KR20030083949A - Rake receiver and signal processing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이크 수신기 및 그 신호 처리 방법에 관한 것으로, 특히 CDMA 시스템에서 원하는 사용자 신호의 멀티패스(Multi-path) 신호에 대한 영향을 줄이고 그 신호를 보다 효율적으로 수신하기 위해 적용하는 레이크 수신기 및 그 신호 처리 방법 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rake receiver and a signal processing method thereof, and more particularly, to a rake receiver and a signal applied to reduce a multi-path signal of a desired user signal in a CDMA system and to efficiently receive the signal. It relates to a signal processing method.
부호분할 다중접속(CDMA : Code Division Multiple Access)시스템은 스펙트럼확산 통신방식을 사용하며, 이를 사용한 통신시스템에서는 다음과 같이 통신이 행하여 진다.A code division multiple access (CDMA) system uses a spread spectrum communication system, and communication is performed as follows.
즉, 송신측의 통신장치는 우선 디지털화된 음성데이터나 화상데이터를 PSK 변조방식 등의 디지털 변조방식으로 변조한다. 다음으로, 이 변조된 송신데이터를 의사잡음부호(PN부호 : Pseudo Noise Code) 등의 확산부호를 이용하여, 광대역의 베이스 밴드 신호로 변환하고, 이 확산된 송신신호를 무선주파수의 신호로 변환하여 송신한다. 한편, 수신측의 통신장치는 수신된 무선주파신호에 대해 우선 송신측의 통신장치에서 사용한 확산부호와 동일한 부호를 이용하여 스펙트럼 역확산을 행한다. 그리고, 이 역확산후의 수신신호에 대해 PSK 복조방식 등의 디지털 복조방식에 의해 디지털 복조를 행하여 수신데이터를 재생한다.In other words, the communication apparatus on the transmission side first modulates the digitized voice data or image data by a digital modulation method such as a PSK modulation method. Next, the modulated transmission data is converted into a broadband baseband signal using a spreading code such as a pseudo noise code (PN code), and the spread transmission signal is converted into a radio frequency signal. Send. On the other hand, the communication apparatus on the receiving side first performs spectrum despreading on the received radio frequency signal using the same code as the spreading code used in the communication apparatus on the transmitting side. The received signal after the despreading is digitally demodulated by a digital demodulation method such as a PSK demodulation method to reproduce received data.
이런 종류의 무선통신 시스템에서는 멀티 패스(Multi-Path)대책의 하나로서 레이크(Rake) 수신방식이 채용되고 있다. 즉, 무선통신 시스템에서는 송신측의 장치로부터 송신된 무선파가 수신측의 장치에 직접 도달하는 경우도 있다면, 빌딩이나 산에서 반사되어 도달하는 경우도 있는데, 이와 같이 1개의 무선파가 복수의 패스를 거쳐서 다를 지연시간으로 수신측 장치에 도달하면, 파형왜곡이 발생하게 된다. 이 현상을 멀티패스(Multi-Path)라 부르고 있다.In this kind of wireless communication system, a rake reception method is adopted as one of the multi-path countermeasures. In other words, in the wireless communication system, if the radio wave transmitted from the transmitting side device directly reaches the receiving side device, the radio wave may be reflected by the building or the mountain, and thus, one radio wave passes through a plurality of paths. When reaching the receiving device with a different delay time, waveform distortion occurs. This phenomenon is called multi-path.
스펙트럼 통신방식에서는 1개의 안테나에서 수신된 지연 시간차가 있는 멀티패스 무선신호를 1확산 부호 길이(1칩 길이) 단위로 분리하는 것이 가능하다. 따라서, 멀티패스 신호를 복수의 복조기에 입력하고, 이들 복조기에 있어서 각각 패스에 대응하는 시간위상의 확산부호로 스펙트럼 역확산을 행하며, 복수 패스의 역확산후의 수신신호를 심볼 합성한 후, 수신데이터를 재생하는 수신방식을 채용하는데, 이 수신방식을 레이크 수신방식 이라 한다.In the spectrum communication method, it is possible to separate a multipath radio signal having a delay time difference received from one antenna in units of one spread code length (one chip length). Therefore, a multipath signal is input to a plurality of demodulators, spectral despreading is performed by spreading codes corresponding to paths in each of these demodulators, and the received data after symbol spreading of the received signals after despreading of a plurality of paths is received. A reception method for reproducing a signal is adopted, which is called a rake reception method.
도 1은 종래의 CDMA시스템의 구성을 간략하게 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional CDMA system.
현재 상용중인 대부분의 CDMA(Code Division Multiple Access)시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 멀티 패스를 줄이기 위해 핑거(1) 등으로 이루어진 레이크 수신기(2)를 사용하는 단일 사용자 신호 검출 방식을 채택하고 있기 때문에 같은 시스템에 속한 다른 사용자의 신호 및 다른 경로에 발생하는 신호들은 간섭 잡음으로처리된다. 따라서, 같은 주파수를 공유하는 다른 사용자의 수가 증가하면 다중 접속 간섭 잡음 및 멀티 패스 신호들에 의한 간섭이 증가되어 수신 신호의 비트 에러율이 증가되므로 시스템의 성능이 저하된다. 그러므로, 현재의 CDMA시스템은 기지국에 속한 사용자의 수를 제한함으로써 시스템의 성능을 일정 수준이상으로 유지시켜 왔다.Most commercial code division multiple access (CDMA) systems currently employ a single user signal detection method using a rake receiver (2) consisting of a finger (1) or the like to reduce the multipath as shown in FIG. Because of this, signals from other users in the same system and from different paths are treated as interference noise. Therefore, if the number of other users sharing the same frequency is increased, the interference caused by the multiple access interference noise and the multipath signals is increased to increase the bit error rate of the received signal, thereby degrading the performance of the system. Therefore, the current CDMA system has maintained the performance of the system above a certain level by limiting the number of users belonging to the base station.
또한, 향후의 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000)에서는 영상 서비스 등의 멀티미디어 서비스를 제공해야 되기 때문에 수신신호의 비트 에러율이 더욱 감소하여야 하고, 이를 충족시키기 위해서는 한 기지국에 서비스되는 사용자의 수는 더욱 제한될 것으로 예상된다.In addition, since future IMT-2000 (International Mobile Telecommunication-2000) needs to provide a multimedia service such as video service, the bit error rate of the received signal should be further reduced. It is expected to be more limited.
최근에 다른 사용자에 의한 다중 접속 간섭을 줄여 시스템의 성능을 향상시키려는 간섭 제거에 대한 연구가 활발히 진행 중인데, 이 중에서도 NTT, GBT등에서 IMT-2000 시스템의 표준으로 복수 사용자 신호 검출 방식을 제안하고 있다. 복수 사용자 신호 검출 방식은 단일 사용자 신호 검출 방식에서 간섭 잡음으로 처리되었던 다른 사용자에 의한 신호를 추정하여 재생하고, 이를 수신한 신호에서 제거함으로써 다중 접속 간섭을 줄여 시스템의 용량과 성능을 향상시킨다.Recently, research on interference cancellation to improve the performance of the system by reducing the multi-access interference by other users has been actively conducted. Among them, NTT, GBT, etc., propose a multi-user signal detection method as a standard of the IMT-2000 system. The multi-user signal detection method estimates and reproduces a signal from another user who has been treated as interference noise in the single-user signal detection method, and removes it from the received signal, thereby reducing the multiple access interference to improve the capacity and performance of the system.
그러나, 이는 다중 사용자의 수에 따라 복잡도가 지수적으로 증가하므로 실제 구현에서 많은 어려움이 있다.However, since the complexity increases exponentially with the number of multiple users, there are many difficulties in the actual implementation.
본 발명은 상기와 같은 여건을 감안하여 창출된 것으로서, CDMA시스템의 레이크 수신기에 있어서 각 핑거에, 레이크 수신기의 출력단에서의 신호 대 간섭 잡음비를 최대로 하는 웨이트 벡터를 곱하여 원하는 신호를 다른 간섭 신호의 영향을 배제하며 수신할 수 있도록 하는 레이크 수신기 및 그 신호 처리 방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a rake receiver of a CDMA system, each finger is multiplied by a weight vector maximizing the signal-to-interference noise ratio at the output of the rake receiver to multiply the desired signal by another interference signal. It is an object of the present invention to provide a rake receiver and a signal processing method thereof capable of receiving and excluding effects.
도 1은 종래의 CDMA시스템의 구성을 간략하게 나타내는 블록도.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional CDMA system.
도 2는 본 발명을 적용하기 위한 WCDMA 시스템 채널의 구조를 나타내는 도면.2 is a diagram showing the structure of a WCDMA system channel for applying the present invention;
도 3는 본 발명의 실시예 의한 레이크 수신기가 채용된 WCDMA시스템의 구성을 나타내는 블록도.3 is a block diagram showing a configuration of a WCDMA system employing a rake receiver according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 레이크 수신기가 채용된 WCDMA 시스템의 구성을 나타내는 블록도.4 is a block diagram showing a configuration of a WCDMA system employing a rake receiver according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
200 : 전용물리채널(DPCH)205 : 슬롯(slot)200: dedicated physical channel (DPCH) 205: slot
210 : 전용물리데이터채널(DPDCH)212 : 데이터(data)210: dedicated physical data channel (DPDCH) 212: data
220 : 전용물리제어채널(DPCCH)222 : 파일롯(pilot)220: dedicated physical control channel (DPCCH) 222: pilot
224 : 프레임병합정보(TFCI)226 : 피드백 정보(FBI)224: Frame Merge Information (TFCI) 226: Feedback Information (FBI)
228 : 전력제어비트(TPC)228 power control bit (TPC)
300 : 레이크 수신기310 : 핑거(finger)300: rake receiver 310: finger (finger)
312 : 지연동기루프(DLL)314 : 전용물리채널 디스크램블러312: delayed synchronization loop (DLL) 314: dedicated physical channel descrambler
316 : 버퍼(Buffer)318 : 전용물리제어채널 역확산기316: buffer 318: dedicated physical control channel despreader
320 : 웨이트 적용부322 : 전용물리제어채널 합산기320: weight application unit 322: dedicated physical control channel summer
324 : 전용물리데이터채널 역확산기 326 : 전용물리데이터채널 합산기324: dedicated physical data channel despreader 326: dedicated physical data channel adder
330, 430 : 핑거웨이트 계산부340 : 정합 필터(Rx filter)330, 430: finger weight calculation unit 340: matching filter (Rx filter)
350 : 탐색기(searcher)350: searcher
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 레이크 수신기는, 송신단에서 전송된 각 경로의 신호를 추출하는 핑거와, 신호 대 간섭 잡음비를 최대화하기 위해 상기 각 핑거의 출력단에 곱해 주어야 할 웨이트 벡터를 계산하는 핑거 웨이트 계산부와, 상기 핑거 웨이트 계산부에서 계산된 웨이트 벡터를 상기 핑거의 출력단에 곱하는 웨이트 적용부를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the rake receiver according to the present invention calculates a finger for extracting a signal of each path transmitted from a transmitter, and a weight vector to be multiplied to the output of each finger to maximize a signal-to-interference noise ratio. And a weight application unit for multiplying an output terminal of the finger by a weight vector calculated by the finger weight calculator.
또한, 상기 핑거에는 수신되는 신호에 할당된 타이밍을 유지하고 동기를 맞추기 위한 지연동기루프가 포함되는 것을 그 특징으로 한다.In addition, the finger is characterized in that it comprises a delay synchronization loop for maintaining and synchronizing the timing assigned to the received signal.
또한, 상기 핑거에 전용물리채널 디스크램블러, 전용물리제어채널 역확산기가 더 포함되는 것을 그 특징으로 한다.The finger may further include a dedicated physical channel descrambler and a dedicated physical control channel despreader.
또한, 상기 웨이트 적용부에 전용물리데이터채널 역확산기, 역확산된 상기 전용물리제어채널 합산기, 역확산된 상기 전용물리데이터채널 합산기가 더 포함되는 것을 그 특징으로 한다.The weight application unit may further include a dedicated physical data channel despreader, a despreaded dedicated physical control channel adder, and a despreaded dedicated physical data channel adder.
또한, 상기 핑거 웨이트 계산부는 상기 핑거에서의 역확산 전의 신호와 역확산 후의 신호 각각의 자기상관 행렬을 이용하여 웨이트 벡터를 계산하는 것을 그 특징으로 한다.The finger weight calculation unit may calculate a weight vector using autocorrelation matrices of a signal before despreading and a signal after despreading of the finger.
또한, 상기 핑거 웨이트 계산부는 상기 핑거에서의 역확산 후의 신호만을 이용하여 원하는 신호 성분만 존재하는 자기상관 행렬에 의해 웨이트 벡터를 계산하는 것을 그 특징으로 한다.The finger weight calculation unit may calculate a weight vector by using an autocorrelation matrix having only a desired signal component using only the signal after despreading by the finger.
본 발명에 따른 레이크 수신기의 신호 처리 방법은, 각 핑거에 특정 레벨 이상의 신호세기를 가지는 경로가 할당되는 단계와; 상기 각 핑거에서 수신된 신호가 역확산되는 단계와; 핑거 웨이트 계산부에 상기 각 핑거에서 역확산 후의 신호와 역확산 전의 신호가 동시에 핑거 수 만큼의 벡터 신호로 입력되어, 각 핑거의 출력단에 곱해주기 위한 웨이트 벡터가 계산되는 단계와; 상기 핑거 웨이트 계산부에서 계산된 웨이트 벡터를 상기 핑거의 출력단에 곱하는 단계; 가 포함되는 것을 그 특징으로 한다.The signal processing method of the rake receiver according to the present invention comprises the steps of: assigning a path having a signal strength of more than a certain level to each finger; Despreading a signal received at each finger; Calculating a weight vector to multiply the output signal of each finger by inputting a signal after despreading and a signal before despreading at each finger into a finger weight calculation unit at the same time; Multiplying the weight vector calculated by the finger weight calculator with an output terminal of the finger; Characterized in that the included.
또한, 본 발명에 따른 또 다른 레이크 수신기의 신호 처리 방법은, 각 핑거에 특정 레벨 이상의 신호세기를 가지는 경로가 할당되는 단계와; 상기 각 핑거에서 수신된 신호가 역확산되는 단계와; 핑거 웨이트 계산부에 상기 각 핑거에서 역확산 후의 신호가 핑거 수 만큼의 벡터 신호로 입력되어, 각 핑거의 출력단에 곱해주기 위한 웨이트 벡터가 계산되는 단계와; 상기 핑거 웨이트 계산부에서 계산된 웨이트 벡터를 상기 핑거의 출력단에 곱하는 단계;가 포함되는 것을 그 특징으로 한다.In addition, another signal processing method of the rake receiver according to the present invention, the step of assigning a path having a signal strength of more than a certain level to each finger; Despreading a signal received at each finger; Calculating a weight vector for multiplying the output signal of each finger by inputting a signal after despreading at each finger to a finger weight calculator to multiply the output terminal of each finger; And multiplying the weight vector calculated by the finger weight calculator with the output terminal of the finger.
이와 같은 본 발명에 의하면, 간섭 신호의 영향을 배제하며 원하는 신호를 보다 효율적으로 수신함으로써 신호 대 간섭 잡음비를 최대화할 수 있으며, 종래 시스템에 비해 동일 신호 대 잡음 비에서 비트에러비율(bit error rate)을 줄일 수 있어 통신 품질 향상에 기여할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, it is possible to maximize the signal-to-interference noise ratio by eliminating the influence of the interference signal and receiving the desired signal more efficiently, and the bit error rate at the same signal-to-noise ratio as compared with the conventional system. Since it can be reduced, there is an advantage that can contribute to the improvement of communication quality.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명이 적용되기 위한 WCDMA 시스템 채널의 구조를 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing the structure of a WCDMA system channel to which the present invention is applied.
도 2를 참조하여 본 발명이 적용되기 위한 WCDMA 시스템 채널의 구조를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 2, the structure of a WCDMA system channel to which the present invention is applied is as follows.
단말기로부터 기지국으로의 역방향 채널 중 전용물리채널(DPCH : Dedicated Physical Channel)(200)은 10ms 길이의 15개의 슬롯(slot)(0~14)(205)으로 구성되고, 상기 각각의 슬롯(205)은 전용물리데이터채널(DPDCH : Dedicated Physical Data CHannel)(210)과 전용물리제어채널(DPCCH : Dedicated Physical Control CHannel)(220)로 구성되어 있다.Dedicated Physical Channel (DPCH) 200 of the reverse channel from the terminal to the base station is composed of 15 slots (0 to 14) 205 of 10ms in length, each of the slots 205 Is composed of a Dedicated Physical Data Channel (DPDCH) 210 and a Dedicated Physical Control Channel (DPCCH) 220.
여기서, 상기 DPCCH(220)은 채널 정보를 추정하기 위한 파일롯(pilot)(222) 심볼(symbol)들과 역방향 채널의 확산인자(SF : Spreading Factor) 정보 등을 포함하고 있는 프레임 병합정보(TFCI : Transport Format Combination Indicator)(224), 단말기가 Transmit Diversity 등을 위한 정보를 실어 나르는 feedback 신호인 피드백 정보(FBI : Feed Back Information)(226), 전력제어(power control)정보를 포함하고 있는 전력제어비트(TPC : Transmit Power Control)(228) 등으로 구성되어 있고, DPDCH(210)는 실질적인 사용자의 data(212)가 실리는 채널이다.In this case, the DPCCH 220 may include pilot 222 symbols for estimating channel information, spreading factor (SF) information of a reverse channel, and the like. A power control bit including a transport format combination indicator (224), a feedback signal (FBI: feed back information) 226 which is a feedback signal carrying information for transmit diversity and the like, and power control information (TPC: Transmit Power Control) 228, etc., and the DPDCH 210 is a channel on which actual user data 212 is carried.
또한, 상기 DPDCH(220)는 실제 사용자 정보가 매핑되는 부분으로서, 각기 다른 트랜스포트채널을 이용하여 물리계층으로 전송된 사용자정보와 제어정보는DPCH(200)의 DPDCH(210) 부분에 매핑되어 이동국으로 전송된다.In addition, the DPDCH 220 is a portion to which the actual user information is mapped, and user information and control information transmitted to the physical layer using different transport channels are mapped to the DPDCH 210 portion of the DPCH 200 so that the mobile station can be mapped. Is sent to.
도 3는 본 발명의 실시예에 의한 레이크 수신기가 채용된 WCDMA시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of a WCDMA system employing a rake receiver according to an embodiment of the present invention.
도 3를 참조하여 본 발명에 의한 레이크 수신기가 채용된 WCDMA시스템의 구성을 설명하면 다음과 같다.Referring to Fig. 3, the configuration of a WCDMA system employing a rake receiver according to the present invention will be described.
단, 본 발명은 광대역 부호분할 다중접속(WCDMA : Wideband Code Division Multiple Access)시스템을 근간으로 하여 구성하였으나, 일반적인 CDMA시스템에 그대로 적용할 수 있다.However, although the present invention is constructed based on a wideband code division multiple access (WCDMA) system, the present invention can be applied to a general CDMA system as it is.
본 발명에 의한 레이크 수신기가 채용된 WCDMA시스템은, 정합 필터(Rx filter)(340), 탐색기(Searcher)(350), 레이크(Rake) 수신기(300) 등으로 구성되어 있다.The WCDMA system employing the rake receiver according to the present invention includes a matched filter (Rx filter) 340, a searcher 350, a rake receiver 300 and the like.
상기 탐색기(350)는 송신단에서 scrambling 및 확산(spreading)을 통해 전송한 신호를 descrambling 및 역확산(dispreading)을 한 후, 시간 대 별로 수신 한 신호 중 가장 큰 값이 나오는 시점들을 파악하여 수신단의 레이크 수신기(300) 내부에 있는 핑거(310)의 수대로 그 시점들을 찾아서 각 핑거(310)에 각 시점들을 할당하는 역할을 한다.The searcher 350 descrambling and dispreading the signal transmitted through the scrambling and spreading at the transmitting end, and then grasps the time points at which the largest value among the received signals is found for each time period, and then rakes the receiving end. The number of the fingers 310 in the receiver 300 finds the points and assigns the points to each finger 310.
또한, 상기 레이크 수신기(300)는 할당된 타이밍(timing)을 유지하고 동기를 맞추기 위한 지연동기루프(Delay Lock Loop)(312), 전용물리채널 디스크램블러(DPCH descrambler)(314), 전용물리제어채널 역확산기(DPCCH despreader)(318)가 포함된 핑거(310)와; 레이크 수신기(300)의 출력단에서 신호대 간섭 잡음비를 최대화 하기 위해 상기 각 핑거(310)의 출력단에 곱해 주어야 할 웨이트 벡터를 계산하는 핑거 웨이트 계산부(330)와; 전용물리데이터채널 역확산기(DPDCH despreader)(324), 역확산된 DPCCH를 더하는 DPCCH 합산기(322), 역확산된 DPDCH를 더하는 DPDCH 합산기(326)가 포함되어 계산된 상기 웨이트 벡터를 각 핑거(310)의 출력단에 곱하는 웨이트 적용부(320)를 포함하여 구성된다.In addition, the rake receiver 300 is a delay lock loop (312), a dedicated physical channel descrambler (314), dedicated physical control to maintain and synchronize the assigned timing (timing) A finger 310 including a channel despreader 318; A finger weight calculator (330) for calculating a weight vector to be multiplied by the output terminal of each finger (310) in order to maximize the signal-to-interference noise ratio at the output terminal of the rake receiver (300); A dedicated physical data channel despreader (324), a DPCCH adder (322) to add despread DPCCH, and a DPDCH adder (326) to add despread DPDCH; It is configured to include a weight applying unit 320 to multiply the output terminal of (310).
본 발명에서는 N개의 핑거(310)를 가진 레이크 수신기(300)를 고려한다.In the present invention, a rake receiver 300 having N fingers 310 is considered.
본 발명은 종래의 코드 분할 다중 접속 시스템에서 N개의 핑거(310)를 사용하는 시스템을 가정할 경우, 각 핑거(310)의 출력단에 적당한 웨이트 벡터를 곱하여 원하는 신호를 다른 간섭 신호의 영향을 배제하며 수신할 수 있도록 한 것이다.In the present invention, assuming a system using N fingers 310 in a conventional code division multiple access system, the output signal of each finger 310 is multiplied by an appropriate weight vector to exclude a desired signal from the influence of other interference signals. To receive it.
여기서 상기 핑거 웨이트 계산부(330)에서 계산되는 상기 웨이트 벡터는 다음과 같이 구해 진다.Here, the weight vector calculated by the finger weight calculator 330 is obtained as follows.
송신측의 통신장치에서 사용한 확산코드와 동일한 코드를 이용하여 역확산(despreading)하는 것, 즉 미리 알고 있는 코드로 역확산 하는 것 전의 각 안테나에서 수신된 신호들을 벡터로 구성한 신호 벡터를x라고 하고, 각 안테나에서 미리 알고 있는 코드로 역확산 한 후의 신호들을 벡터로 구성한 신호 벡터를y라고 한다.A signal vector consisting of a vector of signals received from each antenna before despreading, that is, despreading using a code known in advance, is called x In addition, a signal vector consisting of vectors of signals after despreading by a code previously known at each antenna is called y .
이 때 벡터x의 자기 상관 행렬을라고 하고 벡터y의 자기 상관 행렬을라고 하면 각 핑거의 출력단에 곱해 주어야 할 복소 이득으로 구성된 웨이트 벡터,w를 구하는 식은 다음과 같이 generalized eigenvalue problem이 된다.Where the autocorrelation matrix of the vector x And the autocorrelation matrix of the vector y In this equation, the weight vector, w , of the complex gain to be multiplied by the output of each finger is obtained as the generalized eigenvalue problem as follows.
수학식 1이 유도되기 까지의 과정을 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.A more detailed description of the process from which Equation 1 is derived is as follows.
통신 시스템이 원하는 신호 대 간섭 및 잡음의 비를 최대화하는 것이 목표라면 N개의 핑거로 구성된 CDMA(코드 분할 다중 접속)시스템도 그 목적은 동일하다.If the communication system aims to maximize the desired signal-to-interference and noise ratio, then the NDMA finger-division multiple access (CDMA) system has the same objective.
각 핑거의 출력단에 적당한 웨이트를 곱해서 원하는 신호를 좀 더 효율적으로 수신하기 위한 코드 분할 다중 접속 시스템에서 각 핑거의 출력단에 적당한 웨이트를 곱하여 합산한 합산기(combiner)의 출력단에서의 신호 대 간섭 잡음비를 최대화하는 각 핑거의 출력단에 곱하여 주어야 할 웨이트 벡터는 다음과 같이 구할 수 있다.In the code division multiple access system to multiply the output of each finger by the appropriate weight to receive the desired signal more efficiently, the signal-to-interference noise ratio at the output of the combiner is multiplied by the output of each finger. The weight vector to be multiplied by the output of each finger to be maximized can be obtained as follows.
이 식에서 s[n]은 원하는 신호원의 신호 벡터를, u[n]dms 간섭 및 잡음 성분이 포함된 신호벡터를 나타낸다.In this equation, s [n] represents a signal vector of a desired signal source and a signal vector including u [n] dms interference and noise components.
계산하여 구한 각 핑거의 출력단에 곱하여 줄 웨이트 벡터를 각 핑거의 출력단에 곱한 후 합산기에서 합산한 출력단에서 신호 대 간섭 잡음비를 최대화 하기 위해서는, 위의 식과 같이 각 핑거의 출력단에 곱하여 주어야 할 웨이트 벡터와 원하는 신호원의 신호 벡터와의 내적 값을 웨이트 벡터와 간섭 및 잡음 신호원의 신호 벡터와의 내적값으로 나눈 값을 최대화 하면 된다.In order to maximize the signal-to-interference noise ratio at the output of the multiplier by multiplying the output weight of each finger by the calculated output and multiplying the output weight of each finger, the weight vector to be multiplied to the output of each finger as shown above. The dot product of the signal vector of the desired signal source is divided by the dot product of the weight vector and the signal vector of the interference and noise signal source.
왜냐하면 이 값이 합산기의 출력단에서의 신호 대 간섭 잡음비 값이기 때문이다.This is because this is the signal to interference noise ratio at the output of the summer.
수학식 2는 다음과 같이 다시 쓸 수 있다.Equation 2 can be rewritten as follows.
여기서는 원하는 신호원의 신호 벡터의 자기 상관 행렬을 나타내고는 간섭 및 잡음 성분 신호 벡터의 자기 상관 행렬을 각각 나타낸다.here Denotes the autocorrelation matrix of the signal vector of the desired signal source Denotes the autocorrelation matrix of the interference and noise component signal vectors, respectively.
수학식 3으로부터 최적의 웨이트 벡터는 다음과 같이 Rss와 Ruu로 표현되는 두 자기 상관 행렬의 최대 고유치에 해당하는 고유 벡터를 구하는 문제가 된다.The optimal weight vector from Equation 3 becomes a problem of obtaining an eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue of two autocorrelation matrices represented by R ss and R uu as follows.
여기서max는 최대 고유치를 나타내고 다음과 같이 다시 쓸 수 있다.here max represents the maximum eigenvalue and can be rewritten as
즉 수학식 5 에서 주어지는 최대 고유치를 구하면 그것이 신호 대 간섭 잡음비를 최대화 하는 것이 되고, 이는 그 최대 고유치에 해당하는 고유 벡터를 구하는 것이 신호 대 간섭 잡음비를 최대화 하는 각 핑거의 출력단에 곱하여 주어야 할 웨이트 벡터를 구하는 것이 된다.In other words, when the maximum eigenvalue given in Equation 5 is obtained, it maximizes the signal-to-interference noise ratio, and the weight vector to obtain the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue is multiplied by the output of each finger that maximizes the signal-to-interference noise ratio To get.
여기서 신호 벡터 s[n]과 간섭 및 잡음 벡터 u[n] 을 분리하는 것이 쉬운 일이 아니기 때문에 다음과 같이 신호 대 간섭 잡음비를 구하는 방법을 달리할 수 있다.Since it is not easy to separate the signal vector s [n] from the interference and noise vector u [n], a method of obtaining a signal-to-interference noise ratio may be different as follows.
즉, 신호 대 간섭 잡음비를 CDMA(코드 분할 다중 접속)시스템의 성질을 이용하여 채널화 코드(channelization code)로 역확산 하기 전의 신호 벡터 x[l]과 역확산한 후의 신호 벡터 y[n]을 가지고 구하도록 한다.That is, the signal vector x [l] before despreading the signal-to-interference noise ratio with the channelization code using the property of the CDMA system and the signal vector y [n] after the despreading Get it with you.
이 때 역확산 전의 신호 벡터의 자기 상관 행렬과 역확산 후의 신호 벡터의 자기 상관 행렬을 다음과 같이 쓸 수 있다.In this case, the autocorrelation matrix of the signal vector before despreading and the autocorrelation matrix of the signal vector after despreading can be written as follows.
수학식 6으로부터와로 쓸 수 있고 신호 대 간섭 잡음비를 구하는 함수를와 같이 다시 쓰면 다음과 같은 절차로를 최대화 하는 것이 결국 신호 대 간섭 잡음비를 최대화 하는 문제가 된다.From equation (6) Wow And a function to find the signal-to-interference noise ratio If you rewrite it as Maximizing the signal becomes a problem of maximizing the signal-to-interference noise ratio.
여기서이므로를 최대화 하는 문제가 G > 1 라면를 최대화 하는 것과 같은 문제가 된다. CDMA 시스템에서는 항상 G > 1 이기 때문에 이 성질은 항상 만족한다고 할 수 있다.here Because of If the problem of maximizing is G> 1 This is the same problem as maximizing. In a CDMA system, this property is always satisfied because G> 1.
결국 신호 대 간섭 잡음비를 최대화 하는 각 핑거의 출력단에 곱하여 주어야 할 웨이트 벡터를 구하는 문제가 다음과 같이 현실적인 방법으로 바뀔 수 있다.As a result, the problem of finding the weight vector to be multiplied by the output of each finger that maximizes the signal-to-interference noise ratio can be changed in a realistic way.
따라서 수학식 8의 일반화된 고유치 문제는 다음과 같이 다시 쓸 수 있다.Therefore, the generalized eigenvalue problem of Equation 8 can be rewritten as follows.
또한, 본 발명에 적용되는 웨이트 벡터는 상기의 방법 이외에도 다음과 같은 방법으로 구해질 수 있다.In addition, the weight vector applied to the present invention can be obtained by the following method in addition to the above method.
단, 이하에서는 WCDMA 시스템을 가정하여 설명하고 있으나, 이는 CDMA 시스템에서도 적용 가능하다.In the following description, assuming a WCDMA system, this is applicable to a CDMA system.
즉, 신호성분과 간섭 신호 성분을 분해하여 원하는 신호 성분만 존재하는 신호 벡터v와 간섭 신호 성분만 존재하는 신호 벡터u를 통해 원하는 신호 성분만 존재하는 자기 상관 행렬과 간섭 신호 성분만 존재하는 자기 상관 행렬을 구성 다음과 같은 행렬식을 구성하여 웨이트 벡터를 계산할 수도 있다.That is, the autocorrelation matrix including only the desired signal component and the autocorrelation with only the interference signal component exist through the signal vector v having only the desired signal component and the signal vector u having only the interference signal component by decomposing the signal component and the interference signal component. Constructing a Matrix A weight vector may be calculated by constructing the following determinant.
이것은 간섭 신호 성분과 원하는 신호 성분을 분리하는 것으로, 역확산된 DPCCH 신호에서는 원하는 신호 성분은 이미 원하는 신호의 코드로 역확산 되었기 때문에 해당 코드로 역확산된 신호를 처리 이득 구간에서 합산하면 원하는 신호를 얻어 낼 수 있고, 역확산 하기 전의 신호에서 이렇게 추정된 원하는 신호원의 값을 차감하면 간섭 신호원의 성분을 얻어 낼 수 있는 것이다.This is to separate the interference signal component and the desired signal component. In the despread DPCCH signal, since the desired signal component is already despread with the code of the desired signal, the despread signal with the corresponding code is summed in the processing gain period to obtain the desired signal. By subtracting the estimated value of the signal source thus estimated from the signal before despreading, the component of the interference signal source can be obtained.
따라서, 원하는 신호 성분 벡터와 간섭 신호 성분 벡터를 이렇게 각각 추정하여 이것으로 각각 자기 상관 행렬을 구하면 원하는 신호원의 자기 상관 행렬과 간섭 신호 성분의 자기 상관 행렬을 구할 수 있게 되고 이것을 이용하여 각 핑거의 출력단에 곱해주어야 할 웨이트 벡터를 구할 수 있다.Therefore, by estimating the desired signal component vector and the interference signal component vector and obtaining the autocorrelation matrix, the autocorrelation matrix of the desired signal source and the autocorrelation matrix of the interference signal component can be obtained. The weight vector to be multiplied by the output can be obtained.
이 행렬식의와는 각각 수학식 3의와에 해당한다고 할 수 있다. 이 방법은 다만와를 구하는 방법 만이 다른 것이므로 두 행렬을 추정하는 부분만을 제외하면 전체 시스템을 도 3에 나타난 시스템을 그대로 사용 가능하다고 할 수 있다.Of this determinant Wow Are each of Equation 3 Wow This can be said. This way just Wow Since only the method of obtaining is different, it can be said that the entire system can be used as it is except for estimating two matrices.
따라서 원하는 신호원의 자기 상관 행렬을 구하는 방법과 간섭 신호 성분의 자기 상관 행렬을 구하는 방법이 달라진 것 외에 기본적인 신호 처리 방법은 도3과 동일하다고 할 수 있다.Therefore, the method of obtaining the autocorrelation matrix of the desired signal source and the method of obtaining the autocorrelation matrix of the interference signal components are different from each other.
각 핑거에 곱해주는 웨이트 벡터를 구하는 또 다른 방법도 고려해 볼 수 있다.Another way to find the weight vector to multiply each finger is to consider.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 레이크 수신기가 채용된 WCDMA 시스템의 구성을 나타내는 블록도이며, 이를 통해 본 발명에 의한 또 다른 웨이트 벡터를 구하는 방법을 설명하면 다음과 같다.4 is a block diagram showing the configuration of a WCDMA system employing a rake receiver according to another embodiment of the present invention, the method of obtaining another weight vector according to the present invention through the following.
각 핑거의 출력단에 곱해주어야 할 웨이트 벡터를 계산하는 데 있어 웨이트 벡터 계산시 각 안테나에서 역확산된 DPCCH 신호와 DPCCH를 역확산 하기 전descrambling만 된 신호를 이용하는 방법 외에 역확산된 DPCCH 신호 벡터,y만을 이용하여 원하는 신호 성분만 존재하는 자기 상관 행렬을 구성, 다음과 같은 행렬식을 구성하여 웨이트 벡터를 계산할 수도 있다.In calculating the weight vector to be multiplied by the output of each finger, in addition to using the desprambling DPCCH signal at each antenna and the descrambling signal before despreading the DPCCH at each antenna, the despread DPCCH signal vector, y The weight vector may be calculated by constructing an autocorrelation matrix having only a desired signal component using only bays and constructing the following determinant.
이렇게 역확산 전의 신호 또는 간섭 성분을 구하지 않고 단순히 원하는 신호로만 구성된 신호 벡터만을 이용하는 것이 가능한 것은 DPCCH의 경우 spreading factor가 256으로 높은 값으로 고정되어 있어서 간섭 신호 성분을 추정하지 않고도 충분히 각 핑거에 곱해줄 웨이트 벡터를 구해서 신호 처리를 실시하는데 문제가 없을 것이라는 추측 때문이다.It is possible to use only a signal vector consisting of a desired signal without obtaining a signal or an interference component before despreading. In the case of DPCCH, the spreading factor is fixed at a high value of 256 so that each finger can be multiplied sufficiently without estimating the interference signal component. This is because it is assumed that there is no problem in obtaining a weight vector and performing signal processing.
단, 이 경우는 DPCCH 역확산 전의 신호를 이용하지 않기 때문에 도 3에 도시된 시스템과는 핑거 웨이트 계산부(330, 430)에서 차이가 있으나, 이는 DPCCH 역확산 전의 신호를 이용하지 않는 것 외에 기본적인 신호 처리 방법은 도 3과 동일하다고 할 수 있으므로, 상기 핑거 웨이트 계산부 외에는 도 3의 구조와 일치한다.However, in this case, since the signal before the DPCCH despreading is not used, there is a difference in the finger weight calculation units 330 and 430 from the system shown in FIG. 3. Since the signal processing method may be the same as that of FIG. 3, the structure of the signal is identical to that of FIG. 3 except for the finger weight calculator.
본 발명에 의한 WCDMA 시스템에서의 레이크 수신기의 신호 처리 방법을 도 3을 참조하여 그 처리 순서대로 설명하면 다음과 같다.The signal processing method of the rake receiver in the WCDMA system according to the present invention will be described below with reference to FIG. 3.
단, 본 발명의 WCDMA 시스템의 신호 처리는 앞에서 설명한 DPCH(200) 처리를 중점적으로 전개하도록 하며, 또한 이하에서 WCDMA 시스템을 가정하여 설명하고 있으나, 이는 CDMA 시스템에서도 적용 가능한 것이다.However, the signal processing of the WCDMA system of the present invention focuses on the above-described process of the DPCH 200, and the following description assumes the WCDMA system, but this is applicable to the CDMA system.
우선 각 안테나에서 정합 필터(340)를 통과한 신호는 탐색기(350)를 통과한다. 송신단에서 전송된 신호가 이동 채널 환경을 거치면서 여러 경로로 분산되어 다중 경로 신호가 되는데 탐색기(350)에서는 이 다중 경로 신호의 도착 시간차를, WCDMA 시스템에서 사용하는 code 특성을 이용하여 분리하도록 한다.First, the signal passing through the matched filter 340 at each antenna passes through the searcher 350. The signal transmitted from the transmitter is distributed to various paths through the mobile channel environment, and becomes a multipath signal. The searcher 350 separates the arrival time difference of the multipath signal using a code characteristic used in a WCDMA system.
또한, 본 발명의 핑거(310)는 기존 CDMA 시스템의 시간처리만을 수행하는 핑거와 구조는 동일하며, 각 핑거는 다음과 같이 신호 처리를 실시한다.In addition, the finger 310 of the present invention has the same structure as the finger that performs only time processing of the existing CDMA system, and each finger performs signal processing as follows.
일단 탐색기(350)에서 각 경로의 신호의 세기를 측정하고, 각 핑거(310)에 특정 레벨 이상의 신호 세기를 가지는 경로를 할당하면 각 핑거(310)에서는 우선 DPCH(200)에 대해 Descrambling을 실시하고 아울러 DPCCH(220) 및 DPDCH(210) code도 곱하여 역확산(despreading)을 실시한다.Once the searcher 350 measures the signal strength of each path, and assigns a path having a signal strength of a certain level or more to each finger 310, each finger 310 first performs Descrambling on the DPCH 200. In addition, the DPCCH 220 and DPDCH 210 codes are also multiplied to perform despreading.
이 때 주의할 것은 DPDCH(210)의 확산인자(SF : Spreading Factor) 및 DPDCH(210) 역확산에 필요한 정보를 포함하고 있는 DPCCH(220)의 TFCI(224) 부분은 DPCCH(220) 1 프레임(frame)을 모두 수신하여 암호화된 것을 풀어낸 후에야 알 수 있기 때문에 DPDCH(210)는 DPCCH(220)한 프레임을 역확산하여 TFCI(224) 정보를 얻어내기 전까지는 버퍼(316) 등의 메모리에 저장하고 있어야 한다.In this case, it should be noted that the TFCI 224 portion of the DPCCH 220 including the spreading factor (SF) of the DPDCH 210 and the information necessary for the DPDCH 210 despreading is one frame of the DPCCH 220. Since the DPDCH 210 despreads the frame of the DPCCH 220 and obtains the TFCI 224 information, the DPDCH 210 stores it in a memory, such as the buffer 316, since it can be known only after receiving all the frames). Should be doing.
이와 달리 DPCCH(220)는 항상 그 확산인자(SF : Spreading Factor)가 256으로 고정되어 있고 또 채널화 코드(channelization code)도 미리 알려져 있기 때문에 DPCCH(220)는 DPDCH(210)와 달리 1 frame을 저장할 필요없이 역확산할 수 있다. 이에 비해 역방향 채널의 DPDCH(210)의 확산인자(SF : Spreading Factor)는 프레임(frame) 단위로 변할 수 있도록 유동적인 것이 특징이다.On the contrary, since the DPCCH 220 always has a Spreading Factor (SF) fixed at 256 and a channelization code is known in advance, the DPCCH 220 has one frame unlike the DPDCH 210. You can despread without having to save. On the contrary, the spreading factor (SF) of the DPDCH 210 of the reverse channel is flexible to change in units of frames.
따라서, 역확산된 DPDCH(210)를 각 핑거(310)에 곱해주어야 할 웨이트 벡터에 사용하기 위해서는 전체 시스템의 한 프레임동안의 시간지연이 불가피하고 이렇게 되면 10ms의 시간 지연이, DPDCH(210)를 이용한 각 핑거(310)의 출력단에 곱해 주어야 할 웨이트 벡터를 계산하는 핑거(310) 웨이트 벡터 계산기 안에서 일어날 수 밖에 없다.Therefore, in order to use the despread DPDCH 210 in the weight vector to multiply each finger 310, a time delay for one frame of the entire system is inevitable, and a time delay of 10 ms results in a DPDCH 210. It is bound to occur in the finger 310 weight vector calculator for calculating the weight vector to be multiplied by the output terminal of each finger 310 used.
본 발명에서는 이런 점을 감안하여 DPCCH(220) 의 신호를 이용하여 각 핑거(310)의 출력단에 곱해줄 웨이트 벡터를 구하도록 한다. 즉 항상 SF가 256으로 고정되어 있어서 별도의 버퍼없이 바로 역확산한 신호를 구할 수 있는 DPCCH(220)를 이용해서 각 핑거(310)의 출력단에 곱해줄 웨이트 벡터를 계산하고 이 웨이트 벡터를 DPCCH(220) 및 DPDCH(210)에 공히 적용하도록 한 것이다.In view of the foregoing, the present invention uses the signal of the DPCCH 220 to obtain a weight vector to be multiplied by the output terminal of each finger 310. That is, SF is always fixed at 256, so that the weight vector to be multiplied to the output terminal of each finger 310 is calculated using DPCCH 220, which can directly obtain the signal despread without a separate buffer, and the weight vector is DPCCH ( 220) and DPDCH 210.
도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이 레이크 수신기의 핑거 웨이트 계산부에는 각 핑거(310)에서 역확산된 DPCCH(220) 신호와 DPCCH(220)를 역확산 하기 전 descrambling만 된 신호가 동시에 핑거 수 만큼의 벡터 신호로 입력되어 각 핑거(310)의 출력단에 곱해 주기 위한 웨이트 벡터를 계산하도록 한다.As can be seen in FIG. 2, the finger weight calculation unit of the rake receiver has a DPCCH 220 signal despread at each finger 310 and a signal descrambling only before despreading the DPCCH 220 at the same time. It is input as a vector signal to calculate a weight vector for multiplying the output terminal of each finger (310).
상기 핑거 웨이트 계산부에서의 핑거(310)의 출력단에 곱해주기 위한 웨이트를 계산하는 알고리즘은, 각 핑거(310) 에서의 DPCCH(220)를 역확산 하기 전의 신호를 벡터로 구성한x와 각 핑거(310)에서의 DPCCH(220)를 역확산 한 후의 신호를 벡터로 구성한y를 이용하여 각 신호 벡터의 자기 상관 행렬을 추정하여 두개의 행렬로 구성된 행렬식의 최대 고유치에 해당하는 최대 고유벡터를 구하여 그 고유벡터의 각 성분을 그 순서대로 각 핑거(310)의 출력단에 곱해줄 웨이트로 삼아 실시하도록 한다. 이 때 적용되는 행렬식을 다음과 같이 쓸 수 있다.The algorithm for calculating the weight for multiplying the output terminal of the finger 310 in the finger weight calculation unit includes x and each finger having a vector of a signal before despreading the DPCCH 220 at each finger 310. By estimating the autocorrelation matrix of each signal vector using y of the signal after despreading the DPCCH 220 in 310, the maximum eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue of the determinant consisting of two matrices is obtained. Each component of the eigenvector is used as a weight to multiply the output terminal of each finger 310 in that order. The determinant applied here can be written as:
수학식 9에서 웨이트 벡터w를 구하는 방법은 상기에서 언급한 바와 같이 여러 가지가 있는데 그 중 하나를 이용한 것이다. 물론 이 때 사용하는 수식은 동일하지만 각 행렬을 구성하기 위한 입력 신호가 사용하는 시스템에 따라 달라지기 때문에 각 핑거(310)의 출력단에 적절한 웨이트 벡터를 곱하는 구조의 레이크 수신기를 위한 모뎀 구조도 달라져야 한다.As described above, there are several methods for obtaining the weight vector w in Equation 9, using one of them. Of course, since the equation used is the same, but the input signal for composing each matrix depends on the system used, the modem structure for the rake receiver of the structure that multiplies the appropriate weight vector by the output of each finger 310 should also be different. .
본 발명은 WCDMA 시스템을 대상으로 식(11)을 적용하여 각 핑거(310)의 출력단에 곱해주어야 할 웨이트 벡터를 구한다. 아울러 DPCCH(220) 신호를 역확산 하기 전의 신호와 역확산 한 신호를 이용하여 각 핑거(310)의 출력단에 곱해주기 위한 웨이트 벡터를 구하고 그 웨이트 벡터를 DPCCH(220) 및 DPDCH(210)에 모두 적용하도록 한다.In the present invention, equation (11) is applied to a WCDMA system to obtain a weight vector to be multiplied by an output terminal of each finger 310. In addition, a weight vector for multiplying the output terminal of each finger 310 by using a signal before despreading the DPCCH 220 signal and a despread signal is obtained, and the weight vector is multiplied to both the DPCCH 220 and the DPDCH 210. To apply.
그리고, DPCCH(220)에서 구한 각 핑거(310)의 출력단에 곱해주어야 할 웨이트 벡터를 DPDCH(210)에서 심볼 레벨에서 곱하여 신호 처리를 실시하려면 다음과 같이 DPDCH(210) 신호 처리를 실시하여야 한다.In order to perform signal processing by multiplying the weight vector to be multiplied by the output terminal of each finger 310 obtained from the DPCCH 220 at the symbol level in the DPDCH 210, the DPDCH 210 signal processing should be performed as follows.
DPCCH(220) 역확산 전의 신호와 역확산 후의 신호를 이용하여 각 핑거(310)의 출력단에 곱해주어야 할 웨이트 벡터를 구하는 동안 DPDCH(210)는 버퍼(316) 등의 메모리에 데이터를 저장하여야 하며, 이것은 DPCCH(220) 한 프레임이 다 역확산될 때까지 계속된다.The DPDCH 210 should store data in a memory such as a buffer 316 while obtaining a weight vector to be multiplied to the output terminal of each finger 310 by using the signal before despreading and the signal after despreading. This continues until one frame of DPCCH 220 is despread.
일단 DPCCH(220)에서 웨이트 벡터가 구해지면 그 웨이트를 (물론 한 프레임용 웨이트 벡터 갱신값들) 이 버퍼에 저장된 한 프레임의 DPDCH(210) 데이터에도 동일하게 적용하여 신호 처리를 실시한다.Once the weight vector is obtained from the DPCCH 220, the weight is applied to the DPDCH 210 data of one frame stored in the buffer (of course, the weight vector update values for one frame) to perform signal processing.
이것은 한 프레임 동안의 DPCCH(220) 웨이트 벡터를 다 구한 후에 일어나는 일로, 웨이트 벡터 갱신을 심볼 단위로 하느냐 혹은 슬롯 단위로 하느냐 혹은 또 다른 단위로 하느냐에 따라 웨이트 벡터 값도 저장하고 있어야 한다.This happens after the DPCCH 220 weight vector has been obtained for one frame. The weight vector value should be stored according to whether the weight vector update is performed in symbol units, slot units, or another unit.
또한, DPCCH(220) 역확산 전의 신호와 역확산 후의 신호를 이용하여 각 핑거(310)의 출력단에 곱해주어야 할 웨이트 벡터를 구하는 동안 DPDCH(210)를 저장하지 않고, DPCCH(220)를 이용하여 구한 웨이트 벡터를 역확산 되지 않은 DPDCH(210)에 바로 곱한 후, 나중에 DPCCH(220) 한 프레임이 다 역확산되고, DPDCH(210)를 역확산하기 위한 정보를 얻은 후에 DPDCH(210)를 역확산할 수 도 있을 것이다.Also, the DPCCH 220 is stored without using the DPCCH 220 while the weight vector to be multiplied to the output terminal of each finger 310 is obtained by using the signal before the despreading and the signal after the despreading. After multiplying the obtained weight vector by the non-despread DPDCH 210, the frames of the DPCCH 220 are despread later, and after obtaining information for despreading the DPDCH 210, the despreading of the DPDCH 210 is performed. You may be able to.
물론 DPCCH(220) 신호를 1 frame 다 수신하면 DPDCH(210) 역확산을 위해 TFCI 를 해독하여 그 해독된 TFCI 정보를 이용하여 DPDCH(210)를 실제로 역확산 하도록 한다. 이 역확산된 값에 DPCCH(220) 한 프레임을 통해 구한 웨이트 벡터들을 갱신 주기에 맞게 각 핑거(310)에 곱하여 신호 처리를 실시하는 것이다.Of course, when receiving one frame of the DPCCH 220 signal, the TFCI is decoded for the DPDCH 210 despreading, and the DPDCH 210 is actually despread using the decoded TFCI information. The despread value is multiplied by the weight vectors obtained through one frame of the DPCCH 220 to each finger 310 in accordance with an update period to perform signal processing.
즉, DPCCH(220)는 계속 역확산 하면서 각 핑거(310)의 출력단에 곱해주어야 할 웨이트 벡터를 계속 갱신화되어, 기본적으로 한 프레임을 처리 단위로 하여 한 프레임동안의 DPCCH(220)에서 구한 웨이트 벡터 저장값과 한 프레임동안의 DPDCH(210) 데이터 저장값을 한 프레임 동안 구한 웨이트 벡터들의 갱신값 중에 웨이트 벡터 갱신 주기에 맞게 DPDCH(210) 데이터 저장값들과의 내적을 통해 DPDCH(210) 신호 처리를 실시하게 되는 것이다.That is, the DPCCH 220 continuously updates the weight vector to be multiplied by the output terminal of each finger 310 while continuously despreading, and basically the weight obtained from the DPCCH 220 for one frame using one frame as a processing unit. DPDCH (210) signal through the dot product with DPDCH (210) data stored values in accordance with the weight vector update period among the update values of the weight vectors obtained for one frame and the DPDCH (210) data stored value for one frame. The processing will be performed.
이렇게 하면 DPDCH(210) 역확산 정보를 포함하고 있는 DPCCH(220)를 먼저 간섭을 배제하고 원하는 신호를 보다 효율적으로 수신한 후, DPDCH(210) 를 역확산 할 수 있어서 DPCCH(220)와 DPDCH(210)의 웨이트 벡터를 DPCCH(220) 및 DPDCH(210) 신호를 각각 사용하여 별도로 구하는 것 보다 나은 성능을 기대할 수 있다.In this case, the DPCCH 220 including the DPDCH 210 despreading information may be first removed from the interference and the desired signal may be more efficiently received, and then the DPDCH 210 may be despread so that the DPCCH 220 and the DPDCH ( Better performance can be expected than obtaining the weight vector of 210 separately using the DPCCH 220 and DPDCH 210 signals, respectively.
아울러 DPCCH(220)와 DPDCH(210)를 각각 자신의 채널을 이용해서 각 핑거(310)의 출력단에 곱하여야 할 웨이트 벡터를 구하여 레이크 수신을 실시하면 DPCCH(220)의 신호를 이용해 DPCCH(220) 및 DPDCH(210)를 위한 웨이트 벡터를 구하는 것보다 약간의 시간 지연이 더 필요하다.In addition, when the DPCCH 220 and the DPDCH 210 are obtained using the respective channels to obtain a weight vector to be multiplied by the output terminal of each finger 310 and performing rake reception, the DPCCH 220 is used using the signal of the DPCCH 220. And some more time delay than obtaining the weight vector for DPDCH 210.
이것은 DPDCH(210)는 DPCCH(220)를 모두 수신한 다음 TFCI를 디코딩(decoding) 하고서야 역확산이 가능하기 때문에, 그 때부터 DPDCH(210)를 위한 웨이트 벡터를 계산할 수 있어 미리 DPCCH(220)를 통해 웨이트 벡터가 계산되어 있는 경우보다 시간지연이 다소 더 있게 되는 것이다.This is because the DPDCH 210 can despread only after receiving all of the DPCCH 220 and then decodes the TFCI so that the weight vector for the DPDCH 210 can be calculated from that time. The delay is somewhat longer than when the weight vector is calculated.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 레이크 수신기 및 그 신호 처리 방법에 의하면, 간섭 신호의 영향을 배제하며 원하는 신호를 보다 효율적으로 수신함으로써 신호 대 간섭 잡음비를 최대화할 수 있는 장점이 있다.As described above, the rake receiver and the signal processing method according to the present invention have the advantage of maximizing the signal-to-interference noise ratio by excluding the influence of the interference signal and receiving the desired signal more efficiently.
또한, 종래 시스템에 비해 동일 신호 대 잡음 비에서 비트에러비율(bit error rate)을 줄일 수 있어 통신 품질 향상에 기여할 수 있다.In addition, the bit error rate can be reduced at the same signal-to-noise ratio as compared to the conventional system, thereby contributing to the improvement of communication quality.
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