KR20070055491A

KR20070055491A - 다중-브랜치 수신기용 등화기

Info

Publication number: KR20070055491A
Application number: KR1020077001244A
Authority: KR
Inventors: 데니스 휴
Original assignee: 텔레호낙티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘)
Priority date: 2004-07-12
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2007-05-30
Also published as: JP4833971B2; WO2006005500A1; KR101085708B1; US7340016B2; CN101019393A; JP2008506325A; EP1766910A1; US20040247055A1

Abstract

다중-브랜치 수신기는, 각 브랜치 입력 신호를 필터링하여 대응하는 브랜치 출력 신호를 생성하는 브랜치 필터, 브랜치 출력 신호들을 결합하여 결합된 기저대역 신호를 생성하는 결합기, 결합된 기저대역 신호를 필터링하여 최소 위상 채널 특성을 갖는 수신된 신호를 생성하는 프리-필터, 및 수신된 신호에 포함된 데이터 시퀀스의 추정을 생성하는 등화기를 포함하는 복수의 신호 브랜치를 포함한다.

다중-브랜치 수신기, 등화기, 최소 위상 채널 특성, Forney 메트릭, Ungerboeck 메트릭

Description

다중-브랜치 수신기용 등화기{EQUALIZERS FOR MULTI-BRANCH RECEIVER}

본 출원은 2001년 5월 11일에 출원된 미국 출원 번호 09/853,207의 CIP이다. 이 출원은 본 명세서에서 전체적으로 참조되어 통합된다.

동일-채널 간섭(CCI;Co-channel interference) 및 부호 간 간섭(ISI;intersymbol interference)는 셀룰러 네트워크의 용량을 제한하는 주요 장애이다. 동일-채널 간섭은, 2개 또는 그 이상의 동시 전송이 동일한 주파수에서 발생하는 경우에 나타난다. GSM/EDGE 시스템과 같은 TDMA 시스템의 경우, 동일-채널 간섭은 주로 주파수 재사용에 기인한다. 시스템 용량을 증가시키기 위해서, 무선 주파수 캐리어는 다수의 셀에서 재사용된다. 수신기에 의해 수신된 신호는 원하는 신호뿐만 아니라, 다른 동일-채널 셀로부터의 불필요한 신호 또한 포함할 것이다. 동일-채널 셀들간의 최소 거리는 수신기에서의 최대 허용가능한 동일-채널 간섭에 따른다. 동일-채널 간섭 억제 수신기는 더 많은 주파수 재사용을 가능하게 하고, 이에 따라 시스템 용량이 더 크게 된다.

다이버시티(diversity) 기술은 동일-채널 간섭을 경감시키는데 사용되어 왔다. 다이버시티의 일 형태로 수신기 다이버시티가 공지되어 있다. 2 이상의 안테나를 갖는 수신기는 독립적으로 페이딩(fading)하는 채널을 통해서 바람직한 신호 를 수신한다. 동일한 간섭 신호가 각 다이버시티 경로를 통해 수신된 신호에 존재하기 때문에, 수신된 신호들은, CCI를 억제하고 신호 대 잡음비(SNR)를 개선하도록 결합될 수 있다.

ISI는 대역제한된 시-분산 채널에서 다중경로 페이딩에 의해 발생한다. ISI는 전송된 신호를 왜곡시켜, 인접한 펄스들이 서로 중첩되게 된다. ISI는, 이동 무선 채널을 통한 고속 데이터 전송을 막는 주 원인으로 인식되어 왔다. ISI는 수신기에서 등화기에 의해 경감된다. ISI가 존재하는 수신된 신호의 검출을 위한 최적의 수신기는 최대 가능성 시퀀스 추정(MLSE;maximum likelihood sequence estimation) 수신기이다. 각 심볼을 개별적으로 추정하는 대신에, MLSE 수신기는 맞을 가능성이 가장 높은 시퀀스를 찾으려고 시도한다. 채널 추정을 이용해서, MLSE 수신기는 가정된 시퀀스를 위한 가능성 메트릭(metric)을 계산하고, 최대 가능성 메트릭을 생성하는 시퀀스를 선택한다. 등화를 위해 MLSE를 사용하는 것은 먼저 Forney에 의해, 1972년 5월, IEEE 정보 이론 트랜잭션, vol. IT-18, pp.363-378, "부호 간 간섭의 존재시에 디지털 시퀀스의 최대-가능성 시퀀스 추정"에서 제안되었고, 이는 Ungerboeck에 의해, 1974년 5월, IEEE 통신 트랜잭션, vol. COM-22, pp.624-636, "캐리어 변조된 데이터-전송 시스템용 적응 최대-가능성 수신기"에서 더욱 개발되었다.

MLSE 수신기는 비터비(Viterbi) 알고리즘을 사용해서 구현될 수 있다. 비터비 알고리즘은 트렐리스(trellis)를 통해 최단 경로를 찾는 문제를 간단하게 하는 귀납적 기술이다. 트렐리스를 통한 각 경로는 하나의 가능한 전송된 시퀀스에 대 응하고, 각 브랜치는 가능한 전송된 심볼에 대응한다. 트렐리스의 각 브랜치에는, 대응하는 심볼이 전송된 시퀀스의 일부일 가능성을 나타내는 브랜치 메트릭이 할당된다. 그 다음, 경로 메트릭은 경로를 포함하는 브랜치 메트릭을 가산함으로써 일 경로에 대해 계산된다. 수신된 심볼 시퀀스와 가장 근접하게 부합하는 경로는 가장 낮은 경로 메트릭을 갖는 경로이다.

등화기가 구현되는 방식은 무선 수신기의 비용에 중대한 영향을 주며, 이는 일반적으로 등화기의 복잡도가 전체 수신기 복잡도의 실질적인 부분을 포함하기 때문이다. 비터비 알고리즘을 사용해서 구현된 등화기에 있어서, 그 복잡도는 상이한 가정 시퀀스들의 가능성을 평가하기 위해 사용되는 메트릭의 복잡도에 따른다.

단일-안테나 수신기에 있어서, 2개의 잘 공지된 등화기 메트릭은 Forney 메트릭과 Ungerboeck 메트릭이다. 2개의 메트릭이 동등하더라도, Forney 메트릭은 기하학적으로 직관적이며 계산하기 쉽다는 장점을 가지고, 이는 Forney 메트릭이 유클리드(euclidean) 거리에 기초하기 때문이다. 또한, 결정 피드백 시퀀스 추정(DFSE;decision feedback sequence estimation) 등화기 및 스테이트-감소된 시퀀스 추정(RSSE;reduced-state sequence estimation) 등화기와 같은 실제적으로 복잡도가 감소된 대부분의 등화 기술은 Forney 메트릭에 기초한다.

다중-안테나 수신기에 있어서, Forney 등화기 메트릭은 일반적으로 모든 안테나로부터 수신된 신호에 대한 유클리드 거리 제곱의 합으로서 구현된다. 이 구현은 메트릭 결합(combining)으로서 공지되어 있다. 결과적으로, 등화기 복잡도 는, Forney 메트릭이 사용되는 경우 안테나의 수에 따라 직접적으로 증가한다. Ungerboeck 메트릭이 다수의 안테나 수신기에서 사용되면, 각 안테나로부터 수신된 신호는, 브랜치 메트릭이 계산되기 전에 매칭되어 필터링되고 결합된다. 따라서, 등화기의 복잡도는 Ungerboeck 메트릭이 사용되는 경우 안테나의 수에 대해 독립적이다. 그러나, Ungerboeck 메트릭은 Forney 메트릭에 비해 계산적으로 더 복잡하고, 따라서 Ungerboeck 메트릭에 기초한 기술은 복잡도가 덜 감소된다.

본 발명은, 다이버시티 수신기와 같은 다중-브랜치 수신기에서 Forney 메트릭을 사용하는 등화기를 구현하기 위한 효율적인 방법을 제공한다. 새로운 프리-필터(pre-filter)는 단일-브랜치 또는 단일 안테나 수신기에 대해 설계된 동일한 등화기가 다중-브랜치 수신기에서 사용될 수 있도록 한다. 브랜치 입력 신호는 필터링되고 결합되어, 결합된 기저대역 신호를 생성한다. 그 다음, 결합된 기저대역 신호는 최소 위상 채널 특성을 제공하도록 설계된 프리-필터에서 필터링된다. 이에 따른 결과적 수신 신호는 등화기에 입력된다.

본 발명은, 수신기가 포함하는 물리적 안테나의 실제 수에 관계없이, 수신된 신호의 다중 브랜치를 갖는 임의의 수신기에 대해 적용될 수 있다. 수신된 신호의 다중 브랜치는, 예를 들어, 상이한 샘플링 위상에서 수신된 아날로그 신호를 샘플링하거나, 수신된 복소 신호의 동상(in-phase)(I) 및 이상(quadrature-phase)(Q) 성분을 2개의 개별 브랜치로서 처리하거나, 또는 이들 방법을 조합함으로써 단일-안테나 수신기로부터 획득될 수 있다.

본 발명은, Forney 메트릭의 단일-안테나 수신기용으로 설계된 소프트웨어 또는 하드웨어가 다중 안테나 수신기에서 재사용될 수 있도록 한다. 이는 다수의 수신 안테나를 갖는 이동국의 개발에 특히 유용하다. 또한, 본 발명의 등화기는 등화기가 채용하는 특정 트렐리스 검색 기술에 대해 매우 독립적이다. 동일하게 제안된 수신기 구조에서는, 전체-검색 최대-가능성 시퀀스 추정(MLSE) 등화기 뿐만 아니라 임의의 스테이트-감소된 등화기도 사용될 수 있고, 이는 등화기 복잡도를 감소시키는 기존의 기술을 다중-브랜치 및 다중-안테나 수신기에 적용하기 위한 직접적인 근거를 제공한다.

도 1은 이동 단자의 기능 블록도이다.

도 2는 다중-브랜치 Forney 메트릭을 사용하는 다중-브랜치 수신기용 등화기의 블록도이다.

도 3은 단일-브랜치 Ungerboeck 메트릭을 사용하는 다중-브랜치 수신기용 등화기의 블록도이다.

도 4는 단일-브랜치 Forney 메트릭을 사용하는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중-브랜치 수신기의 블록도이다.

도 5는 단일-브랜치 Forney 메트릭을 사용하는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다중-브랜치 수신기의 블록도이다.

도 6은 단일-브랜치 Forney 메트릭을 사용하는 본 발명의 제3 실시예에 따른 다중-브랜치 수신기의 블록도이다.

도 7 내지 9는 본 발명의 다중-브랜치 수신기를 위한 수신기 전단의 블록도이다.

이제 도면을 참조하면, 본 발명은 무선 통신 시스템의 이동 단자(10)의 맥락에서 기술될 것이다. 그러나, 본 발명은 다수의 상이한 장치에서 구현될 수 있으며, 도시된 실시예는 제한적인 것으로 해석되어서는 안된다.

이동 단자(10)는 시스템 제어기(12), 기저대역 프로세서(20), RF부(30), 및 안테나 어셈블리(40)를 포함한다. 시스템 제어기(12)는 메모리에 저장된 프로그램 명령에 따라서 이동 단자(10)의 전체 동작을 제어한다. 기저대역 프로세서(20)는 이동 단자(10)에 의해 송신 및 수신된 신호를 처리한다. 기저대역 프로세서(20)는 수신 신호 프로세서(22) 및 송신 신호 프로세서 회로(24)를 포함한다. RF부(30)는 기저대역 프로세서(20)와 안테나 어셈블리(40) 간을 접속시킨다. RF부(30)는 수신기 전단(32) 및 송신 회로(34)를 포함한다. 수신기 전단(32)은 수신된 신호를 기저대역 주파수로 다운컨버트(downconvert)하고, 수신된 신호를 증폭하고, 아날로그-디지털 변환하여 수신 신호 프로세서(22)에 입력되기에 적합한 기저대역 신호를 생성한다. 송신 회로(34)는 필요한 RF 성분을 포함하여, 송신 신호 프로세서(22)에 의해 송신된 시퀀스 출력을 RF 캐리어로 변조하고, 전송된 신호를 필터링 및 증폭한다.

안테나 어셈블리(40)는 양방향(full duplex) 동작을 허용하는 다중화기(42) 또는 RF 스위치, 및 하나 이상의 안테나(44)를 포함한다. 안테나 어셈블리(40)에 의해 수신된 신호는 수신기 전단(32)으로 전달되고, 송신 회로(34)에 의해 출력된 신호는 안테나 어셈블리(40)에 제공된다. 하나의 안테나(44)가 도시되었지만, 이동 단자(10)가 다수의 안테나(44)를 포함할 수 있다는 것은 당업자에게 자명한 것이다. 다수의 안테나(44)를 갖는 실시예에서, 개별 수신기 전단(32)은 각 안테나(44)에 대해 제공될 것이다.

무선 통신 시스템에서, 수신된 신호는 간섭에 의해 손상된다. 2개의 주요 간섭 형태는 동일-채널 간섭(CCI)과 부호 간 간섭(ISI)이다. CCI를 억제하기 위해서, 수신기는 2개 이상의 안테나(44)를 가질 것이다. 동일한 간섭 신호가 각 다이버시티 경로를 통해 수신된 신호에 존재하기 때문에, 수신된 신호는 CCI를 억제하고, 신호 대 잡음비(SNR)를 개선시키기 위해서 결합될 수 있다. ISI는 일반적으로 수신기에서 등화기에 의해 경감된다. ISI가 존재하는 수신된 신호의 검출을 위한 최적의 수신기는 최대 가능성 시퀀스 추정(MLSE) 수신기이다. MLSE 수신기는 수신 신호 프로세서(22)에서 비터비 알고리즘을 사용해서 구현될 수 있다.

비터비 알고리즘을 구현하기 위한 2개의 잘 공지된 등화기 메트릭은 Forney 메트릭 및 Ungerboeck 메트릭이다. 2개의 메트릭이 동등하더라도, Forney 메트릭은 기하학적으로 직관적이며 계산하기 쉽다는 장점을 가지고, 이는 Forney 메트릭이 유클리드 거리에 기초하기 때문이다. 또한, 결정 피드백 시퀀스 추정(DFSE) 등화기 및 스테이트-감소된 시퀀스 추정(RSSE) 등화기와 같은 실제적으로 복잡도가 감소된 대부분의 등화 기술은 Forney 메트릭에 기초한다.

도 2에 도시된 등화기(50)는 다중-브랜치 Forney 메트릭을 사용해서 브랜치 메트릭을 계산한다. 다중 안테나 수신기를 위한 등화기(50)가 도 2에 도시된다. 각 안테나(44)로부터 수신된 신호는 등화기(50)에 입력된다. 등화기(50)는 전체 안테나(44)에 대해 유클리드 거리 메트릭 제곱의 합으로서 브랜치 메트릭을 계산한다. 구체적으로, 등화기(50)는 다수의 수신된 신호에 직접 기초하여 다음의 브랜치 메트릭을 계산한다.

여기에서, N_r은 안테나(44)의 수를 나타내고, {s[n]}은 (가정된) 송신된 심볼 시퀀스를 나타내고, r _i [n]은 i번째 안테나로부터 수신된 신호를 나타내고, h _i [n]은 (최대) 길이 L의 i번째 안테나에 대한 채널 응답을 각각 나타낸다. 이러한 접근법은 메트릭 결합으로서 지칭된다. 메트릭 결합법을 사용하면, 브랜치 메트릭 계산의 복잡도는 안테나의 수에 따라 선형으로 증가한다.

도 3은 Ungerboeck 메트릭을 채용한 다중 안테나 수신기를 위한 등화기(60)를 도시한다. Ungerboeck 메트릭이 다중 안테나 수신기에서 사용되면, 각 안테나(44)로부터 수신된 신호는 매칭된 필터(62)에 의해 필터링되고, 브랜치 메트릭이 계산되기 전에 결합기(64)에 의해 결합된다. 등화기는 결합된 신호에서 바로 메트릭을 계산한다. 이 구현을 위해서, 다음의 브랜치 메트릭이 계산된다.

여기에서,

및

는 결합된 매칭-필터링된 신호이다. 안테나(44)의 수가 메트릭 계산에 영향을 미치지 않지만, Ungerboeck 메트릭은 Forney 메트릭에 비해 계산하기가 어렵다. 또한, 복잡도가 덜 감소된 기술에서 Ungerboeck 메트릭을 사용한다.

도 4는 다중 안테나 수신기 또는 다중-브랜치 수신기를 위한 수신 신호 프로세서(100)를 도시한다. 도 4의 수신 신호 프로세서(100)는 도 1의 수신 신호 프로세서(22)에 대해 사용될 수 있다. 본 발명은 다중 안테나 수신기로 제한되는 것은 아니며, 다수의 신호 브랜치를 갖는 단일 안테나 수신기에서 적용될 수도 있다. 예를 들어, 다수의 브랜치 입력 신호는, 수신된 신호를 오버샘플링(oversampling)하고 각 심볼-간격(symbol-spaced) 샘플 세트를 상이한 신호 브랜치에 공급함으로써 획득될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 수신된 신호의 동상 및 이상 성분은 개별 신호 브랜치에서 처리될 수 있다.

수신 신호 프로세서(100)는, 매칭된 필터(104)를 갖는 복수의 신호 브랜치(102), 브랜치 출력 신호들을 결합하여 결합된 기저대역 신호를 생성하는 결합기(106), 결합된 기저대역 신호에 최소 위상 채널 특성을 제공하는 프리-필 터(108), 및 등화기(110)를 포함한다. 다중 안테나 수신기에서, 각 안테나(44)는 각 신호 브랜치(102)에 접속되어, 브랜치 입력 신호를 제공한다. 상술한 바와 같이, 본 발명은 다중 안테나 수신기로 제한되는 것은 아니다.

매칭된 필터(104)는 각 안테나(44)에 의해 수신된 신호를 필터링하고, 이 신호는 본 명세서에서 다이버시티 신호로 지칭된다. 매칭된 필터(104)는 그 출력에서 최대 신호 대 잡음비(SNR)를 제공하도록 설계된 선형 필터이다. 매칭된 필터의 필터 함수는, 대응하는 신호 브랜치에 대한 채널 임펄스 응답의 시-반전된 공액(time-reversed conjugate)이다. H _i (z)가 신호 브랜치의 채널 임펄스 응답의 z-변환을 나타내면, 브랜치 입력 신호는 매칭된 필터에 의해 z-변환

로 필터링된다. 본 명세서에서 표기

는 변수 z를 제외한 H(z)의 모든 계수의 공액을 나타낸다.

브랜치 출력 신호는 결합기(106)에서 결합되어 결합된 기저대역 신호를 생성한다. 다음으로, 결합된 기저대역 신호는 프리-필터(108)에 의해 z-변환

로 필터링되고, 여기에서 G(z)는 다음 [수학식 3]을 만족하는 결합된 채널 응답의 최소-위상 스펙트럴 팩터이다.

다음으로, 결과적인 단일-브랜치 출력 신호 r _G [n]은 Forney 메트릭으로 등화기에 입력된다.

여기에서, g(k)는 G(z)의 임펄스 응답을 나타낸다. 프리-필터(108)는 복합 기저대역 신호에 최소 위상 채널 특성을 제공하는 유인 필터(causal filter)이다. [수학식 3]을 만족하는 스펙트럴 팩터 G(z)는 D.C. Youla에 의해, 1961년 7월, IRE 정보 이론 트랜잭션, pp. 172-189, "유리 메트릭의 인수분해"에서 확증되었다. 다수의 복잡도가 낮은 스펙트럴 인수분해 알고리즘이 존재하며 이는 본 분야에서 잘 공지되어 있다. 최소 위상 스펙트럴 팩터를 계산하기 위한 알고리즘은, 1968년 3월, IBM 저널, pp.163-170, W.G. Tuel, Jr의 "유리 메트릭의 스펙트럴 인수분해를 위한 컴퓨터 알고리즘" 및 1969년 3월, SIAM J. Numer, Anal., vol. 6, pp.1-7, G. Wilson의 "순수 이동 평균 프로세스의 공분산 생성 함수의 인수분해"에서 기술되었다. 필요한 경우, 스펙트럴 팩터 G(z)가 획득된 후에, 프리-필터의 시간-영역 계수(이 계수의 z 변환은

와 같다)는 당업자가 잘 이해하는 바와 같이 긴 분할(long division)을 사용해서 쉽게 계산될 수 있다.

M ₂와 유사하게, 새로운 메트릭 M ₃의 계산은 수신기 브랜치 N _r의 수에 따라 증가하지 않는다는 것을 주지해야 한다. 단지 매칭된 필터(104)의 수가 증가하고, 그 복잡도는 등화기 메트릭을 계산하는 것보다 훨씬 낮다. 기초(underlying) 신호 교란이 백색 및 가우스일 때, 결합된 매칭되어 필터링된 신호는 심볼 시퀀스 검출을 위한 어떠한 정보도 잃지 않는다. 또한, 메트릭 M ₁(r,h,s) 및 M ₃(r,h,s)는, 그 차이가 가정된 심볼 시퀀스와 관계없다는 점에 있어서 사실상 동등하다는 것을 알 수 있다. 따라서, M ₁ 또는 M ₃ 중 하나를 채용하는 등화기는, 신호 교란의 실제 가능 분포와 관계없이 본질적으로 동일한 성능을 제공할 것이다.

따라서, 상술된 본 발명은, 상이한 수신기 브랜치(102)에 걸친 노이즈가 비상관일 때, 전체 신호 브랜치(102)에서 시간에 맞춰 최적의 성능을 제공한다. 도 5는 상이한 신호 브랜치(102)에 걸친 노이즈가 공간적으로 또는 시간적으로 유색화되는(colored) 상황에 대해 적용되는 본 발명의 일 실시예를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 브랜치 입력 신호는 매칭 필터링 및 결합 전에 시-공간적 백색화(spatial-temporal whitening) 필터(112)에 의해 먼저 필터링된다. 백색화 필터(112)의 입력 및 출력은 [수학식 5]와 관련되고,

여기에서,

는 시-공간적 백색화 필터의 메트릭 계수의 세트를 나타낸다. 도 5에 도시된 수신기 구조에서, 매칭된 필터 계수는 바람직하게, 백색화 후에 각 신호 브랜치(102)의 동등한 채널 임펄스 응답에 따라 선택되어야 한다. 간접적 일반화된 최소-제곱법과 같이 잘 공지된 기술은, 각 신호 브랜치(102)의 동등한 합성 채널 응답 및 백색화 필터 계수

모두를 추정하는데 사용될 수 있다. 일반화된 최소 제곱법은 1989년, Prentice Hall, Torsten Soderstrom 및 Petre Stoica의 "시스템 식별"에 기술되어 있다.

도 6은, 다중 신호 브랜치의 샘플링 레이트가 정수배의 보 레이트(baud rate)인 상황에 대해 적용되는 본 발명의 제3 실시예를 도시한다. 제3 실시예에서, 직병렬(S/P) 변환기(114)는 백색화 필터(112)와 매칭된 필터(104) 간의 각 신호 브랜치(102)에 삽입되고, P-회 오버샘플링된 신호를 P 보 레이트 샘플 스트림으로 변환한다. 직병렬 변환기의 출력은 간단하게 [수학식 6]에 의해 주어지고,

여기에서, i=1,2,…,N _r , j=1,2,…,P, 및 모든 n이다.

도 7 내지 9는 본 발명에서 사용하기 위한 수신기 전단(32)을 도시한다. 도 7은 다중 안테나 수신기용 전단을 도시하고, 도 8 및 9는 단일 안테나 수신기용 전단(32)을 도시한다. 도 7의 수신기 전단(32)은 각 안테나(44)에 접속된 복수의 전 단(32-1 내지 32-N)을 포함한다. 각 전단(32-1 내지 32-N)은 대응하는 신호 브랜치(102)에 브랜치 입력 신호를 제공한다. 도 8에서, 수신기 전단(32)은 아날로그-디지털(A-to-D) 변환기(36) 및 직-병렬 변환기(38)를 포함한다. 아날로그-디지털 변환기(36)는 바람직하게 소정 정수배의 심볼 레이트에서 오버샘플링된 신호를 제공한다. 직-병렬 변환기(38)는 오버샘플링된 신호를, 수신 신호 프로세서(100)의 각 신호 브랜치(102)에 공급되는 다수의 심볼-간격 샘플 스트림으로 분할한다. 도 9에서, 전단(32)은 수신된 신호의 동상 및 이상 성분을 개별 신호 브랜치(102)에 공급한다.

등화기(110)는 최대 가능성 시퀀스 추정(MLSE) 등화기, 결정 피드백(DFE) 등화기, 결정 피드백 시퀀스 추정(DFSE) 등화기, 또는 스테이트 감소된 시퀀스 추정(RSSE) 등화기를 포함할 수 있으며, 이들은 모두 종래 기술에서 잘 공지되어 있다. MLSE 등화기는 1972년 5월, IEEE 정보 이론 트랜잭션, vol. IT-18, pp.363-378, Forney의 "심볼간 간섭이 존재하는 디지털 시퀀스의 최대-가능성 시퀀스 추정"에서 기술되어 있다. DFE 등화기는 1989년 McGraw-Hill, #rd Ed., pp. 593-600, J.R. Proakis의 "디지털 통신"에서 기술되어 있다. DFSE 등화기는 1989년 5월, IEEE 통신 트랜잭션, vol. 37, pp.428-436, A. Duel-Hallen 및 C. Heegard의 "지연된 결정-피드백 시퀀스 추정"에서 기술되어 있다. RSSE 등화기는 1988년 1월, IEEE 통신 트랜잭션, vol. 36, pp.13-20, M.V. Eyuboglu 및 S.U.H. Qureshi의 "분할 설정 및 결정 피드백의 스테이트-감소된 시퀀스 추정"에서 기술되어 있다. 이들 논문은 본 명세서에서 참조적으로 통합된다.

본 발명은 셀룰러 기지국과 같이 다중 안테나를 갖는 GSM/EDGE 시스템의 수신기에 유용하다. 또한, 본 발명의 구조는 단일-안테나 수신기용으로 설계된 동일 소프트웨어 및 하드웨어가 다중 안테나 수신기에서 재사용될 수 있도록 하기 때문에, 본 발명은 다중-안테나 이동국의 개발을 용이하게 한다.

Claims

각 브랜치 입력 신호를 필터링하여, 대응하는 브랜치 출력 신호를 생성하도록 구성된 브랜치 필터를 포함하는 복수의 신호 브랜치 - 상기 브랜치 입력 신호는 단일 안테나에 의해 수신된 2개 이상의 신호를 포함하고, 상기 2개 이상의 신호는 상이한 샘플링 위상을 갖는 2개 이상의 신호 샘플 시퀀스를 포함함 - ;

상기 브랜치 필터로부터의 브랜치 출력 신호들을 결합하여, 결합된 기저대역 신호를 생성하도록 구성된 결합기;

상기 결합된 기저대역 신호를 필터링하여, 최소 위상 채널 특성을 갖는 수신된 신호를 생성하도록 구성된 프리-필터(pre-filter); 및

상기 수신된 신호를 등화하여, 상기 결합된 기저대역 신호에 포함된 데이터 시퀀스의 추정을 생성하도록 구성된 등화기

를 포함하는 다중-브랜치 수신기.
제1항에 있어서, 상기 브랜치 입력 신호는 이상(quadrature phase) 및 동상(in-phase) 신호를 포함하는 다중-브랜치 수신기.
제1항에 있어서, 상기 각 브랜치 필터는, 대응하는 신호 브랜치의 채널 임펄스 응답에 매칭된 매칭 필터를 포함하는 다중-브랜치 수신기.
제1항에 있어서, 상기 등화기는 최대 가능성 시퀀스 추정(maximum likelihood sequence estimation) 등화기를 포함하는 다중-브랜치 수신기.
제1항에 있어서, 상기 등화기는 결정 피드백(decision feedback) 등화기를 포함하는 다중-브랜치 수신기.
제1항에 있어서, 상기 등화기는 결정 피드백 시퀀스 추정(decision feedback sequence estimation) 등화기를 포함하는 다중-브랜치 수신기.
제1항에 있어서, 상기 등화기는 스테이트-감소된 시퀀스 추정(reduced state sequence estimation) 등화기를 포함하는 다중-브랜치 수신기.
제1항에 있어서, 상기 브랜치 입력 신호의 노이즈를 백색화(whitening)하기 위해서, 상기 브랜치 필터 전에 백색화 필터를 더 포함하는 다중-브랜치 수신기.
제8항에 있어서, 상기 브랜치 입력 신호는 오버샘플링된 신호를 포함하고, 상기 복수의 신호 브랜치는, 각 신호 브랜치에 대해 복수의 브랜치 출력 신호를 생성하도록 구성된 직-병렬 변환기를 더 포함하는 다중-브랜치 수신기.
다중-브랜치 수신기의 각 신호 브랜치에서 복수의 브랜치 입력 신호를 필터 링하는 단계 - 상기 복수의 브랜치 입력 신호는 단일 안테나에 의해 수신된 2개 이상의 신호를 포함하고, 상기 2개 이상의 신호는 상이한 샘플링 위상을 갖는 2개 이상의 샘플 시퀀스를 포함함 - ;

상기 브랜치 출력 신호들을 결합하여 결합된 기저대역 신호를 생성하는 단계;

상기 결합된 기저대역 신호를 프리-필터링하여, 최소 위상 채널 특성을 갖는 수신된 신호를 제공하는 단계; 및

상기 수신된 신호를 등화하여, 상기 결합된 기저대역 신호에 포함된 데이터 시퀀스의 추정을 생성하는 단계

를 포함하는 다중-브랜치 수신기에서 신호를 수신하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 복수의 브랜치 입력 신호는 이상 및 동상 신호를 포함하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 복수의 브랜치 입력 신호를 필터링하는 단계는, 상기 신호 브랜치의 채널 임펄스 응답에 매칭된 매칭 필터를 사용하여 상기 복수의 브랜치 입력 신호를 필터링하는 단계를 포함하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 수신된 신호를 등화하는 단계는, 최대 가능성 시퀀스 추정 등화기를 사용하여 상기 수신된 신호를 등화하는 단계를 포함하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 수신된 신호를 등화하는 단계는, 결정 피드백 등화기를 사용하여 상기 수신된 신호를 등화하는 단계를 포함하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 수신된 신호를 등화하는 단계는, 결정 피드백 시퀀스 추정 등화기를 사용하여 상기 수신된 신호를 등화하는 단계를 포함하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 수신된 신호를 등화하는 단계는, 스테이트-감소된 시퀀스 추정 등화기를 사용하여 상기 수신된 신호를 등화하는 단계를 포함하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 복수의 브랜치 입력 신호를 필터링하기 전에, 상기 복수의 브랜치 입력 신호를 백색화하는 단계를 더 포함하는 방법.
제17항에 있어서, 상기 복수의 브랜치 입력 신호는 복수의 오버샘플링된 신호를 포함하고, 상기 방법은, 상기 복수의 오버샘플링된 브랜치 입력 신호를 복수의 심볼-간격(symbol-spaced) 시퀀스로 변환하는 단계를 더 포함하는 방법.