KR19980064146A

KR19980064146A - 송신장치 및 수신장치

Info

Publication number: KR19980064146A
Application number: KR1019970068895A
Authority: KR
Inventors: 히라마쓰가쓰히코
Original assignee: 모리시타요이찌; 마쓰시타덴키산교가부시키가이샤
Priority date: 1996-12-25
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 1998-10-07
Also published as: DE69739298D1; EP0851609B1; KR100311236B1; JP3369069B2; CA2223358C; CA2223358A1; EP0851609A3; JPH10190618A; CN1077369C; EP0851609A2; US6212407B1; CN1188355A; AU691456B1

Abstract

확산 스펙트럼 시스템(spread spectrum system)에 따라 고속통신 사용자의 이동국 및 저속통신 사용자의 이동국과 통신을 행하는 송신장치가 기지국에 제공된다. 송신장치는 넓은 지향성을 가지는 제1안테나, 제1안테나 보다 좁은 지향성을 가진 제2안테나, 제1과 제2안테나로부터 저속통신 사용자의 이동국으로의 제1송신신호의 송신을 위한 제1송신장치 및 제2안테나로부터 고속통신 사용자로의 송신을 위한 송신장치를 포함한다. 또 저속통신 사용자의 이동국에 있는 수신장치는 기지국의 제1 및 제2안테나로부터 보내진 제1송신신호의 수신을 위한 수신장치, 확산코드를 사용하는 수신된 제1송신신호의 역확산을 위한 제1복조기, 소정시간 기간만큼 역화산코드 지연을 위한 지연소자 및 수신된 제1송신신호를 사용하는 지연된 역확산코드의 역확산을 위한 제2복조기를 포함한다.

Description

송신장치 및 수신장치

본 발명은 스프레드 스펙트럼 시스템에 따라 서로 통신하는 송신장치와 수신장치에 관한 것이며, 특히, 다른 사용자에 대한 간섭을 최소화하도록 좁은 지향성을 갖는 안테나를 경유하여 고속송신을 하도록 신호를 송신하는 기지국에 설치된 송신장치와, 섹터 안테나로부터 수신된 신호와 좁은 지향성 안테나로부터 수신된 신호가 모두 변조되어 고속통신을 행하는 사용자에 의해 간섭을 받을 때도 계속적으로 통신할 수 있도록 이동국에 설치되는 수신장치에 대한 것이다.

차량용 전화와 휴대 전화와 같은 이동체 통신에 사용되는 스프레드 스페트럼(spread spectrum)방식의 CDMA(code division multiple access) 통신 시스템에서 다수의 가입자를 수용하기 위해 서비스 지역은 다수의 셀(cell)로 나뉘어지고 각 셀은 다시 다수의 섹터(sector)로 나뉘어진다. 예를 들면, 하나의 셀은 도 1에서 보여지는 것처럼 3개의 섹터로 나뉘어진다. 각 섹터에는 동일 캐리어 주파수의 전파와 동일 확산코드가 사용되어 되기 때문에, 셀 분할이 되어 있지 않은 경우와 비교하여 3배수의 가입자를 수용할 수 있다. 이들 3섹터에서는 120도 중앙각을 갖는 부채꼴 영역에서 통신이 가능한 광대역의 지향성의 제1 내지 제3섹터 안테나(1~3)가 사용되어지고 있다. 도 2에서 보여지는 것처럼 송신신호는 제1섹터 안테나(1)의 영역(제1섹터)에 있는 제1사용자로의 송신신호는 제1변조기(9)에서 직교변조되고 제1전송회로(5)에서 주파수변환 및 전력증폭되어 제1섹터 안테나(1)를 경유하여 송신되어진다. 제2섹터 안테나(2)의 영역(제2섹터)에서 제2사용자로의 송신신호는 제2변조기(10)에서 직교변조되고 제2송신회로(6)에서 주파수변환 및 전력증폭되어 제2섹터 안테나(2)를 경유하여 송신된다. 마찬가지로 제3섹터 안테나(3)의 영역(제3섹터)에서 제3사용자로의 송신신호는 제3변조기(11)에서 직교변조되고 전송회로(7)에서 주파수변환 및 전력증폭되어 제3섹터 안테나(3)를 경유하여 송신되어진다. 또한, 예를 들면, 다수의 가입자가 하나의 섹터안에 존재할 때, 각각의 사용자로의 송신신호는 서로 다른 확산코드로 확산된다. 신호들은 서로 합성되어 제1섹터 안테나로부터 송신되어진다.

CDMA 통신 시스템에서, 확산코드의 길이가 변하지 않는 것으로, 통신속도는 한 심볼(one-symbol)의 시간만큼 증가 또는 감소에 의해 변화될 수 있다. 즉, 한 심볼 주기가 길 때, 확산코드의 싸이클(cycle)은 연장된다; 반대로, 한 심볼 기간이 짧을 때, 확산코드의 싸이클은 줄어들게 된다. 긴 싸이클의 확산코드가 사용되어질 때, 한 심볼 주기동안 수신된 칩들(chips)의 수는 더 커지게 되고 통신속도는 더 낮아지게 된다; 그러나, 수신상태의 신호는 긴 시간 주기동안 통합되어질 수 있으며, 송신전력은 최소가 된다. 반면에, 짧은 싸이클의 확산코드가 사용되어질 때, 한 심볼 주기동안 수신된 칩들은 감소하게 되고 통신속도는 더 높아지게 된다; 그러나, 송신전력은 증가하게 된다.

긴 싸이클의 확산코드를 사용하는 저속통신은 음성통신 또는 그와 같은 통신에 적합하다. 또한, 저전력으로 통신할 수 있고 다른 가입자를 간섭 방해하지 않으며, 같은 시간에 다수의 사용자가 통신할 때도 통신의 질은 낮아지지 않는다. 반면에 짧은 싸이클의 확산코드를 사용하는 고속통신은 이동통신과 같은 멀티미디어 통신에 적합하다. 그러나 상기 통신은 높은 전력을 필요로 하며 타사용자에 대해 간섭이 상당하고 단지 적은 수의 사용자 사이에만 통신되는 문제점이 발생한다. 예를 들면, 하나의 섹터안에 4개의 저속통신 사용자를 수용할 수 있을지라도, 고속통신 사용자는 단지 하나밖에 수용할 수 없다. 따라서, 고속통신 사용자가 통신할 때 저속통신 사용자는 당 섹터에서 통신할 수 없다.

많은 저속통신 사용자가 통신중에 있을지라도, 고속통신 사용자의 통신을 위해 종래에는 고속통신 사용자가 다른 섹터의 저속통신 사용자에 대해 간섭하지 않기 위해 셀을 다수의 섹터(예를 들어, 12섹터)로 분할하였다.

그러나, 종래의 방법에서, 섹터의 수는 고속통신 사용자로 인한 다른 섹터에서의 저속통신 사용자의 간섭량을 최소화하기 위하여 증가되기 때문에, 많은 섹터가 기지국에 의해 제어되고 그리하여 섹터 제어작동은 복잡하게 되는 문제가 생긴다. 게다가 섹터가 작아지게 되면, 섹터간의 핸드-오버(hand-over)가 증가한다. 이런 결과의 문제로 핸드-오버를 위하여 다수의 섹터로의 같은 신호의 송신이 필요하며 그 결과로 송신전력은 더 높게 되고 다른 사용자에 대한 간섭의 양은 증가하게 된다.

이동국에서, 작은 섹터들이 사용되므로 이동거리가 짧을 때에도 핸드-오버 표적을 서치하는 기회가 자주 발생한다.

이 결과 하드웨어(hardware)의 크기는 커지고 소비전력이 증가하는 것이 문제가 된다.

본 발명의 목적은 섹터수를 증가시키지 않아도 고속통신 사용자가 저속통신 사용자를 간섭하지 않는 송신장치와 수신장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 저속통신 사용자가 고속통신 사용자에 의해 간섭받을 때에도 통신을 계속할 수 있는 송신장치와 수신장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 이루기 위해 본 발명의 송신장치에서 좁은 지향성의 안테나(빔 안테나)는 또 다른 사용자의 간섭의 양을 최소화하기 위해 고속통신 사용자를 위해 사용되어진다.

또한, 고속통신 사용자와 동일방향의 사용자(즉, 좁은 지향성의 안테나로부터의 신호를 수신하는 지역에 있는 사용자)에게는 넓은 지향성을 가지는 안테나(섹터 안테나)로부터 송신된 신호와 같은 신호가 좁은 지향성의 안테나로부터 또한 송신되어져서 간섭파에 대항하는 특징이 향상한다.

이와 관련하여 같은 신호가 두 개의 안테나로부터 동시에 송신되어질 때, 그들 사이의 간섭의 탓으로 수신될 수 없는 신호가 발생될 것이다. 결과적으로 좁은 지향성을 갖는 안테나(빔 안테나)에서 송신된 신호는 넓은 지향성을 가지는 안테나(섹터 안테나)에 비해 시간적으로 지연되고, 그 결과 서로 역상인 두 신호는 서로 더해져서 소멸한다.

본 발명의 수신장치는 고속통신 사용자에 의해 간섭받는 저속통신 사용자를 위해, 섹터 안테나로부터의 신호와 빔 안테나로부터의 신호를 수신하고 이 두 신호를 역확산하여 복조하고 그 결과의 신호를 서로 결합시킨다. 이렇게 하여 사용자는 고속통신 사용자가 방해하더라도 계속 통신할 수 있다. 또한 본 발명의 수신장치는 저속통신 사용자를 위해 간섭의 양을 모니터한다.

빔 안테나로부터 수신된 신호의 역확산 처리는 간섭의 양이 비약적으로 증가되는 것이 감지될 때 시작된다. 또한 빔 안테나로부터 수신된 신호의 역확산 처리는 간섭의 비약적인 감소가 감지될 때 멈춘다. 이런 과정으로 저속통신 가입자가 간섭받지 않을 때 소비전력의 절약이 가능하다.

본 발명의 송신장치에는 확산 스펙트럼 시스템에 의해 고속통신 사용자의 이동국과 저속통신 사용자의 이동국간의 통신을 행하는 기지국이 제공된다. 송신장치는 넓은 지향성을 가지는 제1안테나, 제1안테나 보다 더 좁은 지향성을 가지는 제2안테나, 제1안테나와 제2안테나로부터 저속통신 사용자의 이동국으로 제1송신신호를 송신하기 위한 제1송신수단, 및 제2안테나에서 고속통신 사용자의 이동국으로 제2송신신호를 송신하기 위한 제2송신수단을 포함한다.

이와 관련하여 제1송신수단은 제2안테나로부터 송신된 제1신호와 관련하여 소정의 시간 기간에 의한 제1안테나로부터의 제1송신신호의 송신을 지연하기 위한 수단을 구비할 수 있다.

본 발명에 의하면, 제2안테나로부터 고속통신 사용자의 이동국으로 제2송신신호를 송신하고, 넓은 지향성을 갖는 제1안테나와 제1안테나 보다 더 좁은 지향성을 갖는 제2안테나로부터 저속통신 사용자의 이동국에 제1송신신호를 송신하는 기지국간에 스프레드 스펙트럼 시스템에 따라 통신을 행하는 저속통신 사용자의 이동국에 설치된 제1수신장치가 제공되며, 제1안테나로부터 송신된 제1송신신호는 제2안테나로부터 송신된 제1송신신호에 비해 소정의 시간 기간만큼 지연된다. 수신장치는 기지국의 제1과 제2안테나로부터 각각 보내진 제1송신신호를 수신하기 위한 수신수단, 역확산코드를 사용하여 수신된 제1송신신호를 역확산하기 위한 제1복조수단, 소정의 시간 기간만큼 역확산코드를 지연하기 위한 지연수단, 및 지연된 역확산코드를 사용하여 수신된 제1송신신호를 역확산하기 위한 제2복조수단을 포함한다.

본 발명에 따르면, 제2수신장치에는 제1수신장치의 구성에 더하여, 간섭량이 급격히 증가할 때 제2복조수단과 지연수단의 작동을 시작하고, 제1복조수단의 출력신호에 따라 간섭의 양을 검출하기 위한 간섭검출수단을 구비한다.

본 발명에 의하면, 제3수신장치에는, 제1수신장치의 구성에 더하여, 간섭량이 급격히 감소할 때 제2복조수단과 지연수단의 작동을 멈추게 하고 제1복조수단의 출력신호에 의해 간섭량을 검출하기 위한 간섭검출수단을 더 포함한다.

도 1은 종래의 송신장치에서 안테나 송신 지향성을 보여주는 블록도.

도 2는 종래의 송신장치를 나타내는 블록도.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 송신장치를 도시하는 블록도.

도 4는 도 3에서 보인 안테나의 송신지역을 보여주는 도면.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 송신장치를 보여주는 도면.

도 6은 도 5의 송신장치의 송신신호를 보여주는 도면.

도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 수신장치를 나타내는 블록도; 및

도 8은 본 발명의 제1 및 제2실시예를 보여주는 블록도.

본 발명의 목적과 특징은 상세한 설명과 관련된 도면으로부터 좀 더 명백해질 것이다:

(제1실시예 따른 송신장치)

본 발명의 제1실시예에 따른 송신기는 도 3에서 보여지는 것처럼, 각각 넓은 지향성을 가지는 제1에서 제3섹터 안테나(101~103)를, 좁은 지향성을 갖는 빔 안테나(104), 제1 내지 제4송신회로(105~108), 및 제1 내지 제4변조기(109~112)를 포함한다. 상기 구성에서 섹터 안테나 각각 (101~103)의 지향성은 세 개의 섹터로 나뉘어진 셀을 커버(cover)하도록 설정된다. 즉, 제1섹터 안테나(101)는 부채꼴로 나뉘어진 중심각이 120도인 통신지역을 커버하는 지향성을 가지며, 제2섹터 안테나(102) 및 제3섹터 안테나(103)도 마찬가지로 각각 중심각이 120도인 부채꼴 모양의 통신지역을 커버한다. 빔 안테나(104)는 제1 내지 제3섹터 안테나(101~103)의 각각의 지향성과 겹치는 좁은 지향성을 갖는다. 게다가 고속통신 사용자를 추적하기 위해서 고정 지향성을 갖는 빔 안테나(104)가 10 내지 20개가 채택되어질 수 있으며, 교체해가며 사용된다. 빔 안테나 대신 위상 배열 안테나를 채택할 수도 있다.

제1 내지 제3송신신호는 제1 내지 제3섹테에 있는 저속통신 사용자로 각각 보내지고 제4송신신호는 제1섹터에 있는 고속통신 사용자로 보내는 송신장치의 동작에 대하여 예를 들어 설명하겠다. 제1섹터에서 저속통신 사용자로의 제1송신신호는 제1변조기(109)에서 직교변조되고, 주파수 변환되며, 제1전송회로(105)에서 전력증폭된 후에 제1섹터 안테나(101)에서 송신된다. 또한, 저속통신 사용자로의 제1송신신호는 제4변조기(112)에서 제1섹터에서 고속통신 사용자로의 전송신호와 합성되고 직교변조된다. 합성 및 직교변조된 제1과 제4송신신호는 제4송신회로(108)에서 전력증폭과 주파수 변환되고 빔 안테나(104)에서 송신된다. 제2섹터에서 제2저속통신자로의 제2송신신호는 제2변조기(110)에서 직교변조되고 제2송신회로(106)에서 전력 증폭되고 주파수 변환되며, 제2섹터 안테나로부터 송신된다. 제3섹터에서 제3저속통신 사용자의 송신신호는 제3변조기(111)에서 직교변조되고, 제3송신회로(107)에서 주파수 변환하고 직교변조되며 제3섹터 안테나(103)로부터 송신된다.

본 실시예의 송신장치에 따르면, 제1송신신호는 제1섹터 안테나(101)와 제1섹터에서 저속통신 사용자의 빔 안테나(104)로 보내지고, 이들 신호의 전체 전력은 단지 제1섹터 안테나(101)로부터 전해진 제1전송신호의 경우와 비교하여 증가한다. 결과적으로, 저속통신 사용자에 대한 고속통신 사용자의 간섭은 상대적 감소된다. 따라서, 제1저속통신 사용자의 통신이 고속통신자의 간섭에 의해 중단되지 않을 정도로 빔 안테나(104)의 송신전력이 조정된다면 제1저속통신 사용자는 통신을 계속할 수 있다. 부수적으로, 좁은 빔의 범위내에서 전력이 증가되기 때문에, 제1섹터의 빔 안테나(104)의 지향성이 미치지 않는 곳에 있는 저속통신 사용자에게는 어떤 방해도 발생하지 않는다.

(제2실시예에 따른 송신장치)

본 발명의 제2실시예에서 송신장치는 소정의 시간 기간에 의하여 제1저속통신 사용자의 제1전송신호를 지연하는 지연회로(113)와 제4변조기(112)에 지연신호를 공급하는 것을 포함하는 제1실시예의 것과는 다르다.

다음에서, 제1 내지 제3섹터에 있는 제1 내지 제3저속통신 사용자로 각각 보내지는 제1 내지 제3송신신호와 제1섹터에 있는 고속통신 가입자로 보내지는 제4송신신호를 제2실시예에 따른 송신장치의 경우로 설명할 것이다.

제1섹터의 제1저속통신 사용자로의 송신신호는 제1변조기(109)에서 직교변조되고 제1송신회로(105)에서 주파수변환 및 전력증폭되고 그후, 신호는 제1섹터 안테나(101)로부터 보내진다. 또한, 제1저속통신 사용자로의 송신신호는 지연회로(113)에서 소정의 시간 기간(예를 들어, 한 심볼 주기)만큼 지연된다. 지연된 제1전송신호는 제1섹터내의 고속통신 사용자의 제4송신신호와 제4변조기(112)에서 합성된 다음 직교변조된다. 이렇게 합성 및 직교변조된 제1 내지 제4의 송신신호는 제4송신회로(108)에서 전력증폭되고 주파수변환된 다음 빔 안테나(104)에서 송신된다. 제2섹터의 제2저속통신 사용자로의 제2송신신호는 제2변조기(110)에서 직교변조되고 제2송신회로(106)에서 전력 증폭하고 주파수 변환되며, 그후 이 신호는 제2섹터 안테나(102로)에서 송신된다. 제3섹터의 제3저속통신 사용자로의 제3송신신호는 제3변조기(111)에서 직교변조되고 제3송신회로(107)에서 전력증폭하고 주파수변환된 다음 제3섹터 안테나(103)로부터 전송된다.

본 실시예의 송신장치에서, 제1송신신호는 제1섹터 안테나(101) 및 빔 안테나(104)로부터 제1섹터내의 저속통신 사용자에게 송신되며, 그런 다음 이 신호의 전체 전력은 제1섹터 안테나(101)로부터 송신된 제1송신신호와 비교하여 증가한다. 결과적으로, 저속통신 사용자에 대한 고속통신 사용자의 간섭은 상대적으로 최소화된다. 따라서, 빔 안테나(104)의 전송전력이 제1저속통신 사용자의 통신이 고속통신 사용자의 간섭에 의해 통신이 중단되지 않을 정도까지 범위가 조정된다면 저속통신 사용자는 지속적으로 통신을 계속할 수 있다. 이와 관련하여, 좁은 빔 영역내에서 전력이 증가되기 때문에, 제1섹터의 빔 안테나(104)의 지향성이 미치지 않는 범위내에 있는 저속통신 사용자에게는 어떤 간섭도 발생하지 않는다.

또한, 제1전송신호가 제1섹터 안테나와 빔 안테나로부터 동시에 전해질 때, 역상을 갖는 안테나(101)와 (104)로부터의 신호들이 그들 사이의 간섭을 통해 서로 더해지고 수신신호레벨은 0이 되는 경우가 발생할 가능성이 있다. 그래서, 본 실시예의 송신장치에서 빔 안테나(104)로부터의 제1송신신호는 제1섹터 안테나(101)로부터의 제1송신신호와 비교하여 소정의 시간 기간만큼 지연하여 수신신호레벨의 감소를 막는다. 예를 들면, 도 6에 나타낸 것처럼 빔 안테나(104)로부터 제1송신신호가 제1섹터 안테나(101)의 제1송신신호에 대해 하나의 심볼 기간만큼 지연될 때, 역상을 갖는 신호의 경우는 그들 사이의 간섭을 통해 서로 가산되어 수신레벨이 0이 되는 것을 막을 수 있고 안정한 상태에서 통신을 행하는 것이 가능하다. 제1전송신호의 지연시간이 너무 길 때, 신호의 복조가 어렵게 된다; 그에 반하여 지연시간이 너무 짧으면, 상기 안테나(101)와 (104)로부터 각각 보내진 제1의 전송신호들 사이에서 간섭이 쉽게 발생한다. 따라서, 지연시간은 한 심볼 기간 정도로 적당하게 정한다.

(제1실시예의 수신장치)

본 발명의 제1실시예의 수신장치는 도 7에서 보여지는 것처럼 안테나(201), 수신회로(202), 제1 및 제2역확산기(203~204), 코드 발생기(205), 제1 및 제2지연회로(206~207), 복조기(208), 동기회로(209)를 포함한다.

본 실시예의 수신장치에서, 수신회로(202)에서 주파수변환과 직교검파되어 안테나(201)에 의해 수신된 고주파신호는 베이스-밴드신호(base-band signal)로 변환된다. 베이스 밴드신호는 코드 발생기(205)에서 생긴 역확산코드를 사용하여 제1역확산기(203)에 의해 역확산되어 제1역확산신호로 변환된다. 또한, 베이스 밴드신호는 제2지연회로(207)에서 소정의 시간 기간만큼 지연된 역확산코드를 사용해서 제2역확산기(204)에 의해 역확산되며 제2역확산신호로 변환된다. 제1역확산신호는 제1지연회로(206)에서 소정의 시간 기간만큼 지연되고, 지연된 신호는 제2역확산신호에 가산되어 복조기(208)에서 복조된 다음 복조된 수신신호를 얻는다.

제1지연회로(206)를 통해 소정의 시간 만큼 지연된 제1역확산신호는 동기회로(209)에서 상관 처리되어 동기위상을 찾는다. 동기회로(209)에서 얻어진 이러한 동기 신호는 코드 발생기(205)로 출력된다.

다음은 도 5에 나타난 송신장치의 제1섹터 안테나(101)와 빔 안테나(104)로부터 송신된 제1송신신호를 수신하는 수신기의 작동에 대해 실시예에서 각각 설명할 것이다. 이점에 관해서, 빔 안테나(104)에서 보내진 제1송신신호는 도 6에서 처럼 제1섹터 안테나(101)에서 보내진 제1송신신호와 비교하여 한 심볼 기간 정도로 지연된다.

안테나(201)에 의해 수신된 고주파 신호는 수신회로(202)에서 주파수 변환되고 직교검파되어 베이스-밴드신호로 변환된다. 베이스-밴드신호는 코드 발생기(205)로부터 산출된 역확산코드를 사용하는 제1역확산기(203)에서 역확산 된다음 제1역확산신호로 변환된다. 이때, 코드 발생기(205)는 역확산코드의 위상이 제1섹터 안테나(101)로부터의 제1송신신호의 위상과 동기되기 위하여 동기회로(209)에 의해 제어되기 때문에, 제1역확산신호는 제1섹터 안테나(101)로부터의 제1전송신호와 대응하게 된다. 또한, 베이스- 밴드신호는 역확산코드를 제2지연회로(207)에서 한 심볼 시간 기간만큼 지연시켜 얻은 지연 역확산코드를 사용하여 제2역확산기(204)에서 역확산되어 제2역확산신호로 변환된다. 이때, 한 심볼 시간 기간으로 지연된 지연 역확산코드의 위상은 빔 안테나(104)로부터의 제1전송신호와 동기되고, 제2역확산신호는 빔 안테나(104)의 제1송신신호와 대응하게 된다.

제1섹터 안테나(101)로부터의 제1송신신호와 대응하는 제1역확산신호는 제1지연회로에서 한 심볼의 시간 기간만큼 지연되고, 지연신호는 변조기(208)에서 빔 안테나(104)의 제1송신신호에 대응하는 제2역확산신호에 부가되어 변조된다. 이와 같이 변조된 수신신호는 단지 제1섹터 안테나(101)에서만 제1전송신호가 보내질 때 얻어진 적정 수신신호의 레벨 보다 더 높은 레벨을 갖는다. 그 결과, 고속통신 사용자에 의해 야기되는 간섭은 상대적으로 최소화된다.

상기 설명된 실시예의 수신장치에 의하면, 섹터 안테나와 빔 안테나로부터 보내진 각각의 신호들 사이의 소정의 시간차를 이용하여 신호들은 소정의 시간차를 갖는 2개의 역확산코드를 사용하여 각각 역확산되며 복조된다. 이 결과 저속통신 사용자는 고전력에서 통신을 하는 고속통신 사용자를 간섭을 받을 때도 송신신호를 정확히 수신할 수 있다. 또한, 동기회로(209)는 RAKE회로에서 필요로 하는 경로의 다수의 신호위상을 찾기 위한 검색장치가 필요없으므로 동기회로(209)의 구성은 간단해진다.

이점에 관해, 상기에서 설명에서 처럼 제1지연회로(206)와 제2지연회로(207)에서 지연시간의 값이 고정되어 있을지라도(예를 들어 한 심볼 주기), 그들의 값을 설정하는 기지국에서 보내는 지연시간의 값을 수신하는 회로를 제공할 수도 있다.

(제2실시예의 수신장치)

본 발명의 제2실시예에서의 수신장치는 제1역확산기(303)에서 출력된 제1역확산신호를 사용해서 간섭의 양이 갑작스레 증가하는가를 검출하고 도 8에서 처럼 갑작스런 증가가 검출될 때 제2지연회로(307)와 제2역확산기(304)를 작동시키는 간섭검출회로(310)를 포함하는 것으로써 제1실시예의 수신장치와는 다르다.

다음은 도 5의 송신장치의 제1섹터 안테나(101)와 빔 안테나(104)에서 각각 보내진 제1신호를 수신하는 수신장치의 작동에 대해 실시예에 설명하겠다. 여기서, 빔 안테나(104)로부터의 제1송신신호는 도 6에서처럼 제1섹터 안테나(101)에서 전송된 신호와 비교하여 한 심볼 시간 기간만큼 지연된다. 초기상태에서, 제2지연회로(304)와 제2역확산기(304)는 비동작상태에 있다.

안테나(301)에서 수신된 고주파신호는 수신회로(302)에서 직교검파와 주파수 변환되고 베이스-밴드신호로 변환된다. 베이스 밴드신호는 코드 발생기(305)로부터 발생된 역확산코드를 사용하여 제1역확산기(303)에서 역확산된다. 또한, 코드 발생기(305)는 역확산코드의 위상이 제1섹터 안테나(101)로부터의 제1송신신호의 위상과 동기되는 위상을 가지도록, 역확산코드를 발생하기 위해서 동기회로(309)에 의해 제어되기 때문에, 제1역확산신호는 제1섹터 안테나(101)의 제1송신신호와 대응한다. 제1지연회로(306)를 거쳐 한 심볼 기간 정도 지연된 제1역확산신호는 복조기(308), 동기회로(309) 및 간섭검출회로(310)로 입력된다. 검출회로(310)는 제1역확산신호에 따라 간섭의 양이 돌발적으로 증가하는지 어떤지를 검출한다. 간섭량의 급격한 증가의 검출은, 예를 들어 제1역확산신호의 레벨의 미분치를 구하는 것에 의해 행해진다.

간섭검출회로(310)에서 돌발적인 증가가 검출되지 않을 때, 제2지연회로(307)와 제2역확산기(304)는 비동작상태를 유지한다. 제1역확산신호는 복조기(308)에서 복조된다.

반면에, 돌발적인 증가가 간섭검출회로(310)에서 발견되면, 제2지연회로(307)와 제2역확산기(304)는 동작상태로 설정된다. 결과로, 수신회로(302)의 베이스-밴드신호는 제2지연회로(307)에서 한 심볼 기간으로 역확산된 코드를 지연하여 얻어지는 지연 역확산코드를 사용하는 제2역확산기(304)에서 역확산되고 제2역확산신호로 변환된다. 이때, 지연된 역확산코드의 위상은 빔 안테나(104)로부터의 제1송신신호의 위상과 동기되며, 제2역확산신호는 빔 안테나(104)의 제1송신신호와 대응한다. 제2역확산신호는 제1역확산신호로 부가되고, 그때 얻어진 신호는 복조기(308)에서 복조된다.

그 결과 실시예에 따른 수신장치를 가진 저속통신 사용자가 빔 안테나(104)의 지향성의 영향이 미치지 않는 곳에 있을 때, 고속통신 가입자에 의해 야기되는 간섭은 감소되고 간섭검파회로(310)는 제2지연회로(307)와 제2역확산기(304)를 비동작상태로 유지하게 한다. 또, 위상동작에 따른 통신상태의 변화에 기인하여 간섭의 양이 점차로 변화할 때, 간섭검출회로(310)는 제2지연회로(307)와 제2역확산기(304)를 비동작상태로 유지한다.

반면에, 저속통신 사용자가 빔 안테나(104)의 지향성의 범위 또는 그 범위 근처에 있는 실시예의 수신장치를 사용할 때, 고속통신 사용자에 의한 간섭은 갑작스럽게 증가하고 간섭회로(310)는 제2지연회로(307)와 제2역확산기(304)를 동작상태로 유지한다. 결과적으로 제1전송신호는 제1과 제2역확산신호를 사용해서 복조기(308)에서 복조되므로, 복조된 수신신호의 레벨은 제1섹터 안테나에서만 제1전송신호를 보낼 때 얻어지는 것보다 높다. 따라서, 고속통신 사용자에 의해 야기되는 간섭은 상대적으로 최소화된다. 이렇게 하여 고전력으로 통신하는 고속통신 사용자의 간섭이 있을 때도 저속통신 사용자는 송신신호를 정확하게 수신할 수 있으므로, 저속통신 사용자가 통신을 계속하는 것이 가능하다.

상기 실시예의 수신장치의 설명에 따르면, 간섭의 양이 돌발적으로 증가할 때, 제2지연회로(307)와 제2역확산기(304)는 작동되고, 수신기의 소비전력은 그에 유리하게 최소화한다.

상기 설명에서 제1과 제2의 지연회로(306)와 (307)의 지연시간의 값(예를 들어 한 심볼 기간)이 고정되었을지라도, 기지국으로부터 보내진 지연시간의 값을 수신하고 지연회로(306)와 (307)의 값으로 설정하는 값으로 수신하는 회로를 제공할 수 있다. 또, 제1지연회로로부터 출력된 신호가 간섭검출회로(310)로 출력될지라도, 제1역확산기(303)에서 상기 검출회로(310)로 신호를 공급하는 것이 가능하다. 또 간섭량의 돌발적인 증가는 고속통신 사용자에게 보내지는 신호의 강도와 저속통신 사용자로 보내지는 신호의 강도의 비에 따라 결정된다. 또한, 검출된 간섭 양의 평균값들 사이의 차를 기초로 하여 결정될 수도 있다.

간섭검출회로(310)에서 간섭 양의 돌발적인 증가를 검색하는 경계값은 고정된 값일수도 있다. 그러나, 경계값의 근처에서 ON/OFF가 빈번하게 행해지는 것을 막기 위하여 제2지연회로(307)와 제2역확산회로(304)에 적당한 히스테리스(hysteresis)를 제공하는 것이 좋다.

(제3실시예의 수신장치)

본 발명에서 제3실시예의 수신장치는 도 8에서 보여진 제2실시예와 비슷하다. 그러나,전자는 간섭검출회로(310)가 제2역확산기(303)로부터 출력된 제1역확산신호를 사용하여 돌발적으로 감소하는 간섭의 양을 검출하고, 급격한 감소의 검출시에, 제2지연회로(307)와 제2역확산기(304)의 동작을 멈춘다는 점에서 후자와는 다르다. 도 5의 송신장치의 제1섹터 안테나(101)와 빔 안테나(104)로부터 송신된 각각의 제1송신신호를 수신하는 제1실시예에서 수신장치의 작동을 도 8을 참조하여 설명하겠다. 더구나, 빔 안테나(104)의 제1송신신호는 도 6에서 처럼 제1섹터 안테나로부터 송신된 것에 비하여 한 심볼 주기로 지연된 것으로 한다. 초기상태에서, 제2지연회로(307)와 제2역확산기(304)는 작동상태에 있다.

안테나(301)로부터 송신된 고주파신호는 수신회로(302)에서 직교변조와 주파수 변환되고 베이스-밴드신호로 변환된다. 상기 베이스-밴드신호는 코드발생회로(305)에서 발생된 역확산신호를 사용해서 제1역확산기(303)에서 역확산되고 제1역확산신호로 변환된다. 이 작동에서, 코드 발생기(305)는 제1섹터 안테나(101)의 제1전송신호의 위상과 동기되는 위상을 갖는 역확산코드를 발생하도록 동기회로(309)에 의해 제어되므로, 제1역확산신호는 제1섹터 안테나(101)의 제1송신신호와 대응한다. 제1역확산신호는 제1지연회로(306)를 통해 하나의 심볼 기간만큼 지연되고, 복조기(308), 동기회로(309) 및 간섭검출회로(310)로 입력된다. 검출회로(310)는 제1역확산신호를 사용하는 간섭의 양이 돌발적으로 감소하는지를 검출한다. 간섭의 돌발적인 감소는, 예를 들어, 제1역확산신호 레벨의 미분값에 의해 결정된다. 상기 간섭검출회로(310)에서 돌발적인 감소가 검출되지 않을 때, 제2지연회로(307)와 제2역확산기(304)는 작동상태를 유지하게 된다. 그 결과, 수신회로(302)로부터의 베이스-밴드신호는 지연회로(307)에서 한 심볼 기간만큼 역확산코드를 지연하는 것으로 얻은 지연된 역확산신호를 사용하여 제2역확산기(304)에서 역확산되고, 제2역확산신호로 변환된다. 이런 경우에, 지연된 역확산코드의 위상은 빔 안테나(104)로부터 보내진 제1송신신호의 위상과 동조되기 때문에, 제2역확산신호는 빔 안테나(104)의 제1송신신호와 대응한다. 상기 제2역확산신호는 제1역확산신호에 부가되고, 그때 얻어진 신호는 복조기(308)에서 복조된다.

반면에, 돌발적인 감소가 간섭검출회로(310)에서 검출될 때, 제2지연회로(307)와 제2역확산기(304)는 비작동상태로서 작동하지 않게 된다. 결과적으로 제1역확산신호만이 복조기(308)에서 복조된다.

즉, 실시예의 수신장치를 갖는 저속통신 사용자가 빔 안테나(104)의 지향성 범위를 벗어난 경우에는 고속통신 사용자에 의해 야기된 간섭이 현저하게 줄어들고 빔 안테나(104)의 제1송신신호는 수신되지 않는다. 이 상태에서, 수신되지 않는 제1송신신호의 역확산은 전력낭비의 원인이 되므로 수신되지 않으며, 간섭검출회로(310)는 제2송신회로(307)와 제2역확산기(304)를 비작동상태가 되게 한다.

반면에, 상기 실시예의 수신장치를 갖는 저속통신 사용자가 빔 안테나(104)의 지향성 범위내에 있을 때, 고속통신 사용자에 의해 야기된 간섭은 급격하게 감소하지 않으며, 그러므로 간섭검출회로(310)는 제2지연회로(307)와 제2역확산기(304)를 작동상태로 설정한다. 결과적으로, 제1송신신호는 제1과 제2역확산신호를 사용하여 복조기(308)에서 복조되므로, 복조된 수신신호의 레벨은 제1송신신호가 단지 제1섹터 안테나(101)로부터 보내져 얻는 경우보다 더 높게 된다. 그러므로, 고속통신 사용자에 의한 간섭은 비교적 감소하게 된다. 이 결과로, 대전력으로 통신하는 고속통신 사용자가 간섭할 때도 송신신호를 정확하게 수신할 수 있으므로, 저속통신 사용자의 계속적인 통신이 가능하다. 상기 실시예의 수신장치에 따르면, 단지 간섭의 양이 급격하게 감소될 때, 제2지연회로(307)와 제2역확산기(304)는 작동하지 않게 되고, 수신기의 소비전력은 최소화된다.

상기 설명에서, 제1지연회로(306)와 제2지연회로(307)의 지연시간이 고정되었을지라도(예를 들어, 한 심볼 기간), 기지국으로부터 보내진 지연시간의 값을 지연회로(306)와 (307)의 값으로 설정하는 값으로 수신하는 회로를 제공할 수 있다. 더구나 제1지연회로(306)로부터 출력된 신호가 간섭검출회로(310)로 입려되더라도, 제1역확산기(303)로부터의 신호가 검출회로(310)에 입력될 수도 있다. 간섭량의 급격한 감소는 고속통신 사용자로 보내는 신호의 강도와 저속통신 사용자로 보내는 신호강도의 비에 따라 결정될 수 있다. 간섭검출회로(310)에서 간섭 양의 비약적인 감소를 검출하는 경계값은 고정된 값일 수 있다. 또는, 간섭량의 급격한 증가는 검출된 간섭량의 평균값 차이에 근거하여 결정될 수도 있다. 그러나, 제2지연회로(307)와 제2역확산회로(304)가 경계값 부근에서 ON/OFF가 빈번하게 하는 것을 막기 위해서는 적당한 히스테리시스를 제공하는 것이 좋다. 본 발명을 실시예와 관련하여 설명했지만 그러한 실시예에 한정되는 것은 아니고 첨부된 청구항에 의해 한정된다. 당업자가 본 발명의 범위나 주제에서 벗어나지 않고 실시를 수정, 변경할 수 있을 것이라 판단된다.

본 발명은 섹터수를 증가시키지 않아도 고속통신 사용자가 저속통신 사용자를 간섭하지 않고, 저속통신 사용자가 고속통신 사용자에 의해 간섭받을 때에도 통신을 계속할 수 있는 송신장치와 수신장치를 제공한다.

Claims

스프레드 스펙트럼(spread spectrum)에 따라 고속통신 사용자 이동국과 저속통신 가입자 이동국과의 통신을 행하는 기지국에 설치된 송신장치에 있어서,

넓은 지향성의 제1안테나;

상기 제1안테나의 지향성 보다 좁은 지향성의 제2안테나;

상기 제1안테나와 상기 제2안테나에서 저속통신 사용자 이동국으로의 제1송신신호를 송신하기 위한 제1송신수단; 및

상기 제2안테나에서 고속통신 사용자로 제2송신신호를 송신하기 위한 제2송신수단을 포함한 것을 특징으로 하는 송신장치.
제1항에 있어서 제1송신수단은 제2안테나에서 송신된 제1송신신호의 송신과 비교하여 소정의 시간 기간만큼 제1안테나로부터 제1송신신호의 송신을 지연시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신장치.
넓은 지향성을 갖는 제1안테나 및 상기 제1안테나 보다 좁은 지향성을 갖는 제2안테나로부터 저속통신 사용자의 이동국으로 신호를 송신하며 제2안테나로부터 고속통신 사용자의 이동국으로 신호를 송신하는 기지국과 스프레드 스펙트럼 시스템에 의해 통신을 행하는 저속통신 사용자의 이동국에 설치된 수신장치에서, 제1안테나로부터 송신된 제1송신신호는 제2안테나로부터 송신된 제1송신신호와 비교하여 소정 시간 기간만큼 지연되는 수신장치에 있어서,

기지국의 제1 및 제2안테나에서 각각 보내진 제1송신신호를 수신하기 위한 수신수단;

역확산코드를 사용하여 수신된 제1전송신호를 역확산하기 위한 제1복조수단;

소정의 시간 기간만큼 역확산코드를 지연하기 위한 지연수단; 및

지연된 역확산신호를 사용하여 수신된 제1전송신호를 역확산하기 위한 제2복조수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
제3항에 있어서, 제1복조수단으로부터의 출력신호를 사용하여 간섭의 양을 검출하고, 간섭의 양이 비약적으로 증가할 때 지연수단과 제2복조수단의 작동을 개시하기 위한 간섭검출수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
제3항에 있어서, 제1복조수단으로부터의 출력신호를 사용하여 간섭의 양을 검출하고, 간섭의 양이 비약적으로 감소할 때 지연수단과 제2복조수단의 작동을 멈추게 하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
확산 스펙트럼 시스템에 의해 저속통신 사용자의 이동국과 고속통신 사용자의 이동국간에 통신을 행하는 기지국에 제공되는 송신장치에 있어서,

넓은 지향성을 갖는 제1안테나;

제1안테나의 지향성 보다 좁은 지향성을 갖는 제2안테나;

제1과 제2안테나로부터 저속통신 사용자의 이동국에 제1송신신호를 송신하기 위한 제1송신수단; 및

고속통신 사용자의 이동국으로 보내진 제2전송신호와 제1전송신호를 합성하고 제2안테나로부터 합성된 신호를 송신하기 위한 제2송신수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신장치.
제6항에 있어서, 제2송신수단은 소정시간 기간만큼 제1송신신호를 지연하고 지연된 제1송신신호와 제2송신신호를 합성하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신장치.
넓은 지향성을 갖는 제1안테나 및 상기 제1안테나 보다 좁은 지향성을 갖는 제2안테나로부터 저속통신 사용자의 이동국으로 신호를 송신하며 제2안테나로부터 고속통신 사용자의 이동국으로 신호를 송신하는 기지국과 스프레드 스펙트럼 시스템에 의해 통신을 행하는 저속통신 사용자의 이동국에 설치된 수신장치에서, 제1안테나로부터 송신된 제1송신신호는 제2안테나로부터 송신된 제1송신신호와 비교하여 소정시간 기간만큼 지연되는 수신장치에 있어서,

기지국의 제1과 제2안테나로부터 각각 보내진 제1전송신호를 수신하기 위한 안테나;

역확산코드를 사용하여 수신된 제1전송신호를 역확산시켜 제1역확산신호로 변환시키는 제1역확산수단;

소정의 지연시간만큼 제1역확산신호를 지연하기 위한 제1지연수단;

소정의 지연시간만큼 역확산코드를 지연하기 위한 제2지연수단;

제2지연수단에서 얻어진 지연된 역확산신호를 사용하여 수신된 제1송신신호를 역확산하고 제2역확산신호로 변환되게 하는 제2역확산수단; 및

제1지연수단에서 지연된 제1역확산신호와 제2역확산신호를 합성하고 제1송신신호를 복조하는 복조수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
제8항에 있어서, 제1역확산신호를 사용하여 간섭의 양을 검출하고 간섭의 양이 비약적으로 증가할 때 제2지연수단과 제2역확산수단을 작동하게 하는 간섭검출수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
제8항에 있어서, 제1역확산신호를 사용해서 간섭의 양을 검출하고 간섭의 양이 비약적으로 감소할 때 상기 제2지연수단과 제2역확산수단을 작동 못하게 하는 간섭검출수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신장치.