KR20080050056A - 하위 ｏｖｓｆ 코드 쌍을 이용한 확산/역확산 장치 및 그방법 - Google Patents

하위 ｏｖｓｆ 코드 쌍을 이용한 확산/역확산 장치 및 그방법 Download PDF

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KR20080050056A
KR20080050056A KR1020060120831A KR20060120831A KR20080050056A KR 20080050056 A KR20080050056 A KR 20080050056A KR 1020060120831 A KR1020060120831 A KR 1020060120831A KR 20060120831 A KR20060120831 A KR 20060120831A KR 20080050056 A KR20080050056 A KR 20080050056A
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은, 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 확산/역확산 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 다중경로 다이버시티를 이용해 신호대 잡음비를 향상시키는 RAKE 구조를 포함하는 CDMA 및 WCDMA의 통신 방식에서, 채널 상태에 따라 싱글 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드 또는 하위 OVSF 코드 쌍을 이용하여 데이터를 확산/역확산시킴으로써, 이동성에 기인한 ISI(Inter-Symbol Interference)의 영향을 감소시키기 위한, 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 확산/역확산 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 하위 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드 쌍을 이용한 확산 장치에 있어서, 채널 상태 정보를 수신하기 위한 채널 상태 정보 수신수단; 상기 채널 상태 정보 수신수단으로부터 전달받은 채널 상태 정보에 따라 데이터 스트림을 제 1 확산수단으로 전달하거나, 제 2 확산수단으로 전달하기 위한 스위치 제어수단; 상기 스위치 제어수단으로부터 전달받은 데이트 스트림을 싱글 OVSF 코드로 확산시키기 위한 상기 제 1 확산수단; 및 상기 스위치 제어수단으로부터 전달받은 데이터 스트림을 하위 OVSF 코드 쌍으로 확산시키기 위한 상기 제 2 확산수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 확산/역확산 등에 이용됨.
Figure P1020060120831
하위 OVSF 코드 쌍, 채널 상태 정보(지수), SF 인덱스, 싱글 OVSF 코드, 코히런트 타임

Description

하위 ＯＶＳＦ 코드 쌍을 이용한 확산/역확산 장치 및 그 방법{Apparatus and method for spreading/despreading using double child Orthogonal Variable Spreading Factor code}
도 1 은 종래의 싱글 OVSF 코드를 이용한 확산 장치의 일실시예 구성도,
도 2 는 종래의 싱글 OVSF 코드를 이용한 역확산 장치의 일실시예 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 확산 장치의 일실시예 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 역확산 장치의 일실시예 구성도,
도 5 는 본 발명에 따른 하위 OVSF 코드 쌍 생성기의 일실시예 구성도,
도 6 은 일반적인 OVSF 트리 구조에 대한 일예시도,
도 7 은 본 발명에 따른 하위 OVSF 코드 쌍의 일예시도,
도 8 은 본 발명에 이용되는 이동성에 따른 코히런트 타임의 변화를 나타내는 일예시도,
도 9 는 본 발명에 따른 코히런트 타임 변화율의 지수화 과정을 설명하기 위한 일실시예 설명도,
도 10 은 본 발명에 따른 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 확산 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 11 은 본 발명에 따른 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 역확산 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
31 : 채널 상태 정보 수신부 32 : 스위치 제어부
33 : 제 1 확산부 34 : 제 2 확산부
341 : 하위 OVSF 코드 쌍 생성기
41 : 채널 상태 정보 제공부 42 : 스위치 제어부
43 : 제 1 역확산부 44 : 제 2 역확산부
441 : 하위 OVSF 코드 쌍 생성기
본 발명은 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 확산/역확산 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다중경로 다이버시티를 이용해 신호대 잡음비를 향상시키는 RAKE 구조를 포함하는 CDMA 및 WCDMA의 통신 방식에서, 채널 상태에 따라 싱글 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드 또는 하위 OVSF 코드 쌍을 이용 하여 데이터를 확산/역확산시킴으로써, 이동성에 기인한 ISI(Inter-Symbol Interference)의 영향을 감소시키기 위한, 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 확산/역확산 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
이동통신장치를 구비하는 이동국은 기지국과의 통신시, 슬롯 단위의 빠른 전력 제어를 수행하거나 다중경로 다이버시티(multipath diversity) 기법을 이용하여 신호대 잡음비(SNR)를 향상시켜, 궁극적으로 시스템 전체의 처리 용량(capacity)을 향상시킨다.
하지만, 이동국의 이동성에 따른 채널 상태의 동적 변화로 인하여 발생하는 채널 추정 오류(channel estimation error) 및 ISI(Inter-Symbol Interference)는 슬롯 단위의 전력제어에 의해 보상받을 수 없다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 종래의 싱글코드를 이용한 확산 장치 및 역확산 장치에 대해 살펴보기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 싱글코드를 이용한 확산 장치는 네트워크로부터 할당받은 OVSF 싱글코드를 이용하여 신호를 확산한다.
즉, I 채널에서 {b0, b1, b2, b3}의 4개의 정보 비트를 확산하는 경우, 확산 장치는 OVSF 코드 생성부(11)를 통해 네트워크로부터 할당받은 SF(Spreading Factor) 인덱스로 OVSF 코드(
Figure 112006089526156-PAT00001
)를 생성한 후,
Figure 112006089526156-PAT00002
,
Figure 112006089526156-PAT00003
,
Figure 112006089526156-PAT00004
,
Figure 112006089526156-PAT00005
와 같이 순서대로 확산하여 전송한다.
그러면, 도 2에 도시된 바와 같은 종래의 싱글코드를 이용한 역확산 장치는, OVSF 코드 생성부(21)를 통해 확산 장치와 동일하게 할당받은 SF 인덱스로 OVSF 코드(
Figure 112006089526156-PAT00006
)를 생성하여 원래의 4개의 정보 비트를 추출한다.
이러한 종래의 싱글코드를 이용한 확산/역확산 장치는, 이동국의 이동성에 따른 채널 상태의 동적 변화로 인하여 발생하는 채널 추정 오류 및 ISI를 어느 정도 제거할 수 있지만, 계산량 복잡도를 수반하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 다중경로 다이버시티를 이용해 신호대 잡음비를 향상시키는 RAKE 구조를 포함하는 CDMA 및 WCDMA의 통신 방식에서, 채널 상태에 따라 싱글 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드 또는 하위 OVSF 코드 쌍을 이용하여 데이터를 확산/역확산시킴으로써, 이동성에 기인한 ISI(Inter-Symbol Interference)의 영향을 감소시키기 위한, 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 확산/역확산 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 하위 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드 쌍을 이용한 확산 장치에 있어서, 채널 상태 정보를 수신하기 위한 채널 상태 정보 수신수단; 상기 채널 상태 정보 수신수단으로부터 전달받은 채널 상태 정보에 따라 데이터 스트림을 제 1 확산수단으로 전달하거나, 제 2 확산수단으로 전달하기 위한 스위치 제어수단; 상기 스위치 제어수단으로부터 전달받은 데이트 스트림을 싱글 OVSF 코드로 확산시키기 위한 상기 제 1 확산수단; 및 상기 스위치 제어수단으로부터 전달받은 데이터 스트림을 하위 OVSF 코드 쌍으로 확산시키기 위한 상기 제 2 확산수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 장치는, 하위 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드 쌍을 이용한 역확산 장치에 있어서, 채널 상태 지수(channel condition metric)를 측정하여 스위치 제어수단 및 확산 장치로 제공하기 위한 채널 상태 정보 제공수단; 상기 채널 상태 정보 제공수단으로부터 전달받은 채널 상태 정보에 따라 상기 확산 장치로부터 수신한 데이터를 제 1 역확산수단으로 전달하거나, 제 2 역확산수단으로 전달하기 위한 상기 스위치 제어수단; 상기 스위치 제어수단으로부터 전달받은 데이터를 싱글 OVSF 코드로 역확산시키기 위한 제 1 역확산수단; 및 상기 스위치 제어수단으로부터 전달받은 데이터를 하위 OVSF 코드 쌍으로 역확산시키기 위한 제 2 역확산수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 방법은, 하위 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드 쌍을 이용한 확산 방법에 있어서, 역확산 장치로부터 채널 상태 정보를 수신 하는 단계; 상기 수신한 채널 상태 정보(지수)를 확인하는 단계; 상기 확인 결과, 채널 상태 지수 값이 임계치를 초과하면 싱글 OVSF 코드를 이용하여 데이터 스트림을 확산시키는 단계; 및 상기 확인 결과, 채널 상태 지수 값이 임계치를 초과하지 않으면 하위 OVSF 코드 쌍을 생성한 후 데이터 스트림을 확산시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 방법은, 하위 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드 쌍을 이용한 역확산 방법에 있어서, 채널 상태 지수를 측정하여 확산 장치로 제공하는 채널 상태 지수 측정단계; 상기 측정한 채널 상태 지수가 임계치(threshold)를 초과하는지 확인하는 단계; 상기 확인 결과, 임계치를 초과함에 따라 싱글 OVSF 코드로 데이터를 역확산시키는 단계; 및 상기 확인 결과, 임계치를 초과하지 않음에 따라 하위 OVSF 코드로 데이터를 역확산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 ISI의 영향을 고려해야 하는 동적 채널 상태의 경우, 확산 장치로 하향 채널의 상태를 알려, 하위 OVSF 코드 쌍(two child OVSF codes)을 이용하여 데이터 스트림을 확산시키도록 함으로써, 확산 이득(spreading gain)을 향상시킨다.
또한, 본 발명은 무선 네트워크 제어부 (RNC)의 개입 없이 OVSF 트리의 하위 OVSF 코드 쌍을 사용하여 기지국 및 단말기 모뎀에서 적용 가능하다.
또한, 본 발명은 높은 전송률의 동적인 채널 상태에서 하위 OVSF 코드 쌍을 이용함으로써, R99 DPCH 뿐만 아니라 3G HSDPA 서비스에 적용 가능하다. 이때, SF 가 16인 15개의 OVSF 코드들을 시분할 방식으로 할당하는 HSDPA 서비스는 단말기의 이동성에 의해 'CQI' 채널 보고를 통한 코딩(coding gain)을 조절하는 AMC(Adaptive Modulation Coding) 기법과 빠른 스케줄링 및 빠른 재전송을 위한 하이브리드 자동 재전송(Hybrid ARQ) 방법을 통해 전송률을 제어한다.
또한, 본 발명은 HSDPA의 'CQI' 채널 상태 정보를 이용하여 확산 이득(spreading gain)을 향상시킴으로써, ISI 영향을 줄이기 위한 추가적인 등화기 구조를 사용하지 않고 'rake receiver'를 사용하여 다중경로 다이버시티(multipath diversity) 이득을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 WCDMA/CDMA 단말기 및 기지국 장치에 적용된다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3 은 본 발명에 따른 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 확산 장치의 일실시예 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 확산 장치는, 역확산 장치로부터 채널 상태 정보를 수신하기 위한 채널 상태 정보 수신 부(31), 상기 채널 상태 정보 수신부(31)로부터 전달받은 채널 상태 정보에 따라 데이터 스트림을 제 1 확산부(33)로 전달하거나, 제 2 확산부(34)로 전달하기 위한 스위치 제어기(32), 상기 스위치 제어기(32)로부터 전달받은 데이트 스트림을 싱글 OVSF 코드로 확산시키기 위한 제 1 확산부(33), 및 상기 스위치 제어기(32)로부터 전달받은 데이터 스트림을 하위 OVSF 코드 쌍으로 확산시키기 위한 제 2 확산부(34)를 포함한다.
여기서, 상기 제 1 확산부(33)는, 네트워크로부터 할당받은 SF 인덱스를 이용하여 싱글 OVSF 코드를 생성하기 위한 OVSF 코드 생성기(331)를 구비한다.
또한, 상기 제 2 확산부(34)는 하위 OVSF 코드 쌍 생성기(341)를 포함한다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 상기 하위 OVSF 코드 쌍 생성기(341)에 대해 좀 더 상세히 살펴보기로 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 하위 OVSF 코드 쌍 생성기(341)는, 네트워크로부터 할당받은 SF 인덱스를 이용하여 싱글 OVSF 코드(CSF ,n)를 생성하기 위한 OVSF 코드 생성 모듈(501), 및 상기 OVSF 코드 생성 모듈(501)에서 생성한 싱글 OVSF 코드(CSF,n)를 이용하여 하위 OVSF 코드 쌍, 즉 [CSF ,n CSF ,n] [CSF ,n -CSF ,n]을 생성하기 위한 하위 OVSF 코드 쌍 생성 모듈(502)을 포함한다.
여기서, 상기 OVSF 코드 생성 모듈(501)은 상기 OVSF 코드 생성기(331)와 동일한 구성을 가지며, 그 기능 또한 동일하다.
도 6 은 일반적인 OVSF 트리 구조에 대한 일예시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 일반적으로 SF=4인 OVSF 코드(610)가 할당된 경우, 그 하위 OVSF 코드(611, 612)는 확산/역확산 장치에 할당할 수 없다.
따라서, 본 발명에서는 네트워크로부터의 SF 인덱스의 추가 할당 없이 확산/역확산 장치 내의 하위 OVSF 코드 쌍 생성부(341, 441)를 통해 할당받은 OVSF 코드(510)로 하위 OVSF 코드 쌍을 생성한다.
예를 들어, 할당된 OVSF 코드가 [C4 ,2]=[1,-1,1,-1]라면, 하위 OVSF 코드 쌍은 [C4 ,2 C4 ,2]=[1,-1,1,-1,1,-1,1,-1], [C4 ,2 -C4 ,2]=[1,-1,1,-1,-1,1,-1,1]로 각각 [C8,4] 및 [C8 ,5]과 같다.
도 7을 참조하여 하위 OVSF 코드 쌍에 대해 좀 더 살펴보기로 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, OVSF 코드(
Figure 112006089526156-PAT00007
)를 이용하여 하위 OVSF 코드 쌍[
Figure 112006089526156-PAT00008
Figure 112006089526156-PAT00009
]을 생성한다. 이때,
Figure 112006089526156-PAT00010
를 이용하여 [
Figure 112006089526156-PAT00011
Figure 112006089526156-PAT00012
]를 생성하고,
Figure 112006089526156-PAT00013
를 이용하여 [
Figure 112006089526156-PAT00014
Figure 112006089526156-PAT00015
]를 생성하는 방식으로 다수의 하위 OVSF 코드 쌍을 생성할 수 있다.
이러한 하위 OVSF 코드 쌍의 할당은, 동일한 전송률을 유지하고 ISI의 영향을 줄일 수 있다. 이때, 부모 코드(Parent code)가 ISI의 영향을 받을 가능성이 크다면, 하위 코드(child code)는 'MAI'의 영향을 받을 가능성이 커지지만, 이는 기지국의 전력 제어를 통해 제어될 수 있다.
예를 들어, I 채널(channel)에서 {b0, b1, b2, b3}의 4개의 정보 비트 확산하는 경우, OVSF 코드 생성 모듈(501)은 네트워크로부터 할당받은 SF(Spreading Factor) 인덱스로 OVSF 코드(
Figure 112006089526156-PAT00016
)를 생성하고, 하위 OVSF 코드 쌍 생성부(502)는 상기 OVSF 코드 생성 모듈(501)에서 생성한 OVSF 코드(
Figure 112006089526156-PAT00017
)를 이용하여 하위 OVSF 코드 쌍[
Figure 112006089526156-PAT00018
Figure 112006089526156-PAT00019
]을 생성한 후 확산 과정을 통해 [
Figure 112006089526156-PAT00020
+
Figure 112006089526156-PAT00021
], [
Figure 112006089526156-PAT00022
+
Figure 112006089526156-PAT00023
]의 순서대로 4개의 정보 비트를 전송한다.
도 4 는 본 발명에 따른 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 역확산 장치의 일실시예 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 역확산 장치는, 채널 상태 지수(channel condition metric)를 측정하여 스위치 제어기(42) 및 확산 장치로 제공하기 위한 채널 상태 정보 제공부(41), 상기 채널 상태 정보 제공부(41)로부터 전달받은 채널 상태 정보에 따라 확산 장치로부터 수신한 데이터를 제 1 역확산부(43)로 전달하거나, 제 2 역확산부(44)로 전달하기 위한 상기 스위치 제어기(42), 상기 스위치 제어기(42)로부터 전달받은 데이터를 싱글 OVSF 코드로 역확산시키기 위한 제 1 역확산부(43), 및 상기 스위치 제어기(42)로부터 전달받은 데이터를 하위 OVSF 코드 쌍으로 역확산시키기 위한 제 2 역확산부(44)를 포함한다.
여기서, 상기 제 1 역확산부(43)는, 네트워크로부터 할당받은 SF 인덱스를 이용하여 싱글 OVSF 코드를 생성하기 위한 OVSF 코드 생성기(431)를 구비한다.
또한, 상기 제 2 확산부(44)는 하위 OVSF 코드 쌍 생성기(441)를 포함한다. 이때, 하위 OVSF 코드 쌍 생성기(441)는 확산 장치의 하위 OVSF 코드 쌍 생성기(341)와 동일한 구성과 기능을 갖는다.
또한, 상기 채널 상태 정보 제공부(41)는, 하향 채널(수신 채널)의 상태를 파악한 후 채널 상태 지수(channel condition metric)를 측정하여 채널 상태 정보(지수)를 채널 상태 정보 송신부(42)로 전달하기 위한 채널 상태 측정기(411), 및 상기 채널 상태 측정부(411)로부터 채널 상태 정보를 전달받음에 따라 인-밴드(in-band) 또는 아웃-밴드(out-band)의 형태로 송신하기 위한 채널 상태 정보 송신기(feedback signaling)(412)를 포함한다.
이하, 상기 채널 상태 측정기(411)의 동작에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
일반적으로, 높은 전송률에 따른 확산 이득(spreading gain)의 감소는 다중 경로 다이버시티 이득 관점에서 ISI의 영향을 받을 가능성이 커지고, 단말기의 이동성에 기인한 짧은 코히런트 타임(coherence time)은 결국 수신율을 감소시킨다.
또한, 단말기의 이동성에 따른 코히런트 타임의 변화는 기지국 CPICH 심볼(symbol)의 내부 심볼 상관(inter-symbol correlation)을 통해 간단히 계산될 수 있다. 이때, 단말기는 기지국의 CPICH 파일럿 채널(pilot channel)을 이용하여 코히런트하게 수신한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 기지국이 k번째 파일럿 심볼(
Figure 112006089526156-PAT00024
)(A)(예를 들어,
Figure 112006089526156-PAT00025
)을 보내면, 수신기는 페이딩 채널(fading channel)에 의해 위상(phase) 및 진폭(amplitude)이 왜곡(distortion)된 l번째 finger에서 임의의 k번째 수신 CPICH 파일럿 심볼(
Figure 112006089526156-PAT00026
)을 수신한다.
즉,
Figure 112006089526156-PAT00027
(B)와 같이 위상 왜곡이 생기고, 감쇄(attenuation)의 영향을 받아서, 결국
Figure 112006089526156-PAT00028
(C)와 같은
Figure 112006089526156-PAT00029
을 수신한다.
l번째 finger의 임의의 (k+n)번째 수신 CPICH 심볼이 (E)(
Figure 112006089526156-PAT00030
, 여기서
Figure 112006089526156-PAT00031
)라고 가정하면, 코히런트 타임 측정 지수인 내부 심볼 상관의 실제(real) 값(F)은
Figure 112006089526156-PAT00032
과 같다.
채널 상태 측정기(411)는, 상기 CPICH 심볼의 내부 심볼 상관을 이용하되, 후술하는 채널 상태 지수와 전송률을 고려하여 채널 상태를 감지하고 수신 채널 상태 정보를 송신한다.
즉, 채널 상태 측정기(411)는 채널 상태 지수 값이 설정된 임계치(
Figure 112006089526156-PAT00033
)보다 낮고, SF가 설정된 임계치(
Figure 112006089526156-PAT00034
)보다 작은 경우 기지국(확산 장치)에 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 확산을 지시하는 채널 상태 정보를 전송한다.
반면, 채널 상태 지수가 설정된 임계치(
Figure 112006089526156-PAT00035
)보다 높으면, 싱글 OVSF 코드를 이용한 확산을 지시하는 채널 상태 정보를 전송한다.
이하, 채널 상태 지수에 대해 좀 더 상세히 살펴보기로 한다.
채널 상태 지수(channel condition metric)는 하기의 [수학식 1]을 이용하여 산출한다.
Figure 112006089526156-PAT00036
여기서, E[x]는 x의 기대값을 의미한다.
상기 [수학식 1]은 l번째 finger의 임의의 k번째 CPICH 파일럿 심볼과 (k+n)번째 파일럿 심볼의 상관값의 실제(real) 값을 취하여, k번째 파일럿 심볼 간의 상관 값과의 기대 비율을 나타낸 값으로, 임의의 k번째 심볼과 n번째 이후의 심볼과의 상관을 이용하여 코히런트 타임의 변화율을 지수(metric)화 한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 채널 상태 지수는 a/b의 기대값을 의미하고, 이 기대값이 임계치(
Figure 112006089526156-PAT00037
)보다 크면 싱글 OVSF 코드를 이용하여 데이터를 확산/역확산시키고, 작으면 하위 OVSF 코드 쌍을 이용하여 데이터를 확산/역확산시킨다.
여기서, n 값은 하기의 [표 1]에서와 같이 단말기의 이동성에 따른 코히런트 타임의 변화를 고려하여 취하게 된다. 예를 들어, 100Km로 이동하는 단말기의 코히런트 타임은 약 2134 us 이고, 이 시간은 CPICH 심볼 32개에 해당하는 시간 동안 코히런트함을 의미한다.
다시 말해, Channel_condition_metric(l,k,32)에서 상당한 드롭(drop)이 생긴다는 의미가 되고, l번째 finger에서 임의의 k번째와 설정된 n번째 후의 상관값을 이용하여 수신 채널 상태를 검출할 수 있다. N을 적절히 작게(n=10~30) 설정하여 자주 채널 변화를 측정하여 단말기의 이동성을 고려한 코히런트 타임 변화를 체크 한다.
Figure 112006089526156-PAT00038
결국, 상기 [수학식 1]은 전송률이 높은 낮은 SF에서 ISI 영향으로 인해 다중경로 다이버시티 이득이 줄어드는 시점을 검출하기 위해 사용하는 지수(metric) 이기 때문에, 전송률을 고려한 다중경로 다이버시티 이득과 단말기 이동성에 따른 코히런트 타임 변화를 의미하는 n 값의 변화에 따른 'channel_condition_metric' 값과의 매핑을 위한 적절한 조정(calibration) 작업을 수반되는 것이 바람직하다.
뿐만 아니라, 가장 강한 신호의 l번째 finger를 이용하여 상기 'channel_condition_metric' 값을 계산하는 것이 바람직하나, 두 번째 강한 finger의 'channel_condition_metric' 값을 함께 고려한 형태로 확장 사용될 수도 있다.
도 10 은 본 발명에 따른 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 확산 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 역확산 장치로부터 채널 상태 정보를 수신한다(1001).
이후, 상기 수신한 채널 상태 정보(지수)를 확인한다(1002).
이후, 상기 채널 상태 정보(지수)가 임계치를 초과하는지 판단한다(1003).
상기 판단 결과(1003), 채널 상태 지수 값이 임계치(
Figure 112006089526156-PAT00039
)를 초과하면 싱글 OVSF 코드를 이용하여 데이터 스트림을 확산시킨다(1004).
상기 판단 결과(1003), 채널 상태 지수 값이 임계치(
Figure 112006089526156-PAT00040
)를 초과하지 않으면 하위 OVSF 코드 쌍을 생성한 후 데이터 스트림을 확산시킨다(1005). 이때, SF가 설정된 임계치(
Figure 112006089526156-PAT00041
)보다 작은지 확인하여 작은 경우에, 하위 OVSF 코드 쌍을 생성한 후 데이터 스트림을 확산시킬 수도 있다.
도 11 은 본 발명에 따른 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 역확산 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 채널 상태 지수(channel condition metric)를 측정하여 확산 장치로 제공한다(1101).
이후, 상기 측정한 채널 상태 지수가 임계치(threshold)를 초과하는지 확인한다(1102).
상기 확인 결과(1102), 임계치를 초과함에 따라 싱글 OVSF 코드로 데이터를 역확산한다(1103).
상기 확인 결과(1102), 임계치를 초과하지 않음에 따라 하위 OVSF 코드로 데이터를 역확산한다(1104).
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 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, 다중경로 다이버시티를 이용해 신호대 잡음비를 향상시키는 RAKE 구조를 포함하는 CDMA 및 WCDMA의 통신 방식에서, 채널 상태에 따라 싱글 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드 또는 하위 OVSF 코드 쌍을 이용하여 데이터를 확산/역확산시킴으로써, 이동성에 기인한 ISI(Inter-Symbol Interference)의 영향을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 하위 OVSF 코드 쌍을 이용하여 데이터를 확산/역확산시킴으 로써, 심볼 간격(symbol period)을 늘려 ISI 영향을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 하위 OVSF 코드 쌍을 이용하여 데이터를 확산/역확산시킴으로써, 다중경로 다이버시티(multipath diversity) 이득이 향상되고 결국 기지국 무선 자원을 절약할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 하위 OVSF 코드 쌍을 이용하여 데이터를 확산/역확산시킴으로써, 전송률의 변화 없이 간섭의 영향을 줄이고, 상하향 채널에 모두 사용 가능한 장점이 있고 궁극적으로 단말기 저전력을 달성할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 하위 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드 쌍을 이용한 확산 장치에 있어서,
    채널 상태 정보를 수신하기 위한 채널 상태 정보 수신수단;
    상기 채널 상태 정보 수신수단으로부터 전달받은 채널 상태 정보에 따라 데이터 스트림을 제 1 확산수단으로 전달하거나, 제 2 확산수단으로 전달하기 위한 스위치 제어수단;
    상기 스위치 제어수단으로부터 전달받은 데이트 스트림을 싱글 OVSF 코드로 확산시키기 위한 상기 제 1 확산수단; 및
    상기 스위치 제어수단으로부터 전달받은 데이터 스트림을 하위 OVSF 코드 쌍으로 확산시키기 위한 상기 제 2 확산수단
    을 포함하는 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 확산 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 확산수단은,
    네트워크로부터 할당받은 SF 인덱스를 이용하여 싱글 OVSF 코드를 생성하기 위한 OVSF 코드 생성 수단; 및
    상기 OVSF 코드 생성 수단에서 생성한 싱글 OVSF 코드를 이용하여 하위 OVSF 코드 쌍을 생성하기 위한 하위 OVSF 코드 쌍 생성 수단
    을 포함하는 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 확산 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스위치 제어수단은,
    상기 채널 상태 정보(지수)가 임계치를 초과하는 경우에는 데이터 스트림을 상기 제 1 확산수단으로 전달하고, 초과하지 않은 경우에는 데이터 스트림을 상기 제 2 확산수단으로 전달하는 것을 특징으로 하는 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 확산 장치.
  4. 하위 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드 쌍을 이용한 역확산 장치에 있어서,
    채널 상태 지수(channel condition metric)를 측정하여 스위치 제어수단 및 확산 장치로 제공하기 위한 채널 상태 정보 제공수단;
    상기 채널 상태 정보 제공수단으로부터 전달받은 채널 상태 정보에 따라 상기 확산 장치로부터 수신한 데이터를 제 1 역확산수단으로 전달하거나, 제 2 역확산수단으로 전달하기 위한 상기 스위치 제어수단;
    상기 스위치 제어수단으로부터 전달받은 데이터를 싱글 OVSF 코드로 역확산 시키기 위한 제 1 역확산수단; 및
    상기 스위치 제어수단으로부터 전달받은 데이터를 하위 OVSF 코드 쌍으로 역확산시키기 위한 제 2 역확산수단
    을 포함하는 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 역확산 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 역확산수단은,
    네트워크로부터 할당받은 SF 인덱스를 이용하여 싱글 OVSF 코드를 생성하기 위한 OVSF 코드 생성 수단; 및
    상기 OVSF 코드 생성 수단에서 생성한 싱글 OVSF 코드를 이용하여 하위 OVSF 코드 쌍을 생성하기 위한 하위 OVSF 코드 쌍 생성 수단
    을 포함하는 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 역확산 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 스위치 제어수단은,
    상기 채널 상태 정보(지수)가 임계치를 초과하는 경우에는 데이터 스트림을 상기 제 1 역확산수단으로 전달하고, 초과하지 않은 경우에는 데이터 스트림을 상기 제 2 역확산수단으로 전달하는 것을 특징으로 하는 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 역확산 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보 제공수단은,
    하향 채널(수신 채널)의 상태를 파악한 후 채널 상태 지수(channel condition metric)를 측정하여 채널 상태 정보(지수)를 채널 상태 정보 송신기로 전달하기 위한 채널 상태 측정기; 및
    상기 채널 상태 측정기로부터 채널 상태 정보를 전달받음에 따라 인-밴드(in-band) 또는 아웃-밴드(out-band)의 형태로 송신하기 위한 상기 채널 상태 정보 송신기(feedback signaling)
    를 포함하는 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 역확산 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보 제공수단은,
    하기의 [수학식 A]를 이용하여 채널 상태 지수를 측정하는 것을 특징으로 하는 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 역확산 장치.
    [수학식 A]
    Figure 112006089526156-PAT00042
    여기서,
    Figure 112006089526156-PAT00043
    는 k번째 파일럿 심볼,
    Figure 112006089526156-PAT00044
    는 l번째 finger에서 임의의 k번째 수신 CPICH 파일럿 심볼,
    Figure 112006089526156-PAT00045
    는 위상 왜곡이 생기고, 감쇄(attenuation)의 영향을 받은
    Figure 112006089526156-PAT00046
    ,
    Figure 112006089526156-PAT00047
    는 l번째 finger의 임의의 (k+n)번째 수신 CPICH 심볼,
    Figure 112006089526156-PAT00048
    는 코히런트 타임 측정 지수인 내부 심볼 상관의 실제(real) 값, E[x]는 x의 기대값을 의미한다.
  9. 하위 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드 쌍을 이용한 확산 방법에 있어서,
    역확산 장치로부터 채널 상태 정보를 수신하는 단계;
    상기 수신한 채널 상태 정보(지수)를 확인하는 단계;
    상기 확인 결과, 채널 상태 지수 값이 임계치를 초과하면 싱글 OVSF 코드를 이용하여 데이터 스트림을 확산시키는 단계; 및
    상기 확인 결과, 채널 상태 지수 값이 임계치를 초과하지 않으면 하위 OVSF 코드 쌍을 생성한 후 데이터 스트림을 확산시키는 단계
    를 포함하는 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 확산 방법.
  10. 하위 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드 쌍을 이용한 역확산 방법에 있어서,
    채널 상태 지수를 측정하여 확산 장치로 제공하는 채널 상태 지수 측정단계;
    상기 측정한 채널 상태 지수가 임계치(threshold)를 초과하는지 확인하는 단계;
    상기 확인 결과, 임계치를 초과함에 따라 싱글 OVSF 코드로 데이터를 역확산시키는 단계; 및
    상기 확인 결과, 임계치를 초과하지 않음에 따라 하위 OVSF 코드로 데이터를 역확산하는 단계
    를 포함하는 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 역확산 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 채널 상태 지수 측정단계는,
    하기의 [수학식 B]를 이용하여 채널 상태 지수를 측정하는 것을 특징으로 하는 하위 OVSF 코드 쌍을 이용한 역확산 방법.
    [수학식 B]
    Figure 112006089526156-PAT00049
    여기서,
    Figure 112006089526156-PAT00050
    는 k번째 파일럿 심볼,
    Figure 112006089526156-PAT00051
    는 l번째 finger에서 임의의 k번째 수신 CPICH 파일럿 심볼,
    Figure 112006089526156-PAT00052
    는 위상 왜곡이 생기고, 감쇄(attenuation)의 영향을 받은
    Figure 112006089526156-PAT00053
    ,
    Figure 112006089526156-PAT00054
    는 l번째 finger의 임의의 (k+n)번째 수신 CPICH 심볼,
    Figure 112006089526156-PAT00055
    는 코히런트 타임 측정 지수인 내부 심볼 상관의 실제(real) 값, E[x]는 x의 기대값을 의미한다.
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