KR100885142B1

KR100885142B1 - 확산 스펙트럼 시스템에서 복조 요소의 클러스터를할당하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100885142B1
Application number: KR1020037009338A
Authority: KR
Inventors: 릭롤란드알; 글라즈코세르구에이; 말호트라로히트; 아메르가메세이
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2009-02-23
Also published as: KR20030069211A; EP2237436A2; WO2002056495A3; US6731676B2; WO2002056495A2; ATE489777T1; EP1350336A2; DE60238385D1; AU2002241864A1; US20020126742A1; EP1350336B1; KR101028975B1; IL156858A; KR20080090581A; EP2237436A3; MXPA03006281A; IL156858A0

Abstract

확산 스펙트럼 통신 시스템 내의 가입자 유닛 또는 기지국과 같은 장치는 복조 요소를 할당할 때, 하나 이상의 추가의 "가상" 경로를 후보 경로의 리스트에 부가할 수 있다. 이들 "가상" 경로는 대응하는 피크가 수신된 확산 스펙트럼 시스템 내에서 검출될 필요성이 없어도, 후보 경로로서 부가된다. 경로의 리스트는 복조 요소중의 하나에 대한 시간 오프셋과 거의 동일한 시간 오프셋을 갖는 제 1 경로, 및 제 1 경로로부터 짧은 시간 분리를 갖는 가상 경로를 포함한다. 경로들 사이의 시간 분리는 예를 들어, 2 칩 이하일 수 있다.

확산 스펙트럼 통신 시스템, 복조 요소, 가상 경로, 클러스터 제어기, 시간-추적 모듈, 시간 오프셋, 가입자 유닛.

Description

확산 스펙트럼 시스템에서 복조 요소의 클러스터를 할당하는 방법 및 장치{ASSIGNING CLUSTERS OF DEMODULATION ELEMENTS IN A SPREAD SPECTRUM SYSTEM}

본 출원은 참조로 본 명세서에 통합되는 2001년 1월 11일 출원된, "SYSTEM STUDY: RECEIVER STRUCTURES IN FADING CHANNELS WITH NON-NEGLIGIBLE MULTIPATH SPACING: THE "FAT-PATH" CONCEPT"란 명칭의 미국 가출원 제 60/261,402 호를 우선권으로 주장한다.
본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것이고, 특히, 확산 스펙트럼 신호를 복조하는 것에 관한 것이다.

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다수의 통상적인 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 하나의 일반적인 기술이 무선-주파수 (RF) 스펙트럼을 통해 다중 통신이 동시에 행해지는 코드 분할 다중 액세스 (CDMA) 이다. CDMA 기술에 통합되는 무선 통신 장치 ("가입자 유닛") 는 셀룰러 무선 전화기, 위성 무선 전화기, 휴대 가능한 컴퓨터용 PCMCIA 카드, 무선 통신 능력을 갖는 개인 휴대 정보 단말기 (PDA) 등을 포함한다.

CDMA 시스템은 (1) "이중-모드 광대역 확산 스펙트럼 셀룰러 시스템용 TIA/EIA-95-B 이동국-기지국 호환 표준" (IS-95 표준), (2) "이중-모드 광대역 확산 스펙트럼 셀룰러 이동국용 TIA/EIA-98-C 권장 최소 표준" (IS-98 표준), (3) "제 3 세대 파트너쉽 프로젝트" (3GPP) 라는 명칭의 컨소시엄에 의해 제공되고, Nos. 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 및 3G TS 25.214를 포함하는 일련의 문헌에서 실시된 표준 (WCDMA 표준), (4) 제 3 세대 파트너쉽 프로젝트 2 (3GPP2) 라는 명칭의 컨소시엄에 의해 제공되고, " cdma 2000 확산 스펙트럼 시스템용 TS-45.5 물리층 표준", "cdma 2000 확산 스펙트럼 시스템용 C.S0005-A 상위층 (층 3) 신호 표준", 및 "C.S0024 CDMA2000 고속 패킷 데이터 공중 인터페이스 사양" (CDMA2000 표준) 을 포함하는 일련의 문헌에서 실시된 표준, 및 (5) 어떤 다른 표준과 같은 하나 이상의 CDMA 표준을 지원하도록 설계될 수도 있다. CDMA2000 표준의 고속 패킷 데이터 사양을 구현하는 시스템을 본 명세서에서 고속 데이터 (HDR) 시스템이라 칭한다. HDR 시스템이 TIA/EIA-IS-856, "CDMA2000 고속 패킷 데이터 공중 인터페이스 사양"에 기재되어 있다. 또한, 제안된 무선 시스템은 HDR의 결합 및 단일 공중 인터페이스를 사용하는 (음성 및 팩스 서비스와 같은) 저속 데이터 서비스를 제공한다.

통상의 CDMA 통신 시스템은 CDMA 파형에서 음성 및 데이터를 인코딩하는 이동 가입자 유닛을 포함한다. 가입자 유닛은 베이스 트랜스시버 서브 시스템 (BTS) 이라 칭하는 기지국, 셀 스테이션, 셀 사이트, 또는 단순 셀과 통신한다. 기지국은 제한된 지리적 영역내의 가입자 유닛으로부터 수신된 들어오는 CDMA 파형을 복조하고, 나가는 CDMA 파형을 가입자국으로 송신한다. 기지국 제어기 (BSC) 는 다른 원격 기지국 또는 어떤 통상의 전화 시스템으로 신호를 라우팅하기 위해 기지국 및 공중 교환 전화 네트워크 (PSTN) 사이에 인터페이스를 제공한다. 일반적으로, 기지국으로부터 가입자 유닛으로의 송신을 순방향 CDMA 채널이라 칭하고, 때때로 다운링크라 불린다. 가입자 유닛으로부터 기지국으로의 송신을 역방향 CDMA 채널이라 칭하고, 때때로 업링크가 불린다.

어느 순간에, 단일 가입자 유닛 또는 기지국은 송신 신호의 복수의 복제품을 수신할 수 있고, 이러한 복제품은 상이한 진폭, 위상 및 시간 지연을 가질 수 있다. 복제품은 빌딩, 나무, 차, 및 사람과 같은 환경에서의 장애물의 송신 신호 오프의 반사에 의해 종종 초래된다. 송신 신호의 여러 복제품은 "다중경로"라 칭하는 일반적 특징을 사용하여 "경로들"이라 칭한다.

CDMA 통신 시스템의 송신 신호는 "칩"이라 불리는 연속 펄스로 이루어진다. 특히, 송신기는 의사잡음 (PN) 코드와 데이터의 아웃바운드 연속 스트림을 변조시킴으로써 확산 스펙트럼 송신 신호를 발생시킨다. 데이터에 PN 코드를 적용하는 것은 칩의 스트림을 생성한다. 생성된 칩은 직교 위상 시프트 키잉 (QPSK) 변조와 같은 어떤 변조 스킴에 따라 송신된다. 복수의 사용자로부터 신호를 분리하기 위해, 수신기는 신호를 대응하는 PN 코드에 매칭함으로써 원하는 사용자의 신호를 분리시킨다.

PN 코드를 적용하는 레이트를 일반적으로 데이터 레이트 보다 수 배 더 빠른 칩 레이트라 칭한다. PN 코드의 하나의 펄스의 지속기간이 칩 시간이라 칭하는 측정 단위로서 사용된다. 복수의 수신된 경로 사이의 시간 지연은 칩 시간으로 표현된다. 예를 들어, 2개의 경로 사이의 1.5 칩의 시간 지연은 송신 신호의 칩 시간의 1.5배와 동일한 시간 지연을 나타낸다.

신호 페이딩의 영향을 감소시키고, 다른 이점을 위해서, 통상의 CDMA 수신기는 복조 동안 복수의 경로를 구별한다. 특히, 일반적으로 레이트 수신기라 칭하는 전형적인 CDMA 수신기는 다수의 복조 요소를 구비하고, 경로가 대략 1.5 칩 이상과 같은 임계값 보다 더 큰 시간 분리를 가질 때 상이한 수신 경로를 추적하기 위한 복조 요소를 할당한다. 종종 "분해할 수 없는 다중경로 간격"이라 칭하는 더 짧은 시간 분리에 있어서, 복수의 경로가 쉽게 검출 가능한 피크가 없는 에너지의 단일 집합체로 나타나기 때문에, 통상의 수신기는 복수의 복조 요소를 할당하지 않는다. 유사하게, 복수의 경로가 더 큰 시간 분리로부터 분해할 수 없는 다중경로로 시프트하는 경우에, 복조 요소는 공통 시간 오프셋을 추적하는데 집중한다. 그 결과, 통상의 수신기는 복조 요소중의 하나를 재할당한다.

일반적으로, 본 발명은 확산 스펙트럼 시스템 내에서 복조 요소를 할당하는 것에 관한 것이다. 여러 경로에 복조 요소를 할당할 때, 수신기는 포텐셜 경로의 리스트를 어셈블하고, 리스트에 하나 이상의 추가의 "가상" 경로를 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 "가상" 경로는 대응하는 피크가 수신된 확산 스펙트럼 신호 내에서 검출될 필요가 없더라도 복조 요소를 할당하기 위한 후보 경로의 리스트에 부가되는 경로이다. 수신기는 시간상 복조 요소로부터 떨어져 있는 2개 이하의 칩과 같은, 할당된 복조 요소에 실질적으로 가까운 시간 오프셋을 갖는 하나 이상의 가상 경로를 선택적으로 부가할 수 있다. 또한, 수신기는 경로 리스트에서의 각각의 표시된 신호 강도를 바이어싱함으로써 복조 요소 및 가상 경로에 대한 우선순위를 규정할 수도 있다. 이와 같이, 신호 강도를 설정함으로써, 수신기는 다중경로 주위에서 복조 요소의 할당을 우선순위화한다.

가상 경로를 사용함으로써, 수신기는 임의의 프리 (free) 복조 요소가 가상 경로를 따라 확산 스펙트럼 신호를 복조시키기 위해 사용될 수 있다는 것을 보장한다. 그 결과, 추적 및 복조를 위해 가상 경로를 고려함으로써, 수신기는 더욱 효율적으로 복조 요소를 할당할 수 있고, 분해할 수 없는 다중경로 환경에서 성능을 개선시킨다. 가상 경로에 할당된 복조 요소는 분해할 수 없는 다중경로 상황이 존재하는 경우에 여러 경로를 즉각 복조할 수 있다. 또한, 복조 요소는 경로가 더 큰 시간 분리를 갖기 위해 분기하는 경우에 복수의 경로를 즉각 추적할 수 있다.

일 실시형태에서, 본 발명은 무선 통신 디바이스와 같은 장치에 관한 것이다. 장치는 확산 스펙트럼 신호를 복조하는 복수의 복조 요소를 구비한다. 탐색 모듈은 신호의 신호 강도를 측정하고, 로컬 최대값 세트 및 대응하는 시간 오프셋을 나타내는 데이터를 발생시킨다. 탐색 모듈에 연결된 제어기는 수신된 데이터에 기초하여 신호 경로의 리스트를 발생시킨다. 신호 경로의 리스트는 복조 요소중의 하나에 대한 시간 오프셋과 거의 동일한 시간 오프셋을 갖는 제 1 경로, 및 제 1 경로로부터 짧은 시간 분리를 갖는 제 2 경로를 포함한다. 제어기는 적어도 하나의 로컬 최대값이 복조 요소의 시간 오프셋으로부터 임계 시간량 내에서 검출될 때 제 2 경로를 포함한다. 제 1 및 제 2 경로 사이의 시간 분리는 예를 들어, 2 칩 보다 작을 수도 있다.

또 다른 실시형태에서, 본 발명은 확산 스펙트럼 시스템 내에서 수신기의 복 조 요소를 할당하는 방법에 관한 것이다. 신호 경로의 리스트가 수신된 확산 스펙트럼 신호로부터 발생한다. 제 1 경로가 수신기 내의 복조 요소에 대한 현재 시간 오프셋에 기초하여 신호 경로의 리스트에 부가된다. 제 2 경로가 신호 경로의 리스트에 부가되고, 복조 요소의 시간 오프셋으로부터 소정의 시간량으로 설정된 시간 오프셋을 갖는다.

또 다른 실시형태에서, 본 발명은 칩 레이트로 확산 스펙트럼 신호를 복조하는 복조 요소를 구성하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 2개의 복조 요소의 시간 분리가 대략 2 칩 이하가 되도록, 제 2 복조 요소의 시간 오프셋으로부터 대략 소정의 시간량으로 제 1 복조 요소의 시간 오프셋을 설정하는 단계를 포함한다.

또 다른 실시형태에서, 본 발명은 신호 경로의 리스트가 수신된 확산 스펙트럼 신호로부터 발생되는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 각 복조 요소에 대한 대응하는 시간 오프셋에 기초하여 적어도 하나의 복조 요소 세트로 복수의 복조 요소를 그룹화하는 단계를 포함한다. 경로의 리스트는 세트의 복조 요소의 수에 기초하여 조정된다.

본 발명은 다수의 이점을 제공할 수 있다. 복조 요소를 할당할 때 가상 경로를 사용함으로써, 무선 통신 디바이스의 가입자 유닛 또는 다른 구성요소는 신호 대 잡음비, 전력 제어, 및 1.5 - 2.0 칩 보다 작은 시간 분리와 같은 짧은 다중경로 환경의 용량에서 상당한 개선점을 달성할 수 있다. 신호대 잡음비에서의 개선점이 예를 들어, 비-핸드오프 시나리오에서 1x 순방향 전력 제어된 CDMA 시스템에서 적어도 1.75 dB 관찰되었다. 유사하게, 용량 개선점이 다중경로 시나리 오에서 50 % 이상 변동하는 것이 관찰되었다. 이러한 기술은 다중경로가 존재하지만 작은 시간 분리를 가져서, 신호 피크를 쉽게 검출할 수 없는 다중경로 환경에서 유리할 수 있다. 또한, 이러한 기술은 시간 분리가 예를 들어, 0.5 내지 2.0 칩 사이에 있는 "짧은 다중경로 환경"에서 특히 유리할 수 있다.

본 발명의 하나 이상의 실시형태를 첨부한 도면을 통해 이하 설명한다. 본 발명의 다른 특징 목적, 및 이점은 상세한 설명 및 도면과 청구범위로부터 명백하다.

도 1은 예시적인 확산 스펙트럼 전기 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 원리에 따라 복조 요소를 할당하는 예시적인 가입자 유닛을 나타내는 블록도이다.

도 3은 가입자 유닛에서 사용하기 위한 복조기의 일부분을 나타내는 블록도이다.

도 4는 복조 요소를 할당할 때 가입자 유닛의 동작의 하이-레벨 개요를 제공하는 흐름도이다.

도 5는 복조 요소에 대한 현재의 경로 정보를 갖는 탐색 결과를 병합할 때 가입자 유닛의 예시적인 동작을 나타내는 흐름도이다.

도 6은 가입자 유닛이 단일 복조 요소를 갖는 클러스터를 처리하는 동작의 예시적인 모드를 나타내는 흐름도이다.

도 7은 제어기가 2개의 복조 요소를 갖는 클러스터를 처리하는 동작의 예시 적인 모드를 나타내는 흐름도이다.

도 8은 제어기가 3개 이상의 복조 요소를 갖는 클러스터를 처리하는 동작의 예시적인 모드를 나타내는 흐름도이다.

도 9a는 예시적인 탐색 결과를 나타내는 그래프이다.

도 9b는 6개의 복조 요소의 예시적인 할당을 나타내는 그래프이다.

도 9c는 도 9a의 탐색 결과가 본 발명의 원리에 따라 도 9b의 복조 요소와 병합될 때의 결과 경로 리스트를 나타내는 그래프이다.

도 10은 가입자 유닛의 병합 보호 시간-추적 기능의 하이-레벨 개요를 제공하는 흐름도이다.

도 11은 가입자 유닛의 마스터/슬레이브 시간-추적 기능의 하이-레벨 개요를 제공하는 흐름도이다.

도 12는 병합 보호 기능 및 마스터/슬레이브 기능을 결합시킨 가입자 유닛의 예시적인 동작을 나타내는 흐름도이다.

도 1은 가입자 유닛 (4) 이 본 명세서에서 "경로"라 칭하는 다수의 확산 스펙트럼 신호 (12) 를 수신하는 확산 스펙트럼 전기 통신 시스템 (2) 을 나타내는 블록도이다. 특히, 가입자 유닛 (4) 은 기지국 (6A) 으로부터의 신호 (12A), 뿐만 아니라 장애물 (10) 로부터의 신호 (12A) 의 반사에 의해 초래되는 신호 (12B) 를 수신한다. 또한, 가입자 유닛 (4) 은 기지국 (6B) 으로부터의 확산 스펙트럼 신호 (12C) 를 수신한다. 장애물 (10) 은 빌딩, 다리, 차량, 또는 심지어 사람과 같은 가입자 유닛 (4) 에 아주 가까운 어떠한 구조일 수 있다. 가입자 유닛 (4) 의 예는 셀룰러 무선 전화기, 위성 무선 전화기, 컴퓨터 내에 통합된 PCMCIA 카드, 무선 통신 능력을 갖는 개인 휴대 정보 단말기 (PDA) 등을 포함한다. 기지국 제어기 (BSC : 8) 는 기지국 (6) 및 공중 교환 전화 네트워크 (PSTN : 13) 사이에 인터페이스를 제공한다. 이러한 방식으로, BSC (8) 는 가입자 유닛 (4) 및 다른 원격 기지국 또는 PSTN (13) 에 접속된 통상의 전화 시스템 사이의 호출을 라우팅할 수 있다.

신호 12A 및 신호 12B는 복수의 수신 신호가 동일한 정보를 반송하지만, 상이한 진폭, 위상 및 시간 지연을 갖는 다중경로 환경을 나타낸다. 가입자 유닛 (4) 은 복조 동안에, 신호 12A 및 12B 뿐만 아니라 12C를 구별한다. 이하 상세히 설명하는 바와 같이, 가입자 유닛 (4) 은 다수의 복조 요소 (도시 생략) 를 포함하고, 상이한 수신 신호 (12) 를 추적하기 위해 복조 요소를 할당한다. 특히, 가입자 유닛 (4) 은 추적되는 각각의 신호 (12) 의 시간 지연에 따라 각각의 복조 요소 내에 시간 오프셋을 설정한다.

추적 및 복조를 위해 여러 경로에 복조 요소를 할당할 때, 가입자 유닛 (4) 은 포텐셜 경로의 리스트를 어셈블한다. 각 경로에 있어서, 리스트가 시간 오프셋 및 신호 강도를 특정한다. 다음으로, 가입자 유닛은 리스트에 하나 이상의 "가상" 경로를 삽입할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "가상" 경로는 대응하는 피크가 대응하는 시간 오프셋에서 검출되지 않는 경우에도, 복조 요소에 대한 할당을 위해 후보 경로의 리스트에 부가된 경로를 칭한다. 이하 상세히 설명하는 바와 같이, 가입자 유닛 (4) 은 할당된 복조 요소에 가까운 시간 오프셋을 갖는 하나 이상의 가상 경로를 선택적으로 부가할 수 있다. 추적 및 복조를 위한 가상 경로를 고려함으로써, 가입자 유닛 (4) 은 그렇지 않은 경우 할당될 수 없는 복조 요소를 사용할 수도 있어 분해할 수 없는 다중경로 상황에서 성능을 개선시킨다. 이러한 방식으로, 가상 경로에 할당된 복조 요소는 분해할 수 없는 다중경로 상황이 존재하는 경우에 추가의 경로를 즉각 복조할 수 있다. 또한, 복조 요소는 경로가 더 큰 시간 분리를 갖기 위해 분기하는 경우에 다중 경로를 추적할 수 있고, 그것에 의해, 복조 요소를 재할당하는데 있어서의 고유의 대기 시간을 제거한다.

다른 이점들 사이에서, 이러한 기술은 가입자 유닛 (4) 이 신호 대 잡음비, 전력 제어, 및 분해할 수 없는 다중경로 환경 또는 하이브리드 분해 가능/분해 불가능 다중경로 환경에서의 용량에서의 상당한 개선점을 달성할 수 있게 한다. 비-핸드오프 시나리오에서 1x 순방향 전력 제어된 CDMA 시스템에서 적어도 1.75 dB의 신호 대 잡음비의 개선점이 관찰되었다. 유사하게, 다중경로 시나리오에서 용량 개선점이 50 % 이상 변동한다는 것이 관찰되었다. 이러한 기술은 다중 경로가 존재하지만, 1.5 - 2.0 칩 보다 작은 시간 분리와 같은 작은 시간 분리를 가져서 신호 피크를 쉽게 분해할 수 없는 다중경로 환경에서 이점일 수 있다. 또한, 이러한 기술은 시간 분리가 예를 들어, 0.25 칩 내지 2.0 칩 사이에 있는 환경에서 특히 이점일 수 있다.

도 2는 본 발명의 원리에 따라 복조 요소를 할당하는 예시적인 가입자 유닛 (4) 을 나타내는 블록도이다. 가입자 유닛 (4) 은 무선 주파수 송/수신기 (14), 복조기 (16), 탐색 모듈 (18), 제어기 (22), 및 무선-주파수 안테나 (24) 를 구비한다. 가입자 유닛 (4) 의 비-제한 예는 셀룰러 무선 전화기, 위성 무선 전화기, 컴퓨터내에 통합된 PCMCIA 카드, 무선 통신 능력을 갖는 PDA를 포함한다. 또한, 가입자 유닛 (4) 을 참조하여 설명한 기술은 수신 모드에서 동작하는 기지국과 같은, 확산 스펙트럼 무선 시스템의 다른 구성소자 내에서 쉽게 구현될 수 있다.

가입자 유닛 (4) 은 하나 이상의 CDMA 표준 및/또는 설계, 예를 들어, W-CDMA 표준, IS-95 표준, CDMA2000 표준, 및 HDR 사양을 지원하도록 설계될 수 있다. 따라서, 안테나 (24) 는 CDMA 기지국으로부터 송신된 CDMA 변조된 신호와 같은 들어오는 RF 신호를 수신한다. 송/수신기 (14) 는 수신된 RF 신호를 처리하고 기저대역 샘플을 출력하기 위한 회로를 구비한다. 송/수신기 (14) 는 저-잡음 증폭기 (LNA), RF 믹서, 및 아날로그-디지털 (A/D) 변환기를 통해 수신된 신호를 처리할 수도 있어, 수신된 신호, 예를 들어, 디지털 기저대역 신호 (28) 의 대응하는 디지털값을 생성한다.

들어오는 확산 스펙트럼 신호를 적절히 복조시키기 위해, 가입자 유닛 (4) 은 PN 시퀀스를 송신하는 기지국의 PN 시퀀스에 정렬시켜야 한다. 예를 들어, IS-95에서, 각 기지국 및 가입자 유닛은 동일한 PN 시퀀스를 사용한다. 기지국 (6) 은 기지국의 PN 시퀀스의 발생에서 유일한 시간 오프셋에 의해 구별된다. 특히, 복조기 (16) 내의 각 복조 요소는 기지국으로부터의 신호를 적절하게 복조시키기 위해 적절한 코드 위상 오프셋을 PN 시퀀스에 삽입해야 한다. 탐색 모듈 (18) 은 근처의 기지국으로부터 수신된 신호에 대해 연속적으로 스캔한다.

탐색 모듈 (18) 은 존재, 시간 오프셋, 및 수신된 경로의 신호 강도를 결정하기 위해 시간 도메인에서 들어오는 확산 스펙트럼 신호 (28) 를 연속적으로 스캔한다. 탐색 모듈 (18) 은 탐색 결과 (20) 로서 경로 정보를 기록 및 보고한다. 수신된 경로를 나타내는 로컬 최대 에너지 피크는 수신된 신호의 복구를 초래하는 시간 오프셋에 대해 나타나고, 다른 시간 오프셋은 일반적으로 신호 에너지를 거의 발생시키지 않는다. 신호 에너지 레벨은 0 내지 65535 사이의 값을 갖는 상대값, 예를 들어, 스케일된 정수로서 표현될 수 있다. 다중경로 환경에서, 신호 반사 또는 에코가 다중 에너지 피크 발생을 초래할 수도 있다.

제어기 (22) 는 하나 이상의 신호 경로를 추적 및 복조하는 복조기 (16) 의 복조 요소 (도시 생략) 를 할당하기 위해 탐색 모듈 (18) 로부터 수신된 탐색 결과 (20) 를 사용한다. 특히, 제어기 (22) 는 각 후보 경로에 대한 신호 강도 및 시간 지연 (오프셋) 을 포함하는 탐색 결과 (20) 에 기초하여 포텐셜 신호 경로의리스트를 어셈블한다. 다음으로, 제어기 (22) 는 복조기 (16) 의 복조 요소에 의해 보고된 시간 오프셋 및 신호 강도를 병합하고, 하나 이상의 가상 경로를 리스트에 삽입할 수 있다. 더욱 구체적으로, 복조기 (16) 에 대한 현재의 정보를 병합할 때, 제어기 (22) 는 시간 분리에 기초하여 복조 요소의 하나 이상의 "클러스터"를 식별하고, 각 클러스터 내의 복조 요소의 수에 기초하여 경로의 리스트를 조정한다.

도 3은 복조기 (16) 의 일부분을 더욱 상세히 나타내는 블록도이다. 특히, 복조기 (16) 는 디지털 기저대역 신호 (28) 를 수신 및 복조하는 복조 요소 (30) 로 일괄적으로 칭하는 N 복조 요소 (30A - 30N) 를 구비한다. 제어기 (22 : 도 2) 로부터 수신된 타이밍 정보에 응답하여, 복조 요소 (30) 는 디지털 기저대역 신호 (28) 를 처리하고, 소프트 데이터 비트 (32) 라 일괄적으로 칭하는 소프트 데이터 비트 (32A - 32N) 을 생성한다. 심볼 결합기 (34) 는 소프트 데이터 비트 (32) 를 수신 및 결합하고, 심볼 정보로 디코딩하는 집합 데이터를 생성한다.

CDMA 시스템에 있어서, 예를 들어, 각각의 복조 요소 (30) 는 제어기 (22) 에 의해 공급된 시간 오프셋에 따라 PN 시퀀스를 발생시키는 시퀀스 발생기 및 역확산기를 구비한다. 그 결과, 여러 복조 요소 (30) 에 의해 사용된 PN 시퀀스는 각각의 복조 요소 (30) 에 의해 추적되는 송신하는 기지국에 의해 사용된 PN 시퀀스와 동일할 수 있다. 또한, 각 복조 요소 (30) 는 필터, 스케일링 및 위상 회전 회로, 디지털 믹서 및 왈쉬 시퀀스 발생기를 포함하는 할당된 경로를 추적 및 복조하는데 사용하기 위한 다수의 구성소자 (도시 생략) 를 구비할 수 있다.

탐색 모듈 (18 : 도 2) 로부터 수신된 탐색 결과에 기초하여 시간 오프셋을 제공함으로써, 제어기 (22) 는 복수의 수신된 경로중의 하나를 추적 및 복조하기 위해 각각의 복조 요소 (30) 를 할당한다. 특히, 제어기 (22) 는 탐색 결과 (20) 에 의해 식별된 경로를 추적하기 위해 복조 요소 (30) 를 할당할 뿐만 아니라 분해할 수 없는 다중경로에 대한 후보로서 식별된 가상 경로에 복조 요소 (30) 를 할당한다.

어떤 실시형태에서, 가상 경로는 짧은 다중경로 환경을 검출하는 메카니즘과 결합하여 사용될 수도 있다. 구체적으로, 가상 경로를 경로 리스트에 부가하는 결정은 짧은 다중경로를 검출하는 것을 조건으로 할 수 있다. 이것은 기술의 다양성에 따라 달성될 수 있다. 제어기 (22) 는 예를 들어, 검출된 피크에 대한 시간 오프셋의 시간을 통한 변동을 결정할 수 있다. 다른 방법으로는, 탐색 모듈 (18) 이 피크의 폭을 추정할 수 있다.

도 10-12를 참조하여 이하 상세히 설명하는 바와 같이, 복조기 (16) 는 클러스터된 복조 요소가 병합되는 것을 방지하는 시간-추적 기능을 통합할 수 있다. 특히, 시간-추적 모듈 (38) 및 클러스터 제어기 (36) 는 개별 복조 요소 (30) 의 시간 추적을 제어할 수 있어서, 클러스터된 복조 요소가 적어도 임계 시간 분리를 유지하는 것을 보장한다.

도 4는 여러 경로를 추적 및 복조하기 위해 복조 요소 (30) 를 할당할 때 가입자 유닛의 동작의 하이-레벨 개요를 제공하는 흐름도이다. 처음에, 제어기 (22) 는 복조 요소 (30) 가 할당될 수 있는 가능한 경로의 리스트를 식별하는 탐색 모듈 (18) 로부터 탐색 결과 (20) 를 수신한다 (42). 탐색 결과 (20) 는 예를 들어, 피크 에너지 레벨 및 대응하는 시간 오프셋의 정수 리스트의 형태를 갖는다.

다음으로, 제어기 (22) 는 복조 요소의 클러스터를 식별하기 위해 각 복조 요소 (30) 에 대한 경로 정보를 검사한다 (44). 제어기 (22) 는 예를 들어, 각 복조 요소 (30) 로부터 현재의 시간 오프셋 및 신호 강도 표시기를 판독한다. 다른 방법으로는, 정보가 컴퓨터-판독 가능한 매체의 제어기 (22) 에 의해 유지될 수 있다.

정보에 기초하여, 제어기 (22) 는 소정의 클러스터의 복조 요소 (30) 가 클러스터의 또 다른 복조 요소 (30) 의 핑거 어소시에이션 임계값 (Finger Association Threshold : FT) 내에 있고, 복조 요소 (30) 가 상이한 클러스터의 복조 요소 (30) 의 FT 내에 없는 클러스터를 식별한다. 적절한 FT를 사용하여, 제어기 (22) 는 클러스터의 복조 요소가 동일한 경로 또는 동일한 경로의 그룹을 추적하는 클러스터를 형성한다. 어떤 실시형태에서 적절한 FT는 칩 시간의 7/8번째의 순서에 있을 수 있다.

식별된 클러스터 내의 복조 요소의 수에 기초하여, 제어기는 탐색 모듈 (18) 로부터의 탐색 결과를 복조 요소의 경로 정보와 병합하고 경로의 집합 리스트를 생성한다 (46). 특히, 도 5-8을 참조하여 설명하는 바와 같이, 제어기 (22) 는 하나 이상의 가상 경로를 리스트에 부가할 수 있고, 클러스터 사이즈에 기초하여 복조 요소 (30) 의 현재의 할당을 삽입, 우선순위화 또는 변경시킬 수 있다. 일반적으로, 이러한 기술은 가입자 유닛 (40) 이 더욱 신속하게 짧은 다중경로 신호를 추적할 수 있게 하고, 할당될 수 없는 복조 요소를 사용할 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 가입자 유닛 (4) 은 짧은 다중경로 환경에서 증가된 성능을 달성한다.

식별된 클러스터에 따라 후보 경로의 집합 리스트 발생 및 할당된 복조 요소 조작 이후에, 제어기 (22) 는 리스트를 스캐닝하고 적어도 하나의 복조 요소 (30) 가 모든 검출된 기지국 (6) 에 할당된다는 것을 보장함으로써 셀 다이버시티를 최대화시키기 위해 리스트를 더 처리할 수도 있다 (48). 다음으로, 제어기 (22) 는 복조 요소 (30) 가 각 경로의 신호 강도에 따라 공통 기지국으로부터의 다중경로 송신에 할당된다는 것을 보장함으로써 경로 다이버시티를 최대화시킬 수도 있다.

도 5는 복조 요소 (30) 의 현재의 경로 정보를 탐색 결과 (20) 와 병합할 때 (도 4의 블록 46) 제어기의 예시적인 동작을 상세히 나타내는 흐름도이다. 먼저, 제어기 (22) 는 가상 경로의 추가 및 복조 요소 (30) 의 할당을 제어하는 다수의 구성 가능한 임계값을 초기화한다 (52). 구체적으로는, 제어기 (22) 는 탐색기 피크 어소시에이션 임계값 (Searcher Peak Association Threshold : ST), 및 할당 지연 (AD) 을 초기화한다. 탐색기 피크 어소시에이션 임계값 (ST) 은 복조 요소 (30) 를 갖는 탐색 모듈 (18) 로부터 수신된 피크 결과의 어소시에이션을 제어하는 임계값이다. 할당 지연 (AD) 은 관련 복조 요소 또는 탐색기 피크로부터 가상 경로를 배치하는데 사용되는 시간 지연이다. 또한, AD는 가상 경로가 경로 리스트에 삽입되어야 하는지를 결정하기 위한 실제 탐색기 피크 또는 다른 복조 요소를 위치시키는 윈도우로서 사용된다. 모든 이러한 임계값은 칩의 일부분으로서 칩 시간으로 표현될 수 있다. 표 1은 임계값에 대한 예시적인 설정을 나타낸다.

임계값 (THRESHOLD)	값 (칩) (VALUE (CHIPS))
ST	6/8
AD	9/8

표 1

다음으로, 제어기 (22) 는 복조요소의 제 1 클러스터를 검사하고, 클러스터 내의 복조 요소의 수를 결정한다 (54). 구체적으로는, 이러한 예에서, 제어기 (22) 는 클러스터의 복조 요소의 수에 따라 상이하게 경로 리스트를 어셈블한다. 그 결과, 제어기 (22) 는 단일 복조 요소 (56), 2개의 복조 요소 (58), 또는 3개 이상의 복조 요소 (60) 를 갖는 클러스터를 개별적으로 처리한다. 클러스터를 처리한 이후에, 제어기 (22) 는 클러스터가 더 존재하는지를 검사 (62) 하고, 모든 클러스터가 처리될 때 까지 처리를 반복한다.

도 6은 제어기 (22) 가 단일 복조 요소를 갖는 클러스터를 처리하는 동작의 예시적인 모드를 나타내는 흐름도이다. 먼저, 제어기 (22) 는 경로 리스트내에 클러스터의 복조 요소로부터 ST 칩 보다 작게 떨어진 피크가 존재하는지를 결정한다 (64). 복조 요소 근처에 적어도 하나의 피크가 있는 경우에, 제어기 (22) 는 경로 리스트로부터 대응하는 경로를 제거한다 (66). 다음으로, 제어기 (22) 는 복조 요소가 "락 (locked)" 되었는지, 즉, 복조 요소가 정의된 임계값 보다 더 큰 신호 강도를 갖는 경로에 현재 할당되었는지를 결정한다. 할당되지 않은 경우에, 제어기 (22) 는 경로 리스트에 어떤 경로를 부가하지 않고 조정을 종료한다 (68). 할당된 경우에, 제어기 (22) 는 현재의 복조 요소의 신호 강도 및 시간 오프셋을 갖는 리스트에 경로를 부가하고, 단일 복조 요소에 할당된 것으로서 경로를 마크한다 (70). 다음으로, 제어기 (22) 는 어떤 다른 요소 또는 피크가 클러스터 외부에 있지만, 단일 복조 요소의 2*AD 칩 내에 있는지를 결정한다 (72). 그렇지 않은 경우 (NO) 에, 제어기 (22) 는 가상 경로를 짧은 다중경로 추적에 대한 후보로서 경로 리스트에 삽입한다 (74). 특히, 제어기 (22) 는 이전에 삽입된 복조 요소로부터의 AD 칩의 분리를 갖도록 가상 경로의 시간 오프셋을 설정하고, 가상 경로의 신호 강도를 이전에 삽입된 복조 요소의 강도 보다 적은 9dB로 바이어스한다. 그러나, 또 다른 근접 요소 또는 피크가 식별되는 경우에, 제어기 (22) 는 추가의 경로가 이웃하는 클러스터에 너무 가까워질 수 있고, 복조 요소가 함께 추적하는 것을 초래할 수 있기 때문에, 가상 경로를 부가하지 않는다.

피크가 클러스터의 단일 복조 요소로부터의 ST 칩 내에서 검출되지 않을 때 (64의 아니오 브랜치), 제어기 (22) 는 복조 요소가 락되는지를 결정하고 (76), 그러한 경우 (예) 에, 가상 경로를 부가하지 않고 단일 복조 요소에 대한 경로 리스트에 경로를 부가한다. 복조 요소가 락되지 않은 경우 (아니오) 에, 제어기 (22) 는 경로 리스트에 복조 요소 또는 가상 경로를 부가하지 않고 조정 처리를 종료한다.

도 7은 제어기 (22) 가 2개의 복조 요소를 갖는 클러스터를 처리하는 동작의 예시적인 모드를 나타내는 흐름도이다. 2개의 복조 요소를 갖는 클러스터에 있어서, 제어기 (22) 는 더 강한 복조 요소로부터 떨어져 있는 더 약한 복조 요소를 슬루 (slews) 한다 (80). 이러한 방식으로, 제어기 (22) 는 경로 리스트에 할당되고 표현된 2 개의 요소를 남기지만, 짧은 다중경로 환경에서 심볼 결합기 (34) 의 출력에서의 신호 대 잡음비의 저하를 방지한다. 특히, 제어기 (22) 는 클러스터의 2개의 복조 요소의 신호 강도를 검사한다. 다음으로, 제어기 (22) 는 더 약한 신호 강도를 갖는 복조 요소의 타이밍을 조정하여, 더 강한 복조 요소로부터 떨어져 있는 더 약한 복조 요소를 슬루함으로써 더 강한 복조 요소로부터의 타이밍이 AD 칩이 되도록 한다. 이러한 방식으로, 제어기 (22) 는 실제 경로와 가상 경로에 할당된 2개의 복조 요소 사이에 원래 분리를 재저장한다.

다음으로, 제어기 (22) 는 2개의 복조 요소 각각의 ST 칩 내의 피크를 대체한다. 2개의 복조 요소 각각의 ST 칩 내의 제 1 피크에 있어서, 제어기 (22) 는경로 리스트로부터 피크를 제거하고, 피크의 ST 칩 내의 복조 요소의 가장 강한 서브셋에 대한 정보를 삽입한다. 제 2 피크 또는 제 3 피크에 있어서, 하나 또는 모두가 2개의 복조 요소의 각각의 ST 칩 내에 존재하는 경우에, 제어기 (22) 는 경로 리스트로부터 칩(들)을 제거하고, 피크의 ST 칩 내에서 복조 요소의 가장 강한 서브셋을 식별한다. 식별된 복조 요소에 대한 정보가 사전에 경로 리스트에 삽입되지 않은 경우에, 제어기 (22) 는 시간 오프셋 및 신호 강도에 따라 식별된 복조 요소에 대한 정보를 삽입한다.

피크가 대체되지 않은 경우 (84의 아니오 브랜치) 에, 먼저, 제어기 (22) 는 시간 오프셋 및 신호 강도에 따라 경로 리스트에 가장 강한 복조 요소를 삽입한다 (86). 다음으로, 제어기 (22) 는 가장 강한 복조 요소로부터 AD 칩의 거리를 갖고, 가장 강한 복조 요소의 강도 보다 작은 9dB의 신호 강도를 갖는 가상 경로로서 제 2 복조 요소를 경로 리스트에 삽입한다. 이와 같이 신호 강도를 설정함으로써, 제어기 (22) 가 복조 요소를 우선순위화 하여, 요소들 중 하나가 재할당될 필요성이 있는 경우에 약한 요소가 선택되는 것을 보장한다.

그러나, 피크가 대체되는 경우 (84의 예 브랜치) 에, 제어기 (22) 는 클러스터의 2개의 복조 요소중 일부가 경로 리스트에 부가되기 위해 남아있는지, 즉 더 약한 복조 요소가 부가되었는 지를 결정한다 (90). 남아 있는 경우에, 제어기 (22) 는 전술한 바와 같이, 더 강한 복조 요소로부터 AD 칩의 거리에 있고, 더 강한 요소의 강도 보다 9dB 작은 신호 강도를 갖는 더 약한 복조 요소를 경로 리스트에 부가한다. 이러한 방식으로, 제어기 (22) 는 클러스터에 대한 경로 리스트의 2개의 포지션이 2개의 복조 요소에 대응하고, 요소들 간의 간격이 짧은 다중경로 환경에서 독립 신호를 추적하기 위해 설정되는 것을 보장한다.

도 8은 제어기 (22) 가 3개 이상의 복조 요소를 갖는 클러스터를 처리하는 동작의 예시적인 모드를 나타내는 흐름도이다. 일반적으로, 3개 이상의 복조 요소를 갖는 클러스터에 있어서, 제어기 (22) 는 클러스터를 2개 이하의 요소로 감소시키기 위해 하나 이상의 복조 요소를 비할당하려 하지만, 또한, 탐색 모듈 (18) 에 의해 정의된 분해 가능한 피크에 우선순위를 제공한다. 2개의 요소를 갖는 클러스터와 유사하게, 제어기 (22) 는 어떤 복조 요소의 ST 칩 내에 있는 경로 리스트의 피크를 대체한다 (92). 적어도 하나의 복조 요소의 ST 칩 내의 제 1 피크에 있어서, 제어기 (22) 는 경로 리스트로부터 피크를 제거하고, 피크의 ST 칩내의 복조 요소의 가장 강한 서브셋에 대한 정보를 삽입한다. 추가의 피크에 있어서, 이러한 피크가 클러스터 내의 어떤 복조 요소의 ST 칩 내에 존재하는 경우에, 제어기 (22) 는 경로 리스트로부터 피크를 제거하고, 피크의 ST 칩 내의 복조 요소의 가장 강한 서브셋을 식별한다. 식별된 복조 요소에 대한 정보가 경로 리스트에 사전에 삽입되지 않은 경우에, 제어기 (22) 는 식별된 복조 요소에 대한 정보를 삽입한다.

다음으로, 제어기 (22) 는 복조 요소를 대체된 피크의 수에 기초하여 가상 경로의 경로에 부가한다. 먼저, 제어기 (22) 는 피크 대신에 삽입된 복조 요소의 수를 결정한다 (94). 2개 이상의 복조 요소가 피크의 대체 경로 리스트에 삽입되는 경우에, 제어기 (22) 는 클러스터의 나머지 복조 요소를 비할당한다 (96). 단일 복조 요소가 삽입되는 경우에, 제어기 (22) 는 경로 리스트에 가장 강한 나머지 복조 요소를 삽입한다 (98). 제어기 (22) 는 세트중에서 모든 복조 요소의 최대 강도 보다 작은 9dB로 신호 강도를 설정한다. 복조 요소가 경로 대신에 삽입되지 않는 경우에, 먼저, 제어기 (22) 는 클러스터의 가장 강한 복조 요소를 타이밍 정보 및 신호 강도에 따라 경로 리스트에 삽입한다 (100). 다음으로, 제어기 (22) 는 나머지 복조 요소중의 가장 강한 것을 가장 강한 요소의 강도 보다 작은 9dB의 신호 강도를 갖는 가상 경로로서 경로 리스트에 삽입한다 (98).

도 9a-9c는 복조 요소의 현재의 경로 정보를 갖는 탐색 모듈 (18) 로부터의 탐색 결과를 병합하는 예시적인 처리를 나타내는 그래프이다. 구체적으로는, 도 9a는 복수의 경로 (110A-110E) 를 포함하는 탐색 모듈 (18) 로부터의 예시적인 탐색 결과를 나타내는 그래프이다. 각 경로 (110) 는 수평축을 따라 표시된 대응하는 시간 오프셋 (τ₁- τ₅), 및 수직축을 따라 표시된 대응하는 신호 강도를 갖는다. 도 9b는 6개의 복조 요소 (114A-114F) 의 예시적인 할당을 나타내는 그래프이다. 도 9a의 경로 (110) 와 유사하게, 각 복조 요소 (114) 는 대응하는 시간 오프셋 (τ₇ - τ₁₂) 및 대응하는 신호 강도를 갖는다. 복조 요소 (114) 에 대한 시간 오프셋에 기초하여, 제어기 (22) 는 복조 요소 (114) 를 아래와 같이 가정하는 3개의 클러스터 (112A-112C) 로 그룹화한다.
τ₂-τ₁ > FT, τ₃-τ₂ <= FT, τ₄-τ₃ > FT, τ₅-τ₄ <= FT.

삭제

도 9c는 본 발명의 원리에 따라 제어기 (22) 가 탐색 결과 및 복조 요소 (114) 를 병합할 때의 결과 경로를 나타낸다. 특히, 클러스터 (112A) 에 있어서, 제어기 (22) 는 복조 요소 (114A) 에 대한 시간 오프셋 및 신호 강도로 경로 (110A) 를 대체한다. 또한, 제어기 (22) 는 대응하는 피크가 검출되지 않는 경우에도 복조 요소에 대한 후보로서 가상 경로 (118) 를 삽입한다. 제어기는 복조 요소 (114A) 로부터의 AD 칩의 시간 분리를 갖고, 복조 요소 (114A) 의 신호 강도 보다 9dB 작은 신호 강도를 갖는 가상 경로 (118) 를 삽입한다.

클러스터 (112B) 는 탐색 결과 내에서 각각 대응하는 피크 (110B 및 110C) 를 갖는 2개의 복조 요소 (114B 및 114C) 를 포함한다. 그 결과, 제어기 (22) 는 경로 리스트에서의 피크 (110B 및 110C) 를 복조 요소 (114B 및 114C) 로 대체하지만, 복조 요소 (114C) 로부터 AD 칩만큼 떨어지도록 복조 요소 (114B) 를 슬루한다. 이것은 │τ₈-τ₂│<ST, │τ₉-τ₃│<ST, │τ₉-τ₂│>=ST 라는 것을 가정한다.

클러스터 (112C) 는 3개의 복조 요소 (114D, 114E, 및 114F) 를 포함한다. │τ₁₁-τ₄│<ST 및 │τ₁₁- τ₅│<ST 를 가정하면, 제어기 (22) 는 경로 리스트에서의 피크 (110D 및 110E) 를 복조 요소 (114E) 로 대체한다. 하나의 복조 요소만이 경로의 대체에 부가되기 때문에, 제어기는 클러스터 (112C) 의 나머지 복조 유닛 중에서 더 강한 것, 즉, 가상 경로로서 복조 요소 (114F) 를 부가한다. 제어기 (22) 는 복조 요소 (114E) 의 신호 강도 보다 9dB 작은 신호 강도를 갖도록 복조 요소 (114F) 를 삽입한다. 제어기 (22) 는 복조 요소 (114D) 를 비할당한다. 이러한 방식으로, 제어기 (22) 는 클러스터 (112C) 의 복조 요소의 수를 3개 요소에서 2개로 감소시킨다. 그 결과, 비할당된 복조 요소 (114D) 는 가상 경로 (118) 에 할당될 수 있고, 그것에 의해, 짧은 다중경로 환경에서 성능을 개선시킬 수 있다.

본 명세서에 설명한 이러한 할당 기술과 결합하여, 복조기 (16 : 도 2) 는 클러스터된 복조 요소가 병합되는 것을 방지하는 시간-추적 기능을 통합할 수도 있다. 다시 말해서, 본 명세서에 설명하는 할당 기술은 포텐셜 다중경로 신호 주위의 복조 요소를 클러스터하기 위해 가상 경로를 사용한다. 할당되면, 복조기 (16) 는 개별 복조기 요소 (30) 의 시간-추적을 제어할 수 있어, 클러스터된 복조 요소가 적어도 임계 시간 분리를 유지하는 것을 보장한다. 그 결과, 통상의 기술과는 상이하게, 본 명세서에 설명한 할당 기술은 0.75 칩과 같은 소정의 임계값에 더 근접하게 병합되는 복조 요소를 비할당하지 않는다. 반대로, 본 명세서에 설명한 기술은 복조하기에 더욱 적당한 경로를 식별시에, 할당된 복조 요소는 그대로 두고, 이 할당된 복조 요소를 재할당하기만 한다.

본 명세서에 설명한 할당 기술이 어떤 특정한 시간-추적 기술에 사용하는데 제한되지 않지만, 이하, 2개의 기술, 즉, (ⅰ) 병합 보호, 및 (ⅱ) 마스터/슬레이브 시간-추적을 설명한다. 특히, 복조기 (16) 는 클러스터된 복조 요소가 임계 시간 분리 보다 적게 커버링하는 것을 방지하는 병합 보호를 지원할 수 있다. 복조 요소가 임계값 아래의 시간 분리를 갖게 하는 시간-추적 명령이 차단 및 필터된다. 이러한 방식으로, 병합 보호 시간-추적 기능은 복조 요소의 클러스터가 병합이 없고 비할당되지 않고 분해할 수 없는 다중경로 환경에서 하나 이상의 경로를 추적하는 것을 가능하게 한다. 다른 이점들 사이에서, 병합 보호는 복조 요소가 최소 시간 기간 (span) 아래로 축소되는 것을 방지한다. 최소 시간 기간을 보장함으로써, 병합 보호는 복조 요소가 전체 시간 기간을 적합하게 조정 및 유지하는 것을 가능하하게 하여, 수신된 확산 스펙트럼 신호의 전체 에너지를 실제 포함한다.

또한 또는 이에 더하여, 복조기 (16) 는 클러스터된 복조 요소의 시간-추적을 제어하는 마스터/슬레이브 (M/S) 기술을 지원할 수 있다. 인에이블될 때, M/S 시간-추적 기술은 복조 요소를 슬레이브하기 위한 시간-추적 조정을 복조 요소를 마스터하기 위한 시간-추적 조정과 동기화시킨다. 이러한 방식으로, 클러스터된 복조 요소는 분해할 수 없는 다중경로를 일치하여 둘러싸고 추적할 수 있다.

따라서, 도 4-9를 참고하여 설명한 가상 경로 할당을 위해 사용된 구체적인 알고리즘은 예시적인 것이고, 본 발명을 거기에 한정하지 않는다. 복조기 (16) 에 의해 지원되는 구체적인 시간-추적 기능에 따라, 본 발명의 원리를 벗어나지 않고 시간 임계값 및 신호 강도 바이어싱 레벨에 대한 변화가 용이하게 이루어질 수 있다. M/S 시간-추적에 있어서, 제어기 (22) 는 2개의 복조 요소 보다 더 큰 클러스터 사이즈를 유지하려 한다. 제어기 (22) 는 예를 들어, 적어도 하나의 가상 경로가 복조 요소의 모든 측에 존재한다는 것을 보장할 수 있고, 가상 경로에 의해 표시된 신호 강도를 바이어싱할 수도 있다.

이들 시간-추적 기술을 이하 설명하고, 또한, 이들 시간-추적 기술은 참조로 본 명세서에 통합되는 Docket No. 000308 호, 및 본 출원과 동일자로 출원된 "TIME-TRACKING FOR CLUSTERED DEMODULATION ELEMENTS IN A SPREAD SPECTRUM SYSTEM"이란 명칭의 현재 공동 계류중인 미국 출원 제 09/968,399 호에 기재되어 있다.

도 3을 참조하면, 시간-추적 모듈 (38) 은 개별 복조 요소 (30) 로부터 수신된 에너지 추정치에 기초하여 시간-추적 명령 (42) 을 전송할 수 있다. 시간-추적 명령 (42) 은 대응하는 시간 오프셋을 어드밴스 또는 리타드 (advance or retard) 하기 위해 하나 이상의 복조 요소 (30) 에 명령할 수 있다. 어드밴스 명령은 부분 칩 분해 만큼 PN 카운터를 증가시킬 수도 있고, 리타드 명령은 PN 카운터를 감소시킬 수도 있고 1 클락 사이클 동안 PN 카운터를 정지시킬 수도 있다. 시간-추적 모듈 (38) 은 전용 하드웨어 회로의 형태를 가질 수 있고, 하나 이상의 디지털 신호 프로세서 (DSP) 를 구비할 수 있다. 어떤 실시형태에서, 시간-추적 모듈 (42) 은 어드밴스 또는 리타드 출력 신호에 대해 스트로브 (strobes) 의 형태를 가질 수 있다.

클러스터 제어기 (36) 는 클러스터된 복조 요소의 미세하게 제어된 타이밍을 제공하여 분해할 수 없는 다중경로 환경에서 개선된 성능을 달성한다. 클러스터 제어기 (36) 는 분해할 수 없는 다중경로 신호를 추적할 때와 같이 함께 클러스 터되는 어떤 복조 요소 (30) 에 대한 시간-추적 및 시간 분리를 통해 어드밴스 제어를 제공한다. 구체적으로는, 클러스터 제어기 (36) 는 동일한 기지국으로부터의 경로를 추적하는 복조 요소 (30) 가 최소 시간 기간을 넘어 축소되는 것을 방지하는 병합 보호를 제공한다. 또한, 클러스터 제어기 (36) 는 다중경로 신호 주위에서 클러스터될 때 복조 요소 (30) 의 시간-추적을 동기화시키는 마스터/슬레이브 기능을 제공한다. 제어기 (36) 의 시간-추적 기능은 독립적으로 사용하기 위해 선택적으로 인에이블될 수 있거나, 성능을 더욱 개선시키기 위해 결합하여 사용될 수 있다.

이러한 기능들을 지원하기 위해, 클러스터 제어기 (36) 는 제어기 (22 : 도 2) 로부터 구성 정보를 직접 수신한다. 구체적으로는, 병합 보호를 지원하기 위해, 제어기 (22) 는 복조 요소 (30) 의 페어와이즈 (pairwise) 에 대한 병합 보호를 인에이블 및 디스에이블하기 위해 MP_EN 입력 (35) 을 제어한다. 이러한 방식으로, 제어기 (22) 는 복조 요소 (30) 쌍에 대한 병합 보호를 선택적으로 인에이블할 수 있다. 병합 보호 임계값 (MPT : 33) 은 어떤 2개의 복조 요소 (30) 사이에서 유지될 시간상의 최소 거리를 특정한다. 일반적인 임계 시간 분리는 1.0의 칩 시간에 대해 5/8 번째의 범위 내로 속할 수도 있다. 어떤 실시형태에서의 적절한 임계값은 칩 시간의 7/8 번째의 순서에 있을 수도 있다. PN_COUNTS (31) 는 부분적 칩 분해에서 각각의 N 복조 요소 (30) 에 대한 현재의 PN 카운트를 특정한다.

마스터/슬레이브 시간-추적에 있어서, 제어기 (22) 는 클러스터 제어기 (36) 의 마스터/슬레이브 시간-추적 능력을 인에이블 및 디스에이블하기 위해 M/S_EN (39) 을 제어한다. 또한, 제어기 (22) 는 각각의 복조 요소 (30) 가 마스터 또는 슬레이브로서 취급되어야 하는지를 특정하기 위해 M/S_DATA (37) 를 설정한다. N 복조 요소 (30) 를 갖는 가입자 유닛 (4) 에 있어서, M/S_DATA (37) 는 예를 들어, N 요소의 어레이일 수 있다. 어레이의 각 요소는 N 복조 요소 (30) 중의 하나에 유일하게 대응할 수도 있고, 마스터 복조 요소를 식별할 수 있다. 어레이에 대한 디폴트값은 자체 마스터인 각각의 복조 요소 (30) 를 나타내는 {1, 2, 3, ... N} 일 수 있다.

클러스터 제어기 (36) 는 시간-추적 모듈 (42) 로부터의 시간-추적 명령을 차단하고, 시간-추적 명령을 병합 보호 및 마스터/슬레이브 기능에 따라 하나 이상의 복조 요소 (30) 로 전송한다. 병합 보호가 인에이블될 때, 예를 들어, 클러스터 제어기 (36) 는 시간-추적 명령 (42) 의 전송이 시간상 최소 거리보다 더 근접하게 이동하는 2개 이상의 복조 요소 (30) 를 발생시키는지를 결정한다. 발생시키는 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 시간-추적 명령 (42) 을 차단한다. 발생시키지 않는 경우에, 클러스터 제어기 (36) 시간-추적 명령 (42) 을 복조 요소 (30) 중의 적절한 하나로 전송한다. 이러한 방식에서, 클러스터 제어기 (36) 는 가입자 유닛 (4) 의 복조 요소가 최소 시간 기간 아래로 축소되는 것을 방지하고, 최소 시간 기간을 보장하여, 기저대역 신호 (28) 의 전체 에너지를 실질적으로 포함하고, 그것에 의해 복조를 개선시킨다.

마스터/슬레이브 시간-추적 능력이 인에이블될 때, 클러스터 제어기 (36) 는 전송된 시간-추적 명령 (42) 이 마스터 복조 요소 또는 슬레이브 복조 요소용으로 예정될지를 결정한다. 마스터 복조 요소용으로 타겟될 때, 클러스터 제어기 (36) 는 타겟된 마스터에 대해 슬레이브하는 모든 복조 요소 뿐만 아니라 타겟 복조 요소로 시간-추적 명령 (42) 을 전송한다. 이러한 방식으로, 슬레이브 복조 요소의 시간-추적은 각각의 오프셋이 마스터 복조 요소와 함께 어드밴스 및 리타드한다는 점에서 마스터와 동기화된다. 시간-추적 명령 (42) 이 슬레이브 복조 요소 (30) 로 향하는 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 슬레이브가 마스터 복조 장치를 추적하기 때문에 시간-추적 명령을 필터링한다.

병합 보호 및 M/S 시간-추적이 모두 인에이블될 때, 클러스터 제어기 (36) 는 또 다른 복조 요소로부터의 최소 시간 분리 내에서 이동하는 마스터 복조 요소 또는 어떤 슬레이브 복조 요소가 없다는 것을 보장한다. 병합 보호 및 M/S 시간-추적 기능은 복조 요소 (30) 의 클러스터를 통해 정교한 제어를 제공하고, 제어기 (22) 가 하나 이상의 경로 주위의 클러스터에 복조 요소 (30) 를 할당하는 것을 가능하게 한다. 특히, 병합 보호 기능은 클러스터의 전체 시간 기간이 경로로부터의 에너지를 실질적으로 포함하는데 충분하다는 것을 보장한다. 마스터/슬레이브 시간-추적 능력은 클러스터의 복조 요소가 클러스터의 중심 주위에서 동적으로 시프트하는 것을 가능하게 한다.

일 실시형태에서, 클러스터 제어기 (36) 는 상기 시간-추적 기능을 구현하는 상태 머신으로서 구성되는 회로를 구비한다. 또한, 클러스터 제어기 (36) 는 어드밴스 신호 또는 리타드 신호를 각 복조 요소로 출력할 수 있는 출력 회로를 구 비한다. 다른 방법으로는, 이들 시간-추적 기능은 디지털 신호 프로세서 (DSP) 와 같은, 프로그램 가능한 프로세서에서 실행하는 소프트웨어에서 구현될 수 있다. 이러한 방식으로, 이들 기능은 물리적인 분리 클러스터 제어기 (36) 를 필요로 하지 않고 시간-추적 모듈 (38) 내에서 쉽게 구현될 수 있다.

도 10은 병합 보호를 지원하는 클러스터 제어기 (36) 의 일 실시형태의 동작을 나타내는 흐름도이다. 초기에, 클러스터 제어기 (36) 는 MP_EN 입력 (35), 병합 보호 임계값 (MPT : 33), 및 PN_COUNTS (31) 를 구비하는 제어기 (22) 로부터 구성 정보를 수신한다 (120).

구성 이후에, 클러스터 제어기 (36) 는 시간-추적 모듈 (38) 에 의해 전송된 각 타이밍 명령 (42) 을 지속적으로 인터셉트한다. 타이밍 명령 (42) 은 예를 들어, 시간 오프셋을 어드밴스 또는 리타드시키기 위해 복조 요소 (30) 중의 하나로 향할 수 있다. 타이밍 명령 (42) 을 수신한 이후에, 클러스터 제어기 (36) 는 명령이 향하는 복조 요소에 대해 병합 보호가 인에이블되는지를 결정한다 (124).

병합 보호가 타이밍 명령 (42) 에 의해 타겟되는 복조 요소에 대해 인에이블되지 않는 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 타겟된 복조 요소로 명령을 전송한다 (130). 병합 보호가 인에이블되는 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 타겟된 복조 요소에 할당된 경로로서 동일한 기지국으로부터 발생하는 경로에 현재 할당된 어떤 복조 요소 (30) 를 식별한다. 특히, 클러스터 제어기 (36) 는 타겟된 복조 요소와 동일한 PN 오프셋을 갖도록 구성된 어떤 복조 요소 (30) 를 식별한다 (126). 이러한 방식으로, 클러스터 제어기 (36) 는 동일한 기지국 (6) 에 할당된 복조 요소에 병합 보호를 적용한다. 그 결과, 클러스터 제어기 (36) 는 상이한 기지국에 할당된 복조 요소가 거의 동일한 시간 오프셋을 갖는 것을 가능하게 한다.

다음으로, 클러스터 제어기 (36) 는 타이밍 명령의 사용이 타겟된 복조 요소 및 식별된 복조 요소 사이의 어떤 시간 분리를 초래하여 MPT 입력에 의해 특정된 임계값 아래의 결과 시간 분리를 감소시키고 (127), 산출하는지 (128) 를 결정한다. 그렇지 않은 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 타겟된 복조 요소 (130) 로 명령을 전송한다. 이러한 방식으로, 복조 요소는 정의된 임계값 아래의 시간 분리를 가질 때 개별적으로 추적할 수 있다. 그러한 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 명령을 필터링하고, 특히, 타겟된 복조 요소로 타이밍 명령을 전송하지 않는다. 클러스터 제어기 (36) 는 시간-추적 모듈 (38) 에 의해 전송된 타이밍 명령 (42) 을 인터셉트 및 잠재적으로 필터링하기 위한 처리를 반복한다.

도 11은 마스터/슬레이브 (M/S) 시간-추적을 지원하는 클러스터 제어기 (36) 의 일 실시형태의 하이-레벨 동작을 나타내는 흐름도이다. 초기에, 클러스터 제어기 (36) 는 MS_EN 입력 (39) 및 MS_DATA (37) 를 포함하는 제어기 (22) 로부터 구성 정보를 수신한다 (131).

구성 이후에, 클러스터 제어기 (36) 는 시간-추적 모듈 (38) 에 의해 전송된 각 타이밍 명령 (42) 을 지속적으로 인터셉트한다 (132). 전술한 바와 같이, 각 타이밍 명령 (42) 은 통상적으로 시간 오프셋을 어드밴스 또는 리타드하기 위한 복조 요소 (30) 중의 하나로 향한다. 타이밍 명령 (42) 을 수신한 이후에, 클러스터 제어기 (36) 는 M/S 시간-추적이 인에이블되는지를 결정한다 (134).

M/S 시간-추적이 인에이블되지 않는 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 타겟된 복조 요소 (136) 로 명령을 전송한다 (136). M/S 시간-추적이 인에이블되는 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 타이밍 명령 (42) 에 대한 타겟 복조 요소가 현재 슬레이브 장치로서 구성되었는지를 결정하기 위해 M/S_DATA를 검사한다 (138). 그러한 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 명령을 필터링하고, 특히, 타겟된 복조 요소로 타이밍 명령을 전송하지 않는다.

타겟된 복조 요소가 현재 슬레이브로 지정되지 않은 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 복조 요소가 마스터로 지정되었는지를 결정한다. 복조 요소가 슬레이브로 지정된 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 타겟된 복조 요소 및 모든 대응하는 슬레이브 복조 요소로 시간-추적 명령을 동시에 전송하고, 그것에 의해, 마스터 복조 요소 및 슬레이브 복조 요소 사이에서 일정한 시간 분리를 유지한다. (144). 따라서, 슬레이브 복조 요소는 자신의 시간-추적 명령을 수신하지 않는 대신에, 상이한 복조 요소에 대해 초기에 타겟된 명령에 응답한다.

타겟이 마스터 장치가 아닌 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 타겟된 복조 요소로만 명령을 전송한다 (136). 클러스터 제어기 (36) 는 시간-추적 모듈 (38) 에 의해 전송된 타이밍 명령 (42) 을 인터셉트하기 위한 처리를 반복하고, 이것을 다중 복조 요소로 동시에 전송한다.

도 12는 병합 보호 및 M/S 시간-추적을 모두 지원하는 클러스터 제어기 (36) 의 일 실시형태의 하이-레벨 동작을 나타내는 흐름도이다. 초기에, 클러스터 제어기 (36) 는 MP_EN 입력 (35), MPT (33), PN_COUNTS (31), M/S_DATA (37), 및 M/S_EN 입력 (39) 을 구비하는 모든 기능에 대한 구성 정보를 수신한다 (150). 구성 이후에, 클러스터 제어기 (36) 는 시간-추적 모듈 (38) 에 의해 전송된 각 타이밍 명령 (42) 을 지속적으로 인터셉트한다 (152).

타이밍 명령 (42) 을 수신한 이후에, 클러스터 제어기 (36) 는 마스터/슬레이브 (M/S) 타이밍이 인에이블되는지를 결정한다 (154). M/S 타이밍이 인에이블되지 않은 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 명령이 향하는 복조 요소에 대해 병합 보호가 인에이블되는지를 결정한다 (156).

병합 보호가 타이밍 명령 (42) 에 의해 타겟된 복조 요소에 대해 인에이블되지 않은 경우 (156의 아니오 브랜치) 에, 클러스터는 타겟된 복조 요소로 명령을 전송한다 (174). 병합 보호가 인에이블되는 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 타이밍 명령의 적용이 타겟된 복조 요소 및 동일한 기지국에 할당된 어떤 다른 복조 요소 사이의 시간 분리에서 감소를 초래하는지, 및 정의된 임계값 (MPT) 보다 작은 결과 시간 분리를 산출하는지를 결정한다 (158). 그렇지 않은 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 타겟된 복조 요소로 명령을 전송한다 (174). 그러한 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 명령을 필터하고, 특히, 타겟된 복조 요소로 타이밍 명령을 전송하지 않는다.

M/S 타이밍이 인에이블되는 경우 (154의 예 브랜치) 에, 클러스터 제어기 (36) 는 타이밍 명령 (42) 에 대한 타겟 복조 요소가 현재 슬레이브 장치로서 구성되었는지를 결정하기 위해 M/S_DATA를 검사한다 (162). 그러한 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 명령을 필터링하고, 타겟된 복조 요소로 타이밍 명령을 전송하지 않는다.

타겟된 복조 요소가 현재 슬레이브로서 지정되지 않은 경우 (162의 아니오 브랜치) 에, 클러스터 제어기 (36) 는 명령이 향하는 복조 요소에 대해 병합 보호가 인에이블되는지를 결정한다 (164). 병합 보호가 인에이블된 경우에, 클러스트 제어기 (36) 는 타이밍 명령의 적용이 타겟된 복조 요소 또는 그것의 어떤 슬레이브 및 동일한 기지국에 할당된 어떤 다른 복조 요소 사이의 시간 분리에서 감소를 초래하는지, 및 MPT 보다 작은 결과 시간 분리를 산출하는지를 결정한다 (168). 그러한 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 명령을 필터링하고, 특히, 타겟된 복조 요소로 타이밍 명령을 전송하지 않는다.

이러한 시간 분리가 MPT 아래로 내려가지 않거나 (168의 아니오 브랜치), 병합 보호가 타겟 복조 장치에 대해 인에이블되지 않는 경우 (164의 아니오 브랜치) 에, 클러스터 제어기 (36) 는 복조 요소가 마스터로서 지정되는지를 결정한다 (170). 그러한 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 타겟된 복조 요소 및 모든 대응하는 슬레이브 복조 요소로 시간-추적 명령을 동시에 전송하고, 그것에 의해, 마스터 복조 요소 및 슬레이브 복조 요소 사이에서 일정한 시간 분리를 유지한다 (172). 그렇지 않은 경우에, 클러스터 제어기 (36) 는 타겟된 복조 요소로 명령을 전송한다 (174). 클러스터 제어기 (36) 는 시간-추적 모듈 (38) 에 의해 전송된 연속 명령 (42) 에 대한 처리를 반복한다.

본 발명의 여러 실시형태를 설명하였다. 예를 들어, 복조 요소의 클러스터를 식별하고, 복조 요소를 클러스터 내의 요소의 수에 기초하여 경로에 할당하는, 확산 스펙트럼 통신 시스템에서 사용하기 위한 가입자 유닛을 설명하였다. 특히, 가입자 유닛은 짧은 다중경로 환경에서의 성능을 개선시키기 위해 하나 이상의 가상 경로를 고려할 수있다. 가입자 유닛을 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 기술은 수신 모드에서 동작하는 기지국을 포함하는, 확산 스펙트럼 통신 시스템의 다른 구성요소에 용이하게 적용할 수 있다. 이들 및 다른 실시형태는 아래의 청구범위의 범위 내에 있다.

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수신된 확산 스펙트럼 신호로부터 신호 경로의 리스트를 발생시키는 단계;

각 복조 요소의 시간 오프셋에 기초하여 적어도 하나의 복조 요소 세트로 복수의 복조 요소를 그룹화하는 단계; 및

상기 복조 요소 세트 내의 복조 요소의 수에 기초하여 경로의 리스트를 조정하는 단계를 포함하고,

상기 복조 요소 세트가 단일 복조 요소를 가질 때, 상기 경로의 리스트를 조정하는 단계는,

상기 복조 요소 세트의 단일 복조 요소로부터 소정의 시간량 내의 각각의 시간 오프셋을 갖는 경로의 리스트 내에서 모든 경로를 제거하는 단계;

상기 단일 복조 요소에 대한 시간 오프셋을 상기 경로 리스트에 부가하는 단계; 및

제 2 경로를 상기 경로의 리스트에 삽입하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 경로는 상기 단일 복조 요소의 시간 오프셋으로부터 계산된 시간 오프셋을 갖는, 방법.
제 29 항에 있어서,

상기 제 2 경로의 시간 오프셋을 상기 단일 복조 요소의 시간 오프셋으로부터의 소정의 시간량으로 설정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 29 항에 있어서,

다른 경로 또는 복조 요소가 상기 단일 복조 요소의 시간 오프셋으로부터의 소정의 시간량 보다 작은 시간 오프셋을 갖지 않을 때, 상기 제 2 경로를 선택적으로 부가하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 29 항에 있어서,

상기 단일 복조 요소의 신호 강도에 기초하여 상기 제 2 경로의 신호 강도를 설정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 29 항에 있어서,

상기 단일 복조 요소의 신호 강도보다 작은 소정량으로 상기 제 2 경로의 신호 강도를 설정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
수신된 확산 스펙트럼 신호로부터 신호 경로의 리스트를 발생시키는 단계;

각 복조 요소의 시간 오프셋에 기초하여 적어도 하나의 복조 요소 세트로 복수의 복조 요소를 그룹화하는 단계; 및

상기 복조 요소 세트 내의 복조 요소의 수에 기초하여 경로의 리스트를 조정하는 단계를 포함하고,

상기 복조 요소 세트가 2개의 복조 요소를 가질 때, 상기 경로의 리스트를 조정하는 단계는,

상기 복조 요소 세트의 2개의 복조 요소의 상대적 신호 강도를 결정하는 단계;

더 큰 신호 강도를 갖는 복조 요소에 대한 시간 오프셋을 상기 경로 리스트에 부가하는 단계;

더 약한 신호 강도를 갖는 복조 요소에 대한 시간 오프셋을 상기 경로 리스트에 부가하는 단계; 및

더 큰 신호 강도를 갖는 복조 요소로부터 떨어져 있는 더 약한 신호 강도를 갖는 복조 요소를 슬루 (slew) 하기 위해 더 약한 신호 강도를 갖는 복조 요소의 시간 오프셋을 조정하는 단계를 포함하는, 방법.
제 34 항에 있어서,

상기 복조 요소 세트의 2개의 복조 요소 중 하나로부터의 타이밍 임계값 내의 대응하는 피크를 갖는 경로의 리스트 내의 모든 경로를 제거하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 34 항에 있어서,

상기 더 약한 신호 강도를 갖는 복조 요소의 신호 강도를, 상기 더 큰 신호 강도를 갖는 복조 요소의 신호 강도보다 작은 소정량으로 설정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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