KR100292097B1

KR100292097B1 - Cdma통신시스템

Info

Publication number: KR100292097B1
Application number: KR1019970040534A
Authority: KR
Inventors: 가즈유키 미야
Original assignee: 모리시타 요이찌; 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 1996-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 2001-09-17
Also published as: EP0825729B1; EP0825729A2; CN1102816C; JP3447897B2; CN1176543A; US6081547A; EP0825729A3; DE69733520D1; DE69733520T2; KR19980018965A; JPH1065591A

Abstract

본 발명은 CDMA 통신 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 CDMA 통신 시스템은, N개의 수신 CDMA 신호를 각각 발생하도록 데이터를 포함하는 CDMA 직접 변환 무선파 신호를 수신하기 위한, 공간 다이버시티(diversity) 수신을 위해 배치된 N개의 안테나(N은 자연수)와, 상기 N개의 수신 CDMA 신호 중의 하나에서 PN 코드의 위상을 찾기 위한 탐색수단과, 각각 상기 PN 코드의 위상 정보를 발생하기 위해 탐색된 위상에 따라 상기 N개의 수신 CDMA 신호에서 PN 코드의 위상을 추적하기 위한 N개의 상관 검출기를 갖는 N개의 위상 추적 수단과, 상기 위상 정보에 따라 상기 N개의 수신 CDMA 신호를 디-스프레딩(de-spreading)하기 위한 N개의 디-스프레딩 수단과, 상기 공간 다이버시티 수단을 제공하기 위해 상기 N개의 디-스프레딩 수단의 출력을 합성하여 그 합성된 신호를 출력하기 위한 다이버시티 합성 수단을 포함한다. N개의 수신 CDMA 신호 중의 하나를 연속해서 선택하고 N개의 CDMA 직접 변환신호 중의 하나를 탐색 회로에 공급하기 위해서 스위치가 더 구비될 수 있다. 위상 정보는 다양한 방법으로 발생된다. 예를들면, 기준레벨보다 더 큰 양의 동위상점들이 사용된다.

Description

CDMA 통신 시스템

본 발명은 공간 다이버시티(diversity) 수신을 위해 정렬된 다수의 안테나를 갖는 직접 변환 CDMA 무선파 신호를 수신하기 위한 CDMA 통신 시스템에 관한 것이다.

공간 다이버시티 수신을 위해 정렬된 다수의 안테나를 갖는 직접 변환 CDMA 무선파 신호를 수신하기 위한 CDMA(코드 분할 다중 액세스) 통신 시스템은 공지되어있다. 스프레드 스펙트럼 통신(spread spectrum communication)용 다이버시티 합성 회로는 일본 특허 출원 공개공보 평성6-14008에 기재되어 있다. 그러한 선행기술 다이버시티 합성 회로에서, 스펙트럼 스프레딩 신호는 안테나에 의해 수신되고, 다수의 변조기에서 변조되고, 다이버시티 합성 회로 변조기의 출력을 합성한다. 또한, "CDMA 이동 무선통신 시스템에서 기지국 수신을 위한 공간 경로 하이브리드 다이버시티 방식"은, 전자, 정보 및 통신 공학 연구소가 출판한 테크니컬 리포트 오브 IEICE. A·P93-29, SAT93-12(1993-5), 41-47페이지에서 요시오 가라사와, 히사또 이와이, 및 다까야수 시오가와에 의해 설명되어 있다. 이 논문에서는, N개의 안테나, 스프레딩 코드를 구비한 N개의 상관기, 가중(weighting) 기능을 갖는 N개의 탭된 지연선, 및 합성 회로를 포함하는, 기지국에서 다중경로 페이딩(fading)을 감소시키기 위한 하이브리드 RAKE 수신기가 설명되어 있으며, 여기서, 페이딩 작용은 하이브리드 다이버시티(공간 다이버시티 및 경로 다이버시티)에 의해 감소된다. 도12는 그러한 선행기술 공간 다이버시티 수신기(RAKE 수신기)의 블록도이다.

스펙트럼 스프레딩 통신 방법은, 수신측에서 디-스프레딩을 행하여 정보신호를 얻기 때문에, 송신측에서 스프레딩에 사용된 스프레딩 부호의 위상을 수신신호로부터 추정하고, 동위상의 레플리카를 발생할 필요가 있다. 이것이 "위상" 문제이고, 스프레딩 신호의 시간폭 추정(위상 추정)이 필요하다. 수신신호중에 포함된 스프레딩 부호와 수신신호에서 발생된 스프레딩 신호의 위상차는, 극히 작은 범위로 유지되지 않으면 안된다. 위상의 문제는, 탐색이라고 하는 과정과 추적(트랙킹)이라고 하는 과정의 2개로 나누어진다. 스프레딩 신호는 통상 ±1 칩의 위상차의 범위내에서밖에 자기상관의 값이 얻어질 수 없기 때문에, 먼저 입력 스프레딩 신호와 국부의 스프레딩 신호의 위상차가 ± 1 칩보다 적은 범위내로 들어오도록 탐색하고, 그리고나서 보다 정확한 동기점으로 유지할 필요가 있다.

상기 설명한 공간 다이버시티 수신기에서, 각 안테나마다 위상 추정을 실행하기 위한 탐색 회로를 제공할 필요가 있었다. 다음으로, 안테나의 수가 증가하면 동기화 회로의 스케일도 커진다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, CDMA 무선 시스템에서, 공간 다이버시티 수신을 위한 복수의 안테나가 제공될 때 동기화 회로의 스케일을 감소시킬 수 있는 CDMA 무선 통신 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 수신 신호로부터 스프레딩 부호의 위상을 추정하는 수단(동기화 탐색 수단)과, 추정된 위상으로부터 정확한 동기점을 추적하는 수단(동기화 추적 수단)이 동기화 장치에 포함된다. 본 발명은 지연 프로파일 측정 즉, 이용된 각 안테나의 지연 프로파일들간에 큰 차이가 있지 않다는 사실로부터 하나의 안테나의 수신 신호로부터 위상 추정을 수행하고, 상기 추정된 위상을 모든 수신 안테나에 대한 동기화 추적 수단에 전송하고, 모든 수신 안테나에 대한 정확한 동기점을 추적함으로써, 공간 다이버시티 수신을 위한 복수의 안테나가 CDMA 무선 시스템에 제공되는 경우에 동기화 회로의 스케일을 감소시키기 위한 것이다.

제1도는 제1 실시예의 CDMA 통신 시스템의 동기화 회로의 블록도.

제2도는 본 발명의 CDMA 통신 시스템의 블록도.

제3도는 제2 실시예의 CDMA 통신 장치의 동기화 회로의 블록도.

제4a도는 상관 출력을 보여주는 제1 실시예의 그래프로 나타낸 도면.

제4b도는 더욱 상세한 상관 출력을 보여주는 제1 실시예의 그래프로 나타낸 도면.

제5a도는 제3 실시예의 CDMA 통신 장치의 동기화 회로의 블록도.

제5b도는 위상 추적 회로의 상관 출력을 보여주는 제3 실시예의 그래프로 나타낸 도면.

제6a도는 제4 실시예의 CDMA 통신 장치의 동기화 회로의 블록도.

제6b도는 위상 추적 회로의 상관 출력을 보여주는 제4 실시예의 그래프로 나타낸 도면.

제7도는 제5 실시예의 CDMA 통신 장치의 동기화 회로의 블록도.

제8도는 위상 추적 회로의 상관 출력을 보여주는 제5 실시예의 그래프로 나타낸 도면.

제9도는 제6 실시예의 CDMA 통신 장치의 선택 회로의 블록도.

제10도는 제7 실시예의 CDMA 통신 장치의 선택 회로의 블록도.

제11도는 제8 내지 10 실시예의 CDMA 통신 장치의 동기화 회로의 블록도.

제12도는 선행기술의 RAKE 수신기의 블록도.

동일하거나 상응하는 소자 또는 부품은 전체 도면을 통해서 같은 참고번호로 표시하였다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

103 : 위상 탐색 회로 104 : 탐색된 위상

105, 106, 709, 710 : 위상 추적 회로 105a, 106a, 610 : 상관기

107, 108 : 위상 정보 109, 112 : 출력 제어 회로

209 : 디-스프레딩 회로 212 : 복조기

310 : 스위치 308, 309 : 위상 정보

305 : 탐색된 위상 611 : 동위상 점 검출회로

612, 913 : 맥스검출기 902, 1002, 1014 : 임계 레벨

916 : 출력 제어 회로 914 : 기준레벨 발생회로

711,812,1012 : 신호 선택 회로

본 발명에 따라, 제1 CDMA 통신 시스템이 제공되며, 이 통신 시스템은,N개의 수신 CDMA 신호를 각각 발생하도록 데이터를 포함하는 CDMA 직접 변환 무선파 신호를 수신하기 위한, 공간 다이버시티(diversity) 수신을 위해 배치된 N개의 안테나 (여기서, N은 자연수)와, 상기 N개의 수신 CDMA 신호 중의 하나에서 PN개의 코드의 위상을 찾기 위한 탐색 회로와, 각각 상기 PN 코드의 위상 정보를 발생하기 위해 탐색된 위상에 따라 상기 N개의 수신 CDMA 신호에서 PN 코드의 위상을 추적하기 위한 N개의 상관 검출기를 갖는 N개의 위상 추적 회로와, 상기 위상 정보에 따라 상기 N개의 수신 CDMA 신호를 디-스프레딩(de-spreading)하기 위한 N개의 디-스프레딩 회로와, 상기 공간 다이버시티 수신을 제공하기 위해 상기 N개의 디-스프레딩 수단의 출력을 조합하여 그 데이터를 갖는 조합된 신호를 출력하기 위한 다이버시티 조합 회로를 포함한다.

제1 CDMA 통신 시스템은 제2 CDMA 통신 시스템으로서, 주기적으로 N개의 수신 CDMA 신호들 중의 하나를 연속적으로 선택하고, 탐색 회로에 N개의 수신 CDMA 직접 변환 신호들 중의 하나를 공급하기 위한 스위치를 더 포함할 수 있다.

제1 CDMA 통신 시스템에서, N개의 위상 추적 회로의 각각은 그의 상관 검출기의 출력을 소정의 레벨과 비교하기 위한 비교회로와, 출력의 레벨이 소정의 레벨을 초과할 때 위상 정보를 출력하기 위한 출력 회로를 포함한다.

제1 CDMA 통신 시스템에서, N개의 위상 추적 회로의 각각은, 그의 상관 검출기의 출력에 있는 동위상(in-phase) 점들을 검출하기 위한 동위상 점 검출 회로와, 가장 큰 양의 그의 상관 검출기를 갖는 상기 동위상 점들 중의 하나를 검출하기 위한 맥스 검출기(max detector)와, 소정의 비율과 상기 가장 큰 양으로부터 기준 레벨을 발생하기 기준 레벨 발생 회로와, 동위상 점에 있는 그의 상관 검출기의 상기 출력의 양을 상기 기준 레벨과 비교하기 위한 비교 회로와, 상기 상관 검출기의 출력의 양이 상기 기준 레벨보다 더 크다고 나타내는 동위상 점들을 포함하는 상기위상 정보를 발생하기 위한 출력 회로를 포함한다.

제1 CDMA 통신 시스템에서, 상기 N개의 위상 추적 회로의 각각은 그의 상관 검출기의 출력의 양과 동위상 점들을 검출하기 위한 동위상 점 검출 회로를 포함하고, 상기 CDMA 통신 시스템은 상기 N개의 위상 추적 수단의 상관 검출기의 출력의 양을 비교하기 위한 비교 회로와, 상기 상관 검출기의 출력의 양이 다른 동위상 점들의 것보다 크다고 나타내는 소정의 수의 상기 동위상 점들의 상기 위상 정보를 출력하기 위한 출력 회로를 더 포함한다.

제1 CDMA 통신 시스템에서, 상기 N개의 위상 추적 회로의 각각은 동위상 점들과 그의 상기 상관 검출기의 출력의 양을 검출하기 위한 동위상 점 검출 회로를 포함하고, 상기 CDMA 통신 시스템은, 상기 N개의 상관 검출기의 가장 큰 양의 출력을 갖는 N개의 위상 추적 수단으로부터 상기 동위상 점들 중의 하나를 검출하기 위한 맥스 검출 회로와, 소정의 비율과 상기 가장 큰 양으로부터 기준 레벨을 발생하기 위한 기준 레벨 발생 회로와, 상기 동위상 점에 있는 상기 N개의 상관 검출기의 출력의 양을 상기 기준 레벨과 비교하기 위한 비교 회로와, 상기 N개의 상관 검출기의 출력의 양이 다른 동위상 점들의 것보다 크고 상기 기준 레벨보다 크다고 나타내는 상기 동위상 점들의 소정의 수의 상기 위상 정보를 발생하기 위한 발생 회로를 포함하는 비교 및 선택 회로를 더 포함한다.

제2 CDMA 통신 시스템에서, 상기 N개의 위상 추적 회로의 각각은 그의 상관 검출기의 출력에 있는 동위상 점들을 검출하기 위한 동위상 점 검출 회로를 포함하고, 상기 CDMA 통신 시스템은 상기 N개의 상관 검출기의 상기 출력의 양을 비교하기 위한 비교 회로와, 상기 N개의 상관 검출기의 출력의 양이 다른 동위상 점들의 것보다 크다고 나타내는 소정의 수의 상기 동위상 점들의 위상 정보를 발생하기 위한 발생 회로를 더 포함한다.

제2 CDMA 통신 시스템에서, 상기 N개의 위상 추적 회로의 각각은 그의 상관 검출기의 출력의 양과 동위상 점들을 검출하기 위한 동위상 점 검출 회로를 포함하고, 상기 CDMA 통신 시스템은 상기 N개의 위상 추적 수단의 상관 검출기의 출력의 양을 비교하기 위한 비교 회로와, 상기 상관 검출기의 출력의 양이 다른 동위상 점들의 것보다 크다고 나타내는 상기 동위상 점들의 소정의 수의 상기 위상 정보를 출력하기 위한 출력 회로를 더 포함한다.

제2 CDMA 통신 시스템에서, 상기 N개의 위상 추적 회로의 각각은 동위상 점들과 그의 상기 상관 검출기의 출력의 양을 검출하기 위한 동위상 점 검출 회로를 포함하고, 상기 CDMA 통신 시스템은, 상기 N개의 상관 검출기의 가장 큰 양의 출력을 갖는 N개의 위상 추적 수단으로부터 상기 동위상 점들 중의 하나를 검출하기 위한 맥스 검출 회로와, 소정의 비율과 상기 가장 큰 양으로부터 기준 레벨을 발생하기 위한 기준 레벨 발생 회로와, 상기 동위상 점에 있는 상기 N개의 상관 검출기의 출력의 양을 상기 기준 레벨과 비교하기 위한 비교 회로와, 상기 N개의 상관 검출기의 출력의 양이 다른 동위상 점들의 것보다 크고 상기 기준 레벨보다 크다고 나타내는 소정의 수의 상기 동위상 점들의 상기 위상 정보를 발생하기 위한 발생 회로를 포함하는 비교 및 선택 회로를 더 포함한다.

제2 CDMA 통신 시스템에 있어서, N개의 위상 추적 회로의 각각은 그의 상관 검출기의 출력을 소정의 레벨과 비교하기 위한 비교회로와, 출력의 레벨이 소정의 레벨을 초과할 때 위상 정보를 출력하기 위한 출력 회로를 포함한다.

도1은 본 발명의 목적과 특징은 첨부된 도면을 참고해서 설명한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명료해질 것이다.

본 발명의 제1 실시예에 대해서 설명하려고 한다.

도1은 제1 실시예의 CDMA 통신 시스템의 동기화 회로의 블록도이다. 도2는 본 발명의 CDMA 통신 시스템의 블록도이다.

제1 실시예의 CDMA 통신 시스템은, 제1 및 제2 수신 CDMA 신호(101 및 102)를 각각 발생하도록 데이터를 포함하는 CDMA 직접 변환 무선파 신호를 수신하기 위한, 공간 다이버시티(diversity) 수신을 위해 배치된 N개의 안테나(여기서, N은 자연수), 제1 수신 CDMA 신호(101)에서 PN 코드의 위상을 탐색(예측)하기 위한 탐색(예측)회로와, 각각 상기 PN 코드의 위상 정보를 발생하기 위한 탐색된 위상에 따라 상기 제1 수신 CDMA 신호(101)에서 PN 코드의 위상을 탐색(예측)하기 위한 상관 검출기를 갖는 N 개의 위상 추적 회로와, PN 코드의 위상 정보(107 및 108)를 발생하도록 탐색 위상(104)에 따라 제1 및 제2 수신 CDMA 신호(101 및 102)에 있는 PN 코드의 위상을 추적하기 위한 상관기(105a 및 106a)를 갖는 제1 및 제2 위상 추적회로(105 및 106), 위상정보(107 및 108)에 따라 각각 제1 및 제2 안테나(A 및 B)로부터 제1 및 제2 수신 CDMA 신호(101 및 102)를 디-스프레딩(de-spreading)하기 위한 디-스프레딩(역-스펙트럼-스프레딩) 회로, 및 디-스프레딩 회로(209 및 210)의 출력을 조합하여 조합된 신호를 출력하기 위한 RAKE 조합 회로(211)를 포함한다.

제1 및 제2 안테나(A 및 B)는 공간 다이버시티 수신을 하도록 배치되어있다. 즉, 제1 및 제2 안테나(A 및 B)는 페이딩 변화에서 각 안테나 사이에 상관이 없도록 공간을 가지고 배열되어 있음으로써, 제1 및 제2 안테나(A 및 B)가 파장의 약 1/2만큼 공간을 가지도록 되어 있다. CDMA 직접 변환 신호가 2MHz의 대역을 갖는다고 가정하면, 1 파장은 15cm이므로, 그 거리는 약 7.5cm이다. 탐색 회로(103)는 소정의 범위, 예를 들면 ±1 칩 이내에서, 제1 수신 CDMA 신호(101)에서 PN 코드의 위상을 개략적으로 탐색한다.

제1 및 제2 위상 추적 회로(105 및 106)는 동위상 상태(in-phase condition)를 더욱 정확하게 얻을 수 있도록 작용한다. 즉, 위상 추적 회로(105)는 동위상 상태를 확인하고 동위상 상태를 추적하기 위해 상이한 관측 시간 기준 또는 상이한 위상 변이량을 갖는 수신 CDMA 신호에서 PN 코드를 측정한다. 이러한 동작 동안, 위상정보는 상관의 양이 높고 그 양이 구비된 동위상 점을 포함한다.

도4a는 각 안테나에 대해 탐색 회로(103)의 상관 출력(지연된 프로파일)을 보여주는 제1 실시예의 그래프로 나타낸 도면이며, 여기에는 4개의 경로가 있다. 상관 출력에서, 안테나(A 및 B)의 프로파일에서 차이가 없고, 안테나(A 및 B) 사이에 각 경로의 위상이 동일하도록 되어있다. 탐색 회로(103)는 4개의 경로의 위상을 탐색한다. 탐색 회로(103)는 위상 a(401), 위상 b(402), 위상 c(403), 및 위상 d(404)를 탐색한다. 도4b는 더 미세한 상관 출력을 보여주는 제1 실시예의 그래프로 나타낸 도면이다. 추적 회로(105)는 변위량을 미세하게 변화시킴으로써 더욱 더 정확하게 상관관계를 관측한다. 추적 회로(105)는 동위상 점들의 위상 정보와 동위상 점들의 상관량을 발생한다.

디-스프레딩 회로(209 및 210)의 각각은 다수의 상관기를 포함한다. 상관기의 수는 탐색 회로(103)에 의해 검출된 동위상 점의 수에 의해 결정된다. 다시 말하면, 탐색 회로(103)는 상관기의 수와 같거나 적은 수의 동위상 점들을 탐색한다.

디-스프레딩 회로(209 및 210)는 각각 위상 정보(107 및 108)에 따라 제1 및 제2 안테나(A 및 B)로부터 제1 및 제2 수신 CDMA 신호(101 및 102)를 디-스프레드한다. 즉, 상관기(209a-209m)는 각각 위상 정보(107)로 나타낸 동위상 점들에 대해 제1 안테나(A)로부터 제1 수신 CDMA 신호(101)를 디-스프레드한다.

RAKE 조합 회로(211)는 최대 조합비율이 제공되도록 디-스프레딩 회로(209 및 210)의 출력을 조합한다: 즉, 최대 비율 조합은 경로 다이버시티를 제공하도록 구비된다. 조합된 신호는 복조기(212)로 공급된다. 최대 비율 조합에서, 디-스프레딩 회로(209 및 210)의 출력은 가중되면서 조합된다. 가중 계수를 결정하기 위해서는, 주기적으로 전송된 훈련신호는 모든 경로에서 수신되고, 훈련 신호가 재생되도록 가중 계수가 결정된다.

설명된 바와 같이, 본 발명에 따라, 공간 다이버시티 수신에서 안테나의 지연된 프로파일들 간에 차이가 없기 때문에 하나의 안테나에 의해 탐색이 수행된다. 탐색된 위상은 모든 안테나를 위한 추적 회로에 공급된다. 추적 회로는 동위상 점들을 정확하게 추적한다. 따라서, 탐색회로는 추적회로에 공통으로 사용되고, 따라서, 탐색 회로의 수는 감소된다.

제2 실시예에 대해서 설명하려고 한다.

도3은 제2 실시예의 CDMA 통신 장치의 동기 회로의 블록도이다.

제2 실시예의 CDMA 통신 장치는 실질적으로 제1 실시예의 것과 같은 구조를 갖는다. 스위치를 더 구비한 것이 차이점이다. 스위치(310)는 스위칭 제어 신호(303)에 응답하여 주기적으로 제1 CDMA 수신 신호(101) 또는 제2 CDMA 수신 신호(102) 중의 어느 것을 연속해서 공급한다.

상기 제 1 CDMA 수신 신호(101) 또는 상기 제 2 CDMA 수신 신호(102)는, 상기 제 1 CDMA 수신 신호에서 PN 코드의 위상을 탐색하는 탐색 회로(103)에 공급된다. 상기 탐색된 위상은 위상 정보(107, 108)를 발생하기 위해 동위상 점을 정확하게 추적하는 위상 추적 회로(105, 106)로 공급된다.

제 1 실시예에서, 낮은 상관 속도의 경우에, 낮은 속도에 의한 불충분한 관찰 간격에 의해 지연된 프로파일이 충분히 검출될 수 없기 때문에 오로지 제 1 CDMA 수신 신호만을 이용하여 탐색이 수행된다면 안테나 B에 필요한 위상이 잡혀지지 않을 수 있는 가능성이 있다. 반면에, 제 2 실시예의 동기화 회로에서, 탐색회로(103)에 대한 입력이 주기적으로 스위칭되어, 낮은 속도 또는 불충분한 관찰 간격에 의한 위상 예측 에러는 방지될 수 있다.

상기 스위칭의 사이클은 CDMA 통신 장치의 이동속도, 페이딩 변화율, 지연된 프로파일 관찰 간격에 따라 결정된다.

제 3 실시예가 설명된다.

도 5a는 제 3 실시예의 CDMA 통신 장치의 동기화 회로의 블록도이다.

제 3 실시예의 CDMA 통신 장치는 실질적으로 제1 실시예의 것과 같은 구조를 갖는다. 차이점은, 비교기(110 및 111) 및 출력 제어 회로(109 및 112)가 더 구비되었다는 것이다.

비교기(110)는 위상 정보(107)에 있는 상관량을 절대치 레벨을 갖는 기준과 비교한다. 출력 제어 회로(109)는, 위상 정보(107)로서 상관량과 기준치보다 더 큰 상관량을 갖는 동위상 점들을 출력한다. 비교기(111)과 출력 제어 회로(112)는 유사하게 동작한다.

도 5b는 위상 추적 회로(105)의 상관 출력을 보여주는 제3 실시예의 그래프로 나타낸 도면이다. 탐색 회로는 4개의 동위상 점들(502 내지 505) 및 위상 추적 회로(105 및 106)를 탐색하고, 동위상 점들을 더욱 정확하게 검출한다. 출력 제어 회로 (109 및 112)는 동위상 점(502 내지 504)에 있는 상관량과 동위상 점(502 내지 504)만의 위상 정보를 출력한다. 다시 말하면, 위상 추적 회로(105 및 106)는 동위상 점(505)이 위상 정보를 출력하지 않는다.

제3 실시예에서 언급한 바와 같이, 상관량이 기준치보다 크지 않은 동위상점은 출력되지 않으므로, 페이딩 변화 또는 다른 이동 장치로부터의 간섭 때문에 신뢰도가 낮은 위상 정보가 복조를 위해 사용되는 것이 방지된다.

제3 실시예의 CDMA 통신장치는 제2 실시예에 따라 수정될 수 있다. 즉, 스위치(310)(도3)는 안테나(A 및 B) 및 탐색 회로(103)(도5a에 도시됨) 사이에 구비되어있다.

제4 실시예에 대해서 설명한다.

도6a는 제4 실시예의 CDMA 통신 장치의 동기화 회로의 블록도이다.

제4 실시예의 CDMA 통신 장치는 실질적으로 제1 실시예의 것과 같은 구조를 갖는다. 차이는, 위상 추적 회로(105 및 106) 대신에 위상 추적 회로(620)가 사용된다는 것이다.

위상 추적 회로는, CDMA 수신 신호에서 상관관계를 검출하기 위한 상관기(610)와, 상관 검출기의 출력에 있는 동위상(in-phase) 점들을 검출하기 위한 동위상 점 검출 회로(611)와, 상관 검출기(610)의 가장 큰 양의 출력을 가지는 동위상 점들 중의 하나를 검출하기 위한 맥스 검출기(max detector)(612)와, 소정의 비율과 상기 가장 큰 양으로부터 기준 레벨(REF2)을 발생하기 기준 레벨 발생기(613)와, 동위상 점에 있는 출력의 양을 상기 기준 레벨((REF2)과 비교하기 위한 비교기(614), 및 상기 상관 검출기의 출력의 양이 상기 기준 레벨(REF2)보다 더 크다고 나타내는 동위상 점들을 포함하는 상기 위상 정보를 출력하기 위한 출력 제어 회로(615)를 포함한다. 기준 레벨 발생기(613)는 예를들면 50%의 상대 비율로부터 기준 레벨(REF2)을 발생하고, 상대 기준 레벨로서 검출된 가장 큰 양을 발생한다.

도6b는 위상 추적 회로(620)의 상관 출력을 보여주는 제4 실시예의 그래프로 나타낸 도면이다. 출력 제어 회로(615)는 상대 기준 레벨 REF2(601)보다 더 큰 양을 갖는 동위상 점들(602 내지 604)의 위상 정보를 출력한다.

제5 실시예에 대해서 설명한다.

도7은 제5 실시예의 CDMA 통신 장치의 동기화 회로의 블록도이다. 제5 실시예의 CDMA 통신 장치는 제1 실시예의 것과 실질적으로 같은 구조를 갖는다. 차이는, 동기화 회로가, 위상 추적 회로의 상관 검출기의 출력의 양을 비교하기 위한 비교 회로(714)를 포함하는 선택 호로(711)와, 상관 검출기의 출력의 양이 다른 동위상 점들의 것보다 크다고 나타내는 소정의 수의 동위상 점들의 위상 정보를 출력하기 위한 출력 회로(713)를 더 포함한다는 것이다.

도8은 위상 추적 회로(105, 106, 709 및 710)의 상관 출력을 보여주는 제5 실시예의 그래프로 나타낸 도면이다.

위의 설명한 바와 같이, 디-스프레딩 회로의 수는 안테나의 수와 처리될 동위상 점들의 수의 생성에 의해 제공되기 때문에, 선택 회로(711)를 따르는 디-스프레딩 회로의 수를 감소시킨다.

제6 실시예에 대해서 설명하려고 한다.

도9는 제6 실시예의 CDMA 통신 장치의 선택 회로의 블록도이다.

제6 실시예의 CDMA 통신 장치는 실질적으로 제5 실시예의 것과 같은 구조를 갖는다. 차이는, 선택 회로(711) 대신에 선택 회로(912)가 사용되었다는 것이다.

선택 회로(912)는, 위상 추적 회로에 있는 상관 검출기의 출력의 가장 큰 양(917)을 갖는 위상 추적 회로(105, 106, 709 및 710)로부터 동위상 점들 중의 하나를 검출하기 위한 맥스 검출기(913)와, 소정의 비율과 가장 큰 양(917)으로부터 기준 레벨(902)을 발생하기 위한 기준 레벨 발생 회로(914)와, 상기 동위상 점에 있는 상관기의 출력의 양을 기준 레벨(902)(임계 레벨)과 비교하기 위한 비교기(915), 및 상관 검출기의 출력의 양이 기준 레벨(902)보다 더 크다고 나타내는 동위상 점들을 포함하는 위상 정보를 출력하기 위한 출력 제어 회로(916)를 포함한다.

위상 추적 회로(105, 106, 709 및 710)는 탐색 회로(103)로부터 탐색된 위상에 따라 5개의 동위상 점들(PH1 내지 PH5)을 추적한다. 도9에서, 위상 추적 회로(105)에 있는 상관기의 출력의 피크(903)는 동위상 점들(PH5)에서 가장 큰 양을 보여준다. 맥스 검출기(913)는 피크(903)를 검출하고, 위상 추적 회로(105)의 상관기의 양을 공급한다. 기준 레벨 발생기(914)는 피크치(-3dB) 즉, 피크(903)에서의 양의 1/2의 임계 레벨(902)을 발생한다. 비교기(915)와 출력 제어 회로(916)는 피크(903 내지 911)의 동위상 점들의 위상 정보를 출력한다.

제7 실시예에 대해서 설명한다.

도10은 제7 실시예의 CDMA 통신 장치의 선택 회로의 블록도이다.

제7 실시예의 CDMA 통신장치는 실질적으로 제5 실시예의 것과 같은 구조를 갖는다. 선택회로(711) 대신에 선택 회로(1012)를 사용한 것이 차이점이다.

선택 회로(1012)는 위상 추적 회로 내의 상관 검출기의 가장 큰 양의 출력을 갖는 위상 추적 회로(105, 106, 709 및 710)로부터 동위상 점들 중의 하나를 검출하기 위한 맥스 검출기(913)와, 소정의 비율과 가장 큰 양으로부터 기준 레벨(1002)을 발생하기 위한 기준 레벨 발생기(914)와, 동위상 점에서의 출력의 양을 기준 레벨과 비교하기 위한 비교기(915)와, 동위상 점들의 출력의 양이 기준 레벨(1002)을 초과하는 경우를 계수하기 위한 계수기(1013)와, 상관 검출기의 출력의 양이 다른 동위상 점들의 것보다 크고 기준 레벨(1002)보다 크다고 나타내는 소정의 수의 동위상 점들의 위상 정보(계수기(1013)로부터 카운트)를 출력하기 위한 출력 제어 회로(1014)를 포함한다.

위상 추적 회로(105, 106, 709 및 710)는 탐색 회로(103)로부터 탐색된 위상에 따라 4개의 동위상 점들(PH1 내지 PH4)을 추적한다. 도10에서, 위상 추적 회로(105)의 상관기의 출력의 피크(1003)는 동위상 점(PH4)에서 가장 큰 양을 보여준다고 생각된다. 맥스 검출기(913)는 피크(1003)를 검출하고, 위상 추적 회로(105)의 상관기의 양을 공급한다. 기준 레벨 발생기(914)는 피크치(-3dB), 즉 피크(1003)의 양의 1/2이 임계 레벨(1002)을 발생한다. 비교기(915)와 출력 제어 회로(1014)는 계수기(1013)를 사용한 피크(1003, 1007 및 1009)의 동위상의 위상 정보를 출력하기만 한다.

제8 실시예에 대해서 설명한다.

도11은 제9 및 제10 실시예인 제8 실시예의 CDMA 통신 장치의 동기화 회로의 블록도이다.

제 8 실시예의 CDMA 통신 장치는 실질적으로 제5 실시예의 것과 같은 구조를 갖는다. 차이는, 스위치(1103)가 더 구비되었다는 것이다. 스위치(1103)는 스위칭 제어 신호(1102)에 응답하여 주기적으로 CDMA 수신 신호(101, 102, 703 및 704)의 하나를 연속적으로 공급한다.

CDMA 수신 신호 중의 하나는 CDMA 수신 신호에 있는 PN 코드의 위상을 탐색하는 탐색 회로(103)에 공급된다. 탐색된 위상은 위상 추적 회로(105, 106, 709 및 710)에 공급되어, 위상 정보를 발생하기 위한 동위상 점들을 정확하게 추적한다.

제5 실시예에서, 낮은 상대속도의 경우에, 지연된 프로파일은 낮은 속도에 의한 불충분한 관찰 간격으로 인해 완전히 검출될 수 없기 때문에, 제1 CDMA 수신신호(101)만을 사용하여 탐색을 수행했다면, 안테나(B 내지 D)에 필요한 위상을 찾을 수 없을 가능성이 있다. 한편, 제8 실시예의 동기화 회로에서, 탐색 회로(103)로의 입력은 주기적으로 스위칭되어, 낮은 속도 또는 불충분한 관찰 간격으로 인한 위상 예측 에러가 방지될 수 있다.

스위칭의 사이클은 이동 속도, 페이딩 변화율, 지연된 프로파일 관찰 간격에 따라서 결정된다.

제9 실시예에 대해서 설명하려고 한다.

제9 실시예의 CDMA 통신 장치는 도11에 또한 도시되어 있다.

제9 실시예의 CDMA 통신 장치는 제8 실시예의 것과 실질적으로 같은 구조를 갖는다. 차이는 제8 실시예의 선택 회로(711) 대신에 제6 실시예(도 9)에서 사용된 선택 회로(912)가 사용되었다는 것이다. 즉, 도9에 도시된 맥스 검출기(913)는 피크(903)를 검출하고 위상 추적 회로(105)의 상관기의 양을 공급한다. 기준 레벨 발생기(914)는 피크치(-3dB), 즉 피크(903)에서의 양의 1/2의 임계 레벨(902)을 발생한다. 비교기(915)와 출력 제어 회로(916)는 피크(903 내지 911)의 동위상 점들의 위상 정보를 출력한다.

제10 실시예에 대해서 설명한다.

제10 실시예의 CDMA 통신 장치는 도11에 또한 도시되어 있다.

제10 실시예의 CDMA 통신장치는 실질적으로 제8 실시예의 것과 같은 구조를 갖는다. 차이는, 제8 실시예의 선택 회로(711) 대신에 제7 실시예에서 사용된 선택 회로(1012)가 사용되었다는 것이다. 즉, 도10에 도시된 맥스 검출기(913)는 피크(1003)를 검출하고, 위상 추적 회로(105)의 상관기의 양을 공급한다. 기준 레벨발생기(914)는 피크치(-3dB), 즉 피크(1003)에서의 양의 1/2의 임계 레벨(1002)을 발생한다. 비교기(915)와 출력 제어 회로(1014)는 계수기(1013)를 사용한 피크(1003, 1007 및 1009)의 동위상 점들의 위상 정보를 출력한다.

본 발명은 이상과 같은 구성에 의해 수신 공간 다이버시티를 위한 복수의 안테나를 설치할 때의 동기회로의 규모삭감을 가능하게 하는 효과가 얻어진다.

Claims

CDMA 통신 시스템에 있어서, N개의 수신 CDMA 신호를 각각 발생하는 데이터를 포함하는 CDMA 직접 변환 무선파 신호를 수신하도록 공간 다이버시티(diversity) 수신을 위해 배열된 N개의 안테나(여기서, N은 자연수)와,상기 N개의 수신 CDMA 신호 중의 하나에서 PN 코드의 위상을 탐색하는 탐색 수단과, 상기 PN 코드의 위상 정보를 발생하기 위해 상기 탐색된 위상에 따라 N개의 수신 CDMA 신호에서 PN 코드의 위상을 추적하는 N개의 상관 검출기를 각각 가지는 N개의 위상 추적 수단과, 상기 위상 정보에 따라 상기 N개의 수신 CDMA 신호를 각각 디-스프레딩(de-spreading)하는 N개의 디-스프레딩 수단과, 합성된 신호를 출력하기 위해 상기 공간 다이버시티 수신을 제공하도록 상기 N개의 디-스프레딩 수단의 출력을 합성하는 다이버시티 합성 수단을 포함하는 CDMA 통신 시스템.
제1항에 있어서, 주기적으로 상기 N개의 수신 CDMA 신호들 중의 하나를 연속적으로 선택하고, 상기 N개의 수신 CDMA 직접 변환 신호들 중의 하나를 상기 탐색 수단에 공급하는 스위칭 수단을 더 포함하는 CDMA 통신 시스템.
제1항에 있어서, 상기 N개의 위상 추적 수단의 각각은, 그의 상관 검출기의 출력을 소정의 레벨과 비교하기 위한 비교 수단과, 상기 출력의 레벨이 상기 소정의 레벨을 초과할 때 상기 위상 정보를 출력하기 위한 출력 수단을 포함하는 CDMA 통신 시스템.
제1항에 있어서, 상기 N개의 위상 추적 수단의 각각은, 그의 상관 검출기의 출력에 있는 동위상(in-phase) 점들을 검출하기 위한 동위상 점 검출 수단과, 그의 상관 검출기의 출력의 가장 큰 양을 가지는 상기 동위상 점들 중의 하나를 검출하기 위한 맥스 검출기(max detector)와, 소정의 비율과 상기 큰 양으로부터 기준 레벨을 발생하기 기준 레벨 발생 수단과, 상기 동위상 점에 있는 위상 추적 수단의 상관 검출기의 상기 출력의 양을 상기 기준 레벨과 비교하기 위한 비교 수단과, 상기 상관 검출기의 출력의 양이 상기 기준 레벨보다 더 크다고 나타내는 상기 동위상 점들을 포함하는 상기 위상 정보를 발생하기 위한 출력 수단을 포함하는, CDMA 통신 시스템.
제1항에 있어서, 상기 N개의 위상 추적 수단의 각각은 그의 상관 검출기의 출력의 양과 동위상 점들을 검출하기 위한 동위상 점 검출 수단을 포함하고, 상기 CDMA 통신 시스템은, 상기 N개의 위상 추적 수단의 상관 검출기의 출력의 양을 비교하기 위한 비교 수단과, 상기 상관 검출기의 출력의 양이 다른 동위상 점들의 것보다 크다고 나타내는 소정의 수의 상기 동위상 점들 위상 정보를 출력하기 위한 출력 수단을 더 포함하는 CDMA 통신 시스템.
제1항에 있어서, 상기 N개의 위상 추적 수단의 각각은 동위상 점들과 그의 상기 상관 검출기의 출력의 양을 검출하기 위한 동위상 점 검출 수단을 포함하고, 상기 CDMA 통신 시스템은, 상기 N개의 상관 검출기의 가장 큰 양의 출력을 갖는 상기 N개의 위상 추적 수단으로부터 상기 동위상 점들 중의 하나를 검출하기 위한 검출 수단과, 소정의 비율과 가장 큰 양으로부터 기준 레벨을 발생하기 위한 기준 레벨 발생 수단과, 상기 동위상 점에 있는 상기 N개의 상관 검출기의 출력의 양을 상기 기준 레벨과 비교하기 위한 비교 수단과, 상기 N개의 상관 검출기의 출력의 양이 상기 기준 레벨보다 더 크다고 나타내는 동위상 점들을 포함하는 상기 위상 정보를 발생하기 위한 발생 수단을 포함하는 비교 및 선택 수단을 더 포함하는 CDMA 통신 시스템.
제1항에 있어서, 상기 N 개의 위상 추적 수단의 각각은 상기 상관 검출기의 출력에 있는 동위상 점들을 검출하기 위한 동위상 점 검출 수단을 포함하고, 상기 CDMA 통신 시스템은, 상기 N개의 상관 검출기의 가장 큰 양의 출력을 갖는 N 개의 위상 추적 수단으로부터 상기 동위상 점들 중의 하나를 검출하기 위한 맥스 검출 수단과, 소정의 비율과 상기 가장 큰 양으로부터 기준 레벨을 발생하기 위한 기준 레벨 발생 수단과, 상기 동위상 점에 있는 상기 N개의 상관 검출기의 출력의 양을 상기 기준 레벨과 비교하기 위한 비교 수단과, 상기 N개의 상관 검출기의 출력의 양이 다른 동위상 점들의 것보다 크고 상기 기준 레벨보다 크다고 나타내는 소정의 수의 상기 동위상 점들의 상기 위상 정보를 발생하기 위한 발생 수단을 포함하는 비교 및 선택 수단을 더 포함하는 CDMA 통신 시스템.
제2항에 있어서, 상기 N개의 위상 추적 수단의 각각은 그의 상관 검출기의 출력에 있는 동위상 점들을 검출하기 위한 동위상 점 검출 수단을 포함하고, 상기 CDMA 통신 시스템은, 상기 N개의 상관 검출기의 상기 출력의 양을 비교하기 위한 비교 수단과, 상기 N개의 상관 검출기의 출력의 양이 다른 동위상 점들의 것보다 크다고 나타내는 소정의 수의 상기 동위상 점들의 위상 정보를 발생하기 위한 발생 수단을 더 포함하는 CDMA 통신 시스템.
제2항에 있어서, 상기 N개의 위상 추적 수단의 각각은 그의 상기 상관 검출기의 출력에서 동위상 점들의 검출하기 위한 동위상 점 검출 수단을 포함하고,상기 CDMA 통신 시스템은, 상기 N개의 상관 검출기의 가장 큰 양의 출력을 갖는 N개의 위상 추적 수단으로부터 상기 동위상 점들을 검출하기 위한 맥스 검출 수단과, 소정의 비율과 상기 가장 큰 양으로부터 기준 레벨을 발생하기 위한 기준 레벨 발생 수단과, 상기 동위상 점에 있는 상기 출력의 양을 상기 기준 레벨과 비교하기 위한 비교 수단과, 상기 N개의 상관 검출기의 출력의 양이 상기 기준 레벨보다 더 크다고 나타내는 상기 동위상 점들을 포함하는 상기 위상 정보를 발생하기 위한 발생 수단을 포함하는 비교 및 선택 수단을 더 포함하는 CDMA 통신 시스템.
제2항에 있어서, 상기 N개의 위상 추적 수단의 각각은 그의 상기 상관 검출기의 출력에서 동위상 점들을 검출하기 위한 동위상 점 검출 수단을 포함하고, 상기 CDMA 통신 시스템은, 상기 N개의 상관 검출기의 상기 출력중 가장 큰 양의 출력을 갖는 상기 N개의 위상 추적 수단으로부터 상기 동위상 점들 중의 하나를 검출하기 위한 맥스 검출 수단과, 소정의 비율과 상기 가장 큰 양으로부터 기준 레벨을 발생하기 위한 기준 레벨 발생 수단과, 상기 동위상 점에 있는 상기 출력의 양을 상기 기준 레벨과 비교하기 위한 비교 수단과, 상기 N개의 상관 검출기의 양이 다른 동위상 점들의 것보다 크고 상기 기준 레벨보다도 크다고 나타내는 소정의 수의 상기 동위상 점들의 상기 위상 정보를 발생하기 위한 발생 수단을 포함하는 비교 및 선택 수단을 더 포함하는 CDMA 통신 시스템.
제2항에 있어서, N개의 위상 추적 수단의 각각은, 그의 상관 검출기의 출력을 소정의 레벨과 비교하기 이한 비교수단과, 출력의 레벨이 상기 소정의 레벨을 초과할 때 위상 정보를 출력하기 위한 출력 수단을 포함하는 CDMA 통신 시스템.