KR100598310B1 - Ｕｔｍｓ 디지털 통신을 위한 코드의 발생 - Google Patents

Abstract

2^BM 성분을 지닌 다수의 수직적 OVSF 코드들 중의 하나에서 한 성분이 동적으로 발생된다. 로직 회로는 SF 성분을 지닌 SF=2^B 의 가능한 코드들로부터 코드를 할당하는 코드 번호로 표시되는 하나의 워드에서 역 순서로 이하 유효 비트와 동일한 이하 유효 B 비트를 지닌 매개적 워드를 제공하며, 미리 지정된 상태에서 이상 유효 BM-B 비트를 지닌다. AND 회로는 매개적 워드(NC") 그리고 BM 비트 곱 워드를 생산하는 코드 내의 상기 성분의 지정된 위치로 표시되는 워드 내에서 곱한다. 회로는 상기 코드 성분을 발생하기 위해 곱 워드의 비트로 익스클루시브-OR 연산을 작동한다. 이런 방식으로, 어떠한 코드도 저장되지 않는다.

Description

ＵＴＭＳ 디지털 통신을 위한 코드의 발생{Generation of codes particularly for UTMS digital communications}

본 발명은 예를 들어, 셀룰러 무선전화 시스템과 같이 다른 비율에서 동시적 전송 시스템의 이동 기지국 또는 기지국 내에서 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 디지털 통신을 위한 코딩 신호의 발생에 관한 것이다. 본 발명은 보다 상세히 시간 분할 이중 통신(TDD) 또는 주파수 분할 이중통신(FDD) 모드에서, 특히 업링크(uplink) 또는 다운링크(downlink)에 대한 기지국의 에미터 또는 리시버에서 보편적인 이동 무선통신 시스템(UMTS)을 수행하는 수직적 변수 스프레딩 팩터(OVSF)의 발생에 관한 것이다.

예를 들어, UMTS 이동 전화통신 표준을 수행하는 TDD 모드 프레임은 미리 지정된 구간의 타임 슬랏을 포함하고 각각은 동시적으로 다량의 데이터를 포함하며, 주로 각각 U 사용자에게 할당된다. 주어진 사용자에게 할당된 하나의 버스트(burst)를 위한 코드는 전송되는 각각의 복잡한 심볼과 관련된 SF 코드 성분들(칩들)의 일련을 구성하며, 그곳에서 U<= SF이다. 각 코드 성분들은 그것의 값이 +1 및 -1인 NRZ(non-return to zero)이다. 스프레딩 팩터라 불리는, 다수의 코드 성 분들로서 표현되는 각 코드의 길이는 4=2² 및 512=2⁹ 간에 놓여 있는 2의 승수와 동일하다. 상기 스프레딩 팩터는 기지국에서 변화하며, 특히 비트 비율의 함수로서 그리고 또한 사용자의 요청에 따른 변수이다. 예를 들어 주어진 비트 비율에서 코드는 주어진 비트 비율의 반(에 대한 코드의 길이의-반(half-length)과 동일하다.

상기 코드들은 일반적으로 아래와 같이 관련 코드들의 세트로 표시되는 도 1에 구조적으로 도시된 관련 OVSF 코드들의 트리 구조를 재생하는 반복적인 과정에 의해 발생된다.

상기 반복적인 과정은 다음의 방정식을 따른다.

이 때,

_SF,sf 는 코드 C_SF,sf의 성분의 것과 반대되는 값을 지닌 성분의 코드를 표시한다.

기지국의 무선 인터페이스의 에미터에서, 스프레딩 모듈레이터는 필터되고, 확대되며 그리고 주파수로 치환되기 이전에 스크램블러에 적용되는 가가 심볼의 실 수 및 허수 성분을 조정하고 사용자와 관련된 코드를 생성하는 QPSK 위상 모듈레이터를 남기면서 연속적인 복소수 심볼들을 처리한다. 각 사용자에 있어서, 코드는 그 사용자의 전화 시작에서 코드 메모리 내에 기록되고 그리고 그 전화동안 코드 수정 요청의 기능으로서 수정된다. 따라서 두 개의 메모리들이 제공된다. 사용자 확인 번호와 코드 번호간의 대응성 테이블과 코드 번호와 코드들 간의 대응성 테이블이다. 특히, 각각 512 코드 성분들을 지닌 29=512 코드 이상이 있고, 제 2 차적 메모리의 용량은

비트 이상, 예 43 K바이트 이상이어야 한다.

따라서 상기 코드는 그들이 사용되고 그들을 저장하기 위한 메모리 공간을 필요로 하기 이전에 발생되어야만 한다.

본 발명은 코드 번호 및 코드 간의 대응성을 설립하기 위한 , 예를 들어 코드를 기억할 필요 없이, 2차적 메모리를 이용하지 않으면서, 기지국에서 전화가 처리될 때 그리고 직접적으로 코드를 발생함으로써 이러한 결점들을 제거하는 것을 목적으로 한다.

따라서 SFM 코드 성분들을 포함하는 SFM=2BM 수직적 코드들을 발생하기 위한 본 발명의 장치에 따라, BM 은 정수가 되고 다음의 수단 덕에 코드 성분을 발생시킨다. 상기 장치는 코드에서 상기 코드 성분의 지정된 위치를 표현하는 워드를 수신하며, 상기 워드는 SF 성분을 지닌 SF= 2B 의 가능한 코드로부터 코드를 할당하는 코드 번호를 표현한다. 이 때 B 는 정수이며, B<=BM 이다. 상기 장치는 B 최하 위 비트가 상기 코드 번호에서 역 순서로 B 최하위 비트인 경우에 BM 비트 매개적 워드를 제공하기 위한 로직(logic) 수단을 포함하며 BM-B 이상의 유효 비트들은 모두 미리 지정된 상태 내에 있으며, 비트들을 각각 곱하기 위한 수단들은 매개적 워드 및 위치 워드에서 BM-비트 곱 워드를 생산하기 위해 동일한 등급(rank)과 코드 성분을 생성하기 위해 모든 곱 워드의 비트에 익스클루시브-OR 연산을 적용하기 위한 수단을 포함한다.

따라서 코드의 상기 성분들은 어떠한 코드 메모리도 지니지 않은 로직 수단에 의해 동적으로 발생된다. 보다 일반적으로, 상기 코드들은 장치 및 또 다른 이동 또는 고정된 기지국을 포함하는 고정 또는 이동 기지국 간에서 전화에 의해 획득되는 트래픽 채널과 관련된 고주파에서 영속적인 요청에 따라 본 발명의 장치에 의해 동적으로 생성된다.

본 발명의 상기 장치는 마이크로회로 디자인에 의해 상대적으로 작은 크기를 지니고 독립적 방법으로 동시에 다수의 수직적 코드를 발생하기 위해 동일한 기지국에서 한 번 이상 포함된다.

선호되는 일 실시예에 따라, 상기 로직 수단은 뒤집힌 워드로 코드 번호 워드의 비트의 순서를 뒤집기 위한 수단, BM-B 차이를 결정하기 위한 수단, 그리고 B 더 낮은 유효 비트로서 뒤집힌 워드의 B 이상 유효 비트를 지니고 BM-B 이상 유효 비트로서 미리 지정된 상태 내의 비트를 지닌 매개적 워드를 형성하기 위해 상기 뒤집힌 워드의 B 이상 유효 비트들로 최하위 비트로 BM-B 위치를 이동하기 위한 수단들을 포함한다.

특정한 일 실시예 따라, UMTS 표준 BM=9, B=0 그리고 B=1로 향하는 것은 금지된 값이며, 그 차이 결정 수단은 이동 수단으로 이동 변수 워드가 적용되도록 코드 성분의 숫자를 할당하도록 상기 번호를 표현하는 워드의 비트 상태를 전환하는 수단으로 구성된다.

도 1 은 공지된 반복적인 OVSF 수직적 코드 과정의 트리 다이어그램이다.

도 2 는 본 발명에 따른 OVSF 수직적 코드 발생의 블락 다이어그램이다.

본 발명에 따른 상기 코드 발생 장치는 기지국의 에미터의 스프레딩 모듈레이터 내에 포함되고 그리고 SFM 비트의 최대값을 포함하는 코드를 발생시키는 것을 목적으로 한다. UMTS 표준에서, 비트 SFM의 최대 번호는 512=29=2BM과 같다.

이하 설명에서, BM 비트를 포함하는 이진 워드 M 은 비트 M_BM-1, M_BM-2,....M2, M1, M0; M_BM-1 및 M_0이 최상위 유효 비트이고 그리고 상기 워드 M의 최하의 유효 비트에 의해 지정된다. 이후에 지정된 상기 로직 함수들은 실시예에 의한 포지티브 로직에서 구현된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 코드 발생 장치(1)는 이진 코드 성분 EC를 생성하기에 충분한 정수 PC, B 그리고 NC를 표현하는 3개의 이진 워드를 포함하는 3개의 데이터 입력 포트를 포함하고 마지막으로, NRZ(non-return to zero) 코드로 전환한다.

제 1 워드는 주어진 코드에서 코드 성분 EC의 지정된 위치 PC 로 표현되고 그리고 모듈레이터 내의 타임베이스에 의해 제공된다. 하나의 코드 성분의 위치는 상기 코드의 0 과 길이 SF-1간에 포함되고, 그리고 보다 일반적으로, 0에서 S_FM-1 = 2⁹ -1 =511 사이에서 변할 수 있으며, 상기 워드 PC 는 BM=9 비트 PC_BM-1에서 PC_0을 포함한다.

제 2 그리고 제 3 워드들은 주어진 사용자의 확인 번호에 따라 모듈레이터 내에서 위에서 인용된 제 1 메모리와 동일한 대응하는 테이블에 의해 제공된다. 상기 제 2 워드는 SF 성분들 및 0에서 SF-1 인 SF=2B 의 가능한 코드들로부터 코드를 할당하는 주어진 코드의 번호 NC로 표현된다. SF는 기껏해야 SFM과 같기 때문에, 워드 NC의 비트 NC_BM-1에서 NC₀까지의 숫자는 또한 BM=9 비트를 포함하고, 상기 번호는 2^BM=512 값을 발생시킨다. 제 3 워드는 주어진 코드의 스프레딩 팩터로 표현되고, 이는 주어진 코드에서 성분의 숫자와 같으며, 그곳에서 SF=2B 및 정수 B 는 B<=BM 이다.

사실상, 상기 제 3 워드에서 비트의 숫자는 BM 스프레딩 팩터 SF를 할당하기 위해 필요한 비트의 최대 숫자와 같고, 예를 들어, 연속적으로 번호 지어지는 상기 BM 스프레딩 요소들은 각각 연속적인 2의 지승에서 2에서 2BM 까지 변화하는 코드의 길이와 같다. 상기 제 3 워드의 비트의 숫자들은 또한 log2(2*BM-1)의 정수 부분과 같다. 다음의 대응 테이블 1 의 두 칼럼들은 상기 제 3 워드 그리고 BM=9에서 스프레딩 요소의 정수 비트(log217)=4 B3,B2,B1 그리고 B0을 대응시킨다.

발생되는 상기 코드 성분 EC 는 다음의 로직 방정식으로부터 유도되는 것을 볼 수 있다.

EC= XOR(AND(SHR(REV(NC, BM), BM-SF), PC)).

REV, SHR, AND그리고 XOR은 도 2에 도시된 코드 발생 장치(1)에 포함된 로직 회로 2,3,4 및 5에 의해 각각 영향을 받는 로직 연산자들을 할당한다.

회로 2 는 상기 코드 번호 NC로 표현되는 워드의 비트 NC₀에서 NC_BM-1 비트 순서를 뒤집기 위한 REV 함수를 구현한다. 상기 회로 2는 뒤집힌 워드 NC' 의 비트가 NC'_BM-1에서 NC'_0을 제공하며 이는 각각 BM=9 인 경우에 상세히 표시되는 것과 같은 비트 NC₀에서 NC_BM-1 의 비트와 동일하다.

상기 회로 3은 오른쪽으로 이동하기 위한 프로그램형 오른 방향 이동 레지스터이다. 예를 들어. 더 낮은 유효 비트로, 상기 뒤집힌 워드 NC' 의 이상의 유효 비트로 이동이다. 상기 회로 3은 상기 이동이 차이 결정 회로(31)에 의해 생성되는 차이 BM-B와 동일한 SHR(Shift Right) 기능을 수행한다. 회로(31)는 도 1에 도시된 트리 구조의 BM 단계로부터 인 경우와 같이 BM 스프레딩 요소로부터 스프레딩 팩터의 번호 B, 스프레딩 팩터 SF와 동일한 2의 지승의 지수 B를 표현하는 4=log2(2BM-1)의 정수부분을 지닌 B3,B2,B1,B0 워드에 적용된다. 스프레딩 팩터의 1에서 BM까지의 번호 B 는 스프레딩 팩터 SF의 증가하는 순서에서 정렬된다.

회로(31)는 이동 변수 D로서 회로(3)에 적용되도록, 위의 테이블(1)의 3번째 그리고 4번째 칼럼에 표시된 것과 같이 4비트 D3, D2, D1, D0 상의 이동 변수 워드를 제공하기 위해 차이 BM-B 를 계산한다. 상기 회로(3)는 매개적 워드 NC" 를 B 이하 유효 비트들이 뒤집힌 워드 NC'의 B 이상 유효 비트들이고 코드 번호 NC로 표현되는 워드 내의 역 순서에서 B 이하 유효 비트이며, BM-B 이상 유효 비트들이 다음의 테이블 BM=9 인 경우를 따라, 미리 지정된 이진 상태"0"에서 비트들인 BM 비트들 NC"_BM-1에서 NC"₀ 를 제공한다.

실제적으로, UTMS 표준은 도 1의 트리 구조에서 두 개의 코드를 지닌 제 1 단계의 이용과 같이, SF<=2 그리고 B=0 그리고 B=1 값의 이용을 금한다. 상기 스프레딩 팩터 SF 는 단지 BM-1=8 의 가능한 값 2²=4에서 2⁹=2^BM 만을 갖는다. 상기 스프레딩 팩터의 번호 B-2는 그 후 0에서 BM-2까지 변화하고 스프레딩 팩터 SF의 번호를 표현하는 워드는 단지 3=log₂(2.8-1) 비트의 정수부만을 포함한다. 상기 스프레딩 팩터 번호 워드는, 따라서 4비트 대신에 3개의 비트 B2, B1, B0 와 함께 상기 회로(31)의 입력 포트에 적용된다. D=BM-B 차이를 직접적으로 확립하는 대신에, 이전과 같이, 상기 회로(31)는 "1"의 보수를 결정함으로써 이 차이와 같은 함수를 수행하는 것이 바람직하다. 예를 들어 3번째 칼럼이 상기 이동 회로(3)의 출력에서 대응하는 매개적 워드 NC"을 표시하는 다음의 테이블의 첫 번째 두 개의 칼럼에서 3비트의 들어오는 워드의 각 비트 단계를 전환함으로써 이다.

회로(4)는 매개적 워드 NC" 과 발생되는 코드 성분의 위치 PC로 표현되는 워드에서 웨이트(weight) 0에서 BM-1의 BM 비트들에서 웨이트 0부터 BM-1의 각각의 두 개의 BM 비트들에 의해 결합되며, 두 개의 입력을 지닌 BM 각각의 AND 게이트를 이용한다. 상기 BM-B 제 1 연산 AND는 미리 지정된 상태 "0"에서 매개적 곱 PC'_BM-1에서 PC'_BM-B 이상 유효 비트 를 산출한다. 그리고 나머지 B 연산 AND는 매개적 곱 PC'_BM-B-1 =(NC"_BM-B-1 * PC_BM-B-1)에서 PC'₀=(NC" ₀ * PC₀) 이하 유효 비트를 산출한다.

회로(5)는 생성된 이진 내의 코드 성분 EC와 동일한 매개적 곱의 패러디 비 트 BP를 결정한다. 상기 패러디 비트 BP 는 매개적 곱 워드 PC'_BM-1에서 PC'0에서 "1" 비트의 숫자가 홀수 일 때 상태가 "1" 그리고 앞에서 언급한 "1" 비트의 숫자가 짝수일 때 상태 "0"이다. 상기 회로(5)는 매개적 결과 워드의 3비트로 익스클루시브-OR 연산을 적용하기 위해 BM 입력을 지닌 익스클루시브-OR 게이트를 포함한다.

즉, 다음과 같이 볼 수 있다.

마지막으로, 상기 코드 발생 장치(1)는 상기 설명의 전제에서 언급된 스크램블러의 스프레딩 데이터 입력에 적용되도록 발생된 코드 성분 EC "1" 또는 "-1"로 패러디 비트의 이진 상태 "0" 또는 "1"을 전환하기 위한 NRZ 코드 컨버터(6)로 이진수를 포함한다.

실질적으로, 상기 코드 발생 장치(1)는 ASIC 로직 회로 또는 프로그램형 로직 회로의 형태에서 디자인된다. 그것은 OVSF 직교 코드를 동시에 발생하기 위해 UMTS 셀룰러 무선전화 네트워크의 고정된 또는 이동 기지국에서 평행하게 설치되도록 다수의 장치(1)를 위해 매우 작은 크기의 회로로 구성된다.

Claims (6)

1. SFM 코드 성분을 각각 포함하는 SFM=2^BM 수직적 코드를 발생하는 장치로서, 이 때 BM 은 정수이며,

   코드 성분(EC)을 발생하기 위해, 상기 장치는

   하나의 코드 내에 상기 코드 성분의 지정된 위치(PC)를 표현하는 하나의 워드를 수신하고, 이 때 상기 코드를 표현하는 워드는 SF 성분과 상기 코드의 성분의 번호 SF에 할당되는 번호로 표현되는 하나의 워드와 함께 SF=2B 의 가능한 코드로부터 코드를 지정하며, B는 정수이고 B<=BM 이며, 그리고

   상기 장치는 B 이하 유효 비트들이 코드 번호 워드(NC)에서 역 순서로 B 이하 비트들이고 BM-B 이상 유효 비트들이 모두 미리 지정된 상태에 있는 BM-비트 매개적 워드(NC")를 제공하기 위한 로직 수단(2,3),

   BM-비트 곱 워드(PC')을 생산하기 위한 위치 워드(PC)와 매개적 워드(NC") 내에서 동일한 등급을 지닌 비트를 각각 곱하기 위한 수단(4), 그리고

   상기 코드 성분(EC)을 생성하기 위해 상기 곱 워드의 모든 비트로 익스클루시브-OR 연산을 적용하기 위한 수단(5)을

   포함하는 것을 특징으로 하는 SFM 코드 성분을 각각 포함하는 SFM=2^BM 수직적 코드를 발생하는 상기 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 이 때 상기 로직 수단은

   뒤집힌 워드(NC')으로 코드 번호 워드(NC)의 비트들을 순서를 뒤집기 위한 수단(2),

   BM-B 차이를 결정하기 위한 수단(31), 그리고,

   B 이하 유효 비트로서 뒤집힌 워드의 B 이상 유효 비트와 함께 그리고 BM-B 이상 유효 비트로서 미리 지정된 상태 내의 비트와 함께 매개적 워드(NC")을 형성하기 위해 상기 뒤집힌 워드의 B 이상 유효 비트를 상기 이하 유효 비트로 BM-B 위치에 의해 이동하기 위한 수단(3)

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 SFM 코드 성분을 각각 포함하는 SFM=2^BM 수직적 코드를 발생하는 상기 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 이 때 BM=9, B=0 그리고 B=1 은 금지된 값이며, 상기 차이 결정 수단은 상기 이동 수단으로 적용되는 하나의 이동 변수 워드(D)로 코드 성분의 번호로 할당된 번호를 표현하는 워드의 비트 상태를 전환하기 위한 수단(31)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 SFM 코드 성분을 각각 포함하는 SFM=2^BM 수직적 코드를 발생하는 상기 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 익스클루시브-OR 연산 작동 수단(5)의 출력에서 이진-NRZ(non-return to zero) 컨버터(6)를 포함하 는 것을 특징으로 하는 SFM 코드 성분을 각각 포함하는 SFM=2^BM 수직적 코드를 발생하는 상기 장치.
5. 코드 분할 다중 액세스 디지털 통신을 위한 기지국은 SFM 코드 성분을 각각 포함하는 SFM=2^BM 수직적 코드들을 발생하기 위한 코드 발생 장치를 포함하고, 이 때 BM 은 정수이며, 이 때,

   상기 코드 발생 장치는, 하나의 코드 성분을 발생하기 위해, 하나의 코드 내의 상기 코드 성분의 지정된 위치를 표현하는 위치 워드, SF 성분 그리고 상기 코드의 SF 성분 번호에 할당된 번호로 표현되는 워드로 SF=2B 의 가능한 코드들로부터 상기 코드를 지정하는 하나의 코드 번호로 표현되는 코드 번호 워드를 수신하고, 그리고,

   상기 코드 발생 장치는 B 이하 유효 비트들이 상기 코드 번호 워드에서 역 순서로 B 이하 유효 비트이고 BM-B 이상 유효 비트들이 모두 미리 지정된 상태인 BM-비트 매개적 워드를 제공하기 위한 로직 수단,

   BM-비트 곱 워드를 산출하기 위해 상기 매개적 워드와 상기 위치 워드 내에서 동일한 등급을 지닌 상기 비트를 각각 곱하기 위한 수단, 그리고

   상기 코드 성분을 발생하기 위해 상기 곱 워드의 모든 비트에 익스클루시브-OR 연산을 적용하기 위한 수단

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 코드 분할 다중 액세스 디지털 통신을 위한 기지국.
6. 코드 분할 다중 액세스 디지털 통신을 위한 이동 기지국은 SFM 코드 성분을 각각 포함하는 SFM=2^BM 수직적 코드들을 발생하기 위한 코드 발생 장치를 포함하고, 이 때 BM 은 정수이며, 이 때,

   상기 코드 발생 장치는, 하나의 코드 성분을 발생하기 위해, 하나의 코드 내의 상기 코드 성분의 지정된 위치를 표현하는 위치 워드, SF 성분 그리고 상기 코드의 SF 성분 번호에 할당된 번호로 표현되는 워드로 SF=2B 의 가능한 코드들로부터 상기 코드를 지정하는 하나의 코드 번호로 표현되는 코드 번호 워드를 수신하고, 그리고,

   상기 코드 발생 장치는 B 이하 유효 비트들이 상기 코드 번호 워드에서 역 순서로 B 이하 유효 비트이고 BM-B 이상 유효 비트들이 모두 미리 지정된 상태인 BM-비트 매개적 워드를 제공하기 위한 로직 수단,

   BM-비트 곱 워드를 산출하기 위해 상기 매개적 워드와 상기 위치 워드 내에서 동일한 등급을 지닌 상기 비트를 각각 곱하기 위한 수단, 그리고

   상기 코드 성분을 발생하기 위해 상기 곱 워드의 모든 비트에 익스클루시브-OR 연산을 적용하기 위한 수단

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 코드 분할 다중 액세스 디지털 통신을 위한 이동 기지국.

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