KR100827140B1

KR100827140B1 - 이동 통신 단말기에서 송/수신 기준 타이밍 생성 장치 및방법

Info

Publication number: KR100827140B1
Application number: KR1020020024546A
Authority: KR
Inventors: 한성철; 김주광; 임채만
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-05-03
Filing date: 2002-05-03
Publication date: 2008-05-02
Anticipated expiration: 2022-05-03
Also published as: US7295539B2; KR20030086163A; US20040047333A1

Abstract

본 발명은 적어도 2개의 기지국들 각각이 기지국 기준 타이밍을 제공하는 제1채널 신호와 상기 제1채널 신호와 상이한 제2채널 신호를 송신하고, 이동국이 상기 제1채널 신호를 복조하는 다수개의 핑거들을 구비하는 시스템에서, 상기 기지국들중 상기 이동국과 통화 링크를 형성하고 있는 기준 기지국의 시스템 프레임 번호를 입력받고, 상기 기준 기지국의 제1채널 신호를 복조한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍들 중 상기 제1채널 신호를 최선으로 복조한 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 선택하며, 상기 기준 기지국의 시스템 프레임 번호와 상기 기준 핑거의 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 가지고 시스템 프레임 번호 기준 타이밍을 생성한다. 또한, 상기 기준 기지국의 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍에 미리 설정한 타이밍 오프셋을 주어 상기 제2채널 신호를 복조하기 위한 제2채널 프레임 바운더리 타이밍을 생성하며, 상기 기준 기지국의 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍과, 상기 제2채널 프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 상기 제2채널 프레임 바운더리 타이밍과 미리 설정한 오프셋을 가지는 타이밍으로 역방향 채널 프레임 바운더리 타이밍을 생성한다.

수신 기준 타이밍, 송신 기준 타이밍, 기지국 기준 타이밍

Description

이동 통신 단말기에서 송/수신 기준 타이밍 생성 장치 및 방법{APPARATUS FOR GENERATING RECEPTION/TRANSMISSION REFERENCE TIMING IN MOBILE COMMUNICATION TERMINAL AND METHOD THEREOF}

도 1은 일반적인 동기식 부호 분할 다중 접속 방식을 사용하는 기지국의 채널 신호 송신 장치 내부 구조를 도시한 도면

도 2는 일반적인 동기식 부호 분할 다중 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 기지국들간 타이밍 관계를 개략적으로 도시한 도면

도 3a-도 3b는 일반적인 동기식 부호 분할 다중 접속 방식을 사용하는 이동국의 EPOCH 과정을 위한 슬루 동작을 개략적으로 도시한 도면

도 4는 일반적인 동기식 부호 분할 다중 접속 방식을 사용하는 이동국 탐색기의 핑거들 및 컴바이너 PN 코드 타이밍간 관계를 개략적으로 도시한 도면

도 5는 일반적인 동기식 부호 분할 다중 접속 방식을 사용하는 이동국 기준 타이밍 생성기 내부 구조를 도시한 도면

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비동기식 부호 분할 다중 접속 방식을 사용하는 이동국에서 기준 타이밍을 생성하는 장치의 내부 구조를 도시한 도면

도 7a-도 7c는 도 6의 수신 기준 타이밍 생성기(637)의 트래킹 단위에 따른 수신 기준 타이밍 트래킹을 개략적으로 도시한 도면

도 8은 임의의 이동국이 소프트 핸드오버를 수행할 때 타이밍 관계를 개략적으로 도시한 도면

본 발명은 이동 통신 단말 시스템에 관한 것으로서, 특히 비동기식 부호 분할 다중 접속 방식을 사용하는 이동 통신 단말기에서 송수신 기준 타이밍을 생성하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 이동 통신 시스템(mobile communication system)이 급속하게 발전해 나감에 따라 이동 통신 시스템을 사용하는 사용자들의 다양한 서비스 요구가 급증하고 있으며, 그 서비스 요구에 상응하게 송수신되는 데이터량 역시 급속하게 증가하게 되었다. 이렇게 데이터량이 급속하게 증가함에 따라 보다 다량의 데이터들을 고속으로 전송하기 위한 3세대(3G: 3 Generation) 이동 통신 시스템이 개발되었다. 상기 3세대 이동 통신 시스템은 크게 비동기(asynchronous) 방식인 광대역 부호 분할 다중 접속(W-CDMA: Wideband-Code Division Multiple Access, 이하 "W-CDMA"라 칭하기로 한다) 방식과, 동기(synchronous) 방식인 코드 분할 다중 접속-2000(CDMA-2000: Code Division Multiple Access-2000, 이하 "CDMA-2000"이라 칭하기로 한다) 방식이 있으며, 상기 W-CDMA 방식은 유럽 표준 규격으로 채택되어 개발되고 있으며, 상기 CDMA-2000 방식은 미국 표준 규격 방식으로 채택되어 개발되고 있다. 상기 CDMA-2000 방식의 경우 기지국(Base Station)들마다 전세계 위치 시스템(GPS: Global Positioning System, 이하 "GPS"라 칭하기로 한다) 위성으로부터 기준 타이밍(reference timing)을 제공받고, 상기 제공받은 기준 타이밍을 가지고 전체적인 시스템 동기를 획득하고 있다. 이와는 달리 상기 W-CDMA 방식의 경우 기지국(Node B)들마다 상기 GPS 위성에서 제공하는 기준 타이밍을 사용하지 않고 독립적인 타이밍을 운용함으로써 상기 CDMA-2000 방식에 비해 타이밍 관리가 난이하다.

그러면 여기서 상기 CDMA-2000 방식의 기지국 채널 신호 송신 과정을 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 1은 일반적인 CDMA-2000 방식을 사용하는 기지국의 채널 신호 송신 장치 내부 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 먼저 임의의 이동국(MS: Mobile Station) "m"을 타겟(target)으로 하는 정보 비트(information bit)들(110)이 발생하면, 상기 정보 비트들(110)은 CRC(Cyclic Redundancy Check) & 테일 비트(tail bit) 첨가기(111)로 입력된다. 상기 CRC & 테일 비트 첨가기(111)는 상기 입력된 정보 비트들(110)에 상기 입력된 정보 비트들(110)에 상응하는 CRC 및 테일 비트들을 첨가한 후 인코더(encoder)(113)로 출력한다. 상기 인코더(113)는 상기 CRC & 테일 비트 첨가기(111)에서 출력한 신호를 상기 기지국에 미리 설정되어 있는 코딩 레이트(coding rate), 일 예로 1/3 코딩 레이트로 인코딩(encoding)한 후 반복기(repeater)(115)로 출력한다. 여기서, 상기 인코더(113)는 상기 CRC & 테일 비트 첨가기(111)에서 출력한 신호를 상기 기지국에 미리 설정되어 있는 인코딩 방식, 일 예로 컨벌루셔널(convolutional) 인코딩 방식 혹은 터보(turbo) 인코딩 방식과 같은 인코딩 방식으로 인코딩한다.

상기 반복기(115)는 상기 인코더(113)에서 출력한 신호를 입력하여 실제 전송할 물리 채널(physical channel), 일 예로 전용 물리 채널(DPCH: Dedicated Physical CHannel) 혹은 기본 채널(FCH: Fundamental CHannel) 혹은 동기 채널(SCH: Synchronous CHannel)과 같은 물리 채널에 상응하는 비트수로 생성하기 위해 심볼 반복(symbol repetition)한 후 천공기(119)로 출력한다. 상기 천공기(119)는 상기 반복기(115)에서 출력한 신호를 상기 물리 채널에 상응하는 비트수로 생성하기 위해 심볼 천공(puncturing)한 후 인터리버(interleaver)(119)로 출력한다. 상기 인터리버(119)는 상기 천공기(117)에서 출력한 신호를 입력하여 버스트 에러(burst error) 방지를 위해 블록 인터리빙(block interleaving)한 후 시퀀스 반복기(sequence repeater)(121)로 출력한다. 상기 시퀀스 반복기(121)는 상기 인터리버(119)에서 출력한 신호를 입력하여 시퀀스 반복하여 상기 실제 물리 채널을 통해 전송하도록 한다. 여기서, 상기 물리 채널들중 상기 전용 물리 채널, 기본 채널, 동기 채널과 같은 물리 채널들을 통해 전송되는 신호를 "W"라 칭하기로 하며, 상기 물리 채널들중 상기 물리 채널들중 상기 전용 물리 채널, 기본 채널, 동기 채널이 아닌 다른 채널들을 통해 전송되는 신호를 "Y"라 칭하기로 한다.

상기 시퀀스 반복기(121)에서 출력된 W, 즉 전용 물리 채널, 기본 채널, 동기 채널과 같은 물리 채널들을 통해 전송되는 신호 W는 곱셈기(123)로 입력된다. 그리고, 상기 이동국, 즉 가입자 m(user m)에 대한 롱코드 마스크(long code mask)가 롱코드 생성기(long code generator)(125)로 입력된다. 그러면 상기 롱코드 생성기(125)는 상기 입력되는 롱코드 마스크에 상응하게 상기 이동국 m에 대한 롱코드를 생성하여 데시메이터(decimator)(127)로 출력한다. 상기 데시메이터(127)는 상기 롱코드 생성기(125)에서 출력한 롱코드를 데시메이션(decimation)하여 상기 곱셈기(123) 및 전력 제어 비트(PCB: Power Control Bit) 위치 추출기(137)로 출력한다. 상기 전력 제어 비트 위치 추출기(137)는 상기 데시메이터(127)에서 출력한 신호를 가지고 전력 제어 비트를 전송하여야 할 타이밍, 즉 전력 제어 비트 위치를 추출한 후 전력 제어 심벌 천공기(133)로 출력한다.

한편, 상기 곱셈기(123)는 상기 신호 W와 상기 데시메이터(127)에서 출력한 신호를 곱한 후 신호 매핑기(129)로 출력한다. 상기 신호 매핑기(129)는 상기 곱셈기(127)에서 출력한 신호를 입력하여 0을 +1로, 1을 -1로 신호 매핑(signal point mapping)한 후 채널 이득 제어기(131)로 출력한다. 여기서, 상기 신호 매핑기(129)는 일 예로 이진 위상 쉬프트 키잉(BPSK: Binary Phase Shift Keying) 방식을 사용하는 경우를 가정하였으며, 따라서 디지털 데이터(digital data) "0"은 “1”로, “1”은 “-1”로 매핑된다. 상기 채널 이득 제어기(131)는 상기 신호 매핑기(129)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 채널 이득(channel gain)을 곱해 전력 증폭한 후 상기 전력 제어 심벌 천공기(133)로 출력한다. 또한, 상기 소정 비트의, 일 예로 20ms일 경우 16비트 혹은 5ms일 경우 4비트의 전력 제어 비트는 순방향 전력 제어 서브 채널 이득 제어기(135)로 입력된다. 상기 순방향 전력 제어 서브 채널 이득 제어기(135)는 상기 입력된 전력 제어 비트를 순방향 전력 제어 서브 채널 이득(forward power control subchannel gain)과 곱한 후 상기 전력 제어 심벌 천공기(133)로 출력한다. 상기 전력 제어 심벌 천공기(133)는 상기 채널 이득 제어기(131)와, 순방향 전력 제어 서브 채널 이득 제어기(135) 및 전력 제어 비트 위치 추출기(137)에서 출력한 신호를 입력하고, 상기 전력 제어 비트 위치 추출기(137)에서 출력한 전력 제어 비트 위치에서 상기 채널 이득 제어기(131)에서 출력한 신호에 상기 순방향 전력 제어 서브 채널 이득 제어기(135)에서 출력한 전력 제어 심벌(TPC: Transmission Power Control)을 삽입하여 출력한다. 이렇게 상기 전력 제어 심벌 천공기(133)에서 출력한 전력 제어 심벌이 포함되어 있는 물리 채널 신호를 "X"라 정의하기로 한다.

한편, 상기 설명에서 상기 물리 채널들중 상기 전용 물리 채널, 기본 채널, 동기 채널과 같은 물리 채널들을 제외한 물리 채널들로 전송되는 신호 Y는 채널 이득 제어기(139)로 입력된다. 상기 채널 이득 제어기(139)는 상기 입력되는 신호 Y를 미리 설정되어 있는 채널 이득과 곱한 후 역다중화기(DEMUX)(141)로 출력한다. 상기 역다중화기(141)는 상기 채널 이득 제어기(139)에서 출력한 신호를 입력하여 그 시간순으로 역다중화하여 곱셈기(143) 및 곱셈기(145)로 출력한다. 여기서, 상기 역다중화기(141)는 상기 채널 이득 제어기(139)에서 출력한 신호가 일예로 S1과 S2의 연속된 심볼(symbol)로 구성되었을 경우 상기 심볼 S1을 상기 곱셈기(143)로 출력하고, 상기 심볼 S2를 곱셈기(145)로 출력하는 것이다. 또한, 준직교 함수(QOF: Quasi Orthogonal Function) 신호는 곱셈기(147)로 입력되고, 상기 곱셈기(147)는 월시 함수(Walsh Function) 신호와 상기 준직교 함수 신호를 곱셈하여 상기 곱셈기(143) 및 곱셈기(145)로 출력한다. 여기서, 상기 월시 함수 신호는 일 예로 월시 코드(Walsh code)이다. 그러면 상기 곱셈기(143) 및 곱셈기(145) 각각은 상기 역다중화기(141)에서 출력한 신호와 상기 곱셈기(147)에서 출력한 신호를 곱한 후 회전기(rotate by 90 degrees when enabled)(149)로 출력한다. 상기 회전기(149)는 상기 곱셈기(143) 및 곱셈기(145)에서 출력한 신호를 각각 입력하여 상기 준직교 함수 신호를 소정 제어에 따라 이네이블될 때마다 90도 회전시킨 후 복소 곱셈기(complex multiply)(151)로 출력한다. 상기 복소 곱셈기(151)는 상기 회전기(149)에서 출력한 신들을 입력하여 각각 I(In-phase) 채널 의사 잡음(PN: Psuedorandom Noise, 이하 “PN"이라 칭하기로 한다) 코드(PNI)와 Q(Quadrature-phase) 채널 PN 코드(PNQ)를 곱한 후 각각 펄스 생성 필터(pulse shaping filter)(153) 및 펄스 생성 필터(155)로 출력한다. 그러면 상기 펄스 생성 필터(153)는 상기 복소 곱셈기(151)에서 출력한 신호를 필터링한 후 곱셈기(157)로 출력한다. 상기 곱셈기(157)는 상기 펄스 생성 필터(153)에서 출력한 신호를 반송파(carrier) cos(2πwct)와 곱한 후 가산기(159)로 출력한다. 한편, 상기 펄스 생성 필터(155)는 상기 복소 곱셈기(151)에서 출력한 신호를 입력하여 필터링한 후 곱셈기(161)로 출력한다. 상기 곱셈기(161)는 상기 펄스 생성 필터(155)에서 출력한 신호와 반송파 sin(2πwct)와 곱한후 상기 가산기(159)로 출력한다. 상기 가산기(159)는 상기 곱셈기(157) 및 곱셈기(161)에서 출력한 신호를 가산하여 해당 채널 신호 s(t)로 생성한다. 한편, 상기 도 1에서 상기 역다중화기(141)로 연결되는 점선 처리된 X 신호 역시 상기 채널 이득 제어기(139)에서 출력한 신호와 동일한 과정으로 해당 채널 신호로 생성된다.

상기 도 1에서 설명한 바와 같이 CDMA-2000 방식을 사용하는 기지국의 채널 송신 장치는 실제 채널을 통해 전송되는 채널 신호가 펄스 신호로 생성되기 전에 walsh 코드와 PN 코드가 곱해지고, 이렇게 walsh 코드와 PN 코드가 곱해진 신호가 펄스로 생성된 후 실제 반송파(carrier)를 가지고 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 대역 변조되어 전송된다. 그러므로 상기 기지국 채널 송신 장치에서 송신한 채널 신호를 수신하는 이동국 역시 상기 월시 코드와 PN 코드를 상기 기지국과 동일한 타이밍에서 생성하고, 상기 생성한 월시 코드와 PN 코드를 가지고 채널 신호를 수신해야 정확한 복조가 가능하다. 이렇게 이동국에서 기지국과 동일한 타이밍에서 월시 코드와 PN 코드를 생성하는 것은 상기 기지국에서 송신한 채널 신호 복조를 위해서 중요하므로, 상기 기지국은 상기 월시 코드와 PN 코드들의 정확한 코드 타이밍을 상기 이동국이 검출할 수 있도록 파일럿 채널(pilot channel)을 통해 상기 월시 코드가 곱해지지 않은 PN 코드만을 전송한다.

그러면 다음으로 도 2를 참조하여 상기 CDMA-2000 방식을 사용하는 통신 시스템에서 기지국들간 타이밍 관계를 설명하기로 한다.

상기 도 2는 일반적인 CDMA-2000 방식을 사용하는 통신 시스템에서 기지국들간 타이밍 관계를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 2에는 파일럿 오프셋(pilot offset)이 0인 제1기지국의 송신신호(zero offset base tx sync channel)(211)와 상기 파일럿 오프셋이 64칩(64chips)의 배수(

)인 제2기지국의 송신 신호(251)가 도시되어 있다. 상기 도 2에 도시한 바와 같이 동기 방식인 상기 CDMA-2000 방식을 사용하는 통신 시스템은 시스템을 구성하는 다수의 기지국들 각각이 고정된 시간 오프셋, 일 예로 상기에서 설명한 바와 같이 64칩의 배수(

)인 시간 오프셋을 가지는 PN 코드를 사용하며, 그래서 상기 CDMA-2000 방식의 통신 서비스를 받는 이동국은 상기 다수의 기지국들 중 어느 한 기지국의 PN 코드 타이밍을 획득하면 나머지 다른 인접(neighbor) 기지국들의 PN 코드 타이밍을 획득하는 것이 가능하다. 또한 상기 PN 코드는 소정 주기, 일 예로 32768 칩(=26.6ms)의 주기를 가진다. 상기 도 2에 도시한 바와 같이 일 예로 상기 파일럿 오프셋이 0인 제1기지국의 PN 코드 타이밍을 이동국이 검출하게 되면, 상기 제2기지국의 PN 코드 타이밍은 상기 제1기지국의 PN 코드 타이밍과 64칩의 배수의 오프셋을 가지게 된다.

그런데 일반적으로 이동국이 파워온(power-on)됨에 따라 상기 이동국 자신의 탐색기(searcher)내 PN 코드 생성기를 동작 시작시키는 시점에서의 타이밍은 상기 이동국이 속한 기지국의 기준 타이밍, 즉 PN 코드 타이밍에서 임의의 시간만큼 차이가 난다. 상기 이동국은 상기 기지국의 PN 코드 타이밍에 이동국 자신의 PN 코드 타이밍을 일치시켜야만 정확한 채널 신호를 복조할 수 있는데, 이렇게 기지국의 PN 코드 타이밍에 이동국의 PN 코드 타이밍을 일치시키기 위한 일련의 과정들을 "EPOCH 과정"이라 칭한다. 상기 EPOCH 과정에서 상기 이동국은 상기 PN 생성기의 PN 코드 생성을 위한 타이밍을 바꾸어 가며 기지국에서 송신한 파일럿 채널 신호를 수신한다. 그래서 상기 수신한 파일럿 채널 신호가 특정 타이밍에서 미리 설정한 임계치(threshold value) 이상의 상관값(correlation value)을 가지면 그 타이밍이 상기 기지국 PN 코드 타이밍과 동기가 일치하는 이동국 PN 코드 타이밍으로 검출된다.

또한, 상기 이동국과 기지국 사이에 트래픽 채널(traffic channel)이 할당되었을 때는 상기 트래픽 채널의 프레임 바운더리(FB: Frame Boundary)는 상기 도 2에 도시한 바와 같이 상기 파일럿의 채널 프레임 바운더리와는 소정 프레임 오프셋(frame offset) "α"를 가진다. 여기서, 상기 프레임 오프셋은 일반적으로 랜덤(random)하게 결정되며, 상기 기지국과 이동국간의 트래픽 채널이 할당 해제될 때까지는 동일하게 유지된다. 만약 상기 이동국이 현재 트래픽 채널이 할당되어 있는 기지국, 즉 셀(cell)과 다른 셀 영역으로 이동하게 되면 소프트 핸드오버(soft handover)가 일어나게 되는데, 이때 상기 이동국의 액티브 셋(active set)에 새롭게 추가되는 기지국, 즉 상기 이동국이 소프트 핸드오버하는 기지국은 상기 이동국이 소프트 핸드오버하기 이전의 기지국으로부터 상기 프레임 오프셋 α에 대한 정보를 전달받는다. 상기 기지국은 다수의 셀들을 관리할 수 있으나 여기서는 한 기지국이 한 셀만을 관리한다고 가정하기로 한다. 그러면 상기 소프트 핸드오버가 완료된 후 상기 새로운 기지국은 상기 이전 기지국으로부터 전달받은 프레임 오프셋 α와 동일한 프레임 오프셋을 가지도록 하여 상기 이동국과 트래픽 채널을 할당한다. 결국, 상기 이동국이 서로 다른 두 기지국들 각각으로부터 신호들을 전달받을 경우, 상기 서로 다른 두 기지국들 각각으로부터 수신되는 신호들 각각은 서로간에 파일럿 채널 신호에 적용되는 오프셋만 상이할 뿐 동일한 시간에 수신된다.

한편, 무선 채널 환경은 아이디얼(ideal)한 환경이 아니라 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 수신 시간차가 발생하므로, 서로 다른 타이밍에서 상기 임계치 이상의 상관값이 포착된다. 이렇게 다중 경로를 통해 수신되는 신호들 각각을 수신할 수 있도록 상기 이동국은 레이크 수신기(rake receiver)를 구비하며, 상기 레이크 수신기는 상기 다중 경로를 통해 수신되는 채널 신호들 각각을 복조하기 위한 다수의 핑거(finger)들을 구비한다. 상기 탐색기는 상기 핑거들 각각에 이러한 경로를 하나씩 할당하여 복조한 후 상기 핑거들에서 복조한 신호들을 컴바이너(combiner)에서 컴바이닝하여 다이버시티(diversity) 효과를 얻는다. 즉, 상기 다중 경로를 통해 수신된 채널 신호들중 특정 경로를 통해 수신된 채널 신호가 열악한 상태라도 다른 경로들을 통해 수신된 채널 신호들이 상기 특정 경로를 통해 수신된 채널 신호와 컴바이닝되어 채널 신호 수신 성능이 향상되게 되는 것이다.

다음으로, 상기에서 설명한 EPOCH 과정을 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 3a는 일반적인 CDMA-2000 방식을 사용하는 이동국의 EPOCH 과정을 위한 포지티브 슬루(positive slew) 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 3a를 설명함에 있어 PN 코드 주기를 8칩(8 chips)(0~7) 주기일 경우를 가정하기로 하며, 상기 도 3a는 이동국 탐색기의 다수의 핑거들 중 임의의 한 핑거에 구비되어 있는 PN 코드 생성기의 PN 코드 타이밍과 기지국 기준 타이밍, 즉 기지국 PN 코드 타이밍간의 차를 도시한다. 도시되어 있는 "mobile rx" 신호(311)는 상기 핑거에서 수신한 기지국 PN 코드 타이밍의 변화를 나타내며, 상기 PN 코드 주기가 8칩 주기이므로 0부터 7까지 진행한 후 다시 0으로 초기화된다. 또한 "offset counter" 신호(313)는 상기 PN 코드 생성기에서 출력하는 PN 코드 타이밍을 나타낸다. 상기 도 3a에 도시되어 있는 바와 같이 상기 핑거에서 수신하는 기지국 PN 코드 타이밍은 최초 EPOCH 시점을 기준으로 상기 PN 코드 생성기에서 생성하는 PN 코드 타이밍보다 2칩 빠르다(+2 chips). 즉, 상기 기지국 PN 코드 타이밍을 기준으로 해서 상기 PN 코드 생성기에서 생성하는 PN 코드 타이밍이 2칩 빠르다. 그러므로 상기 PN 코드 생성기에서 출력하는 PN 코드 타이밍을 상기 기지국 PN 코드 타이밍에 일치시키려면 상기 PN 코드 생성기의 PN 코드 생성을 2칩 동안 정지시켜야만 한다. 즉, 상기 PN 코드 생성기는 2칩 포지티브 슬루(315)하여 상기 기지국의 PN 코드 타이밍과 일치시킨다. 상기에서 설명한 포지티브 슬루 동작은 결과적으로 상기 도 3a에 도시되어 있는 바와 같이 기지국 PN 코드 타이밍 "REF"를 기준으로 PN 코드 타이밍 시계에서 2칩 시계방향으로 변화시키게 된다.

상기 도 3b는 일반적인 CDMA-2000 방식을 사용하는 이동국의 EPOCH 과정을 위한 네가티브 슬루(negative slew) 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 3b를 설명함에 있어서 PN 코드 주기는 상기 도 3a에서 설명한 바와 동일하게 8칩(0~7) 주기일 경우를 가정하기로 하며, 상기 도 3b 역시 이동국 탐색기의 다수의 핑거들 중 임의의 한 핑거에 구비되어 있는 PN 코드 생성기의 PN 코드 타이밍과 기지국 기준 타이밍, 즉 기지국 PN 코드 타이밍간의 차를 도시한다. 그리고 "mobile rx" 신호(311)는 상기 도 3a에서 설명한 바와 같이 상기 핑거에서 수신한 기지국 PN 코드 타이밍을 나타내며, 상기 PN 코드 주기가 8칩 주기이므로 0부터 7까지 진행한 후 0으로 다시 초기화된다. 또한 "offset counter" 신호(351)는 상기 도 3a에서 설명한 바와 같이 상기 PN 코드 생성기에서 생성하는 PN 코드 타이밍을 나타내는데, 다만 상기 도 3a에서 설명한 PN 코드 타이밍과 상이한 점은 상기 기지국 PN 코드 타이밍보다 2칩 느리다(-2 chips)는 것이다. 그래서 상기 PN 코드 생성기는 PN 코드 타이밍을 상기 기지국 PN 코드 타이밍에 일치시키기 위해 상기 PN 코드 생성기의 PN 코드 생성을 2칩 동안 정상 동작시보다 2배 빠르게 동작하도록 한다. 즉. 상기 PN 코드 생성기는 2칩 네가티브 슬루(353)시킨다. 상기에서 설명한 네가티브 슬루 동작은 결과적으로 상기 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이 기지국 PN 코드 타이밍 "REF"를 기준으로 PN 코드 타이밍 시계에서 2칩 반시계 방향으로 변화시키게 된다.

상기에서 설명한 바와 같이 이동국은 파워온 되는 시점에서 인접 기지국들로부터의 파일럿 채널 신호들을 수신하여 그 상관값, 즉 에너지(energy)를 측정하고, 상기 측정한 에너지에 따라 포착된 소정 개수의 경로들에 대해 핑거들을 할당한다. 그러면 상기 핑거들 각각은 상기에서 설명한 바와 같이 슬루 동작, 즉 포지티브 슬루 동작 혹은 네가티브 슬루 동작을 수행해 기지국 PN 코드 타이밍과 상기 핑거들 각각에 구비되어 있는 PN 코드 생성기에서 생성하는 PN 코드 타이밍을 일치시킨다. 이렇게 상기 핑거들 각각에 구비되어 있는 PN 코드 생성기의 PN 코드 타이밍을 기지국 PN 코드 타이밍에 일치시키는 과정을 "microprocessor-directed slew"라 칭한다. 한편, 상기 핑거들 각각은 1/8칩 해상도까지 정밀하게 PN 코드 타이밍을 보정할 수 있으며, 이렇게 1/8칩 해상도를 위한 더욱 정밀한 보정이 필요로 되는 PN 코드 타이밍을 위한 슬루 동작을 "time tracking에 의한 slew"라 칭한다.

또한, 상기 핑거들 각각의 PN 코드 생성기에서 생성하는 PN 코드 타이밍들은 상호간에 다르지만, 특정 시점에서는 상기 핑거들 각각에서 복조한 신호들을 읽어 컴바이닝해야만 한다. 그런데 상기 핑거들 각각의 PN 코드 타이밍은 상기 슬루 동작에 의해 지속적으로 변경될 수 있기 때문에 상기 핑거들 각각의 PN 코드 타이밍에 무관한 컴바이닝 타이밍(combining timing)이 필요로 된다. 상기 컴바이닝 타이 밍을 생성하기 위한 타이밍 생성기가 수신 기준 타이밍 생성기(RTG: Reference Timing Generator)이며, 상기 수신 기준 타이밍 생성기는 상기 핑거들 각각의 PN 코드 타이밍과는 무관하나 상기 핑거들 중 임의의 한 핑거의 PN 코드 타이밍과는 연관 관계가 성립되어야만 수신 기준 타이밍(rx reference timing)을 생성하는 것이 가능하다. 여기서, 상기 수신 기준 타이밍 생성기의 수신 기준 타이밍 생성에 연관 관계를 가지는 핑거를 "기준 핑거(reference finger)"라 칭한다.

그러면 여기서 상기 핑거들에서 생성하는 PN 코드 타이밍들과 컴바이닝 타이밍과의 관계를 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 4는 일반적인 CDMA-2000 방식을 사용하는 이동국 탐색기의 핑거들 및 컴바이너 PN 코드 타이밍간 관계를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 4를 설명함에 있어 이동국 탐색기가 4개의 핑거들, 즉 제1핑거(finger 0) 내지 제4핑거(finger 3)를 구비하고, 상기 4개의 핑거들 중 제2핑거(finger 1)가 기준 핑거(reference finger)이며, 또한 PN 코드가 26.67ms 주기를 가진다고 가정하기로 한다. 여기서, 상기 PN 코드가 26.67ms 주기를 가지므로 파일럿 채널 1 심벌(symbol)은 128칩들로 구성된다. 상기 도 4에 도시한 바와 같이 상기 4개의 핑거들 각각은 안테나(antenna)를 통해 파일럿 채널 신호를 수신하고, 상기 수신된 파일럿 채널 신호의 심볼로부터 미리 설정된 시간 이후, 일 예로 3심벌 시간 이후에 "FNG_PN_ROLL n" 신호를 생성한다. 여기서, 상기 "FNG_PN_ROLL n" 신호는 n번째 핑거를 통해 파일럿 채널 신호를 수신 시작한 시점부터 상기 미리 설정한 설정 시간 이후에 생성되는 신호이다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 핑거들 각각의 PN 코드 타이밍이 상이하기 때문에 상기 핑거들 각각에서 복조하여 버퍼링(buffering)한 심벌들을 리드(read)하는 시점, 즉 컴바이닝하는 시점을 일치시켜야만 하는데, 상기 컴바이닝 시점을 일치시키기 위한 기준 신호로서 상기 "FNG_PN_ROLL n" 신호가 사용된다. 일 예로 상기 도 4에 도시한 바와 같이 상기 제2핑거가 기준 핑거가 경우 컴바이너는 상기 제2핑거에서 생성하는 FNG_PN_ROLL n 신호, 즉 FNG_PN_ROLL_1 신호에 동기하여 컴바이닝 동작을 한다. 그리고 상기에서 설명한 바와 같이 수신 기준 타이밍 생성기에서 생성하는 수신 기준 타이밍은 상기 컴바이너의 심볼 컴바이닝 타이밍을 제공할 뿐만 아니라, 이후의 복조 과정, 일 예로 디인터리빙(de-inerleaving)과 채널 디코딩(channel decoding)과 같은 이후의 복조 과정에 있어서 기준 타이밍으로 제공되기 때문에 상기 수신 기준 타이밍 생성기에서 제공하는 수신 기준 타이밍이 수신 채널 신호 복조의 전반적인 타이밍을 제어하게 된다.

그리고 상기 CDMA-2000 방식을 사용하는 통신 시스템에서는 상기 이동국이 현재 서비스를 받고 있는 기지국에서 다른 기지국 영역으로 진입하여, 즉 소프트 핸드오버를 수행하여 새로운 기지국으로부터 서비스를 받게될 경우에도 기지국들간 PN 코드 타이밍이 GPS 위성 신호에 동기되어 있기 때문에 수신 기준 타이밍 생성기가 생성하는 수신 기준 타이밍에 변화가 발생하지 않는다. 또한, 이동국의 송신 기준 타이밍(tx timing) 역시 상기 수신 기준 타이밍과 일치하므로 송신 기준 타이밍 생성기를 별도로 관리할 필요가 없다. 그러면 여기서 도 5를 참조하여 수신 기준 타이밍 및 송신 기준 타이밍을 생성하는 기준 타이밍 생성기 구조를 설명하기로 한다.

상기 도 5는 일반적인 CDMA-2000 방식을 사용하는 이동국 기준 타이밍 생성기 내부 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 5를 참조하면, 먼저 도시되어 있는 F0_PICH_ANT_ROLL은 제1핑거(finger 0)에서 파일럿 채널(PICH: PIlot CHannel) 신호를 수신 시작한 시점에서 생성되는 신호이며, F1_PICH_ANT_ROLL은 제2핑거(finger 1)에서 파일럿 채널 신호를 수신 시작한 시점에서 생성되는 신호이며, F2_PICH_ANT_ROLL은 제3핑거(finger 2)에서 파일럿 채널 신호를 수신 시작한 시점에서 생성되는 신호이며, F3_PICH_ANT_ROLL은 제4핑거(finger 3)에서 파일럿 채널 신호를 수신 시작한 시점에서 생성되는 신호이다. 즉, 상기 "Fn_PICH_ANT_ROLL" 신호는 n+1번째 핑거(finger n)에서 안테나를 통해 파일럿 채널 신호를 수신 시작하는 시점에서 생성되는 신호로서, 상기 도 4에서 설명한 FNG_PN_ROLL n 신호와는 상이한 신호이다. 즉. 상기 도 4에서 설명한 FNG_PN_ROLL n 신호는 파일럿 채널 신호를 수신 시작한 시점의 해당 심벌부터 미리 설정한 설정 시간, 일 예로 3 심벌 시간 후에 발생하는 신호인 반면, 상기 Fn_PICH_ANT_ROLL 신호는 상기 파일럿 채널 신호를 수신 시작한 시점에서 발생하는 신호이다.

상기 각각의 핑거들에서 발생한 F0_PICH_ANT_ROLL, F1_PICH_ANT_ROLL, F2_PICH_ANT_ROLL, F3_PICH_ANT_ROLL 신호는 해당 지연 카운터(fixed delay counter)들(511),(513),(515),(517) 각각으로 입력된다. 상기 지연 카운터들(511),(513),(515),(517) 각각은 상기 입력된 FNG_PN_ROLL 0, FNG_PN_ROLL 1, FNG_PN_ROLL 2, FNG_PN_ROLL 3 신호들 각각을 미리 설정되어 있는 지연 시간, 일 예로 3 심벌 시간만큼 지연시킨 다음 선택기(selector)(519)로 출력한다. 여기서, 상기 지연 카운터들(511),(513),(515),(517)에서 출력하는 신호가 상기 도 4에서 설명한 바와 같은 F0_PICH_ANT_ROLL, F1_PICH_ANT_ROLL, F2_PICH_ANT_ROLL, F3_PICH_ANT_ROLL 신호들이 되는 것이다. 상기 선택기(519)는 상기 지연 카운터들(511),(513),(515),(517) 각각에서 출력하는 신호들을 입력하여 제어기(도시하지 않음)에서 출력하는 기준 핑거 선택 신호 "REF_FNG"에 상응하는 신호를 선택하여 수신 기준 타이밍 생성기(Rx RTG)(521) 및 슬로우 트래커(slow tracker)(525)로 출력한다. 여기서, 상기 기준 핑거 선택 신호 REF_FNG는 상기 4개의 핑거들중 어느 핑거가 기준 핑거인지를 선택하는 신호이며, 일반적으로 최선 핑거(earliest finger)가 기준 핑거가 되며, 상기 도 5에서는 상기 제2핑거가 기준 핑거가 된다고 가정하기로 한다. 물론 상기 기준 핑거를 설정하는 방식은 다수가 존재할 수 있으나, 여기서는 최선 핑거가 기준 핑거라고 가정하기로 한다. 상기 최선 핑거는 파일럿 채널 신호를 가장 먼저 수신하는 핑거를 나타낸다. 상기 선택기(519)는 상기 기준 핑거 선택 신호 REF_FNG에 상응하는 제2핑거에서 입력되는 F1_PICH_ANT_ROLL 신호가 설정 시간 지연된 신호인 FNG_PN_ROLL 1 신호를 선택하여 수신 기준 타이밍 생성기(521)로 출력한다.

상기 수신 기준 타이밍 생성기(521)는 상기 선택기(519)에서 출력하는 신호가 입력됨에 따라 슬램(slam)된다. 이렇게 상기 수신 기준 타이밍 생성기(521)는 슬램 동작을 수행한 다음부터 수신 기준 타이밍을 카운팅한다. 일 예로 상기 CDMA-2000 방식을 사용할 경우 상기 수신 기준 타이밍은 20ms 주기를 가지므로 상기 수신 기준 타이밍 생성기(519)는 상기 슬램동작을 수행한 다음부터, 즉 리셋(reset)된 다음부터 상기 20ms 주기로 수신 기준 타이밍을 생성한다. 만약, 상기 핑거들 중 기준 핑거가 변경될 경우에는 상기 제어기는 상기 REF_FNG 신호를 통해 기준 핑거를 새롭게 지정하고, 이에 상기 선택기(519)에서 출력하는 신호가 변경될 것이다. 그래서 상기 수신 기준 타이밍 생성기(521)에서 출력하는 수신 기준 타이밍이 변경되어야만 하는데 이 경우 상기 슬로우 트래커(525)는 상기 선택기(519)에서 출력하는 신호의 변경된 타이밍에 따라 슬로우 트래킹(slow tracking)하여 상기 수신 기준 타이밍 생성기(521)에서 생성하는 수신 기준 타이밍을 조정한다. 이때 상기 수신 기준 타이밍의 변화에 따른 트래킹에서 슬로우 트래킹을 수행하는 이유는 수신된 신호들의 컴바이닝 오류를 방해하기 위함이다.

한편, 상기 수신 기준 타이밍 생성기(521)에서 출력하는 수신 기준 타이밍은 순방향 오프셋 제어기(forward offset controller)(523) 및 송신 기준 타이밍 생성기(tx RTG)(527)로 입력된다. 상기 순방향 오프셋 제어기(523)는 상기 수신 기준 타이밍을 가지고 순방향 프레임 바운더리 오프셋을 조정하여 순방향 프레임 바운더리(DL_FB)를 획득한다. 또한 상기 송신 기준 타이밍 생성기(527)는 상기 수신 기준 타이밍을 가지고 송신 기준 타이밍을 생성하고, 상기 생성한 송신 기준 타이밍을 역방향 오프셋 제어기(reverse offset controller)(529)로 출력한다. 그러면 상기 역방향 오프셋 제어기(529)는 상기 송신 기준 타이밍 생성기(527)에서 출력한 신호를 입력하여 역방향 프레임 바운더리 오프셋을 조정하여 역방향 프레임 바운더리(UL_FB)를 획득한다.

상기에서 설명한 바와 같이 CDMA-2000 방식을 사용하는 이동국은 GPS 위성 신호를 기준으로 기지국들간에 동기가 이루어져 있어 이동국이 소프트 핸드오버를 수행할 경우에, 즉 이동국이 다수의 기지국들로부터 채널 신호들을 수신할 경우에 상기 다수의 기지국들 중 임의의 어느 한 기지국의 기준 타이밍, 즉 PN 코드 타이밍만을 획득하면 나머지 기지국들과는 별도의 기준 타이밍 조정없이도 채널 신호들을 수신하는 것이 가능하다. 그러나, 상기 CDMA-2000 방식과는 달리 비동기식 방식인 W-CDMA 방식은 기지국들간에 동기가 이루어져 있지 않고 독립적인 기준 타이밍을 관리하고 있어 이동국이 다수의 기지국들로부터 채널 신호들을 수신할 경우에 상기 다수의 기지국들 각각에 대해 별도로 기준 타이밍을 관리하여야만 한다. 그래서 상기 W-CDMA 방식을 사용하는 이동국은 상기 다수의 기지국들 각각에 대해 별도로 기준 타이밍을 관리하여야만 하기 때문에 수신 기준 타이밍과 송신 기준 타이밍을 하나의 기준 타이밍 생성기로 생성하는 것이 불가능하다. 따라서, 수신 기준 타이밍과 송신 기준 타이밍을 하나의 기준 타이밍 생성기로 생성하도록 하는 하드웨어적으로 최소화된 탐색기 구조에 대한 필요성이 대두되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 비CDMA-2000 방식을 사용하는 이동 통신 단말기에서 송수신 기준 타이밍을 제공하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 적어도 2개의 기지국들 각각이 기지국 기준 타이밍을 제공하는 제1채널 신호와 상기 제1채널 신호와 상이한 제2채널 신호를 송신하고, 이동국이 상기 제1채널 신호를 복조하는 다수개의 핑거들을 구비하는 시스템에서 채널 신호의 송수신에 사용되는 기준 타이밍들을 생성하는 장치에 있어서, 상기 기지국들중 상기 이동국과 통화 링크를 형성하고 있는 기준 기지국의 시스템 프레임 번호를 입력받고, 상기 기준 기지국의 제1채널 신호를 복조한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍들 중 상기 제1채널 신호를 최선으로 복조한 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 선택하며, 상기 기준 기지국의 시스템 프레임 번호와 상기 기준 핑거의 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 가지고 시스템 프레임 번호 기준 타이밍을 생성하는 제1타이밍 생성기와, 상기 기준 기지국의 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍에 미리 설정한 타이밍 오프셋을 주어 상기 제2채널 신호를 복조하기 위한 제2채널 프레임 바운더리 타이밍을 생성하는 제2타이밍 생성기와, 상기 기준 기지국의 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍과, 상기 제2채널 프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 상기 제2채널 프레임 바운더리 타이밍과 미리 설정한 오프셋을 가지는 타이밍으로 역방향 채널 프레임 바운더리 타이밍을 생성하는 제3타이밍 생성기를 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 적어도 2개의 기지국들 각각이 기지국 기준 타이밍을 제공하는 제1채널 신호와 상기 제1채널 신호와 상이한 제2채널 신호를 송신하고, 이동국이 상기 제1채널 신호를 복조하는 다수개의 핑거들을 구비하는 시스템에서 채널 신호의 송수신에 사용되는 기준 타이밍들을 생성하는 방법에 있어서, 상기 기지국들중 상기 이동국과 통화 링크를 형성하고 있는 기준 기지국의 시스템 프레임 번호를 입력받고, 상기 기준 기지국의 제1채널 신호를 복조한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍들 중 상기 제1채널 신호를 최선으로 복조한 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 선택하며, 상기 기준 기지국의 시스템 프레임 번호와 상기 기준 핑거의 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 가지고 시스템 프레임 번호 기준 타이밍을 생성하는 과정과, 상기 기준 기지국의 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍에 미리 설정한 타이밍 오프셋을 주어 상기 제2채널 신호를 복조하기 위한 제2채널 프레임 바운더리 타이밍을 생성하는 과정과, 상기 기준 기지국의 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍과, 상기 제2채널 프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 상기 제2채널 프레임 바운더리 타이밍과 미리 설정한 오프셋을 가지는 타이밍으로 역방향 채널 프레임 바운더리 타이밍을 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 WCDMA-2000 방식을 사용하는 이동국(UE: User Equipmwnt)에서 기준 타이밍(reference timing)을 생성하는 장치의 내부 구조를 도시한 도면이다. 여기서, 설명의 편의상 상기 비동기식(asynchronous) 부호 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access, 이하 “CDMA"라 칭하기로 한다) 방식을 광대역 부호 분할 다중 접속(W-CDMA: Wideband-Code Division Multiple Access, 이하 “W-CDMA"라 칭하기로 한다)을 일 예로 하여 설명하기로 한다.

상기 기준 타이밍 생성 장치는 크게 의사 잡음(PN: Psuedorandom Noise, 이하 “PN"이라 칭하기로 한다) 코드 타이밍 생성기인 기준 카운터(reference counter)(601)와, 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성부(System Frame Number Reference Timing Generator)(600)와, 수신(Rx) 기준 타이밍 생성부(630)와, 송신(Tx) 기준 타이밍 생성부(650)로 구성된다. 그리고 상기 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성부(600)와, 수신 기준 타이밍 생성부(630)는 각각 3개의 독립적인 모듈(module)들로 구현되는데, 상기 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성부(600)의 3개 모듈들 각각은 타겟 셀(target cell)들에 대한 시스템 프레임 번호 기준 타이밍을 관리하며, 상기 수신 기준 타이밍 생성부(630)의 3개 모듈들 각각은 상기 타겟 셀들중 기준 셀(reference cell)로 결정된 타겟 셀의 타겟 채널(target channel)들에 대한 수신 기준 타이밍을 관리한다. 여기서, 상기 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성부(600)를 3개의 모듈들로 독립적으로 운용하는 이유는 이유는 일반적으로 상기 이동국이 소프트 핸드오버(soft handover)할 경우 고려되는 기지국(Node B)들의 수가 3개이기 때문이다. 한편, 상기에서는 소프트 핸드오버만을 고려하여 3개의 기지국들에 대한 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성부들만을 고려하였지만, 일반적으로 상기 이동국의 액티브 셋(active set)은 보통 6개의 인접(neighbor) 기지국들을 관리하므로 상기 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성부들을 상기 인접 기지국들 각각을 고려하여 6개로 구비할 수도 있음은 물론이다. 또한, 상기 수신 기준 타이밍 생성부(630)를 3개의 모듈들로 독립적으로 운용하는 이유는 상기 이동국이 수신하는 채널들, 즉 전송 채널(transport channel)이 3개가 존재할 경우를 가정하기 때문이다. 여기서, 상기 전송 채널에는 CCTrCH(Coded Composite Transport CHannel)과, 호출 표시 채널(PICH: Paging Indicator CHannel, 이하 “PICH"라 칭하기로 한다)과, 획득 표시 채널(AICH: Acquisition Indicator CHannel, 이하 “AICH"라 칭하기로 한다) 등이 있으며, 본 발명에서는 상기 전송 채널로서 상기 CCTrCH와, PICH와, AICH이 제공된다고 가정하기로 한다. 물론, 상기 수신 기준 타이밍 생성부(630) 역시 그 구비 모듈의 개수가 가변적으로 설정 가능함은 물론이며, 이는 시스템에서 수신 기준 타이밍을 고려하는 전송 채널들의 개수에 따라 가변되는 것이다.

그러면 상기 기준 타이밍 생성 장치를 설명하기에 앞서 상기 이동국이 정상적으로 채널 신호를 송수신하기 위해 필요한 기준 타이밍들을 하기 표 1에 나타내었다.

그리고 상기 도 6에 도시한 바와 같이 이동국이 파워 온(power on)됨에 따라 탐색기(searcher)에 구비되어 있는 핑거(finger)들은 기지국의 기준 타이밍인 PN 코드 타이밍과 일치하기 위해 EPOCH 과정을 거치게 되고, 기준 카운터(reference counter)(601)는 상기 도 3에서 설명한 바와 같이 네가티브 슬루(negative slew) 혹은 포지티브 슬루(positive slew) 동작을 수행하여 상기 EPOCH 과정에 따른 PN 코드 타이밍 동기를 획득한다. 여기서, 상기 W-CDMA 방식에서는 상기 PN 코드로 스크램블링 코드(scrambling code)를 사용하므로, 하기에서 설명하는 PN 코드 타이밍을 "스크램블링 코드 타이밍"이라고 정의할 수도 있음은 물론이다.

그러면 여기서 상기 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성부(600)에 대해서 설명하기로 한다.

상기 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성부(600)는 상기에서 설명한 바와 같이 3개의 타겟 셀 m(m = 1, 2, 3)들에 대해 각각 독립적인 모듈로 운용된다. 상기에서 설명한 바와 같이 하나의 기지국은 다수의 셀들을 관리할 수 있으나, 여기서는 설명의 편의상 하나의 기지국이 하나의 셀만을 관리한다고 가정하기로 한다. 상기 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성부(600)는 이네이블(enable)됨에 따라 free running하다가 상기 타켓 셀 m의 기준 핑거(reference finger)의 프레임 바운더리(FB: Frame Boundary)에 동기되어 초기화된다. 즉, 상기 이동국 탐색기가 일 예로 8개의 핑거들(제1핑거(finger 0)내지 제8핑거(finger 7))들을 구비할 때 상기 핑거들 각각은 기지국에서 송신한 공통 파일럿 채널(CPICH: Common PIlot CHannel) 신호를 수신하며, 상기 핑거들 각각이 수신한 공통 파일럿 채널 신호들에 따른 공통 파일럿 채널 프레임 바운더리, 즉 PN 코드 타이밍이 선택기(611)로 입력된다. 여기서, F0_CPICH_ANT_FB는 제1핑거(finger 0)를 통해 수신되는 CPICH 신호의 프레임 바운더리를 나타내며, F1_CPICH_ANT_FB는 제2핑거(finger 1)를 통해 수신되는 CPICH 신호의 프레임 바운더리를 나타내며, F2_CPICH_ANT_FB는 제3핑거(finger 2)를 통해 수신되는 CPICH 신호의 프레임 바운더리를 나타내며, F3_CPICH_ANT_FB는 제4핑거(finger 3)를 통해 수신되는 CPICH 신호의 프레임 바운더리를 나타내며, F4_CPICH_ANT_FB는 제5핑거(finger 4)를 통해 수신되는 CPICH 신호의 프레임 바운더리를 나타내며, F5_CPICH_ANT_FB는 제6핑거(finger 5)를 통해 수신되는 CPICH 신호의 프레임 바운더리를 나타내며, F6_CPICH_ANT_FB는 제7핑거(finger 6)를 통해 수신되는 CPICH 신호의 프레임 바운더리를 나타내며, F7_F1_CPICH_ANT_FB는 제8핑거(finger 7)를 통해 수신되는 CPICH 신호의 프레임 바운더리를 나타낸다. 즉, Fn_CPICH_ANT_FB는 제n+1핑거(finger n)를 통해 수신되는 CPICH 신호의 프레임 바운더리를 나타내며, 결국 프레임 바운더리 타이밍이 PN 코드 타이밍이 되는 것이다.
상기 선택기(611)는 제어기(도시하지 않음)에서 제공하는 상기 타겟 셀 m의 기준 핑거 선택 신호 "CELL m REF_FNG"를 입력하고, 상기 입력한 CELL m REF_FNG에 상응하는 핑거에서 입력되는 PN 코드 타이밍을 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성기(613)로 출력한다. 한편, 상기 핑거들은 상기 타겟 셀 m의 방송 채널(BCH: Broadcsting CHannel) 신호를 복조하여 상기 타겟 셀 m에서 현재 전송하고 있는 시스템 프레임 번호를 검출하고, 상기 검출한 시스템 프레임 번호 "CELL m _RTG_Value_WR"를 상기 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성기(613)로 출력한다. 여기서, 상기 "CELL m _RTG_Value_WR"은 결과적으로 상기 시스템 프레임 번호 기준 타이밍의 초기값이 되는 것이다. 상기 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성기(613)는 상기 검출한 시스템 프레임 번호 "CELL m _RTG_Value_WR"와 상기 선택기(611)에서 출력한 PN 코드 타이밍을 가지고 현재 상기 타겟 셀 m의 시스템 프레임 번호 기준 타이밍인 "CELL m _RTG_Value_RD"를 생성한다. 여기서, 상기 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성기(613)는 칩(chip) 단위로 카운트되는 10ms 카운터(counter)와, 상기 시스템 프레임 번호를 0에서부터 4095까지 카운트하는 카운터로 구성되며, 상기 검출한 시스템 프레임 번호 CELL m _RTG_Value_WR를 로드(load)할 수 있는 레지스터(register)와 현재의 시스템 프레임 번호 "CELL m _RTG_Value_RD"를 읽을 수 있는 레지스터를 구비한다.

다음으로 상기 수신 기준 타이밍 생성부(630)에 대해 설명하기로 한다.

상기 W-CDMA 방식을 사용하는 통신 시스템에서도 상기에서 설명한 바와 같은 동기 방식인 CDMA-2000 방식을 사용하는 통신 시스템에서 사용되는 PN 코드와 유사한 PN 코드, 즉 스크램블링 코드가 사용된다. 단 상기 CDMA-2000 방식에서는 PN 코드 주기가 32768 칩들, 즉 26.67 ms 주기를 가지며, 상기 W-CDMA 방식에서는 스크램블링 코드 주기가 38400 칩들, 즉 10 ms 주기를 가진다. 그리고 상기 W-CDMA 방식에서 이동국이 파워 온됨에 따라 EPOCH 과정에서 기지국 기준 타이밍, 즉 기지국 스크램블링 코드 타이밍을 획득하는 과정은 CDMA-2000 방식의 기지국 PN 코드 타이밍을 획득하는 과정과 유사한 방식으로 진행된다. 그런데, 상기 W-CDMA 방식의 경우 비동기 방식이기 때문에 기지국들간 동기가 이루어져 있지 않다. 즉, 인접(neighbor) 기지국들은 기지국들 상호간에 전혀 다른 타이밍의 스크램블링 코드를 사용하고 있기 때문에 상기 인접 기지국들은 상호간에 자신과 다른 기지국과 어느 정도의 스크램블링 코드 타이밍 차, 즉 오프셋(offset)이 존재하는지 확인할 수 없다. 그런데, 다수의 기지국들, 일 예로 2개의 기지국들로부터 수신되는 채널 신호들의 차가 미리 설정한 설정 범위 내로 좁혀지지 않으면 상기 이동국의 컴바이너(combiner)는 수신 심볼들에 대한 컴바이닝(combining)을 수행하는 것이 불가능하다.

일 예로 이동국이 임의의 제1기지국과 트래픽 채널(traffic channel)을 할당하여 통신을 수행하는 중에 새로운 임의의 제2기지국으로 소프트 핸드오버할 경우, 상기 제1기지국은 상기 이동국이 이동국 자신의 현재 시스템 프레임 번호를 보고하도록 명령한다. 그러면 상기 이동국은 상기 제1기지국의 명령에 따라 상기 이동국 자신의 현재 시스템 프레임 번호를 상기 제1기지국으로 보고하고, 이에 상기 제1기지국은 상기 이동국으로부터 보고받은 현재 시스템 프레임 번호에 상응하는 타이밍, 즉 시스템 프레임 번호 기준 타이밍에 근거하여 상기 제2기지국의 전송 프레임 위치를 변경하도록 제어한다. 그러므로 상기 제2기지국은 상기 이동국에 대해서 상기 제2 기지국의 스크램블링 코드 타이밍, 즉 PN 코드 타이밍을 변화시키는 것이 아니라 전용 물리 채널(DPCH: Dedicated Physical CHannel)의 프레임 오프셋(frame offset)을 변경시킨다. 이는 상기 이동국이 탐색기 핑거들 각각에서 스크램블링 코드에 대한 슬루 동작, 즉 네가티브 슬루 동작 혹은 포지티브 슬루 동작에 소요되는 시간을 최소화시키기 위해서 기지국들 각각으로부터 공통 파일럿 채널 신호들을 수신하여 그 프레임 바운더리를 추적하는 것보다 프레임 오프셋이 변경된 전용 물리 채널 프레임 바운더리를 검출하여 그 변경된 전용 물리 채널 프레임 바운더리에 동기하는 것이 바람직하기 때문이다.

즉, 상기 이동국이 동시에 수신하는 채널 신호들이 2개 이상일 경우, 일 예로 상기 이동국이 동시에 수신하는 채널 신호들이 3개일 경우 상기 수신되는 채널 신호들 각각의 프레임 바운더리가 상이하기 때문에 상기 3개의 채널 신호들 각각을 동시에 복조하기 위해 상기에서 설명한 바와 같이 상기 수신 기준 타이밍 생성부(630)를 3개의 독립적인 모듈들로 구현한다. 여기서, 상기 수신되는 채널 신호는 전송 채널 신호로서, 일 예로 CCTrCH 신호라고 가정하기로 한다. 최초에 상기 이동국이 파워 온되면 상기 수신 기준 타이밍 생성기(637)는 이네이블(enable)되어 free running하고 있다가 해당하는 순방향 채널(DL_CH: DownLink CHannel)의 기준 핑거의 프레임 바운더리에 동기하여 슬램된다. 그런데 상기 수신 기준 타이밍 생성기(637)는 순방향 채널들 각각에 할당되는 핑거들 중 기준 핑거의 스크램블링 코드 타이밍, 즉 공통 파일럿 채널 신호의 프레임 바운더리가 변경되면 그 변경된 스크램블링 코드 타이밍에 기준 타이밍을 트래킹(tracking)한다. 그러나 소프트 핸드오버 상태에서는 기준 셀(reference cell), 즉 현재 순방향 채널을 할당하여 통신을 수행하고 있는 기지국이 변경되는 상황까지 발생할 수 있기 때문에 상기 수신 기준 타이밍 생성기(637)가 상기 소프트 핸드오버 상태에서 기준 핑거의 스크램블링 코드 타이밍을 트래킹하기 위해서는 상기 수신 기준 타이밍 생성기(637)에 입력되는 기준 핑거의 스크램블링 코드 타이밍, 즉 프레임 바운더리 타이밍에 적정한 오프셋(offset)을 주어야만 한다.

이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

현재 상기 핑거들 각각에서 출력하는 핑거 프레임 바운더리 타이밍 신호들, 즉 F0_CPICH_ANT_FB 내지 F7_CPICH_ANT_FB는 선택기(631)로 입력된다. 상기 선택기(631)는 상기 제어기가 출력한 기준 핑거 선택 신호 CHk_EAR_FNG에 상응하는 핑거로부터 입력되는 핑거 프레임 바운더리 타이밍를 선택하여 오프셋 제어기(offset controller)(633)로 출력한다. 여기서, 상기 선택기(631)로 입력되는 핑거 선택 신호 "CHk_EAR_FNG"에서 "CHk"는 순방향 채널 "k"를 지정하는 파라미터이며, 상기 순방향 채널 k를 지정한 이유는 한 기지국으로부터 수신되는 다수의 채널 신호들 중 k 채널에 대한 신호를 지정하기 위함이며, 최선(earliest) 핑거는 일반적으로 기준 핑거와 동일하기 때문에 기준 핑거라 칭하기로 한다. 물론 상기 최선 핑거가 반드시 기준 핑거가 되지는 않으나 일반적으로 최선 핑거를 기준 핑거로 사용하므로 여기서도 최선 핑거를 기준 핑거로 칭하기로 한다. 상기 오프셋 제어기(633)는 상기 선택기(631)에서 출력한 기준 핑거의 프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 상기 제어기에서 출력하는 프레임 바운더리 오프셋 제어 신호 DL_CHk_FB_OFFSET에 상응하여 그 타이밍 오프셋을 조절한 후 프로세싱 지연 카운터(processing delay counter)(635)로 출력한다. 여기서, 상기 선택기(631)에서 출력하는 프레임 바운더리 타이밍은 공통 파일럿 채널 신호를 수신하여 생성한 스크램블링 코드 타이밍이기 때문에, 상기 CCTrCH 신호의 프레임 바운더리 타이밍과 일치하지 않는다. 그래서 상기 오프셋 제어기(633)는 상기 선택기(631)에서 출력한 프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 상기 순방향 채널에 해당하는 프레임 바운더리 오프셋을 조절하여 상기 순방향 채널에 대한 프레임 바운더리 타이밍을 생성하고, 상기 생성된 순방향 채널 프레임 바운더리 타이밍을 상기 프로세싱 지연 카운터(635)로 출력한다. 결국 상기 DL_CHk_FB_OFFSET는 공통 파일럿 채널 신호의 프레임 바운더리 타이밍과 해당 순방향 채널과의 오프셋을 나타낸다. 또한 수신 기준 타이밍 생성기(Rx RTGk)(637)에서 생성하는 수신 기준 타이밍은 컴바이너의 동작 타이밍으로 동작하므로 상기 프로세싱 지연 카운터(635)는 상기 오프셋 제어기(633)에서 출력한 순방향 채널 프레임 바운더리 타이밍을 미리 설정한 설정 시간만큼 프로세싱되지 않도록 지연(Processing Delay)시켜 상기 수신 기준 타이밍 생성기(637)로 출력한다. 그러면 상기 수신 기준 타이밍 생성기(637)는 상기 프로세싱 지연 카운터(635)에서 출력하는 신호를 입력하여 수신 기준 타이밍 "CHk_DL_FB"을 생성하여 출력한다.
그런데 상기 기준 핑거의 핑거 프레임 바운더리 타이밍이 변경되면 현재의 핑거 프레임 바운더리 타이밍이 상기 변경된 핑거 프레임 바운더리 타이밍에 트래킹 할 수 있어야만 정확한 수신 기준 타이밍 CHk_DL_FB이 생성된다. 그러므로 상기 변경된 핑거 프레임 바운더리 타이밍에 현재 핑거 프레임 바운더리 타이밍을 트래킹시키기 위해서 패스트 트래커(fast tracker)(639)를 구현한다. 여기서, 상기 "패스트 트래커"의 의미는 송신 기준 타이밍 생성기(655)에 비해 상대적으로 빠르게 트래킹이 가능하다는 의미이다. 즉, 상기 수신 기준 타이밍 생성기(637)는 송신 타이밍 요구(Tx timing requirement)에 영향을 받지 않으므로 상기 송신 기준 타이밍 생성기(655)에 비해 상대적으로 빠르게 빠른 트래킹이 가능하다. 상기 수신 기준 타이밍 생성기(637)의 트래킹 속도는 기준 핑거의 프레임 바운더리 타이밍이 변경될 경우, 상기 변경된 프레임 바운더리 타이밍에 바로 트래킹할 수 있으나 컴바이너의 심벌 컴바이닝 과정에서 오류가 발생할 확률이 있으므로 현재 복조하고 있는 순방향 채널의 한 시스템 프레임 번호 구간 이하로만 트래킹되면 된다. 즉, 상기 수신 기준 타이밍 생성기(637)는 인접한 심볼들간의 시간차가 일 예로 1/2 심볼이상 차이가 나도록 기준 핑거의 핑거 프레임 바운더리 타이밍에 트래킹하도록 동작하면 되는데, 모든 확산율(SF: Spreading Factor, 이하 "SF"라 칭하기로 한다)에 동일하게 적용되도록 하기 위해서 SF=4인 경우를 기준으로 트래킹 단위를 설정하기로 한다.

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그러면 여기서 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 상기 수신 기준 타이밍 생성기(637)에서 생성하는 수신 기준 타이밍의 트래킹 단위에 따른 수신 기준 타이 밍 트래킹을 설명하기로 한다.

상기 도 7a-도 7c는 도 6의 수신 기준 타이밍 생성기(637)의 트래킹 단위에 따른 수신 기준 타이밍 트래킹을 개략적으로 도시한 도면이다. 상기 도 7a 내지 도 7c를 설명함에 있어 설명상 편의를 위해 상기 트래킹을 위한 슬루(slew) 동작이 소정 주기인 "Ttrk_per" 주기로 수행된다고 가정하고, 상기 슬루 동작시 한번에 수행되는 슬루량을 "Ttrk_gap"이라 가정한다.

첫 번째로, 상기 도 6에서 설명한 수신 기준 타이밍 생성기(637)가 변경된 핑거 프레임 바운더리 타이밍에 대해 포지티브 슬루를 수행할 경우를 상기 도 7a를 참조하여 설명하기로 한다. 상기 도 7a를 참조하면, 먼저 상기 수신 기준 타이밍 생성기(637)가 상기 변경된 핑거 프레임 바운더리 타이밍에 대해 포지티브 슬루를 수행할 경우에는 도시되어 있는 바와 같이 슬루량 Ttrk_gap만큼을 이동시킨다. 두 번째로, 상기 기준 타이밍 생성기(637)가 변경된 핑거 프레임 바운더리 타이밍에 대해 네가티브 슬루를 수행할 경우를 상기 도 7b를 참조하여 설명하기로 한다. 상기 도 7b를 참조하면, 먼저 상기 수신 기준 타이밍 생성기(637)가 상기 변경된 핑거 프레임 바운더리 타이밍에 대해 네가티브 슬루를 수행할 경우에는 상기 슬루량 Ttrk_gap에 제한이 발생한다. 여기서 상기 제한이 발생한다 함은, 상기 도 7b에 도시한 바와 같이 상기 슬루량 Ttrk_gap을 2심볼로 설정했을 경우, 상기 슬루량 Ttrk_gap인 2심벌 동안의 심벌들은 버퍼에 저장(write)은 되었으나 상기 네가티브 슬루로 인해 심벌 컴바이닝에 사용되지 못하게 된다. 즉, 심벌 11에서 네가티브 슬루가 수행될 때 2심벌 네가티브 슬루되었음으로 7번째 심벌과 8번째 심벌은 버퍼에 저장되었으나 심벌 컴바이닝을 위해 상기 버퍼에 저장되어 있는 심벌들을 읽을(read) 경우에는 상기 네가티브 슬루로 인해 9번째 심벌부터 읽히게 되므로 실제 7번째 심벌과 8번째 심벌이 소멸되는 결과를 가지고 온다.

상기 도 7b에서 설명한 바와 같이 상기 수신 기준 타이밍 생성기(637)의 트래킹 과정에서 네가티브 슬루로 인한 심벌 손실을 제거하기 위해서는, 상기 컴바이너의 프로세싱 지연을 고려하여 상기 슬루량 Ttrk_gap이 1/2 심벌보다 작게 설정되어야 한다. 이를 도 7c를 참조하여 설명하면, 상기 슬루량 Ttrk_gap이 1/2 심벌보다 작게 설정한 상태에서, 8번째 심벌을 처리하는 시간 "Tsym_proc"을 1/2 심벌 이상 확보하였음을 알 수 있다. 결국 상기에서 설명한 바와 같은 상기 수신 기준 타이밍 생성기(637)의 트래킹은 상기 패스트 트래커(639)의 제어에 따라 수행되는 것이다.

다음으로 상기 송신 기준 타이밍 생성부(650)에 대해 설명하기로 한다.

CDMA-2000 방식을 사용할 경우 송신 기준 타이밍 생성기는 단순히 수신 기준 타이밍 생성기에서 생성한 수신 기준 타이밍을 그대로 적용하여 송신 기준 타이밍을 생성하는 형태로 구현되어 있다. 그리고 상기 CDMA-2000 방식을 사용하는 이동국에 있어서 송신 타이밍은 표준 규격에 의해 이동국 수신 타이밍과 동일하도록 규정되어 있고, 모든 기지국들의 PN 코드 타이밍이 오프셋만 가질뿐 상기 오프셋을 제외하면 상기 모든 기지국들의 PN 코드 타이밍이 동일하도록 규정되어 있어 상기 이동국의 수신 기준 타이밍 역시 1개의 타이밍만 존재한다. 그러나 상기에서 설명한 바와 같이 W-CDMA 방식을 사용하는 이동국의 경우 송신 기준 타이밍이 수신 기준 타이밍보다 소정 칩수, 일 예로 1024칩 앞서도록 규정되어 있고, 실질적으로 소프트 핸드오버 영역에 존재하는 3개의 기지국들로부터 수신되는 채널 신호들에 대한 수신 기준 타이밍이 상기 기지국들의 수와 동일한 3개가 존재하고, 또한 소프트 핸드오버 상태에서 기준 기지국이 변경됨으로 인해 수신 기준 타이밍이 변경될 가능성이 존재한다. 그러므로 상기 W-CDMA 방식을 사용하는 이동국은 상기 수신 기준 타이밍과 송신 기준 타이밍을 별도로 관리하는 것이 바람직하다. 그래서 본 발명에서는 수신 기준 타이밍 생성부(630)와 송신 기준 타이밍 생성부(650)를 별도로 구현한 것이다.

상기 송신 기준 타이밍 생성부(650)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

최초에 상기 이동국이 파워 온되면 송신 기준 타이밍 생성기(655)는 이네이블(enable)되어 free running하고 있다가 해당하는 기준 기지국의 기준 핑거의 프레임 바운더리 타이밍에 동기하여 슬램된다. 즉, 상기 8개의 핑거들 각각에서 출력되는 프레임 바운더리 타이밍들은 선택기(651)로 입력되고, 상기 선택기(651)는 상기 제어기에서 출력하는 기준 기지국 선택 신호 "REF_CELL_SEL"에 상응하는 기준 기지국의 기준 핑거에서 입력되는 프레임 바운더리 타이밍을 오프셋 제어기(653) 및 다중화기(659)로 출력한다. 상기 오프셋 제어기(653)는 상기 선택기(651)에서 출력한 기준 핑거에서 출력하는 프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 상기 제어기에서 출력하는 프레임 바운더리 오프셋 제어 신호 DL_DPCH_FB_OFFSET에 상응하여 그 타이밍 오프셋을 조절한 후 송신 기준 타이밍 생성기(655)로 출력한다. 여기서, 상기 선택기(651)에서 출력하는 프레임 바운더리 타이밍은 공통 파일럿 채널 신호를 수신하여 생성한 스크램블링 코드 타이밍이기 때문에, 상기 순방향 전용 물리 채널 신호의 프레임 바운더리 타이밍과 일치하지 않는다. 그래서 상기 오프셋 제어기(653)는 상기 선택기(651)에서 출력한 프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 상기 순방향 전용 물리 채널에 해당하는 프레임 바운더리 오프셋을 조절하여 상기 순방향 채널에 대한 프레임 바운더리 타이밍을 생성하고, 상기 생성된 순방향 전용 물리 채널 프레임 바운더리 타이밍을 상기 송신 기준 타이밍 생성기(655)로 출력한다. 상기 송신 기준 타이밍 생성기(655)는 상기 오프셋 제어기(653)에서 출력한 순방향 전용 물리 채널 프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 송신 기준 타이밍을 생성한 후 다중화기(659)로 출력한다. 한편, 상기 다중화기(659)는 상기 선택기(651)에서 출력한 프레임 바운더리 타이밍, 즉 순방향 공통 파일럿 채널 프레임 바운더리 타이밍과 상기 송신 기준 타이밍 생성기(655)에서 출력한 송신 기준 타이밍, 즉 순방향 전용 물리 채널 프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 시간적으로 다중화하여 역방향 타이밍 생성기(661)로 출력한다. 상기 역방향 타이밍 생성기(661)는 역방향 채널 신호 송신시 역방향 송신 타이밍을 생성하도록 한다. 그리고 상기에서 설명한 바와 같이 역방향 전용 물리 채널 신호 송신 타이밍은 140ms마다 1/8칩씩만 변경가능하므로 상기 순방향 전용 물리 채널 신호의 프레임 바운더리가 변경될 경우 슬로우 트래커(657)를 이용하여 트래킹한다.

그러면 임의의 이동국이 셀 B(cell B)에서 셀 A(cell A)로 소프트 핸드오버를 할 때 각 타이밍 관계를 도 8을 참조하여 개략적으로 설명하기로 한다.

상기 도 8은 임의의 이동국이 소프트 핸드오버를 수행할 때 타이밍 관계를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 8을 참조하면, 먼저 UE가 상기 셀 B와 연결 모드(connected mode)로 통화 링크를 형성하고 있는 상태에서 상기 UE는 상기 셀 B로부터 프레임 오프셋 1536 chips인 제1전용 물리 채널(DPCH1) 신호(813)를 수신하고 있다. 여기서, 상기 제1전용 물리 채널 신호(813)는 상기 셀 B의 프레임 바운더리, 즉 상기 셀 B에서 송신하는 공통 파일럿 채널(CPICH) 신호(811)의 프레임 바운더리와 1536chips의 프레임 오프셋을 가진다. 그리고 상기 도 6에서 설명한 바와 같이 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성부(600)에서 기준 셀(reference cell)인 상기 셀 B에 대한 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성기(613)가 상기 셀 B에 대한 시스템 프레임 번호를 관리하고 있다. 또한, 수신 기준 타이밍 생성부(630)의 수신 기준 타이밍 생성기들 중 상기 셀 B에서 수신되는 다수의 채널 신호들중 상기 제1전용 물리 채널 신호를 수신하는 수신 기준 타이밍 생성기(637)는 상기 제1전용 물리 채널 신호를 수신하는 핑거들중 최선 핑거(earliest finger)를 기준 핑거로 하여 상기 최선 핑거, 즉 기준 핑거에서 생성하는 타이밍에 일정 오프셋을 두어 상기 제1전용 물리 채널 신호에 대한 프레임 바운더리, 즉 수신 기준 타이밍을 생성하고, 상기 기준 핑거에서 생성하는 타이밍을 지속적으로 감시하여 트래킹하고 있으며, 상기 수신 기준 타이밍 역시 상기 기준 핑거에서 생성하는 타이밍에 지속적으로 트래킹하여 생성된다. 그리고 송신 기준 타이밍 생성기(655) 역시 상기 셀 B의 기준 핑거의 타이밍을 지속적으로 트래킹하여 송신 기준 타이밍을 생성한다.

이렇게 상기 셀 B와 통신을 수행하고 있는 UE가 상기 셀 B의 영역에서 점점 멀어져 상기 셀 A로 소프트 핸드오버를 수행하게 될 때 UTRAN(UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Access Network)은 상기 셀 A로 프레임 연결 번호(CFN: Connection Frame Number)-시스템 프레임 번호 시작 시간 차이(CFN-SFN observed time difference)를 보고하라는 명령을 전송한다.

이때 상기 UE는 핸드오버 영역에 존재하는 셀들에 대해서 상기 도 6에서 설명한 바와 같이 시스템 프레임 번호 생성부(600)에서 그 핸드오버 영역에 존재하는 셀들에 대한 시스템 프레임 번호 및 그 스크램블링 코드 타이밍을 사전에 알고 있기 때문에 핑거를 할당하여 상기 셀 A에 대한 BCH 복조를 수행하고, 상기 셀 A에 대한 BCH를 복조 결과를 가지고 상기 셀 A의 시스템 프레임 번호를 또 다른 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성기에 로드한다. 그러면 상기 UE는 상기 시스템 프레임 번호 생성기와 또 다른 시스템 프레임 번호 생성기에서 출력하는 시스템 프레임 번호 기준 타미잉들을 비교하여 연결 프레임 번호-시스템 프레임 번호 시작 시간 차이를 구해 상기 UTRAN에 보고한다. 그리고 상기 이네이블되었던 또다른 수신 기준 타이밍 생성기는 적정 시점에서 디스에이블(disable)된다.

이렇게 상기 UE가 상기 연결 프레임 번호-시스템 프레임 번호 시작 시간 차이를 상기 UTRAN에 보고하면 상기 UTRAN은 상기 UE가 보고한 연결 프레임 번호-시스템 프레임 번호 시작 시간 차이에 상응하도록 상기 셀 A의 전용 물리 채널 신호의 전송 타이밍을 상기 셀 B의 전용 물리 채널 신호 전송 타이밍에 맞추어 조정한다. 이렇게 상기 셀 A가 상기 셀 B의 전용 물리 채널 신호 전송 타이밍에 맞춰 전용 물리 채널 신호 전송 타이밍을 조정한 후, 임의의 순간에 상기 UE가 현재의 기 준 셀을 상기 셀 B에서 상기 셀 A로 변경하라는 소프트 핸드오버 명령을 수신하면, 상기 UE는 상기 셀 A로부터 수신되는 다중 경로 신호들 중 일부의 신호들을 핑거에 할당하여 macro-diversity 컴바이닝을 수행한다. 이때 상기 셀 B에서 전송하는 제1전용 물리 채널 신호(813)의 프레임 바운더리보다 상기 셀 A에서 전송하는 제2전용 물리 채널 신호(817)의 프레임 바운더리가 시간적으로 선행하므로 상기 수신 기준 타이밍 생성기는 상기 셀 A에서 전송되는 신호들의 최선 핑거의 제2전용 물리 채널 신호(817) 타이밍을 트래킹한다. 이때 상기 최선 핑거, 즉 기준 핑거는 트래킹하는 핑거의 기준 셀이 변경되었으므로 DL_CH0_FB_OFFSET 레지스터에 오프셋값을 상기 셀 A의 오프셋으로 변경한다. 또한 상기 제1수신 기준 타이밍 생성기는 변경된 타이밍에 따라 수신 기준 타이밍을 트래킹하도록 한다.

또한 상기 임의의 시점에서 기준 셀이 상기 셀 B에서 상기 셀 A로 변경되면, 상기 셀 B를 기준 셀로하여 동작하던 송신 기준 타이밍 생성기는 상기 셀 B의 최선 핑거를 기준 핑거로 변경하고, DL_DPCH_FB_OFFSET 레지스터에도 상기 셀 B의 전용 물리 채널 신호 프레임 오프셋을 재설정한다. 그리고 현재 송신 기준 타이밍 생성기에서 생성하는 송신 기준 타이밍이 이를 슬로우 트래킹하도록 제어한다. 그리고 상기 셀 B에서 셀 A로 소프트 핸드오버가 완료되면 적정 시점에서 상기 셀 B에 대한 시스템 프레임 번호 기준 타이밍을 생성하는 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성기를 디스에이블시킨다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이 다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 비동기 방식인 W-CDMA 방식을 사용하는 이동국이 다수의 기지국들 각각에 대해 별도로 기준 타이밍을 관리할 필요가 없으며, 또한 수신 기준 타이밍과 송신 기준 타이밍을 별도로 관리할 필요가 없다는 이점을 가진다. 그래서 기준 타이밍을 제공하기 위한 이동국 탐색기 구조가 하드웨어적으로 최소화된다는 이점을 가진다.

Claims

적어도 2개의 기지국들 각각이 기지국 기준 타이밍을 제공하는 제1채널 신호와 상기 제1채널 신호와 상이한 제2채널 신호를 송신하고, 이동국이 상기 제1채널 신호를 복조하는 다수개의 핑거들을 구비하는 시스템에서 채널 신호의 송수신에 사용되는 기준 타이밍들을 생성하는 장치에 있어서,

상기 기지국들중 상기 이동국과 통화 링크를 형성하고 있는 기준 기지국의 시스템 프레임 번호를 입력받고, 상기 기준 기지국의 제1채널 신호를 복조한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍들 중 상기 제1채널 신호를 최선으로 복조한 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 선택하며, 상기 기준 기지국의 시스템 프레임 번호와 상기 기준 핑거의 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 가지고 시스템 프레임 번호 기준 타이밍을 생성하는 제1타이밍 생성기와,

상기 기준 기지국의 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍에 미리 설정한 타이밍 오프셋을 주어 상기 제2채널 신호를 복조하기 위한 제2채널 프레임 바운더리 타이밍을 생성하는 제2타이밍 생성기와,

상기 기준 기지국의 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍과, 상기 제2채널 프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 상기 제2채널 프레임 바운더리 타이밍과 미리 설정한 오프셋을 가지는 타이밍으로 역방향 채널 프레임 바운더리 타이밍을 생성하는 제3타이밍 생성기를 포함함을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1채널은 공통 파일럿 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 장치.
제1항에 있어서,

상기 제2채널은 전송 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 장치.
적어도 2개 이상의 기지국들로부터 채널 신호들을 수신하고, 상기 기지국들 각각으로부터 기지국 기준 타이밍을 제공하는 제1채널 신호를 포함하는 채널 신호들을 수신하며, 상기 채널 신호들을 복조하기 위한 다수개의 핑거들을 구비하는 이동국[통신 단말기]에서 채널 신호의 송수신에 사용되는 기준 타이밍들을 생성하는 장치에 있어서,

상기 기지국들 중 현재 통화 링크를 형성하고 있는 기준 기지국에서 송신하는 제1채널 신호를 수신하여 상기 기준 기지국의 기준 타이밍에 동기하는 코드 타이밍을 생성하는 기준 카운터와,

상기 기지국들의 개수와 동일한 개수로 구비되며, 상기 기지국들 중 임의의 기지국에서 전송하는 상기 제1채널 신호를 수신하는 상기 핑거들중 상기 제1채널 신호를 최선으로 복조하는 핑거인 기준 핑거의 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 입력받고, 상기 임의의 기지국에서 현재 전송하는 시스템 프레임 번호를 입력받으며, 상기 임의의 기지국의 시스템 프레임 번호와 상기 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 가지고 시스템 프레임 번호 기준 타이밍을 생성하는 제1타이밍 생성기와,

상기 채널들의 개수의 동일한 개수로 구비되며, 상기 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 미리 설정한 제1오프셋을 가지도록 조정한 후 미리 설정한 시간만큼 지연하여 상기 제2채널의 프레임 바운더리 타이밍에 동기하는 수신 기준 타이밍을 생성하는 제2타이밍 생성기와,

상기 기준 기지국의 제1프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 상기 제1프레임 바운더리 타이밍에서 미리 설정한 제2오프셋을 가지도록 조정하여 상기 기준 기지국으로 송신하는 역방향 채널 신호들의 프레임 바운더리 타이밍에 동기하는 송신 기준 타이밍을 생성하는 제3타이밍 생성기를 포함함을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 장치.
제4항에 있어서,

상기 제1채널은 공통 파일럿 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 방법.
제5항에 있어서,

상기 제2채널은 전송 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 방법.
적어도 2개의 기지국들 각각이 기지국 기준 타이밍을 제공하는 제1채널 신호와 상기 제1채널 신호와 상이한 제2채널 신호를 송신하고, 이동국이 상기 제1채널 신호를 복조하는 다수개의 핑거들을 구비하는 시스템에서 채널 신호의 송수신에 사용되는 기준 타이밍들을 생성하는 방법에 있어서,

상기 기지국들중 상기 이동국과 통화 링크를 형성하고 있는 기준 기지국의 시스템 프레임 번호를 입력받고, 상기 기준 기지국의 제1채널 신호를 복조한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍들 중 상기 제1채널 신호를 최선으로 복조한 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 선택하며, 상기 기준 기지국의 시스템 프레임 번호와 상기 기준 핑거의 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 가지고 시스템 프레임 번호 기준 타이밍을 생성하는 과정과,

상기 기준 기지국의 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍에 미리 설정한 타이밍 오프셋을 주어 상기 제2채널 신호를 복조하기 위한 제2채널 프레임 바운더리 타이밍을 생성하는 과정과,

상기 기준 기지국의 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍과, 상기 제2채널 프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 상기 제2채널 프레임 바운더리 타이밍과 미리 설정한 오프셋을 가지는 타이밍으로 역방향 채널 프레임 바운더리 타이밍을 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 방법.
제7항에 있어서,

상기 제1채널은 공통 파일럿 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 방법.
제7항에 있어서,

상기 제2채널은 전송 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 방법.
적어도 2개 이상의 기지국들로부터 채널 신호들을 수신하고, 상기 기지국들 각각으로부터 기지국 기준 타이밍을 제공하는 제1채널 신호를 포함하는 채널 신호들을 수신하며, 상기 채널 신호들을 복조하기 위한 다수개의 핑거들을 구비하는 이동국에서 채널 신호의 송수신에 사용되는 기준 타이밍들을 생성하는 방법에 있어서,

상기 기지국들 중 현재 통화 링크를 형성하고 있는 기준 기지국에서 송신하는 제1채널 신호를 수신하여 상기 기준 기지국의 기준 타이밍에 동기하는 코드 타이밍을 생성하는 과정과,

상기 기지국들 중 임의의 기지국에서 전송하는 상기 제1채널 신호를 수신하는 상기 핑거들중 상기 제1채널 신호를 최선으로 복조하는 핑거인 기준 핑거의 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 입력받고, 상기 임의의 기지국에서 현재 전송하는 시스템 프레임 번호를 입력받으며, 상기 임의의 기지국의 시스템 프레임 번호와 상기 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 가지고 시스템 프레임 번호 기준 타이밍을 생성하는 과정과,

상기 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 미리 설정한 제1오프셋을 가지도록 조정한 후 미리 설정한 시간 지연하여 상기 제2채널의 프레임 바운더리 타이밍에 동기하는 수신 기준 타이밍을 생성하는 과정과,

상기 기준 기지국의 제1프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 상기 제1프레임 바운더리 타이밍에서 미리 설정한 제2오프셋을 가지도록 조정하여 상기 기준 기지국으로 송신하는 역방향 채널 신호들의 프레임 바운더리 타이밍에 동기하는 송신 기준 타이밍을 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 방법.
제10항에 있어서,

상기 제1채널은 공통 파일럿 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 방법.
제10항에 있어서,

상기 제2채널은 전송 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 방법.
적어도 2개의 기지국들 각각이 기지국 기준 타이밍을 제공하는 제1채널 신호를 송신하고, 이동국이 상기 제1채널 신호를 복조하는 다수개의 핑거들을 구비하는 시스템에서 채널 신호의 송수신에 사용되는 기준 타이밍을 생성하는 장치에 있어서,

상기 기지국들중 상기 이동국과 통화 링크를 형성하고 있는 기준 기지국의 제1채널 신호를 복조한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍들 중 상기 제1채널 신호를 최선으로 복조한 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 선택하는 선택기와,

상기 기준 기지국의 시스템 프레임 번호를 입력받고, 상기 기준 기지국의 시스템 프레임 번호와 상기 기준 핑거의 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 가지고 시스템 프레임 번호 기준 타이밍을 생성하는 시스템 프레임 번호 기준 타이밍 생성기를 포함함을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 장치.
제13항에 있어서,

상기 제1채널은 공통 파일럿 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 장치.
적어도 2개의 기지국들 각각이 기지국 기준 타이밍을 제공하는 제1채널 신호와 상기 제1채널 신호와 상이한 제2채널 신호를 송신하고, 이동국이 상기 제1채널 신호를 복조하는 다수개의 핑거들을 구비하는 시스템에서 채널 신호의 송수신에 사용되는 기준 타이밍을 생성하는 장치에 있어서,

상기 기지국들중 상기 이동국과 통화 링크를 형성하고 있는 기준 기지국에서 상기 제1채널 신호를 복조한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍들중 상기 제1채널 신호를 최선으로 복조한 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 선택하는 선택기와,

상기 선택된 제1채널 프레임 바운더리 타이밍에 미리 설정한 타이밍 오프셋을 주어 상기 제2채널 신호를 복조하기 위한 제2채널 프레임 바운더리 타이밍을 생성하는 수신 기준 타이밍 생성부를 포함함을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 장치.
제15항에 있어서,

상기 제1채널은 공통 파일럿 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 장치.
제15항에 있어서,

상기 제2채널은 전송 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 장치.
적어도 2개의 기지국들 각각이 기지국 기준 타이밍을 제공하는 제1채널 신호와 상기 제1채널 신호와 상이한 제2채널 신호를 송신하고, 이동국이 상기 제1채널 신호를 복조하는 다수개의 핑거들을 구비하는 시스템에서 채널 신호의 송수신에 사용되는 기준 타이밍을 생성하는 장치에 있어서,

상기 기지국들중 상기 이동국과 통화 링크를 형성하고 있는 기준 기지국에서 상기 제1채널 신호를 복조한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍들중 상기 제1채널 신호를 최선으로 복조한 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 선택하는 선택기와,

상기 기준 기지국의 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍에 미리 설정한 타이밍 오프셋을 주어 생성한 상기 제2채널 신호를 복조하기 위한 제2채널 프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 미리 설정한 오프셋을 가지는 타이밍으로 역방향 채널 프레임 바운더리 타이밍을 생성하는 송신 기준 타이밍 생성기를 포함함을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 장치.
제18항에 있어서,

상기 제1채널은 공통 파일럿 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 장치.
제18항에 있어서,

상기 제2채널은 전송 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 장치.
적어도 2개의 기지국들 각각이 기지국 기준 타이밍을 제공하는 제1채널 신호를 송신하고, 이동국이 상기 제1채널 신호를 복조하는 다수개의 핑거들을 구비하는 시스템에서 채널 신호의 송수신에 사용되는 기준 타이밍을 생성하는 방법에 있어서,

상기 기지국들중 상기 이동국과 통화 링크를 형성하고 있는 기준 기지국의 제1채널 신호를 복조한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍들 중 상기 제1채널 신호를 최선으로 복조한 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 선택하는 과정과,

상기 기준 기지국의 시스템 프레임 번호를 입력받고, 상기 기준 기지국의 시스템 프레임 번호와 상기 기준 핑거의 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 가지고 시스템 프레임 번호 기준 타이밍을 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 방법.
제21항에 있어서,

상기 제1채널은 공통 파일럿 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 방법.
적어도 2개의 기지국들 각각이 기지국 기준 타이밍을 제공하는 제1채널 신호와 상기 제1채널 신호와 상이한 제2채널 신호를 송신하고, 이동국이 상기 제1채널 신호를 복조하는 다수개의 핑거들을 구비하는 시스템에서 채널 신호의 송수신에 사용되는 기준 타이밍을 생성하는 방법에 있어서,

상기 기지국들중 상기 이동국과 통화 링크를 형성하고 있는 기준 기지국에서 상기 제1채널 신호를 복조한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍들중 상기 제1채널 신호를 최선으로 복조한 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 선택하는 과정과,

상기 선택된 제1채널 프레임 바운더리 타이밍에 미리 설정한 타이밍 오프셋을 주어 상기 제2채널 신호를 복조하기 위한 제2채널 프레임 바운더리 타이밍을 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 방법.
제23항에 있어서,

상기 제1채널은 공통 파일럿 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 방법.
제23항에 있어서,

상기 제2채널은 전송 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 방법.
적어도 2개의 기지국들 각각이 기지국 기준 타이밍을 제공하는 제1채널 신호와 상기 제1채널 신호와 상이한 제2채널 신호를 송신하고, 이동국이 상기 제1채널 신호를 복조하는 다수개의 핑거들을 구비하는 시스템에서 채널 신호의 송수신에 사용되는 기준 타이밍을 생성하는 방법에 있어서,

상기 기지국들중 상기 이동국과 통화 링크를 형성하고 있는 기준 기지국에서 상기 제1채널 신호를 복조한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍들중 상기 제1채널 신호를 최선으로 복조한 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍을 선택하는 과정과,

상기 기준 기지국의 기준 핑거에서 출력한 제1채널 프레임 바운더리 타이밍에 미리 설정한 타이밍 오프셋을 주어 생성한 상기 제2채널 신호를 복조하기 위한 제2채널 프레임 바운더리 타이밍을 입력하여 미리 설정한 오프셋을 가지는 타이밍으로 역방향 채널 프레임 바운더리 타이밍을 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 방법.
제26항에 있어서,

상기 제1채널은 공통 파일럿 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 방법.
제26항에 있어서,

상기 제2채널은 전송 채널임을 특징으로 하는 기준 타이밍 생성 방법.