KR100262378B1 - 신호대 간섭 전력비 측정 장치,신호대 간섭 전력비 측정 방법 및cdma 통신 방식 하에서의 송신 전력 제어 방법 - Google Patents

신호대 간섭 전력비 측정 장치,신호대 간섭 전력비 측정 방법 및cdma 통신 방식 하에서의 송신 전력 제어 방법 Download PDF

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아끼구사 나오유끼
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Abstract

본 발명은, 다원 접속 방식을 이용한 CDMA를 채용하는 이동 무선 통신의 송신 전력 제어를 행할 때에 이용되는 신호대 간섭 전력비 측정 장치에 관한 것으로, 간섭 상쇄기에서 생성되는 신호를 이용함으로써, 빠른 페이징 환경이나 다국간 간섭이나 잡음 소리 환경에 영향받지 않고, 보다 정밀도가 높은 SIR을 측정할 수 있도록 한다.
본 발명은, 수신 신호에 기인하는 입력 신호에 대해 역확산 처리를 실시하고 나서, 입력 신호에 대한 정보 심볼의 가판정을 행한 후에, 재차 확산 처리를 실시한 것을 간섭복제 신호로서 출력하는 간섭 복제 신호 생성부(1-1 ∼ 1-n)와, 간섭 복제 신호를 수신 신호로부터 감산하는 감산기(2-1 ∼ 2-n)와, 간섭 전력 정보를 검출하는 간섭 전력 검출부(3)와, 신호 전력 정보를 검출하는 신호 전력 검출부와, 간섭 전력 정보와 신호 전력 정보로부터 신호대 간섭 전력비를 연산하는 신호대 간섭 전력비 연산부(62)를 구비하여 구성된다.

Description

신호대 간섭 전력비 측정 장치, 신호대 간섭 전력비 측정 방법 및 ＣＤＭＡ 통신 방식 하에서의 송신 전력 제어 방법
본 발명은, 예를 들면 이동 무선 통신 장치, 특히 다원 접속 방식을 이용한CDMA(Code Division Multiple Access)를 채용하는 이동 무선 통신 장치의 송신 전력 제어를 행할 때에 사용하는데 적절한 신호대 간섭 전력비 측정 장치, 신호대 간섭 전력비 측정 방법 및 CDMA 통신 방식 하에서의 송신 전력 제어 방법에 관한 것이다.
최근, 무선 통신에 사용되는 전송 방식으로서는, 주파수 이용 효율이 좋은 다원 접속 방식인 스펙트럼 확산을 이용한 부호 분할 다원 접속 방식(CDMA)이 주목되고 있지만, 특히 셀룰러 DS/CDMA(Direct Sequence/Code Division Multiple Access) 이동 통신에 있어서, 필요한 회선 품질을 유지하고 가입자 용량을 증대시키기 위해서는, 원근 문제를 해결하는 송신 전력 제어가 중요한 기술이 된다.
그래서, 도 9는 일반적인 DS/CDMA 통신 방식을 적용하는 무선 통신 시스템으로, 이 도 9에 도시한 무선 통신 시스템(100)은 기지국(101)과 복수의 단말국[이동국: 102-1 ∼ 102- n) (n은 2 이상의 자연수)]을 구비하여 구성되어 있고, 1개의 기지국(101)과 복수의 단말국(102-1 ∼ 102-n)과의 사이에서 음성이나 데이타 등의 정보의 송수신을 행하도록 되어 있다.
구체적으로, 도 9에서 기지국(101)으로부터 복수의 단말국(102-1 ∼ 102-n)으로의 정보의 송신을 행할 때에는, CDMA 방식에서는 부호에 의해 다중을 행하고 있기 때문에, 같은 시각에 같은 주파수로 모든 단말국(102-1 ∼ 102-n)으로 보내는 신호를 송신할 수 있게 되어 있다.
또한, 이 도 9에 도시한 무선 통신 시스템에서 상술한 송신 전력 제어를 실현하는 방법의 하나로서, 기지국(101)에 있어서 각 단말국(102-1 ∼ 102-n)으로부터의 수신 신호의 신호대 간섭 전력비(SIR: Signal to Interference Ratio)값을 측정하고, 이 값을 일정하게 유지하도록 단말국(102-1 ∼ 102-n)의 송신 전력을 제어하는 폐 루프 송신 전력 제어가 있다.
일반적으로 신호대 간섭 전력비 측정법으로서는, RAKE 합성(지연파 합성) 후의 평균 수신 전력을 수신 전력(S)으로 하고, 그 분산을 간섭 전력(I)으로서 구하는 방법이 알려져 있다. 또, 상술한 RAKE 합성은 지연 시간이 다른 복수의 수신파로서의 지연파에 대해, 동기를 취한 후에 각각 역확산 처리 및 전송로 채널의 추정처리가 실시된 것에 대해 행해지고 있다.
여기서, 도 10은 상술한 방법으로 신호대 간섭 전력비(SIR)를 측정하는 SIR측정 장치를 나타낸 도면으로, 이 도 10에 도시한 SIR 측정 장치(80)는 상한(quadrant) 검출부(80A), 벡터 평균 계산부(80B), 2승(square) 계산부(80C), 2승 평균 계산부(80D), 감산부(80E) 및 SIR 계산부(80F)를 구비하여 구성되어 있다.
여기서, 상한 검출부(80A)는 RAKE 합성 후의 수신 신호 벡터의 상한을 검출하는 것으로, 동상(同相) 성분과 직교 성분에 대하여 각각 절대치를 취하는 등으로 1개의 상한에 축퇴시키도록 되어 있다.
벡터 평균 계산부(80B)는 상한 검출부(80A)로부터의 출력의 벡터 평균을 계산하는 것이며, 2승 계산부(80C)는 벡터 평균한 값으로부터 수신 전력(S)을 구하는 것으로, 후술하는 SIR 계산부(80F)로 출력되어 있다.
2승 평균 계산부(80D)는 입력되는 RAKE 합성 후의 수신 신호의 2승 평균을 계산하는 것이며, 감산부(80E)는 2승 평균 계산부(80D)로부터의 출력에서 2승 계산부(80C)로부터의 출력을 감산하는 것으로, 이에 따라 수신 신호의 분산을 구할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 이 출력을 간섭 전력(I)으로 하고 있다.
SIR 계산부(80F)는 2승 계산부(80C)로부터의 출력(S: 수신 전력)과 감산부(80E)로부터의 출력 (I: 간섭 전력)에 기초하여 SIR(S/I 비)을 산출하는 것이다. 이와 같이, 도 10에 도시한 2승 계산부(80)에서는 수신 전력 및 간섭 전력 중 어느 하나에 대해서도 벡터 평균 계산부(80B)에서 연산되는 RAKE 합성 후의 수신 신호 벡터의 평균치를 이용하여 SIR을 구하도록 되어 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 SIR 측정 방법에서는, 빠른 페이징 환경이나 다국간 간섭 하 및 잡음 환경 하에서 SIR 측정 정밀도가 저하하는 경우가 있고, 이와 같은 환경 하에서 측정된 SIR에 기초하여 송신 전력 제어를 행하는 경우에는, 결과적으로 송신 전력 제어 그 자체의 정밀도까지 영향을 준다고 하는 문제가 있다.
이 SIR 측정의 정밀도를 열화시키는 원인으로서는, 수신 전력(S)과 간섭 전력(I) 양쪽에 수신 신호 벡터의 평균치를 이용하고 있기 때문이며, 이 수신 신호 벡터는 잡음이나 전송로 채널의 추정 정밀도에 의해 크게 변화하기 때문에 불안정하다. 그 때문에, 정밀도를 좋게 하기 위해서는 긴 구간의 평균치를 구할 필요가 있다.
또한, 전송로 채널이 불확정한 데이타 심볼 구간의 값을 이용하는 것도 정밀도 열화로 이어지기 때문에, 전송로 채널을 정밀도 좋게 추정하고, SIR 측정 정밀도를 향상시키기 위해서는, 파일럿 심볼 구간의 값만을 이용하는 등의 연구가 필요하다.
일반적으로, 파일럿 심볼은 복수의 데이타 심볼을 사이에 두고 슬롯의 선단 및 종단에 배치되어 있고, 전송로 채널을 정밀도 좋게 추정하기 위해서는 복수의 파일럿 심볼을 이용하여 추정하게 된다.
따라서, 이 경우도 복수의 데이타 심볼을 사이에 둔 적어도 2개의 파일럿 심볼 구간이라는 긴 구간(많은 슬롯)에 걸쳐 SIR의 측정을 행하지 않으면 안되어, 빠른 페이징 환경에서의 응용에 적합하지 않다. 그 때문에, 결과로서 SIR 측정뿐만 아니라, 송신 전력 제어의 지연에 대해서도 증대되어, 이와 같은 송신 전력 제어의 지연에 의해, 제어 오차를 크게 함과 동시에 수신 특성도 크게 열화되는 것이다.
그런데, 상술한 DS/CDMA 통신 방식에서는 확산 부호 사이의 상호 상관에 기인하는 다른 사용자로부터의 간섭을 저감하는 간섭 상쇄기의 적용도 중요한 기술로 되어 있다.
본 발명은 이와 같은 과제를 감안하여 창안된 것으로, 간섭 상쇄기에서 생성되는 신호를 이용함으로써, 빠른 페이징 환경이나 다국간 간섭 및 잡음 환경계에 영향받지 않고, 보다 정밀도가 높은 SIR을 측정할 수 있도록 한 신호대 간섭 전력비 측정 장치 및 신호대 간섭 전력비 측정 방법과 함께, 이와 같은 잡음 환경에서도 정밀도가 높은 송신 전력 제어를 행할 수 있도록 한 CDMA 통신 방식 하에서의 송신 전력 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 청구항1에 기재된 본 발명의 신호대 간섭 전력비 측정 장치는, CDMA 통신 방식을 기초로 수신된 수신 신호를 처리하는 장치에 있어서, 상기 수신 신호에 기인하는 입력 신호에 대해 역확산 처리를 실시하고 나서, 상기 입력 신호에 대한 정보 심볼의 가판정을 행한 후에, 재차 확산 처리를 실시한 것을 간섭 복제 신호로서 출력하는 간섭 복제 신호 생성부와, 상기 간섭 복제 신호 생성부에서 생성된 상기 간섭 복제 신호를 상기 수신 신호로부터 감산하는 감산기와, 상기 감산기의 출력으로부터 간섭 전력 정보를 검출하는 간섭 전력 검출부와, 상기 수신 신호에 기인하는 신호에 대해 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 신호 전력 정보를 검출하는 신호 전력 검출부와, 상기 간섭 전력 검출부에서 검출된 간섭 전력 정보와 상기 신호 전력 검출부에서 검출된 신호 전력 정보로부터 신호대 간섭 전력비를 연산하는 신호대 간섭 전력비 연산부를 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항2에 기재된 본 발명의 신호대 간섭 전력비 측정 장치는, 청구항1에 기재된 신호대 간섭 전력비 측정 장치에 있어서, 상기 신호 전력 검출부가 상기 간섭 복제 신호 생성부의 중간 처리 단계에서 얻어지는 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 신호 전력 정보를 검출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항3에 기재된 본 발명의 신호대 간섭 전력비 측정 장치는, 청구항1에 기재된 신호대 간섭 전력비 측정 장치에 있어서, 상기 신호 전력 검출부가 상기 감산기의 출력에 대해 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 신호 전력 정보를 검출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항4에 기재된 본 발명의 신호대 간섭 전력비 측정 장치는, CDMA 통신 방식을 기초로 수신된 수신 신호를 처리하는 기지국에 있어서, 상기 수신 신호에 기인하는 입력 신호에 대해 역확산 처리를 실시하고 나서, 상기 입력 신호에 대한 정보 심볼의 가판정을 행한 후에, 재차 확산 처리를 실시한 것을 간섭 복제 신호로서 출력하도록, 복수 종렬적으로 설치된 간섭 복제 신호 생성부와, 각 간섭복제 신호 생성부의 출력 측에 설치되어, 상기 간섭 복제 신호 생성부에서 생성된 상기 간섭 복제 신호를 지연 처리가 실시된 상기 수신 신호로부터 감산하는 복수의 감산기와, 최종단의 상기 감산기의 출력으로부터 간섭 전력 정보를 검출하는 간섭 전력 검출부와, 상기 복수의 간섭 복제 신호 생성부 중 임의의 간섭 복제 신호 생성부의 중간 처리 단계에서 얻어지는 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 신호 전력 정보를 검출하는 신호 전력 검출부와, 상기 간섭 전력 검출부에서 검출된 간섭 전력 정보와 상기 신호 전력 검출부에서 검출된 신호 전력 정보로부터 신호대 간섭 전력비를 연산하는 신호대 간섭 전력비 연산부를 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항5에 기재된 본 발명의 신호대 간섭 전력비 측정 장치는, CDMA 통신 방식을 기초로 수신된 수신 신호를 처리하는 기지국에 있어서, 상기 수신 신호에 기인하는 입력 신호에 대해 역확산 처리를 실시하고 나서, 상기 입력 신호에 대한 정보 심볼의 가판정을 행한 후에, 재차 확산 처리를 실시한 것을 간섭 복제 신호로서 출력하도록, 복수 종렬적으로 설치된 간섭 복제 신호 생성부와, 각 간섭복제 신호 생성부의 출력 측에 설치되어, 상기 간섭 복제 신호 생성부에서 생성된 상기 간섭 복제 신호를 지연 처리가 실시된 상기 수신 신호로부터 감산하는 복수의 감산기와, 최종단의 상기 감산기의 출력을 입력 신호로서 수신함으로써 이 신호에 대해 역확산 처리를 실시하는 수신부와, 최종단의 상기 감산기의 출력으로부터 간섭 전력 정보를 검출하는 간섭 전력 검출부와, 상기 수신부에서 얻어지는 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 신호 전력 정보를 검출하는 신호 전력 검출부와, 상기 간섭 전력 검출부에서 검출된 간섭 전력 정보와 상기 신호 전력 검출부에서 검출된 신호 전력 정보로부터 신호대 간섭 전력비를 연산하는 신호대 간섭 전력비 연산부를 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항6에 기재된 본 발명의 신호대 간섭 전력비 측정 방법은, CDMA 통신 방식을 기초로 수신된 수신 신호를 처리하는 장치에 있어서, 확산 코드 사이의 간섭을 제거하기 위한 간섭 상쇄기에 의해 생성된 간섭 복제 신호를 상기 수신 신호로부터 감산한 것에 기초하여, 간섭 전력 정보를 검출함과 동시에, 상기 수신 신호에 기인하는 신호에 대해 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여, 신호 전력 정보를 검출하여 상기 간섭 전력 정보와 신호 전력 정보로부터 신호대 간섭 전력비를 연산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항7에 기재된 본 발명의 CDMA 통신 방식 하에서의 송신 전력 제어 방법은, 기지국과 복수의 이동국간의 통신을 CDMA 통신 방식으로 행함에 있어서, 상기 기지국에서 확산 코드 사이의 간섭을 제거하기 위한 간섭 상쇄기에 의해 생성된 간섭 복제 신호를 상기 기지국에서 수신된 수신 신호로부터 감산한 것에 기초하여, 간섭 전력 정보를 검출함과 동시에, 상기 수신 신호에 기인하는 신호에 대해 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여, 신호 전력 정보를 검출하고, 상기 간섭 전력 정보와 신호 전력 정보로부터 신호대 간섭 전력비를 연산한 후, 이 신호대 간섭 전력비가 소정치가 되도록 각 이동국의 송신 전력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 신호대 간섭 전력비 측정 장치가 적용된 무선 통신 시스템의 구성을 나타낸 블럭도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 신호대 간섭 전력비 측정 장치를 구성하는 간섭 상쇄기 및 신호대 간섭 전력비 연산부를 나타낸 블럭도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 간섭 복제 신호 생성부의 내부 구성을 나타낸 블럭도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 시뮬레이션에서의 제원의 구체예를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 시뮬레이션의 일례를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 신호대 간섭 전력비 측정 장치를 구성하는 간섭 상쇄기 및 신호대 간섭 전력비 연산부를 나타낸 블럭도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 간섭 복제 신호 생성부의 구성을 나타낸 블럭도.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 수신부의 내부 구성을 나타낸 블럭도.
도 9는 일반적인 DS/CDMA 통신 방식을 적용하는 무선 통신 시스템을 나타낸 도면.
도 10은 RAKE 합성 후의 신호를 이용하여 신호대 간섭 전력비를 측정하는 SIR 측정 장치의 구성을 나타낸 블럭도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1-1 ∼ 1-n : 간섭 복제 생성 유닛(간섭 복제 신호 생성부)
1-1-1 ∼ 1-1-n, ..., 1-n-1 ∼ 1-n-n : 유닛(ICU 사용자)
2-1 ∼ 2-n, 17 : 감산기
3, 3A : 간섭 전력 측정부(간섭 전력 검출부)
4, 4A : 수신기(수신부)
4-1 ∼ 4-n, 4A-1 ∼ 4A-n : 수신 유닛(Rec 사용자)
5-1 ∼ 5-n : 지연 회로
5A, 6A : 송신부
5B, 6B : 수신부
10 : 역확산 처리부
11 : 가산기
12 : 채널 추정 회로
13, 16 : 승산기
14 : RAKE 합성부
15 : 경판정부
18 : 재확산 처리부
19 : 신호 합성부
20 : 수신 전력 측정부(신호 전력 검출부)
50, 102-1 ∼ 102-n : 이동국(단말국)
51 : 변조기
52 : 송신 증폭기(송신 증폭기)
53, 63 : 복호기
54 : RAKE 복조부
60, 101 : 기지국
61, 61A : 간섭 상쇄기
62 : SIR 연산부
64 : 송신 프레임 생성부
65 : 비교 회로
80, 120, 130 : 신호대 간섭 전력비 측정 장치(SIR 측정 장치)
80A : 상한 검출부
80B : 벡터 평균 계산부
80C : 2승 계산부
80D : 2승 평균 계산부
80E : 감산부
80F : SIR 계산부
100, 110 : 무선 통신 시스템
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
(a) 제1 실시 형태의 설명
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 신호대 간섭 전력비 측정 장치가 적용된 무선 통신 시스템의 구성을 도시한 블럭도로, 이 도 1에 도시한 무선 통신 시스템(110)은 DS/CDMA 통신 방식을 적용하는 것이며, 사용자마다 이동국(50)을 구비함과 동시에, 복수의 이동국(50)을 무선 회선을 통해 수용할 수 있는 기지국(60)을 구비하여 구성되어 있다.
그리고, 이 기지국(60)에는, 제1 실시 형태에 따른 신호대 간섭비 측정 장치를 구성하는 간섭 상쇄기(61) 및 SIR 연산부(62)가 설치됨과 동시에, 복호기(63), 송신 프레임 생성부(64) 및 비교 회로(65)가 설치되어 있다.
여기서, 간섭 상쇄기(61)는 이동국간의 비동기에 의한 확산 코드 사이의 간섭을 제거함과 동시에, 후술하는 간섭 전력(I) 및 수신 전력(S)을 측정하는 기능도 구비하고 있다.
또한, SIR 연산부(신호대 간섭 전력비 연산부: 62)는 상술한 간섭 상쇄기(61)에서 연산된 간섭 전력과 수신 전력으로부터 신호대 간섭 전력비(SIR)를 연산하는 것으로, 복호기(63)는 간섭 상쇄기(61)에서 처리된 신호를 복호화하는 것이다. 또, 간섭 상쇄기(61), SIR 연산부(62) 및 복호기(63)는 이동국(50)으로부터의 신호를 수신하는 수신부(6B)로서 구성되어 있다.
또한, 비교 회로(65)는 SIR 연산부(62)에서 측정된 각 사용자의 SIR치를 미리 설정된 목표의 SIR치와 비교하는 것으로, 그 결과를 송신 전력 비트(TPC 비트: Transmission Power Control bit)로서 출력하도록 되어 있다.
송신 프레임 생성부(64)는 비교 회로(65)로부터의 TPC 비트를 각 사용자에 대한 송신 프레임의 슬롯 내에 삽입하고, 각 사용자마다 송신 프레임을 생성하는 것으로, 그 송신 프레임은 기지국(60)으로부터 이동국(50: 사용자 개개)으로 송신되도록 되어 있다. 또, 송신 프레임 생성부(64) 및 비교 회로(65)는 기지국(60)으로부터 이동국(50)에 대해 신호를 송신하는 송신부(6A)로서 구성되어 있다.
또한, 이동국(단말국: 50)에는, 변조기(51), 송신 증폭기(52), 복호기(53) 및 RAKE 복조부(54)가 설치되어 있다. 여기서, 변조기(51)는 이동국(50)에서의 데이타에 변조 처리를 실시하는 것으로, 송신 증폭기(52)는 변조기(51)로부터의 출력을 증폭하여 기지국(60)으로 송신하는 것으로, 후술하는 RAKE 복조부(54)에 의해 조정되어 있다. 또, 이 변조기(51) 및 송신 증폭기(52)는 이동국(50)으로부터 기지국(60)에 대해 신호를 송신하는 송신부(5A)로서 구성되어 있다.
RAKE 복조부(54)는, 기지국(60)으로부터 출력되는 송신 프레임을 수신 프레임으로서 수신하고, 이 수신 프레임에 포함되는 TPC 비트에 대해 해독하는 것으로, 해독된 TPC 비트에 기초하여 송신 증폭기(52)에서의 신호의 증폭 처리를 조정하도록 되어 있다.
또한, 복호기(53)는 RAKE 복조부(54)로부터의 신호를 복호화하는 것이다. 또, 이 복호기(53) 및 RAKE 복조부(54)는 수신부(5B)로서 구성되어 있다.
이와 같이, 무선 통신 시스템(110)에서는 간섭 상쇄기(61)의 출력치[간섭 전력(I)과 수신 전력(S)]에 기초하여 얻어지는 SIR치를 이용하여 송신 전력 제어를 행할 수 있도록 되어 있다.
이와 같은 구성에 의해, 도 1에 도시한 무선 통신 시스템(110)에서는 간섭 상쇄기(61)에서 측정된 각 사용자의 SIR치를 비교 회로(65)에서 목표의 SIR치와 비교한 후, 그 비교 결과를 송신 전력 비트(TPC 비트)로서 각 사용자에 대한 송신 프레임의 슬롯 내에 삽입하여, 기지국(60)으로부터 이동국(50)으로 송신한다.
그리고, 각 사용자 측에 배치된 이동국(50)에서는 RAKE 복조부(54)에서 기지국(60)으로부터의 송신 프레임을 수신 프레임으로서 수신하고, 이 수신 프레임에 포함되는 TPC 비트를 해독하여, 해독 결과를 송신 증폭기(52)로 출력한다. 송신 증폭기(52)에서는 RAKE 복조부(54)로부터의 TPC 비트에 기초하여 출력이 조정된다.
즉, 변조기(51)로부터의 송신 신호가 소망의 증폭율로 증폭되어 기지국(60)으로 송신된다. 이에 따라, 기지국(60) 측에서 모든 사용자의 수신 SIR을 목표의 SIR치가 되도록 제어할 수 있어, 필요한 회선 품질이 유지된다.
그런데, 도 2는 제1 실시 형태에 따른 신호대 간섭 전력비 측정 장치(120)를 구성하는 간섭 상쇄기(61) 및 SIR 연산부(62)를 나타낸 블럭도로, 이 도 2에 도시한 간섭 상쇄기(61)에는 간섭 복제 생성 유닛(1-1 ∼ 1-n), 감산기(2-1 ∼ 2-n), 간섭 전력 측정부(3), 수신기(4) 및 지연 회로(5-1 ∼ 5-n)가 설치되어 있다.
또한, 각 간섭 복제 생성 유닛(1-i), 감산기(2-i) 및 지연 회로(5-i; i=1 ∼ n의 자연수)에 의해, 총 n단의 연산 유닛이 구성되고, 수신기(4)에 의해 최종단의 연산 유닛이 구성된다. 또, 도 2 중, 간섭 복제 생성 유닛(1-3 ∼ 1-n), 감산기(2-3 ∼ 2-n), 지연 회로(5-3 ∼ 5-n)에 대해서는 도시를 생략하고 있다.
여기서, 간섭 복제 생성 유닛(간섭 복제 신호 생성부: 1- i)은 수신 신호에 기인하는 입력 신호에 대해 역확산 처리를 실시하고 나서, 그 입력 신호에 대한 정보 심볼의 가판정을 행한 후에, 재차 확산 처리를 실시한 것을 간섭 복제 신호로서 출력하는 것으로, 복수 종렬적으로 설치되어 있다.
즉, 인접하는 간섭 복제 생성 유닛(1-i : 제i 단의 간섭 복제 생성 유닛)이 서로 접속되어 다단형 간섭 상쇄기가 구성되는 것이다. 또한, 각 간섭 복제 생성 유닛(1-i :1- n을 제외한다)으로부터는 심볼 복제 신호가 후단의 간섭 복제 생성 유닛[1- (i+1)]으로 출력되는 한편, 간섭 복제 생성 유닛(1-n)으로부터의 심볼 복제 신호는 수신기(4)로 출력되어 있다.
또, 간섭 복제 생성 유닛(1-i)은 각각 기지국(60) 내에서 수용할 수 있는 사용자수[이동국(50)의 대수]에 대응한 수의 유닛[ICU 사용자: 1-1-1 ∼ 1-1-n, . . . , 1-n-1 ∼ 1-n-n(이하,1- 1- i, . . ,1-n-i로 한다)]을 구비하고 있고, 간섭 복제 생성 유닛(1-i)으로부터 출력되는 간섭 복제 신호로서는 각 사용자에 대응한 유닛으로부터의 간섭 복제 신호의 총합이 출력되게 된다. 또한, 이 간섭 복제 생성 유닛(1- i)의 상세한 구성에 대해서는 도 3에서 후술하도록 한다.
감산기(2-i)는 간섭 복제 생성 유닛(1-i)에서 생성된 간섭 복제 신호를 원래의 수신 신호로부터 감산하는 것으로, 구체적으로는 간섭 복제 생성 유닛(1-i)으로부터의 간섭 복제 신호를 후술하는 지연 회로(5-i)로부터의 출력으로부터 감산하도록 되어 있고, 간섭 복제 생성 유닛(1-i)의 출력 측에 설치되어 있다. 그리고, 이 감산기(2-i)로부터의 출력은 잔차(殘差) 신호(수신 신호에 기인하는 신호)로서 다음 단으로 출력되도록 되어 있다.
간섭 전력 측정부(간섭 전력 검출부: 3)는 감산기(2-i)의 출력으로부터 간섭 전력(I)을 검출하는 것으로, 제1 실시 형태에서는 제2 단의 감산기(2-2)로부터 출력되는 잔차 신호로부터 간섭 전력(I)을 검출하도록 되어 있다. 그리고, 이 간섭 전력(I)은 SIR 연산부(62)로 출력되어 있다.
수신기(수신부: 4)는 제n 단(최종단)의 간섭 복제 생성 유닛(1-n)의 출력 측에 설치된 감산기(2-n)의 출력을 입력 신호로서 수신함으로써, 이 신호에 대해 역확산 처리를 실시하는 것으로, RAKE 합성 후의 신호를 이용하여 비터비 복호(viterbi decoding)를 행하도록 되어 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 이 수신기(4)는 간섭 상쇄기(61)의 최종단으로서 구비되어 있고, 이 수신기(4)도 각각 복수의 사용자에 대응한 수의 수신 유닛(Rec 사용자: 4- 1 ∼ 4-n)을 구비하고 있다.
지연 회로(Delay: 5-i)는 수신 신호에 기인하는 입력 신호를 소정 시간 지연시킴으로써, 그 출력은 상술한 감산기(2-i)로 접속되어 있다. 그리고, 감산기(2-i)에서는 상술한 바와 같이, 간섭 복제 신호로부터 이 지연 신호를 감산하고 있는 것이다.
즉, 감산기(2-i)로부터의 잔차 신호는 수신 신호로부터 모든 사용자의 신호 성분을 삭감시킨 것으로, 간섭 성분 신호에 상당하는 것이다.
여기서, 상술한 도 2에 도시한 사용자마다의 유닛(1-1-i, . . . , 1-n-i)의 구성에 대해, 유닛(1-2-i)에 주목하여 이하 상술한다. 즉, 유닛(1-2-i)은 예를 들면 도3에 도시한 바와 같이, 역확산 처리부(10), 가산기(11), 채널 추정 회로(12), 승산기(13), RAKE 합성부(14), 경판정부(硬判定部: 15), 승산기(16), 감산기(17), 재확산 처리부(18), 신호 합성부(19) 및 수신 전력 측정부(20)를 구비하여 구성되어 있다.
또, 상술한 역확산 처리부(10), 가산기(11), 채널 추정 회로(12) 및 승산기(13)에서의 처리나, 승산기(16), 감산기(17) 및 재확산 처리부(18)에서의 처리는 복수의 지연파에 대응하도록 설치되어 있는 것으로(이 도 3에서는 각각 3개의 지연파에 대응한 3유닛), 측정 조건에 따라서 설치수를 적절하게 변경할 수도 있다.
또한, 이 도 3에 도시한 간섭 복제 생성 유닛(1-i)은 특히 제2 단의 간섭 복제 생성 유닛(1-2)에 설치된 복수의 사용자마다의 유닛(1-2-1 ∼ 1-2-n) 중의 하나를 나타내고 있지만, 설명을 간략화하기 위해 간섭 복제 생성 유닛(1-2)으로서 이하에 상술한다.
여기서, 역확산 처리부(10)는 수신 신호에 기인하는 입력 신호에 대해 역확산 처리를 실시하는 것으로, 구체적으로는 감산기(2-1)를 통해 얻어지는 제1 단의 간섭 복제 생성 유닛(1-1)으로부터 출력되는 신호(잔차 신호)에 대해 역확산 처리를 실시하도록 되어 있다. 구체적으로는, 심볼 레이트로 변환하도록 되어 있다.
가산기(11)는 역확산 처리부(10)에서 역확산 처리가 실시된 신호와 전단의 간섭 복제 생성 유닛(1-1)으로부터 출력되는 신호(심볼 복제 신호)를 가산하는 것이다.
채널 추정 회로(12)는 입력되는 신호의 파일럿 심볼을 이용하여 전송로 채널을 추정하는 것으로, 슬롯 선단의 파일럿 심볼만을 이용하여 행하도록 되어 있다. 그 때문에, 제1, 제2 단의 유닛(1-1-i, 1-2-i)에서는 수 심볼의 처리 지연으로 끝나, SIR을 측정할 때까지의 처리 지연을 매우 작게 할 수 있다.
또한, 제3 단 이후에서 슬롯 종단의 파일럿 심볼을 이용하여 보다 정확하게 전송로 채널 추정을 행함으로써, 간섭 상쇄기(61) 그 자체의 특성 열화를 억제할 수도 있다.
승산기(13)는 가산기(11)로부터의 출력에 채널 추정 회로(12)로부터의 채널 추정치의 복소 공역을 승산하는 것이다.
RAKE 합성부(14)는 상술한 승산기(13)로부터의 지연파 출력에 대해, 최대비 합성(합성 후의 SIR이 최대로 되는 합성 처리)을 실시하고 있다. 경판정부(15)는 정보 심볼의 가판정을 행하는 것으로, RAKE 합성부(14)에서 최대비 합성된 신호에 기초하여 간섭 복제 생성 유닛(1-2)의 각각의 신호의 대부분의 위치를 판정하도록 되어 있다.
수신 전력 측정부(신호 전력 검출부: 20)는 수신 신호에 기인하는 신호에 대해 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 수신 전력(S)을 검출하는 것으로, 복수의 간섭 복제 생성 유닛(1-i) 중의 임의의 간섭 복제 생성 유닛(1-i)의 중간 처리 단계(제1 실시 형태에서는 제2 단)에서 얻어지는 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 수신 전력(S)을 검출하도록 되어 있다. 그리고, 이 수신 전력(S)은 SIR 연산부(62)로 출력되어 있다.
즉, 이 수신 전력 측정부(20)에 있어서 검출되는 수신 전력(S)과, 상술한 간섭 전력 측정부(3)에 있어서 검출되는 간섭 전력(I)은 각각 검출할 수 있으므로, SIR 연산부(62)에서 정밀도 좋게 SIR을 구할 수 있는 것이다.
또, 상술한 수신 전력(S)은 RAKE 합성부(14)로부터의 출력을 2승 평균함으로써 검출하도록 되어 있고, 그 때문에 SIR 측정에 데이타 심볼 구간을 이용해도 큰 정밀도 열화가 생기지 않게 되어 있다. 따라서, 빠른 페이징 환경에서도 양호한 SIR의 측정 정밀도를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 보다 적은 지연으로 SIR 측정을 행할 수 있어, 결과적으로 송신 전력 제어 특성을 향상시킬 수 있는 것이다.
또한, 상술한 도 3에 도시한 승산기(16)는 경판정부(15)로부터의 출력(가판정치)에 채널 추정 회로(12)로부터의 출력(채널 추정치)을 승산하는 것으로, 재차 지연파의 패스에 분해하도록 되어 있고, 그 출력은 후술하는 감산기(17)로 접속됨과 동시에, 재확산 전의 패스마다 분해된 심볼 복제 신호(경판정 결과)로서 유닛(1-2-i)에 대응하는 후단의 유닛(1-3-i)으로 출력되도록 되어 있다. 감산기(17)는 승산기(16)의 출력으로부터 유닛(1-2-i)에 대응하는 전단의 유닛(1-1-i)에서 생성된 심볼 복제 신호를 감산하는 것이다.
재확산 처리부(18)는 감산기(17)로부터의 출력에 재확산 처리를 실시하는 것으로, 신호 합성부(19)는 재확산 처리부(18)로부터의 출력의 합성을 행하는 것으로, 이 신호 합성부(19)로부터의 출력이 간섭 복제 신호로서 감산기(2-2)로 출력되어 있다.
이에 따라, 감산기(2-2)에서는 각 사용자로부터의 간섭 복제 신호를 지연 회로(2-5)로부터의 출력으로부터 감산하고, 다음단인 제3 단으로 출력하고 있다.
따라서, 제1 실시 형태에서는 수신 신호에 기인하는 입력 신호로부터 생성되는 간섭 복제 신호를 각 단에서 수신 신호로부터 반복하여 삭감함으로써, 수신 신호로부터 수신 전력(S)과 간섭 전력(I)을 확실하게 분리할 수 있다. 또한, 측정된 SIR치가 소정치가 되도록 각 사용자의 이동국(50)의 송신 전력을 제어할 수 있으므로, 필요한 회선 품질을 유지할 수 있게 된다.
또, 다른 단의 유닛(1-1-i, 1-3-i, . . . , 1-n-i)에서는 상술한 유닛(1-2-i)에 비하여, 수신 전력 측정부(20)를 설치하지 않는 점이 다르지만, 이 이외의 구성에 대해서는 기본적으로 동일하다. 또한, 제1 단의 간섭 복제 생성 유닛(1-1)에서는 심볼 복제 신호의 입력이 없기 때문에, 가산기(11) 및 감산기(17)는 설치하지 않아도 되며, 설치할 경우에는 "0"을 가산 및 감산하도록 되어 있다.
또한, 제1 실시 형태에서는 제2 단의 유닛(1-2-i)에서 수신 전력을 측정하고 있지만, 이 수신 전력 측정 처리를 제1 단의 유닛(1-1-i)에서 행하도록 해도 된다.
상술한 구성에 의해, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 SIR 장치(120)가 적용된 무선 통신 시스템(110)에서는 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 이동국(50)으로부터의 신호를 수신하면, 이 수신 신호는 간섭 상쇄기(61)에서 지연 회로(5-1)와 제1단의 간섭 복제 생성 유닛(1-1)으로 입력된다.
그 후, 제1 단에서의 간섭 복제 생성 유닛(1-1)의 유닛(1-1-i)에서 사용자마다 간섭 복제 신호 및 심볼 복제 신호가 생성되고, 사용자마다 생성된 모든 간섭 복제 신호는 감산기(2-1)로 출력된다. 그리고, 감산기(2-1)에서 지연 회로(5-1)로부터의 출력과 감산 처리가 실시되고, 감산기(2-1)로부터는 잔차 신호로서 제2 단의 간섭 복제 생성 유닛(1-2)의 각 유닛(1-2-i)으로 출력된다. 한편, 각 유닛(1-1-i)으로부터의 심볼 복제 신호도 제2 단의 간섭 복제 생성 유닛(1-2)의 대응하는 유닛(1-2-i)으로 출력된다.
또한, 제2 단에서는 전단의 감산기(2-1)로부터의 잔차 신호가 입력되면, 간섭 복제 생성 유닛(1-2)의 각 유닛(1-2-i)에서 마찬가지로 간섭 복제 신호와 심볼 복제 신호가 생성됨과 동시에, 수신 전력 측정부(20)에서 각 사용자마다의 수신 전력(S)이 검출된다.
이 때의 간섭 복제 생성 유닛(1-2)에서의 처리에 대해, 이하 도 3을 이용하여 설명한다.
즉, 유닛(1-2-i)에서는 감산기(2-1)를 통해 얻어지는 제1 단의 간섭 복제 생성 유닛(1-1)으로부터의 신호(간섭 복제 신호)를 역확산 처리부(10)에서 역확산 처리를 실시하고, 가산기(11)에서 이 역확산 처리된 신호와 유닛(1-2-i)에 대응하는 유닛(1-1-i)에서의 심볼 복제 신호를 가산하고, 채널 추정 회로(12)에서 전송로 채널을 추정한다.
그 후, 승산기(13)에 있어서 가산기(11)로부터의 출력에 채널 추정치의 복소 공역을 승산하고, RAKE 합성부(14)에서 최대비 합성을 행한 후, 수신 전력 측정부(20)에서 이 최대비 합성 출력으로부터 수신 전력(S)을 2승 평균 연산에 의해 측정하고, 측정된 수신 전력(S)을 SIR 연산부(62)로 출력한다.
한편, 이 RAKE 합성부(14)로부터의 출력을, 또한 경판정부(15)에서 가판정한 후, 이 가판정한 신호와 채널 추정 회로(12)로부터의 채널 추정치를 승산기(16)에서 승산하고, 심볼 복제 신호로서 제3 단의 간섭 복제 생성 유닛(1-3)으로 출력한다.
또한, 감산기(17)에서는 승산기(16)로부터의 출력에 대해 제1 단으로부터의 심볼 복제 신호를 감산하고, 재확산 처리부(18)에서 재확산 처리를 실시한 후에, 신호 합성부(19)에서 합성하고, 간섭 복제 신호로서 감산기(2-2)로 출력한다.
그 후, 감산기(2-2)에서는 감산기(2-1)로부터의 간섭 복제 신호에 대해 지연된 신호를 지연 회로(5-2)를 통해 입력함과 동시에, 모든 사용자에 대응하는 유닛(1-2-1 ∼ 1-2-n)으로부터의 간섭 복제 신호를 입력하고, 감산기(2-1)로부터의 간섭 복제 신호에 대해 유닛(1-2-1 ∼ 1-2-n)으로부터의 간섭 복제 신호의 총합을 감산하고, 잔차 신호로서 제3 단의 간섭 복제 생성 유닛(1-3)으로 출력한다.
또한, 이 감산기(2-2)로부터 출력된 잔차 신호에 기초하여, 간섭 전력 측정부(3)에서 간섭 전력(I)을 검출하고, 이 간섭 전력(I)을 SIR 연산부(62)로 출력한다. 그 후, SIR 연산부(62)에서는 간섭 전력 측정부(20)로부터의 수신 전력(S)과 간섭 전력 측정부(3)로부터의 간섭 전력(I)으로부터의 각 사용자의 SI비 정보를 측정한다.
또, 비교 회로(65)에서는 상술한 SIR 연산부(62)에서 측정된 SIR치를 목표의 SIR치와 비교하고, 그 비교 결과를 송신 프레임 생성부(64)를 통해 송신함으로써, 각 이동국(50)의 송신 전력 제어를 행하고 있다.
또한, 제3 단 이후에 있어서도 상술한 바와 마찬가지로, 수신 신호에 기인하는 입력 신호로부터 생성되는 간섭 복제 신호를 수신 신호로부터 반복하여 삭감시킨다. 그리고, 최종단으로서의 수신기(4)에서는 최종단의 간섭 복제 생성 유닛(1-n)으로부터의 간섭 복제 신호에 역확산 처리를 실시한 후, 복호기(63)에서 이동국(50)으로부터의 사용자마다의 신호를 복호화한다.
여기서, 상술한 제1 실시 형태의 SIR 장치(120)의 기능에 있어서의 실증하는 구체예(시뮬레이션)에 대해 이하에 설명한다. 이 시뮬레이션에서는 상기 측정된 SIR을 미리 설정된 목표의 SIR이 되도록 이동국(50)의 송신 전력을 슬롯 주기 ±1㏈ 스텝에서 제어하는 폐 루프 제어를 행한 경우의 것이다. 또, 이 시뮬레이션에서는 도 4에 도시한 바와 같은 제원에 기초하여 행해지고 있고, 여기서는 사용자수를 32로 하고 있다.
또한, 이 시뮬레이션에서의 방식에서는, 3단의 다단형 간섭 상쇄기를 이용하고 있고, 2개의 간섭 복제 생성 유닛(1-1, 1-2)이 종렬적으로 접속되고, 간섭 복제 생성 유닛(1-2)의 후단에는 제3 단(최종단)에 수신기(4)를 구비하고 있다.
그리고, 제2 단의 간섭 복제 생성 유닛(1-2)에서의 RAKE 합성 후의 신호 전력을 1슬롯 평균한 것을 수신 전력(S: 신호 전력 정보)으로 하고, 잔차 신호를 동일하게 1슬롯 평균한 것을 간섭 전력(I: 간섭 전력 정보)으로 하여 SIR을 측정하고 있다.
또한, 간섭 복제 생성 유닛(1-i)에서의 채널 추정은 각각 슬롯 선단의 파일럿 심볼을 이용하여 행하기 때문에, 제2 단까지는 수 심볼의 처리 지연밖에 생기지 않지만, 최종단의 수신기(4)에서는 슬롯 종단의 파일럿 심볼도 이용한 고정밀도의 채널 추정을 행하기 때문에, 1슬롯 이상의 지연이 생긴다.
즉, 제2 단에서의 간섭 복제 생성 유닛(1-2)에서 수신 전력(S)을 측정한 경우, 송신 전력 제어에 따른 지연(TPC 지연)은 1Tp(Tp: 파일럿 주기)로 되고, 최종단의 수신기(4)에서 수신 전력(S)을 측정한 경우, TPC 지연은 2Tp로 된다.
도 5는 규격화 페이징 주파수(fdTp)에 따른 TPC 오차 및 SIR 제어 오차를 나타내는 것으로, 도 2에 도시한 3단의 구성의 SIR 장치(120)를 이용하여, TPC 지연이 1Tp로 되는 경우의 특성("○", "●")과, TPC 지연이 2Tp인 경우의 특성("□", "■")을 나타냄과 동시에, 상술한 도 10에 도시한 SIR 측정 방법을 이용한 경우의 특성("△", "▲")에 대해 나타내고 있다.
또, 이 TPC 오차(도 5의 화살표 A 참조)란 이상적인 TPC에 대한 수신 전력의 표준 편차를 나타낸 것이며, SIR 제어 오차(도 5의 화살표 B 참조)란 목표의 SIR에 대한 수신 SIR의 표준 편차를 나타낸 것이다.
또한, 상술한 도 10에 도시한 SIR 측정 방법을 이용한 경우에는, 제2 단의 간섭 복제 생성 유닛(1-2)에서의 RAKE 합성 후의 수신 신호의 1슬롯 구간에 걸친 평균을 수신 전력(S)으로 하고, 분산을 간섭 전력(I)으로서 SIR을 측정하였다. 그리고, 각각의 경우에 대해 fdTp가 0. 05일 때에 평균 오류율이 1×10-3이 되도록 목표의 SIR을 설정하여 계산을 행하였다.
그 결과, 도 3에 도시한 3단 구성의 SIR 측정(120)을 이용하여, TPC의 지연을 1Tp로 한 경우("○", "●")에 있어서, TPC 오차 및 SIR 제어 오차가 우수한 것을 알 수 있고, 이에 따라 빠른 페이징 환경에 적용할 수 있다고 할 수 있다. 따라서, 이 시뮬레이션의 결과로부터 지연 시간을 짧게 함으로써 송신 전력의 저감을 도모할 수 있는 것을 명백하게 나타내었다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시 형태에 의하면, 확산 코드 사이의 간섭을 제거하기 위한 간섭 상쇄기(61)에 의해 생성된 간섭 복제 신호를, 수신 신호로부터 감산한 것에 기초하여 간섭 전력(I)을 검출함과 동시에, 수신 신호에 기인하는 신호에 대해 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 수신 전력(S)을 검출하여, 상기한 간섭 전력(I)과 수신 전력(S)을 별도로 검출할 수 있으므로, SIR의 측정 정밀도를 개선할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 간섭 상쇄기(61)의 출력에 의해 얻어진 간섭 전력 (I) 및 수신 전력(S)으로부터의 SIR을 연산함으로써, SIR의 정밀도가 향상되므로, 이 SIR을 이용하여 이동국(50)의 송신 전력을 제어할 수 있어, 노이즈 환경 하에서나 다수의 사용자가 동시에 통신을 행하는 경우의 다국간 간섭 상태에 있어서도 필요한 회선 품질을 유지하면서 송신 전력 제어 특성의 향상에 기여할 수 있는 이점도 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 간섭 복제 신호 생성부(1-i)의 중간 처리 단계에서 얻어지는 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 수신 전력(S)을 검출할 수 있으므로, SIR 측정에 데이타 심볼 구간을 이용하더라도 큰 정밀도 열화가 생기지 않아, 빠른 페이징 환경에서도 양호한 SIR의 측정 정밀도를 유지할 수 있다. 따라서, 보다 적은 지연으로 SIR 측정을 행할 수 있어, 결과적으로 송신 전력 제어에 대해서도 상술한 빠른 페이징 환경에 추종할 수 있다.
(b) 제2 실시 형태의 설명
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 신호대 간섭 전력비 측정 장치의 구성을 나타낸 블럭도로, 이 도 6에 도시한 신호대 간섭 전력비 측정 장치(SIR 측정 장치: 130)도 간섭 상쇄기(61A) 및 SIR 연산부(62)로 구성되는 것이다.
그리고, 이 간섭 상쇄기(61A)에는 상술한 제1 실시 형태와 거의 마찬가지로, 간섭 복제 생성 유닛(1-i), 감산기(2-i), 간섭 전력 측정부(3A), 수신기(4A) 및 지연회로(5-i)가 설치되어 있다. 구체적으로, 이 제2 실시 형태에서의 간섭 복제 생성 유닛(1-i)에 대해서도 기지국(60)에서 수용할 수 있는 사용자 수에 대응하여, 예를 들면 도 7에 도시한 바와 같은 유닛(1-1-i, . . . , 1-n-i)을 구비하여 구성되어 있다.
즉, 이 도 7에 도시한 유닛(1-1-i, . . . , 1-n-i)은 도 3에 도시한 간섭 복제유닛(1-2)에서의 RAKE 합성부(14)와 경판정부(15) 사이에 수신 전력 측정부(20)를 설치하고 있지 않은 점이 다르다. 또, 그 밖의 각부에 대해서는 거의 동일하게 기능하도록 되어 있다.
간섭 전력 측정부(3A)는 감산기(2-i)의 출력으로부터 간섭 전력 정보 (I)를 검출하는 것으로, 이 도 6에 도시한 간섭 상쇄기(61A)에서는 제n 단(최종단)의 감산기(2-n)의 출력으로부터 간섭 전력 정보를 검출하도록 되어 있다.
수신기(수신부: 4A)는 제n 단(최종단)의 간섭 복제 생성 유닛(1-n)의 출력 측에 설치된 감산기(2-n)의 출력(잔차 신호)을 입력 신호로서 수신함으로써, 이 신호에 대해 역확산 처리를 실시하는 것으로, 간섭 상쇄기(61A)의 최종단으로서 구비되어 있다. 그리고, 이 수신기(4A)의 출력은 복호기(63)로 출력되고, 이 복호기(63)에서 복호화되도록 되어 있다.
또한, 이 수신기(4A)도 각각 사용자 수에 대응한 수신 유닛(Rec 사용자: 4A-1 ∼ 4A-n)을 구비하고 있고, 이 수신 유닛(4A-1 ∼ 4A-n)은 각각 도 8에 도시한 바와 같이 역확산 처리부(10), 가산기(11), 채널 추정부(12), 승산기(13), RAKE 합성부(14) 및 수신 전력 측정부(21)가 설치되어 있다. 또, 이미 상술한 부호는 동일 또는 거의 동일한 부분을 나타내고 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
여기서, 수신 전력 측정부(신호 전력 검출부: 21)는 수신부(4A)에서 얻어지는 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 수신 전력(S)을 검출하는 것으로, RAKE 합성부(14)의 출력으로부터 검출하도록 되어 있다 . 즉, 제2 실시 형태에서는 수신 전력 측정부(21)를 수신기(4A)에 구비하고, 이 수신 전력 측정부(21)에 의해 검출된 수신 전력(S)을 SIR 연산부(62)로 출력하고 있는 것이다.
즉, 간섭 상쇄기(61A)의 각 간섭 복제 생성 유닛(1-i)에서는 후단으로 됨에 따라 잔차 신호로부터 신호 성분이 분리되어 가므로(간섭 전력 I가 작아진다), 보다 정확하게 수신 신호 성분을 검출할 수 있다(신호 전력 S가 커진다). 따라서, 제2 실시 형태에서의 간섭 상쇄기(61A)에서는 매우 정확한 간섭 신호 성분을 얻을 수 있는 것이다.
이에 따라, 제2 실시 형태에서는 간섭 전력 측정부(3A)에서 간섭 전력(I)을 측정함과 동시에, 수신기(4A)의 수신 전력 측정부(21)로부터의 수신 전력(S)을 측정하고, 이들 간섭 전력 및 수신 전력으로부터 SI비가 측정되도록 되어 있다.
상술한 구성에 의해, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 SIR 장치(130)에서는 도 6에 도시한 바와 같이, 이동국(50)으로부터의 신호를 수신하면, 이 수신 신호는 간섭 상쇄기(61A)에서 제i 단에 설치된 간섭 복제 생성 유닛(1-i), 지연회로(5-i) 및 감산기(2-i)에 의해, 간섭 복제 신호 및 심볼 복제 신호가 생성된다.
그리고, 제n 단으로부터 출력되는 간섭 복제 신호에 의해, 최종단의 간섭 전력 측정부(3A)에서 간섭 전력(I)이 검출됨과 동시에, 이 간섭 복제 신호와 상기 심볼 복제 신호로부터 수신기(4A)에서 수신 전력(S)이 검출된다. 또, 수신기(4A)에서의 다른 한쪽의 출력은 복호기(63)로 출력되고, 사용자마다의 신호가 복호화된다.
그 후, 이 간섭 상쇄기(61A)에서 검출된 간섭 전력(I) 및 수신 전력(S)은 SIR 연산부(62)로 출력되고, 각 사용자의 SI 비가 측정된다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시 형태에 의하면, 수신 신호로부터 모든 사용자의 신호를 검출하고, 생성된 모든 간섭 복제 신호를 수신 신호로부터 삭감하는 처리를 반복함으로써, 수신 신호로부터 수신 전력(S)과 간섭 전력(I)을 확실하게 분리할 수 있으므로, SIR 측정 정밀도를 비약적으로 향상시킬 수 있고, 나아가서는 이동국(50)에 대한 송신 전력 제어의 정밀도를 비약적으로 향상시킬 수 있다.
(c) 기타
본 실시 형태에 있어서는 간섭 상쇄기(61, 61A)의 단수 및 사용자수 (n)을 동수로 통일한 것에 대해 상술하고 있지만, 반드시 통일시킬 필요는 없고, 설치하는 조건 등에 따라서 변경하는 것도 물론 가능하다.
또한, 본 실시 형태에서는 복수의 사용자의 신호를 동시에 처리하는 병렬형의 간섭 상쇄기에 대해 상술하고 있지만, 강한 수신 레벨의 사용자로부터 순서대로 간섭 제거 처리를 행하는 직렬형의 간섭 상쇄기나 직렬형과 병렬형을 조합한 타입의 간섭 상쇄기에도 적응시킬 수 있다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 확산 코드 사이의 간섭을 제거하기 위한 간섭 상쇄기에 의해 생성된 간섭 복제 신호를, 수신 신호로부터 감산한 것에 기초하여 간섭 전력 정보를 검출함과 동시에, 수신 신호에 기인하는 신호에 대해 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 신호 전력 정보를 검출하고, 상기 간섭 전력 정보와 신호 전력 정보를 각각 검출할 수 있으므로, SIR의 측정 정밀도를 개선할 수 있는 이점이 있다(청구항1, 4, 6).
또한, 본 발명에 의하면, 간섭 상쇄기의 출력에 의해 얻어진 간섭 전력 정보 및 신호 전력 정보로부터 SIR을 연산함으로써, SIR의 정밀도가 향상하는 것으로, 이 SIR을 이용하여 이동국의 송신 전력을 제어할 수 있고, 노이즈 환경 하에서나 다수의 사용자가 동시에 통신을 행하는 경우의 다국간 간섭 상태에서도 필요한 회선 품질을 유지하면서 송신 전력 제어 특성의 향상에 기여할 수 있는 이점도 있다(청구항7).
또한, 본 발명에 의하면, 간섭 복제 신호 생성부의 중간 처리 단계에서 얻어지는 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 신호 전력 정보를 검출할 수 있으므로, SIR 측정에 데이터 심볼 구간을 이용해도 큰 정밀도 열화가 생기지 않아, 빠른 페이징 환경에서도 양호한 SIR의 측정 정밀도를 유지할 수 있다. 따라서, 보다 적은 지연으로 SIR 측정을 행할 수 있어, 결과적으로 송신 전력 제어에 대해서도 상술한 빠른 페이징 환경에 추종할 수 있다(청구항2).
또한, 본 발명에 의하면, 수신 신호로부터 모든 사용자의 신호를 검출하고, 생성된 모든 간섭 복제 신호를 수신 신호로부터 삭감하는 처리를 반복함으로써, 수신 신호로부터 신호 전력 정보와 간섭 전력 정보를 확실하게 분리할 수 있는 것으로, SIR 측정 정밀도를 비약적으로 향상시킬 수 있어, 나아가서는 이동국에 대한 송신 전력 제어의 정밀도를 비약적으로 향상시킬 수 있다(청구항3, 5).

Claims (7)

  1. CDMA 통신 방식을 기초로 수신된 수신 신호를 처리하는 장치에 있어서,
    상기 수신 신호에 기인하는 입력 신호에 대해 역확산 처리를 실시하고 나서, 상기 입력 신호에 대한 정보 심볼의 가판정을 행한 후에, 재차 확산 처리를 실시한 것을 간섭 복제 신호로서 출력하는 간섭 복제 신호 생성부,
    상기 간섭 복제 신호 생성부에서 생성된 상기 간섭 복제 신호를 상기 수신 신호로부터 감산하는 감산기,
    상기 감산기의 출력으로부터 간섭 전력 정보를 검출하는 간섭 전력 검출부,
    상기 수신 신호에 기인하는 신호에 대해 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 신호 전력 정보를 검출하는 신호 전력 검출부, 및
    상기 간섭 전력 검출부에서 검출된 간섭 전력 정보와 상기 신호 전력 검출부에서 검출된 신호 전력 정보로부터 신호대 간섭 전력비를 연산하는 신호대 간섭 전력비 연산부
    를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 신호대 간섭 전력비 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호 전력 검출부가 상기 간섭 복제 신호 생성부의 중간 처리 단계에서 얻어지는 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 신호 전력 정보를 검출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 신호대 간섭 전력비 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 신호 전력 검출부가 상기 감산기의 출력에 대해 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 신호 전력 정보를 검출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 신호대 간섭 전력비 측정 장치.
  4. CDMA 통신 방식을 기초로 수신된 수신 신호를 처리하는 기지국에 있어서,
    상기 수신 신호에 기인하는 입력 신호에 대해 역확산 처리를 실시하고 나서, 상기 입력 신호에 대한 정보 심볼의 가판정을 행한 후에, 재차 확산 처리를 실시한 것을 간섭 복제 신호로서 출력하도록, 복수 종렬적으로 설치된 간섭 복제 신호 생성부,
    각 간섭 복제 신호 생성부의 출력 측에 설치되어, 상기 간섭 복제 신호 생성부에서 생성된 상기 간섭 복제 신호를, 지연 처리가 실시된 상기 수신 신호로부터 감산하는 복수의 감산기,
    최종단의 상기 감산기의 출력으로부터 간섭 전력 정보를 검출하는 간섭 전력 검출부,
    상기 복수의 간섭 복제 신호 생성부 중 임의의 간섭 복제 신호 생성부의 중간 처리 단계에서 얻어지는 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 신호 전력 정보를 검출하는 신호 전력 검출부, 및
    상기 간섭 전력 검출부에서 검출된 간섭 전력 정보와 상기 신호 전력 검출부에서 검출된 신호 전력 정보로부터 신호대 간섭 전력비를 연산하는 신호대 간섭 전력비 연산부
    를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 신호대 간섭 전력비 측정 장치.
  5. CDMA 통신 방식을 기초로 수신된 수신 신호를 처리하는 기지국에 있어서,
    상기 수신 신호에 기인하는 입력 신호에 대해 역확산 처리를 실시하고 나서, 상기 입력 신호에 대한 정보 심볼의 가판정을 행한 후에, 재차 확산 처리를 실시한 것을 간섭 복제 신호로서 출력하도록, 복수 종렬적으로 설치된 간섭 복제 신호 생성부,
    각 간섭 복제 신호 생성부의 출력 측에 설치되어, 상기 간섭 복제 신호 생성부에서 생성된 상기 간섭 복제 신호를 지연 처리가 실시된 상기 수신 신호로부터 감산하는 복수의 감산기,
    최종단의 상기 감산기의 출력을 입력 신호로서 수신함으로써, 이 신호에 대해 역확산 처리를 실시하는 수신부,
    최종단의 상기 감산기의 출력으로부터 간섭 전력 정보를 검출하는 간섭 전력 검출부,
    상기 수신부에서 얻어지는 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여 신호 전력 정보를 검출하는 신호 전력 검출부, 및
    상기 간섭 전력 검출부에서 검출된 간섭 전력 정보와 상기 신호 전력 검출부에서 검출된 신호 전력 정보로부터 신호대 간섭 전력비를 연산하는 신호대 간섭 전력비 연산부
    를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 신호대 간섭 전력비 측정 장치.
  6. CDMA 통신 방식을 기초로 수신된 수신 신호를 처리하는 장치에 있어서,
    확산 코드 사이의 간섭을 제거하기 위한 간섭 상쇄기에 의해 생성된 간섭 복제 신호를 상기 수신 신호로부터 감산한 것에 기초하여, 간섭 전력 정보를 검출함과 동시에,
    상기 수신 신호에 기인하는 신호에 대해 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여, 신호 전력 정보를 검출하여,
    상기 간섭 전력 정보와 신호 전력 정보로부터 신호대 간섭 전력비를 연산하는 것을 특징으로 하는 신호대 간섭 전력비 측정 방법.
  7. 기지국과 복수의 이동국간의 통신을 CDMA 통신 방식으로 행함에 있어서,
    상기 기지국에서 확산 코드 사이의 간섭을 제거하기 위한 간섭 상쇄기에 의해 생성된 간섭 복제 신호를 상기 기지국에서 수신된 수신 신호로부터 감산한 것에 기초하여, 간섭 전력 정보를 검출함과 동시에,
    상기 수신 신호에 기인하는 신호에 대해 역확산 처리를 실시한 신호에 기초하여, 신호 전력 정보를 검출하여,
    상기 간섭 전력 정보와 신호 전력 정보로부터 신호대 간섭 전력비를 연산한 후,
    이 신호대 간섭 전력비가 소정치가 되도록, 각 이동국의 송신 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 CDMA 통신 방식 하에서의 송신 전력 제어 방법.
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