KR980012992A - 직접 확산 코드 분할 다중 접속(ds/cdma) 시스템에 있어서 단일 왈쉬코드 변조형태의 파일럿 채널을 이용한 정보의 전송 및 복조 방법과 복조 장치 - Google Patents

직접 확산 코드 분할 다중 접속(ds/cdma) 시스템에 있어서 단일 왈쉬코드 변조형태의 파일럿 채널을 이용한 정보의 전송 및 복조 방법과 복조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직접 확산 코드 분할 다중 접속(DS/CDMA) 시스템의 파일럿 채널을 이용한 정보의 전송 및 복조 방법과 복조 장치에 관한 것으로서. 기존의 DS/CDMA 시스템의 송신부에서 순방향 링크 파일럿 채널의 Q 채널 또는 1 채널 중 어느 한 채널을 통해 가용 정보를 전송하고, 수신부에서는 반송파 비동기 QPSK 복조기를 구성하는 파일럿 상관기내에 포함되어 있는 무변조 신호와 가용 정보 신호의 위상 정보 추출부에 의해 상기 가용 정보를 추출해내는 DS/CDMA 시스템의 파일럿 채널을 통해 가용 정보를 전송 및 복조하는 방법과 복조 장치에 관한 것이다.

Description

직접 확산 코드 분할 다중 접속 (OS/COMA) 시스템의 파일럿 채널을 이용한 정보의 전송 및 복조 방법과 복조 장치
본 발명은 직접 확산 코드 분할 다중 접속(Direct Sequence/Code Division Multiple Access. DS/CDMA)시스템의 파일럿 채널(pilot channel)을 이용한 정보의 전송 및 복조 방법과 복조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 DS/CDMA 시스템의 송신부에서 순방향 링크 파일럿 채널의 직교 위상(quadrature phase) 채널 또는 동위상(in-phase) 채널 중 어느 한 채널을 통해 가용 정보를 전송하고, 수신부에서는 반송파 비동기 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 복조기를 구성하는 파일럿 상환기(pilot correlator)내에 포함되어 있는 위상 정보 추출부, 동기 정보 추출부 및 판별기에 의해 상기 가용 정보를 추출해내는 DS/CDMA 시스템의 파일럿 채널을 통해 가용 정보를 전송 및 복조하는 방법과 복조 장치에 관한 것이다.
종래의 DS/CD러A 시스템에 있어서, 기지국에서 이동국 방향으로의 순방향 링크는 파일럿 채널, 동기 채널, 호출 채널 및 순방향 통화 채널 등으로 구성되어 있다. 상기 파일럿 채널은 기지국에 의해서 기지국 내의 모든 이동국으로 전달되는 무변조 신호로서, 이동국이 시스템 획득(System acquisiton), 타이밍 및 코히런트 변조(coherent modulation)를 위한 위상 기준으로 사용하는 기준 채널이다. 이와 같이, 기지국에서는 무변조 신호를 왈쉬 부호(Walsh Code)와 Pn 부호(Pseudo Noise Code)에 의해 확산(spread)하여 기지국내의 모든 이동국에 전달하고, 이동국에서는, 이동국내의 수신부를 구성하는 반송파 비동기 QPSK 복조기 내부의 파일럿 상관기가 기 지국으로부터 이동국으로 전달된 파일럿 신호로부터 위상 정보와 동기 정보를 추출하게 된다. 즉, 이동국내의 수신부에서는, 수신된 파일컨 신호가 왈쉬 부호와 pn 부호에 의하여 역확산(despread)된 다음에, 적분기와 제곱기에 이해 상관성(correlation)이 추출되고이 값에 의해 동기 여부를 판단하게 된다.
이하, 종래의 파일럿 채널 및 종래의 반송파 비동기 QPSK 복조기를 구성하는 파일럿 상관기의 구조 및 기능에 대해서 개략적으로 설명한다.
도1은 종래의 DS/CDMA 시스템의 순방향 링크 파일컷 채널의 구조를 도시한 도면이고, 도2는 종래의 반송파 비동기 QPSK 복조기 내부의 파일럿 상관기의 구조를 도시한 도면이다.
종래의 DS/CDMA 시스템의 송신부를 살펴보면, 도1에서 보는 바와 같이, 순방향 CDMA 채널을 통해 전송되는 파일럿 채널 신호는 할당된 순방향 CDMA 채널의 모든 코드 채널들을 직교화하기 위해 제공된 1.288Mcps의 고정된 칩(chip)속도의 활쉬 부호(WP)를 사용하여 확산되며. 왈쉬 부호 ' n 을 사용하여 확산 된 코드 채널은 코드 채널 번호 ' n ' 에 할당되는데, 파일럿 채널은 활쉬 부호 ' 0 ' 에 할당되어 있다.
이와 같이, 왈쉬 부호(WP)에 의해 직교 확산된 파일럿 채널 신호는 I,Q 채널로 분리되어 Pn 부호(P1, Pa)에 의해 각각 확산된다. 상기 P1, Pa는 상이한 코드가 사용되지만, 모든 기지국에서 동일한 코드를 사용하되 각 기지국간의 Pn 부호가 단지 상이한 오프셋에 의해서 구분되도록 할 수도 있다.
이상과 같이, 직교 확산된 파일럿 채널 신호에 대해서 기저 대역 필터(101, 101')에 의해 심볼간 간섭(ISI Intersymbol Interference)을 줄이기 위하여 기저 대역 필터링(baseband filtering)이 행해진다. 통상적으로 통신채널은 대역 제한되어 있고, 이러한 대역 제한된 통신 채널을 통과하는 펄스는 파형의 퍼짐이 있게 되며, 따라서, 이러한 파형의 퍼짐이 심볼 구간(symbol duration)을 초과하게 되면, 인접한 신호 펄스가 서로 중첩되어 에러율이 높아지게 되고 시스템 성능이 열화되므로, 이를 방지하기 위해 기저 대역 필터링을 하게 된다.
이와같이 필터링된 I,Q 채널의 신호는 각각 cosWer,-sinWet로 변조된 후 이동국으로 전송된다. 이동국에서는, 상기 전송된 신호에 cosWer,-sinWet를 곱한 후 저역 필터를 통과시켜 기저 대역의 I와 Q 채널 신호를 복조한다. 상기 I와 Q 채널 신호에 대해서는, 도2에서 보는 바와 같이, 다시 왈쉬 부호(WP)를 곱하여 역확산하고, 상기 I 채널의 신호에 I 채널 Pn 부호(P1)를 곱한 것과 Q 채널 신호에 Q 채널 pn 부호(Pa)를 곱한 것을 합산(S1)하고, 상기 I 채널의 신호에 반전된 Q 채널 pn 부호(-Pa)를 곱한 것과 Q 채널 신호에 I 채널 pn 부호(P1)를 곱한 것을 합산(S2) 한다. 적분기(202, 202')는 상기 합산된 신호(S1, S2)를 일정 시간 적분하고 제곱기(201, 201')는 상기 적분값을 제곱하며 상기 값은 동기 획득 여부의 판단값으로 사용된다.
이와 같이, 종래의 시스템에서는 파일럿 채널을 통해 가용 정보는 전송하지 못하고 무변조 신호(항상 논리 "1" 또는 "0" 인 신호를 변조한 신호)만을 전송하고 있으며, 따라서 한정된 전파 자원의 이용을 극대화해야 한다는 측면에서 볼 때 상기와 같은 종래의 DS/CDMA 시스템은 전파 자원을 효율적으로 사용하고 있지 못한다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, DS/CDMA 시스템의 파일럿 채널상으로 가용 정보를 전송하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있으며, 본 발명의 다른목적은 DS/COMA 시스템의 파일럿 채널상으로 전송된 가용정보를 복조하는 방법을 제공하는데 있으며, 본 발명의 또 다른 목적은, 파일럿 채널상으로 전송된 가용 정보를 복조하면서 Pn 부호의 동기를 획득하는 방법을 제공하는 데 있으며, 본 발명의 또 다른 목적은, DS/CDMA 시스템의 파일럿 채널상으로 전송된 가용 정보를 복조하는 장치를 제공하는 데 있으며 본 발명의 또 다른 목적은, 파일럿 채널상으로 전송된 가용정보를 복조하면서 pn부호의 동기를 획득하는 장치를 제공하는데 있으며, 본 발명의 또 다른 목적은, 종래의 역확산 수단과 구성 이 동일하여 가용 정보를 복조하기 위한 수단을 추가로 구현하는 것이 용이한 파일럿 채널상으로 전송된 가용 정보를 복조하는 장치를 제공하는 데 있는 것이다.
도1은 종래의 DS/CDMA 시스템의 순방향 링크 파일럿 채널의 구조를 도시한 것이고,
도2는 종래의 반송파 비동기 QPSK 복조기 내부의 파일럿 상환기의 구조를 도시한 것이고,
도3은 본 발명의 일실시예에 따라 Q 채널상으로 정보를 전송하기 위한 파일럿 채널을 도시한 것이고,
도4는 본 발명의 일실시예에 따라 파일럿 채널의 Q 채널상으로 전송된 정보를 복조하기 위한 반송파 비동기 QPSK 복조기 내부의 파일럿 상관기의 구조의 개략 블럭도로서,
도4(가)는 무변조 신호의 위상 정보 추출부의 상세 블럭도이고,
도4(나)는 가용 정보 신호의 위상 정보 추출부의 상세 블럭 도이며, 도4(다)는 제곱근 추정기의 상세 블럭도를 도시한 것이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
101, 101' : 기저 대역 필터 201, 201': 적분기
202, 272' : 제1곱기 301, 301' : 기저 대역 필터
401 : 고주파 동기부 402, 403 : 역확산기
404, 405 : 제곱근 추정기. 406 :비교기
407 : 2xl 멀티플렉서 411, 411', 421, 421': 저역 통과 필터
412, 412', 422, 422' : 적분기 431, 431' : 제곱기
432 : 합산기 433 : 제곱근기
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 DS/CDMA 시스템의 파일럿 채널을 이용한 정보 전송 방법은, DS/CDMA 시스템의 파일럿 채널의 입력단에 무변조 신호와 분리하여 가용 정보를 입력하는 단계 : 상기 가용 정보 신호를 확산 코드를 사용하여 확산하는 단계 : 및 상기 확산된 가용 정보 신호를 반송과에 의해 변조하는 단계 : 를 포함하여 이루어지는 데 그 특징이 있다.
또한, 본 발명에 따른 직접 확산 코드 분할 다중 접속 시스템의 파일럿 채널을 통해 전송된 정보를 복조하는 방법은, 수신된 신호의 반송파를 제거하고 동위상과 직교 위상 채널의 기저 대역 신호를 각각 여파하는 단계 : 상기 여파된 양 채널 신호 중 한 채널 신호에 대해서는 기선정된 상호 직교 신호 및 Pn 부호를 사용 하여 역확산시키고. 이와 동시에 다른 채널 신호에 대해서는 상기 기선정된 상호 직교 신호 및 상기 Pn 부호 와 역부호 관계에 있는 pn 부호를 사용하여 역확산시키는 단계 : 상기 역확산된 두 신호의 상관값을 각각 구하는 단계 ; 상기 상관값의 크기를 비교하는 단계 : 및 상기 비교 판단값으로부터 수신된 가용 정보를 판독 하는 단계 ;를 포함하여 이루어지는 데 그 특징이 있으며. 본 발명에 따른 직접 확산 코드 분할 다중 접속 시스템의 파일럿 채널을 통해 전송된 정보를 복조하는 방법 중 상기 비교 단계는, 상기 비교값 중 큰 값을 기준 값과 비교하는 닫계 : 및 상기 비교 결과를 이용해 Pn 부호 동기 여부를 판단하는 단계 ; 를 더 포함하는 것에 또 다른 특징이 있다.
또한, 본 발명에 따른 직접 확산 코드 분할 다중 접속 시스템의 파일럿 채널을 통해 전송된 정보를 복조하는 장치는, 수신된 신호의 반송파를 제거하고 동위상과 직교 위상 채널의 기저 대역 신호를 각각 여파하는 고주파 동기 수단 ; 상기 여파된 양 채널 신호중 한 채널 신호에 대해서 기선정된 상호 직교 신호 및 Pn 부호를 사용하여 역확산시키는 동기 역확산 수단 ; 상기 여파된 양 채널 신호중 다른 채널 신호에 대해서 상기 기선정된 상호 직교 신호 및 상기 Pn 부호와 역부호 관계에 있는 pn 부호를 사용하여 역확산시키는 정보 역확산 수단 ; 상기 역확산된 두 신호의 상관값을 각각 구하는 상관값 연산 수단 ; 및 상기 상관값의 크기를 비교하여 이에 해당하는 논리값을 출력하는 비교 수단 : 을 포함하여 구성되는 데 그 특징이 있으며. 본 발명에 따른 직접 확산 코드 분할 다중 접속 시스템의 파일럿 채널을 통해 전송된 정보를 복조하는 장치는, 고주파 동기 수단 동기 역확산 수단, 정보 역확산 수단, 상관값 연산 수단 및 비교 수단 외에 상기 상관값 중 하나를 선택하여 출력하는 선택 수단 ;을 추가로 포함하되, 상기 비고 수단은 상기 선택 수단이 큰 값을 선택 출력하도륵 제어하는 것에 또 다른 특징이 있으며, 또한, 본밭명에 따른 직접 확산 코드 분할 다중 접속 시스템의 파일럿 채널을 통해 전송된 정보를 복조하는 장치 중 상기 정보 역확산 수단은, 동위상 채널 신호에 동위상 채널 pn 부호를 곱한 것과 직교 위상 채널 신호에 반전된 직교 위상 채널 pn 부호를 곱한 것을 합산 하는 제1합산수단 ; 동위상 채널 신호에 직교 위상 채널 pn 부호를 곱한 것과 직교 위상 채널 신호에 동위상 채널 pn 부호를 곱한 것을 합산하는 제2합산 수단 ; 상기 제1합산 수단 및 제2합산 수단에 의한 합산 결과를 각각 적분하는 제1 및 제2 적분수단 ;을 포함하여 구성되고, 상기 상환값 연산 수단이, 상기 제1 및 제2 적분 수단에 의한 적분 값을 각각 제곱하는 제1 및 제2 제곱 수단 ; 상기 제곱된 값을 합산하는 합산 수단 ; 및 상기 합산된 값의 제곱근값을 구하는 제곱근 연산 수단 :을 포함하여 구성되는 것에 또 다른 특징이 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, DS/CDMA 시스템의 송신부에서 파일럿 채널 중, 동기를 위한 무변조 신호가 전송되는 채널과 다른 I 채널 또는 Q 채널을 통해 전송하고자 하는 가용 정보를 입력하고, 왈쉬 부호 및 각각 상이한 pn 부호를 사용하여 상기 입력된 무변조 신호와 가용 정보를 확산시키며, 이 확산된 신호는 기저 대역 필터를 통과한 다음에 각각 상이한 반송파 신호에 곱해진 후에 전송한다.
상기와 같이 전송된 수신 신호(무변조 신호와 가용 정보 신호)는 DS/CDMA 시스템의 수신부내에 설치된 상이한 추출부에서 수신 반송파와 곱해진 다음에 저역 통과 필터를 통해 기저 대역 신호 성분만이 필터링되고, 이 필터링된 신호는 왈쉬 부로와 Pn 부호를 사용하여 상이한 추출부에서 중복하여 역확산된다. 이 때, 가용 정보가 보내진 채널에 대해서는, 무변조 신호의 위상을 추출하는데 사용되는 pn 부호와 역부호 관계에 있는 pn 부호가 사용되어 수신 신호를 역확산시키게 되며, 각각 역확산된 상관성(correlation)값은 적절한 연산을 통해 얻어지고, 이 값은 상기 비교 수단에서 비교된다. 비교 수단에서 비교된 값 중 큰 값은 종래의 기술과 동일하게 동기 여부를 판단하는 데 사용되며, 비교 수단에서 판단된 대 ·소의 비교 논리값은 송신된 가용 정보의 값을 반영하게 되므로, 이 비교 논리값을 판독함으로써 파일럿 채널을 통한 정보의 전달이 가능하게 된다.
즉, pn 부호를 사용하여 신호를 역확산시키는 종래 구성의 위상 정보 추출부에 의한 상관값이 크면 송신되어 온 가용 정보의 값은 무변조 신호로서 사용되는 설정값(논리 "0" 또는 "1" )과 동일한 값이고, 한 채널 에 대해서만 역부호 관계에 있는 pn 부호를 사용하여 신호를 역확산시키는 위상 정보 추출부에 의한 상관값이 크면 송신되어 온 가용 정보의 값은 상기의 설정값과는 상이한 논리값이 되는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따라 Q 채널상으로 가용 정보를 전송하기 위한 파일럿 채널을 도시한 도면이고, 도4는 본 발명의 일실시예에 따라 파일럿 채널의 Q 채널상으로 전송된 정보를 복조하기 위한 반송파 비동기 QPSK 복조기 내부의 파일펀 상관기의 구조의 개략 블럭도로서, 도4(가)는 무변조 신호의 위상 정보 추출부의 상세 블럭도이고. 도4(나)는 가용 정보신호의 위상정보 추출부의 상세블럭도이며, 도4(다)는 제곱근 추정기의 상세 블럭도를 도시한 것이다.
본 발명에 따라 파일럿 채널 중의 Q 채널상으로 가용 정보를 전송하는 경우에 대해서 설명한다.
종래의 DS/CDMA 시스템에서는 순방향 링크의 파일럿 패널의 I,Q 채널 모두를 통해 무변조 신호만을 전송하고 있지만. 본 발명에 따른 DS/CDMA 시스템의 송신부에서는, 도3에 도시한 바와 같이, 파일럿 채널 중 Q 채널상으로 가용 정보도 함께 전송한다. 즉, DS/CDMA 시스템의 기지국내의 송신부에서 순방향 링크의 파일럿 채널 중 I 채널에는 무변조 신호만을 입력하고, Q 채널 채널에는 무변조 신호, 즉 일정값 "0" 의 데이타 대신에 변화되는 가용 정보, 즉 "0" 또는 "1" 의 데이타를 입력하게 된다. 그런 다음에, 상기 무변조 신호 및 가용 정보 신호는 각각 왈쉬 부호(WP)와 Pn 부호(PI, Pa)를 사용하여 직교 확산되고, 확산된 각 채널의 신호는 심볼간 간섭(ISI)을 줄이기 위하여 기저 대역 필터(301, 301')을 사용하여 기저 대역 필터링된다. 이와 같이 필터링된 각 채널의 신호에 반송파 cosWet, -sinWet를 각각 곱한 후에 전송하게 된다. 즉, 전송되는 신호는 I채널의 경우는, dIWP·PI, ·cosWet이고,0 채널의 경우는, -dIWP·Pa, ·sinWet이다. 상기 I 채널과 Q 채널의 신호는 합상되어 ST(t)로서 전송된다
즉, ST(t)=dIWP·PI, ·cosWet -dIWP·Pa, ·sinWet ‥‥ (1)
가 된다.
마찬가지로, DS/CDMA 시스템의 순방향 링크의 파일럿 채널을 통해 전송되어 이동국의 수신 부에서 수신된 신호는 I 채널의 경우, 파일럿 왈쉬 부호(WP)와 I 채널 Pn 부호(PI)가 반송파(cosWet)에 곱해진 형태이고, Q 채널의 경우는 파일럿 왈쉬 부호(WP)와 Q 채널 pn 부호(Pa)가 반송파(-sinWet)에 곱해진 형태이다.
지금부터, 상기 수신된 파일럿 신호에 대한 처리 과정을 그 전체적인 과정을 나타낸 도4 및 그 상세도인 도4(가), 도4(나) 및 도4(다)를 참조하면서 상세히 설명한다.
상기 수신된 파일럿 신호를 이동국의 고주파 동기부(401)에서 반송파를 제거하고 저역 통과 필터링(LPF)을 시키면, I 채널의 경우, 파일럿 왈쉬 부호(WP)와 I 채널 pn 부호(PI) 그리고 수신 반송파와 국부 발진기 사이의 위상차(9)가 반영된 코싸인값(cosθ)을 곱한 것과, 파일럿 왈쉬 부호(WP)와 Q 채널 pn 부호(PQ) 그리고 수신 반송파와 국부 발진기 사이의 위상차(θ)가 반영된 싸인값(sinθ)을 곱한 것을 더해준 형태(ll)이다.
이를 수식으로 나타내면,
ST(t)=dIWP·PI·cosWet -dIWP·Pa·sinWet
I1 = LPF1[ST(t) · 2cos(Wet+θ)]
= LPF[2{dIWP·PI·cosWet -dIWP·Pa·sinWet} · cos(Wet+θ)]
= 2LPF[dIWP·PIcos2Wet·cosθ -dIWP·PI·cosWet ·sinWet ·sinθ-daWP·PasinWet ·cosWet ·cosθ - daWP·Pa·sinWet ·sin2Wet ·sin]
= dIWP·PIcosθ -dIWP·Pa·sinθ‥‥‥ (2)
(여기서, LPF는 저역 통과 필터를 의미한다)
과 같이 된다.
Q 채널의 경우는 파일럿 왈쉬 부호(WP)와 Q 채널 pn 부호(Pa) 그리고 수신 반송파와 국부 발진기 사이의 위상차(θ)가 반영된 코사인값(cosθ)을 곱한 것에서, 파일럿 왈쉬 부호(WP)와 I 채널 Pn 부호(PI) 그리고 수신 반송파와 국부 발진기 사이의 위상차(θ)가 반영된 싸인값(sinθ)을 곱한 것을 빼준 형태(Q1)이다.
이를 수식으로 나타내면,
ST(t)=dIWP·PI·cosWet -dQWP·PQ·sinWet
QI1 = LPF1[ST(t) - 2sin(Wet+θ)]
= LPF[2{dIWP·PI·cosWet -dIWP·Pa·sinWet} - sin(Wet+θ)]
= 2LPF[-dIWP·PIcosWet·sinWet·cosθ -dIWP·PI·cos2Wet ·sinθ-dqWP·Pasin2Wet ·cosθ - dqWP·Pa·sinWet ·cosWet ·sinθ
= -daWP·Pqcosθ -dIWP·PIsinθ‥‥‥ (3)
(여기서, LPF는 저역 통과 필터를 의미한다)
과 같이 된다.
이와 같이, 고주파 동기부(401)에서의 처리 과정을 거친 후의 상기 Il.Q1 및 I2,Q2의 결과값은 각각 역학 산기(402, 403)에서 DS/CDMA 시스템의 송신부에서 사용된 확산 코드를 사용하여 역화산된다.
즉, 왈쉬 부호(WP)와 Pn 부호(PI, Pa) 등의 확산 코드의 상호 직교성을 이용하여 I 채널의 신호에 파일럿 왈쉬 부호(WP)와 I 채널 pn 부호(PI)를 곱한 것과, Q 채널의 신호에 파일럿 왈쉬 부호(WP)와 Q 채널 Pn 부호 (Pa)를 곱한 것을 더해준다. 그리고 이것을 한 심볼구간 동안 적분하면 위상차 성분(cosθ)만 남게 된다.
즉, 이를 수식으로 나타내면,
Al =(Il·PI+Ql·PQ)
=(dIWP· P2 Icosθ+ dQWP· Pa· PIsinθ+ dQWP· P2 Qcosθ- dIWP· PI· PQsinθ
=(dIWP· P2 I+ dQWP· P2 Q)cosθ
=MIcosθ ‥‥‥ (4)
로 된다.
또한, 1 채널의 신호에 파일럿 왈쉬 부호(WP)와 Q 채널 반전 Pn 부호(-PQ)를 곱한 것에서 Q 채널의 신호와 파일럿 왈쉬 부호(WP), 1 채널 Pn 부호(PI)를 곱한 것을 더해준다. 그러고 이것을 한 심볼구간 동안 적분하면 위상차 성분(sinθ)만 남게 된다.
즉, 이를 수식으로 나타내면,
A2 =(Il·PI+Ql·PI)
=(-dIWP· PI· PQcosθ- dQWP· P2 Qsinθ+ dQWP· PQ· PIcosθ- dIWP·P2 Isinθ
=(dIWP· P2 I+ dQWP· P2 Q)sinθ
=M2sinθ‥‥‥ (5)
으로 된다.
가용 정보의 위상을 추출하는 역확산기(403)에서의 동작은 무변조신호에 대한 역확산기(402)에서 행해지는 상기의 동작과 거의 유사하나 단지 Q 채널 pn 부호(PQ)를 위상 반전시킨 점만이 다를 뿐이다. 만약, I 채널로 가용 정보를 전송하는 경우에는 상기의 위상 추출부는 Q 채널 대신 I 채널 pn 부호의 위상을 반전시켜 수신 신호를 역확산시키게 되면 동일 결과를 얻을 수 있게 된다. Q 채널에 가용 정보가 송신된 경우, 상기 가용 정보의 위상을 추출하는 역확산기(403)의 동종작을 수식화하먼 다음과 같이 전개된다.
즉,
12 = dIWP·PIcosθ+dQWP·PQsinθ
Q = dQWP·PIcosθ-dQWP·PIsinθ
=(12·PI+ Q2-PQ)
=(-dIWP·PQ 2cosθ+ dQWP·PQPIsinθ+ dQWP· PQcosθ+ dIWP·PIPQsinθ
=(dIWP· P2 I- dQWP· P2 Q)cosθ
= MIcosθ ‥‥‥ (6)
이고,
12 = dIWP·PIcosθ+dQWP·PQsinθ
Q = dQWP·Pacosθ-diWP·PIsinθ
=(I2·PQ+ Q2·PI)
=(-dIWP·PIPQcosθ+ dQWP·P2 Qsinθ+ dQWP· PQPIcosθ- dIWP·P2 Isinθ
=(-dIWP· P2 I+ dQWP· P2 Q)sinθ
= M2sinθ ‥‥‥ (7)
으로 된다.
pn 부호의 동기 상태 추정은 I 채널과 Q 채널의 위상차가 코싸인 성분(cosθ)과 싸인 성분(sinθ)으로 이루어져 있으므로 삼각 함수의 성질(Cos2θ+sin2θ=1)을 이용한다. 즉, 각 채널 신호의 위상을 추출하기 위한 역확산기(402, 403)에 의한 출력값(Al, A2 및 Bl, B2)을 각각 제곱근 추정기(404, 405)를 사용하여 제곱하여 더하고, 더해진 두 값의 제곱근을 구한 후, 즉, 도4(다)에서 보는 바와 같이, 제곱기(431, 431')에서 제곱된 제곱값을 합산기(432)에서 함산한 다읍에 상기 합산된 값의 제곱근을 제곱근기(433)에서 구한 후, 이 제곱근값을 비교기(406)에서 비교하여 멀티플렉서(407)에 입력되어진 두 값 중 큰 값이 출력될 수 있도록 상기 멀티플렉서 (407)를 제어한다. 상기 제어에 의해 멀티플렉서(407)로부터 출력되는 값은 미리 정해진 값과 비교되고 상기 미리 정해진 값을 초과하는 경우에는 pn 부호의 동기가 맞춰진 상태로 판단한다.
이하, 무변조 신호와 가용 정보 신호의 판별 기능에 대해서 설명한다. 도4에서 판 수 있는 바와 같이, 무변 조 신호만을 전송했는지 또는 Q 채널상으로 전송된 가용 정보의 값은 비교기(406)에 의하여 판정할 수 있다.
즉, Cl=이라 하고, C2=이라 할 때, dI,와 dQ가 서로 같은 부호일 경우에는, 즉 전송된 가용정보와 무변조 신호에 사용되는 논리값이 서로 같을 경우에는, 식(4), (5). (6) 및 (7)에서 알 수 있는 바와 같이, Al과 A2의 각각의 절대값은 Bl과 B2의 각각의 절대값 보다 크게 되므로. Cl C2가 되고, dI,와 dQ가 서로 다른 부호일 경우에는, 즉 전송된 가용 정보가 무변조 신호에 사용되는 논리값과 서로 상이한 값일 경우에는. Al과 A2의 각각의 절대값은 Bl과 B2의 각각의 절대값 보다 작게 되므로, C1 〉 C2가 된다. 따라서, 비교기 (476)에 의한 판단 값을 이용해 무변조 신호로 이용되는 논리값은 이미 알고 있으므로 전송되어진 가용 정보의 값을 판독할 수 있게 된다.
이상의 설명은 파일럿 채널 중 Q 채널을 통해 가용 정보를 전송하고 복조하는 방법에 대해서 설명하였지만, 이와는 달리 I 채널상으로 가용 정보를 전송하는 경우에는, 상기한 도4(나)에 도시된 I 채널의 pn 부호만을 바꾼 구조로 하면 된다. 따라서, 1 채널상으로 가용 정보를 전송하는 경우에 대한 설명은 생략하기로 한다.
DS/CDMA 시스템의 파일럿 채널은 시스템 획득, 타이밍 및 변조를 위한 위상기준으로 사용하는 기준 채널으로서 기존의 시스템에서는 무변조 신호만을 전송하였으나, 본 발명에 따른 DS/CDMA 시스템서는 기존의 수신부에 또하나의 신호 위상 정보 추출부를 부가하여 파일럿 채널상으로 가용 정보를 전송할 수 있으므로 한정된 전파 자원의 이용 측면에서 매우 효율적이다.

Claims (9)

  1. 직접 확산 코드 분할 다중 접속(DS/CDMA, Direct Sequence/Code Division Multiple Access) 시스뎀의 파일럿 채널(pilot channel)의 입력단에 무변조 신호와 분리하여 가용 정보를 입력하는 단계 ;상기 가용 정보 신호를 확산 코드를 사용하여 확산하는 단계 ;및 상기 확산된 가용 정보 신호를 반송파에 의해 변조하는 단계 ;를 포함하여 이루어지는 직접 확산 코드 분할 다중 접속 시스템의 파일럿 채널을 이용한 정보 전송 방법.
  2. 수신된 신호의 반송파를 제거하고 동위상과 직교 위상 채널의 기저 대역 신호를 각각 여파하는 단계 ; 상기 여파된 신호에 상호 직교 신호 중 하나의 신호와 Pn 부호를 사용하여 역확산시키고, 이와 함께 동시에 한 채널에 대해서만 상기 Pn 부호와 역부호 관계에 있는 pn 부호를 사용하여 역확산시키는 단계 :상기 역확 산된 두 신호의 상관값을 각각 구하는 단계 ;상기 상관값의 크기를 비교하는 단계 ;및 상기 비교 판단값으로 부터 수신된 가용 정보를 판독하는 단계 ;를 포함하여 이루어지는 직접 확산 코드 분할 다중 접속 시스템의 파일럿 채널을 통해 전송된 정보를 복조하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 비교 단계는, 상기 비교값 중 큰 값을 기준값과 비교하는 단계 ; 및 상기 비교 결과를 이용해 Pn 부호 동기 여부를 판단하는 단계 ;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직접 확산 코드 환할 다중 접속 시스템의 파일럿 채널을 통해 전송된 정보를 복조하는 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서 상기 역부호 관계에 있는 pn 부호를 사용하는 채널은 직교 위상 채널인 것을 특징으로 하는 직접 화산 코드 분할 다중 접속 시스템의 파일럿 채널을 통해 전송된 정보를 복조하는 방법.
  5. 수신된 신호의 반송파를 제거하고 동위상과 직교 위상 채널의 기저 대역 신호를 각각 여파하는 고주파 동기 수단 ; 상기 여파된 신호를 상호 직교 신호중 하나의 신호와 Pn 부호를 사용하여 역확산시키는 동기 역 확산 수단 : 한 채널에 대해서만 상기 Pn 부호와 역부호 관계에 있는 pn 부호를 사용하여 역확산시키는 정보 역확산 수단 ;상기 역확산된 두 신호의 상관값을 각각 구하는 상관값 연산 수단 ;및 상기 상관값의 크기를 비교하여 이에 해당하는 논리값을 출력하는 비교 수단 ; 을 포함하여 구성되는 직접 확산 코드 분할 다중 접속 시스템의 파일럿 채널을 통해 전송된 정보를 복조하는 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 상관값 중 하나를 선택하여 출력하는 선택 수단 ;을 추가로 포함하되. 상기 비교 수단은 상기 선택 수단이 큰 값을 선택 · 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 직접 확산 코드 분할 다중 접속 시스템의 파일럿 채널을 통해 전송된 정보를 복조하는 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 철확호 관계에 있는 pn 부호를 사용하는 채널은 직교 위상채널인 것을 특징으로 하는 직접 확산 코드 분할 다중 접속 시스템의 파일럿 채널을 통해 전송된 정보를 복조하는 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 정보 역확산 수단은, 동위상 채널 신호에 동위상 채널 pn 부호를 곱한 것과 직교 위상 채널 신호에 반전된 직교 위상 채널 pn 부호를 곱한 것을 합산하는 제1합산 수단 ;동위상 채널 신호에 직교 위상 채널 pn 부호를 곱한 것과 직교 위상 채널 신호에 동위상 채널 pn 부호를 곱한 것을 합산하는 제 2합산 수단 ;상기 제1합산 수단 및 제2합산 수단에 의한 합산 결과를 각각 적분하는 제1 및 제2적분 수단 :을 포함하여 구성되고, 상기 상관값 연산 수단은, 상기 제1 및 제2적분 수단에 의한 적분값을 각각 제곱하는 제1 및 제2제곱 수단 :상기 제곱된 값을 합산하는 합산 수단 ; 및 상기 합산된 값의 제곱근값을 구하는 제곱근 연산 수단 ;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 직접 확산 코드 분할 다중 접속 시스템의 파일럿 채널을 통해 전송된 정보를 복조하는 장치.
  9. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 역확산 수단은, 역확산된 등위상 및 직교 위상 신호를 각각 적분하는 제1 및 제2적분 수단 ;을 더 포함하고, 상기 상관값 연산 수단은, 상기 제1 및 제2적분 수란에 의란 적분값을 각각 제곱하는 제1 및 제2제곱 수단 :상기 제곱된 값을 합산하는 합산 수단 ; 및 상기 합산된 값의 제곱근값 을 구하는 제곱근 연산 수단 ;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 직접 확산 코드 분할 다중 접속 시스템의 파일럿 채널을 통해 전송된 정보를 복조하는 장치.
    ※ 참고사항 : 최초출현 내용에 의하여 공개하는 것임.
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