KR960002673B1 - 씨디엠에이(cdma) 단말기 시스템의 초기 고속 동기시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

씨디엠에이(CDMA) 단말기 시스템의 초기 고속 동기시스템

제1도는 종래 중간주파신호의 직렬 서치 시스템 구성도.

제2도는 종래 기저대역신호의 직렬 서치 시스템 구성도.

제3도는 본 발명의 CDMA 단말기 시스템의 초기 고속 동기시스템 구성도.

제4도는 제3도의 디지탈 정합필터의 상세 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 수신신호 분할부 101 : 다중정합필터부

102 : 비교부 103 : 동기성립 판단부

본 발명은 씨디엠에이(Code Division Multiple Access:이하 CDMA라 약칭함) 단말기 시스템에 관한 것으로, 특히 파일롯트 채널의 동기를 다중 디지탈 정합필터(Multiple Digital Matched Filter : 이하 M.DMF라 약칭함)를 이용 초기 동기화를 고속으로 하여 전체적인 평균초기동기 시간을 단축시키고자 한 CDMA 단말기 시스템의 초기 고속 동기시스템에 관한 것이다.

일반적으로 초기 등기 방법에서는 여러방법이 있으나 DS(Direct Seguence)에서와 같이 미약한 신호로 통신되는 시스템에서는 직렬서치(Serial Search)방법이 가장 좋다.

상기 직렬 서치 방법은 사전지식없이 수신된 계열을 동기시키는 방법으로, 이러한 방법은 수신기내에 내장된 가정 잡음(Pseudo Noise : 이하 PN이라 약칭함)계열과 수신계열을 1주기동안 상관(Correlate)시켜 동기를 얻는 방법이다.

이와 같은 직렬 서치 방법에는 중간주파 신호에서 동기시키는 방법과 기저대역(base band)신호에서 동기시키는 2가지의 경우가 있다.

먼저 중간 주파 신호에서 직렬 서치하는 종래의 시스템은 첨부된 도면 제1도에 도시된 바와 같이, PN 계열 발생기(1)로부터 발생된 상관계열은 1주기 동안 상관시켜 적분하는 적분기(2)와, 상기 적분기(2)로부터 출력된 신호와 수신신호(d(t)p(t)cosw.t)를 혼합하는 주파수 혼합기(3)와, 상기 주파수 혼합기(3)로부터 출력된 주파수를 소정 대역으로 정합 필터링하는 정합필터부(4)와, 상기 정합필터부(4)에서 출력된 주파수의 포락선을 검파하는 포락선 검파부(5)와, 상기 포락선검파부(5)로부터 출력된 값의 임계값을 검출하는 임계값 검출부(6)와, 상기 임계값 검출부(6)의 출력값에 따라 PN계열 발생기(1)를 제어하는 동기화를 구현하는 동기화로직부(7)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래 중간주파 신호에서 직렬서치 시스템의 동작을 설명하면, 먼저 초기 상태에서 PN계열 발생기(1)로부터 발생된 상관주파수, 즉 가정 잡음은 적분기(2)를 통해 1주기동안 상관된 후 적분된다.

이와 같이 적분된 신호는 주파수 혼합부(3)에 입력되고, 이에 따라 주파수 혼합부(3)는 수신신호(d(t)p(t)cosw.t)와 혼합하여 정합필터부(4)에 입력한다.

상기 정합 필터부(4)는 입력되는 혼합주파수를 정합필터로 필터링하여 중간주파신호만을 출력시키게 된다.

상기 정합필터부(4)에서 출력된 중간주파신호는 포락선 검파부(5)에서 포락선이 검파되며, 이후 임계값 검출부(6)에 입력된다.

상기 임계값 검출부(6)는 임계값을 최저부터 최고까지 여러단계로 설정하여 임계값을 검출한다.

상기 임계값 검출부(6)로부터 검출한 임계값은 동기화로직부(7)에 입력되며 이에 따라 동기화 로직부(7)는 입력값에 따라 PN계열 발생기(1)를 제어하여 동기를 이루게 된다.

여기서 임계값 검출부(6)의 출력값은 포락선 검출부(5)의 출력값이 임계값보다 작을 경우에는 그 출력값은 0에 가까우며, 상기 포락선 검출부(5)의 출력값이 임계값보다 클 경우 그 차값이 출력되어 동기화로직부(7)에 입력된다.

따라서 동기화 로직부(7)는 입력값이 0에 가까울 경우에는 동기가 이루어지지 않은 것으로 인식하여 PN계열발생기(1)의 반칩을 지연시켜 다시 수신계열과 상관시켜 동기를 이루게 되며, 아울러 입력값이 차값이 될 경우 이는 동기가 이루어진 것으로 판단하여 시스템을 제어하게 된다.

아울러 제2도는 직렬서치의 2번째 방법으로서, 수신신호(d(t)p(t)cosw.t)와 외부 상관계열(coswct)를 혼합하는 제1주파수 혼합부(8)와, 상기 제1주파수 혼합부(8)로부터 출력된 혼합주파수를 저역 필터링하는 저역 필터부(9)와, 가정잡음(PN)을 발생하는 PN계열 발생기(10)와, 상기 PN계열 발생기(10)로부터 발생된 PN계열과 상기 저역필터부(9)에서 출력된 저역 주파수를 혼합하는 제2주파수 혼합부(11)와, 상기 제2주파수 혼합부(11)에서 출력된 주파수를 적분하는 적분부(12)와, 상기 적분부(12)에서 출력된 전압을 스위치(SW)를 통해 입력 받아 이를 기준전압과 비교하고 그 결과값을 출력하는 전압비교부(13)와, 상기 전압 비교부(13)에서 출력된 값에 따라 PN계열 발생기(10)를 제어하여 동기를 구현하는 동기화 로직부(14)로 구성되었다.

이와 같이 구성된 기저대역에서의 직렬서치 시스템의 동작을 상세히 설명하면, 먼저 수신신호(d(t)p(t)cosw.t)는 제1주파수 혼합부(8)에서 외부의 상관 주파수(Coswet)와 혼합되어 저역필터부(9)에 입력된다.

상기 저역필터부(9)는 입력주파수를 저역 필터링하여 제2주파수 혼합부(11)에 입력하게 되고, 상기 제2주파수 혼합부(11)는 이를 PN계열 발생기(10)로부터 발생된 상관계열과를 이를 혼합하여 적분부(12)에 입력시키게 된다.

이에 따라 적분부(12)는 입력주파수를 적분(∫_t'-Ti^{( )dt})하여 그 적분값을 출력하게 된다.

상기 적분부(12)에서 출력된 적분값은 스위치(SW)를 통해 전압비교부(13)에 입력되어지고, 이에 따라 전압비교부(13)는 이 적분전압을 설정된 기준 전압과 비교하고 그 차값을 출력하게 된다.

상기 전압비교부(13)에서 출력된 값은 동기화로직부(1)에 입력되어지며, 동기화로직부(14)는 이를 검색하여 PN계열 발생기(10)를 제어하여 동기를 이루게 된다.

그러나 이러한 종래의 직렬서치 방법은 초기동기를 할 경우 2¹⁵(32786)개의 PN계열의 1주기의 시간이가 되기에 동기가 이루어지지 않을때 반칩 씩 지연시켜 동기를 이루게 되면 최대 3분이 소요되며평균적으로 약 15분이 소요된다.

TIA(Telecommunications Industry Association) 권고안에 따르면 초기 동기에 소요되는 시간은 15초 이내에 이루어져야 함으로 종래의 방법은 매우 불합리한 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 파이롯트 채널의 동기를 중간디지탈 정합필터(Multiple Digital Matched Filter)를 이용 초기 동기화를 고속으로 하여 전체적인 평균초기동기시간을 단축시키도록 CDMA 단말기 시스템의 초기 고속 동기시스템을 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 한주기 동안 수신되는 파일롯트 PN계열을 소정의 세그먼트로 분할하는 수신신호분할수단과, 상기 수신신호 분할수단으로부터 출력된 신호를 한주기씩 지연시킨 다중정합 필터로 필터링하여 출력하는 다중정합필터수단과, 상기 다중정합필터수단내의 각각의 정합필터 출력값을 비교하여 그 결과값을 출력하는 비교수단과, 상기 비교수단에서 출력된 값을 검색하여 동기 성립 여부를 판단하는 동기성립판단수단으로 이루어짐으로써 달성되는 것으로, 이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명 CDMA단말기 시스템의 초기 고속동기 시스템 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이, 한주기동안 수신된 파일롯트 PN계열을 소정의 세그먼트로 분할하는 수신신호 분할부(100)와, 상기 수신신호 분할부(100)로부터 출력된 신호를 다중정합필터(101a∼101x)로 필터링하여 출력하는 다중정합필터부(101)와, 상기 다중정합필터부(101)내의 각각의 다중정합필터(101a∼101x)로부터 출력된 값을 비교하고 그 결과값을 출력하는 비교부(102)와, 상기 비교부(102)로부터 출력된 값을 검색하여 동기성립여부를 판단하여 그 결과값을 동기화 로직부(도면에는 미도시)에 인가하는 동기성립판단부(103)로 구성하였다.

이와 같이 구성한 본 발명 CDMA단말기 시스템의 초기 고속동기 시스템의 작용, 효과를 첨부한 도면 제4도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 CDMA단말기 시스템에 수신되는 파일롯트 PN시퀀스(2¹⁵=32768)의 시퀀스를 수신신호분할부(100)에서 64세그먼트로 분할한다.

즉, 32768÷64=512가 되며, 이와 같이 512개로 분할된 세그먼트를 512개 만큼 지연되는 병렬 시퀀스를 만들어 출력한다.

즉, 512×N만큼 지연된 32768 시퀀스를 64개의 정합필터(101a∼101x)로 구성된 다중정합필터부(101)에 입력시킨다.

상기 다중정합필터부(101)는 이를 각각의 정합필터(101a∼101x)로 필터링하여 출력하게 되는데 이는 다음과 같다.

제4도는 하나의 정합필터 상세도로서, 수신되는 파일롯트 PN세그먼트를 512세그먼트 만큼 지연한 64세그먼트를 로칼 PN시퀀스 레지스터(200)로부터 각각 출력된 가중치와 64세그먼트를 혼합한다.

상기 혼합된 결과값을 합산부(500)에서 합산하여 그 결과값을 출력하게 된다.

이와 같이 다중정합필터부(101)에서 출력된 값을 비교부(102)에 입력하게 되며, 이에 따라 비교부(102)는 상기 다중정합필터부(101)내의 각각의 정합필터(101a∼101x)의 출력값을 비교하고 그 결과값을 출력하여 동기성립판단부(103)에 입력하게 된다.

이에 따라 동기성립판단부(103)는 상기 비교부(102)의 출력값을 검색하여 동기 성립여부를 결정하여 그 결과값을 동기화로직부(도면에는 미도시)에 인가하게 되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명을 수신되는 파일롯트 PN계열을 1주기동안 64세그먼트로 분할하고 각각 1개의 정합필터로 512만큼씩 지연된 값을 필터링함으로써 초기동기시간을 단축시킬 수 있다.

즉,가 되기에 TIA의 권고안 규정인 15초이내의 초기 동기조건을 만족시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 수신되는 파일롯트 PN계열을 소정의 세그먼트로 분할하고, 분할된 하나의 세그먼트를 소정 세그먼트만큼 지연시켜 출력하는 수신신호 분할수단과, 상기 수신신호 분할수단으로부터 출력된 신호를 다수개의 디지털 정합필터로 각각 필터링하여 출력하는 다중정합필터수단과, 상기 다중정합필터수단내의 디지털 정합필터로부터 각각 출력된 값을 비교하고 그 결과값을 출력하는 비교수단과, 상기 비교수단으로부터 출력된 값에 따라 상기 동기 성립여부를 판단하는 동기성립 판단으로 이루어짐을 특징으로 한 CDMA 단말기 시스템의 초기 고속 동기시스템.
2. 제1항에 있어서, 수신신호 분할수단은 수신되는 파일롯트 PN 계열을 64세그먼트로 분할하고, 그 분할된 세그먼트를 512세그먼트만큼 지연시켜 출력하는 것을 특징으로 한 CDMA 단말기 시스템의 초기 고속 동기시스템.
3. 제1항에 있어서, 다중정합필터수단은 하나의 디지털 정합필터가 상기 수신신호 분할수단으로부터 출력된 신호를 순차후단으로 전송하기 위해 다수개의 전송기로 이루어진 신호전송부와, 상기 신호전송부로부터 출력된 신호와 로칼 PN시퀀스레지스터로부터 출력된 각각의 가중치를 곱셈하는 다수개의 곱셈기로 이루어진 곱셈부와, 상기 곱셈부내의 다수개의 곱셈기로부터 각각 출력된 값을 합산하고, 그 결과값을 필터링값으로 출력하는 덧셈부로 이루어짐을 특징으로 하는 CDMA 단말기 시스템의 초기 고속 동기시스템.