KR0155319B1

KR0155319B1 - 3/5 컨볼루션 코드를 갖는 PCS용 5MHz 광대역 CDMA 채널구조

Info

Publication number: KR0155319B1
Application number: KR1019950040296A
Authority: KR
Inventors: 나종래; 강양기; 이경준; 전형구
Original assignee: 양승택; 한국전자통신연구원
Priority date: 1995-11-08
Filing date: 1995-11-08
Publication date: 1998-11-16
Also published as: KR970031517A

Abstract

본 발명은 IS-95에서 제시한 시스템을 최대한 이용할 수 있는 3/5 컨벌루션 코드를 이용한 PCS용 5MHz 광대역 CDMA 채널구조에 관한 것이다.

본 발명은 1/6 평추어 인터리빙에 의해 5MHz 대역에 적합하게 사용할 수 있는 4.096Mcps의 코드 확산이 되도록 하고, 비트 구분에 의해 가변 32Kbps 또는 고정 64Kbps 정보 채널 및 별도의 4.8Kbps 또는 9.6Kbps 추가 신호채널을구성할 수가 있는 구조이다.

Description

3/5 컨볼루션 코드를 갖는 PCS용 5MHz 광대역 CDMA 채널구조

제1도는 본 발명이 적용되는 순방향 광대역 CDMA(Code Division Multiple Access) 파일롯 채널, 동기채널, 페이징 채널, 트래픽 채널의 블럭 구성도.

제2도는 본 발명이 적용되는 역방향 광대역 CDMA 엑세스 채널, 트래픽 채널의 블럭 구성도.

제3도는 제1도에서 IS-95에서 제시한 순방향 CDMA채널 구조에 대한 개략적인 블럭 구성도.

제4도는 제2도에서 IS-95에서 제시한 역방향 CDMA채널 구조에 대한 개략적인 블럭 구성도.

제5도는 본 발명에 따른 순방향 광대역 CDMA 트래픽 채널 신호 처리를 위한 내부 블럭 구성도.

제6도는 본 발명에 따른 역방향 광대역 CDMA 트래픽 채널 신호 처리를 위한 내부 블럭 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 30 : 제1, 제2채널 처리부

10d, 30b : 제1, 제2 트래픽 채널 처리부

11, 31 : 스프레딩(Spreading)부

12, 32 : 제1, 제2 I/Q 직교화 및 QPSK변조부

21, 39 : 제1, 제28비트 엔코더 테일(Tail) 처리부

22, 40 : 제1, 제2컨볼루션 엔코더(Convolution encoder)

23, 41 : 제1, 제2심볼 반복부

24, 42 : 제1, 제2펑쳐드 인터리버(Punctured interleaver)

24a, 42a : 제1, 제2펑처링부 24b, 42b : 제1, 제2블럭 인터리버

26, 43 : 제1, 제2긴 코드 발생기 27a, 27b : 제1, 제2간축기

28 : 순방향 링크 I/Q 확산부 44 : 역방향 링크 I/Q 확산부

본 발명은 3/5 컨볼루션 코드를 갖는 PCS용 5MHz 광대역 CDMA 채널 구조에 관한 것으로, 특히 CDMA(코드 분할 다중접속; Code Division Multiple Access) 표준안으로 제시된 IS-95 시스템 구조를 최대한으로 이용하기 위해 3/5 컨볼루션 코드를 사용하는 개인 통신 서비스용 5MHz 광대역 CDMA 채널 구조에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 1.8GHz~2.2GHz에 할당되는 개인 통신 서비스(PCS)는 5HMz를 최소 대역폭으로 하고 있다.

이에따라, 32Kbps ADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modula- tion), 64Kbps 정지화상 및 14.4Kbps 압축 음성서비스를 할 수 있는 구조는 갖도록 사용자가 요구가 바뀌고 있다.

본 발명에서는 이러한 조건에 적합한 IS-95에서 확장된 광대역 채널 구조를 설명하기 위한 것이다.

현재 IS(Interim Standard)-95에 제시된 CDMA 시스템 구조는 채널 코딩방법으로서 컨볼루션 코드(Convolution code)를 사용하고 있다.

이에따른 현재 IS-95 시스템 구조에서의 순방향 CDMA 채널 구조를 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제1도에 도시된 바와 같이, 먼저 채널 처리부(10)는 순방향 링크에서 파일롯 채널 정보를 채널 코딩하는 파일롯 채널 처리부(10a)와, 동기 채널 정보(12Kbps)를 채널 코딩하는 동기 채널 처리부(10b)와, 페이징(호출) 채널 정보(9.6Kbps, 4.8Kbps)를 채널 코딩하는 페이징 채널 처리부(10c)와, 그리고 트래픽 채널정보를 코딩하는 트래픽 채널 정보 처리부(10d)로 구성된다.

또한, 제1스프레딩부(11)는 순방향 링크상에서 상기 채널 코딩부(10)내의 각 부들(10a~10d)에 의해 채널 코딩한 심볼에 모듈로-2 가산을 통해 왈쉬(Walsh)함수(0,32,m,n)로 스프레딩하여 PN 칩 율(Chip rate)이 1.2288Mcps가 되도록 한다.

그리고, 제1 I/Q 직교화 및 QPSK 변조부(12)는 상기 제1스프레딩부(11)에서 전송된 1.2288Mcps를 I 채널과 Q 채널로 직교화 및 QPSK 변조시켜 반송파에 실는다.

또한, IS-95 시스템 구조에서 역방향 CDMA 채널 구조를 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제2도에 도시된 바와 같이, 먼저 제2채널 처리부(30)는 이동국과 기지국의 통신을 시도할 때 사용하는 채널로서, 역방향 링크의 엑세스 채널 정보를 채널 코딩하는 액세스 채널 처리부(30a)와, 역방향 링크의 트래픽 채널 정보를 채널 코딩하는 트래픽 채널 처리부(30b)로 구성된다.

제2스프레딩부(31)는 상기 제2채널 처리부(30)내의 각 부(30a, 30b)에서 채널 코딩한 심볼에 모듈로-2 가산을 통해 왈쉬함수로 커버링하여 PN 칩 율이 1.2288Mcps가 되도록 한다.

그리고, 상기 제2 I/Q 직교화 및 QPSK 변조부(32)는 상기 제2스프레딩부(31)에서 커버링되어 전송된 1.2288Mcps를 I 채널과 Q 채널로 직교화 및 QPSK변조시킨다.

이와같이 제1도 및 제2도에 따른 현재 IS-95 시스템 구조에서 본 발명에 적용되는 부분은 상기 제1, 제2 트래픽 채널 처리부(10d, 30b)를 제외하고는 동일 구조이므로 이 부분들(10d, 30b)을 위주로 설명하겠다.

또한, 순방향 및 역방향 링키는 스프레딩부(11, 31)와 I/Q 직교화 및 QPSK변조부(12, 32)에 있어서 내부적으로 본 발명과는 서로 다르지만 본 발명과 직접 관련이 없으므로 설명하지는 않겠다.

이에따라, 상기 제1도에서 설명된 순방향 CDMA 채널 구조에서 제1트래픽 채널 처리부(10d)의 내부 구성 및 동작을 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 8비트 엔코더 테일 처리부(1a)는 사용자 m에 대한 순방향 트래픽 채널 정보 비트(172, 80, 40, 16비트/프레임; 여기서, 프레임당 비트수는 매 프레임마다 변화될 수 있음)를 정보전송률 9.2Kbps(또는 4.4Kbps, 2.0Kbps, 0.8Kbps)로 전송할 때 프레임간의 구별을 위한 8비트 엔코더 리셋용 테일(Tail)을 처리한다.

그리고, 컨볼루션 엔코더(2a)는 상기 8비트 엔코더 테일 처리부(1a)를 통한 정보전송률 9.6Kbps(또는 4.8Kbps, 2.4Kbps, 1.2Kbps; 여기서, 정보전송률은 정보량 및 음성 특성에 따라 가변함)상태에서 부호화율(r)이 1/2이고 구속장(constraint length)(k)이 9인 컨볼루션 코드를 사용하여 채널 코딩을 한다.

이 채널 코딩에 따라 코드 심볼은 19.2Kbps로 유지된다. 심볼 반복부(3a)는 상기 컨볼루션 엔코더(2a)를 통한 컨볼루션 엔코더(2a)를 통한 컨볼루션 부호화와 정보전송률에 따라 반복율에 의해 최종 19.2Kbps의 심볼속도가 되도록 저속(예 : 9.6Ksps, 4.8Ksps, 2.4Ksps)에 대해 심볼을 소정 횟수만큼 반복한다.

그리고나서, 블럭 인터리버(4a)는 전송되는 정보에서의 버스트 에러를 방지하기 위해 블럭 인터리빙(Interleaving)을 20ms마다 수행한다.

한편, 긴 코드 발생기(5a)는 사용자 m에 대한 긴 코드 마스크를 받아 심볼을 암호화하기 위해 1.2288Mcps의 I, Q 시퀀스 코드를 발생한다.

이에따라, 간축기(6a)는 상기 긴 코드 발생기(5a)로부터 발생된 1.2288Mcps의 I, Q 시퀀스 코드를 19.2 : 1 간축한다.

또 다른 간축기(7a)는 상기 간축기(6a)를 통한 심볼속도를 소정 비율로 간축하여 800Hz의 주파수를 출력한다.

그리고 멀티플렉서(MUX)(8a)는 상기 간축기(6a)에서 간축된 19.2Kbps와 상기 블럭 인터리버(4a)를 통해서 삽입된 19.2Kbps가 모듈로-2 가산이 이루어진 심볼을 상기 간축기(7a)를 통해 받은 800Hz의 주파수와 800bps의 전력 제어비트에 따라 전력제어를 하기 위해 멀티플렉싱을 한다.

이와같이 멀티플렉싱된 심볼은 왈쉬함수로 커버링된 후 순방향 링크 I/Q 확산부(9a)에 의해서 QPSK 변조된다.

즉, 순방향 링크 I/Q 확산부(9a)는 I, Q 시퀀스(여기서, (Q시퀀스는 I 시퀀스보다 칩이 반주기 동안 지연된다)를 FIR 필터를 통과시킨 후 반송주파수(COS(W_ct), SIN(W_ct))와 혼합시킨다.

다음으로, 상기 제2도에서 설명된 역방향 CDMA 채널 구조에서 제2트래픽 채널 처리부(30b)에 대한 내부 구성 및 동작을 제4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 8비트 엔코더 테일 처리부(1b)는 역방향 트래픽 채널 정보비트(172, 80, 40 또는 16비트/프레임)를 전보전송률 9.2Kbps(또는 4.4Kbps, 2.0Kbps, 0.8Kbps)로 전송할 때 프레임간의 구별을 위한 8비트 엔코더 리셋용 테일(Tail)을 처리한다.

그리고, 컨볼루션 엔코더(2b)는 상기 8비트 엔코더 테일 처리부(1b)를 통한 정보전송률 9.6Kbps(또는 4.8Kbps, 2.4Kbps, 1.2Kbps)상태에서 부호화율(r)이 1/3이고 구속장(constraint length)(k)이 9인 컨볼루션 코드를 사용하여 채널 코딩을 한다.

이 채널 코딩에 따라 코드 심볼은 28.8Kbps로 유지된다.

심볼 반복부(3b)는 상기 컨볼루션 엔코더(2b)를 통한 컨볼루션 부호화와 정보전송률에 따른 반복율에 의해 최종 28.8Kbps의 심볼속도가 되도록 저속(예 : 14.4Kbps, 7.2Kbps, 3.6Kbps)에 대해 심볼을 소정 횟수만큼 반복한다.

그리고나서, 블럭 인터리버(4b)는 전송되는 정보에서의 버스트 에러를 방지하기 위해 블럭 인터리빙(Interleaving)을 20ms마다 수행한다.

64개의 직교변조기(5b)는 ……

데이터 버스트 랜더머(6b)는 ……

긴 코드 발생기(7b)는 긴 코드 마스크를 받아 상기 블럭 인터리버(4b)를 통해 전송된 심볼을 확산하기 위해 1.2288Kbps의 I, Q 시퀀스 코드를 발생한다.

여기서, 상술한 Q 시퀀스는 I 시퀀스 보다 칩이 반주기 동안 지연되어 있다.

따라서, 상기 데이터 버스트 랜더머(6b)에서 출력된 데이터와 상기 긴 코드 발생기(7b)에서 발생된 1.2288Mcps는 모듈로-2 가산이 이루어진다.

상기 모듈로-2 가산이 이루어진 데이터를 받은 역방향 링크 I/Q 확산부(6b)는 I, Q 시퀀스를 FIR 필터를 통과시킨 후 반송주파수(COS(W_ct), SIN(W_ct))와 혼합시킨다.

이상과 같은 종래기술에서 기지국에서 이동국으로 신호가 전송되는 순방향링크에서는 코드율 1/2 컨볼루션 코드를 사용하고, 역으로 이동국에서 기지국으로 신호가 전송되는 역방향 링크에서는 코드율 1/3 컨볼루션 코드를 사용하였다.

여기서, 순방향 링크보다는 역방향 링크에 중복성(Redundancy)을 더 많이 부가하는 것을 순방향 링크에서는 코히어런트(Coherent) 복조방법을 사용하는데 비하여 역방향 링크에서는 성능면에서 코히어런트 복조방법보다 열등한 넌-코히어런트(Non-coherent) 복조방법을 사용하기 때문에 이에 대한 성능 저하를 보상하기 위한 것이다.

또한, 종래기술의 IS-95 시스템 구조에서 스펙트럼을 확산하기 위해 사용하는 PN 칩율은 1.2288Mcps이고, 정보전송률은 최대 9.6Kbps까지 가능하다.

그리고 이러한 IS-95 시스템 구조에 기초한 CDMA JTC PCS 표준안(Joint Technical Committee, PN 3384)의 PN 칩 율은 1.2288Mcps로 IS-95 시스템 구조와 동일하지만 최대 정보전송률은 14.4Kbps까지 가능하도록 확장되어 있다.

따라서, 기존 800MHz의 구조는 그대로 활용하는 장점은 있으나, 5MHz로 이루어진 최소 대역을 사용하기 위해서는 3-4개의 협대역 밴드를 중첩해서 주파수 배치를 해야하고, 32Kbps ADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modula- tion)과 같은 서비스 수요를 만족할 수 없었다.

또한, 광대역 PCS 표준안에서는 5MHz 대역을 사용하기 위해 PN 칩 율이 4.096Mcps인 것을 사용해야 한다.

이것은 주파수 천이 영역을 약 20%로 설정했을 때 인접 주파수 대역과의 간섭을 피하기 위한 보호대역을 고려한 것이기 때문이다.

그러나 이러한 시스템은 IS-95시스템 구조와는 서로 상이한 구조를 갖는다.

따라서, 본 발명은 상기 필요성에 따라 IS-95 시스템 구조를 최대한 이용하여 비용 및 효과면에서 이익을 얻기 위해 3/5 컨볼루션 코드를 사용하여 PCS용 5MHz 광대역 CDMA 채널 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적인 특징은, IS-95 시스템 구조의 순방향 CDMA 채널구조에 심볼 반복부를 통해 반복된 심볼속도를 소정속도로 맞추기 위해 6개의 심볼중 1개를 제거하는 제1펑처링수단을 포함하여 구성됨으로써 5MHz PCS용 광대역 CDMA 채널 구조를 최대한 이용할 수가 있는 것이다.

또 다른 특징은 IS-95 시스템 구조의 역방향 CDMA 채널 구조에 심볼 반복부를 통해 반복된 심볼속도를 소정 속도로 맞추기 6개의 심볼중 1개를 제거하는 제2펑처링수단을 포함하여 구성됨으로써 5MHz PCS용 광대역 CDMA 채널 구조를 최대한 이용할 수가 있는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제5도는 순방향 광대역 CDMA 트래픽 채널구조를 나타낸 것이다.

제5도를 참조하여, 그 구성은 순방향 트래픽 채널 정보비트(음성 및 화상데이타의 가변특성에 따라 표1 및 도면 부호 20과 같이 변함)에서 프레임간의 구별을 하기 위한 제18비트 엔코더 테일 처리부(21)와, 상기 제18비트 엔코더 테일 처리부(21)를 통한 소정(음성의 가변 특성에 따라 38.4/[76.8]^*Kbps, 19.2Kbps, 9.6Kbps, 4.8Kbps로 변화됨)의 정보전송률 상태에서 부호화율(r)이 1/2이고 구속장(constraint length)(k)이 9인 컨볼루션 코드를 사용하여 채널 코딩을 하는 제1컨볼루션 엔코더(22)와, 상기 제1컨볼루션 엔코더(22)를 통한 컨볼루션 부호화와 소정(76.8/[153.6]^*, 38.4Kbps, 10.2Kbps, 9.6Kbps)의 정보전송률에 따른 반복율에 의해 소정(76.8/[153.6]^*Kbps)의 심볼속도가 되도록 저속(76.8Kbps이하의 경우)에 대해 심볼을 소정 횟수만큼 반복하는 제1심볼 반복부(23)와, 상기 제1심볼 반복부(23)를 통해 반복된 심볼속도를 소정(64/[128]^*Kbps)의 속도로 맞추기 위해 6개의 심볼중 1개를 제거하는 제1펑처링부(24a)와 상기 제1펑처링부(24a)에 의해 1개의 심볼을 제거한 나머지 심볼의 버스트 에러를 방지하는 제1블럭 인터리버(24b)로 구성된 제1펑처드 인터리버(24)와, 사용자 m에 대한 긴 코드 마스크를 받아 심볼을 암호화하기 위해 4.096Mcps의 I, Q 시퀀스 코드를 발생하는 제1긴 코드 발생기(26)와, 상기 제1긴 코드 발생기(26)로부터 발생된 4.096Mcps의 I, Q 시퀀스 코드를 64 : 1로 간축하는 제1간축기(27a)와, 상기 제1간축기(27a)를 통해 간축된 64Kbps를 소정(800Hz)가 되도록 소정 비율(약 8 : 1)로 간축하는 제2간축기(27b)와, 상기 제1간축기(27a)에 의해서 간축된 64Kbps/[128]^*Kbps와 상기 제1블럭 인터리버(24b)를 통해서 버스트 에러가 방지된 64Kbps가 모듈로-2 가산에 의해서 만들어진 심볼을 받아 상기 제2간축기를 통해 받은 800Hz의 주파수와 800bps의 전력제어비트에 따라 전력제어를 하기 위한 멀티플렉서(25)와, 상기 멀티플렉싱된 심볼이 왈쉬함수 n으로 커버링된 후 I 채널과 Q 채널로 직교화 및 QPSK 변조하는 순방향 링크 I/Q 확산부(28)로 구성된 것이다.

한편, 제6도는 본 발명에 따른 역방향 광대역 CDMA 트래픽 채널구조를 나타낸 것이다.

제6도를 참조하여, 그 구성은 역방향 트래픽 채널 정보비트(음성 및 화상 데이터의 가변특성에 따라 표1 및 도면 부호 20과 같이 변함)에서 프레임간의 구별을 하기 위한 제28비트 엔코더 테일 처리부(39)와, 상기 제28비트 엔코더 테일 처리부(39)를 통한 소정(음성의 가변 특성에 따라 38.4/[76.8]^*Kbps, 19.2Kbps, 9.6Kbps, 4.8Kbps로 변화됨)의 정보전송률 상태에서 부호화율(r)이 1/2이고 구속장(constraint length)(k)이 9인 컨볼루션 코드를 사용하여 채널 코딩을 하는 제2컨볼루션 엔코더(40)와, 상기 제2컨볼루션 엔코더(40)를 통한 컨볼루션 부호화와 소정(76.8/[153.6]^*, 38.4Kbps, 10.2Kbps, 9.6Kbps)의 정보전송률에 따른 반복율에 의해 소정(76.8/[153.6]^*Kbps)의 심볼속도가 되도록 저속(76.8Kbps이하의 경우)에 대해 심볼을 소정 횟수만큼 반복하는 제2심볼 반복부(41)와, 상기 제2심볼 반복부(41)를 통해 반복된 심볼속도를 소정(64/[128]^*Kbps)의 속도로 맞추기 위해 6개의 심볼중 1개를 제거하는 제2펑처링부(42a)와 상기 제2펑처링부(42a)에 의해 1개의 심볼을 제거한 나머지 심볼의 버스트 에러를 방지하는 제2블럭 인터리버(42b)로 구성된 제2펑처드 인터리버(42)와, 사용자 m에 대한 긴 코드 마스크를 받아 심볼을 확산하기 위해 4.096Kbps를 발생하는 제2긴 코드 발생기(43)와, 상기 제2긴 코드 발생기(43)로부터 발생된 4.096Kbps와 상기 제2블럭 인터리버(42b)를 통한 변조심볼을 모듈로-2 가산한 심볼을 왈쉬함수로 확산하여 I 채널과 Q 채널로 직교화 및 QPSK 변조하는 역방향 링크 I/Q 확산부(44)로 구성된 것이다.

이와같이 구성된 순방향 및 역방향 광대역 CDMA 트래픽 채널 구조의 작용을 표 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 표1은 다음과 같다.

표 1에 도시된 바에 따라, 본 발명의 실시예에서는 32Kbps ADPCM을 위한 기본 음성 프레임(frame)을 5ms 단위로 전송하고 있다.

또한 64Kbps 정지 화상 전송을 하기 위해서 화상 데이터는 2.5ms 단위로하여 데이터율을 증가시킬 수 있도록 한다.

이와같이 할 경우, 32Kbps 음성을 전송하기 위해서는 5ms 당 160 비트, 64Kbps 화상을 전송하기 위해서는 2.5ms 당 160비트를 보내게 된다.

제5도에 도시된 도면 부호 20과 같이 음성의 특성에 따라서 음성 데이터는 5ms 프레임 당 160, 80, 40, 16비트로 가변될 수 있고, 160, 80 비트에 IS-95에서와 같은 프레임 품질 지시기 비트가 각각 24, 8비트씩 더하여진다.

상기 표1에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에서는 IS-95 시스템 구조보다 4배 속도의 전속으로 데이터와 신호에 대해 별도의 채널을 구성할 수 있어 별도의 멀티플렉서/디멀티플렉서를 할 필요가 없다.

또한, 제1, 제2펑처링부(24a, 42a)는 제1심볼 반복부(23)를 통해서 반복된 76.8/153.6Kbps를 1/6 펑쳐드(punctured) 인터리빙에 의해 64Kbps/128Kbps로 변경함으로써, 정수값인 64/32배 스프레딩으로 4.096Mcps를 달성할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예인 제5도에 대한 작용을 표 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

순방향 트래픽 채널정보비트의 일예로서, 64Kbps 정지화상과 9.6Kbps 압축 음성정보 또는 신호를 전송할 때, 2.5ms 프레임인 확장된 프레임당 비트수는 각각 160비트, 24비트로 전송한다.

이에따라, 제18비트 엔코더 테일 처리부(21)는 상기 전송된 2.5ms 프레임의 구간을 식별하여 38.4Kbps * 2 = 76.8Kbps의 데이터를 제1컨볼루션 엔코더(22)로 전송한다. 제1컨볼루션 엔코더(22)는 상기 전송된 76.8Kbps의 데이터를 코드율 1/2, 구속장 9에 따라 153.6Kbps의 코드심볼을 전송한다.

상기 전송된 코드 심볼은 제1심볼 반복부(23)에 의해 153.6Kbps 이외의 심볼을 소정 횟수 반복함으로써 153.6Kbps로 만들고, 그 반복된 심볼은 제1펑처링부(24a)에 의해 1/6 펑처링됨으로써 128Kbps가 만들어진다.

상기에서 제1펑처링부(24a)에 의해 펑처링된 심볼은 제1블럭 인터리버(24b)에 의해 변조된 심볼로 전송된다.

따라서, 상기 제1컨볼루션 엔코더(22)와 제1펑처링부(24a) 및 제1블럭인터리버(24b)의 처리를 통해 이루어지는 실질적인 컨볼루션 코드율은 1/2*6/5=3/5가 된다.

이때, 제1블럭 인터리버(24b)는 통신중 버스트 에러에 의해 통신이 단절될 때 통신을 가능하게 한다.

한편, 제1긴 코드 발생기(26)에서 발생된 4.096Mcps의 I, Q 시퀀스 코드는 제1간축기(27a)에 의해 32 : 1 간축되어 128Ksps를 발생한다.

이에따라, 상기 제1블럭 인터리버(24b)를 통해 전송된 128Kbps와 상기 제1간축기(27a)를 통해 전송된 128Kbps는 배타적 논리합소자(미도시)를 사용한 모듈로-2에 의해 가산이 이루어진다. 이 모듈로-2 가산 결과를 전력제어비트(800bps)와 제2간축기(27b)에 의해서 소정 비율로 간축된 800Hz를 받아 멀티플렉서(25)는 일정 심볼을 멀티플렉싱한다.

상기 멀티플렉싱된 심볼은 왈쉬 함수로 커버링된 후 순방향 링크 I/Q 확산부(28)에 의해 QPSK 처리된다.

또한, 순방향 트래픽 채널정보비트의 다른 예로서, 32Ksps ADPCM 정보(예 : 음성정보)와 4.8Ksps 신호를 전송할 때, 기본속도는 프레임당 5ms 단위로하여 각각 160비트, 24비트를 전송한다.

이와같이 전송된 제18비트 엔코더 테일 처리부(21)를 통해 38.4Ksps로 전송되어, 제1컨볼루션 엔코더(22)에 의해 76.8Ksps의 출력속도인 코드심볼이 전송된다.

이에따라, 제1심볼 반복부(23)는 상기 제1컨볼루션 엔코더(22)에서 출력된 76.8Ksps 이외의 심볼을 반복함으로써 76.8Ksps로 만든다.

상기 반복된 심볼을 받은 제1펑처링부(24a)는 76.8Ksps를 1/6펑처링함으로써 64Ksps로 만들고, 이렇게 만들어진 심볼에서 버스트 에러를 제1블럭 인터리버(24b)에 의해 제거한다.

따라서, 상기와 마찬가지로 상기 제1컨볼루션 엔코더(22)와 제1펑처링부(24a)와 제1블럭 인터리버(24b)의 처리를 통해서 이루어지는 컨볼루션 코드율은 1/2*6/5=3/5 이 된다.

한편, 사용자 m(정수)에 대한 긴 코드 마스크를 받아 제1긴 코드 발생기(26)는 4.096Mcps의 I, Q 시퀀스 코드를 발생한다.

그에따라, 제1간축기(27a)는 4.096Mcps를 64 : 1 간축하고, 그 간축된 64Ksps와 상기 제1블럭 인터리버(24b)를 통해 전송된 변조심볼은 모듈로-2에 의해 가산(예 : 배타적 논리합소자 사용)이 이루어진다.

이하의 멀티플렉서(25), 순방향 링크 I/Q 확산부(28)의 동작은 상기의 예와 마찬가지이다.

이와는 반대로, 이동국에서 기지국으로 신호를 전송할 경우인 역방향 광대역 CDMA 채널구조의 실시예에 따른 제6도에서의 동작을 상기 표 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 역방향 트래픽 채널정보비트의 일예로서, 64Kbps 정지화상과 9.6Kbps 압축 음성정보 또는 신호를 전송할 때, 2.5ms 프레임인 확장된 프레임당 비트수는 각각 160비트, 24비트로 전송한다.

이에따라, 제28비트 엔코더 테일 처리부(39)는 상기 전송된 2.5ms 프레임의 구간을 식별하여 38.4Kbps * 2 = 76.8Kbps의 데이터를 제2컨볼루션 엔코더(40)로 전송한다. 제2컨볼루션 엔코더(39)는 상기 전송된 76.8Kbps의 데이터를 코드율 1/2, 구속장 9에 따라 153.6Kbps의 코드심볼을 전송한다.

상기 전송된 코드 심볼은 제2심볼 반복부(23)에 의해 153.6Kbps 이외의 심볼을 소정 횟수 반복함으로써 153.6Kbps로 만들고, 그 반복된 심볼은 제2펑처링부(42a)에 의해 1/6 펑처링됨으로써 128Kbps가 만들어진다.

상기에서 제2펑처링부(42a)에 의해 펑처링된 심볼은 제2블럭 인터리버(42b)에 의해 변조된 심볼로 전송된다.

따라서, 상기 제2컨볼루션 엔코더(40)와 제2펑처링부(42a) 및 제2블럭 인터리버(42b)의 처리를 통해 이루어지는 실질적인 컨볼루션 코드율은 1/2*6/5=3/5가 된다.

이때, 제2블럭 인터리버(42b)는 통신중 버스트 에러에 의해 통신이 단절될 때 통신을 가능하게 한다.

한편, 사용자 m에 대한 긴 코드 마스크를 받은 제2긴 코드 발생기(43)는 4.096Mcps를 발생한다.

이에따라, 상기 제2블럭 인터리버(42b)를 통해 전송된 128Kbps와 상기 제2 긴 코드 발생기(43)를 통해 전송된 4.096Mcps는 배타적 논리합소자(미도시)를 사용한 모듈로-2에 의해 가산이 이루어진다.

상기 모듈로-2에 의해 가산된 결과는 사용자 m에 대한 마스크 코드로 스프레딩되어, 순방향과는 다른 별도의 QPSK 변조 처리를 역방향 링크 I/Q 확산부(44)에 의해 처리한다.

또한, 역방향 트래픽 채널정보비트의 다른 예로서, 32Kbps ADPCM 정보(예 : 음성정보)와 4.8Kbps 신호를 전송할 때, 기본속도는 프레임당 5ms 단위로하여 각각 160비트, 24비트를 전송한다.

이와같이 전송된 정보는 제28비트 엔코더 테일 처리부(39)를 통해 38.4Kbps로 전송되어, 제2컨볼루션 엔코더(40)에 의해 76.8Kbps의 출력속도인 코드심볼이 전송된다.

이에따라, 제2심볼 반복부(41)는 상기 제2컨볼루션 엔코더(41)에서 출력된 76.8Ksps이외의 심볼을 반복함으로써 76.8Ksps로 만든다.

상기 반복된 심볼을 받은 제2펑처링부(42a)는 76.8Kbps를 1/6펑처링함으로써 64Kbps로 만들고, 이렇게 만들어진 심볼에서 버스트 에러를 제2블럭 인터리버(42b)에 의해 제거한다.

따라서, 상기와 마찬가지로 상기 제2컨볼루션 엔코더(40)와 제2펑처링부(42a)와 제2블럭 인터리버(42b)의 처리를 통해서 이루어지는 컨볼루션 코드율은 1/2*6/5=3/5이 된다.

한편, 사용자 m(정수)에 대한 긴 코드 마스크를 받아 제2긴 코드 발생기(43)는 4.096Mcps를 발생한다.

그에따라, 상기 제2긴 코드 발생기(43)에서 발생된 4.096Mcps와 상기 제2블럭 인터리버(42b)를 통해 전송된 변조심볼은 모듈로-2에 의해 가산(예 : 배타적 논리합소자 사용)이 이루어진다.

이와같이 모듈로-2에 의해 가산이 이루어진 심볼은 사용자 마스크 코드로 스프레딩되어, 역방향 링크 I/Q 확산부(44)에 의해 변조된다.

상술한 내용에 따라 상기 제1 및 제28비트 엔코더 테일 처리부(21, 39)에 전송되는 순방향 및 역방향 트래픽 채널정보는 표 1에 나타낸 기본속도에서 5ms 프레임에 있는 184비트를 160비트와 24비트로 분리하여 별도의 멀티플렉서/디멀티플렉서 없이 독립된 두 개의 채널을 형성함으로써 32Kbps ADPCM 정보를 연속적으로 보내고, 이와 동시에 4.8Kbps의 신호를 보낼 수 있도록 할 수가 있다.

또한, 확장 프레임에서도 64Kbps 정지화상 또는 9.6Kbps 압축음성정보 또는 신호를 전송하며 독립적으로 압축된 음성 또는 신호를 보낼 수가 있다.

그리고, 제1, 제28비트 엔코더 테일 처리부(21, 39)에 전송되는 순방향 및 역방향 트래픽 채널정보는 64Kbps 전송시 프레임 길이를 표 1에 나타낸 바와 같이 2.5ms로 함으로써, 프레임당 비트 수를 기본속도와 같이 192비트로 할 수가 있다.

이후, 제1, 제2컨볼루션 엔코더(22, 40)에 의한 에러정정(convolution encoding and Viterbi decodering) 및 제1, 제2펑처링부(24a, 42a)와 제1, 제2블럭 인터리버(24b, 42b)에 의한 인터리빙 블럭 코딩시 데이터 블럭의 크기를 일정하게 함으로써, 송수신부에서 클럭속도의 변경만으로 동일한 H/W로 데이터를 처리할 수 있게 된다.

이상과 같은 본 발명의 효과는 다음과 같다.

첫째, 프레임 비트수가 IS-95과 같은 192비트로 IS-95와 상위 메시지 구조를 유사하게 유지할 수 있다.

둘째, 데이터와 신호 채널이 구분되어 있기 때문에, 신호 프로토콜에서, IS-95에서와 같은 복잡한 멀티플렉서/디멀티플렉서가 불필요하고 연속적인 데이터의 전송이 가능하다.

셋째, PCS에 할당된 최소 대역폭인 5MHz에 적합한 4.096cps 스프레딩이다.

이때 PCS의 최대 수요 서비스인 32Kbps ADPCM 음성 및 64Kbps 정지 화상 서비스를 수용하고 있고, 개선된 13Kbps PCS 공통 보코더를 지원한다.

넷째, PCS의 최소 할당 대역에서 적합한 스프레딩과 더불어 다양한 보코더의 지원으로 음질 요구 등급에 따른 전파자원의 효율적 활용 및 가격 차등 서비스가 가능해진다.

Claims

순방향 트래픽 채널 정보비트에서 프레임간의 구별을 하기 위한 제18비트 엔코더 테일 처리부와, 상기 제18비트 엔코더 테일 처리부를 통한 소정 정보전송률 상태에서 부호화율(r)이 1/2이고 구속장(constraint length)(k)이 9인 컨볼루션 코드를 사용하여 채널 코딩을 하는 제1컨볼루션 엔코더와, 상기 제1컨볼루션 엔코더를 통한 컨볼루션 부호화와 정보전송률에 따른 반복율에 의해 소정의 심볼속도가 되도록 저속에 대해 심볼을 소정 횟수만큼 반복하는 제1심볼 반복부와, 심볼의 버스트 에러를 방지하기 위한 제1블럭 인터리버와, 사용자 m에 대한 긴 코드 마스크를 받아 심볼을 암호화하기 위해 4.096Mcps의 I, Q 시퀀스 코드를 발생하는 제1긴 코드 발생기와, 상기 제1긴 코드 발생기로부터 발생된 4.096Mcps의 I, Q 시퀀스 코드를 64 : 1로 간축하는 제1간축기와, 상기 제1간축기를 통해 간축된 64Ksps를 소정 주파수가 되도록 소정 비율로 간축하는 제2간축기와, 상기 제1간축기에 의해서 간축된 64Ksps와 상기 블럭 인터리버를 통해서 버스트 에러가 방지된 64Ksps가 모듈로-2 가산에 의해 이루어진 심볼을 받아 상기 제2간축기를 통해 받은 800Hz의 주파수와 800bps의 전력제어비트에 따라 전력제어를 하기 위한 멀티플렉서와, 상기 멀티플렉싱된 심볼이 왈쉬함수 n으로 커버링된 후 I 채널과 Q 채널로 직교화 및 QPSK 변조하는 순방향 링크 I/Q 확산부로 구성된 순방향 광대역 CDMA 채널 구조에 있어서, 상기 제1심볼 반복부를 통해 반복된 심볼속도를 소정 속도로 맞추기 위해 6개의 심볼중 1개를 제거하는 제1펑처링부를 포함하여 3/5 컨볼루션 코드율을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 3/5 컨볼루션 코드를 갖는 PCS용 5MHz 광대역 CDMA 채널 구조.
제1항에 있어서, 상기 제18비트 엔코더 테일 처리부에 전송되는 순방향 트래픽 채널정보는 기본속도에서 5ms 프레임에 있는 184비트가 160비트와 24비트로 분리되어 전송되는 것을 특징으로 하는 3/5 컨볼루션 코드를 갖는 PCS용 5MHz 광대역 CDMA 채널 구조.
제1항에 있어서, 상기 제18비트 엔코더 테일 처리부에 전송되는 순방향 트래픽 채널정보는 기본속도에서 5ms 프레임에 있는 184비트가 160비트와 24비트로 분리되어 별도의 멀티플렉서 없이 독립된 두 개의 채널을 32Kbps ADPCM 정보를 연속적으로 보내고, 이와 동시에 4.8Kbps의 신호를 보낼 수 있는 것을 특징으로 하는 3/5 컨볼루션 코드를 갖는 PCS용 5MHz 광대역 CDMA 채널 구조.
제1항에 있어서, 상기 제18비트 엔코더 테일 처리부에 전송되는 순방향 트래픽 채널정보는 확장된 프레임에서 64Kbps 정지화상과 9.6Kbps 압축음성정보 또는 신호가 독립적으로 전송되는 것을 특징으로 하는 3/5 컨볼루션 코드를 갖는 PCS용 5MHz 광대역 CDMA 채널 구조.
제1항에 있어서, 상기 제18비트 엔코더 테일 처리부에 전송되는 순방향 트래픽 채널정보는 64Kbps 정지화상과 9.6Kbps 압축음성정보 또는 신호 전송시 프레임 길이를 2.5ms로 하는 것을 특징으로 하는 3/5 컨볼루션 코드를 갖는 3/5 컨볼루션 코드를 갖는 PCS용 5MHz 광대역 CDMA 채널 구조.
역방향 트래픽 채널 정보비트에서 프레임간의 구별을 하기 위한 제28비트 엔코더 테일 처리부와, 상기 제28비트 엔코더 테일 처리부를 통한 소정 정보전송률 상태에서 부호화율(r)이 1/2이고 구속장(constraint length)(k)이 9인 컨볼루션 코드를 사용하여 채널 코딩을 하는 제2컨볼루션 엔코더와, 상기 제2컨볼루션 엔코더를 통한 컨볼루션 부호화와 정보전송률에 따른 반복율에 의해 소정의 심볼속도가 되도록 저속에 대해 심볼을 소정 횟수만큼 반복하는 제2심볼 반복부와, 심볼의 버스트 에러를 방지하기 위한 제2블럭 인터리버와, 사용자 m에 대한 긴 코드 마스크를 받아 심볼을 확산하기 위해 4.096Mcps를 발생하는 제2긴 코드 발생기와, 상기 제2긴 코드 발생기로부터 발생된 4.096Mcps와 상기 제2블럭 인터리버를 통한 변조심볼을 모듈로-2 가산한 심볼을 왈쉬함수로 확산하여 I 채널과 Q 채널로 직교화 및 QPSK 변조하는 역방향 링크 I/Q 확산부로 구성된 역방향 광대역 CDMA 채널 구조에 있어서, 상기 제2심볼 반복부를 통해 반복된 심볼속도를 소정 속도로 맞추기 위해 6개의 심볼중 1개를 제거하는 제2펑처링부를 포함하여 3/5 컨볼루션 코드율을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 3/5 컨볼루션 코드를 갖는 PCS용 5MHz 광대역 CDMA 채널 구조.
제6항에 있어서, 상기 제28비트 엔코더 테일 처리부에 전송되는 역방향 트래픽 채널정보는 기본속도에서 5ms 프레임에 있는 184비트가 160비트와 24비트로 분리되어 전송되는 것을 특징으로 하는 3/5 컨볼루션 코드를 갖는 PCS용 5MHz 광대역 CDMA 채널 구조.
제6항에 있어서, 상기 제28비트 엔코더 테일 처리부에 전송되는 역방향 트래픽 채널정보는 기본속도에서 5ms 프레임에 있는 184비트가 160비트와 24비트로 분리되어 별도의 디멀티플렉서 없이 독립된 두 개의 채널을 32Kbps ADPCM 정보를 연속적으로 보내고, 이와 동시에 4.8Kbps의 신호를 보낼 수 있는 것을 특징으로 하는 3/5 컨볼루션 코드를 갖는 PCS용 5MHz 광대역 CDMA 채널 구조.
제6항에 있어서, 상기 제28비트 엔코더 테일 처리부에 전송되는 역방향 트래픽 채널정보는 확장된 프레임에서 64Kbps 정지화상과 9.6Kbps 압축음성정보 또는 신호가 독립적으로 전송되는 것을 특징으로 하는 3/5 컨볼루션 코드를 갖는 PCS용 5MHz 광대역 CDMA 채널 구조.
제6항에 있어서, 상기 제28비트 엔코더 테일 처리부에 전송되는 역방향 트래픽 채널정보는 64Kbps 정지화상과 9.6Kbps 압축음성정보 또는 신호 전송시 프레임 길이를 2.5ms로 하는 것을 특징으로 하는 3/5 컨볼루션 코드를 갖는 PCS용 5MHz 광대역 CDMA 채널 구조.