일반기술

차세대 이동통신 시스템을 위한 DS/CDMA 신호의 고속 포착방법

DS/CDMA 방식의 다중접속 방법은 국내 디지탈 이동 전화의 표준으로 채택된 것은 물론이거니와 IMT-2000(FLIMTS) 등의 차세대 이동 통신 시스템에서도 유력한 다중 접속 방법으로 예상되고 있다. DS/CDMA 방법을 통해 통신을 수행하기 위해서는 먼저 수신단에서 PN 시퀀스의 위상을 정확히 찾아내는 포착과정을 완료해야 한다. 본 연구에서는 긴 주기의 PN 수열을 사용하는 DS/CDMA 신호전송에 적용할 수 있는 새로운 고속 포착 방법을 제안한다. 제안 포착 방법은 '점화 시퀀스'라고 불리는 보조 시퀀스와 최근 ATM 셀 전송과 관련하여 개발된 '분산 표본 혼화'기법에 기반하고 있다. 제안 방법에서 포착과정은 3단계로 구분될 수 있는데, 첫째는 짧은 주기를 가지는 점화 시퀀스를 동기화 하는 단계이고, 다음에 점화시퀀스에 실려 전송되는 긴 주기 PN 수열 상태 신호를 복호화하는 단계, 마지막으로 복호화된 수열 상태 신호를 통해 분산 표본 혼화의 비교-정정 기법을 이용하면서 수신단 수열발생기를 동기화하는 단계로 구성된다. 보조 시퀀스는 그 주기가 데이터 검출에 필요한 심불의 길이와 일치하도록 하여 매우 짧은 시간에 포착이 가능하면서도 수열 상태 데이터를 충분히 낮은 오류 확률로 전송될수 있도록 한다. 점화 시퀀스를 통해 송신단의 수열 발생기의 상태 신호가 수신단에 전송되면, 비교 회로를 사용하여 수신된 매 수열 상태 신호마다 현재의 수신단 수열발생기 상태를 정정할지 그대로 볼지를 결정할 수 있게 되고, 정정 회로를 사용하여 수신단 수열 발생기의 상태를 정정(혹은, 그대로 유지)하게 된다. 분산 표본 혼화의 비교-정정 기법을 사용할 경우, 수열 발생기의 길이가 L일 때 임의의 시점에서부터 미리 정해진 슬롯마다 L개의 수열 상태 신호를 오류없이 수신단에 전달할 수만 있으면 수신단의 수열 발생기를 송신단의 수열발생기에 동기시킬 수 있게 된다. z영역 Markov-Chain 해석을 통해 포착 시간 성능을 분석한 결과, 제안 방법은 기존의 직렬적 찾기(serial search)를 사용하는 포착방법에 비해 PN수열의 주기가 충분히 길 때 상당한 포착속도 향상을 가져오며(PN수열의 주기가 215정도 일 때 100여배의 속도 향상), 시스템 구현의 복잡도도 거의 증가하지 않게 됨을 확인하였다.