KR101093966B1 - Method of Generating Frequency Hopping Sequence by interleaving, Frequency Hopping Sequence Generator, Apparatus For Code Division Multiple Access, And Record Medium For Controlling Method of The Clock Speed and The Performing Time of Clock Signal Generator to Make Frequency Hopping Sequence - Google Patents
Method of Generating Frequency Hopping Sequence by interleaving, Frequency Hopping Sequence Generator, Apparatus For Code Division Multiple Access, And Record Medium For Controlling Method of The Clock Speed and The Performing Time of Clock Signal Generator to Make Frequency Hopping Sequence Download PDFInfo
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Abstract
최적해밍상관값을 가지고 Lempel-Greenberger경계와 Peng-Fan경계를 만족하는 주파수도약수열을 발생시키는 인터리빙을 이용한 주파수도약수열 발생방법, 이를 수행하기 위한 주파수도약수열 발생기, 코드분할 다중접속장치 및 주파수도약수열 발생에 이용되는 클락속도의 제어방법이 기록된 기록매체가 개시되어 있다. 주파수도약수열 발생기를 구성하는 의사불규칙수열 발생기중 하나를 선택하는 클럭속도와 선택된 의사불규칙수열 발생기에서 수열이 발생되는 클럭속도를 조절하여 상기 두 경계값을 만족하는 파라미터를 가지는 새로운 주파수도약수열을 발생시킨다. 따라서, 다중접속간섭(MAI, Multiple Access Interference)을 줄일 수 있고 수신단에서 동기획득이 용이해지며 데이터전송효율이 향상된다. Frequency hopping sequence generation method using interleaving which generates frequency hopping sequence satisfying Lempel-Greenberger boundary and Peng-Fan boundary with optimum Hamming correlation value, frequency hopping sequence generator, code division multiple access device and frequency hopping Disclosed is a recording medium in which a clock speed control method used for generating a heat sequence is recorded. Generate a new frequency jump sequence with parameters satisfying the two boundary values by adjusting the clock speed to select one of the pseudorandom sequence generators constituting the frequency hopping sequence generator and the clock speed at which the sequence is generated in the selected pseudorandom sequence generator. Let's do it. Therefore, multiple access interference (MAI) can be reduced, synchronization acquisition at the receiving end can be facilitated, and data transmission efficiency can be improved.
Description
본 발명은 다중접속기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주파수도약 확산스펙트럼방식(FHSS, Frequency Hopping Spread Spectrum)에 사용되는 주파수도약수열 발생방법과 이러한 주파수도약수열을 발생시키는 주파수도약수열 발생기에 관한 것이다. The present invention relates to a multiple access technology, and more particularly, to a frequency hopping sequence generating method used in a frequency hopping spread spectrum method (FHSS) and a frequency hopping sequence generator for generating such a frequency hopping sequence. .
다중접속기술은 제한된 주파수대역폭을 최대한 많은 사용자가 사용할 수 있도록 하는 기술이다. FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access)는 대표적인 다중접속방법이다. FDMA는 주파수분할 다중접속방식으로 시간과 주파수대역의 곱으로 나타낼 수 있는 신호공간을 시간을 고정시키고 주파수만을 분할하여 주어진 주파수대역폭을 여러 개의 채널로 나누어 쓰는 방법이고 TDMA는 시분할 다중접속방식으로 시간과 주파수 대역의 곱으로 나타낼수 있는 신호공간을 주파수를 고정시키고 시간을 분할하여 여러 명의 사용자가 제한된 주파수대역을 사용하는 방법이다. Multiple access technology is a technology that allows the maximum number of users to use the limited bandwidth. Frequency division multiple access (FDMA), time division multiple access (TDMA), and code division multiple access (CDMA) are typical multiple access methods. FDMA is a frequency division multiple access method, which fixes a signal space that can be expressed as a product of time and frequency band, divides only a frequency, and divides a given frequency bandwidth into several channels. TDMA is a time division multiple access method. It is a method in which a limited number of users use a limited frequency band by fixing a frequency and dividing time in a signal space that can be expressed as a product of frequency bands.
우리나라는 세계최초로 CDMA기술을 상용화시켰는데 CDMA기술은 확산스펙트럼을 이용하여 주파수대역폭을 활용하는 기술이다. CDMA기술에서 사용하는 확산스펙트럼은 정보를 전송함에 있어 여러 가지 장점을 가진다. 첫 번째로 간섭에 대한 내성과 Anti-jamming효과를 들 수 있다. 간섭신호가 역확산 동작에서 사용되는 코드시퀀스를 포함하고 있지 않으면 사실상 그 간섭 신호를 협대역이든 광대역이든 무시할 수 있다. 올바른 코드시퀀스를 갖고 있지 않은 다른 확산 스펙트럼 신호에 대해서도 이와 같이 무시할 수 있고 이러한 코드시퀀스를 이용하여 동일 주파수대역내에서 통신이 가능하다. 두 번째 장점은 도청에 대한 내성이 강하다는 것이다. 허가받지 않은 사용자는 원래 신호의 확산에 사용되는 키를 갖지 못하므로 신호를 디코딩하지 못한다. 더욱이 신호레벨을 잡음 플로어보다 낮출 수 있는데 이는 확산으로 인해 주파수 밀도를 낮아지기 때문이다. 주파수 밀도가 낮아지면 메시지는 보이지 않고 다른 수신기는 전송자체를 볼 수 없고 전체 잡음레벨의 증가로만 보기 때문에 도청에 강한 특성을 가지고 있다. 세 번째 장점은 페이딩(Fading)에 대한 내성이다. 페이딩은 수신 채널에서는 복수 경로에 의한 신호의 전달이 일어날때 다중 반사로 인해 서로 상호작용을 일으켜 특정장소에서 진폭 및 위상이 불규칙하게 변하는 것을 말한다. 이를 해결하기 위해 다이버시티(Diversity)가 이용되는데 신호를 여러 개 수신하고 그중에서 페이딩(Fading)이 작은 신호를 수신하게 하는 것이다. 확산스펙트럼은 중 대표적인 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)방식은 Delay가 생기는 경우 부호 간 간섭인 ISI(Inter-Symbol Interference)를 발생시키지만, Delay를 해결할 수 있는 레이크수신기(Rake Receiver)구조로 오히려 Diversity 효과를 얻을 수 있어 페이딩(Fading)을 없앨 수 있고, 또 하나의 확산스펙트럼방식 중 대표적인 FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)방식은 FHSS 수신기가 다중 경로로 인해 현저하게 약해진 반송 주파수를 수신하게 될 경우 소실된 정보는 CRC Check를 통해 복구하여, 복구된 패킷을 다른 주파수 채널(Hop)로 재전송함으로써 다중 경로에 의한 페이딩 영향을 받지 않도록 한다. 현재 두 가지의 대표적인 확산방식으로는 전술한 직접확산변조기술(DSSS, Direct Sequence Spread Spectrum)과 주파수도약확산스펙트럼방식(FHSS, Frequency Hopping Spread Spectrum)이 있다. DSSS방식에서는 각 사용자는 코드 시퀀스를 할당받는데 이 코드를 확산코드라고 하며 이 코드가 정보신호에 곱해져 대역을 확산시키게 된다. 직접확산변조는 원래의 신호에 주파수가 높은 디지털신호(전술한 확산코드)를 곱하여 확산(Spreading)하는 변조방식이다. 확산코드가 곱해진 신호는 원래의 정보신호보다 대역폭이 훨씬 크기 때문에 확산코드를 곱하는 과정은 신호의 스펙트럼을 확산시키는 과정이다. 전송되는 신호를 대역확산을 시키고 각 사용자들을 확산코드를 이용하여 구분할 수 있어서 다중접속(Multiple Access)기능을 가질 수 있다. Korea has commercialized CDMA technology for the first time in the world. CDMA technology utilizes spread spectrum to utilize frequency bandwidth. The spread spectrum used in CDMA technology has several advantages in transmitting information. The first is the resistance to interference and the anti-jamming effect. If the interfering signal does not contain the code sequence used in the despreading operation, then the interfering signal can be ignored, whether narrowband or wideband. The same can be ignored for other spread spectrum signals that do not have the correct code sequence, and the code sequence can be used to communicate within the same frequency band. The second advantage is a strong resistance to eavesdropping. Unauthorized users do not have the key used to spread the original signal and thus cannot decode the signal. Furthermore, the signal level can be lowered than the noise floor because the spreading lowers the frequency density. When the frequency density decreases, the message is invisible and other receivers cannot see the transmitter itself, but only by increasing the overall noise level. The third advantage is resistance to fading. Fading refers to a variation in amplitude and phase in a particular place where the reception channel interacts with each other due to multiple reflections when the signal propagates through multiple paths. To solve this problem, diversity is used to receive a plurality of signals, among which a fading signal receives a small signal. Among the spread spectrum, DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) method generates Inter-Symbol Interference (ISI), which is inter-signal interference when delay occurs.However, it has a rake receiver structure that can solve the delay. Fading can be eliminated, and another spread spectrum method, the typical frequency hopping spread spectrum (FHSS) method, loses information when the FHSS receiver receives a significantly weakened carrier frequency due to multipath. By restoring through CRC check, the recovered packet is retransmitted to another frequency channel (Hop) so that it is not affected by fading due to multipath. Currently, two representative spreading methods are the aforementioned direct sequence spreading technique (DSSS, Direct Sequence Spread Spectrum) and frequency hopping spread spectrum (FHSS, Frequency Hopping Spread Spectrum). In the DSSS method, each user is assigned a code sequence, which is called a spreading code, and this code is multiplied by an information signal to spread a band. Direct diffusion modulation is a modulation method that spreads by multiplying an original signal by a high frequency digital signal (described above). Since the signal multiplied by the spreading code has a much larger bandwidth than the original information signal, the multiplication process by the spreading code spreads the spectrum of the signal. Spread spectrum of the transmitted signal and each user can be separated by using a spreading code to have a multiple access function.
FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)방식은 주어진 대역폭을 많은 수의 호핑 채널(Hopping Channel)로 나누고 송신측은 데이터를 일정한 도약패턴으로 주파수를 도약시키는 방식이다. FHSS방식에서 각 송신기는 신호를 정해진 주기의 고유한 주파수 도약 패턴에 따른 반송파로 변조하여 신호를 송신하게 된다. 반송파 주파수가 고정되는 시간 간격을 dwell이라 한다. 각 dwell에서 신호가 차지하는 주파수 대역은 주파수 슬롯이라고 부르며 모든 주파수 슬롯들의 집합을 홉셋(Hopset)이라 부른다. 다른 dwell마다 송신 신호는 다른 주파수 슬롯들을 점유하게 되어 전체 신호 에너지는 주파수 대역확산 효과를 얻게 된다. 주파수 도약 패턴은 모든 주파수 슬롯에 가능한 균등하게 분포되어야 신호 에너지의 대역 확산 효과를 얻을 수 있으며 특정 슬롯에서의 재밍(jamming)이나 페이딩(fading)에 취약하지 않게 된다. 한편 수신기는 한 송신기에서의 송신 신호를 복조하는데 있어 동일 주파수 슬롯을 점유하는 다른 송신기들의 신호에 의한 다중 접속 간섭(MAI, Multiple Access Interference)을 받는다. 다중접속간섭(MAI, Multiple Access Interference)을 줄이기 위해서는 다른 송신 신호가 동일한 dwell과 주파수 슬롯을 점유하는 사건인 충돌(Hit이나 Collision)이 작아야 한다. 마찬가지로 수신기에서 동기 획득을 위해 각 주파수 도약 패턴은 자기 자신의 시간 지연된 주파수 도약 패턴과의 주기 내에서 충돌(Hit)수가 최소가 되어야 한다. Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) divides a given bandwidth into a large number of hopping channels, and the transmitting side hops the data in a certain hopping pattern. In the FHSS scheme, each transmitter modulates a signal into a carrier wave according to a unique frequency hopping pattern of a predetermined period and transmits the signal. The time interval at which the carrier frequency is fixed is called dwell. The frequency band occupied by the signal in each dwell is called a frequency slot and the set of all frequency slots is called a hopset. The transmission signal occupies different frequency slots at different dwells so that the overall signal energy has a frequency spreading effect. The frequency hopping pattern should be distributed as evenly as possible over all frequency slots to obtain the spreading effect of the signal energy and is not susceptible to jamming or fading in a particular slot. Meanwhile, in demodulating a transmission signal from one transmitter, the receiver is subjected to multiple access interference (MAI) by signals of other transmitters occupying the same frequency slot. In order to reduce Multiple Access Interference (MAI), collision (Hit or Collision), which is an event in which different transmission signals occupy the same dwell and frequency slot, must be small. Similarly, each frequency hopping pattern must have a minimum number of hits within its period with its own time delayed frequency hopping pattern for synchronization acquisition at the receiver.
종래에는 기존에 하나의 의사불규칙수열 발생기에서 발생된 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 수열을 발생시키기 위해서는 새로운 파라미터를 도입하여 주파수도약수열을 생성할 수 있도록 설계해야 하므로 설계 복잡성이 증가하는 문제점이 있다. 따라서 새로운 파라미터를 사용하여 새로운 주파수도약 수열을 설계하지 않고도 긴 주기의 주파수도약부호를 쉽게 생성할 수 있으며 Hit수의 관점에서 이상적인 특성을 가지는 주파수 도약부호를 쉽게 설계할 수 있는 방법이 요청된다. 또한 주파수도약수열을 발생시키는데 고려해야할 파라미터 값들을 유동적으로 변화시켜 이상적인 주파수도약수열을 발생시킬 필요성이 있다. Conventionally, in order to generate a sequence having a period longer than that of a pseudorandom sequence generated by a single pseudorandom sequence generator, a design complexity must be introduced to generate a frequency hopping sequence by introducing new parameters. have. Therefore, it is possible to easily generate a long period frequency hopping code without designing a new frequency hopping sequence using new parameters, and a method for easily designing a frequency hopping code having an ideal characteristic in terms of hit number is required. In addition, it is necessary to generate an ideal frequency hopping sequence by flexibly changing the parameter values to be considered in generating the frequency hopping sequence.
따라서, 본 발명의 제1목적은 다중접속간섭을 줄이고 수신단의 용이한 동기획득을 위해 주파수도약수열간 충돌(Hit)수가 작아지도록 하기 위한 주파수도약수열 발생방법에 관한 것이다. Accordingly, a first object of the present invention relates to a frequency hopping sequence generating method for reducing the number of hits between frequency hopping sequences to reduce multiple access interference and to facilitate synchronization of a receiver.
또한, 본 발명의 제2목적은 상기 주파수도약수열을 발생시키는 주파수도약수열 발생기를 제공하는 것이다. In addition, a second object of the present invention is to provide a frequency hopping sequence generator for generating the frequency hopping sequence.
또한, 본 발명의 제3목적은 상기 주파수도약수열 발생기가 포함된 코드분할다중접속장치를 제공하는 것이다. It is also a third object of the present invention to provide a code division multiple access device including the frequency hopping sequence generator.
또한, 본 발명의 제4목적은 주파수도약수열을 발생을 발생시키는 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 기록매체를 제공하는 것이다. It is also a fourth object of the present invention to provide a recording medium having a program recorded thereon which performs a method of generating a frequency hopping sequence.
상술한 본 발명의 제1목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 의사불규칙수열을 발생시키는 의사불규칙수열 발생기를 이용하여 주파수도약수열을 발생시키는 방법은 각각 동일한 주기와 동일한 클럭속도를 가지고 의사불규칙수열을 발생시키는 복수의 의사불규칙수열 발생기를 제공하는 단계와 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용할 때 발생되는 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시키는 단계를 포함한다. 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용할 때 발생되는 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시키는 단계는 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기 중 하나를 선택하는 속도를 나타내는 제1 클럭속도, 상기 제1 클럭속도를 유지하는 제1 클럭속도 유지시간, 상기 복수의 의사불규칙수열발생기의 의사불규칙수열 발생속도를 나타내는 제2 클럭속도 및 상기 제2클럭속도를 유지하는 제 2 클럭속도 유지시간을 제공받는 단계와 상기 제공된 제1 클럭속도, 제1 클럭속도 유지시간, 제2 클럭속도 및 제2 클럭속도 유지시간에 기초해 상기 하나의 의사 의사불규칙수열 발생기를 사용할 때 발생되는 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 주파수도약수열을 발생하도록 제어하는 단계는 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기중 하나를 선택하는 제1 클럭속도와 선택된 의사불규칙수열 발생기에서 수열이 발생되는 제2 클럭속도가 동일하게 제어하는 단계와 상기 복수의 의사불규칙 수열발생기중 하나를 선택하는 제1 클럭속도와 선택된 의사불규칙수열 발생기에서 수열이 발생되는 제2 클럭속도에 주파수도약수열 발생기를 구성하는 의사불규칙 수열발생기의 개수만큼을 곱한 속도가 동일하게 제어하는 단계중 하나의 단계를 소정 순서로 선택하여 상기 주파수도약수열 발생시 모두 사용할 수 있다. 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용할 때 발생되는 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시키는 단계에 있어 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기 중 하나를 선택하는 제1 클럭속도와 상기 선택된 의사불규칙수열 발생기에서 발생되는 의사불규칙수열의 발생속도인 제2 클럭속도가 서로 동일하도록 설정하여 상기 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 발생된 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시킬 수 있다. 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용할 때 발생되는 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시키는 단계에 있어 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기중 하나를 선택하는 제1 클럭속도와 상기 선택된 의사불규칙수열 발생기에서 발생되는 의사불규칙수열의 발생속도인 제2 클럭속도에 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기의 개수만큼을 곱한 속도가 동일하도록 설정하여 상기 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 발생된 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시키는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 주파수도약수열은 k-여기서 k는 2이상의 자연수임-개의 의사불규칙수열 발생기를 순서를 정하여 순차적으로 한 번씩 선택하여 주파수도약수열을 발생시킨 후, 다음에도 동일한 방법으로 k개의 의사불규칙수열 발생기를 동일한 순서로 순차적으로 한번씩 선택하여 발생시키되 상기 발생되는 주파수도약수열을 구성하는 임의의 수의 주파수도약수열 상 발생순서를 n-여기서 n은 자연수임-번째라고 했을 때 n+k번째 발생된 주파수도약수열의 수는 동일한 의사불규칙수열 발생기에서 발생한 수인 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기에서 수열을 발생시키는 방법은 코드분할다중접속을 위해 사용자별로 할당된 두 개의 정수조합을 이용해 의사불규칙수열을 발생시킬 수 있다. 상기 발생된 긴 주기의 주파수도약수열의 주기는 상기 하나의 의사불규칙 수열의 주기에 상기 복수의 의사불규칙수열기의 개수를 곱한 시간일 수 있다. The method for generating a frequency hopping sequence using a pseudo-random sequence generator for generating a pseudo-random sequence according to an aspect of the present invention for achieving the first object of the present invention described above has a pseudo period and the same clock speed. Providing a plurality of pseudorandom sequence generators for generating an irregular sequence and using the plurality of pseudorandom sequence generators to generate a frequency hopping sequence of a period longer than the period of the pseudorandom sequence generated when using one pseudorandom sequence generator. Generating a step. Generating the frequency hopping sequence of a period longer than the period of the pseudo-random sequence generated when using one pseudo-random sequence generator using the plurality of pseudo-random sequence generators, selecting one of the plurality of pseudo-random sequence generators. A first clock speed indicating a speed, a first clock speed holding time for holding the first clock speed, a second clock speed indicating a pseudo random sequence generating speed of the plurality of pseudo-random sequence generators, and the second clock speed Receiving a second clock rate holding time and using the one pseudo pseudorandom sequence generator based on the provided first clock rate, first clock rate holding time, second clock rate and second clock rate holding time. And controlling to generate a frequency hopping sequence of a period longer than a period of the pseudo-random sequence that is generated. There. The controlling of generating the frequency hopping sequence may include controlling the first clock speed for selecting one of the plurality of pseudo-random sequence generators to be equal to the second clock rate at which the sequence is generated in the selected pseudo-random sequence generator. The first clock speed for selecting one of the plurality of pseudo-random sequence generators and the second clock speed at which the sequence is generated in the selected pseudo-random sequence generator are multiplied by the number of pseudo-random sequence generators constituting the frequency hopping sequence generator. One of the steps of the control step may be selected in a predetermined order to use all of the frequency hopping sequences. Selecting one of the plurality of pseudorandom sequence generators in the step of generating a frequency hopping sequence of a period longer than a period of the pseudorandom sequence generated when using one pseudorandom sequence generator using the plurality of pseudorandom sequence generators. The first clock speed is set to be equal to the second clock speed, which is the generation speed of the pseudo-random sequence generated by the selected pseudo-random sequence generator, and is less than the period of the pseudo-random sequence generated using the one pseudo-random sequence generator. It can generate a long cycle of frequency hopping. Selecting one of the plurality of pseudorandom sequence generators in the step of generating a frequency hopping sequence of a period longer than the period of the pseudorandom sequence generated when using one pseudorandom sequence generator using the plurality of pseudorandom sequence generators. The one pseudo-irregularity is set such that a first clock speed and a second clock speed, which is a speed of generating a pseudo-random sequence generated by the selected pseudo-random sequence generator, are multiplied by the number of the plurality of pseudo-random sequence generators, to be equal. It may be characterized by generating a frequency hopping sequence of a period longer than the period of the pseudo-random sequence generated using the sequence generator. The frequency hopping sequence is k-where k is a natural number of two or more pseudo-random sequence generators, which are selected one after the other in order to generate a frequency hopping sequence, and then k pseudo-random sequence generators are generated in the same manner. Selected and generated one by one in the same order one by one in the same order, but the random number of frequency jump sequence constituting the generated frequency jump sequence n-where n is a natural number-when the frequency jump is n + k-th generated The number of sequences may be characterized by the number generated by the same pseudorandom sequence generator. The method of generating a sequence in the plurality of pseudo-random sequence generators may generate a pseudo-random sequence using two integer combinations assigned to each user for code division multiple access. The generated period of the frequency hopping sequence of the long period may be a time obtained by multiplying the number of the plurality of pseudorandom sequences by the period of the one pseudorandom sequence.
상술한 본 발명의 제2목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 주파수도약수열을 발생시키는 주파수도약수열 발생기는 각각 동일한 주기와 동일한 클럭속도를 가지고 의사불규칙수열을 발생시키는 복수의 의사불규칙수열 발생기와 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기 중 하나를 소정 순서에 따라 순차적으로 선택하여 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 발생된 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시키는 선택부를 포함할 수 있다. 상기 주파수도약수열 발생기는 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기 중 하나를 선택하는 속도를 나타내는 제1 클럭속도, 상기 제1 클럭속도를 유지하는 제1 클럭속도 유지시간, 상기 복수의 의사불규칙수열발생기의 의사불규칙수열 발생속도를 나타내는 제2 클럭속도 및 상기 제2 클럭속도를 유지하는 제 2 클럭속도 유지시간을 제공받고 상기 제공된 제1 클럭속도, 제1 클럭속도 유지시간, 제2 클럭속도 및 제2 클럭속도 유지시간에 기초해 상기 하나의 의사 의사불규칙수열 발생기를 사용할 때 발생되는 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기중 하나를 선택하는 제1 클럭속도와 선택된 의사불규칙수열 발생기에서 수열이 발생되는 제2 클럭속도가 동일하게 제어하는 단계와 상기 복수의 의사불규칙 수열발생기중 하나를 선택하는 제1 클럭속도와 선택된 의사불규칙수열 발생기에서 수열이 발생되는 제2 클럭속도에 주파수도약수열 발생기를 구성하는 의사불규칙 수열발생기의 개수만큼을 곱한 속도가 동일하게 제어하는 단계중 하나의 단계를 소정 순서로 선택하여 상기 주파수도약수열 발생 시 모두 사용할 수 있다. 상기 선택부에서 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기중 하나를 선택하는 제1 클럭속도와 상기 선택된 의사불규칙수열 발생기에서 발생되는 의사불규칙수열의 발생속도인 제2 클럭속도가 서로 동일하도록 설정하여 상기 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 발생된 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시킬 수 있다. 상기 선택부가 상기 복수의 의사불규칙 수열발생기중 하나를 선택하는 제1 클럭속도와 상기 선택된 의사불규칙수열 발생기에서 발생되는 의사불규칙수열의 발생속도인 제2 클럭속도에 상기 복수의 의사불규칙 수열발생기의 개수만큼을 곱한 속도가 동일하도록 설정하여 상기 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 발생된 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시킬 수 있다. 상기 주파수도약수열 발생기는 k-여기서 k는 2이상의 자연수임-개의 의사불규칙수열 발생기를 순서를 정하여 순차적으로 한 번씩 선택하여 주파수도약수열을 발생시킨 후, 다음에도 동일한 방법으로 k개의 의사불규칙수열 발생기를 동일한 순서로 순차적으로 한번씩 선택하여 발생시키되 상기 발생되는 주파수도약수열을 구성하는 임의의 수의 주파수도약수열상 발생순서를 n-여기서 n은 자연수임-번째라고 했을 때 n+k번째 발생된 주파수도약수열의 수는 동일한 의사불규칙수열 발생기에서 발생한 수인 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기는 코드분할다중접속을 위해 사용자별로 할당된 두 개의 정수조합을 이용해 의사불규칙수열을 발생시킬 수 있다. 상기 발생된 긴 주기의 주파수도약수열의 주기는 상기 하나의 의사불규칙 수열의 주기에 상기 복수의 의사불규칙수열기의 개수를 곱한 시간일 수 있다. Frequency hopping sequence generator for generating a frequency hopping sequence according to an aspect of the present invention for achieving the second object of the present invention described above a plurality of pseudo-random sequence for generating a pseudo-random sequence with the same period and the same clock speed And selecting a generator and one of the plurality of pseudorandom sequence generators sequentially to generate a frequency hopping sequence of a period longer than a period of the pseudorandom sequence generated using one pseudorandom sequence generator. Can be. The frequency hopping sequence generator includes a first clock speed indicating a speed of selecting one of the plurality of pseudo-random sequence generators, a first clock speed holding time maintaining the first clock speed, and a plurality of pseudo-random sequence generators. A first clock speed, a first clock speed holding time, a second clock speed, and a second clock provided with a second clock speed indicating a random sequence occurrence rate and a second clock speed holding time for holding the second clock speed; The control unit may further include a control unit configured to generate a frequency hopping sequence of a period longer than a period of the pseudo-random sequence generated when the one pseudo pseudorandom sequence generator is generated based on the speed holding time. The control unit controls the first clock speed for selecting one of the plurality of pseudo-random sequence generators to be equal to the second clock rate at which a sequence is generated in the selected pseudo-random sequence generator and one of the plurality of pseudo-random sequence generators. One of the steps of controlling the same speed by multiplying the first clock speed for selecting and the second clock speed at which the sequence is generated in the selected pseudo-random sequence generator by the number of pseudo-random sequence generators constituting the frequency hopping sequence generator By selecting in a predetermined order can be used when the frequency hopping sequence occurs. The selector sets the first clock speed for selecting one of the plurality of pseudo-random sequence generators and the second clock rate, which is a generation rate of the pseudo-random sequence generated in the selected pseudo-random sequence generator, to be the same. The pseudorandom sequence generator can generate a frequency hopping sequence with a period longer than the period of the pseudorandom sequence generated. The number of the pseudorandom sequence generators at a first clock rate at which the selector selects one of the plurality of pseudorandom sequence generators and a second clock rate at which the pseudorandom sequence generated in the selected pseudorandom sequence generator is generated; By multiplying by the same number, the frequency hopping sequence of a period longer than the period of the pseudo-random sequence generated using the one pseudorandom sequence generator can be generated. The frequency hopping sequence generator is k-where k is a spontaneous sequence sequence of two or more pseudo-random sequence generators, which are selected one by one in order to generate a frequency hopping sequence, and then k pseudo-random sequence generators are generated in the same manner. Are generated by sequentially selecting the same sequence one by one, but any number of frequency jump sequence occurrences constituting the generated frequency jump sequence is n-where n is the natural number, where n + k is the generated frequency. The number of jump sequences may be characterized as being generated from the same pseudorandom sequence generator. The plurality of pseudo-random sequence generators may generate pseudo-random sequences using two integer combinations assigned for each user for code division multiple access. The generated period of the frequency hopping sequence of the long period may be a time obtained by multiplying the number of the plurality of pseudorandom sequences by the period of the one pseudorandom sequence.
상술한 본 발명의 제3목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 코드분할다중접속장치는 각각 동일한 주기와 동일한 클럭속도를 가지고 수열을 발생시키는 복수의 의사불규칙수열 발생기 중 하나를 소정순서에 따라 순차적으로 선택하여 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 발생된 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시키는 주파수도약수열 발생기와 상기 주파수도약수열 발생기에서 발생되는 상기 긴 주기의 주파수도약수열, 대응되는 주파수영역이 매핑되어 저장된 주파수테이블, 상기 주파수테이블을 기초로 하여 송신에 사용할 주파수영역을 결정하여 송신에 사용할 주파수를 합성하는 주파수합성기와 원래의 신호의 주파수영역을 상기 주파수합성기가 합성한 주파수영역으로 도약되도록 변조시키는 변조기를 포함하여 구성될 수 있다. 코드분할다중접속장치는 상기 결정된 주파수 영역으로 도약된 확산신호의 세기를 증폭하는 증폭기와 상기 증폭된 확산신호를 전송하는 안테나를 더 포함할 수 있다. 상기 주파수도약수열발생기는 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기중 하나를 선택하는 제1 클럭속도와 상기 선택된 의사불규칙수열 발생기에서 발생되는 의사불규칙수열의 발생속도인 제2 클럭속도가 서로 동일하도록 설정하여 상기 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 발생된 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시킬 수 있다. 상기 주파수도약수열발생기는 상기 주파수도약수열 발생기는 상기 복수의 의사불규칙 수열발생기중 하나를 선택하는 제1 클럭속도와 상기 선택된 의사불규칙수열 발생기에서 발생되는 의사불규칙수열의 발생속도인 제2 클럭속도에 상기 복수의 의사불규칙 수열발생기의 개수만큼을 곱한 속도가 동일하도록 설정하여 상기 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 발생된 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시킬 수 있다. Code division multiple access apparatus according to an aspect of the present invention for achieving the third object of the present invention described above in the predetermined sequence of one of a plurality of pseudo-random sequence generators for generating a sequence having the same period and the same clock speed A frequency hopping sequence generator that sequentially selects and generates a frequency hopping sequence of a period longer than the period of the pseudorandom sequence generated by using one pseudo-random sequence generator and the long period frequency hopping generated by the frequency hopping sequence generator. The frequency synthesizer synthesizes a frequency table stored by mapping a sequence, a corresponding frequency domain, and a frequency synthesizer for determining a frequency domain to be used for transmission based on the frequency table and a frequency domain of the original signal. Modulated to jump to one frequency domain It can comprise a group. The code division multiple access apparatus may further include an amplifier for amplifying the strength of the spread signal hopped to the determined frequency range and an antenna for transmitting the amplified spread signal. The frequency hopping sequence generator sets the first clock rate for selecting one of the plurality of pseudo-random sequence generators to be equal to the second clock rate, which is the generation rate of the pseudo-random sequence generated in the selected pseudo-random sequence generator. One pseudorandom sequence generator can generate a frequency hopping sequence of a period longer than the period of the pseudorandom sequence generated. The frequency hopping sequence generator comprises a frequency hopping sequence generator at a first clock speed for selecting one of the plurality of pseudo-random sequence generators and a second clock rate which is a generation rate of the pseudo-random sequence generated in the selected pseudo-random sequence generator. The frequency multiplied by the number of pseudo-random sequence generators may be set to be the same, thereby generating a frequency hopping sequence having a period longer than that of the pseudo-random sequence generated using the one pseudo-random sequence generator.
상술한 본 발명의 제4목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 주파수도약수열을 발생하는 디지털 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 디지털 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체는 복수의 의사불규칙수열 발생기 중 하나를 선택하는 속도를 나타내는 제1 클럭속도, 상기 제1 클럭속도를 유지하는 제1 클럭속도 유지시간, 상기 복수의 의사불규칙수열발생기의 의사불규칙수열 발생속도를 나타내는 제2 클럭속도 및 상기 제2 클럭속도를 유지하는 제 2클럭속도 유지시간을 제공받는 단계, 상기 제공된 제1 클럭속도, 제1 클럭속도 유지시간, 제2 클럭속도 및 제2클럭속도 유지시간에 기초해 상기 하나의 의사 의사불규칙수열 발생기를 사용할 때 발생되는 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생하도록 제어하는 단계를 수행하는 프로그램을 기록할 수 있다. A program of instructions that can be executed by a digital device for generating a frequency hopping sequence according to an aspect of the present invention for achieving the fourth object of the present invention described above is tangibly implemented and can be read by the digital device. The recording medium that records the program includes a first clock speed indicating a speed for selecting one of a plurality of pseudorandom sequence generators, a first clock speed holding time for maintaining the first clock speed, and a plurality of pseudorandom sequence generators. Receiving a second clock speed indicating a random sequence generation rate and a second clock speed holding time for holding the second clock speed; the provided first clock speed, first clock speed holding time, second clock speed, and Period of pseudo-random sequence generated using one pseudo pseudo-random sequence generator based on clock speed holding time It is possible to record a program to perform the step of controlling to generate a frequency hopping sequence of a long period.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 인터리빙을 이용한 주파수도약수열 발생방법, 주파수도약수열 발생기, 코드분할다중접속장치 및 주파수도약수열 발생에 이용되는 클럭속도와 클럭속도 발생시간의 제어방법이 기록된 기록매체에 따르면 주파수도약수열 발생기를 구성하는 복수의 의사불규칙수열 발생기 중 하나를 선택하는 클럭속도와 선택된 의사불규칙수열 발생기에서 수열이 발생되는 클럭속도를 조절하여 최적해밍상관값을 가지고 Lempel-Greenberger경계와 Peng-Fan경계를 만족하는 주파수도약수열을 발생시킨다. As described above, a method for generating a frequency hopping sequence using an interleaving method, a frequency hopping sequence generator, a code division multiple access device, and a method for controlling clock speed and clock rate generation time used for generating a frequency hopping sequence according to an embodiment of the present invention are recorded. According to the recorded media, Lempel-Greenberger has an optimal Hamming correlation value by adjusting the clock speed to select one of the plurality of pseudorandom sequence generators constituting the frequency hopping sequence generator and the clock rate at which the sequence is generated in the selected pseudorandom sequence generator. Generate a frequency hopping sequence that satisfies the boundary and the Peng-Fan boundary.
따라서, 다중접속간섭(MAI, Multiple Access Interference)을 줄일 수 있고 수신단의 동기획득이 용이하며 데이터전송효율이 향상되고 이로 인해 주파수자원을 효율적으로 쓸 수 있다. Therefore, multiple access interference (MAI) can be reduced, the synchronization acquisition of the receiver is easy, the data transmission efficiency can be improved, and the frequency resource can be efficiently used.
도 1은 원래의 신호를 주파수영역에 대역확산시키는 주파수도약수열 발생기모델이다.
도 2은 수열발생기에 의한 수열이 주파수테이블을 이용하여 주파수영역을 결정하여 매칭하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 3는 각 사용자별로 시간영역과 주파수영역을 나누어 제한된 주파수와 시간자원을 분배하는 모습을 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개의 의사불규칙수열발생기를 포함하는 주파수도약수열 발생기를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 개의 의사불규칙수열발생기를 포함하는 주파수도약수열발생기에서 개의 의사불규칙수열발생기가 수학식10의 조건을 만족하여 구성되었을 경우를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 이용하여 제1클락속도와 제1클락속도 유지시간 및 제2클락속도와 제2클락속도 유지시간을 조절하여 주파수도약수열을 발생시키는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 포함하여 구성된 주파수도약수열발생기에서 인터리빙방법 1과 2를 하나의 장치로 구현하는 것을 나타낸 도면이다. 1 is a frequency hopping sequence generator model for spreading an original signal in a frequency domain.
FIG. 2 is a diagram illustrating a sequence in which a sequence by a sequence generator determines a frequency domain using a frequency table and matches the sequence.
FIG. 3 is a graph illustrating the distribution of limited frequency and time resources by dividing the time domain and the frequency domain for each user.
4 is in accordance with an embodiment of the present invention. A diagram illustrating a frequency hopping sequence generator including two pseudorandom sequence generators.
5 is in accordance with an embodiment of the present invention. In a frequency hopping sequence generator containing two pseudorandom sequence generators A diagram illustrating a case where three pseudorandom sequence generators are configured to satisfy the condition of Equation (10).
6 illustrates a method of generating a frequency hopping sequence by adjusting a first clock speed, a first clock speed holding time, and a second clock speed and a second clock speed holding time using a control unit according to an embodiment of the present invention. It is a flow chart.
FIG. 7 is a diagram illustrating the implementation of
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. Hereinafter, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components are omitted.
본 발명의 실시예들은 FHSS(Frequency Hopping Spread Sprectrum)방식에 관한 것으로 주파수도약수열(Frequency Hopping Sequence)을 발생시키는 방법과 주파수도약수열을 발생시키는 주파수도약수열 발생기에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to a frequency hopping spread spectrum (FHSS) method and a frequency hopping sequence generator for generating a frequency hopping sequence and a frequency hopping sequence generator for generating a frequency hopping sequence.
도 1은 주파수도약수열 발생기를 가지는 송신부(100)를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 상기 송신부(100)은 랜덤한 수열을 발생시키는 의사불규칙수열 발생기(Pseudorandom Code Generator)(110), 의사불규칙수열 발생기에서 발생되는 수열과 주파수를 매칭해 놓은 주파수테이블(Frequency Table)(120), 주파수 테이블에 의해 선택된 주파수로 합성하는 주파수합성기(Frequency Synthesizer)(130), 원래의 신호(Original Signal)(170)의 주파수 영역을 새로운 주파수영역으로 변조하는 변조기(Modulator)(140), 변조된 확산신호(Spread Signal)(180)의 세기를 증폭하는 증폭기(Power Amplifier)(150) 및 상기 증폭된 무선(RF) 신호를 수신부에 전송하는 역할을 하는 안테나(Antenna)(160)를 포함한다. 원래의 신호(Original Signal)(170)가 주파수테이블(120)에 따른 주파수도약을 통해 확산 신호(Spread Signal)(180)가 된다. PRN(Pseudo-Random Number)를 생성하는 의사불규칙수열발생기(Pseudorandom Code Generator)(110)에 랜덤한 수열이 생성되고 이렇게 생성된 수열은 수열과 주파수를 매칭해 놓은 주파수테이블(Frequency Table)(120)을 이용해 수신측에 전송되는 반송파의 주파수 영역을 결정한다. 1 is a diagram illustrating a
도 2는 상기 전술한 주파수테이블(Frequency Table)(220)과 의사불규칙수열발생기(Pseudorandom Code Generator)(110)에서 발생한 수열과의 매칭관계를 나타낸 도면이다. 의사불규칙수열 발생기(Pseudorandom Sequence Generator)(110)는 랜덤한 수열을 발생시키는 장치로 예를 들면 m-Sequence 발생기 LFSR(linear Feedback Shift Register), NLFSR(Nonlinear Feedback Shift Register)등으로 구현될 수 있다. 의사불규칙수열발생기(110)에서 도 2에 도시된 2진수의 수열(210)을 발생시키면 주파수테이블(Frequency Table)(220)에 도시된 미리 정해진 테이블에 의해 반송파의 주파수가 결정된다. 이렇게 결정된 주파수를 주파수합성기(Frequency Synthersizer)(130)를 통과하여 원하는 주파수 영역으로 만들어 주고 이를 변조기(Modulator)(140)를 통과시켜 확산신호(Spread Signal)(180)로 수신측에 전송한다. 이하, 시스템에 사용되는 모든 의사불규칙수열발생기(110)에 의해 만들어진 주파수도약수열들의 집합을 주파수도약부호라고 정의한다. FIG. 2 is a diagram illustrating a matching relationship between the above-described frequency table 220 and a sequence generated in the
도 3을 참조하면 각 사용자들이 제한된 주파수영역을 서로 도약하면서 신호를 전송하는 것을 예시한 그래프이다. 각 칸에 도시된 알파벳(A,B,C,D)은 사용자들을 나타내는데 본 그래프에서는 4명의 사용자(A,B,C,D)가 4개의 주파수영역( )을 나누어 송신하는 모습을 나타낸 것이다. 동일한 시간에 사용하는 주파수 영역이 겹치면 사용자간 상호 충돌이 생기기 때문에 각 사용자들은 상호 충돌이 생기지 않게 주파수영역을 나누어 신호를 전송하는 것이 전송효율을 높힐 수 있는 하나의 방법이다. 만약 상기 전술한 Hit나 Collision현상(서로 다른 송신 신호가 동일한 dwell과 주파수 슬롯을 점유하는 상황)이 일어난다면 다중접속간섭(MAI, Multiple Access Interference)이 생기기 때문이다. 따라서, 다중접속간섭을 줄이고 수신단의 동기획득을 위해서 채널의 사용자가 사용하는 주파수도약수열이 서로 겹치지 않는 것이 이상적이다.Referring to FIG. 3, each of the users transmits a signal while hopping each other in a limited frequency domain. The alphabets (A, B, C, D) shown in each column represent users. In this graph, four users (A, B, C, D) have four frequency domains ( ) Shows that the transmission is divided. Since overlapping frequency domains occur at the same time, users can collide with each other. Therefore, each user can increase the transmission efficiency by dividing the frequency domain without causing mutual collisions. If the above-described hit or collision phenomenon (a situation in which different transmission signals occupy the same dwell and frequency slot) occurs, multiple access interference (MAI) occurs. Therefore, it is ideal that the frequency hopping sequences used by the user of the channel do not overlap each other in order to reduce the multiple access interference and to obtain the synchronization of the receiver.
사용자간 충돌이 없는 효과적인 주파수도약수열을 생성하기 위해서는 여러 가지 고려해야 할 요소들이 있다. 고려해야할 요소 중 하나인 해밍상관값은 충돌(Hit)의 횟수를 나타내는 척도인데 상관값이 높다는 것은 충돌의 확률이 높다는 것을 의미한다. 따라서 수열간 낮은 해밍상관 값을 가지는 것이 바람직하다. 또한 우수한 해밍 상관값과 더불어 고려해야 할 것이 도약심볼의 균형성이다. 왜냐하면 상대적으로 높은 빈도를 갖는 심볼에 대응되는 주파수는 악의적인 공격자나 간섭자의 공격대상이 될 수 있기 때문이다. 다음으로 고려해야할 중요한 인자는 선형복잡도이다. 선형복잡도는 주어진 수열을 생성할 수 있는 선형 귀환 쉬프트 레지스터의 최소 단수를 말하는데 이 값이 작으면 도약 수열의 길이가 길어도 짧은 단수의 선형 귀환 레지스터로 재합성할 수 있으므로 전체 도약 수열이 쉽게 노출될 위험성이 있다. 통신의 보안을 위해서는 선형복잡도를 고려하는 것이 바람직하다. 이뿐만 아니라 시스템의 복잡도를 감안하여 주파수 도약의 혼잡이 발생하지 않도록 간단한 방법으로 수열을 발생시키는 것이 또 하나의 고려요소가 될 수 있다. 즉, 이상적인 주파수 도약 수열을 생성하기 위해서는 우수한 해밍상관 특성, 심벌개수의 균형성, 높은 선형복잡도를 등을 만족할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. There are several factors to consider in order to generate an effective frequency hopping sequence without collisions between users. One of the factors to consider is Hamming Correlation, which is a measure of the number of hits. Higher correlations mean a higher probability of collision. Therefore, it is desirable to have a low Hamming correlation value between sequences. In addition to the good Hamming correlation, the balance of jump symbols is a consideration. This is because a frequency corresponding to a symbol having a relatively high frequency may be a target of malicious attacker or interferer. The next important factor to consider is linear complexity. Linear complexity refers to the minimum number of linear feedback shift registers that can produce a given sequence. Smaller values mean that the leap sequence can be resynthesized into a shorter number of linear feedback registers, even if the length of the leap sequence is long. There is this. For the security of communication, it is desirable to consider linear complexity. In addition, considering the complexity of the system, generating a sequence in a simple manner to avoid congestion of frequency hopping may be another consideration. That is, in order to generate an ideal frequency hopping sequence, it is desirable to satisfy excellent hamming correlation characteristics, balance of symbol numbers, high linear complexity, and the like.
본 발명의 실시예들은 우수한 해밍상관 특성을 가지는 주파수도약수열을 생성하는 방법과 상기 생성된 수열을 이용하는 장치에 관한 것이다. 주파수도약수열 설계하고 수열간의 상기 해밍 상관값들을 알기 위해서는 도약패턴주기 , 사용할 주파수 슬롯의 총 개수 (홉셋의 크기), 최대사용자수 등이 필요하다. 본 발명에 기재된 실시예들의 이해를 돕기위해 주파수도약수열간의 상관관계를 보이는 척도인 주기 해밍 상관(Periodic Hamming Cross-Correlation), 최대 해밍 자기상관(Maximum Hamming Auto-Correlation), 최대 해밍 상관(Maximum Hamming Cross-Correlation)에 대한 정의에 대해 이하 설명한다. Embodiments of the present invention relate to a method of generating a frequency hopping sequence having excellent Hamming correlation characteristics and an apparatus using the generated sequence. To design the frequency hopping sequence and to know the Hamming correlation values between the sequence , The total number of frequency slots to use (Size of hopset), maximum number of users Etc. are required. Periodic Hamming Cross-Correlation, Maximum Hamming Auto-Correlation, Maximum Hamming Correlation, which is a measure of correlation between frequency hopping sequences, to aid in understanding the embodiments described in the present invention. Cross-Correlation) will be described below.
은 사용되는 주파수 슬롯의 반송파 주파수 집합과 일대일 사상되는 심볼집합이라 가정한다. 또한 주파수 도약부호 에 속하는 각 주파수도약수열 는 주기가 이고 에 대해 라 가정한다. 두 개의 주파수도약수열 와 의 주기 해밍 상호상관(Periodic Hamming Cross-Correlation)은 수학식1과 같이 정의된다. Is assumed to be a symbol set that has a one-to-one mapping with the carrier frequency set of the used frequency slot. Also frequency hopping Frequency jump sequence for each Has a cycle ego About Assume Two frequency hopping sequences Wow Periodic Hamming Cross-Correlation of is defined as Equation (1).
여기서, 이고 수열 위치 지표는 모듈로 을 취한다. 이 때 주파수 도약 수열 의 최대해밍자기상관은 수학식 2로 정의된다. here, And the sequence position indicator is modulo Take Frequency hopping sequence The maximum Hamming autocorrelation of is defined by
주파수 도약 부호 의 최대해밍상관은 다음과 같이 수학식 3으로 정의된다. Frequency hopping code The maximum Hamming correlation of is defined by Equation 3 as follows.
주파수도약부호를 설계하는데 필요한 시스템 파라미터는 주기 , 사용할 주파수 슬롯의 총 개수 , 그리고 사용자수(주파수도약수열의 개수) 등 크게 세 가지가 있다. 인 경우 주파수도약수열 의 파라미터는 로 나타내며, 인 경우 주파수도약부호 의 파라미터는 로 나타낸다. 일 때 주파수도약수열 가 수학식 4를 등호로 만족하는 경우 Lempel-Greenberger 경계에 대해 최적이라 한다. The system parameters needed to design the frequency hopping code are periodic , The total number of frequency slots to use , And the number of users (number of frequency hopping sequences) There are three main ways. Frequency leap sequence The parameter of Represented by Frequency hopping sign The parameter of Respectively. Frequency hopping sequence Is equal to the Lempel-Greenberger boundary when Eq.
여기서 는 보다 크거나 같은 최소 정수이다. 또한 주파수 도약 부호 가 다음의 수학식 5를 등호로 만족하는 경우 Peng-Fan 경계에 대해 최적이라 한다. here Is Minimum integer greater than or equal to Also frequency hop code When the following Equation 5 is satisfied with the equal sign, it is said to be optimal for the Peng-Fan boundary.
여기서 는 보다 크거나 같은 최소 정수이다. here Is Minimum integer greater than or equal to
본 발명의 실시예들은 주기가 인 개의 의사불규칙수열발생기로부터 주기가 이고 낮은 해밍상관관계를 가지는 주파수도약수열을 생성할 수 있는 두 가지의 인터리빙 방법에 관한 것이다. 이 두 가지의 방법을 사용하는 경우 도약 패턴 주기 N, 사용할 주파수 슬롯의 총 개수 M, 그리고 최대 사용자수 L 등의 다양한 파라미터에 대하여 낮은 해밍 상관을 갖는 주파수도약부호를 쉽게 발생시킬 수 있다. 또한 본 발명의 실시예들은 앞에 언급한 두 가지 이론적 경계를 만족하는 경우 충돌수에 관점에서 이상적인데 이러한 경계값을 만족하는 파라미터 값을 가지는 간단한 주파수도약부호 발생기를 제공한다. Embodiments of the present invention sign Cycles from two pseudorandom sequence generators The present invention relates to two interleaving methods capable of generating a frequency hopping sequence with low Hamming correlation. Using these two methods, frequency hopping code with low Hamming correlation can be easily generated for various parameters such as hopping pattern period N, total number of frequency slots M to be used, and maximum number of users L. In addition, the embodiments of the present invention provide a simple frequency hopping code generator having a parameter value that satisfies these boundary values when it meets the aforementioned two theoretical boundaries.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 인터리빙 방법 1과 2를 구현해놓은 주파수도약수열 발생기를 포함하는 번째 사용자의 송신부(400)의 구조를 나타낸 도면이다. 주파수도약수열 발생기(410)를 포함하는 송신부(400)는 본 발명의 실시예들에 따른 인터리빙방법 1과 2를 구현하기 위해서 동일한 주기 과 동일한 클럭속도를 가지고 랜덤한 수열을 발생시키는 개의 의사불규칙수열 발생기(Pseudorandom Code Generator)(411-1,411-2,411- )을 포함하여 구성된 새로운 주파수도약수열발생기(410), 상기 주파수도약수열 발생기(410)에서 발생된 수열과 주파수영역을 매칭시키는 주파수테이블(Frequency Table)(420), 주파수테이블에 의해 결정된 주파수로 주파수를 합성하는 주파수합성기(Frequency Synthesizer)(430), 원래의 신호(Original Signal)(470)을 확산신호(Spread Signal)(480)로 주파수영역을 도약시키는 변조기(Modulator)(440)로 구성될 수 있다. 상기 송신부(400)는 증폭기(Power Amplifier)(450) 및 안테나(Antenna)(460)을 더 포함할 수 있다. 원래의 신호(Original Signal)(470)가 주파수테이블에 따른 주파수도약을 통해 변화된 주파수로 변조되어 확산 신호(Spread Signal)(480)가 된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 인터리빙 방법1에 따르면, 의사불규칙수열 발생기를 선택하는 기능을 하는 선택부(490)의 일실시예인 스위치가 한 칸 움직여 다른 의사불규칙수열 발생기를 택하는 제1 클럭속도와 새로운 주파수도약수열 발생기(410)를 구성하는 동일한 주기와 동일한 수열발생의 클럭속도를 가지는 개의 의사불규칙수열 발생기(Pseudorandom Code Generator)(411-1,411-2,411- ) 각각의 수열을 발생시키는 속도인 제2 클럭속도가 동일하여 이라는 주기를 가지는 새로운 수열을 발생시킨다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터리빙 방법2에 따르면 의사불규칙수열 발생기를 택하는 기능을 하는 선택부(490)의 일실시예인 스위치가 움직이는 제1 클럭속도가 빨라 상기 스위치의 제1 클럭속도가 동일한 주기와 동일한 수열발생 클럭속도(제2 클럭속도)를 가지는 개의 의사불규칙수열 발생기(411-1,411-2,411- )의 제2 클럭속도에 의사불규칙수열 발생기의 개수인 를 곱한 값과 동일하여 이라는 주기를 가지는 새로운 수열을 발생시킨다. 의사불규칙수열 발생기를 택하는 방법은 표현된 본 발명의 일 실시예로 의사불규칙수열 발생기를 선택하는 기능을 하는 선택부(490)의 일실시예인 스위치로 구현될 수도 있지만, 이에 한정되지 않고 일정한 주기에 따라 각각의 의사수열발생기(411-1,411-2,411- )를 택할 수 있도록 하드웨어 또는 소프트웨어적인 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 이러한 장치는 디코딩을 하는 수신부에도 공통적으로 필요하다. 4 includes a frequency hopping sequence generator that implements
이하 상기 설명한 두 가지의 인터리빙 방법1과 2를 수학식으로 설명한다.Hereinafter, the above-described two
1. 인터리빙 방법11.
개의 의사불규칙 수열발생기(411-1,411-2,411-)에서 발생되는 주파수도약수열은 모두 라는 주파수도약부호에 속한다고 가정한다. 는 을 파라미터 값으로 가지는 주파수도약부호이고, 은 주기가 인 주파수 도약 수열이라 하자. 과 서로 소(Relatively Prime)인 정수()에 대해 는 주기가 인 새로운 주파수 도약 부호라 하자. 각 에 대해 번째 사용자의 주파수 도약 수열 는 다음의 수학식 6과 같이 구성한다. Pseudorandom hydrothermal generators (411-1,411-2,411-) ), The frequency jump sequence Assume that it belongs to the frequency hopping code. Is Is the frequency hopping code with Has a cycle Let it be the frequency hopping sequence. And integers that are relatively prime ( )About Has a cycle Let be a new frequency hopping sign. bracket About Frequency hopping sequence of the first user Is configured as in Equation 6 below.
인터리빙방법 1에서는 상기 의사불규칙수열 발생기를 선택하는 기능을 하는 선택부(490)의 일실시예인 스위치의 제1 클럭속도와 개의 의사불규칙수열 발생기(411-1,411-2,411- )에서 수열이 발생하는 속도인 제2 클럭속도가 동일하여 클럭 동안 이 출력된다. 마찬가지로 다음 클럭 동안에는 이 출력된다. 이러한 방식으로 의 주기를 가지는 새로운 수열을 조합할 수 있다. 이 방법을 사용할 경우 새로운 주파수 도약부호인 는 파라미터 를 가지게 되고 를 만족한다. In the
상기 인터리빙 방법1의 를 증명해보면 중국인의 나머지 정리(Chinese Remainder Theorem)에 의해 과 가 서로소인 경우 모듈로 정수환(Ring of Integers) 에 속하는 임의의 정수 는 와 의 짝 으로 유일하게 표현할 수 있다. 따라서 에 속하는 수열 와 의 해밍상관 은 다음 수학식 7과 같이 표현된다.Of the
의 최대 해밍 상관은 이므로 Inner Sum은 이고 인 경우를 제외하면 로 상계된다. 따라서 가 되고 새로운 주파수 도약수열인 의 최대 해밍 상관값이 로 의 최대 해밍 상관값인 의 배인 보다 작은 값을 가진다. 즉, 수열의 길이가 배가 되었어도 최대 Hit수가 배를 넘지 않으므로 Hit수를 줄여 다중접속간섭(MAI, Multiple Access Interference)을 줄일 수 있다. Hit수의 관점에서 가장 효과적이려면 상기 전술한 수학식 4와 수학식 5의 두 경계값을 만족하여야 한다. 상기 전술한 인터리빙 방법1과 인터리빙 방법2로 생성된 수열은 상기 두 경계값인 Peng-Fan 경계와 Lempel- Greenberger경계를 만족하는 것을 보장하지 못하지만 일정한 조건 하에서 두 경계값을 만족할 수 있다. 새로운 주파수도약수열 가 Lempel-Greenberger경계와 Peng-fan경계를 만족하는 경우를 예시해보면, 가 이고 가 인 경우를 가정하면, 수학식5에 의해, Maximum Hamming Correlation of Inner Sum is ego Except Is offset. therefore And the new frequency jump sequence The maximum Hamming correlation of in Is the maximum Hamming correlation of of Bain Has a smaller value. That is, the length of the sequence Even if we doubled, the maximum number of hits Since it is not more than twice, the number of hits can be reduced to reduce Multiple Access Interference (MAI). In order to be most effective in terms of the number of hits, two boundary values of the above-described equations (4) and (5) must be satisfied. The sequence generated by the above-described
가 되고 예를 들어 이고 라면 가 성립되므로 Peng-Fan 경계를 만족한다. ( 는 보다 크거나 같은 수 중에서 제일 작은 정수를 의미하고 는 보다 작거나 같은 수 중에서 제일 큰 정수), 따라서 가 Peng-Fan 경계를 만족할 경우 도 역시 대부분의 파라미터값에서 Peng-Fan 경계를 만족하게 된다. Become an example ego Ramen Is satisfied, so the Peng-Fan boundary is satisfied. ( Is Means the smallest integer greater than or equal to Is The largest integer less than or equal to), so Meets the Peng-Fan boundary Also, the Peng-Fan boundary is satisfied in most parameter values.
다음으로 가 Lempel-Greenberger경계가 만족되는 예를 살펴보면, 수학식 4의 오른쪽 항인 는 결국 과 동일한 값을 갖는다는 것이 잘 알려져 있다. 부호 의 파라미터가 이고 Peng-Fan경계와 Lempel-Greenberger경계를 만족하며 두 경계값이 동일하다고 가정한다. 또한 에 속하는 수열들이 의 파라미터를 가진다고 가정한다. 그리고 이므로 에 속하는 수열 의 파라미터는 라 둔다. 이때 Lempel-Greenberger 경계를 적용하면,to the next In the example where the Lempel-Greenberger boundary is satisfied, the right term in Equation 4 Eventually It is well known that it has the same value as. sign The parameter of It satisfies the Peng-Fan boundary and the Lempel-Greenberger boundary and assumes that the two boundary values are the same. Also Sequences belonging to Suppose you have a parameter of. And Because of Sequence belonging to The parameter of Lay. If we apply the Lempel-Greenberger boundary,
가 된다. Becomes
이므로 상기식과 합치면 가 되어 위의 부등식은 항상 등식으로 성립한다. 즉, 의 파라미터가 이고 Peng-Fan경계와 Lempel-Greenberger 경계를 만족하며 두 경계값이 같은 경우라면 도 Lempel-Greenberger 경계를 만족하게 된다. If you combine with the above formula The above inequality always becomes an equation. In other words, The parameter of And satisfying the Peng-Fan boundary and the Lempel-Greenberger boundary, Also meets the Lempel-Greenberger boundary.
2. 인터리빙 방법22.
는 을 파라미터 값으로 가지는 주파수도약부호이고, 은 주기가 인 주파수도약수열이라 가정한다. 정수 , 에 대해 은 주기가 인 새로운 주파수도약부호라 하자. 번째 사용자의 주파수도약수열 는 다음 수학식8과 같이 구성한다. Is Is the frequency hopping code with Has a cycle Assume that is the frequency jump sequence. essence , About Has a cycle Let's call it the new frequency hopping code. Frequency jump sequence of the first user Is constructed as shown in Equation 8 below.
인터리빙방법 1과 달리, 인터리빙 방법 2에서는 의사불규칙수열 발생기를 선택하는 기능을 하는 선택부(490)의 일실시예인 스위치의 제1 클럭속도가 개의 의사불규칙수열 발생기(411-1,411-2,411- )에서 각각 사용되는 제2 클럭속도에 를 곱한 값과 동일하다. 즉 상기 스위치의 클럭 동안 이 출력된다. 마찬가지로 다음 클럭 동안에는 이 출력된다. 인터리빙 방법2에서는 인터리빙 방법1과 달리 과 가 서로 소일 조건은 필요없다. Unlike the
인터리빙 방법2의 새로운 주파수 도약수열 는 인터리빙 방법1의 새로운 주파수도약수열인 와 마찬가지로 파라미터 값으로 를 가지고 역시 를 만족하게 된다. 이를 증명해보면, 에 속하는 임의의 정수 에 대해 , 이고 라 하자. 즉 로 표현된다. 에 속하는 수열 와 의 해밍상관 은 다음 수학식 9와 같다. New Frequency Hopping Sequence for
의 최대해밍 상관은 이므로 Inner Sum은 이고 인 경우를 제외하면 로 상계된다. 따라서 이 경우 마찬가지로 가 된다. Maximum Hamming Correlation of Inner Sum is ego Except Is offset. So in this case as well Becomes
인터리빙 방법2 역시 인터리빙 방법1에서 한 증명과 마찬가지로 가 Peng-Fan 경계를 만족할 경우 역시 대부분의 파라미터값에서 Peng-Fan 경계를 만족하게 된다. 또한 Lempel-Greenberger 경계값 역시 인터리빙 방법1과 마찬가지로 특정한 경우 만족하게 된다. 즉, 일정한 파라미터 값을 가지는 주파수도약수열일 경우 수학적으로 Lempel-Greenberger경계와 Peng-Fan경계를 동시에 만족시키는 최적 해밍 상관을 가지는 주파수 도약부호가 되는데 이를 생성하기 위해서는 다음의 표 1를 만족하는 파라미터 값을 가진 주파수도약부호여야 한다.
도 5는 상기의 표 중 3번째 파라미터를 가지고 Lempel-Greenberger경계와 Peng-Fan경계를 동시에 만족하는 주파수도약수열 발생기(540)를 나타낸 도면이다. 도 5의 주파수도약수열발생기(540)는 랜덤한 수열을 발생시키는 개의 의사불규칙 수열발생기(510-1,510-2,510- )와 의사불규칙수열 발생기를 선택하는 기능을 하는 선택부(550)의 일실시예인 스위치로 구성된 것은 동일하나 상기 표1의 파라미터를 만족시키기 위해서 각각의 의사불규칙 수열발생기(510-1,510-2,510- )는 두 개의 정수값인 키(Key)(511, 512)를 가지는 의사불규칙수열 발생기를 나타낸다. 두 개의 키(Key)값이 하기 후술할 수학식10의 조건을 만족하는 주파수도약수열 인 경우 Lempel-Greenberger경계와 Peng-Fan경계를 동시에 만족시키는 이상적인 해밍 상관을 가지는 주파수 도약부호를 생성할 수 있다. 이러한 파라미터를 가진 주파수 도약부호를 생성하기 위한 방법으로 어떠한 자연수 를 소인수분해 하면 ( )인 형태로 표현할 수 있다. 이때 주파수도약부호발생기(540)를 구성하는 의사불규칙수열 발생기(510-1,510-2,510- )의 개수 를 라고 가정한다. 도5의 의사불규칙수열발생기(510-1,510-2,510- )의 주파수도약부호 는 의 파라미터를 가진 주파수도약부호이고 ,은 주기 이고 인 주파수도약수열이라고 하면 도 5에 나타낸 주파수도약부호 발생기(540)는 번째 사용자( )에게 할당된 개의 의사불규칙수열 발생기(510-1,510-2,510- )로 구성된 주파수도약부호 발생기(540)모형을 나타내고 개의 의사불규칙수열 발생기(510-1,510-2,510- )에서 발생되는 수열은 수학식 10으로 표현된다. FIG. 5 is a diagram illustrating a frequency
여기서 와 , 는 번째 사용자에게 할당된 키(Key)로서 이고 이다. 특히 이고 일 때 를 반드시 만족해야 한다. 상기 수학식10을 만족하는 주파수 도약 수열 일 때 상기 전술한 인터리빙방법 1과 2에 의한 새로운 주파수 도약 수열 과 는 표 1에 표시된 파라미터값인를 파라미터로 갖게 되어 Peng-Fan경계와 Lempel-Greenberger경계를 만족하게 되고 Hit수의 관점에서 이상적인 값을 가지는 부호가 된다. here Wow , Is As the key assigned to the first user ego to be. Especially ego when Must be satisfied. Frequency hopping sequence that satisfies Equation 10 When the new frequency hopping sequence by the above-described
이를 증명해보면 모듈로 정수환(Ring of Integerz) 의 Difference Unit Set 은 임의의 에 대해 가 곱셈에 대한 역원이 존재하는 최대크기의 집합 로 정의된다. ( )이라면 은 항상 이 될 수 있다. 수학식 10의 개별 수열들을 모두 포함하는 부호 를 라 한다면If you prove it, you can Ring of Integerz Difference Unit Set Is random About Is the set of maximum sizes for which inverses exist for multiplication Is defined as ( ) Is always This can be A sign that includes all the individual sequences of Equation 10 To If it is
각 수열 은 이다. 여기서 은 에 속하는 임의의 정수이다. 파라미터 는 수학식 4와 5를 모두 등호로 만족한다. 따라서 부호 가 임을 보이기만 하면 인터리빙 방법1과 인터리빙 방법2에 의한 특성인 에 의하여 나 가 Lempel-Greenberger경계와 Peng-Fan경계를 모두 만족하는 를 파라메터값으로 가지는 부호가 됨을 확인할 수 있다. 이하 부호 가 임을 보이면 에 대해 수열 와 의 해밍상관 은 다음 수학식11과 같이 표현된다. Each sequence silver to be. here silver Any integer belonging to. parameter Satisfies Equations 4 and 5 with equal signs. So the sign end It can be seen that the characteristics of the
인 경우 가 곱셈에 대한 역원이 존재하므로 상기 수학식 11에서 If Since there is an inverse for multiplication,
이다. 인 경우 상기 식에 의해 이다. 따라서 부호 는 이고 와 는 최적부호이다. to be. If by to be. So the sign Is ego Wow Is Optimal sign.
상기 방식으로 주파수도약수열을 생성할 경우 다른 효과는 수학식 10을 만족하는 주파수도약 수열 로 주파수 도약 부호를 만들었을 때 각 사용자는 의 개의 Key를 분배받기 때문에 주파수도약부호 를 사용하는 것보다 암호학적 관점에서 비도가 높아 보안에 유리한 특성을 가질 수 있다.When generating the frequency hopping sequence in the above manner, another effect is that the frequency hopping sequence satisfies Equation 10. When you create a frequency hopping code with of Frequency hopping code because two keys are distributed Compared to using, it has a high ratio in terms of cryptography and may have advantageous properties for security.
도 6은 이상적인 주파수도약수열을 발생시키기 위해 제1 클럭속도와 상기 제1 클럭속도 유지시간 정보와 제2 클럭속도와 제2 클럭속도 유지시간 정보를 받아서 주파수도약수열을 발생하는 방법에 관한 순서도이다. 동일한 주기와 동일한 클럭속도를 가지는 복수의 의사불규칙수열 발생기를 포함하는 주파수도약수열 발생기에서 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기들을 선택하는 클럭속도를 제어하기 위해서 필요한 제1 클럭속도와 상기 제1 클럭속도 유지시간 정보를 입력받고 상기 복수의 의사불규칙수열 발생시들이 의사불규칙수열을 발생시키는 속도인 제2 클럭속도와 상기 제2 클럭속도의 유지시간에 대한 정보를 입력받는다(단계 610). 이때 입력은 사용자가 미리 정해놓은 클럭속도와 클럭속도의 유지시간에 대한 정보를 이용할 수도 있고 이 정보를 저장하였다가 각 정보를 조합하여 활용하는 것도 가능하다. 또한 미리 소프트웨어를 통해 구현해놓은 이상적인 주파수도약수열을 발생시키기 위한 프로그램을 활용하는 것도 역시 가능하다. 상기 입력된 제1정보와 제2정보를 기초로 제어부는 제 1 및 제2 클럭속도와 제1및 제2 클럭속도 유지시간을 조절한다(단계 620). 6 is a flowchart illustrating a method for generating a frequency hopping sequence by receiving first clock speed, the first clock speed holding time information, the second clock speed, and the second clock speed holding time information to generate an ideal frequency hopping sequence. . Maintaining the first clock rate and the first clock rate necessary for controlling a clock rate for selecting the plurality of pseudorandom sequence generators in a frequency hopping sequence generator having a plurality of pseudorandom sequence generators having the same period and the same clock rate. Time information is received and information about a second clock speed and a holding time of the second clock speed, which are speeds at which the plurality of pseudo-random sequences are generated, is input (step 610). In this case, the input may use information about a predetermined clock speed and a holding time of the clock speed, or may store the information and use the information in combination. It is also possible to utilize a program to generate an ideal frequency hopping sequence that has been implemented in software. Based on the input first information and the second information, the controller adjusts the first and second clock speeds and the first and second clock speed holding times (step 620).
도 7은 상기 도6에서 설명한 방식의 본 발명의 일 실시예로 인터리빙방식1과 인터리빙방식2를 조합하여 주파수도약수열을 발생시키는 주파수도약수열 발생기(710)를 포함하는 번째 사용자의 송신부(700)의 구조를 나타낸다. 상기 송신부(700)는 의사불규칙수열을 발생시키는 동일한 주기와 동일한 클럭속도를 가지고 구동되는 k개의 의사불규칙수열 발생기(Pseudorandom Code Generator)(711-1, 711-2, 711-k )와 복수의 의사불규칙수열 발생기 중 하나를 선택하는 선택부(790)의 일실시예인 스위치 및 상기 스위치가 동작하는 제1 클럭속도와 제1 클럭속도가 유지되는 시간에 대한 정보인 제1클럭속도 유지시간과 의사불규칙수열 발생기에서 발생된 의사불규칙수열의 발생속도인 제2 클럭속도와 제2 클럭속도가 발생하는 시간에 대한 정보인 제2 클럭속도 유지시간에 대한 정보를 받아 제1 및 2클럭속도와 제1및 제2클럭속도의 발생시간을 제어하는 제어부(Clock Controller)(701)를 포함하는 주파수도약수열 발생기(710), 상기 주파수도약수열 발생기(710)에서 발생된 수열과 주파수영역을 매핑시키는 주파수테이블(Frequency Table)(720), 주파수테이블에 의해 결정된 주파수로 주파수를 합성하는 주파수합성기(Frequency Synthesizer)(730), 원래의 신호(Original Signal)(770)을 확산신호(Spread Signal)(780)로 주파수영역을 도약시키는 변조기(Modulator)(740)로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 제어부(701)는 제1 클럭속도와 제1 클럭속도가 유지되는 시간에 대한 정보인 제1 클럭속도 유지시간과 의사불규칙수열 발생기에서 발생된 의사불규칙수열의 발생속도인 제2 클럭속도와 제2 클럭속도가 발생하는 시간에 대한 정보인 제2 클럭속도 유지시간에 대한 정보에 따라 상기 인터리빙방법1과 2를 조합하여 이는 구현할 수 있고 도6에 개시된 주파수도약수열의 발생방법의 일 실시예이다. FIG. 7 includes a frequency
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.
Claims (21)
각각 동일한 주기와 동일한 클럭속도를 가지고 의사불규칙수열을 발생시키는 복수의 의사불규칙수열 발생기를 제공하는 단계; 및
상기 복수의 의사불규칙수열 발생기 중 하나를 선택하는 속도를 나타내는 제1 클럭속도, 상기 제1 클럭속도를 유지하는 제1 클럭속도 유지시간, 상기 복수의 의사불규칙수열발생기 중 선택된 의사불규칙수열 발생기에서 의사불규칙수열 발생속도를 나타내는 제2 클럭속도 및 상기 제2클럭속도를 유지하는 제 2 클럭속도 유지시간을 제공받는 단계; 및
상기 제공된 제1 클럭속도, 제1 클럭속도 유지시간, 제2 클럭속도 및 제2 클럭속도 유지시간에 기초해 하나의 의사 의사불규칙수열 발생기를 사용할 때 발생되는 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시키는 단계를 포함하는 주파수도약수열 발생방법.In the method for generating a frequency hopping sequence using a pseudo-random sequence generator for generating a pseudo-random sequence,
Providing a plurality of pseudorandom sequence generators each generating a pseudorandom sequence having the same period and the same clock speed; And
A first clock speed indicating a speed for selecting one of the plurality of pseudo-random sequence generators, a first clock speed holding time for maintaining the first clock speed, and a pseudo random sequence generator selected from the plurality of pseudo-random sequence generators Receiving a second clock speed indicating an irregular sequence generation speed and a second clock speed holding time for maintaining the second clock speed; And
A frequency of a period longer than the period of the pseudorandom sequence generated when using one pseudo pseudorandom sequence generator based on the provided first clock rate, first clock rate holding time, second clock rate, and second clock rate holding time. Frequency hopping sequence generating step comprising the step of generating a jump sequence.
상기 제1 클럭속도와 상기 제2 클럭속도가 동일하게 제어하는 단계와,
상기 제1 클럭속도와 상기 제2 클럭속도에 주파수도약수열 발생기를 구성하는 의사불규칙수열 발생기의 개수만큼을 곱한 속도가 동일하게 제어하는 단계 중 하나의 단계를 소정 순서로 선택하여 상기 주파수도약수열 발생시 모두 사용하는 것을 특징으로 하는 주파수도약수열 발생방법.The method of claim 1, wherein generating the frequency hopping sequence,
Controlling the first clock speed and the second clock speed to be the same;
When the frequency hopping sequence is generated by selecting one of the steps of controlling the same rate by multiplying the first clock rate by the number of pseudo-random sequence generators constituting the frequency hopping sequence generator. Frequency hopping sequence generating method characterized in that both use.
상기 제1 클럭속도와 상기 제2 클럭속도가 서로 동일하도록 설정하여 상기 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 발생된 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시키는 것을 특징으로 하는 주파수도약수열 발생방법.The method of claim 1, wherein generating the frequency hopping sequence
Frequency hopping, characterized in that the first clock speed and the second clock speed are set equal to each other to generate a frequency hopping sequence of a period longer than a period of the pseudo-random sequence generated using the one pseudo-random sequence generator. Hydrothermal generation method.
상기 제1 클럭속도와 상기 제2 클럭속도에 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기의 개수만큼을 곱한 속도가 동일하도록 설정하여 상기 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 발생된 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시키는 것을 특징으로 하는 주파수도약수열 발생방법.The method of claim 1, wherein generating the frequency hopping sequence
A period longer than a period of a pseudorandom sequence generated by using the one pseudorandom sequence generator by setting the first clock rate and the second clock rate to be equal to the multiplied number of the plurality of pseudorandom sequence generators. Frequency hopping sequence generation method characterized in that for generating a frequency hopping sequence of.
k-여기서 k는 2이상의 자연수임-개의 의사불규칙수열 발생기를 순서를 정하여 순차적으로 한 번씩 선택하여 주파수도약수열을 발생시킨 후, 다음에도 동일한 방법으로 k개의 의사불규칙수열 발생기를 동일한 순서로 순차적으로 한번씩 선택하여 발생시키되,
상기 발생되는 주파수도약수열을 구성하는 임의의 수의 주파수도약수열 상 발생순서를 n-여기서 n은 자연수임-번째라고 했을 때 n+k번째 발생된 주파수도약수열의 수는 동일한 의사불규칙수열 발생기에서 발생한 수임을 특징으로 하는 주파수도약수열의 발생방법. The method of claim 4 or 5, wherein the frequency hopping sequence
k-where k denotes two or more spontaneous random-number sequence generators and selects them one by one in order to generate a frequency hopping sequence, and then k pseudo-random sequence generators are sequentially processed in the same order. Select it once and raise it,
In the random number of frequency hopping sequence constituting the generated frequency hopping sequence, n-where n is a natural number, the number of n + kth generated frequency hopping sequences is the same in the pseudorandom sequence generator. Method for generating a frequency hopping sequence, characterized in that the generated number.
코드분할다중접속을 위해 사용자별로 할당된 두 개의 정수조합을 이용해 의사불규칙수열을 발생시키는 것을 특징으로 하는 주파수도약수열의 발생방법.The method of claim 4 or 5, wherein the frequency hopping sequence is generated.
A method for generating a frequency hopping sequence, which generates a pseudo-random sequence using two integer combinations assigned to each user for code division multiple access.
상기 하나의 의사불규칙 수열의 주기에 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기의 개수를 곱한 시간인 것을 특징으로 하는 주파수도약수열 발생방법. The method of claim 4 or 5, wherein the generated long period of frequency hopping sequence is
And a period of the one pseudorandom sequence multiplied by the number of the plurality of pseudorandom sequence generators.
각각 동일한 주기와 동일한 클럭속도를 가지고 의사불규칙수열을 발생시키는 복수의 의사불규칙수열 발생기;
상기 복수의 의사불규칙수열 발생기 중 하나를 소정 순서에 따라 순차적으로 선택하여 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 발생된 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시키는 선택부; 및
상기 복수의 의사불규칙수열 발생기 중 하나를 선택하는 속도를 나타내는 제1 클럭속도, 상기 제1 클럭속도를 유지하는 제1 클럭속도 유지시간, 상기 복수의 의사불규칙수열발생기 중 선택된 의사불규칙수열 발생기에서 의사불규칙수열 발생속도를 나타내는 제2 클럭속도 및 상기 제2 클럭속도를 유지하는 제 2 클럭속도 유지시간을 제공받고, 상기 제공된 제1 클럭속도, 제1 클럭속도 유지시간, 제2 클럭속도 및 제2 클럭속도 유지시간에 기초해 상기 하나의 의사 의사불규칙수열 발생기를 사용할 때 발생되는 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생하도록 제어하는 제어부를 포함하는 주파수도약수열 발생기.In frequency hopping sequence generator for generating frequency hopping sequence,
A plurality of pseudorandom sequence generators each generating a pseudorandom sequence having the same period and the same clock speed;
A selection unit configured to sequentially select one of the plurality of pseudo-random sequence generators in a predetermined order to generate a frequency hopping sequence of a period longer than a period of the pseudo-random sequence generated using one pseudo-random sequence generator; And
A first clock speed indicating a speed for selecting one of the plurality of pseudo-random sequence generators, a first clock speed holding time for maintaining the first clock speed, and a pseudo random sequence generator selected from the plurality of pseudo-random sequence generators A second clock speed indicating a random sequence generation rate and a second clock speed holding time for holding the second clock speed are provided, and the provided first clock speed, first clock speed holding time, second clock speed, and second are provided. And a control unit for controlling to generate a frequency hopping sequence of a period longer than a period of the pseudo-random sequence generated based on a clock speed holding time.
상기 제1 클럭속도와 상기 제2 클럭속도가 동일하게 제어하는 단계와
상기 제1 클럭속도와 상기 제2 클럭속도에 주파수도약수열 발생기를 구성하는 의사불규칙 수열발생기의 개수만큼을 곱한 속도가 동일하게 제어하는 단계중 하나의 단계를 소정 순서로 선택하여 상기 주파수도약수열 발생 시 모두 사용하는 것을 특징으로 하는 주파수도약수열 발생기.The method of claim 9, wherein the control unit,
Controlling the first clock speed and the second clock speed to be the same;
The frequency hopping sequence is generated by selecting one of the steps of controlling the same rate by multiplying the first clock speed by the number of pseudo-random sequence generators constituting the frequency hopping sequence generator. Frequency hopping sequence generator, characterized in that for use at all.
k-여기서 k는 2이상의 자연수임-개의 의사불규칙수열 발생기를 순서를 정하여 순차적으로 한 번씩 선택하여 주파수도약수열을 발생시킨 후, 다음에도 동일한 방법으로 k개의 의사불규칙수열 발생기를 동일한 순서로 순차적으로 한번씩 선택하여 발생시키되 상기 발생되는 주파수도약수열을 구성하는 임의의 수의 주파수도약수열상 발생순서를 n-여기서 n은 자연수임-번째라고 했을 때 n+k번째 발생된 주파수도약수열의 수는 동일한 의사불규칙수열 발생기에서 발생한 수임을 특징으로 하는 주파수도약수열 발생기. The method of claim 12 or 13, wherein the frequency hopping sequence generator,
k-where k denotes two or more spontaneous random-number sequence generators and selects them one by one in order to generate a frequency hopping sequence, and then k pseudo-random sequence generators are sequentially processed in the same order. The frequency hopping sequence of any number constituting the generated frequency hopping sequence, which is generated by selecting one time at a time, is n-where n is a natural number, and the number of n + kth generated frequency hopping sequences is the same. Frequency hopping sequence generator characterized in that the number generated from the pseudo-random sequence generator.
코드분할다중접속을 위해 사용자별로 할당된 두 개의 정수조합을 이용해 의사불규칙수열을 발생시키는 것을 특징으로 하는 주파수도약수열발생기.14. The apparatus of claim 12 or 13, wherein the plurality of pseudorandom sequence generators
A frequency hopping sequence generator characterized by generating a pseudorandom sequence using two integer combinations assigned to each user for code division multiple access.
상기 하나의 의사불규칙 수열의 주기에 상기 복수의 의사불규칙수열 발생기의 개수를 곱한 시간인 것을 특징으로 하는 주파수도약수열발생기.The method of claim 12 or 13, wherein the generated long period of frequency hopping sequence is
And a period of the one pseudorandom sequence multiplied by the number of the plurality of pseudorandom sequence generators.
각각 동일한 주기와 동일한 클럭속도를 가지고 수열을 발생시키는 복수의 의사불규칙수열 발생기 중 하나를 소정순서에 따라 순차적으로 선택하여 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 발생된 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시키는 주파수도약수열 발생기;
상기 주파수도약수열 발생기에서 발생되는 상기 긴 주기의 주파수도약수열과 대응되는 주파수영역이 매핑되어 저장된 주파수테이블;
상기 주파수테이블을 기초로 하여 송신에 사용할 주파수영역을 결정하여 송신에 사용할 주파수를 합성하는 주파수합성기; 및
원래의 신호의 주파수영역을 상기 주파수합성기가 합성한 주파수영역으로 도약되도록 변조시키는 변조기를 포함하여 구성되는 코드분할다중접속장치.In the code division multiple access device,
One of a plurality of pseudo-random sequence generators each generating a sequence with the same period and the same clock rate in order is sequentially selected, and a period longer than the period of the pseudo-random sequence generated using one pseudo-random sequence generator is obtained. A frequency hopping sequence generator for generating a frequency hopping sequence;
A frequency table mapped with a frequency domain corresponding to the long period frequency hopping sequence generated by the frequency hopping sequence generator;
A frequency synthesizer which determines a frequency domain to be used for transmission based on the frequency table and synthesizes frequencies to be used for transmission; And
And a modulator for modulating the frequency domain of the original signal to hop to the frequency domain synthesized by the frequency synthesizer.
상기 결정된 주파수 영역으로 도약된 확산신호의 세기를 증폭하는 증폭기; 및
상기 증폭된 확산신호를 전송하는 안테나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속장치.18. The apparatus of claim 17, wherein the code division multiple access device is
An amplifier for amplifying the strength of the spread signal hopped to the determined frequency domain; And
And a antenna for transmitting the amplified spread signal.
상기 복수의 의사불규칙수열 발생기중 하나를 선택하는 제1 클럭속도와 상기 선택된 의사불규칙수열 발생기에서 발생되는 의사불규칙수열의 발생속도인 제2 클럭속도가 서로 동일하도록 설정하여 상기 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 발생된 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시키는 것을 특징으로 코드분할다중접속장치.19. The method of claim 17 or 18, wherein the frequency hopping sequence generator
The one pseudo-random sequence generator is set such that a first clock speed for selecting one of the plurality of pseudo-random sequence generators and a second clock rate, which is a generation rate of the pseudo-random sequence generated in the selected pseudo-random sequence generator, are equal to each other. Code division multiple access device, characterized in that for generating a frequency hopping sequence of a period longer than the period of the pseudo-irregular sequence generated by using a.
상기 복수의 의사불규칙 수열발생기중 하나를 선택하는 제1 클럭속도와 상기 선택된 의사불규칙수열 발생기에서 발생되는 의사불규칙수열의 발생속도인 제2 클럭속도에 상기 복수의 의사불규칙 수열발생기의 개수만큼을 곱한 속도가 동일하도록 설정하여 상기 하나의 의사불규칙수열 발생기를 사용하여 발생된 의사불규칙수열의 주기보다 긴 주기의 주파수도약수열을 발생시키는 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속장치.19. The method of claim 17 or 18, wherein the frequency hopping sequence generator
A first clock speed for selecting one of the plurality of pseudo-random sequence generators and a second clock speed, which is a generation rate of the pseudo-random sequence generated in the selected pseudo-random sequence generator, multiplied by the number of the plurality of pseudo-random sequence generators And a frequency hopping sequence of a period longer than a period of the pseudo-random sequence generated by using the one pseudo-random sequence generator by setting the same speed.
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KR1020100004499A KR101093966B1 (en) | 2010-01-18 | 2010-01-18 | Method of Generating Frequency Hopping Sequence by interleaving, Frequency Hopping Sequence Generator, Apparatus For Code Division Multiple Access, And Record Medium For Controlling Method of The Clock Speed and The Performing Time of Clock Signal Generator to Make Frequency Hopping Sequence |
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