KR100332698B1

KR100332698B1 - 코드분할 다중접속기(씨디엠에이) 수신장치

Info

Publication number: KR100332698B1
Application number: KR1019970031736A
Authority: KR
Inventors: 사토루 시미즈; 에이이치로 카와카미; 키요히토 토쿠다
Original assignee: 사와무라 시코; 오끼 덴끼 고오교 가부시끼가이샤
Priority date: 1996-07-12
Filing date: 1997-07-09
Publication date: 2002-06-20
Also published as: JP3323067B2; JPH1028083A; US6496534B1; CA2210214A1; KR980012986A

Abstract

각 국(各局) 각 패스의 추정신호를 수정하여, 정확한 간섭제거를 할 수 있는 CDMA 수신장치를 제공한다.

CDMA 수신장치10는 안테나부11, 주파수변환부12, 복수의 간섭제거단21, 31으로 이루어지는 간섭제거부13, 부호판정부14를 구비하고, 간섭제거부13는 1개 또는 복수의 간섭제거단21로 이루어지며, 각 간섭제거단21 내부는 국간섭 제거부22 및 가산기23를 직렬로 접속하여 구성하고, 또한 간섭제거부13는 수신신호를 받아들여서 송신국에서의 신호를 추정한 추정신호를 출력함과 동시에, 이 추정신호를 사용하여 다른 송신국에서의 신호에 주는 국간 간섭량을 추정하고, 이 국간 간섭량을 수신신호로부터 제거한 제거오차신호를 출력하는 구성으로 하며, 이들 추정신호를 각각 가중하여 제거오차신호를 작게 하도록 가중계수를 순차적으로 갱신하도록 구성한다.

Description

코드분할 다중접속기(씨디엠에이) 수신장치

본 발명은, CDMA 수신장치에 관한 것이고, 더 상세하게는 기지국 수신시스템및 이동국 수신시스템에 적용이 가능한 CDMA 수신장치에 관한 것이다.

최근, 이동통신에 있어서의 주파수이용효율을 향상시키기 위한 기술의 하나로서, CDMA(부호분할다원접속 : Code Division Multiple Access)방식에 관한 연구및 개발이 활발하게 행해지고 있다. 이 CDMA에서는 확산/역확산의 프로세스에 있어서 다중화되어 있는 희망파(希望波)이외의 다른 송신국등으로부터의 간섭신호를 열잡음과 마찬가지로 취급함으로써, 프로세스이득(processing gain)에 비례한 수의 송신국이 같은 주파수대를 동시에 사용하는 일이 가능해지고 있다.

이 CDMA에서는, 예를 들면 직접확산(DS : Direct Sequence)에서는, 동일주파수를 이용하는 유저등의 송신국은 유사직교한 코드로 분리되어 있지만, 코드간의 상관에 따라서 희망파이외의 송신국등으로부터의 간섭파가 희망파에 중첩되어 버리기 때문에, 소망신호만 완전히 추출하는 것은 곤란하다. 이 간섭파를 제거하는 기능을 가지는 수신장치로서, 예를 들면 특개평 7-303092호에 개시되어 있는 것이 있다.

상기에 개시되어 있는 수신장치에 있어서, 간섭파의 제거는 수신신호로부터 각 국 각 패스의 신호를 추정하여 이것을 제거함으로써 상호상관의 영향을 감소하는 것이다. 그 경우, 각 국 각 패스의 위상정보가 전파로에서 어떠한 영향을 받았는지를 추정하는 기능이 필요해진다.

그렇지만, 간섭제거장치에서는 수신신호로부터 타국의 신호를 제거하여 가지만, 상호상관이 포함된 신호로부터 소망국 또는 소망패스의 신호를 추정하기 때문에, 정확한 추정을 하는 것은 어렵다. 특히, 같은 신호로부터 동시에 각 국 각 패스의 추정을 행하는 병렬구성의 경우, 하나씩 각 국 각 패스의 신호를 제거하여 가는 직렬접속에 비해서 상호상관이 많은 신호로부터의 추정이 되기 때문에, 특성이 열화한다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 각 국 각 패스의 추정신호를 수정하여, 정확한 간섭제거를 할 수 있는 CDMA 수신장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관계되는 CDMA 수신장치는, 복수의 송신국에서의 부호분할 다원접속용의 신호를 수신하는 수신수단과 각 송신국에 할당되어 있는 각 확산부호에 대응한 각 역확산부호를 사용하여, 각 송신국에서의 신호를 수신신호로부터 추정하는 것으로서, 더구나 확산부호간의 간섭 또는 역확산부호간의 간섭에 기인한 국간 간섭량을 추정하고, 이 국간 간섭량을 수신신호에서 제거하면서 각 송신국에서의 신호의 추정을 행하며, 이 각 추정신호를 출력하는 국신호 추정수단을 구비한 CDMA 수신장치에 있어서, 국신호추정수단은, M(M은, 2이상의 정수)의 송신국에서의 신호를 각각 추정하기 위한 병렬로 접속한 M개의 제 1의 국간섭제거수단∼제M의 국간섭제거수단을 구비하고, 제 1의 국간섭제거수단∼M의 국간섭제거수단은, 수신신호를 받아들여 제 1∼M의 송신국에서의 신호를 추정한 제 1∼M의 추정신호를 출력함과 동시에, 이 제 1∼M의 추정신호를 사용하여 다른 송신국에서의 신호에 주는 국간 간섭량을 추정하고, 이 국간 간섭량을 수신신호로부터 제거한 제거오차신호를 출력하는 구성으로 하며, 제 1∼M의 추정신호를 각각 가중하여 제거오차신호를 작게 하도록 가중계수를 순차적으로 갱신하도록 구성한다.

또한, 상기 CDMA 수신장치는, 각 국의 신호의 하드판정전후의 신호의 차에 따라서 가중을 순차적으로 갱신하는 것이라도 좋고, 또한, 상기 CDMA 수신장치는, M개의 제 1의 국간섭제거수단∼제M의 국간섭제거수단을 직렬로 접속한 것이라도 좋다.

또한, 상기 CDMA 수신장치는 국신호추정수단이 패스다이버서티에 필요한 수만큼, M×L(L은 2이상)개의 국간섭 제거수단을 구비하고, 같은 국에서 다른 패스에 대응하는 L개의 국간섭수단을 직렬 또는 병렬로 접속하도록 해도 되며, 또한 상기 CDMA 수신장치는, 국신호추정수단이 접속된 M개 또는(M×L)개의 제 1의 국간섭제거수단∼제M 또는 제(M×L)개의 국간섭 제거수단을 하나의 간섭제거단으로 해서 구성하고, 더구나 이 간섭제거단을 적어도 K이상(K는 2이상의 정수) 구비하며, 제 1의 간섭제거단의 제 1의 추정신호∼제M 또는 제(M×L)의 추정신호와 수신신호로부터 추정신호를 제거한 제거오차신호를 제 2의 간섭제거단에 부여하고, 제K의 간섭제거단의 국간섭제거수단은, 국간섭제거단을 병렬로 접속한 경우는 제K-1의 간섭제거단으로부터의, 직렬로 접속한 경우는 1개전에 처리를 행하는 국간섭 제거수단으로부터의 제거오차신호와 제K-1의 간섭제거단의 제 1의 추정신호로부터 재추정하고, 해당 추정신호를 출력함과 동시에 제거오차신호로부터 추정신호를 제거한 제거오차신호를 출력하는 구성으로 해도 된다.

또한 상기 CDMA 수신장치는, 가중계수를 복수의 탭계수를 가지는 디지털필터로 구성한 것이라도 좋고, 또 상기 CDMA 수신장치는, 가중계수의 갱신주기를 최대 페이징주파수에 따라서 결정하는 것이라도 좋다.

도 1은 본 발명을 적용한 실시의 형태에 관계되는 CDMA 수신장치의 구성을 나타내는 블럭도.

도 2는 상기 CDMA 수신장치 간섭제거부의 구성을 나타낸 도면.

도 3은 상기 CDMA 수신장치 간섭제거부의 구성을 나타낸 도면.

도 4는 상기 CDMA 수신장치 간섭제거단 국간섭제거부의 구성을 나타낸 도면.

도 5는 상기 CDMA 수신장치 간섭제거단의 레이크합성을 하는 국간섭제거부 의 구성을 나타낸 도면.

도 6은 상기 CDMA 수신장치의 효과를 설명하기 위한 오류율특성도면.

도 7은 다른 실시형태에 관계되는 CDMA 수신장치의 국간섭제거부의 구성을 나타낸 도면.

도 8은 다른 실시형태에 관계되는 CDMA 수신장치 국간섭제거부의 구성을 나 타낸 도면.

도 9는 다른 실시형태에 관계되는 CDMA 수신장치의 간섭제거부의 구성을 나 타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : CDMA 수신장치 11 : 안테나부

12 : 주파수변환부 13 : 간섭제거부

14 : 부호판정부 21,31 : 간섭제거단

22,32,50,70 : 국간섭제거부 23,33,75 : 가산기

41,51 : 확산부호발생부 42,52 : 상관검파부

43,53 : 전파로추정부 44,54 : 공액복소수(共役複素)계산부

45,55 : 하드판정부(硬判定部) 46,56,71 : 재확산부

47,57,72 : 가중계수 산출부 58 : 확산부호지연부

59 : 레이크합성부 60 : 패스합성부

73 : 적산기 74 : 지연기

76 : 중첩연산부

본 발명에 관계되는 CDMA 수신장치는, 기지국 수신시스템 및 이동국 수신시스템등에 사용되는 CDMA 수신장치에 적용할 수가 있다.

먼저, 본 발명에 관계되는 CDMA 수신장치의 기본원리를 설명한다.

스펙트럼 확산통신에 있어서의 송신국 i의 베이스밴드에서의 송신신호는, 일반적으로 수학식 1로 나타내는 식(1)으로 표현할 수 있다.

ri(n)=di×PNi(n) ···(1)

여기서, ri(n)는 시각 n에서 송신국 i가 실제로 송신한 송신데이터이고, di는 송신하려고 하는 심벌데이터의 값이고, 이 수치는 예를 들면, +1 또는 -1로 표시된다. PNi는 송신국 i가 사용하고 있는 확산코드열이고, PNi(n)는 시간 n에서의 송신데이터를 확산하는 확산데이터이다. 베이스 밴드에서의 수신신호 r(n)는 전(全)송신국, M국분의 송신신호의 합이라고 간주할 수가 있고, 수학식 2로 나타내는 식(2)에 의해서 표현할 수 있다.

상기 식(2)에 있어서, zi는 전파로에 의한 위상의 변화성분이고, 1심벌내에서는 일정하다고 생각된다. 상관검파에 의해서 송신국 i의 신호를 검출하는 경우에는, 수신신호 r(n)와 송신국 i의 확산코드 PNi(n)와의 상관연산을 1심벌의 구간 행함으로써 복조한다. 1개의 심벌상관 검파출력(심벌상관치) Ri는 수학식 3으로 나타내는 식(3)에 의해서 표현할 수 있다.

rj×zj)

···(3)

상기 식(3)에 있어서, G는 확산길이(심벌구간 길이)로 하고 있다. 식(3)의 우변 제 1항이 송신국 i의 송신데이터이고, 제 2항은 송신국 i이외의 M - 1국분의 간섭신호로 된다.

본 발명은, 전파로추정부에서 예를 들면 파일럿신호를 사용함으로써 전파로에 의한 위상의 변화성분 zi를 추정하여, 수신신호에 zi의 추정치zi′의 공액zi′^*을 곱함으로서 위상의 축소를 행한다. 위상이 축소된 심벌상관 검파출력은 이하의 수학식 4에 나타내는 식(4)으로 표현된다.

여기서

Δzi=zi×zi′^*

전파로의 추정치의 오차△ zi와 타국의 신호로부터의 상호상관에 의한 간섭(상기 식(4)의 제 2항) 때문에, 상관검파출력 Ri′에는 정확한 심벌데이터 di와 완전하게는 일치하지 않고, 복조데이터에 비트오류가 발생한다.

그래서, 어느 송신국 i의 심벌추정치가 얻어지기 전에, 그 송신국이 다른 국에 주는 간섭파신호, 즉 상기 식(4)의 우변 제 2항의 신호 rj를 추정하여, 다른 국이 복조에 사용하는 수신신호시부터 제거하는 것이다. 그 때에 가중계수를 도입하여 전송로의 추정오차를 수정한다. 이러한 간섭제거조작을 반복하면서 각 송신신호를 추정하여, 상기 식(4)의 우변 제 2항의 간섭량을 감소시킴으로써 오류율이 낮은 복조신호를 얻는 것이다.

상기 식(4)의 값을 하드판정한 결과를 di"로 한다. 그 수치에 대하여 다시 위상의 변화 zi'를 주어서 확산부호PNi(n)를 이용하여 재확산한다. 재확산된 신호를 수신신호에서 줄이면, 제거오차신호 ei(n)는 수학식5에 나타내는 식(5)으로 표시된다.

e(n)=r(n)-di′×PNi(n)×zi′

rj(n)×zi+(di×zi-di′×zi′)×PNi(n)

···(5)

판정치di"와 위상의 추정치zi′가 트루치에 가까울수록, 송신국 i의 신호를 정확하게 재생하고 있어 제거오차신호는 작아진다.

그래서, 송신국 i의 재확산신호를 수정하여 제거오차신호를 작게 하는 것이 본 발명의 특징이다.

즉, 수학식 6으로 나타내는 식(6)에서 표시되는 가중계수 wi를 도입하여, 이 값을 예를 들면 │e(n)│2가 작아지도록 LMS 등의 알고리즘을 사용하여 순차적으로 갱신한다.

상기 식(6)에서 얻어지는 제거오차신호 e(n)에는 송신국 i의 신호가 포함되지 않는다. 그 때문에 상호상관에 의한 간섭이 감소하고 있고 이 e(n)에서 제 i+1국의 신호를 추정하면, 정밀하게 추정할 수 있게 된다. 요컨대, 지금 추출하려고 하는송신국 이외의 가능한 한 많은 국의 신호를 제거하여 놓으면, 상호상관이 감소하여 정밀도는 더욱 향상한다.

이러한 처리조작을 전국분(全局分)에 대해서 반복함으로써 신호의 간섭을 제거하는 것이다. 또한, 레이크(Rake)합성을 고려한 경우는 각 패스에 대해서도 행한다. 또한, 전국에 대한 간섭제거의 처리를 1단으로 해서, 이 1단을 복수회 반복함으로써 보다 정확하게 간섭을 제거하는 것도 생각할 수 있다.

이 경우, 1단이 종료한 시점에서 e(n)에는 모든 국의 신호가 제거되어 있고, 수학식 7에서 나타내는 식(7)으로 표시된다.

상기 식(7)에 나타나는 e(n)에서 송신국 i의 신호를 판정하기 위해서는, 1단에서 제거한 di'×zi'×wi×PNi(n)을 가해서 하면 좋다. 이것은, e(n)을 PNi와의 상관연산처리를 행한 뒤에, di'×zi'×wi를 가하더라도 동일하다. 다음에, 전파로 추정으로부터의 처리를 1단과 마찬가지로 행한다. 2단째에는 지금 처리를 행하는 송신국 i 이외의 신호는, 제거에서의 오차분밖에 영향을 주지 않기 때문에 추정정밀도는 향상한다.

단, 2단째 이후에는 전단에서의 간섭제거의 수정처리를 행하는 것이기 때문에, 전단에서 가한 di'×zi'×wi'은 재확산을 행하기 전에 제거할 필요가 있다.

(실시의 형태)

도 1은 본 발명의 실시의 형태에 관계되는 CDMA 수신장치의 구성을 나타내는 블럭도이고, 무선기지국에 적용한 CDMA 수신장치의 기능구성도이다.

도 1에 있어서, CDMA 수신장치10는 안테나부11, 주파수변환부12, 간섭제거부13및 부호판정부14로 구성된다.

도 2는 상기 간섭제거부13의 구성을 나타내는 도면이고, 간섭제거부에서 간섭제거단내의 국간섭제거부를 직렬로 접속한 경우의 블럭도이다.

도 2에 있어서, 간섭제거부13는 1개, 또는 복수의 간섭제거단21으로 이루어지고, 각 간섭제거단21내부는 국간섭제거부22 및 가산기23를 직렬로 접속한 구성으로 되어 있다.

또한 도 3은 도 2와는 다른 간섭제거부의 구성을 나타내는 도면이고, 간섭제거부에서 간섭제거단내의 국간섭제거부를 병렬로 접속한 경우의 블럭도이다.

도 3에 있어서, 간섭제거부는 1개, 또는 복수의 간섭제거단31으로 이루어지고, 각간섭제거단은 국간섭제거부32를 병렬로 접속하여, 가산기33로 가산하는 구성으로 되어 있다.

도 4는 도 2에 나타내는 간섭제거단21의 국간섭제거부22의 구성예이고, 도 3에 나타나는 간섭제거단31의 국간섭제거부32도 마찬가지의 구성을 한다.

도 4에 있어서, 간섭제거단21, 31의 국간섭제거부22, 32는, 확산부호 발생부41, 상관검파부42, 전파로추정부43, 공액복소수 계산부44, 하드판정부45, 재확산부46 및 가중계수 산출부47로 이루어진다.

도 5는, 레이크합성도 행하는 경우의 간섭제거부의 구성예이다.

도 5에서, 레이크합성도 행하는 국간섭제거부50는, 확산부호발생부51, 상관검파부52, 전파로추정부53, 공액복소수계산부54, 하드판정부55, 재확산부56, 가중계수 산출부57, 확산부호지연부58, 레이크합성부59 및 패스합성부60로 이루어진다.

즉, 레이크합성도 행하는 경우의 국간섭제거부50는, 도 4에 나타나는 국간섭제거부22에, 확산부호지연부58, 레이크합성부59, 패스합성부60가 부가된 구성으로 된다. 또한, 상관검파부52, 전파로추정부53, 공액복소수계산부54, 재확산부56, 가중계수산출부57등은 레이크합성하는 패스의 수만큼 필요해진다.

또, 상기 CDMA 수신장치10에 있어서, 가중계수를 복수의 탭계수를 가지는 디지털필터로 구성해도 되고, 또 가중계수의 갱신주기를 최대 페이징주파수에 의해서 결정하는 형태이어도 된다.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 CDMA 수신장치10의 동작을 설명한다.

<전체동작(도 1)>

안테나부11에서 포착된 고주파신호는 주파수변환부12에서 주파수변환되고, 베이스밴드 신호로 해서 출력되어 간섭제거부13로 주어진다.

간섭제거부3에서는, 각 국에서의 간섭제거후의 신호, M국분의 심벌추정치가 출력된다. M 국분의 심벌추정치는 부호판별부4에 주어지고, 각 국의 신호는 부호판정부14에서 판정된다. 부호판별부4는 각각의 심벌추정치에 대하여 부호판정을 하기 위해서, 예를 들면 비터비 복호처리를 하여 M국분의 디지탈부호에 의한 재생출력을 얻도록 한다.

<간섭제거부13의 동작>

도 2에 나타나는 국간섭제거부22를 직렬구성으로 한 경우, k단 m국의 국간섭제거부에는 앞의 국간섭제거부22로부터의 제거오차신호 Es(k, m-1)와 전단의 판정신호Ds(k-1, m)와 본 국간섭처리후의 제거오차신호 Es(k, m)가 입력된다.

그들 신호로부터, 국간섭제거부에서 처리를 행한 후, 새로운 판정신호 Ds(k, m)가 다음단에 출력된다. 또한 새로운 제거오차신호는, 다음의 국간섭제거부에 출력됨과 동시에 본 실시형태의 특징인 가중계수의 산출에 사용하기 위해서 입력된다. 단, 1단째의 간섭제거에는 판정신호의 입력은 없다. 또 1단째, 1국째의 국간섭제거부에는 제거오차신호의 대신에 베이스밴드신호가 입력된다.

또한, 도 3에 나타나는 국간섭제거부를 병렬로 접속한 경우도 같은 동작이 된다. 즉, k단 m국의 국간섭 제거부32에는, 전단의 제거오차신호 Ep(k -1)와 전단의 판정신호 Dp(k -1, m)와 본단 후의 제거오차신호 Ep(k)가 입력된다. 그들 신호로부터 국간섭제거부에서 처리를 행한 뒤, 새로운 판정신호 Dp(k, m)가 다음단으로 출력된다.

병렬구성의 경우, 종래 예에서는 각 국간섭은 독립적으로 행하는 것이었지만, 본 실시형태에서는 같은 단의 국간섭제거부는 같은 오차제거신호에 의해서 가중이 갱신되기 때문에, 상호의 영향을 받은 상태에서의 제어가 된다. 그 때문에, 본 실시형태에 의한 개선효과는 직렬구성의 경우에 비해서 크다.

국간섭제거부는 병렬구성과 직렬구성이 모두 공통이다.

먼저, 도 4를 참조하여 국간섭제거부의 동작을 설명한다.

확산부호 발생부41에서는, 본 국간섭제거부에서 처리의 대상이되는 국과 같은 확산부호를 발생시킨다. 이것은, 각단 공통의 것이 사용된다.

상관검파부42에서는, 입력된 제거오차신호 E(k, m-1) (직렬구성의 Es (k, m-1),단, 각 단의 최초의 국간섭 제거부에서는 Es(k -1, M), 병렬구성의 Ep (k -1))에 대해서 상관연산, 즉 역확산을 행한다. 또한, 전단의 동일국 동일패스의 판정신호 D(k-1, m)(직렬구성의 Ds(k-1, m), 병렬구성의 Dp(k-1, m))과 합성하여, 전파로에서 받은 위상변화의 공액Z′*(k, m)을 곱하여 전파로에서의 영향을 제거한다.

전파로 추정부43에서는, 예를 들면 수신데이터에 삽입되어 있는 파일럿신호등을 사용하여 전파로에 의해서 생긴 위상변화의 추정치 Z'(k, m)를 구한다. 공액복소수 계산부44에서는 전파로추정치42로 구한 전파로추정치 Z'(k, m)의 공액복소수 Z'*(k, m)를 출력하여 상관검파부42에 넘겨준다.

하드판정부45에서는, 상관검파부에서 역확산되어 전파로의 영향이 제거된 신호로부터 부호의 판정을 행하여, 판정된 부호가 취해야 될 위상을 가지는 신호를 출력한다.

재확산부46에서는, 하드판정부45로부터의 입력신호에 대하여 전파로추정치 Z'(k, m)와 가중계수W(k, m)를 곱하고, 다시 상관검파부42에서 가해진 전단의 판정신호D(k-1, m)를 제거한다. 이에 따라, 제 1단에서는 각 국 또는 각 패스의 신호를 추정하여 그것들을 수신신호로부터 제거하는 처리가 행해지고, 그 이후의 단에서는 전단의 간섭제거와의 수정부분만이 출력되게 된다. 또한, 그 국에 할당된 확산부호로 재확산한 것이 본국 간섭제거부의 출력 P(k, m)가 된다.

본 방식에서는, 수신신호로부터 각 국의 신호를 추정하고 재확산해서 제거하며, 그 제거오차신호에 대하여 다음의 간섭제거를 행하는 것이기 때문에, 신호의 추정이 정확하게 행해지면 제거오차신호는 작아진다. 그러나, 타국의 신호에 의한 간섭때문에 정확한 추정은 어렵다. 그래서, 제거오차신호를 관측하여 그것이 작아지도록 추정한 신호를 수정해서, 간섭제거의 효과를 크게 하는 것이 본 실시형태의 특징이다.

가중계수 산출부47에서는, 제거오차신호 E(k, m)의 파워가 작아지도록 재확산부46에서 사용하는, 각 패스에 곱하는 가중계수를 산출한다. 가중계수의 산출에는 예를 들면 순차 최소제곱법등이 적용된다.

도 5에 나타나는 바와 같은 3패스의 레이크합성을 행하는 경우도, 기본적인 동작은 동일하다.

확산부호 발생부51로부터 출력된 본국간섭제거부에서 처리의 대상이 되는 국의 신호는, 전파로에 따른 지연이 확산부호지연부58에서 주어진다.

상관검파부52의 출력V1, V2, V3에 대해서, 레이크합성부59에서 예를 들면 최대비합성등에 의한 합성을 행하여 그 출력Vh를 하드판정하는 것, 재확산뒤의 신호는 패스합성부60에서 합성되는 것을 제외하면, 다른 처리는 상기 도 4의 경우와 마찬가지이고, 도 4에서 설명한 처리가 각 패스마다 행해지게 된다.

즉, 같은 국의 신호로서 다른 전파로를 경과하여 수신된 신호에 대해서, 하드판정이외에 병렬적으로 처리하는 것으로 생각된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관계되는 CDMA 수신장치10는, 안테나부11, 주파수변환부12, 복수의 간섭제거단21, 31으로 이루어지는 간섭제거부13. 부호판정부14를 구비하고, 간섭제거부13는, 1개 또는 복수의 간섭제거단21으로 이루어지며, 각 간섭제거단21 내부는 국간섭제거부22 및 가산기23를 직렬로 접속하여 구성하고, 또한 간섭제거부13는 수신신호를 받아들여 송신국에서의 신호를 추정한 추정신호를 출력함과 동시에, 이 추정신호를 사용하여 다른 송신국에서의 신호에 주는 국간간섭량을 추정하며, 이 국간 간섭량을 수신신호로부터 제거한 제거오차신호를 출력하는 구성으로 하고, 이들 추정신호를 각각 가중하여 제거오차신호를 작게 하도록 가중계수를 순차적으로 갱신하도록 구성하고 있기 때문에, 국간섭제거부22에서 정밀하게 신호의 추정을 할 수가 있어, 보다 정확한 간섭제거를 행할 수가 있다.

특히, 국간섭제거부22를 병렬로 접속한 경우, 종래 예는 독립적으로 국의 신호를 추정하고 있었기 때문에 성능이 좋지 않았다. 그러나, 본 실시형태에서는 가중은 각 단에서 같은 제거오차신호가 작아지도록 제어되기 때문에, 각 국간섭제거부가 연동해서 신호를 제거하여 성능이 향상한다.

즉, 본 실시형태에 관계되는 CDMA 수신장치10는, 간섭제거부13에서 각 간섭제거단에서의 추정신호를 각각 가중하여, 각 국 각 패스의 추정신호를 수정하도록 한다. 여기서, 추정신호가 정확할수록 간섭의 제거가 행하여진 신호의 전력은 감소할 것이다. 그 때문에, 수정시에 이용하는 가중계수는, 상기 제거오차신호를 작게 하도록 순차적으로 갱신하면 좋다.

이와 같이, 본 방식은 CDMA에서 사용하는 수신장치에 있어서, 타국에서의 신호에 의한 상호상관의 영향을 감소하기 위해서 각각의 국의 추정신호에 순차로 갱신하는 가중계수를 곱함으로서, 제거한 결과인 제거오차신호의 전력이 작아진다, 즉 국간섭제거부에서 정밀하게 신호의 추정을 행할 수 있어, 보다 정확한 간섭제거가 가능하게 된다.

그 결과, 제거오차신호의 값이 작아지는, 바꾸어 말하면, 수신신호로부터 보다 많은 간섭신호가 제거되는 것이 되어, 상호상관이 감소해서 보다 정확한 수신이 가능하다. 따라서 셀용량이 증가한다. 특히, 국간섭제거부가 병렬로 접속되어 있는 경우 같은 제거오차신호에 의해서 가중계수가 산출되기 때문에, 각 국의 간섭제거가 서로 연동하여 행해져서 간섭제거의 성능향상이 현저해진다.

도 6은, 본 실시형태를 적용하지 않은 경우의 오류율특성을 나타낸 도면이고, 이 도면은, 상기 도 3에 나타낸 국간섭제거부를 병렬로 접속하여, 상기 도 5에 나타나는 레이크합성을 행하는 구성으로 한 경우이다. 또한, 간섭제거단은 3단이다.

모든 국의 수신신호는, 최대 도플러주파수가 40Hz인 같은 레벨의 2파 레일리페이징을 받는 상황하에서의 평균오류율을 나타내고 있다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는 종래예에 비해서 8국의 경우에 37. 7%, 12국의 경우에 43. 2%로 오류율이 대폭 감소하였다.

여기서, 다른 실시형태로서 가중계수와의 적을 취득신호의 수정처리를 행하는 장소로 해서, 이하와 같은 전파로추정부의 출력부분의 구성도 고려할 수 있다.

도 7 및 도 8은, 상기 도면4에 대신하는 국간섭제거부의 구성예를 나타내는 도면이고, 도 4와 동일 구성부분에는 동일부호를 붙이고 있다.

도 7 및 도 8에 있어서, 국간섭제거부70는, 확산부호발생부41, 상관검파부42, 전파로추정부43, 공액복소수계산부44, 하드판정부45, 재확산부71, 가중계수산출부72, 적산기73, 지연기74 및 가산기75로 이루어지고, 상기 가중계수산출부72, 적산기73, 지연기74 및 가산기75는 전체로서 중첩연산부76를 구성한다.

이상의 구성은, 전파로의 추정치와 가중계수와의 중첩연산에 의해서 수정을 행하는 것이다. 도 7 및 도 8에서는 복수의 계수 W1,W2,…,WN을 가지는 예를 나타냈지만, 계수가 하나인 경우에도 마찬가지로 실현할 수 있다.

또한, 도 2에 대신하는 실시형태로서 도 9에 나타나는 것도 고려된다. 이것은, 국간섭제거부를 직렬로 접속하고, 가중계수의 갱신에는 각 간섭제거단의 최후의 제거오차신호를 이용하는 것이다.

상기 다른 실시형태에 있어서도, 상술한 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 각 실시형태에 관계되는 CDMA 수신장치를 상술한 바와 같은 기지국수신시스템이나 이동국수신시스템에 적용하는 것도 가능하지만, 물론 이것에 한정되는 것은 아니고, CDMA 수신을 하는 통신시스템이면 모든 장치(예를 들면, 이동체 통신단말)에 적용이 가능한 것은 말할 필요도 없다.

또한, 상기 CDMA 수신장치의 간섭제거부등을 구성하는 회로, 필터등의 종류, 수및 접속방법등은, 상술한 실시형태에 한정되는 것이 아님은 말할 것도 없다.

본 발명에 관계되는 CDMA 수신장치에서는, 국신호추정수단이 M의 송신국에서의 신호를 각각 추정하기 위한, 병렬로 접속한 M개의 제 1의 국간섭제거수단∼제M의 국간섭제거수단을 구비하고, 제 1의 국간섭제거수단∼M의 국간섭제거수단은, 수신신호를 받아들여 제 1∼M의 송신국에서의 신호를 추정한 제 1∼M의 추정신호를 출력함과 동시에, 이 제 1∼M의 추정신호를 사용하여 다른 송신국에서의 신호에 주는 국간 간섭량을 추정하고, 이 국간 간섭량을 수신신호로부터 제거한 제거오차신호를 출력하는 구성으로 하며, 제 1∼M의 추정신호를 각각 가중하여 제거오차신호를 작게 하도록, 가중계수를 순차적으로 갱신하도록 구성하고 있기 때문에, 국간섭제거수단에서 정밀하게 신호의 추정을 행할 수가 있어, 보다 정확한 간섭제거를 행할 수 있다.

따라서, 이러한 CDMA 수신장치를 기지국 수신시스템이나 이동국 수신시스템에 적용함으로써, 시스템의 수신성능을 개선할 수 있다.

Claims

복수의 송신국에서의 부호분할 다원접속용의 신호를 수신하는 수신수단과,

각 송신국에 할당되어 있는 각 확산부호에 대응한 각 역확산부호를 사용하여, 각 송신국에서의 신호를 상기 수신신호로부터 추정하는 것으로, 더구나 상기 확산부호간의 간섭, 또는 상기 역확산부호간의 간섭에 기인한 국간 간섭량을 추정하고, 이 국간 간섭량을 상기 수신신호로부터 제거하면서 각 송신국에서의 신호의 추정을 하며, 이 각 추정신호를 출력하는 국신호 추정수단을 구비한 CDMA 수신장치에 있어서,

상기 국신호추정수단은 M(M은, 2이상의 정수)의 송신국에서의 신호를 각각 추정하기 위한, 병렬로 접속한 M개의 제 1의 국간섭 제거수단∼제M의 국간섭 제거수단을 구비하고,

상기 제 1의 국간섭제거수단∼M의 국간섭제거수단은, 상기 수신신호를 받아들여 제 1∼M의 송신국에서의 신호를 추정한 제 1∼M의 추정신호를 출력함과 동시에, 이 제 1∼M의 추정신호를 사용하여 다른 송신국에서의 신호에 주는 국간 간섭량을 추정하여, 이 국간 간섭량을 상기 수신신호로부터 제거한 제거오차신호를 출력하는 구성으로 하며,

상기 제 1∼M의 추정신호를 각각 가중하여, 상기 제거오차신호를 작게 하도록 가중계수를 축차적으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 CDMA 수신장치.
제 1 항에 있어서,

각 국의 신호의 하드판정전후의 신호의 차에 의해 가중을 순차적으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 CDMA 수신장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 M 개의 제 1의 국간섭제거수단∼제M의 국간섭제거수단을 직렬로 접속한 것을 특징으로 하는 CDMA 수신장치.
제 1,2 항 또는 제 3 항의 어느 한항에 있어서,

상기 국신호추정수단은 패스 다이버서티에 필요한 수만큼 M×L(L은 2이상)개의 국간섭제거수단을 구비하고,

같은 국에서 다른 패스에 대응하는 L개의 국간섭수단을 직렬 또는 병렬로 접속하는 것을 특징으로 하는 CDMA 수신장치.
제 1,2,3 항 또는 제 4 항의 어느 한 항에 있어서,

상기 국신호추정수단은, 접속된 M개 또는(M×L)개의 제 1의 국간섭제거수단∼제M 또는 제(M×L)개의 국간섭 제거수단을 하나의 간섭제거단으로서 구성하고, 더구나 이 간섭제거단을 적어도 K이상(K는 2이상의 정수)구비하며,

제 1의 간섭제거단의 제 1의 추정신호∼제M 또는 제(M×L)의 추정신호와, 수신신호로부터 추정신호를 제거한 제거오차신호를 제 2의 간섭제거단에 주고,

제K의 간섭제거단의 국간섭제거수단은, 국간섭제거단을 병렬로 접속한 경우는 제K-1의 간섭제거단으로부터, 직렬로 접속한 경우는 1개전에 처리를 하는 국간섭제거수단으로부터의 제거오차신호와 제K-1의 간섭제거단의 제 1의 추정신호로부터 재추정하여 해당 추정신호를 출력함과 동시에, 상기 제거오차신호로부터 추정신호를 제거한 제거오차신호를 출력하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 CDMA 수신장치.
제 1,2,3,4 항 또는 제 5 항의 어느 한항에 있어서,

상기 가중계수를 복수의 탭계수를 가지는 디지털필터로 구성하도록 한 것을 특징으로 하는 CDMA 수신장치.
제 1,2,3,4,5 항 또는 제 6 항의 어느 한항에 있어서,

상기 가중계수의 갱신주기를 최대 페이징 주파수에 따라서 결정하는 것을 특징으로 하는 CDMA 수신장치.