KR20010083463A - Channel estimation for space-time transmit diversity receiver - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A channel predicting apparatus for a space-time diversity receiver and a method thereof are provided to enhance channel prediction performance and overall system performance by solving a pilot pattern of orthogonal noise and reducing a delay in wideband CDMA(Code Division Multiple Access) mobile communication system. CONSTITUTION: The first integrator(12) integrates inputted signals in according with a chip clock. A pilot pattern generator(13) is synchronized with a symbol clock under controlling by a frame initiating signal generator(11) and generates a pilot pattern. A mixer(14) receives the output from the first integrator(12) and mixes the output with the generated pilot pattern. The second integrator(15) integrates the output from the mixer(14) according to the symbol clock. An adding and accumulating unit(16) adds the output from the second integrator with a previously accumulated value, and outputs a phase distortion prediction value for each channel.

Description

공간-시간 다이버시티 수신기용 채널 예측장치 및 그 방법{CHANNEL ESTIMATION FOR SPACE-TIME TRANSMIT DIVERSITY RECEIVER}Channel predictor for space-time diversity receiver and its method {CHANNEL ESTIMATION FOR SPACE-TIME TRANSMIT DIVERSITY RECEIVER}

본 발명은 공간-시간 다이버시티 수신기용 채널 예측장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 비동기식 광대역 부호분할다중접속(CDMA) 방식 이동통신 시스템에서 채택하고 있는 공간-시간 다이버시티 수신기에서의 채널 예측장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a channel predictor for a space-time diversity receiver and a method thereof, and more particularly, to a channel predictor for a space-time diversity receiver adopted in an asynchronous wideband code division multiple access (CDMA) mobile communication system. It's about how.

부호분할다중접속(CDMA) 대역 확산방식을 사용하는 기지국간 비동기 방식의 광대역 이동 통신 시스템에서는 순방향 용량을 증가시키기 위한 방법으로 공간-시간 다이버시티(STTD: Space-Time Transmit Diversity)를 이용한다. 이 방법은 변조기 출력의 연속된 두 심벌을 시공간 코딩을 이용하여 동일한 심벌 정보를 담지만, 서로 직교하는 두개의 신호를 발생시켜서 각각 두 개의 안테나에 전송하고, 이동국의 복조단에서는 안테나별로 서로 다른 무선 채널 경로를 거친 신호의 채널 위상 왜곡(phase distortion)을 보상하여, 전송되어진 심볼을 복조하게 된다. 상기 수신된 신호의 복조는 각 안테나별 서로 다른 채널 경로를 거친 신호들의 채널 위상 왜곡을 얼마나 정확히 예측하느냐에 따라서 시스템의 성능이 결정된다. 이를 위하여 기지국에서는 데이터와 함께 미리 약속된 데이터 패턴인 파일럿을 함께 전송하고, 이동국에서 이를 수신하여 채널 왜곡 정보를 추출한다. 이 때, 두 개의 안테나 파일럿을 구별하기 위해서는 각 안테나별 서로 직교하는 특별한 패턴을 이용하게 되는데, 이 패턴의 특성으로 인하여 기존의 동기 방식의 CDMA 시스템 등 일반적으로 사용되는 채널 예측 방식은 성능 열화로 인하여 사용할 수 없다.In a base station asynchronous broadband mobile communication system using a code division multiple access (CDMA) spread spectrum scheme, Space-Time Transmit Diversity (STTD) is used as a method for increasing forward capacity. In this method, two consecutive symbols of the modulator output contain the same symbol information by using space-time coding. However, two orthogonal signals are generated and transmitted to each of two antennas. By compensating for the channel phase distortion of the signal along the channel path, it demodulates the transmitted symbol. The demodulation of the received signal determines the performance of the system according to how accurately the channel phase distortion of signals passing through different channel paths for each antenna is predicted. To this end, the base station transmits a pilot, which is a data pattern previously agreed with the data, and extracts the channel distortion information by receiving it from the mobile station. In this case, in order to distinguish two antenna pilots, a special pattern orthogonal to each antenna is used. Due to the characteristics of the pattern, a channel prediction scheme commonly used in a conventional synchronous CDMA system is degraded due to performance degradation. Can not use it.

다시 말해, 기존의 대역확산 시스템에서 사용하는 채널 예측방식의 구조는 크게 두 가지로 대별되는데, 한 방법은 역확산(de-spreading) 또는 디스크램블링(de-scrambling)된 파일럿 데이터를 칩 클럭(chip clock)단위로 처리하여, 채널 왜곡 정보를 추출하는 방법이고, 다른 방법은 역확산 또는 디스크램블링된 파일럿 데이터를 칩 클럭 단위로 데이터 심벌구간동안 적분한 후, 심볼 클럭(symbol clock)으로 처리하여 채널 왜곡 정보를 추출하는 방법이다. 여기서, 칩 클럭 단위의 처리는 처리 지연이 적은 장점이 있는 반면, 파일럿 심벌과 데이터(트래픽) 심벌과의 불완전한 직교성으로 인하여 직교성 잡음이 존재하고, 심벌 단위의 처리는 처리 지연이 문제가 된다. 일반적인 CDMA 대역확산 이동 통신 시스템에서는 이러한 문제가 크지 않지만, 공간-시간 다이버시티 방식을 채택한 비동기식 CDMA 대역확산 이동 통신 시스템에서는 두개의 송신 안테나를 구별하기 위하여 특별한 직교성 파일럿 패턴을 사용하므로, 이러한 종래의 채널 예측방식을 사용하면 성능의 열화를 가져오게 된다.In other words, the structure of the channel prediction method used in the existing spread spectrum system is roughly divided into two types, one method is to de-spread or de-scrambling pilot data chip chip (chip) It is a method of extracting channel distortion information by processing in a clock unit, and another method is to integrate despread or descrambled pilot data in a chip clock unit for a data symbol period, and then process a symbol clock to process a channel. A method of extracting distortion information. Here, the chip clock processing has an advantage of low processing delay. On the other hand, orthogonal noise exists due to incomplete orthogonality between the pilot symbol and the data (traffic) symbol. In a typical CDMA spread spectrum mobile communication system, such a problem is not large. However, the asynchronous CDMA spread spectrum mobile communication system employing a space-time diversity scheme uses a special orthogonal pilot pattern to distinguish two transmit antennas. Using predictive methods leads to performance degradation.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공간-시간 다이버시티 방식을 채택한 광대역 CDMA 이동 통신 시스템에서 안테나별 파일럿 패턴의 직교성 잡음을 해결하고 지연을 적게 함으로써, 채널 예측 성능을 개선시켜 전체 시스템의 성능을 개선할 수 있는 채널 예측장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to solve orthogonal noise of a pilot pattern per antenna in a wideband CDMA mobile communication system employing a space-time diversity scheme, and to reduce delay. Accordingly, an object of the present invention is to provide a channel predicting apparatus and a method for improving channel prediction performance and improving the performance of the entire system.

도1은 비동기식 대역 확산 통신시스템의 공간-시간 다이버시티 수신기의 블록 구성도.1 is a block diagram of a space-time diversity receiver of an asynchronous spread spectrum communication system.

도2는 본 발명에 따른 채널 예측장치의 블록 구성도.2 is a block diagram of a channel prediction apparatus according to the present invention;

도3은 본 발명에 따른 하나의 채널 처리기의 상세 블록 구성도.3 is a detailed block diagram of one channel processor according to the present invention;

도4는 본 발명에 따른 동작 타이밍도.4 is an operation timing diagram according to the present invention.

도5는 본 발명에 따른 채널 예측방법과 종래 채널 예측방법과의 성능을 비교하기 위해 실행한 컴퓨터 모의 실험 결과를 도시한 그래프.5 is a graph showing the results of computer simulations performed to compare the performance of the channel prediction method and the conventional channel prediction method according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11 : 프레임 시작신호 발생기 12, 15 : 적분기11: frame start signal generator 12, 15: integrator

13 : 파일럿 패턴 발생기 14 : 혼합기13: pilot pattern generator 14: mixer

16 : 가산 및 누적기 17 : 쉬프트 레지스터16: adder and accumulator 17: shift register

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공간-시간 다이버시티 수신 시스템에서의 채널 예측장치에 있어서, 프레임 시작신호를 발생하는 수단; 각 안테나에 대응되는 I채널 처리수단 및 Q채널 처리수단을 포함하되, 상기 각 채널 처리수단은, 입력되는 신호를 칩 단위 클럭에 따라 적분하는 제1 적분수단; 상기 프레임 시작신호 발생수단의 제어에 따라 심볼 단위 클럭에 동기되어 파일럿 패턴을 발생하는 수단; 상기 제1 적분수단의 출력을 심볼 단위 클럭으로 입력받아 상기 발생된 파일럿 패턴과 혼합하는 수단; 상기 혼합수단의 출력을 심볼 단위 클럭에 따라 적분하는 제2 적분수단; 및 상기 제2 적분수단의 출력을 누적된 이전 값과 가산하여, 각 채널에 대한 위상 왜곡 예측값을 출력하는 가산 및 누적수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a channel prediction apparatus in a space-time diversity reception system, comprising: means for generating a frame start signal; And an I channel processing means and a Q channel processing means corresponding to each antenna, wherein each channel processing means comprises: first integrating means for integrating an input signal according to a chip unit clock; Means for generating a pilot pattern in synchronization with a symbol unit clock according to the control of the frame start signal generating means; Means for receiving the output of the first integration means as a symbol unit clock and mixing the generated pilot pattern; Second integrating means for integrating the output of the mixing means according to a symbol unit clock; And an adding and accumulating means for adding the output of the second integrating means to the accumulated previous value and outputting a phase distortion prediction value for each channel.

또한, 본 발명에 따른 채널 예측방법은, 공간-시간 다이버시티 수신 시스템에 적용되는 채널 예측방법에 있어서, 각 안테나에 대응되는 I 채널 및 Q 채널 각각에 대해 칩 단위 클럭에 동기시켜 입력되는 신호를 적분하는 제1 단계; 프레임 시작시점에 맞추어 각 안테나의 각 채널에 대응되는 파일럿 패턴을 심볼 단위 클럭에 동기시켜 발생하는 제2 단계; 상기 제1 단계에서 적분된 값과 상기 제2 단계에서 발생된 파일럿 패턴을 상기 심볼 단위 클럭에 동기시켜 혼합하는 제3 단계; 상기 제3 단계의 혼합된 신호를 상기 심볼 단위 클럭에 동기시켜 적분하는 제4 단계; 및 상기 제4 단계의 적분된 신호를 이전의 누적된 값과 2심볼 단위 클럭에 동기시켜 가산하여, 채널 위상 왜곡 예측값을 출력하는 제5 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the channel prediction method according to the present invention, in the channel prediction method applied to the space-time diversity reception system, for the input signal in synchronization with the chip unit clock for each of the I channel and Q channel corresponding to each antenna A first step of integrating; A second step of synchronizing a pilot pattern corresponding to each channel of each antenna to a symbol unit clock at a frame start time; A third step of mixing the value integrated in the first step and the pilot pattern generated in the second step in synchronization with the symbol unit clock; A fourth step of integrating the mixed signal of the third step in synchronization with the symbol unit clock; And a fifth step of adding the integrated signal of the fourth step in synchronization with a previously accumulated value and a two-symbol unit clock to output a channel phase distortion prediction value.

일반적으로 공간-시간 다이버시티 파일럿 패턴의 특성은 4개의 심벌이 한 그룹을 이루지만, 두 개의 심벌 패턴이 직교하도록 되어 있으므로, 본 발명은 이 두 개의 심벌구간동안 적분한 값으로 파일럿 필터링을 하게 함으로써, 패턴의 직교성으로 인한 잡음을 줄이게 하였다. 또한 본 발명은 칩 단위의 파일럿을 심벌단위로 적분한 후, 안테나의 패턴의 자기 상관값을 구하고, 두 심벌에 해당되는 값을 취하여 파일럿 필터의 입력 값으로 보내므로, 불필요한 칩 단위의 동작을 피하고 심벌 단위 및 두 심벌 단위의 동작을 하도록 하여 하드웨어 구현 시에 전력의 소모도 줄일 수 있다. 더구나 성능면에서 전력제어 등을 효율적으로 하기 위하여 빠른 복조가 요구되는데, 본 발명은 파일럿 필터 지연을 최소화하기 위하여 매 신호당 출력 값의 반이 귀환되는 방법을 사용하여 지연이 적도록 하였다.In general, the characteristics of the space-time diversity pilot pattern are four symbols in a group, but since the two symbol patterns are orthogonal, the present invention allows pilot filtering to an integral value during these two symbol intervals. In addition, the noise due to the orthogonality of the pattern is reduced. In addition, the present invention integrates the pilot in the chip unit by the symbol unit, and then obtains the autocorrelation value of the antenna pattern, takes the values corresponding to the two symbols and sends them to the input value of the pilot filter, thereby avoiding unnecessary chip unit operation. By performing symbol units and two symbol units, power consumption may be reduced in hardware implementation. In addition, in order to efficiently control power in terms of performance, fast demodulation is required. In order to minimize pilot filter delay, the present invention uses a method in which half of an output value is returned per signal to reduce the delay.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명이 적용되는 비동기식 대역 확산 통신 시스템의 공간-시간 다이버시티 수신기의 블록 구성도를 나타낸다.1 is a block diagram of a space-time diversity receiver of an asynchronous spread spectrum communication system to which the present invention is applied.

도면에서 "1"은 수신 안테나를 나타내며, "2-1, 2-2"는 의사잡음(PN) 코드의 일종인 스크램블링(Scrambling) 코드의 자체 상관을 계산하는 스크램블링 코드 상관기를 나타낸다. 이 스크램블링 코드는 이동국이 수신하고자 하는 기지국을 구별하기 위해 사용된다. 또한 이동국이 자신에게 할당된 통신 채널을 타 채널과 구분하기 위해 직교코드의 일종인 직교 채널화 코드(Orthogonal channelization code)를 사용하는데, "4"는 이를 위한 자체 상관기를 나타낸다. 스크램블링 코드 상관기(2-1, 2-2) 각각은 스크램블 코드 발생기(3)로부터 입력된 코드를 이용해 자기 상관을 수행하며, 역채널화를 위한 상관기(4)는 직교 코드 발생기(5)로부터 입력된 코드를 이용해 상관을 수행한다. 도면에서 "7"은 디코딩을 수행하는 복조부를 나타내며, "6"은 본 발명인 각각의 안테나에 대한 채널 위상 왜곡값을 예측하여, 복조부(7)에 제공하는 채널 예측기를 나타낸다.In the drawing, "1" represents a reception antenna, and "2-1 and 2-2" represent a scrambling code correlator for calculating a self correlation of a scrambling code, which is a kind of pseudo noise (PN) code. This scrambling code is used to distinguish the base station that the mobile station wishes to receive. In addition, the mobile station uses an orthogonal channelization code, which is a kind of orthogonal code, to distinguish the communication channel assigned to the mobile station from other channels, and “4” represents an autocorrelator for this. Each of the scrambling code correlators 2-1 and 2-2 performs autocorrelation using the code input from the scrambling code generator 3, and the correlator 4 for dechannelization is input from the orthogonal code generator 5 The generated code to perform correlation. In the figure, "7" denotes a demodulator which performs decoding, and "6" denotes a channel predictor which predicts the channel phase distortion value for each antenna of the present invention and provides it to the demodulator 7. FIG.

도2는 본 발명에 따른 채널 예측기(6)의 블록 구성도로서, 도면에서 "11"은 프레임 시작신호 발생기, "12, 15"는 적분기, "13"은 파일럿 패턴 발생기, "14"는 혼합기, "16"은 가산 및 누적기, "17"은 쉬프트 레지스터를 각각 나타낸다.Fig. 2 is a block diagram of a channel predictor 6 according to the present invention, in which “11” is a frame start signal generator, “12, 15” is an integrator, “13” is a pilot pattern generator, and “14” is a mixer. "16" represents an adder and accumulator, and "17" represents a shift register, respectively.

안테나별 파일럿 패턴의 직교성 잡음을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 두 심벌 적분 값을 이용하며, 이 때 두 심벌을 적분하는 시간정보를 프레임 시작신호 발생기(11)로부터 받는다. 또한, 두 심벌을 적분하는 과정 중에서 한 심벌을 적분한 다음, 그 출력 값을 안테나별로 안테나 패턴의 자기 상관 값을 구한 후, 두 심벌에 해당되는 적분 값을 구함으로써, 칩 클럭 동작을 피하고, 심벌 클럭으로 동작하게 함으로써, 수신기의 전력을 절약하게 한다. 또한, 채널 예측에 따른 지연을 적게 하도록 하기 위하여, 합산과 누적한 출력값의 1/2 값만을 귀환시켜, 새로운 입력 값과 합산 및 누적하게 하여 새로운 출력값을 얻는다.In order to solve the orthogonal noise of the pilot pattern for each antenna, in the present invention, two symbol integration values are used, and time information for integrating the two symbols is received from the frame start signal generator 11. In addition, by integrating one symbol in the process of integrating two symbols, the auto-correlation value of the antenna pattern is obtained for each antenna after the output value is integrated, and then an integral value corresponding to the two symbols is obtained, thereby avoiding chip clock operation. Running on a clock saves power in the receiver. In order to reduce the delay according to the channel prediction, only 1/2 of the sum and accumulated output values are fed back, and the new input values are summed and accumulated to obtain new output values.

이를 도2를 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.This will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 채널 예측장치는 프레임 시작신호 발생기(11)와 각각의 안테나에 대응되는 동일한 구조를 갖는 I채널 처리기 및 Q채널 처리기를 구비한다. 즉, 디스크램블러에 의해 디스크램블링된 신호들 중에서 I-신호는 안테나 1을 위한 I-채널 처리기, 안테나 2를 위한 I-채널 처리기로 동시에 입력되고, Q-신호는 안테나 1을 위한 Q-채널 처리기 및 안테나 2를 위한 Q-채널 처리기로 동시에 입력된다.As shown in the figure, the channel prediction apparatus according to the present invention includes an I channel processor and a Q channel processor having the same structure corresponding to the frame start signal generator 11 and each antenna. That is, among the signals descrambled by the descrambler, an I-signal is simultaneously input into an I-channel processor for antenna 1 and an I-channel processor for antenna 2, and the Q-signal is a Q-channel processor for antenna 1 And simultaneously to the Q-channel processor for antenna 2.

이하의 설명에서는 I 채널 및 Q 채널 처리기의 구조가 동일하므로, I-채널 처리기만에 대해 설명하기로 한다.In the following description, since the structures of the I channel and the Q channel processor are the same, only the I-channel processor will be described.

먼저, 입력된 디스크램블링 신호는 제1 적분기(11)에서 한 심벌 구간동안 적분되어 심벌단위로 출력된다. 이 적분기(11)의 출력 값은 파일럿 심볼 값을 나타내며, 안테나 1과 2에 대한 정보를 담고 있다. 안테나 1을 위한 채널 예측값을 구하기 위하여, 파일럿 패턴 발생기(13)로부터 출력된 안테나 1의 파일럿 심벌 패턴과 제1 적분기(12)에 의해 적분된 신호를 혼합기(14)에서 합성하여, 역 패턴화(de-patternizing)을 수행한다. 마찬가지로 안테나 2를 위한 채널 예측 값을 구하기 위하여 안테나 2를 위한 채널 처리기에서도 동일하게 수행한다. 여기서, 파일럿 심벌 패턴은 프레임 단위로 반복되므로, 파일럿 패턴 발생기(13)는 프레임 시작신호 발생기(11)로부터 입력된 프레임 시작시점 신호를 기준으로, 파일럿 심벌 패턴을 발생한다. 한편, 혼합기(14)로부터 출력된 신호는 제2 적분기(15)에 의해 두 심벌의 값이 적분되고, 제2 적분기(15)의 출력은 가산 및 누적기(16)로 입력된다. 가산 및 누적기(16)는 쉬프트 레지스터(17)로부터 이전의 값을 반으로 줄인 후 귀환된 값을 입력받고, 제2 적분기(15)의 출력을 입력받아 귀환된 값과 적분된 값을 더해, I채널에 대한 예측된 채널 위상 왜곡값을 출력한다. Q-채널 처리기 또한 동일한 과정을 수행한다.First, the input descrambling signal is integrated for one symbol period in the first integrator 11 and outputted in symbol units. The output value of this integrator 11 represents a pilot symbol value and contains information about antennas 1 and 2. In order to obtain the channel prediction value for the antenna 1, the mixer 14 synthesizes the signal integrated by the first integrator 12 and the pilot symbol pattern of the antenna 1 output from the pilot pattern generator 13, thereby inverse patterning ( de-patternizing). Likewise, in order to obtain a channel prediction value for antenna 2, the same procedure is performed in the channel processor for antenna 2. Here, since the pilot symbol pattern is repeated in units of frames, the pilot pattern generator 13 generates a pilot symbol pattern based on the frame start time signal input from the frame start signal generator 11. On the other hand, the signal output from the mixer 14 is integrated by the value of the two symbols by the second integrator 15, the output of the second integrator 15 is input to the adder and accumulator 16. The adder and accumulator 16 decreases the previous value in half from the shift register 17, receives a feedback value, receives an output of the second integrator 15, and adds the feedback value and the integrated value, Output the predicted channel phase distortion value for the I channel. The Q-channel processor also performs the same process.

도3은 본 발명에 따른 하나의 채널 처리기의 상세 블록 구성을 도시한 것이다.Figure 3 shows a detailed block configuration of one channel processor according to the present invention.

적분기(12, 15)는 일반적으로 하나의 가산기와 레지스터로 이루어진다. 제1 적분기(12)의 입력은 칩(chip) 단위의 클럭으로 입력되고, 출력은 파일럿 심벌 단위 클럭으로 출력된다. 즉, 가산기는 칩 단위 클럭으로 입력된 값과 칩 단위 클럭으로 동작되는 레지스터의 이전 값을 가산하고, 상기 가산된 값은 파일럿 심볼 단위 클럭에 동기되어 혼합기(14)에 입력된다. 이와 같이 칩 단위의 클럭과 파일럿 심볼 단위 클럭에 의한 불일치를 보상하기 위해 덤프(dump)(A)가 구비된다.Integrators 12 and 15 generally consist of one adder and a register. The input of the first integrator 12 is input as a clock in a chip unit, and the output is output as a clock in a pilot symbol unit. That is, the adder adds the value input by the chip unit clock and the previous value of the register operated by the chip unit clock, and the added value is input to the mixer 14 in synchronization with the pilot symbol unit clock. As such, a dump A is provided to compensate for a mismatch between the clock in the chip unit and the clock in the pilot symbol unit.

혼합기(14) 및 파일럿 패턴 발생기(13)는 파일럿 심벌 단위 클럭으로 동작된다. 한편, 제2 적분기(15)의 입력은 파일럿 심벌 단위 클럭(Ts)으로 수행되고, 출력은 2개의 파일럿 심벌 단위 클럭(2Ts)으로 수행된다. 즉, 제2 적분기(15)의 가산기는 심볼 단위 클럭으로 입력된 값과 심볼 단위 클럭으로 동작되는 레지스터의 이전 값을 가산하고, 상기 가산된 값은 파일럿 심볼 단위 클럭에 동기되어 가산 및 누적기(16)로 입력된다. 이를 위해 마찬가지로 덤프(dump)(B)가 구비된다.Mixer 14 and pilot pattern generator 13 operate on a pilot symbol unit clock. Meanwhile, the input of the second integrator 15 is performed by the pilot symbol unit clock Ts, and the output is performed by two pilot symbol unit clocks 2Ts. That is, the adder of the second integrator 15 adds the value input as the symbol unit clock and the previous value of the register operated as the symbol unit clock, and the added value is synchronized with the pilot symbol unit clock to add and accumulate ( 16). To this end a dump B is likewise provided.

가산 및 누적기(16)와 쉬프트 레지스터(17)는 2심볼 단위 클럭에 의해 동작되는데, 이는 하나의 가산기와 분배기 및 레지스터로 이루어진다. 즉, 가산기는 2심볼 클럭으로 입력되는 값과 1/2로 분배되어 2심볼 클럭으로 동작되는 레지스터의 출력값을 가산하여, 채널 위상 왜곡 예측값을 출력한다.Adder and accumulator 16 and shift register 17 are operated by a two symbol unit clock, which consists of one adder, divider and register. That is, the adder adds the value input to the two-symbol clock and the output value of the register operated by the two-symbol clock divided by 1/2 to output the channel phase distortion prediction value.

도4는 이와 같은 본 발명에 따른 채널 예측기의 동작 타이밍도로서, 프레임시작 신호는 프레임의 경계에서 "액티브 하이"가 되며, 이때 파일럿 심벌의 패턴이 항상 처음부터 시작된다. 즉, 안테나 2에 대한 파일럿 패턴을 예로 들자면, "A, -A, -A, A"가 반복되는데, 이를 심볼 패턴 그룹이라 하며, 한 프레임이 끝나는 시점에는 이 심볼 패턴 그룹의 앞의 두개에서 잘리게 되는데(30), 다음 프레임의 시작시점에서는 나머지가 이어지지 않고, 파일럿 패턴이 항상 다시 시작된다. 본 타이밍 도에서는 하강 에지(falling edge)에서 동작된다고 가정한 것이다.4 is an operation timing diagram of the channel predictor according to the present invention, in which the frame start signal is " active high " In other words, taking the pilot pattern for antenna 2 as an example, "A, -A, -A, A" is repeated, which is called a symbol pattern group, and at the end of one frame, the first two patterns of the symbol pattern group At the start of the next frame, the rest does not continue, and the pilot pattern always starts again. In this timing diagram, it is assumed that the operation is performed at the falling edge.

도5는 본 발명에 따른 채널 예측방법과 종래 일반적인 채널 예측 방법의 성능을 비교하기 위해 실행한 컴퓨터 모의 실험 결과를 도시한 그래프이다. 본 그래프의 수평축은 이동체 속도를 나타내고, 수직축은 비트 오율이 0.01이 되는데 필요한 비트 에너지 대비 잡음 전력 스펙트럼 밀도(Eb/No)이다. 도면에서 (●)로 표현된 그래프(31)는 수신기에서 채널의 왜곡 위상을 정확히 예측했다고 가정했을 때의 성능으로서, 이는 이동체 속도 환경에 무관하다. 또한, (■)와 (▲)로 표현된 그래프 "33"과 "34"는 일반적인 방법에 의한 채널 예측 성능 결과이다. 이에 대하여 (×)로 표현된 본 발명의 방법을 사용한 채널 예측 성능 그래프(32)는 적은 값의 Eb/No로서 목표 비트 오율(바람직하게는 0.01)을 얻음을 알 수 있다.5 is a graph showing the results of a computer simulation performed to compare the performance of the channel prediction method according to the present invention and the conventional channel prediction method. The horizontal axis of the graph represents the moving body speed, and the vertical axis is the noise energy spectral density (Eb / No) versus the bit energy required for the bit error rate to be 0.01. The graph 31 represented by (31) in the figure is a performance under the assumption that the receiver accurately predicts the distortion phase of the channel, which is independent of the moving velocity environment. In addition, graphs "33" and "34" represented by (■) and (▲) are the channel prediction performance results by the general method. In contrast, it can be seen that the channel prediction performance graph 32 using the method of the present invention expressed by (x) obtains a target bit error rate (preferably 0.01) as a small value of Eb / No.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary knowledge.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 의하면, 공간-시간 다이버시티 복조시에, 안테나 패턴에 따른 불완전 직교 잡음을 줄이고, 채널 예측 지연을 적게 함으로써, 전력제어 명령 비트의 추출 지연 등과 같은 시스템의 지연 오류에 따른 성능열화 등을 개선시키며, 특히 합산과 누적한 출력값의 일부(바람직하게는 0~1/2)를 귀환하는 구조를 채택함으로써, 페이딩율 등 이동체 속도에 따른 무선 채널의 조건에 관계없이 효율적인 채널 예측을 가능하게 하는 효과를 갖는다. 또한 안테나 패턴의 상관값을 구할 때, 칩 단위로 하지 않고, 심벌 단위로 하게 함으로써, 수신기의 전력을 절약하는 효과도 갖게 된다.According to the present invention made as described above, in space-time diversity demodulation, by reducing the incomplete orthogonal noise according to the antenna pattern, and by reducing the channel prediction delay, according to the delay error of the system, such as the extraction delay of the power control command bit Efficient channel prediction regardless of radio channel conditions such as fading rate by adopting a structure that improves performance deterioration and returns a part of summed and accumulated output values (preferably 0 to 1/2). Has the effect of enabling. In addition, when the correlation value of the antenna pattern is obtained, it is possible to save the power of the receiver by using the symbol unit instead of the chip unit.

Claims (5)

공간-시간 다이버시티 수신 시스템에서의 채널 예측장치에 있어서,A channel predictor in a space-time diversity reception system, 프레임 시작신호를 발생하는 수단;Means for generating a frame start signal; 각 안테나에 대응되는 I채널 처리수단 및 Q채널 처리수단을 포함하되,I channel processing means and Q channel processing means corresponding to each antenna, 상기 각 채널 처리수단은,Each channel processing means, 입력되는 신호를 칩 단위 클럭에 따라 적분하는 제1 적분수단;First integrating means for integrating an input signal in accordance with a chip unit clock; 상기 프레임 시작신호 발생수단의 제어에 따라 심볼 단위 클럭에 동기되어 파일럿 패턴을 발생하는 수단;Means for generating a pilot pattern in synchronization with a symbol unit clock according to the control of the frame start signal generating means; 상기 제1 적분수단의 출력을 심볼 단위 클럭으로 입력받아 상기 발생된 파일럿 패턴과 혼합하는 수단;Means for receiving the output of the first integration means as a symbol unit clock and mixing the generated pilot pattern; 상기 혼합수단의 출력을 심볼 단위 클럭에 따라 적분하는 제2 적분수단; 및Second integrating means for integrating the output of the mixing means according to a symbol unit clock; And 상기 제2 적분수단의 출력을 누적된 이전 값과 가산하여, 각 채널에 대한 위상 왜곡 예측값을 출력하는 가산 및 누적수단Adding and accumulating means for adding an output of the second integrating means with a cumulative previous value and outputting a phase distortion prediction value for each channel; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 공간-시간 다이버시티 수신기용 채널 예측장치.And a channel predictor for a space-time diversity receiver. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가산 및 누적수단은,The addition and accumulation means, 2심볼 단위 클럭에 동기되어 동작하는 것을 특징으로 하는 공간-시간 다이버시티 수신기용 채널 예측장치.A channel predictor for a space-time diversity receiver, wherein the channel predictor operates in synchronization with a two-symbol unit clock. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 가산 및 누적수단은,The addition and accumulation means, 출력의 일부(바람직하게는 0~1/2)를 누적하여 상기 제2 적분수단의 출력과 가산하는 것을 특징으로 하는 공간-시간 다이버시티 수신기용 채널 예측장치.And a portion of the output (preferably 0 to 1/2) is accumulated and added to the output of the second integrating means. 공간-시간 다이버시티 수신 시스템에 적용되는 채널 예측방법에 있어서,A channel prediction method applied to a space-time diversity reception system, 각 안테나에 대응되는 I 채널 및 Q 채널 각각에 대해 칩 단위 클럭에 동기시켜 입력되는 신호를 적분하는 제1 단계;Integrating a signal input in synchronization with a chip unit clock for each of an I channel and a Q channel corresponding to each antenna; 프레임 시작시점에 맞추어 각 안테나의 각 채널에 대응되는 파일럿 패턴을 심볼 단위 클럭에 동기시켜 발생하는 제2 단계;A second step of synchronizing a pilot pattern corresponding to each channel of each antenna to a symbol unit clock at a frame start time; 상기 제1 단계에서 적분된 값과 상기 제2 단계에서 발생된 파일럿 패턴을 상기 심볼 단위 클럭에 동기시켜 혼합하는 제3 단계;A third step of mixing the value integrated in the first step and the pilot pattern generated in the second step in synchronization with the symbol unit clock; 상기 제3 단계의 혼합된 신호를 상기 심볼 단위 클럭에 동기시켜 적분하는 제4 단계; 및A fourth step of integrating the mixed signal of the third step in synchronization with the symbol unit clock; And 상기 제4 단계의 적분된 신호를 이전의 누적된 값과 2심볼 단위 클럭에 동기시켜 가산하여, 채널 위상 왜곡 예측값을 출력하는 제5 단계A fifth step of adding the integrated signal of the fourth step in synchronization with a previously accumulated value and a two symbol unit clock to output a channel phase distortion prediction value; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 예측방법.Channel prediction method comprising a. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제5 단계는,The fifth step, 출력의 일부(바람직하게는 0~1/2)를 누적하여 상기 제4 단계의 적분 값과 가산하는 것을 특징으로 하는 채널 예측방법.And a part of the output (preferably 0 to 1/2) is accumulated and added to the integral value of the fourth step.
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