KR20030040547A

KR20030040547A - 코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서 파일럿 간섭을제거하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20030040547A
Application number: KR10-2003-7005409A
Authority: KR
Inventors: 버틀러브라이언케이; 장하이타오; 벤더폴이; 조유천
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2000-10-17
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2003-05-22
Also published as: AU2002216630A1; WO2002033840A3; EP1327311A2; WO2002033840A2; US20020131479A1; US6680727B2; MXPA03003403A

Abstract

무선 (예를 들어, CDMA) 통신 시스템에서 파일럿 간섭을 제거하는 기술이 개시되어 있다. 일반적으로, 수신된 신호는 다수의 신호 인스턴스 (즉, 다중 경로) 를 포함한다. 처리되기길 소망하는 각 다중 경로에 있어서, 다른 다중 경로가 소망하는 다중 경로에 대해 간섭으로서 작동한다. 파일럿이 공지된 데이터 패턴 (예를 들어, 모두 제로) 에 기초하여 발생되고 공지된 채널화 코드 (예를 들어, 제로의 왈쉬 코드) 로 커버되는 경우에, 간섭하는 다중 경로에서의 파일럿은 다중 경로의 도달 시간에 대응하는 시간 오프셋에서의 확산 시퀀스로서 추정될 수 있다. 각 간섭 다중 경로로부터의 파일럿 간섭은 간섭하는 다중 경로에 대한 확산 시퀀스 및 소망하는 다중 경로에 대한 역확산 시퀀스에 기초하여 추정될 수 있다. 다수의 간섭하는 다중 경로로부터의 전체 파일럿 간섭은 개선된 성능을 갖는 파일럿-제거된 데이터를 제공하기 위해 소망하는 다중 경로의 데이터 구성 성분으로부터 감산될 수 있다.

Description

코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서 파일럿 간섭을 제거하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CANCELING PILOT INTERFERENCE IN A CDMA COMMUNICATION SYSTEM}

무선 통신 시스템이 음성, 패킷 등과 같은 여러 형태의 통신을 제공하기 위해 널리 배치되어 있다. 이러한 시스템은 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 시간 분할 다중 액세스(TDMA) 또는 어떤 다른 다중 액세스 기술에 기초할 수 있다. CDMA 시스템은 증가된 시스템 용량을 포함한다는 특정한 장점을 다른 형태의 시스템 보다 많이 제공할 수 있다. 일반적으로, CDMA 시스템은 모두 당업계에 공지되어 있는, IS-95, cdma2000, IS-856 및 W-CDMA 표준과 같은 하나 이상의 표준을 수행하도록 설계된다.

무선 (예를 들어, CDMA) 통신 시스템에서, 파일럿은 종종 다수의 기능을 실행하는 수신기 유닛을 지원하기 위해 송신기 유닛 (예를 들어, 기지국) 으로부터 수신기 유닛 (예를 들어, 단말기) 으로 송신된다. 파일럿은 송신기 유닛의 타이밍 및 주파수와의 동기화, 통신 채널의 품질 추정, 데이터 송신의 코히어런트 복조, 및 다른 기능을 위해 수신기 유닛에서 사용될 수 있다. 일반적으로, 파일럿은 공지된 데이터 패턴 (예를 들어, 모든 제로의 시퀀스) 에 기초하여 발생되고 (예를 들어, 특정 왈쉬 (Walsh) 코드로 커버되고 공지된 의사-잡음 (PN) 시퀀스로 확산되는) 공지된 신호 처리 방식을 사용한다. IS-95 및 cdma2000 시스템에 있어서, 각 기지국에는 다른 기지국의 코드 채널로부터 자신의 코드 채널을 유일하게 식별하기 위해 자신의 PN 시퀀스에 대한 특정 오프셋이 할당된다. 이러한 방법으로, 상이한 기지국으로부터의 파일럿은 상이하게 할당된 PN 오프셋에 의해 식별될 수 있다.

수신기 유닛에서, 레이크(rake) 수신기는 종종 송신된 파일럿, 시그널링 및 트래픽 데이터를 복구하기 위해 사용된다. 송신된 신호는 다중 신호 경로를 통해 수신될 수 있고, 충분한 강도의 각 수신된 신호 인스턴스 (instance) (또는 다중 경로) 는 레이크 수신기의 각각의 핑거 (finger) 프로세서에 할당되어 처리될 수 있다. 각 핑거 프로세서는 이러한 다중 경로에서 데이터 및 파일럿을 복구하기 위해 송신기 유닛에서 실행되는 것과 상보적인 방식으로 할당된 다중 경로를 처리한다. 복구된 파일럿은 다중 경로에 대한 채널 응답에 의해 결정되고, 채널 응답의 표시인 진폭 및 위상을 갖는다. 일반적으로, 파일럿은 채널 응답에의해 유사하게 왜곡되는, 파일럿과 함께 송신되는 여러 트래픽의 코히어런트 복조를 위해 사용된다. 또한, 다수의 다중 경로에 대한 파일럿은 다중 경로로부터 도출되는 복조된 심벌을 합성하기 위해 또한 사용되어 개선된 품질을 갖는 합성된 심벌을 얻는다.

순방향 링크상에서, 동일한 기지국 또는 셀 (셀-내) 로부터의 다중 경로 및 다른 기지국 (셀-간) 으로부터의 다중 경로는 CDMA 신호를 복조할 때 간섭을 발생시킨다. 실제로, 어떤 특정한 다중 경로상의 실제적인 간섭 부분은 수신된 신호에 포함된 다른 다중 경로의 파일럿으로부터일 수 있다. 이러한 파일럿 간섭은 성능을 저하시킬 수 있다 (예를 들어, 더 높은 에러율).

따라서, 무선 (예를 들어, CDMA) 통신 시스템에서 파일럿으로 인한 간섭을 제거시키기 위한 기술이 필요하다.

본 출원은 2000년 10월 17일 출원된 "METHOD AND SYSTEM FOR PILOT SIGNAL INTERFERENCE CANCELLATION IN A CDMA COMMUNICATION SYSTEM"이란 명칭의 미국 가 출원 제 60/240,823 호를 우선권으로 주장한다.

본 발명은 일반적으로 데이터 통신에 관한 것으로, 특히, 무선 (예를 들어, CDMA) 통신 시스템에서의 파일럿 (pilot) 으로 인한 간섭을 제거하는 기술에 관한 것이다.

도 1은 다수의 사용자를 지원하고 본 발명의 여러 양태 및 실시 형태를 구현할 수 있는 무선 통신 시스템의 다이어그램이다.

도 2는 기지국 및 단말기의 실시 형태의 개략 블록도이다.

도 3은 기지국으로부터 송신되는 순방향 링크 변조된 신호를 수신 및 복조할 수 있는 레이크 수신기의 블록도이다.

도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른, 파일럿 간섭을 추정 및 제거할 수 있는 레이크 수신기의 블록도이다.

도 5A는 파일럿 간섭을 제거할 수 있는 레이크 수신기의 또 다른 실시 형태의 블록도이다.

도 5B는 파일럿 간섭 추정기의 특정한 실시 형태의 블록도이다.

도 5C는 다수의 관련된 다중 경로에 대해 PN 시퀀스를 발생시킬 수 있는 PN 발생기의 실시 형태의 블록도이다.

도 6A는 본 발명의 실시 형태에 따른, 파일럿 간섭을 추정 및 제거하기 위한 처리의 흐름도이다.

도 6B는 j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 i-번째 간섭하는 다중 경로로부터 파일럿 간섭을 추정하기 위한 처리의 흐름도이다.

도 7은 본 발명의 특정한 실시 형태에 따른, 2개의 다중 경로에 대한 간섭을 추정 및 제거하기 위한 처리의 흐름도이다.

본 발명의 양태는 무선 (예를 들어, CDMA) 통신 시스템에서 파일럿 간섭을 제거시키는 기술을 제공한다. 일반적으로, 수신된 신호는 다수의 신호 인스턴스 (즉, 다중 경로) 를 포함한다. 처리되어야 할 각 다중 경로 (즉, 각 소망하는 다중 경로) 에 대하여, 다른 다중 경로는 소망하는 다중 경로에 대해 간섭으로서 작용하는 실제적으로 간섭하는 다중 경로이다. 파일럿이 공지된 데이터 패턴 (예를 들어, 모든 제로의 시퀀스) 에 기초하여 발생되고 공지된 채널화 코드 (예를 들어, 제로의 왈쉬 코드) 로 커버되는 경우에, 간섭하는 다중 경로의 파일럿은 수신기에서의 다중 경로의 도달 시간에 대응하는 시간 오프셋에서의 단순한 확산 시퀀스로서 추정될 수 있다. 각 간섭 다중 경로로부터의 파일럿 간섭은 간섭하는 다중 경로에 대한 확산 시퀀스 및 소망하는 다중 경로에 대한 역확산 시퀀스에 기초하여 추정될 수 있다. 다수의 간섭하는 다중 경로로부터의 전체 파일럿 간섭은 개선된 성능을 갖는 파일럿-제거된 데이터를 제공하기 위해 소망하는 다중 경로의 데이터 구성 성분 (또는 데이터 신호) 으로부터 감산될 수 있다.

하나의 구체적인 실시 형태로서, 제 1 및 제 2 파일럿 신호와 제 1 및 제 2 데이터 신호를 수신하는 수신기 유닛에서 파일럿 간섭을 제거하는 방법을 제공한다. 이러한 방법에 따르면, 제 1 파일럿 신호에 대응하는 제 1 PN 시퀀스를 발생하고 제 2 파일럿 신호에 대응하는 제 2 PN 시퀀스로 역확산시킨다. 이어서, 그 역확산시킨 제 1 PN 시퀀스를 제 1 파일럿 신호의 추정된 이득 및 위상과 승산하여 제 2 데이터 신호상의 제 1 파일럿 신호로부터의 추정된 간섭을 나타내는 제 1의 승산된 신호를 발생시킨다. 이어서, 그 제 1의 승산된 신호를 제 2 데이터 신호로부터 감산한다. 제 2 파일럿 신호 및 제 1 데이터 신호에 대하여 동일 처리를 실행할 수도 있다.

본 발명의 여러 양태, 실시 형태 및 특징을 아래에 상세히 설명한다.

본 발명의 특징, 본질 및 이점 등을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

명세서에 설명된, 파일럿 간섭을 제거하는 기술은 데이터와 함께 파일럿을 송신하는 여러 무선 통신 시스템에 바람직하게 사용할 수도 있다. 예를 들어, 이러한 기술은 여러 CDMA 시스템 (예를 들어, IS-95, cdma2000, W-CDMA 등), 개인 통신 서비스 (PCS) 시스템 (예를 들어, ANSI J-STD-008) 용으로 사용할 수도 있다.본 명세서에 설명된 기술은, 단일의 송신된 신호의 다중 인스턴스가 (예를 들어, 레이크 수신기에 의해) 수신되고 처리되는 경우와 다중의 송신된 신호가 수신되고 처리되는 경우에, 파일럿 간섭을 제거하는데 사용할 수 있다. 명료하게는, 본 발명의 여러 양태 및 실시 형태를 IS-95 CDMA 시스템의 순방향 링크 송신에 대하여 자세하게 설명한다.

IS-95 및 cdma2000의 순방향 링크 변조된 신호는 (1) 확산 시퀀스로 데이터 신호를 확산시키고, (2) 확산된 신호를 정합 필터링하고, (3) 필터된 신호를 소망하는 무선 주파수 (RF) 로 주파수 업컨버팅 (upconverting) 함으로써 발생될 수 있다. 기지국으로부터의 순방향 링크 변조된 신호는,

로 표현할 수 있고, 여기서,

는 모든 코드 채널상에서 기지국으로부터 송신되는 집합(aggregate) 데이터의 연속-시간 표현이고;

는 복소(complex) 확산 시퀀스의 연속-시간 표현 (예를 들어, IS-95 및 cdma2000에 있어서이고,은 비제로 회귀 (non-return to zero), {±1}, 즉, CDMA 표준에 의해 정의되는 의사-잡음 (PN) 시퀀스의 실수값 표현이다) 이고;

는 송신 필터의 임펄스 응답이고;

는 주파수 업컨버젼 반송 신호 (즉,) 이고;

는 PN 칩 펄스형 필터 정세도 (definition) 를 위한 샘플링 간격인, PN 칩의 시간 지속기간이고;

는 콘벌루션 (convolution) 연산이고;

Ⅲ는 샘플링 함수로서 공지된 연속-시간 임펄스 트레인을 나타낸다.

임펄스 트레인은, 키릴(Cyrillic) 문자 "shah" Ⅲ의 표기법으로 표현하면,

로 정의되거나, 매 T초 단위 샘플에 대해,

이다.

집합 데이터,는

로 표현할 수 있고, 여기서,

은 코드 채널 n상의 데이터의 칩 당 에너지(에너지/칩)이고;

은 코드 채널 n에 대한 IS-95에 있어서의 BPSK의 연속-시간 표현이고;

는 코드 n에 대한 cdma2000에 있어서의 QPSK 데이터의 연속-시간 표현이고;

는 비제로 회귀, {±1}, 즉, 코드 n에 대한 왈쉬 코드의 표현이고;

는 송신 정합 필터의 에너지이고;

는 기지국이 사용한 코드 채널의 전체 수이다.

실제 시스템에서,,,및는 이산-시간 샘플의 스트림이다. 그러나, 이러한 스트림은 본 명세서에서는 연속-시간 표현을 사용하여 표현한다.

순방향 링크 변조된 신호,는 통신 링크를 통해 송신되고, 일반적으로 다중 신호 경로를 통해 단말기에 수신된다. 따라서, 수신된 신호,는 다중 신호 인스턴스 (또는 다중 경로) 를 포함할 수 있고,

로 표현할 수 있고, 여기서,

합산는 수신된 신호의 모든 다중 경로에 대한 것이고;

는 순방향 링크 변조된 신호,가 송신되는 시간에 대한 i-번째 다중 경로의 도달 시간이고;

는 i-번째 다중 경로에 대한 채널 이득 및 위상을 나타내고 페이딩 처리의 함수이고;

는 RF 플러스 내부 수신기 잡음에서 실수값 채널 잡음을 나타낸다.

이어서, 수신된 신호,는,

로 표현할 수 있는, 조건화된 신호,를 발생시키기 위해 조건화되고 (예를 들어, 사전-필터되고 증폭되고, 주파수 다운 변환되고, 정합 필터된다), 여기서,

는 단말기에서의 수신된 신호의 조건화에 대한 전체 복소 이득이고;

는 PN 칩의 시간 지속 기간이고;

는 i-번째 다중 경로에 대한 위상 오프셋이고,는 단말기의 반송 위상 오프셋이고;

는 필터 사이에서 시간 오프셋를 갖는 송신 및 수신 정합 필터 사이의 교차-상관이고;

는 필터된 복소 베이스밴드 형상에서의 잡음이다.

i-번째 다중 경로에 대한 위상 오프셋,는

,

로 표현할 수 있고, 여기서,및는 i-번째 다중 경로에 대한 다중 경로 페이딩 처리의 위상 시프트라고 가정한다.

간단히, 수신 필터는 송신 필터에 정합한다, 즉,를 가정한다. 정합된 필터 교차 상관,는,

로 표현할 수 있고,는=0에서, 즉, 디지털 수신기의 소망하는 샘플링 포인트에서 최대값을 갖는다.

이어서, 동조된 신호,가 샘플링되어 디지털적으로 더 처리된다. 일반적으로, 다수의 핑거 프로세서 (또는 단순한, 핑거) 를 구비하는 레이크 수신기는 데이터 샘플을 디지털적으로 처리하기 위해 사용된다. 레이크 수신기의 각핑거는 수신된 신호의 특정한 다중 경로를 처리하기 위해 할당될 수 있다. 각 핑거에 있어서 디지털 신호를 처리하는 것은 처리되어야 하는 다중 경로의 도달 시간에 정합되는 오프셋을 갖는 PN 시퀀스로 데이터 샘플을 역확산시키는 것을 포함한다.

j-번째 핑거에 대한 역확산된 신호,는

로 표현할 수 있고, 여기서,

는 j-번째 핑거에 대해 사용된 복소-공액 역확산 시퀀스이고, j-번째 핑거에 의해 처리되어야 할 j-다중 경로의 도달 시간에 대응하는 시간 오프셋,를 갖고;

는 역확산 복소 베이스밴드 잡음이다.

j-번째 핑거에 대한 역확산 신호,는 2개의 구성 성분으로 분해될 수 있다. 제 1 구성 성분은 j-번째 핑거에 의해 처리되는 관련된 다중 경로 (즉,) 에 대응한다. 제 2 구성 성분은 수신된 신호에 포함되는 관련된 j-번째 다중 경로에 대한 간섭 (즉, 잡음) 을 구성하는 모든 다른 다중 경로 (즉,) 에 대응한다. 2개의 구성 성분은,

로 표현할 수 있고, 수학식 9a의 제 1 항은 칩 간 간섭 (inter-chip-interference, ICI) 이 없는 경우에 상당히 단순화되고, 아래의 수학식 9b에 따라, 소망하는 다중 경로 ()가 피크에서 샘플링되고,

여기서, m은 정수이고, 모든 m ≠0에 대하여의 비-ICI 가정이 적용된다. 소망하는 샘플링 피크는에 대한 변수가 0인 시간이다. 따라서,및가 정수일 때 PN 칩은 수학식 9a에서 차이를 나타낸다.

역확산 신호의 제 1 구성 성분,은 관련된 다중 경로 오프셋에서 역확산되는 송신된 데이터를 포함한다. j-번째 다중 경로를 처리하기 위해 사용되는 j-번째 핑거에서, 핑거 ()의 타이밍은 j-번째 다중 경로의 도달 시간에 정렬된다. 따라서, 역확산 시퀀스,의 시간 오프셋은 j-번째 다중 경로의 시간 오프셋에 정렬되고, 확산 및 역확산의 영향 (즉,일 때,)은 심벌 주기에 대한의 누산 이후에 j-번째 다중 경로에 대한 제 1 구성 성분으로부터 제거될 수 있다 (심벌 주기는 완전한 왈쉬 함수와 일치한다).

역확산 신호에서의 제 2 구성 성분,은 다른 다중 경로 (즉,) 에 대한 파일럿 및 트래픽 데이터를 포함한다. 파일럿은 공지된 데이터 패턴 (예를 들어, 일반적으로 모든 제로의 시퀀스) 이기 때문에, 다른 다중 경로에서의 파일럿은 j-번째 다중 경로로부터 추정되고 제거될 수 있다. j-번째 다중 경로에 대한 다른-경로 파일럿 간섭,는,

로 표현할 수 있다.

j-번째 다중 경로에 대한 다른-경로 파일럿 간섭은 2개의 구성 성분으로 분해되고, 이것은,

로 표현할 수 있으며, 여기서

및

이다.

상기 나타낸 바와 같이, j-번째 다중 경로에 대한 i-번째 다중 경로로부터의 저속 파일럿 간섭 구성 성분,은 (1) i-번째 다중 경로에 대한 처리된 채널 이득 (즉,) 및 (2) i-번째 다중 경로의 위상 및 페이딩 처리 (즉,) 를 포함한다. 이러한 저속 파일럿 간섭 구성 성분은 단말기에서 신호 처리 이후의 i-번째 다중 경로에 대한 파일럿의 이득 및 위상을 나타내며, i-번째 다중 경로에서 파일럿을 필터링함으써 추정될 수 있다.

j-번째 다중 경로에 대한 i-번째 다중 경로로부터의 고속 파일럿 간섭 구성 성분,은 (1) i-번째 다중 경로의 확산 시퀀스 및 j-번째 다중 경로에 대한 역확산 시퀀스 사이의 "교차-상관" 항 (즉,), (2) i-번째 및 j-번째 다중 경로의 상대적 지연에 관한 정합된-필터 응답 가중치에 대한항, 및 (3) 실제 상대적 지연의 부근의 여러 PN 칩의 영향을 포착하기 위한 이러한항의 합산 () 을 포함한다 (즉,가중치는 비-임시(non-causal) 필터 임펄스 응답과 유사하게, 양 방향에서 여러 PN 칩에 대해 계속된다).

수학식 13의 합산 결과는 아래와 같이 설명할 수 있다. 디지털 통신에서 일반적으로 사용되는 아이 다이어그램(eye diagram)을 고려한다. 필터링이 이상적 (ideal) 인 경우에, 온-타임(on-time) 샘플은 그 시간에서 전송되는 값의 함수이다. 피크 온-타임 샘플 사이의 어떤 시간에서, 타임-도메인 샘플을 스미어 (smear) 시키는 필터링 효과로 인해, 온-타임 샘플 이전 및 이후의 여러 샘플은 이러한 시간에서의 값에 기여한다.

본 발명의 양태는 무선 통신 시스템에서 파일럿 간섭을 제거하는 기술을 제공한다. 일반적으로, 수신된 신호는 다수의 신호 인스턴스 (즉, 다중 경로) 를 포함한다. 처리되어야 할 각 다중 경로 (즉, 각 소망하는 다중 경로) 에 있어서, 다른 다중 경로는 소망하는 다중 경로에 대해 간섭으로서 작동하는 실제적으로 간섭하는 다중 경로이다. 파일럿이 공지된 데이터 패턴 (즉, 모든 제로의 시퀀스) 에 기초하여 발생되고 특정한 채널화 코드 (예를 들어, 제로의 왈쉬 코드) 로 커버되는 경우에, 간섭하는 다중 경로에서의 파일럿은 수신기에서의 상기 다중 경로의 도달 시간에 대응하는 시간 오프셋의 단순한 확산 시퀀스로서 추정될 수 있다. 각 간섭 다중 경로로부터의 파일럿 간섭은 간섭하는 다중 경로에 대한 확산 시퀀스 및 소망하는 다중 경로에 대한 역확산 시퀀스에 기초하여 추정될 수 있다. 다수의 간섭하는 다중 경로로부터의 전체 파일럿 간섭은 개선된 성능을 갖는 파일럿-제거된 데이터를 제공하기 위해 소망하는 다중 경로의 데이터 구성 성분 (또는 데이터 신호) 로부터 감산 (subtracted) 될 수 있다.

통상의 수신기 구현에 있어서, 동조된 신호,는 순방향 링크 변조된 신호,의 칩 비율의 배수 배 (multiple times) (예를 들어, 2×, 4×, 8×, 16×등등) 로 단일 샘플링 클럭과 샘플링된다. 샘플의 스트림,는 수신된 신호,의 모든 다중 경로를 포함하고, 레이크 수신기의 핑거에 각각 할당된다. 다수의 핑거는 다수의 다중 경로를 복구하도록 동일한 샘플 스트림,를 독립적으로 처리하기 위해 할당될 수 있다. 각 핑거는 할당된 다중 경로의 도달 시간에 정렬된 타이밍을 갖는다.

PN 발생기는 샘플링 클럭 및 일련의 시간 오프셋 (, 여기서 j=1, 2, ...)을 수신하고, 할당된 핑거에 대한 적절한 시간 오프셋에서 일련의 역확산 시퀀스 (예를 들어,등등) 를 발생시키도록 설계될 수 있다. 이어서, 아래에 설명되는 바와 같이, 각 역확산 시퀀스가 각각의 핑거에 제공되고 샘플 스트림,를 역확산시키기 위해 사용된다.

확산 및 역확산 시퀀스 사이의 교차-상관 항 (예를 들어,) 을 도출시키기 위해, i-번째 다중 경로에 대해 발생된 역확산 시퀀스는 (를 얻기 위해) 공액될 수 있고 j-번째 다중 경로에 대해 발생된 복소-공액 역확산 시퀀스,로 승산될 수 있다.

수학식 11 내지 13에 나타낸 바와 같이, j-번째 다중 경로는 다수의 다른 다중 경로 (즉, 모든 i, 여기서, i ≠j) 로부터의 파일럿 간섭을 포함할 수 있다. 다수의 이러한 다른-경로 파일럿 간섭 항은 j-번째 다중 경로로부터 추정되고 제거될 수 있다. 이하에서 파일럿 간섭 제거 기술의 여러 특정한 구현을 설명한다.

도 1은 다수의 사용자를 지원하고 본 발명의 여러 양태 및 실시 형태를 구현할 수 있는 무선 통신 시스템 (100) 의 다이어그램이다. 시스템 (100) 은 대응하는 기지국 (104) 에 의해 서비스되는 다수의 셀에 통신을 제공한다. 또한, 기지국은 일반적으로 기지국 트랜스시버 시스템 (basestation transceiver systems, BTS) 및 액세스 포인트로 칭한다. 여러 단말기 (106) 가 시스템 전반에 배치된다 (명료함을 위해 도 1에는 하나만 도시된다).

각 단말기 (106) 는 단말기가 할성인지 아닌지 및 소프트 핸드오프에 있는지 아닌지에 따라 어떤 소정의 순간에 순방향 및 역방향 링크상에서 하나 이상의 기지국 (104) 과 통신할 수 있다. 순방향 링크 (즉, 다운링크) 는 기지국으로부터 단말기로의 송신을 칭하고, 역방향 링크 (즉, 업링크) 는 단말기로부터 기지국으로의 송신을 칭한다. 기지국으로부터 송신된 신호는 하나 이상의 신호 경로를 통해 단말기에 도달할 수 있다. 이러한 신호 경로는 (신호 경로 110c와 같은) 직선 경로 및/또는 (신호 경로 110a 및 110b와 같은) 반사된 경로를 포함할 수 있다. 반사된 경로 (110a 및 110b) 는 송신된 신호가 반사원 (108a 및 108b) 에 각각 반사되고, 가시선 경로와는 상이한 경로를 통해 단말기에 도달할 때 생성된다. 일반적으로, 반사원 (108) 은 단말기가 동작하는 환경 (예를 들어, 빌딩, 나무, 또는 다른 구조물) 에서의 인공물이다. 따라서, 단말기에 수신된 신호는 하나 이상의 기지국으로부터의 다수의 신호 인스턴스 (또는 다중 경로) 를 포함할 수 있다.

시스템 (100) 에서, (종종 기지국 제어기 (BSC) 로 칭하는) 시스템 제어기 (102) 는 기지국 (104)에 연결되고, 명료함을 위해 도 1에 도시되지 않은 이동 전화 교환국 (MSC) 을 통해 공중 교환 전화 네트워크 (PSTN) 에 또한 연결된다. 또한, 시스템 제어기는 도 1에 역시 도시되지 않은 패킷 데이터 서비스 노드 (PDSN) 를 통해 패킷 네트워크에 연결될 수 있다. 시스템 제어기 (102) 는 시스템 제어기에 연결된 기지국에 대한 조정 및 제어를 제공한다. 또한, 시스템 제어기 (102) 는 단말기 (106) 사이의 전화 호출, 및 기지국 (104) 을 통해 단말기 (106) 및 PSTN (예를 들어, 종래의 전화) 과 패킷 네트워크에 연결된 다른 사용자 사이의 전화 호출의 라우팅을 제어한다.

시스템 (100) 은 IS-95, IS-856, cdma2000, W-CDMA, 어떤 다른 CDMA 표준, 또는 그것의 합성과 같은 하나 이상의 CDMA 표준을 지원하도록 설계될 수 있다. 이러한 CDMA 표준은 당업계에 공지되어 있고 본 명세서에 참조로 통합된다.

본 발명의 여러 양태 및 실시 형태는 무선 통신 시스템의 순방향 및 역방향 링크에서 사용할 수 있다. 이하, IS-95 CDMA 시스템에서의 순방향 링크에 대한 파일럿 간섭 제거 기술을 명확하게 설명한다.

도 2는 기지국 (104) 및 단말기 (106) 의 실시 형태의 단순한 블록도이다. 순방향 링크에 있어서, 기지국 (104) 에서, 송신 (TX) 데이터 프로세서 (212) 는사용자-특정 데이터, 메시지 등과 같은 여러 형태의 "트래픽"을 수신한다. 이어서, TX 데이터 프로세서 (212) 는 코드된 데이터를 제공하기 위해 하나 이상의 코딩 방식에 기초하여 상이한 형태의 트래픽을 포맷 및 코드시킨다. 각 코딩 방식은 순환 중복 검사 (CRC), 컨벌루션널 (convolutional), 터보 (Turbo), 블록 (block) 및 다른 코딩의 어떤 합성을 포함할 수 있거나, 코딩을 전혀 포함하지 않을 수 있다. 에러 정정 코드가 페이딩을 없애기 위해 사용될 때 일반적으로 인터리빙 (Interleaving) 이 적용된다. 다른 코딩 방식은 자동 재송 요구 (ARQ), 하이브리드 ARQ 및 증분적 중복 반복을 포함할 수 있다. 일반적으로, 상이한 형태의 트래픽은 상이한 코딩 방식을 사용하여 코드된다.

이어서, 변조기 (MOD, 214) 는 TX 데이터 프로세서 (212) 로부터 파일럿 데이터 및 코드된 데이터를 수신하고, 변조된 데이터를 발생시키기 위해 수신된 데이터를 더 처리한다. IS-95 CDMA 시스템에 있어서, 변조기 (214) 에 의한 처리는 (1) 각각의 코드 채널상에서 사용자-특정 데이터, 메시지 및 파일럿 데이터를 채널화하기 위해 다수의 각 코드 채널 (예를 들어, 트래픽, 동기, 페이징 및 파일럿 채널) 에 대한 데이터를 각각의 왈쉬 코드로 채널화 (즉, 커버링) 하는 단계, (2) 모든 채널에 대한 채널화된 데이터를 합산하는 단계, 및 (3) 기지국에 할당된 특정한 오프셋에서 복소 의사-잡음 (PN) 시퀀스 (IPN + jQPN)로 합산 또는 집합 데이터를 확산시키는 단계를 포함한다. IS-95 및 cdma2000에서 왈쉬 코드와의 "커버링"은 W-CDMA에서 직교 가변 확산 계수 (orthogonal variable spreading factor, OVSF) 와의 "확산"과 동일하고, IS-95 및 cdma2000에서 PN 시퀀스와의 "확산"은 W-CDMA에서 스크램블링 (scrambling) 시퀀스와의 "스크램블링"과 동일하다. 왈쉬 코드 대신에, cdma2000 표준에 의해 지원될 때, 준-직교 함수 (quasi-orthogonal function, QOF) 가 사용될 수 있다. 왈쉬 코드, QOF 및 OVSF 코드는 상이한 코드 채널상에서 데이터를 채널화하기 위해 사용될 수 있는 3개의 상이한 형태의 채널화 코드이다.

이어서, 변조된 데이터가 송신기 (TMTR, 216) 에 제공되고 동조된다. 신호를 동조하는 단계는 (1) 각각의 송신 필터로 동위상 및 직교 확산 데이터 각각을 필터링하는 단계, (2) 동위상 및 직교 구성 성분을 각각 발생시키기 위해및로 필터된 동위상 및 직교 확산 데이터를 업컨버팅하는 단계, 및 (3) 수학식 1에 나타난 바와 같이 표현할 수 있는 순방향 링크 변조된 신호를 발생시키기 위해 동위상 및 직교 구성 성분을 합산하는 단계를 포함한다. 이어서, 순방향 링크 변조된 신호는 안테나 (218) 를 통하고 무선 통신 채널상에서 단말기로 송신된다.

단말기 (106)에서, 순방향 링크 변조된 신호는 안테나 (250) 에 의해 수신되고 수신기 (RCVR) 유닛 (252) 에 제공된다. 수신기 유닛 (252) 은 수신된 신호를 동조 (예를 들어, 필터, 증폭, 다운컨버트 및 디지털화) 하고 데이터 샘플을 제공한다. 이어서, 복조기 (DEMOD, 254) 는 복구된 심벌을 제공하기 위해 데이터 샘플을 수신 및 처리한다. 어떤 CDMA 시스템에 있어서, 복조기 (254) 에 의한 처리 단계는 (1) 기지국에서 데이터를 확산시키기 위해 사용되는 동일한 복소PN 시퀀스로 데이터 샘플을 역확산시키는 단계, (2) 각각의 코드 채널상에서 수신된 데이터 및 파일럿을 채널화시키기 위해 역확산된 샘플을 디커버링하는 단계, 및 (3) 수신된 신호로부터의 복구된 파일럿과 채널화된 데이터를 코히어런트하게 복조시키는 단계를 포함한다. 복조기 (254) 는 아래에 설명되는 바와 같이, 수신된 신호의 다중 신호 인스턴스 (또는 다중 경로) 를 처리할 수 있는 레이크 수신기를 구현할 수 있다.

이어서, 수신 (RX) 데이터 프로세서 (256) 는 순방향 링크상에 수신된 사용자-특정 데이터 및 메시지를 복구하기 위해 복조기 (254) 로부터 심벌을 수신 및 디코드한다. 복조기 (254) 및 RX 데이터 프로세서 (256) 에 의한 처리는 기지국 (104) 에서 변조기 (214) 및 TX 데이터 프로세서 (212) 각각에 의해 실행되는 처리와 상보적이다.

도 3은 기지국 (104) 으로부터 송신된 순방향 링크 변조된 신호를 수신 및 복조할 수 있는 단말기 (106) 내의 레이크 수신기 (254a) 의 블록도이다. 다중 경로 환경으로 인해, 기지국 (104) 으로부터 송신된 순방향 링크 변조된 신호는 (도 1에 도시된 바와 같은) 다수의 신호 경로를 통해 단말기 (106) 에 도달할 수 있고, 일반적으로, 수신된 신호는 순방향 링크 변조된 신호의 다수의 상이한 인스턴스의 합성을 포함한다. 일반적으로, 각 신호 인스턴스 (또는 다중 경로) 는 특정한 크기, 위상 및 도달 시간 (또는 시간 오프셋) 과 관련된다. 도달 시간 사이의 차이가단말기에서의 하나의 PN 칩 지속기간 보다 큰 경우에, 수신기 유닛 (252) 으로의 입력에서의 신호는 수학식 4에 나타낸 바와 같이 표현할 수 있다.

수신기 유닛 (252)은 수신된 신호를 증폭시키고 다운컨버트하고, 일반적으로 기지국에서 사용된 송신 필터에 정합되는 수신된 필터로 신호를 더 필터한다. 동조된 신호,는 다운컨버젼 및 정합된 필터링 이후에, 수학식 5에 나타낸 바와 같이 표현할 수 있다. 이어서, 수신기 유닛 (252) 은 샘플의 스트림 () 을 발생시키기 위해 신호를 디지털화한다.

디지털화는 단말기 (106) 의 구체적인 설계에 따라서 여러 방법으로 달성할 수 있다. 일 예로서, 신호는 단일 샘플링 클럭에 기초하여 배수 배의 칩 비율 (예를 들어, 2×, 4×,8×, 또는 16×배의 칩 비율, 또는 더 높은 비율) 로 단일 아날로그-디지털 컨버터로 샘플링된다. 이러한 샘플링 클럭은 수신된 신호의 칩 타이밍에 로크 (lock) 될 수 있거나 로크될 수 없다. 또 다른 예로서, 신호는 각각의 다중 경로의 피크 샘플링 시간에서 신호를 각 샘플링하는, 다수의 ADCs로 샘플링된다. 또 다른 예로서, 배수의 칩 비율이 아닌 비율로 델타-시그마 ADC로 수신된 신호를 과도하게 샘플링하는 것이 또한 가능하고, 데시메이션(decimation), 필터링 및 비율 컨버젼을 통해 소망하는 칩 비율 배수로 수신된 샘플을 재구성하는 것이 가능하다. 또 다른 예로서, 특정한 비율 (예를 들어, 1.333) 로 샘플링하는 것이 또한 가능하고, 보간 (interpolation) 필터링을 통해 소망하는 샘플을 재구성하는 것이 가능하다. 모든 예에 있어서, 수신된 신호가 칩 비율 보다 더 크게 샘플링되어야 한다는 것이 요청되고, 요청되는 시간 분해능에서의 샘플이 PN 역확산기에 제공된다. 명료함을 위해, 다른 언급이 없는 경우에, 아래의 설명에서는 신호를 단일 ADC로 샘플링한다는 것을 가정한다.

이어서, (도 4에서로 표기되는) 데이터 샘플이 레이크 수신기 (254a) 의 다수의 핑거 프로세서 (310) 에 제공된다. 상기 언급한 바와 같이, 다중 경로 및 다른 현상으로 인해, 각 기지국으로부터 송신된 신호는 다중 신호 경로를 통해 단말기에 의해 수신될 수 있다. 이어서, 단말기에 수신된 신호는 하나 이상의 기지국으로부터의 다수의 다중 경로를 포함할 수 있다. 검색기 (312) 가 수신된 신호에서 강한 다중 경로를 검색하기 위해 사용되고, 일련의 기준을 충족시키는 발견된 다중 경로의 강도 및 타이밍의 표시를 제공하기 위해 사용된다. 이어서, 레이크 수신기의 각 핑거 프로세서 (310) 는 각각의 관련된 다중 경로 (예를 들어, 검색기 (312) 에 의해 제공되는 신호 강도 정보에 기초하여 제어기 (260) 에 의해 결정되는, 충분한 강도의 다중 경로) 를 처리하기 위해 할당될 수 있다.

각 할당된 핑거 프로세서 (310) 내에서, 먼저 데이터 샘플은 8×칩 비율과 같은 더 높은 샘플링 비율로부터 칩 비율로 데시메이션된다. 데시메이션은 핑거 프로세서의 타이밍 복구 (즉, "시간 추적") 기능에 의해 명령될 때 적절한 "미세립 (fine-grain)" 타이밍 위상에서 발생한다. 명료함을 위해, 시간 추적기는 도 3에 도시되지 않았지만, 당업계에 공지되어 있고, 지연 로크 루프 또는 타우-디더(tau-dither) 루프로서 구현될 수 있다. 이어서, 칩 비율에서의 샘플이 핑거 프로세서에 의해 처이되어야 할 j-번째 다중 경로의 도달 시간에 대응하는 시간 오프셋 () 를 갖는, (복소-공액) PN 시퀀스 () 를 수신하는 PN 역확산기(322)에 제공된다. PN 역확산기 (322) 는 수신된 PN 시퀀스로 데이터 샘플을 역확산시키고, 역확산된 샘플을 제공한다. 수학식 9a 및 10에 나타난 바와 같이, 각 핑거 프로세서 (310) 의 PN 역확산기 (322) 로부터의 역확산된 샘플 () 은 핑거 프로세서에 의해 처리되지 않는 다른 다중 경로 (즉, 간섭하는 다중 경로) 에서의 파일럿으로 인한 간섭을 나타내는 구성 성분,를 포함한다.

파일럿을 복구시키기 위해, 먼저, 파일럿 디커버링기 (324) 는 기지국에서 파일럿 데이터를 복구시키기 위해 사용된 동일한 왈쉬 코드,(예를 들어, IS-95 및 cdma2000에 대해 제로의 왈쉬 코드) 로 역확산된 샘플을 승산한다. 이어서, 디커버링된 파일럿 샘플은 파일럿 심벌을 제공하기 위해 특정 누산 시간 간격을 통해 누산기 (326) 에 의해 누산된다. 일반적으로, 누산 시간 간격은 (IS-95에 대해 64 칩인) 왈스 심벌 길이의 정수배 (즉,=1, 2, ...)이다. 파일럿 데이터가 제로의 왈쉬 코드로 커버되고 다른 코드 채널상의 데이터가 다른 왈쉬 코드로 커버되기 때문에, 코드 채널 사이의 직교성이 통신 링크를 통한 송신 이후에 유지되는 경우에,칩을 통한 누산은 다른 채널상의 데이터를 제거하고 파일럿 데이터만이 추출된다. 파일럿 디커버링기 (324) 및 누산기 (326) 에 의해 실행되는 처리는 종종 "디커버링"으로 칭하고, 이러한 2개의 소자는 종종 "디커버"로 칭한다.

누산기 (326) 로부터의 파일럿 심벌은 핑거 프로세서에 의해 처리된 j-번째 다중 경로에 대한 복구된 파일럿 신호를 나타낸다. 이어서, 파일럿 심벌은 파일럿 필터 (328) 에 제공되고, 잡음을 제거하기 위해 특정한 저역 필터 응답에 기초하여 필터된다. 파일럿 필터 (328) 는 유한 임펄스 응답 필터 (finite impulse response filter, FIR), 무한 임펄스 응답 (IIR) 필터 또는 어떤 다른 필터 구조로 구현될 수 있다. 이어서, 파일럿 필터는 데이터 복조기 (330)에 파일럿 추정치를 제공한다.

유사하게, 특정한 코드 채널상에서 데이터를 복구하기 위해, PN 역확산기 (322) 로부터의 역확산된 샘플이 핑거 프로세서에 의해 복구되는 코드 채널에 할당된 동일한 왈쉬 코드,와 데이터 디커버링기 (334) 에 의해 먼저 승산된다. 이어서, 디커버링된 데이터 샘플은 데이터 샘플을 제공하기 위해 (IS-95에 대해 64-칩인) 왈쉬 심벌 길이로 누산기 (336) 에 의해 누산된다. 또는, 각 코드 채널상의 데이터가 상이한 왈쉬 코드로 커버되기 때문에, 직교성이 코드 채널 사이에 유지되는 경우에, 왈쉬 코드로의 디커버링은 소망하는 코드 채널상에서 데이터를 추출하고 다른 코드 채널상에서 데이터를 제거한다. 누산기 (336) 로부터의 데이터 심벌은 핑거 프로세서에 의해 처리되는 j-번째 다중 경로에 대한 데이터를 나타낸다.

데이터 복조기 (330) 는 심벌 합성기 (322) 에 제공되는 복조된 심벌 (즉, 복조된 데이터) 을 발생시키기 위해 데이터 심벌을 수신하여 데이터 심벌을 파일럿 추정치로 복조시킨다. 심벌 합성기 (322) 는 수신 신호를 처리하기 위해 할당된 모든 핑거 프로세서 (310) 로부터 복조된 심벌을 수신하여 코히어런트하게 합성시키고, 다음 처리를 위해 RX 데이터 프로세서 (256) 에 복구된 심벌을 제공한다.데이터 복조 및 심벌 합성은 참조로 본 명세서에 통합되는 미국 특허 제 5,764,687 호에 설명된 바와 같이 달성될 수 있다. ‘687 호 특허는 역확산된 데이터 및 필터된 파일럿 사이에서 스칼라 곱 (dot product) 을 실행함으로써 IS-95에 대한 BPSK 데이터 복조를 설명한다. cdma2000 및 W-CDMA에서 사용되는 QPSK 변조의 복조는 ‘687 호 특허에서 설명된 기술의 직접적인 확장이다. 즉, 스칼라 곱 대신에, 스칼라 곱 및 벡터-곱(cross-product) 모두를 동위상 및 직교 스트림을 복구하기 위해 사용한다.

도 4는 본 발명의 실시 형태에 따라서 파일럿 간섭을 추정 및 제거할 수 있는 레이크 수신기 (254b) 의 블록도이다. 도 4의 레이크 수신기 (254 b) 는 도 3의 레이크 수신기 (254 a) 와 유사하지만, 수학식 11에 설명된 파일럿 간섭,을 추정 및 제거하려고 시도하는 각 핑거 프로세서에서 파일럿 간섭 추정기 (440) 를 더 구비한다. 도 4에 도시된 실시 형태에서, 파일럿 간섭 추정기 (440) 는 간섭 역확산기 (442), 데이터 디커버링기 (444), 심벌 누산기 (446) 및 승산기 (448) 를 구비한다. 명확함을 위해, 파일럿 제거는 2개의 다중 경로가 레이크 수신기의 2개의 핑거 프로세서에 의해 처리되는 경우에 대하여 먼저 설명한다. 이하, 다수의 다중 경로에 대한 파일럿 제거를 설명한다.

수학식 10 내지 13에 나타낸 바와 같이, 파일럿 간섭은 2개의 구성 성분, 즉, 저속 파일럿 간섭 구성 성분 및 고속 파일럿 간섭 구성 성분으로 분해될 수 있다. (비교적) 저속 파일럿 간섭 구성 성분,는 i-번째 간섭하는 다중경로에서 수신된 파일럿의 단순한 이득 및 위상이고, 수학식 12에 나타난 바와 같이 표현할 수 있다. (비교적) 고속 파일럿 간섭 구성 성분,는 수학식 13에 나타난 바와 같이 표현할 수 있고, 이것은 j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 PN 시퀀스 (즉, j-번째 다중 경로를 갖는 시간에 정렬된 PN 시퀀스) 로 i-번째 간섭하는 다중 경로에서의 파일럿 (즉, i-번째 다중 경로의 도달 시간에 대응하는 시간 오프셋을 갖는 PN 시퀀스) 을 역확산시킴으로써 발생한다. 이러한 고속 파일럿 간섭 구성 성분을 발생시키기 위해, (도 4의 핑거 프로세서 (410a) 에 대해로 표기되는) i-번째 간섭하는 다중 경로에 대한 PN 시퀀스는 (핑거 프로세서 (410a) 에 대해로 표기되는) j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 PN 시퀀스로 역확산 (즉, 승산될 수 있다) 될 수 있다. 이러한 역확산 동작으로부터의 결과는 j-번째 다중 경로에 대한 i-번째 다중 경로의 파일럿으로 인한 간섭을 추정하기 위해 사용될 수 있다.

도 4에 도시된 2개의 다중 경로 레이크 수신기 구성에 있어서, 고속 파일럿 간섭 구성 성분을 발생시키기 위해, 각 핑거 프로세서 (410) 내의 간섭 역확산기 (442) 는 간섭하는 다중 경로에 대한 (복소) PN 시퀀스와 소망하는 다중 경로에 대한 (복소-공액) PN 시퀀스를 수신하여, 소망하는 다중 경로에 대한 (복소-공액) PN 시퀀스,로 간섭하는 다중 경로에 대한 (복소) PN 시퀀스,를 역확산시킨다. 역확산기 (442) 로부터의 출력은 간섭하는 PN 시퀀스 (즉, 간섭하는 파일럿) 및 소망하는 다중 경로에 대한 PN 시퀀스 사이의 교차-상관을 나타낸다.PN 시퀀스의 이러한 교차-상관은 수학식 13에 나타난 고속 파일럿 간섭 구성 성분,에 대응한다.

이어서, 간섭 역확산기로부터의 샘플은 데이터 디커버링기 (444) 에 제공되고, 핑거 프로세서에 의해 복구되는 코드 채널에 할당된 왈쉬 코드,로 승산된다. 이어서, 데이터 디커버링기 (444) 로부터의 디커버링된 샘플은 누산기 (446) 에 제공되고, 역확산된 파일럿 심벌을 제공하기 위해 왈쉬 코드 길이 (예를 들어, IS-95에 대해 64 칩) 로 누산된다. 왈쉬 디커버링은 관련된 코드 채널로부터 파일럿 간섭을 제거한다.

j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 저속 파일럿 간섭 구성 성분,는 i-번째 다중 경로에 대한 처리 이득과 i-번째 다중 경로의 위상 및 페이딩 처리를 포함한다. 이러한 저속 파일럿 간섭 구성 성분은 도 4에 도시된 바와 같이, i-번째 간섭하는 다중 경로를 처리하기 위해 할당된 핑거 프로세서의 파일럿 필터에 의해 추정될 수 있다.

각 핑거 프로세서에서, 동일한 핑거 프로세서내의 누산기 (446) 에 의해 제공되는 고속 파일럿 간섭 구성 성분,및 다른 핑거 프로세서의 파일럿 필터 (428) 에 의해 제공되는 저속 파일럿 간섭 구성 성분,는 모두 승산기 (448) 에 제공된다. 이어서, 승산기 (448) 은 j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 파일럿 간섭,를 발생시키기 위해 고속 및 저속 파일럿 간섭 구성 성분의 복소 승산을 실행한다. 가산기 (438) 는 승산기 (448) 로부터 파일럿 간섭,및 누산기 (446) 로부터 디커버링된 심벌을 수신하고, 디커버링된 심벌로부터 파일럿 간섭을 감산하고, 거의 제거된 다른 다중 경로로부터의 파일럿 간섭을 갖는, 파일럿-제거된 데이터 심벌,를 제공한다. 이어서, 파일럿-제거된 데이터 심벌은 동일한 핑거 프로세서내의 데이터 복조기 (430) 에 제공된다. 이어서, 데이터 복조기(430)는 복조된 심벌 (즉, 복조된 데이터) 를 제공하기 위해 파일럿 필터 (428) 로부터의 파일럿 추정치로 파일럿-제거된 데이터 심벌을 코히어런트하게 복조시킨다.

도 5A는 파일럿 간섭을 제거할 수 있는 레이크 수신기 (254c) 의 또 다른 실시 형태의 블록도이다. 도 5A의 레이크 수신기 (254c) 는 도 4의 레이크 수신기 (254b) 와 유사하고, 다수의 핑거 프로세서 (510) 를 구비한다 (단순함을 위해 하나의 핑거 프로세서만이 도 5A에 도시된다). 각 핑거 프로세서 (510) 는 j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 다중의 간섭하는 다중 경로로부터 파일럿 간섭을 추정할 수 있는 파일럿 간섭 추정기 (540) 를 구비한다.

도 5B는 파일럿 간섭 추정기 (540) 의 특정한 실시 형태의 블록도이다. 수학식 11에 나타난 바와 같이, j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 전체 파일럿 간섭,는 모든 다른 간섭하는 다중 경로 (즉, 모든 i에 대해, 여기서 i ≠j) 로부터의 파일럿 간섭으로 이루어진다. 파일럿 간섭 추정기 (540) 는 j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 각각의 간섭하는 다중 경로로부터 파일럿 간섭을 추정하기 위해 할당 가능한 다수의 단일-다중 경로 파일럿 간섭 추정기 (541) 를 구비한다.

각 할당된 추정기 (541) 내에서, j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 i-번째 간섭하는 다중 경로로부터의 고속 파일럿 간섭 구성 성분,는 j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 PN 시퀀스,로 i-번째 간섭하는 다중 경로에 대한 PN 시퀀스,를 먼저 역확산시킴으로써 추정될 수 있다. i-번째 다중 경로에 대한 PN 시퀀스,는 i-번째 다중 경로의 도달 시간에 대응하는 시간 오프셋 () 을 갖고, j-번째 다중 경로에 대한 PN 시퀀스는 j-번째 다중 경로의 도달 시간에 대응하는 시간 오프셋 () 을 갖는다. 이러한 역확산은 간섭 역확산기 (542) 에 의해 실행된다. 역확산기 (542) 로부터의 출력은 i-번째 간섭하는 다중 경로에 대한 간섭하는 PN 시퀀스 (즉, 간섭하는 파일럿) 및 j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 PN 시퀀스 사이의 교차-상관을 나타낸다. PN 시퀀스의 이러한 교차-상관은 고속 파일럿 간섭 구성 성분,에 대응한다.

이어서, 간섭 역확산기 (542) 로부터의 샘플이 데이터 디커버링기 (544) 에 제공되고 핑거 프로세서에 의해 소망하는 다중 경로로부터 복구된 코드 채널에 할당된 왈쉬 코드,로 승산된다. 이어서, 데이터 디커버링기 (544) 로부터의 디커버링된 샘플이 누산기 (546) 에 제공되고 왈쉬 심벌 길이 (예를 들어, IS-95에 대해 64N 칩) 로 누산된다. 왈쉬 디커버링은 관련된 코드 채널로부터 파일럿 간섭을 제거한다.

각 할당된 추정기 (541) 는 i-번째 다중 경로를 처리하기 위해 할당된 핑거 프로세서로부터 저속 파일럿 간섭 구성 성분,를 더 수신한다. 이어서, 추정기 (541) 내의 승산기 (548) 는 j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 i-번째 간섭하는 다중 경로로부터 파일럿 간섭을 발생시키기 위해 저속 파일럿 간섭 구성 성분,으로 고속 파일럿 간섭 구성 성분,의 복소 승산,을 실행한다.

이어서, 합산기 (550) 는 수학식 11에 나타난 바와 같이, j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 전체 파일럿 간섭,를 도출시키기 위해 모든 할당된 추정기 (541) 로부터 파일럿 간섭을 수신하여 합산한다. 이러한 전체 파일럿 간섭은 파일럿 간섭 추정기 (540) 로부터의 출력으로서 제공된다.

다시 도 5A를 참조하면, 각 할당된 핑거 프로세서 (510) 내의 가산기 (538) 는 파일럿 간섭 추정기 (540) 로부터의 전체 파일럿 간섭,및 누산기 (536) 로부터의 디커버링된 심벌을 수신하고, 디커버링된 심벌로부터 전체 파일럿 간섭을 감산하고, 거의 제거된 간섭하는 다중 경로로부터의 파일럿 간섭을 갖는, 파일럿-제거된 데이터 심벌,을 제공한다. 이어서, 파일럿-제거된 데이터 심벌,은 동일한 핑거 프로세서내의 데이터 복조기 (530) 에 제공되고 복조된 심벌을 제공하기 위해 파일럿 필터 (528) 로부터의 파일럿 추정치로 코히어런트하게 복조된다.

도 5C는 다수의 관련된 다중 경로에 대한 PN 시퀀스를 발생시키기 위해 사용될 수 있는 PN 발생기 (580a) 의 실시 형태의 블록도이다. PN 발생기 (580a) 는 도 3, 4 및 5A의 각각의 PN 발생기 (380, 480 및 580) 용으로 사용될 수 있다. PN 발생기 (580a) 는 각 핑거 프로세서에 대한 데이터 샘플이 핑거 프로세서에 의해 처리되는 다중 경로의 피크에 정렬된 각각의 샘플링 클럭과 동조된 신호,를 샘플링함으로써 발생되는 레이크 수신기 설계에서 사용될 수 있다. 이러한 설계에서, 할당된 핑거 프로세서는 상이한 샘플링 클럭과 연결될 수 있어서 상이한 샘플링 타이밍과 연결될 수 있다.

도 5C에 도시된 실시 형태에서, PN 발생기 (580a) 는 레이크 수신기내의 각 핑거 프로세서에 대한 하나의 유닛인, 다수의 PN 발생기 유닛 (590) 을 포함한다. 따라서, 각 PN 발생기 유닛 (590) 은 각각의 다중 경로를 처리하기 위해 할당될 수 있는 각각의 핑거 프로세서와 연결된다. 각 PN 발생기 유닛 (590) 은 소망하는 다중 경로에 대한 시간 오프셋 () 을 제어기 (260) 로부터 수신하고, 연결된 핑거 프로세서에 대한 샘플을 발생시키기 위해 사용된 j-번째 샘플링 클럭에 기초하여 적절한 시간 오프셋 () 을 갖는 (복소-공액) PN 시퀀스,를 발생시킨다. 각 PN 발생기 유닛 (590) 은 소망하는 다중 경로의 j-번째 샘플링 클럭에 기초하여 간섭하는 다중 경로에 대한 PN 시퀀스를 발생시키기 위해 사용되는 일련의 보간기 (interpolators, 594) 를 더 구비한다 (각 핑거 프로세서에 있어서, 다른 핑거 프로세서에 대한 소망하는 다중 경로는 이러한 핑거 프로세서에 대한 간섭하는 다중 경로이다). 각 보간기 (594) 는 간섭하는 다중 경로에 대한 샘플링 클럭에 기초하여 또 다른 PN 발생기 (592) 에 의해 발생되는 간섭하는 다중 경로에 대한 PN 시퀀스를 수신하고, 소망하는 다중 경로에 대한 샘플링 클럭에 기초하지만 동일한 시간 오프셋을 갖는, 또 다른 PN 시퀀스,를 발생시키기 위해 수신된 PN 시퀀스를 보간한다. 보간된 PN 시퀀스는 j-번째 소망하는 다중 경로의 샘플링 타이밍을 사용하여 재샘플링되지만 i-번째 간섭하는 다중 경로에 대해 발생되는 PN 시퀀스를 나타낸다. 이것은 동일한 샘플 타이밍을 갖지만 상이한 시간 오프셋 (즉,및) 과 2개의 PN 시퀀스의 연속적 승산을 가능하게 한다.

따라서, 각 PN 발생기 유닛 (590) 은 j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 (복소-공액) PN 시퀀스,및 각 간섭하는 다중 경로에 대한 (복소) PN 시퀀스,를 발생시키고, 이것은 모두 소망하는 다중 경로에 대한 j-번째 샘플링 클럭에 기초한다. 이어서, 이러한 PN 시퀀스는 도 4 및 5A에 도시된 바와 같이, 연결된 핑거 프로세서에 제공된다.

또 다른 수신기 설계에서, 수신된 신호는 단일 샘플링 클럭으로 샘플링되고 데이터 샘플의 동일한 스트림은 모든 할당된 핑거 프로세서에 제공된다. 이어서, 각 핑거 프로세서는 적절한 시간 오프셋을 모두 갖고 공통 샘플링 클럭에 기초하는 소망하고 간섭하는 다중 경로에 대한 PN 시퀀스를 수신한다. 이러한 수신기 설계에 있어서, PN 발생기 유닛 (590) 은 각각의 소망하는 다중 경로에 대한 도달 시간에 대응하는 시간 오프셋을 갖는 PN 시퀀스를 발생시키는 각 PN 발생기 유닛 (590) 을 갖는 각 핑거 프로세서에 대해 하나의 PN 발생기 유닛(590)을 구비한다. 이어서, 각 핑거 프로세서는 연결된 PN 발생기 유닛 (590) 에 의해 발생되는 소망하는 다중 경로에 대한 PN 시퀀스,및 다른 PN 발생기 유닛에 의해 발생되는 간섭하는 다중 경로에 대한 PN 시퀀스,를 수신한다. 공통 샘플링 클럭이 모든 핑거 프로세서에 대해 사용되기 때문에, 보간기 (594) 는 어떤 샘플링 클럭으로부터 또 다른 샘플링 클럭으로 PN 시퀀스를 보간할 필요성이 없다.

도 6A는 본 발명의 실시 형태에 따라서, 파일럿 간섭을 추정 및 제거하기 위한 전체 처리 (600) 의 흐름도이다. 처리 (600) 는 도 4 및 5A 에 도시된 레이크 수신기에 의해 구현될 수 있다. 처음에, 동조될 신호,가 데이터 샘플을 발생시키기 위해 처리되고 디지털화된다. 일 실시 형태에서, 신호,는 단일 샘플링 클럭과 샘플링된다. 또 다른 실시 형태에서, 수신된 신호는 처리될 다중 경로의 피크에 정렬된 다중 경로 샘플링 클럭과 샘플링된다.

도 6A는 각 소망하는 다중 경로에 대해 실행된 처리를 도시한다. 먼저, 단계 612에서, 소망하는 다중 경로에 대한 데이터 샘플을 발생시키기 위해 데이터 샘플이 처리된다. 도 4 및 5A에 도시된 바와 같이, 이것은 소망하는 다중 경로에 대한 PN 시퀀스,로 데이터 샘플을 역확산하는 것을 수반할 수 있고, 역확산된 샘플을 소망하는 다중 경로상에서 복구되어야 하는 코드 채널에 대한 왈쉬 코드,로 디커버링하는 것을 수반할 수 있다.

이어서, 단계 614에서, 소망하는 다중 경로상의 각 간섭하는 다중 경로로부터의 파일럿 간섭이 추정된다. 파일럿 간섭은 아래의 도 6B에서 및 전술한 바와 같이 추정될 수 있다. 이어서, 단계 616에서, 모든 간섭하는 다중 경로로부터의 파일럿 간섭이 합성되고, 전체 파일럿 간섭,은 거의 제거된 간섭하는 다중 경로로부터의 파일럿 간섭을 갖는, 파일럿-제거된 데이터 심벌을 발생시키기 위해 데이터 심벌로부터 감산된다. 이어서, 단계 618에서, 파일럿-제거된 데이터 심벌,은 복조된 심벌을 제공하기 위해 더 처리되고 (예를 들어, 파일럿과 복조된다), 모든 할당된 핑거 프로세서로부터의 복조된 심벌은 복구된 심벌을 발생시키기 위해 합성될 수 있다.

도 6B는 본 발명의 실시 형태에 따라서, j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 i-번째 간섭하는 다중 경로로부터 파일럿 간섭을 추정하기 위한 처리의 흐름도이다. 처음에, 단계 622에서, i-번째 다중 경로에 대한 PN 시퀀스,가 j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 PN 시퀀스,로 역확산된다. 역확산의 결과는 고속 파일럿 간섭 구성 성분,이다. 단계 628에서, 간섭하는 i-번째 다중 경로에 대한 역확산된 PN 시퀀스는 소망하는 다중 경로상에서 복구되어야 하는 코드 채널에 대해 왈쉬 코드,로 더 디커버링될 수 있다.

단계 626에서, i-번째 간섭하는 다중 경로상의 파일럿의 이득 및 위상은 저속 파일럿 간섭 구성 성분,를 제공하기 위해 추정될 수 있다. 이것은 전술한 바와 같이, 파일럿 필터로 i-번째 다중 경로에서의 파일럿을 필터링함으로써 달성 될 수 있다. 이어서, i-번째 다중 경로에 대한 디커버링된 PN 시퀀스 (즉, 디커버링된 고속 파일럿 간섭 구성 성분,) 는 j-번째 소망하는 다중 경로에 대한 i-번째 간섭하는 다중 경로로부터의 파일럿 간섭,을 발생시키기 위해 i-번째 간섭하는 다중 경로 (즉, 저속 파일럿 간섭 구성 성분,) 의 추정된 이득 및 위상과 승산된다.

도 7은 본 발명의 특정 실시 형태에 따라서, 2개의 다중 경로에 대한 파일럿 간섭을 추정 및 제거하기 위한 처리 (700) 의 흐름도이다. 처리 (700) 는 동조된 신호 () 가 2개의 핑거 프로세서에 대해 상이한 샘플 타이밍으로 샘플 스트림을 발생시키기 위해 사용되는 경우에 사용될 수 있다. 또한, 처리 (700) 는 도 4 및 5A에 도시된 레이크 수신기에 의해 구현될 수 있다.

처음에, 단계 712에서, 제 1 다중 경로의 파일럿은 (예를 들어, 도 4의 PN 역확산기 (422a) 에 의해) 제 1 다중 경로에 대한 제 1 PN 시퀀스로 역확산된다. 유사하게, 단계 714에서, 제 2 다중 경로의 파일럿 (또는 제 2 파일럿 신호) 은 (예를 들어, PN 역확산기 (422b) 에 의해) 제 2 다중 경로에 대한 제 2 PN 시퀀스로 역확산된다. 또한, 단계 716에서, 제 1 다중 경로의 데이터 (또는 제 1 데이터 신호) 는 (예를 들어, PN 역확산기 (422a) 에 의해) 제 1 PN 시퀀스로 역확산된다. 유사하게, 단계 718에서, 제 2 다중 경로의 데이터 (또는 제 2 데이터 신호) 는 (예를 들어, PN 역확산기 (422b) 에 의해) 제 2 PN 시퀀스로 역확산된다. 단계 712 내지 718은 레이크 수신기의 2개의 핑거 프로세서 각각의 데이터 및 파일럿의 통상의 역확산에 대응한다.

단계 720에서, 제 1 PN 시퀀스는 (예를 들어, 도 5C의 보간기 (594) 에 의해) 제 2 PN 시퀀스의 샘플 타이밍에 기초하여 보간된다. 유사하게, 단계 722에서, 제 2 PN 시퀀스는 제 1 PN 시퀀스의 샘플 타이밍에 기초하여 보간된다. 상이한 샘플링 클럭이 상이한 핑거 프로세서에 대해 사용되는 경우에, 보간이 각 핑거 프로세서에 대한 적절한 샘플 타이밍으로 PN 시퀀스를 발생시키기 위해 실행될 수 있다. 이어서, 단계 724에서, 보간된 제 1 PN 시퀀스는 (예를 들어, 역확산기 (442b) 에 의해) 제 2 PN 시퀀스로 역확산된다. 유사하게, 단계 726에서, 보간된 제 2 PN 시퀀스는 (예를 들어, 역확산기 (442a) 에 의해) 제 1 PN 시퀀스로 역확산된다. 이어서, 단계 728에서, 역확산된 제 1 PN 시퀀스는 (예를 들어, 데이터 디커버링기 (444b) 및 누산기 (446b) 에 의해) 복구되는 코드 채널에 할당된 왈쉬 코드로 디커버링된다. 유사하게, 단계 730에서, 역확산된 제 2 시퀀스는 (예를 들어, 데이터 디커버링기 (444a) 및 누산기 (446a) 에 의해) 왈쉬 코드로 디커버링된다.

또한, 단계 732에서, 제 1 파일럿 신호의 이득 및 위상이 (예를 들어, 파일럿 필터 (428a) 에 의해) 추정된다. 유사하게, 단계 734에서, 제 2 파일럿 신호 이득 및 위상이 (예를 들어, 파일럿 필터 (428b) 에 의해) 추정된다. 이어서, 단계 736에서, 디커버링된 제 1 PN 시퀀스는 제 1의 승산된 신호를 발생시키기 위해 (단계 732로부터의) 제 1 파일럿 신호의 추정된 이득 및 위상 (예를 들어, 승산기 (448b) 에 의해) 과 승산된다. 유사하게, 단계 738에서, (단계 730으로부터의) 디커버링된 제 2 PN 시퀀스는 제 2의 승산된 신호를 발생시키기 위해 (단계734로부터의) 제 2 파일럿 신호의 추정된 이득 및 위상 (예를 들어, 승산기 (448a) 에 의해) 과 승산된다.

이어서, 단계 740에서, (단계 736으로부터의) 제 1의 승산된 신호는 제 2 데이터 신호로부터 파일럿 간섭을 제거하기 위해 (블록 718로부터의) 역확산된 제 2 데이터 신호로부터 (예를 들어, 가산기 (438b) 에 의해) 감산된다. 유사하게, 단계 742에서, (단계 738로부터의) 제 2의 승산된 신호는 제 1 데이터 신호로부터 파일럿 간섭을 제거하기 위해 (단계 716으로부터의) 역확산된 제 1 데이터 신호로부터 (예를 들어, 가산기 (438a)에 의해) 감산된다. 이어서, 처리는 종료된다.

통상의 다중 경로 또는 핸드오프 시나리오에서, 본 명세서에 설명된 파일럿 간섭 제거 기술은 CDMA 간섭 (즉, 셀-내 및 셀-간 간섭) 이 간섭의 주된 소스일 때 약 20%의 간섭 감소를 제공할 수 있다. 20%의 간섭 감소는 신호 대 전체 잡음 플러스 간섭비 (signal-to-total-noise-plus interfernce ratio, SNIR) 또는 1 dB 만큼의 스펙트럼 잡음 밀도 () 에 대한 비트 당 에너지 (energy-per-bit) 를 개선시킬 수 있기 때문에, 중요한 개선결과이다.

본 명세서에 설명된 기술을 사용함으로써 얻어지는 SNIR에서의 개선결과는 수학적으로 나타낼 수 있다. 수학적인 도출에서, (1) 핑거 프로세서는 레일리 (또는 Ricean) 분포 진폭과 독립적으로 페이드하는 다중 경로를 분리시키기 위해 할당되고, (2) 할당된 핑거 프로세서로부터의 복조된 심벌의 최대-비율 합성이 완성되고, (3) 파일럿이 -7 dB의 잡음 전력 스펙트럼 밀도 () 에 대한 칩 당 에너지로 송신되고, (4) 파일럿 간섭이 완벽하게 제거된다 (예를 들어, 파일럿 필터에 의해 다중 경로의 이득 및 위상의 추정이 완성되고, PN 시퀀스가 정확한 시간 오프셋으로 발생된다) 는 것이 가정된다.

먼저,

수학식 14와 같이 양 (quantity) 이 정의되고, 여기서,

는 수신된 신호의 평균 전력 스펙트럼 밀도이고;

는 관련된 대역폭 (예를 들어, IS-95에 대해 1.2288 MHz) 이고;

는 랜덤 변수인 j-번째 분해 가능한 다중 경로의 수신된 전력이고;

는 기대치 연산자이다.

통상의 CDMA 시스템에 대한 수신된 SNIR은 파일럿 간섭 제거의 이점을 사용하지 않고, 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 (DSSS) 및 직교 왈쉬 코드를 사용하고,

로 표현할 수 있다.

CDMA 시스템에 대한 수신된 SNIR은 DSSS 및 직교 왈쉬 코드를 사용하고, 본명세서에 설명된 파일럿 간섭 제거 기술을 또한 사용하고,

로 표현할 수 있고, 여기서,는 파일럿의 칩 당 에너지이다.

수학식 15와 수학식 16을 비교하면, 간섭하는 파일럿에 속하는 수신된 전력 부분 (즉,) 은 수학식 16의 분모의 오른쪽 항에 나타난 바와 같이 제거된다. 이러한 파일럿 간섭의 제거는 SNIR을 증가시킬 수 있다.

본 명세서에 설명된 파일럿 간섭 제거 기술은 상기 언급된 제 5,764,687 호 특허에 설명된 바와 같은, 다수의 병렬 처리 경로를 갖는 레이크 수신기 또는 복조기 아키텍쳐에서 바람직하게 사용될 수 있다. 제 5,764,687 호 특허에 설명된 레이크 수신기 아키텍쳐는 3개의 대형 핑거 프로세서 및 하나의 소형 핑거 프로세서를 포함한다. 각 대형 핑거 프로세서는 8개의 다중 경로까지 (8개의 데이터 채널까지) 의 역확산을 지원하는 다수의 병렬 처리 경로를 포함한다. 더 작은 핑거 프로세서는 하나의 데이터 채널에 대한 하나의 다중 경로의 역확산을 지원한다.

제 '687 호 특허에 설명된 아키텍쳐에서, 3개의 대형 핑거 프로세서는 도 4에 도시된 간섭 역확산기 (442) 에 대한 추가의 처리 경로없이, 파일럿 간섭 제거를 구현할 수 있다. 8개의 다중 경로까지 역확산하는 성능은 파일럿 간섭 제거를 구현하기 위해 사용될 수 있다. 제 4 핑거 프로세서가 간섭 다중 경로로부터 파일럿을 제거하기 위해 필요한 PN 시퀀스를 다른 3개의 핑거 프로세서에 제공하기 위해 사용될 수 있다.

각각의 병렬 처리 경로에 의해 달성되는 파일럿 간섭 제거의 양은 관련된 신호의 데이터 비율에 의존할 수 있다. 데이터 비율이 높을 때, 더 많은 처리 경로가 효율을 향상시키도록 관련된 다중 경로를 복조시키기 위해 사용될 수 있다. 데이터 비율이 낮을 때, 더 많은 병렬 처리 경로가 파일럿 간섭 제거를 실행하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 일 실시에에서, 데이터 비율이 증가할 때, 간섭 역확산기 (442) 가 제 5,764,687 호 특허에 설명된 바와 같이 데이터 처리를 위해 사용되고 파일럿 간섭 제거를 위해 사용되지는 않는다. 또한, 본 명세서에 설명된 파일럿 간섭 제거 기술은 다른 레이크 수신기 설계 및 복조기 아키텍쳐에서 구현될 수 있다.

명확성을 위해, 본 발명의 여러 양태 및 실시 형태를 IS-95의 순방향 링크에 대해 설명하였다. 또한, 본 명세서에 설명된 파일럿 간섭 제거 기술은 단말기로부터 기지국으로의 역방향 링크 송신에 대해 사용할 수도 있다. 또한, 이러한 기술은 다른 CDMA 시스템 (예를 들어, cdma2000 및 W-CDMA) 및 다른 무선 통신 시스템용으로 사용할 수도 있다. 이러한 다른 CDMA 시스템에 있어서, 핑거 프로세서에 의한 처리는 지원되는 특정한 CDMA 표준에 의해 결정된다. 예를 들어, IS-95 및 cdma2000에 있어서 PN 역확산기 (442) 에 의한 "역확산"은 W-CDMA에서 스크램블링 시퀀스를 사용하여 "디스크램블링"으로 대체되고, IS-95 및 cdma2000에 있어서 디커버링기 (444) / 누산기 (446)에 의한 "디커버링"은 W-CDMA에서 OVSF 코드를 사용하여 "역확산"으로 대체된다. 일반적으로, 핑거 프로세서에 의해 실행된 처리는 송신기 유닛에 의해 실행된 처리와 상보적이다.

또한, 본 명세서에 설명된 기술은 셀내의 모든 단말기로 송신되는 "공통" 파일럿 채널 이외에 또는 그 대신에 송신될 수 있는 다른 파일럿 채널을 제거하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, cdma2000은 "송신 다이버시티" 파일럿 채널 및 "보조 (auxiliary) 파일럿 채널"을 지원한다. 이러한 다른 파일럿 채널은 상이한 왈쉬 코드 (즉, 준-직교 함수일 수 있는 상이한 채널화 코드) 를 활용할 수 있다. 또한, 상이한 데이터 패턴이 파일럿 채널에 대해 사용될 수 있다. 이러한 파일럿 채널을 처리하기 위해, 역확산된 샘플이 기지국에서 파일럿을 채널화하기 위해 사용된 동일한 왈쉬 코드로 디커버링되고, 파일럿 채널에 대해 기지국에서 사용된 동일한 파일럿 데이터 패턴으로 더 상관 (즉, 승산되고 누산된다) 된다. 이러한 기능은 파일럿 디커버링기 (324, 424 및 524) 및 심벌 누산기 (326, 426 및 526) 에 의해 실행될 수 있다. 송신 다이버시티 파일럿 및/또는 보조 파일럿의 처리 및 제거는 공통 파일럿 채널에 대한 처리 및 제거에 더하여 실행될 수 있다.

유사하게, W-CDMA는 다수의 상이한 파일럿 채널을 지원한다. 첫째로, 공통 파일럿 채널 (CPICH) 이 주 (primary) 기지국 안테나상에 송신될 수 있다. 둘째로, 다이버시티 CPICH는 비-제로 파일럿 데이터에 기초하여 발생될 수 있고 기지국의 다이버시티 안테나상에 송신될 수 있다. 셋째로, 하나 이상의 제 2의CPICHs가 셀의 제한된 부분에 송신될 수 있고, 각 제 2의 CPICH는 비-제로 채널화 코드를 사용하여 발생된다. 넷째로, 기지국은 사용자의 데이터 채널과 동일한 채널화 코드를 사용하는 특정 사용자에게 전용 파일럿을 더 송신할 수 있다. 이러한 경우에, 파일럿 심벌은 상기 사용자에 대한 데이터 심벌과 시간-다중화된다.

따라서, 본 명세서에 설명된 기술이 상기 상이한 형태의 파일럿 채널, 및 무선 통신 시스템에서 송신될 수 있는 다른 파일럿 채널 모두를 처리하기 위해 사용 가능하다는 것을 당업자는 알 수 있을 것이다.

본 명세서에 설명된 레이크 수신기 및 지원 회로 (예를 들어, PN 발생기) 는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 합성으로 구현될 수 있다. 하드웨어 설계에 있어서, 레이크 수신기는 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적 회로 (ASIC), 프로세서, 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 프로그래머블 논리 장치, 다른 전자 유닛, 또는 이들의 합성내에서 구현될 수 있다. 소프트웨어 또는 펌웨어 설계에 있어서, 레이크 수신기는 프로세서 (예를 들어, 제어기 (26)) 에 의해 수행된 코드로 구현될 수 있다. 레이크 수신기 및 지원 회로의 여러 구조 및 구현이 본 발명의 범위내에서 가능하다.

전술한 개시된 실시 형태는 당업자가 본 발명을 만들거나 사용할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시 형태에 대한 여러 변형예가 당업자에게는 명백할 것이고, 본 명세서에 정의된 일반 원리가 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다른 실시 형태에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 나타낸 실시 형태에 제한하려는 것이 아니라, 본 명세서에 개시된 원리 및 특징과 일치하는 가장 광범위한 범위를 부여하려는 것이다.

Claims

무선 통신 시스템에서, 제 1 및 제 2 파일럿 신호와 제 1 및 제 2 데이터 신호를 수신하는 수신기 유닛에서 파일럿 간섭을 제거하는 방법으로서,

상기 제 1 파일럿 신호에 대응하는 제 1 PN 시퀀스를 발생시키는 단계;

상기 제 1 PN 시퀀스를 상기 제 2 파일럿 신호에 대응하는 제 2 PN 시퀀스로 역확산 (despreading) 시키는 단계;

상기 역확산된 제 1 PN 시퀀스를 상기 제 1 파일럿 신호의 추정된 이득 및 위상과 승산하여 제 1의 승산된 신호를 발생시키는 단계; 및

상기 제 2 데이터 신호로부터 상기 제 1의 승산된 신호를 감산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 PN 시퀀스를 상기 제 1 PN 시퀀스로 역확산시키는 단계;

상기 역확산된 제 2 PN 시퀀스를 상기 제 2 파일럿 신호의 추정된 이득 및 위상과 승산하여 제 2의 승산된 신호를 발생시키는 단계; 및

상기 제 1 데이터 신호로부터 상기 제 2의 승산된 신호를 감산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 2 항에 있어서,

복수의 신호 인스턴스(instances)를 포함하는 변조된 신호를 수신하는 단계를 더 포함하고, 제 1 신호 인스턴스은 상기 제 1 파일럿 신호 및 상기 제 1 데이터 신호를 포함하고, 제 2 신호 인스턴스는 상기 제 2 파일럿 신호 및 상기 제 2 데이터 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 역확산된 PN 시퀀스 각각을 디커버링 (decovering) 하는 단계를 더 포함하며,

상기 각 역확산된 PN 시퀀스를 디커버링하는 단계는,

상기 역확산된 PN 시퀀스를 채널화 코드로 승산하는 단계, 및

상기 승산된 PN 시퀀스를 채널화 코드 길이의 정수배로 누산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 1 및 제 2 파일럿 신호와 제 1 및 제 2 데이터 신호를 수신하는 수신기 유닛에서 파일럿 간섭을 제거하는 시스템으로서,

상기 제 1 파일럿 신호에 대응하는 제 1 PN 시퀀스을 발생시키도록 구성되는 제 1 PN 발생기;

상기 제 1 PN 시퀀스를 상기 제 2 파일럿 신호에 대응하는 제 2 PN 시퀀스로 역확산시키도록 구성되는 제 1 역확산기;

상기 역확산된 제 1 PN 시퀀스를 상기 제 1 파일럿 신호의 추정된 이득 및위상과 승산하여 제 1의 승산된 신호를 발생시키도록 구성되는 제 1 승산기; 및

상기 제 2 데이터 신호로부터 상기 제 1의 승산된 신호를 감산하도록 구성되는 제 1 가산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 시스템.
제 5 항에 있어서,

제 2 PN 시퀀스를 발생시키도록 구성되는 제 2 PN 발생기;

상기 제 2 PN 시퀀스를 상기 제 1 PN 시퀀스로 역확산시키도록 구성되는 제 2 역확산기;

상기 역확산된 제 2 PN 시퀀스를 상기 제 2 파일럿 신호의 추정된 이득 및 위상과 승산하여 제 2의 승산된 신호를 발생시키도록 구성되는 제 2 승산기; 및

상기 제 1 데이터 신호로부터 상기 제 2의 승산된 신호를 감산하도록 구성되는 제 2 가산기를 더 구비하는 것을 특징으로 파일럿 간섭 제거 시스템.
제 6 항에 있어서,

상기 역확산된 제 1 PN 시퀀스를 디커버링하도록 구성되는 제 1 디커버링기; 및

상기 역확산된 제 2 PN 시퀀스를 디커버링하도록 구성되는 제 2 디커버링기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 각각의 제 1 및 제 2 디커버링기는,

상기 역확산된 PN 시퀀스를 채널화 코드로 승산하도록 구성되는 승산기; 및

상기 승산된 PN 시퀀스를 채널화 코드 길이로 누산하도록 구성되는 누산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 시스템.
무선 통신 시스템에서, 제 1 및 제 2 파일럿 신호와 제 1 및 제 2 데이터 신호를 수신하는 수신기 유닛에서 파일럿 간섭을 제거하는 디지털 신호 프로세서로서,

역확산된 제 1 PN 시퀀스를 상기 제 1 파일럿 신호의 추정된 이득 및 위상과 승산하여 제 1의 승산된 신호를 발생시키도록 구성되는 하나 이상의 승산기 세트; 및

상기 제 2 데이터 신호로부터 상기 제 1의 승산된 신호를 감산하도록 구성되는 하나 이상의 가산기 세트를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 프로세서.
제 9 항에 있어서,

상기 하나 이상의 승산기 세트는 역확산된 제 2 PN 시퀀스를 상기 제 2 파일럿 신호의 추정된 이득 및 위상과 승산하여 제 2의 승산된 신호를 발생시키도록 구성되고;

상기 하나 이상의 승산기 세트는 상기 제 1 데이터 신호로부터 상기 제 2의승산된 신호를 감산하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭을 제거하는 디지털 신호 프로세서.
무선 통신 시스템에서, 제 1 및 제 2 파일럿 신호와 제 1 및 제 2 데이터 신호를 수신하는 수신기 유닛에서 파일럿 간섭을 제거하는 프리-프로세서(pr-processor)로서,

상기 제 1 파일럿 신호에 대응하는 제 1 PN 시퀀스를 발생시키도록 구성되는 제 1 PN 발생기;

상기 제 2 파일럿 신호에 대응하는 제 2 PN 시퀀스를 발생시키도록 구성되는 제 2 PN 발생기; 및

상기 제 1 PN 시퀀스를 상기 제 2 파일럿 신호에 대응하는 상기 제 2 PN 시퀀스로 역확산시키도록 구성되는 제 1 역확산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 프리-프로세서.
제 11 항에 있어서,

상기 제 2 PN 시퀀스를 상기 제 1 PN 시퀀스로 역확산시키도록 구성되는 제 2 역확산기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프리-프로세서.
제 12 항에 있어서,

상기 역확산된 제 1 PN 시퀀스를 디커버링하도록 구성되는 제 1 디커버링기;및

상기 역확산된 제 2 PN 시퀀스를 디커버링하도록 구성되는 제 2 디커버링기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프리-프로세서.
무선 통신 시스템에서, 수신기 유닛에서 파일럿 간섭을 제거하는 방법으로서,

각각이 파일럿 구성 성분 및 데이터 구성 성분을 포함하는 복수의 신호 인스턴스를 포함하는 신호를 수신하는 단계; 및

상기 신호 인스턴스에 대한 복조된 데이터를 제공하기 위해 상기 수신된 신호에서 하나 이상의 신호 인스턴스 각각을 처리하는 단계를 포함하며,

상기 각각의 소망하는 신호 인스턴스를 처리하는 단계는,

상기 소망하는 신호 인스턴스에 대한 적어도 하나의 간섭하는 신호 인스턴스 각각으로부터 파일럿 간섭을 추정하는 단계,

상기 소망하는 신호 인스턴스에 대한 적어도 하나의 간섭하는 신호 인스턴스로부터 전체 파일럿 간섭을 도출시키는 단계, 및

상기 소망하는 신호 인스턴스로부터 상기 전체 파일럿 간섭을 감산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 각각의 소망하는 신호 인스턴스를 처리하는 단계는,

상기 소망하는 신호 인스턴스의 타이밍에 기초하여 상기 각 간섭하는 신호 인스턴스에 대한 확산 신호 및 상기 소망하는 신호 인스턴스에 대한 확산 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 각 확산 신호는 특정한 시간 오프셋에서의 복소 (complex) PN 시퀀스인 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 각 신호 인스턴스에 대한 상기 확산 신호는 상기 신호 인스턴스의 도달 시간에 대응하는 각각의 시간 오프셋과 연관되는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 소망하는 신호 인스턴스에 대한 상기 각 간섭하는 신호 인스턴스로부터의 파일럿 간섭은,

상기 간섭하는 신호 인스턴스에 대한 확산 시퀀스를 상기 소망하는 신호 인스턴스에 대한 확산 시퀀스로 역확산시켜서 제 1 신호를 얻고,

상기 제 1 신호를 상기 간섭하는 신호 인스턴스의 추정된 이득 및 위상과 승산하여 파일럿 간섭을 발생시킴으로써 추정되는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭제거 방법.
제 18 항에 있어서,

상기 소망하는 신호 인스턴스에 대한 상기 각 간섭하는 신호 인스턴스로부터의 파일럿 간섭은,

상기 간섭하는 신호 인스턴스에 대한 역확산된 PN 시퀀스를 디커버링함으로써 추정되고, 상기 역확산된 PN 시퀀스는 상기 간섭하는 신호 인스턴스의 추정된 이득 및 위상과 승산되어 파일럿 간섭을 발생시키는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 복수의 신호 인스턴스는 복수의 신호 경로를 통해 수신된 단일의 송신 신호에 대응하는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 복수의 신호 인스턴스는 복수의 송신기 유닛으로부터 송신된 복수의 신호에 대응하는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 변조된 신호는 CDMA 통신 시스템에서 단말기에 수신된 순방향 링크 변조된 신호인 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 변조된 신호는 CDMA 통신 시스템에서 기지국에 수신된 역방향 링크 변조된 신호인 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 파일럿은 제로(zero)의 채널화 코드에 기초하여 발생되는 공통 파일럿을 포함하는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 파일럿은 비-제로(non-zero) 채널화 코드에 기초하여 발생되는 송신 다이버시티 파일럿을 포함하는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 파일럿은 비-제로 채널화 코드에 기초하여 발생되는 보조(auxiliary) 파일럿 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 무선 통신 시스템은 IS-95 CDMA 시스템인 것을 특징으로 하는 파일럿간섭 제거 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 무선 통신 시스템은 cdma2000 CDMA 시스템인 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 무선 통신 시스템은 W-CDMA 시스템인 것을 특징으로 하는 파일럿 간섭 제거 방법.