KR20080060817A - 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동기식 이동통신 시스템에서 캡쳐한 채널 신호를 이용하여 타이밍 동기를 획득하기 위한 동기점을 탐색하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 기지국으로부터 수신된 순방향 채널 신호의 소정 구간을 캡쳐하여 메모리에 저장하고, 저장된 캡쳐 데이터를 일정 윈도우 크기로 PN 마스크와 상관시켜 동기점을 탐색하되, PN 마스크의 PN 옵셋을 순차적으로 증가 또는 감소시켜 상관을 수행한다. 본 발명에 의하면 순방향 채널이 파일럿 채널과 기타 채널이 다중화된 구조라 하더라도 순방향 채널 데이터를 캡쳐하여 메모리에 저장하고 이를 대상으로 고속의 탐색을 수행할 수 있으므로 이동국의 통신 성능을 향상시킬 수 있다.

EPOCH, 1xEVDO, searcher, PN slew

Description

이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 장치 및 방법{aparatus and method for searching channel signal in mobile communication system}

도 1은 동기식 이동통신 시스템에서의 순방향 채널 슬롯 구조를 도시한 것이다.

도 2는 동기식 통신시스템에서 수행되는 이동국의 EPOCH 과정 중 특히 순방향 전환(positive slew)의 개념을 개략적으로 도시한 것이다.

도 3은 순방향 전환을 통해 탐색을 수행하는 과정을 개념적으로 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 채널 신호 검색 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도 5는 도 4의 일부 구성 요소를 확대하여 도시한 블록도이다.

도 6은 본 발명에 의한 캡쳐 과정의 일 예를 도시한 것이다.

도 7a는 초기 탐색 과정에서 채널 신호를 캡쳐하는 과정을 도시한 것이고, 도 7b는 상기 캡쳐한 채널 신호를 탐색하는 과정을 도시한 것이다.

도 8a는 다중 경로 탐색 과정에서 채널 신호를 캡쳐하는 과정을 도시한 것이고, 도 8b는 상기 캡쳐한 채널 신호를 탐색하는 과정을 도시한 것이다.

본 발명은 동기식 이동통신 시스템에서 캡쳐한 채널 신호를 이용하여 타이밍 동기를 획득하기 위한 동기점을 탐색하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 이동국은 전원이 온(power-on) 됨에 따라 기지국으로부터 각종 정보를 수신하기 위해 채널 탐색을 시도한다. 이때, 이동국의 탐색기(searcher)는 기지국으로부터의 채널 신호와 동기를 맞추기 위해 PN 코드를 생성하는데, 이러한 PN 코드는 이동국이 속한 기지국의 기준 타이밍, 즉 PN 코드 타이밍과 임의의 시간만큼 차이가 발생한다. 이동국은 기지국의 PN 코드 타이밍에 이동국 자신의 PN 코드 타이밍을 일치시켜야만 정확한 채널 신호를 복조할 수 있는데, 이와 같이 기지국의 PN 코드 타이밍에 이동국 PN 코드 타이밍을 일치시키기 위한 일련의 과정들을 'EPOCH 과정'이라 한다.

EPOCH 과정에서 이동국은 상기 PN 생성기의 PN 코드 생성을 위한 타이밍을 변경시키면서 기지국에서 송신한 파일럿 채널 신호를 수신한다. 그리고, 수신한 파일럿 채널 신호가 특정 타이밍에서 미리 설정한 임계치(threshold value) 이상의 상관값(correlation value)을 가지면 해당 타이밍을 상기 기지국 PN 코드 타이밍과 동기가 일치되는 이동국 PN 코드 타이밍으로 결정한다.

한편, 3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)에서 제안하는 순방향 채널의 특성을 살펴보면 다음과 같다. 도 1은 동기식 이동통신 시스템에서의 순방향 채널 슬롯 구조를 도시한 것이다.

도 1에서 보듯, 순방향 채널은 활동 슬롯(active slot)에서 파일럿 채 널(pilot channel), 순방향 MAC 채널(forward Medium Access Control channel) 및 순방향 트래픽 채널(forward traffic channel)(또는 제어 채널, control channel)이 시간 분할 다중화된 구조를 가지고, 휴면 슬롯(idle slot)에서 파일럿 채널(pilot channel)과 순방향 MAC 채널(forward Medium Access Control channel)이 시간 분할 다중화된 구조를 가진다.

따라서, 활동 슬롯 및 휴면 슬롯에서 공히 파일럿의 유무에 따라 파일럿 채널을 획득하기 위한 탐색 과정이 불연속적으로 수행될 수밖에 없으므로 고속의 탐색기를 구현하는 데에 어려움이 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 동기식 이동통신 시스템에서 기지국과 타이밍을 동기화하기 위한 고속의 채널 탐색 장치 및 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 일 양태는 수신된 순방향 채널 신호의 소정 구간을 저장하는 캡쳐 단계 및 가변 옵셋을 가지는 마스크와 상기 캡쳐된 채널 데이터를 상관시켜 동기점을 찾는 탐색 단계를 포함하는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 검색 방법에 관한 것이다.

여기서, 상기 캡쳐 단계는 미리 제공된 캡쳐 위치와 캡쳐 명령을 수신한 시점의 현재 위치를 비교하는 단계 및 상기 캡쳐 위치가 현재 위치보다 작으면 다음 하프(1/2) 슬롯의 경계에서 상기 캡쳐 위치를 더한 위치로부터 소정 구간만큼 캡쳐 를 수행하고, 상기 캡쳐 위치가 현재 위치보다 크면 현재의 하프(1/2) 슬롯의 경계에서 상기 캡쳐 위치를 더한 위치로부터 소정 구간만큼 캡쳐를 수행하는 단계를 포함할 수 있고, 여기에 캡쳐가 종료되면 상기 캡쳐 시작점에 대한 하프(1/2) 슬롯 단위의 인덱스를 파악하는 단계가 더 포함될 수 있다.

또한, 상기 탐색 단계는 상기 PN 마스크를 PN 옵셋을 변경해가며 생성하는 단계 및 상기 생성된 PN 마스크과 상기 캡쳐된 채널 데이터를 상기 탐색 시작 위치로부터 상기 탐색 윈도우 크기로 상관시켜 최대 피크값을 검출하는 단계를 포함할 수 있고, 여기에 최초 탐색시 최대 피크값이 검출된 지점에서의 PN 옵셋에 대응하는 인덱스와 해당 지점의 위치를 파악하는 단계 및 다중 경로 탐색시 최대 피크값이 검출된 지점의 위치를 파악하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 양태는 수신된 순방향 채널 신호의 소정 구간을 캡쳐하여 메모리에 저장하는 캡쳐기(capture)와, 가변 옵셋을 가지는 마스크와 상기 캡쳐된 채널 데이터를 상관(correlation)시켜 동기점을 찾는 탐색기(searcher) 및 상기 캡쳐기에 캡쳐 명령 및 캡쳐 위치를 제공하고, 상기 탐색기에 탐색 기준 정보를 제공하는 제어기(controller)를 포함하는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 검색 장치에 관한 것이다.

여기서, 상기 캡쳐기는 상기 제어기가 제공한 캡쳐 위치와 캡쳐 명령을 수신한 시점의 현재 위치를 비교하는 비교 모듈 및 상기 캡쳐 위치가 현재 위치보다 작으면 다음 하프(1/2) 슬롯의 경계에서 상기 캡쳐 위치를 더한 위치로부터 소정 구간만큼 캡쳐를 수행하고, 상기 캡쳐 위치가 현재 위치보다 크면 현재의 하프(1/2) 슬롯의 경계에서 상기 캡쳐 위치를 더한 위치로부터 소정 구간만큼 캡쳐를 수행하는 캡쳐 모듈을 포함할 수 있으며, 여기에 캡쳐가 종료되면 캡쳐 완료 인터럽트를 발생시키고 상기 캡쳐 시작점의 인덱스를 하프(1/2) 슬롯 단위로 상기 제어기에 보고(report)하는 보고 모듈을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 탐색기는 상기 PN 마스크를 PN 옵셋을 변경해가며 생성하는 PN 발생모듈과, 상기 생성된 PN 마스크과 상기 캡쳐된 채널 데이터를 상기 탐색 시작 위치로부터 상기 탐색 윈도우 크기로 상관시켜 최대 피크값을 검출하는 탐색 모듈을 포함할 수 있으며, 여기에 최초 탐색시 최대 피크값이 검출된 지점에서의 PN 옵셋에 대응하는 인덱스와 해당 지점의 위치를 상기 제어기에 보고하고 다중 경로 탐색시에는 최대 피크값이 검출된 지점의 위치를 보고하는 보고 모듈을 더 포함할 수 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

우선, 이하에서 설명하는 기술은 다양한 통신 시스템에 사용될 수 있다. 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다(deploy). 이 기술은 하향링크(downlink) 또는 상향링크(uplink)에 사용될 수 있다. 하향링크는 기지국(base station; BS)에서 이동국(mobile station; MS)으로의 통신을 의미하며, 상향링크는 이동국에서 기지국으로의 통신을 의미한다.

기지국은 일반적으로 이동국와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하 며, 노드-B(node-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어(terminology)로 불릴 수 있다. 이동국은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(user equipment), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

본 발명의 배경이 되는 EPOCH 과정은 다음의 두 가지 방식으로 수행될 수 있다. 도 2는 동기식 통신시스템에서 수행되는 이동국의 EPOCH 과정 중 특히 순방향 전환(positive slew)의 개념을 개략적으로 도시한 것이다.

일반적으로 무선 채널 환경은 다중 경로(multi-path) 환경이므로 기지국 채널 송신 장치에서 전송한 채널 신호는 적어도 1개 이상의 경로들을 통해 이동국으로 수신된다. 그리고 다중 경로를 통해 수신되는 신호들 각각은 그 경로의 거리에 따라 시간차가 발생하므로, 서로 다른 타이밍에서 상기 임계치 이상의 상관값이 포착될 수 있다. 이와 같이 다중 경로를 통해 수신되는 신호들을 수신할 수 있도록 상기 이동국은 레이크 수신기(rake receiver)를 구비하며, 상기 레이크 수신기는 다중 경로를 통해 수신되는 채널 신호들 각각을 복조하기 위한 다수의 핑거(finger)들을 구비한다.

도 2는 이동국 탐색기의 다수의 핑거들 중 어느 일 핑거의 PN 코드 타이밍(search position)과 기지국 PN 코드 타이밍(RX I/Q Input Data) 간의 차이를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 이동국의 핑거에서 수신하는 기지국 PN 코드 타이밍은 최초 EPOCH 시점을 기준으로 생성되는 PN 코드 타이밍과 차이가 발생한다. 즉, 기지 국 PN 코드 타이밍을 기준으로 할 때 PN 코드 타이밍이 3 chip 더 빠르다. 따라서, 상기 PN 코드 타이밍을 상기 기지국 PN 코드 타이밍에 일치시키려면 상기 PN 코드의 생성을 3 chip 만큼 정지시켜야만 한다.

즉, 이동국은 상기 기지국 PN 코드 타이밍과 자신의 PN 코드 타이밍과의 차이를 측정하고, 해당 차이만큼 순방향 전환(positive slew)을 수행하여 양자를 일치시킨다. 상기 순방향 전환은 결과적으로 상기 도 3에 도시된 바와 같이 EPOCH 위치로부터 순방향 링크 파일럿의 실제 위치까지 3 chip만큼 시계방향으로 전환된다.

한편, PN 코드 타이밍을 맞추기 위한 역방향 전환(negative slew)는 이동국의 핑거에서 수신하는 기지국 PN 코드 타이밍이 최초 EPOCH 시점을 기준으로 생성되는 PN 코드 타이밍보다 빠를 경우에 전술한 순방향 전환의 반대되는 방식으로 수행된다.

이하에서는 상술한 순방향 전환을 이용하여 채널 신호를 고속으로 검색하기 위한 장치 및 방법을 설명한다.

도 4는 본 발명의 채널 신호 검색 장치의 구성을 도시한 블록도이고, 도 5는 도 4의 구성 중 일부를 확대하여 도시한 블록도이다.

본 발명은 동기식 이동통신 시스템이 동기 획득을 위한 파일럿 채널을 별도로 제공하지 않고 파일럿 채널을 MAC 채널 및 트래픽 채널과 시간 분할 다중화한 구조로 순방향 채널을 통해 동시에 제공하므로, 파일럿 채널이 불연속적으로 수신된다는 점에 착안한 것이다.

즉, 불연속적으로 수신되는 파일럿 채널로는 고속의 채널 탐색이 불가능하므 로 수신되는 순방향 채널의 일부 구간을 메모리에 미리 저장(캡쳐)해 놓고, 채널 탐색시 메모리에 저장된 채널 구간을 이용하여 신속하게 동기점을 찾도록 한다. 이를 구현하기 위해 본 발명의 채널 신호 검색 장치는 크게 캡쳐기(capture)(100), 탐색기(searcher)(200), 이들을 제어하기 위한 제어기(controller)(300), 채널 신호 캡쳐 및 탐색을 위한 각종 참조 데이터를 저장하고 캡쳐 신호를 임시 저장하기 위한 메모리(400) 및 기지국으로부터 수신된 고주파 대역의 순방향 채널 신호를 저주파 대역으로 변환하여 장치 내부로 전달하는 RF단(500)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 캡쳐기(100) 및 탐색기(200)는 고속의 데이터 처리를 수행하기 위해 하드웨어적으로 구현되는 것이 바람직하다. 또한, 제어기(300)는 전반적인 제어를 담당하는 한편, 캡쳐기(100)에는 캡쳐 명령 및 캡쳐 위치를 제공하고 탐색기(200)에는 탐색 기준 정보를 제공하는바, 상기 캡쳐 위치 및 탐색 기준 정보 등은 상황에 따라 유연하게 변경될 수 있어야 하므로 소프트웨어적으로 구현되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 탐색 기준 정보에는 탐색 시작 위치, 탐색 윈도우 크기 및 PN 마스크 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.

캡쳐기(100)는 기지국으로부터 수신된 순방향 채널 신호의 소정 구간을 캡쳐하여 메모리(400)에 저장하는 역할을 담당하며, 비교 모듈(11)과 캡쳐 모듈(12)을 포함하여 이루어지고 선택적으로 보고 모듈(13)을 더 포함할 수 있다.

비교 모듈(11)은 제어기(300)로부터 캡쳐 명령(Memory Capture Command)이 도착하면, 제어기(300)로부터 캡쳐 위치(Memory Capture Position Write)를 제공받아 이를 상기 캡쳐 명령을 수신한 시점의 현재 위치와 비교한다. 그리고, 비교 결 과를 캡펴 모듈(12)에 통보한다.

캡쳐 모듈(12)은 상기 캡쳐 위치(Memory Capture Position Write)가 현재 위치보다 작으면 다음 하프(1/2) 슬롯의 경계에서 상기 캡쳐 위치를 더한 위치를 '캡쳐 시작점'으로 하고 그로부터 소정 구간만큼 캡쳐를 수행한다. 또한, 상기 캡쳐 위치(Memory Capture Position Write)가 현재 위치보다 크면 현재의 하프(1/2) 슬롯의 경계에서 상기 캡쳐 위치를 더한 위치를 '캡쳐 시작점'으로 하고 그로부터 소정 구간만큼 캡쳐를 수행한다.

보고 모듈(13)은 캡쳐가 종료되면 캡쳐 완료 인터럽트(Memory Capture Done Interrupt)를 발생시키고, 상기 캡쳐 시작점의 하프(1/2) 슬롯 단위 인덱스를 제어기(300)에 보고(report)한다.

이와 같은 캡쳐 과정을 구체적인 예를 통해 살펴보면 다음과 같다.

<메모리 캡쳐 과정>

도 6은 본 발명에 의한 캡쳐 과정의 일 예를 도시한 것이다.

본 실시예에서 1 슬롯(slot)은 2048 칩(chip)으로 구성되고, 최소한의 메모리를 통해 고속 탐색을 구현하기 위한 캡쳐 구간은 (2048+96) 칩으로 설정된다고 가정한다.

도 6에서 보듯, 캡쳐기(100)의 EPOCH 카운터(도면에 미도시)가 500인 시점에서 제어기(300)로부터 캡쳐 명령(Memory Capture Command)이 내려진 상태이다. 상기 EPOCH 카운터는 제어기(300)로부터 EPOCH 명령(EPOCH Command)이 내려오면 칩 단위로 카운팅을 개시한다.

도 6에서는 제어기(300)로부터 제공받은 캡쳐 위치(Memory Capture Position Write)가 각각 0, 100, 1000 인 경우를 도시하고 있다.

캡쳐 위치(Memory Capture Position Write)가 0인 경우, 캡쳐 위치(=0)는 캡쳐 명령을 받은 현재 시점(=500)보다 작으므로 다음 하프(1/2) 슬롯의 경계(=1024)에서 상기 캡쳐 위치(=0)를 더한 지점이 캡쳐 시작점(=1024)이 된다. 이때, 보고 모듈(13)은 보고 캡쳐 위치(Memory Capture Position Report)로서 상기 캡쳐 시작점(=1024)이 속한 하프(1/2) 슬롯 단위 인덱스(=1)를 제어기(300)에 보고한다.

캡쳐 위치(Memory Capture Position Write)가 100인 경우라면, 캡쳐 위치(=100)가 현재 시점(=500)보다 작으므로 다음 하프(1/2) 슬롯의 경계(=1024)에서 상기 캡쳐 위치(=100)를 더한 지점이 캡쳐 시작점(=1124)이 된다. 이때, 보고 모듈(13)은 보고 캡쳐 위치(Memory Capture Position Report)로서 상기 캡쳐 시작점(=1124)이 속한 하프(1/2) 슬롯 단위 인덱스(=1)를 제어기(300)에 보고한다.

캡쳐 위치(Memory Capture Position Write)가 1000인 경우에는, 캡쳐 위치(=1000)가 현재 시점(=500)보다 크므로 현재 하프(1/2) 슬롯의 경계(=0)에서 상기 캡쳐 위치(=1000)를 더한 지점이 캡쳐 시작점(=1000)이 된다. 이때, 보고 모듈(13)은 보고 캡쳐 위치(Memory Capture Position Report)로서 상기 캡쳐 시작점(=1000)이 속한 하프(1/2) 슬롯 단위 인덱스(0)를 제어기(300)에 보고한다.

다음으로, 탐색기(200)는 가변 옵셋을 가지는 마스크와 상기 캡쳐된 채널 데이터를 소정의 윈도우 크기로 상관(correlation)시켜 동기점을 찾는 역할을 담당하며, 크게 PN 발생모듈(PN generator)(21)과 탐색 모듈(22)을 포함하여 이루어지며 선택적으로 보고 모듈(23)을 더 포함할 수 있다.

PN 발생모듈(21)은 제어기(300)로부터 제공받은 PN 마스크와 동일한 마스크 또는 순방향 전환(positive slew) 또는 역방향 전환(negative slew)된 마스크를 PN 옵셋을 변경해가면서 생성한다. 여기서, PN 마스크는 다음과 같은 수식으로 결정될 수 있다.

PN 마스크 = PN 옵셋 + 보고 캡쳐 위치(Memory Capture Position Report)

탐색 모듈(22)은 캡쳐기(100)로부터 캡쳐 종료 인터럽트가 발생하면 제어기(300)로부터 탐색 시작 위치(Search Start Position) 및 탐색 윈도우 크기(Search Window Size)를 제공받아 탐색을 수행한다.

구체적으로, 탐색 모듈(22)은 PN 발생모듈(21)에 의해 생성된 PN 마스크와 상기 메모리(400)에 캡쳐된 채널 데이터를 상기 탐색 시작 위치로부터 상기 탐색 윈도우 크기만큼 상관(correlation)시켜 최대 피크값이 발생한 지점을 검출한다.

보고 모듈(23)은 최대 피크값이 검출된 지점에서의 PN 옵셋에 대응하는 인덱스(Search Position Result High)와 해당 지점의 위치(Search Position Result High)를 제어기(300)에 보고한다.

상술한 바와 같은 캡쳐 및 탐색 과정은 이동국이 처음으로 순방향 채널을 수신한 경우와 그 이후에 다중 경로의 순방향 채널을 수신한 경우로 나누어 생각해볼 수 있다. 이하에서는, 전자와 같은 초기 수신시 탐색 과정과 후자와 같은 다중 경로 수신시 탐색 과정을 구체적인 예를 들어 설명해 보기로 한다.

<초기 탐색 과정>

도 7a는 초기 탐색 과정에서 채널 신호를 캡쳐하는 과정을 도시한 것이고, 도 7b는 상기 캡쳐한 채널 신호를 탐색하는 과정을 도시한 것이다.

본 실시예에서 1 슬롯(slot)은 2048 칩(chip)으로 구성되고, 최소한의 메모리를 통해 고속 탐색을 구현하기 위한 캡쳐 구간은 (2048+96) 칩으로 설정되며, 도 7a에서 보듯 실제로 수신된 채널 신호(RX I/Q Input Data)(찾고자 하는 동기점)는 EPOCH를 기준으로 하여 (2048+500) 칩의 위치에 떨어져 있다고 가정한다.

초기 탐색의 경우, 파일럿의 대략의 위치조차 알 수 없는 상황이므로 캡쳐 위치(Memory Capture Position Write) 및 탐색 시작 위치(Search Start Position)은 각각 0으로 설정한다. 또한, 초기 탐색의 경우 주기적으로 반복되는 채널 신호의 전체 영역에 대하여 탐색을 수행하여야 하므로 탐색 윈도우 크기는 상기 채널 신호의 주기로 설정한다. 본 실시예의 탐색 윈도우 크기는 32767 PN 칩 크기로 가정한다.

먼저 캡쳐 과정을 살펴보면, 캡쳐 위치(Memory Capture Position Write)(=0)는 캡쳐 명령을 받은 현재 시점(2번 파일럿 버스트와 3번 파일럿 버스트 사이)보다 작으므로 다음 하프(1/2) 슬롯(3번 파일럿 버스트)의 경계(=3072)에 상기 캡쳐 위치(=0)를 더한 지점이 캡쳐 시작점(=3072)이 된다.

보고 모듈(13)은 캡쳐가 종료되면 캡쳐 종료 인터럽트를 발생시키고, 보고 캡쳐 위치(Memory Capture Position Report)로서 상기 캡쳐 시작점(=3072)이 속한 하프(1/2) 슬롯 단위 인덱스(=3)를 제어기(300)에 보고한다.

제어기(300)는 상기 수학식 1에 의해 보고 캡쳐 위치(Memory Capture Position Report)(=3)와 PN 옵셋(=0)을 더하여 PN 마스크(=3)을 구하고, 이를 탐색기(200)에 제공한다. 초기 탐색을 수행하기 위한 초기값을 정리하면 다음과 같다.

- 탐색 시작 위치(Search Start Position) = 0 - 탐색 윈도우 크기(Search Window Size) = 32767 PN chip - PN 마스크 0 = PN 옵셋(=0) + 보고 캡쳐 위치(Capture Position Report)(=3) = 3

다음으로 탐색 과정을 살펴보면, 도 7b에서 보듯 탐색기(200)의 탐색 모듈(22)은 상기 PN 마스크의 PN 옵셋을 0에서부터 증가시키면서 상기 PN 마스크와 메모리에 캡쳐된 채널 데이터를 서로 상관(correlation) 시켜 최대 피크값이 검출되는 지점을 찾는다.

본 실시예에서 PN 옵셋이 2548로 증가된 경우의 PN 마스크와 상기 캡쳐 데이터 간에 상관을 수행한 결과 최대 피크가 검출되며, 해당 지점은 탐색 시작 위치(=0)으로부터 500 칩만큼 떨어진 곳에 위치한다.

보고 모듈(23)은 최대 피크값이 검출된 지점에서의 소정 단위(=1024 칩)의 PN 옵셋 인덱스(Search Position Result High)(=2)와 해당 지점의 위치(Search Position Result Low)(=500)를 제어기(300)에 보고한다.

<다중 경로 탐색 과정>

도 8a는 다중 경로 탐색 과정에서 채널 신호를 캡쳐하는 과정을 도시한 것이고, 도 8b는 상기 캡쳐한 채널 신호를 탐색하는 과정을 도시한 것이다.

본 실시예 역시 1 슬롯(slot)은 2048 칩(chip)으로 구성되고, 최소한의 메모 리를 통해 고속 탐색을 구현하기 위한 캡쳐 구간은 (2048+96) 칩으로 설정된다고 가정한다. 또한, 도 8a에서 보듯 실제로 수신된 채널 신호(RX I/Q Input Data)(찾고자 하는 동기점)는 EPOCH를 기준으로 하여 (2048+500) 칩의 위치에 떨어져 있다고 가정한다.

한편, 이미 대략의 위치를 상기 초기 경로 탐색을 통해 알고 있다고 가정하므로 탐색 윈도우 크기는 초기 탐색에 비해 짧게 설정되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 10 칩으로 설정하기로 한다.

캡쳐 명령을 받은 현재 시점은 1번 파일럿 버스트와 2번 파일럿 버스트 사이인 경우, 캡쳐 위치(Memory Capture Position Write)는 다음과 같은 수식으로 결정될 수 있다.

캡쳐 위치(Memory Capture Position Write) =

초기 탐색에서 최대 피크점의 위치(Search Position Result Low) -

파일럿 시작 위치

따라서, 본 실시예의 캡쳐 위치(Memory Capture Position Write)는 (500-464 = 36) 으로 설정된다.

또한, 탐색 시작 위치(Search Start Point)는 다음과 같은 수식으로 결정될 수 있다.

탐색 시작 위치(Search Start Point) =

(파일럿 시작 위치 - (탐색 윈도우 크기/2))

따라서, 본 실시예의 탐색 시작 위치는 (464-(10/2) = 459)로 설정된다.

다중 경로 탐색시의 PN 마스크는 다음과 같은 수식으로 결정될 수 있다.

PN 마스크 = PN 옵셋 + 보고 캡쳐 위치(Memory Capture Position Report)

- 초기 탐색의 PN 옵셋 인덱스(Search Position Result High)

따라서, 본 실시예의 PN 마스크 0은 (0+2-2 = 0)으로 설정된다. 보고 캡쳐 위치(Memory Capture Position Report)가 초기 탐색의 PN 옵셋 인덱스(Search Position Result High)(=2)와 동일하는 것은 현재 캡쳐된 채널 데이터 내에 최대 피크값이 존재한다는 것을 의미한다.

여기서 먼저 캡쳐 과정을 살펴보면, 캡쳐 위치(Memory Capture Position Write)(=36)는 캡쳐 명령을 받은 현재 시점(1번 파일럿 버스트와 2번 파일럿 버스트 사이)보다 작으므로 다음 하프(1/2) 슬롯(2번 파일럿 버스트)의 경계(=2048)에 상기 캡쳐 위치(=36)를 더한 지점이 캡쳐 시작점(=2084)이 된다.

보고 모듈(13)은 캡쳐가 종료되면 캡쳐 종료 인터럽트를 발생시키고, 보고 캡쳐 위치(Memory Capture Position Report)로서 상기 캡쳐 시작점(=2084)이 속한 하프(1/2) 슬롯 단위 인덱스(=2)를 제어기(300)에 보고한다.

제어기(300)는 상기 수학식 4에 의해 PN 마스크(=0)을 구하고, 이를 탐색기(200)에게 제공한다.

본 실시예에서 다중 경로 탐색을 수행하기 위한 초기값을 정리하면 다음과 같다.

- 탐색 시작 위치(Search Start Position) = (파일럿 시작 위치(=464) - (탐색 윈도우 크기(=10)/2)) = 459 - 탐색 윈도우 크기(Search Window Size) = 10 PN chip - PN 마스크 0 = PN 옵셋(=0) + 보고 캡쳐 위치(Capture Position Report)(=2) - 초기 탐색의 PN 옵셋 인덱스(Search Position Result High)(=2)= 0

다음으로 탐색 과정을 살펴보면, 도 8b에서 보듯 탐색기(200)의 탐색 모듈(22)은 상기 PN 마스크의 PN 옵셋을 0에서부터 증가시키면서 상기 PN 마스크와 메모리에 캡쳐된 채널 데이터를 서로 상관(correlation) 시켜 최대 피크값이 검출되는 지점을 찾는다.

본 실시예에서 PN 옵셋이 5번째로 증가된 경우(PN 옵셋=464)의 PN 마스크와 상기 캡쳐 데이터 간에 상관을 수행한 결과 최대 피크가 검출되며, 해당 지점은 탐색 시작 위치(=459)으로부터 5 칩만큼 떨어진 곳(=459+5=464)에 위치한다.

보고 모듈(23)은 상기 최대 피크값이 검출된 지점의 위치(Search Position Result Low)(=464)를 제어기(300)에 보고하고, 제어기(300)는 다음의 수식에 의해 최종 탐색 위치를 산출한다.

최종 탐색 위치 = 보고 캡쳐 위치(Memory Capture Position Report)*1024

+ (최대 피크값 검출 위치(Search Position Result Low)

+ 캡쳐 위치(Memory Capture Position Write))

따라서, 최종 탐색 위치는 ((2*1024) + (464+36)) = (2048+500) 이 된다.

이상 설명한 변형 실시예들은 독립적으로 실시될 수도 있으나 필요에 따라 서로 결합되어 실시될 수도 있음은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 자명하게 알 수 있을 것이다. 또한, 상술한 내용들은 본 발명의 기술사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

본 발명에 의하면, 동기식 이동통신 시스템의 순방향 채널이 파일럿 채널과 기타 채널이 다중화된 구조라 하더라도 순방향 채널 데이터를 캡쳐하여 메모리에 저장하고 이를 이용하여 탐색을 수행함으로써 고속의 타이밍 동기화가 가능해진다.

Claims (18)

1. 동기식 통신 시스템에서 동기화를 위해 채널 신호를 검색하는 방법에 있어서,

   수신된 순방향 채널 신호의 소정 구간을 저장하는 캡쳐 단계; 및

   가변 옵셋을 가지는 마스크와 상기 캡쳐된 채널 데이터를 상관(correlation)시켜 동기점을 찾는 탐색 단계

   를 포함하는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 캡쳐 단계는

   미리 제공된 캡쳐 위치와 캡쳐 명령을 수신한 시점의 현재 위치를 비교하는 단계; 및

   상기 캡쳐 위치가 현재 위치보다 작으면 다음 하프(1/2) 슬롯의 경계에서 상기 캡쳐 위치를 더한 위치로부터 소정 구간만큼 캡쳐를 수행하고, 상기 캡쳐 위치가 현재 위치보다 크면 현재의 하프(1/2) 슬롯의 경계에서 상기 캡쳐 위치를 더한 위치로부터 소정 구간만큼 캡쳐를 수행하는 단계

   를 포함하는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 캡쳐 단계는

   캡쳐가 종료되면 상기 캡쳐 시작점에 대한 하프(1/2) 슬롯 단위의 인덱스를 파악하는 단계를 더 포함하는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 탐색 기준 정보는 탐색 시작 위치, 탐색 윈도우 크기 및 PN 마스크를 포함하는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 탐색 단계는

   상기 PN 마스크를 PN 옵셋을 변경해가며 생성하는 단계; 및

   상기 생성된 PN 마스크과 상기 캡쳐된 채널 데이터를 상기 탐색 시작 위치로부터 상기 탐색 윈도우 크기로 상관시켜 최대 피크값을 검출하는 단계

   를 포함하는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 방법.
6. 제5항에 있어서, 최초 탐색시

   상기 캡쳐 위치 및 탐색 시작 위치는 0으로 설정되며,

   상기 PN 마스크는 상기 보고된 캡쳐 위치와 PN 옵셋의 합으로 결정되는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 방법.
7. 제6항에 있어서, 최초 탐색시

   최대 피크값이 검출된 지점에 해당하는 소정 단위의 PN 옵셋 인덱스와 해당 지점의 위치를 파악하는 단계를 더 포함하는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐 색 방법.
8. 제7항에 있어서, 다중 경로 탐색시

   상기 캡쳐 위치는 (최초 탐색시 최대 피크값 검출 지점의 위치 - 해당 채널의 파일럿 시작 위치) 로 설정되고,

   상기 탐색 시작 위치는 (해당 채널의 파일럿 시작 위치 - 다중 경로 탐색에 따른 탐색 윈도우 크기/2) 로 설정되며,

   상기 PN 마스크는 (다중 경로 탐색에 따른 캡쳐 시작점 인덱스 - 최초 탐색시 보고된 PN 옵셋 인덱스) 로 설정되는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 방법.
9. 제8항에 있어서, 다중 경로 탐색시

   상기 탐색 단계는 최대 피크값이 검출된 지점의 위치를 파악하는 단계를 더 포함하며,

   상기 최종 동기점은 ((다중 경로 탐색에 따른 캡쳐 시작점 인덱스 * 하프 슬롯 크기) + (다중 경로 탐색시 최대 피크값 검출 지점 위치 + 다중 경로 탐색시 캡쳐 위치)) 로 결정되는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 방법.
10. 동기식 통신 시스템에서 동기화를 위해 채널 신호를 검색하는 장치에 있어서,

    수신된 순방향 채널 신호의 소정 구간을 캡쳐하여 메모리에 저장하는 캡쳐기(capture);

    가변 옵셋을 가지는 마스크와 상기 캡쳐된 채널 데이터를 상관(correlation)시켜 동기점을 찾는 탐색기(searcher); 및

    상기 캡쳐기에 캡쳐 명령 및 캡쳐 위치를 제공하고, 상기 탐색기에 탐색 기준 정보를 제공하는 제어기(controller)

    를 포함하는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 캡쳐기는

    상기 제어기가 제공한 캡쳐 위치와 캡쳐 명령을 수신한 시점의 현재 위치를 비교하는 비교 모듈; 및

    상기 캡쳐 위치가 현재 위치보다 작으면 다음 하프(1/2) 슬롯의 경계에서 상기 캡쳐 위치를 더한 위치로부터 소정 구간만큼 캡쳐를 수행하고, 상기 캡쳐 위치가 현재 위치보다 크면 현재의 하프(1/2) 슬롯의 경계에서 상기 캡쳐 위치를 더한 위치로부터 소정 구간만큼 캡쳐를 수행하는 캡쳐 모듈을 포함하는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 캡쳐기는

    캡쳐가 종료되면 캡쳐 완료 인터럽트를 발생시키고 상기 캡쳐 시작점의 인덱스를 하프(1/2) 슬롯 단위로 상기 제어기에 보고(report)하는 보고 모듈을 더 포함 하는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 장치.
13. 제10항에 있어서,

    상기 탐색 기준 정보는 탐색 시작 위치, 탐색 윈도우 크기 및 PN 마스크를 포함하는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 탐색기는

    상기 PN 마스크를 PN 옵셋을 변경해가며 생성하는 PN 발생모듈과,

    상기 생성된 PN 마스크과 상기 캡쳐된 채널 데이터를 상기 탐색 시작 위치로부터 상기 탐색 윈도우 크기로 상관시켜 최대 피크값을 검출하는 탐색 모듈을 포함하는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 장치.
15. 제14항에 있어서, 최초 탐색시

    상기 캡쳐 위치 및 탐색 시작 위치는 0으로 설정되며,

    상기 PN 마스크는 상기 보고된 캡쳐 위치와 PN 옵셋의 합으로 결정되는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 장치.
16. 제15항에 있어서, 최초 탐색시

    상기 탐색기는 최대 피크값이 검출된 지점에 해당하는 소정 단위의 PN 옵셋 인덱스와 해당 지점의 위치를 상기 제어기에 보고하는 보고 모듈을 더 포함하는 이 동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 장치.
17. 제16항에 있어서, 다중 경로 탐색시

    상기 캡쳐 위치는 (최초 탐색시 최대 피크값 검출 지점의 위치 - 해당 채널의 파일럿 시작 위치) 로 설정되고,

    상기 탐색 시작 위치는 (해당 채널의 파일럿 시작 위치 - 다중 경로 탐색에 따른 탐색 윈도우 크기/2) 로 설정되며,

    상기 PN 마스크는 (다중 경로 탐색에 따른 캡쳐 시작점 인덱스 - 최초 탐색시 보고된 PN 옵셋 인덱스) 로 설정되는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 장치.
18. 제17항에 있어서, 다중 경로 탐색시

    상기 보고 모듈은 최대 피크값이 검출된 지점의 위치를 상기 제어기에 보고하며,

    상기 제어기는 ((다중 경로 탐색에 따른 캡쳐 시작점 인덱스 * 하프 슬롯 크기) + (다중 경로 탐색시 최대 피크값 검출 지점 위치 + 다중 경로 탐색시 캡쳐 위치)) 로 최종 동기점을 찾는 이동통신 시스템에서의 채널 신호 탐색 장치.

Images