KR19990014145A

KR19990014145A - 레이크 수신기와 이 레이크 수신기를 갖춘 스펙트럼확산 통신장치

Info

Publication number: KR19990014145A
Application number: KR1019980029839A
Authority: KR
Inventors: 유타카 아사누마
Original assignee: 니시무로 타이조; 가부시키가이샤 도시바
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1998-07-24
Publication date: 1999-02-25
Also published as: CN1086081C; JP3274388B2; CN1213912A; US6192066B1; KR100284722B1; EP0893888A3; EP0893888A2; JPH1146158A

Abstract

본 발명은, RAKE 수신기에 가중계수의 연산회로를 설치하고, 이 연산회로에 있어서, 각 패스마다 전송로특성 검출회로에 의해 검출된 자기 패스의 수신진폭으로부터 신호전력을 구함과 더불어, 전송로특성 검출회로에 의해 검출된 다른 2개의 패스의 수신진폭으로부터 간섭파전력을 구하여, 이 신호전력 및 간섭파전력을 기초로 가중계수를 각각 산출한다. 그리고 산출한 가중계수를 각각 가중승산기에 부여하여, 각 패스의 수신신호에 가중을 행한 다음, 심볼합성기(8)에서 심볼합성하는 것으로, 1개의 송신원이 송신한 스펙트럼확산신호를 멀티패스 전송로를 매개하여 수신하는 경우에도, 양호한 소망파대 간섭파비를 얻는 것을 가능하게 한 스펙트럼확산 통신장치를 제공한다.

Description

레이크 수신기와 이 레이크 수신기를 갖춘 스펙트럼확산 통신장치

본 발명은 자동차 휴대전화 시스템이나 코드레스 전화 시스템, 무선 LAN 시스템 등의 디지털 이동통신 시스템에 사용되는 통신장치에 관한 것으로, 특히 부호분할 다원접속(符號分割多元接續 = CDMA; Code Division Multiple Access)방식 혹은 멀티코드 전송방식을 사용하여 무선통신을 행하는 스펙트럼확산 통신장치에 관한 것이다.

근년, 이동통신 시스템에 적용하는 통신방식으로서, 간섭이나 방해에 강한 스펙트럼확산 통신방식이 주목되고 있다.

스펙트럼확산 통신방식을 사용한 통신시스템에서는 다음과 같이 통신이 행하여진다. 즉, 송신측의 통신장치는 우선 디지털화된 음성데이터나 화상데이터를 PSK 변조방식 등의 디지털 변조방식으로 변조한다. 다음으로, 이 변조된 송신데이터를 의사잡음부호(PN부호; Pseudo Noise Code) 등의 확산부호를 이용하여 광대역의 베이스 밴드 신호로 변환하고, 이 확산된 송신신호를 무선주파수의 신호로 변환하여 송신한다. 한편, 수신측의 통신장치는 수신된 무선주파신호에 대해 우선 송신측의 통신장치에서 사용한 확산부호와 동일한 부호를 이용하여 스펙트럼 역확산(逆擴散)을 행한다. 그리고, 이 역확산후의 수신신호에 대해 PSK 복조방식 등의 디지털 복조방식에 의해 디지털 복조를 행하여 수신데이터를 재생한다.

이런 종류의 무선통신 시스템에서는 멀티패스(Multi-Path) 대책의 하나로서 레이크(RAKE) 수신방식이 채용되고 있다. 즉, 무선통신 시스템에서는, 송신측의 장치로부터 송신된 무선파가 수신측의 장치에 직접 도달하는 경우도 있다면, 빌딩이나 산에서 반사되어 도달하는 경우도 있다. 이와 같이 1개의 무선파가 복수의 패스를 거쳐서 다른 지연시간으로 수신측 장치에 도달하면, 파형왜곡이 발생한다. 이 현상을 멀티패스(Multi-Path)라 부르고 있다.

스펙트럼확산 통신방식에서는 1개의 안테나에서 수신된 지연시간차가 있는 멀티패스 무선신호를 1확산 부호 길이(1칩 길이) 단위로 분리하는 것이 가능하다. 그래서, 멀티패스 신호를 복수의 독립된 복조기에 입력하고, 이들 복조기에 있어서 각각 패스에 대응하는 시간위상의 확산부호로 스펙트럼 역확산을 행하며, 복수의 패스의 역확산후의 수신신호를 심볼합성(Symbol 合成)한 후, 수신데이터를 재생하는 수신방식을 채용할 수 있다. 이 수신방식을, 수신기의 구성이 갈퀴와 유사하기 때문에 RAKE(갈퀴) 수신방식이라 부르고 있다. RAKE 수신방식을 이용하면, 패스 다이버시티가 행하여지게 되어, 멀티패스 전송로를 경유한 신호의 수신품질을 대폭 높일 수 있게 된다.

도 5는 종래의 RAKE 수신기의 구성의 일례를 나타낸 회로블럭도로, 3개의 패스를 경유하여 전송된 무선신호를 합성하는 경우의 구성을 나타내고 있다.

안테나로 수신되고 또한 무선부에서 주파수가 다운 컨버트(Down Convert)된 멀티패스 수신신호는 지연기(1a, 1b)에서 다른 지연량이 부여된 다음, 스펙트럼 역확산용 승산기(2a, 2b, 2c)에 입력된다. 이들 승산기(2a, 2b, 2c)에서는 각각 상기 멀티패스 수신신호에 확산부호 발생기(3)로부터 발생된 확산부호가 승산되고, 이것에 의해 패스마다의 수신신호가 분리된다.

이들 수신신호는 적분 덤프 필터(Dump Filter; 4a, 4b, 4c)에서 1심볼 기간의 적분이 행하여지고, 그 적분출력은 이상기(移相器; 5a, 5b, 5c) 및 가중승산기(6a, 6b, 6c)에 순차 입력된다.

그와 더불어 상기 각 적분출력은 각각 전송로특성 검출회로(7a, 7b, 7c)에 입력되어, 각 패스의 전송로특성이 검출된다. 그리고, 이 전송로특성의 검출결과에 따라, 상기 이상기(5a, 5b, 5c) 및 가중승산기(6a, 6b, 6c)에 있어서, 상기 각 적분출력에 대해 위상맞춤 및 가중이 행하여지고, 그 출력신호가 합성기(8)에서 합성된다. 상기 가중은, 각 패스마다 검출된 수신신호의 진폭에 비례하여 웨이트를 결정하고, 이 웨이트를 적분출력에 승산함으로써 이루어진다. 따라서, 이 RAKE 수신기에서는 3개의 패스의 수신신호가 최대비로 합성되고, 이로써 최대의 다이버시티 이득이 얻어진다.

그런데, 이러한 종래의 RAKE 수신기에는 다음과 같이 해결해야 할 과제가 있었다.

즉, 최대비 합성에 의해 각 패스의 수신신호를 합성하는 경우에는, 각 패스에 인가되는 잡음을 등전력(等電力)의 백색 가우스 잡음으로 간주할 수 있을 때, 최대 이득이 얻어진다.

예컨대, 도 6a에 나타낸 것처럼, CDMA 이동통신 시스템에 있어서 이동국(PS-A, PS-B, PS-C)으로부터 기지국(BS)으로 향하는 오름 회선에서는 도 6b에 나타낸 것처럼 신호(A1)에 대해 A2, B1, B2, C1, C2가 간섭파로 되고, 신호 A2에 대해서는 A1, B1, B2, C1, C2가 각각 간섭파로 된다. 즉, CDMA 이동통신 시스템의 오름 회선에서, 각 간섭파는 다수의 송신원으로부터 여러 패스를 통하여 도래하므로, 통계 다중 효과에 의해 모든 패스에 가해지는 간섭파가 거의 백색 가우스 잡음으로 되어, 최대비 합성에 의해 최대 이득을 얻을 수 있다.

한편, 도 7a에 나타낸 것처럼 기지국(BS)으로부터 이동국(PS-A)으로 향하는 내림 회선에서, 동일한 패스를 통하는 신호는 확산부호로서 직교부호(直交符號)를 사용하고 있는 경우에 서로 간섭파로는 되지 않고, 다른 패스를 통한 신호만이 간섭파로 된다. 결국, 도 7b에 나타낸 것처럼 신호(A1)에 대해 A2, B2, C2가 간섭파로 되고, 또한 신호(A2)에 대해서는 A1, B1, C1이 간섭파로 된다. 이 때문에, 각 패스에 인가되는 간섭은 등전력의 백색 가우스 잡음으로는 간주할 수 없다.

즉, 1개의 송신원으로부터 송신된 스펙트럼확산신호를 멀티패스 전송로를 매개하여 수신하는 경우에는, 최대비 합성을 행하여도 RAKE 수신기의 수신출력신호의 소망파대 간섭파비(所望波對干涉波比; D/U)는 가장 좋은 것으로 되지 않는다.

이것은 1개의 무선국으로부터 다른 무선국으로 다른 확산부호를 사용한 복수의 채널을 묶어서 사용하여 데이터를 전송하는, 소위 멀티코드 전송을 행하는 스펙트럼확산 통신시스템에 있어서도 마찬가지라고 말할 수 있다.

본 발명은 상기 사정에 착안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 1개의 송신원이 송신한 스펙트럼확산신호를 멀티패스 전송로를 매개하여 수신하는 경우에도, 항상 양호한 소망파대 간섭파비를 얻을 수 있도록 한 RAKE 수신기와 이 RAKE 수신기를 갖춘 스펙트럼확산 통신장치를 제공하는 것에 있다.

도 1은 이 발명에 관한 RAKE 수신기를 갖춘 스펙트럼확산 통신장치의 제1실시형태를 나타낸 회로블럭도,

도 2는 도 1에 나타낸 스펙트럼확산 통신장치의 RAKE 수신기의 구성을 나타낸 회로블럭도,

도 3은 이 발명의 RAKE 수신기의 효과를 종래의 최대비 합성과 비교하여 나타낸 D/U 특성도,

도 4는 이 발명에 관한 RAKE 수신기의 다른 실시형태를 나타낸 회로블럭도,

도 5는 종래에 있어서의 RAKE 수신기의 구성의 일례를 나타낸 회로블럭도,

도 6은 이동국으로부터 기지국으로 향하는 오름 회선에 있어서의 소망파와 간섭파의 모습을 나타낸 도면,

도 7은 기지국으로부터 이동국으로 향하는 내림 회선에 있어서의 소망파와 간섭파의 모습을 나타낸 도면이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 RAKE 수신기 및 스펙트럼확산 통신장치는, RAKE 수신을 위한 구성요건으로서, 수신한 복수의 패스의 신호로부터 각 패스의 전송로특성을 각각 검출하기 위한 전송로특성 검출수단과, 이 전송로특성 검출수단에 의해 검출된 각 패스의 전송로특성을 기초로, 각 패스마다, 대상 패스(對象 Path)의 신호전력 및 당해 대상 패스에 대한 다른 패스로부터의 간섭파전력을 각각 구하고, 이들 신호전력 및 간섭파전력을 기초로 상기 대상 패스의 가중계수를 각각 생성하기 위한 가중계수 생성수단, 이 가중계수 생성수단에 의해 각 패스마다 생성된 가중계수를 기초로, 대응하는 상기 각 패스의 수신신호에 대해 가중처리를 행하는 가중처리수단, 이 가중처리수단에 의해 가중이 이루어진 각 패스의 수신신호를 합성하기 위한 합성수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 구성한 것으로, 1개의 송신원으로부터 송신된 스펙트럼확산신호를 멀티패스 전송로를 매개하여 RAKE 수신하는 경우에, 복수의 패스의 각각에 대해, 대상 패스의 신호전력뿐만 아니라, 다른 패스의 수신진폭을 기초로 구한 간섭파전력도 고려하여, 대상 패스에 대한 가중계수가 구해지고, 이 가중계수를 기초로 상기 각 패스의 수신신호에 대해 각각 가중이 행하여진다. 이 때문에, 예컨대 CDMA 이동통신 시스템의 기지국으로부터 이동국으로 스펙트럼확산신호를 멀티패스 전송로를 매개하여 전송하는 경우와 같이, 각 패스에 인가되는 간섭이 등전력의 백색 가우스 잡음으로는 간주할 수 없는 경우에도, 각 패스마다 각각 가장 적당한 가중처리를 행할 수 있게 된다. 따라서, 신호전력을 기초로 최대비 합성에 의해 가중을 행하는 종래의 경우에 비해, 가장 좋은 소망파대 간섭파비를 얻을 수 있다.

또한 이 발명은, 상기 가중계수 생성수단에, 수신한 대상 패스의 신호에 포함되는 열잡음과 통신상대방장치 이외의 통신장치로부터 도래하는 간섭파중의 적어도 한쪽에 상당하는 전력을 생성하는 잡음전력 생성수단을 더 설치하고, 전송로특성 검출수단에 의해 검출된 각 패스의 전송로특성을 기초로, 각 패스마다 대상 패스의 신호전력 및 당해 대상 패스에 대한 다른 패스로부터의 간섭파전력을 각각 구하며, 이들 신호전력 및 간섭파전력과, 상기 잡음전력 생성수단에 의해 생성된 잡음전력을 기초로 상기 대상 패스의 가중계수를 각각 생성하는 것도 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성하는 것으로, 각 패스의 가중계수는 대상 패스의 신호전력 및 다른 패스로부터의 간섭파전력에 덧붙여, 예컨대 셀외 간섭(Cell外干涉) 혹은 다른 무선국으로부터의 간섭과 열잡음중 적어도 한쪽의 잡음전력을 고려하여 산출된다. 따라서, 셀룰러 무선시스템과 같이 다른 셀로부터의 간섭을 받을 가능성이 있는 시스템에 있어서, 각 패스마다 실정에 맞는 가장 좋은 가중을 행할 수 있게 되고, 이로써 소망파대 간섭파비가 더욱 양호한 수신신호를 얻을 수 있다.

(발명의 실시형태)

(제1실시형태)

도 1은 이 발명에 관한 스펙트럼확산 통신장치의 1실시형태를 나타낸 회로블럭도이다.

마이크로폰(10a)으로부터 출력된 통화자의 송화음성신호는 아날로그 디지털 변환기(A-D; 11a)에서 디지털신호로 변환된 다음, 음성부호화-복호화기(Speech Coder-Decoder; 이후, 보코더(Vocoder)라 칭함; 12)에서 부호화된다. 마이크로프로세서(MPU; 13)에서는 상기 보코더(12)로부터 출력된 부호화 송화신호에 제어신호 등이 부가되고, 이로써 전송데이터가 생성된다.

이 전송데이터는 데이터 생성회로(14)에서 오류검출부호 및 오류정정부호가 부가된 다음 컨볼루션 부호화기(Convolution 符號化器; 15)에서 부호화되고, 더욱이 인터리브회로(16)에 의해 인터리브를 위한 처리가 실시된다. 그리고 이 인터리브회로(16)로부터 출력된 전송데이터는 스펙트럼확산기(17)에서 PN부호에 의해 광대역의 신호로 스펙트럼확산된다.

이 스펙트럼확산된 송신신호는 디지털 필터(18)에서 불필요한 주파수성분이 제거된 다음, 디지털 아날로그 변환기(D-A; 19)에 의해 아날로그신호로 변환된다. 그리고, 이 아날로그 송신신호는 아날로그 프론트 엔드(20)에서 소정의 무선채널주파수로 업 컨버트(up convert)됨과 더불어, 소정의 송신전력레벨로 전력증폭된 다음, 안테나(21)로부터 예컨대 이동통신 기지국을 향하여 송신된다.

한편, 안테나(21)에서 수신된 스펙트럼확산 무선신호는 아날로그 프론트 엔드(20)에 있어서 저잡음증폭됨과 더불어 중간주파수 또는 베이스 밴드 주파수로 다운 컨버트(down convert)된다. 그리고, 이 아날로그 프론트 엔드(20)로부터 출력된 수신신호는 아날로그 디지털 변환기(A-D; 22)에서 소정의 샘플링 주기로 디지털신호로 변환된 다음, 서치 수신기(Search 受信機; 23), 자동이득제어회로(AGC 回路; 24) 및 RAKE 수신기(25)에 입력된다.

RAKE 수신기(25)는 다른 3개의 패스의 수신신호를 멀티패스 무선신호로부터 분리하여 각각 재생하는 3개의 핑거회로(Finger 回路)와, 이들 핑거회로의 출력신호를 심볼합성하는 심볼합성기를 갖추고 있다.

서치 수신기(23)는 기지국으로부터 각 무선주파수마다 전송되고 있는 파일롯트신호의 PN부호를 서치하여 그 옵셋을 포착하기 위한 것으로, 기본적으로는 핑거회로와 동일한 구성이다. 이 PN부호의 서치동작에 의해 얻어지는 제어데이터는 마이크로프로세서(13)로 거두어 들여진다.

상기 RAKE 수신기(25)로부터 출력된 복조 심볼은 타이밍정보와 더불어 디인터리브회로(26)에 입력되어, 이 디인터리브회로(26)에서 디인터리브처리가 실시된다. 이 디인터리브후의 복조 심볼은 비터비 복호화기(Vitervi 復號化器; 27)에서 비터비 복호되고, 비터비 복호후의 복조 심볼은 오류정정회로(28)에서 오류정정 복호처리되어 수신데이터로 된 다음, 마이크로프로세서(13)에 입력된다. 마이크로프로세서(13)에서는 상기 입력된 수신데이터가 음성데이터와 제어데이터로 분리된다. 그 중 음성데이터는 보코더(12)에서 음성복호된 다음, 디지털 아날로그 변환기(D-A; 11b)에서 아날로그신호로 변환되고, 그런 다음 스피커(10b)로부터 확성출력된다.

키패드/디스플레이(29)는 유저가 다이얼 데이터나 제어 데이터 등의 입력을 행한다거나 또한 이동국의 동작상태에 관한 각종 정보를 표시하기 위해 설치되어 있다. 이 키패드/디스플레이(29)의 동작은 마이크로프로세서(13)에 의해 제어된다.

상기 RAKE 수신기(25)는 다음과 같이 구성된다. 도 2는 그 구성을 나타낸 회로블럭도이다. 한편, 상기 도 5와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙였다.

각 전송로특성 검출회로(7a, 7b, 7c)에 의해 검출된 각 패스 P1, P2, P3의 진폭정보는 모두 연산회로(9)에 입력된다. 연산회로(9)는 상기 전송로특성 검출회로(7a, 7b, 7c)에 의해 검출된 각 패스 P1, P2, P3의 진폭정보를 기초로, 각 패스 P1, P2, P3의 가중계수를 연산하여 가중승산기(6a, 6b, 6c)에 부여하는 것으로, 각 가중계수의 산출에 즈음해서는 각 패스 P1, P2, P3마다 자기 패스의 진폭정보뿐만 아니라 다른 2개 패스의 진폭정보도 사용한다.

지금 전송로특성 검출회로(7a, 7b, 7c)에 의해 검출된 각 패스 P1, P2, P3의 진폭을 각각 R1, R2, R3로 하면, 각 패스 P1, P2, P3의 가중계수 W1, W2, W3는,

W1=f(R1, R2, R3)

W2=f(R2, R3, R1)

W3=f(R3, R1, R2)

로 표시된다. f( )는 함수이다.

단, 함수가

f=(x,y,z)=

x／√(x×x＋y×y＋z×z)

인 경우에는, 각각의 패스 P1, P2, P3의 전송로특성과 가중계수는 비례하므로, 패스 다이버시티 합성은 최대비 합성으로 된다. 이 함수는 대상 패스의 수신전력을 전체 수신전력에서 제산(除算)하고 있는 것 뿐으로, 각 패스 P1, P2, P3의 가중계수의 비는 각 패스 P1, P2, P3의 수신전력의 비와 변함없다.

이에 대해, 이 발명의 제1실시형태에서는, 연산회로(9)에 있어서, 각 패스마다 대상 패스의 진폭으로부터 신호전력을 구함과 더불어, 다른 패스의 진폭으로부터 자기 패스에 대한 간섭파전력을 구하고, 이들의 연산결과로부터 대상 패스의 가중계수를 구한다.

즉, 패스가 n개 있을 때, 각 패스의 전송로특성의 진폭을 r1, r2, ---, ri, ---, rn으로 하면, 가중계수 w1, w2, ---, wi, ---, wn은,

--- (1)식

으로 된다. 단,

A: 비례정수

m: 이동국의 수 또는 멀티코드의 수

PG: 확산률

이다.

이와 같은 구성이기 때문에, 지금 예컨대 패스 P1, P2, P3의 수신신호가 RAKE 수신기(25)의 각 핑거회로에서 분리되면, 전송로특성 검출회로(7a, 7b, 7c)에서는 각각 상기 각 패스 P1, P2, P3의 수신신호의 위상차정보와 진폭정보가 검출된다. 그리고, 그 중의 위상차정보를 기초로 위상기(5a, 5b, 5c)에 있어서 위상조정이 행하여진다.

상기 각 전송로특성 검출회로(7a, 7b, 7c)에 의해 검출된 진폭정보는 연산회로(9)에 각각 입력된다. 여기에서 상기 (1)식에 기초하여 각 패스 P1, P2, P3마다의 가중계수 w1, w2, w3가 산출된다. 예컨대, 패스 P1에 대해서는, 이 패스 P1의 수신신호진폭 r1으로부터 자기 패스 P1의 신호전력이 구해지고, 더욱이 다른 2개의 패스 P2, P3의 수신진폭 r2, r3로부터 간섭파전력이 구해진다. 이들 신호전력 및 간섭파전력의 산출치를 기초로, 이 패스 P1에 있어서 가장 적당한 가중계수 w1이 산출된다.

다른 패스 P2, P3에 대해서도 마찬가지로, 자기 패스의 수신진폭으로부터 신호전력이 구해지고, 다른 2개의 패스의 수신진폭으로부터 자기 패스에 대한 간섭파전력이 구해진다. 이 신호전력 및 간섭파전력을 기초로 가중계수 w2, w3가 각각 산출된다.

산출에 의해 얻어진 가중계수 w1, w2, w3는 연산회로(9)로부터 각각 가중승산기(6a, 6b, 6c)에 부여되고, 이것에 의해 가중승산기(6a, 6b, 6c)에서는 각각 위상기(5a, 5b, 5c)로부터 출력된 적분출력에 상기 가중계수 w1, w2, w3에 의한 가중처리를 행한다.

이 가중이 이루어진 각 패스의 수신신호는 심볼합성기(8)에서 심볼합성된 다음, 데이터의 복호처리에 제공된다.

이와 같이 본 발명의 스펙트럼확산 통신장치는, 가중계수의 연산회로(9)를 설치하고, 이 연산회로(9)에 있어서 각 패스마다 자기 패스의 수신진폭으로부터 신호전력을 구함과 더불어 다른 2개 패스의 수신진폭으로부터 간섭파전력을 구하여, 이 신호전력 및 간섭파전력을 기초로 가중계수 w1, w2, w3를 각각 산출하도록 하고 있다.

따라서, CDMA 시스템의 내림 회선와 같이 각 패스에 가해지는 간섭파전력이 같게 되지 않아 백색잡음으로 간주할 수 없는 경우에도, 각 패스마다 수신신호에 대해 그 신호전력과 더불어 처음부터 간섭파전력도 고려하여 최적의 가중을 행할 수 있고, 이로써 양호한 소망파대 간섭파비(D/U)를 갖는 수신신호를 얻을 수 있다.

도 3은 멀티패스가 2파(波) 있는 경우에, 이것을 2패스의 본 발명의 RAKE 수신기를 사용하여 수신한 경우, 2파의 레벨비와 소망파대 간섭파비(D/U)와의 관계를 종래의 최대비 합성방식과 비교하여 나타낸 것이다. 도 3으로부터 명확하듯이, 이 발명의 방식은 종래의 최대비 합성방식의 경우에 비해, 양호한 D/U특성을 얻을 수 있다.

본 발명의 구성은, 복수의 무선국이 분산배치된 스펙트럼확산 통신시스템에 있어서, 임의의 무선국이 다른 무선국에 대해 멀티패스 전송로를 매개하여 데이터를 멀티코드 전송하는 경우에 있어서도 마찬가지의 효과를 거둘 수 있다.

(제2실시형태)

제1실시형태에서는 신호전력과 다른 패스로부터의 간섭파전력을 고려하여 가중을 행하도록 했지만, 실제의 CDMA 이동통신 시스템에서의 운용환경을 고려하면, 「셀외 간섭 + 열잡음」의 전력을 고려하는 것도 필요하다.

이 발명의 제2실시형태는 상기 셀외 간섭 + 열잡음도 고려하여 각 패스의 가중계수를 구하도록 한 것이다. 이 경우, 연산회로(9)에 있어서 사용되는 관계식은, 「셀외 간섭 + 열잡음」의 전력을 N으로 하면, 다음과 같이 표현된다.

--- (2)식

(2)식에 있어서, N은 접속이동국의 수로부터 셀내의 간섭전력을 구하고, 이동국 안테나의 전체 수신전력으로부터 구한 간섭전력을 감산함으로써, 어림수(槪數)를 추정할 수 있다. 또한, 이론치 혹은 측정치를 기초로 미리 N의 값을 정해 놓아도 된다. 이와 같이 하면, 연산회로(9)의 연산량을 저감할 수 있다. 더욱이, 상기 「셀외 간섭 + 열잡음」의 전력 N에는, 「셀내 간섭」과 「셀외 간섭 + 열잡음」의 시간변동특성이 다른 것을 고려하여, 소정의 계수 α(예컨대 α=0.5~1.5)를 걸도록 해도 된다.

한편, 서로 대향하는 2개의 무선국간에서 데이터의 멀티코드 전송을 행하는 스펙트럼확산 통신시스템의 경우에는, 다른 무선국으로부터 도래하는 「타국 간섭 + 열잡음」의 전력을 N으로 함으로써, 상기 (2)식을 그대로 사용할 수 있다.

제2실시형태에 의하면, 연산회로(9)에서 각 패스의 가중계수를 산출할 때에, 각 패스마다 자기 패스의 신호전력과 다른 패스로부터의 간섭파전력에 덧붙여, 셀외 간섭 혹은 다른 무선국으로부터의 간섭과 열잡음에 의한 잡음전력을 고려하고 있다. 예컨대 셀룰러 무선시스템과 같이 다른 셀로부터의 간섭을 받을 가능성이 있는 시스템에 있어서, 각 패스마다 실정에 맞는 가장 좋은 가중을 행할 수 있게 되고, 이것에 의해 실제 시스템에 있어서, 각 패스마다 실정에 맞는 가장 좋은 가중을 행할 수 있어서 D/U가 더욱 양호한 수신신호를 얻을 수 있다.

(그 밖의 실시형태)

본 발명은 상기 각 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1실시형태에서는 각 패스(각 핑거회로)에 대해 공통으로 1개의 연산회로(9)를 설치하고, 이 연산회로(9)에서 각 패스의 가중계수를 산출하도록 했지만, 도 4에 나타낸 것처럼 각 패스(각 핑거회로)마다 연산회로(9a, 9b, 9c)를 설치하고, 이들 연산회로(9a, 9b, 9c)마다 대응하는 패스의 가중계수를 산출하도록 해도 된다.

또한, 상기 각 실시형태에서는 연산회로(9)를 각 핑거회로와는 독립해서 설치한 경우에 대해 설명했지만, 이상기(5a, 5b, 5c) 및 가중승산기(6a, 6b, 6c)와 더불어 연산회로(9)를 DSP(Digital Signal Processor)로 구성하고, 이 DSP에 의해 위상조정처리, 가중계수의 산출처리 및 가중승산처리를 행하도록 구성해도 된다.

또한, 상기 연산회로를 다른 이상기(5a, 5b, 5c) 및 가중승산기(6a, 6b, 6c)와 더불어, 혹은 별개로, LSI로 구성하는 것도 물론 가능하다.

그 밖에, RAKE 수신기의 구성, 연산회로의 구성 및 그 연산처리내용, RAKE 수신기를 이용한 통신장치의 종류나 구성, 적용대상인 통신시스템의 종류나 구성 등에 관해서도, 이 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.

이 발명의 RAKE 수신기 및 스펙트럼확산 통신장치에서는, 모든 패스의 전송로특성을 기초로 각 패스의 가중계수를 구하는 가중계수 생성수단을 설치하고, 이 가중계수 생성수단에 의해 각 패스마다 대상 패스의 신호전력 및 당해 대상 패스에 대한 다른 패스로부터의 간섭파전력을 각각 구하고, 이들 신호전력 및 간섭파전력을 기초로 상기 대상 패스의 가중계수를 각각 생성하여, 이 각 패스마다 생성된 가중계수를 기초로, 대응하는 각 패스의 수신신호에 대해 가중처리를 행한 다음, 각 패스의 수신신호를 합성하도록 하고 있다.

따라서 이 발명에 의하면, 1개의 송신원이 송신한 스펙트럼확산신호를 멀티패스 전송로를 매개하여 수신하는 경우에도, 항상 양호한 소망파대 간섭파비를 얻을 수 있는 RAKE 수신기와 이 RAKE 수신기를 구비한 스펙트럼확산 통신장치를 제공할 수 있다.

Claims

1개의 통신상대방장치로부터 송신된 스펙트럼확산신호를 멀티패스 전송로를 매개하여 수신하는 RAKE 수신기에 있어서,

수신한 복수의 패스의 신호로부터 각 패스의 전송로특성을 각각 검출하기 위한 전송로특성 검출수단과,

이 전송로특성 검출수단에 의해 검출된 각 패스의 전송로특성을 기초로, 각 패스마다, 대상 패스의 신호전력 및 당해 대상 패스에 대한 다른 패스로부터의 간섭파전력을 각각 구하고, 이들 신호전력 및 간섭파전력을 기초로 상기 대상 패스의 가중계수를 각각 생성하기 위한 가중계수 생성수단,

이 가중계수 생성수단에 의해 각 패스마다 생성된 가중계수를 기초로, 대응하는 상기 각 패스의 수신신호에 대해 가중처리를 행하는 가중처리수단,

이 가중처리수단에 의해 가중이 이루어진 각 패스의 수신신호를 합성하기 위한 합성수단을 구비한 것을 특징으로 하는 RAKE 수신기.

제1항에 있어서, 상기 가중계수 생성수단은,

상기 수신한 대상 패스의 신호에 포함되는 열잡음과, 상기 통신상대방장치 이외의 통신장치로부터 도래하는 간섭파중의 적어도 한쪽에 상당하는 전력을 생성하는 잡음전력 생성수단을 더 구비하고,

상기 전송로특성 검출수단에 의해 검출된 각 패스의 전송로특성을 기초로, 각 패스마다, 대상 패스의 신호전력 및 당해 대상 패스에 대한 다른 패스로부터의 간섭파전력을 각각 구하고, 이들 신호전력 및 간섭파전력과, 상기 잡음전력 생성수단에 의해 생성된 잡음전력을 기초로 상기 대상 패스의 가중계수를 각각 생성하는 것을 특징으로 하는 RAKE 수신기.

1개의 통신상대방장치로부터 송신된 스펙트럼확산신호를 멀티패스 전송로를 매개하여 수신하는 스펙트럼확산 통신장치에 있어서,

상기 스펙트럼확산신호를 수신하는 RAKE 수신부와,

이 RAKE 수신부에 의해 수신된 수신신호를 복조 및 복호하여 전송데이터를 재생하는 데이터 재생부를 적어도 구비하고,

상기 RAKE 수신부는,

이 전송로특성 검출수단에 의해 검출된 각 패스의 전송로특성을 기초로, 각 패스마다, 대상 패스의 신호전력 및 당해 대상 패스에 대한 다른 패스로부터의 간섭파전력을 각각 구하고, 이들 신호전력 및 간섭파전력을 기초로 상기 대상 패스의 가중계수를 생성하기 위한 가중계수 생성수단,

이 가중처리수단에 의해 가중이 이루어진 각 패스의 수신신호를 합성하여 상기 데이터 재생부로 출력하기 위한 합성수단을 구비한 것을 특징으로 하는 스펙트럼확산 통신장치.

제3항에 있어서, 상기 가중계수 생성수단은,

상기 수신한 각 패스의 신호에 포함되는 열잡음과, 상기 통신상대방장치 이외의 통신장치로부터 도래하는 간섭파중의 적어도 한쪽에 상당하는 전력을 생성하는 잡음전력 생성수단을 더 구비하고,

상기 전송로특성 검출수단에 의해 검출된 각 패스의 전송로특성을 기초로, 각 패스마다 대상 패스의 신호전력 및 당해 대상 패스에 대한 다른 패스로부터의 간섭파전력을 각각 구하고, 이들 신호전력 및 간섭파전력과, 상기 잡음전력 생성수단에 의해 생성된 잡음전력을 기초로 상기 대상 패스의 가중계수를 생성하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼확산 통신장치.