KR100421448B1

KR100421448B1 - 이동무선단말장치

Info

Publication number: KR100421448B1
Application number: KR10-2000-0069836A
Authority: KR
Inventors: 에노키마사유키
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 1999-11-24
Filing date: 2000-11-23
Publication date: 2004-03-11
Also published as: KR20010051893A; GB0028569D0; US6778815B1; GB2360911B; GB2360911A

Abstract

본 발명은, 제어부(101)가 새로운 제어기능을 실현하기 위해, 프레임 에러 판정수단(101a)과 스위치 절환 제어수단(101b)을 구비하고, 발착신시에는 페이징 채널을, 통화시에 있어서는 트래픽 채널을 각각 선택중인 안테나로 수신하고, 그 수신신호의 프레임 에러가 소정수 이상(도 11의 예에서는 2프레임 이상) 연속하거나, 혹은 소정시간 이상 연속하는 경우에는, 사용할 안테나를, 현재 사용중인 것으로부터 다른쪽 안테나로 절환하여 수신을 행하도록 한 것이다.

Description

이동무선단말장치 {MOBILE RADIO TERMINAL}

본 발명은, 예컨대 자동차 전화시스템이나 휴대 전화시스템 등의 이동무선통신시스템에 이용되는 CDMA(Code Division Multiple Access: 부호분할 다중액세스)방식의 이동무선단말장치에 관한 것이다.

주지하고 있는 바와 같이, 근래 CDMA방식을 채용한 이동무선통신시스템이 주목되고 있다. 이 시스템은, 통신방식으로서 스펙트럼확산 통신방식을 채용한 것이다.

여기서, 도 1을 참조하여 상기 이동통신시스템에서의 종래의 이동무선단말장치에 대해 설명한다. 특히 여기서는, 당해 발명에 관계된 수신계를 중심으로 설명한다.

송신장치(12)는, 음성통신이나 데이터통신 등의 송신데이터를 PSK변조 등의 디지털 변조방식에 의해 변조하고, 이 변조된 데이터를 확산부호를 이용하여 광대역의 베이스밴드(기저대역)신호로 확산한다.

그리고, 송신장치(12)는 상기 베이스밴드신호를 무선주파수의 신호로 업컨버트하고, 공용기(11)를 통해 제1안테나(10)에 입력하며, 그리고 제1안테나(10)로부터 상기 신호를 공간으로 방사하여, 도시하지 않은 기지국을 향해 송신한다.

한편, 상기 기지국으로부터 송신된 무선신호는 제1안테나(10)로 수신되고, 공용기(11)를 통해 수신장치(13)에 입력된다. 수신장치(13)는 무선회로(14)와 중간주파회로(15) 및 레이크(Rake) 수신기(16)로 이루어진다.

먼저, 무선회로(14)에서는, 공용기(11)로부터 수신한 무선신호가 감쇠기 (14a)에 입력되고, 여기서 미리 설정한 양만큼 감쇠된다. 감쇠기(14a)를 통과한 신호는 증폭기(14b)에서 소정의 레벨까지 증폭된 후, 믹서(mixer; 14c)에서 주파수 신디사이저(frequency synthesizer; 14d)에서 생성된 신호와 혼합되어 중간주파수로 다운컨버트된다.

이 중간주파수로 다운컨버트된 신호는 중간주파회로(15)에 입력되고, 증폭기 (15a)에서 소정의 레벨까지 증폭된다. 이 증폭결과중, 원하는 대역만이 밴드패스필터(BPF; 15b)를 통과하여 믹서(15c)에 입력된다.

믹서(15c)에서는, 밴드패스필터(15b)를 통과한 신호와, 주파수 신디사이저 (15d)에서 생성되는 신호가 혼합되어 베이스밴드신호로 변환된다. 이 베이스밴드신호는 A/D변환기(A/D; 15e)에서 디지털신호로 변환되어 레이크 수신기(16)에 입력된다.

레이크 수신기(16)는 서처(searcher; 16a)와 핑거(finger; 16b, 16c, 16d)및 심벌 합성기(16e)로 이루어진다. 상기 디지털신호는 서처(16a)와 핑거(16b, 16c, 16d)에 각각 입력된다.

서처(16a)는, 상기 기지국으로부터 자기 단말로 복수의 경로를 통해 도래하는 신호의 검출, 소위 다중 패스 검출을 행하기 위해, 송신측에서 확산에 이용한 것과 같은 확산부호를 이용하여 여러 타이밍에서 상기 디지털신호를 역확산한다.

그리고, 서처(16a)는 상기 역확산의 결과로부터 복수의 경로의 Ec/Io(Io는 수신대역내 총전력 스펙트럼밀도, Ec는 1PN칩 기간에 걸쳐 축적되는 파일럿 에너지)를 구함과 더불어, 이들 경로의 지연시간차(지연프로파일)를 구한다. 그리고, 이것들에 기초하여 수신에 적합한 경로의 수신타이밍(역확산타이밍)을 구하고, 이것을 핑거(16b, 16c, 16d)에 각각 할당한다.

핑거(16b, 16c, 16d)는, 서처(16a)에 의해 할당된 역확산타이밍에서, 송신측에서 확산에 이용한 것과 같은 확산부호를 이용하여 상기 디지털신호에 역확산처리를 실시한다.

심벌 합성기(16e)는 핑거(16b, 16c, 16d)에서 각각 역확산된 다중 패스 성분을 각 핑거(16b, 16c, 16d)에 할당된 역확산타이밍을 고려하여 심벌 합성한다.

심벌 합성기(16e)에서 심벌 합성된 신호는 후단의 신호처리부(17)에서 송신측의 디지털 변조에 대응하는 복조를 행함으로써, 수신데이터가 재생된다.

또, 이 이동무선단말장치에서는 도시하지 않은 제어부가 서처(16a)에서 구한 파일럿신호의 Ec/Io에 따라 핸드오프(handoff)를 위한 제어를 행한다.

이 제어에서는, 대기수신상태에서 간헐수신을 행하고 있을 때에는, 상기 Ec/Io가 (1) 규정값보다 낮아진, (2) 전회의 수신시에 비해 규정값 이상으로 저하된, 혹은 (3) 인접 기지국의 Ec/Io와의 차가 규정값 이내로 된 등의 조건을 만족하면, 핸드오프를 행하기 위해 다른 기지국으로부터의 파일럿신호의 Ec/Io를 측정한다. 그리고, 다른 기지국의 파일럿신호의 Ec/Io가 규정값보다 커진 때에는, 다른 기지국으로 핸드오프한다.

그리고 또, 이동무선단말장치가 통화상태에 있을 때에는, 현재 접속하고 있는 기지국의 파일럿신호의 Ec/Io가 규정값보다 낮아지고, 또한 인접한 기지국의 파일럿신호의 Ec/Io가 규정값보다 커졌을 때에, 소정의 조건을 만족하는 기지국을 포함하는 복수의 기지국과 통신을 행하면서 핸드오프를 행한다.

이상과 같은 CDMA방식의 이점으로서는, (1) 스펙트럼 확산기술을 이용하기 때문에 통신의 비닉성(秘匿性)이 우수하고, (2) 레이크 수신방식을 이용함으로써 내페이딩(fading)성이 높으며, (3) 통신의 순간적인 끊김이 없는 안정된 핸드오프, 소위 소프트 핸드오프를 가능하게 하고 있다는 것 등을 들 수 있다.

그렇지만, 종래의 CDMA방식의 이동무선단말장치에서는, 서처(16a)의 다중 패스 분해능이 칩 레이트의 역수, 즉 IPN 칩 기간에 따라 결정되기 때문에, 이 분해능보다 다중 패스의 지연시간의 확대가 작은 경우에는, 상술한 바와 같이 다중 패스 성분을 핑거(16b, 16c, 16d)로 각각 분리하여 심벌 합성을 행할 수 없다.

즉, 핑거(16b, 16c, 16d)에 의해 수신되는 다중 패스(직접파, 제1반사파, 제2반사파)는 지연시간의 확대가 작아 칩 레이트의 역수 이상 지연되고 있지 않으면, 레이크 수신이 행해지지 않는다.

이와 같이, 다중 패스간의 지연시간차에 따라서는, 직접파보다도 지연되는 반사파를 재생할 수 없기 때문에, 내페이딩성이 저하되어 안정된 통신품질을 확보할 수 없다고 하는 문제가 있다. 또한, 이 문제는 고속이동하고 있을 때보다도 보행 정도의 저속이동이나 정지상태인 경우에 현저하게 일어난다.

또, 이와 같이, 다중 패스의 지연시간이 작기 때문에 레이크 수신을 할 수 없는 상황에서, 다중 패스 페이딩이 생겨 일시적으로라도 현재의 기지국으로부터의 파일럿신호의 프레임 에러를 소정수 검출하면, 시스템 로스트(lost)로 판정하여 시스템 포착으로부터 시작하는 것으로 된다.

또한, 이것은 도 2에 나타낸 바와 같이 수신에너지가 페이딩의 영향으로 가끔 낮아지는 장소에서 수신을 행하는 것에 의한 것이다.

상술한 바와 같이, 시스템 로스트로 판단하여 시스템 포착으로부터 처리를 다시 하면 통화중에 있어서는 통화가 중단되게 되고, 대기시에 있어서는 갑자기 권외표시로 되어 대기에 들어갈 때까지 시간이 걸린다. 이것들은 불필요하게 전지를 소비하는 것으로도 이어지고 있었다.

본 발명의 제1목적은, 심한 페이딩이 생기는 전파환경하에 있어서도, 안정된 통신품질을 확보하는 것이 가능한 CDMA방식의 이동무선단말장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2목적은, 다중 패스의 지연시간이 작고, 심한 페이딩이 생기는 전파환경하에 있어서도, 안정된 통신품질을 확보하여 시스템 로스트를 방지하는 것이 가능한 이동무선단말장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 이동무선단말장치의 구성을 나타낸 회로블록도이고,

도 2는 종래의 이동무선단말장치의 문제발생을 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 발명의 제1실시형태에 따른 CDMA방식의 이동무선단말장치의 구성을 나타낸 회로블록도,

도 4는 도 3에 나타낸 이동무선단말장치의 발착신시에서의 안테나 절환 제어동작을 설명하기 위한 플로우차트,

도 5는 도 3에 나타낸 이동무선단말장치의 통화시에서의 안테나 절환 제어동작을 설명하기 위한 플로우차트,

도 6은 도 3에 나타낸 이동무선단말장치의 착신대기시에서의 안테나 절환 제어동작을 설명하기 위한 플로우차트,

도 7은 도 3에 나타낸 이동무선단말장치의 착신대기시에서의 간헐수신과, 안테나 절환 제어동작을 설명하기 위한 도면,

도 8은 본 발명의 제2실시형태에 따른 CDMA방식의 이동무선단말장치의 구성을 나타낸 회로블록도,

도 9는 도 8에 나타낸 이동무선단말장치의 발착신시에서의 안테나 절환 제어동작을 설명하기 위한 플로우차트,

도 10은 도 8에 나타낸 이동무선단말장치의 통화시에서의 안테나 절환 제어동작을 설명하기 위한 플로우차트,

도 11은 도 8에 나타낸 이동무선단말장치의 안테나 절환 제어동작을 설명하기 위한 도면,

도 12는 도 8에 나타낸 이동무선단말장치의 안테나 절환 제어동작을 설명하기 위한 도면이다.

상기 제1목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 이동무선단말장치는, 통신망에 접속가능한 복수의 무선기지국에 CDMA방식에 의해 무선접속하고, 통신망상의 통신국과 통신가능한 이동무선단말장치에 있어서, 2개의 안테나와, 제어신호에 따라 2개의 안테나중 한쪽을 사용할 안테나로서 선택하는 안테나 선택수단, 이 안테나 선택수단에 의해 선택된 안테나를 통해 무선기지국으로부터 송신된 신호를 수신하는 수신수단, 이 수신수단으로 수신한 신호에 대해, 수신대역내 총전력 스펙트럼 밀도에 대한 미리 설정한 기간에 걸쳐 축적되는 파일럿 에너지의 비율을 구하는 수신에너지 판정수단 및, 무선기지국으로부터 착신신호를 수신한 후 무선기지국에 대해 발신신호를 송신할 때 혹은 무선기지국을 통한 통신중의 어느 한쪽에 있어서, 수신수단으로 수신한 신호의 수신품질이 소정치 이하이면, 제어신호를 안테나 선택수단에 공급하여, 사용할 안테나를, 현재 안테나 선택수단에 의해 선택되어 있는 안테나 대신에 남은 한쪽 안테나로 절환하여 수신을 행하고, 이 절환 전후에서 수신에너지 판정수단으로 구한 비율을 비교하여 비율이 큰 쪽의 안테나를 선택하는 제어신호를 안테나 선택수단에 공급하는 안테나 절환 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 이동무선단말장치에서는, 무선기지국으로부터 착신신호를 수신한 후, 무선기지국에 대해 발신신호를 송신할 때 혹은 무선기지국을 통한 통신중의 어느 한쪽에 있어서, 수신품질이 소정치 이하이면 제어신호를 안테나 선택수단에 공급하여, 사용할 안테나를, 현재 안테나 선택수단에 의해 선택되어 있는 안테나 대신에 남은 한쪽 안테나로 절환하여 수신을 행하고, 이 절환 전후에서 수신에너지 판정수단으로 구한 비율을 비교하여 비율이 큰 쪽의 안테나를 선택하도록 하고 있다.

따라서, 상기 구성의 이동무선단말장치에 의하면, 발착신시 혹은 통신시에 있어서, 심한 페이딩이 생겨 열악한 전파환경하에 있어서도 상기 비율이 큰 쪽의 안테나가 선택되기 때문에, 안정된 통신품질을 확보할 수 있다.

또, 상기 제1목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 이동무선단말장치는, 통신망에 접속가능한 복수의 무선기지국에 CDMA방식에 의해 무선접속하고, 통신망상의 통신국과 통신가능한 이동무선단말장치에 있어서, 2개의 안테나와, 제어신호에 따라 2개의 안테나중 한쪽을 사용할 안테나로서 선택하는 안테나 선택수단, 이 안테나 선택수단에 의해 선택된 안테나를 통해 수신한 신호에 대해, 수신대역내 총전력 스펙트럼 밀도에 대한 미리 설정한 기간에 걸쳐 축적되는 파일럿 에너지의 비율을 구하는 수신에너지 판정수단 및, 착신대기시에 미리 자기 장치에 할당된 수신타이밍에 앞서 2개의 안테나를 차례로 절환하여 각각 수신을 행하고, 이 절환 전후에서 수신에너지 판정수단으로 구한 비율을 비교하여 비율이 큰 쪽의 안테나를 선택하는 제어신호를 상기 안테나 선택수단에 공급하는 안테나 절환 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 이동무선단말장치에서는 착신대기시에 미리 자기 장치에 할당된 수신타이밍에 앞서 2개의 안테나를 차례로 절환하여 각각 수신을 행하고, 이 절환 전후에서 수신에너지 판정수단으로 구한 비율을 비교하여 비율이 큰 쪽의 안테나를 선택하도록 하고 있다.

따라서, 상기 구성의 이동무선단말장치에 의하면, 착신대기시에 있어서, 심한 페이딩이 생기는 전파환경하에 있어서도 상기 비율이 큰 쪽의 안테나가 선택되기 때문에, 안정된 통신품질을 확보할 수 있어 제1목적을 달성할 수 있다.

상기 제2목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 이동무선단말장치는, 통신망에 접속가능한 복수의 무선기지국에 CDMA방식에 의해 무선접속하고, 통신망상의 통신국과 통신가능한 이동무선단말장치에 있어서, 2개의 안테나와, 제어신호에 따라 2개의 안테나중 한쪽을 사용할 안테나로서 선택하는 안테나 선택수단, 이 안테나 선택수단에 의해 선택된 안테나를 통해 수신한 신호를 복조하고, 이 복조결과에 소정수의 프레임 에러가 연속하여 생기고 있는지의 여부를 판정하는 프레임 에러 판정수단 및, 이 프레임 에러 판정수단에 의해 소정수의 프레임 에러가 연속하여 생기고 있다고 판정된 경우에 제어신호를 안테나 선택수단에 공급하여, 사용할 안테나를, 현재 상기 안테나 선택수단에 의해 선택되어 있는 안테나 대신에 남은 한쪽 안테나로 절환하는 안테나 절환 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 이동무선단말장치는, 통신망에 접속가능한 복수의 무선기지국에 CDMA방식에 의해 무선접속하고, 통신망상의 통신국과 통신가능한 이동무선단말장치에 있어서, 2개의 안테나와, 제어신호에 따라 2개의 안테나중 한쪽을 사용할 안테나로서 선택하는 안테나 선택수단, 이 안테나 선택수단에 의해 선택된 안테나를 통해 수신한 신호를 복조하고, 이 복조결과에 소정시간 이상 프레임 에러가 연속하여 생기고 있는지의 여부를 판정하는 프레임 에러 판정수단, 이 프레임 에러 판정수단에 의해 소정시간 이상 프레임 에러가 연속하여 생기고 있다고 판정된 경우에 제어신호를 안테나 선택수단에 공급하여, 사용할 안테나를, 현재 상기 안테나 선택수단에 의해 선택되어 있는 안테나 대신에 남은 한쪽 안테나로 절환하는 안테나 절환 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 이동무선단말장치에서는, 수신신호의 프레임 에러가 소정시간 이상 혹은 소정수 이상 연속하는 경우에, 사용할 안테나를 현재 사용중인 것으로부터 다른쪽 안테나로 절환하여 수신을 행하도록 하고 있다.

즉, 다중 패스 페이딩에 의해 일시적으로라도 프레임 에러가 소정시간 이상 혹은 소정수 이상 연속하여 안정된 통신품질을 확보할 수 없는 경우에는 다른쪽 안테나를 이용하여 수신을 행하도록 하고 있다.

이에 따라, RF신호를 공간으로부터 수신하는 위치가 2개 안테나간의 거리만큼 변화하게 되기 때문에, 페이딩의 영향이 적은 RF신호를, 절환한 다른쪽 안테나로부터 수신할 수 있는 가능성이 있다.

따라서, 상기 구성의 이동무선단말장치에 의하면, 심한 페이딩이 생기는 전파환경하에 있어서도, 안정된 통신품질을 확보할 가능성을 높여 시스템 로스트를 방지할 수 있어, 제2목적을 달성할 수 있다.

(발명의 실시형태)

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1실시형태에 따른 CDMA방식의 이동무선단말장치의 구성을 나타낸 것이다. 단, 도 3에 있어서 종래의 CDMA방식의 이동무선단말장치의 구성을 나타낸 도 1과 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고, 특히 여기서는 당해 발명에 따른 수신계를 중심으로 설명한다.

송신장치(12)는 음성통신이나 데이터통신 등의 송신데이터를 PSK변조 등의 디지털 변조방식에 의해 변조하고, 이 변조된 데이터를 확산부호를 이용하여 광대역의 베이스밴드신호로 확산한다.

한편, 상기 기지국으로부터 송신된 무선신호는 제1안테나(10)로 수신되고, 공용기(11)를 통해 수신장치(13a)에 입력된다. 수신장치(13a)는 스위치(20)와 무선회로(14), 중간주파회로(15) 및 레이크 수신기(16)로 이루어진다.

먼저, 스위치(20)는 공용기(11)로부터 입력되는 수신신호와, 제2안테나(18)로 수신되어 BPF(19)에서 원하는 대역으로 제한된 수신신호가 입력되는 것으로, 후술하는 제어부(100)에 의해 절환제어되어 상기 2개의 수신신호중 한쪽을 무선회로(14)에 입력한다.

제2안테나(18)는 당해 이동무선단말장치의 케이스 내부에 구비된다.

무선회로(14)에서는 스위치(20)로부터 수신한 무선신호가 감쇠기(14a)에 입력되고, 여기서 미리 설정한 양만큼 감쇠된다. 감쇠기(14a)를 통과한 신호는 증폭기(14b)에서 소정의 레벨까지 증폭된 후, 믹서(14c)에서 주파수 신디사이저(14d)에서 생성된 국부발신신호와 혼합되어 중간주파수로 다운컨버트된다.

이 중간주파수로 다운컨버트된 신호는 중간주파회로(15)에 입력되고, 증폭기 (15a)에서 소정의 레벨까지 증폭된다. 이 증폭결과중, 원하는 대역만이 밴드패스 필터(15b)를 통과하여 믹서(15c)에 입력된다.

레이크 수신기(16)는 서처(16a)와 핑거(16b, 16c, 16d) 및 심벌 합성기(16e)로 이루어지고, 상기 디지털신호는 서처(16a)와 핑거(16b, 16c, 16d)에 각각 입력된다.

그리고, 서처(16a)는 역확산결과로부터 복수경로의 Ec/Io를 구함과 더불어, 이들 경로의 지연시간차(지연프로파일)를 구한다. 그리고, 이들에 기초하여 수신에 적합한 경로의 수신타이밍(역확산타이밍)을 구하고, 이것을 핑거(16b, 16c, 16d)에 각각 할당한다.

제어부(100)는 CPU, ROM 및 RAM 등을 갖추어 이루어진 것이고, 상기 CPU가 상기 ROM에 기억되는 제어프로그램이나 제어데이터에 따라 당해 이동무선단말장치의 각 부를 통괄하여 제어하는 것으로, 예컨대 핸드오프에 관한 제어를 행한다.

또, 제어부(100)는 새로운 제어기능을 실현하기 위해, 수신에너지 판정수단 (100a)과 스위치 절환 제어수단(100b)을 구비한다.

수신에너지 판정수단(100a)은 상기 서처(16a)와 핑거(16b, 16c, 16d) 각각에서 구해진 수신신호의 Ec/Io에 기초하여 제1안테나(10)와 제2안테나(18)중 어느 쪽으로 수신한 신호의 Ec/Io가 큰지를 판정한다.

스위치 절환 제어수단(100b)은 수신에너지 판정수단(100a)의 판정결과에 따라 스위치(20)를 절환제어하여 통신에 이용할 안테나를 제1안테나(10)로부터 제2안테나(18)로 혹은 제2안테나(18)로부터 제1안테나(10)로 절환제어한다.

또한, 도시는 생략하고 있지만, 본 장치의 구성요소로서 상술한 각 부를 동작시키기 위한 전력을 공급하는 배터리를 갖춘 전원부가 존재한다.

다음으로, 상기 구성의 이동무선단말장치의 안테나 절환 제어동작에 대해 설명한다. 이 제어동작은 제어부(100)에 의해 이루어진다.

먼저, 발신시 혹은 착신시에서의 안테나 절환 제어동작에 대해 설명한다. 도 4는 상기 제어동작을 설명하는 플로우차트이고, 사용자가 도시하지 않은 사용자 인터페이스를 통해 발신요구를 행하거나, 기지국으로부터 착신신호를 수신하여 기지국으로부터의 신호를 페이징 채널(paging channel)을 통해 연속수신하는 경우에 이 제어동작이 개시된다.

단계 4a에서는, 페이징 채널을 통해 기지국으로부터의 신호를 수신하여 파일럿 채널의 Ec/Io를 검출하고, 단계 4b로 이행한다. 또, 이 때 스위치(20)에 의해 제1안테나(10) 혹은 제2안테나(18)중 어느 한쪽이 선택되어 있고, 선택되어 있는 안테나로부터의 수신신호가 수신장치(13a)에서 이용된다.

단계 4b에서는 수신에너지 판정수단(100a)이 단계 4a에서 검출한 Ec/Io가 미리 설정한 임계치 미만인지의 여부를 판정한다. 여기서, 단계 4a에서 검출한 Ec/Io가 상기 임계치 미만인 경우에는 단계 4c로 이행하고, 상기 임계치 이상인 경우에는 단계 4g로 이행한다.

단계 4c에서는, 스위치 절환 제어수단(100b)이 스위치(20)를 절환제어하여 제1안테나(10) 혹은 제2안테나(18)중 단계 4a에서 선택되어 있지 않은 쪽의 안테나로 절환하고, 단계 4d로 이행한다.

단계 4d에서는, 단계 4c에서 선택한 안테나에 의해 페이징 채널을 통해 기지국으로부터의 신호를 수신하여 파일럿 채널의 Ec/Io를 검출하고, 단계 4e로 이행한다.

단계 4e에서는, 단계 4d에서 검출한 Ec/Io와 상기 단계 4a에서 검출한 Ec/Io를 비교한다. 여기서, 단계 4d에서 검출한 Ec/Io쪽이 큰 경우에는 단계 4g로 이행하고, 단계 4d에서 검출한 Ec/Io쪽이 크지 않은 경우에는 단계 4f로 이행한다.

단계 4f에서는, 스위치 절환 제어수단(100b)이 스위치(20)를 절환제어하여 제1안테나(10) 혹은 제2안테나(18)중 단계 4a에서 선택하고 있는 쪽의 안테나로 절환하고, 단계 4g로 이행한다.

단계 4g에서는, 당해 처리가 개시되기에 이른 발신 혹은 착신이 완료했는지의 여부를 판정한다. 여기서, 완료하고 있는 경우에는 당해 처리를 종료하고, 완료하고 있지 않은 경우에는 단계 4a로 이행한다.

다음으로, 통화시의 안테나 절환 제어동작에 대해 설명한다. 도 5는 그 플로우차트로, 기지국과의 사이에 통신링크가 개설되어 통화가 개시되고, 기지국으로부터의 신호를 트래픽 채널을 통해 연속수신하는 경우에 이 제어동작이 개시된다.

단계 5a에서는, 트래픽 채널을 통해 기지국으로부터의 신호를 연속수신하여 파일럿 채널의 Ec/Io를 검출하고, 단계 5b로 이행한다. 또, 이 때, 스위치(20)에 의해 제1안테나(10) 혹은 제2안테나(18)중 어느 한쪽이 선택되어 있고, 선택되어 있는 안테나로부터의 수신신호가 수신장치(13a)에서 이용된다.

단계 5b에서는, 수신에너지 판정수단(100a)이 단계 5a에서 검출한 Ec/Io가 미리 설정한 임계치 미만인지의 여부를 판정한다. 여기서, 단계 5a에서 검출한 Ec/Io가 상기 임계치 미만인 경우에는 단계 5c로 이행하고, 상기 임계치 이상인 경우에는 단계 5g로 이행한다.

단계 5c에서는, 스위치 절환 제어수단(100b)이 스위치(20)를 절환제어하여 제1안테나(10) 혹은 제2안테나(18)중 단계 5a에서 선택되어 있지 않은 쪽의 안테나로 절환하고, 단계 5d로 이행한다.

단계 5d에서는, 단계 5c에서 선택한 안테나에 의해 트래픽 채널을 통해 기지국으로부터의 신호를 연속수신하여 파일럿 채널의 Ec/Io를 검출하고, 단계 5e로 이행한다.

단계 5e에서는, 단계 5d에서 검출한 Ec/Io와 상기 단계 5a에서 검출한 Ec/Io를 비교한다. 여기서, 단계 5d에서 검출한 Ec/Io쪽이 큰 경우에는 단계 5g로 이행하고, 단계 5d에서 검출한 Ec/Io쪽이 크지 않은 경우에는 단계 5f로 이행한다.

단계 5f에서는, 스위치 절환 제어수단(100b)이 스위치(20)를 절환제어하여 제1안테나(10) 혹은 제2안테나(18)중 단계 5a에서 선택하고 있는 쪽의 안테나로 절환하고, 단계 5g로 이행한다.

단계 5g에서는, 당해 처리가 개시되기에 이른 통화가 종료했는지의 여부를 판정한다. 여기서, 종료하고 있는 경우에는 당해 처리를 종료하고, 종료하고 있지 않은 경우에는 단계 5a로 이행한다.

다음으로, 착신대기시에서의 안테나 절환 제어동작에 대해 설명한다. 도 6은 그 플로우차트이다. 또, 착신대기시에는 기지국으로부터의 신호를 페이징 채널을 통해 도 7에 나타낸 바와 같이 간헐수신하고 있다.

이 도면에 나타낸 Idle 구간은 상기 페이징 채널을 수신하고 있고, Sleep 구간은 수신장치(13a)의 전원이 끊어진 상태로 되어 있다. 또, Idle 구간은 전원이 투입된 수신장치(13a)의 동작이 안정되기까지의 웜업(warm-up)과, 착신신호를 감시하기 위한 수신구간으로 이루어진다.

먼저, 단계 6a에서는, 현재의 타이밍이 웜업기간인지의 여부를 판정한다. 여기서, 웜업기간인 경우에는 단계 6b로 이행하고, 웜업기간이 아닌 경우에는 재차 단계 6a로 이행하여 웜업기간의 도래를 대기한다.

단계 6b에서는, 스위치 절환 제어수단(100b)이 스위치(20)를 절환제어하여 웜업기간내에 제1안테나(10)를 통해 페이징 채널의 파일럿 채널의 Ec/Io를 검출하고, 단계 6c로 이행한다.

단계 6c에서는, 스위치 절환 제어수단(100b)이 스위치(20)를 절환제어하여 웜업기간내에 제2안테나(18)를 통해 페이징 채널의 파일럿 채널의 Ec/Io를 검출하고, 단계 6d로 이행한다.

단계 6d에서는, 수신에너지 판정수단(100a)이, 단계 6b에서 검출한 제1안테나(10)에 의한 Ec/Io와 단계 6c에서 검출한 제2안테나(18)에 의한 Ec/Io중 어느 쪽이 큰지를 판정한다.

여기서, 단계 6b에서 검출한 제1안테나(10)에 의한 Ec/Io쪽이 큰 경우에는 단계 6e로 이행하고, 단계 6c에서 검출한 제2안테나(18)에 의한 Ec/Io쪽이 큰 경우에는 단계 6f로 이행한다.

단계 6e에서는, 스위치 절환 제어수단(100b)이 스위치(20)를 절환제어하여 수신구간에서의 수신을 행함에 있어 제1안테나(10)를 통해 수신을 행하도록 하고, 단계 6g로 이행한다.

단계 6f에서는, 스위치 절환 제어수단(100b)이 스위치(20)를 절환제어하여 수신구간에서의 수신을 행함에 있어 제2안테나(18)를 통해 수신을 행하도록 하고, 단계 6g로 이행한다.

단계 6g에서는, 사용자로부터 수신요구가 있거나, 혹은 기지국으로부터 착신신호를 수신하고 있지 않은지를 판정한다. 여기서, 사용자로부터 발신요구가 있거나, 혹은 기지국으로부터 착신신호를 수신한 경우에는 당해 처리를 종료하고, 이들이 발생하고 있지 않은 경우에는 단계 6a로 이행한다.

이상과 같이 상기 구성의 이동무선단말장치에서는, 발착신시 혹은 통화시에 있어서는, 선택중인 안테나를 통한 수신신호의 Ec/Io가 미리 설정한 레벨보다도 저하되면, 남은 한쪽 안테나를 통해 일시적으로 수신을 행하여 Ec/Io를 검출하고, 그 후 Ec/Io가 양호한 안테나를 수신에 이용하도록 하고 있다.

즉, 발착신시 혹은 통화시에 있어서는 다중 패스 페이딩에 의해 일시적으로라도 Ec/Io가 저하되어 안정된 통신품질을 확보할 수 없을 우려가 있는 경우에는 Ec/Io가 양호한 쪽의 안테나를 이용하여 수신을 행하도록 하고 있다.

직접파보다도 지연되어 오는 반사파가 어떤 규정값(칩 레이트의 역수) 이상 지연되고 있지 않기 때문에, 레이크 수신이 행해지지 않아 재생할 수 없는 경우, 상기 반사파나 다른 기지국으로부터의 신호가 간섭파로 되어 Ec/Io가 저하된다.

이 때문에, 상술한 바와 같이 Ec/Io가 저하되어 안정된 통신품질을 확보할 수 없게 될 우려가 있는 경우에는, Ec/Io가 양호한 쪽의 (예컨대, 지향성이 다른) 안테나를 이용하여 수신함으로써, 직접파로부터 상기 규정값 이상 지연되고 있는 반사파를 포착할 수 있는 가능성이 높아진다.

따라서, 상기 구성의 이동무선단말장치에 의하면, 발착신시 혹은 통화시에 있어서 심한 페이딩이 생기는 전파환경하에 있어서도 안정된 통신품질을 확보할 수 있다.

또, 상기 구성의 이동무선단말장치에서는, 착신대기시에 있어서는 수신구간에서의 수신에 앞서 웜업기간내에 2개의 안테나를 절환하여 수신하여 각각 Ec/Io를 검출하고, 그 후 수신구간에서는 Ec/Io가 양호한 안테나를 수신에 이용하도록 하고 있다.

따라서, 상기 구성의 이동무선단말장치에 의하면, 착신대기시에 있어서, 심한 페이딩이 생기는 전파환경하에 있어서도 안정된 통신품질을 확보할 수 있다.

또, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 실시형태에서는 발착신시 혹은 통화시에 있어서 선택중인 안테나를 통한 수신신호의 Ec/Io가 미리 설정한 레벨보다도 저하한 경우에 남은 한쪽 안테나를 통해 일시적으로 수신을 행하여 Ec/Io를 검출하도록 했다.

그러나, 이것 대신에 핸드오프 조건이 성립한 경우나, 기지국이 포착할 수 없게 된 경우, 혹은 프레임 에러가 소정수 연속한 경우에 남은 한쪽 안테나를 통해 일시적으로 수신을 행하여 Ec/Io를 검출하고, 그 후 Ec/Io가 양호한 안테나를 수신에 이용하도록 해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제2실시형태에 따른 CDMA방식의 이동무선단말장치에 대해 설명한다. 도 8은 그 구성을 나타낸 것이다. 단, 도 8에 있어서 종래의 CDMA방식의 이동무선단말장치의 구성을 나타낸 도 1과 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고, 특히 여기서는 당해 발명에 따른 수신계를 중심으로 설명한다.

송신장치(12)는, 음성통신이나 데이터통신 등의 송신데이터를 PSK변조 등의 디지털 변조방식에 의해 변조하고, 이 변조된 데이터를 확산부호를 이용하여 광대역의 베이스밴드신호로 확산한다.

먼저, 스위치(20)는 공용기(11)로부터 입력되는 수신신호와, 제2안테나(18)로 수신되어 BPF(19)에서 원하는 대역으로 제한된 수신신호가 입력되는 것으로, 후술하는 제어부(101)에 의해 절환제어되어 상기 2개의 수신신호중 한쪽을 무선회로(14)에 입력한다.

무선회로(14)에서는 스위치(20)로부터 수신한 무선신호가 감쇠기(14a)에 입력되고, 여기서 미리 설정한 양만큼 감쇠된다. 감쇠기(14a)를 통과한 신호는 증폭기(14b)에서 소정의 레벨까지 증폭된 후, 믹서(14c)에서 주파수 신디사이저(14d)에서 생성된 국부발진신호와 혼합되어 중간주파수로 다운컨버트된다.

심벌 합성기(16e)는 핑거(16b, 16c, 16d)에서 각각 역확산된 다중 패스 성분을 각 핑거(16b, 16c, 16d)에 할당된 역확산 타이밍을 고려하여 심벌 합성한다.

제어부(101)는 CPU, ROM 및 RAM 등을 갖추어 이루어진 것이고, 상기 CPU가 상기 ROM에 기억되는 제어프로그램이나 제어데이터에 따라 당해 이동무선단말장치의 각 부를 통괄하여 제어하는 것으로, 예컨대 핸드오프에 관한 제어를 행한다.

또, 제어부(101)는 새로운 제어기능을 실현하기 위해, 프레임 에러 판정수단 (101a)과 스위치 절환 제어수단(101b)을 구비한다.

프레임 에러 판정수단(101a)은 신호처리부(17)에서 복조된 수신데이터에 포함되는 CRC 체크비트를 이용하여, 상기 수신데이터에 대해 프레임 에러가 소정 프레임수 이상 연속하고 있지 않은지를 판정한다.

스위치 절환 제어수단(101b)은, 상기 프레임 에러 판정수단(101a)의 판정결과에 따라 스위치(20)를 절환제어하여, 통신에 이용할 안테나를 제1안테나(10)로부터 제2안테나(18)로, 혹은 제2안테나(18)로부터 제1안테나(10)로 절환제어한다.

다음으로, 상기 구성의 이동무선단말장치의 안테나 절환 제어동작에 대해 설명한다. 이 제어동작은 상술한 제어부(101)에 의해 이루어진다.

먼저, 발신시 혹은 착신시에서의 안테나 절환 제어동작에 대해 설명한다. 도 9는 그 플로우차트로, 사용자가 도시하지 않은 사용자 인터페이스를 통해 발신요구를 행하거나, 기지국으로부터 착신신호를 수신하여 기지국으로부터의 신호를 페이징 채널을 통해 수신하는 경우에 이 제어동작이 개시된다.

단계 9a에서는, 페이징 채널을 스캔하여 기지국을 특정하고, 단계 9b로 이행한다.

단계 9b에서는, 페이징 채널을 통해 기지국으로부터의 신호를 수신하고, 단계 9c로 이행한다. 또, 이 때, 스위치(20)에 의해 제1안테나(10) 혹은 제2안테나 (18)중 어느 한쪽이 선택되어 있고, 선택되어 있는 안테나로부터의 수신신호가 수신장치(13a)에서 이용된다.

단계 9c에서는, 프레임 에러 판정수단(101a)이 신호처리부(17)에서 복조된 수신데이터에 포함되는 CRC 체크비트를 이용하여, 상기 수신데이터에 대해 프레임 에러가 소정 프레임수 이상 연속하고 있지 않은지를 판정한다.

여기서, 프레임 에러가 소정 프레임수 이상 연속하는 경우에는, 단계 9d로 이행하고, 소정 프레임수 이상 연속하지 않는 경우에는 단계 9a로 이행한다.

단계 9d에서는, 스위치 절환 제어수단(101b)이 스위치(20)를 절환제어하여 통신에 이용할 안테나를 현재 사용중인 안테나로부터 사용하고 있지 않은 안테나로 절환제어하고, 단계 9e로 이행한다.

단계 9e에서는, 단계 9d에서 절환된 안테나를 통한 수신신호를 신호처리부 (17)가 복조하여 얻은 수신데이터에 포함되는 CRC 체크비트를 이용하여 프레임 에러 판정수단(101a)이 상기 수신데이터에 대해 프레임 에러가 소정 프레임수 이상 연속하고 있지 않은지를 판정한다.

여기서, 프레임 에러가 소정 프레임수 이상 연속하는 경우에는, 단계 9a로 이행하고, 소정 프레임수 이상 연속하지 않는 경우에는 단계 9f로 이행한다.

단계 9f에서는, 당해 처리가 개시되기에 이른 발신 혹은 착신이 완료했는지의 여부를 판정한다. 여기서, 완료하고 있는 경우에는 당해 처리를 종료하고, 완료하고 있지 않은 경우에는 단계 9a로 이행한다.

다음으로, 통화시의 안테나 절환 제어동작에 대해 설명한다. 도 10은 그 플로우차트로, 기지국과의 사이에 통신링크가 개설되어 통화가 개시되고, 기지국으로부터의 신호를 트래픽 채널을 통해 연속수신하는 경우에 이 제어동작이 개시된다.

단계 10a에서는, 트래픽 채널을 통해 기지국으로부터의 신호를 연속하여 수신하고, 단계 10b로 이행한다. 또, 이 때, 스위치(20)에 의해 제1안테나(10) 혹은 제2안테나(18)중 어느 한쪽이 선택되어 있고, 선택되어 있는 안테나로부터의 수신신호가 수신장치(13a)에서 이용된다.

단계 10b에서는, 프레임 에러 판정수단(101a)이 신호처리부(17)에서 복조된 수신데이터에 포함되는 CRC 체크비트를 이용하여 상기 수신데이터에 대해 프레임 에러가 소정 프레임수 이상 연속하고 있지 않은지를 판정한다.

여기서, 프레임 에러가 소정 프레임수 이상 연속하는 경우에는 단계 10c로 이행하고, 소정 프레임수 이상 연속하지 않는 경우에는 단계 10a로 이행한다.

단계 10c에서는, 스위치 절환 제어수단(101b)이 스위치(20)를 절환제어하여 통신에 이용할 안테나를 현재 사용중인 안테나로부터 사용하고 있지 않은 안테나로 절환제어하고, 단계 10d로 이행한다.

단계 10d에서는, 단계 10c에서 절환된 안테나를 통한 수신신호를 신호처리부 (17)가 복조한 수신데이터에 포함되는 CRC 체크비트를 이용하여 프레임 에러 판정수단(101a)이 상기 수신데이터에 대해 프레임 에러가 소정 프레임수 이상 연속하고 있지 않은지를 판정한다.

여기서, 프레임 에러가 소정 프레임수 이상 연속하는 경우에는 단계 10f로 이행하고, 소정 프레임수 이상 연속하지 않는 경우에는 단계 10e로 이행한다.

단계 10e에서는, 당해 처리가 개시되기에 이른 통화가 종료했는지의 여부를 판정한다. 여기서, 종료하고 있는 경우에는 당해 처리를 종료하고, 종료하고 있지 않은 경우에는 단계 10a로 이행한다.

단계 10f에서는, 통화를 종료하는 처리를 실시하여 당해 처리를 종료한다.

이상과 같이 상기 구성의 이동무선단말장치에서는, 2개의 안테나(10, 18)를 구비하고, 발착신시에는 페이징 채널을, 통화시에 있어서는 트래픽 채널을 각각 선택중인 안테나로 수신한다. 그리고, 도 11에 나타낸 바와 같이, 그 수신신호의 프레임 에러가 소정수 이상(도 11의 예에서는 2프레임 이상) 연속하는 경우에는 사용할 안테나를 현재 사용중인 것으로부터 다른쪽 안테나로 절환하여 수신을 행하도록 하고 있다.

즉, 발착신시 혹은 통화시에 있어서는, 다중 패스 페이딩에 의해 일시적으로라도 프레임 에러가 소정수 이상 연속하여 안정된 통신품질을 확보할 수 없는 경우에는 다른쪽 안테나를 이용하여 수신을 행하도록 하고 있다.

이에 따라, RF신호를 공간으로부터 수신하는 위치가 2개 안테나간의 거리만큼 변화하게 되기 때문에, 도 12에 나타낸 바와 같이 안테나 절환 전후에서 수신타이밍이 변화하고, 페이딩의 영향이 적은 RF신호를 절환한 후의 다른쪽 안테나로 수신할 수 있는 가능성이 있다.

따라서, 상기 구성의 이동무선단말장치에 의하면, 발착신시 혹은 통화시에 있어서, 심한 페이딩이 생기는 전파환경하에 있어서도, 안정된 통신품질을 확보할 가능성을 높여 시스템 로스트를 방지할 수 있다.

이와 같이, 시스템 로스트를 방지함으로써, 통화중에 통화 중단이나 대기시의 권외표시, 시스템 포착에 요하는 전지의 낭비 등을 막을 수 있다.

또, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 실시형태에서는 프레임 에러가 소정수 이상 연속한 경우에 남은 한쪽 안테나를 통해 수신을 행하도록 했지만, 이것 대신에 프레임 에러가 소정시간 이상 연속한 경우에 남은 한쪽 안테나를 통해 수신을 행하도록 해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

그 외, 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변형을 실시해도 마찬가지로 실시가능한 것은 말할 것도 없다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 심한 페이딩이 생기는 전파환경하에 있어서도, 안정된 통신품질을 확보하는 것이 가능한 CDMA방식의 이동무선단말장치를 제공할 수 있다. 또, 다중 패스의 지연시간이 작고, 심한 페이딩이 생기는 전파환경하에 있어서도, 안정된 통신품질을 확보하여 시스템 로스트를 방지하는 것이 가능한 이동무선단말장치를 제공할 수 있다.

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통신망에 접속가능한 복수의 무선기지국에 CDMA방식에 의해 무선접속하고, 상기 통신망상의 통신국과 통신가능한 이동무선단말장치에 있어서,

2개의 안테나(10, 18)와,

제어신호에 따라 상기 2개의 안테나(10, 18)중 한쪽을 사용할 안테나로서 선택하는 안테나 선택수단(20),

이 안테나 선택수단(20)에 의해 선택된 안테나를 통해 수신한 신호를 복조하고, 이 복조결과에 소정수의 프레임 에러가 연속하여 발생하고 있는지의 여부를 판정하는 프레임 에러 판정수단(101a) 및,

이 프레임 에러 판정수단(101a)에 의해 소정수의 프레임 에러가 연속하여 발생하고 있다고 판정된 경우에, 상기 제어신호를 안테나 선택수단(20)에 공급하여, 사용할 안테나를, 현재 상기 안테나 선택수단(20)에 의해 선택되어 있는 안테나 대신에 남은 한쪽 안테나로 절환하는 안테나 절환 제어수단(101b)을 구비한 것을 특징으로 하는 이동무선단말장치.
통신망에 접속가능한 복수의 무선기지국에 CDMA방식에 의해 무선접속하고, 상기 통신망상의 통신국과 통신가능한 이동무선단말장치에 있어서,

2개의 안테나(10, 18)와,

제어신호에 따라 상기 2개의 안테나(10, 18)중 한쪽을 사용할 안테나로서 선택하는 안테나 선택수단(20),

이 안테나 선택수단(20)에 의해 선택된 안테나를 통해 수신한 신호를 복조하고, 이 복조결과에 소정시간 이상 프레임 에러가 연속하여 발생하고 있는지의 여부를 판정하는 프레임 에러 판정수단(101a) 및,

이 프레임 에러 판정수단(101a)에 의해 소정시간 이상 프레임 에러가 연속하여 발생하고 있다고 판정된 경우에, 상기 제어신호를 안테나 선택수단(20)에 공급하여, 사용할 안테나를, 현재 상기 안테나 선택수단(20)에 의해 선택되어 있는 안테나 대신에 남은 한쪽 안테나로 절환하는 안테나 절환 제어수단(101b)을 구비한 것을 특징으로 하는 이동무선단말장치.
제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 프레임 에러 판정수단(101a)은, 페이징 채널에 프레임 에러가 연속하여 발생하고 있는지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 이동무선단말장치.
제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 프레임 에러 판정수단(101a)은, 트래픽 채널에 프레임 에러가 연속하여 발생하고 있는지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 이동무선단말장치.