KR960011191B1 - 디지탈 이동 무선 통신 시스템 - Google Patents

디지탈 이동 무선 통신 시스템 Download PDF

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KR960011191B1
KR960011191B1 KR1019940001030A KR19940001030A KR960011191B1 KR 960011191 B1 KR960011191 B1 KR 960011191B1 KR 1019940001030 A KR1019940001030 A KR 1019940001030A KR 19940001030 A KR19940001030 A KR 19940001030A KR 960011191 B1 KR960011191 B1 KR 960011191B1
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spread spectrum
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마사끼 이찌하라
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닛본덴기 가부시끼가이샤
세끼모또 타다히로
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Abstract

내용 없음.

Description

디지탈 이동 무선 통신 시스템
제1도는 상부 라인과 하부 라인을 위해 TDMA 방법을 사용하는 종래의 디지털 이동 무선 통신 시스템을 도시하는 블록도.
제2도는 제1도에 도시된 종래의 시스템에서의 동작을 도시하는 타이밍 차트.
제3도는 본 발명에 따른 양호한 실시예의 디지털 이동 무선 통신 시스템을 도시하는 블록도.
제4도는 양호한 실시예의 시스템에서의 동작을 도시하는 타이밍 차트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 기지국 2 : 이동국
3 : CDMA 송신기 4 : CDMA 수신기
5 : TDMA수신기 6 : TDMA 송신기
9 : 타이밍 발생기 20 : 엔코더
11.20 : 승산기 13 : RF변조기
19 : RF복조기 21 : 디스프레드 코드 발생기
22 : 디코더 23 : 타이밍 샘플 회로.
본 발명은 디지털 이동 무선 통신 시스템에 관한 것이고, 특히 기지국과 다수의 이동국 중에서 선정된 이동국 사이의 하부 라인(링크)의 통신을 위해 CDMA(Code Division Mulitple Access : 코드 분할 다중 억세스) 및 상부 라인(링크)의 통신을 위해 TDMA(Time Division Multiple Access : 시분할 다중 억세스)를 사용하는 시스템에 관한 것이다.
종래의 디지털 무선 통신 시스템에서, TDMA 방법은 기지국과 다수의 이동국으로부터 선정된 이동국 사이의 하부 및 상부 라인의 통신을 위해 사용되었다. 기지국은 TDMA송신기, CDMA 수신기 및 타이밍 발생기를 포함하고, 이동국은 TDMA 수신기 및 TDMA 송신기를 포함한다.
동작시, 기지국의 타이밍 발생기는 프레임을 한정하는 타이밍 신호를 발생하고, 기지국의 TDMA송신기는 이동국의 TDMA 수신기가 예를 들어, 송신된 고주파수 신호의 채널(2)에 대응하는 버스트신호(burst signal)를 수신하도록 하부 라인을 통해서 예를 들어, 6개의 채널을 제공하기 위해 6개의 슬롯(버스트)을 갖는 고주파수 송신 신호를 이동국으로 송신하고, 이동국의 TDMA송신기는 이동국의 TDMA수신기가 송신된 신호를 수신한 후에 상부 라인을 통해서 특정한 시간에서 채널(2)에 대응하는 고주파수 송신 신호를 기지국으로 송신한다. 그런후, 기지국의 TDMA 수신기는 이 특정 시간에 기지국으로부터 송신된 채널(2)의 신호를 수신한다. 이 동작시, 동기(synchronism)는 타이밍 신호와 특정 시간 사이의 관게에 따라서 셋업된다.
종래의 디지털 무선 통신 시스템에서, 기지국과 이동국들간의 통신에서의 동기는 일본 특허출원 공개 제64-84927호 및 제1-181336호에 기술된 방법을 사용하여 셋업될 수 있다. 이러한 방법으로, 송신 시간은 기지국과 이동국들 사이의 통신 거리를 계산함으로써, 또는 수신된 버스트 신호내에 포함된 독특한 키 워드가 검출되는 시간에 따라 제어된다.
최근데, 스프레드(spread) 스펙트럼 기술을 사용하는 CDMA방법이 디지털 이동 무선 통신 시스템에 TDMA방법 대신 실제로 사용되고 있다. 이런 CDMA 방법에서, 채널은 서로 상관 관계를 갖지 않는 다수의 스프레드 스펙트럼 코드에 의해 한정된다.
무선 통신이 완전한 동기로 수행되는 하부 라인을 위해 CDMA방법이 사용되는 경우에, 아래에 설명된 장점이 기대된다.
(a) 채널간의 간섭없이 이동국에서 수신된 신호를 복조하는 것이 가능하다.
(b) 다중 경로 페이딩이 거의 무시된다.
그러나, CDMA 방법이 상부 라인을 위해 사용된다면, 다음과 같은 단점이 예상된다.
(a) 기지국과 다수의 이동국 중에서 선정된 각 이동국 사이의 거리 때문에 이동국으로부터 수신된 신호의 전계 강도에서 차이가 생겨 이동국내의 송신 전력을 정밀하게 제어함으로써 피해진다 하더라도 기지국과 기지국으로부터 멀리 떨어진 이동국 사이에서 통신이 열화된다.
(b) 이동국으로부터의 송신 신호가 기지국에 수신되는 시간이 달라서 스프레드 스펙트럼 코드 신호의 동기를 셋업시키는 것이 어렵게되어 복잡한 복조 방법이 필요하다.
이러한 연구에 따라, CDMA방법은 하부 라인을 위해 사용되고, TDMA방법은 상부라인이 상기 단점을 극복하기 위해 적용되도록 사용되는 디지털 이동 무선 통신 시스템의 혼합형이 고려된다.
그러나, 디지털 이동 무선 통신 시스템의 혼합형은 이동국내의 TDMA방법의 송신 버스트 신호를 송신하는 타이밍을 어떻게 결정하느냐 하는 문제점이 제기되는데, 그것은 CDMA 방법의 시간에 대한 연속적인 송신 신호를 수신함으로써 타이밍을 결정하는 것이 이동국에서는 어렵기 때문이다.
따라서, 본 발명의 목적은 상부 라인을 위한 TDMA버스트 신호의 동기가 기지국에 송신된 CDMA신호에 어떠한 동기 신호를 가함이 없이 셋업될 수 있는 디지털 이동 무선 통신 시스템의 혼합형을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따라서, 디지털 이동 무선 통신 시스템은 스프레드 스펙트럼 신호를 송신하기 위한 CDMA 송신기, TDMA 송신 신호를 수신하기 위한 TDMA 수신기 및 기지국 타이밍 신호를 발생하기 위한 타이밍 발생기를 포함하는 기지국 및 각각의 하부 라인과 상부 라인을 통해서 상기 기지국에 연결된 다수의 이동국, 하부 라인을 통해서 기지국으로부터의 스프레드 스펙트럼 신호를 수신하기 위한 CDMA 수신기, 상부 라인을 통해서 기지국으로 TDMA 송신 신호를 송신하기 위한 TDMA 송신기를 각각 포함하는 이동국을 포함하고, CDMA 수신기는 CDMA수신기에서 수신된 스프레드 스펙트럼 신호로부터 얻어진 디스프레드 스펙트럼 신호에 따라 이동국 타이밍 신호를 발생하기 위한 수단을 포함하고, 상기 TDMA 수신기는 이동국 타이밍 신호에 따라 동작한다.
디지털 이동무선 통신 시스템에서, CDMA 송신기는 송신 코드 신호를 제공하는 송신 데이터를 엔코딩하기 위한 엔코더, 스프레드, 스펙트럼 코드 신호를 발생하기 위한 수단, 스프레드 스펙트럼 신호를 제공하기 위해 송신 코드 신호와 스프레드 스펙트럼 신호를 승산하기 위한 승산기 및 기지국 고주파수 송신 신호를 제공하기 위한 스프레드 스펙트럼 신호에 의해 고주파수 신호를 변조하기 위한 RF변조기를 포함하고, CDMA 수신기는 복조된 신호를 제공하기 위해 기지국 고주파수 송신 신호를 수신함으로써 얻어진 이동국 수신 신호를 복조하기 위한 RF복조기, 디스프레드 스펙트럼 코드 신호를 발생하기 위한 수단, 디스프레드 스펙트럼 신호를 제공하기 위해 복조된 신호와 디스프레드 스펙트럼 코드 신호를 승산하기 위한 승산기 및 수신된 데이터를 제공하는 디스프레드 스펙트럼 신호를 디코딩하기 위한 디코더를 포함하고, 디스프레드(despread) 스펙트럼 코드 신호는 기지국 타이밍 신호에 의한 신호 발생 타이밍으로 제공되는 것이 양호하다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
양호한 실시예의 디지털 이동 무선 통신 시스템을 설명하기 전에, 종래의 디지털 이동 무선 통신 시스템이 제1도에 도시되어 다시 설명될 것이다.
제1도는 무선 상부 및 하부 라인에 의해 접속된(고정된) 기지국(101) 및 이동국을 포함하는 종래의 디지털 이동 무선 통신 시스템을 도시한다. 기지국(101)은 TDMA 수신기(5), TDMA 송신기(7), 타이밍 발생기(9) 및 안테나(51 및 53)을 포함하고, 이동국(102)는 TDMA 송신기(6), TDMA 수신기(8) 및 안테나(52 및 54)를 포함한다.
동작시, TDMA용 프레임을 갖는 타이밍 신호(14)가 기지국(101)의 타이밍 발생기에 발생된다[제2도(a)] 타이밍 신호(14)와 동기로, 6개의 TDMA 채널(CH1 내지 CH6)용 6개의 버스트(슬롯)를 갖는 송신 버스트 신호(118)은 기지국의 TDMA송신기(7)[제2도(b)]내에 발생되어 안테나(53 및 54)를 갖는 무선 하부 라인을 통해서 이동국(102)로 송신되어, 예를 들어, 버스트 신호(118)의 채널(CH2)용의 하나의 버스트가 이동국 수신 신호(124)[제2도(c)]로서 이동국(102)의 TDMA수신기(8)에 수신되게 억세스된다. 따라서, 동기는 기지국(101)과 이동국(102)사이에 셋업된다. 그런후, 이동국(102)의 TDMA 송신기(6)은 TDMA채널(CH2)에 규정된 시간(TS1)[제2도(d)]에 기초하여 안테나(52 및 51)을 갖는 무선 상부 라인을 통해서 기지국(101)로 송신될 송신 버스트 신호(131)을 발생한다. 기지국(101)에서, TDMA수신기(5)는 규정된 시간(TS2)[제2도(e)]를 고려하여 타이밍 발생기(9)로부터 타이밍 신호와 동기하여 채널(CH2)에서 정확하게 송신 버스트 신호(132)를 수신한다.
기지국(101)에서, 이동국(102)로 송신될 데이터(34)는 TDMA 송신기(7)에서 변조되고, 데이터(33)은 TDMA수신기(5)에서 수신된 버스트 신호(132)를 복조함으로써 얻어진다. 동일한 방식으로, 데이터(29)는 이동국(102)내의 TDMA수신기(8)에서 수신 버스트 신호(124)를 복조함으로써 얻어지고, 기지국(101)에 송신될 데이터(30)은 송신 버스트 신호(131)을 제공하기 위해 TDMA 송신기(6)에서 변조된다.
다음으로, 본 발명에 따른 양호한 실시예의 상술된 혼합형의 디지털 이동 무선 통신 시스템이 제3도와 제4도에서 설명된다.
제3도는 CDMA송신기(3), TDMA수신기 및 타이밍발생기(9)를 포함하는 기지국(1) 및 CDMA수신기(4)와 TDMA 송신기(6)을 포함하는 이동국(2)를 포함하는 디지털 이동 무선 통신 시스템을 도시한다.
기지국(1)의 CDMA 송신기(3)은 기지국 송신 데이터 신호(34)를 엔코딩함으로서 코드 신호(16)을 발생하기 위한 엔코더(10), 코드 신호(16)을 스펙트럼 스프레드함으로써 스프레드 스펙트럼 신호(17)을 발생하기 위한 승산기(11), 기지국 고주파수 송신 신호(18)을 제공하기 위해 스프레드 스펙트럼 신호(17)에 의해 고주파수 신호를 변조하기 위한 RF변조기(12) 및 승산기에 의한 스프레드 스펙트럼의 실행에 사용될 스프레드 스펙트럼 코드 신호(15)를 발생하기 위한 스프레드 스펙트럼 코드(의사 잡음 ; pseudo noise) 발생기(13)을 포함한다.
이동국(2)의 CDMA 수신기(4)는 복조 신호(25)를 발생하기 위해 기지국 송신 고주파수 신호(18)에 기초하여 이동국 수신 고주파수 신호(24)를 복조하기 위한 RF복조기(19), 복조된 신호(25)를 스펙트럼 디스프레드함으로써 디스프레드 스펙트럼신호(26)을 발생하고 승산기(20), 이동국 수신 데이터 신호(26)을 발생하기 위해 디스프레드 스펙트럼 신호(26)을 디코딩하기 위한 디코더(22), 디스프레드 스펙트럼의 실행에 사용될 디스프레드 스펙트럼 코드 신호(27)을 발생하기 위한 디스프레드 스펙트럼 코드(의사 잡음) 발생기(21)및 디스프레드 스펙트럼 코드 발생기(21)의 동작시 타이밍을 최적화하기 하기 위해 이동국 타이밍 신호를 발생하기 위한 타이밍 샘플 회로(23)을 포함한다.
동작시, 기지국 송신 데이터 신호(34)는 기지국(1)내의 CDMA 송신기(3)의 엔코더(10)에 공급되고, 코드신호(16)이 그 안에서 발생된다. 타이밍 발생기(9)는 기지국(1)의 스프레드 스펙트럼 코드 발생기(13)에 공급될 타이밍 신호(14)[제4도(a)를 발생한다. 타이밍 신호(14)의 공급에 따라, 스프레드 스펙트럼 코드발생기(13)은 주기적인 스프레드 스펙트럼 코드 신호(15)[제4도(b)]를 발생한다. 엔코더(10)으로부터의 코드 신호(16)은 고주파수 신호가 주기를 갖지 않는 연속적인 전파의 기지국 고주파수 송신 신호(18)[제4도(c)]을 제공하기 위해 RF변조기(12)에서 변조됨으로써 스프레드 스펙트럼 신호(17)이 되도록 변조기(11)에 공급된다.
이동국에서, 송신신호(18)은 RF복조기(19)에 의해 안테나(5 3 및 54)를 포함하는 하부 라인을 통해서 수신되고, 복조기 신호(25)는 승산기(20)에 공급된다. 따라서, 디스프레드 스펙트럼 동작은 디스프레드 스펙트럼 코드 발생기(21)로부터의 스펙트럼 코드 신호(27)[제4도(d)에 따라 수행되어 디스프레드 스펙트럼 신호(26)의 디코딩이 이동국 수신 데이터 신호(29)를 제공하기 위해 수행되는 디코더(22)로 공급될 디스프레드 스펙트럼 신호(26)이 얻어진다.
디스프레드 스펙트럼 신호(26)의 부분은 이동국 타이밍 신호(28)[제4도(e)]이 디스프레드 스펙트럼 코드 발생기(21) 신호의 동작이 타이밍을 최적화하기 위한 타이밍으로 결정되는 타이밍 샘플 회로(23)에 공급된다.
타이밍 샘플 회로(23)에서, 이동국 타이밍 신호(28)의 타이밍이 결정되도국 승산기(20)으로부터 공급된 디스프레드 스펙트럼 신호(16)은 코드신호가 디스프레드 스펙트럼 코드 신호(27)의 지연 시간을 변화시킴으로써 정확하게 얻어지는 지에 관해 검사된다. 즉, 아래의 식에서 정의되는 바와 같이, 디스프레드 스펙트럼 신호(17)은 엔코드 데이터 신호(16)과 스프레드 스펙트럼 코드 신호(PN ; 15)와 동일한 디스프레드 스펙트럼 신호(PN ; 25)를 승산함으로써 기지국내에 발생된다.
[신호(16)]×[PN(15)]=[신호(17)]
엔코드 데이터 신호(16)와 동일한 디스프레드 스펙트럼 신호(26)은 아래의 식에서 정의되는 바와 같이, 스프레드 스펙트럼 신호(17)과 동일한 보조 신호(25)와 스프레드 스펙트럼 코드 신호 (PN ; 15)와 동일한 디스프레드 스펙트럼 신호(PN : 25)을 승산함으로써 이동국(2)에서 얻어진다.
[신호(25)]×[PN(27)]=[신호(26)]
여기서, PN(27)의 발생 타잉밍이 타이밍 샘플 회로(23)에 의해 신호(25)와 동기되도록 제어된다면, PN(17) 및 PN(27)의 승산 결과가 1이 되기 때문에 엔코드 데이터 신호는 디스프레드 스펙트럼 신호(26)에서 얻어진다.
따라서, 이동국 타이밍 신호(28)은 지연시간[제4도(d) 및 제4도(e)]에 따른 타이밍으로 결정된다. 따라서 이동국 타이밍 신호(28)은 TDMA송신기(6)에 또한 공급되는데, 이동국 고주파수 송신 신호(131)[제4도(f)]는 이동국 타이밍 신호(28)의 타이밍으로부터 시스템에 규정된 시간(TS1)의 경과로 발생되고, 안테나(52 및 51)을 포함하는 하부 라인을 통해서 기지국(1)로 송신된다. 따라서, 고주파수 송신 신호(132)[제4도(g)]는 동기가 기지국 타이밍 신호(14) 및 시스템에 규정된 시간(TS2)에 따라 셋업되는 기지국(1)의 TDMA 수신기(5)에서 수신된다.
본 발명이 완전하고 더 명확한 설명을 위해 특정한 실시예에 관하여 기술되었지만, 첨부된 청구범위의 제한적인 것이 아니라 여기에 설명된 기본적인 내용에서 벗어나지 않고 본 분야의 숙련된 자들에게는 가능할 수 있는 모든 변형과 변경을 실시하는 것으로서 해석된다.

Claims (2)

  1. 디지털 이동 무선 통신 시스템에 있어서, 스프레드 스펙트럼 신소를 송신하기 위한 CDMA 송신기, TDMA 송신 신호를 수신하기 위한 TDMA 수신기 및 기지국 타이밍 신호를 발생하기 위한 타이밍 발생기를 포함하는 기지국 및 각각 하부 라인 및 상부 라인을 통해서 상기 기지국에 결합되고, 각각이 상기 하부라인을 통해서 상기 기지국으로부터 상기 스프레드 스펙트럼 신호를 발생하기 위한 CDMA 수신기 및 상기 상부 라인을 통해서 상기 기지국에 TDMA 송신 신호를 송신하기 위한 TDMA송신기를 포함하는 다수의 이동국을 포함하고, 상기 CDMA 수신기는 상기 CDMA 수신기에 수신된 상기 스프레드 스펙트럼 신호로부터 얻어진 디스프레드 스펙트럼 신호에 따라 이동국 타이밍 신호를 발생하기 위한 수단을 포함하고, 상기 TDMA 수신기는 상기 이동국 타이밍 신호에 따라 동작하는 것을 특징으로 하는 디지털 이동 무선 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 CDMA 송신기는 송신 코드 신호를 제공하기 위해 송신 데이터를 엔코딩하기 위한 엔코더, 스프레드 스펙트럼 코드 신호를 발생하기 위한 수단, 상기 스프레드 스펙트럼 신호를 제공하기 위해 상기 송신 코드 신호와 상기 스프레드 스펙트럼 코드 신호를 승산하기 위한 승산기 및 기지국 고주파수 송신 신호를 제공하기 위해 상기 스프레드 스펙트럼 신호에 의해 고주파수 신호를 변조하기 위한 RF변조기를 포함하고, 상기 CDMA 수신기는 변조된 신호를 제공하기 위해 상기 기지국 고주파수 송신 신호를 수신함으로써 얻어진 이동국 수신 신호를 복조하기 위한 RF복조기, 디스프레드 스펙트럼 코드 신호를 제공하기 위해 상기 변조된 신호와 상기 디스프레드 스펙트럼 코드 신호를 승산하기 위한 승산기 및 수신된 데이터를 제공하기 위해 상기 디스프레드 스펙트럼 코드 신호를 디코딩하기 위한 디코더를 포함하고, 상기 디스프레드 스펙트럼 코드 신호 발생 수단은 상기 기지국 타이밍 신호에 의해 신호 발생 타이밍으로 제어되는 것을 특징으로 하는 디지털 이동 무선 통신 시스템
KR1019940001030A 1993-01-21 1994-01-20 디지탈 이동 무선 통신 시스템 KR960011191B1 (ko)

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