KR100331867B1 - 이티에스아이 시스템에서의 적응 빔 형성 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유럽 전기통신 표준화(European Telecommunications Standard Institute : ETSI)시스템에 있어서, 특히 ETSI시스템 및 광대역(Wideband) CDMA형태의 차세대 이동통신 시스템의 역방향에서의 시스템 용량을 증대시켜 간섭효과의 제거 및 안테나 다이버시티 효과를 최대로 하기에 적당하도록 한 ETSI 시스템의 적응 빔 형성 장치에 관한 것이다. 이와 같은 ETSI 시스템의 적응 빔 형성 장치는 복수의 안테나를 가지고 특정의 통신 상대방에 대한 빔을 형성하며, 통신 채널이 데이터 채널과 제어 채널로 구분되어 있는 CDMA 이동통신 시스템에서, 상기 제어 채널로 수신되는 신호를 연산하여 제 1 적응빔 형성기 계수를 구하는 제 1 계수 연산부와, 상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 상기 제 1 계수 연산부에서 출력되는 제 1 적응빔 형성기 계수를 입력으로 하여 데이터 채널의 임시 수신 신호로 출력하는 제 1 빔 형성부와, 상기 제 1 빔 형성부의 출력 신호를 검파하여 데이터 채널의 수신 신호의 임시 결정값을 구하는 임시신호결정부와, 상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 상기 임시신호결정부의 임시결정값을 비교하여 제 2 적응빔 형성기 계수를 구하는 제 2 계수 연산부와, 상기 데이터 채널로 수신되는 신호에 상기 제 2 계수 연산부에서 출력되는 제 2 적응빔 형성기 계수를 연산하여 데이터 채널의 수신 신호로 출력하는 제 2 빔 형성부를 포함하여 이루어진다.

Description

이티에스아이 시스템에서의 적응 빔 형성 장치{Adaptive beamforming apparatus in ETSI system}
본 발명은 유럽 전기통신 표준화(European Telecommunications Standard Institute : ETSI)시스템에서 제안된 간접방식(Indirect Method)의 배열 안테나(Array Antenna) 적응 빔 형성에 관한 것으로, 특히 ETSI시스템 및 광대역(Wideband) CDMA 형태의 차세대 이동통신 시스템의 역방향에서의 시스템 용량을 증대시켜 간섭효과의 제거 및 안테나 다이버시티 효과를 최대로 하기에 적당하도록 한 ETSI 시스템의 적응 빔 형성 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 종래의 직접 확산 CDMA 시스템에서 어레이 안테나의 적응 빔 형성 방법에는 파일럿(pilot) 채널의 정보만을 이용하는 방법, 또는 파일럿 채널의 정보 없이 트래픽(traffic) 채널의 정보만을 이용하는 블라인드 알고리즘(Blind Algorithm)이 대표적으로 이용되었다.
파일럿 채널의 정보만을 이용하는 대표적인 방법으로는, 최소평균제곱(Least Mean Square ; 이하, LMS라 약칭함) 알고리즘과 순환적 최소제곱(Recursive Least Square ; 이하, RLS라 약칭함) 알고리즘이 있으며, 송신단과 수신단 모두에 알려진 기준신호(훈련신호)를 사용하지 않는 브라인드 방법에는 정계수 알고리즘(Constant Modulus Algorithm ; 이하, CMA라 약칭함)과 이차 레이크 결합(2-D Rake Combiner) 방법 등이 있다.
여기서, LMS 알고리즘에 따라 어레이 안테나의 빔을 형성하는 원리에 대해 언급하면 다음과 같다.
LMS 알고리즘은 실제 사용자 정보를 포함하는 데이터 채널과, 송신단과 수신단 모두에 알려진 기준신호(훈련신호)를 보내는 채널을 이용하는 적응 알고리즘이다.
이 LMS 알고리즘은 기준신호를 이용하기 때문에 안정적으로 필터의 계수를 갱신할 수 있으며, 평가함수가 컨백스(Convex)되므로 범용 최소 값(global minimum)으로의 수렴이 보장된다.
또한 하드웨어 측면에서는 그 구조가 단순하여 설계가 용이하다.
LMS 알고리즘은 이와 같은 장점 때문에 기준신호를 이용할 수 있는 시스템에서 널리 사용되고 있다.
지금까지 설명된 LMS 알고리즘은 역방향 전용 채널에서 전용 물리 데이터 채널(Dedicated Physical Data Channel ; 이하, DPDCH 라 약칭함)과 전용 물리 제어 채널(Dedicated Physical Control Channel ; 이하, DPCCH 라 약칭함)을 이용하여 어레이 안테나의 적응 빔을 형성한다.
이하, 첨부된 도면을 첨조하여 일반적인 ETSI에서 제안하는 CDMA 이동통신 시스템에서의 역방향 채널 슬롯 구조를 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 ETSI에서 제안하는 CDMA 이동통신 시스템에서 역방향 DPDCH 및 DPCCH의 슬롯 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, ETSI에서 제안하는 CDMA 이동통신 시스템의 역방향 채널중 전용 채널(Dedicated Channel)은 이동국(도시하지 않음)으로부터 사용자 정보 및 제어 정보를 기지국(도시하지 않음) 에 전달하는데 사용하는 채널이다.
이 역방향 전용 채널에는 실제 사용자 데이터를 전송하는 DPDCH(1)가 있으며, 파일럿 정보와 전송 전력 제어 정보, 전송 포맷 식별 정보를 전송하는 DPCCH(2)가 있다.
ETSI에서 제안하는 CDMA 이동통신 시스템의 역방향 전용 채널의 DPCCH(2)를 통해 전송되는 정보는 하나의 슬롯당 파일럿 정보(Pilot Information), 전송 제어 정보(Transmit Power Control ; 이하, TPC 라 약칭함) 및 전송 포맷 식별 정보(Transport Format Indicator ; 이하, TFI 라 약칭함)가 대략 6 : 2 : 2 비율을 갖는다.
이 중 파일럿 정보는 채널 추정(Channel Estimation)과 적응 빔 형성에 이용될 수 있으며, TPC는 개방 루프 전력 제어(Open loop power control)에 사용되고 TFI는 16개의 슬롯 단위로 전송 포맷을 전송하는 역할을 한다.
도 2는 일반적인 어레이 안테나의 빔 형성을 위한 장치 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
일반적인 어레이 안테나의 빔 형성을 위한 장치 구성은 도 2 는 어레이 안테나의 빔 형성을 위한 일반적인 장치 구성을 나타낸 블록구성도이다.
도 2를 참조하면, 이는 각 어레이 안테나 배열을 통해 신호가 수신될 때 수신신호가 복조와 하향 샘플링(Down sampling)을 거쳐 역확산되며, 이후 빔 형성부(30)의 가중치를 하나의 심볼이 입력되는 매 순간마다 갱신하는 구조로 이루어진다.
먼저, K개의 전송신호가 존재하고, L개의 어레이 안테나가 존재하는 시스템을 가정하고, 역확산 이후의 적응 빔 형성을 고려하자. 여기서 역확산 이전의 적응 빔 형성도 다음에 기술되는 수식에 확산 코드를 대입하여 쉽게 적용시킬 수 있다.
K개의 전송신호 중 첫 번째 전송신호에 대한 빔 형성부(30)의 가중치 벡터를,로 나타낼 때 LMS 알고리즘에서의 평가 함수는 다음과 같이 정의할 수 있다.
여기서,은 첫 번째 전송신호에 대한 파일럿 채널의 신호크기,은 미리 수신단에 알려진 n번째 신호이고,은 채널을 통과하여 역확산된 파일럿 신호벡터로 다음과 같이 정의된다.
식 1 및 식 2에 따른 LMS 알고리즘은 수신단에 알려진 파일럿 신호를 이용하여 다음의 식 3에서 정의되는로 반복적으로 최적의 계수를 구할 수 있다. 여기서 알려졌다고 함은 전송되는 파일럿 신호의 심볼을 수신단이 미리 알고 있다는 것을 의미한다.
여기서, 위첨자 *는 켤레복소수를 의미하고,는
로 정의된다.
DPDCH에는 트래픽 신호 즉 데이터 신호만 존재하고, 수신단에 사전에 알려진 기준신호가 존재하지 않으므로 DD 알고리듬을 이용하여 임시 결정값을 구한다. 여기서 임시 결정값을 구하고 LMS 알고리듬을 사용하는 것을 LMS-DD라 한다. 이때 사전에 알려진 기준신호가 존재하지 않는다 함은 데이터 신호의 심볼을 수신단이 미리 알지 못한다는 것을 의미한다. 또한 임시결정값은 이와 같이 미리 알지 못하는 신호를 대신하여 임시로 대입하는 심볼값을 말한다.
이 때, LMS-DD의 평가함수는 다음 수학식 5과 같다.
여기서은 트래픽신호의 크기를 의미하고,은 LMS 알고리듬을 이용하기 위한 임시 결정값(tentative decision)이다. 수식적으로는 아래 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
이 때, dec{}는 검파함수를 나타낸다.
여기서 임시 결정값의 신뢰도를 보장해 주기 위해서 페이딩이 심하게 되어 신호가 임계치 이하일 때는 계수 갱신을 하지 않을 수 있다(Bypass mode).
따라서, 수신기에 수신된은 값이 미리 알려지지 않은 역확산된 신호벡터는 아래 수학식과 같이 정의된다.
또한, DD-LMS 알고리듬에서 필터의 계수는 다음 수학식에 의해 갱신된다.
여기서, ε_DD 는 다음 수학식으로 정의된다.
이와 같은 일반적인 ETSI에서 제안하는 CDMA 이동통신 시스템의 역방향 전용 채널의 DPDCH(2)는 순수한 파일럿 채널 지원을 위해 구성된 것이 아니므로, 파일럿 정보를 이용하지 못하는 TPC 및 TFI 구간은 적응 빔을 형성하는데 사용되지 않고 있는 실정이다.
특히 ETSI에서 제안하는 CDMA 이동통신 시스템에서는 적응 빔 형성 장치에 대한 구체적인 기술이 현재 존재하지 않고 있다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 현재 ETSI 시스템에서 제안된 DPCCH와 DPDCH 채널 구조를 기반으로한 간접방식의 배열 안테나 적응 빔형성기법에서 결정 지향적(DECISION-DIRECTED : DD) LMS 알고리즘을 이용하여 이동통신 시스템의 역방향에서의 시스템 용량을 증대시킬 수 있는 이티에스아이에서 제안하는 CDMA 이동통신 시스템에서의 적응 빔 형성 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 복수의 안테나를 가지고 특정의 통신 상대방에 대한 빔을 형성하며, 통신 채널이 데이터 채널과 제어 채널로 구분되어 있는 CDMA 이동통신 시스템에서, 상기 제어 채널로 수신되는 신호를 연산하여 제 1 적응빔 형성기 계수를 구하는 제 1 계수 연산부와, 상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 상기 제 1 계수 연산부에서 출력되는 제 1 적응빔 형성기 계수를 입력으로 하여 데이터 채널의 임시 수신 신호로 출력하는 제 1 빔 형성부와, 상기 제 1 빔 형성부의 출력 신호를 검파하여 데이터 채널의 수신 신호의 임시 결정값을 구하는 임시신호결정부와, 상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 상기 임시신호결정부의 임시결정값을 비교하여 제 2 적응빔 형성기 계수를 구하는 제 2 계수 연산부와, 상기 데이터 채널로 수신되는 신호에 상기 제 2 계수 연산부에서 출력되는 제 2 적응빔 형성기 계수를 연산하여 데이터 채널의 수신 신호로 출력하는 제 2 빔 형성부를 포함하여 이루어 진다.바람직하게 상기 제 1 및 제 2 계수 연산부는 최소 제곱 평균(LMS) 방법을 사용하여 기준신호와 입력신호를 비교하여 적응빔 형성기 계수를 구한다.그리고 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 안테나를 가지고 특정의 통신 상대방에 대한 빔을 형성하며, 통신 채널이 데이터 채널과 제어 채널로 구분되어 있는 CDMA 이동통신 시스템에서, 상기 제어 채널로 수신되는 신호와 종전의 제 2 적응빔 형성기 계수를 연산하여 제 1 적응빔 형성기 계수를 갱신하는 제 1 계수 연산부와, 상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 상기 제 1 계수 연산부에서 출력되는 갱신된 제 1 적응빔 형성기 계수를 입력으로 하여 데이터 채널의 임시 수신 신호로 출력하는 제 1 빔 형성부와, 상기 제 1 빔 형성부의 출력 신호를 검파하여 데이터 채널의 수신 신호의 임시 결정값을 구하는 임시신호결정부와, 상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 상기 임시신호결정부의 임시결정값을 비교하여 제 2 적응빔 형성기 계수를 갱신하는 제 2 계수 연산부와, 상기 데이터 채널로 수신되는 신호에 상기 제 2 계수 연산부에서 출력되는 갱신된 제 2 적응빔 형성기 계수를 연산하여 데이터 채널의 수신 신호로 출력하는 제 2 빔 형성부를 포함하여 이루어 진다.바람직하게 상기 제 1 및 제 2 계수 연산부는 최소 제곱 평균(LMS) 방법을 사용하여 기준신호와 입력신호를 비교하여 적응빔 형성기 계수를 구한다.그리고 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면 복수의 안테나를 가지고 특정의 통신 상대방에 대한 빔을 형성하며, 통신 채널이 데이터 채널과 제어 채널로 구분되어 있는 CDMA 이동통신 시스템에서, 상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 계수 연산부에서 출력되는 종전의 적응빔 형성기 계수를 입력으로 하여 데이터 채널의 임시 수신 신호로 출력하는 제 1 빔 형성부와, 상기 제 1 빔 형성부의 출력 신호를 검파하여 데이터 채널의 수신 신호의 임시 결정값을 구하는 임시신호결정부와, 상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 상기 임시신호결정부의 임시결정값과 상기 제어 채널로 수신되는 신호를 비교하여 적응빔 형성기 계수를 갱신하는 계수 연산부와, 상기 데이터 채널로 수신되는 신호에 상기 갱신된 적응빔 형성기 계수를 연산하여 데이터 채널의 수신 신호로 출력하는 제 2 빔 형성부를 포함하여 이루어 진다.바람직하게 상기 계수 연산부는 미리 알려진 신호와 제어 채널로 수신되는 신호를 비교함으로써 적응빔 형성기 계수를 갱신하는 것을 특징으로 한다.그리고 상기 계수 연산부는 최소 제곱 평균(LMS) 방법을 사용하여 기준신호와 입력신호를 비교하여 적응빔 형성기 계수를 구한다.그리고 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 안테나를 가지고 특정의 통신 상대방에 대한 빔을 형성하며, 통신 채널이 데이터 채널과 제어 채널로 구분되어 있는 CDMA 이동통신 시스템에서, 상기 제어 채널로 수신되는 신호와 종전의 제 1 적응빔 형성기 계수를 연산하여 제 1 적응빔 형성기 계수를 갱신하는 제 1 계수 연산부와, 상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 상기 제 1 계수 연산부에서 출력되는 갱신된 제 1 적응빔 형성기 계수를 입력으로 하여 데이터 채널의 임시 수신 신호로 출력하는 제 1 빔 형성부와, 상기 제 1 빔 형성부의 출력 신호를 검파하여 데이터 채널의 수신 신호의 임시 결정값을 구하는 임시신호결정부와, 상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 상기 임시신호결정부의 임시결정값과 상기 제어 채널로 수신되는 신호를 비교하여 제 2 적응빔 형성기 계수를 갱신하는 제 2 계수 연산부와, 상기 데이터 채널로 수신되는 신호에 상기 제 2 계수 연산부에서 출력되는 갱신된 제 2 적응빔 형성기 계수를 연산하여 데이터 채널의 수신 신호로 출력하는 제 2 빔 형성부를 포함하여 이루어 진다.바람직하게, 상기 제 1 및 제 2 계수 연산부는 최소 제곱 평균(LMS) 방법을 사용하여 기준신호와 입력신호를 비교하여 적응빔 형성기 계수를 구한다.
도 1은 일반적인 ETSI 시스템에서 역방향 DPDCH 및 DPCCH의 슬롯 구조를 나타낸 도면
도 2는 종래의 어레이 안테나의 적응 빔 형성기의 구조를 나타낸 블록구성도
도 3은 본 발명 제 1 실시예에 따른 이중 LMS를 이용한 적응 빔 형성기의 구조를 나타낸 블록구성도.
도 4은 본 발명 제 2 실시예에 따른 결정 지향적 LMS를 이용한 적응 빔 형성기의 구성을 나타낸 블록 구성도
도 5는 본 발명 제 3 실시예에 따른 결정 지향적 LMS를 이용한 적응 빔 형성기의 구성을 나타낸 블록구성도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
30 : 빔 형성부 31, 42, 52, 54 : LMS(Least Mean Square)
32 : LMS-DD 33 : 검파함수
34, 40, 50 : 제1빔 형성부 35, 44, 56 : 제2빔 형성부
41, 51 : 결정부
이와 같은 본 발명 이티에스아이 시스템에서의 적응 빔 형성 장치 및 그에 따른 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명 제 1 실시예에 따른 이중 LMS를 이용한 적응 빔 형성기의 구조를 나타낸 블록구성도이다.
도 3을 참조하면, 도 3에서 계수 갱신 수식은 다음 식 10과 같이 나타낸다.
여기서 p[n] 과 r[n]은 각각 채널을 통과하고 역확산된 n 번째 파일럿 신호 벡터와 트래픽 신호벡터로 다음 식 11과 같이 정의 된다.
편의를 위해 사용자 1을 나타내는 밑 첨자는 생략하였다.
이 방식은 직렬구조로 역확산된 n 번째 신호벡터 p[n] 이 먼저 제 1 계수 연산부인 LMS(31)에 의해 계수을 갱신한 후 이 값을 다시 제 2 계수 연산부인 LMS-DD(32)를 이용하여로 갱신하고 제 2 빔 형성부(35)를 거쳐 최종 결정값이 유도된다.
또한, 역확산된 n 번째 트래픽 신호 벡터는 제 1빔 형성부(34)를 거쳐 임시신호를 결정하는 임신신호 결정부의 역할을 하는 검파함수(33)과정을 통해 임시 결정값이 결정된다.
임시 결정값의 식 12는 다음과 같다.
따라서, 위의 두 식을 결합하고 결정 오율을 고려한다면 갱신 식 13은 다음과 같다.
그러므로, 각 채널로 오는 신호의 전력이 같고 임시 결정값이 정확하다면 결과적으로 수렴을 보장하면서 step size μ를 2배로 늘린것과 같다. 임시 결정값에 에러가 생길때는 기준이 되는 신호의 부호가 반대로 되어 빔 형성 계수가 최적값을 찾지 못한다.
이런 사건이 결정 오율의 확률로 일어날 때, 그에 따라 조정불가능(Misadjustment)값이 증가하게 된다.
이 구조의 장점은 결정 오율가 0에 가까울 때 한 심볼에서 계수를 두 번 갱신함으로서 LMS에 비해서 steady state에서 수렴을 두배로 빨리 할 수 있다는 장점이 있다.
도 4는 본 발명 제 2 실시예에 따른 결정 지향적 LMS를 이용한 적응 빔 형성기의 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명 제 2 실시예에 따른 결정 지향적(Decision-Directed : 이하, DD로 약칭 함) LMS를 이용한 적응 빔 형성기는 역확산된 n번째 트래픽(traffic) 신호 벡터 r[n]을 입력받아 빔형성(beamforming)하는 제 1 빔 형성부(40)와, 제 1 빔 형성부(40)에서 출력된 신호를 받아 임시 결정값을 LMS(42)로 출력하는 결정부(41)와 , 임시 결정값과 역확산된 n번째 파일롯 신호 벡터 p[n]와, 알려진 신호 벡터및 역확산된 트래픽 신호 벡터 r[n]을 입력받아 최소 제곱평균(least mean-square)값을 구해 계수 갱신 수식 값 w[n]을 출력시키는 계수 연산부인 LMS(42)와, 계수 갱신 수식 값 w[n]과 역확산 트래픽 신호 벡터 r[n]을 입력받아, 최종 계수 갱신 결정 값을 출력시키는 제 2 빔 형성부(44)로 구성된다.
이와 같은 본 발명 제 2 실시예에 따른 DD-LMS를 이용한 적응 빔 형성 방법은 우선 계수 갱신 수식을 다음과 같은 수학식으로 나타낼 수 있다.
여기서,
gamma 는 0 < gamma < 1이고, 임시 결정값의 수학식은 다음과 같다.
이와 같은 본 발명 제 2 실시예에 따른 DD-LMS의 특징은 병렬구조로서 임시 결정값을 최종 값인을 결정하는데 이용하는 것이다.
이와 같은 방식은 임시 결정 값이 정확하게 결정되었을 경우 LMS에 이용되는신호의 세기가 2배가 된다.
이때, 임시 결정값이 반대로 복구되었다면 기준 신호가 바뀌어 계수 추정이 다른 방향으로 진행될 수도 있다. 하지만 그 정도는 gamma 와 임시 결정값 에러 확률에 따라 조절하도록 한다.
도 5는 본 발명 제 3 실시예에 따른 결정 지향적 LMS를 이용한 적응 빔 형성기의 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명 제 3 실시예에 따른 DD-LMS를 이용한 적응 빔 형성기는 역확산된 n번째 트래픽 신호 벡터[n]을 입력받아 빔형성을 하는 제 1 빔 형성부(50)와, 제 1 빔 형성부(50)에서 출력된 신호를 받아 임시 결정값을 제 2 계수 연산부인 제 2 LMS(54)로 출력하는 결정부(51)와 , 알려진 신호 벡터및 역확산된 n번째 파일롯 신호 벡터 p[n]을 입력받아 최소 제곱 평균(least mean-square)값을 구해 제 1 계수 갱신 수식 값을 출력시키는 제 1 계수 연산부인 제 1 LMS(52)와, 역확산된 트래픽 신호 벡터 r[n]과, 임시 결정값과, 역확산된 n번째 파일롯 신호 벡터 p[n] 및 알려진 신호 벡터을 입력받아 최소 제곱평균값을 구해 제 2 빔 형성부(56)로 제 2 계수 갱신 수식 값 w(1)[n]을 출력시키는 제 2 계수 연산부인 LMS(54)와, 제 2 계수 갱신 수식 값 w(1)[n]과, 트래픽 신호 벡터[n]를 입력받아, 최종 계수 갱신 결정 값(적응 빔형성)을 출력시키는 제 2 빔 형성부(54)로 구성된다.
이와 같은 본 발명 제 3 실시예에 따른 DD-LMS를 이용한 적응 빔 형성 방법에서의 계수 갱신 수식은 다음과 같다.
으로 본 발명 제 2 실시예와 같고 전체적인 구조는 병렬 구조인 것이 동일하다.
여기서,
이다.
본 발명 제 2 실시예와는 ε_LMS 이 다르고 임시 결정값은 다음 수학식에 의해 구해진다.
도 5에 나타낸 바와 같이 임시 결정값의 신뢰도를 높이기 위해 임시 결정값의 복구에 사용되는 계수는 신뢰도가 높은 파일롯(pilot) 정보에 의해서만 결정이 된다.
따라서, 임시 결정 에러는가 된다. 이를 위해 별도의 LMS에서를 구하는데 사용되는 신호의 세기가 도 4에 나타낸 방식보다 감소된다.
이 경우에는가 되어 임시 결정값의 신뢰도가 오히려 저하되는 현상이 발생할 수도 있는데 최종 결정값의 신뢰도가 충분히 보장되도록 하면 크게 문제가 되지는 않는다.
이상의 설명에서와 같은 본 발명은 ETSI에서 제안하는 CDMA 이동통신 시스템의 역방향에서 여러 개의 안테나를 사용하는 적응 안테나의 빔형성을 위한 기법으로서 수신각도에 따른 간섭 신호 제거와 안테나 다이버시티 효과로 이동 단말기의 전력부담을 줄이는 효과가 있다. 또한, 결과적으로 시스템의 용량을 증대시키고 전송률을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

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  6. 복수의 안테나를 가지고 특정의 통신 상대방에 대한 빔을 형성하며, 통신 채널이 데이터 채널과 제어 채널로 구분되어 있는 CDMA 이동통신 시스템에서,
    상기 제어 채널로 수신되는 신호를 연산하여 제 1 적응빔 형성기 계수를 구하는 제 1 계수 연산부와;
    상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 상기 제 1 계수 연산부에서 출력되는 제 1 적응빔 형성기 계수를 입력으로 하여 데이터 채널의 임시 수신 신호로 출력하는 제 1 빔 형성부와;
    상기 제 1 빔 형성부의 출력 신호를 검파하여 데이터 채널의 수신 신호의 임시 결정값을 구하는 임시신호결정부와;
    상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 상기 임시신호결정부의 임시결정값을 비교하여 제 2 적응빔 형성기 계수를 구하는 제 2 계수 연산부와;
    상기 데이터 채널로 수신되는 신호에 상기 제 2 계수 연산부에서 출력되는 제 2 적응빔 형성기 계수를 연산하여 데이터 채널의 수신 신호로 출력하는 제 2 빔 형성부를 포함하여 이루어 진 것을 특징으로 하는 적응 빔 형성 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 계수 연산부는 최소 제곱 평균(LMS) 방법을 사용하여 기준신호와 입력신호를 비교하여 적응빔 형성기 계수를 구하는 것을 특징으로 하는 적응 빔 형성 장치.
  8. 복수의 안테나를 가지고 특정의 통신 상대방에 대한 빔을 형성하며, 통신 채널이 데이터 채널과 제어 채널로 구분되어 있는 CDMA 이동통신 시스템에서,
    상기 제어 채널로 수신되는 신호와 종전의 제 2 적응빔 형성기 계수를 연산하여 제 1 적응빔 형성기 계수를 갱신하는 제 1 계수 연산부와;
    상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 상기 제 1 계수 연산부에서 출력되는 갱신된 제 1 적응빔 형성기 계수를 입력으로 하여 데이터 채널의 임시 수신 신호로 출력하는 제 1 빔 형성부와;
    상기 제 1 빔 형성부의 출력 신호를 검파하여 데이터 채널의 수신 신호의 임시 결정값을 구하는 임시신호결정부와;
    상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 상기 임시신호결정부의 임시결정값을 비교하여 제 2 적응빔 형성기 계수를 갱신하는 제 2 계수 연산부와;
    상기 데이터 채널로 수신되는 신호에 상기 제 2 계수 연산부에서 출력되는 갱신된 제 2 적응빔 형성기 계수를 연산하여 데이터 채널의 수신 신호로 출력하는 제 2 빔 형성부를 포함하여 이루어 진 것을 특징으로 하는 적응 빔 형성 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 계수 연산부는 최소 제곱 평균(LMS) 방법을 사용하여 기준신호와 입력신호를 비교하여 적응빔 형성기 계수를 구하는 것을 특징으로 하는 적응 빔 형성 장치.
  10. 복수의 안테나를 가지고 특정의 통신 상대방에 대한 빔을 형성하며, 통신 채널이 데이터 채널과 제어 채널로 구분되어 있는 CDMA 이동통신 시스템에서,
    상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 계수 연산부에서 출력되는 종전의 적응빔 형성기 계수를 입력으로 하여 데이터 채널의 임시 수신 신호로 출력하는 제 1 빔 형성부와;
    상기 제 1 빔 형성부의 출력 신호를 검파하여 데이터 채널의 수신 신호의 임시 결정값을 구하는 임시신호결정부와;
    상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 상기 임시신호결정부의 임시결정값과 상기 제어 채널로 수신되는 신호를 비교하여 적응빔 형성기 계수를 갱신하는 계수 연산부와;
    상기 데이터 채널로 수신되는 신호에 상기 갱신된 적응빔 형성기 계수를 연산하여 데이터 채널의 수신 신호로 출력하는 제 2 빔 형성부를 포함하여 이루어 진 것을 특징으로 하는 적응 빔 형성 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 계수 연산부는 미리 알려진 신호와 제어 채널로 수신되는 신호를 비교함으로써 적응빔 형성기 계수를 갱신하는 것을 특징으로 하는 적응 빔 형성 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 계수 연산부는 최소 제곱 평균(LMS) 방법을 사용하여 기준신호와 입력신호를 비교하여 적응빔 형성기 계수를 구하는 것을 특징으로 하는 적응 빔 형성 장치.
  13. 복수의 안테나를 가지고 특정의 통신 상대방에 대한 빔을 형성하며, 통신 채널이 데이터 채널과 제어 채널로 구분되어 있는 CDMA 이동통신 시스템에서,
    상기 제어 채널로 수신되는 신호와 종전의 제 1 적응빔 형성기 계수를 연산하여 제 1 적응빔 형성기 계수를 갱신하는 제 1 계수 연산부와;
    상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 상기 제 1 계수 연산부에서 출력되는 갱신된 제 1 적응빔 형성기 계수를 입력으로 하여 데이터 채널의 임시 수신 신호로 출력하는 제 1 빔 형성부와;
    상기 제 1 빔 형성부의 출력 신호를 검파하여 데이터 채널의 수신 신호의 임시 결정값을 구하는 임시신호결정부와;
    상기 데이터 채널로 수신되는 신호와 상기 임시신호결정부의 임시결정값과 상기 제어 채널로 수신되는 신호를 비교하여 제 2 적응빔 형성기 계수를 갱신하는 제 2 계수 연산부와;
    상기 데이터 채널로 수신되는 신호에 상기 제 2 계수 연산부에서 출력되는 갱신된 제 2 적응빔 형성기 계수를 연산하여 데이터 채널의 수신 신호로 출력하는 제 2 빔 형성부를 포함하여 이루어 진 것을 특징으로 하는 적응 빔 형성 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 계수 연산부는 최소 제곱 평균(LMS) 방법을 사용하여 기준신호와 입력신호를 비교하여 적응빔 형성기 계수를 구하는 것을 특징으로 하는 적응 빔 형성 장치.
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