KR19980070420A

KR19980070420A - 스펙트럼 확산 무선 통신 수신기 장치 및 그 위상 보정 방법

Info

Publication number: KR19980070420A
Application number: KR1019980000349A
Authority: KR
Inventors: 쇼우구올리앙; 조우창밍; 조우슈핑
Original assignee: 다까또리스나오; 요잔인크.
Priority date: 1997-01-10
Filing date: 1998-01-09
Publication date: 1998-10-26
Also published as: CN1115892C; US6081549A; JP3377389B2; EP0853388A2; CN1191458A; JPH10200448A; EP0853388A3

Abstract

회로의 최소화에 의해 확산 스펙트럼 신호의 위상들을 고도의 정밀도로 보정한다. 수신기의 위상 보정 회로들(31-34)중 하나는 각 패스에 대응한다. 역확산 출력(despread output)의 I-성분과 Q-성분을 위상 보정 회로들(31-34)에 인가한다. 위상 오차 추출부(1)는 수신된 파일럿 블록(pilot block)으로부터 제1 위상 오차를 추출한다. 위상 보정부(2)는 제1 위상 오차를 기초해서 계산되는 보정 벡터를 사용하여 수신된 정보 심벌(information symbol)의 위상 오차를 보정한다. RAKE 합성부(25)는 보정된 수신 신호를 다른 패스들의 위상 보정회로들의 출력들과 함께 합성하고, 처리(process)된 정보 심벌을 가판정하는 가판정부(3)로 상기 합성된 신호를 출력한다. 상기 가판정 결과를 사용하여 보정 벡터 수정부(4)에서 위상 오차를 수정한다. 상기 수정한 위상 오차를 기초로 하여 새로운 보정 벡터를 계산한다. 상술한 방법으로, 정보 심벌들을 가판정한 결과에 의하여 상기 보정 벡터들을 순차적으로 수정한다.

Description

스펙트럼 확산 무선 통신 수신기 장치 및 그 위상 보정 방법

본 발명은 확산 스펙트럼 무선 통신 수신기(spread spectrum wireless communication receiver)용 위상 보정 수단 및 장치에 관련된다.

이동 무선 시스템들, 무선 LAN들과 같은 무선 통신 시스템들에서, 기지국으로부터 전송된 신호들이 서로 다른 패스(path) 길이들을 갖는 다중 전파 패스들을 통하여 수신기에 도달하기 때문에 소위 멀티-패스 페이딩(multi-pass fading)이 발생되고, 상기 수신된 신호들은 코히어런트(coherent)하게 가산되지않는다. 직접 확산(direct spread) 스펙트럼 신호들을 사용하는 RAKE 수신기 시스템은 멀티-패스 페이딩에 대한 유효한 대안으로 알려졌다.

도 1에서는, 상기 RAKE 시스템을 적용한 경우, 전송 데이터의 프레임 구조의 한 예가 도시된다. 상기 예에서, 파일럿 심벌 블록들[P1, P2, ..., Pn+1(P로 집약하여 인용)]과 정보 심벌 블록들[I1, I2, ..., In+1(I로 집약하여 인용)]을 각 프레임 내에 교대로 배열한다. 상기 각 파일럿 심벌 블록들(P1, P2, ..., Pn+1)의 길이는 L심벌들로 설정하고, 기지의 심벌 순차를 전송한다. 또한, 정보 심벌들(예, 36개의 심벌들)의 소정의 수가 상기 각 정보 블록들(I1, I2, ..., In)에 포함된다.

도 2는 무선 통신 시스템용 이동국(61)의 요부이다. 본 도면에서, 전송 유닛(transmission unit)은 간략한 설명을 위해 생략한다. 확산 스펙트럼 신호는 수신 안테나(11)에 의해 수신되고, 고주파 수신기(12)에서 중간 주파 신호로 변환되며, 분배기(13)에서 2개의 신호들로 나누어져서 승산기(16, 17)로 공급된다. 발진기(14)는 중간 주파수를 갖는 신호(cosωt)를 발생한다. 상기 발진기(14)로부터의 출력은 직접 상기 승산기(16)로 인가되고, 위상을 π/2 만큼 시프트(shift)하는 위상 시프트 회로(15)를 경유하여 상기 승산기(17)로 입력된다.

상기 승산기(16)는 상기 분배기(13)로부터 수신된 중간 주파 신호와 전기 발진기(14)로부터 출력된 발진 출력을 승산하고, 저역 통과 필터(62)를 경유하여 동상 성분(I-성분; in-phase component)으로 구성된 기저대 신호(Ri; base band signal)를 출력한다. 상기 승산기(17)는 상기 분배기(13)로부터의 중간 주파 신호와 상기 위상 시프트 회로(15)의 출력을 승산하고, 저역 통과 필터(64)를 경유한 직교 성분(Q-성분; quadrature component)으로 구성된 기저대 신호(Rq)를 상기와 같은 방식으로 출력한다. 상술한 방법으로, 수신된 신호는 직교-검파된다.

상기 기저대 신호들(Ri, Rq)은 복합형 정합 필터(18)로 인가되어 PN 코드 생성 회로(19)에 의해 발생된 PN 코드 순차와 승산되고, 역확산이 행하여진다. 상기 역확산 출력의 동상(in phase) 성분(Si)과 상기 역확산 출력의 직교 성분(Sq)은 상기 정합 필터(18)로부터 방출되어 지연 검파 회로(20), 신호 레벨 검출부(22), 위상 보정 수단(24)에 입력된다.

지연 검파 회로(20)는 역확산 출력(Si, Sq)의 지연 신호를 검파하고, 각 프레임의 타이밍(timing)이 검파되는 프레임 동기 회로(21)로 상기 검파된 지연 신호를 출력한다. 상기 최종적인 타이밍 신호(Cf)는 위상 보정 수단(24)에 입력된다. 신호 레벨 검출부(22)는 역확산 출력의 I-성분(Si)과 역확산 출력의 Q-성분(Sq)로부터 수신된 신호 레벨을 계산한다. 멀티-패스 선택부(23)는 고 신호 레벨들을 갖는 복수 피크(peak)들을 복수 패스로서 선택한다. 상기 멀티-패스 선택 회로(23)의 출력(Cm)은 위상 보정 수단(24)에 입력된다.

상기 위상 보정 수단(24)은 각 패스들에 대응하여 수신된 신호의 위상을 보정한다. 상기 위상 보정 수단(24)으로부터 출력된 상기 패스들 각각의 위상-보정 출력은 RAKE 합성부(25)에서 동시에 합성되고, 출력 회로(26)로 출력된다. 그 후, 상기 출력 회로(26)의 출력은 신호를 복조(de-modulate)하고 처리하는 판정 회로 등에 공급된다.

도 3은 위상 보정 수단(24)과 RAKE 합성부(25)의 내부 구조의 예를 도시한 블록 다이어그램이다. 복소형 정합 필터(18)로부터 출력된 역확산 수신 신호(Si, Sq)들은 위상 보정 수단(24)으로 입력된다. 상기 위상 보정 수단(24)은 각 복수 패스들에 대응한 타이밍을 갖고 역확산 수신 신호들(Si, Sq)을 복수 패스들에 대응하는 복수 위상 보정 회로들(31-34)로 선택적으로 출력하는 선택부(30)를 갖는다.

프레임 동기 회로(21)로부터 출력된 타이밍 신호(Cf)와 멀티-패스 선택부(23)로부터 출력된 신호(Cm)는 선택부(30)와 위상 보정 회로들(31-34)로 공급된다. 상기 타이밍 신호(Cf)는 샘플링 클록 발생(sampling clock generation)을 개시하고, 신호(Cm)는 상기 타이밍 신호(Cf)로부터 측정된 샘플링 타이밍을 한정한다. 위상 보정 회로들(31-34) 각각은 상대적인 패스들 각각의 역확산 신호의 위상을 보정한다. 각 위상 보정 회로들(31-34)의 출력은: (1) 대응 지연 회로(35-38) 중의 하나로 입력되고; (2) 전체 출력들의 타이밍이 일치하도록 대응 지연 시간에 의해 지연되며; 그리고 (3) 합성 회로(39)로 입력된다.

상술한 절차에 의해, 복수 패스들로부터 수신된 신호 출력이 합성될 때, 복수 패스들로부터 수신된 신호 출력의 위상과 타이밍이 일치된다. 이러한 방법으로 패스들은 다양화된다.

도 1에 도시된 것처럼, 수신된 신호는 파일럿 심벌 블록들(P)과 정보 심벌 블록들(I)이 교대로된 것으로 구성된다. 위상 보정 회로들(31-34)에서 행하여지는 위상 보정 처리는 수신된 파일럿 심벌 블록(P)에 포함된 파일럿 신호의 위상 회전량[오류 벡터(error vector)]으로부터 계산된 보정 신호[보정 벡터(correction vector)]를 사용한다.

상기 위상 보정 처리를 하기 위한 두가지 방법이 알려져 있다. 제1 방법은 정보 심벌 블록(I)의 전후에 배치된 파일럿 심벌 블록들(P)로부터 보정 벡터를 계산한다. 제2 방법은 정보 블록(I) 전에 배치된 파일럿 심벌 블록(P)로부터 얻어진 보정 벡터에 의해 위상들을 보정한다.

도 4는 2 파일럿 심벌 블록들(P)로부터 보정 벡터를 계산하는 상술한 제1 방법을 적용하는 위상 보정 회로들(31-34)의 한 예를 도시한 블록 다이어그램이다. 지연 수단(41)은 수신된 정보 심벌 블록들(I)을 기억하고, 지연하여 그들을 출력한다. 위상 오류 추출부(42)는 처리될 정보 심벌 블록(I)의 전후에 배치된 수신된 파일럿 심벌 블록들(P)의 위상 오차들을 추출하여 평균한다.

위상 보정부(43)가 위상을 보정하는 방법은: (1) 위상 오차 추출 수단(42)으로부터 방출된 오차 신호(오차 벡터)에 의한 보정 신호(보정 벡터)의 계산; 그리고 (2) 보정 벡터와 지연 수단(41)으로부터 출력된 처리된 상기 수신 정보 심벌 블록(I)을 승산하는 것이다.

전송기로부터 전송된 복소수 파일럿 심벌이 (a+j·b)에 의해 주어지고 역확산 수신 파일럿 심벌이 (Pi+j·Pq)에 의해 주어진다면, 파일럿 심벌 블록(P)에서의 위상 오차들의 평균값은 아래 식으로 표현된다.

여기서, L은 파일럿 심벌 블록(P)에 포함된 심벌들의 수를 표시하고, 첨자 k는 파일럿 심벌의 번호를 표시한다.

전송될 파일럿 심벌 (a+j·b)는 항상 a =(-1, +1)과 b = (-1, +1)의 조합이기 때문에, 수학식 1에 의해 주어진 파일럿 심벌의 평균 위상 오차(E)는 기본적으로 가산기에 의해서만이 계산될 수 있다.

수학식 1에 따라서 계산되어지는 정보 심벌 블록(I)의 양 측에 배치된 파일럿 심벌 블록들(P)의 평균 위상 오차 벡터는 수학식 2와 수학식 3에 의해 표현될 수 있다.

여기서, E⁽¹⁾는 처리된 정보 심벌 블록(I)에 선행하는 파일럿 심벌 블록(P)의 평균 오차 벡터를 표현하며, E⁽²⁾는 처리될 정보 심벌 블록(I)에 후속하는 파일럿 심벌 블록(P)의 평균 오차 벡터를 표현한다.

그리고, 각 정보 심벌들의 위상 오차를 보정하기 위한 보정 벡터는 아래 수학식에 의해 정의된다.

M=M_i+j·M_q

상기 보정 벡터(M)는 아래 수학식으로부터 계산될 수 있다.

그러므로, 상기 보정 벡터(M)도 또한 기본적으로 가산기 하나만을 사용해서 계산할 수 있다. 승산기들이 사용될 필요가 없기 때문에, 회로 구조는 단순화될 수 있다.

수학식 4의 보정 벡터(M)의 공역 벡터(conjugate vector)에 각 정보 심벌들의 수신 벡터(D)를 승산함에 의해, 위상 오차는 보정될 수 있다. 상술한 방법으로, 아래 수학식에서 보이는 보정 신호 벡터를 얻을 수 있다.

수학식 1에서 수학식 7까지는 임의의 패스 상의 연산을 표시한다. 실제 경우에는, 복수 패스들이 수신된다. 그러나, 위상 오차는 역확산 후의 각 신호들을 기초로 하여 수학식 1에서 수학식 7의 연산을 하여 복수 패스들 각각에 대하여 보정될 수 있다.

RAKE 합성은 각 패스들을 통하여 수신된 신호에 대한 상술한 위상 보정 처리를 하고, 상기 패스들의 수신된 신호들을 동시에 가산함에 의해 수행된다. 이 때, 아래 수학식에 의해 표현되는 합성된 출력이 얻어질 수 있다.

여기서, 상기 첨자 n (n = 1, 2, ..., N)은 심벌 내부의 각 패스들의 패스 번호를 표시한다. 예를 들어, N은 4로 설정한다.

제1 방법에 따라서, 정보 심벌 블록(I)의 패스들이 정보 심벌 블록(I)의 양측에 배치된 파일럿 심벌 블록들(P)의 위상 오차를 기초로 하여 보정되기 때문에 고정밀 보정이 가능하다.

도 5는 전술한 제2 방법을 수행하기 위한 위상 보정 회로이다. 상기 방법은 정보 심벌 블록(I) 전에 배치된 파일럿 심벌 블록(P)으로부터 얻어진 보정 계수를 사용하여 위상들을 보정한다. 위상 오차 추출부(51)는 수신된 파일럿 심벌(P)로부터 위상 오차를 추출하고, 위상 오차들을 평균한다. 위상 보정부(52)는 위상 오차 추출부(51)의 출력을 기초로 하여 계산되는 보정 벡터를 정보 심벌과 승산한다.

상기 제2 방법에서, 처리될 정보 심벌 블록(I)에 선행하는 수신된 파일럿 심벌 블록(P)으로부터 추출된 위상 오차를 기초로 하여 보정 벡터를 계산한다. 수학식 10과 수학식 11로부터 계산된 값은 보정 벡터(M)에 사용된다.

수신된 정보 심벌 블록들(I)만을 기억하기 위한 제1 방법에서 사용된 지연 수단이 제2 방법에서는 필요하지 않다. 그러므로, 단지 정보 심벌 블록(I)에 선행하는 수신된 파일럿 심벌 블록(P)을 사용하여 보정 벡터를 계산하기 때문에, 회로 규모를 축소할 수 있다. 그러나, 제2 방법으로 얻을 수 있는 보정 정밀도는 제1 방법으로 얻을 수 있는 보정 정밀도 보다 낮다.

상술한 것처럼, 고정밀 신호 수신기는 제1 방법에 의해 얻을 수 있다. 그러나, 상기 방법은 수신 데이터의 정보 블록(I)를 기억하기 위한 지연수단을 필요로한다. 그 결과, 제1 방법은 회로의 크기가 커지게 된다. 이것은 휴대용 무선기 등에 상기 방법을 적용할 때 심각한 문제를 일으킨다. 제2 방법에 따르면, 회로 크기는 축소될 수 있다. 그러나, 제2 방법으로 얻을 수 있는 보정 정밀도는 제1 방법으로 얻을 수 있는 정밀도 보다 낮다.

그러므로, 본 발명의 목적은 최소한의 회로를 사용하여 고 정밀도의 위상 보정을 할 수 있는 신호 수신 방법과 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 착상되었다. 본 발명에 따른 확산 스펙트럼 무선 통신 시스템을 위한 신호 수신 방법은 파일럿 심벌 블록들(P)과 정보 심벌 블록들(I)이 번갈아 구성된 확산 스펙트럼 신호를 수신한다.

상기 방법은 아래 단계들로 구성된다.

(1) 수신된 파일럿 심벌들(P) 각각의 위상 오차를 계산하고, 또한 그 위상 오차를 기초로 하여 위상 보정 계수를 계산한다.

(2) 파일럿 심벌 블록(P)에 후속하는 정보 심벌 블록(I)의 제1 심벌을 계산된 위상 보정 계수를 사용하여 보정한다.

(3) 전송 정보 심벌을 수신된 신호의 보정된 정보 심벌을 기초로 가판정하고, 후속 정보 심벌의 위상 오차를 판정한다.

(4) 단계 (1)에서 계산되는 위상 보정 계수를 추정되는 위상 오차를 기초로 하여 수정한다.

(5) 후속 정보 심벌의 위상 오차를 수정된 위상 보정 계수를 기초로 하여 보정한다.

(6) 정보 심벌 블록(I)의 신호의 수신과 처리가 종결될 때까지, 단계 (3)-(5)를 반복한다.

RAKE 합성부의 출력, 또는 교대로 지연 검파 회로의 출력을 사용하여 단계 (3)에서의 가판정을 수행한다.

또한, 본 발명에 따른 확산 스펙트럼 무선 통신 시스템용 신호 수신 장치는 파일럿 심벌 블록들(P)과 정보 심벌 블록들(I)이 전송될 때, 교대로 배치되는 신호들을 수신하기 위한 확산 스펙트럼 무선 통신 시스템용 신호 수신 장치이다. 무선 통신 시스템은 다음 방법으로 수신된 신호를 처리한다. 직교 검파부(quadrature detector)는 수신된 신호를 직교 검파한다. 정합 필터는 직교 검파부로부터의 직교 검파 출력을 역확산한다. 정합 필터의 출력은 지연 검파 회로로 입력된다. 상기 정합 필터의 출력은 위상 보정 수단으로 입력되고, 상기 위상 보정 수단의 출력은 RAKE 합성부로 입력된다.

상기 위상 보정 수단은 다음 방법으로 동작한다. 위상 오차 추출부는 수신된 파일럿 심벌 블록들(P)로부터 위상 오차들을 추출한다. 위상 보정부는 보정 벡터 수정부로부터 출력된 보정된 위상 오차들과 위상 오차 추출부로부터 출력된 위상 오차 중 하나를 사용하여 정보 심벌 블록들(I)의 정보 심벌들의 위상 오차를 보정한다. 가판정부는 상기 위상 보정부에 의해 보정되는 정보 심벌들을 가판정한다. 보정 벡터 수정부는 가판정부에 의해 발생된 가판정 결과를 사용하여 처리되는 수신된 정보 심벌 블록의 위상 오차를 추정하고, 이 추정된 위상 오차를 사용하여 위상 오차 추출부에 의해 추출된 위상 오차를 수정한다.

가판정부는 RAKE 합성부의 출력, 또는 교대로 지연 검파 회로의 출력을 사용하여 정보 심벌에 대응한 전송 정보 심벌을 가판정한다.

아래 단계들에 따라서 위상 오차를 매우 정밀하게 보정할 수 있다. (1) 수신된 파일럿 심벌 블록(P)으로부터 보정 벡터를 계산한다. (2) 정보 심벌 블록의 수신된 정보 심벌들 각각의 가판정 결과로부터 정보 심벌의 위상 오차 벡터를 판정한다. (3) 추정된 위상 오차 벡터를 사용하여 보정 벡터를 수정한다. (4) 수정된 보정 벡터를 사용하여 수신된 정보 심벌의 위상을 보정한다.

도 1은 종래 기술에 따른 전송 데이터 구조의 도시도.

도 2는 종래 기술에 따른 RAKE 합성을 하기 위한 수신기 구조의 블록 다이어그램.

도 3은 종래 기술에 따른 위상 보정 수단들의 블록 다이어그램.

도 4는 종래 기술에 따른 위상 보정 회로의 블록 다이어그램.

도 5는 종래 기술에 따른 위상 보정 회로의 블록 다이어그램.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 위상 보정 수단들의 예를 도시한 블록 다이어그램.

도 7은 본 발명의 방법이 적용되는 실시예에 따른 위상 보정 회로의 구조를 도시한 블록 다이어그램.

도 8은 도 7에 도시된 실시예의 처리들을 도시한 플로우 챠트.

도 9는 본 발명의 방법이 적용되는 다른 실시예에 따른 위상 보정 회로의 구조를 도시한 블록 다이어그램.

도 10은 도 9에 도시된 실시예의 처리들을 도시한 플로우 챠트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 42, 51 : 위상 오차 추출부

2, 43, 52 : 위상 보정부

3 : 가판정부(temporarily determiner)

4 : 보정 벡터 수정부(correction vector modifier)

11 : 수신 안테나

12 : 고주파 수신기

13 : 분배기(distributor)

14 : 발진기(oscillator)

15 : 위상 시프트 회로(phase shift circuit)

16, 17 : 승산기(multiflier)

18 : 복소형 정합 필터(complex-type matched filter)

19 : PN 코드 생성 회로

20 : 지연 검파 회로(delay detection circuit)

21 : 프레임 동기 회로(frame synchronization circuit)

22 : 신호 레벨 검출부

23 : 멀티-패스 선택부(multi-path selector)

24 : 위상 보정 수단(phase correction means)

25 : RAKE 합성부(RAKE synthesizer)

26 : 출력 회로

30 : 선택부

31∼34 : 위상 보정 회로

35∼38 : 지연 회로

39 : 합성 회로

41 : 지연 수단

62, 64 : 저역 통과 필터(low-pass filter)

도 6은 본 발명에 따른 위상 보정 수단(24)과 RAKE 합성부(25)의 블록 다이어그램이다. 합성 회로(39)의 출력들(Mi, Mq)은 위상 보정 회로들(1-4)로 피드백된다. 다른 구성들은 도 3과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

도 7은 위상 보정 회로들(31)의 한 예이다. 각 위상 보정 회로들(31-34)이 동일하기 때문에, 단지 위상 보정 회로(31)의 내부 구조만을 도시한다. 위상 오차 추출부(1)는 수신된 파일럿 심벌 블록(P)으로부터 위상 오차를 추출하고, 그 오차들을 평균한다. 위상 보정부(2)는 보정 벡터 수정부(4)로부터의 출력과 위상 오차 추출부(1)로부터의 위상 오차 벡터 출력에 의하여 보정 벡터를 계산하고, 수신된 정보 심벌의 위상을 보정한다.

가판정부(3)는 복수 패스들의 보정된 정보 심벌들을 합성하는 RAKE 합성부(25)의 출력(Mq, Mi)을 입력하고, 수신된 정보 심벌로부터 전송을 위해 사용되는 전송 정보 심벌을 가판정한다. 보정 벡터 수정부(4)는; (1) 처리되고 있는 수신된 정보 심벌의 위상 오차 벡터를 추정하고; (2) 상기 추정된 위상 오차 벡터를 사용하여 파일럿 심벌로부터 계산되는 보정 벡터를 수정한다.

도 8은 위상 보정 회로의 동작을 도시한다. 도 1에 도시된 것 처럼, 전송국으로부터 전송된 신호는 교대로 배치된 파일럿 심벌 블록들(P)과 정보 심벌 블록들(I)로 구성된다. 그러므로, 파일럿 심벌 블록(P)의 신호가 먼저 수신될 때, 파일럿 심벌의 위상 오차는 위상 오차 추출부(1)에 의해 추출되고, 처리되는 파일럿 심벌 블록(P)의 파일럿 심벌들의 위상 오차들(L)은 평균화되고, 상기 평균 위상 오차 벡터(E⁽¹⁾)는 계산된다[단계(S11)]. 상술한 수학식 1과 수학식 2를 사용하여 상기한 동작을 수행한다.

후속 정보 심벌 블록(I)의 신호의 수신이 시작될 때, 위상 보정부(2)에 의한 상기 정보 심벌(I)의 신호에 의해 위상 보정 처리가 행해진다. 다시 말해서, 첫번째로, 단계(S11)에서 계산된 위상 오차 벡터(E⁽¹⁾)로부터 계산되는 보정 벡터(M⁰)를 사용하여 정보 심벌 블록(I)의 제1 정보 심벌의 신호의 위상을 보정한다[단계(S12)].

상술한 수학식 10과 수학식 11에 따라서 상기 보정 벡터(M⁰)를 계산한다. 이 때, 제1 정보 심벌의 수신 벡터에 상기 보정 벡터(M⁰)의 공액 벡터를 승산함으로써 위상 오차를 보정한다. 상기 위상 보정 처리는 각 패스를 통하여 수신된 신호에 의해 수행된다: 상기 처리는 각 패스들에 대해서 위상 보정 회로들(31-34)에서 행하여진다.

상술한 방법으로 각 패스들에 대해서 위상 보정 회로들(31-34) 각각의 위상 보정부(2)에 의해 제1 정보 심벌 블록(I)을 보정하고, RAKE 합성부(25)로 입력하며, 상술한 바와 같이 RAKE-합성된다[단계(S13)]. 상기 RAKE 합성부(25)의 출력들(Mi, Mq)은 도면에 도시되지 않은 판정 회로에 인가되고, 전체 정보 심벌 블록(I)이 처리되는지를 판정한다.

전체 정보 심벌 블록(I)이 처리되면, 상기 위상 보정 처리는 종료된다. 그렇지 않으면, 상기 처리가 단계(S14)로 복귀되고[단계(S20)], 상기 RAKE 합성부(25)의 출력들(Mi, Mq)은 가판정부(3)로 인가되고, 상기 가판정부는 전송 측의 대응 전송 벡터를 가판정한다[단계(S14)]. 상기 가판정의 결과는 보정 벡터 수정부(4)로 입력된다.

이어서, 가판정 단계(S14)의 결과에 따라서, 처리된 정보 심벌에 대응하는 전송 정보 벡터가 (c + j·d)로 가판정되면, 추후 역확산 수신 정보 심벌은 (Di + j·Dq)로 될 것이다. 상기 값들이 얻어질 때, 수신된 정보 심벌의 위상 오차 벡터(E¹)는 아래 수학식에 의해 얻어질수 있다.

여기서, 첨자 k는 정보 심벌 블록(I)의 정보 심벌의 번호를 표시한다. 제1 정보 심벌이 수신될 때, k의 값은 1이다(k=1).

수학식 12에 따라서 계산되어지는 제1 정보 심벌의 위상 오차 벡터(E⁽¹⁾)에 기초하여, 단계(S11)에서 계산된 보정 벡터(M⁰)는 수학식 13에 따라서 수정된다. 상기 수정된 결과는 새로운 보정 벡터(M¹)로 정의된다.

M^k=αM^k-1+(1-α)E^k

여기서, α는 1보다 작은 계수이며, 가판정 결과에 기초하여 위상 보정량의 웨이트(weight)를 판정한다. 상기 계수 α의 값은 전달 상태 등에 따라서 임의로 설정될 수 있다. 예를 들어, 파일럿 심벌에서 발생되는 위상 오차와 정보 심벌에서 발생되는 위상 오차로 모두 동일한 웨이트가 주어질 때, 상기 계수 α의 값은 0.5로 설정될 수 있다. 파일럿 심벌에 기인한 위상 오차로 우세한 웨이트가 주어질 때에는 더 큰 α값이 설정될 수 있다.

수학식 13에 따라서 계산된 새로운 보정 벡터(M¹)를 사용함으로써, 다음 정보 심벌[처리되는 정보 블록(I)에서 제2 심벌]에 기인한 위상 오차는 보정된다[단계(S12)].

동일한 방법으로, 정보 심벌 블록(I)의 제2 정보 심벌이 수신될 때, 상기 제2 정보 심벌에 대응하는 전송 정보 벡터는 가판정부(3)에 의해 가판정된다[단계(S13과 S14)]. 이 때, 보정 벡터 수정부(4)는 상기 수신 데이터의 위상 오차 벡터(E²)를 새로운 보정 벡터(M²)를 얻도록 수학식 13에 대입한다. 상기 경우에, E⁽¹⁾=M¹을 갖는다. 상기 수정된 보정 벡터(M²)를 사용하여, 이후에 수신될 수신된 정보 심벌의 위상 오차를 보정한다[단계(S12)].

동일한 방법으로, 이번에는, 보정 벡터(M^k)는 순차적으로 수신된 정보 심벌에 대한 가판정 결과에 기초하여 순차적으로 수정된다. 상기 수정된 보정 벡터(M^k)를 사용함으로써, 후속 정보 심벌의 위상 오차를 보정한다.

수학식 13에서, 수신된 파일럿 심벌 블록(P)으로부터 배타적으로 검파되는 위상 오차 벡터(E⁽¹⁾)는 각 정보 심벌들의 가판정의 결과인 위상 오차 벡터를 사용하여 수정된다. 그러나, 교대로, 수정된 보정 벡터(M^k)는 정보 심벌에 대한 가판정 결과로부터 추정되는 위상 오차 벡터 또는 후속 파일럿 심벌을 사용하여 더 수정될 수 있고, 후속 위상 오차 벡터를 보정하기 위해 사용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 정보 심벌 블록들(I)을 지연하기 위한 대 규모의 지연 회로 수단을 필요로 하지 않기 때문에, 상기 장치의 회로의 규모를 축소하는 것이 가능하다. 또한, 수신된 정보 심벌들에 따라서 보정 벡터들을 수정하기 때문에, 보정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

도 9는 제2 실시예에 따른 위상 보정 회로들(31)의 구조를 도시한 블록 다이어그램이다. 도 7에 도시한 제1 실시예에서, 처리될 전송 정보 벡터의 가판정을 RAKE 합성부(25)의 출력을 사용하여 수행한다. 상기 제2 실시예에서, 프레임 동기 회로(21)에 의해 프레임 동기에 사용되는 상기 지연 검파 회로(20)의 출력도 또한 가판정 결과로 사용한다.

도 9에서, 도 7의 요소들과 동일한 요소들에 대해서는 동일한 번호들을 사용하므로, 상기 요소들에 대한 설명은 반복하지 않는다. 상기 다이어그램에 도시된 바와 같이, 지연 검파 회로(20)의 출력은 가판정부(3)로 입력된다. 상술한 바와 같이, 파일럿 심벌의 전송 벡터를 알고 있기 때문에, 지연 검파 회로(20)의 출력으로부터 정보 심벌 블록(I)의 정보 심벌의 전송 벡터를 판정하는 것이 가능하다. 그러므로, 프레임 동기에 사용되는 상기 지연 검파 회로(20)의 검파 출력을 가판정 결과로 역시 사용할 수 있다.

도 10은 상기 제2 실시예의 처리들의 플로우 챠트이다. 파일럿 심벌 블록(P)의 신호가 수신될 때, 위상 오차 추출부(1)는 수신된 파일럿 심벌들 각각의 위상 오차들을 추출하고, 이 위상 오차들을 평균하며, 그리고 위상 오차 벡터(E⁽¹⁾)를 계산한다[단계(S21)].

그 동안, 상기 지연 검파 회로(20)는 수신된 신호의 지연을 검파한다. 파일럿 심벌 블록(P)에 후속하여, 정보 심벌 블록(I)의 수신된 정보 심벌의 지연 검파 출력이 출력된다. 가판정부(3)는 지연 검파 회로(20)로부터 출력되는 정보 심벌에 대응하는 지연 검파 출력을 사용하여 대응 전송 정보 벡터(corresponding transmission information vector)를 가판정한다[단계(S22)].

상기 가판정 결과를 사용함으로써, 처리되는 수신 정보 심벌의 위상 오차 벡터를 수학식 12를 사용하여 계산할 수 있다. 이 때, 상기 계산된 위상 오차 벡터를 사용하여, 수학식 13에 의해 상기 단계(21)에서 계산되는 위상 오차 벡터(E⁽¹⁾)를 수정할 수 있고, 후속 정보 심벌의 위상 오차를 보정하기 위해 사용되는 보정 벡터를 계산할 수 있다[단계(S23)].

단계(S24)에서, 수신된 정보 심벌의 위상을 단계(S23)에서 계산되는 상기 보정 벡터에 기초하여 보정할 수 있다. 가판정 결과가 파일럿 심벌 블록(P)에 후속하는 정보 심벌 블록(I)의 제1 정보 심벌을 위해 단계(S22)에서 출력되지 않기 때문에, 단계(S21)에서 위상 오차 벡터(E⁽¹⁾)에 기초하여 계산된 보정 벡터를 위상 보정하기 위해 사용한다.

단계들(S22, S23)에서 지연 검파 회로(20)에 의해 검파된 제1 정보 심벌의 지연에 기초하여 수정되는 보정 벡터에 의해 정보 심벌 블록(I)의 제2 정보 심벌의 위상 오차는 보정된다. 정보 블록의 제3 정보 심벌이 수신될 때, 보정 벡터 수정부(4)에서 재수정되는 보정 벡터에 의해 위상 오차는 보정된다. 상기 보정 벡터 수정부(4)는 지연 검파 회로(20)로부터 출력된 제2 정보 블록의 지연 검파 출력에 기초하여 보정 벡터를 수정한다. 후속하여, 상기 정보 심벌 블록(I)에서의 후속 정보 심벌들의 위상은 동일한 방식으로 보정된다.

상기 방식으로 보정되고 위상 보정부(2)로부터 후속하여 출력되는 위상 오차들을 갖는 정보 심벌들의 역확산 신호들은 상기 RAKE 합성부(25)로 입력된다. 이 때, 상기 역확산 신호들은 다른 패스들에 대응하는 출력들과 합성되고, 전술한 바와 같은 위상 보정 수단(33)으로부터 출력되며, 전체 위상 보정 처리가 종료된다[단계(S25)].

이상의 설명에서, 처리될 정보 심벌 블록(I)의 전에 배치된 수신된 파일럿 심벌 블록(P)에 기초해서만 보정 벡터가 계산되고 처리될 보정 벡터는 정보 심벌의 가판정 결과에 기초하여 수정된다. 또한, 종래 기술의 제1 방법에서와 같이, 보정 벡터는 처리될 정보 심벌 블록(I)의 전후에 배치된 파일럿 블록(P)의 심벌들에 기초하여 계산 가능하다. 대응 보정 벡터는 정보 심벌에 대한 가판정 결과에 기초하여 수정 가능하다. 상기 경우에, 본 발명은 하나의 정보 심벌 블록을 지연하기 위한 회로 수단을 필요로 한다. 그러나, 종래 기술과 비교할 때, 본 발명은 더 높은 정밀도를 갖는 위상 보정을 행할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 수신된 파일럿 심벌 블록(P)으로부터 추출되는 위상 오차 신호에 기초하여 보정 벡터들이 계산되기 때문에, 위상 오차는 고정밀도로 보정 가능하다. 상기 정보 심벌들을 가판정함으로써 추정되는 정보 심벌들의 위상 오차들을 사용하여 위상 오차들은 순차적으로 수정된다.

처리될 정보 심벌 블록(I)의 전에만 배치되는 파일럿 심벌 블록(P)으로부터 위상 오차 신호는 추출된다. 그러므로, 수신된 정보 심벌 블록을 지연하기 위한 어떤 수단도 필요하지 않기 때문에, 대규모의 회로에 의하지 않고도 보정 정밀도가 향상된다. 또한, 지연 검파 회로의 출력 또는 RAKE 합성부를 사용하여 가판정이 이루어지기 때문에, 가판정을 위해 필요한 회로의 규모를 최소로 유지하는 것이 가능하다.

Claims

확산 스펙트럼 무선 통신 시스템에서, 파일럿 심벌 블록(pilot symbol block)과 정보 심벌 블록이 교대로 배치되며, 상기 정보 심벌 블록은 다수의 정보 심벌들을 포함하는 수신 확산 스펙트럼 신호의 위상을 보정하기 위한 위상 보정 방법에 있어서;

(1) 파일럿 심벌 블록의 위상 오차와 상기 위상을 보정하기 위한 계수를 계산하는 단계;

(2) 단계 (1)에서 계산된 계수를 사용하여 파일럿 심벌 블록에 후속하는 정보 심벌 블록의 제1 정보 심벌의 위상을 보정하는 단계;

(3) 상기 제1 정보 심벌의 위상이 보정되는 정보 심벌의 값을 가판정하는 단계;

(4) 단계 (3)에서 판정된 값을 기초로 하여 후속 정보 심벌의 위상을 추정하는 단계;

(5) 단계 (4)에서 추정된 위상을 사용하여 위상을 보정하기 위해 계수를 수정하는 단계;

(6) 단계 (5)에서 수정된 계수를 기초로 하여 후속 정보 심벌의 위상을 보정하는 단계; 그리고

(7) 정보 심벌 블록의 모든 정보 심벌들이 처리될 때 까지, 단계 (3) - (6)을 반복하는 단계

를 구비하는 것을 특징으로 하는 수신 확산 스펙트럼 신호의 위상을 보정하기 위한 위상 보정 방법.
제1항에 있어서,

상기 수신된 확산 스펙트럼 신호는 멀티-패스(multi-path) 신호들을 가지며,

상기 단계 (3)에서, 상기 정보 심벌의 값은 RAKE 합성부에 의해 멀티-패스(multi-path) 신호들로부터 합성되는 합성된 신호를 사용하여 일시 판정

되는 것을 특징으로 하는 위상 보정 방법.
제1항에 있어서,

상기 수신된 확산 스펙트럼 신호는 상기 파일럿 심벌 블록과 상기 정보 심벌 블록을 포함하는 프레임을 가지며;

상기 단계 (3)에서, 상기 정보 심벌의 값은 지연 검파 회로에 의해 검파된 프레임의 지연된 타이밍을 사용하여 가판정

되는 것을 특징으로 하는 위상 보정 방법.
파일럿 심벌 블록과 정보 심벌 블록이 교대로 배치되며, 상기 정보 심벌 블록은 다수의 정보 심벌들을 포함하는 수신 확산 스펙트럼 신호의 위상을 보정하기 위한 위상 보정 장치에 있어서;

상기 파일럿 심벌 블록으로부터 위상 오차를 추출하기 위한 위상 오차 추출부(phase error extactor);

이미 얻어진 위상 오차를 기초로 하여 상기 정보 심벌의 위상을 보정하기 위한 위상 보정부;

정보 심벌의 위상이 상기 위상 보정부에 의해 보정되는 정보 심벌의 값을 가판정 하기 위한 가판정부(temporarily determiner);

상기 정보 심벌의 값을 사용하여 상기 정보 심벌의 위상 오차를 추정하고, 상기 정보 심벌의 위상 오차를 사용하여 위상 오차 추출부에 의해 추출된 위상 오차를 수정하는 보정 벡터 수정부(correction vector modifier)

를 구비하는 것을 특징으로 하는 수신 확산 스펙트럼 신호의 위상을 보정하기 위한 위상 보정 장치.
제4항에 있어서,

상기 수신된 확산 스펙트럼 신호는 멀티-패스를 가지며,

상기 가판정부는 RAKE 합성부에 의해 멀티-패스(multi-path) 신호들로부터 합성되는 합성된 신호를 사용하여 상기 정보의 값을 판정하는

것을 특징으로 하는 위상 보정 장치.
제4항에 있어서,

상기 수신된 확산 스펙트럼 신호는 상기 파일럿 심벌 블록과 상기 정보 심벌 블록을 포함하는 프레임을 가지며;

상기 가판정부는 지연 검파 회로에 의해 검파된 프레임의 지연을 사용하여 상기 정보 심벌의 값을 판정하는

것을 특징으로 하는 위상 보정 장치.
멀티-패스들을 통하여 전송된 확산 스펙트럼 신호를 수신하는 안테나;

상기 안테나에 의하여 수신된 확산 스펙트럼 신호를 직교 검파하여 직교 검파된 신호를 발생시키는 직교 검파부(quadrature detector);

직교 검파된 신호를 역확산(despread)하여 프레임들-각 프레임들은 하나의 파일럿 심벌 블록과 하나의 정보 심벌 블록을 갖음-을 가지며, 상기 멀티-패스들을 통하여 전송되는 멀티-패스 신호들을 출력하는 정합 필터(matched filter);

상기 파일럿 심벌 블록을 기초로 하여 상기 멀티-패스 신호들의 위상 오차들을 추출하는 위상 오차 추출부;

상기 위상 오차들을 사용하여 상기 멀티-패스 신호들의 각각의 위상을 보정하는 위상 보정부;

상기 정보 심벌 블록을 사용하여 위상 동기 타이밍(phase synchronization timing)을 보정하는 보정 벡터 수정부; 및

상기 멀티-패스 신호들의 위상이 상기 위상 보정부에 의해 보정되는 상기 멀티-패스 신호들을 합성하는 RAKE 합성부

를 구비하는 것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 통신 시스템용 이동국(mobil station).
제7항에 있어서,

상기 멀티-패스들의 위상이 위상 보정부에 의해 보정되는 상기 정보 심벌의 값을 가판정 하기 위한 가판정부를 더 포함하며;

상기 보정 벡터 수정부는 상기 정보 심벌의 값을 사용하여 상기 정보 심벌의 위상 오차를 추정하고, 상기 정보 심벌의 상기 위상 오차를 사용하여 상기 위상 오차 추출부에 의해 추출된 위상 오차를 수정하는

것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 통신 시스템용 이동국.
제8항에 있어서, 상기 가판정부가 상기 RAKE 합성부에 의해 상기 멀티-패스 신호들로부터 합성된 합성 신호를 사용하여 상기 정보 심벌의 값을 판정하는 것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 통신 시스템용 이동국.
제8항에 있어서, 상기 가판정부가 상기 동기 타이밍을 사용하여 상기 정보 심벌의 값을 판정하는 것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 통신 시스템용 이동국.