 칩 파형을 위해 MF Ψ* Tc,i(-t)에서 필터링 된다. 여기서, 본 발명에 따른 시스템은 각각의 셀이 K 사용자를 가지고, 셀간의 간섭이 없는 시스템으로 가정한다. 그리고, AWGN(Additive White Gaussian Noise) 채널을 가정하면, Z i,n은 <수학식 1>로 표현된다.
<수학식 1>의 우항의 첫번째에 있는 Di,n 는 원하는 사용자 i에 대해 전송하고자하는 데이터 심볼로 <수학식 2>와 같이 표현된다.
그리고, 우항의 두번째에 있는 는 셀 내의 다른 K-1 사용자들로부터의 간섭을 의미하는 것으로 각각의 I k,i,n은 <수학식 3>과 같이 표현된다.
그리고, 세번째에 있는 N i,n 은 AWGN을 의미하며, <수학식 4>와 같이 표현된다.
<수학식 4>의 ni(t)는 양측(two sided)의 스펙트랄 밀도 N0/2를 가지는 수신기 i에서의 AWGN이다.
그리고, <수학식 3>의 φ1(t)와 φ2(t)는 각각 사용자 k의 PSF와 사용자 i의 MF의 시간 컨벌루션이다. φ1(t)와 φ2(t)는 <수학식 5>, <수학식 6>와 같다.
그리고, <수학식 5>와 <수학식 6>의 △fk,i는 원하는 사용자 i와 간섭 사용자 k간의 반송파 차이(carrier frequency separation)를 의미한다. 즉, <수학식 7>과 같다.
<수학식 5>의 Cos 부분과 <수학식 6>의 Sin 부분은 사용자들의 반송파 차이에 따른 효과를 반영한다. 따라서, 반송파 차이가 존재할 때, φ1(t)와 φ2(t)는 Sinusoidal 부분 때문에 RC 함수가 아니게 된다. 그러나, 반송파 차이가 존재하지 않아서 <수학식 5>와 <수학식 6>에서 Sinusoidal 부분을 제거한다고 하여도, 사용자 k의 PSF의 칩 지속시간과 사용자 i의 MF의 칩 지속시간의 불일치는 φ1(t)와 φ2(t)가 RC 함수가 되는 것을 막는다. 따라서, IUI(Inter User Interference)는 수신기에서 다른 칩 전송률을 가지는 간섭 신호 때문에 피할 수 없게 된다.
즉, 신호의 수신을 위한 사용자 i의 수신 데이터의 에러 가능성은 다른 사용자들로부터의 간섭에 의해 영향을 받는다. 따라서, 다음에서는 간섭 파워를 분석하기로 한다.
간섭 파워 Var(I k,i,n) = E┃I k,i,n┃2 , 여기서, E{}는 통계적인 기대값을 의미한다. 그리고, 랜덤 확산 코드에 있어서, Var(I k,i,n)를 위한 닫힌 형태의 해답은 확산 코드에 대해 평균을 취함으로써 얻어진다.
여기서, φ1(0)는
그리고, φ2(0)는
과 같다.
위에서, Φk(f)는 ΨTc,i(t)의 푸리에 변환을 의미한다. <수학식 8>의 유도로부터, 칩 Ck,q가 독립적이고 개별적으로 랜덤 변수들에 분포된다고 가정하고 파시벌의 정리(Parsevals theorem)를 사용한다.
φ1(0)과 φ2(0)의 수학식은 Ψk(f)가 주파수의 한정된 범위에서만 "0"이 아니기 때문에 수학적 적분을 이용하여 쉽게 그 값을 구할 수 있다. 불행히도, 결정된 확산 코드를 위해 효율적인 닫힌 형태의 해법은 가능하지 않은 것처럼 보인다. 그리고, 간섭 파워를 계산하기 위하여 몬테 카를로 시뮬레이션(Monte-Carlo Simulation)을 사용해야 한다.
본 발명의 실시예에서는 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드에 의한 간섭을 검사하고 랜덤 코드에 의한 간섭과 비교한다. 수식을 간단하게 하기 위해, 낮은 칩 전송률의 사용자의 인덱스를 "1"로 하고, 높은 칩 전송률의 사용자의 인덱스를 "2"로 한다.
낮은 칩 전송률의 사용자를 위해, 제 3세대 셀룰라 시스템을 위한 광대역 CDMA에서 사용되는 것과 동일한 시스템 파라메터를 선택한다. 예컨대, 칩 전송률과 점유된 대역폭이 각각 3.84 Mega chips/sec과 5 Mhz 와 같은 시스템 파라메터를 의미한다.
높은 칩 전송률의 사용자를 위해, 세가지 칩 속도(예컨대, r2=g x r1, 여기서 g는 2, 4, 8)가 본 발명의 실시예에서는 고려된다. 여기서, g는 높은 칩 전송률의 사용자와 낮은 칩 전송률의 사용자 사이의 칩 전송률의 비율이다.
여기서, 전송 파워는 Pk = Es/(2 SFk Tc,k)가 된다. k=1, 2이고, Es는 심볼 에너지이다.
모든 사용자들은 같은 SF와 0.22의 roll-off 알파 요소(factor)의 RPC 필터를 사용한다. 수신된 신호에서 확산 코드의 상호 교차되는 특성을 보존하기 위해, 모든 사용자가 동일한 스크램블링 코드(예컨대, S k,q=S q, k=1,2)를 사용하는데, 그것의 칩 전송률은 가장 낮은 확산 코드의 칩 전송률과 동일하다.
OVSF 코드는 도 3에 도시된 바와 같은 코드 트리를 사용함으로써 생성할 수 있다. 여기서, OVSF 코드는 Cch, SF ,j에 의해 특징적으로 기술된다. 여기서 SF와 j는 각각 코드의 확산 요소와 코드 넘버(0≤j≤SF-1)를 의미한다.
도 3 은 일반적인 CDMA 통신시스템에서 직교부호로 사용되는 OVSF 부호의 발생을 위한 트리 구조를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 해당되는 채널구분 부호(channelization code)를 생성하기 위해서 확산지수(SF)에 맞추어 홀수에 대해서는 인버터(Invertor)를 사용하고 짝수에 대해서는 그대로 원래 데이터를 반복하는 패턴(Pattern)을 생성한다. 이때 채널구분 부호에 대한 초기 값을 메모리(Memory)에 저장(Dump)한 후 필요로 하는 SF값까지 바이패스(Bypass)를 수행하거나 인버터를 사용하여 계속적인 트리(tree)를 생성하여 해당되는 SF와 채널 구분 부호를 생성하게 된다.
기술된 시스템 파라메터를 이용하여, 높은 칩 전송률을 가지는 사용자를 위한 모든 가능한 OVSF 코드들에서 정규화된 간섭 파워(예컨대, Var(I 2,1,n) = E┃D 1,n┃2, r2가 2r1, 4r1, 8r1의 전송률을 각각 가지는 경우)가 얻어지고, 그에 따라 도 4, 도 5, 도 6에서는 반송파 오프셋(offset)에 대한 정규화된 간섭 파워를 도시한다. 게다가, 도 4, 도 5, 도 6에서는 랜덤 확산 코드에 따른 결과도 포함하여 도시한다.
여기서, 낮은 칩 전송률을 가지는 사용자의 확산 코드는 간섭 파워에 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있다. 서로 다른 칩 전송률을 가지는 사용자들간의 간섭은, 오직 낮은 칩 전송률을 가지는 사용자의 하나의 칩 지속시간(duration)에 대응하는 높은 칩 전송률을 가지는 사용자의 칩 패턴에 의존한다. 여기서, Cch,SF,j,m는 확산 코드 Cch,SF,j의 m번째 칩을 표시한다.
도 4 는 낮은 칩 전송률을 가지는 사용자의 칩 지속기간이 높은 칩 전송률을 가지는 사용자(예컨대, g<sf)의 비트 지속시간보다 작은 경우의 예시도이다. OVSF 코드는 Cch,4,0, Cch,4,1는 같은 2비트 패턴 “1, 1” 또는 동등한(equivalently) “-1, -1”을 갖는다. 또한, OVSF 코드는 Cch,4,2, Cch,4,3는 같은 2비트 패턴 “1, -1” 또는 동등한 "-1, 1"을 갖는다.
그러므로, OVSF 코드 Cch,4,0, Cch,4,2는 각각 OVSF 코드 Cch,4,1, Cch,4,3 과 같은 간섭 파워 곡선을 산출한다.
도 5 는 낮은 칩 전송률을 가지는 사용자의 칩 지속기간이 높은 칩 전송률을 가지는 사용자(예컨대, g=sf)의 비트 지속시간과 같은 경우의 예시도이고 도 6 은 낮은 칩 전송률을 가지는 사용자의 칩 지속기간이 높은 칩 전송률을 가지는 사용자(예컨대, g>sf)의 비트 지속시간보다 큰 경우의 예시도이다. 이상의 도면에서, 높은 칩 전송률을 가지는 사용자의 모든 OVSF 코드들은 독특한 간섭 파워 곡선을 가진다.
도 4, 5, 6은 비록 직교 확산 코드를 사용한다 할지라도(심지어 반송 주파수 차이가 0(△f2.1=0)인 경우) 다른 칩 전송률을 가지는 신호 사이에도 간섭이 있음을 보여준다. 예를 들어 높은 칩 전송률을 가지는 사용자를 위한 확산 코드 Cch4.3은, r2=2r1 와 r2=4r1의 경우에서, 낮은 칩 전송률을 가지는 사용자를 위한 모든 확산 코드들에 대해 수직적이다. 그러나, 간섭자의 PSF의 칩 지속시간과 원하는 사용자의 MF의 칩 지속시간이 동일하지 않기 때문에, 도 4와 도 5처럼 반송파 차이가 "0"이라 할지라도 IUI는 유도된다.
랜덤 확산 코드들의 경우에, 간섭 파워는 반송 주파수 오프셋의 전역에 걸쳐서 지속되고, 마치 반송파 차이가 증가함에 따라, 일정하게(monotonically) 감소한다. 이것은 랜덤 코드의 간섭 파워가, <수학식 9>와 <수학식 10>에서 보여지는 것처럼, 간섭 신호들 사이에서의 스펙트랄 중첩(Spectral Overlap)에 비례한다는 사실 때문이다.
여기서, 전송되는 신호들 사이에서의 스펙트랄 중첩은 △f2.1=0에서 최대 값이 되고, 높은 칩 전송률을 가지는 사용자가 차지한 주파수 대역이 낮은 칩 전송률을 가지는 사용자보다 g배 크기 때문에, △f2.1=0의 범위에서 지속적으로 유지된다.
OVSF 코드 Cch,SF,0의 간섭 파워는 △f2.1=0에서 최대 값을 갖는다. 그리고, 반송파 차이가 증가함에 따라 일정하게 감소한다. 다른 OVSF 코드들은 △f2.1=0에서 로컬 최소 값을 갖고, △f2.1=0이 아닌 곳에서 최대 값이 된다.
도 4, 도 5 및 도 6은 주어진 반송파 차이에서 모든 OVSF 코드들의 평균 간섭 파워가 랜덤 코드들의 평균 간섭 파워와 동일하다는 것을 도시한다. 그러므로, 높은 칩 전송률을 가지는 사용자의 모든 OVSF 코드들이 사용될 때, 그 직교 확산 코드들은 MCR(Multiple Chip Rate) 직접 확산 코드 분할 다중화 시스템의 랜덤 코드들과 같은 시스템 성능을 보여준다.
그러나, 높은 칩 전송률을 가지는 사용자들이 적을 때에는 높은 칩 전송률을 가지는 사용자들을 위한 적절한 확산 코드의 선택은 간섭 파워를 줄이고, 시스템의 성능을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 랜덤 코드를 비교하여, OVSF 코드 Cch,4,2와 Cch,4,3은 f1=f2, r2=2r1인 조건에서 간섭 파워를 60% 감소시킨다. 그리고, f1=f2, r2=4r1인 조건에서 간섭 파워를 90% 감소시킨다. 그리고, 간섭 파워는 Cch,8,j , j=4,5,6,7 과 f1=f2, r2=8r1인 조건의 OVSF 코드들을 사용함으로써 90% 이상 감소된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, MCR 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템에서 서로 다른 칩 전송률을 가지는 신호들은 직교 확산 코드를 사용한다고 하더라도 서로 다른 전송률을 가지는 사용자의 칩 파형이 일치하지 않기 때문에 서로 간섭을 하게 된다. 그러나, 놀랍게도 이와 같은 서로 다른 전송률을 가지는 사용자간의 간섭(IUI)은 저속의 칩 전송률을 가지는 사용자의 OVSF 확산 코드와는 무관하며, 고속의 칩 전송률을 가지는 사용자의 OVSF 확산 코드에 의존한다는 것을 알 수 있다.
따라서, 비교적 더 적은 간섭 파워를 위한 이러한 OVSF 코드는 고속의 칩 전송률을 가지는 사용자에게 할당하고, 반면, 저속의 칩 전송률을 가지는 사용자에 대한 OVSF 코드의 선택에는 제한이 없게 된다. 따라서, 이와 같은 OVSF 코드의 선택 방법은 고속의 칩 전송률을 가지는 사용자가 가능한 OVSF 코드의 수보다 적은 경우에 유용하게 된다.
즉, 본 발명은 MCR(Multiple Chip Rate) 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템에서 셀 내의 사용자를 칩 전송률에 따라 분류하여 고속의 칩 전송률을 가지는 사용자들에 대해서 저속의 칩 전송률을 가지는 사용자들에 비해 2, 4, 8 배의 속도를 가지는 OVSF 확산 코드를 부여하도록 하여 서로 다른 전송률을 가지는 사용자간의 간섭(IUI)을 줄이는 방법이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
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.
상기와 같은 본 발명은, MCR(Multiple Chip Rate) 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템에서 셀 내의 사용자를 칩 전송률에 따라 분류하여 고속의 칩 전송률을 가지는 사용자들에 대해서 저속의 칩 전송률을 가지는 사용자들에 비해 2, 4, 8 배의 속도를 가지는 OVSF 확산 코드를 부여하도록 함으로써, 사용자간의 간섭에 영향을 미치는 고속의 칩 전송률을 가지는 사용자의 확산 코드를 이용하여 사용자간의 간섭을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 송신기에 대한 일실시예 구성도.
도 2 는 본 발명이 적용되는 i번째 수신기에 대한 일실시예 구성도.
도 3 은 일반적인 CDMA 통신시스템에서 직교부호로 사용되는 OVSF 부호의 발생을 위한 트리 구조를 보여주는 도면.
도 4 는 낮은 칩 전송률을 가지는 사용자의 칩 지속기간이 높은 칩 전송률을 가지는 사용자(예컨대, g<sf)의 비트 지속시간보다 작은 경우의 예시도.
도 5 는 낮은 칩 전송률을 가지는 사용자의 칩 지속기간이 높은 칩 전송률을 가지는 사용자(예컨대, g=sf)의 비트 지속시간과 같은 경우의 예시도.
도 6 은 낮은 칩 전송률을 가지는 사용자의 칩 지속기간이 높은 칩 전송률을 가지는 사용자(예컨대, g>sf)의 비트 지속시간보다 큰 경우의 예시도.

Claims (4)

  1. MCR(Multiple Chip Rate) 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템에서 사용자간의 간섭을 줄이기 위한 확산 코드의 선택 방법에 있어서,
    상기 MCR(Multiple Chip Rate) 직접 확산 코드 분할 다중화 방식 시스템의 셀 내의 각각의 사용자별 칩 전송률을 분류하는 과정과,
    상기 분류된 각각의 사용자별 칩 전송률에 따라, 고속의 칩 전송률을 가지는 사용자들에 대해서 저속의 칩 전송률을 가지는 사용자들에 비해 소정 비율의 빠르기를 가지는 확산 코드를 선택하는 과정을 포함하는 사용자간의 간섭을 줄이기 위한 확산 코드의 선택 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정 비율의 빠르기를 가지는 확산 코드는,
    OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드인 것을 특징으로 하는 사용자간의 간섭을 줄이기 위한 확산 코드의 선택 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 소정 비율은,
    상기 저속의 칩 전송률을 가지는 사용자와 상기 고속의 칩 전송률을 가지는 사용자간의 칩 전송률의 비(상기 고속의 칩 전송률/상기 저속의 칩 전송률)인 것을 특징으로 하는 사용자간의 간섭을 줄이기 위한 확산 코드의 선택 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 소정의 비율은,
    2, 4 및 8 중의 어느 하나의 값인 것을 특징으로 하는 사용자간의 간섭을 줄이기 위한 확산 코드의 선택 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6563808B1 (en) * 1998-03-04 2003-05-13 Stanford Telecommunications, Inc. Apparatus for incorporating multiple data rates in an orthogonal direct sequence code division multiple access (ODS-CDMA) communications system
US6885691B1 (en) * 1999-08-02 2005-04-26 Lg Information & Communications, Ltd. Scrambling codes and channelization codes for multiple chip rate signals in CDMA cellular mobile radio communication system
US6552996B2 (en) * 2001-09-18 2003-04-22 Interdigital Communications Corporation OVSF code system and methods
GB2381711B (en) * 2001-10-31 2003-10-15 Lucent Technologies Inc A method of allocating a channelisation code to one of a plurality of user terminals, a code division multiple access telecommunications network,

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100829568B1 (ko) * 2006-07-14 2008-05-14 삼성전자주식회사 무선 통신 방법 및 장치

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