KR20030044067A - 수신기 및 수신 방법 - Google Patents
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Abstract
레이크 수신기 핑거들을 코드 트래킹하는 방법으로서, 이 방법에서는 코드 위상 포착 방법을 이용함으로써 상기 레이크 수신기 핑거들에 대해 지연값들이 설정된다. 상기 방법은 수신 신호로부터 여러개의 일련의 샘플들을 취하는 단계와, 서로 다른 핑거들에서 측정된 샘플값들을 측정치 세트들과 결합하는 단계와, 상기 측정치 세트들을 서로 비교하여, 상기 핑거들에 대한 최소 지연 거리 조건을 만족시키는 측정치 세트들 중에서 최고치를 갖는 측정치 세트를 선택하는 단계와, 선택된 측정치 세트의 샘플값들 중 어느 하나가 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 이른 경우, 특정 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 전진시키는 단계와, 그리고 선택된 측정치 세트의 샘플값들 중 어느 하나가 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 늦은 경우, 특정 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 지연시키는 단계를 포함한다.
Description
셀룰러 무선 시스템과 같은 무선 시스템에서, 무선 파형들이 전파되는 조건들이 전형적으로 계속하여 변화함으로써, 이는 무선 신호에 있어서 시간과 공간에 따른 변동 즉, 페이딩(fading)이 야기된다. 채널의 임펄스 응답에서 발생하는 변화는 매질의 물리적 변화(예를 들어, 온도, 압력 및 수증기 분압에 따른 매질의 굴절률의 변동) 또는 접속의 기하학적 구조의 변화(송신기 또는 수신기의 이동 또는 접속시의 장애)에 의해 야기될 수 있다.
신호 페이딩의 일 형태인 신호의 고속 페이딩은 셀룰러 무선 환경의 다중경로 전파 특성에 의해 야기되며, 여기서 상기 신호는 송신기와 수신기 간의 여러 서로 다른 경로(route)를 통해 전파된다. 이러한 채널을 레일리(Rayleigh) 페이딩 채널(단지 다중경로-전파 신호 성분들만을 포함함) 또는 라이스(Rice) 페이딩 채널(수신 신호는 또한 안정부분 즉, 직접 전파 부분 또는 강한 거울-반사(mirror-reflected) 부분을 포함함)이라 칭한다.
수신기에서, 다중경로-전파 신호 성분들은 서로 다른 전파 경로로 인해 서로 다른 위상을 갖는다. 레이크 수신기(RAKE receiver)는 서로 다른 위상을 갖는 이들 신호 성분들을 이용한다. 서로 다른 핑거(finger)들에 의해 수신된 신호 성분들의 결합은 수신 신호의 에너지를 최대화할 수 있게 해준다. 레이크 수신기는 전형적으로 여러개의 핑거들을 포함하며, 이 핑거들의 지연(delay)들은 예를 들어, 채널의 임펄스 응답으로부터 측정된 서로 다른 신호 성분들의 지연들과 대응하도록 설정된다. 레이크 수신기들의 지연 설정 방법을 코드 위상 포착(acquisition) 또는 코드 포착 방법 및 코드 트래킹 방법이라 칭한다. 전형적으로, 먼저 코드 포착이 수행되고, 그 다음에 코드 트래킹이 뒤따를 것이며, 이 코드 트래킹 단계에서 코드 위상 포착시 설정된 지연값들(delay values)이 조정된다. 특허 공보 FI982856 또는 WO00/41327에 레이크 수신기 코드 위상 포착에 대한 종래 기술 방법이 개시되어 있는바, 이 특허 공보는 본원에서 참조문헌으로서 인용된다.
레이크 수신기는 예를 들어, 범용 이동 통신 시스템(UMTS)에서 이용되며, 이 UMTS 시스템은 광대역 데이터 전송 시스템이고, 여기서 코드 분할 다중 접속(CDMA)을 이용하여 주파수 자원이 할당된다. 광대역 시스템에서, 협대역 사용자 데이터 신호는 이 데이터 신호보다 광대역인 확산 코드(spreading code)에 의해 비교적 광대역으로 변조된다. 상기 UMTS 시스템에서는, 여러명의 사용자들이 단일 주파수 채널을 통해 동시에 송신하고, 수신기에서 의사-랜덤(pseudo-random) 확산 코드에 근거하여 데이터 신호들을 서로 분리한다.
하나의 확산 코드는 보통 하나의 긴(long) 의사-랜덤 비트 시퀀스를 포함한다. 상기 확산 코드의 비트율은 데이터 신호의 비트율보다 훨씬더 높으며, 데이터 비트 및 데이터 심볼과 확산 코드 비트를 구별하기 위해서, 후자의 확산 코드 비트를 칩(chips)이라 칭한다. 각각의 사용자 데이터 심볼에 확산 코드 칩을 곱한다. 이후 협대역 데이터 신호는 상기 확산 코드에 의해 이용되는 주파수 대역으로 확산된다. 상기 확산 코드는 하나이상의 데이터 비트 길이일 수 있다.
CDMA 시스템에 있어서, 레이크 수신기는 신호 성분에 특정하게 확산 코드 시퀀스와 동기를 맞춘다. 이후, 코드 위상 포착 및 코드 트래킹을 수행하기 위해서, 상기 수신기의 확산 코드 발생기는 전형적으로 임펄스 응답의 최대 지점으로부터 획득된 지연값들에 따라 동기를 맞춘다. 동기화 즉, 지연 설정의 문제점은 코드 위상 포착 및 코드 트래킹이 다수의 샘플들로 인해 다수의 계산 용량을 취해야 한다는 점이다. 또한, 임펄스 응답이 뚜렷한 최대 지점들이 아닌 넓은 최대 전력 범위를 가질 때 즉, "팻 핑거(fat finger)" 상황일 때, 종래 기술에 따라 하나의 핑거에 의해 수신된 신호 성분으로부터 결정된 임펄스 응답에 근거하여 동기화를 달성하는 것은 어려우며, 보통 수신될 신호의 에너지의 일부가 손실된다.
본 발명은 수신될 신호 에너지를 최대화하기 위해 수신될 신호의 다중경로-전파 신호 성분들(multipath-propagated signal components)을 이용하는 수신기 및 수신 방법에 관한 것이다.
본 발명은 이제 바람직한 실시예들과 결합하여, 그리고 첨부 도면들을 참조하여 더 상세하게 설명된다.
도 1은 원격 통신 시스템의 실시예를 도시하고;
도 2는 원격 통신 시스템의 제 2 실시예를 도시하고;
도 3은 코드 트래킹하는 방법 단계들을 도시하는 흐름도이고;
도 4는 레이크 수신기의 실시예를 도시하고;
도 5는 코드 트래킹하는 레이크 핑거의 구조의 실시예를 도시한다.
본 발명의 목적은 레이크 수신기 핑거들의 지연을 설정하기 위한 개선된 방법 및 본 발명이 적용될 수 있는 수신기를 제공하는 것이다. 이는 레이크 수신기 핑거들을 코드 트래킹하는 방법에 의해 달성되며, 이 방법에서는 코드 위상 포착 방법을 이용함으로써 상기 레이크 수신기 핑거들에 대해 지연값들이 설정된다. 상기 코드 트래킹 방법은 수신 신호에서 여러개의 일련의 샘플들을 취하는 단계와,서로 다른 핑거들에서 측정된 샘플값들을 측정치 세트들과 결합하는 단계와, 상기 측정치 세트들을 서로 비교하여 상기 핑거들에 대한 최소 지연 거리 조건을 만족시키는 측정치 세트들 중에서 최고치를 갖는 측정치 세트를 선택하는 단계와, 선택된 측정치 세트의 샘플값들 중 어느 하나라도 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임(on-time) 샘플값보다 이른 경우, 특정 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 전진시키는 단계와, 선택된 측정치 세트의 샘플값들 중 어느 하나라도 코드 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 늦은 경우, 특정 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 지연시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 레이크 수신기 핑거들을 코드 트래킹하는 방법에 관한 것으로서, 이 방법에서는 코드 위상 포착 방법을 이용함으로써 상기 레이크 수신기 핑거들에 대해 지연값들이 설정된다. 상기 코드 트래킹 방법은 수신 신호에서 여러개의 일련의 샘플들을 취하는 단계와, 서로 다른 핑거들에서 측정된 샘플값들을 측정치 세트들과 결합하는 단계와, 상기 측정치 세트들을 서로 비교하여 최고치를 갖는 측정치 세트를 선택하는 단계와, 선택된 측정치 세트의 샘플값들 중 어느 하나라도 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 이른 경우, 상기 핑거들에 대한 최소 지연 거리 조건을 만족시키는 식으로 특정 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 전진시키는 단계와, 선택된 측정치 세트의 샘플값들 중 어느 하나라도 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 늦은 경우, 상기 핑거들에 대한 최소 지연 거리 조건을 만족시키는 식으로 특정 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 지연시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 상기 방법을 실시하는 수신기에 관한 것으로서, 상기 수신기는 코드 위상 포착 방법을 이용하여 레이크 수신기 핑거들에 대해 지연값들이 설정되었을 때, 레이크 수신기 핑거들을 코드 트래킹하도록 구성된다. 상기 수신기는 수신 신호에서 여러개의 일련의 샘플들을 취하는 수단과, 서로 다른 핑거들에서 측정된 샘플값들을 측정치 세트들과 결합하는 수단과, 상기 측정치 세트들을 서로 비교하여 상기 핑거들에 대한 최소 지연 거리 조건을 만족시키는 상기 측정치 세트들 중에서 최고치를 갖는 측정치 세트를 선택하는 수단과, 선택된 측정치 세트에 속하는 특정 핑거의 샘플값이 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 이른 경우, 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 전진시키는 수단과, 선택된 측정치 세트에 속하는 특정 핑거의 샘플값이 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 늦은 경우, 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 지연시키는 수단을 포함한다.
본 발명은 또한 상기 방법을 실시하는 수신기에 관한 것으로서, 상기 수신기는 코드 위상 포착 방법을 이용하여 레이크 수신기 핑거들에 대해 지연값들이 설정되었을 때 레이크 수신기 핑거들을 코드 트래킹하도록 구성된다. 상기 수신기는 수신 신호에서 여러개의 일련의 샘플들을 취하는 수단과, 서로 다른 핑거들에서 측정된 샘플값들을 측정치 세트들과 결합하는 수단과, 상기 측정치 세트들을 서로 비교하여 최고치를 갖는 측정치 세트를 선택하는 수단과, 선택된 측정치 세트에 속하는 특정 핑거의 샘플값이 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 이른 경우, 상기 핑거들에 대한 최소 지연 거리 조건을 만족시키는 식으로 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 전진시키는 수단과, 선택된 측정치 세트에 속하는 특정 핑거의 샘플값이 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 늦은 경우, 상기 핑거들에 대한 최소 지연 거리 조건을 만족시키는 식으로 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 지연시키는 수단을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 개시된다.
본 발명의 개념은 각각의 레이크 핑거의 임펄스 응답 최대 지점들 근처에서 취해진 샘플들, 전력 또는 진폭을 서로 다른 측정치 세트들과 결합하고, 이에 근거하여 각각의 레이크 수신기 핑거를 개별적으로 동기화 한다는 것이다. 하기에서, 본 발명의 원리는 일 실시예에 의해 훨씬더 상세하게 설명될 것이고, 3가지 샘플들(어얼리(early) 샘플, 온-타임(on-time) 샘플, 레이트(late) 샘플)이 취해지고 수신기 핑거들의 개수가 4이면, 이는 34즉, 81개의 서로 다른 측정치 세트들을 제공한다. 최고치를 갖는 측정치 세트들 중 하나의 측정치 세트 즉, 샘플들로부터 더해진 가장 큰 진폭을 갖는 하나의 측정치 세트가 선택된다. 그 다음, 선택된 진폭 샘플 결합에서, 핑거들(1 및 2)의 진폭이 레이트 샘플들이고 핑거들(3 및 4)의 진폭이 어얼리 샘플들인 경우(타이밍의 비정확도는 확산 코드 칩의 길이와 동일하거나 이보다 더 크다), 다이버시티 이득(diversity gain)이 감소되지 않도록 상기 핑거들 간의 최소 지연 거리를 계속 유지하는 식으로 핑거들(1 및 2)의 코드 위상은 지연시키고 핑거들(3 및 4)의 코드 위상은 전진시킨다. 상기 실시예는 본 발명의 응용을 한정하는 것이 아니라 단지 본 발명을 예시하기 위해 제시된 것이다.
본 발명의 방법 및 시스템은 여러 장점들을 제공한다. 레이크 수신기 핑거들의 지연 설정이 더 빨라지게 되고, 채널의 임펄스 응답을 결정하기 위해 단지 몇개 예를 들어, 3개의 샘플만이 이용되기 때문에 계산 용량이 절약될 것이다. 또한, 상기 임펄스 응답이 뚜렷한 최대 지점들이 아닌 넓은 최대 전력 범위를 포함하는 경우, 여러 핑거들에 의해 수신된 다중경로-전파 신호 성분들에 근거하여 결정된 임펄스 응답 측정 결과 세트를 이용함으로써 레이크 핑거들이 더 최적의 방식으로 동기화될 수 있게 된다. 즉, 무선 채널로부터 수신된 신호 에너지가 최대화될 수 있다. 상기 방법은 서로 다른 핑거들의 지연을 서로로부터 적어도 최소 지연 거리로 유지하는 단계를 더 포함하며, 이 경우 다이버시티 이득은 손실되지 않을 것이다.
하기의 실시예는 UMTS(범용 이동 통신 시스템) 시스템에서 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하지만, 본 발명을 이에 한정하지는 않는다.
도 1은 이동 전화 시스템의 구조를 예시적으로 설명하는 것이다. 상기 이동 전화 시스템의 주요 부분들로는 코어 네트워크(CN), UMTS 지상 무선 접속 네트워크(UTRAN) 및 사용자 장치(UE)가 있다. 상기 CN과 상기 UTRAN 사이의 인터페이스를 Iu라 칭하고, 상기 UTRAN과 상기 UE 사이의 무선 인터페이스(air interface)를 Uu라 칭한다.
상기 UTRAN은 무선 네트워크 서브시스템(RNS)들을 포함한다. RNS들 사이의 인터페이스를 Iur이라 칭한다. 하나의 RNS는 하나의 무선 네트워크 제어기(RNC)와 하나 이상의 노드들(B)을 포함한다. 상기 RNC와 하나의 B 사이의 인터페이스를 Iub라 칭한다. 도면에서, C는 노드 B의 유효 범위(coverage area) 즉, 셀을 표시한다.
도 1에서 보여진 설명은 아주 일반적인 것이고, 도 2는 셀룰러 무선 시스템의 더 상세한 실시예를 도시한다. 도 2는 단지 가장 관련이 있는 블럭들만을 포함하지만, 통상적인 셀룰러 무선 네트워크가 다른 기능들 및 구조들을 더 포함한다는 것은 이 기술분야의 당업자에게는 명백할 것이며, 이는 본원에 더 상세하게 설명할 필요가 없다. 셀룰러 무선 시스템의 상세 사항은 도 2에 개시된 것들과 다를 수 있으며, 이러한 차이점은 본 발명과 관계가 없다.
전형적으로, 셀룰러 무선 네트워크는 그러므로 고정 네트워크 하부구조 즉, 네트워크부(200), 무선 원격 통신 시스템과 통신할 수 있는 이동 전화 또는 휴대용 컴퓨터와 같은 그러한 자동차(vehicle) 또는 휴대용 단말기들에 고정적으로 위치시켜 이곳저곳으로 이동할 수 있는 사용자 장비(202)를 포함한다. 상기 네트워크부(200)는 송수신기 기지국들(base transceiver stations)(204)을 포함한다. 송수신기 기지국은 이전 도면의 노드 B에 대응한다. 여러 송수신기 기지국은 또한 자신들에 접속된 무선 네트워크 제어기(206)에 의해 집중 방식으로 제어된다. 상기 송수신기 기지국(204)은 송수신기들(208) 및 하나의 다중화기 유닛(212)을 포함한다.
상기 송수신기 기지국(204)은 제어 유닛(210)을 더 포함하며, 이 제어 유닛(210)은 상기 송수신기들(208)과 상기 다중화기(212)의 동작을 제어한다. 상기 다중화기(212)는 단일 전송 접속(214)에서 여러 송수신기들(208)에 의해 이용되는 트래픽 및 제어 채널들을 배치하는데 이용된다. 상기 전송 접속(214)은 인터페이스 Iub를 구성한다.
상기 송수신기 기지국(204)의 송수신기들(208)은 사용자 장치(202)와의 양방향 무선 접속(216)을 실시하기 위해 안테나 유닛(218)과 접속된다. 상기 양방향 무선 접속(216)에 송신된 프레임들의 구조는 시스템 지정으로 특정되며, 이를 무선 인터페이스 Uu라 칭한다.
상기 무선 네트워크 제어기(206)는 그룹 스위칭 필드(group switching field)(220) 및 제어 유닛(222)을 포함한다. 상기 그룹 스위칭 필드(220)는 음성과 데이터를 스위칭하고 시그널링 회로를 결합하는데 이용된다. 무선 네트워크 서브시스템(224)은 상기 송수신기 기지국(204)을 포함하며, 무선 네트워크 제어기(206)는 트랜스코더(transcoder)(226)를 더 포함한다. 음성은 가능한 한 적은 전송 용량을 이용하여 상기 트랜스코더(226)와 상기 무선 네트워크 제어기(206) 사이에서 셀룰러 무선 네트워크 모드로 송신될 수 있기 때문에 보통 상기 트랜스코더(226)는 가능한 한 이동 서비스 스위칭 센터(MSC)(228)와 가깝게 위치시킨다.
상기 트랜스코더(226)는 공중 전화 교환 네트워크(PSTN)와 무선 전화 네트워크 사이에서 이용되는 서로 다른 디지털 음성 인코딩 모드들을 호환가능한 인코딩 모드들로 예를 들어, 고정 네트워크의 모드로부터 셀룰러 무선 네트워크의 다른 모드로, 그리고 또한 역으로 변환한다. 상기 제어 유닛(222)은 호 제어, 이동성 관리, 통계 자료의 수집 및 시그널링을 수행한다.
도 2는 이동 서비스 스위칭 센터(MSC)(228) 및 게이트웨이 이동 서비스 스위칭 센터(GMSC)(230)를 더 도시하며, 이 GMSC(230)는 이동 전화 시스템과 외부 세계, 이 경우에는 공중 전화 교환 네트워크(PSTN)(232)와의 접속을 책임진다.
도 3의 흐름도는 코드 트래킹하는 방법 단계들을 도시한다. 상기 방법은 블럭(300)에서 시작한다. 블럭(302)에서, 레이크 수신기 핑거들은 종래 기술 방법을 이용하여, 바람직하게는 선택된 방법이 허용하는 정확도로 수신 신호의 임펄스 응답의 최고값들을 결정함으로써 코드 트래킹된다.
블럭(304)에서, 수신 신호로부터, 바람직하게는 각각의 핑거의 임펄스 응답의 최고치 근처에서 여러개의 일련의 샘플들이 취해진다. 바람직하게는, 상기 샘플들은 진폭값 또는 전력값이다. 상기 샘플들은 예를 들어, 한 샘플 시간 또는 다중 샘플 시간의 간격들로 취해질 수 있다. 샘플수는 응용에 따라 변할 수 있다. 그러나, 모든 수신기 핑거들이 동일한 수의 샘플들을 취함으로써 후속하는 비교 단계는 정확한 결과를 제공한다. 상기 수신기 핑거들을 서로 다르게 가중화하면, 서로 다른 핑거들로부터 서로 다른 샘플수가 취해질 수 있다. 가능한 샘플수는 3이며, 이경우, 코드 포착에 근거하여 임펄스 응답의 최대 지점이 있는 것으로 추정되는 시간의 어떤 지점에서 하나의 샘플이 취해진다. 본원에서는 이 샘플을 온-타임 샘플이라 칭한다. 제 2 샘플은 예를 들어, 하나의 샘플링 모멘트(moment)보다 이르게 취해지며, 본원에서는 이 샘플을 어얼리 샘플이라 칭한다. 제 3 샘플은 예를 들어, 하나의 샘플링 모멘트보다 늦게 취해지며, 본원에서는 이 샘플을 레이트 샘플이라 칭한다. 일련의 샘플들의 샘플링 모멘트들 간의 차이는 하나의 샘플링 모멘트보다 더 클 수 있으며, 이 경우 보간에 의해 미싱(missing) 샘플들이 획득된다.
블럭(306)에서, 서로 다른 핑거들에서 측정된 샘플값들은 측정치 세트들과 결합된다. 바람직하게는, 모든 가능한 샘플값 결합이 생성된다. 상기의 3개의 샘플과 4개의 수신기 핑거들을 포함하는 경우에서, 측정치 세트들의 예시적인 실시예는 다음의 측정치 세트들 즉, 어얼리 샘플(제 1 핑거), 어얼리 샘플(제 2 핑거), 온-타임 샘플(제 3 핑거) 및 레이트 샘플(제 4 핑거) 또는, 레이트 샘플(제 1 핑거), 어얼리 샘플(제 2 핑거), 레이트 샘플(제 3 핑거) 및 온-타임 샘플(제 4 샘플)을 포함한다. 서로 다른 샘플값들은 바람직하게는 더함으로써 결합되지만, 다른 결합 방법이 이용될 수도 있다.
블럭(308)에서, 측정치 세트들은 서로 비교된다 즉, 예를 들어 블럭(306)에서 계산된 서로 다른 측정치 세트들의 진폭의 합 또는 전력의 합이 비교된다. 결과로서, 상기 측정치 세트들 중에서 최고치를 갖는 세트 즉, 예를 들어 가장 큰 진폭의 합 또는 전력의 합을 갖는 세트가 선택된다. 제 2 실시예에 따르면, 최고치를 갖는 세트는 핑거들에 대한 최소 지연 거리 조건을 만족시키는 측정치 세트들 중에서 선택된다. 최소 지연 거리는 서로 다른 핑거들 간의 가장 작은 지연차를 가리키며, 이것에 의해 서로 다른 핑거들은 서로 다른 신호 성분들과 동기를 맞추고, 각각의 응용에서 적절하게 설정될 수 있다.
블럭(310)은 선택된 측정치 세트의 기본 단위 즉, 서로 다른 샘플들의 샘플링 모멘트에 근거한 비교의 결과로서 선택이 수행되는 것을 설명한다. 샘플이 코드 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플보다 이른 경우, 다음 샘플에 대해 특정 핑거의 샘플링 또는 코드 위상을 전진시킨다(블럭(312)). 반면, 샘플이 코드 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플보다 늦은 경우, 다음 샘플에 대해 특정 핑거의 샘플링 또는 코드 위상을 지연시킨다(블럭(314)). 최소 지연 거리 조건이 선택된 측정치 세트에 만족되지 않을 경우, 샘플링 모멘트 또는 코드 위상은 최소 지연 조건에 의해 정의된 한도내에서만 변경된다.
상기 샘플링 모멘트가 코드 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플링 모멘트에서 하나의 확산 코드 비트 즉, 칩의 주기 미만으로 빗나가는 경우, 상기 샘플링 모멘트를 이동시킨다. 반면, 상기 샘플링 모멘트가 코드 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플링 모멘트에서 적어도 하나의 확산 코드 비트 즉, 칩의 주기 만큼 빗나가는 경우, 코드 발생기의 코드 위상을 이동시킨다.
다음, 샘플링 모멘트 또는 코드 위상을 동기화하는 실시예가 설명될 것이다. 예를 들어, 진폭 샘플들의 결합일 수 있는 선택된 측정 세트에서, 핑거들(1 및 2)의 진폭이 레이트 샘플들이고, 핑거(3)의 진폭이 어얼리 샘플인 경우(타이밍의 비정확도는 확산 코드 칩의 길이와 같거나 이보다 더 크다), 상기 핑거들(1 및 2)의코드 위상은 지연시키고 상기 핑거(3)의 코드 위상은 전진시킨다. 상기 핑거들의 지연들을 조정하는 동안, 다이버시티 이득이 감소되지 않도록 상기 핑거들 간의 최소 지연 거리를 유지해야함을 명심해야 한다.
화살표(316)는 상기 방법이 코드 포착에서 시작하여 반복될 수 있음을 나타낸다. 상기 코드 포착 및 가능하게는 상기 코드 포착에 요구되는 임펄스 응답 추정은 예를 들어, 어떤 간격으로 또는 수신 신호의 질이 너무 저하될 때 반복될 수 있다.
화살표(318)는 코드 트래킹 방법의 반복성을 나타낸다. 코드 트래킹은 코드 포착이 반복되는 간격을 확장시킬 수 있게 해준다.
상기 방법은 블럭(320)에서 종료한다.
도 4는 레이크 수신기 코드 트래킹부를 예시적으로 도시한다. 이 실시예에 설명된 레이크 수신기는 3개의 상관기 핑거들(404, 406 및 408)을 포함한다. 핑거들의 개수는 도시된 실시예와 다를 수도 있다. 서로 다르게 지연되어, 안테나 또는 안테나 어레이(400)에 의해 수신되어, 무선 주파수부(402)에서 필터링되어, 기저대역으로 하향 변환된(downconverted) 각각의 신호 성분은 그 자신의 수신기 핑거에 인가된다. 설명된 수신기는 다이버시티 결합기(412)를 더 포함하며, 이 다이버시티 결합기(412)는 서로 다른 핑거들의 서로 다르게 지연된 신호 성분들을 결합한다. 이 도면의 예시적인 해결책에서, 제어 유닛(414)은 코드 지연들 및 샘플링 모멘트들을 제어하는 코드 트래킹 기구를 포함한다.
신호들(416, 418 및 420)은 각각의 핑거에서 취해진 샘플들을 상기 제어 유닛에 전달한다. 필요한 경우, 신호들(422, 424 및 426)은 상기 코드 지연들 또는 샘플링 모멘트들을 제어하기 위해 코드 트래킹 제어 신호를 각각의 핑거에 전달한다.
다음, 도 5에 의해 코드 트래킹하는 레이크 핑거의 구조의 실시예가 설명될 것이다. 수신기는 DS(직접 시퀀스) 신호 즉, 직접확산 신호를 수신하는 대역확산 수신기이다.
개시된 실시예의 수신기 핑거에서, 신호 성분으로부터 3개의 샘플들이 취해진다. 그러나, 샘플수는 도시된 실시예와 다를 수 있음을 주목할 필요가 있다. 샘플링 수단(508, 510 및 512)에 전형적으로 기저대역이고 바람직하게는 각각의 칩으로부터 하나의 샘플을 취함으로써 데시메이트(decimate)되는 복소(complex) 광대역 신호가 인가된다. 코드 위상 포착에 근거하여, 상기 샘플링 수단(510)은 온-타임인 것으로 추정된다. 즉, 상기 샘플링 수단(510)에 대해 어떤 샘플링 모멘트가 결정됨으로써, 코드 위상 포착에 근거하여 임펄스 응답의 최고치들 중 하나의 발생 확률 시간으로서 결정되었던 시간의 어떤 지점에서 샘플링이 발생한다. 상기 샘플링 수단(508)의 샘플링 모멘트는 바람직하게는 상기 샘플링 수단(510)의 샘플링 모멘트와 비교하여 일 샘플링 모멘트 만큼 지연되고, 상기 샘플링 수단(512)의 샘플링 모멘트는 바람직하게는 상기 샘플링 수단(510)의 샘플링 모멘트와 비교하여 일 샘플링 모멘트만큼 전진된다. 이는 3개의 샘플들을 제공하며, 본원에서는 3개의 샘플들을 어얼리 샘플, 온-타임 샘플 및 레이트 샘플이라 칭한다.
수신 신호로부터 협대역 신호를 역확산(despread)하기 위해, 샘플링된 신호들에 코드 발생기(500)에 의해 발생된 확산 코드 시퀀스를 곱한다. 각각의 샘플 즉, 어얼리, 온-타임 또는 레이트 샘플에 대해서, 확산 코드 지연은 개별적으로 결정될 수 있다. 도 5의 실시예는 또한 적분하여 덤프하는 필터들(integrate-and-dump filters)(524, 526 및 528)을 도시하며, 여기서 신호는 어떤 모멘트 예를 들어, 심볼 시간으로 적분되고, 결과가 출력되고 적분기는 0으로 리셋되고, 그리고 적분이 재시작된다. 상기 필터들(524, 526 및 528)은 또한 저역 필터들을 이용하여 실시될 수 있다.
다음, 도 5에 개시된 해결책에서, 역다중화기들(532, 534 및 536)에 의해 파일롯(pilot) 심볼들이 신호들에서 분리된다. 그 다음, 상기 파일롯 심볼들은 곱셈기들(540, 542 및 544)에서 블럭(546)에서 형성된 파일롯 심볼들의 복소 공액(complex conjugates)에 의해 곱해지고, 블럭들(550, 552 및 554)에서 타임 슬롯에 특정인 파일롯 심볼들의 개수로 적분된다 즉, 상기 파일롯 심볼들은 무선 채널의 다중경로 지연 프로파일(profile)을 결정하기 위해 매칭 필터에 의해 필터링된다. 또한, 상기 다중경로 지연 프로파일을 평균낼 수 있다. 엔벨로프(envelop) 검출기들(556, 558 및 560)은 복소 신호의 진폭 또는 전력을 결정하는데 이용된다. 엔벨로프 검출기 대신, 제곱-법칙 검출기(square-law detector)가 이용될 수 있다.
블럭들(562, 564 및 566)에서, 잡음을 제거하기 위해 적분이 수행된다. 획득된 3개의 샘플들 즉, 어얼리, 온-타임 및 레이트 샘플들은 제어 유닛(414)에 인가되며, 이 제어 유닛(414)은 모든 수신기 핑거들로부터 획득된 샘플들, 도 5의 실시예에서는 엔벨로프 검출기 또는 제곱-법칙 검출기에 의해 결정된 샘플들의 진폭 값들 또는 전력 값들을 서로 다른 측정치 세트들과 결합하고, 이 세트들을 비교하여 가장 큰 세트를 선택하고, 그리고 이 선택된 세트에 근거하여 서로 다른 수신기 핑거들에 동기화 명령들을 제공하는 담당을 한다. 예를 들어, 이 도면의 실시예에서와 같이, 3개의 샘플들이 취해지고, 수신기 핑거의 개수 또한 3이라고 가정한다. 이는 33즉, 27개의 서로 다른 측정치 세트들을 제공한다. 최고치를 갖는 상기 측정치 세트들 중 하나의 측정치 세트 즉, 샘플들로부터 더해진 가장 큰 진폭을 갖는 하나의 측정치 세트가 선택된다. 선택된 진폭 샘플 결합에서 핑거들(1 및 2)의 진폭이 레이트 샘플들이고 핑거(3)의 진폭이 어얼리 샘플인 경우(타이밍의 비정확도는 확산 코드 칩의 길이와 같거나 이보다 더 크다), 상기 핑거들(1 및 2)의 코드 위상은 지연시키고 상기 핑거(3)의 코드 위상은 전진시킨다. 상기 핑거들의 지연들을 조정하는 동안, 다이버시티 이득이 감소되지 않도록 상기 핑거들 간의 최소 지연 거리를 유지해야함을 명심해야 한다.
제 2 실시예에 따르면, 가장 큰 측정치 세트는 최소 지연 거리 조건을 만족시키는 측정치 세트들로부터 선택된다.
파일롯 심볼들에 의해 채널 추정기(568)가 무선 채널의 질을 추정한다. 데이터 심볼들로부터 상기 무선 채널에 의해 야기되는 심볼 위상 회전을 제거하기 위해 조건 추정이 이용된다.
데이터 신호를 샘플링하기 위해 샘플링 수단(514)이 이용된다. 또한 상기 데이트 신호는 광대역이라서, 수단들(522 및 530)에 의해 부드럽게 된다.곱셈기(548)에서 데이터 심볼들에 채널 조건 추정을 곱하고, 그 후 데이터 비트들은 본 발명과 특별히 관련이 없어 이 도면에 도시되지 않은 디코딩 수단에 전달된다.
설명된 코드 트래킹 방법은 파일롯 신호를 이용하지 않고 적용될 수 있어, 상기 파일롯 신호에 관하여 그것에 대응하는 방식으로 데이터 신호를 처리함으로써 샘플링 모멘트 또는 코드 위상을 동기화하는데 필요한 정보가 획득된다는 것에 주목할 필요가 있다.
코드 트래킹 제어 유닛과 같은 상술된 사용자 장치의 기능 블록들은 다수의 방식들로 예를 들어, 개별 성분들 및 ASIC(주문형 집적회로)를 이용하여 만들어진 로직과 같은 프로세서 또는 하드웨어 구현에 의해 실행되는 소프트웨어에 의해 구현될 수 있다.
비록 본 발명이 첨부 도면들에 따른 실시예를 참조하여 상술되었지만, 본 발명은 그에 한정되지 않고 첨부된 청구항들에 개시된 독창적인 아이디어의 범위내에서 다수의 방식들로 수정될 수 있음이 명백하다.
Claims (18)
- 레이크 수신기 핑거들을 코드 트래킹하는 방법 - 이 방법에서 코드 위상 포착 방법을 이용함으로써 상기 레이크 수신기 핑거들에 대해 지연값들이 설정된다 - 에 있어서,수신 신호로부터 여러개의 일련의 샘플들을 취하는 단계(304)와;서로 다른 핑거들에서 측정된 샘플값들을 측정치 세트들과 결합하는 단계(306)와;상기 측정치 세트들을 서로 비교하여, 상기 핑거들에 대한 최소 지연 거리 조건을 만족시키는 측정치 세트들 중에서 최고치를 갖는 측정치 세트를 선택하는 단계(308)와;선택된 측정치 세트의 샘플값들 중 어느 하나가 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 이른 경우, 특정 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 전진시키는 단계(312)와;선택된 측정치 세트의 샘플값들 중 어느 하나가 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 늦은 경우, 특정 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 지연시키는 단계(314)를 포함하는 것을 특징으로 하는 코드 트래킹 방법.
- 레이크 수신기 핑거들을 코드 트래킹하는 방법 - 이 방법에서 코드 위상 포착 방법을 이용함으로써 상기 레이크 수신기 핑거들에 대해 지연값들이 설정된다 -에 있어서,수신 신호로부터 여러개의 일련의 샘플들을 취하는 단계(304)와;서로 다른 핑거들에서 측정된 샘플값들을 측정치 세트들과 결합하는 단계(306)와;상기 측정치 세트들을 서로 비교하여, 최고치를 갖는 측정치 세트를 선택하는 단계(308)와;선택된 측정치 세트의 샘플값들 중 어느 하나가 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 이른 경우, 상기 핑거들에 대한 최소 지연 거리 조건을 만족시키는 식으로 특정 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 전진시키는 단계(312)와;선택된 측정치 세트의 샘플값들 중 어느 하나가 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 늦은 경우, 상기 핑거들에 대한 최소 지연 거리 조건을 만족시키는 식으로 특정 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 지연시키는 단계(314)를 포함하는 것을 특징으로 하는 코드 트래킹 방법.
- 제 1 또는 2 항에 있어서, 상기 샘플값들은 임펄스 응답 진폭 값들인 것을 특징으로 하는 코드 트래킹 방법.
- 제 1 또는 2 항에 있어서, 상기 샘플값들은 임펄스 응답 전력 값들인 것을 특징으로 하는 코드 트래킹 방법.
- 제 1 또는 2 항에 있어서, 3개의 일련의 샘플들을 취하며, 상기 샘플들은 어얼리 샘플, 온-타임 샘플 및 레이트 샘플인 것을 특징으로 하는 코드 트래킹 방법.
- 제 1 또는 2 항에 있어서, 서로 다른 핑거들에서 측정된 샘플값들을, 상기 샘플값들을 더함으로써 측정치 세트들과 결합하는 것을 특징으로 하는 코드 트래킹 방법.
- 제 1 또는 2 항에 있어서, 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플링 모멘트로부터 생긴 샘플링 모멘트가 하나의 확산 코드 비트의 지속 시간 미만인 경우, 상기 샘플링 모멘트를 이동시키는 것을 특징으로 하는 코드 트래킹 방법.
- 제 1 또는 2 항에 있어서, 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플링 모멘트로부터 생긴 샘플링 모멘트가 하나의 확산 코드 비트의 지속 시간 이상인 경우, 수신기의 코드 발생기의 지연을 변경시키는 것을 특징으로 하는 코드 트래킹 방법.
- 제 1 또는 2 항에 따른 단계들을 실행하는 루틴들(routines)을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램.
- 제 1 또는 2 항에 따른 방법을 실행하는 제 9 항에 따른 컴퓨터 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 메모리 디바이스.
- 코드 위상 포착 방법을 이용하여 레이크 수신기 핑거들에 대해 지연값들이 설정되었을 때, 상기 레이크 수신기 핑거들을 코드 트래킹하도록 구성된 수신기에 있어서,수신 신호로부터 여러개의 일련의 샘플들을 취하는 수단(508, 510, 512, 514)과;서로 다른 핑거들에서 측정된 샘플값들을 측정치 세트들과 결합하는 수단(414)과;상기 측정치 세트들을 서로 비교하여, 상기 핑거들에 대한 최소 지연 거리 조건을 만족시키는 측정치 세트들 중에서 최고치를 갖는 측정치 세트를 선택하는 수단(414)과;선택된 측정치 세트에 속하는 특정 핑거의 샘플값이 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 이른 경우, 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 전진시키는 수단(414, 500, 508, 510, 512, 514)과;선택된 측정치 세트에 속하는 특정 핑거의 샘플값이 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 늦은 경우, 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 지연시키는 수단(414, 500, 508, 510, 512, 514)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
- 코드 위상 포착 방법을 이용하여 레이크 수신기 핑거들에 대해 지연값들이 설정되었을 때, 상기 레이크 수신기 핑거들을 코드 트래킹하도록 구성된 수신기에 있어서,수신 신호로부터 여러개의 일련의 샘플들을 취하는 수단(508, 510, 512, 514)과;서로 다른 핑거들에서 측정된 샘플값들을 측정치 세트들과 결합하는 수단(414)과;상기 측정치 세트들을 서로 비교하여 최고치를 갖는 측정치 세트를 선택하는 수단(414)과;선택된 측정치 세트에 속하는 특정 핑거의 샘플값이 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 이른 경우, 상기 핑거들에 대한 최소 지연 거리 조건을 만족시키는 식으로 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 전진시키는 수단(414, 500, 508, 510, 512, 514)과;선택된 측정치 세트에 속하는 특정 핑거의 샘플값이 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플값보다 늦은 경우, 상기 핑거들에 대한 최소 지연 거리 조건을 만족시키는 식으로 핑거의 샘플링 및/또는 코드 위상을 지연시키는 수단(414, 500, 508, 510, 512, 514)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
- 제 11 또는 12 항에 있어서, 상기 샘플값들은 임펄스 응답 진폭 값들인 것을특징으로 하는 수신기.
- 제 11 또는 12 항에 있어서, 상기 샘플값들은 임펄스 응답 전력 값들인 것을 특징으로 하는 수신기.
- 제 11 또는 12 항에 있어서, 3개의 일련의 샘플들을 취하며, 상기 샘플들은 어얼리 샘플, 온-타임 샘플 및 레이트 샘플인 것을 특징으로 하는 수신기.
- 제 11 또는 12 항에 있어서, 서로 다른 핑거들에서 측정된 샘플값들은 상기 샘플값들을 더함으로써 측정치 세트들과 결합하는 것을 특징으로 하는 수신기.
- 제 11 또는 12 항에 있어서, 코드 위상 포착에 근거하여 결정된 온-타임 샘플링 모멘트로부터 생긴 샘플링 모멘트가 하나의 확산 코드 비트의 지속 시간 미만인 경우, 상기 샘플링 모멘트를 이동시키는 것을 특징으로 하는 수신기.
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