KR20040090702A - 수신 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR20040090702A
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나가세다쿠
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소니 에릭슨 모빌 커뮤니케이션즈 재팬, 아이엔씨.
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Abstract

소프트 핸드오버(soft handover) 처리 시의 패스 서쳐(path searcher)의 처리 부하 및 소비 전력량을 줄이는 동시에, 멀티패스(multipath) 신호를 고속으로 탐색한다.
핸드오버원(元)의 기지국의 멀티패스 신호를 탐색하는 그룹과 핸드오버처(處) 기지국의 멀티패스 신호를 탐색하는 그룹으로 상관(相關) 적분기(18a~18h)를 그룹 구분하고, 핸드오버원 및 핸드오버처 기지국의 멀티패스 신호의 탐색을 동시에 실행한다. 이에 따라, 1회의 처리에 의해 핸드오버원 및 핸드오버처 기지국의 멀티패스 신호를 탐색할 수 있으므로, 소프트 핸드오버 처리 시의 패스 서쳐의 처리 부하 및 소비 전력량을 줄일 수 있다. 또, 멀티패스 신호를 고속으로 탐색하는 것도 가능해진다.

Description

수신 장치 및 그 제어 방법 {A RECEIVING APPARATUS AND A CONTROLLING METHOD OF THE RECEIVING APPARATUS}
본 발명은 레이크(rake) 합성 처리에 이용하는 멀티패스(multipath) 신호를 탐색하는 패스 서쳐(path searcher)부를 가지는 수신 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 소프트 핸드오버 처리 시의 패스 서쳐부의 처리 부하 및 소비 전력량을 절감하는 동시에, 멀티패스 신호를 고속으로 탐색하는 것을 가능하게 하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, CDMA(Code Division Multiple Access : 부호 분할 다원 접속) 방식의 통신 장치는 상이한 전파로를 경유함으로써 수신부에의 도달 시간이 각각상이한 복수의 수신 신호(이하, 멀티패스 신호라고 표기함)를 개별적으로 수신할 수 있다. 그리고, 수신된 복수의 멀티패스 신호를 합성함으로써 수신 특성을 향상시키는, 이른바 레이크 합성 처리를 실행한다.
또, 상기 레이크 합성 처리를 실행하는 수신 장치는, 통상, 핸드오버 시에 복수의 기지국으로부터의 신호를 개별적으로 수신, 합성함으로써, 핸드오버 시에 있어서의 수신 특성을 향샹시키는 동시에, 핸드오버 시에 통화가 중단되는 것을 방지하는, 이른바 소프트 핸드오버 처리[또는 다이버시티(diversity) 핸드오버 처리]를 실행한다(예를 들면, 일본국 특개 2000-50338호 공보 참조).
그리고, 상기 핸드오버란, 수신 장치의 이동에 따라, 수신 장치가 통신하는 기지국을 수신 장치가 통신하고 있던 기지국으로부터 인접하는 기지국으로 전환함으로써, 통신을 계속시키는 처리인 것을 의미한다.
그런데, 상기 레이크 합성 처리를 실행하는 수신 장치 내에는, 통상, 확산 부호의 시간 분해능을 이용하여 소정 시간 범위 내에 존재하는 멀티패스 신호를 검출함으로써, 레이크 합성 처리에 이용하는 멀티패스 신호를 탐색하는 패스 서쳐부가 형성되어 있다.
그러나, 종래까지의 패스 서쳐부는 소프트 핸드오버 처리 시, 통신하는 기지국마다 패스 서쳐부 전체를 동작시켜 멀티패스 신호를 탐색하는 구성으로 되어 있기 때문에, 소프트 핸드오버 처리 시에는 처리 부하(負荷) 및 소비 전력량이 매우 커지는 동시에, 멀티패스 신호를 고속으로 탐색할 수 없다.
도 1은 본 발명의 한 실시예가 되는 수신 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 패스 서쳐(path searcher)부의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 멀티패스(multipath) 신호의 분포 상태(지연 프로파일)를 나타낸 도면이다.
본 발명은 이와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 소프트 핸드오버 시의 패스 서쳐부의 처리 부하 및 소비 전력을 줄이는 동시에, 멀티패스 신호를 고속으로 탐색하는 것이 가능한 수신 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 관한 수신 장치 및 그 제어 방법의 특징은, 상이한 전파로를 경유한 복수의 수신 신호를 합성하여 출력하는 레이크 수신부와, 복수의 상관(相關) 적분기를 가지며, 상관 적분기에 의해 산출한 수신 신호와의 상관 적분값에 따라, 복수의 수신 신호가 탐색하는 패스 서쳐부를 구비하는 수신 장치 및 그 제어 방법으로서, 통신하는 기지국의 수에 맞추어 복수의 상관 적분기를 그룹 구분하여, 각 그룹에 기지국을 할당하고, 할당된 기지국으로부터의 수신 신호와의 상관 적분값을 산출하도록 각 그룹의 상관 적분기를 제어하는 것에 있다.
즉, 본 발명에서는, 패스 서쳐부가 통신하는 기지국의 수에 맞추어 복수의 상관 적분기를 그룹 구분하고, 각 그룹의 상관 적분기는 할당된 기지국의 멀티패스 신호를 탐색한다. 이에 따라, 소프트 핸드오버 시의 패스 서쳐의 처리 부하 및 소비 전력을 줄이는 동시에, 멀티패스 신호를 고속으로 탐색할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
［수신 장치의 구성］
본 발명의 한 실시예가 되는 수신 장치(1)는, 예를 들면 CDMA 방식의 휴대전화기 수신부에 적용할 수 있다. 이 수신 장치(1)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 저잡음 앰프(Low Noise Amplifier；LNA)부(2), 수신 RF(Radio Frequency)부(3), A(Analog/D(Digital)변환부(4), 패스 서쳐부(5), 레이크 수신부(6), 및 에러 정정 부호 복호부(7)를 주된 구성 요소로서 구비한다.
상기 저잡음 앰프부(2)는 안테나(8)가 수신한 고주파의 수신 신호를 증폭하고, 증폭된 수신 신호를 수신 RF부(3)에 입력한다. 상기 수신 RF부(3)는 저잡음 앰프부(2)로부터 입력된 수신 신호에 대하여 주파수 변환(다운 컨버트) 처리를 실시함으로써 베이스밴드 신호(baseband signal)를 생성한다. 또한, 수신 RF부(3)는 생성된 베이스밴드 신호를 A/D 변환부(4)에 입력한다.
상기 A/D 변환부(4)는 수신 RF부(3)로부터 입력된 아날로그 형태의 수신 신호를 디지털 형태로 변환하고, 디지털 형태로 변환된 수신 신호를 패스 서쳐부(5) 및 레이크 수신부(6)에 입력한다.
상기 패스 서쳐부(5)는 휴대 전화기 내의 CPU(Central Processing Unit)나 DSP(Digital Signal Processor) 등의 제어부(9)로부터의 지시에 따라, A/D 변환부(4)로부터 입력된 수신 신호 내의 안으로부터 멀티패스 신호를 탐색한다. 그리고, 패스 서쳐부(5)의 구성 및 동작에 대하여서는 도 2를 참조하여 나중에 상세하게 설명한다.
상기 레이크 수신부(6)는 확산 부호를 생성하는 복수의 부호 생성기(10), 부호 생성기(10)에 의해 생성된 확산 부호와 수신 신호의 상관 적분값을 산출하는[역(逆)확산하는] 복수의 상관 적분기(11), 상관 적분기(11)에 의해 산출된 상관 적분 신호의 위상을 보정하는 복수의 위상 보정기(12), 및 위상 보정기(12)에 의해 위상 보정된 복수의 상관 적분 신호를 합성하는 합성 처리부(13)를 구비한다. 또, 이 레이크 수신부(6)는 패스 서쳐부(5)에 의한 멀티패스 신호의 탐색 결과에 따라, 복수의 멀티패스 신호를 레이크 합성하여 출력한다. 여기에서, 부호 생성기, 상관 적분기, 및 위상 보정기의 수는 레이크 합성하는 멀티패스 신호의 수에 맞추는 것으로 한다. 그리고, 레이크 수신부(6)의 상세한 동작에 대하여서는 후술한다.
상기 에러 정정 부호 복호부(7)는 레이크 수신부(6)로부터 입력된 레이크 합성 신호에 대하여 리드-솔로몬 부호(Read-Solomon code) 등의 에러 정정 부호를 이용한 에러 검출을 실행하고, 검출 결과에 따라 레이크 합성 신호에 대하여 에러 정정 처리를 실시한다. 그리고, 에러 정정 부호 복호부(7)는 에러 정정 처리가 실시된 레이크 합성 신호를 복호하여 복호 신호로서 출력한다.
〔패스 서쳐부의 구성〕
상기 패스 서쳐부(5)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 부호 생성기(15a, 15b)와, 스위치 회로(16a, 16b)와, 종속 접속된 복수의 지연 회로(17a~ 17g)와, 복수의 상관 적분기(18a~18h)를 구비한다. 또한, 이 패스 서쳐부(5)는 각 상관 적분기마다 형성된 평균 전력 산출부(19a~19h)와, 비교부(20)와, 레이크 합성 대상 선택부(21)를 구비한다. 그리고, 도 3에 나타낸 바와 같은 소정 시간 범위 내에 포함되는 멀티패스 신호의 수신 타이밍(수신 시각)을 검출하여, 멀티패스 신호의 수신 타이밍을 레이크 수신부(6)에 통지한다.
상기 부호 생성기(15a, 15b)는 제어부(9)(도 1 참조)로부터의 지시에 따라 확산 부호를 생성한다. 그리고, 부호 생성부(15a, 15b)는 휴대 전화기 내의 송신부(14)(도 1 참조)가 송신 신호의 변조에 사용한 것과 동일한 확산 부호를 생성한다. 또, 이 실시예에서는, 부호 생성기의 수는 2개이지만, 부호 생성기의 수는 통신하는 기지국의 수에 맞추는 것으로 한다.
상기 스위치 회로(16a)는 제어부(9)로부터의 지시에 따라, 제어부(9)와 부호 생성기(15b)의 접속/비접속(절단)을 전환한다. 상기 스위치 회로(16b)는 제어부(9)로부터의 지시에 따라, 지연 회로(17e) 및 상관 적분기(18e)에 공급되는 확산 부호를 지연 회로(17d)와 부호 생성기(15b) 사이에서 전환한다. 그리고, 스위치 회로의 수는 부호 생성기의 수에 맞추는 것으로 한다.
상기 지연 회로(17a~17g)는, 예를 들면 버퍼 메모리 등의 소자를 이용하여 구성되며, 확산 부호의 위상을 소정 타이밍씩 지연시킨다. 그리고, 지연 회로(17a~17g)는 지연시킨 확산 부호를 상관 적분기에 입력함으로써, 후술하는 상관 적분값을 생성하는 수신 타이밍을 상관 적분기(18a~18h) 사이에서 변화시킨다.
상기 상관 적분기(18a~18h)는 확산 부호와 수신 RF부(3)로부터 입력된 수신 신호를 사용하여 상관 적분 처리(역확산 처리)를 실행함으로써 상관 적분 신호를 생성한다. 그리고, 생성된 상관 적분 신호를 평균 전력 산출부(19a~19h)에 입력한다. 그리고, 여기에서 말하는 상관 적분 처리란, 확산 부호와 수신 신호를 곱셈하고, 곱셈의 결과 얻어지는 신호를 소정 시간 적분하여 출력하는 처리를 의미한다.
상기 평균 전력 산출부(19a~19h)는 입력된 상관 적분 신호를 평균 전력값으로 변환하고, 평균 전력값을 비교 회로(20)에 입력한다. 상기 비교부(20)는 입력된 평균 전력값의 대소 관계를 비교하고, 비교 결과를 레이크 합성 대상 선택부(21)에 입력한다.
상기 레이크 합성 대상 선택부(21)는 비교부(20)로부터 입력된 비교 결과에 따라, 상위로부터 소정 수 번째까지의 평균 전력값을 결정한다. 그리고, 레이크 합성 대상 선택부(21)는, 결정된 평균 전력값을 출력한 상관 적분기가 상관 적분값을 생성한 수신 타이밍을, 멀티패스 신호의 수신 타이밍으로서 레이크 수신부(6) 내의 부호 생성기(10)에 통지한다. 그리고, 레이크 합성 대상 선택부(21)가 통지하는 멀티패스 신호의 수신 타이밍의 수는 부호 생성기(10)의 수 이하로 한다.
［패스 서쳐부의 동작］
〔통상 동작〕
상기 패스 서쳐부(5)에 있어서, 하나의 기지국에 관한 멀티패스 신호를 탐색하는 통상 동작의 경우, 스위치 회로(16a)는 제어부(9)로부터의 통상 동작 지시에 따라, 제어부(9)와 부호 생성기(15b)를 전기적으로 절단 한다. 한편, 스위치 회로(16b)는 제어부(9)로부터의 통상 동작 지시에 따라, 지연 회로(17d)로부터 지연 회로(17e) 및 상관 적분기(18e)에 확산 부호가 공급되도록 전환한다. 이에 따라, 상관 적분기(18a~18h)는 모두 부호 생성기(15a)가 생성한 확산 부호를 사용하여 상관 적분 처리를 실행하게 된다. 그리고, 부호 생성기(15a)는 제어부(9)로부터의 통상 동작 지시에 따라, 송신부(14)가 기지국에 신호를 송신할 때에 사용한 것과 동일한 확산 부호를 생성, 출력한다.
〔소프트 핸드오버 처리〕
한편, 핸드오버원(元) 및 핸드오버처(處) 기지국의 멀티패스 신호를 탐색하는 소프트 핸드오버 처리의 경우에는, 스위치 회로(16a)는 제어부(9)로부터의 소프트 핸드오버 처리 지시에 따라, 제어부(9)와 부호 생성기(15b)를 전기적으로 접속한다. 한편, 스위치 회로(16b)는 제어부(9)로부터의 소프트 핸드오버 처리 지시에 따라, 부호 생성기(15b)로부터 지연 회로(17e) 및 상관 적분기(18e)에 확산 부호가 공급되도록 전환한다. 이에 따라, 상관 적분기(18a~18d)에는 확산 부호 생성기(15a)가 생성한 확산 부호가 입력되고, 상관 적분기(18e~18h)에는 확산 부호 생성기(15b)가 생성한 확산 부호가 입력되게 된다.
그리고, 부호 생성기(15a) 및 부호 생성기(15b)는 각각 제어부(9)로부터의 지시에 따라, 핸드오버원 및 핸드오버처의 기지국에 대응하는 확산 부호를 생성한다. 이에 따라, 상관 적분기(18a~18d) 및 상관 적분기(18e~18h)는 각각 핸드오버원 및 핸드오버처 기지국의 멀티패스 신호를 탐색하게 되어, 복수 기지국의 멀티패스 신호를 동시에 탐색할 수 있게 된다.
그리고, 이와 같은 구성에 의하면, 하나의 기지국의 멀티패스 신호 탐색에 할당되는 상관 적분기의 수가 적어지기 때문에, 통상 동작 시와 비교하여, 기지국마다의 멀티패스 신호의 탐색 시간 범위가 좁아져, 하나의 기지국에 대하여 탐색되는 멀티패스 신호의 수가 적어진다. 그러나, 소프트 핸드오버 시에는 복수의 기지국으로부터 얻어진 멀티패스 신호를 합성하는 것에 따른 다이버시티 이득을 얻을 수 있으므로, 충분한 레벨을 가지는 레이크 합성 신호를 얻을 수 있다.
［레이크 수신부의 동작］
상기와 같이 하여, 레이크 합성 대상 선택부(21)로부터 합성 처리에 사용하는 멀티패스 신호의 수신 타이밍이 통지되면, 부호 생성기(10)는 통지된 수신 타이밍에 따라 확산 부호를 생성함으로써, 멀티패스 신호에 대응한 확산 부호를 생성한다. 그리고, 부호 생성기(10)는 생성된 확산 부호를 상관 적분기(11)에 입력한다.
확산 부호가 입력되면, 다음에, 상관 적분기(11)가, 입력된 확산 부호와 수신 신호를 사용하여 상관 적분 처리(역확산 처리)를 실행함으로써, 멀티패스 신호에 대응하는 상관 적분 신호를 생성한다. 그리고, 상관 적분기(11)는 생성된 상관 적분 신호를 위상 보정기(12)에 입력한다.
상관 적분 신호가 입력되면, 다음에, 위상 보정기(12)가, 각 상관 적분기로부터 출력되는 상관 적분 신호의 위상이 동일하게 되도록 상관 적분 신호의 위상을 보정하고, 위상 보정 처리가 실시된 상관 적분 신호를 합성 처리부(13)에 입력한다. 그리고 마지막으로, 합성 처리부(13)가, 입력된 복수의 상관 적분 신호를 합성하여 합성 신호를 생성하고, 생성된 합성 신호를 에러 정정 부호 복호부(7)에 입력한다.
이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예가 되는 수신 장치(1)는 소프트 핸드오버 처리 시, 핸드오버원 및 핸드오버처의 기지국마다 모든 상관 적분기를 이용하는 것이 아니라, 핸드오버원 기지국의 멀티패스 신호를 탐색하는 그룹과 핸드오버처 기지국의 멀티패스 신호를 탐색하는 그룹으로 상관 적분기(18a~18h)를 그룹 구분하여, 핸드오버원 및 핸드오버처 기지국의 멀티패스신호의 탐색을 동시에 실행한다. 이와 같은 구성에 의하면, 1회의 처리에 의해 핸드오버원 및 핸드오버처 기지국의 멀티패스 신호를 탐색할 수 있으므로, 소프트 핸드오버 처리 시의 패스 서쳐의 처리 부하 및 소비 전력량을 줄일 수 있다. 또, 멀티패스 신호를 고속으로 탐색하는 것도 가능해진다.
［그 밖의 실시예］
이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 적용한 실시예의 구성 및 동작에 대하여 설명했지만, 본 실시예에 의한 본 발명이 개시된 일부를 이루는 논술 및 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 실시예에서는, 8개의 멀티패스 신호를 탐색하기 위해, 패스 서쳐부(5) 내에 상관 적분기를 8개 설치했지만, 보다 많은 상관 적분기를 설치하여, 보다 많은 멀티패스 신호를 탐색할 수 있도록 해도 된다. 또, 상관 적분기의 동작 타이밍을 시계열로 전환(시분할 처리)함으로써, 상관 적분기의 수를 늘리지 않고 보다 많은 멀티패스 신호를 탐색할 수 있도록 해도 된다.
또, 상기 실시예에서는, 패스 서쳐부(5)는 평균 전력값에 따라 멀티패스 신호를 탐색했지만, 평균 진폭에 따라 멀티패스 신호를 탐색해도 된다. 이와 같이, 상기 실시예에 따라 당업자 등에 의해 이루어지는 다른 실시 형태, 실시예 및 운용 기술 등은 모두 본 발명의 범주에 포함되는 것을 덧붙여 둔다.
이상으로부터, 본 발명에 관한 수신 장치에 의하면, 소프트 핸드오버 처리 시의 패스 서쳐의 처리 부하 및 소비 전력량을 줄이는 동시에, 멀티패스 신호를 고속으로 탐색할 수 있다.

Claims (4)

  1. 상이한 전파로를 경유한 복수의 수신 신호를 합성하여 출력하는 레이크(rake) 수신부와,
    복수의 상관 적분기(相關積分器)와,
    상기 상관 적분기에 의해 산출한 수신 신호와의 상관 적분값에 따라, 상기 복수의 수신 신호가 탐색하는 패스 서쳐(path searcher)부를 구비하고,
    상기 패스 서쳐부는 통신하는 기지국의 수에 맞추어 상기 복수의 상관 적분기를 그룹 구분하여, 각 그룹에 기지국을 할당하고, 할당된 기지국으로부터의 수신 신호와의 상관 적분값을 산출하도록 각 그룹의 상관 적분기를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패스 서쳐부는 소프트 핸드오버 시에, 핸드오버원(元)의 기지국으로부터의 수신 신호와의 상관 적분값을 산출하는 그룹과, 핸드오버처(處)의 기지국으로부터의 수신 신호와의 상관 적분값을 산출하는 그룹으로, 상기 복수의 상관 적분기를 그룹 구분하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  3. 상이한 전파로를 경유한 복수의 수신 신호를 합성하여 출력하는 레이크 수신부와,
    복수의 상관 적분기와,
    상기 상관 적분기에 의해 산출한 수신 신호와의 상관 적분값에 따라, 상기 복수의 수신 신호가 탐색하는 패스 서쳐부를 구비하는 수신 장치의 제어 방법으로서,
    통신하는 기지국의 수에 맞추어 상기 복수의 상관 적분기를 그룹 구분하는 스텝과,
    각 그룹에 기지국을 할당하는 스텝과,
    할당된 기지국으로부터의 수신 신호와의 상관 적분값을 산출하도록 각 그룹의 상관 적분기를 제어하는 스텝
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치의 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 상관 적분기를 그룹 구분하는 스텝은 소프트 핸드오버 시에, 핸드오버원의 기지국으로부터의 수신 신호와의 상관 적분값을 산출하는 그룹과, 핸드오버처의 기지국으로부터의 수신 신호와의 상관 적분값을 산출하는 그룹으로, 상기 복수의 상관 적분기를 그룹 구분하는 것을 특징으로 하는 수신 장치의 제어 방법.
KR1020040023534A 2003-04-18 2004-04-06 수신 장치 및 그 제어 방법 KR20040090702A (ko)

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