KR100235978B1 - 스펙트럼 확산 통신 수신기 - Google Patents

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가와다 다카시
와이알피 모빌 텔리커뮤니케이션스 키 테크놀로지 리서치 레버러토리스 컴패니 리미티드
이데이 노부유끼
소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

스프레드 스펙트럼 통신 수신기는 각각 디스프레더부, 역직교 변환부 및 심볼 복조부를 포함하는 다수의 핑거를 가진다. 채널 결합부는 상기 다수의 핑거의 각각의 복조된 심볼을 결합시킨다. 제어부는 전송될 데이터가 송신기에서 하나의 직교 채널에 할당되었다는 것을 직교 채널 할당 정보가 나타낼 경우 상기 핑거는 RAKE 프로세스를 수행하고, 전송될 데이터가 송신기에서 다수의 직교 채널에 할당되었다는 것을 직교 채널 할당 정보가 나타낼 경우 상기 핑거는 병렬 복조 프로세스를 수행하도록 채널 상태 정보 및 직교 채널 할당 정보를 기초로 상기 다수의 핑거를 제어한다.

Description

스펙트럼 확산 통신 수신기
본 발명은 무선통신 시스템, 특히 코드분할 다중 접속방식(CDMA)을 사용하는 무선통신 시스템에 관한 것이다. 더 상세하게, 본 발명은 전송될 데이터가 직교코드를 이용하여 코드분할 다중화되며 PN 코드(확산 코드)의 시퀀스를 이용하여 스펙트럼 확산되는 송신기에 의해 전송된 스펙트럼 확산 신호를 수신하는 스펙트럼 확산 통신 수신기에 관한 것이다.
일반적으로, 다수의 채널을 통해 전송될 데이터는 전송전에 분할된후 다중화 된다. 이와같은 과정의 예는 FDM(주파수 분할 다중화) 시스템, TDM(시분할 다중화) 시스템 및 CDM(코드분할 다중화) 시스템이다.
CDM 시스템에서, 채널은 동일한 시간-주파수 공간에서 확산되는 각각의 직교 코드를 사용하여 직교 변환함으로서 개별적으로 규정된다. 각각의 채널에 대해 데이터율 및 가중을 결정 및 수정하는 것이 용이하다. 이러한 이유로 인해, CDM 시스템은 계층 전송에 적합하다.
방송분야에서, CDM 시스템에 의해 규정된 채널이 송신기측에서 다른 가중값으로 할당되고 감쇠처리(degradation process)가 수신기측에서 실행되는 디지털 비디오 신호 전송 시스템의 개발에 주의가 집중되고 있다. 감쇠처리에서는 결합될 채널이 수신된 신호의 품질에 따라 선택된다.
이동통신 분야에서는 직접 시퀀스(DC) 스펙트럼 확산을 이용하는 CDMA 셀룰라 전화시스템으로 표준화된 IS-95 시스템이 공지되어 있다. IS-95 시스템에서, 제어채널 및 통신채널은 CDM 시스템에 의해 규정된다. 송신기측에서, 제어 정보 및 음성 정보는 직교코드의 사용에 의해 규정된 채널에 할당된후 전송된다. 수신기측에서, 하나의 채널이 다수의 핑거(finger)(브랜치로서 언급됨)를 사용하여 복조처리되는 레이크(RAKE) 처리가 수행된다. 레이크 처리는 수신된 신호의 품질을 개선시킨다.
더 상세한 설명은 레이크 수신 처리로 기술될 것이다. 레이크 처리는 스펙트럼 확산 통신 시스템에서 수행되어 경로 다이버시티를 제공할 수 있다.
스펙트럼 확산 통신 시스템과 같은 디지털 통신에서, 전송파는 직접파 및 반사파로서 수신기에 도달한다. 즉, 수신기는 직접 전송파를 수신한후 빌딩 등에 의해 반사된 반사파를 수신한다. 일반적으로, 전송파가 반사되어 수신기에 도달하는 많은 경로가 존재한다. 따라서, 수신기는 다른 무선경로를 따라 전파하는 많은 신호를 수신한다. 다른(분리된) 경로를 통해 전파되는 한 그룹의 수신 신호는 다중경로 신호라 불릴 수 있다. 다른 경로를 통해 수신기에 도달하는 수신신호는 다른 전파 지연시간을 가진다. 따라서, 수신된 신호의 품질은 다중경로에 의해 야기된 간섭에 의해 저하된다.
송신기에서 스펙트럼 확산 처리를 위해 할당된 PN코드는 수신기에서 스펙트럼 역확산 처리를 수행하기 위해 할당된다. 만일 수신기에 할당된 PN 코드가 경로를 따라 전파된 수신신호와 시간적으로 오프셋된다면, 상호상관은 파괴될 것이다. 전술한 것과 관련하여, 다음 처리는 다중경로에 의해 야기된 간섭에 의한 수신신호의 품질 저하를 막기 위해서 수신기에서 이용된다. 수신기의 역확산부는 전파 지연시간에 따라 PN코드의 위상 오프셋을 발생시킨다. 역확산부는 수신된 다중경로 신호를 역확산하며 주어진 위상 오프셋에 대응하는 전파지연 시간을 가진 수신된 다중경로 신호중 한 경로에 대한 역확산 신호를 발생시킨다. 즉, 다른 경로를 통해 수신된 다른 다중경로신호는 비상관으로 인해 역확산되지 않는다. 이러한 방식에서, PN코드는 각각의 수신된 신호에 대해 위상이 오프셋되며, 상기 각각의 수신된 신호는 위상이 오프셋된 각각의 PN 코드에 의해 역확산 될 수 있다. 따라서, 수신된 다중경로 신호는 각각의 분리된 경로 역확산될 수 있다.
따라서, 수신기는 병렬로 제공된 역확산부를 갖는다. 역확산부는 각 경로의 전파 지연시간에 대응하는 위항 오프셋의 PN코드를 제공한다. 이와 같이 얻어진 PN코드는 수신된 다중경로 신호를 역확산시키기 위해 할당되어, 역확산 심볼은 개별적으로 얻어질 수 있다.
따라서, 이와같이 얻어진 수신된 심볼은 양호한 품질을 가진 결합된 복조 심볼이 얻어질 수 있도록 각각 가중된후 수신기의 결합부에서 결합된다.
전술한 것처럼, 레이크 처리는 다수의 경로를 따라 전파하는 신호를 가진 수신된 다중경로 신호를 선택적으로 복조한다음, 복조된 심볼을 결합한다. 따라서, 레이크 처리는 경로 다이버시티 수신을 실현한다.
일반적으로, 전술한 디지털 비디오 신호 전송시스템 및 CDMA 셀룰라 전화시스템에서는 소정수의 채널이 각 사용자에게 할당된다. 따라서, 수신기의 복조기는 소정수의 채널을 통해 복조동작을 수행하도록 설계된다.
최근에는 음성 및 저속 데이터 전송에 관한 서비스 뿐만아니라 고속으로 데이터를 전송하는 진보된 서비스를 제공하는 이동통신이 요구되고 있다. 종래의 시스템이 각각의 사용자에 대해 소정수의 채널을 가지기 때문에, 전술한 요건을 충족시키기 위해서는 채널당 데이터율을 증가시키는 것이 필요하다. 그러나, 실제적으로, 데이터율의 증가는 임의의 레벨로 제한되어, 종래 스펙트럼 확산 통신 시스템은 고데이터율로 데이터를 효과적으로 전송할 수 없었다.
더욱이, 매 순간마다 수신된 다중경로 신호에 영향을 미쳐 수시된 신호의 품질을 저하시키는 페이딩은 이동통신에서 해결해야할 중요한 과제이다.
본 발명의 목적은 음성 데이터 및 저속 데이터 전송뿐만 아니라 고속 데이터 전송을 행할 수 있는 신뢰성이 높은 서비스를 구현할 수 있는 스펙트럼 확산 통신 수신기를 제공하는 것이다.
제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 스펙트럼 확산 통신 수신기의 블록도이다.
제2도는 제1도에 도시된 채널 결합기의 블록도이다.
제3도는 제1도에 도시된 탐색기의 블록도이다.
제4도는 제3도에 도시된 탐색기에 의하여 얻어진 측정 결과의 예를 나타낸 그래프이다.
제5a, b도 및 c도는 핑거 할당 처리를 도시하는 도면이다.
제6도는 본 발명의 제2실시예에 따른 스펙트럼 확산 통신 수신기의 블록도이다.
제7a, b, c, d, e도 및 f도는 제6도에 도시된 스펙트럼 확산 통신 수신기의 동작에 대한 타이밍 챠트이다.
제8도는 본 발명의 제3실시예에 따른 스펙트럼 확산 통신 수신기의 블록도이다.
제9a, b, c, d, e 및 f는 제8도에 도시된 스펙트럼 확산 통신 수신기의 동작의 타이밍도이다.
제10도는 스펙트럼 확산 통신 시스템에서 사용될 수 있는 스펙트럼 확산 통신 송신기의 블록도이다.
제11도는 본 발명에 따른 스펙트럼 확산 통신 수신기가 장착된 휴대용 통신 장치의 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101 : A/D 컨버터 102 : PN 발생기
103, 108, 113 : 역확산기 105, 110, 115 : 역 직교 컨버터
106, 111, 116 : 복조기 117 : 채널 결합기
118 : 탐색기 605, 611, 617 : 선택기
상기와 같은 본 발명의 목적은 : 각각 역확산부, 역직교 변환부 및 심볼 복조부를 포함하는 다수의 핑거 ; 다수의 핑거의 각각의 복조된 심볼을 결합하는 채널 결합부 ; 및 송신기에서 하나의 직교채널이 전송될 데이터에 할당되었다는 것을 직교 채널 할당 정보가 나타낼 경우 핑거가 레이크 처리를 수행하도록 그리고 송신기에서 다수의 직교채널이 상기 전송될 데이터에 할당되었다는 것을 직교 채널 할당 정보가 나타낼 경우 핑거가 병렬 복조 처리를 수행하도록 채널 상태 정보 및 직교 채널 할당 정보를 기초로 하여 다수의 핑거를 제어하는 제어부를 포함하는 스펙트럼 확산 통신 수신기에 의하여 달성된다.
스펙트럼 확산 통신 수신기에서는 송신기에서 다수의 직교채널이 전송될 데이터에 할당되었다는 것을 직교 채널 할당 정보가 나타낼 경우 핑거가 병렬 복조처리와 레이크 처리를 동시에 수행하도록 제어부가 다수의 핑거를 제어할 수 있다.
스펙트럼 확산 통신 수신기에서는 송신기에서 할당된 직교 채널수와 송신기에서 할당된 직교채널에 대한 가중치를 나타내는 직교 체널 할당 정보에 기초하여 처리될 직교 채널이 다이나믹하게 핑거에 할당되도록 제어부가 다수의 핑거를 제어할 수 있다.
스펙트럼 확산 통신 수신기에서는 레이크 처리에 의하여 얻어진 핑거의 복조된 심볼을 가산하여 결합된 심볼을 형성하기 위하여 상기 핑거의 복조된 심볼을 결합하고, 병렬 복조 처리에 의하여 얻어진 상기 핑거의 복조된 심볼과 레이크 처리에 의하여 얻어진 상기 결합된 복조 심볼이 직렬로 결합되도록 채널 결합기가 핑거의 복조된 심볼을 결합할 수 있다.
스펙트럼 확산 통신 수신기에서는 레이크 처리에 의하여 얻어진 상기 핑거의 복조된 심볼이 상기 채널 상태정보를 기초로 하여 조절되어 동일한 타이밍을 가지도록 한 다음 가산되어 결합된 복조된 심볼이 발생하도록 채널 결합기가 핑거의 복조된 심볼을 결합할 수 있다.
스펙트럼 확산 통신 수신기는, 다수의 핑거가 각각 확산 코드 발생기 및 직교 코드 발생기를 가지며 ; 핑거의 역확산부를 위해 각각 제공된 확산 코드 발생기가 채널 상태 정보에 따라 각각의 위상 오프셋을 가진 확산 코드를 발생시키며 ; 핑거가 레이크 처리를 수행할 경우 핑거의 역직교 변환부를 위해 각각 제공된 직교 코드 발생기가 송신기에서 할당된 직교코드와 동일한 직교 코드를 발생시키며 핑거가 병렬 복조 처리를 수행할 경우 핑거의 역직교 변환부를 위해 각각 제공된 직교 코드 발생기가 각각의 직교 코드를 발생시키도록 구성될 수 있다.
또한 본 발명의 목적은 : 각각 역확산부, 역직교 변환부 및 복조부를 포함하는 다수의 핑거 ; 다수의 핑거의 복조된 심볼을 결합하는 채널 결합부 ; 가장 높은 수신 전력 레벨을 가진 경로를 통하여 전파된 신호를 역확산시킴으로써 얻어지는 역확산 신호를 저장하는 메모리 ; 및 역확산 신호가 메모리로부터 판독된 다음 다수의 핑거로 전달되도록 메모리 및 다수의 핑거를 제어하는 제어부를 포함하며, 다수의 핑거가 역확산부에 공급된 확산 코드의 한 주기 내에서 병렬 복조 처리를 다수번 수행하여, 송신기에서 할당된 모든 직교 채널이 확산 코드의 한 주기내에서 복조될 수 있는 스펙트럼 확산통신 수신기에 의해 달성된다.
스펙트럼 확산 통신 수신기에서는 핑거가 서로 다른 직교 채널을 사용하여 병렬 복조 처리를 동시에 수행하도록 제어부가 메모리 및 다수의 핑거를 제어할 수 있다.
스펙트럼 확산 통신 수신기에서는 송신기에서 할당된 모든 직교채널이 확산 코드의 한 주기내에서 병렬복조처리에 의하여 복조되도록 하는 소정 횟수만큼 역확산 신호가 메모리로부터 반복적으로 판독되도록 제어부가 메모리를 제어할 수 있다.
스펙트럼 확산 통신 수신기는 송신기에서 할당된 직교 채널수가 핑거수보다 많도록 구성될 수 있다.
본 발명의 목적은 수신된 다중경로 신호를 저장하는 메모리 ; 메모리에 접속되며, 각각 역확산부, 역직교 변환부 및 복조부를 포함하는 다수의 핑거 ; 다수의 핑거의 복조된 심볼을 결합하는 채널 결합부 ; 및 다중경로 신호가 메모리로부터 판독된다음 다수의 핑거로 전송되도록 메모리 및 다수의 핑거를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 다수의 핑거가 역확산부에 공급된 확산 코드의 한 주기 내에서 레이크 처리를 다수번 수행하여, 송신기에서 할당된 모든 직교 채널이 확산 코드의 한 주기 내에서 레이크 처리에 의하여 복조될 수 있는 스펙트럼 확산 통신 수신기에 의해 달성된다.
상기 스펙트럼 확산 통신 수신기에서는 핑거가 송신기에서 할당된 모든 직교 채널을 사용하여 확산 코드의 한 주기 내에서 레이크 처리를 수행하도록 제어부가 메모리 및 다수의 핑거를 제어할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명을 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 스펙트럼 확산 통신 수신기를 개략적으로 도시한다. 도1에 도시된 스펙트럼 확산 통신 수신기는 3개의 핑거 (브랜치)(1001), (1002) 및 (1003)를 갖는다.
제1핑거(1001)는 PN 발생기(PN) (102), 역확산기(DES) (103), 직교 코드 발생기(COD) (104), 역-직교 컨버터(CON) (105), 및 복조기(DEM) (106)로 구성된다. 유사하게, 제2핑거(1002)는 PN 발생기(PN) (107), 역확산기(DES) (108), 직교 코드 발생기(COD) (109), 역-직교 컨버터(CON) (110), 및 복조기(DEM) (111)로 구성된다. 유사하게, 제3핑거(1003)는 PN 발생기(PN) (112), 역확산기(DES) (113), 직교 코드 발생기(COD) (114), 역-직교 컨버터(CON) (115), 및 복조기(DEM) (116)로 구성된다.
A/D 컨버터(101)는 제1핑거(1001), 제2핑거(1002) 및 제3핑거(1003)에 공통으로 제공된다. A/D 컨버터(101)는 안테나(도시되지 않은)를 통해 수신된 다중경로 신호를 아날로그 기저대역 신호로 변환하는 RF 모듈(도시되지 않은) 다음에 위치한다. 송신기(도시되지 않은)는 직접 시퀀스 스펙트럼 확산 처리하고 스펙트럼 확산 신호를 송신한다. 수신기는 송신된 신호의 다중경로 신호를 수신하고, RF 모듈은 수신된 다중경로 신호를 아날로그 기저대역 신호로 변환한다. A/D 컨버터(101)는 아날로그 기저대역 신호를 이후 RX신호로써 언급되는 디지털 신호로 변환한다. 이와같이 얻어진 RX 신호는 제1핑거(1001) 내지 제3핑거(1003) 및 탐색기(118)에 공급되며, 이후에 상세히 기술될 것이다.
제1핑거(1001)의 PN 발생기(102)는 제1핑거(1001)로 입력되고 탐색기(118)에 의해 지시된 위상 오프셋을 수신한다. 그 다음에, PN 발생기(102)는 탐색기(118)에 의해 지시된 위상 오프셋을 갖는 PN 코드를 발생한다. 역확산기(103)는 PN 발생기(102)로부터의 PN 코드의 시퀀스를 사용하여 A/D 컨버터로부터의 RX 신호를 역확산한다. 직교 코드 발생기(104)는 제1핑거(1001)로 입력되고 탐색기(118)에 의해 지시된 위상 오프셋과 직교 채널 번호를 수신한다. 그 다음에, 직교 코드 발생기(104)는 위상 오프셋 및 직교 채널번호에 기초하여 직교코드를 발생시킨다. 역-직교 컨버터(105)는 직교 코드 발생기(104)로부터 출력된 직교 코드를 사용하여 역확산기(103)로부터의 역확산 신호(이후 역확산 칩으로 언급됨)에 대해 역-직교 변환을 수행한다. 복조기(106)는 역-직교 컨버터(105)로부터의 신호(이 신호는 역확산 직교칩으로 언급됨)를 복조하여, 복조된 심볼을 발생시킨다.
제2핑거(1002)의 PN 발생기(107)는 제2핑거(1002)에 입력되고 탐색기(118)에 의해 지시된 위상 오프셋을 수신한다. 그 다음에, PN 발생기(107)는 탐색기(118)에 의해 지시된 위상 오프셋을 갖는 PN 코드를 발생한다. 역확산기(108)는 PN 발생기(107)로부터의 PN 코드의 시퀀스를 사용하여 A/D 컨버터(101)로부터의 RX 신호를 역확산한다. 직교 코드 발생기(109)는 제2핑거(1002)에 입력되고 탐색기(118)에 의해 지시된 위상 오프셋과 직교 채널 번호를 수신한다. 그 다음에, 직교 코드 발생기(109)는 위상 오프셋 및 직교 채널 번호에 기초하여 직교코드를 발생한다. 역-직교 컨버터(110)는 직교 코드 발생기(109)로부터 출력된 직교 코드를 사용하여 역확산기(108)로부터의 역확산 칩에 대해 역-직교 변환을 수행한다. 복조기(111)는 역-직교 컨버터(110)로부터의 역확산 직교 칩을 복조하여, 복조된 심볼을 발생시킨다.
제3핑거(1003)의 PN 발생기(112)는 제3핑거(1003)에 입력되고 탐색기(118)에 의해 지시된 위상 오프셋을 수신한다. 그 다음에, PN 발생기(112)는 탐색기(118)에 의해 지시된 위상 오프셋을 갖는 PN 코드를 발생한다. 역확산기(113)는 PN 발생기 (112)로부터의 PN 코드의 시퀀스를 사용하여 A/D 컨버터(101)로부터의 RX 신호를 역확산한다. 직교 코드 발생기(114)는 제3핑거(1003)에 입력되고 탐색기(118)에 의해 지시된 위상 오프셋과 직교 채널 번호를 수신한다. 그 다음에, 직교 코드 발생기(114)는 위상 오프셋 및 직교 채널 번호에 기초하여 직교코드를 발생한다. 역-직교 컨버터(115)는 직교 코드 발생기(114)로부터 출력된 직교 코드를 사용하여 역확산기(113)로부터의 역확산 칩에 대해 역-직교 변환을 수행한다. 복조기(116)는 역-직교 컨버터(115)로부터의 역확산 직교 칩을 복조하여, 복조된 심볼을 발생시킨다.
채널 결합기(117)는 제1채널 결합 동작 및 제2채널 결합 동작을 개별적으로 또는 동시적으로 수행한다. 복조기(106,111,116)로부터의 복조심볼이 레이크 처리에 의해 가중되어 결합될 때 제1채널 결합동작이 수행된다. 적어도 2개의 직교 채널이 개별적으로 복조되어야 할 때(병렬 복조) 제2채널 결합 동작이 수행된다. 제1 및 제2채널 결합 동작은 레이크 처리에 의한 복조 및 병렬 복조가 동시에 사용될 때 동시에 수행된다. 제1 및 제2채널 결합동작은 이하에 더 기술되는 바와 같이 탐색기(118)의 제어하에서 수행된다.
상기 탐색기(118)는 채널들의 상태를 측정하고, 측정된 채널 상태를 기초로 하여 핑거(1001내지 1003) 및 채널 결합기(117)에 위상오프셋을 할당한다. 예를들면, 탐색기(118)는 각각의 전파 지연시간을 가진 분리된 신호(파)들의 상대 전파 지연타이밍에 의하여 결정된 PN 코드의 시퀀스의 위상 오프셋을 측정하고, 분리된 신호의 전력 레벨을 측정한다. 더욱이, 탐색기(118)는 직교 코드에 의해 결정된 직교 채널번호를 할당한다.
이와같이 구성된 스펙트럼 확산 통신 수신기는 다음과 같이 동작한다. 송신기가 하나의 직교 채널을 사용하여 데이터를 전송한다고 가정하자. 이러한 경우에, 수신기는 레이크 처리를 실행한다. 수신기의 탐색기(118)는 다른 경로를 따라 전파하는 입력파의 PN시퀀스의 위상 오프셋 및 전력 레벨과 같은 채널 상태를 측정한다. 그 다음에, 탐색기(118)는 제1내지 제3수신 전력 레벨(높은 순서로)을 갖는 3개의 경로에 대한 위상 오프셋을 핑거(1001내지 1003) 및 채널 결합기(117)에 공급한다.
도4는 탐색기(118)에 의해 측정된 채널상태의 예를 도시한다. 도4의 그래프의 수평축은 시간을 나타내고, 그래프의 직교 축은 수신 전력 레벨을 나타낸다. 도4에 도시된 예는 4개의 경로(#1 내지 #4)를 갖는다. 경로(#1)는 수신 전력 레벨 P1을 갖는다. 경로(#2)는 수신 전력 레벨 P2 및 상대 지연시간 τ1를 갖는다. 경로(#3)는 수신 전력 레벨 P3 및 상대 지연시간 τ2를 갖는다. 경로(#4)는 수신 전력레벨 P4 및 상대 지연시간 τ3을 갖는다.
상기 탐색기(18)는 4개의 경로(#1-#4)중에서 전력이 높은 제1내지 제3수신 전력 레벨을 갖는 3개의 경로를 선택한다. 제4도에 도시된 예에서, 탐색기(118)는 가장 큰 수신 레벨을 갖는 경로(#1)에 대한 제1위상 오프셋(이 제1위상 오프셋은 0과 동일)을 핑거(1001)에 공급하며, 제2수신전력레벨을 갖는 경로 #2에 대한 제2위상 오프셋(이 제2위상 오프셋은 τ1과 동일함)을 핑거(1002)에 공급한다. 더욱이, 탐색기(118)는 제3수신레벨을 갖는 경로(#3)에 대한 제3위상 오프셋(이 제3위상 오프셋은 τ2와 동일)을 핑거(1003)에 공급한다. 더욱이, 탐색기(118)는 전송을 위해 할당된 직교 채널의 직교 채널 번호를 핑거(1001내지 1003)에 통지한다. 전송을 위해 할당된 직교 채널 번호는 W1으로 표시되는 것으로 가정한다. 전송을 위해 할당된 직교 채널 번호는 직교 채널 할당 정보로서 송신기에 의해 공급된다.
핑거(1001)의 PN 발생기(102)는 경로(#1)를 통해 수신된 신호에 따라서 제1위상 오프셋을 가진 PN 코드를 발생시킨다. 역확산기(103)는 PN 발생기(102)에 의해 발생된 PN코드에 의해 A/D 컨버터로부터의 RX 신호를 역확산한다. 핑거(1001)의 직교 코드 발생기(104)는 직교 채널번호(W1)를 통지받고, 직교 채널번호(W1)를 갖는 직교 채널 코드를 발생한다. 역 직교 컨버터(105)는 직교코드 발생기(104)로부터 공급된 직교 코드를 사용하여 역확산기(103)로부터의 역확산 칩에 대해 역 직교 변환 처리를 수행한다.
핑거(1002)의 PN 발생기(107)는 경로(#2)를 통해 수신된 신호를 따라 제2위상 오프셋 갖는 PN 코드를 발생한다. 역확산기(108)는 PN 발생기(107)에 의해 발생된 PN 코드에 의하여 A/D 컨버터(101)로부터의 RX 신호를 역확산한다. 핑거(1002)의 직교 코드 발생기(109)는 직교 채널번호(W1)를 통지 받고, 직교 채널번호(W1)를 갖는 직교 채널 코드를 발생한다. 역 직교 컨버터(110)는 직교코드 발생기(109)로부터 공급된 직교 코드를 사용하여 역확산기(108)로부터의 역확산 칩에 대해 역-직교 변환 처리를 수행한다.
핑거(1003)의 PN 발생기(112)는 경로(#3)를 통해 수신된 신호를 따라 제3위상 오프셋 갖는 PN 코드를 발생한다. 역확산기(113)는 PN 발생기(112)에 의해 발생된 PN 코드에 의하여 A/D 컨버터(101)로부터의 RX 신호를 역확산한다. 핑거(1003)의 직교 코드 발생기(114)는 직교 채널 번호(W1)를 통지받고, 직교 채널번호(W1)를 갖는 직교 채널 코드를 발생한다. 역 직교 컨버터(115)는 직교코드 발생기(114)로부터 공급된 직교 코드를 사용하여 역확산기(113)로부터의 역확산 칩에 대해 역-직교 변환 처리를 수행한다.
복조기(106, 111, 116)는 컨버터(105, 110, 115)로부터의 역확산 직교 칩을 복조한다. 복조된 심볼은 경로(#1-#3)에 할당된 제1내지 제3위상 오프셋을 기초로하여 타이밍 조정 처리를 수행하는 채널 결합기(117)에 공급된다. 따라서, 타이밍 조정 처리후 복조된 심볼은 동일한 타이밍을 가지며 서로 결합된다. 그다음에, 결합된 복조 심볼은 에러 보정부(도1에 도시안됨)에서 에러 보정 처리된다.
도2는 도1에 도시된 채널 결합기(117)의 블록도이다. 채널 결합기(117)는 가중계수 결정 유니트(201) 및 타이밍 결정 유니트(202)를 포함한다. 가중계수 결정 유니트(201)는 경로 수신 전력레벨에 기초로하여 핑거(1001내지 1003)에 할당된 경로의 분리된 신호에 대한 가중계수(k1, k2, k3)를 결정한다. 예를들면, 비교적 낮은 수신 전력레벨을 갖는 경로의 분리된 신호는 가중계수의 비교적 작은 값을 할당한다. 타이밍 결정유니트(202)는 핑거(1001,내지 1003)에 할당되고 탐색기(118)에 의해 주어진 상대 지연타이밍사이의 차이를 기초로하여 심볼 결합 처리에 대한 타이밍을 결정한다.
상기 채널 결합기(117)는 이득 승산기(203, 205, 207) 및 버퍼(204, 206, 208)를 더 포함한다. 이득 승산기(203)는 가중계수 결정유니트(201)에 의해 결정된 가중계수(k1)에 의해 핑거(1001)로부터의 복조된 심볼을 승산한다. 버퍼(204)는 승산기(203)로부터 출력된 가중된 복조심볼을 저장한다. 이들 승산기(205)는 가중계수결정유니트(201)에 의해 결정된 가중계수(k2)에 의하여 핑거(1002)로부터 복조된 심볼을 승산한다. 버퍼(206)는 승산기(205)에 의하여 가중 복조된 심볼 출력을 저장한다. 승산기(207)는 가중 계수 결정유니트(201)에 의해 결정된 가중 계수(k3)에 의하여 핑거(1003)로부터의 복조된 심볼을 승산한다. 버퍼(208)는 승산기(207)로부터 출력된 가중된 복조 심볼을 저장한다.
더욱이, 채널 결합기(117)는 가산기(209), P/S(병렬-대-직렬) 컨버터(210) 및 선택기(211)를 포함한다. 가산기(209)는 핑거(1001내지 1003)중에서 레이크 처리과정에 포함된 핑거를 선택한다. 그 다음에, 가산기(209)는 타이밍 결정 유니트(202)에 의해 규정된 타이밍에서 대응하는 버퍼의 출력을 가산한다. P/S 컨버터(210)는 병렬 복조 처리과정에 포함된 핑거를 선택한다. 그 다음에, P/S 컨버터(210)는 타이밍 결정 유니트(202)에 의하여 규정된 타이밍에서 대응하는 버퍼로부터 판독된 가중된 복조심볼을 직렬형식으로 결합한다. 만약 레이크 처리에 기초한 복조 및 직교 채널의 복조가 동시에 수행되면, P/S 컨버터(210)는 병렬 복조과정에 포함된 대응 버퍼로부터 판독된 가중된 복조 심볼과 가산기(209)의 출력을 직렬방식으로 결합한다.
선택기(211)는 채널의 복조된 심볼이 결합되거나 레이크 처리에 기초한 복조 및 병렬 복조가 동시에 존재할 때 P/S 컨버터(210)의 출력을 선택한다. 레이크 처리에 기초한 복조된 심볼이 결합될 때, 선택기(211)는 가산기(209)의 출력을 선택한다.
이와같이 구성된 채널 결합기(117)는 다음과 같이 동작한다.
제1핑거(1001) 내지 제3핑거(1003)로부터 공급되는 복조된 심볼은 이득 승산기(203, 205, 207)에 의해 가중 계수(k1 내지 k3)와 각각 승산된다. 가중 계수 결정 유니트(201)는 예를들어 경로의 수신 전력레벨을 참조로하여 에러율을 감소시키는 기능을 하는 가중 계수(k1 내지 k3)의 값을 결정한다. 가중 계수(k1 내지 k3)가 승산된 복조 심볼은 버퍼(204, 206, 208)로 출력되고 저장된다.
따라서, 이와같이 저장된 가중된 복조심볼은 탐색기(118)에 의해 지시된 상대 지연시간에 기초하여 타이밍을 결정하는 타이밍 결정 유니트(202)에 의해 결정된 시간에서 버퍼(204, 206, 208)로부터 판독된다. 그 다음에, 가중된 복조심볼은 가산기(209)와 P/S 컨버터(210)에 공급된다.
단지 레이크 처리에 기초한 복조만이 수행될 때, 버퍼(204, 206, 208)로부터 판독된 복조된 심볼은 가산기(209)에서 가산된다. 탐색기(211)는 가중된 복조심볼이 수신기의 다음 스테이지에 출력될 수 있도록 가산기(209)를 선택한다. 단지3개의 직교 채널에 대한 병렬 복조만이 수행될 때, 버퍼(204, 206, 208)로부터 판독된 가중된 복조심볼은 P/S 컨버터(210)에 의해 오리지널 시퀀스를 얻기 위해 연속적으로 재발생되고, 다음에 직렬방식으로 형태로 결합된다. 선택기(211)는 결합된 복조 심볼이 수신기의 다음 스테이지에 출력될 수 있도록 P/S 컨버터(210)를 선택한다.
레이크 처리에 기초한 복조와 병렬 복조(이런 경우에 2개 직교채널)가 동시에 수행될 때, 레이크 처리과정에 포함된 대응 핑거로부터의 복조된 심볼은 가산기(209)에 의해 가산된다. 그 다음에, 가산기(209)에 의해 출력된 결합된 복조심볼은 가산기(209)에 의해 출력된 결합된 복조심볼과 핑거로부터의 복조신호를 직렬형식으로 결합하는 P/S 컨버터(210)에 출력된다.
도3은 탐색기(118)의 블록도이다. 도3에 도시된 바와 같이, 탐색기(118)는 타이밍 오프셋 설정 유니트(301), 탐색 윈도우 설정 유니트(302), PN 발생기(301), 역확산기(304), 직교 코드 발생기(305), 역-직교 컨버터(306), 전력 측정 유니트(307), 전력 비교기(308), 핑거 파라미터 결정 유니트(309) 및 제어 유니트(310)를 포함한다.
타이밍 오프셋 설정 유니트(301)는 채널 상태를 측정하기에 필요한 타이밍 오프셋의 상대값을 설정한다. 탐색기 윈도우 설정 유니트(302)는 채널 상태를 측정하는데 필요한 수신기의 탐색 윈도우의 길이를 설정한다. PN 발생기(303)는 타이밍 오프셋 설정 유니트(301)에 의해 결정된 위상 오프셋(타이밍 오프셋으로서 언급될 수 있음)에 따라서 송신기의 PN코드와 동일한 PN 코드를 발생한다. 역확산기(304)는 PN 발생기(303)에 의해 발생된 PN 코드의 시퀀스를 사용하여 도1에 도시된 A/D 컨버터(101)로부터의 RX 신호를 역확산한다. 직교코드 발생기(305)는, 타이밍 오프셋 설정 유니트(301)에 의해 결정된 위상 오프셋에 따라서, 탐색을 위해 할당된 직교 채널번호에 할당된 직교코드를 발생한다. 역-직교 컨버터(306)는 직교코드 발생기(305)로부터 공급된 직교코드를 사용하여 역확산기(304)로부터의 역확산 칩에 대한 역-직교 동작을 수행한다.
전력 측정 유니트(307)는 탐색 윈도우 설정 유니트(302)에 의해 결정된 탐색 윈도우의 기간동안에 역-직교 컨버터(306)로부터의 신호를 통합하여, 탐색 윈도우 기간동안 수신 전력이 얻어질 수 있다. 전력 비교기(308)는 전력 측정 유니트(307)에 의해 측정된 수신 전력 레벨들을 서로 비교하고, 후보 경로를 구한다. 그 다음에, 수신 전력 레벨을 측정하는 시간에 각각 얻어진 수신 전력레벨과 위상 오프셋의 감소 순서대로 후보 경로중에서 소정 수의 경로가 선택된다. 핑거 파라미터 결정 유니트(309)는 전력 비교기(308)에 의해 출력된 수신 전력 레벨, 수신 전력 레벨을 측정하는 시간에 얻어진 위상 오프셋, 할당된 채널 번호 및 각각의 채널에 대한 가중도를 나타내는 채널상태 정보를 수신한다. 그 다음에, 핑거 파라미터 결정 유니트(309)는 핑거(1001,1002,1003)에 각각 공급될 위상 오프셋을 결정하고 직교 채널번호를 할당한다. 제어 유니트(310)는 적절하게 채널 상태를 측정할 수 있도록 타이밍 오프셋과 탐색 윈도우를 제어한다. 또한, 파라미터 결정 유니트(309)에는 송신기에 의해 전송된 직교 채널 할당정보가 공급된다.
이와같이 구성된 탐색기(118)는 다음과 같이 동작한다. A/D 컨버터(101)로부터의 RX 신호는 PN 발생기(303)로부터 공급되고 송신기에서 할당된 PN코드와 동일한 PN 코드를 사용하여 RX 신호를 역확산하는 역확산기(304)에 공급된다.
그 다음에, 파일럿 신호를 전송하기 위해 할당된 파일럿 직교 채널의 직교 코드는 직교 코드 발생기(305)에 의해 발생되고, 역-직교 컨버터(306)에 공급된다. 다음에, 컨버터(306)는 직교 코드 발생기(305)에 의해 발생된 직교 코드를 사용하여 역확산 칩 상에 대해 역-직교 변환 처리를 수행한다. 이런 경우에, PN 발생기(303)가 PN 코드를 발생시키는 타이밍과 직교 코드 발생기(305)가 직교코드를 발생시키는 타이밍은 타이밍 오프셋 설정 유니트(301)에 의해 결정된다.
이와같이 통합된 파일럿 신호는 파일럿 신호의 수신 전력 레벨을 측정하는 전력 측정 유니트(307)에 공급된다.
타이밍 오프셋 설정 유니트(301)는 PN코드의 타이밍 오프셋을 시프트하면서, PN 코드의 시퀀스의 한 주기동안 파일럿 신호의 수신전력레벨을 측정한다. 도4는 탐색기(118)에 의해 측정된 채널 상태의 예를 도시한다. PN 코드의 타이밍 오프셋은 τ1, τ2, τ3 등 만큼 순차적으로 시프트되어, 파일럿 신호의 전력은 PN 코드의 시퀀스 중 하나의 주기 동안 측정된다. 도4는 다중경로 신호가 분리된 경로 #1, #2, #3 및 #4를 따라 전파되는 것을 도시한다. 도4에서, 심볼 P1, P2, P3 및 P4는 경로#1, #2, #3 및 #4의 수신된 파일럿 전력 레벨을 각각 나타낸다. 더욱이, τ1, τ2 및 τ3은 경로 #1를 기준으로 한 위상 오프셋을 나타낸다. 전력 비교기(308)는 상기와 같이 측정된 수신 전력레벨을 비교하고, 관계 P1 ＞ P2 ＞P3 ＞P4를 나타내는 정보를 핑거 파라미터 결정 유니트(309)에 공급한다.
핑거 파라미터 결정 유니트(309)는 전술된 바와 같이 측정된 수신 전력 레벨의 관계에 대응하는 가중 파라미터, 위상 오프셋(1τ, τ2, τ3)에 대응하는 타이밍 파라미터 및 사용자에 의해 지시된 채널 상태 정보 및 정보에 따라 제어 파라미터를 결정한다. 제어 파라미터는 레이크 처리에 의한 복조 또는 평행 복조가 수행되어야 할지의 여부를 나타낸다.
파일럿 신호는 소정의 고정된 데이터로 구성되어 있다. 그러므로, 경로를 따라 전파하는 파일럿 신호의 수신 전력 레벨은 탐색기(118)에 의해 정확히 측정될 수 있다. 그러므로, 파일럿 신호로부터 얻어진 채널 상대 정보(이 정보는 경로의 위상 오프셋과 수신 전력 레벨을 포함함)를 다른 직교 채널에 공급하는 것이 가능하다.
탐색 윈도우 설정 유니트(302)는 탐색 처리의 초기 상태에서 상당히 긴 탐색 윈도우를 설정하고, 그후에 경로의 범위에 기초하여 적당한 길이가 될 수 있도록 탐색 윈도우를 조절한다.
도5a, 도5b 및 도5c는 도4에 도시된 측정치에 기초한 경로 할당 처리의 예를 도시한다. 경로 할당 처리는 도1에 도시된 수신기의 핑거(1001-1003)에 위상 오프셋 및 직교 채널을 할당한다.
도5a는 송신기가 직교 채널번호(W3)를 가지는 단지 하나의 직교 채널을 사용할 때 실행될 경로 할당 처리의 예를 도시한다. 도5a에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 및 제3수신 전력 레벨을 가지는 경로 #1, #2 및 #3는 핑거 1001,1002및 1003에 할당된다. 0, τ1및 τ2인 위상 오프셋이 핑거(1001,1002,1003)에 각각 할당된다. 더욱이, 직교 채널(W3)은 핑거(1001,1002,1003)에 할당된다. 핑거(1001,1002,1003)는 직교 채널(W3)에 대해 레이크 처리를 수행한다.
도5b는 송신기가 직교 채널 번호(W1, W2 및 W3)를 가지는 3개 직교 채널을 사용하여 데이터를 병렬로 송신할 때 실행될 경로 할당 처리의 예를 도시한다. 도5b에 도시된 바와 같이, 각각 제1, 제2 및 제3수신 전력레벨을 가진 경로(#1, #2, #3)가 핑거(1001,1002,1003)에 할당된다. 가장 높은 수신 전력레벨을 가진 경로(#1)의 위상 오프셋이 핑거(1001,1002,1003)에 제공된다. 즉, 위상 오프셋은 핑거(1001,1002,1003)에 제공되지 않는다. 게다가, 직교 채널 번호(W1, W2 및 W3)는 핑거(1001,1002,1003)에 각각 할당된다. 따라서, 핑거(1001,1002,1003)는 직교 채널(W1, W2, W3)에 대해 병렬 복조를 개별적으로 수행한다.
도5c는 직교 채널(W1)이 직교채널(W2)에 비교하여 송신기에 더 가중되도록 송신기가 두 개의 직교 채널(W1 및 W2)을 할당될 때 실행될 경로 할당 처리의 예를 도시한다. 제1 및 제2수신 전력 레벨을 가지는 경로(#1 및 #2)는각각 핑거(1001및 1002)에 할당된다. 게다가, 가장 높은 수신 전력 레벨을 가지는 경로(#1)는 핑거(1003)에 할당된다. 특히, 경로(#1 및 #2)의 위상 오프셋은 핑거(1001,1002)에 각각 할당되고, 직교 채널 번호(W1)는 핑거(1001,1002)에 할당된다. 경로(#1)의 위상 오프셋은 핑거(1003)에 할당되고, 직교 채널 번호(W2)는 핑거(1003)에 할당된다. 핑거(1001,1002)는 레이크 처리에 의한 복조를 수행하고, 핑거(1001내지 1003)는 직교 채널(W1, W2)의 병렬 복조를 수행한다.
전술한 바와 같이, 탐색기(118)가 핑거(1001내지 1003)를 제어하여, 처리될 직교 채널은 송신기에서 할당된 직교채널 번호와 송신기에서 수행된 직교채널에 대한 가중을 나타내는 직교 채널 할당 정보를 기초로 하여 핑거에 동적으로 할당된다.
수신기가 송신기에서 할당된 직교 채널의 수보다 작은 수의 핑거를 가지는 특징을 가지는 본 발명의 제2실시예에 따른 스펙트럼 확산 통신 수신기가 지금 설명될 것이다. 하기에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 수신기는 제1실시예에 따른 수신기보다 수신된 다중경로 신호를 고속으로 복조할 수 있다.
도6은 본 발명의 제2실시예에 따른 스펙트럼 확산 통신 수신기의 블록도이다. 도6에서, 본 발명의 제1실시예와 동일한 부분은 동일 참조 번호로 표시했다. 도6에 도시된 수신기는 3개의 핑거(10011,10012및10013)를 포함한다. 핑거(10011)는 도1에 도시된 핑거(1001)의 모든 블록(102 내지 106)을 포함한다. 유사하게, 핑거(10012)는 도1에 도시된 핑거(1002)의 모든 블록(107 내지 111)을 포함한다. 게다가, 핑거(10013)는 도1에 도시된 핑거(1003)의 모든 블록(112 내지 116)을 포함한다.
도6에 도시된 수신기는 도1에 도시된 수신기에 사용되지 않은 버퍼(604)를 더 포함한다. 핑거(10011,10012,10013)는 각각 선택기(605, 611 및 617)를 가진다.
역확산기(103)에 의해 출력된 역확산 신호는 버퍼(604)에 저장되고, 이 버퍼로부터 역확산 신호가 주어진 시간동안 판독된다. 버퍼(604)의 저장 및 판독 동작은 탐색기(118)에 의해 규정된 타이밍에 따라 제어된다. 핑거(10011)의 선택기(605)는 도1에 도시된 수신기와 같은 복조 처리가 수행되어야 할 때 역확산기(103)를 선택한다. 선택기(605)는 수신기의 핑거(10011-10013) 수보다 많은 직교 채널 수가 송신기에서 할당되는 고속복조가 수행되어야 할 때 버퍼(604)를 선택한다. 선택된 역확산 신호는 역 직교 컨버터(105)에 공급된다.
핑거(10012)의 선택기(611)는 도1에 도시된 수신기와 같은 복조 처리가 수행될 때 역확산기(108)를 선택한다. 선택기(611)는 수신기의 핑거(10011-10013) 수 보다 많은 직교 채널 수가 송신기에 할당되는 고속 복조가 수행되어야 할 때 버퍼(104)를 선택한다. 선택된 역확산 신호는 역 직교 컨버터(110)에 공급된다. 핑거(10013)의 선택기(617)는 도1에 도시된 수신기와 같은 복조 처리가 수행되어야 할 때 역확산기(113)를 선택한다. 선택기(617)는 수신기의 핑거(10011-10013)수보다 많은 직교 채널 수가 송신기에서 할당되는 고속 복조가 수행되어야 할 때 버퍼(604)를 선택한다. 선택된 역확산 신호는 역 직교 컨버터(115)에 공급된다.
도6에 도시된 고속 복조형 수신기 동작이 도7a 내지 도7f를 참조하여 지금 설명될 것이다. 도7a 내지 도7f는 도6에 도시된 수신기가 고속복조를 수행할 때 실행될 수신기의 동작에 대한 타이밍 챠트이다. 이하의 설명에서는 도4에 도시된 상황이 참조된다. 6개의 직교 채널이 송신기에서 할당되고 그것의 직교 채널번호가 W1, W2, W3, W4, W5, 및 W6으로서 표시된다는 것이 가정된다. 이런 경우에, 선택기(605, 611, 617)는 버퍼(604)로부터 판독된 역확산 신호를 선택하고 각각의 역 직교 컨버터(105, 110, 115)에 역확산 신호를 공급한다.
역확산기(103)에 의해 출력된 역확산 심볼은 도7a에 도시되고 탐색기(118)에 의해 규정된 타이밍에서 버퍼(604)에 저장된다. 이런 경우에, 가장 큰 수신된 파일럿 전력레벨을 가지는 경로(#1)의 위상 오프셋은 핑거(10011)에 제공된다. PN발생기(102)는 주어진 위상 오프셋을 가지는 PN 코드를 생성시키고, PN 코드를 역확산기(103)에 전송한다.
하나의 프레임에 해당하는 역확산 신호는 버퍼(604)에 저장되며, 한 프레임은 PN 코드의 시퀀스중 한 주기에 상응한다. 즉, 역확산 신호는 프레임단위로 버퍼(604)에 저장된다. 도7a에 도시된 바와 같이, 역확산 신호의 프레임(f1, f2, f3)은 순서대로 버퍼(604)에 연속적으로 저장된다.
버퍼(604)에 저장된 역확산 신호는 도7b에 도시된 바와 같이 그의 각 프레임마다 두 번씩 버퍼(604)로부터 판독된다. 이와같은 판독 동작은 PN 코드의 칩률의 2배의 주파수를 가지는 클럭 신호와 동기로 수행된다. 즉, 동일 프레임이 PN 코드의 시퀀스의 한 주기동안 버퍼(604)로부터 2번 연속적으로 판독된다. 버퍼(604)는 예를들어 데이터가 동시에 저장 및 판독되도록 하는 이중 포트 메모리로 구성된다.
프레임단위로 버퍼(604)로부터 판독된 역확산 신호는 핑거(10011,10012,10013)의 역 직교 컨버터(105, 110, 115)에 공급된다. 이런 경우에, 핑거(10011)의 직교 코드 발생기(104)는 PN코드 시퀀스의 제1반주기동안 직교 채널 번호(W1)로 통지되고 제2반주기동안 직교 채널 번호(W4)로 통지된다. 직교 채널 번호(W1, W4)에 대응하는 직교 코드는 각각 PN 코드 시퀀스의 한주기의 제1 및 제2반주기 동안 역 직교 컨버터(105)에 출력된다. 따라서, 도7c에 도시된 바와 같이, 역 직교 컨버터(105)는 PN 코드의 칩률의 두배인 주파수를 가지는 클럭 신호와 동기로 직교 채널(W1, W4)을 사용하여 전송된 신호에 대한 역 직교 변환 처리를 선택적으로 수행한다.
핑거(10012)의 직교 코드 발생기(107)는 PN 코드 시퀀스의 제1반주기동안 직교 채널 번호(W2)로 통지되고 제2반주기동안 직교 채널 번호(W5)로 통지된다. 직교 채널 번호(W2, W5)에 대응하는 직교 코드는 PN 코드 시퀀스의 한주기의 제1 및 제2반주기동안 역 직교 컨버터(110)에 출력된다. 따라서, 도7d에 도시된 바와 같이, 역 직교 컨버터(110)는 직교 채널(W2, W5)을 사용하여 전송된 신호에 대한 역 직교 변환 처리를 선택적으로 수행한다.
핑거(10013)의 직교 코드 발생기(114)는 PN 코드 시퀀스의 제1반주기동안 직교 채널 번호(W3)로 통지되고 제2반주기동안 직교 채널 번호(W6)로 통지된다. 채널 번호 (W3, W6)에 대응하는 직교 코드는 각각 PN 코드 시퀀스의 한 주기의 제1 및 제2반주기동안 역 직교 컨버터(115)에 출력된다. 따라서, 도7e에 도시된 바와 같이, 역 직교 컨버터(115)는 PN 코드의 칩률의 두배인 주파수를 가지는 클럭 신호와 동기로 직교 채널(W3, W6)을 사용하여 전송된 신호에 대한 역 직교 변환 처리를 수행한다.
도7c 내지 도7e에 나타낸 바와 같이 처리된 직교 채널(W1내지 W6)의 복조된 심볼은 복조된 심볼을 결합하는 채널 결합기(117)로 출력된다. 이 경우에, 도7e에 나타낸바와 같이, 핑거(10011내지 10013)로부터의 복조된 심볼은 PN 코드의 칩률의 6배와 동일한 주파수를 갖는 클럭 신호와 동기로 W1, W2, W3, W4, W5 및 W6의 순서로 연속적으로 결합된다.
상기한 바와 같이, 비록 수신기의 핑거보다 많은 채널이 존재할지라도 모든 채널의 결합된 복조심볼을 얻는 것이 가능하다.
도6에 도시된 수신기는 도1에 도시한 수신기와 같은 방식으로 동작할 수 있다.
이제 본 발명의 수신기가 송신기에 할당된 직교 채널 수보다 더 적은 수의 핑거를 갖는 본 발명의 제3실시예에 따른 스펙트럼 확산 통신 수신기가 설명될 것이다. 하기의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 수신기는 본 발명의 제1실시예의 수신기에 비교하여 고도의 신뢰성 있는 복조를 수행할 수 있다.
도8은 본 발명의 제3실시예에 따른 스펙트럼 확산 통신 수신기의 블록도이다. 도8에서, 본 발명의 제1실시예와 동일한 부분은 동일 참조 번호로 표시하였다. 도8에 도시한 수신기는 3개의 핑거(10021,10022및 10023)를 포함한다. 핑거(10021)는 도1에 도시된 핑거(1001)의 모든 블록(102 내지 106)을 포함한다. 유사하게, 핑거(10022)는 도1에 도시된 핑거(1002)의 모든 블록(107 내지 111)을 포함한다. 더욱이, 핑거(10023)는 도1에 도시된 핑거(1003)의 모든 블록(112 내지 116)을 포함한다.
도8에 도시된 수신기는 도1에 도시된 수신기에 이용되지 않는 버퍼(702)를 포함한다. 핑거(10021,10022및 10023)는 각각 선택기(703, 709, 715)를 갖는다.
A/D컨버터(101)에 의해 출력된 RX신호는 버퍼(702)에 저장되며, 저장된 RX신호는 버퍼(702)로부터 제공된 횟수로 판독된다. 버퍼(702)의 저장 및 판독 동작은 탐색기(118)에 의해 규정된 타이밍에 따라 제어된다. 핑거(10021)의 선택기(703)는 도1에 도시한 수신기와 동일한 복조 처리가 수행될 때 A/D컨버터(101)를 선택한다. 선택기(703)는 고도의 신뢰성 있는 복조가 수행되어야 할 때 버퍼(702)를 선택하는데, 이때 수신기의 핑거(10021-10023)의 수보다 더 많은 수의 직교 채널이 송신기에 할당된다. 선택된 디지털 신호는 역확산기(103)에 공급된다.
핑거(10022)의 선택기(709)는 도1에 도시된 수신기와 동일한 복조 처리가 수행되어야 할 때 A/D컨버터(101)를 선택한다. 선택기(709)는 수신기의 핑거(10021-10023)수 보다 많은 수의 직교 채널이 송신기에 할당되는 고신뢰성 복조가 실행되어야 할 때 버퍼(702)를 선택한다. 선택된 디지털 신호는 역확산기(108)에 공급된다. 핑거(10023)의 선택기(715)는 도1에 도시한 수신기와 동일한 복조 처리가 수행되어야 할 때 A/D컨버터(101)를 선택한다. 선택기(715)는 수신기의 핑거(10021-10023)수 보다 많은 직교 채널이 송신기에 할당되는 고신뢰성 복조가 실행되어야 할 때 버퍼(702)를 선택한다. 선택된 디지털 신호는 역확산기(113)에 공급된다.
도8에 도시된 고속 복조형 수신기의 동작이 도9a 내지 도9f를 참조하여 지금 설명될 것이다. 도9a 내지 도9f는 도8에 도시된 수신기가 고신뢰성 복조를 실행할 때 실행될 수신기의 동작에 대한 타이밍 챠트이다. 하기의 설명에는 도4에 나타낸 상황을 참조한다. 6개의 직교 채널이 송신기에 할당되고 이의 직교 채널번호가 W1, W2, W3, W4, W5 및 W6으로 표시된다고 가정하자. 이런 경우에, 선택기(703, 709, 715)는 버퍼(702)로부터 판독된 RX신호를 선택하고 RX 신호를 역확산기(103, 108, 113)에 공급한다.
A/D 컨버터(101)에 의해 출력된 RX 신호는 도9a에 도시되고 탐색기(118)에 의해 규정된 타이밍에서 버퍼(702)에 저장된다. 이 경우에, 하나의 프레임에 상당하는 RX 신호가 버퍼(702)에 저장되며, 한 프레임은 앞서 기술된 바와 같이 PN 코드의 시퀀스의 한 주기에 상응한다. 즉, A/D컨버터(101)로부터의 RX 신호는 프레임 단위로 버퍼(702)에 저장된다. 도9a에 도시한 바와 같이, RX 신호의 프레임(f1, f2, f3)은 순서대로 버퍼(702)에 연속적으로 저장된다.
버퍼(702)에 저장된 RX 신호는 도9b에 도시한 바와 같이 각 프레임마다 여섯 번씩 버퍼로부터 판독된다. 이와 같은 판독동작은 PN 코드의 칩률의 6배와 동일한 주파수를 갖는 클럭 신호와 동기로 수행된다. 즉, 동일한 프레임이 PN코드의 시퀀스의 한 주기동안 버퍼(702)로부터 6번 연속해서 판독된다. 버퍼(702)는, 예를들어, 데이터가 동시에 저장 및 판독되도록 하는 2중 포트 메모리로 구성된다.
매 프레임마다 버퍼(702)로부터 판독된 RX 신호는 핑거(10021,10022,10023)의 역확산기(103, 108, 113)로 출력된다. 이러한 경우에, 핑거(10021)에는 가장 높은 수신 전력레벨을 갖는 경로(#1)의 위상 오프셋이 제공된다. PN 발생기(102)는 주어진 위상 오프셋을 가진 PN코드를 발생시키며, PN 코드를 역확산기(108)로 전송한다. 핑거(10022)에는 제2수신 전력레벨을 갖는 경로(#2)의 위상 오프셋이 제공된다. PN 발생기(107)에는 주어진 위상 오프셋을 가진 PN 코드를 발생시키며, 이 PN 코드를 역확산기(108)에 전송한다. 핑거(10023)에는 제3수신 전력레벨을 가진 경로(#3)의 위상 오프셋이 제공된다. PN 발생기(113)는 주어진 위상 오프셋을 갖는 PN코드를 발생하며, PN 코드를 역확산기(113)에 보낸다.
핑거(10021,10022,10023)의 각각의 직교 코드 발생기(104, 109, 114)에는 PN코드의 시퀀스의 한 주기동안 직교 채널번호(W1, W2, W3, W4, W5, W6)가 순서대로 통지된다. 따라서 각각의 직교 코드 발생기(104, 109, 114)는 PN 코드의 시퀀스의 한주기동안 순서대로 채널 번호(W1 내지 W6)의 직교 코드를 연속적으로 발생시킨다.
도9c에 도시된 바와 같이, 핑거(10021)의 역확산기(103) 및 역 직교 컨버터(105)는 직교 채널(W1 내지 W6)을 이용하여 연속적으로 송신되고 PN 코드의 칩률의 6배와 동일한 주파수를 갖는 클럭 신호와 동기로 경로(#1)를 따라 전파되는 채널 신호에 대한 처리를 각각 연속해서 수행한다.
도9d에 도시된 바와 같이, 핑거(10022)의 역확산기(108) 및 역 직교 컨버터(110)는 직교채널(W1 내지 W6)을 이용하여 연속적으로 송신되고 PN 코드의 칩률의 6배와 동일한 주파수를 갖는 클럭 신호와 동기로 경로(#2)를 따라 전파되는 채널 신호에 대한 처리를 각각 연속해서 수행한다.
도9e에 도시된 바와 같이, 핑거(10023)의 역확산기(113) 및 역 직교 컨버터(115)는 직교 채널(W1 내지 W6)을 이용하여 연속적으로 송신되고 PN코드의 칩률의 6배와 동일한 주파수를 갖는 클럭 신호와 동기로 경로(#3)을 따라 전파되는 채널 신호에 대한 처리를 각각 연속해서 수행한다.
도9c 내지 도9e에 도시된 바와 같이 수행되는 레이크 처리에 의해 얻어진 직교 채널(W1 내지 W6)의 복조된 심볼은 도9e에 도시한 바와 같이 복조된 심볼을 연속해서 결합하는 채널 결합기(117)에 공급된다. 이러한 처리에서, 핑거(10021,10022,10023)에 의해 출력된 복조된 심볼은 적절히 가중될 수 있다. 끝으로, 결합된 복조 심볼은 PN 코드의 시퀀스의 칩률의 6배와 동일한 주파수를 갖는 클럭 신호와 동기로 직교채널 W1,W2,W3,W4,W5 및 W6의 순서대로 채널 결합기로부터 연속적으로 출력된다.
전술한 바와 같이, 비록 수신기의 핑거보다 더 많은 채널이 존재할지라도 모든 채널의 복조된 심볼을 높은 신뢰성으로 얻는 것이 가능하다.
도8에 도시된 수신기는 도1에 도시된 수신기와 동일한 방식으로 동작할 수 있다.
스펙트럼 확산 통신 시스템에 사용될 수 있는 전송된 데이터의 비트율을 기초로하여 데이터를 전송하는 송신기가 도10을 참조로하여 지금 설명될 것이다. 선택기(800)는 입력 데이터가 하나의 직교 채널을 사용하여 전송되어야 할 때 변조기 유니트(8201,8202,8203)중 하나에 입력 데이터를 출력시키는 기능을 한다. 입력 데이터가 두 개 이상의 직교 채널(병렬 변조)사용하여 전송되어야 할 때, 선택기(800)는 변조기 유니트(8201,8202및 8203)중 두 개 이상의 변조기 유니트로 입력 데이터를 순차적으로 출력한다. 예를 들면, 입력 데이터가 하나의 직교 채널을 사용하여 전송될 수 없는 비트율을 가질 경우, 두 개 이상의 직교 채널이 할당된다. 입력 데이터는 각각 고정된 길이를 갖는 블록으로 분할되며, 블록은 사용될 변조기 유니트에 블록단위로 순차적으로 출력된다.
변조기 유니트(8201)는 변조기(MOD)(801), 승산기(직교 코드 컨버터)(802) 및 증폭기(806)를 갖는다. 변조기(801)는 입력 데이터를 변조시킨다. 변조기(801)로부터의 변조된 데이터 신호는 변조된 신호가 직교 변환되도록 직교 코드(C1)에 의해 승산된다. 증폭기(806)는 승산기(802)의 출력 신호를 가중시킨다. 직교 코드(C2, C3)가 각각 제공되는 다른 변조기 유니트(8202,8203)는 변조기 유니트(8201)와 동일한 구성을 갖는다.
송신기는 승산기(803) 및 증폭기(807)를 포함하는 변조기 유니트(8200)를 더 포함한다. 파일럿 신호는 승산기(803)에 의해 직교 코드(CO)를 사용하여 직교 변환 처리된다. 승산기(803)의 출력 신호는 증폭기(807)에 의해 가중된다.
결합기(804)는 변조기 유니트 (8201,8202,8203)에 의해 직교 변환 처리되는 입력 데이터와 변조기 유니트(8200)에 의해 직교 변환되는 파일럿 신호를 결합한다. 확산기(SPR)(805)는 PN 코드를 사용하여 결합기(804)의 출력신호에 대한 스펙트럼 확산 처리를 수행한다. 확산기(805)로부터 출력된 데이터는 QPSK 등으로 변조되어 전송되다.
제어기(830)는 다음과 같이 입력 데이터의 비트율을 검출하고 선택기(800)를 제어한다. 입력 데이터가 하나의 직교 채널을 사용하여 전송될 수 있는 비트율을 가질 때, 입력 데이터는 선택기(800)를 통하여 변조기 유니트(8201내지 8203)중 하나에 공급된다. 입력 데이터가 복수의 직교 채널의 사용을 필요로 하는 비트율을 가질 경우, 입력 데이터는 병렬 변조 처리가 수행되도록 선택기(800)를 통하여 두 개 또는 세 개 변조기 유니트에 순차적으로 공급된다. 직교 채널의 할당을 나타내는 직교 채널 할당 정보는 종래의 방식으로 전송될 수 있다. 예를 들면, 직교 채널 할당 정보는 전송된 신호의 시작부분에 더해진다.
본 발명의 전술한 수신기와 도10에 도시된 송신기는 라디오 통신 시스템을 형성한다.
본 발명의 전술한 실시예에서, PN 코드는 예를 들면 수 밀리초의 주기를 갖는다. 직교 코드는 예를 들면 월시함수를 사용하여 형성될 수 있다. 수신기는 세 개의 핑거에 한정되지 않고 임의의 수의 핑거를 가질 수 있다. 송신기는 세 개의 변조기 유니트에 한정되지는 않고 임의의 수의 변조기 유니트를 가질 수 있다.
최종적으로, 본 발명을 이용하는 휴대용 통신 장치는 속도 통신 기능과 데이터 통신 기능을 갖는다. 제11도에 도시된 휴대용 통신 장치 속도 통신 기능과 데이터 통신 기능을 갖는다.
휴대용 통신 장치의 수신부는 안테나(901), RF 모듈(902), 스펙트럼 확산 수신기(903), 순방향 에러 보정 유니트(FEC)(904), CPU(905), 인터페이스 유니트(I/F)(906), 스피커(SP) 및 데이터 출력 터미널(907)을 포함한다. 스펙트럼 확산 수신기(903)는 전술된 바와 같이 본 발명에 따라 구성된다. 순방향 에러 보정 유니트(904)는 수신기(903)로부터의 복조된 신호(심볼)에 대한 순방향 에러 보정을 수행한다. CPU(905)는 순방향 에러 보정 유니트(904)로부터의 신호에 대한 속도/데이터 처리를 수행한다. 디코딩된 속도 신호는 인터페이스 유니트(906)를 통하여 스피커로 출력되며, 디코딩된 데이터는 데이터 출력 터미널(907)로 출력된다.
데이터 입력 터미널(909)에 전송된 음성 신호 및 데이터는 종래의 전송 처리를 실행하는 송신부(908)에 공급된다. 송신부(908)에 의해 발생된 무선파는 안테나(901)에 공급된다.
본 발명은 특정하게 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 변형 및 수정이 행해질 수 있다.
본 발명은 음성 데이터 및 저속 데이터뿐만 아니라 고속 데이터를 전송할 수 있는 신뢰성이 높은 서비스를 구현할 수 있는 스펙트럼 확산 통신 수신기를 제공할 수 있다.

Claims (12)

  1. 각각 역확산부, 역직교 변환부 및 심볼 복조부를 포함하는 다수의 핑거 ; 상기 다수의 핑거의 각각의 복조된 심볼을 결합하는 채널 결합부 ; 및 송신기에서 하나의 직교채널이 전송될 데이터에 할당되었다는 것을 직교 채널 할당 정보가 나타낼 경우 상기 핑거가 레이크 처리를 수행하도록 그리고 상기 송신기에서 다수의 직교채널이 상기 전송될 데이터에 할당되었다는 것을 상기 직교 채널 할당 정보가 나타낼 경우 상기 핑거가 병렬 복조 처리를 수행하도록 채널 상태 정보 및 상기 직교 채널 할당 정보를 기초로 하여 상기 다수의 핑거를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 통신 수신기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 송신기에서 다수의 직교채널이 전송될 데이터에 할당되었다는 것을 상기 직교 채널 할당 정보가 나타낼 경우 상기 핑거가 병렬 복조 처리와 레이크 처리를 동시에 수행하도록 다수의 핑거를 제어하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 통신 수신기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 송신기에서 할당된 직교 채널수와 상기 송신기에서 할당된 상기 직교 채널에 대한 가중치를 나타내는 직교 채널 할당 정보를 기초로 하여 처리될 직교 채널이 다이나믹하게 핑거에 할당되도록 다수의 핑거를 제어하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 통신 수신기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 채널 결합부는 레이크 처리에 의하여 얻어진 상기 핑거의 복조된 심볼을 가산하여 결합된 복조심볼을 형성하기 위하여 상기 핑거의 복조된 심볼을 결합하고, 병렬 복조 처리에 의하여 얻어진 상기 핑거의 복조된 심볼과 레이크 처리에 의하여 얻어진 상기 결합된 복조 심볼이 직렬로 결합되는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 통신 수신기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 채널 결합부는 레이크 처리에 의하여 얻어진 상기 핑거의 복조된 심볼이 상기 채널 상태 정보를 기초로 하여 조절되어 동일한 타이밍을 가지도록 한다음 가산되어 상기 결합된 복조심볼이 발생하도록 상기 핑거의 복조된 심볼을 결합하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 통신 수신기.
  6. 제4항에 있어서, 상기 다수의 핑거는 각각 확산 코드 발생기 및 직교 코드 발생기를 가지며 ; 상기 핑거의 역확산부를 위해 각각 제공된 상기 확산 코드 발생기는 상기 채널 상태 정보에 따라 각각의 위상 오프셋을 가진 확산 코드를 발생시키며 ; 상기 핑거의 역직교 변환부를 위해 각각 제공된 직교 코드 발생기는 상기 핑거가 레이크 처리를 수행할 때 상기 송신기에서 할당된 직교코드와 동일한 직교 코드를 발생시키며 상기 핑거가 병렬 복조 처리를 수행할 때 각각의 직교 코드를 발생시키는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 통신 수신기.
  7. 각각 역확산부, 역직교 변환부 및 복조부를 가지는 다수의 핑거 ; 상기 다수의 핑거의 복조된 심볼을 결합하는 채널 결합부 ; 가장 높은 수신 전력 레벨을 가진 경로를 통하여 전파된 신호를 역확산시킴으로써 얻어지는 역확산 신호를 저장하는 메모리 ; 및 상기 역확산 신호가 메모리로부터 판독된 다음 다수의 핑거에 전송되도록 상기 메모리 및 상기 다수의 핑거를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 다수의 핑거는 상기 역확산부에 공급된 확산 코드 한 주기 내에서 병렬 복조 처리를 다수번 수행하여, 상기 송신기에서 할당된 모든 직교 채널은 상기 확산 코드의 한 주기 내에서 복조될 수 있는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 통신 수신기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는 핑거가 서로 다른 직교 채널을 사용하여 병렬 복조 처리를 동시에 수행하도록 상기 메모리 및 상기 다수의 핑거를 제어하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 통신 수신기.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제어부는 상기 송신기에서 할당된 모든 직교채널이 상기 확산 코드의 주기 내에서 병렬 복조 처리에 의하여 복조되도록 하는 소정 횟수만큼 상기 역확산 신호가 상기 메모리로부터 반복적으로 판독되도록 상기 메모리를 제어하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 통신 수신기.
  10. 제7항에 있어서, 상기 송신기에서 할당된 직교 채널수가 핑거의 수보다 많은 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 통신 수신기.
  11. 수신된 다중경로 신호를 저장하는 메모리 ; 상기 메모리에 접속되며, 각각 역확산부, 역직교 변환부 및 복조부를 포함하는 다수의 핑거 ; 상기 다수의 핑거의 복조된 심볼을 결합하는 채널 결합부 ; 및 상기 다중 경로신호가 메모리로부터 판독된다음 상기 다수의 핑거로 전송되도록 상기 메모리 및 상기 다수의 핑거를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 다수의 핑거는 상기 역확산부에 공급된 확산 코드의 한 주기내에서 레이크 처리를 다수번 수행하여, 상기 송신기에서 할당된 모든 직교 채널은 상기 확산 코드의 한 주기 내에서 레이크 처리에 의하여 복조될 수 있는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 통신 수신기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어부는 상기 핑거가 상기 송신기에서 할당된 모든 직교채널을 사용하여 상기 확산 코드 주기 내에서 레이크 처리를 수행하도록 상기 메모리 및 상기 다수의 핑거를 제어하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 통신 수신기.
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