KR20030012614A - 이동통신시스템에서의 다중속도 지원을 위해 프레임에ｌｓ 및ｑｌｓ부호의 배열 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간섭제거특성을 갖는 직교 확산 부호인 LS부호와 QLS부호에서 확산지수(Spreading Factor)가 다른 확산부호를 동시에 사용하여 다중속도(multi-rate)지원을 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명은 대역확산방식을 적용하여 다중속도지원 및 상관특성을 만족하기 위해 간섭제거창구현을 위한 보호성분을 프레임에 배열하는데 있어서, 사용하는 확산부호 길이를 이용하거나 이용하지 않고 보호성분의 길이를 조정/할당하는것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명에 의하면 종래의 방법 그대로 다중속도 방식을 사용할 경우에 발생하는 LS부호 QLS부호의 특징인 간섭제거창 특성이 저하되는 문제점을 개선할 수 있다.

Description

이동통신시스템에서의 다중속도 지원을 위해 프레임에 ＬＳ 및 ＱＬＳ부호의 배열 방법 {Method for arranging LS and QLS code to support multi-rate in a frame in mobile system}

본 발명은 간섭제거특성을 갖는 직교 확산 부호인 LS부호와 QLS부호에서 확산지수(Spreading Factor)가 다른 확산부호를 동시에 사용하여 다중속도(multi-rate)지원을 위한 방법에 관한 것으로, 특히 보호성분의 크기를 일정하게 할당하는 종래의방법 그대로 다중속도 방식을 사용할 경우 LS부호와 QLS부호의 특징인 간섭제거창 특성이 저하되는 문제점을 개선하여 새로운 다중속도 지원을 가능하게한 이동통신시스템에서의 다중속도 지원을 위해 프레임에 ＬＳ 및 ＱＬＳ부호의 배열 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 간섭제거창을 얻기 위해서는 반드시 부호안에 보호성분이 포함되어야 하는데, 그렇게 되면 실제 LS 및 QLS부호의 길이가 증가하게 되어 전송속도가 줄어들게 되는 결과가 된다.

따라서 전송속도를 높이기 위해서는 LS 및 QLS부호 길이를 줄어야 되는데, 이는 결국 보호성분이 작아져 (유효)간섭제거창의 길이가 줄어들게 되므로, 본 발명에서는 간섭제거창의 길이를 줄이지 않으면서 보호성분의 길이를 줄여서 전송속도를 높이는 효과적인 프레임 구조를 제안하는 것이다.

또한 여러 코드길이(N, N/2, N/4)를 갖는 확산부호의 하나인 LS부호가 사용되는 경우에는 각 길이의 LS부호의 보호성분차이 등으로 인해서 완벽한 간섭제거가 이루어지지 않게 되고, 각각 길이의 LS부호가 서로에게 간섭으로 작용하게 된다.

다른 길이의 LS부호가 사용되는 경우는 다중속도(multi-rate)를 지원하는 경우인데, 이러한 다중속도의 지원은 다양한 종류의 멀티미디어를 사용하는 응용서비스를 가능하게 하기 위해서는 필수적이며, 이를 지원하기 위해 서로 다른 길이의 LS 또는 QLS 부호를 사용한 새로운 프레임구조를 제안한다.

이하 종래기술 및 대역확산에 관하여 설명한다.

LAS-CDMA에 사용되는 확산 부호는 종래에 사용되는 PN(Pseudo Noise)부호 또는 Walsh부호가 아닌 LS부호라는 새로운 부호가 사용된다.

이 때 사용되는 LS부호는 같은 부호간의 자기상관(autocorrelation) 특성이 시간차(time-offset)가 없을 때 최대값을 갖으며, 간섭제거창(IFW : Interference Free Window)내에서 0 이외의 시간차에서는 0을 갖는다.

또한 서로 다른 부호간의 상호상관(crosscorrelation) 특성이 시간차가 없을 때 0이 되어서 일반적인 직교부호들의 특성을 만족할 뿐만 아니라, 시간차가 간섭제거창내에 있는 경우도 상호상관값이 0을 갖는 특성을 갖고 있다.

또한 LAS-CDMA에서는 일반적인 CDMA 시스템과 달리 LS부호를 사용하여 직접적으로 확산을 하게 된다. 직교부호인 LS부호를 사용하여 직접적으로 확산을 하게 됨으로써, IFW내에 들어오는 자기신호이외의 모든 간섭신호들이 제거되게 된다.

더욱 상세하게는 다음과 같다.

일반적으로 CDMA방식이 사용하는 대역확산기술의 기본개념은 코드화과정을 통해 전송되는 신호를 광대역으로 확산시키고, 이를 다시 역코드화과정을 거쳐 협대역으로 역확산시켜서 원하는 신호를 검출하는 것이다.

이때, 확산과 역확산과정을 거치면 원하는 신호는 높은 전력을 갖는 원래의 협대역 신호로 복원되지만, 다른 사용자의 신호들은 저전력의 광대역 잡음 신호처럼 작용하게 된다.

이러한 확산 및 역확산 과정에 사용되는 확산코드를 위해 요구되는 자기상관(autocorrelation)과 상호상관(crosscorrelation)의 특성은 다음과 같다.

원하는 신호를 검출하기 위해서는 자기상관은 시간차(time-offset)가 없을 때 최대값을 갖고 다른 시간차에서는 작은 값이어야 한다. 또한 다른 사용자가 사용하는 확산코드와 구분되기 위해서는 모든 시간차에서 작은 상호 상관값을 한다.

상기와 같은 자기상관 및 상호상관 특성을 만족시키기 위하여, 종래의 CDMA방식은 확산코드로 PN(Pseudo Noise)코드와 Walsh코드를 함께 사용한다.

상기의 PN코드는 자기상관에서의 요구 특성을 만족시키며, Walsh코드는 상호상관에서의 요구 특성을 만족시킨다.

상기의 Walsh부호는 단지 시간차가 없을 때만 상호상관값이 0이 되고, 시간차가 0이 아닐 때의 상호상관값은 0이 아닌 값을 갖는다.

상기의 Walsh부호의 상호상관 특성은 채널 경로가 하나인 경우에서는 여러 사용자에게 할당된 확산부호들 서로 간의 상호간의 간섭이 없게 되지만, 채널경로가 여러 개인 경우는 확산부호들간의 간섭이 존재하게 된다.

더욱 상세하게는 다음과 같다.

채널 경로가 하나인 경우는 확산코드들 서로간의 상호 간섭량은 시간차가 없을 때의 상호상관값에 의해서만 결정된다.

반면, 채널 경로가 여러개인 경우에는 확산코드들 서로간의 상호 간섭량은 시간차가 없을 때의 상호상관값 뿐만 아니라 각 채널 경로들간의 경로지연(path delay) 시간들을 시간차로 갖는 상호상관값에 의해서도 영향을 받게 된다.

따라서, 일반적으로 실제의 채널 환경이라고 할 수 있는 여러 개의 채널 경로를 갖는 다중 경로 채널 환경에서는 확산코드들간의 상호상관 특성이 시간차가 없을때 뿐만 아니라, 다른 시간차에서의 상호상관값들도 중요하게 된다.

결국, 이상적으로는 확산코드의 상호상관값은 모든 시간차에서 0의 값을 가져야 한다. 하지만, 상기의 상호상관특성 및 상기 기술한 자기상관에서의 요구특성을 한꺼번에 모두 만족시키는 코드는 현재로서는 알려져 있지 않다.

즉, 종래의 CDMA방식에서 사용되는 PN코드와 Walsh코드를 살펴 보면, PN코드는 자기상관의 요구 특성은 만족시키지만 상호상관의 요구특성은 만족시키지 못하게 된다.

또한 Walsh코드는 자기상관의 요구특성을 만족시키지 못하며, 상호상관의 요구 특성 또한 부분적으로만 만족시키게 된다.

즉, Walsh코드의 상호상관 특성을 살펴보면, 시간차가 없을 때의 상호상관값은 0을 갖지만, 시간차가 0이 아닐 때의 상호상관값은 0이 아닌 값을 갖게 된다.

한편, LS코드 및 QLS코드는 일정한 시간차 구간에서는 자기상관과 상호상관요구 특성을 완벽하게 만족한다.

상기 자기상관과 상호상관특성이 완벽한 시간차 구간을 간섭제거창(IFW : Interference Free Window)이라 정의한다.

상기 간섭제거창에서의 자기상관특성을 살펴보면, 시간차가 없을 때는 자기상관값이 최대값이 되고, 시간차가 0이 아닌 간섭제거창내의 어떤 시간차인 경우도 자기상관값이 0이 된다.

즉, 시간차를 간섭제거창의 구간만큼으로 한정시켜 볼 때, 시간차가 0인 경우의 자기상관값은 최대값을 갖고, 시간차가 0이 아닌 경우는 자기상관값이 0이 된다.

또한, LS코드 및 QLS코드의 상호상관특성은 시간차가 간섭제거창내의 어떤 시간차인 경우도 상호상관값이 0이 된다.

결국, 다중 채널 경로 환경에서는 각 채널 경로들간의 경로지연시간값이 간섭제거창내에 존재하게 되면, 각 사용자에게 할당한 확산코드들간의 간섭을 없앨 수 있다. 따라서, 상기와 같은 자기상관과 상호상관 특성을 만족하는 시간차의 구간을 간섭제거창(IFW)이라 부르게 되는 것이다.

다시한번 설명하면 종래에는 PN코드와 Walsh코드를 함께 사용해서 자기상관 및 상호상관 요구 특성을 부분적으로 만족시킨 반면, LS코드 및 QLS코드는 단지 LS코드 및 QLS코드만을 사용하여 간섭제거창내의 시간차에서 자기상관및 상호상관 요구 특성을 완벽하게 만족하게 되어 간섭제거창내에 들어오는 자기신호이외의 모든 간섭들이 제거 된다.

도 1은 종래의 보호성분이 없는 LS 부호의 프레임 구조이다.

도 2는 종래의 보호성분이 있는 LS 부호의 프레임구조이다.

상기 도 1, 2을 함께 설명한다.

상기와 같은 LS부호를 사용하여 확산을 하게 되면 각각의 정보 비트 열들은 LS부호로 확산되어 칩(chip)들로 바뀌게 된다.

이렇게 확산된 구조는 보호성분이 없고 단일 정보 비트를 LS부호로 확산한 경우가 도 1이다. 그러나 도 1과 같은 확산구조에서는 간섭제거창이 존재하지 않게 된다.

따라서 간섭제거창을 만들기 위해서 LS부호의 C와 S성분 사이와, S성분 끝에 보호성분인 0을 넣으면 도 2와 같다.

만약 상기 도 2와 같은 방식으로 확산되는 경우 정보 비트가 여러 개인 경우는 도2가 연속적으로 반복된 구조를 갖게 된다.

한편, 상기에서 설명한바와 같이 상기 LS부호의 특징인 간섭제거창을 얻기 위해서는 반드시 확산부호 안에 보호 성분이 포함되어야 한다.

보호 성분의 값은 0의 값을 갖게 되며, 보호성분을 포함하게 되면 실제 LS부호 길이는 증가하여 2의 제곱승()의 길이를 유지하지는 못하게 된다.

이러한 LS부호를 사용하여 확산을 하게 되면 한 종류(길이)의 LS부호만을 사용하는 경우는 문제가 없다. 또한 한 길이의 LS부호를 여러 개 사용하는 다중부호(multi-code)의 경우에도 문제가 없다.

하지만, 여러 가지 속도(다중속도)를 지원하기 위해서는 다양한 길이의 LS부호를 사용하여 확산을 하여야 하는데, 이때 상호간의 간섭이 생기게 된다.

즉, 여러 길이를 갖는 LS부호가 사용되는 경우에는 각 길이의 LS부호의 보호성분차이 등으로 인해서 완벽한 간섭제거가 이루어지지 않게 되고, 각각 길이의 LS부호가 서로에게 간섭으로 작용하게 된다.

부연하면, 다른 길이의 LS부호가 사용되는 경우는 다중속도(multi-rate)를 지원하는 경우이다. 이러한 다중속도의 지원은 다양한 종류의 멀티미디어를 사용하는 응용서비스를 가능하게 하기 위해서는 필수적이다.

따라서, 다중속도(multi-rate)를 지원하기 위해서 서로 다른 길이 LS부호를 사용해야 하는데, 이때 종래의 상기 도 1,2의 프레임구조를 그대로 유지하게 되면 간섭성분이 존재하게 되는 단점이 생긴다.

또한 LS부호의 간섭제거특성을 더욱 개선한 QLS부호를 사용하는 경우에도 다중속도를 지원하기 위해서는 새로운 방법이 필요하게 된다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 다중속도를 지원하기 위해 다양한 길이의 LS부호 또는 QLS부호를 사용하여 확산을 할때 발생하는 상호간의 간섭을 해소하기 위해 프레임구조에 확산부호와 보호성분의 배열을 종래의 확산 방식을 바꾸지 않고 개선하는 방법(방법 1,2,3)과, 종래의 확산방식을 개선(방법 4,5,6,7)하여 다중속도를 지원하는 방법을 제안한다.

즉, 서로 다른 길이의 LS부호와 QLS부호를 사용하는 경우에도 상호간의 간섭을 없애는 가변다중속도를 지원하기 위한 방법을 제안하고자 한다.

도 1은 종래기술에서 보호성분이 없는 LS 프레임의 구조

도 2는 종래의 보호성분이 있는 LS 부호의 프레임의 구조

도 3은 보호성분의 길이가 부호길이에 비례하는 경우를 나타낸 도면

도 4는 보호성분의 길이가 일정한 경우를 나타낸 도면

도 5는 보호성분의 길이가 가변적으로 비례하는 경우를 나타낸 도면

도 6은 최대길이의 LS부호기준으로 보호성분을 할당하고 다른길이의 부호들의 보호성분은 제거한 경우를 나타낸 도면

도 7은 확산부호의 구성성분을 같은것끼리 모은후, 즉 C성분은 C성분끼리 모으고 S성분은 S성분끼리 모은후 최대길이의 LS부호기준으로 보호성분을 할당한 경우를 나타낸 도면

도 8은 동일한 길이의 LS부호의 보호성분을 모든 확산부호 구성성분에 할당한 경우를 나타낸 도면

도 9는 확산부호의 구성성분인 C성분은 C성분끼리 모으고, S성분은 S성분끼리 모은후 동일한 길이의 LS부호의 보호성분을 확산부호 구성성분에 모두 할당한 경우를 나타낸 도면

본 발명은 다중속도 지원을 위해 여러길이를 갖는 확산부호를 사용시 상기 확산부호와 보호성분을 배열하는 방법은, 사용하는 확산부호 길이를 이용하거나 이용하지 않고 보호성분의 길이를 조정/할당하는것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 보호성분의 길이를 확산부호 길이에 비례()하게 하거나 일정()하게 하는것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 확산부호 길이에 따라 가중치를 두어 보호성분의 길이()를 도출하는것를 특징으로 한다.

또한 본 발명은 보호성분의 길이를 일정()하게 하거나 확산부호 길이에 따라 가중치를 두어 보호성분의 길이()를 도출한 경우에는, 프레임의 시작과 끝을 일치시키기 위해 프레임의 끝에 0 을 첨가(Zero Padding)하는것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 최대길이의 확산부호를 기준으로 같은위치에 보호성분을 할당하는것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 최대길이의 확산부호기준으로 보호성분을 할당하고, 상기 최대길이 미만의 확산부호의 보호성분은 제거하는것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서는 확산부호 구성성분중 같은성분끼리 모은후, 최대길이의 확산부호기준으로 보호성분을 할당하고, 상기 최대길이 미만의 확산부호의 보호성분은 제거하는것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상이한 성분과의 경계에 보호성분을 삽입하는것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 확산부호 구성성분 모두에 같은크기의 보호성분을 할당하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서는 확산부호 구성성분중 같은성분끼리 모은후, 각 확산부호 구성성분 모두에 같은크기의 보호성분을 할당하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적, 특징들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 여러길이를 갖는 확산부호와 보호성분을 배열하는 프레임 구조에 대하여 설명한다.

먼저, 본 발명에서 사용하는 LS 코드와 그 생성방법을 설명한다.

먼저, 길이 N(=2^m)의 LS코드는 총 N개의 종류가 존재하며 각각의 LS코드를 행 벡터(row vector)로 하여서 행렬(matrix)을 구성하면 다음과 같이 정의할 수 있다. 단, m은 2이상의 자연수이다.

상기 m은 2이상이 되어야 하는데 이것은 코드길이 N이 LS코드 특성상 최소 4이상 이어야 하기 때문이다.

상기에서 LS^N은 NN의 크기를 갖는 행렬(matrix)이고, LS코드는 C성분과 S성분으로 이루어져 있음을 알 수 있다.

또한, LS_k ^N(단,k는 k=0,1,...,N-1인 정수)은 k번째 LS코드를 나타내는 1N의 크기를 갖는 행 벡터이고, C^N과 S^N은 N/2N/2의 크기를 갖는 부분 행렬(sub matrix)이다. 또한, S^N은 C^N을 갖고 구할 수 있으며, C^N은 C^N/2을 통해서 재귀적으로 구해질 수 있다.

상기의 기본적인 LS코드에 간섭제거창(IFW)을 생성하기 위해 C^N의 앞뒤 또는 S^N의 앞뒤에 0의 값을 갖는 보호(Guard)성분을 넣은, 길이 N(=2^m)+2L_GUARD의 LS코드는 다음과 같이 정의할 수 있다. 단, m은 2이상의 자연수이고, L_GUARD는 0이상의 정수이다.

상기에서 L_GUARD값은 간섭제거창을 생성하기 위해 기존 값의 앞, 중간 또는 뒷부분에 0의 값을 갖는 열벡터(column vector)를 삽입한 것이다.

또한 상기에서 LS_k ^{N+2×L GUARD}(단,k는 k=0,1,...,N-1인 정수)은 k번째 LS코드를 나타내는 1(N+2L_GUARD)의 크기를 갖는 행 벡터이고, 0^{L GUARD}은 N/2L_GUARD의 크기를 갖고 값은 0인 영행렬(zero matrix)이고, C^N과 S^N은 LS^N에서 사용되는 N/2N/2의 크기를 갖는 부분 행렬이다.

LS 코드의 직교성을 설명하면, 1) 길이 N(=2^m)+2L_GUARD의의 LS 코드의 전체 개수는 N개이다. N개의 LS 코드 중에서 시간차가 없을 때 서로 직교인 LS 코드의 개수는 N개 이다.

2) 비주기 상호 상관(aperiodic cross correlation)이 0이 되는 time-offset 구간을 간섭제거창이라 정의하고, 이때 간섭제거창 구간인 시간차 [-L_IFW, L_IFW]의 구간 동안일 때 서로 직교인 LS 코드의 개수는,일 때,이다. 여기서,이고, 여기서 g는 자연수이다. 단,일 때는 예외적인 경우로서 g=0으로 정의한다.

예를 들어 코드길이가 2⁷+24라면 최대크기의 간섭제거창은 [-4,4]이고 서로 직교인 코드의 개수는 16개(즉, 2⁴=2^7-3)이다.

(g는 상기의 식, 2^g-1 L_IFW< 2^g에 의해 L_IFW가 4일 때는 3이다.)

둘째로 QLS 코드와 그 생성방법을 설명한다.

코드 C^N/2을 이용하여 C^*N과 S^N/2을 생성하고, 상기 S^N/2을 이용하여 S^*N을 생성하며, 상기 생성된 C^*N과 S^*N을 이용하여 본 발명의 새로운 코드인 QLS^N코드를 생성하는 관계를 나타낸 것이다.

길이 N(=2^m)의 QLS코드는 총 N개의 종류가 존재하며 각각의 QLS코드를 행 벡터(row vector)로 하여서 행렬(matrix)을 구성하면 다음과 같이 정의할 수 있다. 단, m은 3이상의 자연수이다.

상기 m은 3이상이 되어야 하는데 이것은 코드길이 N이 QLS코드 특성상 8이상 이어야 하기 때문이다.

상기에서 QLS^N은 NN의 크기를 갖는 행렬(matrix)이고, QLS코드는 C^*성분과 S^*성분으로 이루어져 있음을 알 수 있다.

또한 상기에서 QLS_k ^N(단, k는 k=0,1,...,N-1인 정수)은 k번째 QLS코드를 나타내는 1N의 크기를 갖는 행 벡터이고, C^*N과 S^*N은 N/2N/2의 크기를 갖는 부분행렬(sub matrix)이다. 또한, C^*N은 C^N/2을 갖고 구할 수 있으며, S^*N은 S^N/2을 통해서 구할 수 있다.

상기의 기본적인 QLS코드에 간섭제거창을 생성하기 위해 C^*N의 앞뒤 또는 S^*N의 앞뒤에 0의 값을 갖는 보호(Guard)성분을 넣은, 길이 N(=2^m)+2L_GUARD의 QLS코드는 다음과 같이 정의할 수 있다. 단, m은 3이상의 자연수이고, L_GUARD는 0이상의 정수이다.

상기에서 L_GUARD값은 간섭제거창을 생성하기 위해 기존 값의 앞, 중간 또는 뒷부분에 0의 값을 갖는 열벡터(column vector)를 삽입한 것이다.

또한 상기에서 QLS_k ^{N+2×L GUARD}(단,k는 k=0,1,...,N-1인 정수)은 k번째 QLS코드를 나타내는 1(N+2L_GUARD)의 크기를 갖는 행 벡터이고, 0^LGUARD은 N/2L_GUARD의 크기를 갖고 값은 0인 영행렬(zero matrix)이고, C^*N과 S^*N은 QLS^N에서 사용되는 N/2N/2의 크기를 갖는 부분 행렬이다.

또한은의 크기를 갖고, 값은 0인 영 행렬(zero matrix)로서, 간섭제거창을 생성하기 위해 기존의행렬의 앞, 중간 또는 뒷부분에 삽입한 것이다.

이하 상기의 C^*N과 S^*N의 관계식에 의해 생성한 QLS코드의 특성을 살펴본다.

길이 N(=2^m)+2L_GUARD의 QLS코드의 전체 개수는 N개이다. N개의 QLS코드 중에서 시간차가 없을 때 서로 직교인 QLS코드의 개수는 N개 이다. 단, m은 3이상의 자연수이고, L_GUARD는 0이상의 정수이다.

비주기 상호상관(aperiodic crosscorrelation) 값이 0이 되는 시간차(time-offset) 구간을 간섭제거창(IFW : Interference Free Window)이라 정의하고, 이때 간섭제거창 구간인 시간차 [-L_IFW, L_IFW]의 구간 동안일 때 서로 상호상관 값이 0이 되는 QLS 코드의 개수는,일 때, 2^m-g-1이다.

상기에서,이고, g는 자연수이다.

이하 본 발명에서 제안하고 있는 여러길이를 갖는 확산부호와 보호성분을 배열하는 프레임 구조에 대하여 설명하는데 있어, LS 프레임 구조를 주로 설명할것이나, 상기 LS 프레임구조는 QLS 프레임 구조에서도 실질적으로 동일하게 적용될수 있다.

첫번째 방안으로, 종래의 확산방식을 적용하여 다중속도(multi-rate) 또는 가변속도(variable rate)를 지원하는 3가지 방법에 대해 설명한다.

먼저, 상기에서 종래의 확산방식이란, 상기 도 2에 나타난바와 같이 확산부호 사이 및 끝에 보호성분을 넣는것을 말한다.

(방법 1)

상기 방법 1은, 도 3에 나타난바와 같이 보호성분의 길이가 부호길이에 비례하는 경우이다.

즉, 사용하는 LS부호의 길이가 줄어들면 이에 비례하여 보호성분의 길이도 줄어드는 경우이다.

작은 길이의 LS부호가 사용되는 경우는 높은 속도의 정보를 전송하기 위한 것이며, 이 경우는 확산이득(Processing Gain)이 줄어들게 된다.

따라서, 작은 길이의 LS부호가 사용되는 경우는 채널상황이 좋은 경우로 가정할 수 있게 되므로, 보호성분의 길이가 줄어들어서 간섭제거창의 길이가 줄어들어도 성능에 큰 영향을 미치지 않게 된다고 고려할 수 있다.

좀 더 구체적으로 설명하기 위해, 도 3을 보면 사용된 LS부호의 길이가 N,N/2,N/4의 3가지 종류인 경우이며, 상기 방법 1과 같은 방법을 적용하여 다양한 길이의 LS부호들의 조합에도 사용 가능하다.

상기에서 k는 코드의 순서를, N은 코드의 크기(길이)를 나타내는 것으로, LS부호의 길이가 N, N/2, N/4 인경우에는, k이 값이 1,2,4가 된다.

상기 도 3을 수식적으로 설명하면, 보호성분의 길이가 부호길이에 비례하는 경우로서(단, k는 2,4)인 경우이다.

상기의 경우 보호성분의 길이가 LS부호의 길이에 비례하므로 여러 가지 길이의 LS부호가 사용되더라도 프레임의 시작과 끝이 완벽하게 일치하게 된다.

(방법 2)

상기 방법 2는, 도 4에 나타난바와 같이 보호성분의 길이가 일정한 경우이다.

즉, LS부호의 길이가 변화하더라도 보호성분의 길이는 일정한 경우이다.

따라서, 모든 속도의 경우에 같은 길이의 보호성분이 사용되게 되므로, 같은 길이의 간섭제거창을 나타내게 된다. 결국 모든 속도에서 동일한 간섭제거특성이 보장되게 되는 경우이다.

좀 더 구체적으로 설명하기 위해, 도 3을 보면 사용된 LS부호의 길이가 N,N/2,N/4의 3가지 종류인 경우이며, 상기 방법 2와 같은 방법을 적용하여 다양한 길이의 LS부호들의 조합에도 사용 가능하다.

상기 도 4를 수식적으로 설명하면, 보호성분의 길이가 부호길이와 무관하게 일정한 경우로서(단, k는 2,4,)인 경우이다.

상기의 경우 보호성분의 길이가 LS부호의 길이와 상관없이 일정하므로 여러 가지 길이의 LS부호가 사용되는 경우에는 각각의 LS부호의 길이에 따라서 프레임의 시작과 끝이 완벽하게 일치하지 않게 된다.

따라서 각각의 속도를 지원하는 프레임의 시작을 일치시키기 위해서는 프레임의 끝에 이 경우 0을 첨가하는 영채우기(zero padding)를 하게 된다.

(방법 3)

상기 방법 3은 도 5에 나타난바와 같이, 보호성분의 길이가 가변적으로 비례하는 경우이다.

즉, LS부호의 길이가 변화할 때 보호성분의 길이가 가변적으로 변하는 경우이다.

상기 방법 3의 보호성분의 길이는, 보호성분의 길이가 일정한 상기 방법 2와 보호성분의 길이가 부호 길이에 비례하는 방법 1의 절충적인 방법으로, 확산부호 길이에 따라 가중치를 두어 보호성분의 길이()를 도출하는것이다.

상기 방법 3의 보호성분의 길이는 방법 1보다는 크거나 같고, 방법 2보다는 작거나 같게 된다.

따라서, 채널 상황에 따라서 보호성분의 길이를 가변적으로 할당할 수가 있게된다.

좀 더 구체적으로 설명하기 위해 도 5를 보면, 사용된 LS부호의 길이가 N, N/2, N/4의 3가지 종류인 경우이며, 상기 방법 3과 같은 방법을 적용하여 다양한 길이의 LS부호들의 조합에도 사용 가능하다.

상기 도 5를 수식적으로 설명하면, 보호성분의 길이가 부호길이에 비례하는 경우로서 ()(단, k는 2,4)인 경우이다.

상기의 경우 여러 가지 길이의 LS부호가 사용되는 경우에는 각각의 LS부호의 길이에 따라서 프레임의 시작과 끝이 완벽하게 일치하지 않게 된다.

따라서 각각의 속도를 지원하는 프레임의 시작을 일치시키기 위해서는 프레임의 끝에 이 경우 0을 첨가하는 영채우기(zero padding)를 하게 된다.

두번째 방안으로, 종래의 확산방식을 변경하여 다중속도(multi-rate) 또는 가변속도(variable rate)를 지원하는 방법은 4가지 방법에 대해 설명한다.

먼저, 상기에서 종래의 확산방식이란, 상기 도 2에 나타난바와 같이 확산부호 사이 및 끝에 보호성분을 넣는것을 말한다.

(방법 4)

상기 방법 4는 도 6에 나타난바와 같이, 최대길이의 LS부호기준으로 보호성분을 할당하고 다른길이의 부호들의 보호성분은 제거한 경우이다.

즉, 사용하는 LS부호들 중에서 최대 길이의 LS부호 기준으로 모든 LS부호에 같은 위치에 보호성분을 할당하는 방법이다.

부연하면, 최대 길이의 LS부호에 보호성분을 할당한 후에 다른 길이의 LS부호에도 최대 길이의 LS부호의 보호성분 할당과 같은 위치에만 보호성분을 할당하는 방식이다.

좀 더 구체적으로 설명하기 위하여 도 6을 참고하면, 사용된 LS부호의 길이가 N, N/2,N/4의 3가지 종류인 경우이며, 상기 방법4와 같은 방법을 적용하여 다양한 길이의 LS부호들의 조합에도 사용 가능하다.

상기의 경우 최대길이의 LS부호는 간섭제거성이 완벽하게 성립되는 반면에 다른 길이의 LS부호에는 간섭제거성이 부분적으로만 성립하게 되는 단점이 있게 된다.

(방법 5)

상기 방법 5는 도 7에 나타난바와 같이, 확산부호의 구성성분을 같은것끼리 모은후, 즉 C성분은 C성분끼리 모으고 S성분은 S성분끼리 모은후 최대길이의 LS부호기준으로 보호성분을 할당한 경우이다.

즉, 사용하는 LS부호들 중에서 최대 길이의 LS부호 기준으로 모든 LS부호에 같은 위치에 보호성분을 할당하는 방법이다. 그러나 상기 방법 4와의 차이점은 최대 길이의 LS부호이외의 다른 LS부호들은 C성분은 C성분끼리 S성분은 S성분끼리 모은 후에 보호성분을 할당하게 된다.

좀 더 자세히 설명하기 위하여 도7을 참고하면, 사용된 LS부호의 길이가 N,N/2,N/4의 3가지 종류인 경우이며, 상기 방법 5와 같은 방법을 적용하여 다양한 길이의 LS부호들의 조합에도 사용 가능하다.

상기의 경우 방법 4에 비해서 역확산(despreading)과정에서의 시간지연이 있게 되지만 모든 길이의 LS부호의 간섭제거성이 완벽하게 성립하게 되는 장점이 있게 된다.

(방법 6)

상기 방법 6은 도 8에 나타난바와 같이, 동일한 길이의 LS부호의 보호성분을 모든 확산부호 구성성분에 할당한 경우이다.

즉, 사용하는 LS부호 각각의 부호 성분을 모든 LS부호들에 할당하는 방법이다.

좀 더 구체적으로 설명하기 위하여 도 8을 참고하면, 사용된 LS부호의 길이가 N, N/2, N/4의 3가지 종류인 경우이며, 상기 방법 6과 같은 방법을 적용하여 다양한 길이의 LS부호들의 조합에도 사용 가능하다.

상기의 경우는 모든 길이의 LS부호의 간섭제거성이 완벽하게 성립하게 된다.

(방법 7)

상기 방법 7은 도 9에 나타난바와 같이, 확산부호의 구성성분인 C성분은 C성분끼리 모으고, S성분은 S성분끼리 모은후 동일한 길이의 LS부호의 보호성분을 확산부호 구성성분에 모두 할당한 경우이다.

즉, 사용하는 LS부호 각각의 부호 성분을 모든 LS부호들에 할당하는 방법이다. 그러나 상기 방법 6과의 차이점은 최대 길이의 LS부호이외의 다른 LS부호들은 C성분은 C성분끼리 S성분은 S성분끼리 모은 후에 보호성분을 할당하게 된다.

좀 더 구체적으로 설명하기 위하여 도 9를 참고하면, 사용된 LS부호의 길이가 N,N/2,N/4의 3가지 종류인 경우이며, 상기 방법 7과 같은 방법을 적용하여 다양한 길이의 LS부호들의 조합에도 사용 가능하다.

상기 방법 7의 경우는 모든 길이의 LS부호의 간섭제거성이 완벽하게 성립하게 된다. 상기 도 8과 도 9에서 즉, 방법 6과 방법 7의 각각의 C성분과 S성분중에 실선이 아니라 파선(- - - - -)으로 분리되고 보호성분이 들어간 경우가 있는데, 이는 원래 하나인 C성분 또는 S성분사이에 강제적으로 임의의 보호성분을 넣어주는 경우를 의미한다.

상기에서 설명한바와 같이 방법 1 부터 방법 7까지의 가변다중속도 지원방법에 관하여 살펴보았으며 이를 표로 정리하면 다음과 같다.

(표 1) 가변다중속도 방법의 비교

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다.

즉, QLS부호를 사용하는 경우에도 LS부호를 위해 제안된 상기 방법 1부터 방법 7까지의 방법들을 그대로 적용하여 다중속도 지원이 가능하다. 실제 적용방법은 LS부호대신 QLS부호가 적용되는 것 이외에 나머지는 동일한 방법을 사용하면 된다.

따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

본 발명은 간섭제거특성을 갖는 직교 확산 부호인 LS부호와 QLS부호에서 확산지수(Spreading Factor)가 다른 확산부호를 동시에 사용하는 다중속도(multi-rate) 지원을 위한 방법에 관한 것으로, 특히 종래의 방법 그대로 다중속도 방식을 사용할 경우에 발생하는 LS부호 QLS부호의 특징인 간섭제거창 특성이 저하되는 문제점을 개선할 수 있다.

Claims (11)

1. 대역확산방식을 적용하여 다중속도지원 및 상관특성을 만족하기 위해 간섭제거창구현을 위한 보호성분을 프레임에 배열하는데 있어서,

   보호성분 길이의 조정/할당을 사용하는 확산부호 길이를 이용하거나 이용하지 않고 하는것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 프레임에 LS 및 QLS부호와 보호성분을 배열하는 방법.
2. 제 1항에 있어서, 보호성분의 길이를 확산부호 길이에 비례()하게 하거나 일정()하게 하는것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 프레임에 LS 및 QLS부호와 보호성분을 배열하는 방법.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 확산부호 길이에 따라 가중치를 두어 보호성분의 길이()를 도출하는것를 특징으로 하는 이동통신시스템에서 프레임에 LS 및 QLS부호와 보호성분을 배열하는 방법.
4. 제 1항에 있어서, 보호성분의 길이를 일정()하게 하거나확산부호 길이에 따라 가중치를 두어 보호성분의 길이()를 도출한 경우에는, 프레임의 시작과 끝을 일치시키기 위해 프레임의 끝에 0 을 첨가(Zero Padding)하는것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 프레임에 LS 및 QLS부호와 보호성분을 배열하는 방법.
5. 제 1항에 있어서, 최대길이의 확산부호를 기준으로 같은위치에 보호성분을 할당하는것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 프레임에 LS 및 QLS부호와 보호성분을 배열하는 방법.
6. 제 5항에 있어서, 최대길이의 확산부호기준으로 보호성분을 할당하고, 상기 최대길이 미만의 확산부호의 보호성분은 제거하는것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 프레임에 LS 및 QLS부호와 보호성분을 배열하는 방법.
7. 제 5항에 있어서, 확산부호 구성성분중 같은성분끼리 모은후, 최대길이의 확산부호기준으로 보호성분을 할당하고, 상기 최대길이 미만의 확산부호의 보호성분은 제거하는것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 프레임에 LS 및 QLS부호와 보호성분을 배열하는 방법.
8. 제 7항에 있어서, 상이한 성분과의 경계에 보호성분을 삽입하는것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 프레임에 LS 및 QLS부호와 보호성분을 배열하는 방법.
9. 제 1항에 있어서, 확산부호 구성성분 모두에 같은크기의 보호성분을 할당하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 프레임에 LS 및 QLS부호와 보호성분을 배열하는 방법.
10. 제 1항에 있어서, 확산부호 구성성분중 같은성분끼리 모은후, 각 확산부호 구성성분 모두에 같은크기의 보호성분을 할당하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 프레임에 LS 및 QLS부호와 보호성분을 배열하는 방법.
11. 제 9항 또는 10항에 있어서, 최소길이의 확산부호를 기준으로 보호성분을 할당하고, 상기 최소길이 이상의 확산부호에는 최소길이의 확산부호 크기마다 보호성분을 삽입하는것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 프레임에 LS 및 QLS부호와 보호성분을 배열하는 방법.