KR100958591B1

KR100958591B1 - 스마트 안테나 시스템에 이용될 수 있는 심볼레이트로웨이팅하는 핑거와, 그를 이용한 복조 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100958591B1
Application number: KR20047005354A
Authority: KR
Inventors: 임흥재
Original assignee: 주식회사 세스텍
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2010-05-18
Also published as: KR20040060935A; KR20030030590A; WO2003032510A1; EP1440520A4; CN100394705C; US7577185B2; JP4188238B2; US20040184428A1; JP2005505984A; EP1440520A1; CN1565089A

Abstract

본 발명은 스마트 안테나 시스템에 이용될 수 있는 심볼레이트로 웨이팅하는 핑거와, 그를 이용한 수신 모뎀의 복조 장치 및 그 방법과, 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.

본 발명은 역방향 파일럿 채널을 갖는 무선 통신 네트워크에서 유용하다. 또한, 이러한 핑거를 이용함으로써, 본 발명은 스마트 안테나 시스템에서 이용될 수 있는 고속 광대역 통신 구현을 위한 복조 장치 및 방법을 제공한다. 단말기로부터 트래픽 신호 및 파일럿 신호가 전송되는 3세대 무선통신에서, 본 발명은 파일럿 신호를 이용하여 최적화된 웨이트 벡터를 연산하며, 연산된 웨이트 벡터는 심볼레이트 웨이트와 함께 각 트래픽 신호에 적용된다.

스마트 안테나, 심볼레이트, 웨이팅, 핑거, 복조

Description

스마트 안테나 시스템에 이용될 수 있는 심볼레이트로 웨이팅하는 핑거와, 그를 이용한 복조 장치 및 방법 {Finger for Symbol-Rate Weighting using in Smart Antenna System, and Its Application for Demodulation Apparatus and Method}

본 발명은 스마트 안테나 시스템을 이용하는 이동통신 환경(예컨대, 부호 분할 다중 접속 방식, 등과 같은 다양한 이동통신 환경을 의미함)에서 신호의 수신을 담당하는 복조기술에 관한 것으로, 특히 스마트 안테나 시스템에 이용될 수 있는 심볼레이트로 웨이팅하는 핑거와, 그를 이용한 수신 모뎀의 복조 장치 및 그 방법과, 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 에 관한 것이다.

이동 통신 시스템의 용량을 효과적으로 증대시키기 위한 방편으로서, 스마트 안테나를 이용하고자 하는 시도가 확산되고 있으며, 아울러 스마트 안테나 기술의 중요성이 널리 인식되고 있다. 일반적으로, 스마트 안테나 시스템을 채용하면 신호를 공간에서 선택적으로 수신할 수 있도록 하기 때문에 간섭 신호의 효율적인 제거 혹은 감소를 통해 무선 통신 품질을 향상시킬 수 있는 것으로 알려져 있다.

종래의 경우는 일반적으로 역방향 트래픽 채널에서 웨이팅 정보를 구하여 사 용하는 다양한 방법들이 제시되었다. 그런데 이 경우는 트래픽 채널의 특성상 근본적으로 적분 구간을 크게 가질 수 없다는 기술적 한계 때문에, 간섭량이 큰 경우에는 정보의 순도가 상대적으로 낮아질 수밖에 없었다.

이를 개선하기 위하여, 한국 특허 제239177호(1997.8.30. 출원; 1999. 10. 19. 등록)의 "씨디엠에이 이동통신 시스템에서 파일럿 신호를 이용한 스마트 안테나 수신장치 및 방법"이 제안된 바 있다. 상기 특허 제239177호는, 복수개의 안테나를 통해 수신되는 각각의 신호에 적응 가중치를 곱한 후 총 합산하여 배열 출력 신호로 출력한다. 그리고, 상기 배열 출력 신호에 의사 잡음 부호(PN code)를 곱하여 역확산하고, 상기 역확산된 신호를 여파한 후 진폭을 조절한다. 그리고 나서, 상기 진폭조절된 신호와 상기 의사 잡음 부호를 곱하여 재확산 한다. 이와 같은 과정을 거침으로써 생성된 기준신호와 상기 배열 출력 신호의 차를 계산하여 오차신호를 발생하게 되며, 상기 오차 신호와 상기 무선 신호를 통해 최적의 적응 가중치로 수렴하는 적응 가중치를 발생시키고자 한 것이다.

그러나, 이 경우는 파일럿 신호를 사용하는 기준 신호 발생기와 LMS 적응 처리기를 채용하고 있다. 따라서, 종래의 적응 처리기를 사용하지 않는 경우에 비해서는 계산량과 복잡도를 줄일 수는 있지만, 상기 기준 신호 발생기와 LMS 적응 처리기가 필수적으로 구비되어야 한다는 구성상의 제약이 따른다. 뿐만 아니라, 확산된 신호를 수신하여 역확산한 후에, 이어서 다시 재확산을 수행하여야 한다. 따라서, 그 과정에서 에러가 발생할 가능성이 크고, 또한 복잡한 처리절차 수행에 따른 타이밍 상의 지연 문제가 심각하게 대두되는 문제점을 내포하고 있다.

한편, 한국 특허출원 제1999-28020호(1999. 7. 12. 출원; 2001. 2. 5. 공개)로 "씨디엠에이 적응배열안테나 시스템을 위한 효율적 구조의 복호기"가 제안된 바 있다. 이 출원에서는, 배열안테나를 통해 수신된 디지털 기저대역신호를 입력받아 초기동기 및 다중경로 탐색에 관한 보다 신뢰성 있는 시간정보를 계산해 내는 탐색기 뱅크와, 상기 디지털 기저대역신호를 입력받아 각각의 다중경로별로 송신코드와 위상을 일치시키기 위한 코드추적을 수행하여 추적된 시간정보를 상관기 뱅크에 제공하며 다중경로의 신호를 경로별 시간정렬을 거쳐 출력하는 핑거 뱅크와, 상기 디지털 기저대역신호를 입력받아 상기 다중경로 시간정보에 의거하여 지역코드열과의 상관값을 생성하는 상관기 뱅크와, 상기 상관기 뱅크의 상관값에 의거하여 상기 핑거 뱅크로부터 출력되는 역확산된 심볼 레벨의 빔 형성 계수를 계산하는 빔형성 계산기와, 상기 핑거 뱅크에서 출력되는 심볼레벨의 디지털 기저대역 입력신호에 상기 빔형성 계산기에서 산출된 빔 형성계수를 각각 복소곱셈하여 합산하는 빔형성용 곱셈기와, 상기 빔형성용 곱셈기의 결과출력 신호를 시간축 상에서 결합하여 출력하는 다중경로 결합기로 이루어지는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 복조기 구성을 제안하고 있다.

그러나, 이 경우에는 초기동기 및 다중경로 탐색이 전제되어야 비로소 탐색기 뱅크와 빔형성 계산기의 공동작업이 가능해지는 것인데도 불구하고, 위 한국 특허 출원 제1999-28020호에서는 탐색기 뱅크가 막연히 빔형성 수단과의 공동작업에 의해 초기동기 및 다중경로 탐색에 관한 신뢰성 있는 시간정보를 계산해 내는 것으로만 소개되어 있을 뿐, 어떠한 빔형성 알고리즘을 초기에 어떻게 이용하여 그를 가능하게 하는 것인지에 관한 구체적인 기술을 제시하지 못하고 있다.

따라서 초기 상태에서는 부정확한 시간 정보가 생성할 수밖에 없어 결국 신뢰성이 현저하게 떨어질 수 밖에 없다는 등의 문제점이 있다. 또한, 초기 동기동작 이후에도 정상 상태에 도달하기까지 반복적인 궤환처리 과정을 수행하면서 수렴하는 절차를 더 거치도록 구성되어 있기 때문에, 많은 시간이 허비되고 처리성능을 저하시키는 문제를 내포하고 있다.

또 다른 기술로서, 한국 특허출원 제1999-30463호(1999. 7. 26. 출원; 2001. 2. 15. 공개)에서, "다중경로별 사전 빔 형성기와 다중경로 신호의 주파수 성분별 적응 등화 결합기 구조를 갖는 스마트 안테나 시스템"이 제안된 바 있다. 이 출원에서는, 선택 다이버시티에 의한 탐색기 뱅크를 통한 빔형성 대신에 빔형성 알고리즘을 이용하여 빔을 형성하는 방안을 제안하기도 하였다.

그러나 여기에서는 빔형성 수단에 의해 초기(심볼 레벨 웨이팅을 위한 수신신호 역확산 전을 의미함)에 이루어지는 서칭(searching)이 막연히 완벽하게 이루어진 것을 전제로 하고 있을 뿐, 그것이 어떻게 가능한지 실질적인 기술을 전혀 하지 못하고 있다. 뿐만 아니라 그러한 초기동작이후에도 정상상태에 도달하기까지 반복적인 궤환 처리절차를 수행함으로써 상대적으로 많은 시간이 소요될 수밖에 없어, 결과적으로는 성능을 크게 저하시키는 문제점이 있다.

특히 이 출원은 빔형성 알고리즘이 초기에 어떻게 이용되는지에 관하여 당해 분야의 통산의 지식을 가진 자가 실시할 수 있을 정도로 구체적인 기술을 제시하였어야 하는데, 그러한 기술에 관한 구체적인 제시가 전혀 이루어지지 않았다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점들을 개선하기 위하여 제안된 것으로, 역방향 파일럿 채널의 수신 신호로부터 구한 최적의 웨이팅 정보를 이용하여 트래픽 채널들을 웨이팅 함으로써 유저별 트랙킹과 고속의 광대역 통신을 가능하게 하는, 스마트 안테나 시스템에 이용될 수 있는 심볼레이트로 웨이팅하는 핑거를 제공함에 그 목적을 두고 있다.

또한 본 발명은 역방향 파일럿 채널의 수신 신호로부터 구한 최적의 웨이팅 정보를 이용하여 트래픽 채널들을 웨이팅 함으로써 유저별 트랙킹과 고속의 광대역 통신을 가능하게 하는, 심볼레이트로 웨이팅하는 핑거를 이용한 복조 장치를 제공함에 다른 목적을 두고 있다.

또한 본 발명은 역방향 파일럿 채널의 수신 신호로부터 구한 최적의 웨이팅 정보를 이용하여 트래픽 채널들을 웨이팅 함으로써 유저별 트랙킹과 고속의 광대역 통신을 가능하게 하는, 심볼레이트로 웨이팅하는 핑거를 이용하여 복조하는 방법을 제공함에 또 다른 목적을 두고 있다.

또한 본 발명은 상기 역방향 파일럿 채널의 수신 신호로부터 구한 최적의 웨이팅 정보를 이용하여 트래픽 채널들을 웨이팅 함으로써 유저별 트랙킹과 고속의 광대역 통신을 가능하게 하는, 심볼레이트로 웨이팅하는 핑거를 이용하여 복조하는 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공함에 또 다른 목적을 두고 있다.

본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서의 도면, 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위로부터 본 발명의 다른 목적 및 장점을 쉽게 인식할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 핑거는, 외부로부터 수신한 프레임 타이밍 정보를 이용하여 입력되는 디지털 기저대역 수신신호에 의사잡음(PN) 코드를 곱함으로써 디스크램블링하는 디스크램블링 수단; 상기 디스크램블링 수단으로부터의 디스크램블링된 신호를 입력받아서 적분하여 파일럿 신호를 출력하는 파일럿 적분수단; 상기 디스크램블링된 신호와 상기 파일럿 신호를 각각 입력받아 웨이트 벡터를 산출하여 출력하는 빔형성 계수 산출 수단; 상기 빔형성 계수 산출 수단으로부터 웨이트 벡터를 입력받아 상기 파일럿 신호에 곱하여 나머지 채널의 위상지연을 보상해 주기 위한 위상 보상 신호를 출력하는 파일럿 웨이팅 수단; 상기 디스크램블링 수단으로부터 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시 코드를 곱해서 각 채널별로 해당 코드길이동안 적분을 수행하여 전송속도가 해당 코드길이에 상응하는 만큼 줄어든 신호를 채널별로 출력하는 왈시 디스프레딩 수단; 상기 왈시 디스프레딩 수단으로부터 수신되는 각각의 채널별 신호에 대해, 채널별로 구분된 심볼레이트 속도의 웨이트 벡터를 이용해 심볼레이트로 웨이팅하는 채널별 웨이팅 수단; 및 상기 채널별 웨이팅 수단으로부터 출력되는 채널별 웨이팅신호에 대해, 상기 파일럿 웨이팅 수단으로부터 입력받은 위상 보상 신호를 이용하여 지연된 채널을 보상시키는 채널보상 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 핑거는, 지연시간의 미세 변화를 보상해 주기 위한 프레임 트래킹 정보를 생성하는 트래킹 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한 다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 심볼레이트로 웨이팅하는 핑거를 이용한 복조장치는, 반송파가 제거된 수신신호를 오버샘플링(oversampling)하여 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그 디지털 변환수단(ADC: Analogue Digital Converter); 상기 ADC부로부터 수신한 디지털 신호에 파일럿(Piolt)채널에 해당하는 의사잡음(PN: Pseudo Noise) 코드를 곱하고 적분한 결과치인 다수의 에너지 값 (Searcher-Energy) 중 미리 정한 특정 한계값 이상의 값들을 락디텍터(Lock Detector)에 송신하기 위한 서쳐(Searcher); 상기 서쳐로부터 서처 에너지(Searcher-Energy)를 입력받아 정확한 프레임 동기를 맞추고, 프레임 리셋(f-reset), 프레임타이밍(f-timing), 프레임 데드(f-death) 정보를 해당 블록에 송신하기 위한 락디텍터; 및 역방향 파일럿 채널의 수신 신호로부터 구한 최적의 웨이팅 정보를 이용하여 트래픽 채널들을 웨이팅 하되, 심볼레이트로 웨이팅하는 적어도 하나의 핑거를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복조장치에 구비되는 서쳐는, 안테나 소자별로 입사되는 다수의 신호들에 대하여 각 안테나 소자별로 포락선 검파(envelope detection)가 이루어지도록 수신신호를 처리하는 수단; 상기 수신신호를 처리하는 수단에서 각 안테나 소자별로 이루어지는 수신신호 처리 과정에서 얻어진 포락선 검파(envelope detection) 결과를 서로 더하는 수단; 및 상기 더하는 수단에서 더해진 결과를 비간섭성(non-coherent) 수신을 수행하기 위한 포락선 검파 신호로 출력하는 수단을 포함하여, 별도의 웨이트 벡터 계산없이 수신 신호를 처리하는 것을 특징으로 한 다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 심볼레이트로 웨이팅하는 핑거를 이용한 복조방법은, 수신한 프레임 타이밍(f-timing) 정보를 이용하여 디지털 신호 상태로 수신되는 신호에 의사잡음(PN) 코드를 곱함으로써 디스크램블링하는 제 1 단계; 각 채널에 지연된 위상에 대한 보상값을 알아내어 웨이트 벡터 계산시 사용할 수 있도록 하기 위해, 디스크램블링된 신호를 입력받아 적분하여 얻은 파일럿 신호를 출력하는 제 2 단계; 상기 디스크램블링된 신호와 상기 파일럿 신호를 각각 입력받아 웨이트 벡터를 산출하여 제공하는 제 3 단계; 상기 웨이트 벡터를 입력받아 상기 파일럿신호에 곱하여 나머지 채널의 위상지연을 보상해 주기 위한 위상 보상신호를 출력하는 제 4 단계; 상기 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시코드(Walsh Code)를 곱해서 각 채널별로 해당 코드길이동안 적분을 수행하여 전송속도가 해당 코드길이에 상응하는 만큼 줄어든 채널별 신호를 출력하는 제 5 단계; 상기 각각의 채널별 신호에 대해 채널별로 구분된 심볼레이트(rate) 속도의 웨이트 벡터(weight vector)를 이용해 심볼레이트로 웨이팅하는 제 6 단계; 및 상기 채널별 웨이팅 신호에 대해 상기 위상 보상 신호를 이용하여 지연된 채널을 보상하는 제 7 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 기록매체는, 마이크로 프로세서를 구비하고 있으며 심볼레이트로 웨이팅을 하는 핑거를 이용하는 이동통신 시스템에서, 수신한 프레임 타이밍(f-timing) 정보를 이용하여 디지털 신호 상태로 수신되는 신호에 의사잡음(PN) 코드를 곱함으로써 디스크램블링하는 제 1 기능; 각 채널에 지연된 위상에 대한 보상값을 알아내어 웨이트 벡터 계산시 사용할 수 있도록 하기 위해, 디스크램블링된 신호를 입력받아 적분하여 얻은 파일럿 신호를 출력하는 제 2 기능; 상기 디스크램블링된 신호와 상기 파일럿 신호를 각각 입력받아 웨이트 벡터를 산출하여 제공하는 제 3 기능; 상기 웨이트 벡터를 입력받아 상기 파일럿 신호에 곱하여 나머지 채널의 위상지연을 보상해 주기 위한 위상 보상신호를 출력하는 제 4 기능; 상기 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시코드(Walsh Code)를 곱해서 각 채널별로 해당 코드길이동안 적분을 수행하여 전송속도가 해당 코드길이에 상응하는 만큼 줄어든 채널별 신호를 출력하는 제 5 기능; 상기 각각의 채널별 신호에 대해 채널별로 구분된 심볼레이트(rate) 속도의 웨이트 벡터(weight vector)를 이용해 심볼레이트로 웨이팅하는 제 6 기능; 및 상기 채널별 웨이팅 신호에 대해 상기 위상 보상신호를 이용하여 지연된 채널을 보상하는 제 7 기능을 실현시키기 위한 프로그램이 수록된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따라 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거의 바람직한 일실시예 블록도이다.

도 2는 상기 도 1의 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거를 이용하여 설계한 이동통신 시스템용 복조 장치에 관한 일실시예 블록도이다.

도 3은 본 발명에 따라, 상기 도 2의 서쳐에 이용되는 페이즈 다이버시티(Phase Diversity) 개념을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.

도 4는

=1000 이고, N 값이 1, 2, 3, 4 인 경우에 대해 플롯(plot)함으로써 얻은 안테나개수에 따른 성능향상 분포(

)그래프도이다.

도 5는

=0(원하는 신호가 없는 경우임), σ² =1000 이고, N 값이 1, 2, 3, 4 인 경우에 플롯함으로써 얻은 안테나 개수에 따른

의 성능향상 분포 그래프도이다.

도 6은 본 발명에 따라, 역방향 링크(reverse link) 서쳐에 상기 페이즈 다이버시티(Phase Diversity)가 적용된 경우를 좀더 상세히 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 적분하는 칩(chip)의 개수인 PG(processing gain)가 64이고, 유저 수는 50명일 때, 이론치로 얻은 그래프도이다.

도 8은 적분하는 칩(chip)의 개수인 PG(Processing gain)가 64이고, 유저 수는 50명일 때, 시뮬레이션으로 얻은 그래프도이다.

도 9는 안테나 소자의 개수가 1개일 때 이론치로 얻은 P _F 대 P _D 의 그래프도이다.

도 10은 안테나 소자의 개수가 1개일 때 시뮬레이션으로 얻은 P _F 대 P _D 의 그래프도이다.

도 11은 본 발명에 따라 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거를 이용하여 복조하는 방법의 일실시예 수행 흐름도이다.

도 12는 상기 도 11의 심볼 레이트 웨이팅(Symbol Rate Weighting)방식에서 의 딜레이(Delay) 계산 과정을 설명하기 위한 블록도이다.

발명의 실시를 위한 최선의 형태

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점들은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따라 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거의 바람직한 일실시예 블록도이다. 도면에서 110은 디스크램블링부, 120은 파일럿 적분부, 130은 빔형성 계수 산출부, 140은 파일럿 웨이팅부, 150은 채널별 왈시 디스프레딩부, 160은 채널별 웨이팅부, 170은 채널보상부, 180은 트래킹부를 각각 나타낸 것이다.

도면에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 핑거는, 외부로부터 수신한 프레임 타이밍(f-timing) 정보를 이용하여 디지털 신호상태로 수신되는 신호에 의사잡음(PN) 코드를 곱함으로써 디스크램블링하는 디스크램블링부(110)를 구비한다. 그리고, 상기 핑거는 각 채널의 지연된 위상에 대한 보상값을 알아내어 웨이트 벡터 계산시 입력신호로 사용할 수 있도록 하기 위해, 상기 디스크램블링부(110)로부터 디스크램블링된 신호를 입력받도록 연결되어 있으며, 상기 디스크램블링된 신호를 적분하여 얻은 파일럿 신호를 출력하는 파일럿 적분부(Pilot Integration)(120)를 구비한다. 또한, 상기 디스크램블링된 신호와 상기 파일럿 신호를 각각 입력받아 웨이트 벡터를 산출하여 출력하는 빔형성 계수 산출부(Beamformer)(130)와, 상기 빔형성 계수 산출부(130)로부터 웨이트 벡터(Weight Vector)를 입력받아 상기 파일럿 신호에 곱하여 나머지 채널의 위상지연을 보상해 주기 위한 위상 보상 신호를 출력하는 파일럿 웨이팅부(Pilot Weighting Block)(140)를 구비한다.

그리고, 본 발명에 따른 상기 핑거는, 상기 디스크램블링부(110)로부터 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시 코드(Walsh Code)를 곱해서 각 채널별로 해당 코드길이동안 적분을 수행하여 전송속도가 해당 코드길이에 상응하는 만큼 줄어든 신호를 채널별로 출력하는 왈시 디스프레딩부(walsh Despreading)(150)와, 상기 왈시 디스프레딩부(150)로부터 수신되는 각각의 채널별 신호에 대해 채널별로 구분된 심볼 레이트(rate) 속도의 웨이트 벡터(weight vector)를 이용해 심볼레이트로 웨이팅하는 채널별 웨이팅부(weighting block)(160)와, 상기 채널별 웨이팅부(160)로부터 출력되는 채널별 웨이팅 신호에 대해 상기 파일럿 웨이팅부(140)로부터 입력받은 위상 보상 신호를 이용하여 지연된 채널을 보상시키는 채널보상부(Channel Compensation)(170)를 구비한다.

한편, 본 발명에 따른 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거에, 지연시간의 미세변화를 보상해 주기 위한 프레임 트래킹(f-trk)정보를 생성하는 트래킹부(180)를 선택적으로 더 구비시킬 수 있다.

상기 빔형성 계수 산출부(130)는, 디스프레딩되기전 벡터 신호(x 벡터 신호)와 디스프레딩된 벡터 신호(y 벡터 신호)를 이용하여 웨이트 벡터(Weight_I, Weight_Q)를 산출하는 연산부이며, 당해 핑거(Finger)가 신호를 놓쳐(신호 로킹이 해지된 상태를 의미함) 핑거데드 신호(f_death)를 발생시키는 경우 다시 고정(Lock)된 상태에서 초기값(0)으로 세팅되도록 하기 위해 외부로부터 프레임 리셋 신호(f_reset)를 입력받아 리셋(당해 핑거에 대한 웨이트 벡터가 초기값으로 세팅되는 상태를 의미함)되도록 구성한다.

상기 파일럿 신호에 상기 웨이트 벡터를 곱함에 있어서는 위상지연(기준 안테나와 각 안테나 사이의 위상지연을 의미함) 계산을 통해 파일럿 신호를 정확히 산출한 후에 이루어지도록 함이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명의 핑거에서, 다중 경로에 따른 지연시간을 보상해 주기 위해서는 정확한 칩(chip)의 동기가 필요하다. 그러므로, 상기 트래킹부(180)는 상기 프레임 타이밍(f-timing)정보보다 소정시간 앞선 동기시간정보(제 1 동기시간정보)와 상기 프레임 타이밍(f-timing)정보보다 소정시간 뒤진 동기시간정보(제 2 동기시간정보)를 이용하여 디스크램블링한 후 각각 연산하여 각 신호의 에너지 레벨을 구하고, 각각의 에너지 근사치 차이를 이용하여 프레임 트래킹(f-trk)정보를 생성하도록 한다.

상기 트래킹부(180)에서, 제 1 동기 시간 정보는 상기 프레임 타이밍정보 보다 실질적으로 0.2칩 내지 0.5칩 중 어느 한 값만큼 앞선 동기시간정보를 이용하고, 상기 제 2 동기 시간 정보는 상기 프레임 타이밍정보 보다 실질적으로 0.2 내지 0.5칩 중 어느 한 값만큼 뒤진 동기시간정보를 이용하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 트래킹부(180)에서 제 1 및 제 2 동기시간정보를 이용하여 디스크램블링한 후의 연산에 있어서는, 지연시간의 미세변화를 보상해 주기 위해 상기 디스크램블링한 결과를 각각 적분하여 에너지 레벨을 구하고, 그 각 에너지 값의 차이를 이용하여 프레임 트래킹 정보를 생성하도록 할 수 있다. 또는, 상기 디스크램블링한 결과를 각각 적분하고 나서 웨이트를 곱한 후 제곱하여 각각의 에너지 레벨을 구하고, 그 에너지 값의 차이를 이용하여 프레임 트래킹 정보를 생성하도록 할 수도 있으며, 또 다른 방법으로서 디스크램블링한 결과에 각각 웨이트를 곱한 후에 적분하고 그리고 나서 제곱하여 각각의 에너지 레벨을 구함으로써 그 에너지 값의 차이를 이용하여 프레임 트래킹 정보를 생성하도록 할 수도 있다.

또한, 상기 트래킹부(180)에서, 지연시간의 미세변화를 보상해 주기 위해, 위에서 예시한 바와 같은 연산을 통해 각각의 에너지 레벨과 각 에너지 값 차이를 구하여 이용하도록 하되, 상기 에너지 값 차이를 직접 이용하지 않고, 별도의 가공(예컨데, "로우 패스 필터링" 등과 같은 신호에 대한 가공을 의미함) 과정을 거치도록한 후에, 그 가공된 값을 이용하여 프레임 트래킹 정보를 생성하도록 할 수도 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에서는 핑거별로 DLL(Digital Lock Loop)트래킹부를 각각 구비시켜, 지연시간의 미세변화를 보상해 줌으로써 세밀한 트래킹이 이루어지도록 하였다. 그리고, 상기 트래킹부의 동기 시간 정보도 환경에 따라 달리 설정될 수 있도록 하였다. 즉, 경우에 따라 1/3 칩, 1/4 칩, 또는 1/5 칩 앞서거나 뒤지는 등의 동기시간정보를 이응할 수 있도록 한다.

본 발명의 핑거 기술에 대한 이해를 돕기 위해, 편의상 CDMA2000방식의 데이터율을 이용하는 좀더 구체적인 예를 통해 보다 상세하게 설명해 보기로 한다.

도 1에 도시된 본 발명에 따른 바람직한 일실시예의 핑거 구성을 참조하면, 상기 디스크램블링부(110)는 외부의 락 티텍터(도 2 참조)등으로부터 제공되는 프레임 타이밍(f_timing)정보를 이용하여 PN 코드로 스크램블(scramble)된 디지털 상태의 수신 신호(I_rx, Q_rx)를 역으로 디스크램블링(descrambling)하는 컴플렉스 디스크램블러(complex descrambler)를 구비하여 이루어진다.

상기 파일럿 적분부(120)는 각 채널에 대해 지연(delay)된 위상을 보상해 주기 위한 신호(pilot 신호)를 발생시켜, 빔형성 계수 산출부("Beamformer"라고도 칭함)에 y 벡터 신호(빔형성 계수 산출부에서 사용하는 디스프레딩된 벡터신호, 즉 적분된 벡터 신호를 의미함)를 제공하며, 파워 콘트롤 비트(Power Contol bit)를 검출한다. 또한 프레임 에너지 신호(f_eng)를 발생시켜 상기 락 티텍터에 전달해서 현재 프레임의 에너지값을 전달해 준다. 그리고 x 벡터 신호(빔형성 계수 산출부에서 사용하는 디스프레딩되기전 벡터신호, 즉 적분되기전 벡터 신호를 의미함)들을 적분하여 y 벡터 신호를 생성하며, 적분되는 x 벡터 신호들 중 하나의 x 벡터 값을 선택하여 상기 빔형성 계수 산출부에 제공한다. 이때. 빔형성 계수 산출부에서 사용되는 알고리즘에 따라 x, y벡터 중 어느 하나만이 전송될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 빔형성 계수 산출부(130)는, 웨이트 벡터(Weight_I, Weight_Q)를 산출하여 출력하는 연산기능부로서, 상기 x 벡터와 y 벡터를 이용하여 w벡터(여기서는 각 안테나로부터 디스프레딩되거나 혹은 디스프레딩 되지않은 신호에 곱해줌으로써 각 안테나간의 위상차를 보상해주는 신호를 의미함)를 산출한다. 한편, 상기 빔형 성 계수 산출부(130)의 동작을 위한 세부구조로서 앞에서 설명한 바와 같이 외부로부터의 리셋신호에 의해 웨이트를 초기화하는 기능부가 추가될 수도 있다. 즉, 해당 핑거가 초기값(0)으로 세팅되도록 외부의 락디텍터(도 2 참조) 등으로부터 프레임 리셋(f_reset) 신호를 받아 리셋되도록 구성될 수 있다. 또한 w 벡터를 계산하는 알고리즘에 따라 상기 x 벡터와 y벡터 중 하나만 사용될 수 있다.

상기 파일럿 웨이팅부(140)는, 상기 빔형성 계수 산출부에서 출력되는 웨이트 벡터에 상기 파이럿 신호를 곱하여 나머지 채널의 위상지연을 보상해 주기 위한 위상 보상 신호(이 신호가 채널 보상부에 인가됨)를 발생한다. 이때, 상기 파일럿 웨이팅부(140)에서는 빔형성 계수 산출부에서 출력되는 웨이트 벡터를 이용하여 위상지연(phase delay)을 계산하여 파일럿 신호를 정확히 산출해 낸 후에, 상기 웨이트 벡터와 곱해지도록 함으로써 상기 위상 보상 신호를 구할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에서, 상기 왈시 디스프레딩부(150)는, 기본채널 (Fundamental channel)을 구분해 내기 위해 상기 컴플렉스 디스크램블러(Complex Descrambler)로부터 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시 코드(Walsh Code)를 곱해서 기본 채널에 해당하는 코드길이인 16칩(chip)동안 적분하여 1.2288Mcps의 전송속도가 1/16로 줄어들므로써 하나의 심볼(symbol)로 구성되어 76.8ksps의 속도로 변환된 신호를 기본 채널(Fundamental channel)로 출력하는 기본채널 왈시 디스프레딩부(Fch walsh Despreading)(151)를 구비한다. 그리고, 전용 제어채널(Dedicated Control Channel)을 구분해 내기 위해 상기 컴플렉스 디스크램블러로부터 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시 코드를 곱한 후 전용 제어(Dedicated Control) 채널에 해당하는 코드길이인 16칩(chip)동안 적분을 하여 1.2288Mcps의 전송속도가 1/16로 줄어 하나의 심볼로 구성되어 76.8ksps의 속도로 변환된 신호를 전용제어채널로 출력하는 전용제어채널 왈시 디스프레딩부(Dcch walsh Despreading)(153)를 구비하며, 보충 채널1 (Supplemental Channel 1)을 구분해 내기 위해 상기 컴플렉스 디스크램블러로부터 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시 코드를 곱한 후 보충채널1에 해당하는 코드길이인 16, 8, 4, 2칩(chip)동안 적분을 하여 1.2288Mcps의 전송속도가 1/16, 1/8, 1/4, 1/2로 줄어 하나의 심볼로 구성되어 76.8kbps, 153.6ksps, 307.2ksps, 614.4ksps의 속도로 변환된 신호를 보충채널1(Sch1)을 통해 출력하는 보충채널1 왈시 디스프레딩부(Sch1 walsh Despreading)(155)와, 보충 채널2(Supplemental Channel 2)를 구분해 내기 위해 상기 컴플렉스 디스크램블러로부터 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시 코드를 곱한 후 보충채널2에 해당하는 코드길이인 16, 8, 4, 2칩(chip)동안 적분을 하여 1.2288Mcps의 전송속도가 1/16, 1/8, 1/4, 1/2로 줄어 하나의 심볼로 구성되어 76.8kbps, 153.6ksps, 307.2ksps, 614.4ksps의 속도로 변환된 신호를 보충채널2(Sch2)을 통해 출력하는 보충채널2 왈시 디스프레딩부(Sch2 walsh Despreading)(157)를 구비한다.

상기 채널별 웨이팅부(160)는, 구분된 기본 채널을 심볼 레이트(rate) 속도의 웨이트 벡터(weight vector)를 이용해 기준안테나에서부터의 위상(phase)을 보상하기 위한 기본채널 웨이팅부(fch weighting block)(161)와, 구분된 전용 채널(Dedicated Channel)을 심볼 레이트 속도의 웨이트 벡터를 이용해 기준안테나 에서부터의 위상을 보상하기 위한 전용제어채널 웨이팅부(dcch weighting block)(163)와, 구분된 보충 채널1을 심볼 레이트 속도의 웨이트 벡터를 이용해 기준안테나에서부터의 위상을 보상하기 위한 보충채널1 웨이팅부(schl weighting block)(165)와, 구분된 보충 채널2를 심볼 레이트 속도의 웨이트 벡터를 이용해 기준안테나에서부터의 위상을 보상하기 위한 보충채널2 웨이팅부(sch2 weighting block)(167)를 포함하여 이루어진다.

상기 채널 보상부(Channel Compensation)(170)는, 상기 각 채널(fch, dcch, sch1, sch2)별로 제 1 내지 제 4 채널 보상부(171, 173, 175, 177)를 구비하여, 신호의 전파전송경로에 의한 위상지연을 각각 보상하도록 한다. 만일 각 채널별 위상지연이 동일하다고 가정한다면 위상 지연을 추정할 수 있도록 정해진 정보를 보내는 파일럿 신호를 이용하여 지연된 위상을 보상시킬 수 있을 것이다.

상기 트래킹부(180)는, 다중 경로에 따른 지연시간을 보상해 주기 위하여 정확한 칩(chip)의 동기가 필요하므로 상기 프레임 타이밍(f-timing)정보보다 1/2 칩 앞선 동기시간정보를 이용하여 의사잡음 코드를 곱함으로써 디스크램블하는 컴플렉스 디스크램블러(181)와, 상기 프레임 타이밍(f-timing)정보보다 1/2 칩 뒤진 동기시간정보를 이용하여 의사잡음 코드를 곱함으로써 디스크램블하는 컴플렉스 디스크램블러(183)와, 상기 컴플렉스 디스크램블러(181, 183)로부터 수신한 신호를 각각 적분하여 각 신호별로 에너지 레벨을 구하기 위한 에너지 근사부(Energy Estimation)(185, 187)와, 상기 에너지 근사부(185, 187)로부터 입력받은 각각의 에너지 근사치를 비교해서 오차를 구하고, 그를 이용하여 프레임 트레킹(f-trk) 정 보를 발생시키는 트래킹부(189)로 이루어질 수 있다. 여기에서 상기 동기시간 정보는 반드시 프레임 타이밍(f-timing)정보보다 1/2 칩 앞서거나 뒤지는 경우만이 가능한 것이 아니라, 상기 프레임 타이밍(f-timing)정보보다 1/3 칩 앞서거나 뒤지는 동기시간 정보 등과 같이, 앞에서 설명한 바대로 0.2 내지 0.5칩 이내의 범위에서 적절하게 타이밍 정보를 변경 설정할 수도 있다.

상기 에너지 근사부(Energy Estimation)(185, 187)는, 동기된 신호라고 해도 다중경로(multipath)에 따른 시간지연(time delay)을 보상해 주기 위해서는 정확한 값(chip의 동기)이 필요하므로, 수신신호와 PN 코드와 곱한 신호의 에너지 레벨을 구하기 위해 구비되는 기능부로서, 정확하게 일치할 때라면 적분했을 때 값이 최대값이 된다.

그리고, 상기 트래킹부(Tracking)(189)는 정확한 동기를 위해 상기 핑거 시간 정보(f_timing)에 1/2 칩 앞선(early) 신호 및 1/2 칩 지연된(late) 신호의 각각에 대해 구비되는 상기 각 에너지 근사부(102)에서 구한 애너지 값을 비교해서 에러를 구한 다음 전압제어발진기(VCO)를 통해 프레임 트래킹 정보(f_trk)를 발생시킨다.

상기한 바와 같이 구성 및 동작되는 본 발명의 핑거는, 역방향(상향) 파일럿 채널을 채용하는 CDMA 이동통신 시스템 등에 적용되어, 역방향 파일럿 채널의 수신 신호로부터 구한 최적 웨이팅 정보를 이용하여 트래픽 채널들을 웨이팅 함으로써 유저별 트랙킹이 가능해지도록 하고 고속의 광대역 통신이 가능해지도록 한다.

또한, 상기 본 발명의 핑거 기술은 스마트 안테나를 채용하는 CDMA 이동통신 시스템 등에서 각 유저별 채널카드마다 구비되는 복조장치에 적용될 수 있는 바, 본 실시예에서는 편의상 유저(user)당 4개의 핑거를 할당하는 경우를 예로서 설명하였다. 하지만, 본 발명에서 제시되는 핑거 기술이 각 유저에 할당되는 개수를 제한하지 않음은 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게 있어 자명할 것이다.

도 2 는 상기 도 1 의 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거를 이용하여 설계한 이동통신 시스템용 복조 장치에 관한 일실시예 구성 블록도이다. 도면에서, 210은 아날로그 디지털 변환기(ADC), 220은 서쳐(Searcher), 230은 락디텍터, 240a 내지 240d는 핑거(Finger), 250은 수신 처리 회로부를 각각 나타낸 것이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 심볼레이트로 웨이팅을 하는 핑거를 이용하는 이동통신 시스템을 위한 복조장치는, 반송파가 제거된 수신신호를 오버샘플링(oversampling)하여 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그 디지털 변환기(ADC: Analogue Digital Converter)(210)를 구비하고 있으며, 상기 ADC부로부터 수신한 디지털 신호에 파일럿(Piolt)채널에 해당하는 의사잡음(PN: Pseudo Noise) 코드를 곱하고 적분한 결과치인 다수의 에너지 값 (Searcher-Energy) 중 미리 정한 특정 한계값 이상의 값들을 락디텍터(Lock Detector)에 송신하기 위한 서쳐(Searcher)(220)를 구비하고 있다.

그리고, 상기 복조장치는 상기 서쳐로부터 서처 에너지(Searcher Energy)를 입력받아 정확한 프레임 동기를 맞추고, 프레임 리셋(f-reset), 프레임 타이밍(f-timing), 프레임 데드(f-death) 정보를 해당 블록에 송신하기 위한 락디텍터(230)를 구비하고 있으며, 앞의 도 1의 설명 란에서 상세히 언급한 바와 같이, 디스크램블링부(110), 파일럿 적분부(120), 빔형성 계수 산출부(130), 파일럿 웨이팅부(140), 채널별 왈시 디스프레딩부(150), 채널별 웨이팅부(160), 채널보상부(170) 및 트래킹부(180)를 구비하고 있으며, 심볼 레이트의 웨이팅을 수행하는 적어도 하나의 핑거(240a 내지 240d)와, 상기 각 핑거(240a 내지 240d)로부터 출력된 트랙픽 신호를 채널별로 합성하여 디인터리빙하고 소프트 디시젼(soft decision)하며, 비터비 디코딩 및 프레임 에러를 검출하는 공지의 수신 처리 회로부(250)를 포함하여 이루어진다.

한편, 상기 수신 처리 회로부(250)는 다시, 상기 각 핑거(240a 내지 240d)로부터 최종 출력된 트랙픽 신호를 채널별로 합성하는 콤바이너(combiner)부, 버스트 에러(burst error)를 보상하기 위해 전송순서를 바꾸어 보낸 신호를 원래대로 재배열하는 디인터리버부, 반복되어 보내진 신호를 합하여 소프트 디시젼(soft decision)하는 소프트 디시젼부, 컨벌루션 엔코딩된 신호를 디코딩하는 비터비 디코딩부, 및 신호의 프레임 에러를 검출하는 CRC 체크부를 포함할 수 있는 바, 이들의 구성 및 작용은 당해분야의 통상의 지식을 가진자들에게는 자명한 것이어서 그 구체적인 설명을 생략한다.

그리고, 상기 서쳐(220)에 적합하게 적용될 수 있는 기술이 본 발명 출원인에 의해 제시되었으며, 웨이트 벡터 계산없이 수신 신호를 검파하는 발명이 본 발명 출원인에 의해 2001년 4월 18일자에 한국 특허출원 제20971호로 출원된 바 있다.

이제, 도면을 참조하여 상기 서쳐(220)에 관하여 보다 상세히 설명하기로 한 다.

도 3은 상기 도 2의 서쳐(220)에 이용되는 페이즈 다이버시티(Phase Diversity) 개념을 설명하기 위한 개략적인 블록도로서, n번째 안테나 소자에 대한 수신 데이터를 복조하는 처리 절차를 예로서 설명하기로 한다.

비간섭성 검파(Non-coherent detection)를 수행하는 시스템은 원하는 신호를 검출하는 과정에서 들어오는 모든 신호의 위상이 사라지게 되는 특징이 있다. 즉, 동위상채널(In-phase I-channel)과 직교채널(Quadrature Q-channel)을 형성해서 제곱한 후 더하고 나서 각 안테나 소자들의 신호를 합하면 원하는 신호는 안테나 개수에 비례하는 이득을 갖게 되지만, 간섭신호는 각 안테나 소자별로 독립적인(independent) 노이즈(noise)처럼 변하게 되어 상기 원하는 신호보다 훨씬 더 작은 이득을 가지게 된다. 여기에서는 이를 '페이즈 다이버시티'라 부르기로 N개의서 K는 상황에 종속적인 검파 변수(detection variable)이다. M명의 유저 신호가 각 안테나에 평면파(plane wave)로 입사한다고 가정하면, 각 안테나 마다의 위상 차이는 하기 [수학식 1]과 같이 원하는 신호(_th user)의 입사각 θ와 안테나 소자들 사이의 간격 의 함수로 표현된다.

N개의 안테나 중에서 첫번째 안테나를 기준 안테나(reference antenna)로 하고, 도 3의 모든 신호 첨자에

을 추가해서

번째 유저에 대한 신호를 전개하면, 번째 안테나의 I-channel과 Q-channel의 신호

와,

는 각각 다음의 [수 학식 1] 및 [수학식 2]와 같이 표현된다.

상기 수학식에서,

는 이전의 처리과정에서 생긴 이득(Gain)이고,

는 신호의 진폭(amplitude)이고,

은 첫 번째 안테나에 도착하는 신호의 위상(phase)이다. 여기서 노이즈(noise)는 편의상 고려하지 않기로 한다.

상기 [수학식 2]와 [수학식 3]까지는 간섭 위상(interference phase) 성분이 남아 있으나, 상기 두 식을 제곱하여 더하면, 위상은 의미가 없어진다, 상기 [수학식 2]와 [수학식 3]의 간섭신호에 해당하는 항(term)은 각각의 입사각이 랜덤(random)하기 때문에 가우시안 노이즈(gaussian noise)

로 대체한다. 여기서 σ² 은 각 간섭신호(interference power)의 합이다.

또한, 상기 수식에서

로 하고,

로 표현하면, 상기 [수학식 2]와 [수학식 3]은 각각 아래의 [수학식 4] 및 [수학식 5]와 같이 정리된다.

그리고,

는

의 합이므로, 아래의 [수학식 6]과 같이 표현된다.

이것은 자유도 2*N의 σ²배 noncentral chi-squared RV이고, noncentrality parameter와

의 pdf는 다음 [수학식 7] 및 [수학식 8]과 같다.

여기서,

는 modified bessel function of the first kind 이고, order는 'N-1'이다. 이때,

이라면, 즉 k번째 요소에 원하는 신호가 존재하지 않는다면

이고,

는 자유도 2*N의 σ² 배 central chi-squared RV이다.

의 pdf는 다음 [수학식 9]와 같다.

여기서, Γ(·) 은 감마 함수(gamma function)이다.

상기 [수학식 8]을 여러 N값에 대해서, 플롯(plot)함으로써 성능의 향상을 예측한 결과로서,

= 50, σ² = 1000 이고, N이 1, 2, 3, 4 일 때의 분포가 도 4에 예시되어 있다. 이를 통해, N 이 클수록 central limit theorem에 의해서 가우시안 분포를 보임을 알 수 있다. 또, 분포의 평균과 분산을 계산한 [표 1]과 [표 2]에서, 안테나의 개수가 n 일때의 평균과 분산이 N=1 일 때의 평균과 분산의 n 배가 됨을 알 수 있다.

한편, 원하는 신호가 없을 경우인 [수학식 9]의 경우도 상기 [수학식8]과 마찬가지이다. 즉 상기 [수학식 9]에서 σ² = 1000 으로 두고, N이 1, 2, 3, 4 일 때를 도시하면 도 5와 같이 된다. 도 5와 [표 2]를 보면 도 4와 [표 1]의 경우와 마찬가지로 N이 1, 2, 3, 4로 증가함에 따라, 평균과 분산이 각각 1, 2, 3, 4배로 증가함을 확인할 수 있다.

따라서, 도 4의 분포를 모두 가우시안이라고 가정한다면, SIR이 안테나 개수만큼 좋아지게 된다. 이것은 이상적인 다이버시티 게인(Diversity Gain)의 upper bound이다. 즉, 앞의 경우와 마찬가지로 SIR이 안테나 개수만큼 증가한다. 결론적으로 페이즈 다이버시티는 아이디얼한 상황에서 안테나 개수만큼의 SIR을 증가시킨다.

도 6은 본 발명에 따른 복조장치에 채용되는 서쳐의 바람직한 일실시예 구성도로서, IS-95 역방향 링크(reverse link) 서쳐에 상기 페이즈 다이버시티(Phase Diversity)가 적용된 경우를 하나의 예로서 설명하기 위한 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 복조장치애 구비되는 서쳐는, 안테나 소자별로 입사되는 다수의 신호들에 대하여 각 안테나 소자별로 포락선 검파(envelope detection)가 이루어지도록 수신신호를 처리하는 제 1 연산부(610)와, 상기 수신신호를 처리하는 수단에서 각 안테나 소자별로 이루어지는 수신신호 처리 과정에서 얻어진 포락선 검파(envelope detection) 결과를 서로 더하는 제 2 연산부(620)와, 상기 제 2 연산부에서 더해진 결과를 비간섭성(non-coherent) 수신을 수행하기 위한 포락선 검파신호로 출력하는 제 3 연산부(630)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 이러한 구성을 통해 별도의 웨이트벡터 계산 없이도 수신 신호를 처리할 수 있도록 한다.

설명의 편의상, λ이내의 등간격인 N개의 안테나 소자들에 신호가 수신되는 환경을 상정한다. 안테나에 도착하는 모든 유저의 신호 크기가 동일하다고 가정하면, n 번째 안테나에서 수신되는 M명 유저(user)의 신호는 다음의 [수학식 10]과 같이 표현된다. 단 여기서 노이즈(noise)는 고려하지 않는다.

위 수학식에서,

은 m 번째 user가 n 번째 안테나에 도달하는 신호의 위상이고,

과

은 각각 m 번째 유저의 I-channel과 Q-channel의 의사 잡음 코드(PN code)이다.

이러한 수신 신호를 이용하는 서쳐(searcher)의 구조가 도 6에 예시되어 있다. 여기에 개시된 서쳐는 전술한 도 3의 구조에서 검파 변수 K값이 '1'에 해당하는 경우이다. 따라서, 여기서는 k 첨자를 생략하고, 도 6의 모든 신호 첨자에

을 추가해서,

번째 유저에 대한

의 값을 다음 [수학식 11]과 같이 표현할 수 있다.

이제 동기 테스트(synchronization test)에 관하여 살펴보기로 한다.

우선, 두 가지 가설(hypothesis)을 세워보자, H ₁ 은 완벽한 동기가 된 경우이고, H ₀ 는 전혀 동기(synchronization)가 맞지 않는 경우이다. 이들 가정에 대한 조건부 확률은 다음 [수학식 12] 및 [수학식 13]과 같다.

여기서,

이고, T는 도 6에서 보이는 적분기의 적분구간이다.

상기 두 식([수학식 12] 및 [수학식 13])을 이용해서, 단일 동기 테스트(single synchronization test)에 대해서, acquisition detection probability와 false alarm probability를 계산하면, 다음의 [수학식 14] 및 [수학식 15]로 표현된다.

상기 [수학식 14] 및 [수학식 15]를 β _T 에 대해서 연립하면, P _F 대 P _D 의 그래프를 얻는다. 적분하는 칩(chip)의 개수 즉, PG(processing gain)은 64이고, 유저수는 50명일 때, 이론치와 시뮬레이션에 의한 그래프들이 각각 도 7과 도 8에 도시되어 있다.

도 9와 도 10은 안테나 소자의 개수가 1개일 때의 각각 이론치와 시뮬레이션으로 얻은 P _F 대 P _D 의 그래프이다.

이들로부터, 이론치와 시뮬레이션의 결과가 거의 일치한다는 점과, 상기한 바와 같은 페이즈 다이버시티를 사용할 때 검파(searching)성능이 크게 향상됨을 알 수 있으며, 이러한 기술을 상기 서쳐에 적용한 경우 SIR이 약 2.5배(4dB)정도가 향상됨을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 도 2의 서쳐(220)에 위에서 설명한 페이즈 다이버시티(Phase Diversity) 기술을 적용하여, 무선신호공간에서 선택적으로 신호를 수신할 수 있도록 함과 동시에, 수신신호 처리시 별도의 웨이트 벡터를 연산할 필요가 없게 한다.

상기한 바와 같이 구성 및 동작되는 본 발명의 복조장치는, 스마트 안테나를 채용하고 있는 이동통신 시스템에 적용되어, 역방향 파일럿 채널의 수신 신호로부터 구한 최적의 웨이팅 정보를 이용하여 트래픽 채널들을 웨이팅 함으로써 유저별 트랙킹과 고속의 광대역 통신을 가능하게 한다.

본 발명의 복조장치는 스마트 안테나를 채용한 CDMA 이동통신 시스템등에서 각 유저별 채널카드에 구비되는 바, 본 실시예에서는 편의상 한 유저(user)당 4개의 핑거가 할당된 경우를 예로서 설명하였다. 하지만, 본 발명에서 제시되는 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거를 이용한 복조장치 기술이 각 유저당 할당되는 핑거의 개수를 제한하지 않음은 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게 있어 자명할 것이다.

도 11은 본 발명에 따라 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거를 이용하여 복조하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 상기 도 11의 심볼 레이트 웨이팅(Symbol Rate Weighting) 방식에서의 딜레이(Delay)를 이해하기 쉽게 설명하기 위한 개념도이다.

상기 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 복조방법을 설명하면, 본 발명에 따 른 핑거에서는, 외부로부터 수신한 프레임 타이밍(f-timing) 정보를 이용하여 디지털 신호 상태로 수신되는 신호에 의사잡음(PN) 코드를 곱함으로써 디스크램블링한다(501). 그리고, 각 채널에 지연된 위상에 대한 보상값을 알아내어 웨이트 벡터 계산시 입력신호로 사용할 수 있도록 하기 위해, 디스크램블링된 신호를 입력받아 적분하여 얻은 파일럿 신호를 출력하며(503), 상기 디스크램블링된 신호와 상기 파일럿 신호를 각각 입력받아 빔형성 계수 즉, 웨이트 벡터를 산출하여 제공한다(507). 이때 웨이트 계산을 위해 소요되는 시간이 본 실시예에서는 1 스냅샷이 소요되는 것으로 예시되어 있지만, 이것은 신호처리프로세서(DSP)의 처리 성능에 따라 변화될 수 있다.

그리고, 상기 웨이트 벡터를 입력받아 상기 파일럿 신호에 곱하여 나머지 채널의 위상지연을 보상해 주기 위한 위상 보상 신호(파일럿 웨이팅 신호)를 출력하는데(509), 이때 상기 웨이트 벡터를 상기 파일럿 신호에 곱함에 있어서는 위상지연 계산을 통해 파일럿 신호가 정확히 산출된 후에 이루어지도록 함이 바람직하다.

한편, 상기 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시 코드(Walsh Code)를 곱해서 각 채널별로 해당 코드길이동안 적분을 수행하여 전송속도가 해당 코드길이에 상응하는 만큼 줄어든 채널별 신호가 출력되도록 하고(507), 상기 각각의 채널별 신호에 대해 채널별로 구분된 심볼 레이트(rate) 속도의 웨이트 벡터(weight vector)를 이용해 심볼레이트로 채널별 웨이팅이 이루어진 후에(511), 상기 채널별로 웨이팅된 신호에 대해 상기 위상 보상 신호를 이용하여 지연된 채널을 보상하도록 한다(513).

상기 도 12를 참조하면, 도면에서 x1, x2,...,x8 로 표시되는 부분은 상기 파일럿 적분부(120)에서 디스크램블링된 신호가 주어진 적분기간동안 적분되는 구간을 나타낸 것이며, 적분된 결과를 각각 y1, y2,..., y7로 표시하였다.

빔형성 모듈의 입력으로는 x 벡터 신호 및 y 벡터 신호가 필요한데, 상기 y 벡터 신호는 상기 x 벡터 신호를 적분한 신호이므로 x1에 대한 적분결과는 상기 표시된 1구간 후에 y1으로 나오게 된다. 그후 x1들 중에 하나와 y1을 빔형성 모듈에 전달하여, x1과 y1에 의한 결과 w1은 다시 1구간 후에 출력되어 나온다. 이 결과 w1은 같은 시간에 상기 파일럿 적분부(120)의 출력인 y2와 곱해져서, x31로 표시된 심볼구간의 채널 보상(estimation)에 쓰인다.

위의 결과를 분석하면, x1구간의 데이터에 의한 채널 결과는 두 기간 딜레이된 x3에 적용되는 것이다. 이러한 결과는 각 블록사이에 버퍼가 존재하지 않을 때의 결과이다. 만일 버퍼링을 한다면 결과가 나오는 시간이 딜레이 되지만(w1을 x1구간에 적용한다면 두 구간을 버퍼링해야 하므로 채널보상되는 시간이 늦어지게 됨), 위의 두 구간 딜레이된 x3에 적용되는 것에 기인한 성능하락은 방지할 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 처리 방법들은 소프트웨어적으로 구현될 수 있으며, 그 구현된 소프트웨어는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장되어 보관 및 유통되거나, 특정 컴퓨터 시스템 등에서 인스톨되어 실행될 수도 있다.

또한, 본 발명에서는 CDMA2000 방식(IS2000 방식 또는 IMT-2000 방식 등으로 칭하기도 함)의 시스템에 적용한 경우를 예로서 설명하였으나, 본 발명에서 제시되는 핑거 설계 기술 등이 이러한 방식에만 적용 가능한 것으로 제한되지 않음이 자명할 것이다. 그리고, 본 발명에서는 기술설명의 편의상 CDMA2000방식의 데이터율을 이용하여 설명하고 있으나 이 또한 단순히 이해를 돕기 위한 것이지 결코 본 발명 기술을 동기방식의 3세대 이동통신 시스템에 국한시키고자 한 것이 아니다.

3세대 이동통신 환경에서는 각 단말기에서 트래픽 신호와 함께 파일럿 신호를 송신하므로 최적의 웨이트 벡터는 파일럿 신호를 이용하여 계산할 수 있다. 그런데, 파일럿 신호를 이용하여 계산한 최적의 웨이트 벡터를 각 트래픽 신호에 적용하게 되므로 웨이트 적용은 심볼 레이트로 선택함이 가능하다. 참고로, 본 발명과 같이 심볼 레이트로 웨이트를 적용할 때는 칩 레이트로 선택하여 적용하는 경우와 비교해 보면, 각 채널의 역확산부가 안테나 개수만큼 있어야 하는 단점이 있으나 웨이트 벡터의 적용 속도가 심볼 속도로 줄어 들며 또한 채널 보상을 위한 파일럿 신호의 검출 시에도 이미 역확산된 파일럿 신호를 웨이팅하여 사용하게 되므로 따로 적분할 필요성이 없는 장점이 있다. 또한, 계산된 웨이트 벡터와 그 웨이트 벡터에 적용되는 수신신호 간의 시간차이도 칩레이트 웨이팅의 경우보다 한 심볼 구간이 빠른 장점이 있다.

지금까지 살펴본 본 발명의 기술에 따르면, 큰 적분 구간을 가질 수 있는 파이롯 채널에서 웨이팅 정보를 산출하기 때문에, 상대적으로 간섭량을 현저하게 줄일 수 있으며, 정보의 순도를 크게 향상시키는 효과가 있다. 또한, 페이즈 다이버시티(phase diversity)를 이용하여 초기 동기 및 트랙커의 성능을 개선할 수 있는 잇점이 있으며, 배열 안테나를 통해 수신된 파일럿 신호에 빔형성 계수 산출 알고리즘을 통해 구한 웨이트를 곱하여 정확한 위상 보상을 실현함으로써 시스템의 성능을 크게 개선하는 효과가 있다. 마찬가지 방식으로 트래픽 채널에 대해서도 종전 시스템에 비해 수신 성능을 개선시키는 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백하다 할 것이다.

Claims

심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거에 있어서,

외부로부터 수신한 프레임 타이밍 정보를 이용하여 입력되는 디지털 기저대역 수신신호에 의사잡음(PN) 코드를 곱함으로써 디스크램블링된 출력 신호(x 벡터신호)를 출력하는 디스크램블링 수단;

상기 디스크램블링 수단으로부터의 디스크램블링된 신호를 입력받아서 적분하여 파일럿 신호를 출력하는 파일럿 적분수단;

상기 디스크램블링된 신호와 상기 파일럿 신호를 각각 입력받아 웨이트 벡터를 산출하여 출력하는 빔형성 계수 산출 수단;

상기 빔형성 계수 산출 수단으로부터 웨이트 벡터를 입력받아 상기 파일럿 신호에 곱하여 나머지 채널의 위상지연을 보상해 주기 위한 위상 보상 신호를 출력하는 파일럿 웨이팅 수단;

상기 디스크램블링 수단으로부터 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시 코드를 곱해서 각 채널별로 해당 코드길이동안 적분을 수행하여 전송속도가 해당 코드길이에 상응하는 만큼 줄어든 신호를 채널별로 출력하는 왈시 디스프레딩 수단;

상기 왈시 디스프레딩 수단으로부터 수신되는 각각의 채널별 신호에 대해, 채널별로 구분된 심볼 레이트 속도의 웨이트 벡터를 이용해 심볼레이트로 웨이팅하는 채널별 웨이팅 수단; 및

상기 채널별 웨이팅 수단으로부터 출력되는 채널별 웨이팅 신호에 대해, 상기 파일럿 웨이팅 수단으로부터 입력받은 위상 보상 신호를 이용하여 지연된 채널을 보상시키는 채널보상 수단

을 포함하는, 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거.
제1항에 있어서,

지연시간의 미세 변화를 보상해 주기 위한 프레임 트래킹 정보를 생성하는 트래킹 수단

을 더 포함하는, 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거.
제2항에 있어서, 상기 트래킹 수단은,

지연시간의 미세변화를 보상해 주기 위해, 상기 프레임 타이밍 정보보다 소정시간 앞선 제 1 동기시간정보와 상기 프레임 타이밍 정보보다 소정시간 뒤진 제 2 동기시간정보를 이용하여 디스크램블링한 후, 각각 적분하여 각각의 에너지 레벨을 구하며, 그 에너지 값의 차이를 이용하여 프레임 트래킹 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는, 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거.
제2항에 있어서, 상기 트래킹 수단은,

지연시간의 미세변화를 보상해 주기 위해, 상기 프레임 타이밍 정보보다 소정시간 앞선 제 1 동기시간정보와 상기 프레임 타이밍 정보보다 소정시간 뒤진 제 2 동기시간정보를 이용하여 디스크램블링한 후, 각각 적분하고 웨이트를 곱한 후 제곱하여 각각의 에너지 레벨을 구하며, 그 에너지 값의 차이를 이용하여 프레임 트래킹 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는, 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거.
제2항에 있어서, 상기 트래킹 수단은,

지연시간의 미세변화를 보상해 주기 위해, 상기 프레임 타이밍 정보보다 소정시간 앞선 제 1 동기시간정보와 상기 프레임 타이밍 정보보다 소정시간 뒤진 제 2 동기시간정보를 이용하여 디스크램블링한 후, 각각 웨이트를 곱한 후 적분하고 나서 제곱하여, 각각의 에너지 레벨을 구하며, 그 에너지 값의 차이를 이용하여 프레임 트래킹 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는, 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트래킹 수단은,

지연시간의 미세변화를 보상해 주기 위해, 상기 프레임 타이밍 정보보다 소정시간 앞선 제 1 동기시간정보와 상기 프레임 타이밍 정보보다 소정시간 뒤진 제 2 동기시간정보를 이용하여 디스크램블링한 후 각각의 에너지 레벨을 구하여 에너지 값 차를 구하되, 그 에너지 차이 값을 필터링하는 과정을 더 수행한 후 프레임 트래킹 정보 생성에 이용되도록 한 것을 특징으로 하는, 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 트래킹 수단의 제 1 동기 시간 정보는 상기 프레임 타이밍정보 보다 0.2칩 내지 0.5칩 중 소정 단위의 어느 한 값만큼 앞서거나 뒤진 동기시간정보를 이용하고, 상기 제 2 동기 시간 정보는 상기 프레임 타이밍정보 보다 0.2 내지 0.5칩 중 소정 단위의 어느 한 값만큼 앞서거나 뒤진 동기시간정보를 이용하는 것을 특징으로 하는, 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디스크램블링 수단은,

외부로부터 제공되는 프레임 타이밍(f_timing) 정보를 이용하여 PN 코드로 스크램블(scramble)된 디지털 상태의 수신 신호(I_rx, Q_rx)를 역으로 디스크램블하는 것을 특징으로 하는, 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 파일럿 적분 수단은,

각 채널에 대해 지연(delay)된 위상을 보상해 주기 위하여 상기 x 벡터신호를 적분한 디스프레이딩된 벡터신호(y 벡터신호)를 발생시켜 상기 빔형성 계수 산출 수단에 제공하는 것을 특징으로 하는 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거.
제9항에 있어서, 상기 빔형성 계수 산출 수단은,

상기 x 벡터와 상기 y 벡터를 이용하여 웨이트 벡터(Weight_I, Weight_Q)를 산출하는 연산부로 이루어진 것을 특징으로 하는, 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거.
제10항에 있어서, 상기 빔형성 계수 산출 수단은,

당해 핑거(Finger)가 신호를 놓쳐(신호 로킹이 해지된 상태를 의미함) 핑거데드 신호(f_death)를 발생시키는 경우, 프레임 리셋 신호(f_reset)를 입력받아 리셋(당해 핑거에 대한 웨이트 벡터가 초기값으로 세팅되는 상태를 의미함)되어 다시 신호 로킹이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는, 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거.
제9항에 있어서, 상기 파일럿 웨이팅 수단은,

상기 빔형성 계수 산출 수단에서 출력되는 웨이트 벡터를 이용해서 위상지연(phase delay)(기준 안테나와 각 안테나 사이의 위상지연을 의미함)을 계산하여 파일럿 신호를 정확히 산출해 내어 나머지 채널의 위상지연을 반대방향으로 보상해 주기 위한 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는, 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 왈시 디스프레딩 수단은,

기본채널 (Fundamental channel)을 구분해 내기 위해 상기 디스크램블링 수단으로부터 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시 코드(Walsh Code)를 곱해서 기본 채널에 해당하는 코드길이동안 적분하여 변환된 신호를 기본 채널(Fundamental channel)로 출력하는 기본채널 왈시 디스프레딩부(Fch walsh Despreading);

전용 제어 채널(Dedicated Control Channel)을 구분해 내기 위해 상기 디스크램블링 수단으로부터 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시 코드를 곱한 후 전용 제어(Dedicated Control) 채널에 해당하는 코드길이동안 적분을 하여 변환된 신호를 전용제어채널로 출력하는 전용제어채널 왈시 디스프레딩부(Dcch walsh Despreading);

보충 채널1 (Supplemental Channel 1)을 구분해 내기 위해 상기 디스크램블링 수단으로부터 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시 코드를 곱한 후 보충채널1에 해당하는 코드길이동안 적분을 하여 변환된 신호를 보충채널1(Sch1)을 통해 출력하는 보충채널1 왈시 디스프레딩부(Sch1 walsh Despreading); 및

보충 채널2(Supplemental Channel 2)를 구분해 내기 위해 상기 디스크램블링 수단으로부터 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시 코드를 곱한 후 보충채널2에 해당하는 코드길이동안 적분을 하여 변환된 신호를 보충채널2(Sch2)을 통해 출력하는 보충채널2 왈시 디스프레딩부(Sch2 walsh Despreading)

를 포함하는 것을 특징으로 하는, 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거.
제13항에 있어서, 상기 채널별 웨이팅 수단은,

구분된 기본 채널을 심볼 레이트(rate) 속도의 웨이트 벡터(weight vector)를 이용해 기준안테나에서부터의 위상(phase)을 보상하기 위한 기본채널 웨이팅부(fch weighting block);

구분된 전용 채널(Dedicated Channel)을 심볼 레이트 속도의 웨이트 벡터를 이용해 기준안테나에서부터의 위상을 보상하기 위한 전용제어채널 웨이팅부(dcch weighting block);

구분된 보충 채널1을 심볼 레이트 속도의 웨이트 벡터를 이용해 기준안테나에서부터의 위상을 보상하기 위한 보충채널1 웨이팅부(sch1 weighting block); 및

구분된 보충 채널2를 심볼 레이트 속도의 웨이트 벡터를 이용해 기준안테나에서부터의 위상을 보상하기 위한 보충채널2 웨이팅부(sch2 weighting block)

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거.
제14항에 있어서, 상기 채널보상 수단은,

상기 기본채널 (Fundamental channel, fch), 전용 제어 채널(Dedicated Control Channel, dcch), 보충 채널1 (Supplemental Channel 1, sch1), 및 보충 채널2(Supplemental Channel 2, sch2)별로 구비되어 신호의 전파전송경로에 의한 위상지연을 보상하는 것을 특징으로 하는, 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거.
제2항에 있어서, 상기 트래킹 수단은,

다중 경로에 따른 지연시간을 보상해 주기 위하여 정확한 칩(chip)의 동기가 필요하므로 상기 프레임 타이밍(f-timing)정보보다 소정시간 앞선 동기시간정보를 이용하여 의사잡음 코드를 곱함으로써 디스크램블하는 제 1 컴플렉스 디스크램블러;

상기 프레임 타이밍(f-timing)정보보다 소정시간 뒤진 동기시간정보를 이용하여 의사잡음 코드를 곱함으로써 디스크램블하는 제 2 컴플렉스 디스크램블러;

상기 제 1 및 제 2 컴플렉스 디스크램블러로부터 수신한 신호를 각각 적분하여 각 신호별로 에너지 레벨을 구하기 위한 제 1 및 제 2 에너지 근사부(Energy Estimation); 및

상기 제 1 및 제 2 에너지 근사부로부터 입력받은 각각의 에너지 근사치를 비교해서 차이를 구하고, 그를 이용하여 프레임 트래킹(f-trk)정보를 발생시키는 트래킹부

를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 심볼 레이트로 웨이팅하는 핑거.
심볼레이트로 웨이팅을 하는 핑거를 이용하는 이동통신 시스템을 위한 복조장치에 있어서,

반송파가 제거된 수신신호를 오버샘플링(oversampling)하여 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그 디지털 변환 수단(ADC: Analogue Digital Converter);

상기 ADC부로부터 수신한 디지털 신호에 파일럿(Piolt)채널에 해당하는 의사잡음(PN: Pseudo Noise) 코드를 곱하고 적분한 결과치인 다수의 에너지 값 (Searcher-Energy) 중 미리 정한 특정 한계값 이상의 값들을 락디텍터(Lock Detector)에 송신하기 위한 서쳐(Searcher);

상기 서쳐로부터 서처 에너지(Searcher-Energy)를 입력받아 정확한 프레임 동기를 맞추고, 프레임 리셋(f-reset), 프레임 타이밍(f-timing), 프레임 데드(f-death) 정보를 해당 블록에 송신하기 위한 락디텍터; 및

역방향 파일럿 채널의 수신 신호로부터 구한 최적의 웨이팅 정보를 이용하여 트래픽 채널들을 웨이팅 하되, 심볼레이트로 웨이팅하는 적어도 하나의 핑거

를 포함하는, 이동통신 시스템을 위한 복조장치.
제17항에 있어서, 상기 핑거는,

외부로부터 수신한 프레임 타이밍 정보를 이용하여 입력되는 디지털 기저대역 수신신호에 의사잡음(PN) 코드를 곱함으로써 디스크램블링하는 디스크램블링 수단;

상기 디스크램블링 수단으로부터의 디스크램블링된 신호를 입력받아서 적분하여 파일럿 신호를 출력하는 파일럿 적분수단;

상기 디스크램블링된 신호와 상기 파일럿 신호를 각각 입력받아 웨이트 벡터를 산출하여 출력하는 빔형성 계수 산출 수단;

상기 빔형성 계수 산출 수단으로부터 웨이트 벡터를 입력받아 상기 파일럿 신호에 곱하여 나머지 채널의 위상지연을 보상해 주기 위한 위상 보상 신호를 출력하는 파일럿 웨이팅 수단;

상기 디스크램블링 수단으로부터 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시 코드를 곱해서 각 채널별로 해당 코드길이동안 적분을 수행하여 전송속도가 해당 코드길이에 상응하는 만큼 줄어든 신호를 채널별로 출력하는 왈시 디스프레딩 수단;

상기 왈시 디스프레딩 수단으로부터 수신되는 각각의 채널별 신호에 대해, 채널별로 구분된 심볼 레이트 속도의 웨이트 벡터를 이용해 심볼레이트로 웨이팅하는 채널별 웨이팅 수단; 및

상기 채널별 웨이팅 수단으로부터 출력되는 채널별 웨이팅 신호에 대해, 상기 파일럿 웨이팅 수단으로부터 입력받은 위상 보상 신호를 이용하여 지연된 채널을 보상시키는 채널보상 수단

을 포함하는, 이동통신 시스템을 위한 복조장치.
제18항에 있어서, 상기 핑거는,

다중 경로에 따른 지연시간을 보상해 주기 위해 정확한 칩의 동기가 필요하므로 상기 프레임 타이밍 정보보다 소정시간 앞선 제 1 동기시간정보와 상기 프레임 타이밍 정보보다 소정시간 뒤진 제 2 동기시간정보를 이용하여 디스크램블링한 후, 각각 적분하여 각 신호의 에너지 레벨을 구하며, 각각의 에너지 근사치 차이를 이용하여 프레임 트래킹 정보를 생성하는 트래킹 수단을 더 포함하는, 이동통신 시스템을 위한 복조장치.
제17항에 있어서, 상기 서쳐는,

안테나 소자별로 입사되는 다수의 신호들에 대하여 각 안테나 소자별로 포락선 검파(envelope detection)가 이루어지도록 수신신호를 처리하는 수단:

상기 수신신호를 처리하는 수단에서 각 안테나 소자별로 이루어지는 수신신호 처리 과정에서 얻어진 포락선 검파(envelope detection) 결과를 서로 더하는 수단; 및

상기 더하는 수단에서 더해진 결과를 비간섭성(non-coherent) 수신을 수행하기 위한 포락선 검파 신호로 출력하는 수단을 포함하여,

별도의 웨이트 벡터 계산없이 수신 신호를 처리하는 것을 특징으로 하는, 이동통신 시스템을 위한 복조장치.
제20항에 있어서, 상기 수신신호를 처리하는 수단은,

상기 안테나 소자별로 입사되는 각 안테나 채널별 수신신호의 I-채널과 Q-채널을 각각 제곱하고 그 결과 값을 더함으로써 절대치(magnitude)을 구하는 제 1 연산 수단; 및

상기 각 안테나 채널별로 구한 절대치를 모두 더하는 제 2 연산 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 이동통신 시스템을 위한 복조장치.
심볼레이트로 웨이팅을 하는 핑거를 이용하는 이동통신 시스템을 위한 복조방법에 있어서,

수신한 프레임 타이밍(f-timing) 정보를 이용하여 디지털 신호 상태로 수신되는 신호에 의사잡음(PN) 코드를 곱함으로써 디스크램블링하는 제 1 단계;

각 채널에 지연된 위상에 대한 보상값을 알아내어 웨이트 벡터 계산시 입력신호로 사용할 수 있도록 하기 위해, 디스크램블링된 신호를 입력받아 적분하여 얻은 파일럿 신호를 출력하는 제 2 단계;

상기 디스크램블링된 신호와 상기 파일럿 신호를 각각 입력받아 웨이트 벡터를 산출하여 제공하는 제 3 단계;

상기 웨이트 벡터를 입력받아 상기 파일럿 신호에 곱하여 나머지 채널의 위상지연을 보상해 주기 위한 위상 보상 신호를 출력하는 제 4 단계;

상기 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시 코드(Walsh Code)를 곱해서 각 채널별로 해당 코드길이동안 적분을 수행하여 전송속도가 해당 코드길이에 상응하는 만큼 줄어든 채널별 신호를 출력하는 제 5 단계;

상기 각각의 채널별 신호에 대해 채널별로 구분된 심볼 레이트 속도의 웨이트 벡터(weight vector)를 이용하여 심볼레이트로 웨이팅하는 제 6 단계; 및

상기 채널별로 웨이팅된 신호에 대해 상기 위상 보상 신호를 이용하여 지연된 채널을 보상하는 제 7 단계

를 포함하는, 이동통신 시스템을 위한 복조방법.
제 22 항에 있어서, 상기 제 4 단계에서,

상기 웨이트 벡터를 상기 파일럿 신호에 곱함에 있어서는, 위상지연 계산을 통해 파일럿 신호가 정확히 산출된 후에 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는, 이동통신 시스템을 위한 복조방법.
마이크로 프로세서를 구비하고 있으며, 심볼레이트로 웨이팅을 하는 핑거를 이용하는 이동통신 시스템에,

수신한 프레임 타이밍(f-timing) 정보를 이용하여 디지털 신호 상태로 수신되는 신호에 의사잡음(PN) 코드를 곱함으로써 디스크램블링하는 제 1 기능;

각 채널에 지연된 위상에 대한 보상값을 알아내어 웨이트 벡터 계산시 입력신호로 사용할 수 있도록 하기 위해, 디스크램블링된 신호를 입력받아 적분하여 얻은 파일럿 신호를 출력하는 제 2 기능;

상기 디스크램블링된 신호와 상기 파일럿 신호를 각각 입력받아 웨이트 벡터를 산출하여 제공하는 제 3 기능;

상기 웨이트 벡터를 입력받아 상기 파일럿 신호에 곱하여 나머지 채널의 위상지연을 보상해 주기 위한 위상 보상 신호를 출력하는 제 4 기능;

상기 디스크램블링된 신호를 입력받아 왈시 코드(Walsh Code)를 곱해서 각 채널별로 해당 코드길이동안 적분을 수행하여 전송속도가 해당 코드길이에 상응하는 만큼 줄어든 채널별 신호를 출력하는 제 5 기능;

상기 각각의 채널별 신호에 대해 채널별로 구분된 심볼 레이트(rate)속도의 웨이트 벡터(weight vector)를 이용해 심볼레이트로 웨이팅하는 제 6 기능; 및

상기 채널별 웨이팅 신호에 대해 상기 위상 보상 신호를 이용하여 지연된 채널을 보상하는 제 7 기능

을 실현시키기 위한 프로그램이 수록된 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체.