KR19980064303A - 휴대 전화 시스템의 단말장치 및 수신방법 - Google Patents

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KR19980064303A
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나루세데쯔야
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이데이노브유끼
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Abstract

본 발명의 수신장치와 무선시스템의 단말장치는, 경로를 탐색하기 위한 탐색기와, 탐색된 경로에 대해서 수신신호를 역확산처리하고 데이터를 복조하기 위한 다수의 핑거와, 수신신호의 레벨에 대응해서 핑거의 출력데이터를 합성하기 위한 합성기를 포함하여 구성된다. 상기 합성기에는 각 경로에 무게를 지정하는 이득 증폭기가 설치된다. 각 경로를 통한 복조데이터의 신호강도가 검출된다. 이득 증폭기는, 더 큰 신호강도를 갖는 경로에 더 큰 무게를 지정하도록 하는 방식으로 각 경로에 무게를 지정한다.

Description

휴대 전화 시스템의 단말장치 및 수신방법
본 발명은 CDMA(코드분할 다원접속)방식 셀룰러 전화 방식에 적용할 수 있는 수신장치 및 수신방법과, 그 무선시스템에 이용되는 단말장치에 관한 것이다.
최근에, CDMA형 휴대 전화 방식이 흥미를 끌고 있다. CDMA방식 셀룰러 전화 방식에서, 의사랜덤부호가 확산부호로서 사용된다. 송신신호의 반송파는 스펙트럼 확산된다. 각 확산부호의 패턴 및 위상은 부호계열에서 변화되어, 다중 접속이 행해진다.
CDMA 방식에서, 스펙트럼 확산 방법이 사용된다. 스펙트럼 확산 방식에서, 데이터가 송신될 때, 반송파는 송신데이터에 의해 1차 변조된다. 또한 1차 변조된 반송파는 PN(의사랜덤 잡음 : Pseudorandom Noise)부호에 의해 곱해진다. 따라서, 반송파는 PN부호에 의해 변조된다. 1차 변조 방법의 예로서, 평형 QPSK변조방법이 사용된다. PN부호가 랜덤부호이므로, 반송파가 PN부호에 의해 변조될 때, 주파수 스펙트럼이 확장된다.
데이터가 수신될 때, 이 수신된 데이터는 송신측에서 변조된 것과 동일한 PN부호에 의해 곱해진다. 이 동일한 PN부호가 곱해지고 위상이 합치될 때, 수신 데이터는 역확산되고 이에의해 1차 변조 데이터가 얻어진다. 1차 변조 데이터가 복조될 때, 본래 데이터가 얻어진다.
스펙트럼 확산 방법에서, 수신신호를 역확산하기 위해, 패턴과 위상 모두에 대해 송신측에서 변조된 것과 동일한 PN부호가 필요하다. 따라서, PN부호의 패턴과 위상이 변화될 때, 다중 접속이 행해질 수 있다. 부호계열에서 각 확산부호의 패턴과 위상을 다르게 하고 이에의해 다중 접속을 행하는 방법은 CDMA방법에 관한 것이다.
셀룰러 전화 방식으로서, FDMA(주파수분할 다중접속) 방식과 TDMA(시분할 다중접속) 방식이 사용되었다. 그런데, FDMA 방식과 TDMA 방식은 사용자수의 급격한 증가에 대처할 수 없다.
다시말해, FDMA 방식에서, 다른 주파수 채널에 다중 접속이 행해진다. 아날로그 셀룰러 전화 시스템에서, FDMA 방식이 보통 사용된다.
그런데, FDMA 방식에서는, 주파수 이용 효율이 나쁘므로, 사용자 수가 급격히 증가하게 되면 채널을 부족하게 할 수 있다. 채널 수의 증가 때문에 채널 간격이 좁아지게 되면, 인접 채널은 서로 간섭하고 이에의해 음질이 저하된다.
TDMA 방식에서, 송신 데이터는 시간 베이스에서 압축되고, 따라서, 이용 시간이 분할되고 이에의해 동일한 주파수가 분할된다. TDMA 방식은 디지털 셀룰러 전화 시스템으로서 널리 사용되었다. TDMA 방식은, 간단한 FDMA 방식에 비해 주파수 이용 효율이 개선된다. 그런데, TDMA 방식에서는, 채널의 수가 제한된다. 따라서, 사용자의 수가 매우 증가할 때, 채널의 수가 부족하게 된다.
한편, CDMA 방식은 뛰어난 간섭 저항성을 갖는다. 따라서, CDMA 방식의 경우, 인접 채널은 서로 간섭하지 않는다. 결과적으로, 주파수 이용 효율이 개선하고, 더 많은 채널이 얻어질 수 있다.
FDMA 및 TDMA 방식에서는, 신호가 다중 경로로 인한 페이딩(Fading)에 의해 영향을 받는 경향이 있다.
다시말해, 도 5에 도시된 바와같이, 신호는 다수의 경로를 통해 기지국(201)으로부터 휴대용 단말장치(202)로 보내진다. 기지국(201)의 전파가 휴대용 단말장치(202)로 직접 보내지는 경로(P1) 뿐만 아니라 경로(P2), 경로(P3) 등이 있다. 경로(P2)에서, 기지국(201)의 전파는 빌딩(203A)에 의해 반사되어 휴대용 단말장치(202)로 보내진다. 경로(P3)에서, 기지국(201)의 전파는 빌딩(203B)에 의해 반사되어 휴대용 단말장치(202)로 보내진다.
빌딩(202A 및 203B)에 의해 반사되어 경로(P2 및 P3)를 통해 휴대용 단말장치(202)로 보내진 전파는 경로(P1)를 통해 기지국(201)으로부터 휴대용 단말장치(202)로 직접 보내진 전파에 비해 지연된다. 따라서, 도 6에 도시된 바와같이, 신호(S1, S2, S3)는 다른 시간에 각각 경로(P1, P2, P3)를 통해 휴대용 단말장치(202)에 도달한다. 경로(P1, P2, P3)를 통한 신호(S1, S2, S3)가 서로 간섭할 때, 페이딩이 발생한다. FDMA 및 TDMA 방식에서는, 다중 경로는 신호가 페이딩에 의해 영향을 받도록 한다.
한편, CDMA 방식에서는, 다이버시티 RAKE 방법에 의해, 다중 경로로 인한 페이딩이 완화될 수 있고, S/N비가 개선될 수 있다.
다이버시티 RAKE 방식에서, 도 7에 도시된 바와같이, 경로(P1, P2, P3)를 통해 신호(S1, S2, S3)를 각각 수신하는 수신기(221A, 221B, 221C)가 배치된다. 타이밍 검출기(222)는 각 경로를 통해 수신된 부호를 검출한다. 부호는 경로(P1, P2, P3)에 대응하는 수신기(221A, 221B, 221C)에 각각 지정된다. 수신기(221A, 221B, 221C)는 경로(P1, P2, P3)를 통해 수신된 신호를 복조한다. 수신기(221A, 221B, 221C)의 수신 출력 신호가 합성회로(223)에 의해 합성된다.
스펙트럼 확산 방식에서, 다른 경로를 통해 수신된 신호는 서로 간섭하는 것이 방지된다. 경로(P1, P2, P3)를 통해 수신된 신호는 분리 복조된다. 각 경로를 통해 수신된 복조출력신호가 합성될 때, 신호강도는 커지고 S/N비는 개선된다. 또한, 다중 경로로 인한 페이딩의 영향은 완화될 수 있다.
상기 예에서, 간단하게 하기 위해, 3개의 수신기(221A, 221B, 221C) 및 타이밍 검출기(222)로, 다이버시티 RAKE 방식을 도시하였다. 그런데, 실제로, 다이버시티 RAKE 방식의 휴대 전화 단말장치에서, 도 8에 도시된 바와같이, 핑거(Finger)(251A, 251B, 251C), 탐색기(252), 데이터 합성기(253)가 배치된다. 핑거(251A, 251B, 251C)는 각 경로에 대해 복조 출력신호를 얻는다. 탐색기(252)는 다중 경로를 통해 신호를 검출한다. 합성기(253)는 각 경로에 대한 복조데이터를 합성한다.
도 8에서, 중간 주파수로 변환된 스펙트럼 확산신호로서의 수신신호는 입력단자(250)에 공급된다. 이 신호는 준동기 검파회로(255)로 공급된다. 이 준동기 검파회로(255)는 곱셈회로로 구성된다. 이 준동기 검파회로(255)는 입력단자(250)로부터 수신된 신호를 PLL 신시사이저(256)의 출력신호와 곱한다. PLL 신시사이저(256)의 출력신호는 주파수 합성기(257)의 출력신호에 의해 제어된다. 준동기 검파회로(255)는 수신신호에 대해 직교검파를 행한다.
준동기 검파회로(255)의 출력신호는 A/D 변환기(258)로 공급된다. A/D 변환기(258)는 입력신호를 디지털 신호로 변환한다. 이 지점에서, 제어기(254)의 샘플링 주파수는 스펙트럼 확산된 PN 부호의 주파수보다 훨씬 높다. 다시말해, A/D 변환기(258)의 입력신호는 오버샘플링된다.
제어기(254)의 출력신호는 핑거(251A, 251B, 251C)로 공급된다. 또한, 제어기(254)의 출력신호는 탐색기(252)로 공급된다. 핑거(251A, 251B, 251C)는 각 경로를 통해 수신된 신호를 역확산하고, 이 신호를 동기화하고, 이 수신신호의 동기를 얻어, 이 신호의 데이터를 복조하고 이 신호의 주파수 오차를 검출한다.
탐색기(252)는 수신신호의 부호를 얻고 핑거(251A, 251B, 251C)에 경로의 부호를 지정한다. 다시말해, 탐색기(252)는, 수신신호를 PN부호와 곱하고 이 신호를 역확산하는 역확산회로를 갖는다. 또한, 탐색기(252)는 PN부호의 위상을 이동시키고 제어기(254)의 제어하에 수신 부호와의 상관관계를 얻는다. 지정 부호와 수신부호 간의 상관에 의해, 각 경로의 부호가 결정된다.
탐색기(252)의 출력신호는 제어기(254)에 공급된다. 제어기(254)는 탐색기(252)의 출력신호에 대응하여 핑거(251A, 251B, 251C)에 대해 PN부호의 위상을 설정한다. 핑거(251A, 251B, 251C)는 수신신호를 역확산하고 PN부호의 지정 위상에 대응해서 각 위상을 통해 수신된 수신신호를 복조한다.
이 복조데이터는 핑거(251A, 251B, 251C)로부터 데이터 합성기(253)로 공급된다. 데이터 합성기(253)는 각 경로를 통해 수신된 수신신호를 합성한다. 이 합성신호는 출력단자(259)로부터 얻어진다.
핑거(251A, 251B, 251C)는 주파수 오차를 검출한다. 이 주파수 오차는 주파수 합성기(257)로 공급된다. 이 주파수 합성기(257)의 출력신호에 의해, PLL 신시사이저(256)의 발진 주파수가 제어된다.
RAKE방식에서는, 다수 경로를 통한 출력신호가 핑거(251A, 251B, 251C)에 의해 복조된다. 각 경로를 거친 핑거(251A, 251B, 251C)의 출력신호는 합성기(253)에 의해 합성된다. 종래에, 각 경로의 출력신호가 합성될 경우, 각 경로를 통과한 복조출력신호가 시간축에서 맞춰진 후, 이들 출력신호가 간단히 합성된다.
상기 설명된 바와같이, 종래에는, 각 경로를 통과한 출력신호가 간단히 합성된다. 모든 경로의 출력신호가 합성될 때, S/N비가 개선되며, 따라서 수신신호는 페이딩에 의해 영향을 받지 않게 된다.
그러나, 각 경로를 통해 항상 정확하게 복조된 출력신호를 얻을 수 있는 것은 아니다. 특히, 경로를 통해 수신된 약한 신호의 복조출력신호는 많은 오차를 가지고 있다. 이 경우, 많은 오차가 발생되는 경로가 있을 경우, 만일 그 경로를 통해 수신된 복조출력신호가 합성된다면, 합성신호에는 오차가 증가하게 될 것이다.
본 발명의 목적은, 각 경로로부터의 신호의 강도에 대응해서 각 경로로부터의 출력데이터를 합성함으로써 양호한 복조출력 데이터를 얻게 되는 수신장치, 수신방법 및 무선시스템의 단말장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 CDMA방식의 휴대 전화 단말장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 CDMA방식의 휴대 전화 단말장치 내의 탐색기의 구성 일례를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 CDMA방식의 휴대 전화 단말장치 내의 핑거의 구성 일례를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 CDMA방식의 휴대 전화 단말장치 내의 데이터 합성기의 구성 일례를 나타내는 블록도이다.
도 5는 다중 경로를 설명하는 개략도이다.
도 6은 다중 경로의 파형을 나타내는 개략도이다.
도 7은 다이버시티 RAKE방식을 설명하는 블록도이다.
도 8은 다이버시티 RAKE방식의 수신장치의 일례를 나타내는 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
11,23. PLL 신시사이저 22. 준동기 검파회로
25A,25B,25C. 핑거(finger) 28. 탐색기
29. 제어기 30. 데이터 합성기(combiner)
31. RSSI 합성기 32. 주파수 합성기
52. 데시메이트 회로(decimating circuit)
54. PN부호 발생회로 59. 메모리
60. 최대값 검출회로 61. 최대값 메모리
72,73,74. 데시메이트 회로 75. 클럭 제어회로
101A,101B,101C. 타이밍 보상회로 103A,103B,103C. 이득 증폭기
105. 무게제어회로
본 발명의 제 1관점은 확산부호에 의해 스펙트럼 확산된 신호를 수신하는 수신장치에 관한 것으로써, 이 수신장치는, 다중 경로로부터 수신된 신호의 경로를 탐색하기 위한 탐색기와, 탐색된 경로의 수신신호를 역확산하여 데이터를 복조하기 위한 다수의 핑거(finger)와, 각 경로의 수신데이터의 레벨을 검출하고 수신신호의 레벨에 대응해서 다수 핑거의 출력데이터를 합성하기 위한 합성수단과를 포함하여 구성된다.
본 발명의 제 2관점은 확산부호에 의해 스펙트럼 확산된 신호를 수신하기 위한 수신방법에 관한 것으로써, 이 수신방법은, 탐색기가 다중 경로로부터 수신된 신호의 경로를 탐색하는 단계와, 다수의 핑거가 탐색된 경로의 수신신호를 역확산하여 데이터를 복조하는 단계와, 핑거로부터 경로의 출력레벨을 검출하고 각 경로의 출력레벨에 대응해서 핑거의 출력데이터를 합성하기 위한 합성수단을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3관점은, 확산부호에 의해 송신신호를 스펙트럼 확산하고, 그 신호를 송신하고, 확산부호의 부호계열의 패턴과 위상을 다르게 하여, 다원 접속을 수행하기 위한 무선 시스템의 단말장치에 관한 것이며, 이 단말장치는, 다중 경로로부터 수신된 신호의 경로를 탐색하기 위한 탐색기와, 탐색된 경로의 수신신호를 역확산하여 데이터를 복조하기 위한 다수의 핑거와, 각 경로의 수신데이터의 레벨을 검출하고 수신신호의 레벨에 대응해서 핑거의 출력데이터를 합성하기 위한 합성수단과를 포함하여 구성된다.
각 경로를 통해 수신된 복조출력신호를 합성하는 데이터 합성기는, 더 큰 강도를 갖는 복조출력신호에 대해 더 큰 무게(weight)를 지정하는 방식으로 각 경로의 무게를 지정하는 이득 증폭기를 갖추어 구성된다. 따라서, 신호강도가 작고 오차가 많이 발생되는 경로의 영향을 억제할 수 있기 때문에, 합성출력신호의 오차율이 개선될 수 있다.
본 발명의 상기 및 그 외 목적과 특징은, 첨부된 도면에 도시된 바와같이 실시예의 이하 상세한 설명으로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하에서는 첨부도면을 참고하여, 본 발명의 일 실시예를 설명할 것이다. 도 1은 본 발명에 따른 CDMA방식의 셀룰러 전화시스템에 이용되는 휴대 단말장치의 일례를 나타내는 블록도이다. 휴대 단말장치는, 수신방식으로써 다이버시티 RAKE방식을 이용한다. 다이버시티 RAKE방식에서, 신호는 복수의 경로로부터 동시에 수신되고, 그 수신신호가 합성된다.
도 1에 있어서, 송신모드에서는, 음성신호가 마이크로폰(1)에 입력된다. 그 음성신호는 A/D 변환기(2)에 공급된다. A/D 변환기(2)는 아날로그 음성신호를 디지털 음성신호로 변환한다. A/D 변환기(2)의 출력신호는 음성 압축회로(3)에 공급된다. 음성 압축회로(3)는 그 디지털 음성신호를 압축 부호화한다. 압축부호화 방식의 예로는, 다양한 유형이 제안되어 있다. 예를 들어, QCELP부호화(Qualcomm Code Excited Linear Predictive Coding)방식과 같은 방식을 이용할 수도 있다. QCELP에서는, 사용자의 음성특성과 통신로의 혼잡상황에 따라, 다수의 부호화 속도가 이용될 수 있다. 이 경우, 4개의 부호화속도(9.6 kbps, 4.8kbps, 2.4kbps 및 1.2kbps)가 선택될 수 있다. 통화 품질을 유지하기 위해서, 데이터를 최저속도로 부호화할 수 있다. 음성 압축방식은 QCELP방식에 한정되지는 않는다.
음성 압축회로(3)의 출력신호가 콘벌루션 부호화회로(4)에 공급된다. 콘벌루션 부호화회로(4)는 콘벌루션 부호로써 에러보정부호를 송신데이터에 부가한다. 콘벌루션 부호화회로(4)의 출력신호는 인터리브 회로(5)에 공급된다. 인터리브 회로(5)는 송신데이터를 인터리브처리한다. 인터리브 회로(5)의 출력신호는 스펙트럼 확산회로(6)에 공급된다.
스펙트럼 확산회로(6)는 반송파를 1차 변조하고, 그 결과 신호를 PN부호에 의해 확산한다. 다시말해, 스펙트럼 확산회로(6)는 예를들어 평형 QPSK변조방법에 대응해서 송신데이터를 1차 변조처리한다. 또한, 그 결과신호가 PN부호에 의해 곱해진다. PN부호는 랜덤부호이기 때문에, PN부호가 곱해질 때, 반송파의 주파수대역이 확장된다. 따라서, 반송파가 스펙트럼 확산된다. 송신데이터에 대한 변조방법의 예로써, 평형 QPSK변조방법이 이용된다. 그러나, 제안되어 있는 다양한 방법 중 다른 변조방법이 이용될 수도 있다.
스펙트럼 확산회로(6)의 출력신호는 밴드패스필터(7)를 거쳐서 D/A 변환기(8)에 공급된다. D/A 변환기(8)의 출력신호는 RF회로(9)에 공급된다.
국부발진신호가 PLL 신시사이저(11)로부터 RF회로(9)에 공급된다. RF회로(9)는 D/A 변환기(8)의 출력신호를 PLL 신시사이저(11)의 국부발진신호와 곱함으로써, 송신신호의 주파수를 소정 주파수로 변환한다. RF회로(9)의 출력신호는 송신 증폭기(10)에 공급된다. 송신신호의 전력이 증폭된 후, 그 신호가 안테나(12)에 공급된다. 전파가 안테나(12)로부터 기지국으로 보내진다.
수신모드에서는, 기지국으로부터 전송된 전파가 안테나(12)에 의해 수신된다. 기지국으로부터의 전파는 건물 등에 의해 반사되기 때문에, 전파는 다중 경로를 거쳐서 휴대 단말장치의 안테나에 도달하게 된다. 휴대 단말장치가 자동차 등에서 이용될 경우, 수신신호의 주파수는 도플러 효과에 의해 변경될 수도 있다.
안테나(12)의 출력신호는 RF회로(20)에 공급된다. RF회로(20)는 PLL 신시사이저(11)로부터의 국부발진신호를 수신한다. RF회로(20)는 수신신호를 소정 주파수의 중간주파신호로 변환한다.
RF회로(20)의 출력신호는 중간주파회로(21)를 거쳐서 준동기(semi-synchronous) 검파회로(22)에 공급된다. PLL 신시사이저(23)의 출력신호가 준동기 검파회로(22)에 공급된다. PLL 신시사이저(23)의 출력신호의 주파수는 주파수 합성기(32)의 출력신호에 의해 제어된다. 준동기 검파회로(22)는 수신신호를 직교검파한다.
준동기 검파회로(22)의 출력신호는 A/D 변환기(24)에 공급된다. A/D 변환기(24)는 준동기 검파회로(22)의 출력신호를 디지털화한다. 이때, A/D 변환기(24)의 샘플링 주파수는 스펙트럼 확산된 PN부호의 주파수보다 높다. 다시말해, A/D 변환기의 입력신호가 오버샘플링된다. A/D 변환기(24)의 출력신호는 핑거(25A, 25B, 25C)에 공급된다. 또한, A/D 변환기(24)의 출력신호는 탐색기(28)에 공급된다.
상기 설명된 바와같이, 수신모드에서, 신호는 다중 경로를 거쳐서 수신된다. 수신신호를 역스펙트럼처리하기 위해서, 핑거(25A, 25B, 25C)는 다중 경로를 거쳐 수신된 신호에 PN부호를 곱한다. 또한, 핑거(25A, 25B, 25C)는 다중 경로를 거쳐 수신된 신호의 레벨 및 이들 다중 경로의 주파수 오차를 출력한다.
탐색기(28)는 수신신호의 다수 부호를 획득하고, 그 다수의 부호를 다수 경로에 지정한다. 다시말해, 탐색기(28)는, 수신신호에 각 PN부호를 곱한 후 그 수신신호를 역확산처리하는 역확산회로를 구비하여 구성된다. 탐색기(28)는 제어기(29)의 제어하에서 PN부호의 위상을 이동시키고, 수신부호와의 상관을 구한다. 지정된 부호와 수신부호와의 상관값에 의해, 각 경로에 대한 부호가 지정된다. 제어기(29)에 의해 지정된 부호가 핑거(25A, 25B, 25C)에 공급된다.
핑거(25A, 25B, 25C)에 의해 복조된 각 경로의 수신데이터가 데이터 합성기(30)에 공급된다. 데이터 합성기(30)는 각 경로의 수신데이터를 합성한다. 데이터 합성기(30)의 출력신호는 AGC 회로(33)에 공급된다.
핑거(25A, 25B, 25C)는 각 경로를 거쳐 수신된 신호의 강도를 구한다. 각 경로를 거쳐 수신된 신호의 강도는 핑거(25A, 25B, 25C)로부터 RSSI 합성기(31)에 공급된다. RSSI 합성기(31)는 각 경로를 거쳐 수신된 신호의 강도를 합성한다. RSSI 합성기(31)의 출력신호는 AGC 회로(33)에 공급된다. 수신데이터의 신호레벨을 일정하게 하기 위해서, AGC 회로(33)의 이득이 제어된다.
각 경로에 대한 주파수 오차는 핑거(25A, 25B, 25C)로부터 주파수 합성기(32)에 공급된다. 주파수 합성기(32)는 각 경로에 대한 주파수 오차를 합성한다. 주파수 합성기(32)의 출력신호는 PLL 신시사이저(11, 23)에 공급된다. 그 결과의 주파수 오차에 대응해서, PLL 신시사이저(11, 23)의 주파수가 제어된다.
AGC회로(33)의 출력신호는 디인터리브 회로(34)에 공급된다. 디인터리브 회로(34)는 송신측에서 인터리브된 수신데이터를 디인터리브처리한다. 디인터리브 회로(34)의 출력신호는 비터비 복호화 회로(35)에 공급된다. 비터비 복호화 회로(35)는 연판정 처리(soft determining process) 및 최대 라이클리후드(maximum likelihood) 복호화처리에 의해 콘벌루션부호를 복호화한다. 비터비 복호화 회로(35)는 오차보정처리를 행한다. 비터비 복호화 회로(35)의 출력신호는 음성 확장회로(36)에 공급된다.
음성 확장회로(36)는, 예를 들어 QCELP법에 의해 압축처리된 음성신호를 확장처리하여 디지털 음성신호를 복호화한다. 디지털 음성신호는 D/A 변환기(37)에 공급된다. D/A 변환기(37)는 디지털 음성신호를 아날로그 음성신호로 복원한다. 그 아날로그 음성신호가 스피커(38)에 공급된다.
도 2는 본 발명에 따른 휴대 전화 단말장치의 탐색기(28)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2에서, A/D 변환기(24)(도 1에 도시됨)로부터 디지털신호가 입력단자(51)에 공급된다. 상기 설명된 바와같이, A/D 변환기(24)의 샘플링 주파수는 PN부호의 주파수 보다 높다. 다시말해, 디지털신호가 오버샘플링된다. 디지털신호가 입력단자(51)로부터 데시메이트 회로(decimating circuit)(52)에 공급된다. 데시메이트 회로(52)는 입력단자(51)로부터 수신된 신호를 데시메이트처리한다. 데시메이트 회로(52)의 출력신호는 곱셈회로(53)에 공급된다.
PN부호 발생회로(54)는 송신측에서 확산된 PN부호를 발생한다. PN부호 발생회로(54)로부터 수신된 PN부호의 위상은 제어기(29)에 의해 지정될 수 있다. PN부호 발생회로(54)로부터 수신된 PN부호는 곱셈회로(53)에 공급된다.
곱셈회로(53)는 데시메이트 회로(52)의 출력신호를 PN부호 발생회로(54)로부터 수신된 PN부호로 곱한다. 따라서, 입력단자(51)로부터의 수신신호가 역확산된다. 수신부호의 패턴 및 위상이 PN부호 발생회로(54)로부터 수신된 부호의 패턴 및 위상과 일치할 경우, 수신신호는 역확산된다. 따라서, 곱셈회로(53)의 출력신호 레벨이 크게 된다. 곱셈회로(53)의 출력신호는 밴드패스필터(56)를 거쳐 레벨 검출회로(57)에 공급된다. 레벨 검출회로(57)는 곱셈회로(53)의 출력신호의 레벨을 검출한다.
레벨 검출회로(57)의 출력신호는 가산회로(58)에 공급된다. 가산회로(58)는 출력데이터를 소정 횟수(예를들어 64회) 누적한다. 레벨 검출회로(57)의 출력데이터 누적값에 의해서, PN부호 발생회로(54)에 지정된 부호와 수신부호와의 상관값이 구해진다. 가산회로(58)의 출력신호는 메모리(59)에 공급된다. 또한, 가산회로(58)의 출력신호는 최대값 검출회로(60)에 공급된다. 최대값 검출회로(60)는 상관값의 최대값을 구한다. 상관값의 최대값이 최대값 메모리(61)에 저장된다.
PN부호 발생회로(54)로부터 수신된 PN부호의 위상은 소정 수의 칩 마다 (예를들어 매 1칩마다 또는 1/2칩 마다) 이동된다. 각 위상에 대해서, 가산회로(58)의 출력신호로부터 상관값이 구해진다. 상관값은 메모리(59)에 저장된다. 1주기에 대해 PN부호가 지정된 후, 예를들어 가장 큰 상관값을 갖는 3개의 위상이 선택된다. 선택된 위상이 핑거(25A, 25B, 25C)(도 1에 도시됨)에 지정된다. 큰 상관값의 순서대로 3개의 위상이 선택되고 3개의 경로가 지정될 때, 최대값 메모리(61)에 저장된 최대값이 이용된다.
도 3은 본 발명에 따른 휴대 전화 단말장치의 핑거(25A, 25B, 25C)의 각 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3에 있어서, 디지털신호가 A/D 변환기(24)(도 1에 도시됨)로부터 입력단자(71)에 공급된다. 상기 설명된 바와같이, A/D 변환기(24)의 샘플링 주파수는 PN부호의 주파수 보다 높다. 다시말해, 디지털신호가 오버샘플링된다.
디지털신호가 입력단자(71)로부터 데시메이트 회로(72, 73, 74)에 공급된다. 클럭 제어회로(75)로부터의 클럭이 지연회로(76)를 거쳐 데시메이트 회로(72)에 공급된다. 클럭 제어회로(75)로부터의 클럭은 직접 데시메이트 회로(73)에 공급된다. 클럭 제어회로(75)로부터의 클럭은 지연회로(76, 77)를 거쳐서 데시메이트 회로(74)에 공급된다. 지연회로(76, 77)는 각각 1/2칩만큼의 지연량을 갖는다. 데시메이트 회로(72, 73, 74)는 입력단자(71)로부터 수신된 디지털신호를 데시메이트한다.
데시메이트 회로(72, 73, 74)의 출력신호는 각각 곱셈회로(78, 79, 80)에 공급된다. PN부호는 PN부호 발생회로(81)로부터 곱셈회로(78, 79, 80)에 공급된다. PN부호 발생회로(81)는 송신측에서 확산된 것과 동일한 PN부호를 발생한다.
곱셈회로(78)는 데시메이트 회로(72)의 출력신호를 PN부호 발생회로(81)의 출력신호와 곱한다. 수신부호의 패턴 및 위상이 PN부호 발생회로(81)로부터 수신된 부호의 패턴 및 위상과 일치하는 경우, 곱셈회로(78)는 역확산신호를 출력한다. 곱셈회로(78)의 출력신호는 밴드패스필터(82)를 거쳐서 복조회로(83)에 공급된다.
복조회로(83)는 수신신호를 복조처리한다. 복조회로(83)는 복조데이터를 출력한다. 그 복조데이터가 출력단자(84)로부터 출력된다. 복조회로(83)는 수신신호의 레벨을 검출한다. 신호레벨이 출력단자(85)로부터 구해진다. 복조회로(83)는 주파수 오차를 검출한다. 주파수 오차가 출력단자(86)로부터 구해진다.
곱셈회로(79, 80)는 각각 데시메이트 회로(73 및 74)의 출력신호를 PN부호 발생회로(81)의 출력신호로 곱한다. 클럭 제어회로(75)의 클럭은 직접 데시메이트 회로(73)에 공급된다. 클럭 제어회로(75)로부터 데시메이트 회로(74)에 공급된 클럭은 1칩만큼 지연된다. 데시메이트 회로(72)의 출력신호의 위상이 중심위상이라고 가정하면, 데시메이트 회로(73) 및 데시메이트 회로(74)로부터는, 각각 중심위상으로부터 1/2칩만큼 앞선 위상을 갖는 출력신호와, 중심위상으로부터 1/2칩만큼 지연된 위상을 갖는 출력신호가 구해진다. 곱셈회로(79) 및 곱셈회로(80)는, 각각 중심으로부터 1/2칩만큼 앞선 위상을 갖는 신호 및 중심으로부터 1/2칩만큼 지연된 위상을 갖는 신호를, PN부호 발생회로(81)로부터 수신된 부호로 곱한다. 따라서, 중심위상으로부터 1/2칩만큼 앞선 위상과 1/2칩만큼 지연된 위상을 갖는 역확산출력신호가 구해진다. 곱셈회로(79, 80)의 출력신호는 DLL(Delay Locked Loop)를 형성하는데 이용된다.
다시말해, 곱셈회로(79, 80)의 출력신호는 각각 밴드패스필터(87, 88)를 거쳐서 레벨 검출회로(89, 90)에 공급된다. 레벨 검출회로(89, 90)는 1/2칩만큼 앞선 위상과 1/2칩만큼 지연된 위상을 갖는 역확산신호의 레벨을 출력한다. 레벨 검출회로(89, 90)의 출력신호는 감산회로(91)에 공급된다.
감산회로(91)는 1/2칩만큼 앞선 위상을 갖는 역확산신호의 레벨과 1/2칩만큼 지연된 위상을 갖는 역확산신호의 레벨을 비교한다. 감산회로(91)의 출력신호는 루프필터(92)를 거쳐서 클럭 제어회로(75)에 공급된다. 클럭 제어회로(75)는, 감산회로(91)의 출력신호의 레벨이 0이 되도록, 데시메이트 회로(72 ∼ 74)에 공급된 클럭을 제어한다.
A/D 변환기(24)에 의해 입력신호가 8차례 오버샘플링되고, 그 결과신호가 데시메이트 회로(72, 73, 74)에 의해 1/8로 데시메이트되는 경우에, 데시메이트 회로(72 ∼ 74)는 매 8샘플마다 신호를 출력한다. 감산회로(91)의 출력신호에 대응해서 현재의 타이밍이 매우 늦다고 판단될 경우, 신호를 매 8샘플 마다 출력하는 대신 매 7샘플 마다 출력한다. 따라서, 신호의 위상이 진행하게 된다.
초기 위상데이터가 입력단자(93)로부터 PN부호 발생회로(81)에 공급된다. 초기 위상데이터는 탐색기(28)에 의해 검출된 경로에 대응해서 지정된다. 부호의 변동에 대응해서, 상기 설명된 DLL루프가 작동하여 수신부호를 취득한다.
상기 설명된 바와같이, 본 발명에 따른 CDMA방식의 휴대 전화 단말장치에 있어서, RAKE방식이 이용된다. 다수의 경로를 거친 수신신호가 합성된다. 휴대 전화 단말장치에서, 핑거(25A, 25B, 25C)의 복조출력신호가 데이터 합성기(30)에 의해 합성될 경우, 핑거(25A, 25B, 25C)의 복조출력신호는 신호강도에 대응해서 가중된다.
다시말해, 도 4에 도시된 바와같이, 핑거(25A, 25B, 25C)는 복조데이터를 출력한다. 핑거(25A, 25B, 25C)로부터의 복조데이터는 데이터 합성기(30)의 타이밍 보상회로(101A, 101B, 101C)에 공급된다. 또한, 각 경로에 대한 신호강도(RSSI)가 공급된다. 핑거(25A, 25B, 25C)로부터의 복조데이터는 타이밍 보상회로(101A, 101B, 101C)에 공급된다. 타이밍 보상회로(101A, 101B, 101C)는 각 경로를 통해 수신된 복조출력신호를 시간축으로 맞춘다. 타이밍 보상회로(101A, 101B, 101C)의 출력신호는 각각 이득 증폭기(103A, 103B, 103C)에 각각 공급된다. 이득 증폭기(103A, 103B, 103C)의 출력신호는 합성회로(104)에 공급된다.
핑거(25A, 25B, 25C)로부터 수신된 신호강도의 정보는 무게제어회로(105)에 공급된다. 무게제어회로(105)는, 가장 큰 신호강도를 갖는 경로에 가장 큰 무게를 지정하는 방식으로, 각 경로에 무게를 지정한다. 지정된 무게는 각 경로에 대한 이득 증폭기(103A, 103B, 103C)에 설정된다.
각 경로에 대한 핑거(25A, 25B, 25C)로부터 수신된 복조데이터의 타이밍은 타이밍 보상회로(101A, 101B, 101C)에 의해 맞춰진다. 이득 증폭기(103A, 103B, 103C)는 그 신호강도에 대응해서 복조데이터를 가중한다.
신호강도가 작은 경로로부터의 복조데이터는 많은 오차를 가지고 있다. 따라서, 신호강도가 매우 작은 경로가 존재할 경우, 그러한 경로의 영향으로 인해 합성신호의 오차가 증가하게 된다.
상기 설명된 바와같이, 이득 증폭기(103A, 103B, 103C)는 각 경로의 복조 출력데이터에 대응해서 설치된다. 각 경로의 신호강도가 검출된다. 각 경로의 복조 출력데이터는, 더 큰 신호강도를 갖는 경로에 더 큰 무게를 지정하는 방식으로 합성된다. 따라서, 신호강도가 매우 작은 경로의 복조 출력데이터는 거의 합성되지 않는다. 따라서, 결과의 복조데이터의 오차율이 개선된다.
상기 설명된 바와같이, 이득 증폭기(103A, 103B, 103C)는 각 경로의 복조 출력데이터에 대해서 설치된다. 각 경로의 신호강도가 검출된다. 복조 출력데이터는, 더 큰 신호강도를 갖는 경로에 더 큰 무게를 지정하는 방식으로 합성된다. 그러나, 만일 소정 값과 같거나 그 보다 작은 신호강도를 갖는 경로는 신뢰성이 낮기 때문에, 데이터 합성기(30)에 의해 데이터를 합성할 때, 그러한 경로를 통해 수신된 복조데이터는 제외할 수 있다.
본 발명에 의하면, 각 경로에 무게를 지정하는 이득 증폭기는, 각 경로를 통해 수신된 복조 출력데이터를 합성하는 데이터 합성기 내에 설치된다. 각 경로를 통한 복조데이터의 신호강도가 검출된다. 이득 증폭기는, 더 큰 신호강도를 갖는 경로에 더 큰 무게를 지정하는 방식으로 각 경로에 무게를 지정한다. 그 결과의 복조 출력데이터가 합성된다. 따라서, 신호강도가 매우 작고 많은 오차가 존재하는 경로의 영향을 억제할 수 있다. 따라서, 합성된 출력데이터의 오차율이 개선된다.
상기에서는 본 발명의 실시예에 대해 설명하였지만, 본 발명의 진의 및 범위에서 벗어나지 않는다면, 형태와 상세한 설명에서 본 기술분야의 기술자에 의한 상기 변경 및 그 외의 다양한 변경과, 생략 및 추가가 가능함은 물론이다.

Claims (9)

  1. 확산부호에 의해 스펙트럼 확산된 신호를 수신하는 수신장치에 있어서,
    다중 경로로부터 수신된 신호의 경로를 탐색하기 위한 탐색기와,
    상기 탐색된 경로의 수신신호를 역확산처리하고 데이터를 복조하기 위한 다수의 핑거와,
    상기 각 경로의 수신데이터의 레벨을 검출하고, 수신신호의 레벨에 대응해서 상기 다수 핑거의 출력데이터를 합성하기 위한 합성수단과,를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수신장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 합성수단은, 상기 각 경로의 출력레벨에 대응해서 무게를 제어하기 위해서, 상기 핑거의 출력레벨에 무게를 지정하는 가중수단을 갖추어 구성되는 것을 특징으로 하는 수신장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 합성수단은, 상기 합성수단이 다수 경로의 복조데이터를 합성하는 경우에, 소정 값보다 낮은 출력레벨을 갖는 경로의 복조데이터를 제외하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
  4. 확산부호에 의해 스펙트럼 확산된 신호를 수신하는 수신방법에 있어서,
    탐색기가 다중 경로로부터 수신된 신호의 경로를 탐색하는 단계와,
    다수의 핑거가 상기 탐색된 경로의 수신신호를 역확산처리하고 데이터를 복조하는 단계와,
    상기 각 핑거로부터의 각 경로의 출력레벨을 검출하고, 상기 경로의 출력레벨에 대응해서 다수 핑거의 출력데이터를 합성하도록 합성수단을 제어하는 단계와,로 이루어진 것을 특징으로 하는 수신방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 합성수단은, 상기 경로의 출력레벨에 대응해서 무게를 제어하기 위해서, 상기 다수 핑거의 출력레벨에 무게를 지정하는 것을 특징으로 하는 수신방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 합성수단은, 상기 합성수단이 다수 경로의 복조데이터를 합성하는 경우에, 소정 값보다 낮은 출력레벨을 갖는 경로의 복조데이터를 제외하는 것을 특징으로 하는 수신방법.
  7. 확산부호에 의해서 송신신호를 스펙트럼 확산하고, 그 신호를 송신하고, 확산부호의 부호계열의 패턴과 위상을 다르게 하고, 다중 접속을 수행하기 위한 무선시스템의 단말장치이며,
    다중 경로로부터 수신된 신호의 경로를 탐색하기 위한 탐색기와,
    상기 탐색된 경로의 수신신호를 역확산처리하고 데이터를 복조하기 위한 다수의 핑거와,
    상기 각 경로의 수신데이터의 레벨을 검출하고, 수신신호의 레벨에 대응해서 상기 다수 핑거의 출력데이터를 합성하기 위한 합성수단과,를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선시스템의 단말장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 합성수단은, 상기 경로의 출력레벨에 대응해서 무게를 제어하기 위해서, 상기 핑거의 출력레벨에 무게를 지정하는 가중수단을 갖추어 구성되는 것을 특징으로 하는 무선시스템의 단말장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 합성수단은, 상기 합성수단이 다수 경로의 복조데이터를 합성하는 경우에, 소정 값보다 낮은 출력레벨을 갖는 경로의 복조데이터를 제외하는 것을 특징으로 하는 무선시스템의 단말장치.
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