KR20020074601A - 안테나 어레이를 구비한 부호분할다중접속방식 기지국수신시스템의 수신 신호 복 방법 및 장치 - Google Patents

안테나 어레이를 구비한 부호분할다중접속방식 기지국수신시스템의 수신 신호 복 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 본 발명은 IS-95 부호분할다중접속방식(CDMA) 신호환경에서 동작하는 기지국 복조 기술에 관한 것으로, 안테나 어레이를 이용하여 기지국 수신단의 왈시 복조기(Walsh demodulator)의 성능을 개선한다. 즉, IS-95 CDMA 수신 안테나 어레이로 입사된 수신 신호를 저역천이(Lowpass filtering), 역확산(Despreading), 왈시 복조(Walsh demodulation) 과정 등의 일련의 과정을 통해 정확한 데이터 복조를 위한 응용기술을 제공한다. 특히, 데이터 복조의 정확성을 개선하기 위해 신호 처리 장치부(Signal Processing Apparatus)에서 계산된 최적의 웨이트 벡터를 왈시 복조 신호벡터에 곱해주는 방법을 제시한다. 본 발명에서 제시되는 기술은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째는, 안테나 어레이 시스템을 이용하여 IS-95 CDMA 신호 환경의 역방향 수신 시스템에서 반드시 필요한 왈시 복조기의 성능을 향상시키는 기술이다. 둘째는, 상기 왈시 복조의 정확도를 개선하기 위하여, 즉 원하는 단말기에서 송신된 왈시 복조 신호벡터를 정확히 복조하기 위하여, 신호 처리 장치부에서 최적의 웨이트 벡터를 계산하는 방법을 제시한다. 본 발명에서 제안한 IS-95 CDMA 배열 안테나 수신 복조 기술은 새로운 응용기술로 기존 단일 안테나에서의 복조 기술과는 기술적으로 차이가 있으며, 특히 웨이트 벡터를 이용하여 좀 더 정확한 복조가 가능해져 잡음과 간섭영향을 줄여줌으로써 통신품질을 향상시켜준다.

Description

안테나 어레이를 구비한 부호분할다중접속방식 기지국 수신시스템의 수신 신호 복 방법 및 장치{Signal Processing Method and Apparatus for CDMA System having Antenna Array}
본 발명은 IS-95 CDMA 신호환경 등에서 동작하는 어레이 안테나를 구비한 기지국 수신시스템의 신호 수신 처리 기술에 관한 것으로, 특히 안테나 어레이를 이용하여 기지국 수신단의 복조 성능을 개선하기 위한 부호분할다중접속방식 기지국수신시스템의 신호를 복조하는 처리 방법 및 장치와, 그를 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
종래의 CDMA 기지국 수신시스템에서는 일반적으로 단일 안테나를 이용하는 복조 기술을 채용하고 있어, 정확한 복조가 불가능하여 잡음과 간섭영향을 줄이는 한계가 있었고, 통신품질을 개선하는 데에도 많은 어려움이 따르는 문제가 있었다.
한편, 무선 통신 시스템의 통화품질 향상 및 용량을 증대시키기 위해, 기지국에 무선신호공간에서 선택적으로 신호를 수신할 수 있도록 하는 안테나 어레이 시스템을 구비시키는 방안이 제기되어 간섭 신호의 감소를 통한 통신품질의 향상을 시도하기도 하였으나, 정확한 복조기능이 지원되지 아니하여 여전히 잡음과 간섭영향을 줄이는데에 한계가 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점들을 극복하기 위하여 제안된 것으로서, 안테나 어레이를 구비한 부호분할다중접속방식(CDMA) 기지국 수신시스템의 신호처리부(Signal Processing Apparatus)에서 계산된 최적의 웨이트 벡터를 왈시 복조 신호벡터의 연산처리에 적용하여 복조 성능을 개선하는, CDMA 기지국 수신 시스템의 신호를 복조하는 처리 방법을 제공함에 그 목적을 두고 있다.
또한, 본 발명은 안테나 어레이를 구비한 부호분할다중접속방식(CDMA) 기지국 수신시스템의 신호처리부(Signal Processing Apparatus)에서 계산된 최적의 웨이트 벡터를 왈시 복조 신호벡터의 연산처리에 적용하여 복조 성능을 개선하는, CDMA 기지국 수신시스템의 신호를 복조하는 처리 장치를 제공함에 다른 목적을 두고 있다.
또한, 본 발명은 안테나 어레이를 구비한 부호분할다중접속방식(CDMA) 기지국 수신시스템의 신호처리부(Signal Processing Apparatus)에서 계산된 최적의 웨이트 벡터를 왈시 복조 신호벡터의 연산처리에 적용하여 복조 성능을 개선하는, CDMA 기지국 수신시스템의 신호를 복조하는 처리 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공함에 또 다른 목적을 두고 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 N개의 안테나 어레이를 구비한 부호분할다중접속방식(CDMA) 기지국 수신시스템의 신호 처리 장치에서 n번째 안테나에 대한 수신데이터를 복조하는 처리 절차를 설명하기 위한 블록도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라, IS-95 CDMA 수신단에서 웨이트 벡터를 이용하여 수신 데이터를 복조하는 수신신호 처리기술을 설명하기 위한 블록도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 수신 신호를 복조하는 처리 방법의 일실시예 흐름도.
본 발명은 상기 첫번째 목적을 달성하기 위하여, 안테나 어레이를 구비한 부호분할다중접속방식(CDMA) 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 방법에 있어서, 왈시 복조기 출력인 상기 왈시 복조 신호벡터 {│ k = 0, ....., 63}를 현스냅샷에 대한 웨이트 벡터()로 웨이팅하여 각 왈시 워드에 상응하는 어레이 출력신호(( k = 0, ....., 63))를 산출하는 제 1 단계; 상기 출력신호{y0, y2, ...., y63} 중 크기가 최대인 (│yD│≥│yk│, for k = 0, ...., 63) 인덱스(D)를 선택하여 제공하는 제 2 단계: 및 상기 제 2 단계에서 선택된 상기 인덱스(D)에 해당되는 왈시 복조 신호벡터()를 이용하여 다음 스냅샷에서의 수신신호처리를 위한 웨이트 벡터값을 갱신하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 계속적인 통신을 수행하기 위하여 상기 제 3 단계 수행 후에, 상기 제 1 단계부터 직전 스냅샷의 제 2 단계에서 찾은 인덱스 (D)를 이용하여 다음 스냅샷에 대한 수신동작을 수행하는 제 4 단계를 더 포함하는 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 단계에서 왈시 복조 신호벡터 {}는 총 N개의 안테나 소자로 구성된 상기 안테나 배열 시스템의 각 안테나 소자에 연결된 채널별로 상기 64개의 왈시 복조기를 장착하여 상기 N개 안테나 소자에서 총 64개의 N x 1 벡터
(단, N은 배열 안테나의 안테나 소자 개수이며,는j번째 안테나에서i번째 왈시 번호에 상응되는 왈시 복조 신호로 상기 역확산 및 왈시 복조과정을 거친 수신신호임)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 3 단계는, 상기 제 2 단계에서 선택한 인덱스(D)를 이용하여, 해당 인덱스(D)를 소정 비트 신호로 디코딩하는 제 5 단계; 및 상기 선택된 인덱스(D)에 해당되는 왈시 복조 신호벡터()를 이용하여 다음 스냅샷의 수신 신호 처리를 위한 웨이트 벡터()를 갱신하는 제 6 단계를 포함하는 하는 것을 특징으로 하며, 상기 제 6 단계는, 왈시 복조 후에 얻는 64개의 상기 왈시 복조신호 상기 제 2단계에서 구한 인덱스(D)에 해당되는 왈시 복조 신호벡터()를 이용하여 현 스냅샷에서의 자기 상관 행렬을 갱신하는 제 7 단계; 및 상기 갱신된 자기 상관 행렬의 최대 고유치에 대응하는 고유벡터를 웨이트 벡터로 정하는 제 8 단계를 포함하는 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 6 단계는, 현 스냅샷에서의 웨이트 벡터로 역확산 전의 수신 신호벡터를 웨이팅한 크기와 역확산 과정을 거친 수신신호인 상기 왈시 신호벡터()를 상기 웨이트 벡터로 웨이팅한 크기의 비율을 최대화하는 웨이트 벡터()를 구하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 웨이트 벡터()는, 현 스냅샷에서의 웨이트 벡터로 역확산 전의 수신 신호벡터를 웨이팅한 크기의 평균과 역확산 과정을 거친 수신신호인 상기 왈시 신호벡터를 상기 웨이트 벡터로 웨이팅한 크기의 평균의 비율는 ·의 평균치임)을 최대화 하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 상기 두번째 목적을 달성하기 위하여, 안테나 어레이를 구비한 부호분할다중접속방식(CDMA) 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 장치에 있어서, 왈시 복조기 출력인 상기 왈시 복조 신호벡터 {│k= 0, ....., 63}를 현 스냅샷에 대한 웨이트 벡터()로 웨이팅하여 각 왈시 워드에 상응하는 어레이 출력신호((k= 0, ....., 63))를 산출하는 어레이 출력신호 산출수단; 상기 어레이 출력신호 산출 수단의 출력신호 { y0, y2, ...., y63} 중 크기가 최대인 (│y D │≥│y k │, fork= 0, ...., 63) 인덱스(D)를 선택하여 제공하는 최대크기 인덱스 선택 수단: 및 상기 최대크기 인덱스 선택 수단에서 선택된 상기 인덱스(D)에 해당되는 왈시 복조 신호벡터()를 이용하여 다음 스냅샷에서의 수신 신호 처리를 위한 웨이트 벡터값을 갱신하는 웨이트 벡터 갱신 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 어레이 출력신호 산출 수단에서, 왈시 복조 신호벡터 {}는 총 N개의 안테나 소자로 구성된 상기 안테나 배열 시스템의 각 안테나 소자에 연결된 채널별로 상기 64개의 왈시 복조기를 장착하여 상기 N개 안테나 소자에서 총 64개의 N x 1 벡터
(단, N은 배열 안테나의 안테나 소자 개수이며,는j번째 안테나에서i번째 왈시 번호에 상응되는 왈시 복조 신호로 상기 역확산 및 왈시 복조과정을 거친 수신신호임)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 웨이트 벡터 갱신 수단은, 상기 인덱스 선택 수단에서 선택한 인덱스(D)를 이용하여, 해당 인덱스(D)를 소정 비트 신호로 디코딩하는 디코딩 수단; 및 상기 선택된 인덱스(D)에 해당되는 왈시 복조 신호벡터()를 이용하여 다음 스냅샷의 수신 신호 처리를 위한 웨이트 벡터()를 갱신하는 갱신 처리 수단을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 갱신 처리 수단은, 왈시 복조 후에 얻는 64개의 상기 왈시 복조신호 상기 제 2단계에서 구한 인덱스(D)에 해당되는 왈시 복조 신호벡터()를 이용하여 현 스냅샷에서의 자기 상관 행렬을 갱신하는 수단; 및 상기 갱신된 자기 상관 행렬의 최대 고유치에 대응하는 고유벡터를 웨이트 벡터로 정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 갱신 처리 수단은, 현 스냅샷에서의 웨이트 벡터로 역확산 전의 수신 신호벡터를 웨이팅한 크기와 역확산 과정을 거친 수신신호인 상기 왈시 신호벡터()를 상기 웨이트 벡터로 웨이팅한 크기의 비율을 최대화하는 웨이트 벡터()를 구하는 것을 특징으로 하며, 상기 웨이트 벡터()는, 현 스냅샷에서의 웨이트 벡터로 역확산 전의 수신 신호벡터를 웨이팅한 크기의 평균과 역확산 과정을 거친 수신신호인 상기 왈시 신호벡터를 상기 웨이트 벡터로 웨이팅한 크기의 평균의 비율는 ·의 평균치임)을 최대화 하는 것을 특징으로 한다.
또 한편, 본 발명은 상기 세번째 목적을 달성하기 위하여, 안테나 어레이를채용한 부호분할다중접속방식(CDMA) 기지국 수신시스템에 구비되며, 마이크로 프로세서를 구비한 수신신호 복조 처리 장치에, 왈시 복조기 출력인 상기 왈시 복조 신호벡터 {= 0, ....., 63}를 현 스냅샷에 대한 웨이트 벡터()로 웨이팅하여 각 왈시 워드에 상응하는 어레이 출력신호(( k = 0, ....., 63))를 산출하는 제 1 기능; 상기 출력신호 {y 0,y 2, ....,y 63} 중 크기가 최대인 (│y D │≥│y k │, fork= 0, ...., 63) 인덱스(D)를 선택하여 제공하는 제 2 기능: 및 상기 제 2 기능에서 선택된 상기 인덱스(D)에 해당되는 왈시 복조 신호벡터()를 이용하여 다음 스냅샷에서의 수신신호 처리를 위한 웨이트 벡터값을 갱신하는 제 3 기능을 실현시키기 위한 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다. 또한, 계속적인 통신을 수행하기 위하여 상기 제 3 기능 수행 후에, 상기 제 1 기능부터 직전 스냅샷의 제 2 기능에서 찾은 인덱스 (D)를 이용하여 다음 스냅샷에 대한 수신동작을 수행하는 제 4 기능을 더 실현시키기 위한 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
전술한 본 발명의 목적 및 특징들과, 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 N개의 안테나 어레이를 구비한 부호분할다중접속방식(CDMA) 기지국 수신시스템의 신호 처리 장치에서 n번째 안테나에 대한 수신데이터를 복조하는 처리 절차를 설명하기 위한 블록도이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 IS-95 CDMA 수신단에서 웨이트 벡터를 이용하여 수신데이터를 복조하는 수신신호 처리기술을 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명은, 도면에 도시된 바와 같이, IS-95 CDMA 등의 CDMA 신호 환경에서 동작하는 안테나 어레이로 입사된 신호가 저역천이(Lowpass filtering), 역확산(Despreading), 왈시 복조(Walsh demodulation) 과정을 거치면서 정확하게 데이터를 복조시킨다.
본 발명에 따른 복조 기술의 핵심은, 수신단의 왈시 복조기에서 출력된 신호, 즉 64개의 왈시 인덱스를 가지고 있는 왈시 복조 신호벡터 (도 1의 6) {} 중 실제 송신될 왈시 인덱스를 찾아, 그 인덱스에 상응하는 왈시 복조 신호벡터를 정확히 추출하는 것이다.
본 발명 기술을 좀 더 구체적으로 언급하면, 64개의 왈시 복조기에서 출력되는 왈시 복조 신호벡터 {│ fork= 0, ....., 63 } 각 각은 현 스냅샷에서의 웨이트 벡터로 웨이팅되어 64개의 출력신호, 즉 {y k │ fork= 0, ....., 63 }를 발생시킨다.
상기 64개의 출력신호 {y k }는 도 1의 최대 크기 선택부(8)로 입력되어 64개 중 크기가 최대인 출력신호의 왈시 인덱스D(D=0 orD=1 or .......D=63)를 구한다. 상기 최대 크기 선택부(8)를 통해 최종 결정된 정보(즉, 인덱스D)는 디코더부(도 1의 9)에서 6비트의 왈시 워드 정보로 복원된다.
본 발명은, 안테나 어레이 시스템을 이용하여 IS-95 등의 CDMA 환경에 적용하는 방법을 제시한다. 즉, 안테나 어레이를 이용하여 IS-95 CDMA 시스템 등의 왈시 복조기 성능을 향상시키는 것이다. 그리고, 상기 왈시 복조기의 정확도를 개선하기 위하여, 즉 원하는 단말기에서 송신된 왈시 복조 신호벡터를 정확히 복조하기 위해 상기 안테나 어레이 시스템의 최적 웨이트 벡터를 계산하는 방안을 제시한다. 즉, 신호처리부(Signal Processing Apparatus)(도 1의 7)에서 웨이트 벡터를 계산하는 바람직한 방법을 제시한다.
본 발명에서 제안한 IS-95 CDMA 안테나 어레이 수신 복조기술은 새로운 응용기술로써, 기존 수신시스템에서의 복조 기술과는 달리, 웨이트 벡터를 이용하여 정확한 왈시 복조가 가능하도록 한다. 도면을 참조하여 이를 좀 더 상세히 설명하기로 한다.
전술한 바와 같이, 도 1은 본 발명에서 제시한 IS-95 수신단 복조 절차를 보여주고 있다. 도 1은 N개의 안테나 소자중n번째 안테나 소자에 수신된 신호에 대한 데이터 처리 블록도로서, 여기에 소개된 기본적인 신호처리 과정은 J. S. Lee, and L. E. Miller, "CDMA System Engineering Habdbook", Archtech House, 1998, pp750-757.에 부분적으로 설명되어 있다.
안테나 어레이에서 수신되는 신호(도 1의 1)가 저역천이(Low Pass Filtering)(도 1의 2), PN 코드 역확산(Despreading)(도 1의 3,4) 및 왈시 복조(Walsh Demodulation)(도 1의 5) 과정을 거친 후의 신호를 왈시 복조 신호라 한다.
안테나 배열의 안테나 소자 개수가 N 이라면, 총 64개의 왈시 워드중,k번째 왈시 워드에 상응하는 왈시 복조 신호벡터(Nx1)는 하기 [수학식 1]과 같이 쓸 수 있다.
[수학식 1]
따라서, 총 64 개의 (Nx1) 왈시 복조 신호 벡터는 도 1의 6, {} 과 같이 표현된다.
각각의 왈시 워드에 상응되는 왈시 복조 신호벡터들, 즉, {│fork=0, ....., 63 } 은 도 1의 신호처리부(7)에서 출력되는 웨이트 벡터와 내적되어 아래 [수학식 2]와 같이 안테나 배열 시스템의 출력이 얻어진다.
[수학식 2]
왈시 복조 신호벡터와 웨이트 벡터의 웨이팅을 좀 더 구체적으로 표현하기 위해 도 2에서 상세히 보여주고 있다.
도 2는 64개의 왈시 인덱스를 가지고 있는 왈시 복조 신호벡터가 웨이팅되어 출력신호를 만드는 과정을 설명하기 위한 것으로서, 상기 [수학식 2]에서 계산된 64개의 출력신호y k 값은 도 1의 최대 크기 선택부(8)로 입력되어 64개중 가장 큰 출력값을 찾게된다. 상기 최대 크기 선택부(8)의 출력은 64개의 {y k │k=0, ...., 63} 중 가장 크기가 큰 {y k }의 인덱스이다.
도 1에서와 같이 최대 크기 선택부(8)가 선택한 즉, (│y D │≥│y k │, fork= 0, ...., 63) 인덱스D는 64개의 왈시 인덱스 중D번째의 상기 안테나 배열 시스템의 출력y D 의 크기가 가장 크다는 것을 의미한다.
도 1의 최대크기 선택부(8)에서 선정된 인덱스D를 이용하여 디코더부(Decoder)(9)를 통해 6비트 이진수로 복원된다. 이진수로 된 6비트 데이터는 공지의 IS-95 표준에 따라 디인터리빙(Deinterleaving) 및 비터비 디코딩(Viterbi Decoding) 등의 과정을 거치게 된다.
또한, 상기 최대크기 선택부(8)의 출력D를 이용하여 64개의 상기 왈시 복조 신호벡터를 선택하여 도 1의 신호처리부(7)로 입력시켜 다음 스냅샷에서 적용될 웨이트 벡터를 갱신하기 위하여 사용된다.
상기 과정을 통해 갱신된 웨이트 벡터는 다음 스냅샷에서 왈시 복조 신호벡터와 웨이팅되어 새로운 출력신호y k 를 만들어 최대크기 선택부(8)로 입력된다. 이러한 일련의 과정은 매 스냅샷마다 반복된다.
도면에서 보는 바와 같이는 PN 역확산기의 입력신호는 다음과 같이 쓸 수 있다.
[수학식 3]
여기서r p,n 은n번째 안테나로 수신되는 역확산전 신호이다.
상기 역확산 전 신호는 역확산기에 의해 역확산되고, 64개의 왈시 복조기에 의해 64개의 벡터 {}로 구성된다.는k번째 왈시코드로 상관(correlation)한 벡터로 다음과 같이 구성된다.
[수학식 4]
상기k번째 왈시 인덱스에 상응하는 왈시 복조 신호벡터는 상기 신호처리부(8)에서 계산된 웨이트 벡터와 곱해져(도 2 참조), 출력신호 {y k │k=0,1,‥,63 }가 발생된다.
64개의 출력신호 {y k }는 최대 크기 판별기를 통해 상기 64개의 출력신호{y k } 중 크기가 가장 큰 값의 인덱스를 찾는다. 상기 인덱스D로 부터를 선택할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 수신 신호 처리 방법의 일실시예 흐름도로서, 수신 안테나 어레이로 입사된 신호에 대해 웨이트 벡터를 이용하여 데이터를 복조하는 전체적인 과정을 보여주고 있다.
즉, 캐리어 주파수를 필터링(frequency down conversion)하고 A/D 변환된 수신신호가 왈시 복조후에 웨이트 벡터를 이용하여 좀 더 정확한 데이터 복조가 되도록 하는 과정을 제시하고 있다.
IS-95 CDMA 수신단의 수신 신호 데이터 복조 방법에 대한 각 단계별 처리절차를 예시하면 다음과 같다.
＜스탭 1＞ : 현 스냅샷에서 (주파수 저역천이, PN 역확산, 왈시 복조과정을 거친 후) 총 N개의 안테나 채널로부터 얻어지는 왈시 복조 신호벡터 {│k= 0, ...., 63}를 생성한다. 단,k는 왈시 워드 인덱스이다.
＜스탭 2＞ : 상기 64개의 왈시 복조 신호벡터 {}에 대하여 현 스냅샷에 대한 웨이트 벡터(최초 수행시는 초기 설정값이 되고, 그 이후의 수행시는 직전 스냅샷에서 갱신된 웨이트 벡터 값임)를 이용한 어레이 출력(fork= 0, ...., 63)을 생성한다(31).
＜스탭 3＞ : 상기 64개의 출력신호 {y k } 중 크기가 최대인 │y D │를 결정하여, 최대 크기에 해당되는 왈시워드 인덱스D를 선정한다(33). 즉, │y D │는 64개중 가장 큰 출력신호(│y D │≥│y k │, fork= 0, ...., 63)를 의미한다.
＜스탭 4＞ : 상기 스탭 3에서 선택된 상기 인덱스D를 이용하여D를 6 비트 신호로 디코딩한다. 또한, 상기 디코딩 과정을 통해 6비트 이진수로 복원된 된 6비트 데이터는 공지의 IS-95 표준에 따라 디인터리빙(Deinterleaving) 및 비터비 디코딩(Viterbi Decoding)등의 과정을 거치게 된다(35).
＜스탭 5＞ : 상기 스탭 3에서 선택된 상기 인덱스D의 값에 해당되는 왈시 복조 신호벡터를 이용하여 상기 신호처리부(도 1의 7 참조)에서 웨이트 벡터값을 갱신시킨다.
＜스탭 6＞ : 계속적인 통신을 수행하기 위하여 상기 "스탭 1"로 돌아가서 다음 스냅샷에서의 수신동작을 반복 수행한다.
한편, 상기 본 발명에 따른 수신 신호 처리 방법의 제어절차는 소프트웨어적으로 구현될 수 있으며, 그 소프트웨어가 마이크로프로세서를 구비한 컴퓨팅 시스템의 RAM, ROM, CD-ROM, 하드디스크, 플로피 디스크, 자기 테이프 등, 다양한 기록매체에 저장될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
지금까지 본 발명의 기술 사상에 대해 구체적인 예시를 들어 설명하였지만 이는 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는것이 아니다.
본 발명에 따르면, 기지국 수신시스템이 안테나 어레이를 채용하여 무선신호공간에서 선택적으로 신호를 수신할 수 있도록 함과 동시에, 신호처리부(Signal Processing Apparatus)에서 계산된 최적의 웨이트 벡터를 왈시 복조 신호벡터의 연산처리에 적용하여 정확한 복조기능이 이루어지도록함으로써, 잡음과 간섭신호의 감소를 통한 통신품질의 향상 및 통신용량을 증대시키는 우수한 효과를 갖는다.

Claims (17)

  1. 안테나 어레이를 구비한 부호분할다중접속방식(CDMA) 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 방법에 있어서,
    왈시 복조기 출력인 왈시 복조 신호벡터 {│k= 0, ....., 63}를 현 스냅샷에 대한 웨이트 벡터()로 웨이팅하여 각 왈시 워드에 상응하는 어레이 출력신호((k= 0, ....., 63))를 산출하는 제 1 단계;
    상기 출력신호 {y 0,y 2, ....,y 63} 중 크기가 최대인 (│y D │≥│y k │, fork=0, ...., 63) 인덱스(D)를 선택하여 제공하는 제 2 단계: 및
    상기 제 2 단계에서 선택된 상기 인덱스(D)에 해당되는 왈시 복조 신호벡터()를 이용하여 다음 스냅샷에서의 수신신호 처리를 위한 웨이트 벡터값을 갱신하는 제 3 단계
    를 포함하는, 안테나 어레이를 구비한 CDMA 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    계속적인 통신을 수행하기 위하여 상기 제 3 단계 수행 후에, 상기 제 1 단계부터 직전 스냅샷의 제 2 단계에서 찾은 인덱스 (D)를 이용하여 다음 스냅샷에 대한 수신동작을 수행하는 제 4 단계
    를 더 포함하는, 안테나 어레이를 구비한 CDMA 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 단계에서 왈시 복조 신호벡터 {}는 총 N개의 안테나 소자로 구성된 상기 안테나 배열 시스템의 각 안테나 소자에 연결된 채널별로 상기 64개의 왈시 복조기를 장착하여 상기 N개 안테나 소자에서 총 64개의 N x 1 벡터
    (단, N은 배열 안테나의 안테나 소자 개수이며,는j번째 안테나에서i번째 왈시 번호에 상응되는 왈시 복조 신호로 상기 역확산 및 왈시 복조과정을 거친 수신신호임)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 안테나 어레이를 구비한 CDMA 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 제 2 단계에서 선택한 인덱스(D)를 이용하여, 해당 인덱스(D)를 소정비트 신호로 디코딩하는 제 5 단계; 및
    상기 선택된 인덱스(D)에 해당되는 왈시 복조 신호벡터()를 이용하여다음 스냅샷의 수신 신호 처리를 위한 웨이트 벡터()를 갱신하는 제 6 단계
    를 포함하는, 안테나 어레이를 구비한 CDMA 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 6 단계는,
    왈시 복조 후에 얻는 64개의 상기 왈시 복조신호 상기 제 2단계에서 구한 인덱스(D)에 해당되는 왈시 복조 신호벡터()를 이용하여 현 스냅샷에서의 자기 상관 행렬을 갱신하는 제 7 단계; 및
    상기 갱신된 자기 상관 행렬의 최대 고유치에 대응하는 고유벡터를 웨이트 벡터로 정하는 제 8 단계
    를 포함하는, 안테나 어레이를 구비한 CDMA 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 방법.
  6. 제 4 항에서, 상기 제 6 단계는,
    현 스냅샷에서의 웨이트 벡터로 역확산 전의 수신 신호벡터를 웨이팅한 크기와 역확산 과정을 거친 수신신호인 상기 글시 신호벡터()를 상기 웨이트 벡터로 웨이팅한 크기의 비율을 최대화하는 웨이트 벡터()를 구하는 것을 특징으로 하는, 안테나 어레이를 구비한 CDMA 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 방법.
  7. 제 6 항에서, 상기 웨이트 벡터()는,
    현 스냅샷에서의 웨이트 벡터로 역확산 전의 수신 신호벡터를 웨이팅한 크기의 평균과 역확산 과정을 거친 수신신호인 상기 왈시 신호벡터를 상기 웨이트 벡터로 웨이팅한 크기의 평균의 비율 는 ·의 평균치임)을 최대화 하는 것을 특징으로 하는, 안테나 어레이를 구비한 CDMA 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 CDMA 기지국 수신시스템은, IS-95 CDMA 기지국 수신시스템인 것을 특징으로 하는, 안테나 어레이를 구비한 CDMA 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 방법.
  9. 안테나 어레이를 구비한 부호분할다중접속방식(CDMA) 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 장치에 있어서,
    왈시 복조기 출력인 상기 왈시 복조 신호벡터 {│k= 0, ....., 63}를 현 스냅샷에 대한 웨이트 벡터()로 웨이팅하여 각 왈시 워드에 상응하는 어레이 출력신호((k= 0, ....., 63))를 산출하는 어레이 출력신호 산출 수단;
    상기 어레이 출력신호 산출 수단의 출력신호 {y 0,y 2, ....,y 63} 중 크기가 최대인 (│y D │≥│y k │, fork= 0, ...., 63) 인덱스(D)를 선택하여 제공하는 최대 크기 인덱스 선택 수단: 및
    상기 최대크기 인덱스 선택 수단에서 선택된 상기 인덱스(D)에 해당되는 왈시 복조 신호벡터()를 이용하여 다음 스냅샷의 수신신호 처리를 위한 웨이트 벡터값을 갱신하는 웨이트 벡터 갱신 수단
    을 포함하는, 안테나 어레이를 구비한 CDMA 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 어레이 출력신호 산출 수단에서,
    왈시 복조 신호벡터 {}는 총 N개의 안테나 소자로 구성된 상기 안테나 배열 시스템의 각 안테나 소자에 연결된 채널별로 상기 64개의 왈시 복조기를 장착하여 상기 N개 안테나 소자에서 총 64개의 N x 1 벡터
    (단, N은 배열 안테나의 안테나 소자 개수이며,는j번째 안테나에서i번째 왈시 번호에 상응되는 왈시 복조 신호로 상기 역확산 및 왈시 복조과정을 거친 수신신호임)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는, 안테나 어레이를 구비한 CDMA 기지국 수신 시스템의 수신신호 복조 처리 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 웨이트 벡터 갱신 수단은,
    상기 인덱스 선택 수단에서 선택한 인덱스(D)를 이용하여, 해당 인덱스(D)를 소정 비트 신호로 디코딩하는 디코딩 수단; 및
    상기 선택된 인덱스(D)에 해당되는 왈시 복조 신호벡터()를 이용하여 다음 스냅샷의 수신 신호 처리를 위한 웨이트 벡터()를 갱신하는 갱신 처리 수단
    을 포함하는, 안테나 어레이를 구비한 CDMA 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 갱신 처리 수단은,
    왈시 복조 후에 얻는 64개의 상기 왈시 복조신호 상기 제 2단계에서 구한 인덱스(D)에 해당되는 왈시 복조 신호벡터()를 이용하여 현 스냅샷에서의 자기 상관 행렬을 갱신하는 수단; 및
    상기 갱신된 자기 상관 행렬의 최대 고유치에 대응하는 고유벡터를 웨이트 벡터로 정하는 수단
    을 포함하는, 안테나 어레이를 구비한 CDMA 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 장치.
  13. 제 11 항에서, 상기 갱신 처리 수단은,
    현 스냅샷에서의 웨이트 벡터로 역확산 전의 수신 신호벡터를 웨이팅한 크기와 역확산 과정을 거친 수신신호인 상기 왈시 신호벡터()를 상기 웨이트 벡터로 웨이팅한 크기의 비율을 최대화하는 웨이트 벡터()를 구하는 것을 특징으로 하는, 안테나 어레이를 구비한 CDMA 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 장치.
  14. 제 11 항에서, 상기 웨이트 벡터()는,
    현 스냅샷에서의 웨이트 벡터로 역확산 전의 수신 신호벡터를 웨이팅한 크기의 평균과 역확산 과정을 거친 수신신호인 상기 왈시 신호벡터를 상기 웨이트 벡터로 웨이팅한 크기의 평균의 비율 는 ·의 평균치임)을 최대화 하는 것을 특징으로 하는, 안테나 어레이를 구비한 CDMA 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 CDMA 기지국 수신시스템은, IS-95 CDMA 기지국 수신시스템인 것을 특징으로 하는, 안테나 어레이를 구비한 CDMA 기지국 수신시스템의 수신신호 복조 처리장치.
  16. 안테나 어레이를 채용한 부호분할다중접속방식(CDMA) 기지국 수신시스템에 구비되며, 마이크로 프로세서를 구비한 수신신호 복조 처리 장치에,
    왈시 복조기 출력인 상기 왈시 복조 신호벡터 {│k= 0, ....., 63}를 현 스냅샷에 대한 웨이트 벡터()로 웨이팅하여 각 왈시 워드에 상응하는 어레이 출력신호((k= 0, ....., 63))를 산출하는 제 1 기능;
    상기 출력신호 {y 0,y 2, ....,y 63} 중 크기가 최대인 (│y D │≥│y k │, fork= 0, ...., 63) 인덱스(D)를 선택하여 제공하는 제 2 기능: 및
    상기 제 2 기능에서 선택된 상기 인덱스(D)에 해당되는 왈시 복조 신호벡터()를 이용하여 다음 스냅샷에서의 수신신호 처리를 위한 웨이트 벡터값을 갱신하는 제 3 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  17. 제 16 항에 있어서,
    계속적인 통신을 수행하기 위하여 상기 제 3 기능 수행 후에, 상기 제 1 기능부터 직전 스냅샷의 제 2 기능에서 찾은 인덱스 (D)를 이용하여 다음 스냅샷에 대한 수신동작을 수행하는 제 4 기능
    을 더 실현시키기 위한 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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