KR100346316B1 - 다중경로환경에서통신신호를수신하는방법및송신기간간섭을감소시키면서통신신호들을수신하는방법 - Google Patents

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Abstract

다중 신호 경로로부터 제공되는 신호들은 멀티 요소 안테나(20) 및 빔형성 네트워크(34)를 이용하여 수신된다. 각 안테나 요소의 신호들은 샘플 백터를 형성하기 위해 샘플된다. 몇개의 샘플 백터는 자동 공분산 행렬을 형성하기 위해 이용된다. 자동 공분산 매트릭스의 신호값 분해는 3 개 행렬을 형성하기 위해 이용된다. 제 1 행렬은 신호 경로의 갯수를 결정하기 위해 이용되고, 제 2 행렬은 몇 개의 다항식을 형성하기 위해 이용된다.
단위 범위상 또는 근처에 있는 다항식 근들은 각 신호 경로와 관련된 단위 범위상의 점을 결정하기 위해서 이용된다.
상기 단위 범위상의 각 점은 각 신호 경로에 대하여 수신 빔을 형성하는 빔 형성 네트워크(34)에 대한 가중치를 계산하기 위하여 이용된다.

Description

다중 경로 환경에서 통신 신호를 수신하는 방법 및 송신기간 간섭을 감소시키면서 통신 신호들을 수신하는 방법
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 특히, 다중 경로(multi-path) 환경에서의 통신에 관한 것이다.
종래 기술의 설명
셀룰러 시스템들 및 TDMA(시분할 다중 액세스) 시스템들과 같은 많은 통신 시스템들은 수신기와 송신기 사이의 다중 신호 경로로부터 초래되는 성능 손실을 겪는다. 이러한 문제점은 심볼들(symbols)을 이용하여 정보를 송신하는 통신 시스템들에서 심볼간 간섭(inter-symbol interference)이라 한다. 종래의 통신 시스템들은 다중 경로 환경들과 같은 채널 환경들을 보상하는 적응 등화기(adaptive equalizer)를 갖춘 수신기를 이용하여 이러한 문제점을 처리한다. 적응 등화 기술들은 J.G Proakis 에 의해 1991년 5월 차량 기술(Vehicalar Technology)에 관한 IEEE 회보 40권 2호 페이지 331-41 에 "TDMA 디지털 이동 무선용 적응 등화"에 기술되었다. 시스템이 자동차의 수신기와 같은 이동 수신기를을 구비할 경우, 채널 환경들은 비교적 빠르게 변하여 수신기의 등화기에 의한 부적절한 보상을 초래할 수 있다. 예를 들면, 자동차의 이동은 등화기가 적응할 수 있는 속도(rate)보다 빠른 속도로 신호 경로들을 손실하거나 또는 얻음으로써 부적절한 보상을 초래할 수 있다. 결과적으로, 신호 경로가 손실될 경우, 수신기의 성능은 수신기 등화기의 부적절한 보상, 및 손실 신호 경로에 의해 제공된 신호전력의 손실에 의하여 질이 떨어지고, 신호 경로를 얻은 경우, 부적절한 보상이 심볼간 간섭을 초래할 수 있다.
본 발명의 요약
본 발명은 서로 다른 경로들을 통하여 도달하는 신호들을 분리하고, 신호들을 시간 정렬(time aligning)하고, 신호들을 더함으로써 다중 신호 경로로부터 발생하는 간섭을 줄여 출력 신호 대 잡음비를 최대로 한다. 본 발명은 다수의 안태나 요소들로부터의 신호들을 이용하여, 각 신호 경로의 도달 각들을 결정한다. 또한, 본 발명은 빔 형성 네트워크(beam forming network)를 이용하여, 도달 각들에 해당하는 수신 빔들을 형성한다.
본 발명에 따른 수신기가 신호 경로의 손실에 직면할 때, 그 경로와 관련된 신호전력을 잃지만, 등화기에 의한 부적당한 보상으로부터 초래되는 추가적인 성능 손실을 방지한다. 또한, 새로운 신호 경로와 만나는 경우, 그 추가 경로는 심볼간 간섭을 초래하지 않는다.
상세한 설명
제 1 도는 n 경로들(예를 들어, n=3)을 갖는 다중 경로 환경에서 신호를 수신기(4)에 전송하는 송신기(2)를 도시한다. 이 다중 경로 환경은 수신기(4)로의 신호 경로들(6, 8, 10)을 생성한다. 그 경로들이 서로 다른 길이들을 가지기 때문에, 그 경로들로부터의 신호들은 다소 다른 시간들로 수신기에 의하여 수신된다. 서로 다른 도달 시간들은 심볼간 간섭과 같은 간섭을 유발할 수 있다.
제 2 도는 수신기(4)의 안테나(20) 및 경로들(5, 8, 10)을 따라 전달되는 신호의 도달 각들을 도시한다. 본 실시예에서, 도달 각은 안테나(20)에 수직인 라인에 대해서 측정된다.
본 발명은 3 개의 신호 경로들의 도달 각들(θ1내지 θ3)을 결정하고, 신호경로들로부터 1개 또는 모든 3개 신호들을 선택적으로 수신하기 위하여 빔 형성 네트워크(beam-forming network)를 이용함으로써 다중 신호 경로들을 보상한다. 빔형성 네트워크가 오직 1개 신호만 수신하기 위해 사용되는 경우, 가장 강한 신호 또는 가장 큰 신호 대 잡음비를 갖는 경로가 선택되고 출력으로서 제공된다. 출력 신호 대 잡음비를 증가시키는 것이 바람직하다면, 3개 경로들로부터의 신호들이 증가된 신호 대 잡음비를 갖는 출력 신호를 생성하기 위하여 시간 정렬되어 더해진다. 그 신호들은 가장 강한 신호를 선택한 다음, 다른 2개 신호들을 가장 강한 신호의 데이터 또는 트레이닝 시퀀스(training sequence)를 상관시킴으로써, 시간 정렬된다. 이 상관(correlation)은 3개 신호의 오정렬(misalignment)을 판정하며, 출력 신호 대 잡음비를 증가시키도록 시간 정렬되어 더해질 수 있다.
제 3 도는 e 개의 요소들을 갖는 다중 요소 안테나(2O;multi element antenna)를 구비한다. 요소들의 수(e)는 기대된 신호 경로들의 최대 수에 1 을 더한 것과 같거나 커야한다. 각 요소들은 출력을 필터/복조기(32)에 제공한다. 필 터/복조기(32)로부터의 신호들은 A/D(34)(아날로그/디지털 변환기)로부터 빔 형성 네트워크(36)에 넘겨진다. 빔 형성 네트워크(36)의 출력들은 신호 경로들의 수 및 이와 관련된 도달 각들을 결정하는 신호 처리기(38)에 넘겨진다. 처리기(38)는 마이크로프로세서 또는 DSP(Digital Signal Processing, 디지털 신호처리) 장치와 같은 장치를 이용하여 구현될 수 있다. 도달 각들에 관한 가중치들(Weight values)이 처리기(38)로부터 빔 형성 네트워크(36)에 넘겨진다. 빔 형성 네트워크(35)는 각 도달 각에 대한 수신 빔(receive beam)을 형성하고, 각 수신 빔에 대응하는 출력을 생성한다. 빔 형성 네트워크(36)는 처리기(38)를 구현하는데 이용된 것과 같은 형태의 장치들을 이용하여 구현될 수 있다. 또한, 동일한 장치를 이용하여 처리기(38) 및 빔 형성 네트워크(36)를 구현하는 것이 가능하다.
제 4 도는 빔 형성 네트워크(36)를 도시한다. 빔 형성 네트워르(36)는 종래 기술에 잘 알려져 있으며, A/D(34)의 출력들에 가중치(W)를 곱하고, 그 곱한 값들을 더하여 수신 빔을 형성함으로써, 다른 수신 빔들을 생성한다. 몇몇의 이러한 동작들이 병렬로 형성되어 많은 수의 수신 빔들을 생성할 수 있다. 각 입력(50)은 필터/복조기(32) 및 A/D(34)를 거쳐 안테나(20)의 요소로부터 신고를 수신한다. 한 세트의 입력들(50)이 처리기(38)에 넘겨진다. 또한, 각 입력(50)은 입력에 가중치 (W)를 곱하는 곱셈기(multiplier, 52)를 통과한다. 곱셈기(52)의 출력들은 합산기 (54)를 통과하여 수신 빔에 대응하는 수신 신호를 형성한다. 유사하게, 곱셈기 (56) 및 합산기(58)는 제 2 수신 빔을 발생하기 위해 사용된다. 추가적인 수신 빔 들은 비슷한 방법으로 생성될 수 있다. 수신 빔이 측정 도달 각으로부터 도달하는 신호를 선택적으로 수신하도록 가중치들(W)을 선택하는 방법들은 종래 기술에 잘 알려져 있다.
수신 빔들에 대응하는 빔 형성 네트워크(36)의 출력들은 신호 처리기(40)에 넘겨진다. 처리기(40)는 수신 빔들로부터 가장 강한 신호를 선택하고 그 신호를 출 력으로서 제공한다. 처리기(40)는 마이크로프로세서 또는 DSP 장치와 같은 장치를 이용하여 구현될 수 있다. 처리기(40)는 또한 처리기(38) 및/또는 빔 형성 네트워크(36)를 구현하기 위하여 이용된 것과 동일한 장치를 사용하여 구현될 수도 있다.
또한, 신호 처리기(40)는 가장 강한 신호와 보다 약한 신호들간의 타임 스큐 (time skew)를 결정하기 위해, 가장 강한 신호와 다른 수신 빔들로부터의 약한 신호들을 상관시킬 수 있다. 이 정보를 이용하여, 신호 처리기(40)는 수신 신호를 시간 정렬하고 그들을 더하여 보다 높은 신호 대 잡음비를 갖는 출력 신호를 생성할 수도 있다.
빔 형성 네트워크(35)를 거쳐 처리기(38)에 넘겨지는 A/D 변환기(34)의 출력은 수신된 벡터를 도시하는 수학식 1의 형태이다.
수신된 벡터YK는 시간(k)에 대한 e 개의 안테나(20)의 각 요소들 각각으로부터의 샘플들을 포함한다. 예를 들어, 직교 진폭 변조 신호가 수신되는 경우, 이 샘플들은 복소값들일 수 있다. 이 과정은 L 개의 샘플들이 수집될 때까지 수행되는데, 여기서 L≥e 이다. 각 수신된 벡터YK에 대하여 행렬RK가 수학식 2 에 따라서 형성된다.
행렬 RK는 행렬YK및 YK *의 곱에 의하여 형성된 e ×e 행렬인데, 행렬YK *은 행렬YK의 공액 전치행렬이다. 행렬 또는 벡터YK *는 행렬YK을 이용하여 형성된다. 행렬(YK)의 엔트리들은 그들의 복소 공액들로 대체되고, 그 결과로 얻은 행렬의 열들은 행렬(YK*)의 행들을 형성한다.
수학식 3 은 k=1 에서 L까지에 대한 행렬들RK의 합을 형성하고 그 합을 L로 나눔으로써, 수신 벡터들의 자동 공분산(auto-covariance) 행렬을 형성하는데 이용된다.
수학식 4에 따른 특이 값 분해(singular value decomposition, SVD)를 이용하여 행렬 ∑ 생성한다.
특이 값 분해는 종래 기술에 잘 알려져 있고, 예를 들어, 메릴랜드 발트모어 소재의 죤 홉킨스 대학 출판사(The John Hopkins Uriversity Press)에서 1983년에 출간된 G H. Golub 및 C. F Van Loan의 "행렬 계산"(pp16-20)에서 볼 수 있다. 예를 들어, 특이 값 분해는 Jacobi 방법, QR 알고리즘 또는 Golub/kahan SVD 단계를 이용하여 실행될 수 있다. 행렬∑는 e ×e 대각선 행렬이고, 즉, 모든 엔트리는 대각선 엔트리 이외에는 0 이다. ∑ 행렬의 대각선상에 엔트리는 엔트리들의 최대치가 상당히 감소하는 경우를 결정하기 위하여 검사된다. ∑ 행렬의 대각선을 따라 엔트리의 크기 변화가 있는 점은 송신기(2)와 수신기(4)간의 신호 경로들의 수인 값n을 규정한다. 제 1 도 및 2 도의 예에서, n 은 3 이다.
엔트리(1,1)에서 엔트리(e,e)까지 이동할 때 대각선을 따르는 한 점에서, 엔트리들의 값의 감소가 있을 것이다. 이 값의 감소를 이용하여 n 을 결정한다. 엔트리(nn)는 엔트리(n+1, n+1) 내지 (e,e) 에 비하여 큰 값을 갖는 마지막 엔트리 인다. 이러한 값들에서의 변화는 대각선상의 인접 엔트리들간의 비율들을 단순히 비교함으로써 결정될 수 있다. 어떤 비율이 대각선상의 이전 엔트리들의 비들에 비하여 클 때, 위치(n, n)가 결정될 수 있다. 이것은 수학식 6을 통해 설명된다.
이 비율 △1은 σ11을 σ22로 나눔으로써 결정되고, 비율 △2는 σ22를 σ33로 나눔으로써 결정된다. 이것은 σnn를 σn+1,n+1로 나눈것과 같은 비율 △n이 찾아질 때까지 계속된다. 이것은 문턱값을 결정함으로써 결정될 수 있다. 예를 들면, 안테나 요소들로부터의 신호들에 대한 신호 대 잡음비의 평균치가 30dB 또는 그 이상일 때, 100 의 문턱값이 이용될 수 있다. 이러한 실시예에서, △n은 100보다 큰비율로서 식별된다. 만약 신호 대 잡음비가 더 작다면, 더 작은 문턱값을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. n 값은 엔트리 σnn을 포함하는 ∑ 행렬의 열 또는 행 번호이다.
SVD 의 결과로서, 행렬 U 가 수학식 7과 같이 쓰여질 수 있다.
U 행렬의 최종 e-n 개의 열, 즉 열n+1 부터 e까지의 열은 e-n 개의 다항식들의 세트를 형성하기 위해서 이용된다. 다항식들은 수학식 8에 도시된 바와 같이 행렬(U)로부터의 엔트리들을 이용하여 형성된다.
다항식들의 각각의 근들(roots)은 뉴턴 반복법(Newton iteration) 같은 공지된 방법들을 이용하여 결정된다. 다항식(1)으로부터의 근들은 P1.1내지 P1, e-1로 표시한다. 다항식(2)으로부터의 근들은 P2. 1내지 P2. e-1로 표시되고, 다항식(3)으로부터의 근들은 P3, 1내지 P3, e-1로 표시한다. 모든 e-n 다항식들에 대한 근들을 계산할 필요성이 없으나, 더 많은 다항식의 근들을 계산하는 것은 잡음으로 인한에러를 줄인다.
제 5 도는 수평축이 실수 축이고, 수직축이 허수 축인 단위 원을 도시한다. 3 개 다항식들에 대한 몇 개의 근들이 플롯된다. 명백히 하기 위해서, 3 개 다항식들 각각의 모든 e-n 개의 근들이 도시되지 않았다. 단위 원상 또는 근접한 각 다항식의 n 근들이 관심있는 근들이다. 잡음으로 인해, 3 개 다항식의 각각으로부터의 n 근들은 정확하게 단위 원상에 떨어지지 않고, 다른 다항식으로부터의 근과 정확하게 일치하지 않는다는 것을 유의해야 한다. 그 결과, 단위 원상 또는 근처에 3 개 근의 n 클러스터들이 있다.
근의 실수부와 허수부의 제곱의 합의 제곱근인 근의 크기는 근이 단위 원상 또는 근처에 있는 지를 결정하기 위해서 이용된다. 만약 근의 크기가 1 이라면, 그 근은 단위 원상에 있다. 만약 근의 크기가 상위 문턱값보다 작고 하위 문턱값보다 큰 경우, 그 근은 단위 원 근처에 있는 것으로 고려된다. 안테나 소자들로부터의 신호들에 대한 신호 대 잡음비들의 평균이 15dB 또는 그 이하인 상황에서, 1.1 의 상위 문턱값 및 0.9 의 하위 문턱값이 이용될 수 있다. 신호 대 잡음비들의 평균이 보다 큰 경우, 좀더 타이트한 문턱값 세트가 이용될 수 있다. 예컨데, 신호 대 잡음비의 평균이 30 dB 이상일 때, 1.05 의 상위 문턱값 및 0.95의 하위 문턱값이 이용될 수 있다.
어느 근들의 그룹 또는 클러스터가 단위 원상 또는 근처에 있는 n 개의 그룹을 구성하는 지를 결정한 후, 근들의 각 그룹과 관련된 점 Tm(m=1 네지 7)을 찾는다.
점 Tm 은 근들의 특정 그룹에 대하여 중심에 가장 가까이 인접한 단위 원상의 점이다. 근들의 각 그룹의 중심은 그룹 내에 근들의 허수부 평균을 형성하고, 그룹내 근들의 실수부 평균을 형성하는 방법을 이용하여 계산된다. 그 허수 평균 및 실수 평균은 각각 중심의 허수부 및 실수부를 형성한다.
제 5 도를 참조하여, 3개 근의 3개 그룹(P1.1, P2.1, P3.1; P1.3, P2.3, P3.3; P1.5, P2.5, P3.5)은 단위 원 근처에 밀집하고, 단위 원상 또는 근처로 간주될 수 있다. 이 실시예에서, 송신기와 수신기 사이에 3 개 경로(n 은 3 이다)가 존재하므로 근들의 3 개의 그룹들이 단위 원상에 또는 근처에 있는 것과 일치한다. 각 그룹의 근들에 대하여, 점 Tm=1내지 Tm=n=3를 발견하기 위해서 중심이 계산된다.
점 Tm과 도달 각(θm)간의 관계식은 수학식 9 와 같다.
상기 식에서 ω는 전송 신호의 반송 주파수의 2π배이고, d는 안테나 요소를 사이의 거리이고, c 는 광속도이다. 일단 점Tm을 찾으면, 도달 각들이 수학식 9의 모든 다른 변수값들을 알 수 있기 때문에 결정된다. 도달 각들(θ m=1내지θ m=n=3)의 실제 값들은 수학식 9 에 따라서 계산되어 빔 형성 네트워크(36)를 위한한 가중치들을 얻을 수 있다. 그러나, 빔 형성 네트워크(36)에 대한 가중치들(W)을 계산하기 위하여 도달 각들의 값들을 계산할 필요는 없다. 도달 각θ m에 대한 수신빔에 대응하는 가중치들은 수학식 10에 도시된 바와 같이 행렬Am을 형성함으로써 계산된다.
행렬 Am는, 수학식 11 에 따라서 도달 각θ m에 대응하는 수신 빔을 생성하기 위해 가중치들을 포함하는 가중 행렬Wm을 형성하기 위하여 이용된다.
상기 식에서, R-1은 수학식 3의 자동 공분산 행렬R의 역 행렬이고, Am *은 Am의 공액 전치행렬이다. m=1 일 때, 가중치W1.1, W1.2내지 W1.e는 행렬Wm=1의 엔트 리들이다. 여기서 가중치는 제 4 도의 곱셈기(52)에 제공되어 도달 각θm=1 에 해당하는 수신 빔을 형성한다. 마찬가지로, m=2 일 경우, 가중치W2.1내지 W1.e는 제 4 도의 곱셈기(56)에 제공되어 도달 각(θm=2)에 해당하는 수신 빔을 형성한다.
각각의 도달 각에 대한 가중치들을 결정한 후, 처리기(38)는 가중치를 빔형성 네트워크(36)에 제공함으로써 각 도달각에 대하여 수신 빔이 형성된다. 결과적으로, 송신기(2)와 수신기(4) 사이의 각 경로상의 신호는 개별 수신 빔에 의하여 수신된다. 각 수신 빔으로부터의 출력은 신호 처리기(40)에 넘겨진다. 신호 처리 기(40)는 가장 강한 신호 즉 가장 높은 신호 대 잡음비를 갖는 신호들을 끄집어내고, 그 신호를 출력에 넘겨준다. 또한, 보다 약한 신호들 각각을 가장 강한 신호와 상관시켜 보다 약한 신호들과 더 강한 신호 사이의 시간 오정렬을 결정하는 것도 가능하다. 일단 오정렬이 알려지면, 신호들이 출력 신호의 신호 대 잡음비를 증가시키기 위하여 시간 정렬되고 더해질 수 있다. 각자의 빔은 서로 다른 거리를 거쳐 진행하여, 따라서 송신기(2)에서 수신기(4)까지 서로 다른 시간량이 걸린 신호를 수신하기 때문에, 빔들의 각각으로부터의 시간 정렬되어야 한다.
이 상관은 가장 강한 신호의 데이터 또는 심불들 보다 약한 신호들의 데이터 또는 심볼들과 상관시킴으로써 수행된다. 또한 보다 강한 신호의 트레이닝 시퀀스 (trainning sequence)를 보다 약한 신호들의 트레이닝 시퀀스들을 상관시킴으로써 신호들을 상관시키는 것도 가능하다. 트레이닝 시퀀스가 요구되는 것이 아니라는 것을 유의해야 한다. 즉, 본 발명은 신호 경로들의 수를 결정하고 그들을 맹목적으로 즉, 트레이닝 시퀀스 없이 보상할 수 있음을 유의해야 한다.
또한, 신호들을 시간정렬하기 위하여, A/D(34)가 심볼 또는 데이터 속도 (rate)의 최소한 8배로 샘플링하는 것이 바람직하고, 신호 경로들 및 도달각들을 결정하기 위해서는 A/D(34)가 심볼 또는 데이터속도의 2배로 샘플링하는 것이 충분하다는 것에 주목해야 한다.
셀룰러 통신 시스템과 같은 하나 이상의 송신기가 동일한 주파수 또는 채널상으로 전송하기 위해 사용되는 통신 시스템에 있어서, 본 발명은 송신기 사이 또는 셀 사이의 간섭을 보상하기 위하여 이용될 수 있다. 송신기 사이의 간섭은, 셀룰러 시스템에서 수신기가 위치한 셀과 관련된 송신기인 해당 송신기로부터의 신호가 한 개 이상의 다른 송신기들(간섭 송신기들)로부터 수신된 신호들에 의하여 훼손되는 경우에 발생한다. 이 간섭은 간섭 송신기로부터 발생하는 신호들을 제거함으로써 감소된다. 이것은 2 단계들로 신호 경로들과 도달 각들을 결정함으로써 수행된다. 첫 번째 단계는 송신기 또는 해당 셀이 수신될 신호 전송을 시작하기 전에, 간섭 송신기(들) 또는 셀(들)로부터의 신호들과 연관된 신호 경로들 및 도달 각들을 결정하는 것과 관련된다. 간섭 셀(들) 또는 송신기들과 연관된 도달 각들을 결정한 후, 해당 셀과 간섭 셀 양쪽으로부터 신호들을 수신하는 동안 신호 경로들 및 도달 각들이 결정된다. 모든 도달 각들을 결정한 후, 수신 빔들은, 간섭 셀 (들)로부터 오는 이전에 식별된 도달 각들에 대해 형성되지 않고, 수신 빔들은 해당 셀로부터 오는 신호들과 관련된 도달 각들에 대해 형성된다.
또한, 본 발명은 CDMA(코드 분할 다중 액세스) 시스템들과 같은 광대역 통신 시스템들에 송신기 간의 간섭을 감소시킬 수 있다. CDMA 시스템에서, 수신 신호는 간섭 수신기로부터의 신호를 제거하기 위해 의사-랜덤 코드(pseudo-randum code)와 상관된다; 그러나, 간섭 송신기가 특히, 강할 때, 간섭 신호는 상관에 의하여 제거 되지 않는다. 상술된 바와 같이, 간섭 송신기로부터의 신호는 소정 신호에 대응하는 수신 빔을 형성함으로써 그리고 간섭 신호에 대응하는 수신 빔을 형성하지 않음으로써 감소되거나 제거될 수 있다.
제 6 도는 셀룰러 전화기(70)의 전면도와 후면도를 도시한다. 그 전면도는 디스플레이와 키패드를 도시하고, 후면도는 요소들(72,74,76,78)을 갖는 멀티-요소안테나를 도시한다. 셀룰러 전화기(70)는 안테나 요소를 이용하여 상기 설명된 기법에 따라 도달 각에 해당하는 수신 빔을 형성한다. 그 수신 빔들은 하나 또는 그 이상의 신호 경로로부터 신호를 수신하기 위해 이용되고, 셀간 또는 송신기간 간섭을 감소하기 위해 이용될 수 있다.
전화기(70)는 많은 다른 안테나 구성들에 제공될 수 있다. 그 전화기는 제 6 도와 동일한 구성에서 추가의 요소들을 이용할 수 있거나, 다른 구성에서 요소들들을 이용할 수도 있다. 또한 전화기에서 떨어져 있는 멀티-요소 안테나를 이용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 전화기(70)는 자동차에 장착된 멀티-요소 안테나로써 통신될 수 있다.
제 1 도는 다중 경로 환경에 대한 도시도.
제 2 도는 도달 각에 대한 도시도.
제 3 도는 수신기의 블럭 다이어그램도.
제 4 도는 빔 형성 네트워크에 대한 도시도.
제 5 도는 단위 원(unit circle) 및 다항식 근에 대한 도시도
제 6 도는 본 발명을 구현하는 셀룰러 전화기의 전면도 및 배면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 송신기 4 : 수신기
35 : 빔 형성 네트워크 38 : 신호 처리기

Claims (2)

  1. 다중 경로 환경에서 통신 신호들을 수신하는 방법에 있어서,
    복수의 요소 신호들을 제공하는 복수의 안테나 요소들을 이용하여 복수의 도달 각들을 갖는 복수의 신호들을 수신하는 단계와,
    제 1 샘플 세트를 형성하기 위해 제 1 시간에 상기 복수의 요소 신호들을 샘플링하고, 제 2 샘플 세트를 형성하기 위해 제 2 시간에 상기 복수의 요소 신호들을 샘플링하는 단계로서, 상기 제 1 및 상기 제 2 샘플 세트들은 적어도 2개의 샘플 세트들은 갖는 복수의 샘플 세트들에 속하는, 상기 복수의 요소 신호들을 샘플 링 하는 단계와,
    상기 복수의 샘플 세트들을 이용하여 적어도 제 1 및 제 2 가중치들의 세트를 계산하는 단계로서, 상기 제 1 가중치들의 세트는 제 1 도달 각에 대응하는 제 1 수신 빔을 형성하는데 이용되며, 상기 제 2 가중치들의 세트는 제 2 도달 각에 대응하는 제 2 수신 빔을 형성하는데 이용되며, 상기 제 1 및 제 2 도달 각들은 상기 복수의 도달 각들에 속하는, 상기 제 1 및 제 2 가중치들의 세트를 계산하는 단계와,
    제 1 빔 신호의 시퀀스와 제 2 빔 신호에 포함된 동일한 시퀀스를 상관시킴으로써 상기 제 1 빔 신호 및 상기 제 2 빔 신호를 시간 정렬 및 더하는 단계로서, 상기 제 1 빔 신호는 상기 제 1 수신 빔에 의해 수신되며, 상기 제 2 빔 신호는 상기 제 2 수신 빔에 의해 수신되고, 상기 제 1 및 제 2 빔 신호들은 상기 복수의 신호들에 속하는, 상기 제 1 빔 신호 및 제 2 빔 신호를 시간 정렬 및 더하는 단계를 포함하는, 다중 경로 환경에서 통신 신호들을 수신하는 방법.
  2. 송신기간 간섭을 감소시키면서 통신 신호들을 수신하는 방법에 있어서,
    제 2 송신기가 송신하고 있지 않는 동안 제 1 송신기로부터 제 1 복수의 신호들을 수신하도록 복수의 안테나 요소들을 이용하는 단계로서, 상기 복수의 요소들은 제 1 복수의 요소 신호들을 제공하며, 상기 제 1 복수의 신호들은 제 1 복수의 도달 각들을 갖는, 상기 복수의 안테나 요소들을 이용하는 단계와,
    제 1 샘플 세트를 형성하기 위해 제 1 시간에 상기 제 1 복수의 요소 신호들을 샘플링하고, 제 2 샘플 세트를 형성하기 위해 제 2 시간에 상기 제 1 복수의 요소 신호들의 샘플링하는 단계로서, 상기 제 1 및 상기 제 2 샘플 세트들은 적어도 2개의 샘플 세트들을 갖는 제 1 복수의 샘플 세트들에 속하는, 상기 제 1 복수의 요소 신호플을 샘플링하는 단계와,
    상기 제 1 복수의 샘플 세트들을 이용하여 상기 제 1 복수의 도달 각들에 속하는 제 1 도달 각을 계산하는 단계와,
    상기 복수의 안테나 요소들을 이용하여 상기 제 1 송신기로부터의 제 1 신호들과 상기 제 2 송신기로부터의 제 2 신호들을 포함하는 제 2 복수의 신호들을 수신하는 단계로서, 상기 복수의 요소들은 제 2 복수의 요소 신호들을 제공하고, 상기 제 2 복수의 신호들은 제 2 복수의 도달 각들을 갖는, 상기 제 2 복수의 신호들을 수신하는 단계와,
    제 3 샘플 세트를 형성하기 위해 제 3 시간에 상기 제 2 복수의 요소 신호들을 샘플링하고, 제 4 샘플 세트를 형성하기 위해 제 4 시간에 상기 제 2 복수의 요소 신호들을 샘플링하는 단계로서, 상기 제 3 및 상기 제 4 샘플 세트들은 적어도 2개의 샘플 세트들을 갖는 제 2 복수의 샘플 세트들에 속하는, 상기 제 2 복수의 요소 신호들을 샘플링하는 단계와,
    상기 제 2 복수의 샘플 세트들을 이용하여 적어도 제 1 및 제 2 가중치들의 세트를 계산하는 단계로서, 상기 제 1 가중치들의 세트들은 제 2 도달 각에 대응하는 제 1 수신 빔을 형성하는데 이용되며, 상기 제 2 가중치들의 세트는 제 3 도달 각에 대응하는 제 2 수신 빔을 형성하는데 이용되며, 상기 제 2 및 제 3 도달 각들은 상기 제 2 복수치 도달 각들에 속하며, 상기 제 1 도달 각과 같지 않은, 상기 제 1 및 제 2 가중치들의 세트를 계산하는 단계와,
    제 1 빔 신호의 시퀀스와 제 2 빔 신호에 포함된 동일한 시퀀스를 상관시킴으로써 상기 제 1 빔 신호 및 상기 제 2 빔 신호를 시간 정렬 및 더하는 단계로서, 상기 제 1 빔 신호는 상기 제 1 수신 빔에 의해 수신되며, 상기 제 2 빔 신호는 상기 제 2 수신 빔에 의해 수신되고, 상기 제 1 및 제 2 빔 신호들은 상기 제 2 복수의 신호들에 속하는, 상기 시간 정렬 및 더하는 단계를 포함하는, 송신기간 간섭을 감소시키면서 통신 신호들을 수신하는 방법.
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