차동적으로 인코드된 방송용 비트 신호 구조

차동적으로 인코드된 방송용 비트 신호 구조{BIT SIGNAL STRUCTURE FOR DIFFERENTIALLY ENCODED BROADCASTS}

여기서 개시된 주제는 전자 통신에 관한 것으로, 특히 위성 통신 시스템과 같은 무선 통신 시스템에 이용될 수 있는 신호 인코딩 기술에 관한 것이다. 더욱이, 여기서 개시된 주제는 LEO(low-earth orbit) 위성 신호를 이용해서 지리위치파악(geolocation)을 수행하는 기술에 관한 것이다.

GPS(Global Positioning System)는 우주(space), 지상(ground), 및 사용자 세그먼트(user segment)를 포함하는 우주-기반(space-based), 전세계적 내비게이션 시스템(world-wide navigation system)이다. 위성의 위치는, 통상적으로 수 미터 내, 때때로 수 센티미터 내로 정확한, GPS 사용자 수신기의 위치를 계산하는데 기준 지점(reference points)으로서 이용된다. 각각의 위성, 지상국(ground stations) 및 GPS 사용자 수신기는 정밀한 시간에서 시작하는 미리 프로그램된 타이밍 신호를 갖는다. 위성에 의해 방송된 신호에 연결하기 위해, 지상국 및 GPS 사용자 수신기는 그들의 각 내부 클럭(internal clocks)에 의해 예측된 바와 같은 시간에 관해 그들의 각 내부 발생된 신호(internal generated signals)를 회전시킨다. 신호가 잠겨지면(locked), GPS 사용자 수신기는 의사영역(pseudoranges)으로 불리워지는 각 위성에 대한 영역 측정(ranging measurements)을 하게 된다. 이들 의사영역 측정은 위성에 대한 실제 영역을 포함하고, GPS 시간에 관한 수신기 클럭 시간 옵셋(receiver clock time offset)과 관련된 에러에 부가하여, 다른 더 작은 에러를 더하게 된다. GPS 제어 세그먼트 네트워크에 포함된 지상국은 위성 클럭 및 궤도에 대한 예측을 발생시키는데 이용되는 영역 측정을 제공한다. 이들 예측은 위성에 대해 주기적으로 업로드되고, 위성은 사용자 수신기 위치결정 기능(user receiver positioning function)을 지원하기 위해 이 데이터를 방송한다

부분적으로 GPS 신호의 재밍(jamming)과 관련하고 GPS 신호의 전력 제한에 기인하여, 이리듐(Iridium)과 같은, LEO(low earth orbiting) 위성 콘스텔레이션(satellite constellations)이 GPS를 이용하는 것 없이, 또는 GPS 시스템과 함께, 내비게이션을 허용하도록 하는 메카니즘으로서 제안되어 있다. 이리듐 위성 콘스텔레이션은, 86.4°의 경사도(inclination)를 구비하는 6개의 근접 극궤도(near polar orbits)를 갖는, 그리고 약 17,000mph(27,000 km/h)의 궤도 속도를 유지하는, 약 485mi(781km)의 높이에서 저지구 궤도 위성(low earth orbiting satellites)의 콘스텔레이션이다. 콘스텔레이션은 위성 전화(satellite phones), 페이저(pagers), 및 지구 주변의 통합된 송수신기(integrated transceivers around the globe)에 대한 음성 및 데이터 적용범위를 포함하는 그로벌 위성 통신 서비스를 제공하는데 이용된다. 콘스텔레이션은 100분(minutes)을 넘는 궤도적 주기에서 극(pole)에서 극까지의 어느 궤도인 궤도에서 66개의 능동 위성(active satellites)을 포함한다. 궤도 설계는 반대 방향으로 진행하는 서로 나란한 위성의 역회전 평면(counter-rotating planes)을 만든다. 더욱이, 위성은 콘스텔레이션을 가로지르는 데이터를 중계하도록 크로스-링킹 기술(cross-linking technology)을 이용한다. 각 이리듐 위성은 지구의 표면으로 투사되는 독특하게 식별가능한 빔 기하학적 배열인 콘스텔레이션의 부분으로서 48 스폿 빔(spot beams)을 갖는다.

GPS 시스템의 기능성을 증대시키기 위해 LEO 위성으로부터 시간 표준(time standard)을 이용하기 위한 다양한 기술이, 코헨(Cohen) 등에 의해 공고된, 발명의 명칭이 "정밀 위치 결정을 발생시키기 위한 시스템 및 방법(System and Method For Generating Precise Position Determinations)"인 US Pat. RE 37,256와; 엔지(Enge) 등에 의해 공고된, 발명의 명칭이 "글로벌 위치결정 시스템을 증대시키도록 저지구 궤도 위성 신호를 이용하는 방법 및 수신기(Method And Receiver Using A Low Earth Orbiting Satellite Signal To Augment The Global Positioning System)"인 US Pat. No. 5,812,961; 엔지(Enge) 등에 의해 공고된, 발명이 명칭이 "글로벌 위치결정 시스템을 증대시키도록 저지구 궤도 위성 신호를 이용하는 방법 및 수신기(Method And Receiver Using A Low Earth Orbiting Satellite Signal To Augment The Global Positioning System)인 US Pat. No. 5,944,770; 및 래비노위츠(Rabinowitz) 등에 의해 공고된, 발병의 명칭이 "센티미터-레벨 내비게이션을 위한 LEO 위성을 이용하는 시스템(System Using LEO Satellites For Centimeter-Level Navigation)"인 US Pat. No. 6,373,432;와 같은 특허를 포함한다. 이들 특허의 개시 내용은 그들 각각 전부에서 참조에 의해 여기서 통합된다.

이리듐 시스템은 QPSK(quadrature phase shift keyed) 변조 방송을 인코드 및 전송하도록 차동 인코딩(differential encoding)으로 알려진 신호 처리 구조를 채택한다. 차동 인코딩 처리 동안, 방송의 동위상 및 직교 위상 변조 비트(In-Phase and Quadrature modulated bits)(I 및 Q)는 차동 인코더의 출력 상태가 차동 인코더에 대한 현재 (I,Q) 입력과 차동 인코더의 이전의 (I,Q) 상태 양쪽의 기능이라는 것으로서 재-코드화(re-coded)된다. 이 차동 인코딩 구조는, 전송에 대해 고려된 모든 요구된 코드에 대해 다중 가능성 방송이 있기 때문에, 의사-랜덤 코드 시퀀스(pseudo-random code sequences) 및 관련된 상관 검출 방법(associated correlation detection methods)을 이용할 때 문제를 일으킨다. 이는 사용자 수신기에서 상관 프로세싱(correlation processing)을 복잡하게 한다. 가능한 코드 메시지의 그룹을 위한 검색 및 상관 대신, 수신기는 대신 다수의 메시지 방송의 다중을 통해 검색해야만 한다. 이는 사용자 수신기의, 메모리, 프로세싱 및 전력 요구를 증가시킨다. 더욱이, 이는 코드 간의 분리를 약화시키고 하나의 코드가 상관 프로세스에서 다른 것에 대해 잘못되어질 수 있는 가능성을 증가시킨다.

따라서, 이리듐과 같은 LEO 위성 시스템과 함께 이용하기 위한 부가적인 인코딩 기술은 유용성을 찾을 수 있게 된다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 차동 인코더를 이용해서 전송하기 위한 데이터를 인코드하는 방법이 개시된다. 또한, 차동 인코더를 이용하는 통신 시스템 및 이러한 전송을 구현하도록 채택된 전송기가 개시된다.

몇몇 실시예에 있어서, 통신 장치는, 전송을 위한 데이터를 수신하고; 차동 인코더에 의해 처리될 때, 알려진 상태로 차동 인코더를 배치하고 비상관된 출력 시퀀스를 발생시키는, 코드의 세트를 이용해서 전송을 위한 데이터를 인코딩하는; 차동 인코더를 구비하여 구성된다.

다른 실시예에 있어서, 차동 인코더를 이용해서 전송하기 위한 데이터를 인코드하는 방법이, 전송을 위한 데이터를, 차동 인코더에서, 수신하고; 차동 인코더에 의해 처리될 때, 알려진 상태로 차동 인코더를 배치하고 비상관된 출력 시퀀스를 발생시키는, 코드의 세트를 이용해서 전송을 위한 데이터를 인코딩하는; 것을 갖추어 이루어진다.

도 1은 실시예에 따른 LEO(low Earth orbit) 위성 통신 시스템의 개요도이다.
도 2는 실시예에 따른 전송 장치 및 수신 장치의 구성요소의 개요도이다.
도 3은 실시예에 따른 차동적으로 인코드된 방송을 위한 비트 신호 구조(bit signal structure)를 구현하는 방법의 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 4는 실시예에 따른 차동 인코딩 동작을 위한 코드를 발생시키는 방법의 동작을 설명하는 플로우차트이다.

이하의 설명에 있어서, 다양한 특정 상세가 다양한 실시예의 이해를 통해 제공되도록 설명된다. 그러나, 다양한 실시예가 특정 상세 없이 실시되어질 수 있음이 당업자에 의해 이해되어진다. 다른 예에 있어서, 알려진 방법, 절차, 구성요소, 및 엘리먼트는 특정 실시예를 불명료하게 하지 않기 위해 상세하게 설명 또는 개시하지 않는다.

본 출원의 주제는 이리듐 위성에 의해 구현된 QPSK 변조 구조(modulation schemes)에서의 차동 인코딩(differential encoding)의 맥락에서 우선적으로 설명된다. 그러나, 당업자는 여기서 개시된 기술이 QPSK 변조 구조 또는 BPSK 변조 구조의 어느 쪽에서 차동 인코딩을 이용하는 다른 시스템에 용이하게 적용가능함을 인식하게 된다. 이러한 시스템은 다른 모바일 통신 시스템, 예컨대 에어본 통신 시스템(airborne communication systems) 등 뿐만 아니라 이에 한정되는 것은 아니지만 배(ship) 또는 셀 폰 타워(cell phone tower)를 포함하는 고정 통신 플랫폼(stationary communication platforms)을 포함할 수 있다.

여기서는 LEO 통신 시스템과 관련된 전송기에 이용될 수 있는 차동 인코딩 기술이 개시된다. 몇몇 실시예에 있어서, 차동 인코딩 기술은 알려진 논리적 상태에서 전송기의 차동 인코더(transmitter's differential encoder)를 떠나는 특성을 나타내는 미리 선택된 코드를 이용한다. 예컨대, 몇몇 미리 선택된 코드는 그것이 전송에 앞서서 있었음에 따라 동일한 논리적 상태에서 전송기를 떠난다. 이는, 수신기에서 신호 상관 및 선택을 용이하게 하는, 차동 인코더를 위해 입력 데이터와 출력 데이터 사이에서 1:1 맵핑을 초래한다.

도 1은 실시예에 따른 LEO 위성 통신 시스템(100)의 개요도이다. 도 1을 참조하면, 몇몇 실시예에 있어서, 시스템(100)은, 참조부호 120에 의해 일반적으로 언급될 수 있는, 하나 이상의 수신 장치(120a, 120b)와 통신하는 하나 이상의 LEO 위성(110)을 구비하여 구성된다.

몇몇 실시예에 있어서, LEO 위성(110)은 이리듐 위성 콘스텔레이션에서의 위성으로서 구체화될 수 있다. 이리듐과 같은 전형적 위성 통신 시스템은 위성 신호가 앰비언트 노이즈 플로어(ambient noise floor)를 상회하는 수신된 전력을 갖는 조건 하에서 작동하도록 설계된다.

수신 장치(120)는 위성 또는 셀 폰과 같은 통신 장치, 또는 예컨대 퍼스널 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, PDA(personal digital assistant) 등의 통신 또는 계산 장치의 구성요소로서 구현될 수 있다. 한편, 수신 장치(120)는 GPS와 관련하여 이용된 장치와 유사한 위치 파악 또는 내비게이션 장치(position locating or navigation devices)로서 구현될 수 있다. GPS 시스템은 수신된 방송이 노이즈 플로어(noise floor) 이하일 때에도 수신기가 신호를 픽업(pick up)할 수 있게 되는 스프레드-스펙트럼 억세스 기술(spread-spectrum access techniques)을 이용한다. GPS와 같은 시스템에 있어서, 의사-랜덤 코드(pseudo-random codes)는 위성에 의해 방송되고, 상관 기술(correlation techniques)은 노이즈 외의 신호를 끌어 당기는데 이용된다.

GPS 시스템은 감쇠된(예컨대, 실내) 환경(130) 내에서는 비교적 불량한 성능을 갖게 되는데, 이는 이들 환경에서 더 양호하게 수행할 수 있는 다른 시스템에 대한 요구를 발생시키는 불충분한 신호 전력에 기인한다. 이리듐은 GPS 전송 보다 상당하게 더 많은 전력으로 방송을 위성 중계한다. 예에 있어서, 이리듐 위성과 같은, LEO 위성으로부터 수신된 신호로 작동하도록 구성된 수신기 유닛은 수신 장치(120)의 안테나에서 감쇠의 약 45dB 이하의 신호 레벨로 작동할 수 있다. 따라서, LEO 기반 이리듐 위성을 활용하는 것에 의해, 이리듐-구성 수신기 유닛(Indium-configured receiver unit)은 전형적 GPS-구성 수신기 유닛(GPS-configured receiver unit)이 작동을 중지하는 약 15-20dB 이하에서 동작할 수 있다.

이리듐을 포함하는, 다양한 위성 통신 시스템이 QPSK(quadrature phase shift keyed) 변조 방송(modulated broadcasts)을 인코드 및 전송하도록 차동 인코딩 신호 프로세싱 구조를 이용한다. 차동 인코딩 프로세스 동안, 방송의 동위상(In-Phase)(I) 및 직교 위상(Quadrature)(Q) 변조 비트는 재-코드화(re-coded)되어 차동 인코더의 출력은 현재의 I/Q 상태 및 이전의 I/Q 상태의 함수이다. 테이블 Ⅰ은 QPSK 시스템에 대해 이용된 전형적 차동 인코딩 구조이다. (비트의 열에 의해 표현된) 어떠한 주어진 메시지는 방송되기 전에 차동적으로 인코드된다.

테이블 Ⅰ 차동 인코딩 구조

차동 인코딩 프로세스의 현재의 출력은 현재의 I/Q 상태 및 이전의 I/Q 상태의 함수이다. 예로써, 차동 인코더에 입력되는 비트 코드화된 메시지(A)는 차동 인코더의 이전의 상태(C)에 따라 4개의 다른 버전(Bl, B2, B3, B4)을 갖을 수 있는 실질적으로 형태(B)로 방송되게 된다. 상기 경우가 테이블 Ⅱ에 나타내어지고, 이하는 예이다:

테이블 Ⅱ 인코더 변환

따라서, 소정의 이어지는 주어진 메시지 A에 대해, 차동 인코더로부터 출현하는, 메시지 B의 4개의 가능한 차동적으로 인코드된 버전이 있다. 메시지 B는, 잠재적 출력(B) 코드 비에 대해 1:4 입력 코드(A)를 생성하는, 이전의 인코더 상태 C에 의존한다.

이리듐 및 다른 통신 위성 상에서 이용된 차동 인코딩 구조는, 차동 인코더로 입력된, 모든 요구된 코드, 메시지 A는 4개의 가능한 방송을 발생시킬 수 있기 때문에, 의사-랜덤 코드 시퀀스(pseudo-random code sequences) 및 관련된 상관 검출 방법(associated correlation detection methods)을 이용하는데 문제를 발생시킨다. 이 1:4 비는 사용자 수신기에서 상관 프로세싱을 상당히 복잡하게 한다. 가능한 코드 메시지의 단일 그룹을 위한 검색 및 상관 대신, 수신기는 대신 4배의 이 메시지의 수를 통해 검색해야만 한다. 이는 사용자 수신기의 메모리, 프로세싱, 및 전력 요구를 증가시킨다. 더욱이, 이는 코드 간의 분리를 약화시키고 하나의 코드가 상관 프로세스에서 다른 것에 대해 잘못되어질 수 있는 가능성을 증가시킨다.

하나의 측면에 있어서, 여기서는 차동 인코더에 의해 처리될 때, 알려진 상태로 차동 인코더를 배치하는, 차동 인코더가 코드의 세트를 이용하는 차동 인코딩을 위한 시스템 및 방법이 설명된다. 알려진 상태는 소정의 논리적 상태로 될 수 있다. 예컨대, 다양한 실시예에 있어서, 차동 인코더는 전송을 위한 데이터가 수신될 때 내부 논리적 상태에 존재할 수 있고, 데이터를 인코드하도록 차동 인코더에 의해 이용된 코드의 세트는 초기 논리적 상태로 차동 인코더를 리셋할 수 있다. 다양한 실시예에 있어서, 차동 인코더는 전송을 위한 데이터가 수신될 때 초기 논리적 상태에 존재할 수 있고, 데이터를 인코드하도록 차동 인코더에 의해 이용된 코드의 세트는 초기 논리적 상태와는 다른 알려진 논리적 상태로 차동 인코더를 리셋할 수 있다. 다양한 실시예에 있어서, 알려진 상태는 입력 데이터 스트림이 처리된 후 알려진 (I,Q) 상태일 수 있다. 알려진 (I,Q) 상태로 차동 인코더를 배치시키는 것은 출력에 대한 입력의 1:4 비를 배제한다.

몇몇 실시예에 있어서, 본 개시의 방법은, 예컨대 도 1에 도시된 위성(11)과 같은 LEO 위성의 전송기와 같은 전송 장치로 구현될 수 있다. 도 2는 실시예에 따른 전송 장치 및 수신 장치의 구성요소의 개요도이다. 도 2를 참조하면, 1실시예에 있어서, 전송 장치(210)는 차동 인코더(212), 변조기(214), 및 증폭기(216)를 구비하여 구성된다. 전송 장치(210)는 안테나(218)에 결합된다. 수신 장치(230)는 하나 이상의 신호 프로세서(232), 복조기(234), 및 밴드 패스 필터(236)를 구비하여 구성된다. 수신 장치(230)는 안테나(238)에 결합된다.

전송 장치(210) 및 수신 장치(230)의 동작은, 실시예에 따른 도 2와, 차동적으로 인코드된 방송을 위한 비트 신호 구성을 구현하는 방법의 동작을 설명하는 플로우차트인, 도 3을 참조하여 설명된다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 동작(310)에서, 전송을 위한 데이터가 전송 장치(210)의 차동 인코더(212)에서 수신된다.

동작(315)에서, 데이터는 선택된 코드를 이용해서 차동적으로 인코드된다. 몇몇 실시예에 있어서, 차동 인코더(212)는, 전송될 때 항상 (00)과 같은, 알려진 (I,Q) 상태에서 차동 인코더(212)를 떠나는 특성을 갖는 코드의 세트를 이용해서 데이터를 차동적으로 인코드한다. 이는, 이전의 메시지가 시스템의 차동 인코더에도 불구하고 현재의 메시지에 대해 불명확함을 제공하지 않음을 결국 보증하는, 차동 인코더(212)의 입력 코드(A)와 출력 코드(B) 간의 1:1 상관을 보증한다. 따라서, 코드 워드(code word)는 항상 상기 예에서 그 초기 위상(00)으로 차동 인코더(212)를 뒤로 회전시킨다.

동작(320)에서, 차동 인코더로부터 출력된 데이터 신호는 변조기(214)에 의해 변조된다. 변조된 신호는 증폭기(216)에 의해 증폭되고(동작 325), 전송을 위해 안테나(218)로 지나간다(동작 330).

방송 신호는 수신 장치(230)에 결합된 안테나(238)에서 수신된다(동작 335). 신호는 안테나(238)로부터, 원하지 않는 주파수 영역을 필터링해 내는(동작 340), 밴드 패스 필터로 지나가고, 이어 복조기(234)에 의해 복조되며(동작 345), 이어 신호 프로세서(232)로 지나간다. 관련 부분에 있어서, 신호 프로세서(232)는 원래의 메시지를 복구하도록 신호를 디코드할 수 있다(동작 350). 이어, 원래의 메시지는 위치 판단 프로세스(position location process)에서 이용될 수 있다.

다른 측면에 있어서, 차동 인코더(212)는, 잡음 환경에서 메시지의 신호 검출을 개선하도록 설계된, 여기서 SBE(슈퍼 비트 인코딩; super bit encoding)로 언급되는 코딩 기술을 구현할 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 차동 인코더(212)는:

G=N/n; 여기서 G = 프로세싱 이득,

N = 코드 메시지에서의 비트의 #,

n = 메시지에서의 정보 비트의 #,

에 상당하는 프로세싱 이득(processing gain)에 따라 메시지를 인코드한다.

예로써, 10 메시지 비트가 1 정보 비트를 표현하는데 이용된다면, 프로세싱 이득은 10(또는 10dB)과 동등하다. 여기서, dB 변환 팩터는: 10 log 10(G)이다. 슈퍼 비트 시퀀스(super bit sequences)는 N 의사-랜덤 비트의 열(string of N pseudo-random bits)을 이용해서 구성될 수 있고, 여기서 각 코드는 이전에 설명한 바와 같은 상관 특성들을 갖는다. N은 정수(integer)로서 구현될 수 있고, 따라서 차동 인코더(212)로부터의 출력 시퀀스는 코드 워드 간에서의 차이를 유지하기 위해 가능한 정도까지 서로 비상관된다.

다양한 실시예에 있어서, 슈퍼 비트 인코딩 구조는, 차동 인코더에 의해 처리될때, 알려진 상태로 차동 인코더를 배치시키는, 코드의 세트를 차동 인코더가 이용하는, 이전에 설명된 방법과 함께 이용된다. 1실시예에 있어서, 슈퍼 비트 인코딩 구조는 N 의사-랜덤 비트의 열에 다중-비트 시퀀스(multi-bit sequence)를 부가할 수 있고, 여기서 다중-비트 시퀀스는 알려진 상태로 차동 인코더를 리셋한다. 예컨대, 2개의 SBE 비트 시퀀스가 이하 설명된다. 각 비트 시퀀스는 각각 0 또는 1을 나타내도록 10 비트 시퀀스를 이용한다. 본 실시예의 예로써, 이하의 테이블 Ⅲ의 Case 1 내지 Case 4에서 제공된 비트 코드는 4개의 제로(0000)가 테스트 시퀀스, A로서 부가된 후의 20 비트 입력 코드를 나타낸다. 20 비트 시퀀스의 마지막에 부가된 4개의 제로는 차동 인코더(212)의 상태 C를 식별하는데 도움을 준다. 더욱이, D는 차동 인코더(212)의 후-인코드된 상태(post-encoded state)를 식별한다. 바람직한 출력 코드는, 차동 인코더(212)의 후-인코드된 상태가 인코더의 상태가 차동 인코더(212)의 초기 상태로 리셋됨을 보여주는 메시지의 마지막에서 또한 4개의 제로를 포함함을 의미하는, C=D를 초래한다. 반면, Case 5 내지 Case 8에서 설명된 예는 차동 인코더(212)의 초기 전-인코드된 상태(initial pre-encoded state)로 차동 인코더(212)의 후-인코드된 상태를 리셋팅하는 것을 초래하지 않는다.

테이블 Ⅲ : 비트 코드 예

몇몇 실시예에 있어서, 슈퍼 비트 인코딩 개념이 이리듐 위성 메시지 버스트(Iridium satellite message burst)와 같은 단일 통신 위성 메시지 버스트 내의 여러 그레이 코드(Gray codes)를 표현하는 아이디어에 대해 확장될 수 있다. 버스트 데이터 구조(burst data structure)는 정보를 식별하는 것을 제공하는 정보 비트뿐만 아니라, 차동적으로 인코드되는, 페이로드 데이터(payload data)를 포함한다. 몇몇 실시예에 있어서, 다중 메시지가 전송되는 메시지 버스트에 256 데이터 비트 (N)가 있고, 여기서 n=8 또는 256 가능 메시지이다. SBE 시퀀스는, 0 또는 1을 표현하도록 2개의 10 비트 시퀀스를 이용해서, 통신 위성 차동 디코더에서 이용하기 위해 n=1인 경우들에 대해 정의될 수 있다. 이 경우, N=10 및 n=1이고 따라서 신호 이득 G=10이다.

도 4는 실시예에 따른 차동 인코딩 동작을 위한 코드를 발생시키는 방법의 동작을 설명하는 플로우차트이다. 도 4를 참조하면, 동작(410)에서, 후보 의사-랜덤 코드(candidate pseudo-random codes)가 발생된다. 몇몇 실시예에 있어서, 의사-랜덤 코드는 0 및 1의 후보 비트 시퀀스를 생성하는 랜덤 수 발생기(random number generator)를 이용해서 발생되어질 수 있다.

동작(415)에서, 의사-랜덤 코드가 차동 인코딩 기준(differential encoding criteria)을 대면하는가의 여부가 결정된다. 의사-랜덤 코드를 인코딩하는 QPSK에 대해, 비트의 수는 같게 되어야만 하고, 1의 값을 갖는 모든 비트의 합은 4의 배수(even multiple of four)로 되어야만 한다. 인코딩하는 BPSK에 대해, 비트의 수는 같게 되어야만 하고, 1의 값을 갖는 모든 비트의 몇몇은 2의 배수(even multiple of two)로 되어야만 한다.

의사-랜덤 코드(들)은, 차동적으로 데이터를 인코드하고(동작 420) 입력 의사-랜덤 코드(들)로부터 출력을 발생시키는, 차동 인코더(212)로 입력될 수 있다. 0 및 1의 긴 랜덤 시퀀스를 차동적으로 인코딩하는 것은 전형적으로 입력 코드와 유사한 통계적 특성을 갖는 새로운 코드를 발생시킨다. 따라서, 차동 인코더(212)에 의해 발생된 출력 코드가 입력 코드와 유사한 특성을 갖는다는 높은 확률성이 있다.

동작(425)에서, 차동 인코더(212)에 의해 발생된 출력 코드의 상관 특성은 입력 코드를 출력 코드와 상관시키는 것에 의해 테스트된다. 일반적으로, 양호한 코드 워드의 세트는 세트의 코드 워드 간에서 낮은 교차-상관(low cross-correlation)을 발생시키게 된다. 도 4의 동작은 적절한 코드 워드의 세트가 결정될 때까지 반복되어질 수 있다. 이어, 코드의 세트는 도 3에 도시된 차동 인코딩 프로세스에서 이용된다.

요약하면, 위성 통신 시스템에 의해 구현된 강요된 차동 인코딩 구조는, 전송을 위한 모든 입력 코드에 대해 4개의 가능한 출력 코드 방송이 초래되기 때문에, 메시지 인코딩에서 의사-랜덤 코드 시퀀스를 이용함에 어려움을 제공하게 된다. 이는 메모리, 프로세싱, 및 전력 요구를 증가시키는 것 의해 사용자 수신기에서 상관 프로세싱을 상당히 복잡하게 한다. 더욱이, 코드 간의 분리를 약화시키고 하나의 코드가 상관 프로세스에서 다른 것에 대해 잘못되어질 수 있다는 가능성을 증가시킨다. 여기서, 설명된 실시예에 따르면, 알려진 출력 상태에서 차동 인코더(212)를 떠나는 코드를 이용해서 차동 인코더(212)에서 데이터를 인코딩하는 것은 통신 위성을 매개로 사용자에게 의사-랜덤 코드화된 메시지를 전달하는데 유용할 수 있다. 이들 기술을 이용함에 따라, 시간 및 주파수 정보는 구성 내부에 위치된 사용자에 대해 이리듐과 같은 위성으로부터 의사-랜덤 메시지를 송신하는 것에 의해 감쇠된 환경(예컨대, 실내)의 사용자에 대해 전달될 수 있게 된다. 메시지를 수신하는 사용자는, 통신 위성으로부터의 방송이 GPS 보다 더욱 강력하고, 의사-랜덤 코딩 기술은 노이즈를 쉽게 이겨내도록 신호를 허용하는 부가적 이득을 제공하기 때문에, 이익이 된다. 한번 수신되면, 이들 메시지는 자기-위치 파악(self-locate)에 대해 사용자를 위해 적절한 정보를 제공할 수 있다. 그러나, 보편성의 손실 없이, 사용자 코드로 전달된 메시지는 소정의 목적을 위한 것으로 될 수도 있다.

"1실시예" 또는 "몇몇 실시예"에 대한 명세서에서의 참조는 실시예와 관련하여 설명된 특정 형상, 구조, 또는 특징이 적어도 구현에 포함됨을 의미한다. 명세서의 다양한 장소에서의 문구 "1실시예에 있어서"의 외형은 동일한 실시예에 대해 언급될 수 있거나 언급되지 않을 수 있다. 예컨대, 다양한 실시예는:

A1. 전송을 위한 데이터를 수신하고;

차동 인코더에 의해 처리될 때, 알려진 상태로 차동 인코더를 배치하고 비상관된 출력 시퀀스를 발생시키는, 코드의 세트를 이용해서 전송을 위한 데이터를 인코딩하는; 차동 인코더를 구비하여 구성된 통신 장치.

A2. 인코드된 신호를 변조하는 변조기;

인코드된 신호를 증폭시키는 증촉기;

인코드된 신호를 전송하는 전송기;를 더 갖추어 이루어진 A1의 통신 장치.

A3. 통신 장치로부터 멀리 떨어진 수신 장치를 더 구비하여 구성되고, 수신 장치가:

인코드된 신호를 수신하는 수신기와;

인코드된 신호를 디코딩하는 디코더:를 구비하여 구성된 A1의 통신 장치.

A4. 인코드된 신호가 GPS(global positioning system) 신호, 그레이 코드 신호(Gray code signal), 또는 위성 신호 중 적어도 하나를 갖추어 이루어진 A1의 통신 장치.

A5. 수신 장치가 위성 전화, 셀룰러 폰, 퍼스널 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 또는 PDA(personal digital assistant) 중 적어도 하나를 구비하여 구성된 A3의 통신 장치.

A6. 수신 장치가 위치결정 알고리즘에서 인코드된 신호를 이용하는 A3의 통신 장치.

B1. 전송을 위한 데이터를, 차동 인코더에서, 수신하고;

차동 인코더에 의해 처리될 때, 알려진 상태로 차동 인코더를 배치하고 비상관된 출력 시퀀스를 발생시키는, 코드의 세트를 이용해서 전송을 위한 데이터를 인코딩하는 것을 갖추어 이루어진 차동 인코더를 이용해서 전송하기 위한 데이터를 인코드하는 방법.

B2. 차동 인코더가 QPSK 변조 구조를 이용하는 B1의 방법.

B3. 차동 인코더가 BPSK 변조 구조를 이용하는 B1의 방법.

B4. 차동 인코더가 모바일 통신 시스템 내에 있는 B2의 방법.

B5. 차동 인코더가 고정 통신 시스템 내에 있는 B2의 방법.

를 포함한다.

실시예가 구조적 형상 및/또는 방법론적 행위에 대해 특정하는 언어로 설명되어 있음에도 불구하고, 주장된 주제는 설명된 특정 형상 또는 행위로 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 오히려, 특정 형상 및 행위는 주장된 주제를 구현하는 실례 형태로서 개시된다.