KR100572675B1 - Rake receiver and the method with finger equipment and the method using auto-interference cancellation technique - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 자기 간섭 제거를 이용한 핑거 장치 및 그 방법과 그를 이용한 레이크 수신 장치 및 그 방법에 관한 것임.The present invention relates to a finger device using magnetic interference cancellation, a method thereof, and a rake receiving device using the same.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은 다중 경로를 통하여 전송된 수신신호를 다수의 핑거로 병렬적으로 할당하고, 각각의 핑거에서 자신에게 할당된 수신신호에서 자신 이외의 핑거에 할당된 신호에 의한 자기 간섭을 제거함으로써 수신성능을 개선할 수 있게 하는 자기 간섭 제거를 이용한 핑거 장치 및 그 방법과 그를 이용한 레이크 수신 장치 및 그 방법과 상기 방법들을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있음.The present invention allocates received signals transmitted through multiple paths in parallel to a plurality of fingers, and removes magnetic interference caused by signals assigned to fingers other than itself from the received signals assigned to each finger. It is an object of the present invention to provide a finger device using magnetic interference cancellation and a method thereof, a rake receiving device using the same, and a computer readable recording medium storing the method and a program for implementing the methods.
3. 발명의 해결 방법의 요지3. Summary of the Solution of the Invention
본 발명은, 자기 간섭 제거를 이용한 레이크 수신 장치에 있어서, 다중 경로를 통하여 수신되는 수신신호로부터 각각의 핑거 수단에 대한 확산코드의 시작점을 구하여 상기 각각의 핑거 수단으로 전달하기 위한 서칭 수단; 상기 서칭 수단으로부터 전달된 상기 확산코드의 시작점을 이용하여, 상기 수신신호에서 자신 이외의 다른 핑거 수단에 할당된 신호에 의한 자기 간섭을 제거한 후, 상기 자기 간섭이 제거된 수신신호를 복조하기 위한 소정 개수의 상기 핑거 수단; 및 상기 소정 개수의 핑거 수단 각각으로부터 자기 간섭이 제거되고 복조된 수신신호를 전달받아, 상 기 전달받은 신호들을 합성하기 위한 합성 수단을 포함함.The invention provides a rake receiving apparatus using magnetic interference cancellation, comprising: search means for obtaining a starting point of a spreading code for each finger means from a received signal received through a multi-path and transmitting the same to the respective finger means; By using the starting point of the spreading code transmitted from the searching means, after removing the magnetic interference by the signal assigned to the finger means other than itself from the received signal, the predetermined signal for demodulating the received signal from which the magnetic interference has been removed A number of said finger means; And synthesizing means for receiving the demodulated reception signal from which the magnetic interference is removed from each of the predetermined number of finger means, and synthesizing the received signals.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
본 발명은 레이크 수신기 등에 이용됨.The invention is used in rake receivers and the like.
CDMA 시스템, 레이크 수신기, 자기 간섭, 핑거, 지연신호, CDMA system, rake receiver, magnetic interference, finger, delay signal,
Description
도 1 은 종래의 레이크(RAKE) 수신장치의 구성 예시도.1 is a diagram illustrating a configuration of a conventional RAKE receiver.
도 2 는 종래의 레이크 수신장치에서의 다중경로 신호 및 수신신호에 대한 설명도.2 is an explanatory diagram for a multipath signal and a reception signal in a conventional rake receiver.
도 3a 내지 도 3c 는 본 발명에 따른 자기 간섭 제거를 이용한 핑거 장치 및 그 방법과 그를 이용한 레이크 수신 장치 및 그 방법에 대한 일실시예 설명도.3A to 3C are diagrams illustrating a finger device using magnetic interference cancellation and a method thereof, and a rake receiving device using the same and a method thereof according to the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 제 1 핑거에서의 자기 간섭 제거 과정에 대한 설명도. 4 is an explanatory diagram of a magnetic interference cancellation process in a first finger according to the present invention.
도 5a 및 도 5b 는 본 발명에 따른 레이크 수신 장치의 성능에 대한 설명도.5A and 5B are explanatory diagrams for the performance of the rake receiving device according to the present invention;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawing
301: 서처 302 내지 304: 핑거301: searcher 302 to 304: finger
305: 합성기 306: 시간지연기305: synthesizer 306: time delay
307, 311, 316: 역확산기 308, 312, 317: 검파기307, 311, 316: Despreader 308, 312, 317: Detector
309, 313: 확산기 310, 314, 318: 핑거 코드 발생기309, 313:
315 : 감산기315: subtractor
본 발명은 자기 간섭 제거를 이용한 핑거 장치 및 그 방법과 그를 이용한 레이크 수신 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다중 경로를 통하여 전송된 수신신호를 다수의 핑거로 병렬적으로 할당하고, 각각의 핑거에서 자신에게 할당된 수신신호에서 자신 이외의 핑거에 할당된 신호에 의한 자기 간섭을 제거함으로써 수신성능을 개선할 수 있게 하는 자기 간섭 제거를 이용한 핑거 장치 및 그 방법과 그를 이용한 레이크 수신 장치 및 그 방법과 상기 방법들을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to a finger device using magnetic interference cancellation and a method thereof, and a rake receiving device using the same, and more particularly, to assign a received signal transmitted through multiple paths in parallel to a plurality of fingers, respectively Finger apparatus and method using magnetic interference cancellation, and a rake receiving apparatus using the same to improve the reception performance by removing the magnetic interference by the signal assigned to the finger other than itself from the received signal assigned to him from the finger of A computer-readable recording medium having recorded thereon a method and a program for implementing the methods.
도 1 은 종래의 레이크(RAKE) 수신장치의 구성 예시도이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a conventional RAKE receiver.
직접 확산 방식을 이용하는 CDMA(Code Division Multiple Access) 이동통신에서 수신되는 신호는 A/D(Analog/Digital) 변환기에서 디지털 신호로 변환된 후 서처(101)에서 PN(Pseudo Noise) 코드에 대한 동기 추적을 하게 된다.A signal received in a code division multiple access (CDMA) mobile communication using a direct spreading method is converted into a digital signal in an analog / digital (A / D) converter and then synchronized in the
서처(Seacher,101)에서는 동기를 찾기 위해 수신신호가 가지고 있는 확산코드와 수신단의 확산코드와의 상관값을 구하여 기준값보다 큰 신호의 확산 코드 동기 신호를 각 핑거(102 내지 104)에 할당하게 된다. In
상관값의 크기에 따라 각 핑거(102 내지 104)에 할당된 확산코드 발생 신호는 수신 신호와의 역확산으로 복조를 하게 된다. 각각의 핑거(102 내지 104)는 서로 다른 지연 시간으로 복조를 하며, 그 복조된 신호는 합성기(105)에 의하여 합성된 후, 다음의 신호 처리단으로 보내진다.According to the magnitude of the correlation value, the spreading code generation signal assigned to each of the
도 2 는 종래의 레이크 수신장치에서의 다중경로 신호 및 수신신호에 대한 설명도이다.2 is an explanatory diagram for a multipath signal and a reception signal in a conventional rake receiver.
도면에 도시된 바와 같이, 이동통신에서의 수신신호는 다중경로의 지연신호의 합으로 수신되는데, 서처(101)에서는 상관값으로 각 경로의 신호를 분리하여 확산코드의 동기점을 핑거에 할당한다. As shown in the figure, the received signal in the mobile communication is received as the sum of the delay signals of the multipath. In the
상관값이 가장 큰 신호(송신신호)의 확산코드 동기점을 제 1 핑거(102)에 할당하고, 두번째 상관값(지연신호 1)의 동기점을 제 2 핑거(103)에, 세 번째 상관값(지연신호 2)의 동기점을 제 3 핑거(104)에 할당한다. The spreading code sync point of the signal having the largest correlation value (transmitted signal) is assigned to the
수신신호는 각 핑거의 역확산기에서 확산코드 발생기의 확산코드에 의해 역확산되고, 그 역확산된 신호는 검파기에서 확산 길이만큼 적분되어 수신신호를 획득하게 되며, 각 핑거에서 획득된 신호는 합성기에서 합성되어 최종 신호가 된다. The received signal is despread by the spreading code of the spreading code generator in the despreader of each finger, and the despreaded signal is integrated by the spreading length in the detector to obtain the received signal. It is synthesized and becomes the final signal.
상기와 같이, 다중 경로를 통과하는 신호의 합으로써 출력신호를 구하는 것은 단일 경로를 통과하는 신호를 수신하는 것보다 더 효율적으로 수신신호를 획득할 수 있기 때문이다.As described above, obtaining the output signal as the sum of the signals passing through the multipath is because the reception signal can be obtained more efficiently than receiving the signal passing through the single path.
이하, 종래의 레이크 수신장치의 문제점을 설명하면, 다음과 같다.Hereinafter, the problem of the conventional rake receiver, as follows.
수신신호는 핑거에 할당된 확산코드 동기점에 의해서 복조를 하게 되는데 제 1 핑거(102)에서 복조되는 신호는 도 2 의 송신신호와 같은 확산코드 동기점에 의하여 복조되지만, 지연신호 1, 지연신호 2의 신호가 혼합되어 있기 때문에 제 1 핑거 신호는 제 2 핑거(103), 제 3 핑거(104)에 할당되는 신호의 간섭 신호를 포함하고 있다. 한편, 제 2 핑거(103), 제 3 핑거(104)도 제 1 핑거(102)와 마찬가지로 간섭 신호를 포함하여 복조를 하게 된다.The received signal is demodulated by the spread code sync point assigned to the finger. The signal demodulated by the
예를 들어, 도 2 와 같이 제 2 핑거(103)에 할당된 신호가 제 1 핑거(102)보다 2 칩(chip)만큼 지연되었고 수신세기가 1/2이라고 하면, 제 2 핑거(103)는 제 1 핑거(102)에 할당된 신호에 의하여 상당히 큰 간섭을 받고 있으며, 또한 제 3 핑거(104)에 의해서도 간섭을 받고 있다. For example, if the signal allocated to the second finger 103 is delayed by two chips than the
또한, 제 1 핑거(102)도 제 2 핑거(103)에 할당된 신호에 의해 간섭을 받고 있으며 비록 작은 값이지만 제 3 핑거(104)에 의해서도 간섭을 받고 있다. 이는 1/2 칩(chip) 이상 지연 시간이 발생되면, 서처(101)는 상관값의 크기로 독립된 신호를 인식하여 동기 신호를 찾기 때문이다. In addition, the
상기와 같이, 종래의 레이크 수신장치에서는 각각 핑거에 할당되어 복조되는 신호를 합성하여 신호를 처리하고 있기 때문에, 각각의 핑거에 할당되는 지연 신호에 의한 간섭은 핑거에서 제거되지 않고 신호의 성능을 열화시킨다는 문제점이 있었으며, 특히 신호의 지연특성이 강한 경우(즉, 각 핑거에 할당되는 신호의 세기가 비슷한 경우)에는 더 큰 간섭을 포함하게 된다는 문제점이 있었다. As described above, in the conventional rake receiver, since the signals allocated to each finger are demodulated to process the signals, the interference caused by the delayed signals assigned to the respective fingers is not removed from the fingers and the performance of the signals is degraded. There is a problem in that the signal is delayed, especially when the signal has a strong delay characteristic (that is, when the strength of the signal assigned to each finger is similar), there is a problem that includes a greater interference.
또한, 종래의 레이크 수신장치는, 도 2 에 도시된 바와 같이, 다중경로에 의한 지연신호들에 의해 간섭을 받게 되는데, 이는 레이크 수신기를 이용하더라도 정 확히 지연신호들을 분리하기는 불가능하며, 다중경로를 통과하는 신호를 합성할 경우에는 간섭에 의하여 수신 품질이 저하되는 문제점이 있었다.In addition, the conventional rake receiver, as shown in Figure 2, is interfered by the delay signal by the multi-path, which is impossible to separate the delay signal exactly even when using the rake receiver, multi-path When synthesizing the signal passing through, there was a problem that the reception quality is reduced by interference.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 핑거에서 자신에게 할당된 수신신호에서 자신 이외의 핑거에 할당된 신호에 의한 자기 간섭을 제거하는 자기 간섭 제거를 이용한 핑거 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and a finger device and a method using a magnetic interference cancellation to remove the magnetic interference by a signal assigned to a finger other than itself from the received signal assigned to the finger And a computer readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the above method.
또한, 본 발명은, 다중 경로를 통하여 전송된 수신신호를 다수의 핑거로 병렬적으로 할당하고, 각각의 핑거에서 자신에게 할당된 수신신호에서 자신 이외의 핑거에 할당된 신호에 의한 자기 간섭을 제거하는 자기 간섭 제거를 이용한 레이크 수신 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention, the received signal transmitted through the multi-path is allocated in parallel to a plurality of fingers, and the magnetic interference by signals assigned to fingers other than itself in the received signal assigned to each of each finger to remove Another object of the present invention is to provide a rake receiving apparatus using magnetic interference cancellation, a method thereof, and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the method.
상술한 바와 같이, 본 발명은 레이크 수신기가 3개의 핑거로 구성되어 있다고 가정할 때 제 1 핑거에서는 복조되는 신호에서 제 2 핑거 및 제 3 핑거에 할당되는 신호에 의한 간섭을 제거하고, 동일한 방법으로 제 2 핑거에서는 복조되는 신호에서 제 1 핑거 및 제 3 핑거에 할당된 신호에 의한 간섭을 제거하고, 또한 제 3 핑거에서는 복조되는 신호에서 제 1 핑거 및 제 2 핑거에 할당된 신호에 의한 간섭을 제거하는, 자기 간섭 제거를 이용한 핑거 장치 및 그 방법과 그를 이용한 레이 크 수신 장치 및 그 방법과 상기 방법들을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
As described above, in the present invention, assuming that the rake receiver is composed of three fingers, the first finger eliminates interference caused by signals allocated to the second and third fingers from the signal demodulated, and in the same manner. The second finger eliminates interference by signals assigned to the first and third fingers from the demodulated signal, and the third finger eliminates interference by signals assigned to the first and second fingers from the demodulated signal. It is an object of the present invention to provide a finger device using magnetic interference elimination, a method thereof, a lake receiver using the same, and a computer readable recording medium storing the method and a program for implementing the methods.
상기의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레이크 수신 장치는, 자기 간섭 제거를 이용한 레이크 수신 장치에 있어서, 다중 경로를 통하여 수신되는 수신신호로부터 각각의 핑거 수단에 대한 확산코드의 시작점을 구하여 상기 각각의 핑거 수단으로 전달하기 위한 서칭 수단; 상기 서칭 수단으로부터 전달된 상기 확산코드의 시작점을 이용하여, 상기 수신신호에서 자신 이외의 다른 핑거 수단에 할당된 신호에 의한 자기 간섭을 제거한 후, 상기 자기 간섭이 제거된 수신신호를 복조하기 위한 소정 개수의 상기 핑거 수단; 및 상기 소정 개수의 핑거 수단 각각으로부터 자기 간섭이 제거되고 복조된 수신신호를 전달받아, 상기 전달받은 신호들을 합성하기 위한 합성 수단을 포함한다.In the rake receiving apparatus of the present invention for achieving the above another object, in the rake receiving apparatus using the magnetic interference cancellation, the starting point of the spreading code for each finger means from the received signal received through the multi-path Search means for delivering to finger means of the device; By using the starting point of the spreading code transmitted from the searching means, after removing the magnetic interference by the signal assigned to the finger means other than itself from the received signal, the predetermined signal for demodulating the received signal from which the magnetic interference has been removed A number of said finger means; And synthesizing means for receiving a demodulated received signal from which magnetic interference has been removed from each of the predetermined number of finger means, and synthesizing the received signals.
또한, 본 발명의 레이크 수신 방법은, 자기 간섭 제거를 이용한 레이크 수신 장치에 적용되는 레이크 수신 방법에 있어서, 다중 경로를 통하여 전송되는 신호를 수신하여, 상기 수신신호로부터 각각의 핑거 수단에 대한 확산코드의 시작점을 구한 후, 상기 각각의 핑거 수단으로 분배하여 전달하는 제 1 단계; 상기 각각의 핑거 수단이, 상기 분배되어 전달된 수신신호에서 자신 이외의 다른 핑거 수단에 할당된 신호에 의한 자기 간섭을 제거한 후, 상기 자기 간섭이 제거된 수신신호를 복조하는 제 2 단계; 및 상기 자기 간섭이 제거되고 복조된 수신신호를 상기 각각의 핑거 수단으로부터 전달받아, 상기 전달받은 신호들을 합성하여 복원하는 제 3 단계를 포함한다.In addition, the rake receiving method of the present invention, in the rake receiving method applied to the rake receiving apparatus using the magnetic interference cancellation, receiving a signal transmitted through the multi-path, and spreading code for each finger means from the received signal Obtaining a starting point of the first step of distributing to each finger means and delivering the first step; A second step of each of the finger means demodulating the received signal from which the magnetic interference has been removed after removing the magnetic interference caused by a signal assigned to other finger means other than itself from the distributed and received signal; And a third step of receiving the received and demodulated demodulated signals from the respective finger means, and synthesizing the received signals and restoring the received signals.
또한, 본 발명은, 자기 간섭을 제거하기 위하여, 프로세서를 구비한 레이크 수신 장치에, 다중 경로를 통하여 전송되는 신호를 수신하여, 상기 수신신호로부터 각각의 핑거 수단에 대한 확산코드의 시작점을 구한 후, 상기 각각의 핑거 수단으로 분배하여 전달하는 제 1 기능; 상기 각각의 핑거 수단이, 상기 분배되어 전달된 수신신호에서 자신 이외의 다른 핑거 수단에 할당된 신호에 의한 자기 간섭을 제거한 후, 상기 자기 간섭이 제거된 수신신호를 복조하는 제 2 기능; 및 상기 자기 간섭이 제거되고 복조된 수신신호를 상기 각각의 핑거 수단으로부터 전달받아, 상기 전달받은 신호들을 합성하여 복원하는 제 3 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.In addition, the present invention, in order to eliminate the magnetic interference, by receiving a signal transmitted through the multi-path to the rake receiving apparatus equipped with a processor, after obtaining the starting point of the spreading code for each finger means from the received signal A first function of dispensing and delivering to each finger means; A second function of each of the finger means for demodulating the received signal from which the magnetic interference has been removed after removing the magnetic interference caused by a signal assigned to other finger means other than itself from the distributed and received signal; And a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing a third function of receiving the magnetic interference-removed and demodulated received signals from the respective finger means and synthesizing and restoring the received signals. .
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 핑거 장치는, 자기 간섭 제거를 이용한 핑거 장치에 있어서, 다중경로를 통하여 수신된 수신신호를 소정의 시간만큼 시간지연시키기 위한 시간 지연 수단; 상기 수신신호로부터 구해져 전달된 확산코드의 시작점에 따라 확산코드를 발생시키기 위한 확산코드 발생 수단; 상기 확산코드 발생 수단에 의하여 발생된, 자신 이외의 다른 핑거 장치에 대한 확산코드를 이용하여 상기 수신신호를 역확산한 후, 상기 역확산된 신호를 검파하여 복조하고, 상기 복조된 신호를 상기 자신 이외의 다른 핑거 장치에 대한 확산코드를 이용하여 확산하여, 자신 이외의 핑거 장치에 할당된 수신신호에 의한 자기 간섭 신호를 생성하기 위한 간섭 신호 생성 수단; 상기 시간 지연 수단으로부터 전달된 시간지연 된 수신신호에서 상기 간섭 신호 생성 수단에 의하여 생성된 자기 간섭 신호를 제거하기 위한 감산 수단; 상기 감산 수단에서 자기 간섭 신호가 제거된 수신신호를, 상기 확산코드 발생 수단에 의하여 발생된 자신에 대한 확산코드를 이용하여 역확산하기 위한 역확산 수단; 및 상기 역확산 수단에서 역확산된 신호를 검파하여 복조하기 위한 검파 수단을 포함한다.On the other hand, the finger device of the present invention for achieving the above object, the finger device using the magnetic interference cancellation, Time delay means for delaying the received signal received through the multi-path by a predetermined time; Spreading code generating means for generating a spreading code in accordance with a start point of the spreading code obtained from the received signal; Despreading the received signal using a spreading code for a finger device other than itself generated by the spreading code generating means, detecting and demodulating the despreaded signal, and demodulating the demodulated signal. Interfering signal generating means for spreading using a spreading code for a finger device other than the one, and generating a magnetic interference signal by a received signal assigned to a finger device other than itself; Subtraction means for removing a magnetic interference signal generated by the interference signal generating means from a time delayed received signal transmitted from the time delay means; Despreading means for despreading a received signal from which the self-interference signal has been removed by the subtracting means by using a spreading code for itself generated by the spreading code generating means; And detection means for detecting and demodulating the signal despread by the despreading means.
또한, 본 발명의 핑거 방법은, 자기 간섭 제거를 이용한 핑거 장치에 적용되는 핑거 방법에 있어서, 다중경로를 통하여 전달된 수신신호를 소정의 시간만큼 시간지연시키는 제 1 단계; 상기 수신신호로부터 구해져 전달된 확산코드의 시작점에 따라, 자신 이외의 다른 핑거 장치에 대한 확산코드를 이용하여 상기 수신신호를 역확산한 후, 상기 역확산된 신호를 복조하고, 상기 복조된 신호를 상기 확산코드를 이용하여 확산하는 제 2 단계; 상기 시간지연된 수신신호에서 상기 확산된 신호를 감산하여 상기 다른 핑거 장치에 할당된 신호에 의한 자기 간섭을 제거하는 제 3 단계; 및 상기 자기 간섭이 제거된 수신신호를 자신에 대한 확산코드를 사용하여 역확산하고, 상기 역확산된 신호를 복조하는 제 4 단계를 포함한다.In addition, the finger method of the present invention includes a finger method applied to a finger device using magnetic interference cancellation, comprising: a first step of time-delaying a received signal transmitted through a multipath by a predetermined time; Despreading the received signal using a spreading code for a finger device other than itself according to the starting point of the spreading code obtained from the received signal, demodulating the despreaded signal, and demodulating the demodulated signal. A second step of spreading using the spreading code; A third step of subtracting the spread signal from the time delayed received signal to remove magnetic interference by a signal assigned to the other finger device; And a fourth step of despreading the received signal from which the magnetic interference has been removed using a spreading code for the self signal and demodulating the despread signal.
또한, 본 발명은, 자기 간섭을 제거하기 위하여, 프로세서를 구비한 핑거 장치에, 다중경로를 통하여 전달된 수신신호를 소정의 시간만큼 시간지연시키는 제 1 기능; 상기 수신신호로부터 구해져 전달된 확산코드의 시작점에 따라, 자신 이외의 다른 핑거 장치에 대한 확산코드를 이용하여 상기 수신신호를 역확산한 후, 상기 역확산된 신호를 복조하고, 상기 복조된 신호를 상기 확산코드를 이용하여 확산하는 제 2 기능; 상기 시간지연된 수신신호에서 상기 확산된 신호를 감산하여 상기 다른 핑거 장치에 할당된 신호에 의한 자기 간섭을 제거하는 제 3 기능; 및 상기 자기 간섭이 제거된 수신신호를 자신에 대한 확산코드를 사용하여 역확산하고, 상기 역확산된 신호를 복조하는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.In addition, the present invention, in order to eliminate the magnetic interference, the finger device having a processor, comprising: a first function for time-delaying a received signal transmitted through a multi-path by a predetermined time; Despreading the received signal using a spreading code for a finger device other than itself according to the starting point of the spreading code obtained from the received signal, demodulating the despreaded signal, and demodulating the demodulated signal. A second function of spreading by using the spreading code; A third function of subtracting the spread signal from the time delayed received signal to remove magnetic interference by a signal assigned to the other finger device; And a computer-readable recording medium storing a program for realizing a fourth function of despreading the received signal from which the magnetic interference has been removed using a spreading code for itself and demodulating the despread signal. .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3a 내지 도 3c 는 본 발명에 따른 자기 간섭 제거를 이용한 핑거 장치 및 그 방법과 그를 이용한 레이크 수신 장치 및 그 방법에 대한 일실시예 설명도이다. 구체적으로, 도 3a 는 제 1 핑거와 레이크 수신 장치의 전체적인 구성을 나타내고, 도 3b 는 제 2 핑거의 상세한 구성을 나타내며, 도 3c는 제 3 핑거의 상세한 구성을 나타낸다.3A to 3C illustrate a finger device using magnetic interference cancellation and a method thereof, and a rake receiving device using the same and an embodiment thereof. Specifically, FIG. 3A shows the overall configuration of the first finger and the rake receiving device, FIG. 3B shows the detailed configuration of the second finger, and FIG. 3C shows the detailed configuration of the third finger.
도면에 도시된 바와 같이, 레이크 수신 장치는 채널의 다중경로 중에 하나의 경로에 각각 대응하고 상기 경로에서 수신된 신호를 역확산하는 다수의 핑거를 구비한다. 여기서, 각 핑거는 시간지연기, 역확산기, 검파기, 확산기, 핑거의 코드 발생기, 및 감산기로 구성된다. As shown in the figure, the rake receiving device has a plurality of fingers each corresponding to one path of the multipath of the channel and despreading the signal received on the path. Here, each finger is composed of a time delay, a despreader, a detector, a diffuser, a code generator of a finger, and a subtractor.
먼저, 레이크 수신 장치의 전반적인 동작을 설명하면, 다음과 같다.First, the overall operation of the rake receiving device will be described.
이하, 역확산기(307, 311, 316)는 모두 동일한 것이나 편의상 "역확산기 1" 등과 같이 사용한다. 검파기(308, 312, 317)와 확산기(309, 313)의 경우도 같다.Hereinafter, the
먼저, 수신된 신호는 시간지연기(306)에 입력되어 일정한 시간만큼 시간지연되고, 또한 그 수신신호는 분배기에 의하여 병렬로 역확산기 1(307) 및 역확산기 2(308)로 입력된다. 여기서, 분배기는 도면상에서는 실선으로 표현된 것으로서, 동일한 수신신호를 각각의 핑거(302 내지 304)(구체적으로는, 제 1 핑거(302)에 대해서는 시간 지연기(306), 역확산기 1(307), 및 역확산기 2(311))에 분배하여 주는 기능을 수행한다. First, the received signal is input to the
한편, 역확산기 1(307)에 입력된 신호는 제 2 핑거의 코드 발생기(310)에 의해 역확산되고, 상기 역확산된 신호는 검파기 1(308)에서 확산코드 길이 단위로 복조되며, 상기 복조된 신호는 확산기 1(309)에서 다시 제 2 핑거의 코드 발생기 (310)에 의해 확산된다. 여기서, 역확산기 1(307), 검파기 1(308) 및 확산기 1(309)은 전체가 제 2 핑거에 할당된 신호에 의한 자기 간섭 신호를 생성하는 기능을 수행하기 때문에 제 2 핑거(303)에 할당된 신호에 의한 간섭신호 발생부로 칭할 수 있으며, 이렇게 생성된 간섭신호는 감산기(315)에서 수신신호에 포함된 간섭신호를 제거하는데 이용된다. On the other hand, the signal input to the despreader 1 (307) is despread by the
한편, 역확산기 2(311)에 입력된 신호는 제 3 핑거의 코드 발생기(314)에 의해 역확산되고, 상기 역확산된 신호는 검파기 2(312)에서 확산코드 길이 단위로 복조되며, 상기 복조된 신호는 확산기 2(313)에서 다시 제 3 핑거의 코드 발생기 (314)에 의해 확산된다. 여기서, 역확산기 2(311), 검파기 2(312) 및 확산기 2(313)는 전체가 제 3 핑거에 할당된 신호에 의한 자기 간섭 신호를 생성하는 기능을 수행하기 때문에 제 3 핑거(304)에 할당된 신호에 의한 간섭신호 발생부로 칭할 수 있으며, 이렇게 생성된 간섭신호는 감산기(315)에서 수신신호에 포함된 간섭신호를 제거하는데 이용된다.On the other hand, the signal input to the despreader 2 (311) is despread by the
감산기(315)는 시간지연기(306)에 의하여 시간지연된 수신신호에서 확산기 1(309)의 신호(제 2 핑거에 할당된 신호에 의한 자기 간섭 신호)와 확산기 2(313)의 신호(제 3 핑거에 할당된 신호에 의한 자기 간섭 신호)를 빼어, 순수한 제 1 핑거(302)의 수신신호를 획득한다. The
이후, 상기와 같이 획득된 수신신호는 역확산기 3(316)에서 제 1 핑거의 코드 발생기(318)에 의하여 역확산되고, 검파기 3(317)에서 복조되어 제 1 핑거의 신호를 출력한다. Thereafter, the received signal obtained as described above is despread by the
상기와 동일한 방법으로, 제 2 핑거(303)와 제 3 핑거(304)에서도 신호를 출력한다.In the same manner as above, the signal is also output from the
합성기(305)에서는 제 1 핑거(302), 제 2 핑거(303), 및 제 3 핑거(304)의 출력 신호들을 합하여 최종의 출력 신호를 얻는다.The
이하에서는, 레이크 수신 장치의 각각의 구성요소(예를 들면, 서처, 시간지연기 등)에 대하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, each component (eg, searcher, time delay, etc.) of the rake receiving apparatus will be described in detail.
먼저, 서처(301)는 이동통신에서 수신단이 송신단과의 통신을 위해 송신 신호의 동기를 찾아내는 부분으로서, 특히 CDMA 시스템에서는 수신단이 송신단의 확산 코드(PN 코드)와 같은 동기를 찾아내어 역확산을 하게 되는데, 이때 각각의 핑거에 대한 PN 코드(확산 코드)의 시작점을 찾아내는 기능을 수행한다.First, the
구체적인 서처의 동작은 다음과 같다.Specific operations of the searcher are as follows.
수신신호와 수신단 PN 코드의 일정한 구간(예를 들면, 64칩, 32칩 등)과의 상관값을 구한다. 이때, 상관값이 작으면, 수신단의 PN 코드를 한 칩(chip) 이동시 켜 상관값을 다시 구한다.The correlation value between the received signal and a predetermined section (e.g., 64 chips, 32 chips, etc.) of the receiver PN code is obtained. At this time, if the correlation value is small, the PN code of the receiver is shifted by one chip to obtain the correlation value again.
상기와 같이, 수신단의 PN 코드를 이동시켜가면서 상관값을 계속적으로 계산하다가, 상관값이 예상하고 있는 기준치를 넘으면 PN 코드의 길이를 바꾸어(확장) 정확한 상관값을 구하는데, 상관값이 예상하는 기준치를 계속하여 초과하면 이 지점이 PN 코드의 동기점이 된다.As described above, while continuously calculating the correlation value while moving the PN code of the receiver, if the correlation value exceeds the expected reference value, the length of the PN code is changed (expanded) to obtain an accurate correlation value. If the reference value continues to be exceeded, this point becomes the synchronization point of the PN code.
상기와 같은 동기점을 찾는 과정에서 기준치를 몇 개로 나누어 동기점을 찾고, 기준치를 초과하는 모든 동기점을 찾아내어 상관값의 크기별로 핑거에 동기점을 할당한다.In the process of finding the sync point, the sync point is found by dividing the reference value into several points, all sync points exceeding the reference value are found, and sync points are assigned to the fingers for each correlation value.
한편, 시간지연기(306)는 수신되는 신호를 일정시간만큼 시간지연시키는 것이다. 디지털 신호의 시간지연은 버퍼와 같은 메모리를 가지고 있으면 된다. 본 발명에서는 두 심볼 정도의 시간 지연을 가지면 레이크 수신기를 원활히 동작시킨다. 여기서, 한 심볼은 정보신호 한 비트에 대응하는 PN 코드의 길이를 의미하며, 정보비트 한 비트가 PN 코드 64비트로 확산되면 심볼 크기는 64비트이다. Meanwhile, the
한편, 역확산기(307, 311, 316)는 확산기에서 확산되어 수신단에 수신된 수신신호에 다시 PN코드를 곱하는 기능을 수행한다. 코드의 동기점이 같으면 역확산기의 출력신호는 정보신호와 같은 신호의 형태를 나타내지만 동작속도는 확산속도와 같다. Meanwhile, the
예를 들어, 정보신호가 1Kbps이고 PN코드가 10Kbps이면, PN 코드길이는 10이고 확산 신호의 속도는 10Kbps이다. 역확산기의 PN 코드는 10Kbps 이므로 수신신호와의 곱은 역시 10Kbps이다.For example, if the information signal is 1Kbps and the PN code is 10Kbps, the PN code length is 10 and the speed of the spread signal is 10Kbps. Since the PN code of the despreader is 10Kbps, the product with the received signal is also 10Kbps.
한편, 검파기(308, 312)는 역확산된 신호를 PN 코드의 길이만큼 적분하여 정보신호를 찾아내는 것이다. 디지털 신호에서는 PN 코드 길이만큼 더하여 0과 1을 판정한다. 아래의 예에서는 5(십진수)를 기준으로 하여, 5 이상이면 "1", 5 미만이면 "0"으로 판단한 것이다. 에러나 잡음이 있으면 10(십진수) 또는 0이 아닌 다른 값을 가지게 되지만, 검파기를 거치면 영향이 작은 잡음과 다른 접속자의 간섭은 게거된다.On the other hand, the
확산신호 1101001010 0010110101 1101001010 1101001010 0010110101 Diffusion Signal 110 100 10 10 00 10 110 101 110 100 10 10 110 100 10 10 00 10 110 101
PN코드 1101001010 1101001010 1101001010 1101001010 1101001010 PN Code 1101001010 1101001010 1101001010 1101001010 1101001010
역확산신호 1111111111 0000000000 1111111111 1111111111 0000000000 Despread signal 1111111111 0000000000 1111111111 1111111111 0000000000
적분기 10 0 10 10 0
검파후신호 1 0 1 1 0 Signal after
한편, 확산기(309, 313)는 정보신호와 확산코드(PN코드)를 곱하는 것으로서, 이에 의하여 정보비트와 확산코드가 곱해지면 주파수 대역에서 차지하는 대역이 PN코드의 길이만큼 넓어지게 된다. PN 코드의 길이는 정보신호 한 비트에 곱해지는 PN코드의 수이다.On the other hand, the
예를 들어, 다음과 같이, 정보신호가 1 Kbps이고 PN코드가 10 Kbps이면, PN 코드길이는 10이고 확산 신호의 속도는 10 Kbps이다.For example, as follows, when the information signal is 1 Kbps and the PN code is 10 Kbps, the PN code length is 10 and the speed of the spread signal is 10 Kbps.
정보신호 1 0 1 1 0
PN코드 1101001010 1101001010 1101001010 1101001010 1101001010 PN Code 1101001010 1101001010 1101001010 1101001010 1101001010
확산신호 1101001010 0010110101 1101001010 1101001010 0010110101 Diffusion Signal 110 100 10 10 00 10 110 101 110 100 10 10 110 100 10 10 00 10 110 101
한편, 감산기(315)는 수신되는 신호의 디지털 값에서 확산기 1(309)과 확산기 2(313)에서 출력되는 디지털 값을 빼주는 것이다. 따라서, 모든 신호가 심볼단위로 동기가 되어 있기 때문에 감산기를 거치면 간섭신호가 제거된다.The
수신신호 1110111011 Received signal 1110111011
확산기 1 출력 0000010001
확산기 2 출력 0010001000
감산기 출력 1100100010 Subtractor output 1100100010
한편, 각 핑거의 코드 발생기(310, 314, 318)의 동작속도는 PN 코드(확산 코드)의 속도와 같고, 코드의 발생 시작점은 서처(301)에서 할당해주는 동기점과 같다. 따라서, 각 핑거의 코드 발생기의 시작점은 모두 다르지만 PN 코드의 길이와 내용은 같다. 각 핑거의 코드 발생기(310, 314, 318)는 서처(301)로부터 전달된 확산코드의 시작점에 따라서 확산코드를 발생시키는 기능을 수행한다. On the other hand, the operating speed of the
그리고, 합성기(Combiner,305)는 각각의 핑거(302 내지 304)에서 얻은 신호를 합성하여 송신신호로 복원하는 것으로서, 이 합성기에서의 신호는 디지털 신호 이므로 심볼 단위로 더하면 된다. The
이하, 도 3b 및 도 3c 에 대하여 설명하면, 다음과 같다.Hereinafter, FIG. 3B and FIG. 3C are demonstrated.
도 3b 는 제 2 핑거(303)의 상세한 구성도로서, 제 1 핑거(302)의 구성도와 유사하나, 제 2 핑거(303)에 할당된 신호에서 제 1 핑거(302)에 할당된 신호에 의한 간섭을 제거하기 위하여 제 1 핑거의 코드 발생기(320)가 사용된 점, 제 3 핑거(304)에 할당된 신호에 의한 간섭을 제거하기 위하여 제 3 핑거의 코드 발생기(321)가 사용된 점 및 간섭이 모두 제거된 신호(즉, 감산기의 출력)를 역확산하는데 제 2 핑거의 코드 발생기(322)가 사용된 점 등에서 차이가 난다.FIG. 3B is a detailed configuration diagram of the
한편, 도 3c는 제 3 핑거(304)의 상세한 구성도로서, 제 1 핑거(302)의 구성도와 유사하나, 제 3 핑거(304)에 할당된 신호에서 제 1 핑거(302)에 할당된 신호에 의한 간섭을 제거하기 위하여 제 1 핑거의 코드 발생기(330)가 사용된 점, 제 2 핑거(303)에 할당된 신호에 의한 간섭을 제거하기 위하여 제 2 핑거의 코드 발생기(331)가 사용된 점 및 간섭이 모두 제거된 신호(즉, 감산기의 출력)를 역확산하는데 제 3 핑거의 코드 발생기(332)가 사용된 점 등에서 차이가 난다.3C is a detailed configuration diagram of the
도 4 는 본 발명에 따른 제 1 핑거에서의 자기 간섭 제거 과정에 대한 설명도이다. 4 is an explanatory diagram for a magnetic interference cancellation process in a first finger according to the present invention.
도 3a 의 제 1 핑거에서의 자기 간섭 제거 과정을 설명하면, 다음과 같다. Referring to the magnetic interference cancellation process in the first finger of Figure 3a, it is as follows.
간섭 제거 기능은 핑거(302 내지 304)가 담당하며, 서처(301)는 수신신호의 PN 코드 시작점을 핑거(302 내지 304)에 알려주는 기능을 수행한다.The interference cancellation function is performed by the
시간 지연기(306)를 통과한 수신신호(404)는 간섭이 그대로 남아 있는 신호 이고, 수신신호가 역확산기 1(307) 및 검파기 1(308)을 통과하면 정보신호가 되는데, 이는 PN 코드가 없는 순수한 정보신호이다. 확산기 1(309)에서는 다시 PN 코드를 곱하여 확산을 하는데, 이때 제 2 핑거에 할당하는 신호의 크기는 상관값으로 알 수 있기 때문에 확산 신호의 크기를 제 2 핑거에 할당하는 신호의 크기로 만들면, 지연신호 1(402)과 같은 신호가 된다. The received
이후, 감산기(315)가 시간지연기(306)의 출력에서 확산기 1(즉, 도 4 에서 지연신호 1)의 신호를 빼주면, 지연신호 1 만이 제거된 신호(405) 즉, 제 2 핑거에 할당된 신호에 의한 간섭이 제거된 신호가 된다.Subsequently, when the
한편, 상기와 동일한 방법으로 수신신호가 역확산기 2(311), 검파기 2(312), 및 확산기 2(313)를 통하면서, 지연신호 2(403)와 같은 신호가 된다. On the other hand, in the same manner as described above, the received signal passes through the despreader 2 (311), the detector 2 (312), and the spreader 2 (313), the same signal as the delay signal 2 (403).
감산기(315)가 지연신호 1 만이 제거된 신호(405) 즉, 제 2 핑거에 할당된 신호에 의한 간섭이 제거된 신호에서 다시 확산기 2(313)의 출력신호(403)를 빼면, 지연신호 2의 간섭 신호도 제거가 되어, 송신신호(401)와 같은 신호가 생성된다.When the
상기와 같은 자기 간섭 제거 방법은 제 2 핑거(303) 및 제 3 핑거(304)에서도 동일하게 적용된다.The magnetic interference cancellation method as described above is equally applied to the
도 5a 및 도 5b 는 본 발명에 따른 레이크 수신 장치의 성능에 대한 설명도로서, CDMA 시스템에서 본 발명에 해당하는 레이크 수신 장치의 성능 개선 정도를 수치계산한 결과를 그래프로 나타낸다. 5A and 5B are explanatory diagrams of the performance of the rake receiver according to the present invention, and graphically show the results of numerical calculation of the degree of performance improvement of the rake receiver corresponding to the present invention in the CDMA system.
도 5a 는 라이시안 페이딩(Rician Fading) 환경에서 본 발명에 해당하는 레이크 수신 장치를 적용한 DS-CDMA/QPSK 시스템의 성능 개선(직접파 대 반사파의 비 : 6dB)을 나타내고, 도 5b 는 레일리 페이딩(Rayleigh Fading) 환경에서 본 발명에 해당하는 레이크 수신 장치를 적용한 DS-CDMA/QPSK 시스템의 성능 개선을 나타낸다. FIG. 5A shows a performance improvement (ratio of direct wave to reflected wave: 6 dB) of a DS-CDMA / QPSK system to which a rake receiver according to the present invention is applied in a Rician fading environment, and FIG. 5B shows Rayleigh fading ( Rayleigh Fading) shows the performance improvement of the DS-CDMA / QPSK system to which the rake receiver according to the present invention is applied.
도면에 도시된 바와 같이, 레이크 수신기를 사용하지 않은 경우와 종래의 레이크 수신기를 사용한 경우보다 본 발명, 즉 자기 간섭 제거를 이용한 레이크 수신 장치를 사용한 경우에 신호대 잡음비(Eb/No)가 개선된다.As shown in the figure, the signal-to-noise ratio (Eb / No) is improved in the present invention, i.e., in the case of using the rake receiver using magnetic interference cancellation, than in the case of not using the rake receiver and using the conventional rake receiver.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. As described above, the method of the present invention may be implemented as a program and stored in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.) in a computer-readable form.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains, and the above-described embodiments and accompanying It is not limited by the drawings.
상기와 같은 본 발명은, 핑거에서 복조되는 신호에서 제 2 핑거, 제 3 핑거에 할당되는 간섭 신호를 제거함으로써 제 1 핑거의 복조 신호의 성능을 개선하고, 마찬가지로 제 2 핑거, 제 3 핑거의 복조신호에서 간섭 신호를 제거하여 성능을 개선할 수 있고, 간섭으로 인한 왜곡을 감소시키고, 양호한 품질의 신호를 수신할 수 있는 효과가 있다. 즉, 본 발명은 다중경로에 의해 나타나는 레이크 수신 장치의 각 탭에서 나타나는 자기간섭을 효과적으로 제거하기 때문에 고품질의 신호를 수신할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention improves the performance of the demodulated signal of the first finger by removing the interference signal allocated to the second and third fingers from the signal demodulated at the finger, and likewise demodulates the second and third fingers. The performance can be improved by removing the interference signal from the signal, reducing the distortion caused by the interference, and receiving a good quality signal. In other words, the present invention effectively removes the magnetic interference appearing at each tap of the rake receiving device represented by the multipath, so that a high quality signal can be received.
또한, 수신시스템에서 본 발명에 해당하는 레이크 수신 장치를 적용할 경우에는, 기존의 레이크 수신기를 사용할 때보다 효과적으로 다중 접속 간섭 및 자기 간섭 성분을 제거함으로써 기지국의 수를 증설하지 않고도 차세대 이동통신(IMT-2000) 시스템의 수신 성능 및 통화처리 용량을 효과적으로 향상시킬 수 있기 때문에, 음성 신호의 경우에는 많은 가입자를 수용할 수 있고, 데이터 통신의 경우에는 고속 데이터 통신을 가능하게 할 수 있는 효과가 있다. In addition, when the rake receiving apparatus according to the present invention is applied to the receiving system, the next generation mobile communication (IMT) is eliminated without increasing the number of base stations by eliminating multiple access interference and magnetic interference components more effectively than when using a conventional rake receiver. Since the reception performance and the call processing capacity of the system can be effectively improved, many subscribers can be accommodated in the case of voice signals, and high-speed data communication can be enabled in the case of data communication.
또한, 본 발명은 저전력 전송으로 인하여 휴대폰의 전력소비를 감소시킬 수 있기 때문에, 단말기의 통화시간 및 배터리 사용시간을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can reduce the power consumption of the mobile phone due to the low power transmission, there is an effect that can increase the talk time and battery use time of the terminal.
또한, 본 발명은, 셀의 형태를 유연성있게 구성할 수 있게 하며, 전자파 공해를 감소시킬 수 있는 효과도 있다. In addition, the present invention can be configured in a flexible configuration of the cell, there is an effect that can reduce the electromagnetic pollution.
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