KR20020001829A - 무선 수신 장치, 통신 단말 장치, 기지국 장치 및 무선 수신 방법 - Google Patents

무선 수신 장치, 통신 단말 장치, 기지국 장치 및 무선 수신 방법 Download PDF

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KR20020001829A
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Abstract

데이터 부분 측정부(103)가 수신 신호의 데이터 부분의 수신 레벨을 측정하고, 파일럿 부분 측정부(104)가 수신 신호의 파일럿 부분의 수신 레벨을 측정하며, 비교 선택부(105)가 데이터 부분의 수신 레벨과 파일럿 부분의 수신 레벨을 비교해서 높은 쪽의 수신 레벨을 선택하고, AGC 이득값 산출부(106)가 비교 선택부(105)에서 선택된 높은 쪽의 수신 레벨과 A/D 변환의 입력 허용 레벨로부터 AGC 이득값을 산출한다.

Description

무선 수신 장치 및 무선 수신 방법{RADIO RECEIVER AND RADIO RECEIVING METHOD}
종래의 AGC로서는, 일본 특허 공개 평성 제8-274558호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 두 종류의 시정수를 사용함으로써, 페이딩에 의한 수신 신호의 완급의 레벨 변동에 추종할 수 있도록 한 것이 있다. 또한, 종래의 AGC는 수신 신호 1슬롯의 평균 레벨에 근거하여 행해지고 있다.
그러나, 1슬롯의 평균 레벨에 근거하여 AGC가 행해지면, 1슬롯 내에 수신 레벨이 서로 다른 데이터 부분과 파일럿 부분(기지(旣知) 신호 부분)이 있는 경우, 적정한 AGC 이득값이 산출되지 않는다는 문제가 있다. 즉, 수신 회선과 송신 회선이 각각 서로 다른 타임 슬롯에 할당되는 TDD(Time Division Duplex) 방식의 무선 통신 시스템에서는, 통상, 1슬롯 내에서 데이터 부분이 5분의 4정도를 차지하기 때문에, 파일럿 부분이 데이터 부분에 비하여 수신 레벨이 높은 경우, 파일럿 부분의 수신 레벨이 1슬롯의 평균 레벨보다도 높아지고, 그 결과, AGC 후의 파일럿 부분의 레벨이 클리핑되는 경우가 있다.
이와 같이, 클리핑이 발생하면, 정확하게 복조를 할 수 없게 된다. 파일럿 부분은 전파로 특성의 추정에 사용되기 때문에, 파일럿 부분에 대하여 클리핑이 발생되면, 데이터 부분의 위상 변동이나 진폭 변동이 정확하게 추정·보상되지 않고, 그 결과, 파일럿 부분뿐만 아니라 데이터 부분도 정확하게 복조할 수가 없게 된다.
또, 클리핑이란 수신 신호의 수신 레벨이 A/D 변환의 입력 허용 범위를 초과하는 것에 의해, 그 허용 범위를 초과한 수신 신호에 대하여 적정한 A/D 변환이 행해지지 않아 데이터의 일부가 손상되는 것을 말한다.
본 발명은 무선 수신 장치 및 무선 수신 방법에 관한 것으로, 특히 수신 신호에 대하여 자동 이득 제어(AGC : Auto Gain Control)를 실행하는 무선 수신 장치 및 무선 수신 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 2a는 파일럿 부분의 수신 레벨(AGC 전)과 데이터 부분의 수신 레벨(AGC 전)을 나타내는 모식도,
도 2b는 파일럿 부분의 수신 레벨(AGC 후)과 데이터 부분의 수신 레벨(AGC 후)을 나타내는 모식도,
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명의 목적은 전송 단위(1슬롯) 내에서 수신 레벨이 서로 다른 부분이 있는 경우에도, 클리핑이 발생되지 않을 적정한 레벨 제어값(AGC 이득값)을 산출할 수 있어, 복조를 정확하게 행할 수 있는 무선 수신 장치 및 무선 수신 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는, 전송 단위(1슬롯) 내에 수신 레벨이 서로 다른 복수의 부분이 있는 경우에, 가장 높은 수신 레벨을 이용하여 레벨 제어값을 산출하도록 했다. 이것에 의해, AGC에 의하여 클리핑이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에 나타내는 무선 수신 장치에 있어서, 수신부(102)는 안테나(101)를 거쳐서 수신된 신호에 대하여 다운컨버팅 등의 소정의 수신 처리를 실시한다. 수신 처리 후의 신호는 데이터 부분 측정부(103) 및 파일럿 부분 측정부(104)로 출력된다.
또한, 수신부(102)는, 후술하는 AGC 이득값 산출부(106)에서 산출된 AGC 이득값(레벨 제어값)에 따라서, 수신 신호의 레벨을 조절한다. 즉, 수신부(102)는 수신 신호에 대하여 AGC를 행한다. 이 AGC에 의해, 수신 신호의 레벨은 A/D 변환의 입력 허용 범위에 수렴된다. AGC의 자세한 설명은 후술한다.
데이터 부분 측정부(103)는 수신 신호의 데이터 부분의 수신 레벨을 측정한다. 데이터 부분 측정부(103)는 측정 정밀도를 높이기 위해서 1슬롯에 포함되는 복수개의 데이터의 수신 레벨 평균값을 데이터 부분의 수신 레벨로 한다. 데이터 부분의 수신 레벨은 비교 선택부(105)로 출력된다.
파일럿 부분 측정부(104)는 수신 신호의 파일럿 부분의 수신 레벨을 측정한다. 파일럿 부분 측정부(104)는 측정 정밀도를 높이기 위해서 1슬롯에 포함되는 복수개의 파일럿의 수신 레벨 평균값을 파일럿 부분의 수신 레벨로 한다. 파일럿 부분의 수신 레벨은 비교 선택부(105)로 출력된다.
비교 선택부(105)는 데이터 부분의 수신 레벨과 파일럿 부분의 수신 레벨을 비교하여, 높은 쪽의 수신 레벨을 선택한다. 선택된 수신 레벨은 AGC 이득값 산출부(106)로 출력된다.
AGC 이득값 산출부(106)는 비교 선택부(105)에서 선택된 높은 쪽의 수신 레벨과, A/D 변환의 입력 허용 레벨로부터 AGC 이득값을 산출한다. AGC 이득값의 산출 방법은 후술한다. 산출된 AGC 이득값은 수신부(102)로 출력된다.
다음에, 상기 구성을 갖는 무선 수신 장치의 동작에 대하여 도 2a 및 도 2b를 이용하여 설명한다. 여기서는, CDMA/TDD(Code Division Multiple Access/Time Division Duplex) 방식의 무선 통신 시스템에 있어서 본 실시예의 무선 수신 장치가 사용되는 경우에 대하여 설명한다.
CDMA/TDD 방식에서는, 1슬롯 내에서의 코드 다중 개수가 비교적 적기 때문에, 송신할 데이터가 없는 경우에는 데이터를 송신하지 않는 DTX(Discontinuous Transmission) 제어 등에 의해, 파일럿 부분의 레벨이 데이터 부분의 레벨보다 높아지는 경우가 있다. 또한, 상술한 바와 같이, TDD 방식의 무선 통신 시스템에서는, 통상, 1슬롯 내에서 데이터 부분이 5분의 4 정도를 차지한다. 따라서, 수신 신호의 1슬롯 내의 수신 레벨은, 도 2a에 도시하는 바와 같이, 균일하지 않게 된다. 여기서는, 일례로서, 파일럿 부분의 수신 레벨을 10, 데이터 부분의 수신 레벨을 5로 한다. 또한, A/D 변환의 입력 허용 레벨을 7.5로 한다.
여기서, 상기 종래의 AGC에서는, 1슬롯의 평균 레벨에 근거하여 AGC 이득값을 산출하기 때문에, 1슬롯 내의 수신 레벨이, 도 2a에 도시하는 바와 같이 되어 있으면, AGC 후의 파일럿 부분의 레벨이 클리핑된다. 즉, 도 2a에 나타내는 예에서는, 1슬롯의 평균 레벨은 6이 되기 때문에, AGC 이득값은 1.25로 된다. 따라서, AGC 후의 파일럿 부분의 레벨이 12.5가 되어 클리핑된다.
그래서, 본 실시예의 무선 수신 장치에서는, 상술한 바와 같이, 비교 선택부(105)가 데이터 부분의 수신 레벨과 파일럿 부분의 수신 레벨을 비교하고, AGC 이득값 산출부(106)가 높은 쪽의 수신 레벨을 이용하여 AGC 이득값을 산출한다. 즉, 도 2a에 나타내는 예에서는, AGC 이득값 산출부(106)는 파일럿 부분의 수신 레벨(평균값)을 이용하여 AGC 이득값을 산출한다. 파일럿 부분의 수신 레벨(평균값)은 10이기 때문에, AGC 이득값 산출부(106)에서 산출되는 AGC 이득값은 0.75로 된다.
따라서, 수신부(102)에서 행해지는 AGC에 의해, 도 2b에 도시하는 바와 같이, 파일럿 부분의 레벨은 7.5로 되고, 데이터 부분의 레벨은 3.5로 되어, 모두 A/D 변환의 입력 허용 레벨 내로 수렴된다. 즉, 본 실시예에 따르면, 파일럿 부분, 데이터 부분 모두 클리핑이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예에 따르면, 클리핑의 발생을 방지할 수 있기 때문에, 적정한 AGC를 실행할 수 있고, 그 결과, 우수한 통신 품질을 얻을 수 있다.
또, 상기 설명에서는 파일럿 부분의 수신 레벨이 데이터 부분의 수신 레벨보다도 높은 경우를 일례로 들어 설명했지만, 본 실시예는 데이터 부분의 수신 레벨이 파일럿 부분의 수신 레벨보다도 높은 경우에도 마찬가지로 실시할 수 있다.
또한, 상기 설명에서는 TDD 방식을 일례로 들어 설명했지만, 본 실시예는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식의 무선 통신 시스템에서도 마찬가지로 실시할 수 있다.
또한, 본 실시예는, 상술한 바와 같이, CDMA/TDD 방식의 무선 통신 시스템에 있어서, 코드 다중 개수가 변화되는 경우에 특히 효과적이다.
CDMA/TDD 방식에서 그 외에 코드 다중 개수가 변화되는 경우로서는, 멀티 코드 전송을 할 경우에, 송신할 데이터의 종류 개수가 변화하는 경우(예컨대, 화상 신호와 음성 신호를 송신하고 있었던 것을, 음성 신호만 송신하는 것으로 한 경우) 등을 들 수 있다. 또한, CDMA/TDD 방식에서는, 각 통신 상대 공통의 파일럿이 송신되거나, 각 데이터 공통의 파일럿이 송신되어, 코드 다중 개수에 관계없이 파일럿의 송신 레벨이 일정하게 유지되는 경우가 있다. 즉, CDMA/TDD 방식에서는, 파일럿 부분의 수신 레벨이 일정함에도 불구하고, 데이터 부분의 수신 레벨이 변화되어, 양자의 수신 레벨에 차이가 발생하는 경우가 있다.
이러한 경우에, 1슬롯의 평균 레벨에 근거하여 AGC가 행해지면, 상기와 마찬가지의 문제가 발생한다. 그래서, CDMA/TDD 방식의 무선 통신 시스템에 있어서, 코드 다중 개수가 변화되는 경우에, 본 실시예에 따른 무선 수신 장치를 이용하여 AGC를 실행하는 것이 효과적이게 된다.
(실시예 2)
통신 상황에 따라서, 파일럿 부분의 수신 레벨과 데이터 부분의 수신 레벨이 서로 다른 경우와, 같게 되는 경우가 있다. 예컨대, CDMA/TDD 방식에 있어서, 각 통신 상대 공통의 파일럿이 사용되는 경우에는, 코드 다중 개수에 관계없이 파일럿 부분의 레벨은 일정하기 때문에, 코드 다중 개수가 변화되는 것에 의해 양자의 수신 레벨에 차이가 발생한다. 한편, 통신 상대 각각에 대하여 데이터 부분의 레벨과 같은 레벨의 파일럿이 송신되는 경우에는, 코드 다중 개수의 변화에 따라 파일럿 부분의 레벨도 변화되기 때문에, 코드 다중 개수가 변화하여도 양자의 수신 레벨은 같게 된다.
양자의 수신 레벨이 서로 다른 경우에는, 상기 실시예 1과 같이 하여 AGC를 행함으로써, 클리핑의 발생을 방지할 수 있다. 그러나, 양자의 수신 레벨이 같게 되는 경우에는, 본래 양자의 수신 레벨에 차이가 없기 때문에, 상기 실시예 1에서설명했던 것과 같은 비교 선택을 행할 필요가 없다.
또한, TDD 방식의 무선 통신 시스템에서는, 상술한 바와 같이, 통상, 1 슬롯 내에서 데이터 부분이 5분의 4정도를 차지한다. 이 때문에, 양자의 수신 레벨이 같게 되는 경우에, 파일럿 부분의 수신 레벨을 포함하지 않고서 구한 수신 레벨의 평균값은 파일럿 부분의 수신 레벨을 포함해서 구한 수신 레벨의 평균값과 거의 변함이 없다.
그래서, 본 실시예에서는, 현재의 통신 상황으로부터 데이터 부분의 수신 레벨과 파일럿 부분의 수신 레벨이 같게 되는지 여부를 판단하여, 양자의 수신 레벨이 같다고 판단한 경우에, 데이터 부분의 수신 레벨만을 이용하여 AGC 이득값을 산출한다. 이것에 의해, AGC의 정밀도를 떨어뜨리지 않고서, 비교 선택 동작 및 파일럿 부분의 수신 레벨의 측정을 생략할 수 있어, AGC에 따른 처리량을 삭감할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 또, 도 3에서 실시예 1(도 1)과 동일한 구성으로 되는 부분에 대해서는 도 1과 동일한 부호를 부여하여, 상세한 설명을 생략한다.
도 3에 나타내는 무선 수신 장치에 있어서, 판단부(201)는 물리 레이어보다 상위의 레이어로부터 입력되는 현재 상태의 통신 상황을 나타내는 정보를 바탕으로, 데이터 부분의 수신 레벨과 파일럿 부분의 수신 레벨이 같게 되는지 여부를 판단한다.
판단부(201)는 양자의 수신 레벨이 같게 된다고 판단한 경우, 파일럿 부분측정부(104) 및 비교 선택부(105)에 대하여 동작을 정지시키는 제어 신호를 출력한다. 이 제어 신호가 출력된 경우, 파일럿 부분 측정부(104)는 파일럿 부분의 수신 레벨을 측정하지 않는다. 또한, 이 제어 신호가 출력된 경우, 비교 선택부(105)는 데이터 부분 측정부(103)로부터 입력된 데이터 부분의 수신 레벨의 평균값을 그대로 AGC 이득값 산출부(106)로 출력한다. 이것에 의해, 양자의 수신 레벨이 같게 되는 경우에는, AGC 이득값 산출부(106)는 데이터 부분의 수신 레벨만을 이용하여 AGC 이득값을 산출한다.
한편, 양자의 수신 레벨에 차이가 생긴다고 판단된 경우, 판단부(201)는 파일럿 부분 측정부(104) 및 비교 선택부(105)에 대하여 동작을 행하게 하는 제어 신호를 출력한다. 따라서, 양자의 수신 레벨에 차이가 생긴다고 판단된 경우에는, 본 실시예에 따른 무선 수신 장치는 상기 실시예 1과 마찬가지의 동작을 행한다.
이상과 같이, 본 실시예에 따르면, 데이터 부분의 수신 레벨과 파일럿 부분의 수신 레벨이 같게 되는 경우에, 비교 선택 동작 및 파일럿 부분의 수신 레벨의 측정을 생략하기 때문에, AGC의 정밀도를 떨어뜨리지 않고서, AGC에 따른 처리량을 삭감할 수 있다.
또, 본 실시예에서는, 파일럿 부분의 수신 레벨의 측정을 생략하는 구성으로 했지만, AGC의 정밀도보다도 처리량의 삭감이 중시되는 경우에는, 데이터 부분의 수신 레벨의 측정을 생략하는 구성으로 하여도 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전송 단위(1슬롯) 중에서 수신 레벨은 서로 다른 부분이 있는 경우에도, 클리핑이 생기지 않을 적정한 레벨 제어값(AGC 이득값)을 산출할 수 있어, 복조를 정확하게 행할 수 있다.
또, 상기 설명에 있어서는, 1슬롯 내에 데이터 부분과 파일럿 부분이 있는 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명은 1슬롯 내에 데이터 부분과 미드앰블 부분이 있는 경우에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
본 명세서는 2000년 2월 17일 출원된 특허 출원 제2000-039544호에 근거하는 것이다. 이 내용은 전부 본 명세서에 포함시켜 놓는다.
본 발명은 디지털 무선 통신 시스템, 특히 CDMA/TDD 방식의 무선 통신 시스템에서 사용되는 통신 단말 장치나 기지국 장치에 적용할 수 있다.

Claims (8)

  1. 수신 레벨이 서로 다른 제 1 부분과 제 2 부분을 포함하는 신호를 수신하는 수신기와,
    상기 제 1 부분의 수신 레벨과 상기 제 2 부분의 수신 레벨을 측정하는 측정기와,
    각각의 수신 레벨을 비교하여 높은 쪽의 수신 레벨을 선택하는 비교 선택기와,
    상기 비교 선택기에서 선택된 수신 레벨을 이용하여 레벨 제어값을 산출하는 산출기를 구비하되,
    상기 수신기가 상기 레벨 제어값에 따라서 상기 신호의 레벨을 조절하는
    무선 수신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    수신기는 신호의 레벨을 A/D 변환의 입력 허용 레벨 내로 하는 무선 수신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    현재의 통신 상황으로부터 제 1 부분의 수신 레벨과 제 2 부분의 수신 레벨이 같게 되는지 여부를 판단하는 판단기를 구비하되,
    산출기는 상기 판단기에서 양자의 수신 레벨이 같게 된다고 판단된 경우에, 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분 중 어느 한쪽의 수신 레벨만을 이용하여 레벨 제어값을 산출하는
    무선 수신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    수신기는 제 1 부분이 데이터 부분이며, 제 2 부분이 파일럿 부분인 신호를 수신하는 무선 수신 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    TDD 방식의 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 수신 장치.
  6. 무선 수신 장치를 구비한 통신 단말 장치로서,
    상기 무선 수신 장치는
    수신 레벨이 서로 다른 제 1 부분과 제 2 부분을 포함하는 신호를 수신하는수신기와,
    상기 제 1 부분의 수신 레벨과 상기 제 2 부분의 수신 레벨을 측정하는 측정기와,
    각각의 수신 레벨을 비교하여 높은 쪽의 수신 레벨을 선택하는 비교 선택기와,
    상기 비교 선택기에서 선택된 수신 레벨을 이용하여 레벨 제어값을 산출하는 산출기를 구비하되,
    상기 수신기는 상기 레벨 제어값에 따라서 상기 신호의 레벨을 조절하는
    통신 단말 장치.
  7. 무선 수신 장치를 구비하는 기지국 장치로서,
    상기 무선 수신 장치는
    수신 레벨이 서로 다른 제 1 부분과 제 2 부분을 포함하는 신호를 수신하는 수신기와,
    상기 제 1 부분의 수신 레벨과 상기 제 2 부분의 수신 레벨을 측정하는 측정기와,
    각각의 수신 레벨을 비교하여 높은 쪽의 수신 레벨을 선택하는 비교 선택기와,
    상기 비교 선택기에서 선택된 수신 레벨을 이용하여 레벨 제어값을 산출하는산출기를 구비하되,
    상기 수신기는 상기 레벨 제어값에 따라서 상기 신호의 레벨을 조절하는
    기지국 장치.
  8. 수신 레벨이 서로 다른 제 1 부분과 제 2 부분을 포함하는 신호를 수신하는 수신 공정과,
    상기 제 1 부분의 수신 레벨과 상기 제 2 부분의 수신 레벨을 측정하는 측정 공정과,
    각각의 수신 레벨을 비교하여 높은 쪽의 수신 레벨을 선택하는 비교 선택 공정과,
    상기 비교 선택 공정에서 선택된 수신 레벨을 이용하여 레벨 제어값을 산출하는 산출 공정을 구비하되,
    상기 수신 공정에서, 상기 레벨 제어값에 따라서 상기 신호의 레벨을 조절하는
    무선 수신 방법.
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