KR100274715B1 - 스펙트럼 확산 수신기 및 송신 전력 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
스펙트럼 확산 수신기에 있어서, 수신 신호의 상관 전력을 적산하기 위한 예비 설정 적산 주기가 페이딩 주기에 관하여 중요하게 변위될 때 경로의 정확한 추종은 동기 획득 능력을 어렵게 한다. 이것을 피하기 위하여, 페이딩 주기 계산기내, 송신 전력 변위는 복호기에 의해 추출된 송신 전력 제어 정보로부터 얻어지고, 상관 전력 계산은 상관 전력 계산의 결과에 기초를 둔 페이딩 주기를 유도하기 위하여 실행된다. 이러한 페이딩 주기에 따르면, 적산 주기는 페이딩 주기에 의존하는 상관 전력의 적산을 실행함으로써 동기 획득을 정확하게 실행하도록 결정된다.
Description
본 발명은 일반적으로 스펙트럼 확산 수신기에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 동기성 획득 및 송신 전력 제어를 위한 페이딩 주기 검출 시스템에 관한 것이다.
할당된 주파수 대역을 이용한 복수개의 국(station)들 사이에 상호 통신을 위한 다양한 접속 시스템에서, 주파수 분할 다중 접속(FDMA) 시스템, 시분할 다중 접속(TDMA) 시스템, 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템 등등과 같은 다양한 통신 시스템들이 제안되고 있다. 이들 시스템들 대부분에서, 하나의 기지국은 작은 지역들로 서비스 지역을 분할함으로써 구축되는 각각의 셀들로 배열되며, 그리고 가입자 단자는 그 기지국을 경유하여 또다른 가입자 단자와 통신한다.
그들 중, 버스트 동기성을 필요로 하지 않는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템은 다수의 가입자들을 가지는 통신 시스템에 적합하며 혼신과 방해에 대해 강하다. 그러므로, 스펙트럼 확산 통신 시스템을 채용하는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템은 각 사용자들을 위한 개별의 확산 코드 시리즈를 상호 할당하며 동일한 방법을 이용하여 확산 변조를 실행하는 다중 접속 시스템이다. 따라서, 비록 하나의 셀이라 할지라도, 동일한 주파수에서는 다수의 사용자들에 의해 이용될 수 있다.
주지하는 바와 같이, 스펙트럼 확산 통신 시스템은 수신 신호의 역확산에 의한 복조에 송신측에서 사용되는 확산 코드와 동기하는 확산 코드를 사용하기 위한 전제 조건이 된다. 예를들면, 운반로 지연 변화의 영향 또는 다중에 기인하여 확산 신호가 하나의 칩상에서 변환될 때, 데이터를 정확하게 복조하는 것은 어렵게 된다. 그러므로, 부호 시리즈를 확산하는 수신측과 송신측의 위상차를 감소시키기 위한(정상적으로, 칩의 절반과 동일하거나 이하) 동기 획득에 대한 기술과 잡음 또는 복조의 영향에 기인한 한번 획득된 동기 위치의 트랙을 잃지 않도록 필요한 칩 정밀도를 유지하기 위한 동기 트랙킹(동기 유지) 기술이 필수 불가결하다.
종래, 이러한 종류의 동기 획득 회로는 예를들면 무심사된 일본 특허 공보 번호 95-202843호에 나타난 바와 같이 스펙트럼 확산 수신기내 확산 부호의 칩 위상 동기의 획득을 목적으로 하여 채용된다.
도 11은 종래 스펙트럼 확산 수신기 및 그의 동기 획득 회로의 일례를 보이는 블록도이다. 도 11에 보여지는 바와 같이, 종래 스펙트럼 확산 수신기는 수신 안테나(10)에 연결된 직교 복조기(11), 상기 직교 복조기(11)의 출력의 아날로그에서 디지털로의 변환을 실행하기 위한 A/D 변환기(12), 상기 A/D 변환기(12)의 출력에 연결된 RAKE 복조기(30), 상기 A/D 변환기(12)의 출력에 유사하게 연결된 동기 획득 트랙킹 기(40) 및 상기 RAKE 복조기(30)의 출력에 연결된 복호기(14)를 가진다.
상기 RAKE 복조기(30)는 상호 관련된 복조 출력 사이에서 전력 순으로 상층의 3개의 출력들의 합성을 최대비율로 실행한다. 동기 획득 트랙킹 기로부터 얻어진 위상 정보에 기초하여 상호 관련된 복조를 실행하는 3개의 각각의 복조 회로들(31-1 내지 31-3)에 의한 각각 상호 관련된 복조 출력은 RAKE 합성 회로(32)에 의한 합성을 가지는 출력이다.
동기 획득 트랙킹 기(40)에서, 상호 관련된 전력은 상관기(41)에 의해 계산된다. 상호 관련된 전력은 적산기(42)에 의해 적산된다. 적산기(42)에 의해 적산된 출력은 연속하여 주기(Tr)(약 Tw/100)에서 스위치(43)에 의해 스위치되며, 레이라이(Rayleigh) 페이딩 주기(Tw)(대략 수 Hz 내지 수백 Hz)보다 충분히 짧다. 이들 주기들 각각에 의해 적산된 상호 관련된 전력은 적산기들(44-1 내지 44-N)의 숫자내 N으로의 입력에 의해 적산된다. 그 다음 타이밍에서 예비 설계되고 고정된 적산 주기가 도달되며, 스위치(45)는 가장 큰 세 개의 적산치를 출력하는 적산기들(44-1 내지 44-N) 사이에 적산기들에 대응하는 위상 쉬프팅 양들을 출력하기 위하여 스위칭된다. 상기 설명한 방식에서, 동기 획득이 실행된다.
상기 설명한 종래 기술에서 마주치는 문제는 예정되어 설계되고 고정된 적산 주기가 실제의 페이딩 주기와 배합되지 않는다는 것이다. 페이딩 주기가 길 때, 그 세트 고정 적산 주기가 짧다면, 떨어지는 페이딩의 부분을 위한 적산을 실행하는 것이 가능하다. 반면에, 페이딩 주기가 짧을 때, 그 세트 적산 주기가 길다면, 적산은 뒤따르는 경로를 서서히 떨어지도록 불필요한 긴 주기가 실행될 수 있고, 여기서 동기 획득 능력의 퇴보를 야기시킨다.
그 이유는 페이딩 주파수가 이동 단자의 이동 속도에 의존하여 연속적으로 변화하게 되기 때문이며, 최적의 상관치의 적산 주기는 얻어질 수 없다.
본 발명의 목적은 페이딩 주기의 변화에서도 최적의 상관치의 적산 주기를 얻어냄이 가능함으로써 수신 특성들을 향상시킬 수 있는 스펙트럼 확산 수신기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일면에 따르면, 스펙트럼 확산 신호를 수신하여 상기 수신 신호의 역확산에 의해 검출된 동기 위상을 기초로 하여 상기 수신 신호를 복조하기 위한 스펙트럼 확산 수신기는,
검색 범위 이상의 확산 부호의 위상을 제어하며 상기 수신 신호 및 상기 확산 부호 사이 상호 관계를 유도하기 위한 상관 계산 수단;
적산 주기 이상의 확산 부호의 각 위상 상태에서 상기 상관 계산 수단의 상관 출력들을 적산하기 위한 적산 수단과;
상기 적산 수단의 출력으로부터 피이크 경로를 검출함으로써 동기 위상을 유도하기 위한 피이크 검출 수단;
상기 동기 위상에 따른 상기 수신 신호를 복조하기 위한 복조 수단;
통신 상대 부분으로부터 송신된 소정의 주기의 송신 전력 제어 정보를 추출하여 송신 전력 변위를 기초로 하는 상대적인 송신 전력을 유도하며 송신 전력을 제어하고 상기 상대적인 송신 전력에 의존하는 적산 주기를 유도하기 위한 페이딩 주기 계산 수단;
상기 송신 전력 정보에 따라 송신 전력을 유도하며 상기 유도된 송신 전력을 송신하기 위한 송신 수단으로 구성된다.
본 발명의 또다른 목적에 따르면, 스펙트럼 확산 신호를 수신하며 상기 수신 신호의 역확산에 의해 검출된 동기 위상을 기초로 하여 상기 수신 신호를 복조하기 위한 스펙트럼 확산 수신기에서의 송신 전력 제어 방법은,
검색 범위 이상의 확산 부호의 위상을 제어하며 상기 수신 신호 및 상기 확산 부호 사이에 상호 관계를 유도하는 상관 계산 단계;
적산 주기 이상의 상기 확산 부호의 각 위상 상태에서 상기 상관 계산 단계의 상관 출력들을 적산하는 적산 단계;
상기 적산 단계의 출력으로부터 피이크 경로를 검출함으로써 동기 위상을 유도하는 피이크 검출 단계;
상기 동기 위상에 따라 상기 수신 신호를 복조하는 복조 단계;
통신 상대 부분으로부터 송신된 소정의 주기의 송신 전력 제어 정보를 추출하여 송신 전력 변위를 기초로 하는 상대적인 송신 전력을 유도하며 송신 전력을 제어하고 상기 상대적인 송신 전력에 의존하는 적산 주기를 유도하는 페이딩 주기 계산 단계;
상기 송신 전력 정보에 따라 송신 전력을 유도하며 상기 유도된 송신 전력을 송신하는 송신 단계로 구성된다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명은 송신 전력 제어 정보내에 포함된 송신 전력 변위로부터 상대적인 송신 전력을 유도함에 의해 그리고 페이딩 주기에 대응하는 적산 주기 이상의 검색 범위 상관 레벨의 프로파일을 적산함에 의해 페이딩의 영향의 대가로 피이크 검출 특성들을 향상시킨다.
송신 전력 제어가 페이딩 주기를 뒤따르게 할 수 없을 때, 순시의 송신 전력의 갱신은 송신 전력 제어 특성들의 퇴보를 피하기 위한 송신 전력의 알맞은 갱신을 가능하지 않게 한다.
도 1은 본 발명에 따른 스펙트럼 확산 수신기의 올바른 실시예의 블록도.
도 2는 도 1에서의 블록들의 동작을 보이는 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 스펙트럼 확산 수신기의 올바른 실시예의 동작의 일례를 보이는 타이밍 챠트.
도 4는 본 발명에 따른 스펙트럼 확산 수신기의 올바른 실시예의 동작의 일례를 보이는 타이밍 챠트.
도 5는 본 발명에 따른 스펙트럼 확산 수신기의 올바른 실시예의 동작의 일례를 보이는 타이밍 챠트.
도 6은 송신 전력 제어가 뒤따르지 않는 짧은 페이딩 주기의 경우에 페이딩의 운반로를 보이는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 스펙트럼 확산 수신기의 또다른 실시예의 동작을 보이는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 스펙트럼 확산 수신기의 더 나은 실시예를 보이는 블록도.
도 9는 도 8에서 채용된 블록들의 경우 동작을 보이는 도면.
도 10은 본 발명에 따른 스펙트럼 확산 수신기의 한층 더 나은 실시예의 동작을 보이는 도면.
도 11은 종래의 스펙트럼의 예를 보이는 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 수신 안테나 11 : 직교 복조기
12 : A/D 변환기 14 : 복호기
15 : 페이딩 주기 계산기 16 : 지연 프로파일 계산기
17 : 적산 지연 프로파일 계산기 18 : 피이크 검출기
19 : 부호기 20 : 송신 전력 계산기
22 : 변조기 23: 송신 안테나
30 : RAKE 복조기 32 : RAKE 합성회로
41 : 상관기 42 : 적산기
47 : 확산 부호 발생기
본 발명은 따르는 도면을 참조하여 본 발명의 올바른 실시예에 의해 아래에 상세히 토론된다. 뒤따르는 서술에서, 본 발명의 전체적인 이해를 제공하기 위하여 다수의 특별한 상세 설명이 서술된다. 그러나, 본 발명이 이들 특별한 상세 설명없이도 실시될 수 있음은 이 기술에 숙련된 자들에게는 명백할 것이다. 다른 예에서, 공지 구조들은 본 발명을 불필요한 모호함에서 벗어나게 하기 위하여 상세히 보이지는 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 스펙트럼 확산 수신기의 올바른 실시예의 블록도이다. 다음에서 나타내듯이, 도 11에서의 그들과 같은 장치들은 참조 부호들과 같은 것으로 나타난다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 스펙트럼 확산 수신기의 알맞은 실시예는 안테나(10)에 연결된 직교 복조기(11), 직교 복조기(11)의 출력의 A/D 변환을 실행하는 A/D 변환기, 역확산, 검출 및 복조된 데이터를 출력하기 위한 RAKE 합성을 실행하는 피이크 검출기(18)로부터 동기 위상을 얻는 RAKE 복조기(30), A/D 변환기의 출력과 연결되어 검색 영역의 상관 레벨을 계산하는 지연 프로파일 계산기(16), RAKE 복조기(30)에 연결되어 복호 데이터내에 포함된 송신 전력 제어 정보를 추출하며 복조 데이터를 복호함에 의해 복호 데이터를 발생시키는 복호기(14)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 스펙트럼 확산 수신기의 보여진 실시예는 복호기(14)의 출력에 연결되어 페이딩 주기를 유도하고 송신 전력 제어 정보를 기초로 하여 순시 송신 전력의 갱신을 유효화 또는 무효화하는 페이딩 주기 계산기(15), 지연 프로파일 계산기(16)의 출력에 연결되며 적산 주기상에 지연 프로파일을 적산함으로써 적산 지연 프로파일을 유도하는 적산 지연 프로파일 계산기(17), 그리고 적산 지연 프로파일 계산기(17)의 출력에 연결되며 적산 지연 프로파일을 사용한 RAKE 복조기(30)의 역확산 동기 위상으로 받아들이도록 피이크를 검출하는 피이크 검출기(18)를 포함한다.
더욱이, 본 발명에 따른 스펙트럼 확산 수신기의 보여진 실시예는 송신 정보 데이터를 부호화하기 위한 부호기(19), 부호기(19)의 출력에 연결되어 순시 송신 전력의 갱신의 유효화 또는 무효화에 관한 정보와 송신 전력 제어 정보를 기초로 하여 송신 전력을 유도하는 송신 전력 계산기(20), 송신 전력 계산기(20)의 출력에 연결되어 송신 전력 계산기(20)의 출력으로부터의 디지털 출력신호를 아날로그 신호로 커버하는 디지털-아날로그(D/A) 변환기(21), D/A 변환기(21)의 출력에 연결되어 아날로그 신호를 송신 주파수로 변조하는 변조기(22), 변조기(22)의 출력신호를 송신하기 위한 송신 안테나(23)를 포함한다.
지연 프로파일 계산기(16)는 지연 프로파일에 대한 위상 쉬프터(49), 확산 부호 발생기(47), 상관기(41), 적산기(42), 스위치(43) 및 메모리(48)로 구성된다.
지연 프로파일 계산기(16)에서, 위상 쉬프팅량에 대응하는 위상이 변환된 확산 부호는 확산 부호 발생기(47)에 의해 발생된다. 그리고 나서, 상관 전력은 상관기(41)에 의해 계산된다. 그리고 나서, 상관 전력은 적산기(42)에 의해 적산된다. 그러므로, 위상 쉬프팅량은 주기적으로 위상 쉬프터(49)에 의해 갱신된다. 그리고 나서, 적산기(42) 및 메모리(48) 사이에 연결은 위상 쉬프팅량에 따른 스위치(43)에 의해 스위칭되며, 그리고 지연 프로파일 데이터는 주기적으로 메모리내에 저장된다.
적산 지연 프로파일 계산기(17)는 적산 기능을 가지는 복수개의 메모리들로 구성된다. 지연 프로파일 계산기(17)는 지연 프로파일 데이터를 저장한 메모리(48)로부터의 출력치를 적산하며 그리고 메모리내에 적산 결과를 저장하기 위하여 페이딩 주기 계산기에 의해 통지된 주기 이상의 적산 지연 프로파일 계산기(17)의 메모리 값을 적산한다.
피이크 검출기(18)은 적산 지연 프로파일 계산기(17)의 각 메모리에 연결되며, 적산 지연 프로파일들의 수에서 가장 큰 M을 검출하고, 적산 지연 프로파일들의 수에서 검출된 M을 RAKE 복조기(30)를 출력한다. 피이크 검출기(18)는 동기 위상으로서 RAKE 복조기(30)로 적산치들의 수에서 가장 큰 M의 이들 위상 쉬프팅량을 통지한 적산 이상으로 적산된 적산 지연 프로파일 사이에서 적산 지연 프로파일들의 수에서 가장 큰 M의 위상 쉬프팅량을 유도한다.
RAKE 복조기(30)는 도 11에서 보인 종래 기술과 동일한 구성을 가진다. 상기 보여진 실시예에서, 복조 회로(31-1 내지 31-M)의 수내의 M이 제공된다. RAKE 복조기(30)는 전력의 순서에서 상관 복조 전력의 수내 상층 M의 최대 비율 합성을 실행한다. 피이크 검출기(18)로부터 얻어진 동기 위상을 기초로 하여 상관 복조를 수행하는 상관 복조 회로들(31-1 내지 31-M)의 수내 각각의 M에 의한 각 상관 복조 출력은 합성되고 출력된다. 여기서, 숫자 M은 약 8로 충분할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 스펙트럼 확산 수신기의 알맞은 실시예의 동작을 보이는 흐름도이다. 상기 보여진 도 1의 스펙트럼 확산 수신기의 실시예의 동작은 도 2를 참조하여 토론될 것이다.
복호기(14)는 콜 통신 상대 부분으로부터 송신된 송신 제어 정보를 부호화한다. 페이딩 주기 계산기(15)는 송신 전력 제어 정보의 송신 전력 변위를 유도하며(A1 단계), 송신 전력 변위를 기초로 하여 상대적인 송신 전력을 유도하고(A2 단계), 충분히 긴 페이딩 주기에 일치하는 주기에서 송신 전력의 평균치를 유도한다(A3 단계). 또한, 주기내에서 정 부호들이 계속되고 부 부호들이 계속되거나 또는 부 부호들이 계속되고 정 부호들이 계속되는 상대적인 송신 전력의 평균치, 주기에 관련한 상대적인 송신 전력의 부호(정 또는 부)는 각 주기의 평균치를 유도하기 위하여 유도된다(A5 단계).
또한, 평균치는 페이딩 주기로서 받아들인다(A6 단계). 페이딩 주기가 짧으며 송신 전력 제어 주기에 근접할 때(A7 단계), 평가는 송신 전력 제어가 송신 전력 무효의 순시 갱신을 만들도록 뒤따를 수 없다는 것으로 이루어지며(A8 단계) 그리고 나서, 적산 주기는 더욱 짧아지게 된다(A9 단계). 예를들면, 적산 주기는 약 1 슬롯의 주기(0.625)에 상응하는 주기에서 설정된다. 단계 A7에서 응답이 부(NO)라면, 상대적인 송신 전력의 확산이 유도된다(A10 단계).
만일 상대적인 송신 전력의 확산이 안정된 상태에서의 확산치에 근접한다면(A11 단계), 평가는 페이딩이 송신 전력 제어 주기보다 충분하게 더욱 긴 주기에서 적산 주기를 설정하도록 야기시키지 못한다는 것으로 이루어진다(A12 단계). 만일
페이딩 주기가 송신 전력 제어 주기보다 충분히 길다면(A7 단계), 상대적인 송신 전력의 확산이 페이딩이 야기되지 않은 경우의 확산치보다 더 클 때(A11 단계), 페이딩 주기가 적산 주기로서 설정된다(A13 단계).
적산 지연 프로파일 계산기(17)는 페이딩 주기 계산기(15)로부터 얻어진 적산 주기 이상의 지연 프로파일을 적산한다(A14 단계). 피이크 검출기(18)는 적산 지연 프로파일로부터 복수개의 피이크 경로들의 검출에 상응하는 복수개의 동기 위상들을 유도한다.
상기 RAKE 복조기(30)에서, 복수의 경로의 수신 신호가 상기 피크 검출기(18)에 의해 구해진 복수의 피크 경로의 동기 위상을 기초로 복조된다. 상기 송신 전력 계산기(20)는 상기 송신 전력의 순간적인 갱신이 없을 때 상기 송신 전력의 갱신을 적절히 행하기 위해서 상기 송신 전력을 제어한다(단계 A8).
도 3 및 도 4를 참조하여, 페이딩이 야기되지 않는 동작에 대해 설명한다. 도 3에는 송신 전력 제어에 대한 일예가 도시되어 있다. 도시된 예에서, 상기 송신 전력 제어 정보가 반영된 슬롯은 두 슬롯 이후의 슬롯이다.
상기 이동 단말기는 제(N)슬롯에서 파일럿 부분을 송신한다(도 3의 T1). 이와 유사하게, 상기 기지국은 상기 제(N)슬롯에서 상기 파일럿 부분을 수신한다(도3의 T2). 수신 후에, 상기 파일럿 수신 레벨과 목표 수신 레벨을 기초로 상기 송신 전력 제어 정보가 산출된다. 예컨대, 상기 파일럿 수신 레벨이 상기 목표 수신 레벨보다 낮으면, 상기 송신 전력은 1dB로 상승되고, 상기 파일럿 수신 레벨이 상기 목표 수신 레벨보다 높으면, 상기 송신 전력은 1dB로 낮아진다(도 3의 T3).
상기 기지국은 제(N+1) 슬롯을 가지고 상기 송신 전력 제어 정보를 송신한다(도 3의 T4). 상기 이동 단말기는 상기 제(N+1) 슬롯에서 상기 송신 전력 제어 정보 부분을 수신한다(도 3의 T5). 수신 후, 상기 송신 전력 제어 정보가 복호된다(도 3의 T6). 복호 후에는 상기 송신 전력이 산출된다. 상기 송신 전력 제어 정보의 내용이 1dB 상승해야 하는 경우에, 상기 송신 전력은 이전의 슬롯의 송신 전력으로부터 상승된 값 1dB로 설정된다. 한편, 상기 송신 전력 제어 정보의 내용이 1dB 낮아져야 하는 경우에, 상기 송신 전력은 이전의 슬롯의 송신 전력으로부터 1dB 감산함으로써 구해진 값으로 설정된다(도 3의 T7). 상기 이동 단말기는 제(N+2)슬롯에서 상기 송신 전력 제어 정보를 반영한 송신 전력을 송신한다(도 3의 T8).
도 4를 참조하면, 페이딩이 야기되지 않은 경우에 상기 수신 전력 레벨, 상기 송신 전력 레벨 및 상기 송신 전력 제어 정보를 기초로 한 상대 송신 전력 레벨에 대한 일예가 예시되어 있다.
상기 수신 레벨은 도시된 수신 레벨의 목표값에 중심이 있는 6개의 슬롯 주기에서 계단 형식으로 상승과 하강을 반복한다. 이는 상기 송신 전력 제어 정보가 2개의 슬롯 후에 반영되기 때문이다. 예컨대, 송신 전력을 1dB 상승시키는 송신 전력 제어 정보를 송신함으로써, 상기 수신 레벨은 S1에서 2개의 슬롯 이후에 1dB로 상승된다. S2에서, 상기 수신 레벨이 상기 목표 수신 레벨보다 크므로, 예컨대, 상기 수신 레벨이 두 슬롯 후에 1dB로 낮아지도록, 상기 송신 전력을 1dB로 낮추기 위한 상기 송신 전력 제어 정보가 송신된다. S3은 S2와 유사해진다.
상기 송신 전력 제어 정보를 기초로 한 상기 송신 전력 레벨과 상기 상대 송신 전력 레벨도 상기 수신 레벨과 유사하게 6개의 슬롯 주기에서 계단 형식으로 상승과 하강을 반복한다. 위에서 설명한 특성으로 인해, 본 발명에 따라 페이딩 주기를 구하는 방법을 이용하면, 상기 6개의 슬롯 주기에서 페이딩이 야기되는지에 대한 결정이 행해질 수 있다(단계 A6).
하지만, 상대 송신 전력의 확산이 상기 송신 전력 제어 정보를 기초로 구해지면, 상기 확산은 대략 1dB 정도로 작은 값이 된다. 도 4에 도시된 예에서, 상기 확산은 대략 0.94 dB이다. 상기 페이딩이 야기되면, 상기 송신 전력 제어 정보에 따른 상기 상대 송신 전력의 확산은 큰 값이 되고, 상기 스프레드값은 상기 페이딩이 야기되지 않은 경우의 스페이드 값, 예컨대 대략 1dB이며, 페이딩이 야기되지 않았는지에 대한 판단이 행해진다. 페이딩이 야기되지 않았다는 것은 송신측과 수신측간의 위치 관계의 상대적 변동이 없다는 것을 의미한다. 상기 적분 주기는 상기 적분 프로파일의 정확도가 충분히 양호해질 정도로 충분히 긴 주기가 되도록 설정된다(단계 A11,A12).
도 5를 참조하여, 송신 전력 제어가 페이딩을 실질적으로 추종할 수 있는 경우에 상기 페이딩 주기가 충분히 긴 경우의 동작에 대해 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 목표 수신 레벨이 긴 주기의 특정 값(B1)이 되므로, B2에 의해 예시된 바와 같이 페이딩이 야기될 때, 송신 전력 제어 정보를 기초로 상대 송신 전력은 B3에 의해 도시된 바와 같이 된다. 예컨대, 도 5에 도시된 주기의 샘플에 의해서 상기 송신 전력 제어 정보를 기초로 한 상대 송신 전력의 평균값이 산출된다(단계 3). 이 경우에, 상기 평균값은 대략 9.5이다.
다음에, 상기 평균값에 관하여 상기 송신 전력 제어 정보를 기초로 상대 송신 전력의 부호가 검출된다(단계 A4). 플러스 부호의 연속 개수와 마이너스 부호의 연속 개수 또는 마이너스 부호의 연속 개수와 플러스 부호의 연속 개수가 구해진다. 상기 연속 부호의 선단부와 후단부는 천이부에 있기 때문에, 이 천이부 다음의 부호가 유효 부호로서 간주된다. 이 경우에, 7개의 플러스 부호가 연속되고 12개의 마이너스 부호가 연속된 후에, 7개의 플러스 부호가 연속된다.
이 예에서, 플러스 부호의 연속과 마이너스 부호의 연속의 유효 샘플은 하나이고, 상기 연속 플러스 부호 및 마이너스 부호의 주기의 평균은 (7 + 12)/1 = 19가 된다. 이 예에서, 1 슬롯은 1 ms이므로 상기 페이딩 주기는 19 ms로서 구해진다. 상기 페이딩 주기를 페이딩 주파수로 변환함으로써, 상기 페이딩 주파수는 대략 52.6 Hz가 된다(단계 A6).
실제의 경우에, 상기 페이딩 주파수를 구하는 주기는 상기 페이딩 주파수가 낮은 주파수에서도 만족스럽게 구해질 수 있도록 상기 페이딩 주기의 대략 2배로 설정된다. 예컨대, 페이딩 주파수가 10 Hz 이하로 구해지면, 상기 페이딩 주기는 대략 200 ms가 된다.
상기 송신 전력 제어가 상기 페이딩을 실질적으로 추종하는 경우에 페이딩 주기가 길면, 상기 송신 전력 제어 정보를 기초로 한 상대 송신 전력의 확산은 페이딩이 야기되지 않은 경우보다 높도록 대략 82.94 dB가 된다. 이 경우에, 상기 페이딩 주기가 측정되면, 상기 페이딩 주기는 적분 지연 프로파일을 구함으로써 적분 주기로서 취해진다(단계 A13).
도 6을 참조하여, 송신 전력 제어가 페이딩을 추종할 수 없는 짧은 페이딩의 경우에 대한 동작에 대해 설명한다.
페이딩 주기가 송신 전력 제어에 의해 제어 가능한 주기보다 짧으면, 구해질 페이딩 주기가 상기 송신 전력 제어 주기와 실질적으로 동일해진다. 그러므로, 평균 수신 레벨이 상기 수신 레벨의 목표값에 가까워지도록, 상기 송신 전력 제어 주기마다의 제어가 상기 송신 전력의 갱신을 적절히 수행하는데 효과적인지에 대한 판단이 행해진다(단계 A8). 한편, 상기 페이딩 주기는 상기 송신 전력 제어에 의해 추종되기에 너무 짧으므로, 상기 적분 지연 프로파일을 구하는 적분 주기는 짧은 주기로 설정된다(단계 A9).
상기 실시예에서, 상기 송신 전력 계산기(20)는 순간적인 송신 전력의 갱신이 효과적이지 않을 때 상기 송신 전력을 적절히 갱신하기 위해 상기 송신 전력을 제어하며(도 2의 단계 A8), 송신 전력 제어를 수행하지 않는 방법이나 제어 슬롯을 얇게 하는 방법을 이용할 수 있다.
한편, 다른 방법으로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 송신 전력을 갱신하기 위해서 송신 전력 제어 주기보다 충분히 긴 주기(M개의 슬롯의 경우)로 상기 송신 전력 제어 정보를 주기적으로 입력하는 방법을 이용할 수 있다.
다른 방법으로서, 상기 송신 전력을 갱신하기 위해서 가중치를 부여하여 이전의 주기에서 송신 전력 제어 정보를 산출한다. 이 경우에, 보다 큰 가중치가 현재의 송신 전력 제어 정보에 부여된다.
도 8 및 도 9를 참조하여, 이 방법에 대해 특별히 설명한다. 이 경우에는, 도 8에 블록도로서 예시된 회로가 사용된다. 도 8에서, "a"는 0≤a≤1의 범위의 가중치 계수를 나타내고, "D"는 1개의 슬롯의 지연을 나타낸다. 도 8에 도시된 회로에 의해 처리가 수행되면, 상기 송신 전력 제어 정보와 가중치가 부여된 송신 전력 제어 정보간의 관계는 다음과 같이 표현된다:
Pout[N] = (1 - a) × Pout[N-1] + a × Pin[N]
여기서, Pin[N]은 슬롯(#N)에서의 송신 전력 제어 정보이고, Pout[N]은 상기 슬롯(#N)에서의 가중치가 부여된 송신 전력 제어 정보이다.
예컨대, 가중치 계수가 a = 0.1인 경우에, 각각의 슬롯의 송신 전력 제어 정보는,
#N 슬롯의 영향 10.0%
#N-1 슬롯의 영향 9.0%
#N-2 슬롯의 영향 8.1%
#N-3 슬롯의 영향 7.3%
#N-4 슬롯의 영향 6.6%
#N-5 슬롯의 영향 6.0%
이로부터 알 수 있는 바와 같이, 바로 이전의 슬롯의 영향이 보다 크고, 지난 슬롯의 영향은 지수 함수적으로 보다 작아진다. 영향의 정도는 상기 송신 전력 제어 주기보다 충분히 긴 M개의 슬롯의 주기에서 가중치 계수("a")에 의해 가중치가 부여된 송신 전력 제어 정보를 주기적으로 얻고, 예컨대 가중치가 부여된 송신 전력 제어 정보를 정수화하고, M개의 슬롯의 주기에서 정수화된 값을 이용하여 송신 전력을 갱신함으로써 반영된다.
한편, 또 다른 방법으로서, 도 10에 도시된 바와 같이, 송신 전력 제어 정보는 상기 송신 전력 제어 정보보다 충분히 긴 주기로 구해진 송신 전력 제어 정보의 평균값에 의해 상기 송신 전력을 제어하기 위해서 상기 송신 전력 제어 주기보다 충분히 긴 주기(M개의 슬롯의 경우)에서 평균화된다.
이 경우에, 각각의 슬롯의 영향의 정도는 서로 동일해진다. 예컨대, 송신 전력 갱신 주기(M)의 경우에,
#N 슬롯의 영향 1/M×100%
#N-1 슬롯의 영향 1/M×100%
#N-2 슬롯의 영향 1/M×100%
#N-3 슬롯의 영향 1/M×100%
#N-4 슬롯의 영향 1/M×100%
· ·
· ·
#N-M+1 슬롯의 영향 1/M×100%
위에서 설명한 본 발명의 경우에, 상기 페이딩 주기를 기초로 탐색 범위에서 수신 레벨의 지연 프로파일의 적분 주기를 조절함으로써, 동기 획득시의 페이딩으로 인해 경로의 검출 불량이 제한되며, 이에 따라 경로 검출 특성이 개선되고 결과적으로 수신 특성이 개선된다.
그 이유는 상기 페이딩 주기에 걸쳐서 상기 수신 레벨의 지연 프로파일을 적분함으로써, 페이딩으로 인한 수신 레벨의 저하가 방지된다. 또한, 이동 단말기의 이동 속도가 빠르면, 상기 경로의 검출 주기는 경로 변경의 속행 능력을 개선하기 위해서 짧은 페이딩 주기 동안 짧도록 설정될 수 있다. 한편, 상기 이동 속도가 느리면, 긴 페이딩 주기 동안에 상기 경로의 검출 주기를 설정함으로써 경로 검출에 대한 정확도가 개선될 수 있다.
다음으로, 본 발명에 의해, 상기 순간적인 송신 전력 제어가 페이딩을 추종할 수 없는 경우에는, 상기 순간적인 송신 전력의 갱신은 송신 전력 제어 특성의 개선이 가능하도록 상기 송신 전력을 적절히 제어하기에는 효과적이지 못하다.
그 이유는 상기 페이딩 주기가 상기 송신 전력 제어 주기에 가까워지도록 짧으면, 상기 순간적인 송신 전력 제어에 의해 송신 전력 제어 특성의 저하가 회피되도록 상기 송신 전력 제어가 상기 페이딩을 추종하는지에 대한 판단이 행해진다.
본 발명의 실시예에 대해 예시 및 설명하였지만, 본 발명의 사상 및 범위로부터 이탈하지 않고 상기 변경 및 기타 다른 각종 변경, 생략 및 추가가 행해질 수 있음을 당업자는 알 수 있다. 그러므로, 본 발명은 위에서 설정된 특정 실시예에 한정되는 것이 아니고, 첨부된 특허 청구 범위에서 설정된 구성에 수반된 범위내에서 구현될 수 있는 모든 가능한 실시예를 포함하는 것으로 이해해야 한다.
Claims (22)
- 스펙트럼 확산 신호를 수신하여 수신 신호의 역확산에 의해 검출된 동기 위상을 기초로 하여 상기 수신 신호를 복조하기 위한 스펙트럼 확산 수신기에 있어서,검색 범위 이상의 확산 부호의 위상을 제어하며 상기수신 신호 및 상기 확산 부호 사이 상호 관계를 유도하기 위한 상관 계산 수단;적산 주기 이상의 확산 부호의 각 위상 상태에서 상기 상관 계산 수단의 상관 출력들을 적산하기 위한 적산 수단;상기 적산 수단의 출력으로부터 피이크 경로를 검출함으로써 동기 위상을 유도하기 위한 피이크 검출 수단;상기 동기 위상에 따른 상기 수신 신호를 복조하기 위한 복조 수단;통신 상대 부분으로부터 송신된 소정의 주기의 송신 전력 제어 정보를 추출하여 송신 전력 변위를 기초로 하는 상대적인 송신 전력을 유도하며 송신 전력을 제어하고 상기 상대적인 송신 전력에 의존하는 적산 주기를 유도하기 위한 페이딩 주기 계산 수단; 및상기 송신 전력 정보에 따라 송신 전력을 유도하며 상기 유도된 송신 전력을 송신하기 위한 송신 수단을 구비하는 스펙트럼 확산 수신기.
- 제 1 항에 있어서,상기 페이딩 주기 계산 수단은 상기 송신 전력을 제어하기 위한 송신 전력 제어 주기보다 충분하게 긴 페이딩 주기에 상응하는 주기 이상의 상기 상대적인 송신 전력의 평균치를 유도하며 상기 평균치를 기초로 하여 상기 적산 주기를 유도하는 스펙트럼 확산 수신기.
- 제 2 항에 있어서,상기 페이딩 주기 계산 수단은 정 부호가 계속되고 부 부호가 계속되거나 부 부호가 계속되고 정 부호가 계속되는 각각에서, 상기 평균치에 관하여 상기 상대적인 송신 전력의 정 또는 부를 유도하고, 주기들을 유도하며, 페이딩 주기로서 받아들이도록 상기 주기들의 평균치를 유도하고, 상기 페이딩 주기를 기초로 하여 상기 적산 주기를 유도하는 스펙트럼 확산 수신기.
- 제 3 항에 있어서,상기 페이딩 주기 계산 수단은 상기 상대적인 송신 전력의 확산치를 계산하며 상기 확산치가 대략 페이딩이 발생되지 않는 경우에서의 값일 때 상기 적산 주기를 더욱 길게 설정하는 스펙트럼 확산 수신기.
- 제 3 항에 있어서,상기 페이딩 주기 계산 수단은 상기 페이딩 주기가 상기 송신 전력 제어 주기에 근접할 만큼 짧을 때 상기 적산 주기를 더욱 짧게 설정하는 스펙트럼 확산 수신기.
- 제 3 항에 있어서,상기 페이딩 주기 계산 수단이 상기 페이딩 주기가 상기 송신 전력 제어 주기보다 충분하게 길 때 순시 송신 전력의 갱신이 유효하지 않도록 하며 상기 상대적인 송신 전력의 확산치가 페이딩이 발생하지 않을 때 확산치보다 더 큰 스펙트럼 확산 수신기.
- 제 3 항에 있어서,상기 페이딩 주기 계산 수단이 상기 페이딩 주기가 상기 송신 전력 제어 주기에 근접할 때 순시 송신 전력의 갱신이 유효하지 않도록 하는 스펙트럼 확산 수신기.
- 제 7 항에 있어서,상기 송신 수단은 순시 송신 전력의 갱신이 유효하지 않을 때 송신 전력 제어를 실행하지 않는 스펙트럼 확산 수신기.
- 제 7 항에 있어서,상기 송신 수단은 상기 송신 전력 제어 주기보다 충분하게 긴 주기에서 상기 송신 전력 제어 정보를 주기적으로 받아들이며 순시 송신 전력의 갱신이 유효하지 않을 때 상기 송신 전력 제어 주기보다 충분하게 긴 주기내에서 송신 전력을 갱신하는 스펙트럼 확산 수신기.
- 제 7 항에 있어서,상기 송신 수단은 상기 순시 송신 전력의 갱신이 유효하지 않을 때 가중치를 가지고 이전의 송신 전력 제어 정보를 계산함으로써 상기 송신 전력을 갱신하는 스펙트럼 확산 수신기.
- 제 7 항에 있어서,상기 송신 수단은 상기 송신 전력 제어 주기보다 충분하게 긴 주기내에서 상기 송신 제어 정보의 평균을 유도하며 상기 순시 송신 전력의 갱신이 유효하지 않을 때 상기 송신 전력 제어 정보의 평균치에 의해 상기 송신 전력을 갱신하는 스펙트럼 확산 수신기.
- 스펙트럼 확산 신호를 수신하며 수신 신호의 역확산에 의해 검출된 동기 위상을 기초로 하여 상기 수신 신호를 복조하는 스펙트럼 확산 수신기에서의 송신 전력 제어 방법에 있어서,검색 범위 이상의 확산 부호의 위상을 제어하며 상기 수신 신호 및 상기 확산 부호 사이에 상호 관계를 유도하는 상관 계산 단계;적산 주기 이상의 상기 확산 부호의 각 위상 상태에서 상기 상관 계산 단계의 상관 출력들을 적산하는 적산 단계;상기 적산 단계의 출력으로부터 피이크 경로를 검출함으로써 동기 위상을 유도하는 피이크 검출 단계;상기 동기 위상에 따라 상기 수신 신호를 복조하는 복조 단계;통신 상대 부분으로부터 송신된 소정의 주기의 송신 전력 제어 정보를 추출하여 송신 전력 변위를 기초로 하는 상대적인 송신 전력을 유도하며 송신 전력을 제어하고 상기 상대적인 송신 전력에 의존하는 적산 주기를 유도하는 페이딩 주기 계산 단계; 및상기 송신 전력 정보에 따라 송신 전력을 유도하며 상기 유도된 송신 전력을 송신하는 송신 단계로 구성하는 송신 전력 제어 방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 페이딩 주기 계산 단계는 상기 송신 전력을 제어하고 상기 평균치를 기초로 한 상기 적산 주기를 유도하기 위하여 송신 전력 제어 주기보다 충분하게 긴 페이딩 주기에 따른 주기 이상의 상기 상대적인 송신 전력의 평균치를 유도함으로써 수행되는 송신 전력 제어 방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 페이딩 주기 계산 단계는 정 부호가 계속되고 부 부호가 계속되거나 부 부호가 계속되고 정 부호가 계속되는 각각에서, 상기 평균치에 관하여 상기 상대적인 송신 전력의 정 또는 부를 유도하고, 주기들을 유도하며, 페이딩 주기로서 받아들이도록 상기 주기들의 평균치를 유도하고, 상기 페이딩 주기를 기초로 하여 상기 적산 주기를 유도함으로써 수행되는 송신 전력 제어 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 페이딩 주기 계산 단계는 상기 상대적인 송신 전력의 확산치를 계산하며 상기 확산치가 대략 페이딩이 발생되지 않는 경우에서의 값일 때 상기 적산 주기를 더욱 길게 설정함으로써 수행되는 송신 전력 제어 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 페이딩 주기 계산 단계는 상기 페이딩 주기가 상기 송신 전력 제어 주기에 근접할 만큼 짧을 때 상기 적산 주기를 더욱 짧게 설정함으로써 수행되는 송신 전력 제어 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 페이딩 주기 계산 단계는 상기 페이딩 주기가 상기 송신 전력 제어 주기보다 충분하게 길 때 상기 적산 주기로서 상기 페이딩 주기를 설정함으로써 수행되며 상기 상대적인 송신 전력의 확산치가 페이딩이 유효하지 않을 때 확산치보다 더욱 큰 송신 전력 제어 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 페이딩 주기 계산 단계는 상기 페이딩 주기가 상기 송신 전력 제어 주기에 근접할 때 순시 송신 전력의 갱신이 유효하지 않도록 함으로써 수행되는 송신 전력 제어 방법.
- 제 18 항에 있어서,상기 송신 단계는 순시 송신 전력이 유효하지 않을 때 송신 전력 제어를 실행하지 않는 송신 전력 제어 방법.
- 제 18 항에 있어서,상기 송신 단계는 상기 송신 전력 제어 주기보다 충분하게 긴 주기에서 상기 송신 전력 제어 정보를 주기적으로 받아들이며 순시 송신 전력의 갱신이 유효하지 않을 때 상기 송신 전력 제어 주기보다 충분하게 긴 주기내에서 송신 전력을 갱신하는 송신 전력 제어 방법.
- 제 18 항에 있어서,상기 송신 단계는 상기 순시 송신 전력이 유효하지 않을 때 가중치를 가지고 이전의 송신 전력 제어 정보를 계산함으로써 상기 송신 전력을 갱신하는 송신 전력 제어 방법.
- 제 18 항에 있어서,상기 송신 단계는 상기 송신 전력 제어 주기보다 충분하게 긴 주기내에서 상기 송신 제어 정보의 평균을 유도하며 상기 순시 송신 전력이 유효하지 않을 때 상기 송신 전력 제어 정보의 평균치에 의해 상기 송신 전력을 갱신하는 송신 전력 제어 방법.
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