KR20000060728A

KR20000060728A - 시디엠에이 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신기

Info

Publication number: KR20000060728A
Application number: KR1019990009279A
Authority: KR
Inventors: 류영권; 김기석; 박판종
Original assignee: 정규석; 주식회사 데이콤
Priority date: 1999-03-18
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2000-10-16
Also published as: KR100296053B1

Abstract

본 발명은 배열안테나를 사용하는 차세대 무선통신시스템에서의 기저대역 모뎀에 관한 것으로서, 특히 기지국시스템에서 기저대역 신호처리부 중 레이크 수신기에 관한 것이다.

배열 안테나를 구비하여 최적의 신호를 송신, 수신하는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 기저대역 신호처리부에서 RF를 거쳐 양자화된 여러 개의 안테나 신호로부터 무선 전송 경로를 탐색하여 전력이 큰 신호의 동기정보를 얻는 탐색기와, 단말기 송신 신호의 확산 코드로 역확산을 수행하여 물리 채널을 분리하는 상관기와, 단말기 신호의 각 도달 경로의 방향을 계산하는 가중치 벡터 계산기와, 단말기 신호의 입사 방향에 따라 계산된 가중치를 인가하는 가중치 인가기와, 무선 구간에서 발생되는 신호 왜곡을 추정하는 채널 추정기와, 채널 추정값을 이용해 신호 왜곡을 보정하는 채널 보상기와, 단말기 신호의 도달 경로별 신호 복조값을 합하는 합성기로 구성되는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신기이다.

Description

시디엠에이 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신기{RAKE RECEIVER IN CDMA ADAPTIVE ARRAY ANTENNA SYSTEM}

종래의 기지국시스템은 채널용량 증대를 위해 섹터를 세분화하거나 중계기 설치, 그리고 다이버시티 안테나(Diversity Antenna)를 사용하고 있다. 여기서 다이버시티 안테나는 수신방법에 따라, 시간 다이버시티(Time Diversity), 공간 다이버시티(Space Diversity), 주파수 다이버시티(Frequency Diversity), 편파 다이버시티(Polarization Diversity), 각도 다이버시티(Angle Diversity) 등이 있다. 이는 송신출력 또는 대역폭을 증가시키지 않고 통신시스템의 수신성능을 개선하여 다이버시티 이득(Diversity Gain)을 얻는 방식이다. 합성(Combining) 방식에 따라 가중치를 부여하는 경우도 있지만, 안테나로 입사되는 신호의 방향 정보를 고려하지는 않는다.

적응배열 안테나시스템은 기지국의 배열안테나에 수신되는 신호들을 처리하여 가입자 방향을 추정하고 기지국 송수신시 가입자 방향으로 빔을 형성하여 간섭을 줄임으로써 성능을 개선한다. CDMA 방식의 시스템에서는 간섭량에 의해 성능이 좌우되므로 간섭을 줄이는 효과는 곧바로 시스템 성능 증대 결과를 낳는다.

적응배열 안테나시스템에서는 기존의 레이크 수신기에서의 단말기 신호의 경로간 수신 시간차를 이용하여 전달 경로를 분해하여 수신하는 시간 다이버시티 이득과 적응배열 신호처리부에서 신호의 수신 방향을 분해하여 얻개되는 공간 다이버시티 이득을 동시에 활용하게 되므로 통화 성능을 효과적으로 개선할 수 있다.

종래의 이러한 연구는 배열안테나 신호를 처리하는 적응배열신호처리 알고리즘에 관한 것이 대부분이었다.

본 발명은, 이동통신 기지국시스템의 통화채널용량 증대를 위한 적응배열 안테나 시스템에서 기저대역 모뎀부 중 레이크 수신기의 구조 및 각 블록별 기능에 관한 것이다. 적응배열 안테나기술은 SDMA(Space Division Multiple Access) 개념으로, 이동가입자가 통화를 하고 있을 경우 가입자의 방향을 탐지하여 그 방향으로의 안테나 이득을 높이고, 그 외 방향에서는 안테나 이득을 낮춤으로써 동일 셀 간섭을 최소화하는 기술이다. CDMA 환경에서는 동일 셀 내에서 통화중인 다른 이동가입자가 간섭으로 작용하기 때문에, 이 간섭을 최소화 하였을 때에 채널용량이 최대가 된다. 적응배열 안테나기술을 기지국에 적용하기 위해서는 배열안테나를 사용하여 각 안테나 신호들을 수신 성능을 높이도록 조합하는 적응배열 신호처리 기술이 필요하다. 레이크 수신기는 배열안테나 수신신호를 적응배열 가공하여 적응배열 신호처리부에 전달하고 적응배열 신호처리부에서는 이들 신호들의 조합을 이용해 배열안테나 이득을 극대화 할 수 있는 가중치 벡터를 계산하고 배열안테나 수신신호에 가중치를 인가하여 공간 다이비시티에 대한 이득을 얻는다. 레이크 수신기는 또한, 시간 다이버시티 이득을 얻기 위하여 단말기 신호의 무선 전송 경로 시간차에 따라 신호들을 합하여 수신 성능 개선을 극대화시킨다. 본 발명에서는 이러한 적응배열 신호처리를 효율적으로 할 수 있도록, 기저대역 모뎀부 중 레이크 수신기가 갖추어야 할 기능 및 인터페이스 구조를 제시한다.

도1은, 레이크 수신기의 전체 개략도이다.

도2는, N개의 안테나, M개의 핑거기능을 갖는 적응배열 안테나시스템의 레이크 수신기의 예시도이다.

도3은, 단말기 송신신호가 QPSK 변조 방식을 쓸 경우 탐색기 TypeⅠ 의 동작을 설명하는 도면이다.

도4는, 단말기 송신신호가 QPSK 변조 방식을 쓸 경우 탐색기 Type Ⅱ 의 동작을 설명하는 도면이다.

도5는, 단말기 송신신호가 QPSK 변조 방식을 쓸 경우 탐색기 Type Ⅲ 의 동작을 설명하는 도면이다.

도6는, 단말기 송신신호가 CQPSK 변조 방식을 쓸 경우 탐색기 Type Ⅰ 의 동작을 설명하는 도면이다.

도7은, 단말기 송신신호가 CQPSK 변조 방식을 쓸 경우 탐색기 Type Ⅱ 의 동작을 설명하는 도면이다.

도8은, 단말기 송신신호가 CQPSK 변조 방식을 쓸 경우 탐색기 Type Ⅲ 의 동작을 설명하는 도면이다.

도9은, 단말기 송신신호가 CQPSK 변조 방식을 쓸 경우 탐색기 Type Ⅳ 의 동작을 설명하는 도면이다.

도10은, 단말기 송신신호가 QPSK 변조 방식을 쓸 경우 i번째 물리 채널을 분리하는 #n,m 상관기 동작을 설명하는 도면이다.

도11은, 단말기 송신신호가 CQPSK 변조 방식을 쓸 경우 i번째 물리 채널을 분리하는 #n,m 상관기 동작을 설명하는 도면이다.

도12는, i번째 물리 채널에 대하여 #m 가중치 인가기의 동작을 설명하는 도면이다.

도13은, p번째 물리 채널을 이용해 채널을 추정하는 #m 채널 추정 Type I 동작을 설명하는 도면이다.

도14은, p번째 물리 채널을 이용해 채널을 추정하는 #m 채널 추정 Type Ⅱ 동작을 설명하는 도면이다.

도15는, i번째 물리 채널신호벡터에 가중치를 인가하는 #m 채널 보상기의 동작을 설명하는 도면이다.

도16은, M개의 경로 신호를 합하는 합성기의 동작을 설명하는 도면이다.

*도면의 주요부호에 대한 간단한 설명*

1 : 레이크 수신기의 입력 2 : 탐색기

3 : 상관기 4 : 적응 배열 신호처리부

5 : 가중치 벡터 계산기 6 : 가중치 인가기

7 : 가중치 벡터 신호 8 : 채널 추정기

9 : 채널 추정값 10 : 채널 보상기

11 : 합성기

12 : 레이크 수신기의 출력

14 : 무선 전송 경로들의 동기 정보

15∼17 : 수신 신호벡터 18∼20 : 가중치 벡터 계산기

21∼23 : 가중치 벡터 24∼26 : 가중치 인가기

27∼29 : 물리채널 신호 30∼32 : 채널 추정기

33∼35 : 채널 추정값 36∼38 : 채널 보상기

39 : 합성기

40 : 레이크 수신기의 출력

41 : 정합 필터(Matched Filter) 42 : 가산기

43 : 제곱기 44 : 가산/분류기

51 : 상관기 52 : 가산기

61 : 공액복소수 블록 62 : 복소수 곱셈기

63 : 복소수 가산기

71 : 적산기 72 : 가산기

81 : 곱셈기 82 : 가산기

83 : 적산기 91 : 곱셈기

92 : 가산기 93 : 복소수 가산기

이하 본 발명의 실예를 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도1은 레이크 수신기의 개략도를 나타낸 것이다. 도1에서 레이크 수신기는, 수신신호의 전달 경로 추적을 담당하는 탐색기(2), 단말기 신호의 물리 채널에 쓰이는 확산 코드로 역확산을 수행해 물리 채널을 분리하는 상관기(3), 배열안테나 신호로부터 가중치 벡터(7)를 계산하는 가중치 벡터 계산기(5), 각 배열안테나 신호에 가중치를 인가하는 가중치 인가기(6), 무선 전송 구간에서 발생한 신호 왜곡을 추정하는 채널 추정기(8), 신호왜곡을 보정하는 채널 보상기(10), 무선 전송 경로 신호를 합하는 합성기(11) 등으로 구성된다.

가중치 벡터 계산기(5)과 가중치 인가기(6)는 배열 안테나의 신호를 처리하는 부분으로 적응배열 신호처리부(4)를 구성한다. 본 발명의 적응배열신호처리부(4)는 ASIC 또는 디지털시그날프로세서(DSP)를 이용하여 구현될 수 있다.

레이크 수신기의 입력은 각 안테나 신호의 RF 수신부를 거쳐 기저 대역 신호로 바뀌고 디지털 신호처리를 위하여 A/D컨버터(Analog/Digital Converter)를 거쳐 양자화(Quantization)된 디지털 신호값이다. 레이크 수신기의 출력신호는 포스트-레이트 수신부(12)에서 디인터리빙 및 길쌈복호기, 터보디코더등 채널 디코딩 과정을 거치게 된다.

도2는 N 개의 배열안테나를 이용하고 M개의 무선 전송 경로를 추적할 수 있는 레이크 수신기의 한 실시예를 나타낸 도면이다.

각 안테나의 A/D 변환된 신호는 I/Q 성분(In/Quadrature phase component)으로 분리되어 레이크 수신신호에 입력된다. 탐색기(2)는 신호 전달 경로간의 수신 시간차에 따라 각 경로를 탐색한다. 탐색기(2)는 신호의 여러 전달 경로중에서 가장 큰 전력으로 수신되는 M개 경로의 시간 동기 정보(14)를 상관기(3)에 전해준다. QPSK 방식의 단말기 기저대역 송신 신호를 다음과 같이 나타낼 수 있다.

최근에는 CQPSK(complex QPSK) 방식이 많이 선호되고 있으며 이 경우 다음과 같이 표현될 수 있다.

여기서 L은 단말기 물리 채널의 개수, S^I _i,S^Q _i는 i번째 물리 채널의 데이터 I,Q 심볼, P^I _i,P^Q _i,P^I _i ^,1,P^Q _i ^,1,P^I _i ^,2,P^Q _i ^,2는 i번째 채널의 확산 코드이다. 확산 코드의 속도는 데이터 심볼의 속도보다 PG 만큼 빠르다고 가정한다. 즉, 처리 이득(Processing Gain)은 PG이다. 경우에 따라 각 물리채널의 전송 전력을 달리할 수도 있다. 무선 전송구간을 지나 n번째 안테나를 통해 레이크 수신단에 입력되는 기지국 수신 신호는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

K는 전송경로 개수,α_n,k는 n번째 안테나, k번째 경로의 감쇄 상수, ø_k는 k번째 경로 신호가 무선구간을 통과하면서 발생한 위상 오차,△_k는 k번째 경로 신호의 입사각에 따른 각 안테나간의 위상차이, τ_k는 k번째 경로의 시간 지연, MAI는 다중 사용자 간섭(Multiple Access Interference), Noise는 잡음을 나타낸다.

탐색기(2)의 역할은 큰 전력으로 수신되는 M개의 τ_k정보를 찾아 정확한 동기 정보(14)를 상관기(3)에 전달하는 것이다. 기존의 탐색기는 안테나 각각 독립적으로 경로에 대한 동기 정보를 구하지만 적응배열 안테나 시스템에는 배열 안테나의 모든 수신신호를 일괄 처리하여 공통 경로의 동기정보를 획득한다. 확산 코드를 시간을 옮기면서 역확산을 수행하면서 가장 큰 값으로 수신되는 M개 경로의 시간정보를 획득한다. s번째 물리채널을 이용해 경로탐색을 할 경우 여러 안테나의 신호로부터 경로 정보를 얻는 탐색 방법으로 다음과 같은 방법을 이용할 수 있다. QPSK 방식의 경우,

또는,

여기서는 A가 최대값을 갖는 M개의 τ값을 출력하는 함수를 의미한다. T_search는 탐색 구간의 칩수,이고 C는 역확산 구간의 칩 수이다. Re{A}는 A의 실수부, Im{A}는 A의 허수부를 나타낸다. (3), (4), (5)식의 방법으로 탐색기(2)를 구현할 경우를 각각 QPSK 탐색기 Type Ⅰ,Ⅱ, Ⅲ로 정의하고 구조를 도3, 도4, 도5에 예시하였다. (6),(7),(8),(9)식의 방법으로 탐색기(4)를 구현할 경우를 CQPSK 탐색기 Type Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ로 정의하고 구조를 도6, 7, 8, 9에 예시하였다. 확산 코드간에 직교성이 이상적일 경우 τ=τ_k일 때 (3), (4), (5)식에서,

이고 (6), (7), (8), (9)식에서

이다. (10), (11), (12)식을 이용해 τ=τ_k일 때 (3), (4), (5)식의안의 식을 전개하면 다음과 같다.

마찬가지로 τ=τ_k일 때 (6), (7), (8), (9)식의안의 식을 전개하면 다음과 같다.

상관기(3)는 탐색기(2)로부터 신호의 동기 정보(14)를 입수하여 확산코드로 역확산을 수행함으로써 물리 채널을 분리한다. 적응배열 안테나 시스템에서의 상관기 블록이 기존의 블록과 다른 점은 상관기에 채널보상기능이 포함되어 있지 않고 단순히 역확산 기능만 포함되어있다는 것이다. 정확한 동기를 획득했다면 QPSK 방식 i번째 물리채널에 대해서 #n,m 상관기에서 동작식은 다음과 같다.

CQPSK 방식 i번째 물리채널에 대해서 #n,m 상관기에서 동작식은 다음과 같다.

즉, 상관기의 역할은 각각의 물리 채널이 무선 구간을 통과했을 때의 수식으로 바꿔주는 것이다.,는 상관기에서의,의 신호 추정값이다. (15)식을 이용한 QPSK 상관기를 도10에 예시하였다. (16)식을 이용한 CQPSK 상관기를 도11에 예시하였다. 위 식에서 알 수 있듯이 #n,m 상관기의 입력과 출력은 각각 다음과 같다.

#m 가중치 인가기(24∼26)의 입력 신호 형태를 다음과 같은 행렬 형태로 나타낼 수 있다.

가중치 벡터 계산기(18∼20)에서는 가중치 벡터(21∼23) 계산에 이용될 N크기의 물리채널 심볼 벡터인 수신신호벡터(15∼17)로부터 가중치 벡터(21∼23)를 계산한다. ω번째 물리 채널로부터 가중치 벡터(21∼23)를 계산한다면 #m 가중치 벡터 계산기의 입력 벡터인 수신신호벡터(15∼17)는 다음과 같다.

즉, 식(19) S_Weighting(m)|_in행렬의 ω번째 열벡터에 해당한다. 적응배열 알고리즘에 따라서는 채널 보상기(10) 출력을 추가로 입력받는 경우도 있다.

정상적인 동작 환경에서 #m 가중치 벡터 계산기의 출력 가중치 벡터(7, 21, 22, 23)는 다음과 같다.

은의 추정값이다. 가중치 벡터(7, 21, 22, 23)는 기지국에 수신되는 신호의 입사 방향에 관한 정보를 담고 있다. 자세한 가중치 벡터 계산 방법을 여기서 제시하지는 않는다.

가중치 인가기(24∼26)에서는 계산된 가중치 벡터(7, 21, 22, 23)를 이용해 각 물리 채널 신호에 가중치를 인가한다. 물리 채널에 따른 #m 가중치 인가기의 출력 결과를 벡터 형식으로 표현하면 다음과 같다.

여기서은 Ｗ(m)벡터의 Hermitian 벡터를 나타낸다. ω^*는 복소수 ω의 복액복소수이다. 알고리즘에 따라대신 Ｗ^Ｔ(m)을 곱하는 경우도 있다.은 N개의 배열안테나에서 수신된 m번째 경로 신호의 평균 감쇄 상수이다.,는 #m 가중치 인가기에서의,에 대한 추정값이다. i번째 물리채널에 대하여 #m 가중치 인가기를 도12에 예시하였다.

채널 추정기(30∼32)에서는 물리 채널중 알려진 데이터 심볼을 전송하는 채널(일반적으로 Pilot 채널)을 이용하여 무선 전송 구간에서 발생한 신호 왜곡을 추정한다. 기존의 채널 추정기과 다른 점은 채널 추정이 심볼레벨로 이루어진다는 것이다. 이는 상관기에서 역확산된 신호를 이용하여 채널추정이 이루어지기 때문이다. 신호왜곡 성분은 신호 감쇄 상수와 위상 오차 성분으로 구분할 수 있다. 채널 추정기에서는,의 추정값을 구함으로써 채널을 추정한다. 채널추정구간이 채널변화시간보다 충분히 짧다면 신호 왜곡 성분이 채널추정구간동안 일정하다고 가정할 수 있다. #m 채널 추정기에서 p번째 물리채널 데이터 S_Weighting(p,m)을 이용할 경우 즉, S_ChannelEst(m)|_in= S_weighting(p,m) 일 때 다음과 같은 방법으로 신호왜곡을 추정할 수 있다.

우선 채널 추정 구간의 누적식을 구하면 다음과 같다.

여기서 N_ChAcc는 채널추정구간의 데이터 심볼 개수이다.,의 송신신호,값을 알고 있으므로,의 값을 알 수 있고, 또한,의 값을 알 수 있다. 그러므로,의 값을 적절히 이용하여,의 값을 구할 수 있다.은의 추정값이다. 예를 들어,값이 같다면 채널 추정값(33∼35),는 다음과 같다.

(25), (26)식을 이용한 #m 채널 추정기의 설계 도면을 채널 추정 Ⅰ으로 정의하고 도13에 예시하였다. 최근에는 적산기(Accumulator) 대신에 채널 보상 심볼에 시간적으로 가까운 채널 추정값에 가중치를 인가하여 적산하는 방법이 소개되고 있다. 위의 방법은 복조 심볼을 우선 적산을 한 후에 적산 결과로부터 채널을 추정한다. 위의 방법을 이용하기 위해서는 송신신호,가,으로 대응되는 값을 알아야 하는 불편이 있다. 따라서 다음과 같이 채널을 추정하는 방법을 생각해 볼 수 있다.

위 (27)식의 ∑ 안의 값을 전개하면 다음과 같다.

일반적으로이므로이고 정상적인 동작 환경에서≥0,≥0 이므로 (29)식은항이 소거되어 다음과 같다.

여기서 C는 일정한 상수를 나타낸다. 위와 같은 과정으로 (28)식의 ∑ 안의 값을 전개하면 다음과 같다.

(27), (28)식을 이용한 #m 채널 추정기의 설계 도면을 채널 추정 Ⅱ로 정의하고 도14에서 예시하였다.

채널 보상기(36∼38)에서는 각 물리 채널에 대하여 채널 추정기(30∼32)에서 구한 채널 추정값(33∼35)을 이용해 보정작업을 수행한다. #m 채널 보상기에서 i번째 물리채널에 대하여 신호왜곡 보정작업을 수행한 결과를 수식으로 표현하면 다음과 같다.

,는 #m 채널 보상기에서의,의 추정값이다. 실제로 I,Q 성분으로 나누어 다음과 같이 구현할 수 있다.

(33), (34)식을 이용한 i번째 물리채널에 대한 #m 채널 보상기를 도15에 예시하였다. 정상적인 동작 환경에서는 ø_m= ～ø_m이므로 위 식을 전개하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.

수행 결과를 벡터형식으로 나타내면 #m 채널 보상기의 수행 작업은 다음의 수식으로 표현될 수 있다.

합성기(39)에서는 M개의 채널 보상기(36∼38)의 수행 결과를 각 물리채널에 대하여 합하는 과정을 수행한다. 채널 보상기(36∼38)에서 무선 구간의 신호감쇄에 의한 영향이 한번 더 곱해져 제곱의 형태이므로 단순합으로 최대배율합성(Maximal Ratio Combine) 효과를 얻을 수 있다. 합성기(39)의 입력 신호를 L×M 행렬로 나타내면 다음과 같다.

합성기(39)의 출력 결과를 벡터 형식으로 나타내면 다음과 같이 표현할 수 있다.

(39)식을 이용한 합성기의 예를 도16에 예시하였다.

이 신호는 포스트-레이크에서 각 물리 채널에 대하여 디인터리빙(Deinteleaving)과 채널디코딩(Decoding) 과정등을 거쳐 복조된다.

상기와 같은 본 발명은, CDMA 적응배열 안테나시스템 중 레이크 수신기의 내부구조 및 각 블록별 기능에 관한 것으로서, 차세대 이동통신시스템에서 시스템 성능향상 및 용량 증대의 효과를 얻을 수 있다.

특히 적응배열 안테나 시스템은 기존의 레이크 수신기의 구조가 바뀌어야하고 여기에 적응배열 신호처리부를 효율적으로 접목시키는 기술이 필요한테, 본 발명에서 적응배열 신호처리부를 포함한 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신 구조를 제공함으로써 역확산 신호로부터 가중치 벡터를 계산하는 적응배열 신호처리 알고리즘에 대하여 일반적으로 적용될 수 있다.

레이크 수신은 CDMA 기지국의 일반적인 기능이므로, 다양한 CDMA 이동통신 시스템에서 적응 배열 안테나를 이용할 경우, 본 발명에서 제시한 레이크 수신기의 기능 및 각 기능 블록 배치 구조가 활용되는 효과가 있다.

Claims

배열 안테나를 구비히여 최적의 신호를 송신, 수신하는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 기저대역 신호처리부에서

RF를 거쳐 양자화된 여러 개의 안테나 신호로부터 무선 전송 경로를 탐색하여 전력이 큰 신호의 동기정보를 얻는 탐색기와,

단말기 송신 신호의 확산 코드로 역확산을 수행하여 물리 채널을 분리하는 상관기와,

단말기 신호의 각 도달 경로의 방향을 계산하는 가중치 벡터 계산기와,

단말기 신호의 입사 방향에 따라 계산된 가중치를 인가하는 가중치 인가기와,

무선 구간에서 발생되는 신호 왜곡을 추정하는 채널 추정기와,

채널 추정값을 이용해 신호 왜곡을 보정하는 채널 보상기와,

단말기 신호의 도달 경로별 신호 복조값을 합하는 합성기로

구성되는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신기.
제1항에 있어서,

탐색기는 단말기 QPSK 송신 신호에 대하여

는 A가 최대값을 갖는 M개의 τ값을 출력하는 함수, T_search는 탐색 구간의 칩수, Des(A,B|C)함수는 신호 A를 확산코드 B를 이용하여 구간 C동안 역확산을 수행하는 함수, Re{A}는 A의 실수부, Im{A}는 A의 허수부, S_RAKE,n은 n번째 안테나에서 수신하여 양자화된 레이크 수신기의 입력 신호,,는 s번째 물리채널의 I,Q 확산코드를 시간 τ만큼 각각 지연시킨 신호)를 사용하여 신호를 탐색하는 것을 특징으로 하는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신기.
제1항에 있어서,

탐색기는 단말기 QPSK 송신 신호에 대하여

는 A가 최대값을 갖는 M개의 τ값을 출력하는 함수, T_serch는 탐색 구간의 칩수, Des(A,B|C)함수는 신호 A를 확산코드 B를 이용하여 구간 C동안 역확산을 수행하는 함수, Re{A}는 A의 실수부, Im{A}는 A의 허수부, S_RAKE,n은 n번째 안테나에서 수신하여 양자화된 레이크 수신기의 입력 신호,,는 s번째 물리채널의 I,Q 확산코드를 시간 τ만큼 각각 지연시킨 신호)를 사용하여 신호를 탐색하는 것을 특징으로 하는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신기.
제1항에 있어서,

탐색기는 단말기 QPSK 송신 신호에 대하여

는 A가 최대값을 갖는 M개의 τ값을 출력하는 함수, T_serch는 탐색 구간의 칩수, Des(A,B|C)함수는 신호 A를 확산코드 B를 이용하여 구간 C동안 역확산을 수행하는 함수, Re{A}는 A의 실수부, Im{A}는 A의 허수부, S_RAKE,n은 n번째 안테나에서 수신하여 양자화된 레이크 수신기의 입력 신호,,는 s번째 물리채널의 I,Q 확산코드를 시간 τ만큼 각각 지연시킨 신호)를 사용하여 신호를 탐색하는 것을 특징으로 하는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신기.
제1항에 있어서,

탐색기는 단말기 CQPSK 송신 신호에 대하여

는 A가 최대값을 갖는 M개의 τ값을 출력하는 함수, T_serch는 탐색 구간의 칩수, Des(A,B|C)함수는 신호 A를 확산코드 B를 이용하여 구간 C동안 역확산을 수행하는 함수, Re{A}는 A의 실수부, Im{A}는 A의 허수부, S_RAKE,n은 n번째 안테나에서 수신하여 양자화된 레이크 수신기의 입력 신호,,,,는 s번째 물리채널 확산 코드의 시간 τ만큼 지연된 신호)를 사용하여 신호를 탐색하는 것을 특징으로 하는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신기.
제1항에 있어서,

탐색기는 단말기 CQPSK 송신 신호에 대하여

는 A가 최대값을 갖는 M개의 τ값을 출력하는 함수, T_serch는 탐색 구간의 칩수, Des(A,B|C)함수는 신호 A를 확산코드 B를 이용하여 구간 C동안 역확산을 수행하는 함수, Re{A}는 A의 실수부, Im{A}는 A의 허수부, S_RAKE,n은 n번째 안테나에서 수신하여 양자화된 레이크 수신기의 입력 신호,,,,는 s번째 물리채널 확산 코드의 시간 τ만큼 지연된 신호)를 사용하여 신호를 탐색하는 것을 특징으로 하는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신기.
제1항에 있어서,

탐색기는 단말기 CQPSK 송신 신호에 대하여

는 A가 최대값을 갖는 M개의 τ값을 출력하는 함수, T_serch는 탐색 구간의 칩수, Des(A,B|C)함수는 신호 A를 확산코드 B를 이용하여 구간 C동안 역확산을 수행하는 함수, Re{A}는 A의 실수부, Im{A}는 A의 허수부, S_RAKE,n은 n번째 안테나에서 수신하여 양자화된 레이크 수신기의 입력 신호,,,,는 s번째 물리채널 확산 코드의 시간 τ만큼 지연된 신호)를 사용하여 신호를 탐색하는 것을 특징으로 하는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신기.
제1항에 있어서,

탐색기는 단말기 CQPSK 송신 신호에 대하여

는 A가 최대값을 갖는 M개의 τ값을 출력하는 함수,T_serch는 탐색 구간의 칩수, Des(A,B|C)함수는 신호 A를 확산코드 B를 이용하여 구간 C동안 역확산을 수행하는 함수, Re{A}는 A의 실수부, Im{A}는 A의 허수부, S_RAKE,n은 n번째 안테나에서 수신하여 양자화된 레이크 수신기의 입력 신호,,,,는 s번째 물리채널 확산 코드의 시간 τ만큼 지연된 신호)를 사용하여 신호를 탐색하는 것을 특징으로 하는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신기.
제1항에 있어서,

상관기는 단말기 QPSK 송신 신호에 대하여

(S_Cor(n,m,i)는 n번째 안테나를 통해 전달받은 레이크 수신기 입력 신호의 m번째 경로신호로부터 i번째 물리채널을 분리하는 상관기 출력, Des(A,B| C) 함수는 신호 A를 확산코드 B를 이용하여 구간 C동안 역확산을 수행하는 함수,,는 i번째 물리채널의 I,Q 확산코드를 시간 τ_m만큼 각각 지연시킨 신호, PG는 한 심볼 구간의 칩수로 처리 이득(Processing gain))을 사용하여 물리 채널을 분리하는 것을 특징으로 하는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신기.
제1항에 있어서,

상관기는 단말기 CQPSK 송신 신호에 대하여

S_Cor(n,m,i)는 n번째 안테나를 통해 전달받은 레이크 수신기 입력 신호의 m번째 경로신호로부터 i번째 물리채널을 분리하는 상관기 출력, Des(A,B|C)함수는 신호 A를 확산코드 B를 이용하여 구간 C동안 역확산을 수행하는 함수, PG는 한 심볼 구간의 칩수로 처리 이득(Processing gain),,,,는 s번째 물리채널 확산 코드의 시간 τ_m만큼 지연된 신호)을 사용하여 물리 채널을 분리하는 것을 특징으로 하는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신기.
제1항에 있어서,

가중치 인가기는,

( S_Weighting(m)|_out는 m번째 경로신호에 대한 가중치 인가기의 출력, Normal은 정규화를 위해 곱하는 일정한 상수, Ｗ^Ｈ(m)은 가중치벡터 계산 블록에서 계산된 가중치 벡터 Ｗ(m)의 Hermitian 벡터, S_Weighting(m)|_in는 m번째 경로신호에서 L개의 물리채널 데이터를 추출해 행렬형태로 m번째 경로신호 가중치 인가기에 입력되는 신호를 나타낸 것으로, N은 기지국에서의 수신 안테나 개수, L은 단말기에서 송신하는 물리채널의 수, S_Cor(n,m,i)는 n번째 안테나를 통해 전달받은 레이크 수신기 입력 신호의 m번째 경로신호로부터 i번째 물리채널을 분리하는 상관기 출력)을 사용하여 각 물리 채널신호에 가중치를 인가하는 것을 특징으로 하는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신기.
제1항에 있어서,

채널 추정기는

(,은 m번째 경로신호에 대한 채널 추정 결과값, N_ChAcc은 채널 추정 구간의 심볼 수, N_ChAccNorm은 결과의 정규화를 위해 곱하는 상수, S_Weighting(p,m)은 m번째 경로신호에 대한 가중치 인가기의 출력 중 p번째 물리채널의 심볼 복조값)을 사용하여 신호 왜곡을 추정하는 것을 특징으로 하는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신기.
제1항에 있어서,

채널 추정기는

(,은 m번째 경로신호에 대한 채널 추정 결과값, N_ChAcc은 채널 추정 구간의 심볼 수, N_ChAccNorm은 결과의 정규화를 위해 곱하는 상수, S_Weighting(p,m)은 m번째 경로신호에 대한 가중치 인가기의 출력 중 p번째 물리채널의 심볼 복조값,,는 채널 추정을 위해 기지국과 단말기가 약속에 의해 미리 알려진 패턴의 p번째 물리채널 단말기 송신 데이터 심볼 값)을 사용하여 신호 왜곡을 추정하는 것을 특징으로 하는 CDMA 적응배열 안테나 시스템의 레이크 수신기.