KR100513024B1 - Apparatus and method for determining threshold in rake receiver - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신 시스템에서 레이크 수신기의 임계값을 설정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 다중 경로를 통해 수신된 신호를 복조하는 레이크 수신기에서 다중 경로에 할당된 복조기들이 다중 경로의 신호들을 수신하여 복조하면, 신호세기 측정기들은 상기 다중 경로의 신호들에 대해 신호세기들을 측정하고 비교기들은 상기 측정된 신호세기들을, 기준 임계값을 포함하는 미리 설정된 복수의 임계값들과 각각 비교한다. 그러면 임계값 결정기는 상기 기준 임계값 이상의 신호세기를 가지는 경로들의 개수가 미리 정해지는 소정 개수 이상이면 상기 미리 설정된 복수의 임계값들 중 최대의 임계값을 선택하며, 심볼 결합기는 상기 선택된 임계값 이상의 신호세기를 가지는 경로들의 복조기들로부터 출력되는 복조 신호들을 결합한다. 이로써 본 발명은 레이크 수신기의 수신성능을 향상시킨다.The present invention relates to an apparatus and method for setting a threshold of a rake receiver in a mobile communication system. When the demodulators assigned to the multipath receive and demodulate the signals of the multipath in a rake receiver that demodulates the signals received through the multipath, signal strength meters measure signal strengths for the signals of the multipath and the comparators The measured signal strengths are respectively compared with a plurality of preset thresholds including a reference threshold. The threshold determiner then selects the maximum threshold value among the plurality of preset threshold values when the number of paths having signal strength equal to or greater than the reference threshold value is greater than or equal to a predetermined number, and the symbol combiner selects the maximum threshold value. Combine demodulated signals output from demodulators of paths with signal strength. As a result, the present invention improves the reception performance of the rake receiver.
Description
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 레이크 수신기(Rake Receiver)의 임계값을 설정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile communication system, and more particularly, to an apparatus and method for setting a threshold of a rake receiver.
무선 채널 환경에서 전파되는 신호의 품질에 가장 크게 영향을 주는 현상은 다중 경로에 의한 페이딩(Fading)이다. 다중 경로에 의한 페이딩은 서로 다른 경로를 통해 수신기에 도착한 신호들의 위상차이(시간지연 차이)에 의한 것으로서, 수신신호세기(RSSI: Received Signal Strength Indicator)를 감소시키고 전송에러를 증가시킬 뿐 아니라 신호간 간섭(ISI: Inter-Symbol Interference)을 일으킨다. 상기와 같은 페이딩을 극복하기 위한 코드분할다중접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 통신 시스템의 중요한 특징 중의 하나는 레이크 수신기를 사용한다는 것이다.The phenomenon that most affects the quality of a signal propagated in a wireless channel environment is fading due to multipath. Multipath fading is due to the phase difference (time delay difference) of signals arriving at the receiver through different paths, which reduces the received signal strength indicator (RSSI) and increases the transmission error, Interference (ISI: Inter-Symbol Interference) causes. One important feature of Code Division Multiple Access (CDMA) communication systems to overcome such fading is the use of rake receivers.
도 1은 통상적인 레이크 수신기의 구조를 나타낸 블럭도로서, 도시한 바와 같이 레이크 수신기는 핑거라고도 불리우는 복조기들(Demodulators)(110a 내지 110c)과 상기 복조기들(110a 내지 110c)의 출력들을 결합하는 심볼결합기(Symbol Combiner)(120)로 구성된다. 상기 복조기들(110a 내지 110c)은 서로 다른 전파경로를 통해 서로 다른 시간지연을 가지고 도착한 복수의 신호들을 각각 복조하며, 상기 심볼 결합기(120)는 상기 복조기들(110a 내지 110c)의 출력들에 대하여 전형적인 최대비 결합(MRC: Maximal Ratio Combining) 방식에 의해 결합한다. FIG. 1 is a block diagram showing the structure of a conventional rake receiver. As shown, a rake receiver is a symbol combining the outputs of demodulators 110a through 110c and demodulators 110a through 110c, also called fingers. It consists of a combiner (Symbol Combiner) (120). The demodulators 110a through 110c demodulate a plurality of signals that arrive with different time delays through different propagation paths, and the symbol combiner 120 outputs the outputs of the demodulators 110a through 110c. Joining is done by a typical Maximal Ratio Combining (MRC) scheme.
도 2는 상기 도 1에 나타낸 복조기들(110a 내지 110c)의 상세 구조를 나타낸 블럭도이다. 상기 도 2를 참조하면, RSSI 측정기(111)는 안테나를 통해 수신된 신호의 신호세기(RSSI)를 측정하며, 비교기(112)는 상기 RSSI 측정기에 의해 측정된 RSSI를 미리 설정된 소정 임계값 Vth와 비교하여 상기 임계값 Vth보다 크면 1을 출력하고 크지 않으면 0을 출력한다. 채널 추정기(113)는 상기 수신된 신호를 이용하여 채널 보상신호를 결정하고 공액(conjugate) 계산기(114)는 상기 채널 보상신호에 대한 공액 신호를 계산한다. 확산기(115)는 소정 월시코드 Wk를 가지고 상기 수신된 신호를 확산하며 채널 보상기(116)는 상기 확산된 신호에 상기 공액 신호를 곱하여 채널 보상을 수행한다. 누적기(117)는 소정 시간 구간 동안 상기 채널 보상기(116)으로부터의 채널 보상된 신호를 누적하며, 곱셈기(118)는 상기 비교기(112)의 비교결과(0 또는 1)에 따라 상기 누적된 신호를 출력하거나 또는 제거한다.2 is a block diagram illustrating a detailed structure of the demodulators 110a to 110c shown in FIG. Referring to FIG. 2, the RSSI measurer 111 measures a signal strength (RSSI) of a signal received through an antenna, and the comparator 112 compares the RSSI measured by the RSSI measurer with a predetermined threshold Vth. In comparison, if it is greater than the threshold value Vth, 1 is outputted. The channel estimator 113 determines the channel compensation signal using the received signal, and the conjugate calculator 114 calculates the conjugate signal for the channel compensation signal. A spreader 115 spreads the received signal with a predetermined Walsh code W k and a channel compensator 116 multiplies the spread signal by the conjugate signal to perform channel compensation. The accumulator 117 accumulates the channel compensated signal from the channel compensator 116 for a predetermined time interval, and the multiplier 118 accumulates the accumulated signal according to the comparison result (0 or 1) of the comparator 112. Output or remove
이와 같이 구성되는 전형적인 MRC 방식의 레이크 수신기는 신호세기가 상기 소정 임계값 이하인 경로를 심볼결합기 입력에서 제외시킴으로써 수신성능을 향상시킨다. A typical MRC type rake receiver configured as described above improves reception performance by excluding a path whose signal strength is below the predetermined threshold from the symbol combiner input.
상기와 같은 레이크 수신기에 있어서 문제가 되는 점은 다음과 같다.Problems in the rake receiver as described above are as follows.
첫째, 다중경로 추정이 불완전하게 되면 채널보상 과정에서 추가적인 성능열화가 발생되며 이는 추정기간에 따른 추정에러와 추가적인 잡음으로 나타난다. 이러한 경우 다른 경로들에 비해 신호대잡음비가 현격하게 떨어져서 신뢰성이 없는 경로의 복조 신호는 수신성능을 오히려 열화시킬 수 있다. 또한 상대적으로 양호한 경로의 경우에도 평균적인 신호대잡음비가 일시적으로 매우 작아지는 이른바 'deep fading' 구간의 경우에는 복조 신호에 대한 신뢰성이 매우 떨어져 수신 성능에 부정적인 영향을 주게 된다.First, if the multipath estimation is incomplete, additional performance degradation occurs in the channel compensation process, which results in estimation error and additional noise according to the estimation period. In this case, the signal-to-noise ratio is significantly lower than that of the other paths, so that the demodulation signal of the unreliable path may degrade the reception performance. In the case of the 'deep fading' section, where the average signal-to-noise ratio is temporarily small even in the case of a relatively good path, the reliability of the demodulated signal is very low, which adversely affects the reception performance.
둘째, 경로추정 오류에 의해 원천적으로 경로가 잘못 할당된 경우, 이를 확인하고 다시 경로를 할당할 때까지 지연이 발생하게 된다. 게다가 단말기의 이동 등으로 인해 할당된 경로의 무선 채널 환경이 급격하게 변할 경우 레이크 수신기에서 이러한 경로변화를 자체적으로 추적하는 타이밍을 놓치게 되고, 이로 인해 그릇된 타이밍에서 복조를 수행하게 될 가능성이 있다. Second, if a path is originally assigned incorrectly due to a path estimation error, there will be a delay before checking and reassigning a path. In addition, if the radio channel environment of the assigned path changes drastically due to the movement of the terminal, the rake receiver may miss the timing of tracking such a path change by itself, which may cause demodulation at the wrong timing.
이상과 같은 이유로 레이크 수신기에서 복수의 경로들 중 적절한 경로들만을 선택하기 위해서는 적절한 임계값을 설정하는 것이 매우 중요하며, 이러한 임계값의 설정은 수신성능에 큰 영향을 미친다. 이동통신 시스템에 있어서 무선 채널환경은 시시각각으로 변화하므로 그에 따라 최적의 수신성능을 얻을 수 있는 임계값이 설정되어야 한다. 즉, 임계값이 높게 설정된 경우 모든 경로의 신호들이 임계값을 넘지 못해 신호의 복조가 불가능하게 될 수 있으며, 임계값이 낮게 설정된 경우 복조기 출력들의 신뢰성이 떨어지게 된다.For the above reasons, it is very important to set an appropriate threshold value in order to select only the appropriate paths among the plurality of paths in the rake receiver, and the setting of the threshold value greatly affects the reception performance. In the mobile communication system, since the wireless channel environment changes from time to time, a threshold value for obtaining an optimal reception performance should be set accordingly. That is, when the threshold is set high, signals of all paths do not exceed the threshold, so demodulation of the signal may be impossible. When the threshold is set low, the reliability of demodulator outputs is deteriorated.
이에 대응하기 위한 한 방법으로 무선 채널환경의 변화에 따라 레이크 수신기에서 최적의 임계값을 스스로 설정하는 기술이 제안된 바 있다. 그러나 상기의 기술 또한 주어진 환경에서 최적화된 임계값을 계산하는데 지나치게 많은 연산이 필요하여 실제 구현에 부적절할 뿐 아니라 채널환경을 감지하여 최적의 임계값을 계산하는 과정에서 지연이 발생하여 대기(latency)효과에 의한 성능의 열화가 일어난다는 문제점이 있었다. 따라서 레이크 수신기에 있어서 계산량을 감소시켜 간단하게 구현할 수 있는 최적의 임계값 계산 기술을 필요로 하게 되었다.In order to cope with this, a technique for setting an optimal threshold value in the rake receiver has been proposed. However, the above technique also requires too many operations to calculate the optimal threshold value in a given environment, which is not suitable for the actual implementation. In addition, the delay occurs in the process of detecting the channel environment and calculating the optimal threshold value. There has been a problem that performance deterioration due to effects occurs. Therefore, in the rake receiver, there is a need for an optimal threshold calculation technique that can be implemented simply by reducing the amount of computation.
따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은 레이크 수신기에서 소정 임계값 이하의 수신신호세기를 가지는 경로의 신호를 심볼 결합에서 제외하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention, which is designed to solve the problems of the prior art operating as described above, is to provide an apparatus and method for excluding a signal of a path having a received signal strength below a predetermined threshold from a rake receiver from symbol combining. will be.
본 발명의 다른 목적은 레이크 수신기에서 경로간의 전력비와 전체 신호대잡음비 및 채널추정 성능 등을 고려하여 임계값을 설정하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for setting a threshold value in consideration of a power ratio between paths, an overall signal-to-noise ratio, channel estimation performance, and the like in a rake receiver.
본 발명의 또 다른 목적은 구현이 용이하며 무선 채널환경의 변화에 따라 빠른 속도로 채널환경에 적합한 임계값을 설정할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and a method which are easy to implement and which can set a threshold suitable for a channel environment at a high speed according to a change in a wireless channel environment.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예에 따른 장치는, 다중 경로를 통해 수신된 신호를 복조하는 레이크 수신기의 임계값 결정장치에 있어서,An apparatus according to an embodiment of the present invention, which is designed to achieve the above object, in the threshold determination apparatus of the rake receiver for demodulating a signal received through a multi-path,
다중 경로의 신호들을 수신하여 복조하는 복수의 복조기들과, 상기 복조기들에서 수신하는 신호들의 신호세기들을 측정하는 신호세기 측정기들과, 상기 측정된 신호세기들을, 기준 임계값을 포함하는 미리 설정된 복수의 임계값들과 각각 비교하는 비교기들과, 상기 비교기들에 의한 비교결과, 상기 기준 임계값 이상의 신호세기를 가지는 경로들의 개수가 미리 정해지는 소정 개수 이상이면 상기 미리 설정된 임계값들 중 최대의 임계값을 선택하는 임계값 결정기와, 상기 선택된 임계값 이상의 신호세기를 가지는 경로들의 복조기들로부터 출력되는 복조 신호들을 결합하는 심볼 결합기를 포함하는 것을 특징으로 한다.A plurality of demodulators for receiving and demodulating signals of a multipath, signal strength meters for measuring signal strengths of signals received by the demodulators, and a plurality of preset signal strengths including a reference threshold; Comparators for comparing the thresholds of and the comparison result by the comparators, the maximum threshold of the predetermined threshold value if the number of paths having a signal strength above the reference threshold value is greater than or equal to a predetermined number And a symbol combiner for combining demodulated signals output from demodulators of paths having a signal strength above the selected threshold.
본 발명의 다른 실시예에 따른 방법은, 다중 경로를 통해 수신된 신호를 복조하는 레이크 수신기의 임계값 결정방법에 있어서,According to another embodiment of the present invention, a method for determining a threshold value of a rake receiver for demodulating a signal received through a multi-path,
다중 경로의 신호들을 수신하여 복조하는 과정과, 상기 다중 경로의 신호들에 대해 신호세기들을 측정하는 과정과, 상기 측정된 신호세기들을, 기준 임계값을 포함하는 미리 설정된 복수의 임계값들과 각각 비교하는 과정과, 상기 비교결과, 상기 기준 임계값 이상의 신호세기를 가지는 경로들의 개수가 미리 정해지는 소정 개수 이상이면 상기 미리 설정된 복수의 임계값들 중 최대의 임계값을 선택하는 과정과, 상기 선택된 임계값 이상의 신호세기를 가지는 경로들로부터 출력되는 복조 신호들을 결합하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.Receiving and demodulating the signals of the multipath; measuring signal strengths of the signals of the multipath; and measuring the measured signal strengths with a plurality of preset thresholds, each of which includes a reference threshold. If the number of paths having a signal strength equal to or greater than the reference threshold value is greater than or equal to a predetermined number, selecting the maximum threshold value among the plurality of preset threshold values; And combining demodulated signals output from paths having a signal strength above a threshold.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operating principle of the preferred embodiment of the present invention. In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
후술되는 본 발명은 레이크 수신기에 있어서 수신되는 심볼들 중 유효한 심볼들의 개수에 따라 임계값을 조절하는 것으로서, 수신 신호세기(또는 수신 신호대잡음비)를 미리 설정된 기준 임계값과 비교하여 상기 기준 임계값 이상의 신호세기를 가지는 경로의 심볼만을 유효한 심볼로 판단한다.The present invention, which will be described below, adjusts a threshold value according to the number of valid symbols received in a rake receiver, and compares a received signal strength (or received signal-to-noise ratio) with a preset reference threshold value or more. Only symbols of paths having signal strength are determined as valid symbols.
도 3은 본 발명에 따른 레이크 수신기의 구조를 나타낸 블럭도로서, 도시한 바와 같이 레이크 수신기는 핑거(Finger)라고도 불리우는 복수의 복조기들(Demodulators)(210a 내지 210c)과 상기 복조기들(210a 내지 210c)의 출력들을 결합하는 심볼결합기(Symbol Combiner)(220)와 상기 복조기들(210a 내지 210c)의 출력들에 따라 임계값을 결정하는 임계값 결정기(threshold controller)(230)로 구성된다. 상기 복조기들(210a 내지 210c)은 서로 다른 전파경로를 통해 서로 다른 시간지연을 가지고 도착한 복수의 수신 신호들을 각각 복조하며, 상기 심볼 결합기(220)는 상기 복조기들(210a 내지 210c)로부터의 출력들에 대하여 전형적인 최대비 결합(MRC: Maximal Ratio Combining) 방식에 의해 결합한다. FIG. 3 is a block diagram illustrating a structure of a rake receiver according to the present invention. As shown, the rake receiver includes a plurality of demodulators 210a to 210c, also called fingers, and the demodulators 210a to 210c. A symbol combiner 220 for combining the outputs of the < RTI ID = 0.0 >) < / RTI > and a threshold controller 230 for determining a threshold value according to the outputs of the demodulators 210a to 210c. The demodulators 210a to 210c each demodulate a plurality of received signals arriving with different time delays through different propagation paths, and the symbol combiner 220 outputs the demodulators 210a to 210c. Combined by typical Maximal Ratio Combining (MRC) scheme.
상기 임계값 결정기(230)는 상기 복조기들(210a 내지 210c)의 출력들을 미리 설정된 복수의 임계값들 중 하나인 기준 임계값과 비교하고, 상기 기준 임계값 이상의 신호세기를 가지는 경로의 개수에 따라 상기 미리 설정된 복수의 임계값들 중 하나의 임계값을 선택한다. 일 예로서 상기 기준 임계값은 상기 임계값들 중 최대의 임계값으로 설정된다. 그러면 상기 복조기들(210a 내지 210c)은 상기 선택된 임계값에 따라 복조를 수행하게 된다.The threshold determiner 230 compares the outputs of the demodulators 210a to 210c with a reference threshold, which is one of a plurality of preset thresholds, and according to the number of paths having a signal strength above the reference threshold. One threshold value is selected from among the preset threshold values. As an example, the reference threshold is set to a maximum threshold among the thresholds. The demodulators 210a to 210c then perform demodulation according to the selected threshold.
상기 임계값들은 기지국의 송신 전력과 채널상황, 수신기의 성능(채널추정기 및 기타 RF(Radio Frequency) 소자들의 성능) 등을 종합적으로 고려하여 결정한다. 상기 임계값들 중 가장 큰 임계값은 하나 혹은 두 개의 수신경로만으로도 충분히 우수한 수신성능을 보장할 수 있을 정도로 큰 값으로 결정하며, 가장 작은 임계값은 수신기의 최소 수신감도를 고려하여 결정한다. 여기서 최소 수신감도는 수신기에서 수신 가능한 가장 미약한 신호로 RF 및 수신기의 복조 및 디코더 성능에 따라 정해지는 것이다. 나머지 임계값들은 레이크 수신기에 구비된 복조기들의 개수에 따라 상기 최대 임계값과 상기 최소 임계값 사이에서 적절한 간격을 가지도록 선택한다. The threshold values are determined by comprehensively considering the transmission power and channel conditions of the base station, the performance of the receiver (the performance of the channel estimator and other radio frequency (RF) devices), and the like. The largest of the thresholds is determined to be large enough to ensure a good reception performance with only one or two reception paths, and the smallest threshold is determined in consideration of the minimum reception sensitivity of the receiver. Here, the minimum reception sensitivity is the weakest signal that can be received by the receiver and is determined according to the demodulation and decoder performance of the RF and the receiver. The remaining thresholds are selected to have an appropriate interval between the maximum threshold and the minimum threshold according to the number of demodulators provided in the rake receiver.
상기 임계값들의 개수와 레이크 수신기에 구비되는 복조기들의 개수 간에 절대적인 상관관계가 있는 것은 아니나, 임계값들의 개수는 복조기들의 개수보다 같거나 작은 것이 바람직하다. 상기 임계값 결정기에 의해 최적으로 선택되는 임계값은 기준 임계값 이상인 경로가 할당된 복조기들의 개수에 따라 결정된다. 즉, 상기 기준 임계값 이상인 경로가 할당된 복조기들의 개수가 많을수록 더 큰 임계값이 선택된다.Although there is no absolute correlation between the number of thresholds and the number of demodulators provided in the rake receiver, the number of thresholds is preferably equal to or smaller than the number of demodulators. The threshold that is optimally selected by the threshold determiner is determined according to the number of demodulators to which paths greater than or equal to the reference threshold are assigned. That is, the larger the number of demodulators to which a path that is greater than or equal to the reference threshold is assigned, the larger the threshold value is selected.
도 4는 상기 도 3에 나타낸 복조기들(210a 내지 210c)의 상세 구조를 나타낸 블럭도로서, 여기서는 3개의 임계값들을 사용하는 구조를 도시하였다.FIG. 4 is a block diagram showing the detailed structure of the demodulators 210a to 210c shown in FIG. 3, and shows a structure using three threshold values.
상기 도 4를 참조하면, RSSI(Received Signal Strength Indicator) 측정기(211)는 안테나를 통해 수신된 신호, 특히 파일럿 채널 신호의 수신 신호세기(RSSI)를 측정한다. 여기서 파일럿 채널을 이용하는 것은 셀룰러 시스템에서 다른 채널의 신호에 비하여 큰 송신 전력을 가지고 전송되어 다중 경로 페이딩 현상의 특성을 추정하는데 용이하기 때문이다. 여기에서는 수신된 신호의 신호세기(RSSI)를 이용하기 위한 구성을 도시하였으나 본 발명의 변형된 실시예에서는 파일럿 채널의 수신 신호대간섭비(Chip Energy to Interference: Ec/Io)를 이용할 수도 있다.Referring to FIG. 4, a received signal strength indicator (RSSI) measurer 211 measures a received signal strength (RSSI) of a signal received through an antenna, in particular, a pilot channel signal. In this case, the pilot channel is used in the cellular system to transmit a signal having a larger transmission power than that of the other channel, and thus it is easy to estimate the characteristics of the multipath fading phenomenon. Here, although the configuration for using the signal strength (RSSI) of the received signal is shown in the modified embodiment of the present invention, the received signal-to-interference ratio (Ec / Io) of the pilot channel may be used.
제1 내지 제3 비교기들(212a 내지 212c)은 상기 RSSI 측정기에 의해 측정된 RSSI를 미리 설정된 복수의 임계값들 V1,V2,V3와 각각 비교하여 상기 임계값들 V1,V2,V3보다 크면 1을 출력하고 그렇지 않으면 0을 출력한다. 여기서 상기 임계값들은 V1>V2>V3의 관계를 가지며 최대 임계값 V1은 기준 임계값으로서 사용되므로 상기 V1을 사용하는 제1 비교기(212a)의 비교결과는 임계값 결정기(230)로 제공된다.The first to third comparators 212a to 212c compare the RSSI measured by the RSSI meter with a plurality of preset thresholds V1, V2, and V3, respectively, and if the threshold values are greater than the thresholds V1, V2, and V3. Or 0 otherwise. Since the thresholds have a relationship of V1> V2> V3 and the maximum threshold value V1 is used as a reference threshold value, the comparison result of the first comparator 212a using the V1 is provided to the threshold determiner 230.
상기 임계값 결정기(230)는 상기 제1 비교기(212a)를 비롯하여 다른 복조기들의 비교기들로부터 해당 경로의 수신 신호세기를 상기 V1과 비교한 결과를 수집하며 그 개수에 따라 상기 복수의 임계값들 V1,V2,V3 중 하나를 선택한다. 상기 선택 결과는 선택기(219)로 제공되며, 그에 따라 상기 선택기(219)는 상기 제1 내지 제3 비교기들(212a 내지 212c)의 비교 결과 중 하나를 선택한다. 즉 V1이 선택되면 상기 제1 비교기(212a)의 비교결과가 선택되고, V2가 선택되면 상기 제2 비교기(212b)의 비교결과가 선택되며, V3이 선택되면 상기 제3 비교기(212c)의 비교결과가 선택된다.The threshold determiner 230 collects a result of comparing the received signal strength of the corresponding path with V1 from comparators of the other demodulators including the first comparator 212a and the plurality of thresholds V1 according to the number thereof. Select one of V2 or V3. The selection result is provided to the selector 219, whereby the selector 219 selects one of the comparison results of the first to third comparators 212a to 212c. That is, when V1 is selected, a comparison result of the first comparator 212a is selected, when V2 is selected, a comparison result of the second comparator 212b is selected, and when V3 is selected, a comparison of the third comparator 212c is selected. The result is selected.
채널 추정기(213)는 상기 수신된 신호를 이용하여 채널 보상신호를 결정하고 공액(conjugate) 계산기(214)는 상기 채널 보상신호에 대한 공액 신호를 계산한다. 확산기(215)는 소정 월시코드 Wk를 가지고 상기 수신된 신호를 확산하며 채널 보상기(216)는 상기 확산된 신호에 상기 공액 신호를 곱하여 채널 보상을 수행한다. 누적기(217)는 소정 시간 구간 동안 상기 채널 보상기(216)으로부터의 채널 보상된 신호를 누적하며, 곱셈기(218)는 상기 선택기(219)에 의해 선택된 비교결과(0 또는 1)에 따라 상기 누적된 신호를 출력하거나 또는 제거한다.The channel estimator 213 uses the received signal to determine the channel compensation signal and the conjugate calculator 214 calculates the conjugate signal for the channel compensation signal. A spreader 215 spreads the received signal with a predetermined Walsh code W k and a channel compensator 216 multiplies the spread signal by the conjugate signal to perform channel compensation. The accumulator 217 accumulates the channel compensated signal from the channel compensator 216 for a predetermined time interval, and the multiplier 218 accumulates the accumulator according to the comparison result (0 or 1) selected by the selector 219. Output or remove the specified signal.
상기 도 4를 앞서 언급한 도 2에 보인 종래의 복조기 구조와 비교하면, 본 발명에 따른 복조기(210)는 복조된 신호의 신뢰성을 판별하기 위하여 수신 신호세기를 측정하여 미리 설정된 복수개들(도 4에서는 3개)의 임계값과 비교하고, 가장 적절한 임계값과 비교된 결과를 선택하여 복조된 심볼에 대해 유효심볼 여부를 판단한다. When comparing FIG. 4 with the conventional demodulator structure shown in FIG. 2, the demodulator 210 according to the present invention measures a received signal strength in order to determine the reliability of the demodulated signal. (3) compares the three thresholds and selects the result compared with the most appropriate threshold to determine whether the symbol is valid for the demodulated symbol.
상기 임계값 결정기(230)는 미리 설정된 복수개의 임계값들 중 특정 기준 임계값(도 4에서는 V1) 이상인 심볼의 개수를 각각의 수신기에서 출력되는 비교결과(1 or 0)에 따라 판단하고, 상기 판단된 결과에 따라 유효심볼 판정을 위한 임계값을 선택하는 간단한 동작으로 구현되므로, 한 심볼구간 내에 동작하는데 어려움이 없다. 상기 복조기(210)에서 복조된 심볼은 상기 임계값 결정기(230)의 선택 결과에 따라 선택된 임계값과 곱셈동작에 의해서, 선택된 임계값 미만일 경우 0으로 제거되며 그 이상일 경우 심볼결합기(220)로 전송된다.The threshold determiner 230 determines the number of symbols equal to or greater than a specific reference threshold (V1 in FIG. 4) from among a plurality of preset thresholds according to a comparison result (1 or 0) output from each receiver. Since it is implemented by a simple operation of selecting a threshold value for valid symbol determination according to the determined result, there is no difficulty in operating within one symbol period. The symbol demodulated by the demodulator 210 is removed by the multiplication operation with the selected threshold value according to the selection result of the threshold determiner 230, and if it is less than the selected threshold value, the symbol is transmitted to the symbol combiner 220. do.
도 5는 본 발명에 따른 레이크 수신기의 임계값 결정 동작을 나타낸 흐름도이다. 여기에는 도 4에 나타낸 바와 같이 3개의 임계값들 V1,V2,V3(V1>V2>V3)를 사용하는 동작을 도시하였다.5 is a flowchart illustrating a threshold determination operation of the rake receiver according to the present invention. Here, an operation using three threshold values V1, V2, and V3 (V1> V2> V3) is illustrated.
상기 도 5를 참조하면 과정(310)에서 복조기들(210a 내지 210c)이 각각 할당된 경로에 대한 심볼 복조를 완료하면 과정(320)에서 임계값 결정기(230)는 상기 복조기들(210a 내지 210c)에서 측정한 수신 신호세기(또는 수신 신호대간섭비, Ec/Io)를 최대 임계값 V1과 비교한 결과를 확인한다. 과정(330)에서는 상기 비교결과 상기 최대 임계값 V1 이상의 신호세기를 가지는 경로의 개수가 2개 이상인지를 확인하고 만일 2개 이상이면 과정(340)으로 진행하여 최적 임계값을 상기 최대 임계값 V1으로 결정한다. 그러면 2개 이상의 경로가 선택된다.Referring to FIG. 5, when the demodulators 210a to 210c respectively complete symbol demodulation for the assigned path in step 310, the threshold determiner 230 at step 320 determines the demodulators 210a to 210c. Check the result of comparing the received signal strength (or received signal-to-interference ratio, Ec / Io) measured with the maximum threshold value V1. In step 330, as a result of the comparison, it is determined whether the number of paths having the signal strength equal to or greater than the maximum threshold value V1 is two or more, and if the number is two or more, the process proceeds to step 340 in which the optimal threshold value is the maximum threshold value V1. Decide on This will select two or more paths.
상기 최대 임계값 V1 이상의 신호세기를 가지는 경로의 개수가 2개 이상이 아니면, 과정(350)에서 상기 최대 임계값 V1 이상의 신호세기를 가지는 경로의 개수가 1개인지를 확인한다. 만일 1개이면 과정(360)으로 진행하여 최적 임계값을 두 번째 임계값 V2로 결정한다. 그러면 상기 임계값 V2 이상의 신호세기를 가지는 경로들이 선택된다. 상기 최대 임계값 V1 이상의 신호세기를 가지는 경로의 개수가 1개가 아니면 과정(370)으로 진행하여 최적 임계값을 최소 임계값 V3으로 결정한다. 그러면 상기 임계값 V3 이상의 신호세기를 가지는 경로들이 선택된다. If the number of paths having the signal strength equal to or greater than the maximum threshold value V1 is not two or more, the process 350 determines whether the number of paths having the signal strength equal to or greater than the maximum threshold value V1 is one. If there is one, the process proceeds to step 360 to determine the optimal threshold value as the second threshold value V2. Then, paths having a signal strength above the threshold V2 are selected. If the number of paths having the signal strength equal to or greater than the maximum threshold value V1 is not one, the process proceeds to step 370 to determine the optimal threshold value as the minimum threshold value V3. Then, paths having signal strength above the threshold value V3 are selected.
과정(380)에서는 상기 결정된 최적 임계값 이상의 신호세기를 가지는 선택된 경로들에 해당하는 복조기로부터의 복조된 심볼들을 결합한다.In step 380, the demodulated symbols from the demodulator corresponding to the selected paths having the signal strength above the determined optimal threshold are combined.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by those equivalent to the scope of the claims.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과들은 다음과 같다. In the present invention operating as described in detail above, the effects obtained by the representative of the disclosed invention are as follows.
첫째, 현재 수신 중인 모든 경로의 상황을 동시에 고려하여 순간적인 채널의 상황을 반영하여 임계값이 결정되므로 다양한 채널환경에 대해 최적에 가까운 수신성능을 보장한다.First, since the threshold value is determined by considering the instantaneous channel conditions considering all the current path conditions at the same time, the optimal reception performance is guaranteed for various channel environments.
둘째, 채널환경에 적합한 임계값 설정에 있어서 지연이 없어 대기(latency) 문제로 인한 성능저하를 방지한다.Second, there is no delay in setting the threshold value suitable for the channel environment to prevent performance degradation due to latency.
셋째, 구조가 간단하여 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 혹은 DSP(Digital Signaling Processor) 등의 하드웨어 구현이 용이하다.Third, it is easy to implement hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or DSP (Digital Signaling Processor).
도 1은 통상적인 레이크 수신기의 구조를 나타낸 블럭도.1 is a block diagram showing the structure of a conventional rake receiver.
도 2는 상기 도 1에 나타낸 복조기들의 상세 구조를 나타낸 블럭도.2 is a block diagram showing a detailed structure of the demodulator shown in FIG.
도 3은 본 발명에 따른 레이크 수신기의 구조를 나타낸 블럭도.Figure 3 is a block diagram showing the structure of a rake receiver according to the present invention.
도 4는 상기 도 3에 나타낸 복조기들의 상세 구조를 나타낸 블럭도.4 is a block diagram showing a detailed structure of the demodulator shown in FIG.
도 5는 본 발명에 따른 레이크 수신기의 임계값 결정 동작을 나타낸 흐름도.5 is a flowchart illustrating a threshold determination operation of a rake receiver in accordance with the present invention.
Claims (11)
Priority Applications (1)
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| KR10-2002-0081695A KR100513024B1 (en) | 2002-12-20 | 2002-12-20 | Apparatus and method for determining threshold in rake receiver |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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