KR100522287B1 - Ｃｄｍａ 통신 시스템용 동기 신호 처리 - Google Patents

Ｃｄｍａ 통신 시스템용 동기 신호 처리 Download PDF

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Abstract

동기 신호 처리 및 결합을 통합한 가변 속도 통신은 목표된다. 수신 시스템(100, 102 및 106)내에, 동위상 및 직교 위상 월시 상관기 출력 값(W(i)I 및 W(i)Q)의 벡터는 각각의 월시 심볼 기간에 걸쳐 각각의 레이크 핑거에 대해 생성된다. 동위상 및 직교 위상 기준 값(R(i)I 및 R(i)Q)은 일련의 월시 심볼 기간에 걸쳐 가장 가능성있는 월시 심볼의 동위상 및 직교 위상 상관기 출력을 결합하므로써 레이크 핑거 각각에 대해 생성된다. 가장 가능성있는 월시 심볼은 각각의 핑거로부터 월시 상관기 출력 에너지를 합산하고 가장 큰 것을 선택하므로써 심볼 대 심볼을 기반으로 결정된다. 동위상 및 직교 위상 값의 벡터는 동위상 및 직교 위상 기준 값상에 투영되고(116) 기준 크기에 의해 웨이팅된다. 투영되고 웨이팅된 값의 벡터는 동기적 결합(118)을 통하여 합산되고, 다른 레이크 핑거로부터의 대응하는 값은 동기적으로 복조된 월시 상관기 출력(120)의 결과 벡터를 얻기 위하여 사용된다. 동기적으로 복조된 월시 상관기 출력은 디인터리버되고 소프트 디시젼 비터비 디코드된 소프트 디시젼(134, 136)을 형성하기 위하여 사용된다.

Description

ＣＤＭＡ 통신 시스템용 동기 신호 처리 {COHERENT SIGNAL PROCESSING FOR CDMA COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 동기(coherent) 신호 처리를 통합한 가변 속도 통신에 대한 새롭고 개선된 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 IS-95 전파 방송 인터페이스 표준(IS-95 표준)에 따라 구성된 무선 셀방식 전화 시스템을 도시한다. IS-95 표준은 전기 통신 산업 연합(TIA)에 의해 채택되었고 종래 무선 전기 통신 기술보다 큰 용량 및 보다 강한 성능을 제공하기 위하여 코드 분할 다중 접속(CDMA) 변조 기술을 사용한다. IS-95 표준에 따라, 가입자 유니트(10)(일반적으로 셀룰러 전화)는 이동 전화 호출 또는 다른 통신을 수행하기 위하여 무선 주파수(RF) 전자기 신호의 사용을 통하여 하나 이상의 기지국(12)과 양방향 링크를 이룬다. 각각의 양방향 링크는 기지국(12)으로부터 가입자 유니트(10)로 전송되는 순방향 링크 RF 신호 및 가입자 유니트(10)로부터 기지국(12)으로 전송되는 역방향 링크 RF 신호로 이루어진다. 전화 호출 또는 다른 통신은 이동 전화 교환국(MTSO)(14) 및 일반적으로 유선 접속을 사용하여 서로 결합되는 공중 전화 교환망(16)(PSTN)에 의해 각각의 기지국(12)으로부터 추가로 처리된다.
도 2는 IS-95 표준에 따른 가입자 유니트(10)에 의해 사용되는 역방향 링크 전송 신호 처리 시스템의 블록 다이어그램이다. 데이터(48)는 각각 "전속도", "1/2 속도", "1/4 속도" 및 "1/8 속도"라 불리는 4개의 속도중 하나에서 프레임이라 불리는 20ms 세그먼트로 컨벌루셔널 인코더(50)에 제공된다. 데이터(48)는 가변 속도로 보코드된 오디오 정보이고, 대화 중단 동안과 같이 적은 정보가 존재하는 경우에는 낮은 속도의 프레임이 사용된다. 컨벌루션 인코더(50)는 데이터(48)를 컨벌루션적으로 인코드하여 인코드된 심볼(51)을 형성하고, 심볼 반복기(52)는 전속도 프레임과 등가의 데이터 양을 생성하기에 충분한 양만큼 인코드 심볼(51)에 대해 반복된 심볼(53)을 생성한다. 예를들어, 1/4 속도 프레임에 대해서는 부가적인 3개의 카피가 총 4개의 카피를 위해 생성되고, 전속도 프레임에 대해서는 부가적인 카피가 생성되지 않는다. 변조기(56)는 월시 심볼(57)을 생성하기 위하여 인터리버된 심볼(55)상에 64진 변조를 수행한다. 즉, 64개의 변조 칩으로 구성된 64개의 가능한 직교 월시 코드중 하나가 모두 6개의 인터리버된 심볼(55)을 위하여 전송된다. 데이터 버스트 랜덤화기(58)는 단지 하나의 완전한 데이터 인스턴스만이 전송되도록 의사랜덤 버스트의 월시 심볼(57)에 대해 프레임 속도 정보를 사용하여 게이팅을 수행한다.
데이터 프레임 전송동안 데이터 버스트 랜덤화기(58)에 의해 수행된 예시적인 게이팅을 도시하는 타이밍 다이어그램이 도3에 도시된다. 프레임의 전송과 관련된 시간 간격은 16개의 버스트 슬롯으로 분할된다. 각각의 버스트 슬롯은 "전력 제어 그룹"으로 지칭되는데, 왜냐하면 수신 기지국이 통상적으로 가입자 유니트에 대한 전력 제어 정보를 전송하기 위하여 수신된 각각의 버스트 슬롯상의 전력 세기를 측정하여야 하기 때문이다. 도시된 실시예에서, 데이터는 전속도 프레임에 대하여 모두 16개의 전력 제어 그룹동안 전송되고, 1/2 속도 프레임에 대해서 전력 제어 그룹(0, 2, 5, 6, 9, 11, 12 및 15) 동안 전송된다. 1/4 속도 프레임 데이터는 전력 제어 그룹(2, 5, 9 및 15)동안 전송되고 1/8 속도 프레임 데이터는 전력 제어 그룹(2 및 9) 동안 전송된다. 이것은 한세트의 예시적인 게이팅이다. IS-95 표준에 따라, 심볼 반복기(52)에 의해 수행된 반복 및 블록 인터리버(54)에 의해 수행된 인터리빙은 상기된 바와같이 데이터의 게이팅이 프레임내의 하나의 데이터 인스턴스가 보내지도록 한다.
게이팅된 월시 칩은 각 월쉬 칩에 대해 4개의 긴 채널 코드 칩의 속도에서 의사랜덤(PN) 긴 채널 코드(59)를 사용하여 직접 시퀀스 변조되어 변조 데이터(61)를 생성한다. 긴 채널 코드는 각각의 가입자 유니트(10)에 대해 고유하고 각각의 기지국(12)에 의해 알려진다. 변조된 데이터(61)는 I 채널 데이터를 생성하는 동위상 의사랜덤 확산 코드(PNI)를 사용하여 변조를 통하여 "확산"되어 제 1 카피가 복제되고, 제 2 카피는 지연부(60)에 의해 확산 코드 칩의 1/2이 지연되고 Q 채널 데이터를 생성하는 직교 위상 확산 코드(PNQ)를 사용하는 변조를 통해 확산된다. PNI 코드 및 PNQ 코드 확산 데이터는 각각 동위상 및 직교 위상 캐리어 신호를 변조하기 위하여 사용되기전에 각각 저역 통과 필터링(도시되지 않음)된다. 변조된 동위상 및 직교 위상 캐리어 신호는 기지국 또는 다른 수신 시스템(도시되지 않음)에 전송되기 전에 함께 합산된다.
도 4는 IS-95 표준에 따라 생성된 역방향 링크 신호를 수신 처리하기 위해 종래 기술 방법에 따라 구성된 기지국의 수신 처리부의 블록 다이어그램이다. 도시된 처리는 1995년 8월 15일 특허 사정된 5,442,627에 기술된 바와 동일하다. 수신 처리에 대한 종래 기술 방법과 관련된 다른 특허는 1992년 4월 28일 특허 사정된 "CDMA 셀방식 전화 시스템에서 다이버시티 수신기"가 발명의 명칭인 미국특허 5,109,390뿐 아니라 각각 1992년 4월 7일 및 1994년 5월 3일 특허 사정되고 발명의 명칭이 "CDMA 셀방식 전화 시스템의 신호 파형을 생성하기 위한 시스템 및 방법"인 미국특허 5,103,459 및 5,309,474를 포함한다. 각각의 상기된 특허는 여기에서 참조되고 본 발명의 양수인에게 양도되었다.
동작 동안, IS-95 역방향 링크 신호는 안테나 시스템(60)으로부터 수신되고 RF 처리 시스템(Rx)(62)에 의해 기저 대역으로 다운커버트되고 디지탈화되고, 다운컨버트된 신호는 핑거 처리기(63A, 63B 및 63C)에 인가된다. 더 상세히 도시된 핑거 처리기(63A)에 도시된 바와같이, 복조기(66)는 각각 PNI 코드 및 PNQ 코드를 사용하여 다운컨버트된 신호를 복조하고, I-채널 및 Q-채널 데이터(68A 및 68B)를 생성하기 위하여 매(every) 4개의 PN 칩에 대한 복조 결과를 합산한다. I-채널 및 Q-채널 데이터는 각각 월시 변환기 회로(69 및 70)에 인가되고, 상기 회로 각각은 64개의 이용 가능한 월시 코드와 역확산 데이터를 상관시켜서, I 채널 및 Q 채널 데이터에 대해 64개의 이용 가능한 월시 코드에 대응하는 64개의 상관 값들의 벡터를 생성한다. 두개의 벡터 각각은 제곱 회로(72)에 의해 제곱되고, 그 결과 두 개의 벡터에 대한 제곱된 데이터가 합산기(74)에 의해 합산된다. 경로 차를 조절하기 위하여 가변 지연(도시되지 않음)의 도입후, 합산기(74)로부터 제곱된 상관 값의 벡터는 합산기(76)에 의해 핑거 처리기(63B 및 63C)에 의해 생성된 제곱 상관 값의 다른 세트와 합산된다. 만약 다중 경로 신호가 이용 가능하다면, 핑거 처리기(63B 및 63C)는 동일한 역방향 링크 신호의 다중 경로 인스턴스들을 처리한다. 합산기(76)로부터의 제곱 상관 관계 값의 결과 벡터는 월시 심볼 시퀀스에 대응하는 6개의 심볼 각각에 대한 소프트 디시젼(decision)을 형성하기 위하여 사용된다. 이들 소프트 디시젼은 디인터리버되고 비터비 디코드되어 전송된 데이터를 평가한다. 소프트 디시젼을 수행하기 위한 여러 방법은 상기된(´627) 특허에 기술된다.
처리 시스템 데이터를 수신 처리하기 위한 상기된 방법 및 장치는 비동기적(non-coherent)인 복조를 사용한다. 비동기적인 복조의 사용은 파일롯 신호가 역방향 링크 신호의 위상을 결정하기 위하여 제공되지 않기 때문에, IS-95 역방향 링크 신호를 처리하기에 적합하고 데이터의 에너지 레벨은 성공적인 통신을 허용하는데 필요한 최소치로 유지된다. 부가적으로, 비동기 수신 처리는 동기 수신 처리보다 일반적으로 덜 복잡하다. 그러나, 비동기 복조는 동기 처리와 비교할 때 핑거라 불리는 역방향 링크 신호의 다중 경로 인스턴스들이 상기된 바와같이 수신 시스템에서 함께 합산되는 레이크(Rake) 수신기를 사용하는 경우 달성되는 이득의 감소를 포함하여 감소된 성능을 제공한다. 레이크 수신으로 달성되는 이점의 이와 같은 감소는 동기 신호 처리가 사용될 때 필요한 전력과 비교하여 가입자 유니트가 부가적인 전력을 사용하여 역방향 링크 신호를 전송하게 한다. CDMA 같은 인터페이스 제한 시스템내에서, 부가적인 전력의 사용은 역방향 링크의 전체 데이터 운반 용량, 및 수행될 수 있는 총 통화의 수를 감소시킨다. 그러나, 만약 IS-95 표준에 따라 생성된 역방향 링크 신호를 동기적으로 처리 및 결합하기 위한 방법이 고안될 수 있으면, 역방향 링크 신호의 요구된 전송 전력은 감소되고, 그래서 IS-95 또는 다른 CDMA 전기 통신 시스템의 역방량 링크 용량은 향상될 수 있다. 그러므로, 이러한 방법 및 장치는 매우 바람직하다.
도 1은 셀룰러 전화 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 2는 IS-95 무선 인터페이스 표준에 따라 구성된 가입자 유니트의 역방향 링크 전송 신호 처리 부분의 블록 다이어그램이다.
도 3은 IS-95 무선 인터페이스 표준에 따른 데이터 버스트 랜덤화기의 동작을 도시하는 타이밍 다이어그램이다.
도 4는 IS-95 컴플라이언트 역방향 링크 신호를 처리하기 위하여 구성된 종래 기술 역방향 수신 처리 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 구성된 역방향 링크 수신 처리 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 구성된 무선 주파수 신호 수신 처리 시스템 및 복조기의 블록 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 구성된 비동기 결합기의 블록 다이어그램이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 구성된 기준 발생기의 블록 다이어그램이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 수행된 가장 좋은 형태의 처리를 결정하기 위하여 수행된 단계를 도시하는 흐름도이다.
도 10은 위상 변동 속도를 계산하기 위한 상기된 방법의 사용을 도시하는 벡터 다이어그램이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따라 구성된 투영 및 스케일 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 12는 다양한 프레임 에러율(FER)에서 시뮬레이션 결과 성능을 도시하는 그래프이다.
본 발명은 동기 신호 처리 및 결합을 통합한 가변 속도 통신에 대한 새롭고 개선된 방법 및 장치이다. 수신 시스템내에서, 동위상 및 직교 위상 월시 상관기 출력 값의 벡터는 각각의 월시 심볼 기간동안 각각의 레이크 핑거에 대해 생성된다. 동위상 및 직교 위상 기준 값(즉, 변조되지 않은)은 일련의 월시 심볼 기간에 대해 가장 가능성 있는 월시 심볼의 동위상 및 직교 위상 상관기 출력을 결합함으로써 레이크 핑거 각각에 대해 생성된다. 가장 가능성있는 월시 심볼은 각각의 핑거로부터 월시 상관기 출력 에너지를 합산하고 가장 큰 것을 선택함으로써 심볼 단위로 결정된다. 출력 에너지는 제곱된 동위상 및 직교 위상 값의 합으로서 계산된다.
그리고 나서, 동위상 및 직교 위상 값의 벡터는 동위상 및 직교 위상 기준 값상에 투영(project)되고 기준 크기에 의해 웨이팅된다. 기준 크기는 제곱된 동위상 및 직교 위상 값의 합의 제곱근이다. 만약 상관기 출력 및 기준이 복소수로서 표현되면, 이 투영 및 웨이팅은 내적과 같다. 따라서, 투영되고 웨이팅된 값은 동위상 상관기 출력 곱하기 동위상 기준 값 더하기 직교 위상 상관기 출력 곱하기 직교 위상 기준 값과 같다.
투영되고 웨이팅된 벡터는 동기적 결합을 통하여 합산되고, 다른 레이크 핑거로부터의 대응하는 값은 동기적 복조 월시 상관기 출력의 결과 벡터를 얻기 위하여 사용된다. 동기적으로 복조된 월시 상관기 출력은 디인터리버되고 소프트 디시젼 비터비 디코드된 소프트 디시젼을 형성하기 위하여 사용된다.
본 발명의 특징, 목적, 및 장점은 동일한 참조 부재가 동일한 부호로 기재된 도면과 관련하여 설명되는 하기된 상세한 설명으로부터 더욱 명료하게 될것이다.
동기 신호 처리를 통합하는 가변 속도 통신을 위한 새롭고 개선된 방법 및 장치가 기술된다. 다음 설명에서, 다양한 신호 처리 시스템 및 장치가 더 상세히 기술된다. 당업자에게는 소프트웨어, 또는 고객 설계 집적 회로에 의해 제어되는 디지탈 신호 처리기 및 디지탈 마이크로프로세서의 사용을 포함하는 상기 신호 시스템을 실행하기 위한 다수의 공지된 방법 및 장치가 사용된다는 것이 명백하고, 바람직한 실시예에서는 디지탈 마이크로프로세서가 사용된다. 상기 응용을 통한 다른 실시예에서, 다양한 잘 공지된 시스템이 블록 형태로 기술된다. 이것은 본 발명의 설명 불명료하지 않도록 하기 위하여 행하여진다.
특정 시스템의 다수의 예가 도시되고, 상기 시스템중 하나의 예가 일반적으로 대체되고, 상기 시스템의 사용은 다수의 시스템에 의해 수행된 여러 기능 사이에 시간적으로 공유된다. 일반적으로, 상기 응용을 통해 참조된 비트, 데이터, 심볼 및 신호는 음파같은 물리적 현상의 샘플링을 통하여 생성된 오디오 정보, 다른 전자 시스템을 제어하기 위하여 생성된 전압, 또는 인간 또는 컴퓨터가 생성한 디지탈 데이터를 포함하는 여러 형태의 정보의 표현, 또는 결합에 따라 전기 전압, 전하, 또는 전자기 파를 구성한다. 또한, 지상 기반 셀룰러 전기 통신 시스템 이외의 다른 시스템, 예를 들면 위성 기반 무선 통신 시스템, 포인트 투 포인트 무선 시스템, 또는 동축 케이블 기반 통신 시스템과 같은 유선 기반 시스템이 본 발명의 영역내에서 사용될 수 있다. 게다가, 본 발명이 IS-95 표준의 역방향 링크 부분에 따라 생성된 신호를 처리하는 시스템에 관한 것이고, 특히 상기 신호를 처리하기에 적당하지만, 본 발명은 CDMA 기술에 따라 발생되고 하나 이상의 듀티 싸이클을 사용하여 전송되는 신호들을 포함하여 IS-95 표준에 따라 생성되지 않는 신호들을 처리하는 데에도 역시 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 구성된 기지국 또는 다른 역방향 링크 수신 시스템의 수신 처리 부분의 블록 다이어그램이다. 동작 동안, RF 처리 시스템(100)은 안테나 시스템(102)을 통하여 IS-95 표준에 따라 생성된 역방향 링크 신호의 하나 이상의 인스턴스들을 수신하고, 동위상 수신 샘플(104a) 및 직교 위상 수신 샘플(104b)을 복조기(106)에 제공한다. 역방향 링크의 부가적인 인스턴스들은 반사 또는 다중 안테나같은 다중경로 현상을 통하여 생성되고 "핑거"로서 불린다. 각각의 복조기(106)는 시간 트랙킹의 사용을 통하여 핑거에 대한 동위상 및 직교 위상 수신 샘플(104a 및 104b)을 처리하고, 고속 하다마드(hadamard) 변환(FHT) 시스템(109)에 의해 수신되는 동위상 복조 심볼(107a) 및 직교 위상 복조 시스템(107b)을 생성한다. 각각의 FHT(109)는 동위상 월시 심볼 상관 벡터 W(i)I 및 직교 위상 월시 심볼 상관 벡터 W(i)Q를 생성하기 위하여 동위상 복조 심볼(107a) 및 직교 위상 복조 심볼(107b)에 대한 고속 하다마드 변환을 수행하며, 여기서 i는 처리되는 핑거를 표시한다.
각각의 벡터 W(i)I 및 W(i)Q는 64개의 월시 심볼 상관 값을 포함한다. 도 5에 도시된 수신 시스템은 3개의 핑거를 처리하도록 구성되고, 4개를 포함하여 다른 수의 핑거를 처리하기 위하여 구성된 시스템 역시 본 발명의 동작과 같다. 비동기 결합기(108)는 비동기 상관 벡터(110)를 생성하는 비동기 방식으로 처리된 3개의 핑거를 결합한다. 하드 디시젼(126)은 비동기 상관 벡터(110)를 사용하여 전송되었을 확률이 가장 높은 월시 심볼을 결정하고, 하드 인덱스(128)를 통하여 그 월시 심볼을 표시한다. 하드 인덱스(128)는 64개의 월시 심볼중 대응하는 하나를 인덱스하는 6비트 수이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 전송되었을 확률이 가장 높은 월시 심볼은 대응하는 비동기 상관 벡터(110)에서 가장 큰 월시 심볼과 관련된 월쉬 심볼이다.
비동기 결합기(108)가 비동기 결합을 수행하고 하드 디시젼(126)이 하드 인덱스(128)를 생성하는 동안 지연부(111)는 동위상 및 직교 위상 월시 심볼 상관 벡터 W(i)I 및 W(i)Q를 저장한다. 지연된 월시 심볼 상관 벡터 W(i)I 및 W(i)Q는 위상 및 스케일 기준 발생기(112)에 인가되고, 그 각각은 하드 인덱스(128)를 사용하여 전력 제어 그룹에 포함된 일련의 선택된 월시 상관 값에 대해 크기 평균화를 수행함으로써 각각의 핑거에 대해 기준 R(i)I 및 R(i)Q를 생성한다. 기준 R(i)I 및 R(i)Q는 처리되는 i 번째 핑거의 동위상 성분 및 직교 위상 성분 값을 가리키며, 대응하는 핑거의 위상 오프셋을 결정하는데 사용될 수 있다. 하나의 디지탈 값에서 위상 오프셋을 제공하는 것을 포함하여 위상 또는 스케일 정보를 제공하기 위한 다른 방법 및 포맷은 당업자에게 명백하고, 본 발명의 동작과 같다. 그러나, 소프트 디시젼 데이터의 투영 및 스케일링과 연관된 처리를 최소화하기 때문에, 상기된 바와같이 생성된 기준 평가치들의 사용이 바람직하다. 부가적으로, 기준 발생기(112)는 비동기 상관 벡터(110) 또는 동기 상관 벡터(120)(하기될) 중 보다 정확할 확률이 높은 벡터를 표시하는 처리 선택(113)을 생성한다.
지연부(117)에 의해 추가로 지연된 후, 동위상 및 직교 위상 월시 심볼 상관 벡터 W(i)I 및 W(i)Q는 기준 평가치 R(i)I 및 R(i)Q을 사용하여 투영 및 스케일 시스템(116)에 의해 투영 및 스케일되고, 투영된 월시 심볼 상관 벡터 W(i)를 생산한다. 동기 결합기(118)는 동기 방식으로 투영된 월시 심볼 상관 벡터 W(i)를 결합하여, 동기 상관 벡터(120)를 생성한다.
벡터 선택기(122)는 기준 발생기(112)로부터 처리 선택(113)을 기반으로 출력 벡터(124)로써 비동기 상관 벡터(110) 또는 동기 상관 벡터(120)를 선택한다. 출력 벡터(124)를 사용하여, 소프트 디시젼(134)은 6개의 값으로 구성된 소프트 벡터(136)를 생성한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 소프트 벡터(136)는 비록 다른 방법의 사용이 본 발명에서 사용되 수 있지만, 상기 참조된(´627) 특허에 기술된 듀얼 최대값 기술에 따라 생성된다. 소프트 벡터(136)는 디인터리빙 및 비터비 디코딩을 포함하는 다른 처리를 위하여 디코더(도시되지 않음)로 전달된다.
본 발명의 일실시예에서, 점선으로 도시된 하드 디시젼(130)은 동기 상관 벡터(120)를 사용하여 동기 하드 인덱스(132)를 생성하기 위하여 사용된다. 동기 하드 인덱스(132)는 전송되었을 확률이 가장 높은 동기 상관 벡터(120)내의 월시 상관 값에 대한 인덱스이다. 기준 발생기(112)내에서 동기 하드 인덱스(132)는 기준 R(i)I 및 R(i)Q을 생성하기 위해 하드 인덱스(128)에 부가하여 사용된다. 하드 인덱스(128)외에 동기 하드 인덱스(132)의 사용은 기준 발생기(112)가 부가의 복잡성을 통해 기준 R(i)I 및 R(i)Q을 생성하는 정밀도를 증가시킨다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 구성된 RF 처리 시스템(100) 및 복조기(106)의 블록 다이어그램이다. RF 신호는 동위상 수신 샘플(104a) 및 직교 위상 수신 샘플(104b)을 생성하기 위하여 안테나 시스템(102)을 통하여 수신되어 동위상 사인(101) 및 직교 위상 사인(103)과 혼합되고, 디지탈화되고 필터링된다(도시되지 않음). 동위상 수신 샘플(104a) 및 직교 위상 수신 샘플(104b)은 긴 채널 코드(105)를 사용하여 복조되고, 긴 코드 복조된 동위상 및 직교 위상 심볼은 동위상 확산 코드(PNI) 및 직교 위상 확산 코드(PNQ) 양쪽으로 추가로 복조되고, 여기서 PNI은 칩의 반씩 지연된다. PNI 복조된 동위상 심볼은 PNQ 복조 직교 위상 심볼과 합산되어 XI 복조 심벌(156a)를 생성한다. PNI 복조 직교 위상 심볼은 PNQ 복조 동위상 심볼의 음의 부분과 합산되어 XQ 복조 심볼(156b)을 생성한다. 적분기(158a 및 158b)는 4개의 복조 심볼(156b)에 대해 각각 XI 복조 심볼(156a) 및 XQ 복조 심볼(156b)을 적분한다. 타이밍 조절부(160)는 적분기(158a 및 158b)로부터 적분된 복조 심볼을 수신하고 핑거 전송이 처리되는 동안 초래된 특정 지연을 보상하기 위하여 타이밍 조절을 수행하고, 타이밍 조절된 XI 및 XQ 복조 심볼을 도 5의 FHT(109)에 공급한다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 구성된 비동기 결합기(108)의 블록 다이어그램이다. 처리되는 각각의 핑거에 대한 동안 월시 심볼 벡터 W(i)I 및 W(i)Q는 월시 에너지 벡터 W(i)2를 생성하기 위하여 핑거와 관련된 에너지를 계산하는 에너지 측정 시스템(170)에 의해 수신된다. 벡터 합산기(174)는 합산된 상관 에너지 벡터로서 불리는 비동기 상관 벡터(110)를 생성하기 위하여 월시 에너지 벡터 W(i)2를 합산한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 구성된 기준 발생기(112)의 블록 다이어그램이다. 지연된 월시 심볼 상관 벡터 W(i)I 및 W(i)Q는 제어 시스템(180) 및 심볼 선택기(152)에 의해 수신된다. 심볼 선택기(152)는 월시 심볼 상관 벡터 W(i)I 또는 W(i)Q 내에 하드 인덱스(128)에 의해 지정된 특정 월시 상관 값을 보내어, 상관 값(153)을 생성한다. 하드 인덱스(128)에 의해 지정된 월시 상관 값을 보내는 것은 상관 값(153)이 처리될 핑거 세트내에 포함된 정보의 결합을 기반으로 선택될 수 있게 하여, 정확한 월쉬 심벌이 선택될 수 있는 가능성을 증가시킨다.
제어 시스템(180)은 지연된 월시 심볼 상관 벡터 W(i)I 및 W(i)Q를 사용하여 기준 값 R(i)I 및 R(i)Q를 계산하는 가장 좋은 방법을 결정하고, MAX3/MAX5 지시기(155)를 통하여 매트릭스 곱셈기(154)에 가장 좋은 방법을 표시한다. MAX3/MAX5 지시기(155)는 위상 변화 지시기의 속도로 관측될 수 있다. 매트릭스 곱셈기(154)는 일련의 선택된 상관 값(153)을 평균화함으로써 기준 R(i)I 및 R(i)Q을 생성하고 여기서 선택된 상관 값(153)의 수는 MAX3/MAX5 지시기(155)를 기반으로 최대 3, 또는 최대 5이다. 이들 동위상 및 직교 위상 기준 값은 도 5의 투영 및 스케일링 시스템(116)으로 제공된다.
제어 시스템(180)은 하기될 바와같이 월시 심볼 상관 벡터 W(i)I 및 W(i)Q를 사용하여 처리 선택(113)을 생성한다. 처리 선택(113)은 비동기 처리가 정확한지 동기 처리가 정확한지를 가리킨다. MAX3/MAX5 지시기(155) 및 처리 선택(113)을 생성하는 것은 본 발명의 다른 실시예에서 각각의 시스템으로 수행될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 한세트의 동위상 및 직교 위상 기준 R(i)I,1...6 및 R(i)Q,1...6은 PCG에 포함된 대응하는 선택된 월시 심볼 상관 벡터 W(i)I,1...6 및 W(i)Q,1...6의 세트를 사용하여 각각의 전력 제어 그룹(PCG)에 대해 생성되는데 여기서 W(i)I,1은 핑거 i에 대한 전력 제어 그룹의 제 1 동위상 상관값이고, R(i)I,1은 제 1 동위상 상관 값을 투영하기 위한 제 1 동위상 기준 값이다. (6개의 월시 심볼이 전력 제어 그룹에서 전송된다.) 기준 R(i)I,1...6 및 R(i)Q,1...6의 세트는 MAX3 매트릭스 또는 MAX5 매트릭스를 통해 선택된 월시 심볼 상관 벡터 W(i)I,1...6 및 W(i)Q,1...6의 세트의 곱셈을 통하여 생성된다. 방정식(1) 및 (2)은 본 발명의 바람직한 실시예에 사용된 MAX3 및 MAX5 매트릭스를 통해 동위상 위상 및 스케일 기준 세트를 생성하기 위한 계산 예를 제공한다.
(1)
(2)
직교 위상 성분에 대한 계산은 직교 위상 월시 상관 값 W(i)Q,1...6의 사용을 제외하고는 동일하다.
그래서, 기준 값은 MAX3 매트릭스에 대해 최대 3개의 선택된 월시 상관 값, 또는 MAX5 매트릭스에 대해 최대 5개의 선택된 월시 상관 값에 대한 평균값과 동일하다. 도시된 매트릭스가 가장 일반적으로 경험하는 조건에 대해 최적으로 고려되지만, 다른 매트릭스의 사용도 본 발명의 동작과 동일하다는 것이 이해된다. 게다가, IS-95 역방향 링크 신호에서 전력 제어 그룹이 데이터의 일정한 전송이 보장되는 최대 시간양이기 때문에 전력 제어 그룹보다 작거나 같은 기간에 걸쳐 선택된 월시 상관 값을 평균화하는 것이 바람직하지만, 보다 긴 기간에 걸쳐 평균화함으로써 기준 값을 생성하는 것 역시 본 발명의 다른 실시예에 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, MAX3 매트릭스가 사용되는지 MAX5 매트릭스가 사용되는지에 대해 제어 시스템(180)에 의해 수행되는 결정은 처리될 역방향 링크 신호의 위상 변화 속도를 기반으로 한다. 위상 변화 속도는 가입자 유니트의 이동 방향 및 속도와 가입자 유니트 및 기지국 사이의 캐리어 주파수 에러를 포함하는 여러 파라미터의 함수이다. 특히, 위상 변화 속도가 제 1 임계값을 초과할때, 제어 시스템(180)은 MAX3 매트릭스가 사용되어야 하는 것을 가리키고, 위상 변화 속도가 제 1 임계값보다 아래로 떨어질때, 제어 시스템(180)은 MAX5가 사용되어야 하는 것을 가리킨다. MAX3 매트릭스는 월쉬 심볼간의 위상 오프셋 차이가 크기 때문에, 그리고 3개 이상의 월시 심볼은 유용한 평균이 생성되게 하기에는 너무 크기 때문에 위상 변화 속도가 큰 경우에 사용되어야 한다.
유사하게, 비동기 결합이 동기 결합보다 정확한지에 대한 결정은 위상 변화 속도를 기반으로 한다. 특히, 제어 시스템(180)은 위상 변화 속도가 제 1 임계치보다 높은 제 2 임계치를 초과할때 동기 결합보다 비동기 결합이 보다 정확하다는 것을 가리킨다. 상기된 바와같이, 제어 시스템(180)은 처리 선택(113)을 통하여 이런 지시를 수행한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 제 1 임계값은 연속적인 월시 심볼간 대략 30.0 도의 위상 변화 속도이고, 제 2 임계치는 연속적인 월시 심볼간 대략 52.5 도의 위상 변화 속도이다. 제 1 임계치는 400 Hz의 캐리어 주파수 에러에 대응하고 제 2 임계치는 700 Hz의 캐리어 에러에 대응한다.
본 발명의 일시예에서, 단일 MAX3/MAX5 지시기(155)는 상기 핑거의 위상 변화의 속도를 기반으로 처리될 각각의 핑거에 대해 생성된다. 이것은 MAX3/MAX5 지시기(155)가 생성되는 핑거와 관련된 월시 심볼 상관 벡터 W(i)I 및 W(i)Q만을 사용하여 위상 변화 속도를 계산함으로써 수행된다. 각각의 핑거에 대한 단일 MAX3/MAX5 지시기(155)를 계산하는 것은 각각의 핑거에 대한 위상 변화 속도가 핑거 사이에서 변화하는 환경에서 유용하다.
본 발명의 다른 제 1 실시예에서, 심볼 선택기(152)는 하드 인덱스(128) 및 동기 하드 인덱스(132)(점선으로 도시됨)의 결합을 사용하여 상관 값(153)을 선택한다. 이런 실시예의 다른 제 1 실행에서, 심볼 선택기는 전력 제어 그룹에서 월시 상관 벡터W(i)I 및 W(i)Q로부터 상관 값(153)의 제 1 세트를 선택하기 위해 하드 인덱스(128)를 사용하고, 전력 제어 그룹에서 월시 상관 벡터 W(i)I 및 W(i)Q로부터 상관 값(153)의 제 2 세트를 선택하기 위해 동기 하드 인덱스(132)를 사용한다. 예시적인 실시예에서, 하드 인덱스(128)는 전력 제어 그룹으로부터 첫번째 두개의 상관 값(153)을 선택하기 위하여 사용되고, 동기 하드 인덱스(132)는 전력 제어 그룹으로부터 남아있는 4개의 상관 값(153)을 선택하기 위하여 사용된다. 하드 인덱스(128) 및 동기 하드 인덱스(132)를 사용하여 전력 제어 그룹으로부터 다른 수의 상관 값(153)을 선택하는 것 역시 본 발명의 다른 실시예에서 사용될 수 있다. 동기 하드 인덱스(132)의 사용은 정확산 월시 심볼이 선택될 확률을 증가시키고, 비동기 결합에 비해 증가된 정확성을 제공한다.
제 2 다른 실시예에서, 동기 하드 인덱스(132)는 반복 방식으로 전력 제어 그룹에 대한 기준 R(i)I 및 R(i)Q의 세트를 재생하는데 사용된다. 제 2 세트의 기준은 제 2 세트의 기준이 생성되는 동안 추가로 지연되고 저장되어야 하는 지연된 월시 상관 벡터 W(i)I 및 W(i)Q를 투영 및 스케일하기 위하여 사용된다.
본 발명의 제 3 다른 실시예에서, 처리 선택(113)의 생성뿐 아니라 벡터 선택(122)의 사용은 제거되고, 동기 상관 벡터(120)는 모든 인스턴스들에서 추가적인 디코딩을 위하여 사용된다. 이런 다른 실시예는 위상 변화 속도가 좁은 범위의 값내로 떨어지고, 이로 인해 동기적으로 결합된 상관 벡터 및 비동기적으로 결합된 상관 벡터 사이를 선택하는 것으로부터 얻어진 이점이 감소되는 무선 전기 통신 시스템 및 환경에 유용하다. 이런 경우 처리 선택(113)의 생성 및 벡터 선택(122)의 사용을 제거하는 것은 성능을 거의 감소시키지 않고 시스템의 복잡성을 감소시킨다.
본 발명의 제 4 다른 실시예에서, 동일한 매트릭스가 기준 R(i)I 및 R(i)Q를 생성하기 위해 모든 시간에서 사용된다. 이런 제 4 다른 실시에는 위상 변화 속도가 보다 좁은 값의 범위내로 떨어지는 무선 전기 통신 시스템에 유용하다. 제 4 실시예의 제 1 변형에서, MAX5 같은 다수의 월시 심볼에 대해 평균화하는 매트릭스의 사용이 바람직하다. 이런 제 1 변형은 위상 변화 속도의 범위가 비교적 낮은 경우 적당하다. 제 4 실시예의 제 2 변형에서, MAX3같은 중간 수의 월시 심볼에 대해 평균화하는 매트릭스의 사용은 바람직하다. 이 제 2 변형은 위상 변화 값의 속도 범위가 중간 값 세트로 구성되는 경우 적당하다. 오직 하나의 매트릭스의 사용은 하나 이상의 매트릭스를 사용하여 얻어진 성능 증가가 속도 위상 변화를 결정하여 적절한 매트릭스를 선택하는데 필요한 부가적인 복잡성을 정당화하기에 충분하지 않기 때문에 보다 좁은 범위내로 위상 변화 속도가 떨어지는 경우 바람직하다. 물론, 4 또는 6 월시 심볼의 최대치를 평균화하는 매트릭스 같이 다른 매트릭스가 평균화하기 위하여 사용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 위상 변화 속도를 결정하기 위하여 제어 시스템(180)에 의해 수행되는 단계를 도시하는 흐름도이다. 당업자는 처리될 역방향 링크 신호의 위상 변화 속도를 결정하기 위한 다수의 다른 방법을 인식할 것이고, 상기 다른 방법의 사용은 본 발명의 사용과 일치한다. 결정은 단계(200)에서 시작하고, 단계(202)에서 각각의 핑거(αf)에 대한 변수(α)는 하기와 같이 표현될 수 있는 월시 상관 값의 노름(norm) 합에 대한 월시 상관 값의 합의 노름 비로 설정된다
(3)
여기서, W(f),s는 핑거 f에서 전력 제어 그룹의 s 번째 선택된 월시 상관 심볼이고 복소수 값의 노름은 그 크기와 같다. 단계(204)에서 전력 제어 그룹(α(PCG))에 대한 αf는 하기와 같은 식을 표현될 수 있는 처리될 핑거 세트에 대한 평균 αf로서 계산된다.
(4)
단계(206)에서 값 β(PCG)는 하기와 같은 식의 지수적으로 감소된 값 α(PCG)의 세트 평균으로서 계산된다.
(5)
여기서 μ는 지수 윈도우의 소멸(forgetting) 인자이고 바람직한 실시예에서 0.95로 설정된다. 단계(206)에서 β(PCG)가 0.3 이하이고, 따라서 위상 변화 속도가 제 2 임계치를 초과하는지가 결정된다. 만약 그렇다면, 처리 선택(113)은 단계(209)에서 비동기적으로 설정되고 단계(202)는 다시 수행된다. 그러나, 단계(208)에서 β(PCG)가 0.3을 초과하고 따라서 위상 변화 속도가 제 2 임계치 이하라고 결정되면, 처리 선택(113)은 단계(211)에서 동기적으로 설정된다. 단계(210)에서 β(PCG)가 0.6 이하이고, 위상 변화 속도가 제 1 임계치를 초과하는지 여부가 결정된다. 만약 그렇다면, MAX3/MAX5 지시기(155)는 단계(212)에서 MAX3로 설정되고 제어 시스템(180)은 단계(202)로 되돌아간다. 그러나, 만약 단계(210)에서 β(PCG)가 0.6을 초과하고, 따라서 위상 변화 속도가 제 1 임계치 이하라고 결정되면, MAX3/MAX5 지시기(155)는 단계(214)에서 MAX5로 설정되고 단계(202)가 수행된다.
도 10은 위상 벡터(250) 및 정규화된 벡터(252)로서 구현되는 월시 상관 값의 6개의 쌍을 도시함으로써 전력 제어 그룹에 걸쳐 위상 변화 속도를 계산하기 위한 상기된 방법의 사용을 도시하는 벡터 다이어그램이다. 위상 벡터(250)는 꼬리를 물고 배치되어 합산된 벡터(251)를 형성하고, 그것의 크기는 합산된 벡터(251)의 기준을 취함으로써 얻어진다. 정규화된 벡터(252)는 꼬리를 물고 배치되어 기준 벡터(253)의 합을 형성한다. 도시된 바와같이, 하나의 위상 벡터(250)로부터 다음 위상 벡터(250)로 위상이 변하는 경우, 합산된 벡터(251)의 크기는 위상 벡터(250)가 완전히 보강적인 방식으로 가산되지 않기 때문에 노름 벡터(253)의 합의 크기에 관련하여 감소된다. 따라서, 노름 합에 대한 합의 노름의 비를 측정함으로써, 위상 변화 속도가 결정될 수 있다. 상기된 바와같이, 위상 변화 속도를 측정하기 위한 여러가지 방법은 당업자에게 명백할것이다.
도 11은 예시적인 실시예에 따라 구성된 투영 및 스케일 시스템(116)의 다이어그램이다. 기준 발생기(112)가 상기된 처리를 수행하는 동안 지연(117)(도 5)에 의해 추가로 지연된후, 월시 심볼 상관 벡터 W(i)I 및 W(i)Q는 각각 기준 R(i)I 및 R(i)Q 에 의해 곱셈되어지고, 그 결과는 실수 월시 심볼 상관 벡터 W(i)를 생성하기 위하여 합산된다. 상기 투영을 수행하기 위한 회로는 여기에서 참조된 본 발명의 양수인에게 앙도된 발명의 명칭이 "기준 캐리어 도트 프로덕트 회로"인 미국특허 5,506,865에 기술된다. 실수 월시 심볼 상관 벡터 W(i)는 동기 결합기(118)로 향해진다. 도 5를 다시 참조하여, 도 5의 벡터 선택(122)은 처리 선택(113)를 기초로 비동기 상관 벡터(110) 또는 동기 상관 벡터(120)를 소프트 디시젼(134)으로 출력한다.
본 발명의 유용성을 추가로 도시하기 위하여, 다른 조건하에서 실시되는 개인용 통신 시스템(PCS) 밴드 무선 전화 시스템상에서 수행된 다양한 시뮬레이션의 결과는 아래와 같다. 비동기 복조 성능이 기준으로서 제공된다. 시뮬레이션은 PCS 주파수(1,870 MHz) 및 14.4 kbps의 풀 프레임으로 모두 운용되었다. 전체 성능을 평가하기 위하여 검사된 다른 파라미터는 아래와 같다 :
- 10,000 프레임 또는 500 프레임 에러까지의 시뮬레이션.
- MAX3 및 MAX5 매트릭스를 사용하는 동기 월시 복조.
- 부가적인 백색 가우스 잡음(AWGN) 및 레일리(제이크) 채널.
- 4피드백 BER을 가지는 전력 제어.
- 2 m/s(4.5 mph, 7.2 kmh), 30 m/s(67 mph, 108 kmh), 45 m/s(100 mph, 160 kmh).
- 캐리어 주파수 에러.
- 동일 및 비동일 경로(-3 dB).
페이딩 경로들을 위해 사용되는 레일리(제이크) 엔벨로프 분포는 합성 신호들을 모델링하고, 마이너스로부터 플러스 최대 역방향(또는 순방향) 도플러 주사수 오프셋이 기대된다. 레일리 페이딩 모델에 포함된 역방향 링크 주파수 에러외에, 가입자 유니트가 평균적인 순방향 링크 주파수를 트랙킹하기 때문에, 가장 나쁜 경우는 가입자 유니트 주파수 변환의 부정확성으로 기인한다. 주파수 변환시 최대로 허용된 에러는 150 Hz(여기에서 참조로 통합된 ANSI J-STD-008, 2.1.1.2 참조)이다. 셀방식 가입자 유니트에 대하여 300 Hz까지의 변환은 표준에 의해 허용된다.
강한 스펙트럼(specular) 성분(예를들어, 여기에서 사용된 AWGN)이 있을때, 가입자 유니트는 상기 성분의 도플러 오프셋 주파수를 트랙킹하고, 이를 역방향 링크에 대한 기준으로서 사용한다. 그래서 기지국에 의해 도시된 결과적인 가장 나쁜 주파수 에러는 주파수 변환 에러 더하기 순방향 및 역방향 링크 도플러 오프셋의 합과 같다. AWGN-only 시뮬레이션에 사용된 540 Hz 및 731 Hz 오프셋은 150 Hz 변환 에러, 3,900 MHz의 최대 순방향 플러스 역방향 주파수에 대한 순방향 플러스 역방향 도플러 주파수 및 각각 67 및 100 mph의 가입자 유니트 대 기지국 속도에 대해서이다.
시뮬레이션에 의해 처리된 주된 문제는 속도의 효과, 캐리어 주파수 오프셋 및 약한 경로이다. 테이블 Ⅰ-Ⅴ는 이들 결과의 요약이다. 그것들은 1% FER에 대한 경로당 평균 요구된 정보 비트 에너지 대 동기 비(Eb/Io)이다. 그것들은 비동기 복조에 걸쳐 MAX3 및 MAX5의 이득을 도시한다.
1870 MHz, 14.4kbps(전속도), 2-경로 AWGN, 디스에이블된 전력 제어
속도m/s(mph) 캐리어f에러Hz 비동기Eb/Io[dB] 동기 MAX3 동기 MAX5
Eb/Io[dB] 이득[dB] Eb/Io[dB] 이득[dB]
0.0(0.0)30(67)45(100) 0540731 2.252.452.60 1.702.202.65 0.550.25-0.05 1.402.804.45 0.85-0.35-1.85
테이블Ⅰ. AWGN, 2개의 동일 경로
1870 MHz, 14.4 kbps(전속도), 2-동일-경로 레일리 페이딩, 4% 피드백 BER을 가지는 인에이블된 전력 제어
속도m/s(mph) 캐리어f에러Hz 비동기Eb/Io[dB] 동기 MAX3 동기 MAX5
Eb/Io[dB] 이득 [dB] Eb/Io[dB] 이득 [dB]
2.0(4.5) 0150 5.055.00 4.454.50 0.600.50 4.054.25 1.000.75
30(67) 0150 6.056.00 5.255.25 0.800.75 4.905.10 1.150.90
45(100) 0150 5.755.75 5.005.00 0.750.75 4.654.85 1.100.90
테이블 Ⅱ. 레일리, 2개의 동일 경로
1870 MHz, 14.4 kbps(전속도), 4-동일-경로 레일리 페이딩 4% 피드백 BER을 가지는 인에이블된 전력 제어
속도m/s(mph) 캐리어f에러Hz 비동기Eb/Io[dB] 동기 MAX3 동기 MAX5
Eb/Io[dB] 이득[dB] Eb/Io[dB] 이득[dB]
2.0(4.5) 0150 1.451.45 0.950.95 0.500.50 0.500.60 0.950.85
30(67) 0150 2.602.60 2.002.10 0.600.50 1.401.55 1.201.05
테이블 Ⅲ. 레일리, 4개의 동일 경로
1870 MHz, 14.4 kbps(전속도), 2-경로 레일리 페이딩, 디스에이블된 전력 제어, 1 약한 경로(-3dB)
속도m/s(mph) 캐리어f에러Hz 비동기Eb/Io[dB] 동기 MAX3 동기 MAX5
Eb/Io[dB] 이득[dB] Eb/Io[dB] 이득[dB]
30(67) 0 6.45 N/A N/A 5.45 1.00
테이블 Ⅳ. 레일리, 하나의 0 dB 및 하나의 -3 dB 경로
1870 MHz, 14.4 kbps(전속도), 4-경로 레일리 페이딩, 디스에이블된 전력 제어, 2 약한 경로(-3dB)
속도m/s(mph) 캐리어f에러Hz 비동기Eb/Io[dB] 동기 MAX3 동기 MAX5
Eb/Io[dB] 이득[dB] Eb/Io[dB] 이득[dB]
30(67) 0 2.70 N/A N/A 1.60 1.10
테이블 Ⅴ. 레일리, 두개의 0 dB 및 두개의 -3 dB 경로.
따라서, 캐리어 주파수 에러가 없는 경우, 비동기 복조에 비해 MAX3은 0.55 내지 0.8 dB 만큼 더 양호하고, MAX5는 0.85 내지 1.2 dB 만큼 더 양호하다. 레일리 페이딩시 주파수 에러는 단지 0.2 dB만큼만 이전 이득을 감소시킨다. 그러나, 캐리어 주파수 에러는 AWGN 에서 보다 큰 효과를 가진다 : MAX3의 성능은 비동기과 같고 MAX5는 2 dB 더 나쁘다. 도 12는 다양한 프레임 에러 속도(FER)에서 시뮬레이션 결과 성능을 도시하는 그래프이다. 전체적으로, 동기 복조는 대략 용량면에서 26% 증가한 약 1 dB의 Eb/Io 처리 이득을 생성한다.
따라서, 파일럿 또는 다른 동기화 정보를 사용하지 않고 CDMA 신호를 동기적으로 처리하기 위한 방법 및 장치가 기술되었다. 상기된 바와 같이 수신 처리 시스템을 사용함으로써, 역방향 링크 신호는 비동기 처리에만 관련된 것보다 보다 낮은 전력 레벨에서 수신되는 경우에도 적절하게 처리될 수 있다. 이것은 성공적인 통신을 위해 필요한 전송 전력을 감소시키고, 필요한 전송 전력의 이런 감소는 동일한 기지국과 통신하는 가입자 유니트 세트가 서로 간섭하는 정도를 감소시킨다. 또한, 이것은 본 발명을 통합하는 CDMA 무선 전기 통신 시스템의 전체적인 시스템 용량을 증가시킨다. 당업자는 본 발명을 실행하기 위한 여러 방법 및 장치를 인식할 것이다. 상기된 특정 실시예는 도시하기 위하여 제공된 것이고, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되서는 안된다.

Claims (20)

  1. 다중 경로 신호 세트 수신 처리 방법으로서,
    a) 상기 다중 경로 신호 세트에 해당하는 위상 기준 세트(R(i)I,1...6, R(i)Q,1...6)를 계산하는 단계(112);
    b) 상기 위상 기준 세트를 사용하여 상기 다중 경로 신호 세트를 투영하여(R(i)I*W(i)I + R(i)Q*W(i)Q) 투영된 다중 경로 신호 세트(W(i))를 생성하는 단계(116); 및
    c) 상기 투영된 다중 경로 신호를 결합하는 단계(ΣW(i) ; 118)를 포함하고,
    상기 a) 단계는,
    a.1) 상기 다중 경로 신호 세트를 사용하여 전송되었을 확률이 가장 높은 월시 심볼을 결정하는 단계(126);
    a.2) 상기 다중 경로 신호 세트로부터의 각 다중 경로 신호 중 동위상 부분으로부터 상기 월시 심볼(W(i)I)을 선택하는 단계(152); 및
    a.3) 상기 다중 경로 신호 세트로부터의 각 다중 경로 신호 중 직교 위상 부분으로부터 상기 월시 심볼(W(i)Q)을 선택하는 단계(152)를 포함하는 다중 경로 신호 세트 수신 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 a.1) 단계는,
    상기 다중 경로 신호 세트에 상응하는 월시 심볼 상관 관계 벡터 세트(W(i)I,W(i)Q)를 발생시키는 단계(109);
    상기 월시 심볼 상관 관계 벡터 세트에 상응하는 상관 관계 에너지 벡터 세트(W(i)2)를 발생시키는 단계(170);
    상기 상관 관계 에너지 벡터 세트를 합산하여 합산된 상관 관계 에너지 벡터(ΣW(i)2)를 생성하는 단계(174); 및
    상기 합산된 상관 관계 에너지 벡터를 사용하여 하드 디시젼(hard decision)을 수행하는 단계(126)를 포함하는 다중 경로 신호 세트 수신 처리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 c) 단계는, 동기 상관 관계 벡터를 생성하고,
    위상 변화의 속도가 제2 임계값 보다 작은 경우에는 상기 동기 상관 관계 벡터를 선택하고, 상기 위상 변화의 속도가 제2 임계값 보다 큰 경우에는 추가적인 처리를 위해 상기 합산된 상관 관계 에너지 벡터를 선택하는 단계를 더 포함하는 다중 경로 신호 세트 수신 처리 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2 임계값은 월시 심볼 기간당 대략 52도와 같거나 보다 큰 다중 경로 신호 세트 수신 처리 방법.
  5. 다중 경로 신호 세트 수신 처리 방법으로서,
    a) 상기 다중 경로 신호에 상응하는 위상 기준 세트(R(i)I,1...6, R(i)Q,1...6)를 계산하는 단계(112);
    b) 상기 위상 기준 세트를 사용하여 상기 다중 경로 신호 세트를 투영하여(R(i)I*W(i)I + R(i)Q*W(i)Q) 투영된 다중 경로 신호 세트(W(i))를 생성하는 단계(116); 및
    c) 상기 투영된 다중 경로 신호 세트를 결합하는 단계(ΣW(i) ; 118)를 포함하고,
    상기 단계 a)는,
    a.1) 상기 다중 경로 신호 세트에 상응하는 동위상 기준 세트(R(i)I,1...6)를 발생시키는 단계;
    a.2) 상기 다중 경로 신호에 상응하는 직교 위상 기준 세트(R(i)Q,1...6)를 발생시키는 단계를 통해 수행되고,
    상기 a.1)단계는,
    전력 제어 그룹 보다 작거나 그와 동일한 기간 동안 동위상 월시 심볼 상관 관계 값 세트를 합산하는 단계(154)를 포함하는 다중 경로 신호 세트 수신 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 a.2)단계는,
    상기 전력 제어 그룹보다 작거나 그와 같은 직교 위상 월시 심볼 상관 관계 값 세트를 합산하는 단계(154)를 포함하는 다중 경로 신호 세트 수신 처리 방법.
  7. 다중 경로 신호 세트를 수신 처리하는 방법으로서,
    a) 상기 다중 경로 신호 세트에 상응하는 위상 기준 세트(R(i)I,1...6, R(i)Q,1...6)를 계산하는 단계(112);
    b) 상기 위상 기준을 사용하여 상기 다중 경로 신호 세트를 투영하여(R(i)I*W(i)I + R(i)Q*W(i)Q) 투영된 다중 경로 신호 세트(W(i))를 생성하는 단계(116); 및
    c) 상기 투영된 다중 경로 신호 세트를 결합하는 단계(ΣW(i) ; 118)를 포함하고,
    상기 a)단계는,
    a.1) 상기 다중 경로 신호에 상응하는 동위상 기준 세트(R(i)I,1...6)를 발생시키는 단계;
    a.2) 상기 다중 경로 신호 세트에 상응하는 직교 위상 기준 세트(R(i)Q,1...6)를 발생시키는 단계를 통해 수행되고,
    상기 a.1)단계는,
    위상 변화 속도가 제1 임계값보다 작을때 5개의 월시 심볼 기간보다 작거나 같은 기간에 대해 월시 심볼 상관 관계 값들의 세트를 합산하는 단계; 및 상기 위상 변화 속도가 상기 제1 임계값보다 클때 3개의 월시 심볼 기간 보다 작거나 같은 기간에 대해 상기 월시 심볼 상관 관계 값들의 세트를 합산하는 단계를 포함하는 다중 경로 신호 세트 수신 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 임계값은 월시 심볼 기간당 대략 30도 보다 크거나 같은 수신 처리 방법.
  9. 다중 경로 신호 세트를 처리하는 시스템으로서,
    상기 다중 경로 신호 세트를 처리하므로써 디지털화된 신호를 발생시키는 무선 주파수 신호 처리 시스템(100);
    상기 디지털화된 신호를 복조하므로써 복조된 데이터를 발생시키는 복조 시스템(106);
    상기 복조된 데이터를 지연시키므로써 지연 및 복조된 데이터를 발생시키는 지연 회로(111 및 117);
    상기 복조된 데이터를 사용하여 기준을 발생시키는 기준 회로(112);
    상기 기준을 사용하여 상기 지연 및 복조된 데이터를 투영하므로써 투영된 데이터를 발생시키는 투영 시스템(116); 및
    상기 투영된 데이터를 결합하므로써 동기 벡터를 발생시키는 결합기(118)를 포함하는 다중 경로 신호 세트 처리 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기준은 동위상 기준 및 직교 위상 기준을 포함하는 다중 경로 신호 세트 처리 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 기준 회로는 전력 제어 그룹 보다 작거나 같은 기간에 대해 상기 복조된 데이터를 합산하므로써 상기 동위상 기준 및 상기 직교 위상 기준을 발생시키는 다중 경로 신호 세트 처리 시스템.
  12. 대응하는 다수의 복조된 핑거들을 발생시키는 다수의 핑거 처리 수단(106);
    상기 다수의 복조된 핑거들을 사용하여 전송된 데이터를 확인하는 데이터 식별 수단(126);
    상기 다수의 복조된 핑거들 각각의 동위상 부분을 기초로 다수의 동위상 기준을 발생시키고, 상기 다수의 복조된 핑거들 각각의 직교 위상 부분을 기초로 다수의 직교 위상 기준을 발생시키는 기준 발생 수단(112);
    상기 다수의 동위상 기준 및 상기 다수의 직교 위상 기준을 사용하여 상기 다수의 복조된 핑거들 각각의 상기 동위상 부분 및 상기 다수의 복조된 핑거들 각각의 상기 직교 위상 부분을 투영하므로써 투영된 데이터를 발생시키는 투영 수단(116); 및
    상기 투영된 데이터를 결합하므로써 동기적으로 결합된 데이터를 발생시키는 결합수단(118)을 포함하는 복조 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 다수의 복조된 핑거들을 비동기적으로 결합하므로써 비동기적으로 결합된 상관 관계 벡터를 발생시키는 비동기 결합 수단(108); 및
    상기 비동기적으로 결합된 상관 관계 벡터를 사용하여 전송된 데이터 식별기를 발생시키는 하드 디시젼 수단(126)을 더 포함하는 복조 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    처리 선택 표시기를 발생시키는 처리 선택 수단(180); 및
    상기 처리 선택 표시기에 의해 표시되는 경우에 상기 비동기적으로 결합된 상관 관계 벡터를 선택하고, 상기 처리 선택 표시기에 의해 표시되는 경우에 상기 동기적으로 결합된 데이터를 선택하는 벡터 선택 수단(122)을 더 포함하는 복조 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 기준 발생 수단은 추가적으로 6개의 월시 심볼 주기보다 작거나 같은 주기 동안 상기 전송된 데이터를 평균하는 하는 복조 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    위상 변화의 속도가 제1 임계값 보다 큰지를 표시하는 기준 발생 방법 선택값을 발생시키는 기준 발생 방법 선택 수단(180)을 더 포함하고, 상기 기준 발생 수단은 추가적으로 상기 기준 발생 방법 선택값이 양인 경우에는 3개의 월시 심볼 기간보다 작거나 같은 기간 동안 상기 전송된 데이터를 평균하고, 상기 기준 발생 방법 선택값이 음인 경우에는 5개의 월시 심볼 기간보다 작거나 같은 기간 동안 상기 전송된 데이터를 평균하는 복조 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 임계값은 월시 심볼 기간당 대략 30도인 복조 시스템.
  18. 제14항에 있어서, 상기 처리 선택 표시기는 위상 변화의 속도가 제2 임계값보다 작은 경우에는 동기적으로 결합된 데이터 세트가 선택되어야 함을 표시하고, 상기 위상 변화의 속도가 상기 제2 임계값보다 큰 경우에는 상기 비동기적으로 결합된 상관 관계 벡터가 선택되어야 함을 표시하는 복조 시스템.
  19. 삭제
  20. 삭제
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