KR20070081860A - 이동 통신 시스템의 수신기에서 핑거 할당 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CDMA 시스템에서 다중 경로를 통해 수신되는 신호를 검출하여 핑거를 할당하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 탐색된 액티브 셀들로부터 유효한 다중 경로 M개를 검출하여 경로 리스트를 생성하는 과정과, 상기 검출된 다중 경로들 중 동일한 셀로부터 수신되는 인접한 경로들의 위치가 미리 정해진 간격 이내라면, 상기 다중 경로 M개 이외에 상기 인접한 경로들 사이에 가상 경로를 생성하는 과정과, 상기 경로 리스트에 상기 가상 경로를 추가하는 과정과, 상기 경로 리스트에 상기 핑거가 할당된 경로 위치들이 없을 경우에 상기 경로 리스트에 상기 핑거가 할당된 경로 위치를 추가하는 과정을 포함한다.

CDMA, 다중 경로, 레이크 수신기

Description

이동 통신 시스템의 수신기에서 핑거 할당 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ALLOCATING FINGER IN RECEIVER OF MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 CDMA 방식의 이동 통신 시스템의 레이크 수신기에서 핑거를 할당하는 방법을 도시한 흐름도,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 다중 경로 환경하에서 가상의 경로를 검출하기 위한 방법을 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 레이크 수신기의 구조를 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 레이크 수신기에서 가상 경로를 핑거에 할당하기 위한 방법 흐름도,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 상기 도 4에서 다중 경로들에서 가상 경로를 생성하는 412단계와 핑거의 위치들 중 경로 리스트에 없는 것을 경로 리스트에 추가하는 422단계의 일 예를 보여주는 도면.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호를 수신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로 특히 코드 분할 다중 접속 시스템에서 다중 경로를 통해 수신되는 신호를 검출하여 핑거를 할당하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 무선 통신 시스템이라 함은, 단말까지 고정적인 유선 네트워크를 연결하여 사용할 수 없는 경우를 위해 개발된 시스템이다. 이러한 무선 통신 시스템의 대표적인 시스템으로는 음성 및 데이터 서비스를 제공하는 일반 이동 통신 시스템은 물론, 무선 랜, 와이브로(Wibro), 이동 애드 혹(Mobile Ad Hoc)네트워크 등 을 들 수 있다. 이동 통신은 넓은 지역에 걸쳐 가입자가 빠른 속도로 이동하는 중에도 통화가 가능하게 하기 위한 것이다. 이러한 이동 통신 시스템의 대표적인 시스템이 셀룰러 방식의 시스템이다. 셀룰러 시스템이란, 종래 이동 통신 시스템의 서비스 지역의 제한과 가입자 수용용량의 한계를 극복하기 위해 제안된 개념으로 서비스 지역을 여러개의 작은 구역, 즉 셀(Cell)로 나누어서 서로 충분히 멀리 떨어진 두 셀에서 동일한 주파수 대역을 사용함으로써 공간적으로 주파수를 재사용 하는 것을 말한다. 그러한 셀룰러 시스템 중 제일 처음 등장한 기술이 AMPS(Advance Mobile Phone System)과 TACS(Total Access Communication Services)와 같은 아날로그 방식이며, 이를 1세대 이동통신이라 칭한다. 1세대의 이동통신 시스템만으로는 급격히 증가하는 이동통신 서비스 가입자를 수용하기가 어려워졌고, 기술의 발전으로 이전의 음성서비스뿐만 아니라, 다양한 서비스에 대한 요구가 증가하게 되었다. 이러한 요구 등으로 인하여 1세대의 이동통신 보다 진보한 디지털 방식의 2세대 이동통신이 등장하게 되었다. 2세대 이동통신 시스템은 아날로그 시스템에서와는 달리, 아날로그인 음성신호를 디지탈화하여 음성 부호화를 실시한 후, 디지탈 변복조 방식으로 사용하며, 800MHz대의 주파수를 사용한다. 다원접속 방식은 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식과 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식을 사용한다. 이러한 2세대 이동통신 시스템에서는 음성서비스 및 저속 데이터 서비스를 제공하며, 미국의 IS-95(CDMA 방식), IS-54 (TDMA 방식)과 유럽의 GSM(Global System for Mobile communication) 방식이 있다. 또한, PCS(Personal Communication Services) 시스템은 2.5세대 이동통신 시스템으로 분류되며, 1.8~2GHz 대역의 주파수를 사용한다. 이러한 2세대 이동통신 시스템들은 사용자들에게 음성 서비스를 제공하면서 이동 통신 시스템의 효율을 증가시키기 위한 목적으로 구축되었다. 하지만, 인터넷의 출현 및 사용자들의 고속 데이터 서비스 요구 등은 새로운 무선 플랫폼의 등장을 예고하게 되었으며, 그러한 방식이 IMT-2000(International Mobile Telecommunication - 2000)과 같은 3세대 이동 통신이다. 이러한 통신 기술의 발전에도 불구하고 오늘날 무선 통신 서비스의 급속한 증가 추세에 비추어 현재 사용하고 있는 무선 전파 스펙트럼의 포화현상은 쉽게 예견될 수 있다. 따라서, 주파수 효율에 있어 우수한 특성을 갖는 새로운 무선통신 기술의 개발이 요청된다. 이러한 무선 통신의 대표적인 예로 확산대역(Spread Spectrum)방식을 들 수 있다.

확산대역 방식의 통신이란 전송하려는 신호의 주파수 대역폭보다 훨씬 넓은 주파수 대역폭으로 신호를 확산시켜 전송하는 것으로, 신호의 전력밀도가 낮아지므로 신호의 존재 유무를 검출하기 어렵다. 또한 수신기에서는 수신된 신호를 역확산시키는 과정에서 원래의 신호를 만들어 내기 위해서는, 확산할 때에 사용한 부호를 정확히 알고 있어야 하므로 통신의 비밀이 보장되며, 외부의 방해신호는 역확산 과정에서 반대로 확산되므로 통신을 방해하지 않는다.

이러한 확산 대역방식에서는 넓은 주파수대역을 동시에 여러 사용자들이 공동으로 사용한다. 즉, 각각의 사용자들이 확산대역방식을 사용하여 넓은 대역으로 변조한 신호를 동시에 전송하고, 각각의 부호(Code 또는 Sequence)를 사용하여 원하는 사용자의 전송신호를 찾아낸다. 상기 확산대역 방식을 사용하는 이동통신시스템은 전송 데이터가 쉽게 노출되지 않아 높은 보안성을 갖는다.

그럼 하기에서 상기 확산 대역 방식에 대해 좀더 알아보기로 한다. 먼저, CDMA는 Spread Spectrum(확산대역)이라는 통신암호화 기술을 기반으로 하고 있다. 이러한 Spread Spectrum는 원래 군사용으로 개발된 비화통신의 일종으로서, 특정한 암호가 없으면 수신신호를 복조할 수 없게 되어 있는 보안통신 시스템이다. CDMA는 이러한 Spread Spectrum의 원리를 이용하여 각 개인마다 고유의 암호(code)를 가지고 서로 간섭 없이 통신을 하게 만든다.

확산 대역은 상술한 바와 같이 주파수 대역을 넓히는 기술인데, 이것은 특정주파수의 디지털 데이터를 여러 가지 방법을 사용하여 주파수 대역을 넓히거나 혹은 중심주파수를 이동하게 함으로써 가능해진다. 그로 인해 1차적으로는 주파수 효율이 나빠지지만, 한 주파수범위에서 서로 간섭이 없도록 여러 신호를 동시에 송수신하는 기술을 통해 오히려 효율을 크게 증가시킬 수 있다. 바로 이러한 점 때문에 갈수록 가입자가 늘어가는 이동통신환경에서 Spread Spectrum 방식의 CDMA가 채택되게 된 것이다.

상술한 CDMA 방식은 정보 신호의 대역폭보다 더욱 넓은 대역폭으로 신호를 확산시켜 전송하는 확산 대역 방식의 한 분류로 2세대 및 3세대 이동통신 시스템의 주요 접속방식에 해당한다. CDMA 방식은 의도적인 간섭전력에 대한 강인성, 낮은 감청확률, 높은 주파수 재사용 효율 및 높은 셀 용량 등 이외에도 많은 우수한 특성을 가지고 있다. 또 다른 특징으로 CDMA 방식은 정보 신호 주기보다 더욱 짧은 신호 주기인 칩 단위 신호 해상도를 갖기 때문에 다중경로 채널을 통과한 신호를 칩 단위로 분해하여 개별적으로 복조한 후 다시 결합하여 높은 수신효율을 획득할 수 있는 특성을 가지고 있으며 이를 일반적으로 경로 다이버시티(path diversity) 효과라고 한다.

즉, 상기 CDMA 방식은 송신하고자 하는 신호를 사용자 고유의 PN(Pseudo Noise)시퀀스에 의하여 부호화시킴으로서 상기 송신하고자 하는 신호가 갖고 있는 신호 스펙트럼 영역을 확산하여 광대역 신호로 변환하여 송신하는 방식이다. 상기 CDMA 방식에서는 통상적으로 다중경로를 통한 신호 전송이 이루어진다. 상기 CDMA 시스템에서는 다중경로 수신기(이하 "레이크 수신기"라 함)는 서로 다른 경로들을 거쳐 수신되는 다중경로 신호들을 복조하여, 시간 다이버시티(Time Diversity)효과를 얻는다. 이를 위하여 상기 레이크 수신기(Rake Receiver)는 서쳐(Searcher)와 복수의 핑거(Finger)들을 갖는다. 상기 서쳐는 유효한 다중 경로를 찾아내고, 상기 각 핑거들에는 각각의 경로를 거쳐 서로 다른 시간지연을 갖는 다중경로(Multi-path) 신호들이 할당되고, 상기 각 핑거들로부터 처리된 신호들에 대해서는 컴바이닝이 이루어져 수신 품질을 높일 수 있다.

경로 다이버시티 이득을 획득하기 위해 CDMA 시스템의 기저대역 수신부는 서쳐(searcher)와 레이크(rake) 수신기로 구성되어 있다. 서쳐는 다중경로 채널을 통과한 신호의 위치 정보를 0.5 칩 단위로 탐색 및 검출하여 레이크 수신기에 전달하는 역할을 담당한다. 레이크 수신기는 상기 서쳐로부터 전달받은 각 다중경로 신호의 위치 정보를 개별 핑거(Finger)에 할당하여 복조시키며 복조된 심볼 단위 신호의 높은 신호전력 대비 간섭전력비를 획득하기 위해서 결합기(combiner)에서 취합하는 기능을 수행한다. 그러므로 서쳐는 신호품질이 우수한 다중경로 신호들을 가능한 한 많이 검출하여 상기 핑거에 제공해야 한다. 그러나 수신신호 간의 간격이 1칩 이내인 다중경로 채널 환경의 경우 수신신호 파형의 특성으로 인해 일부 다중경로 신호가 서쳐에 의해 검출되지 못하는 문제점이 발생한다.

CDMA 방식을 사용하는 시스템의 기저대역(baseband) 수신부는 크게 searcher와 레이크 수신기로 구성된다. 탐색기는 다중경로 채널을 통과한 송신 신호를 0.5칩 단위로 탐색하여 높은 상관(correlation) 에너지를 갖는 다중경로 신호의 위치 정보를 레이크 수신기에 제공하는 역할을 한다. 레이크 수신기는 K개의 핑거와 다양한 목적을 갖는 결합기로 구성되어 있다. K개의 핑거는 최대 K개의 다중경로 신호성분들을 개별적으로 복조할 수 있다. K개의 핑거에서 산출된 다양한 종류의 결과물은 결합기에서 결합되며 이를 통해 신호전력 대비 간섭전력비가 개선되는 효과를 갖게 된다. CDMA 기저대역 수신부는 K개의 제한된 핑거를 갖기 때문에 우수한 신호품질을 갖는 다중경로 성분들만을 선별하여 핑거에 할당하는 것이 신호전력 대비 간섭전력비의 개선 측면에서 무엇보다 중요하다.

CDMA 방식의 이동 통신 시스템의 레이크 수신기에서 핑거를 할당하는 방법은 통화 채널을 제공하는 N개의 액티브 셋(active set) 셀(Cell)로부터 수신된 다중경로 신호 중에서 높은 에너지를 갖는 다중경로 신호를 제한된 핑거에 할당하여 최적의 복조 효율을 획득하고 끊김없는 핸드오버를 제공하기 위해 필요한 CDMA 시스템 수신부의 핵심 요소 기술이다.

도 1은 CDMA 방식의 이동 통신 시스템의 레이크 수신기에서 핑거를 할당하는 방법을 도시한 흐름도이다.

먼저, 100단계에서 레이크 수신기의 서쳐는 N개의 active cell로부터 전송된 다중경로 신호들을 검출한다. 여기서 Active cell이란 이동 단말과 통신을 하고 있는 셀 즉, 이동 단말과 트래픽 채널을 설정한 셀들을 의미한다.

102단계에서 레이크 수신기의 제어기는 검출된 다중경로 신호의 유효성을 판단하기 위해 검출된 다중경로 신호의 에너지들을 기준 임계치와 비교한다.

104단계에서는 상기 102단계의 비교결과 상기 검출된 경로 에너지들 중 미리 정해진 기준 임계치보다 높은 에너지를 갖는 다중 경로 신호들을 제어기가 경로 리스트(Path List)에 저장한다. 그리고, 제어기는 활성화되어 있는 핑거의 위치 정보를 경로 리스트(Path List)에 저장되어 있는 M개의 다중경로 위치 정보와 비교한다.

106단계에서 제어기는 상기 비교 결과 핑거의 위치가 M개의 다중경로 위치와 전혀 일치하지 않을 때 해당 핑거의 위치 정보를 경로 리스트(Path List)에 추가한다. 핑거의 위치와 다중경로 위치가 일치하는지를 판단하는 기준은 두 위치 정보 차의 절대 값이다. 두 위치 정보차의 차의 절대 값이 x칩 이내이면 두 위치는 동일하다고 판단한다. x는 보편적으로 3/4이 일반적으로 사용되나 각 핑거에서 수신 신호의 타이밍 오차를 추적하는 시간 추적기(time tracker)의 특성, 핑거 할당 주기 그리고 표준안에서 제시한 다중경로 채널환경의 경로간 간격에 따라 능동적으로 대처해야 하는 값이다.

이후 108단계에서 제어기는 액티브 셋(active set) 셀(cell)에 최소 하나의 핑거가 할당되어야 한다는 셀 다이버시티(cell diversity) 원칙 및 높은 에너지를 갖는 다중경로 신호가 우선적으로 핑거에 할당되어야 한다는 에너지 다이버시티(energy diversity) 원칙을 준수하여 경로 리스트(Path List)에 있는 다중 경로를 K개의 핑거에 할당한다.

상술한 바와 같이 CDMA 방식의 수신기에서 서쳐는 0.5칩 단위로 다중경로 신호를 탐색 및 검출하는 기능을 가지며 0.5칩 단위로 검출된 신호의 에너지를 정렬하여 이중 가장 큰 에너지를 갖는 신호의 위치 정보 및 에너지를 레이크 수신기의 제어기에 제공한다. 서쳐에서 에너지를 정렬하는 방식으로는 크게 피크 검출(peak detection) 방식과 최대 검출(max detection) 방식이 있는데 일반적으로 널리 사용되는 피크 검출 방식은 1칩 단위의 위치 정보를 레이크 수신기의 제어기에 제공하며 최대 검출 방식은 0.5칩 단위의 위치 정보를 제어기로 제공한다. 그러나 피크 검출(peak detection)방법은 다중 경로간 간격이 1칩일 때 수신신호 파형상에서 일부 다중경로 신호의 peak(첨점)이 관찰되지 않는 관계로 일부 다중경로 신호를 검출하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점으로 인하여 높은 에너지를 갖 는 다중경로 신호가 수신기의 제어기로 보고되지 않아 핑거에 할당되지 못하는 문제를 파생시키며 궁극적으로는 심볼 단위 신호의 신호전력 대비 간섭전력비를 극대화하지 못해 수신효율을 떨어뜨리게 된다.

본 발명은 수신기의 복조 성능을 높이기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 서쳐에서 검출된 다중경로 신호들을 핑거에 할당하기 위한 것으로 수신된 신호의 경로 간격이 1칩 이내인 다중경로 채널 환경에서 서쳐에 의해 탐색되지 못한 다중경로 신호를 인위적으로 생성하여 핑거에 할당하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 이동 단말의 수신기에서 핑거를 할당하기 위한 방법은, 탐색된 액티브 셀들로부터 유효한 다중 경로 M개를 검출하여 경로 리스트를 생성하는 과정과, 상기 검출된 다중 경로들 중 동일한 셀로부터 수신되는 인접한 경로들의 위치가 미리 정해진 간격 이내라면, 상기 다중 경로 M개 이외에 상기 인접한 경로들 사이에 가상 경로를 생성하는 과정과, 상기 경로 리스트에 상기 가상 경로를 추가하는 과정과, 상기 경로 리스트에 상기 핑거가 할당된 경로 위치들이 없을 경우에 상기 경로 리스트에 상기 핑거가 할당된 경로 위치를 추가하는 과정을 포함한다.

본 발명에 따른 이동 단말의 수신기에서 다중 경로를 검출하기 위한 장치는 액티브 셀을 탐색하고 상기 액티브 셀들로부터 수신된 신호들의 세기를 측정하는 서쳐와, 상기 서쳐가 검출한 신호들로부터 유효한 다중 경로 신호를 검출하여 경로 리스트를 생성하고, 상기 유효한 다중 경로 신호에 핑거를 할당하며, 상기 검출된 다중 경로 신호들 중 동일한 셀로부터 수신되는 경로의 위치가 미리 정해진 간격 이내라면, 상기 서쳐에 의해 검출된 다중 경로이외에 가상 경로를 생성하고, 상기 생성된 가상 경로를 추가한 경로 리스트에 상기 핑거가 할당된 경로 위치가 없다면, 상기 경로 리스트에 상기 핑거가 할당된 경로 위치를 추가하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 다중 경로 신호들에 할당되어 신호들을 복조하는 상기 핑거를 포함한다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하겠다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의해야 한다. 하기에서 구체적인 특정사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

먼저, 본 발명의 개념을 간략히 설명하면, 일반적인 CDMA 방식의 수신기에서는 검출된 M개의 다중 경로들 중 칩 간격이 좁은 경로들 사이에서는 도시되지 않은 펄스 정형(Pusle Shaping)필터에 의해 경로들을 검출하지 못 할 수 있으므로 본 발명에서는 상기 경로들 사이에 가상의 경로를 만들어 줌으로써 수신기의 복조 성능 을 높인다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 다중 경로 환경하에서 가상의 경로를 검출하기 위한 방법을 도시한 도면이다.

도 2에서 참조번호 200은 실제 다중 경로들이며, 0칩, 1칩, 2칩 위치 존재한다. 참조번호 202는 일반적인 CDMA 수신기에 구비된 펄스 정형 필터를 통과하면서 원래 경로가 왜곡되어 보이는 것으로 참조번호 204와 같이 첨점이 실제 경로에 비해 2개로 줄어듦었음을 알 수 있다. 따라서 본 발명은 참조번호 204의 사이에서 참조번호 206과 같은 가상의 경로를 생성하여 핑거에 할당함으로써 수신기의 복조 성능을 높이는 것을 목적으로 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 레이크 수신기(300)의 구조를 도시한 것이다. 레이크 수신기(300)는 서쳐(Searcher)(302)와 최대 N개의 다중 경로에 할당하여 다중 경로로 수신된 신호를 복조할 수 있는 핑거들(304)와 상기 핑거들(304)에 의해 복조된 각 경로의 신호들을 결합하는 결합부(306)와 본 발명의 실시 예에 따라 상기 서쳐(302), 핑거들(304), 결합부(306)를 제어하는 제어부(308)로 구성된다.

레이크 수신기(300)는 N개의 핑거(304)를 갖고 있으므로 최대 N개의 다중 경로를 각 핑거에 할당하여 수신된 신호를 복조할 수 있다. 서쳐(302)는 이동 단말과 통신을 수행하고 있는 액티브 셀을 탐색한 뒤, 상기 액티브 셀들로부터 다중 경로를 통해 수신되는 신호들의 에너지와 위치를 측정하여 제어부(308)로 보고한다.

제어부(308)는 서쳐(302)의 동작을 관리하고 서쳐(302)의 다중 경로 검사결 과에 대한 유효성 판단을 하여, 판단된 유효 다중 경로에 핑거(304)를 할당하고 관리하는 역할을 담당한다. 제어부(308)는 본 발명의 실시 예에 따라 서쳐(302)로부터 피크 에너지와 피크 위치 정보를 수신한다. 그리고, 제어부(308)는 서쳐(302)에 의해 검출된 경로의 에너지와 미리 설정된 기준 임계 치(핑거 할당 임계 치)을 비교하여 상기 핑거 할당 임계 값을 초과하는 경로(M개)들에 대해 에너지 크기 순으로 경로 리스트(Path List)를 작성하여 관리한다. 상기 핑거 할당 임계 치는 제조 회사 등에서 수행하는 필드 테스트에 의해 결정된다.

또한 본 발명의 실시 예에 따라 제어부(308)는 미리 알고 있는 셀 ID를 통해 상기 경로 리스트들 중 제일 에너지가 큰 경로 i와 그 다음으로 에너지 크기가 큰 j가 동일한 셀로부터 수신되었는지를 검사하고, 동일한 셀로부터 수신된 경로들의 위치가 미리 정해진 범위내에 있다면, 상기 조건들을 만족하는 경로 위치 사이에는 다중 경로가 있을 것이라 판단하고, 가상 경로(Virtual Path)를 생성하여 상기 경로 리스트에 추가한다. 이때 제어부(308)는 서쳐(302)가 보고한 경로 위치와 이동 단말 주변에 위치한 액티브 셀들의 셀 ID 및 PN 코드를 사용하여 동일한 셀로부터 수신된 경로인지를 판단할 수 있다.

또한 제어부(308)가 상기 가상 경로를 경로 리스트에 추가하는 과정은 이미 서쳐(302)에 의해 검출된 M 개의 경로 리스트와는 다른 메모리 주소 영역에 저장한다.

그리고, 제어부(308)는 상기 생성된 가상 경로와 핑거(304)들의 위치와 비교하여 활성화된 핑거의 위치가 상기 생성된 경로 리스트에 없다면, 상기 경로 리스 트에 상기 핑거의 위치를 추가한다.

상기 서쳐(302)는 특정 시간 가설 지점에서 유효한 다중 경로 신호가 존재하는지 여부를 조사하기 위하여, 입력 신호에 국부 PN 시퀀스를 곱하고 상관 에너지가 가장 큰 K개 피크에 대한 에너지와 그 경로의 위치를 보고한다. 서쳐(302)는 타이밍 오차가 1칩 이내가 되도록 PN 시퀀스 동기를 획득해야 하며, 현재 서비스 중인 이동 통신 시스템에서는 보통 타이밍 오차가 1/2 칩 이내가 되도록 하고 있다.

핑거(304)는 상기 제어부(308)의 제어에 의해 다중 경로로 수신된 신호를 분리하기 위해 다중 경로마다 할당되어 각각의 다중 경로로 수신된 신호를 복조한다. 결합부(Combiner)(306)는 상기 핑거(304)에서 복조된 각 경로의 신호를 결합하여 도시되지 않은 디코더로 출력한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 레이크 수신기(300)에서 가상 경로를 핑거(304)에 할당하기 위한 방법 흐름도이다.

400단계에서 서쳐(302)는 다중 경로로 수신된 신호를 검출하기 위해 N개의 active set cell을 탐색하며, 402단계에서 제어부(308)는 상기 서쳐(302)에서 보고된 다중경로 신호의 에너지를 미리 설정된 기준 임계치와 비교한다. 그리고, 기준 임계치보다 큰 에너지를 갖는 신호를 유효한 신호로 판단한다.

404단계에서 제어부(308)는 상기 402단계의 검사에서 상기 기준 임계 치보다 큰 에너지를 갖는 M개의 다중경로 신호를 검출하고, 상기 다중 경로 신호의 정보를 경로 리스트(Path List)에 저장한다. 이때 제어부(308)는 상기 경로 리스트에 상기 서쳐(302)에서 수신된 신호의 PN 코드와 셀 ID를 사용하여 신호가 어느 셀로부터 수신되었는지에 대한 정보와 상기 신호의 위치(핑거 할당 위치)를 저장한다. 이때 제어부(308)는 Path List에 다중경로를 에너지 크기 순으로 0번부터 M-1번까지 정렬하여 저장한다.

406단계에서 제어부(308)는 상기 경로 리스트에 저장된 경로들 중 에너지 크기가 가장 큰 경로(i=0)와 그 다음으로 에너지 크기가 큰 경로(j=1)를 검출한다.

그리고, 408단계에서 제어부(308)는 경로 i와 j의 무선 링크가 동일한지 검사한다. 상기 408단계는 검출 경로 i와 검출 경로 j가 동일한 셀로부터 수신된 다중 경로인지를 검사하는 과정으로서 상기 경로 i와 경로 j의 PN 코드의 동일 여부를 근거로 동일셀로부터 수신된 경로인지를 검사한다. 상기 408단계에서 제어부(308)는 가상 경로의 생성을 위해 경로 리스트에 있는 검출 경로 i와 검출 경로 j에 대해 i가 M-1보다 작고 j가 M보다 작을 때까지 408단계 내지 420단계를 반복 수행한다. 이때 i,j의 초기값은 각각 "0"과 "i+1"이다.

상기 408단계의 검사결과 상기 경로 i와 경로 j가 동일한 셀에 속하지 않는다면, 제어부(38)는 414단계로 진행하여 j가 M 보다 작은지를 검사하고, j가 M보다 작다면, 다른 다중 경로 들과 상기 i와 비교하기 위해 416단계로 진행하여 j를 1증가 시키고 상기 408단계로 진행한다. 예컨데, 0번째 경로와 1번째 경로를 비교한 뒤 0번째 경로(i)와 1번째 경로(j)가 동일한 셀로부터 수신된 경로가 아니라면, 0번째 경로(i)와 2번째 경로(j+1)를 비교하게 하기 위한 과정이다.

그리고, 상기 408단계의 검사결과 i와 j가 동일 경로라면, 제어부(308)는 410단계로 진행하여 검출 경로 i와 검출 경로 j의 위치 차의 절대 값이 2Tc-xTc 와 2Tc+xTc 사이 인지를 검사한다. 상기 410단계의 검사결과 상기 검출 경로 i와 검출 경로 j의 위치 차가 2Tc-xTc 와 2Tc+xTc 사이라면, 제어부(308)는 검출 경로 i와 검출 경로 j 사이에 서쳐(302)가 검출하지 못한 경로가 존재한다고 판단하고, 412단계에서 가상 경로를 생성한 뒤, 상기 가상 경로를 상기 경로 리스트에 추가한다. 이때도 마찬가지로 상기 경로 리스트에 상기 가상 경로를 추가할 시에 상기 가상 경로에 대한 셀 ID 및 가상 경로의 위치등에 대한 정보도 같이 저장된다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 가상 경로의 위치는 검출 경로 i와 검출 경로 j의 중간 위치로 설정한다. 가상 경로의 에너지는 동일한 셀에 속하는 검출 경로의 최소 에너지보다 약간 낮게 설정한다. 이는 가상 경로가 이미 검출된 경로보다 더욱 낮은 우선 순위로 핑거에 할당되도록 하기 위한 것이다.

그리고, 상기 410단계의 검사결과 검출 경로 i와 검출 경로 j의 위치 차의 절대 값이 2Tc-xTc 와 2Tc+xTc 사이 값이 아니라면, 검출 경로 i와 검출 경로 j 사이에는 서쳐(302)가 검출하지 못한 경로가 존재하지 않는다고 판단하고, 414단계로 진행하다.

상기 414단계에서 제어부(308)는 상기 j 가 M 보다 작으면 416단계로 진행하여 j를 1만큼 증가시키고, 상기 j가 M 보다 크거나 같다면, 418단계로 진행하여 i를 1만큼 증가시키고, j는 i+1로 설정한 후 상기 408단계 내지 상기 420단계를 반복해서 수행한다.

그리고, 422단계에서 제어부(308)는 활성화되어 있는 핑거(304)(검출된 경로에 할당된 핑거)의 위치 정보를 경로 리스트에 저장되어 있는 M개의 다중 경로 위 치 정보와 비교한다. 핑거(304)의 위치가 M개의 다중 경로 위치가 일치하는지를 판단하는 기준은 두 위치 정보 차의 절대 값이다. 두 위치 정보차의 절대 값이 x 칩 이내이면 두 위치는 동일하다고 판단한다. x는 보편적으로 3/4이 일반적으로 사용되나 각 핑거(304)에서 수신 신호의 타이밍 오차를 추적하는 시간 트래커(Time tracker)의 특성, 핑거 할당 주기 그리고 표준안에서 제시한 다중 경로 채널 환경의 경로간 간격에 따라 능동적을 대처해야하는 값이다.

그리고, 424단계에서 제어부(308)는 Active set cell에 최소한 하나의 핑거(304)가 할당되어야 한다는 셀 다이버시티(Cell Diversity)원칙 및 높은 에너지를 갖는 다중 경로 신호가 우선적으로 핑거에 할당되어야 한다는 에너지 다이버시티(Energy Diversuty) 원칙을 준수하여 경로 리스트에 있는 다중 경로를 N개의 핑거(304)에 할당한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 상기 도 4에서 다중 경로들에서 가상 경로를 생성하는 412단계와 핑거의 위치들 중 경로 리스트에 없는 것을 경로 리스트에 추가하는 422단계의 일 예를 보여주는 도면이다.

도 5를 참조하면, 참조번호 500은 서쳐(302)가 탐색한 경로 위치 0Tc, 2Tc, 4Tc, 8Tc를 나타내며, 참조번호 502는 상기 0Tc와 2Tc사이 그리고 2Tc와 4Tc사이에생성된 가상 경로를 나타낸다. 그리고, 참조번호 504는 핑거(304)가 할당된 위치를 나타내며, 참조번호 506은 상기 도 4의 412단계에 대응되는 부분으로서 경로 리스트에 가상 경로인 1Tc와 3Tc가 추가된 것을 보이고 있다. 그리고, 참조번호 508은 상기 도 4의 422단계에 대응되는 것으로 상기 506단계의 리스트에 상기 핑거(304) 가 할당된 위치 2Tc 와 4Tc 가 없기 때문에 상기 핑거 위치를 상기 경로 리스트에 추가하는 것을 보이고 있다.

일반적인 CDMA 방식의 수신기의 서쳐에서 다중 경로 검출 방식으로 첨점(Peak) 검출(Detection)을 사용하면 수신 신호간의 간격이 1칩 이내인 다중 경로를 충분히 검출하지 못하는 문제점이 있다. 이로 인해 서쳐에서 높은 에너지를 갖는 다중 경로를 충분히 핑거에 제공하지 못하여 수신 품질이 저하되는 결과를 초래한다. 따라서 본 발명은 첨점 검출 방식을 사용하는 서쳐의 문제점을 인위적으로 다중 경로를 생성함으로써 해결하였으며, 수신 신호의 복조 성능을 향상시킬 수 있었다. 또한 인위적으로 생성된 다중 경로가 실질적인 신호 성분이 아닌 경우에는 해당 핑거가 out of lock이 되어 결합부에서 결합되지 않으므로 수신 성능의 저하를 초래하지 않는다.

Claims (6)

1. 이동 단말의 수신기에서 핑거를 할당하기 위한 방법에 있어서,

   탐색된 액티브 셀들로부터 유효한 다중 경로 M개를 검출하여 경로 리스트를 생성하는 과정과,

   상기 검출된 다중 경로들 중 동일한 셀로부터 수신되는 인접한 경로들의 위치가 미리 정해진 간격 이내라면, 상기 다중 경로 M개 이외에 상기 인접한 경로들 사이에 가상 경로를 생성하는 과정과,

   상기 경로 리스트에 상기 가상 경로를 추가하는 과정과,

   상기 경로 리스트에 상기 핑거가 할당된 경로 위치들이 없을 경우에 상기 경로 리스트에 상기 핑거가 할당된 경로 위치를 추가하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 수신기에서 핑거 할당 방법.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 미리 정해진 간격은 1칩임을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 수신기에서 핑거 할당 방법.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 다중 경로 M개 이외에 상기 인접한 경로들 사이에 가상 경로를 생성하는 과정은,

   상기 검출된 다중 경로들 중 동일한 셀로부터 수신되는 인접한 경로들의 위치의 차이가 5/4 칩내지 11/4 칩사이인지를 검사하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 수신기에서 핑거 할당 방법.
4. 이동 단말의 수신기에서 다중 경로를 검출하기 위한 장치에 있어서,

   액티브 셀을 탐색하고 상기 액티브 셀들로부터 수신된 신호들의 세기를 측정하는 서쳐와,

   상기 서쳐가 검출한 신호들로부터 유효한 다중 경로 신호를 검출하여 경로 리스트를 생성하고, 상기 유효한 다중 경로 신호에 핑거를 할당하며, 상기 검출된 다중 경로 신호들 중 동일한 셀로부터 수신되는 경로의 위치가 미리 정해진 간격 이내라면, 상기 서쳐에 의해 검출된 다중 경로이외에 가상 경로를 생성하고, 상기 생성된 가상 경로를 추가한 경로 리스트에 상기 핑거가 할당된 경로 위치가 없다면, 상기 경로 리스트에 상기 핑거가 할당된 경로 위치를 추가하는 제어부와,

   상기 제어부의 제어에 의해 상기 다중 경로 신호들에 할당되어 신호들을 복조하는 상기 핑거를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 수신기에서 핑거 할당 장치.
5. 제4 항에 있어서,

   상기 미리 정해진 간격은 1칩임을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 수신기에서 핑거 할당 장치.
6. 제4 항에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 검출된 다중 경로들 중 동일한 셀로부터 수신되는 인접한 경로들의 위치의 차이가 5/4 칩내지 11/4 칩사이라면, 상기 가상 경로를 생성함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 수신기에서 핑거 할당 장치.

Images