KR20080076414A - 이동　통신 시스템의 인접한　다중　경로　환경에서 레이크핑거 제어 방법 및 장치 - Google Patents

이동　통신 시스템의 인접한　다중　경로　환경에서 레이크핑거 제어 방법 및 장치 Download PDF

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KR20080076414A
KR20080076414A KR1020070016273A KR20070016273A KR20080076414A KR 20080076414 A KR20080076414 A KR 20080076414A KR 1020070016273 A KR1020070016273 A KR 1020070016273A KR 20070016273 A KR20070016273 A KR 20070016273A KR 20080076414 A KR20080076414 A KR 20080076414A
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이호석
김호일
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이오넥스 주식회사
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
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    • H04B1/7097—Interference-related aspects
    • H04B1/711—Interference-related aspects the interference being multi-path interference
    • H04B1/7115—Constructive combining of multi-path signals, i.e. RAKE receivers

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Abstract

본 발명은 이동　통신　시스템의　인접한　다중　경로 환경에서　머지　현상을　방지할　수　있는　레이크 핑거 제어 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 본 발명은 수신한 다중 경로 신호들의 세기 및 위치 정보를 추출하는 단계； 상기 위치 정보를 수신하여 상기 위치 정보에 따라 복수의 경로들을 클러스터로 결정하는 단계; 상기 세기 정보 및 상기 클러스터 정보를 수신하여 각 클러스터에 속하는 경로의 세기 정보에 따라 경로 상태를 설정하는 단계; 상기 경로 상태 정보를 기초로 핑거들을 할당하는 단계; 및 상기 경로 상태 정보를 기초로 추적 방향 가중치를 부여하는 가중치 부여 단계를 포함하는 레이크 핑거 제어 방법, 및 상기 방법에 사용될 수 있는 레이크 핑거 제어 장치를 제공한다.

Description

이동　통신 시스템의 인접한　다중　경로　환경에서 레이크 핑거 제어 방법 및 장치{Method and apparatus for controlling rake finger in closely spaced multipath environment of mobile communication system}
도　１은　인접한　다중　경로　환경에서의　전력　포락선의　일　예를　도시하는　그래프이다．
도　２는　인접한　다중　경로　환경에서의　전력　포락선의　다른　예를　도시하는　그래프이다．
도　３은　도　２의　인접한　다중　경로의　전력　포락선이　중첩되어　머지된　상태를　도시하는　그래프이다．
도 ４는 부호분할다중접속 통신시스템에서 다중 경로 신호들을 수신하여 복조하는 본　발명의　일　실시예에　따른　다중경로 수신기를 도시한　도면이다．
도　５는　본 발명의 일 실시예에 따른 레이크 핑거 제어 장치의 구조를 도시하는 블록도이다.
도 6은 도 2의 인접한 다중 경로 환경에서 본 발명의 클러스터 결정 및 경로 상태 설정 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 도 5의 추적기의 구체적인 예를 간략하게 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이크 핑거 제어 방법의 순서를 도시하 는 순서도이다.
도 9는 도 8의 클러스터 결정 단계의 보다 구체적인 과정의 일 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 도 8의 경로 상태 설정 단계의 보다 구체적인 과정의 일 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 도 8의 가중치 부여 단계의 보다 구체적인 과정의 일 예를 설명하기 위한 순서도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
410: 핑거 제어부 412: 클러스터 결정부
414: 경로 상태 결정부 416: 핑거 할당부
418: 가중치 부여부 420: 탐색기
510: 추적기
본 발명은 이동　통신 시스템에 관한 것으로서, 보다　상세하게는　이동　통신 시스템의 인접한　다중　경로　환경에서 레이크 핑거　제어 방법 및 장치에 관한 것이다.　
오늘날 통신　기술의 발달로 인해 광대역(Wideband) 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access, 이하 "CDMA"라 칭함) 방식을 사용하는 이동　통신 시스템에서 제공하는 서비스는 종래의 음성 서비스뿐만 아니라, 대용량의 데이터를 전송하는 패킷 서비스 통신과 멀티미디어 서비스를 전송할 수 있다.
여기서 CDMA는 전송하려는 신호의 대역폭보다 훨씬 넓은 대역폭으로 신호를　확산시켜 전송하는 것으로, 신호의 전력밀도가 낮아지므로 신호의 존재 유무를 검출하기 어렵다. 　또한 수신기에서는 수신된 신호를 역확산 시키는 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 않는 장점을 가지고 있다.
상기 CDMA 시스템의 송신 신호는 아주 짧은 시간단위, 즉 칩(Chip) 단위로 전송된다. 　이들 신호는 채널을 지나면서 여러개의 다중 경로로 분리 된다.　 따라서 CDMA 시스템의 수신기는 이들 다중 경로를 잡아내는 것이 상당히 중요한 문제가 되는데, 이를 위해 고안된 것이 레이크(Rake) 수신기다. 　상기 레이크 수신기는 각 다중 경로에 레이크 핑거(finger)를 할당하여 이들 다중 경로를 효율적으로 수신할 수 있다.
도　１은　인접한　다중　경로　환경에서의　전력　포락선의　일　예를　도시하는　그래프이다．　
도　１에　있어서，　단말 수신　신호(
Figure 112007014440565-PAT00001
)가 하위의 수식과 같이　정의되는 무선 다중　경로 환경을　가정한　것이다．　
Figure 112007014440565-PAT00002
3개의 다중　경로가
Figure 112007014440565-PAT00003
,
Figure 112007014440565-PAT00004
,
Figure 112007014440565-PAT00005
로 근접 위치하고 각각 독립적인 페이딩（fading）을 겪을 때 임의의 시간(T 1 , T 2 , T 3 , T 4 , T 5 )에서 중첩된 전력　포락선의 변화를 도식화한 것이다. 　앞서 언급한 바와 같이 인접한　다중　경로인 경우 특정　시간에서 다중　경로는 중첩되어 연속적인 전력　포락선이 발생하고 만약 제１핑거가
Figure 112007014440565-PAT00006
에 제２핑거가
Figure 112007014440565-PAT00007
에 제３핑거가
Figure 112007014440565-PAT00008
에 각각 할당될 경우 제２핑거와 제３핑거는 연속적인 전력　포락선을 따라 제１핑거가 할당된 위치
Figure 112007014440565-PAT00009
으로 추적 이동하고 결국 핑거 머지가 발생하게 된다.
도　２는　인접한　다중　경로　환경에서의　전력　포락선의　다른　예를　도시하는　그래프이고，　도　３은　도　２의　인접한　다중　경로의　전력　포락선이　중첩되어　머지된　상태를　도시하는　그래프이다．　
도　２　및　도　３은　3개의 다중　경로가 존재하는 무선　환경에서 1.5 칩 이내 두 경로가 위치하고 한 경로는 1.5　칩 이상 이격한 경우이다. 　도　２와 같이 3개의 다중　경로가 각 핑거에 할당될 경우 경로
Figure 112007014440565-PAT00010
에 할당된 제１핑거와 경로
Figure 112007014440565-PAT00011
에 할당된 제２핑거는 도　３과 같이 중첩된 두 경로의 전력　포락선 따라 추적 하여 제１핑거와 제２핑거는 결국 한 지점으로 머지하게 되고 경로
Figure 112007014440565-PAT00012
에 할당된 제３핑거는 다른 경로와 1.5 칩 이상 이격된 지점에 위치하므로 할당된 위치에서 독자적인 추적을 수행한다. 　제３핑거 역시 단말의 이동 등으로 인한 경로
Figure 112007014440565-PAT00013
의 움직임에 따라 추적 후 타 핑거와 머지될 수 있으며 본 예에서는 제１핑거와 제２핑거가 머지하는 경우를 예제하고 있다. 　다수의 핑거가 한 지점으로 머지할 경우 단말 복조기는 레이크 수신기의 장점인 다중　경로 다이버시티（diversity） 이득을 얻을　수 없으므로 한 지점으로 머지된 다수의 핑거를 통해 얻는 이득은 한 핑거 동작을 통해 얻는 이득과 동일하여 신호　처리　이득이 없게 된다.
이를 방지하기 위해 핑거 제어부는 주기적으로 핑거들의 시간　위치를 파악하는데 핑거간의 머지가 발생할 경우 하나의 핑거를 제외한 나머지 핑거를 디스에이블하고 핑거 재할당을 수행하게 된다. 　제한된 핑거 수를 가지고 있는 단말 복조기는 핑거 머지　및 핑거 재할당이 발생하는 시간 동안 충분한 다이버시티　이득을 얻지 못하므로 소수 핑거의 페이딩 여부에 따라 성능이 좌우되며 결국 안정적인 신호대잡음비（SNR）를 유지하기 어려워 성능 저하가 발생한다.
종래 기술에서 각 핑거는 독자적인 추적을 수행하여 두개 이상의 핑거가 1.5 칩 이내로 근접할 경우 중첩된 전력　포락선（envelope）을 따라 추적하여 결과적으로 다수 핑거가 인접한　다중　경로의 중첩된 전력　포락선 정점으로 머지하게 된다. 　제어부는 주기적으로 모든 핑거의 시간　위치를 모니터링 하면서 둘 이상의 핑거가 동일한 시간으로 머지할 경우 한 핑거를 제외한 나머지 핑거를 디스에이 블하고 핑거 재할당을 수행한다.
상기 기술한 바와 같이, 종래 핑거 제어 방식은 인접한 다중　경로가 발생하는 무선　채널 환경에서 핑거 할당에 제한을 받으며 또한 잦은 핑거 머지　및 핑거 디스에이블　및　재할당으로 인해 수신 성능　저하가 발생한다. 　이러한 잦은 핑거간의 머지를 막기 위해 몇가지 개선방법이 제안된바 있으나 그 개선이 미흡하고 제어가 복잡하였다.
일반적으로 알려진 개선　방식으로 제어부가 핑거의 추적 방향에 가중치를 두어 특정　방향으로의 추적을 제한하는 방법이 있으나 이 방식은 핑거간의 위치만을 고려하고 핑거의 수신　세기를 고려하지 않아 인접한 다중　경로내에 위치하는 모든 핑거의 추적을 제한한다. 　결과적으로 핑거간 머지는 발생하지 않으나 어떠한 핑거도 중첩된 전력　포락선의 정점으로 자유롭게 이동하지 못하고 주변부의 에너지만을 얻어 단말기의 수신　성능이 전반적으로 저하되는 결과가 발생한다.
다른 방식으로 다수 핑거의 에너지　및 추적 정보를 이용하는 제어 블록을 레이크 하드웨어 내부에 두어 다수 핑거가 최소 이격　거리 이하 진입시 핑거 들 중 수신 레벨이 낮은 핑거는 수신 레벨이 높은 핑거의 추적을 따르도록 하는 방식이 제안되었으나 다수 핑거들의 추적 정보 취합 및 제어를 위한 부가적인 하드웨어가 요구되어 구현이 복잡하다(US20040253934A1)．
또한，근접 핑거들에 가드밴드（guardband）를 두어 추적을 통한 이동을 제한하는 방식이 제안되었으나 이는 이동하는 경로　위치를 잃어버려 핑거 디스에이블 및 재할당 가능성이 높다(US20030161390)．
상기와　같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한　본　발명의　목적은 이동　통신　시스템의　인접한　다중　경로 환경에서　머지　현상을　방지할　수　있는　레이크 핑거 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 레이크 핑거 제어기에 새로운 알고리즘을 적용하여 인접한 다중 경로 환경에서 보다 나은 수신　성능을　가질 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기　본　발명의　목적을　달성하기　위하여，　본　발명은　수신한 다중 경로 신호들의 세기　및 위치 정보를 추출하는 탐색기； 상기 탐색기로부터 위치 정보를 수신하여 상기 위치 정보에 따라 복수의 경로들을 클러스터로 결정하는 클러스터 결정부; 상기 탐색기로부터의 세기 정보를 수신하고 상기 클러스터 결정부로부터 클러스터 정보를 수신하여 각 클러스터에 속하는 경로의 세기 정보에 따라 경로 상태를 설정하는 경로 상태 설정부; 상기 경로 상태 설정부로부터 수신하는 경로 상태 정보를 기초로 핑거들을 할당하는 핑거 할당부; 및 상기 경로 상태 설정부로부터 수신하는 경로 상태 정보를 기초로 추적 방향 가중치를 부여하는 가중치 부여부를 포함하는 레이크 핑거 제어 장치를 제공한다.
상기 클러스터 결정부는 일차 임계 거리 이내의 경로를 하나의 클러스터로 구분할 수 있다.
상기 경로 상태 설정부는 각 클러스터에 속하는 경로들 중 가장 강한 세기를 갖는 것을 일차 경로로 설정하고, 나머지 경로들을 이차 경로로 설정할 수 있다.
상기 핑거 할당부는 먼저 일차 경로들을 세기에 따라 할당하고 다음으로 이차 경로들을 세기에 따라 할당할 수 있다.
상기 가중치 부여부는 일차 핑거에 독자적인 드리프트가 가능하도록 가중치를 부여하고 이차 핑거에 동일 클러스터내 일차 핑거로부터 멀어지는 거리 방향으로 가중치를 부여할 수 있다.
상기 레이크 핑거 제어 장치는 할당 받은 경로 신호의 내부 타이밍 제어 신호들을 발생하는 추적기를 더 포함할 수 있다.
상기 추적기는 이른 위치(early position) 및 늦은 위치(late position)의 차이를 구하기 전에 상기 이른 위치 또는 늦은 위치에 각각 추적 방향 가중치를 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은 수신한 다중 경로 신호들의 세기　및 위치 정보를 추출하는 단계； 상기 위치 정보를 수신하여 상기 위치 정보에 따라 복수의 경로들을 클러스터로 결정하는 단계; 상기 세기 정보 및 상기 클러스터 정보를 수신하여 각 클러스터에 속하는 경로의 세기 정보에 따라 경로 상태를 설정하는 단계; 상기 경로 상태 정보를 기초로 핑거들을 할당하는 단계; 및 상기 경로 상태 정보를 기초로 추적 방향 가중치를 부여하는 가중치 부여 단계를 포함하는 레이크 핑거 제어 방법을 제공한다.
상기 클러스터 결정 단계는 일차 임계 거리 이내의 경로를 하나의 클러스터로 구분할 수 있다.
상기 경로 상태 설정 단계는 각 클러스터에 속하는 경로들 중 가장 강한 세기를 갖는 것을 일차 경로로 설정하고, 나머지 경로들을 이차 경로로 설정할 수 있다.
상기 핑거 할당 단계는 먼저 일차 경로들을 세기에 따라 할당하고 다음으로 이차 경로들을 세기에 따라 할당할 수 있다.
상기 가중치 부여 단계는 일차 핑거에 독자적인 드리프트가 가능하도록 가중치를 부여하고 이차 핑거에 동일 클러스터내 일차 핑거로부터 멀어지는 거리 방향으로 가중치를 부여할 수 있다.
상기 레이크 핑거 제어 방법은 할당 받은 경로 신호의 내부 타이밍 제어 신호들을 발생하는 추적 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 추적 단계는 이른 위치(early position) 및 늦은 위치(late position)의 차이를 구하기 전에 상기 이른 위치 또는 늦은 위치에 각각 추적 방향 가중치를 적용할 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여　본　발명에　따른　레이크　핑거　제어　방법　및　장치를　보다　상세하게　설명한다.　
도 ４는 부호분할다중접속 통신시스템에서 다중 경로 신호들을 수신하여 복조하는 본　발명의　일　실시예에　따른　다중경로 수신기를 도시한　도면이다．
도　４와 같은 다중경로 수신기를 레이크 수신기라고 하며, 단말 혹은 기지국의 레이크 수신기는 서로 다른 지연시간을 가지는 다중 경로들을 구분 수신하여 수신 성능을 높인다. 　이를 위하여 레이크 수신기는 탐색기(420)에서 검출된 다중 경로 신호를 수신하여 각각 복조하는 다수의 핑거(Finger)(430, 440, 450)와, 상기 다수의 핑거(430, 440, 450)로부터 복조된 신호를 결합하는 결합부(Combiner)(460)를 포함한다. 한편, 제어부(410)는 탐색기(420)와, 핑거들(430, 440, 450) 및 결합부(460)의 동작과 상태를 제어하는 기능을 수행한다.
상기 각 핑거는 수신 신호로부터 코드추적기(code tracker)(434, 444, 454)와 복조기(Demodulator)（436, 446, 456)에　이용될 샘플을 제공하는 샘플러(432, 442, 452)와, 최적 샘플 위치의 수신신호를 복조하는 복조기(436, 446, 456)와, 각　다중 경로 신호에 동기를 맞추기 위한 코드추적기(434, 444, 454)를 가지고 있다. 　코드추적기(434, 444, 454)의 목적은　다중경로 신호로부터 신호의 전력을 극대화할 수 있도록 최적의 샘플 위치를 찾아내어, 상기 찾아낸 샘플 위치를 나타내는　타이밍 제어신호를 샘플러(432, 442, 452)와 복조기(436, 446, 456)로 제공하는 것이다．　
상기와 같이 레이크 수신기는 여러 개의 레이크 핑거로 이루어져 있다. 　각 레이크 핑거는 각 경로들을 할당받아 이들 핑거에서 각 경로에 역확산 신호를 곱하여 송신 신호를 복원해내게 된다.　
도　５는　본 발명의 일 실시예에 따른 레이크 핑거 제어 장치의 구조를 도시하는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 레이크 핑거 제어 장치는 탐색기(420), 클러스터 결정부(412), 경로 상태 설정부(414), 핑거 할당부(416), 가중치 부여부(418) 및 추적기(434, 444, 454)를 포함한다.
탐색기(420)는 수신한 다중 경로 신호들의 세기　및 위치 정보를 추출한다.
클러스터 결정부(412)는 상기 탐색기(420)로부터 위치 정보를 수신하여 상기 위치 정보에 따라 복수의 경로들을 클러스터로 결정한다.
상기 클러스터 결정부(412)는 일차 임계 거리 이내의 경로를 하나의 클러스터로 구분할 수 있다.
경로 상태 설정부(414)는 상기 탐색기(420)로부터의 세기 정보를 수신하고 상기 클러스터 결정부(412)로부터 클러스터 정보를 수신하여 각 클러스터에 속하는 경로의 세기 정보에 따라 경로 상태를 설정한다.
상기 경로 상태 설정부(414)는 각 클러스터에 속하는 경로들 중 가장 강한 세기를 갖는 것을 일차 경로로 설정하고, 나머지 경로들을 이차 경로로 설정한다.
핑거 할당부(416)는 상기 경로 상태 설정부(414)로부터 수신하는 경로 상태 정보를 기초로 핑거들을 할당한다.
상기 핑거 할당부(416)는 먼저 일차 경로들을 세기에 따라 할당하고 다음으로 이차 경로들을 세기에 따라 할당한다.
가중치 부여부(418)는 상기 경로 상태 설정부(414)로부터 수신하는 경로 상태 정보를 기초로 추적 방향 가중치를 부여한다.
상기 가중치 부여부(418)는 이차 경로에 일차 경로로부터 멀어지는 거리 방 향으로 가중치를 부여한다.
추적기(434, 444, 454)는 할당 받은 경로 신호의 내부 타이밍 제어 신호들을 발생한다.
상기 추적기(434, 444, 454)는 이른 위치(early position) 및 늦은 위치(late position)의 차이를 구하기 전에 상기 이른 위치 또는 늦은 위치에 각각 추적 방향 가중치를 적용할 수 있다.
도 6은 도 2의 인접한 다중 경로 환경에서 본 발명의 클러스터 결정 및 경로 상태 설정 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6을 참조하면, 경로
Figure 112007014440565-PAT00014
및
Figure 112007014440565-PAT00015
은 클러스터 #1에 경로
Figure 112007014440565-PAT00016
는 클러스터 #2에 각각 속한 일례이다. 경로
Figure 112007014440565-PAT00017
및
Figure 112007014440565-PAT00018
는 클러스터 일차 임계 이격 거리(THRES_1), 예컨대 1.5 칩 이내에 위치하여 클러스터 #1에 속하며 이중 가장 강한 경로
Figure 112007014440565-PAT00019
은 일차(primary) 경로로 경로
Figure 112007014440565-PAT00020
는 이차(secondary) 경로로 설정된다. 각 클러스터는 일차 경로 1개, 이차 경로 0개 이상으로 구성되고, 한 경로는 한 클러스터에만 속할 수 있다. 일차 핑거는 클러스터내 경로들 중 수신 세기가 가장 강한 경로로 할당된 핑거로 결정된다.
<표 1> 다중 경로 테이블
경로 번호 경로 위치 세기 클러스터# 경로 상태 할당 핑거#
#1
Figure 112007014440565-PAT00021
 SNR1 1 일차 1
#2
Figure 112007014440565-PAT00022
 SNR2 1 이차 3
#3
Figure 112007014440565-PAT00023
 SNR3 2 일차 2
Figure 112007014440565-PAT00024
Figure 112007014440565-PAT00025
Figure 112007014440565-PAT00026
Figure 112007014440565-PAT00027
Figure 112007014440565-PAT00028
Figure 112007014440565-PAT00029
#N
Figure 112007014440565-PAT00030
 SNRN
도 7은 도 5의 추적기의 구체적인 예를 간략하게 도시한 블록도이다.
도 7을 참조하면, 이른 위치 상관기(511)는 이른 위치에서의 상관을 취하고, 상기 상관에 따른 제1상관 값을 출력한다. 늦은 위치 상관기(512)는 늦은 위치에서의 상관을 취하고, 상기 상관에 다른 제2상관 값을 출력한다. 상기 제1상관 값과 제2상관 값은 감산기(515)에 의해 감산되고, 상기 감산에 따른 상관 차에 의한 위치 에러를 검출한다. 상기 위치 에러는 루프 필터(516)를 통과함으로서 최적의 샘플 위치를 구하기 위한 위치 정보를 출력한다.
한편, 상기 상관기(511)에는 본 발명에 따라 얻어진 추정 방향 가중치가 적용될 수 있다. 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 상관기(511)가 2개의 승산기(513, 514)를 포함하여, 상기 감산기(515)에 입력되기 전에 이른 위치 가중치(We) 및 늦은 위치 가중치(Wl)가 각각 적용될 수 있고, 그에 따라 추적 방향을 제어할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이크 핑거 제어 방법의 순서를 도시하는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 먼저 수신한 다중 경로 신호들의 세기　및 위치 정보를 추출한다(800).
다음으로, 상기 위치 정보를 수신하여 상기 위치 정보에 따라 복수의 경로들을 클러스터로 결정한다(810).
상기 클러스터 결정 단계(810)는 일차 임계 거리 이내의 경로를 하나의 클러스터로 구분할 수 있다.
다음으로, 상기 세기 정보 및 상기 클러스터 정보를 수신하여 각 클러스터에 속하는 경로의 세기 정보에 따라 경로 상태를 설정한다(820).
상기 경로 상태 설정 단계(820)는 각 클러스터에 속하는 경로들 중 가장 강한 세기를 갖는 것을 일차 경로로 설정하고, 나머지 경로들을 이차 경로로 설정할 수 있다.
다음으로, 상기 경로 상태 정보를 기초로 핑거들을 할당한다(830).
상기 핑거 할당 단계(830)는 먼저 일차 경로들을 세기에 따라 할당하고 다음으로 이차 경로들을 세기에 따라 할당할 수 있다.
다음으로, 상기 경로 상태 정보를 기초로 추적 방향 가중치를 부여한다(840).
상기 가중치 부여 단계(840)는 이차 경로에 일차 경로로부터 멀어지는 거리 방향으로 가중치를 부여할 수 있다.
다음으로, 할당 받은 경로 신호의 내부 타이밍 제어 신호들을 발생한다(850).
상기 추적 단계(850)는 이른 위치(early position) 및 늦은 위치(late position)의 차이를 구하기 전에 상기 이른 위치 또는 늦은 위치에 각각 추적 방향 가중치를 적용할 수 있다.
도 9는 도 8의 클러스터 결정 단계의 보다 구체적인 과정의 일 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 표 1과 동일 또는 유사한 형식으로 관리되는 다중　경로 테이블 에 주기적으로 업데이트되는 경로별 위치 정보 및 세기 정보를 이용하여 경로 클러스터를 재구성하는 과정을 도식화한 것이다.
표 1의 다중　경로 테이블은 셀 탐색기로부터 선별되어 전달되는 새로운 경로의 위치 정보와 수신 신호 세기 정보와 현재 동작중인 핑거의 추적에 따라 주기적으로 핑거로부터 갱신되어 전달되는 위치 정보와 수신 신호 세기 정보를 이용하여 주기적으로 업데이트되며 정보 갱신이 발생하면 도 9와 같이 다중　경로 테이블에 위치 순으로 정리된 모든 다중　경로에 대해 클러스터 재구성을 수행한다.
도 9를 참조하면, 상기에서 설명한 바와 같이 다중 경로 정보가 갱신되면(811의 예), 일정 클러스터에서 경로를 비교한다(812). 그 결과, 상기 클러스터가 비어있거나 상기 클러스터에 속하는 경로들의 위치 차이가 일차 임계 값 이내인 경우(813의 예) 현재 경로를 상기 클러스터에 할당한다(817). 상기에 해당되지 않는 경우(813의 아니오) 상기 클러스터에서 모든 경로와 비교했는지 여부를 판단한 후에(814)에 예인 경우 다음 클러스터에서 상기 과정을 수행하고(815), 아니오인 경우 상기 클러스터 내에서 다음 경로에 대해 상기 과정을 수행한다(816). 만약, 모든 클러스터에 대해 설정이 종료되면(818), 클러스터 결정 과정을 종료한다.
일례로 WCDMA 지원 단말이 250km/h 이동시 무선채널은 도플러 효과에 의해 초당 230ns 정도의 드리프트(drift)가 발생 가능하고 정상적인 핑거 추적시 1 칩/sec 내외의 드리프트가 발생하므로 매 프레임 단위로(10ms) 보고시 최대 드리프트 발생은 1/100 칩 내외 이므로 본 발명을 이용하면 보고된 정보를 바탕으로 핑거를 제어할 수 있다
도 10은 도 8의 경로 상태 설정 단계의 보다 구체적인 과정의 일 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 10을 참조하면, 먼저 특정 클러스터에서 경로 세기 정보를 수신하고(821), 그들을 세기에 따라 정렬한다(822). 상기 경로들 중 가장 강한 세기를 갖는 경로를 일차 경로(primary path)로 설정하고, 나머지 0개 이상의 나머지 경로들을 이차 경로(secondary path)로 설정한다(823). 만약 나머지가 0개 라면 이차 경로는 설정되지 않을 것이다. 모든 경로에 대해 상기 상태가 설정되면(824) 경로 상태 설정 과정을 종료한다.
핑거 할당 및 재할당시 일차 경로들을 수신 세기에 따라 핑거에 먼저 할당한 후 여분의 핑거에 이차 경로들을 수신 세기에 따라 할당할 수 있다. 이때 일차 경로가 할당된 핑거를 일차 핑거로 이차 경로가 할당된 핑거를 이차 핑거로 명칭한다.
도 11은 도 8의 가중치 부여 단계의 보다 구체적인 과정의 일 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 11을 참조하면, 먼저 특정 클러스터에서 핑거를 불러온다(841). 상기 경로가 일차 경로인 경우(842의 예) 핑거 내부 추적기의 독자적인 결정에 따라 드리 프트(advance or retard)를 수행할 수 있도록 We=Wl=1로 설정하고(843), 상기 경로가 이차 경로인 경우(842의 아니오) 상기 이차 핑거를 상기 일차 핑거로부터 멀어지는 방향으로 가중치를 주어 추적을 제한한다(844). 모든 핑거에 대해 추적 가중치가 설정되면(845의 예) 상기 가중치 부여 과정을 종료한다.
한편, 상기 추정 방향 가중치를 적용하는 경우, 이른 위치 및 늦은 위치의 차이를 구하기 전에 상기 이른 위치 및 늦은 위치에 각각 추적 방향 가중치를 적용할 수 있고, 그에 따라 추적 방향을 제어할 수 있다.
상기와 같은 추적 방향 제한에도 불구하고 이차 핑거가 일차 핑거 또는 이웃하는 핑거와 이차 임계거리 이내, 예컨대 6/8 칩 이내로 수렴(converge) 하는 경우 종래 기술과 동일하게 특정 시간 경과 후 수신 세기가 낮은 핑거를 회수하고 핑거 재할당을 수행할 수 있다.
상기에서　상세하게　설명한　바와　같이, 본　발명에　따르면　인접한　다중　경로 환경에서 다중　경로의 위치와 신호　세기를 이용하여 각 경로가 속하는 클러스터와 상태를 결정하고 이에 따라 핑거 (재)할당　및 핑거 추적을 차등 제한하여 핑거 머지로 인한 성능 저하를 완화할 수 있다. 　그리고 강한 수신　신호를 가지는 핑거는 기존과 같이 독립적인 추적을 수행할 수 있도록 하였다.
특히 신호 레벨이 높은 다수의 경로가 인접한 다중　경로로 위치하는 경우 종래 방식은 한 핑거만이 해당 위치에 할당되지만 본　발명에　따르면　다수의 핑거가 근접　위치에 할당될 수 있어 다중　경로 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
또한，　소프트웨어를　이용하여　제어 가능하도록 하여 기존 레이크 하드웨어의 변경　또는 복잡도 증가 없이도 인접한 다중　경로 무선　환경에서 발생 가능한 잦은 핑거 머지　및 재할당으로 인한 성능　저하를 완화할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 수신한 다중 경로 신호들의 세기 및 위치 정보를 추출하는 탐색기；
    상기 탐색기로부터 위치 정보를 수신하여 상기 위치 정보에 따라 복수의 경로들을 클러스터로 결정하는 클러스터 결정부;
    상기 탐색기로부터의 세기 정보를 수신하고 상기 클러스터 결정부로부터 클러스터 정보를 수신하여 각 클러스터에 속하는 경로의 세기 정보에 따라 경로 상태를 설정하는 경로 상태 설정부;
    상기 경로 상태 설정부로부터 수신하는 경로 상태 정보를 기초로 핑거들을 할당하는 핑거 할당부; 및
    상기 경로 상태 설정부로부터 수신하는 경로 상태 정보를 기초로 추적 방향 가중치를 부여하는 가중치 부여부를 포함하는 레이크 핑거 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 클러스터 결정부는 일차 임계 거리 이내의 경로를 하나의 클러스터로 구분하는 것을 특징으로 하는 레이크 핑거 제어 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 경로 상태 설정부는 각 클러스터에 속하는 경로들 중 가장 강한 세기를 갖는 것을 일차 경로로 설정하고, 나머지 경로들을 이차 경로로 설정하는 것을 특 징으로 하는 레이크 핑거 제어 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 핑거 할당부는 먼저 일차 경로들을 세기에 따라 할당하고 다음으로 이차 경로들을 세기에 따라 할당하는 것을 특징으로 하는 레이크 핑거 제어 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 가중치 부여부는 일차 핑거에 독자적인 드리프트가 가능하도록 가중치를 부여하고 이차 핑거에 동일 클러스터내 일차 핑거로부터 멀어지는 거리 방향으로 가중치를 부여하는 것을 특징으로 하는 레이크 핑거 제어 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    할당 받은 경로 신호의 내부 타이밍 제어 신호들을 발생하는 추적기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이크 핑거 제어 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 추적기는 이른 위치(early position) 및 늦은 위치(late position)의 차이를 구하기 전에 상기 이른 위치 또는 늦은 위치에 각각 추적 방향 가중치를 적용하는 것을 특징으로 하는 레이크 핑거 제어 장치.
  8. 수신한 다중 경로 신호들의 세기 및 위치 정보를 추출하는 단계；
    상기 위치 정보를 수신하여 상기 위치 정보에 따라 복수의 경로들을 클러스터로 결정하는 단계;
    상기 세기 정보 및 상기 클러스터 정보를 수신하여 각 클러스터에 속하는 경로의 세기 정보에 따라 경로 상태를 설정하는 단계;
    상기 경로 상태 정보를 기초로 핑거들을 할당하는 단계; 및
    상기 경로 상태 정보를 기초로 추적 방향 가중치를 부여하는 가중치 부여 단계를 포함하는 레이크 핑거 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 클러스터 결정 단계는 일차 임계 거리 이내의 경로를 하나의 클러스터로 구분하는 것을 특징으로 하는 레이크 핑거 제어 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 경로 상태 설정 단계는 각 클러스터에 속하는 경로들 중 가장 강한 세기를 갖는 것을 일차 경로로 설정하고, 나머지 경로들을 이차 경로로 설정하는 것을 특징으로 하는 레이크 핑거 제어 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 핑거 할당 단계는 먼저 일차 경로들을 세기에 따라 할당하고 다음으로 이차 경로들을 세기에 따라 할당하는 것을 특징으로 하는 레이크 핑거 제어 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 가중치 부여 단계는 일차 핑거에 독자적인 드리프트가 가능하도록 가중치를 부여하고 이차 핑거에 동일 클러스터내 일차 핑거로부터 멀어지는 거리 방향으로 가중치를 부여하는 것을 특징으로 하는 레이크 핑거 제어 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    할당 받은 경로 신호의 내부 타이밍 제어 신호들을 발생하는 추적 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이크 핑거 제어 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 추적 단계는 이른 위치(early position) 및 늦은 위치(late position)의 차이를 구하기 전에 상기 이른 위치 또는 늦은 위치에 각각 추적 방향 가중치를 적용하는 것을 특징으로 하는 레이크 핑거 제어 방법.
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