KR100212306B1 - 코드 분할 다중 접속(cdma) 복조 장치 - Google Patents

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히데히로 안도
요시노리 미끼
겐이치 하구치
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다치카와 게이지
엔.티.티 이토츠신모 가부시키가이샤
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Abstract

다수의 통신자들이 존재할 때 개선된 간섭 캔슬링 효과를 갖는 CDMA 복조 장치에 관한 것이다. 알려진 패턴의 파일롯 심볼이 정보 신호사이에 삽입되는 프레임 구성을 갖는 수신 신호가 다수의 통신자들로부터 수신된다. 각 통신자의 전송 데이터는 복조되고, 측정을 위한 간섭 캔슬러는 다수의 스테이지, 각 스테이지의 각 채널에 제공되고, 전송 경로의 변동은 데이터 복조 및 간섭 리플리카의 추정을 획득하기 위해 각 경로에서 추정된다. 나중 스테이지일수록 간섭 신호 리플리카의 에러는 더욱 감소될 수 있어서, 간섭 캔슬링 효과를 개선하게 된다. 간섭 캔슬링이 각 채널의 각 경로의 수신 전력의 합에 의해 각 경로의 수신 레벨을 검출한후에 수행되고, 채널 등급은 수신 레벨이 높은 순서로 결정된다.

Description

코드 분할 다중 접속(CDMA) 복조 장치
DS (직접 확산) - CDMA는 다수의 사용자가 동일한 주파수 대역을 사용하는 통신을 수행하는 시스템으로, 각 사용자는 확산 코드에 의해 식별된다. 각 사용자를 위한 확산 코드로서 골드 코드(Gold code)와 같은 확산 코드가 사용된다.다른 사용자의 간섭 신호 전력은 수신기의 역확산 처리에서 평균 확산 인수(PG)의 역수이다. 그러나, 각 사용자, 특히 이전 이동 통신에서 비동기 환경하에서의 각 사용자는 독립적인 페이딩(fading)으로 인해 순간 변동, 단기 변동, 및 거리 변동의 영향을 받는다.
따라서, 수신단에서 각 사용자에 의헤 시스템에 의해 결정되는 소정의 수신 품질을 만족시키기 위해서는, 기지국에서의 수신기 입력에서 일정한 신호대 간섭비(SIR)를 획득하기 위해서 전송 전력을 제어할 필요가 있다. 여기서, SIR은 요구 파형의 사용자측에서의 수신 신호 전력대 다른 사용자로부터 수신된 간섭 신호 전력비이다. 그러나, 전송 전력 제어가 완벽하다고해도, 기지국 수신기 입력에서의 SIR은 일정한 값으로 유지되고, 이동 통신의 다중경로 환경하에서 확산 코드는 서로 완벽하게 일치하지는 않을 것이다. 따라서, 사용자는 다른 사용자들중 하나당 평균에서 확산 인수의 역수인 전력의 상호 상관으로 인한 간섭의 영향을 받는다.
상기와 같이, 셀당 사용자 용량을 증가시키기 위해 간섭 신호 레벨은 동일한 주파수 대역에서 통신하는 사용자의 수가 증감함에 따라 증가하고, 다른 사용자로부터의 간섭을 감소시키기 위한 간섭 캔슬링 기술이 요구된다.
간섭 캔슬링 기술로서, 다중 사용자 타입 간섭 캔슬러(canceler) 및 단일 사용자 타입 간섭 캔슬러가 알려져 있다. 다중 사용자 타입 간섭 캔슬러는 자신의 채널(channel)의 요구파 신호를 복조할뿐만 아니라, 확산 코드 정보 및 다른 사용자의 수신 신호 타이밍을 사용하는 다른 사용자의 신호도 복조한다. 한편, 단일 사용자 타입 간섭 캔슬러는 다른 사용자로부터의 평균 상호 상관 및 잡음 성분을 최소화시키기 위해 자신의 채널의 확산 코드만을 사용한다.
다중 사용자 타입 캔슬러는 선형 처리 타입(역상관기 또는 그와 같은 것) 및 비선형 처리 타입을 포함한다. 역상관기는 상호 상관으로 구성된 역행렬을 결정하기 위해 자신의 채널의 확산 코드의 상호 상관 및 수신기 입력의 다른 모든 확산 코드를 캔슬링하고, 상호 상관은 이 역행렬을 사용하는 정합 필터의 출력 신호를 보상함으로써 캔슬링된다. 여기서 K는 사용자의 수이고, LK는 개별 사용자의 수신 경로의 수이고, 역상관기 행렬의 차수 Dm은 다음 식에 의해 주어진다.
[식]
Figure kpo00001
따라서, 상기 기술의 실현은 회로의 규모를 증가시키게되는 사용자의 수가 증가함에 따라 어려워진다.
비선형 다중 사용자 타입 간섭 캔슬러는 리플리카(replica) 재생 타입 간섭 캔슬러다. 이 캔슬러는 다른 사용자의 채널로부터의 간섭 신호를 복조하고, 전송 정보 데이터 리플리카를 재생하고, 이 리플리카로부터 각 채널의 간섭 신호 리플리카를 계산하고, 수신 신호에서 간섭 신호를 빼서, 개선된 SIR을 갖는 요구파 신호를 복조하도록 결정한다.
도1은 Serial interference cancellation method for CDMA, IEE, Electronics Letters Vol. 30, No. 19, pp. 1581-1582, Sept. 1994에서 제안된 리플리카 복제 타입 다중 스테이지 간섭 캔슬러(직렬 간섭 캔슬러)를 도시한다.
도1에 있어서, 참조 부호 11은 확산 신호, 12 및 16은 지연 유니트, 13 및 17은 정합 필터, 14 및 18은 재확산기, 및 15는 간섭 감산기를 나타낸다. 직렬 캔슬러는 다수의 스테이지에서 블럭을 캔슬링하고, 일련으로 연결되어 각 스테이지의 간섭 캔슬링 블럭은 복조되기 위해 복조 및 M 사용자에 대한 간섭 신호 리플리카의 발생을 수행한다.
수신기는 우선 수신 신호 레벨의 순서에 따라 수신 신호를 재정렬한다. 설명을 위해서, 1부터 M까지 일련의 수는 재정렬된 신호로 할당되고, 수1은 가장 높은 수신 신호 레벨에 할당된다. 제1 스테이지의 간섭 제거 블럭은 수1의 수신 신호에서 정합 필터(13)에 의해 역확산, 복조 및 데이터 결정을 하고, 결과 재생 데이터는 D1(1)으로 명명된다. 재확산기(14)는 재생 데이터 D1(1)으로부터 이 채널의 간섭 신호 리플리카(
Figure kpo00002
)를 계산한다. 간섭 감산기(15)는 지연 유니트(16)를 통과한 수신 신호(S)에서 간섭 신호 리플리카를 뺀다. 정합 필터(17)는 사용자 2의 재생 데이터 D2(1)을 획득하기 위해 사용자 2의 확산 코드 리플리카를 이용한 뺄셈에 의해 획득되는 신호에서 역확산, 복조 및 데이터 결정을 한다. 사용자 2의 정합 필터 입력 신호는 사용자 1의 간섭 신호 리플리카(
Figure kpo00003
) 수신 신호(S)로부터 직접 역확산과 비교함으로써 감산된 범위로 SIR이 개선된다.
유사하게 사용자 2에게 간섭 신호 리플리카(
Figure kpo00004
)는 재생 데이터로부터 획득된다. 사용자 3의 정합 필터 입력 신호는 지연 유니트를 통과한 수신 신호(S)에서 사용자 1 및 사용자 2의 간섭 신호 리플리카를 뺌으로써 획득된다. 이 프로시져를 사용하면 이후의 사용자들에게 수신 SIR은 더 개선될 수 있다. M번째 사용자의 수신 신호를 역확산할때, 전체 (M-1) 사용자들의 간섭 신호 리플리카
Figure kpo00005
는 신호를 생성하기 위해 수신 신호에서 빼서, 수신 신호(S)의 SIR을 상당히 개선한다. 결과적으로, M번째 채널의 복조 신호는 신뢰성이 개선된다.
제1 스테이지 간섭 캔슬링 블럭에서 측정되는 각 사용자의 간섭 신호 리플리카
Figure kpo00006
를 사용하면, 유사한 역확산, 복조, 데이터 결정, 및 재확산이 제2 스테이지 간섭 캔슬링 블럭에서 수행된다. 사용자 1을 위하여, 제1 스테이지 간섭 캔슬링 블럭에 의해 결정되는 사용자 1과는 다른 간섭 신호 리플리카
Figure kpo00007
를 개선된 SIR의 신호를 발생시키기 위해 수신 신호(S)에서 빼고, 이 신호에서 역확산, 복조, 데이터 결정이 수행된다. 다른 채널들에게도, 유사한 처리가 적용된다. 즉, 수신 신호(S)에서 자신의 채널과 다른 채널의 제1 스테이지에서 간섭 신호 리플리카를 뺌으로써 획득된 신호는 재확산, 복조, 및 데이터 결정되고, 재생 데이터로부터 제2 스테이지 간섭 캔슬링 블럭에서 각 채널의 간섭 신호 리플리카
Figure kpo00008
,
Figure kpo00009
, …,
Figure kpo00010
가 결정된다.
제2 스테이지 간섭 신호 캔슬링 블럭에서의 간섭 신호 리플리카의 정확도는 이전 스테이지에서의 간섭 신호 리플리카와 비교되어 개선된다. 이것은 데이터 재생이 이전 스테이지에서의 간섭 신호 리플리카의 감산에 의해 획득되는 신호를 기반으로 이루어지기 때문이다. 몇몇 스테이지에서 직렬 신호 캔슬링을 반복함으로써 재생 데이터의 신뢰도는 더욱 개선될 수 있다.
이동 통신 환경하에서, 진폭 변동 및 위상 변동은 이동국과 기지국간의 관련 위치에서의 변동에 연관된 레일리(Rayleigh) 페이딩(fading)으로 인해 발생한다. 도1에 도시된 다중 스테이지 타입 간섭 캔슬러(직렬 간섭 캔슬러)에 있어서, 간섭 신호 리플리카 발생의 처리에 있어서 위상 및 진폭 변동을 측정하는데 필요하다. 채널(위상;진폭) 추정 정확도는 다중 스테이지 타입 간섭 캔슬러의 수신 특성에 크게 영향을 미치지만, 그 실현성은 상기 서류에서는 설명되지 않는다. 이동 통신 환경하에서 전송 경로 변동의 추정이 상기 서류의 직렬 간섭 캔슬러에 부가되는 방법과 같은 다른 문서, 즉 Fukazawa et al., Construction and characteristics of interference canceler and characteristics of interference canceler according to transmission path estimation using a pilot signal, Proceedings of the Electronic Information Communication Society, Vol. J77-B-II No. 11, pp.628-640, Nov. 1994가 있다.
도2A 및 2B는 이 문서에 도시된 직렬 캔슬러를 도시한 블럭도이다. 도3은 본 방법의 채널 구조를 도시한다.
도2A 및 2B에 있어서, 참조 부호 21은 확산 코드 입력단, 22는 사용자 1의 제1 스테이지 재생 데이터 출력단, 23은 지연 유니트, 24는 파일롯 채널 전송 경로 변동 추정기, 25는 간섭 감산기, 26은 제1 스테이지 간섭 캔슬링 블럭, 27은 제2 스테이지 간섭 캔슬링 블럭, 28은 정합 필터, 29는 전송 경로 보상기, 30은 레이크(RAKE) 결합기, 31은 데이터 결정 블럭, 32는 신호 분배기, 33은 전송 경로 변동 가산기, 34는 재확산기를 나타낸다.
도3에 도시된 것과 같이 이 시스템은 통신 채널과 병렬인 알려진 전송 패널을 갖는 파일롯 채널이 제공된다. 전송 경로 추정은 파일롯 채널의 수신을 기반으로 이루어진다. 더욱이, 각 사용자의 각 경로의 수신 신호 진폭/위상 추정은 파일롯 채널의 전송 경로 추정을 기반으로 수행된다. 이 환경에서 이전 문서에와 같이, 각 경로는 수신 신호 진력의 합의 감소 차수이다. 도2A 및 2B의 경우에 있어서, 사용자 1 수신 신호 전력은 가장 높은 것으로 가정된다.
제1 스테이지 간섭 캔슬링 블럭에 있어서, 복조는 사용자 1에서 우선 수행된다. 즉, 사용자 1의 각 경로는 전송 경로 변동 보상기(29)에서 정합 필터(28)에 의해 역확산되고, 사용자 1의 각 경로는 파일롯 채널에 따라 추정되는 각 경로의 위상 변동에 따른 위상 변동을 보상한다. 더욱이, 레이크 결합기(30)에 있어서, 경로가 보상된 위상 변동의 신호들은 각 경로의 수신 복합 포락선 커브에 의해 위상 합성된다. 위상 합성된 신호는 사용자 1의 재생 데이터를 획득하기 위해 데이터 결정 블럭(31)에 의해 결정된다. 분배기(32)는 레이크 결합에서의 가중에 따라 재생 데이터 리플리카를 분배하고, 전송 경로 변동 가산기(33)는 각 경로의 위상 변동을 주고, 재확산기(34)는 간섭 신호 리플리카
Figure kpo00011
를 생성하기 위해 각 경로의 확산 코드에 의해 재확산을 한다.
사용자 2를 위해서, 다음 처리가 이루어진다. 우선, 지연 유니트(35)는 수신 신호(S)를 지연시킨다. 간섭 감산기(25)는 사용자 1의 간섭 신호 리플리카
Figure kpo00012
를 지연 신호에서 뺀다. 사용자 2의 제1 스테이지 간섭 캔슬링 블럭은 역확산, 위상 보상, 레이크 결합, 데이터 결정, 및 간섭 감산기(25)의 출력 신호에 각 경로를 위한 간섭 신호 리플리카의 생성을 수행한다. 이 경우에, 사용자 2의 간섭 신호 캔슬링 블럭의 입력 신호는 사용자 1 간섭 신호 리플리카들이 감산된 범위로 수신 SIR이 개선된다. 유사하게 재생 데이터는 간섭 신호 리플리카를 획득하기 위해 사용자 M까지 제1 스테이지 간섭 캔슬링 블럭에 의해 각 사용자를 위해 추정된다. 제2 스테이지 간섭 신호 캔슬링 블럭은 제1 스테이지의 간섭 신호 캔슬링 블럭에 의해 획득된 간섭 신호 리플리카
Figure kpo00013
,
Figure kpo00014
, …,
Figure kpo00015
를 사용하여 유사한 처리를 수행한다. 예를 들어, 사용자 1의 제2 스테이지 간섭 신호 캔슬링 블럭(27)(제1 스테이지의 구성요소(28-34) 구비)은 지연 유니트(23)에 의해 지연된 수신 신호(S)로부터 자신의 채널과는 다른 채널 간섭 신호 리플리카를 뺌으로써 획득된 신호를 역확산함으로써 데이터를 복조한다.
이전의 문서에서 설명된 방법과 종래의 방법과의 차이는 다음과 같다. 예를 들어, 이전 방법에 있어서, 사용자 2를 위해 이전 스테이지에서 간섭 신호 리플리카
Figure kpo00016
+
Figure kpo00017
+…+
Figure kpo00018
는 모든 경로의 간섭 신호 리플리카로서 사용된다. 한편, 이 문서의 방법에 있어서,
Figure kpo00019
는 제2 스테이지에서 사용자 1의 간섭 신호 리플리카로서 사용된다. 이전 스테이지에서의 추정값
Figure kpo00020
과 비교되어, 현재 스테이지에서의 추정값
Figure kpo00021
는 신뢰도가 높다. 따라서, 간섭 리플리카를 뺌으로써 획득된 요구파 신호의 정확도 및 복조에 의해 획득된 결정 데이터의 신뢰도도 또한 개선된다.
그러나, 본 방법에 있어서, 파일롯 채널은 각 사용자를 위한 통신 채널에 병렬로 제공되고, 파일롯 채널에서 추정된 채널은 간섭 캔슬링 블럭의 각 스테이지에서 사용된다. 이 경우에, 파일롯 채널에서의 채널 추정은 채널(위상, 진폭) 변동을 고도로 정확하게 에측하기 위해서 간섭 캔슬링 루프와 독립적으로 수행되므로, (많은 파일롯 심볼을 이용하여) 아주 장시간동안의 평균을 낼 필요가 있어왔다. 그렇게 많은 파일롯 심볼을 이용한 평균을 위해서는 그 주기에서의 채널 추정값은 거의 일정한 것으로 가정되고, 따라서 고속 채널 변동(고속 페이딩 주파수) 환경에 적용되어야 하는 것으로 제한된다. 페이딩이 고속일때, 평균은 값이 상수로서 간주될 수 있는 범위에서만 가능하므로, 만약 평균 심볼의 수가 작다면 충분한 채널 추정 정확도를 획득할 수 없다.
본 발명은 확산 스펨트럼을 사용하는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템의 신호를 수신하기 위한 코드 분할 다중 접속(CDMA) 복조 장치에 관한 것으로, 특히 셀룰라 구성을 사용하는 이동통신 시스템에 적합한 CDMA 복조 장치에 관한 것이다.
도1은 종래의 CDMA 복조 장치에 있어서 다중 스테이지 간섭 캔슬러의 구성을 도시한 블럭도;
도2A 및 2B는 다른 종래의 다중 스테이지 간섭 캔슬러의 구성을 도시한 블럭도;
도3은 도2A 및 2B의 장치에 사용된 종래 채널 배치를 도시한 사시도;
도4는 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치의 제1 실시예의 전체 구조를 도시한 블럭도;
도5A 및 5B는 도4에 도시된 CDMA 복조 장치를 위한 다중 스테이지 간섭 캔슬러를 도시한 블럭도;
도6은 제1 실시예에서 사용된 프레임 배치를 도시한 사시도;
도7은 제1 실시예에서 파일롯 신호를 사용한 정보 데이터 위상 에러 보상 방법을 설명하기 위한 벡터도;
도8 및 9는 제1 실시예에서 다중 스테이지 간섭 캔슬러의 영향을 도시한 그래프;
도10은 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치의 제2 실시예가 사용된 간섭 캔슬러를 도시한 블럭도;
도11은 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치의 제3 실시예의 간섭 캔슬러에서 각 사용자의 간섭 리플리카를 생성하기 위한 채널 변도 추정기 및 채널 변동 보상기의 구조를 도시한 블럭도;
도12는 제3 실시예에서 간섭 리플리카 발생 방법을 도시한 사시도;
도13은 제3 실시예에서 간섭 리플리카 발생을 위한 채널 변동 추정 방법을 설명하기 위한 벡터도;
도14는 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치의 제4 실시예에서 제2 스테이지후에 다중 스테이지 간섭 캔슬링의 k번째 사용자의 ICU(간섭 캔슬링 유니트)를 도시한 블럭도;
도15는 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치의 제5 실시예에서 k번째 사용자의 ICU를 도시한 블럭도;
도16A 및 16B는 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치의 제6 실시예에서 제1 스테이지 간섭 캔슬링을 도시한 블럭도;
도17A 및 17B는 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치의 제7 실시예에서 다중 스테이지 간섭 캔슬러를 도시한 블럭도;
도18A 및 18B는 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치의 제8 실시예의 전체 구조를 도시한 블럭도;
도19A 및 19B는 제8 실시예에서 다중 스테이지 간섭 캔슬링을 도시한 블록도로서, 도19B에서 점선으로 둘러싸인 부분은 제8 실시예의 변형예;
도20은 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치의 제9 실시예의 다중 스테이지 간섭 캔슬러 및 파일롯 내삽/레이크 결합 코히어런 검출기를 도시한 블럭도;
도21은 페이딩율에 대한 폐루프 전송 전력 제어의 에러를 도시한 그래프;
도22는 전송 전력 제어가 본 발명에 따른 CDAM 복조 장치에 적용된 실시예를 도시한 블럭도;
도23A 및 23B는 도22의 수신 품질 측정 유니트의 구조를 도시한 블럭도;
도24는 도22에서 정합 필터 출력에서의 수신 전력과 간섭 캔슬링 출력에서의 수신 전력를 비교한 사시도;
도25는 전송 전력 제어가 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치에 적용된 다른 실시예를 도시한 블럭도;
도26은 전송 전력 제어가 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치에 적용된 또 다른 실시예를 도시한 블럭도이다.
본 발명의 목적은 많은 동시 사용자를 갖는 낮은 SIR 환경에서 재생 데이터의 신뢰도를 개선할 수 있는 CDMA 복조 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 제1 실시예에 있어서, 정보 레이트보다 빠른 확산 부호에 의해 정보 데이터를 광대역 신호로 확산하여 다원 접속 전송을 수행하기 위하여 상기 광대역 신호가 송신되는 CDMA통신 시스템에서, 채널 변동을 추정하기 위하여 알려진 패턴의 파일롯 심볼이 수신되고, 다수의 채널을 통해 수신된 각 수신 신호가 상기 추정된 채널 변동에 의해 보상되며, 상기 정보 데이터를 재생하기 위하여 상기 보상된 수신신호가 복조되는 CDMA복조장치에 있어서,
상기 확산 부호 레프리카와 상기 각 패스의 수신신호와의 상관검출을 위하여 확산 부호로서 상기 각 채널의 각 패스의 수신 타이밍에 동기된 확산 부호 레프리카를 사용하는 상관검출기;
상기 상관 검출기의 해당 패스의 수신 전력의 합을 결정하고, 희망파 수신신호 레벨을 검출하기 위한 수신 레벨 검출기;
상기 수신 레벨 검출기에 의해 검출된 각 사용자의 수신신호 레벨에 따라 상기 사용자의 복조 처리 순번을 제어하는 채널 랭킹 유니트; 및
상기 채널 랭킹 유니트로부터 출력된 제어신호에 따라 간섭 캔슬링하기 위한 다수의 스테이지의 간섭 캔슬러를 포함하되, 상기 다수의 스테이지의 각 스테이지에 있어서, 각 채널상의 상기 파일롯 심볼을 사용하여 채널 변동의 추정을 행하고, 추정된 채널 변동에 따라 상기 채널의 수신신호를 보상하며, 간섭 신호 레플리카를 생성하기 위하여 보상된 수신신호를 재확산시키는 간섭 캔슬러를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치가 제공된다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 제i번째 스테이지의 간섭 캔슬러에 의해 추정된 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 제(i+1)스테이지의 간섭 캔슬러에 제공하기 위하여,
상기 다수의 스테이지의 i(i는 2이상의 정수)번째 스테이지의 간섭 캔슬러는 (i-1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에 의해 추정된 각 사용자의 상기 간섭 신호 리플리카를 입력으로 사용한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 각 스테이지의 상기 각 간섭 캔슬러는, 상기 간섭 신호레프리카를 생성하기 위하여 각 사용자를 위한 서브 간섭 캔슬러를 포함하고, 상기 i번째 스테이지의 상기 간섭 캔슬러의 제k(k=1,2, M의 어느 하나)번째 사용자의 상기 서브 간섭 캔슬러는,
제1,2, 및 (k-1)번째 사용자의 간섭 신호 레프리카로서 상기 i번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 레프리카를 상기 수신신호로부터 감산하고, 제(k+1), ,(M-1) 및 M번째 사용자의 간섭 신호 레프리카로서 (i-1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에어서의 간섭 신호 레프리카를 상기 수신신호로부터 감산하기 위한 간섭 감산기;
상기 간섭 감산기의 출력 신호에서의 상기 파일롯 심볼의 채널 변동을 각 매프에 대해 추정하고, 상기 추정된 파일롯 심볼의 채널 변동을 상기 간섭 감산기의 출력 신호에서의 상기 정보 데이터의 각 심볼위치에 내삽입함으로써 상기 채널 변동을 추정하기 위한 채널 변동 추정부;
상기 채널변동 추정부에 의해 각 패스에 대하여 추정된 채널 변동을 상기 수신신호로 보상하기 위한 채널 변동 보상부;
상기 채널 변동 보상부로부터 출력된 각 패스의 상기 수신신호를 합성하기 위한레이크 합성부;
상기 레이트 합성부의 출력신호를 판정하기 위한 데이터 판정부;
상기 데이터 판정부로부터 출력된 판정 데이터에 상기 채널 변동 추정부의 출력으로서 얻어진 채널 변동을 가산하기 위한 채널 변동 가산기;
각 패스의 수신 타이밍에 동기된 확산 부호에 의해 상기 채널 변동 가산기로부터 출력된 각 패스의 신호를 확산 시키기 위한 재확산부; 및
상기 k번째의 사용자의 간섭 신호 레프리카를 생성하기 위하여 상기 재확산부의 출력을 가산하기 위한 가산기를 포함한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 상관 검출기는 다수의 정합 필터를 포함한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 상관 검출기는 다수의 슬라이딩 상관기를 포함한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 파일롯 심벌은 상기 정보 데이터간에 주기적으로 삽입된다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 각 스테이지의 간섭 캔슬러는 한 개의 상기 서브 간섭 캔슬러 및 상기 각 스테이지의 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 저장하기 위한 메모리를 포함하여 상기 서브 간섭 캔슬러를 시분할로 사용한다. CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 간섭 캔슬러는 적어도 인접하는 2개의 파일롯 신호구간을 포함하는 일정 시간의 블록을 처리단위로 사용하고, 상기 서브 간섭 캔슬러는 정보 심볼의 채널 변동을 결정하기 위하여 상기 파일롯 신호구간의 외측의 정보 심볼에 대해 상기 정보 심볼에 가장 가까운 위치의 상기 파일롯 심볼을 외삽입하기 위한 외삽유니트를 더 포함한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, (i-1)번째 스테이지에 있어서의 k번째 통신자의 j번째 패스 이외의 간섭 신호 리플리카를 상기 간섭 감산기의 출력 신호에서 감산하기 위한 감산기가 i(i는 2이상의 정수)번째 스테이지의 간섭 캔슬러의 k번째 사용자의 j(j는 1에서 상기 레이크 합성의 패스 수 Lk까지)번째 상관 검출기의 입력측에 제공된다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 서브 간섭 캔슬러는,
상기 상관 검출기로부터 출력을 역확산한 후, 각 패스의 상기 수신신호 전력을 검출하기 위한 수신신호 전력 검출기;
상기 각 패스의 상기 수신신호 전력을 가산하기 위한 가산기;
상기 가산기의 출력에서 동상 성분 및 직교성분의 진폭을 검출하기 위한 진폭 변환기;
상기 진폭 변환기의 출력신호를 평균화하기 위한 평균화유니트; 및
상기 평균화유니트의 출력을 상기 판정 데이타에 승산하기 위한 승산기를 더 포함한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 제1스테이지의 상기 간섭 캔슬러는,
서로 간섭 제거된 역확산 출력 벡터를 얻기 위하여 상기 높은 수신신호 레벨로부터 K(K는 2이상으로 확산율 PG이하의 정수)번째 사용자의 각 패스 신호를 사용하기 위한 역상관 필터;
상기 역상관 필터로부터 출력된 K 사용자들 송신 데이터를 추정하고, 각 사용자의 추정간섭량을 생성하기 위한 코히어런트 검출부/간섭 발생부를 포함하며,
상기 간섭 캔슬러는, 상기 K사용자들의 간섭 신호 리플리카로서는, 상기 코히어런트 검출부/간섭 발생부로부터 출력된 간섭 신호 리플리카를 이용하여, 나머지인 (M-K)사용자들의 각 간섭 신호 리플리카를 생성한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 다수의 스테이지의 i(i는 2이상의 정수)번째 스테이지의 간섭 캔슬러는, (i-1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에 의해 추정된 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 입력으로 사용하여, 상기 I번째 스테이지의 상기 간섭 캔슬러로 추정된 각 사용자의 추정된 간섭량을 (i+1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에 공급한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 제1스테이지의 간섭 캔슬러는, (K+1)번째 사용자 이후의 각 사용자에 대해 상기 추정된 간섭량을 생성하기 위한 서브 간섭 캔슬러를 포함하고, k(k=(K+1),(K+2), ,M의 어느 하나)번째 사용자의 서브 간섭 캔슬러는,
1,2, K번째 사용자의 간섭 신호 리플리카로서, i번째 스테이지의 상기 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신신호로부터 감산하고, (K+1), ,(K-1)번째 사용자의 간섭 신호 리플리카로서, 1번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신신호로부터 감산하기 위한 간섭 감산기;
상기 간섭 감산기의 출력신호에서의 상기 파일롯 심볼의 채널 변동을 각 패스에 대해 추정하고, 추정된 파일롯 심볼의 채널 변동을 상기 간섭 감산기의 출력신호에서의 상기 정보 데이터의 각 심볼 위치에 내삽입함으로써, 각 상기 정보 심볼의 채널변동을 추정하기 위한 채널 변동추정부;
상기 채널 변동 추정부에 의해 각 패스에 대해 추정된 채널 변동을 수신신호로 보상하기위한 채널변동 보상부;
상기 채널변동 보상부로부터 출력된 각 패스에 대해 수신신호를 합성하기 위한 레이크 합성부;
상기 레이크 합성부의 출력신호를 판정하기 위한 데이터 판정부;
상기 데이터 판정부로부터 출력된 판정 데이터에, 상기 채널 변동추정부의 출력으로 얻어진 채널 변동을 가산하기 위한 채널 변동 가산기;
각 패스의 수신 타이밍으로 동기된 확산 부호에 의해 상기 채널 변동 가산기로부터 출력된 각 패스 신호를 확산시키기위한 재확산부; 및
상기 k번째 사용자의 간섭 신호 리플리카를 생성하기 위하여 상기 재확산부의 출력을 가산하는 가산기를 포함한다.
제2 스테이지 및 그 이후의 각 상기 간섭 캔슬러는, 상기 간섭신호 리플리카를 생성하기 위하여 서브 간섭 캔슬러를 사용자마다 포함하고, 상기 i번째 스테이지의 상기 간섭 캔슬러의 k(k=1,23, ,M의 어느 하나)번째 사용자의 서브 간섭 캔슬러는,
1,2, 및 (k-1)번째 사용자의 간섭신호 리플리카로서, i번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신신호로부터 감산하고, 제(k+1), ,(M-1),M번째 사용자의 간섭 신호 리플리카로서, (i-1)스테이지의 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신신호로부터 감산하기 위한 간섭 감산기와,
상기 간섭 감산기의 출력신호에서의 상기 파일롯 심볼의 채널 변동을 각 패스에 대해 추정하고, 추정된 파일롯 심볼의 채널 변동을 상기 간섭 감산기의 출력 신호중 상기 정보 데이터의 각 심볼위치에 내삽입함으로써, 각 상기 정보 심볼의 채널 변동을 추정하기위한 채널 변동 추정부;
상기 채널 변동 추정부에 의해 각 패스에 대해 추정된 채널 변동을 상기 수신신호로 보상하기 위한 채널 변동 보상부;
상기 채널 변동 보상부로부터 출력된 각 패스에 대해 수신신호를 합성하기위한 레이크 합성부;
상기 레이크합성부의 출력신호를 판정하기위한 데이터 판정부;
상기 데이터 판정부로부터 출력된 판정 데이터에, 상기 채널 변동 추정부의 출력으로 얻어진 변동을 가산하기위한 채널 변동 가산기;
각 패스 수신 타이밍에 동기된 확산부호에 의해 상기 채널 변동 가산기로부터 출력된 각 패스 신호를 확산시키기위한 재확산부;
상기 k번째 사용자의 간섭 신호 리플리카를 생성하기 위하여 상기 재확산부의 출력을 가산하는 가산기를 포함한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 상관 검출기는 다수의 정합필터로 이루어진다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 상관 검출기는 다수의 슬라이딩 코리레이터로 이루어진다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 파일롯 심볼은 상기 정보 데이터의 사이에 주기적으로 삽입된다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 각 스테이지의 간섭 캔슬러는 하나의 상기 서브 간섭 캔슬러 및 상기 각 스테이지의 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 저장하기 위한 메모리를 포함하여 상기 서브 간섭 캔슬러를 시분할로 사용한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 코히어런트 검출부/간섭 발생부는,
상기 간섭감산기 출력신호에서 상기 파일롯 심볼의 채널 변동을 각 사용자의 각 패스에 대해 추정하고, 추정된 파일롯 심볼의 채널변동을 상기 간섭감산기의 출력신호에서의 상기 정보 데이터의 각 심볼 위치에 내삽입함으로써, 상기 각 정보 심볼의 채널 변동을 추정하기위한 채널 변동 추정부;
상기 채널변동 추정부에 의해 각 패스에 대해 추정된 채널 변동을 상기 수신신호로 보상하기위한 채널 변동보상부;
상기 채널 변동 보상부로부터 출력된 각 패스에 대해 수신신호를 합성하기위한 레이크 합성부;
상기 레이크합성부의 출력신호를 판정하는 데이터 판정부;
상기 데이터 판정부로부터 출력된 판정 데이터에, 상기 채널 변동 추정부의 출력으로서 얻어진 채널 변동을 가산하기위한 채널 변동 가산기;
각 패스 수신 타이밍에 동기된 확산부호에 의해 상기 채널 변동 가산기로부터 출력된 각 패스 신호를 확산시키기위한 재확산부; 및
k번째 사용자의 간섭 신호 리플리카를 생성하기위하여 상기 재확산부의 출력을 가산하기위한 가산기를 포함한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 상관 검출기의 출력 SIR을 측정하기위한 SIR 측정 유니트;
상기 간섭 캔슬러의 출력신호의 수신 품질을 측정하기위한 수신품질 측정유니트;
측정된 상기 수신품질 및 소요 수신품질에 따라 목표SIR을 설정하는 목표 SIR설정유니트;
상기 SIR 측정 유니트로부터 출력된 SIR을 상기 목표 SIR과 비교하기위한 송신전력제어신호 발생부를 더 포함한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 목표 SIR 설정 유니트는 동시 통신자수에 따라 상기 목표 SIR의 초기값을 설정한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 수신 품질 측정유니트는 프레임 에러율을 측정하기위한 에러측정유니트 및 상기 수신품질을 판정하기 위하여 상기 프레임 에러율을 소정의 문턱값을 갖는 프레임 에러율과 비교하기위한 수단을 포함한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 수신 품질 측정유니트는 상기 파일롯 심볼의 비트 에러율을 측정하기위한 에러율 판정유니트 및 상기 수신 품질을 판정하기위하여 상기 비트 에러율을 소정의 문턱값을 갖는 비트 에러율과비교하기위한 수단을 포함한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 상관 검출기는 정합 필터이다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 간섭 캔슬러는 각 채널에 대해 상기 정합 필터로부터의 출력신호로부터의 각 패스의 역확산신호로 이루어지는 수신 벡터를 생성하기위한 수신 벡터 발생부; 상호 상관을 가지는 채널의 역행렬을 생성하기위하여 자신의 채널 확산부호 및 수신기 입력의 다른 모든 확산 부호의 상호 상관을 계산하기위한 상호 상관 역행렬 발생부; 및 각 수신 벡터간의 상호 상관을 제거하함으로써 간섭을 제거하기위하여 상기 역행렬에 의해 상기 수신 벡터를 보상하기위한 행렬 벡터승산기를 포함한다.
두번째로 본 발명에 따르면, 정보 레이트보다 고속인 확산 부호에 의해 정보 데이터를 광대역 신호의 확산에 의해 발생된 확산신호를 송신함으로써, 다원 접속 전송을 행하는 CDMA통신 시스템에서, 채널 변동을 추정하기위하여 알려진 패턴의 파일롯 심볼이 수신되고, 복수의 채널을 통해 수신된 각 수신 신호가, 추정된 채널 변동에 의해 보상하되, 상기 정보 데이터를 재생하기위하여 보상된 상기 수신신호가 복조되는 CDMA복조장치에 있어서,
상기 각 채널의 각 패스의 수신 타이밍에 동일 위상의 확산부호를 사용하여 상기 각 패스의 수신신호와의 상기 확산 부호의 상관을 검출하기위한 상관검출기;
상기 상관 검출기의 해당 패스의 수신 전력의 총합을 결정하고, 희망파 수신신호 레벨을 검출하기위한 수신 레벨 검출기;
상기 수신 레벨 검출기에 의해 검출된 각 수신신호 레벨에 따라 상기 사용자의 복조 처리 순번을 제어하기위한 채널 랭킹유니트;
상기 채널 랭킹유니트로부터 출력된 제어신호에 의해 결정된 순번에 따라, 각 사용자에 대하여 상기 수신신호를 역확산시키고, 역확산된 신호를 재확산하여, 재확산에 의해 얻어진 다른 사용자의 간섭신호 리플리카를 해당 사용자의 수신신호로부터 감산하기위한 다수의 스테이지의 간섭 캔슬러; 및
상기 다수의 스테이지 내의 최종 스테이지의 간섭 캔슬러에서, 다른 사용자의 간섭량을 감산한 후의 신호중 상기 파일롯 심볼을 이용하여 채널 변동을 추정하고, 추정된 채널 변동을 이용하여 상기 정보 데이터를 보상하고, 보상된 정보 데이터의 절대동기검파를 행하는 파일롯 내삽입/코히어런트 검파부를 포함한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 복수 스테이지의 i(i는 2이상의 정수)번째 스테이지의 간섭 캔슬러는 상기 i번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서 추정된 간섭신호 리플리카를 (i+1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에 제공하기위하여 (i-1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서 추정된 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 입력으로 사용한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 각 스테이지의 간섭 캔슬러는 상기 간섭 신호 리플리카를 생성하기위한 서브 간섭 캔슬러를 포함하며, 상기i번째 스테이지의 k(k=1,2, ,또는 M)번째의 서브 간섭 캔슬러는,
1,2, 및 (k-1)번째 사용자의 상기 간섭 신호 리플리카로서, 상기 I번째 스테이지의 상기 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신 신호로부터 감산하고, (k+1), ,(M-1) 및 M번째 사용자의 간섭 신호 리플리카로서, 상기 (i-1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신신호로부터 감산하기위한 간섭 감산기;
상기 각 패스의 역확산 신호를 얻기위하여 상기 간섭 감산기의 출력신호와 상기 각 패스의 수신 타이밍과 동상의 확산부호 리플리카 간의 상관 검출을 행하기위한 정합 필터; 및
상기 각 패스마다의 역확산 신호를, 상기 각 패스의 수신 타이밍과 동상의 확산 부호로 확산시키고, 상기 각 사용자의 패스간섭신호리플리카를 추정하며, 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 생성하기 위하여 추정된 상기 간섭 신호 리플리카를 가산하여 재확산/합성유니트를 포함한다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 파일롯 심볼은 상기 정보 데이터의 사이에 주기적으로 삽입된다.
CDMA 복조 장치에 있어서, 상기 각 스테이지의 간섭 캔슬러는 하나의 상기 서브 간섭 캔슬러의 한 유니트 및 상기 각 스테이지의 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 저장하기위한 메모리를 포함하여 상기 서브 간섭 캔슬러를 시분할로 사용한다.
본 발명에 있어서, 채널 변동은 각 스테이지의 각 채널에서 파일롯 신호를 사용하여 추정된다. 즉, 파일롯 신호를 사용한 채널 변동 추정기는 각 스테이지의 각 채널의 간섭 캔슬러 루프에 포함된다. 결과적으로, 간섭 신호 리플리카의 정확도는 간섭 캔슬러의 각각의 스테이지에서 연속적으로 개선되어, 각 채널의 추정 정확도가 개선된다. 따라서, 간섭 캔슬링 효과는 다수의 사용자가 존재할때 개선된다.
더욱이, 낮은 SIR을 갖는 제1 스테이지의 사용자들을 위하여 SIR을 개선하기 위해서 간섭은 역상관 필터에 의해 제고되고, 그후에 복조가 수행되어, 결정 데이터의 정확도 및 간섭 신호 리플리카를 개선시킨다. 그후의 간섭 캔슬러는 결정 데이터 및 간섭 신호 리플리카를 사용하여 간섭 캔슬링을 수행하고, 채널 변동의 추정 정확도가 개선된다.
낮은 SIR을 갖는 높은 등급의 몇몇 사용자들을 위하여 간섭 감소는 역상관기를 이용하여 이루어지고, 채널 추정은 파일롯 심볼을 이용하여 간섭 감소 신호에서 실행되어, 몇몇 사용자들에서 추정 정확도를 개선시킨다.
더욱이, 수신측에서 통신 품질이 다중 사용자 타입 간섭 캔슬러의 출력측에서 측정되고, 수신 품질 정보는 SIR 측정의 SIR 임계값으로 다시 제공되며, 일정한 SIR 타입 폐루프 전송 전력 제어는 정합 필터 출력 신호에 의해 수행되고, 간섭 감소 신호의 SIR을 기반으로 제어 지연의 증가없이 전송 전력 제어 신호를 획득할 수 있다.
본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 이제 상세히 설명될 것이이다.
실시예1
도4는 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치의 제1 실시예의 전체 구조를 도시한 블럭도이고, 도5A 및 5B는 CDMA 복조 장치의 제1 스테이지 및 제2 스테이지의 간섭 캔슬링 블럭의 구조를 도시한 블럭도이며, 도6은 본 발명에 적용되는 CDMA 복조 장치의 프레임 배치를 도시한 사시도이다.
도6에 도시된 것과 같이 본 발명이 적용된 시스템의 프레임은 알려진 패턴의 파일롯 신호들이 몇몇 심볼의 유니트에서 정보 신호들 사이에 주기적으로 삽입되는 구조를 갖는다.
도4에 도시된 것과 같이 시스템의 수신기는 정합 필터(103) 및 채널 1-N에 상응하여 제공된 수신 레벨 검출기(104), 채널 랭킹 유니트(105), 및 제1-H번째 스테이지의 간섭 캔슬링 블럭(106-108)을 포함한다. 각 채널의 각 경로에서 정합 필터(103)는 각 채널의 각 경로에서 확산 코드 리플리카로서 수신 타이밍과 일치하는 확산 코드를 사용하여 수신 신호와 확산 코드 리플리카의 상관 검출을 수행한다. 수신 레벨 검출기(104)는 요구파의 수신 레벨을 검출하기 위하여 정합 필터(103)로부터 출력된 각 경로의 수신 전력을 합한다. 채널 랭킹 유니트(105)는 각 사용자의 수신 신호 레벨에 따라 수신기 입력의 사용자 복조 순서를 제어하기 위해 채널 랭킹 정보를 출력한다. 간섭 캔슬링 블럭(106-108)은 채널 랭킹 정보에 따라 수신 레벨이 높은 순서로 복조를 수행하고, 이전 스테이지의 간섭 캔슬링 블럭에 의해 추정되는 간섭 신호 리플리카를 이용하여 각 사용자의 새로운 신호 리플리카를 출력한다.
도5A 및 5B는 간섭 캔슬링 블럭(106, 107)의 구조를 각각 도시한다.
간섭 캔슬링 블럭(106)의 입력단(201)에 제공되는 수신 확산 신호(S)는 지연 유니트(202, 203(203-2 - 203-M)) 및 간섭 캔슬링 유니트(210-1)(이후 ICU라 칭함)로 제공된다. 지연 유니트(202)의 출력은 제2 스테이지의 간섭 캔슬링 블럭(107)로 제공된다. 더욱이, 각 지연 유니트(203)의 출력은 각 간섭 감산기(204(204-2 - 204-M))로 제공된다. 이들 지연 유니트(203)는 처리 타이밍을 동기시키기 위한 것이다. k번째 사용자(k=2, …, 또는 M)의 간섭 감산기(204-k)는 첫번째, 두번째, …, (k-1)번째 사용자의 상응 간섭 캔슬링 블럭에서의 간섭 신호 리플리카 및 입력 신호로부터 (k-1)번째, …, (M-1), M번째 사용자의 이전 스테이지 간섭 캔슬링 블럭에서의 간섭 신호 리플리카를 뺀다.
ICU는 사용자 수 × 스테이지 수에서 제공된다. 그 구조는 예로서 제1 스테이지의 사용자 1의 ICU(210-1)를 사용하여 설명된다. ICU(210-1)는 정합 필터(211), 파일롯 신호 채널 변동 추정기(이후 PCHE라 칭함)(212) 및 채널 변동 보상기(213), 레이크 결합기(214), 및 각 다중 경로에 제공되는 데이터 결정 블럭(215), 각 경로에 제공되는 채널 변동 부가 유니트(216) 및 재확산기(217), 및 가산기(218)을 포함하고, 가산기(218)의 출력(채널 변동 추정값)은 출력단(219)으로부터 출력된다.
정합 필터(211)는 각 경로에 대해 확산 코드로 수신 확산 신호의 상호-상관을 하고, 역확산 신호를 출력한다. PCHE(212)는 역확산 신호에서 각 심볼의 각 경로의 전송 경로에서 변동을 추정한다. 즉, 각 경로에 대해, 파일롯 신호에 의해 추정되는 전송 변동은 각 정보 심볼에서 전송 경로 변동을 추정하기 위해 그 섹션에서의 정보 위치로 내삽입된다. 채널 변동 보상기(213)는 각 경로에 대해 추정 위상 변동을 보상한다. 레이크 결합기(214)는 각 경로의 수신 전력의 크기에 따라 각 채널 변동 보상기(213)의 출력 신호를 가중 결합한다. 데이터 결정 블럭(215)은 레이크 결합기의 출력 신호를 결정하고 결정 데이터를 출력한다. PCHE(212)로부터 출력된 위상 변동을 데이터 결정 블럭(215)로부터 출력된 각 경로의 신호에 부여한다. 재확산기(217)는 채널 변동 가산 유니트(216)로부터 출력 각 경로의 신호를 각 경로의 수신 타이밍과 일치하는 확산 코드로 재확산한다. 가산기(218)는 사용자의 수신 신호 리플리카
Figure kpo00022
를 생성하기 위해 사용자의 각 경로의 추정 수신 신호의 합을 계산한다. 수신 신호 리플리카
Figure kpo00023
는 다른 채널에 대한 간섭이므로, 간섭 신호 리플리카로 명명된다. 간섭 신호 리플리카
Figure kpo00024
는 사용자 2의 지연 유니트(204-2)로 제공되고, 지연 유니트(203-2_에 의해 지연된 수신 확산 신호(S)로부터 감산된다. 따라서, 제2 사용자의 ICU(210-2)에 있어서, 간섭 캔슬링은 간섭-감소 신호에서 이루어진다. 이 스테이지의 다른 ICU(210)들은 유사한 구조를 갖는다. 더욱이, 간섭 캔슬링 블럭들(107, 108) 역시 구조상으로 유사하다.
본 실시예의 동작이 설명될 것이다. 정합 필터(103)는 각 사용자의 각 경로 상응 확산 코드를 리플리카로 사용하여 수신기 입력 신호를 역확산한다. 수신 레벨 검출기(104)는 각 사용자에 대해 합성되도록 다중 경로의 정합 필터 상관 출력값을 가산함으로써 각 사용자를 위한 수신 신호 전력을 결정한다. 채널 랭킹 유니트(105)는 수신 신호 전력 레벨이 높은 순서로 등급을 정하고 채널 랭킹 정보를 출력한다.
직렬 캔슬링 블럭(106-108)은 높은 랭킹의 사용자로부터 연속적으로 복조를 수행한다. 제1 스테이지의 간섭 캔슬링 블럭(106)의 동작은 다음과 같다.
ICU(210-1)은 사용자 1의 간섭 신호 리플리카
Figure kpo00025
를 발생시킨다. 우선, 정합 필터(211)는 각 경로에 대해 수신 확산 신호(S)를 역확산한다. PCHE(210)는 각 정보 심볼의 전송 경로 위상 변동을 결정하기 위해 도6에 도시된 파일롯 심볼사이의 각 정보 비트에 대해 파일롯 심볼에서 수신 위상을 내삽입한다.
도7은 파일롯 심볼의 내삽에 의한 정보 심볼의 전송 경로 변동 추정 방법을 도시한다. 도7의 가로축은 파일롯 심볼 및 정보 심볼의 동상 성분의 크기를 나타내고, 세로축은 이들 직교 성분의 크기를 나타낸다. Pi및 Pi+1은각 심볼 섹션에서의 평균에 의해 결정되는 파일롯 심볼의 수신 위상 벡터를 나타낸다. 점선(L1)은 정보 심볼 섹션에서 수신 위상 벡터 Pi및 Pi+1의 선형 내삽에 의해 획득되는 직선이다. 벡터(S1, S2, …)는 내삽에 의해 추정되는 각 정보 심볼의 수신 위상 벡터를 나타낸다. 곡선(C1)은 전송 경로 변동과 연관하여 각 심볼의 실제 수신 위상 벡터의 궤적을 나타낸다. 도7에 도시된 것과 같이,
각 파일롯 심볼 구간에서의 수신 위상 벡터를 그 구간의 각 정보 심볼의 위치까지 선형 내삽함으로써 정보 심볼의 위상 벡터를 추정할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 파일롯 심볼에 의한 위상 변동의 추정은 각 스테이지의 각 사용자의 각 경로에 대해 수행된다. 파일롯 심볼의 삽입 간격은 전송 경로의 위상 변동을 뒤따르도록 결정된다.
채널 변동 보상기(213)는 결과 채널 위상 변동 추정값을 사용하여 정보 심볼의 위상 보상을 한다. 레이크 결합기(214)는 각 경로의 수신 전력을 가중치로 사용하는 각 경로의 위상 보상 신호들을 레이크 합성한다. 데이터 결정 블럭(215)은 재생 데이터 리플리카를 생성하기 위해 레이크 합성된 신호를 식별 및 결정한다. 채널 변동 가산 유니트(216)는 각 경로의 추정 위상 변동을 결정 데이터에 가산한다. 재확산기(217)는 각 경로의 간섭 신호 사뵨을 획득하기 위해 각 경로의 수신 타이밍과 일치하는 확산 코드를 사용하여 채널 변동 가산 유니트(216)의 출력을 재확산한다. 가산기(218)는 사용자 1의 간섭 신호 리플리카
Figure kpo00026
를 획득하기 위해 각 경로의 간섭 신호 리플리카의 합을 결정한다.
다음으로, 사용자 2에서의 처리가 설명될 것이다. 간섭 감산기(204-2)는 수신 확산 신호(S)로부터 사용자 1의 간섭 신호 리플리카
Figure kpo00027
를 뺀다. ICU(210-2)는 ICU(210)에서와 동일하게 사용자 2의 간섭량
Figure kpo00028
를 추정한다. 이 경우에, 사용자 2의 ICU(210-2)로의 입력 신호는 수신 확산 신호(S)와 비교하여 SIR(신호대 간섭비)에서 개선된다. 이것은 간섭 신호 리플리카
Figure kpo00029
가 수신 신호(S)에서 감산되기 때문이다. 유사하게, k번째 사용자의 ICU로의 입력 신호가 첫번째에서 (k-1)번째 사용자의 간섭 신호 리플리카를 빼므로, SIR은 연속적으로 개선될 수 있다. 그후에, M번째 사용자까지 각 사용자에게서 데이터 복조는 바로 직전 사용자까지의 간섭 신호 리플리카의 합을 뺀 신호에서 수행된다.
제2 스테이지 간섭 캔슬링 블럭(107)은 제1 스테이지 간섭 캔슬링 블럭(106)과 같이 사용자 1로부터 연속적으로 복조를 수행한다. 특히, 사용자 1의 ICU(230-1)는 ICU(210-1)와 같이 지연 처리를 고려한 수신 신호(Sd)로부터 제1 스테이지에서 다른 사용자들의 간섭 신호 리플리카의 합
Figure kpo00030
+
Figure kpo00031
+ …
Figure kpo00032
을 뺀 신호에 대한 사용자 1의 간섭 신호 리플리카를 결정한다.
제2 스테이지의 사용자 2의 ICU(230-2)는 또한 두번째 사용자의 간섭 리플리카를 결정하기 위해 두번째 스테이지에서 획득된 제1 사용자 간섭 신호 리플리카와 수신 신호(Sd)로부터 세번째 사용자로부터 M번째 사용자까지의 간섭 신호 리플리카의 합을 뺀 신호에 대해 동일한 처리를 한다. 더욱이, M번째 사용자의 ICU(230-M)은 또한 M번째 사용자의 간섭 신호 리플리카를 결정하기 위해 수신 신호(Sd)로부터 제2 스테이지에서 추정된 다른 사용자들의 간섭 신호 리플리카의 합을 뺀 신호에 대해 동일한 처리를 한다.
즉, k번째 사용자는 자신보다 높은 등급(수신 신호 레벨이 높은)의 사용자 및 자신보다 낮은 등급의 사용자에 대한 상응 스테이지에서 간섭 신호 리플리카를 사용하고, 간섭 신호 리플리카를 계산하기 위해 이전 스테이지의 간섭 캔슬링 블럭에서 생성되는 간섭 신호 리플리카들을 사용한다.
종래 기술과 다른 본 실시예의 요점은 각 경로의 위상 추정이 각 스테이지의 각 사용자에 대한 것이라는 사실이다. 이 방법에 의해, 각 사용자의 간섭 신호 리플리카의 정확도는 간섭 캔슬링 블럭의 한 스테이지가 통과될때마다 개선된다. 결과적으로, 수신 신호로부터 다른 사용자들의 간섭 신호 리플리카를 뺀 추정 에러는 감소되고, 위상 변동의 추정 정확도 또한 개선된다.
그러나, 본 실시예에 있어서 정합 필터는 역확산 수단으로서 사용되고, 경로의 수만큼의 슬라이딩 상관기가 동일한 특성을 획득하기 위해 선택적으로 사용될 수 있다.
도8은 종래의 기술 장치와 비교되는 본 발명의 CDMA 복조 장치에서 평균 비트 에러율을 도시한 그래프이다. 이 그래프에서 가로축은 Eb/No(비트당 에너지대 잡음 스펙트럼 밀도)를 나타내고, 세로축은 평균 비트 에러율을 나타낸다. 도7에 도시된 것과 같이 종래 기술 장치에 있어서, 채널 변동을 추정하기 위해 역확산에 의해 획득된 파일롯 심볼이 정보 심볼 섹션에서 내삽된다는 것은 본 발명과 동일하다. 그러나, 본 발명에 있어서, 각 사용자의 각 경로에 대한 채널 추정은 간섭 캔슬링 블럭의 각 스테이지에 대해 연속적으로 수행되고, 종래 장치는 각 사용자의 각 파일롯 심볼 섹션에서 획득된 수신 벡터를 간섭 캔슬링 블럭의 모든 스테이지에 대해 공통으로 사용한다는 점에서 다르다.
도8에 도시된 그래프에서 볼 수 있는 것과 같이, 에러율의 개선은 간섭 캔슬링 블럭이 3개의 스테이지일때 가장 높지만, 스테이지의 수가 그 이상 증가할지라도 효과가 거의 증가하지 않는다. 더욱이, Eb/No가 10dB일때, 본 발명의 장치는 종래 장치와 비교하여 한 자리 가깝게 에러율을 감소시킬 수 있다.
도9는 파일롯 심볼의 위상 추정을 위해 평균 비트 에러율을 현재 파일롯 섹션과 이전 파일롯 섹션 사이의 가중 평균과 비교한 그래프이다. 더욱이, α 및 (1-α)는 가중을 나타내고 검은 원은 본 발명의 에러율을 나타낸다. 도면에서 볼 수 있는 것처럼, Eb/No가 10dB 근처일때, 본 발명의 에러율은 약 1/6 가중 평균이다.
실시예 2
도10은 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치의 간섭 캔슬링 블럭의 제2 실시예를 도시한 블럭도이다. 제1 실시예와 본 실시예와의 차이점은 M 사용자에 대한 모든 스테이지들의 처리가 단일 ICU에 의해 수행된다는 것이다. 즉, 하드웨어가 단일 ICU를 시분할로 반복적으로 이용함으로써 간략화된다.
도10에 있어서, 입력단(301)에 입력되는 수신 확산 신호(S)는 메모리(303)로 제공된다. 메모리(303)는 채널 랭킹 유니트(105)로부터 제공된 사용자 제어 신호(채널 등급 신호)의 제어하에서 지연 유니트로서 작용한다. 즉, 도5A에서의 지연 유니트(202, 203, 223)에 상응한다. 더욱이, 간섭 감산기(304)는 간섭 감산기(204, 224)에 상응하고, 간섭 신호 리플리카 메모리(305)로부터 판독된 간섭 신호 리플리카를 메모리(303)로부터 판독된 확산 신호(S)에서 뺀다. ICU(310)는 도5A의 ICU(210) 및 도5B의 ICU(210)에 상응하고, 새로운 간섭 리플리카를 출력하기 위해 채널 추정, 레이크 결합, 및 간섭 감산기(304)의 출력에서 간섭 신호 리플리카 발생을 수행한다. 따라서, ICU(310)는 각 사용자의 각 경로 간섭 신호 리플리카를 연속적으로 업데이트하고, 결과 간섭 신호 리플리카를 간섭 신호 리플리카 메모리(305)에 기록한다.
실시예 3
도11은 본 발명의 CDMA 복조 장치의 제3 실시예에서 ICU에서의 정합 필터의 구조, PCHE(파일롯 심볼 채널 변동 추정기) 및 채널 변동 보상기를 도시한 블럭도이다. 원리가 제3 실시예를 설명하기전에 상세히 설명될 것이다. 셀룰라 통신 시스템에 있어서, 기지국으로부터 이동국으로의 다운워드 채널에서, 각 사용자의 전송 타이밍은 서로 합성된다. 그러나, 전송 지연이 그것에 응답하는 업워드 채널에서는 다르기때문에, 정보 심볼 타이밍 및 확산 코드 칩 타이밍은 비동기이다.
도12는 비동기 채널에서 각 사용자의 프레임 정렬을 도시한다. 본 도면에 도시된 것과 같이, 사용자 X의 파일롯 심볼에는 사용자 Y의 이전 파일롯 블럭에 정보 심볼의 간섭이 존재한다. 다중-스테이지 간섭 캔슬러에서 추정 간섭 리플리카는 칩단위로 생성된다. 따라서, 1 파일롯 블럭단위로 수행되는 다중 스테이지 간섭 캔슬링은 파일롯 블럭 전후에 정보 심볼을 포함하는 시간 단위로 수행될 것이 요구된다. 즉, 도12에 도시된 것과 같이 파일롯 블럭 시간보다 약간 전후인 정보 심볼들을 포함하는 간섭 캔슬링 시간단위로 추정 간섭 리플리카를 발생시키는 것이 필요하다. 따라서, 수신 신호 레벨의 평균값에 의한 채널 랭킹, 추정된 간섭 리플리카의 발생 등과 같은 처리는 매 처리 시간(TA)마다 수행되어야만 한다.
도13은 비동기 채널에서 간섭 리플리카의 발생을 위한 채널 추정의 원리가 도시된 벡터도이다. 도7 및 13에서의 처리와의 차이는 채널 변동이 파일롯 심볼 외부의 몇몇 심볼(Pi)에 대해 파일롯 심볼의 수신 포락선을 추정함으로써 추정된다는 것이다. 외부 심볼의 수가 전송 지연을 고려한 심볼들이므로, 파일롯 심볼의 채널 변동 추정값이 파일롯 심볼 외부의 정보 심볼의 채널 추정값으로서 적용된다하더라도 실질적인 에러는 발생되지 않는다. 이들 추정값을 사용함으로써 파일롯 심볼 외부의 정보 심볼의 확산 신호 리플리카가 발생될 수 있다. 더욱이, 두 파일롯 심볼사이에 끼인 정보 심볼에 대한 변동은 정보 심볼의 확산 신호 리플리카를 발생시키기 위해서 도7에서와 같이 정보 심볼 섹션에서 파일롯 심볼을 추정함으로써 추정된다. 업워드 비동기 채널에서도 이들 확산 신호 리플리카를 수신 신호(S)에서 감산함으로써 다중 사용자 간섭 캔슬러를 형성한다. 이 방법으로, 1 파일롯 블럭 시간(TB)에서 수신 신호만이 메모리에 저장되면, 간섭 리플리카는 그 이상의 처리 시간(TA)의 범위에서 발생될 수 있어서, 효과적인 다중 사용자 간섭 캔슬러를 획득하게 된다.
도11로 돌아가서, 본 실시예의 ICU에서 PCHE 및 채널 변동 보상기의 구조가 설명될 것이다. 다른 구조는 도5A와 동일하다.
도11에 있어서, 입력단(201)에 인가되는 수신 확산 신호는 수신 신호 메모리(403)에 기록된다. 메모리(403)는 도12에서의 1 파일롯 블럭 시간(TB)에 수신 신호를 저장한다. 저장된 수신 신호는 정합 필터(411)에서 제공되어 역확산된다. 역확산 신호는 지연 유니트(413), 채널 추정기(415), 및 파일롯 프레임 합성기(419)로 제공된다.
채널 추정기는 역확산 신호에서 알려진 패턴의 파일롯 심볼을 빼는데, 위상 변동을 추정하기 위해 파일롯 신호 발생기(417)로부터 제공된 파일롯 심볼과 비교된다. 이 경우에 파일롯 신호 발생기(417)의 파일롯 심볼 발생 위상은 파일롯 프레임 합성기(419)로부터의 신호에 의해 제어된다.
채널 추정기(415)에 의해 추정된 위상 변동은 내삽기(421) 및 외삽기(423)로 제공되는 신호로 변환된다. 파일롯 심볼 내부의 정보 심볼에 대해서는 양측의 파일롯 구간에서 추정한 추정값을 각 정보 심볼의 위치에 내삽하여 각 정보 심볼의 채널 변동을 추정한다. 한편, 파일롯 블럭 외부의 정보 심볼애 대해 정보 심볼에 가까운 파일롯 섹션에서의 추정 채널변동은 채널 변동 추정값으로 결정된다. 상기한 것과 같이, 수 km의 셀반경을 갖는 셀룰라 시스템에서 전송 지연을 고려한다해도 정보 심볼의 수는 아주 적다. 채널 변동을 보상하기 위해 이들 채널 변동 추정값은 페이딩 왜곡 보상기(425)로 제공되고, 지연기(413)을 통과한 역확산 신호에 곱해진다.
처리는 이 사용자의 각 경로에서 수행되고, 각 경로의 채널 변동 보상된 역확산 신호는 레이크 결합기(43)로 제공된다. 레이크 합성 신호는 데이터 결정 블럭(44)에 의해 결정된다.
본 실시예로, 업워드 비동기 채널에서조차도 다중 스테이지 간섭 캔슬링은 일정한 시간 단위로 블럭 처리될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 블럭들사이에 간섭 리플리카 정보를 통신할 필요가 없으므로, 장치는 간략화될 수 있다.
실시예 4
도14는 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치의 제4 실시예의 제2 스테이 다음의 간섭 캔슬러의 ICU를 도시한 블럭도이다. 본 발명은 자기 채널의 다중경로 신호로 인해 간섭 리플리카를 제거한다.
이동 통신 환경에서 다중경로 전송 경로들은 빌딩 및 대지로부터의 반사로인해 형성된다. 자기 채널의 다중경로 신호도 다른 사용자들로부터의 신호들과 같이 간섭을 야기하는 역확산에서 상호 상관을 발생시킨다. 상기한 실시예와 같이, 채널 추정이 파일롯 심볼을 사용하는 각 스테이지를 위해 연속적으로 수행되고, 제2 스테이지 다음 스테이지의 ICU의 입력 신호들은 자기 채널의 다중경로 신호들로 인한 간섭 리플리카를 포함한다.
고속 칩율을 갖는 광대역 DS-CDMA에 있어서, 자신의 저속 해석으로 인해 수신 신호는 다수의 다중경로 신호로 분리될 수 있고 레이크 결합 기능은 효과적이다. 그러나, 레이크 결합에 있어서, 다중경로의 1 경로당 신호 전력은 감소되고, 자기 채널의 다중경로 신호로부터의 간섭은 무시할 수 없게된다. 따라서, SIR을 그 이상 개선하기 위해 ICU 입력 신호로서의 자기 채널의 다중경로 신호들로 인해 다중 스테이지 간섭 캔슬러에서 다른 사용자들의 간섭 리플리카뿐만 아니라 간섭 리플리카를 뺀 신호를 사용할 필요가 있다.
도14는 그런 개념하에서 획득되는 CDMA 복조 장치의 i번째 스테이지(i는 2이상의 정수)의 k번째 사용자의 ICU를 도시한다.
ICU(510-k)와 도5A에 도시된 제1 실시예에서의 ICU(210)와의 차이는 다음과 같다.
(1) 간섭 리플리카 제거기(505)(505-1 - 505-Lk)가 새롭게 제공된다. 간섭 리플리카 제거기(505)는 자기 채널의 다중경로파로 인한 간섭 리플리카를 제거한다. 즉, 간섭 감산기(504-k)는 자신 이전의 첫번째 사용자로부터 (k-1)번째 사용자까지의 사용자들을 위해 수신 확산 신호로부터 현재 스테이지 i에서 획득되는 간섭 리플리카를 빼고, 자신 이후의 (k+1)번째 사용자로부터 M번째 사용자까지의 사용자들을 위해 수신 확산 신호로부터 (i-1) 바로 직전에 획득되는 간섭 리플리카를 뺀다. 다른 사용자들의 간섭 리플리카를 뺀 수신 확산 신호(S3)는 간섭 리플리카 제거기(505)로 제공된다.
간섭 리플리카 캔슬러(505)들은 수신 확산 신호(S3)로부터 (i-1)번째 스테이지 바로 직전에서 획득되는 다른 다중경로의 간섭 리플리카를 뺌으로써 제거한다. 예를 들어, 간섭 리플리카 제거기(505-1)는 수신 확산 신호(S3)로부터 이전의 리플리카 제거기들(505)에서 획득되는 제2 다중경로이후의 모든 다중경로 간섭 리플리카를 뺀다. 통상적으로, k번째 사용자의 Li번째 다중경로파를 고려하면, 이전 스테이지 ICU에 의해 추정되는 k번째 사용자의 Li와 다른 간섭 리플리카는 수신 확산 신호(S3)로부터 감산된다. 따라서, 획득된 수신 확산 신호는 각 경로에 상응하여 제공되는 정합 필터(211)로 제공되고, 그후에 제1 실시예에서와 같이 동일한 처리가 되고, 재확산기(217)에 의해 재확산된다. 도14에서, Lk는 사용자 k의 레이크 결합 경로의 수이다.
(2) 각 경로의 재확산기(217)의 출력은 현재 스테이지의 다중경로파의 간섭 리플리카로서 출력단(507(507-1 - 507-Lk)으로부터 출력된다. 이들 간섭 리플리카들은 다중경로파의 간섭 리플리카들을 제거하기 위해 사용되는 다음 (i+1)번째 스테이지로 제공된다.
도14의 ICU에 있어서, 간섭 리플리카 제거기들(504, 505)는 ICU 내부 및 외부에 놓여지지만, 본 발명은 이 구성으로 제한되지 않는다. 단기적으로는, 다른 사용들의 간섭 리플리카 및 자기 채널의 다른 경로들의 다중경로파의 간섭 리플리카를 뺀 신호는 ICU(510)에서 정합 필터로의 입력 신호로서 수신 확산 신호로부터 감산된다.
본 실시예로 SIR은 제1 실시예와 비교하여 더 개선될 수 있다. 결과적으로, 수신 특성이 개선되어 시스템의 가입자 용량을 증가시킨다.
실시예 5
도15는 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치의 제5 실시예의 제2 스테이지 다음에 간섭 캔슬러의 구성을 도시한 블럭도이다. 본 실시예에 있어서, 각 사용자의 각 다중경로의 간섭 리플리카를 고도로 정확하게 생성하기 위해 데이터 결정 블럭(215)로부터 출력된 결정 데이터는 요구파의 크기로 정합된다.
도15에 도시된 제5 실시예와 도14에 도시된 제4 실시예와의 차이는 결정 데이터의 진폭값을 결정하기 위한 회로가 새로 제공된다는 것이다. 이점은 이하에 설명될 것이다. 수신 신호 전력 검출기(210)(512-1 - 521-Lk:Lk는 레이크 결합 경로의 수)는 각 경로의 역확산 신호의 신호 전력을 결정한다. 이것은 역확산 신호의 동상 성분의 진폭과 직교 성분의 제곱 법칙 합으로서 결정될 수 있다. 가산기(523)는 레이크 결합이후에 수신 신호 전력을 획득하기 위해 레이크 결합 다중경로의 전력 검출기(521)의 각 출력을 가산한다. 동상/직교 성분 진폭 변환기(525)는 수신 신호 전력으로부터 수신 신호의 동상 성분 및 직교 성분의 절대 진폭(S)을 결정한다. 각 심볼들의 진폭값은 잡음의 영향에 의해 변동되므로, 이 값들은 잡음의 영향이 제거된 진폭값을 획득하기 위해 1 파일롯 블럭동안 평균화된다. 평균은 평균 유니트(527)에 의해 이루어진다. 결정 데이터의 진폭값이 수신 신호의 진폭값과 정합되도록 조정되기 위해 평균 진폭값이 곱셈기(529)로 제공된다.
본 실시예로 각 사용자의 각 다중경로의 간섭 리플리카는 정확도가 높게 생성될 수 있다.
실시예 6
도16A 및 16B는 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치의 제6 실시예의 제1 스테이지 간섭 캔슬링 블럭의 구조를 도시한 블럭도이다. 다른 구성 성분들은 도4에 도시된 구조와 유사하다. 즉, 정합 필터(103), 수신 레벨 검출기(104), 채널 랭킹 유니트(105), 제2 스테이지이후의 간섭 캔슬링 블럭(107, 108)은 제1 실시예와 유사하다.
상기와 같이, 정합 필터(103)는 수신 확산 신호(S)로 각 채널의 각 경로의 수신 확산 신호와 합성된 확산 코드 리플리카를 상관 검출한다. 수신 레벨 검출기(104)는 요구파의 수신 신호 레벨을 검출하기 위해 정합 필터(103)로부터 출력된 각 경로의 수신 전력의 합을 계산한다. 채널 랭킹 유니트(105)는 수신기 입력의 사용자들의 복조 순서를 제어하기 위해 채널 랭킹 정보를 출력한다.
본 실시예의 간섭 캔슬링 블럭과 도5A에 도시된 간섭 캔슬링 블럭과의 차이는 첫번째 - k번째 사용자들의 간섭 캔슬링 블럭은 중간으로 역상관기(역상관 필터)로 구성된다.
도16A 및 16B에 있어서, 정합 필터(601)(601-1 - 601-k)는 채널 랭킹 유니트(105)로부터 제공된 채널 랭킹 정보에 따라 높은 수신 신호 레벨에서부터 k 사용자들의 각 경로의 신호들을 역확산한다. 역상관기(603)는 역상관 필터로서 동작하는데, 정합 필터(601) 및 채널 랭킹 유니트(105)로부터의 정보에 따른 입력 스펙트럼으로서 높은 수신 신호 레벨부터 k 사용자의 각 경로의 각 정합 필터로부터의 신호들을 사용하여 다른 것으로부터 제거된 역확산 스펙트럼 간섭을 출력한다.
코히어런트 검출기/간섭 생성 유니트(610)(610-1 - 610-k)는 정합 필터(211)가 제거된 것을 제외하고는 도5A의 ICU(210)와 동일한 구조를 가지며, 역상관기(603)의 출력 신호로부터 첫번째-k번째 채널들의 간섭 리플리카를 계산한다.
(k+1)번째 - M번째 사용자들에 대해 절차는 제1 실시예의 상응 부분과 유사하다. 즉, 지연 유니트(203), 간섭 감산기, 및 ICU(210)는 제1 실시예에서와 유사하다. 따라서, 높은 수신 신호 레벨의 k 사용자에 대해 간섭 리플리카들은 역상관기(603)의 출력에 따라 추정되고, 추정된 간섭 리플리카들을 사용하며, 복조는 (M-k) 사용자가 남아있는데서 수행된다. 더욱이, 제2 스테이지 이후의 간섭 캔슬링 블럭에서 각 사용자의 추정 간섭 리플리카는 제1 실시예에서와 같이 계산된다. 마지막(H번째) 스테이지의 간섭 캔슬링 블럭(108)은 각 사용자의 재생 데이터를 출력한다.
역상관기(603)는 수신 확산 신호의 SIR을 개선하기 위해 높은 수신 신호 레벨의
Figure kpo00033
사용자들에서 직교 처리를 한다. 역상관기(603)에 의한 직교 처리는 다음과 같이 수행된다. 특히, 역상관기(603)는 k 사용자들의 확산 코드 및 수신 타이밍으로부터 각 경로의 수신 확산 코드 리플리카를 생성한다. 그때
Figure kpo00034
확산 코드간의 상호 상관은 상호 상관값을 사용하여 상관 행렬을 생성하기 위해 계산된다. 더욱이, k 사용자들의 모든 경로의 수신 신호 벡터를 사이의 직교 처리를 행하기 위해 이 상관 행렬의 역행렬은 계산되어 수신 신호 벡터들에게 인가된다.
결과적으로, 예를 들어, 제1 사용자의 각 경로의 신호들은 두번째 - k번째 사용자들의 각 경로의 신호와 직교한다. 따라서, 제1 사용자의 각 경로로의 간섭 신호들은 (k+1)의 각 경로로부터 M번째 사용자들까지의 나머지 간섭 신호들일뿐이며, 따라서 SIR은 개선된다. 역상관기(603)에 의해 직교 처리되는 k 사용자들의 각 경로에서 코히어런트/간섭 생성 유니트(610)에 의해 채널 변동 추정, 채널 변동 보상, 레이크 결합, 및 간섭 리플리카 생성이 수행된다. k 사용자들의 간섭 리플리카들은 (k+1)번째 사용자의 ICU(210 - (k+1))로 입력되고, 제1 실시예에와 같이 처리된다.
본 실시예로 제1 실시예의 단점은 제거된다. 즉, 제1 실시예에서는 제1 단계에서 간섭 리플리카가 수행되는 높은 수신 신호 레벨의 사용자가 불리하다. 그러나, 본 실시예에서는 첫번째 k 사용자들에 대해 간섭 캔슬링이 역상관기(603)에 의해 수행되므로, 제1 실시예의 그런 단점은 제거될 수 있다. k 값은 통상적으로 2이상이고, 확산 인수 PG보다 적으나, 높은 값을 초과할 수는 없다. 이것은 역상관기에 의해 처리되는 행렬의 차수가 채널의 수가 증가함에 따라 급속하게 증가하기 때문이다.
실시예 7
도17A 및 17B는 본 발명의 따른 CDMA 복조 장치의 간섭 캔슬링 블럭의 제7 실시예를 도시한 블럭도이다. 본 실시예와 제6 실시예와의 차이는 M 사용자들의 모든 스테이지들의 처리가 단일 ICU에 의해 수행된다는 것이다. 즉, 하드웨어가 시분할로 단일 ICU가 사용하여 반복적으로 간략화된다.
본 실시예의 구조 및 기능들은 제2 및 제6 실시예로부터 쉽게 이해될 수 있으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
실시예 8
도18A 및 18B는 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치의 제8 실시예를 도시한 블럭도이다.
본 실시예는 도4에 도시된 것과 같은 제1 실시예의 간략화이며 제1 실시예와의 차이점은 다음과 같다.
(1) 간섭 캔슬링 블럭(700, 720, 740)은 도4에 도시된 간섭 캔슬링 블럭(106, 107, 108)의 구조가 간략화된다.
도19A 및 19B는 제1 및 제2 스테이지 간섭 캔슬링 블럭의 구조를 도시한 블럭도이다. 그러나, 도19B에서 점선으로 둘러싸인 부분은 본 실시예의 변형에 관한 것으로 이후에 설명될 것이다.
도19A 및 19B에 도시된 간섭 캔슬링 블럭들은 ICU(710(710-1 - 710-M))의 구조에서 도5A에 도시된 간섭 캔슬링 블럭과 다르다. ICU(710)는 역확산 신호의 추정/보상 및 데이터 결정을 수행하지는 않는다. 특히, 보상기(212-216)는 도5A의 ICU(210)에서 빠진다. 즉, ICU(710)의 정합 필터(211)는 각 경로에서 수신 확산 신호를 역확산시키고 역확산 신호를 출력한다. 역확산 신호는 재확산기(217)로 직접 제공된다. 재확산기(217)는 각 경로의 간섭 신호 리플리카를 획득하기 위해 각 경로의 수신 확산 코드로 합성된 확산 코드 리플리카를 이용하여 각 경로의 역확산 신호를 재확산한다. 가산기(218)는 각 경로의 간섭 신호 리플리카의 합을 결정한다. 이것은 사용자 1의 추정된 간섭 리플리카
Figure kpo00035
이다. 따라서, 정합 필터(211)에 의해 역확산된 신호는 제1 실시예와 비교되는 회로를 간략화하기위해 재확산기(217)에 의해 즉시 재확산된다.
(2) 파일롯 내삽/레이크 결합 코히어런트 검출기(750,760,770)은 마지막 스테이지의 간섭 캔슬링 블럭(740)의 출력측에 직접 연결된다.
간섭 감소 신호들(
Figure kpo00036
,
Figure kpo00037
, …,
Figure kpo00038
)은 마지막 스테이지, 즉 H번째 스테이지의 간섭 캔슬링 블럭(740)의 각 채널의 ICU로부터 출력된다. 이들 신호들은 각 채널에서 제공된 파일롯 내삽/레이크 결합 코히어런트 검출기들(750,760,770)에 개별적으로 입력된다. 검출기(750)의 구조 및 동작은 제1 실시예의 ICU(210)에서의 정합 필터(211)로부터 데이터 결정 블럭(215)까지의 구조 및 동작과 동일하고, 이하에 간단히 설명될 것이다.
간섭 캔슬링 블럭(740)으로부터 신호
Figure kpo00039
를 수신한 정합 필터(751)는 각 경로에서 신호를 역확산한다. PCHE(파일롯 심볼 채널 변동 추정기)(752)는 각 파일롯 심볼의 변동을 추정하고, 위상 변동 추정값으로서 결정되기 위해 파일롯 섹션에서 평균화된다. 채널 변동 보상기(753)는 각 정보 심볼의 채널 위상 변동을 추정하기 위해서 파일롯 심볼 사이에 낀 정보 심볼의 각 위치로 위상 변동 추정값을 내삽입하고, 정합 필터(751)의 출력으로의 추정 채널 위상 변동을 사용하여 정보 심볼 섹션의 채널 변동을 보상한다. 레이크 결합기(754)는 각 경로의 수신 전력을 가중으로 사용하여 각 경로의 위상 보상 신호의 레이크 결합을 행한다. 데이터 결정 블럭(755)은 재생 데이터를 출력하기 위해 레이크 합성 신호를 결정한다. 절대 합성 검출이 이루어진다.
상기의 다른 실시예와는 달리 본 실시예는 각 스테이지의 각 사용자에 대한 각 경로의 위상 추정을 수행하지 않는다. 이것은 각 스테이지의 간섭 캔슬링 블럭의 구조를 상당히 간략화한다. 본 실시예에서 간섭 신호 리플리카는 데이터 결정이 수행되지 않으므로, 열잡음의 영향을 직접 받지만, 이것은 상기의 다른 실시예에서 재생 데이터 리플리카가 생성될때 결정 에러의 영향과 거의 등가이다. 더욱이, 재생 데이터 리플리카가 생성되지 않으므로, 결과 간섭 신호 리플리카에서 각 확산 코드의 상호 상관의 영향이 각 스테이지의 간섭 캔슬링 블럭으로 전송되지만, 이 영향은 몇몇 스테이지로의 간섭 캔슬링 블럭들의 스테이지의 수를 줄임으로써 감소될 수 있다.
그러나, 본 실시예에서 정합 필터는 역확산기로 사용될 수 있고, 동일한 특성의 직렬 캔슬러는 슬라이딩 상관기를 사용하여 선택적으로 구성될 수 있다.
도19B에서 점선에 의해 둘러싸인 부분은 제8 실시예의 변형을 나타낸다. 본 변형예에 있어서, 제2 스테이지의 간섭 캔슬링 블럭(720)의 각 ICU(730)로의 입력 신호는 파일롯 내삽/레이크 결합 코히어런트 검출기(750)으로 입력된다.
실시예 9
도20은 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치의 제9 실시예를 도시한 블럭도이다. 본 실시예는 도10에 도시된 제2 실시예의 간략화된 예이고, 그것의 구성 및 기능은 제2 실시예 및 제8 실시예로부터 이해되므로, 그것의 상세한 설명은 생략한다.
실시예 10
상기한 것과 같이, DS-CDMA에서 각 통신자는 페이딩, 단기 변동, 및 거리 변동으로 인해 순시 변동을 수행한다. 따라서, 이동국에서 요구되는 수신 품질을 만족시키기 위해 전송 전력 제어가 기지국의 수신기 입력에서의 SIR을 제어할 필요가 있다.
전송 전력 제어는 개방 루프 타입 및 폐루프 타입으로 분리된다. 전자에서는 SIR은 수신측에서 측정되고, 전송 전력은 측정 결과에 다라 제어된다. 후자에서는 SIR은 수신측에서 측정되고, 상대편의 전송 전력을 제어하기 위해 측정 결과와 타겟 SIR 값과의 차에 따라 전송 전력 제어 신호가 전송 상대편으로 전송된다. 전송과 수신 반송파 레벨간의 상관이 없을때, 폐루프 타입 전송 전력 제어가 효과적이다.
폐루프 타입 전송 전력 제어가 CDMA 이동 통신에 적용될때의 특성은 주로 제어 지연에 의해 결정된다.
도21은 전송 전력 제어 지연이 파라미터로서 사용될때 전송 전력 제어의 에러 특성 예를 도시한 그래프이다. 전송 전력 제어의 제어 주기에 의해 정규화된 페이딩 속도(fdT)(가로축)가 증가하면, 전송 전력의 제어 에러(세로축)가 증가한다. 페이딩이 일정 속도를 초과하면, 전송 전력 제어가 페이딩을 뒤따르지 않으면, 특성은 완만해진다. 더욱이 제어 지연이 증가할수록 제어 에러의 완만한 부분은 증가한다. 만약 전송 전력 제어 에러가 증가하면, 통신 품질은 SIR이 타겟 값보다 낮은 섹션에서 떨어지는데 가입자 용량의 감소를 초래한다. 따라서, 전송 전력 제어의 지연은 가능한한 작은 것이 바람직하다.
한편, 전송 전력 제어가 완벽하고 수신기 입력에서 SIR이 일정한 것이 보증된다해도, 확산 코드는 이동 통신의 다중경로 환경하에서 서로 완벽하게 직교하지는 않는다. 따라서, 통신은 다른 통신자들로부터의 간섭의 영향을 받고, 그 크기는 다른 통화장 1인당 평균으로 확산 인수의 역수이다. 따라서, 동일한 주파수 대역에서 통신자의 수가 증가할때, 간섭 신호 전력 레벨이 증가하고, 셀당 통신자 용량은 제한된다. 셀당 통신자 용량을 더 증가시키기 위해서 상기 간섭 캔슬링 기술이 사용된다.
간섭 캔슬러가 수신측에서 사용될때, 간섭 전력은 감소되고 수신 SIR은 개선되고, 전송 전력은 어떤 간섭 캔슬러도 사용되지 않는 경우와 비교하여 감소될 수 있다. 따라서, 다른 통화 채널에 대한 간섭량이 감소하고, 각 통화 채널의 수신 SIR은 더 감소된다.
간섭 캔슬러에 의한 SIR 개선 효과를 효과적으로 사용하기 위해 간섭 감소후에 신호의 SIR을 측정하는 것이 필요하다. 그러나, 다중사용자 간섭 캔슬러는 처리 지연을 갖는다. 예를 들어, 다중 스테이지 타입에서 처리 지연은 스테이지의 수 및 사용자의 수에서 증가로 증가된다. 더욱이 역상관기 타입에서 사용자 및 경로의 수가 증가하면, 역행렬 계산을 위해 요구되는 처리량이 증가하고, 다수의 전후 심볼에 대한 직교 처리를 수행하기 위해서 몇몇 심볼의 처리 지연을 피할 수는 없다.
상기한 것과 같이, 전송 전력 제어의 특성은 제어 지연에 의해 주로 결정된다. 간섭 감소이후에 신호의 SIR이 측정될때, 제어 지연은 상당이 커진다. 결과적으로, 전송 전력 제어 에러가 커지면 가입 용량이 감소된다.
상기의 이유로 다중 사용자 간섭 캔슬러가 사용될때 효과를 개선한 수신 SIR이 폐루프 전송 전력 제어에 적용된 방법은 설명되지 않는다. 간섭 캔슬러가 수신측에 적용될때 본 실시예는 폐루프 전송 제어가 효과적으로 동작하도록 하여, 전송 전력 감소 및 가입자 용량 증가 효과를 얻을 수 있게 된다.
도22는 전송 전력 제어를 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치에 적용시키는 실시예를 도시한 블럭도이다.
도22에서 정합 필터(801)는 동일한 주파수 대역에서 통신하는 N (N은 2이상의 정수) 통신자들에 대한 각 통신 채널의 각 경로의 수신 타이밍과 동기시킨 확산 코드를 사용하여 상관 검출을 수행한다. SIR 측정 유니트(802)는 정합 필터(801)의 출력 신호의 SIR을 측정한다. 다중 사용자 간섭 캔슬러(803)는 각 통신 채널에서 간섭 제거 신호를 출력한다. 수신 품질 측정 유니트(814)는 다중 사용자 간섭 캔슬러(803)로부터 출력된 각 채널의 간섭 제거 신호의 수신 품질을 측정한다. 타겟 SIR 설정 유니트(805)는 타겟 SIR 값을 설정하기 위해 수신 품질 측정 유니트(804)로부터 출력된 수신 품질을 소정의 수신 품질과 비교한다. TPC(전송 전력 제어) 비트 생성 유니트(806)는 전송 전력 제어 신호를 생성하기 위해 SIR 측정 유니트(802)로부터 획득된 수신 SIR을 타겟 SIR 설정 유니트(805)로부터 획득된 타겟 SIR과 비교한다.
도23A 및 23B는 수신 품질 측정 유니트(804)를 상세히 도시한 블럭도이다. 도23A는 수신 품질을 모니터하기 위해 프레임 에러율을 측정하기 위한 수신 품질 측정 유니트(804)를 도시하고, 도23B는 수신 품질을 감시하기 위해 파일롯 심볼의 에러율을 측정하기 위한 수신 품질 측정 유니트(804)를 도시한다. 타겟 SIR을 획득하기 위해 전송 전력 제어가 순간적인 변동을 바로 뒤따르는 동안에, 수신 품질 측정 유니트(804)는 비교적 긴 시간동안 평균화를 수행하고 전송 전력 제어의 타겟 SIR 값을 정정하기위해 간섭 캔슬러의 출력에서 통신 품질을 모니터한다. 따라서, 간섭 캔슬러(803)의 처리 지연은 문제가 되지 않는다.
도23A에서 CRC 체크 유니트(811)는 다중 사용자 간섭 캔슬러(803)로부터 출력된 수신 데이터의 CRC(Cyclic Redundancy Check)테스트를 수행한다. 즉, 수신 데이터는 나머지가 0인지 아닌지를 결정하기 위해 생성 다항식에 의해 나눗셈 회로로 입력된다. 나머지가 0이면 통신 경로에서 프레임 에러가 없는 것으로 결정되고, 나머지가 0이 아니면 프레임 에러가 발생된 것으로 결정된다.
프레임 에러 계산 유니트(812)는 프레임 에러의 수를 계산하고 프레임 에러율을 계산한다. 프레임 에러율 임계값 발생기(813)는 프레임 에러율 임계값을 출력한다. 수신 품질 결정 블럭(814)은 수신 품질을 나타내는 신호를 출력하기 위해 프레임 에러율과 임계값을 비교한다. 타겟 SIR 설정 유니트(805)는 이 신호에 의해 기준 SIR을 정정하고 정정된 기준 SIR을 출력한다.
도23B에 도시된바와 같이 파일롯 심볼의 에러율에 의한 수신 품질 측정 유니트(804)는 다음과 같이 구성된다. 파일롯 심볼 생성 유니트(821)는 알려진 패턴의 파일롯 심볼을 생성한다. 파일롯 심볼 에러율 계산 유니트(822)는 다중 사용자 간섭 캔슬러(803)로부터 출력된 수신 데이터로부터 파일롯 심볼을 추출하고, 파일롯 심볼 에러율을 계산하기 위해 추출된 파일롯 심볼을 파일롯 심볼 생성 유니트(822)로부터 제공된 파일롯 심볼과 비교한다.
파일롯 심볼 에러율 임계값 발생기(823)는 파일롯 심볼의 임계값을 출력한다. 수신 품질 결정 블럭(824)은 파일롯 심볼 에러율을 자신의 임계값과 비교하고 수신 품질을 나타내는 신호를 출력한다. 타겟 SIR 설정 유니트(805)는 기준 SIR을 신호로 정정하고 정정된 기준 SIR을 출력한다.
본 실시예의 동작이 설명될 것이다. 정합 필터(801)는 각 통신 채널의 각 경로에 대한 확산 코드 리플리카와 수신 확산 코드의 상관을 검출하고 각 사용자의 역확산 신호를 추출한다. SIR 측정 유니트(802)는 역확산 신호를 사용하는 각 사용자의 SIR을 측정한다. 한편, 다중 사용자 간섭 캔슬러(803)는 수신 확산 신호를 이용여 간섭 제거 역확산 신호를 출력한다. 그러나, 역확산 신호는 처리 지연을 수반한다.
수신 품질 측정 유니트(804)는 간섭 캔슬러(803)로부터 출력된 역확산 신호의 통신 품질을 측정한다. 측정된 통신 품질은 소정의 수신 품질과 비교되기 위해 타겟 SIR 설정 유니트(805)로 제공된다.
도24는 정합 필터(801)의 출력을 간섭 캔슬러(803)의 출력과 비교한 사시도이다. 타겟 SIR은 다음과 같은 타겟 SIR 설정 유니트(805)에 의해 설정된다.
(1) 타겟 SIR은 간섭 캔슬러(803)에 의한 간섭 감소 효과측면에서 간섭 캔슬러(803)의 출력에서 요구되는 SIR보다 다소 낮은 값으로 설정된다.
(2) 간섭 캔슬러(803)의 간섭 제거 능력은 동시 통신자의 수로부터 어느 정도까지 추정될 수 있으므로, 타겟 SIR은 동시 통신자의 수에 따라서도 역시 설정된다.
(3) 수신 품질 측정 유니트(804)에 의해 측정된 통신 품질이 요구되는 품질보다 좋을때, 타겟 SIR은 낮아진다. 이것은 통신의 과다한 품질을 방지하고 전송 전력이 그 이상 감소될 수 있도록 한다.
(4) 반대로, 수신 품질 측정 유니트(804)에 의해 측정된 통신 품질이 요구되는 품질보다 나쁠때, 타겟 SIR은 증가된다.
(5) (3) 및 (4)의 정정을 반복함으로써 타겟 SIR은 요구되는 품질이 간섭 캔슬러(803)의 출력에서 만족되는 값으로 수렴된다.
TPC 비트 생성 유니트(806)는 SIR 측정 유니트(802)로부터 출력된 측정 SIR을 타겟 SIR과 비교하고, 전자가 후자를 초과할때 상대편이 전송 전력을 감소시키도록 제어 신호(TPC 비트)를 다른 통신자에게 보낸다. 반대로, 후자가 전자를 초과할대, 제어 신호는 상대편이 전송 전력을 증가시키도록 다른 통신자에게 제어 신호를 보낸다. 이것은 전송 경로의 순시 변동을 뒤따르는 폐루프 전송 전력 제어를 획득할 수 있다.
더욱이, 요구되는 수신 품질은 각 통신 채널에 대해 설정된다. 이것은 요구되는 통신 품질이 제공되는 서비스(음성 전송, 이미지 전송, 데이터 전송 등)에 따라 다르기 때문이다.
실시예 11
도25는 전송 전력 제어가 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치에 적용되는 다른 실시예를 도시한 블럭도이다.
본 실시예는 다음 형태를 갖는다.
(1) 제1 실시예의 리플리카 재생 다중 스테이지 간섭 캔슬러는 다중 사용자 간섭 캔슬러(803)로서 사용된다.
(2) 도23B에 도시된 파일롯 심볼 에러율에 의해 통신 품질을 측정하기 위한 파일롯 심볼 평균 에러율 측정 유니트(804)는 수신 품질 측정 유니트(804)로서 사용된다.
본 실시예의 동작이 제1 및 제10 실시예 및 도23B의 설명으로부터 이해되었으므로, 간략히 설명될 것이다.
간섭 캔슬러(803)의 각 스테이지에서 다른 통신자들로부터의 간섭 신호들은 전송 정보 데이터 리플리카를 재생시키기 위해 복조 및 결정된다. 각 채널의 간섭 신호 리플리카는 재생된 데이터 리플리카들로부터 계산되고, 복조될 요구파 신호로 SIR을 개선하기 위해 수신 신호로부터 감산된다.
한편, 채널 랭킹 유니트(807)는 강한 수신 전력 순으로 통신자를 재배치하기 위해 채널 랭킹을 수행한다. 결과적으로, 간섭 캔슬러(803)는 강한 수신 전력 순으로 요구파 신호를 복조한다. 각 스테이지동안 이 동작을 수행함으로써 나중 스테이지일수록 SIR이 더 개선된다. 더욱이 간섭 신호 리플리카의 정확도가 간섭 캔슬러(803)의 각 스테이지에서 개선되면, 각 채널의 변동 에측 정확도는 개선된다. 따라서, 간섭 캔슬링 효과는 통신자가 아주 많을때 개선된다.
실시예 12
도26은 전송 전력 제어가 본 발명에 따른 CDMA 복조 장치에 적용되는 또 다른 실시예를 도시한 블럭도이다. 본 실시예와 도25에 도시된 실시예 11과의 차이는 디인터리버(808)을 구비한 통신 품질 측정 유니트, 비터비(Viterbi) 복호기(809), 및 프레임 에러율 측정 유니트(810)가 파일롯 심볼 평균 에러율 측정 유니트(804)에 제공된다는 것이다.
실시예 11과 같은 동일한 기능 및 효과가 이 구조를 사용해서도 역시 획득될 수 있다.
[산업상이용가능성]

Claims (29)

  1. 정보 레이트보다 빠른 확산 부호에 의해 정보 데이터를 광대역 신호로 확산하여 다원 접속 전송을 수행하기 위하여 상기 광대역 신호가 송신되는 CDMA통신 시스템에서, 채널 변동을 추정하기 위하여 알려진 패턴의 파일롯 심볼이 수신되고, 다수의 채널을 통해 수신된 각 수신 신호가 상기 추정된 채널 변동에 의해 보상되며, 상기 정보 데이터를 재생하기 위하여 상기 보상된 수신신호가 복조되는 CDMA복조장치에 있어서,
    상기 확산 부호 레프리카와 상기 각 패스의 수신신호와의 상관검출을 위하여 확산 부호로서 상기 각 채널의 각 패스의 수신 타이밍에 동기된 확산 부호 레프리카를 사용하는 상관검출기;
    상기 상관 검출기의 해당 패스의 수신 전력의 합을 결정하고, 희망파 수신신호 레벨을 검출하기 위한 수신 레벨 검출기;
    상기 수신 레벨 검출기에 의해 검출된 각 사용자의 수신신호 레벨에 따라 상기 사용자의 복조 처리 순번을 제어하는 채널 랭킹 유니트; 및
    상기 채널 랭킹 유니트로부터 출력된 제어신호에 따라 간섭 캔슬링하기 위한 다수의 스테이지의 간섭 캔슬러를 포함하되, 상기 다수의 스테이지의 각 스테이지에 있어서, 각 채널상의 상기 파일롯 심볼을 사용하여 채널 변동의 추정을 행하고, 추정된 채널 변동에 따라 상기 채널의 수신신호를 보상하며, 간섭 신호 레플리카를 생성하기 위하여 보상된 수신신호를 재확산시키는 간섭 캔슬러를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제i번째 스테이지의 간섭 캔슬러에 의해 추정된 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 제(i+1)스테이지의 간섭 캔슬러에 제공하기 위하여,
    상기 다수의 스테이지의 i(i는 2이상의 정수)번째 스테이지의 간섭 캔슬러는 (i-1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에 의해 추정된 각 사용자의 상기 간섭 신호 리플리카를 입력으로 사용하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    각 스테이지의 상기 각 간섭 캔슬러는, 상기 간섭 신호레프리카를 생성하기 위하여 각 사용자를 위한 서브 간섭 캔슬러를 포함하고, 상기 i번째 스테이지의 상기 간섭 캔슬러의 제k(k=1,2, M의 어느 하나)번째 사용자의 상기 서브 간섭 캔슬러는,
    제1,2, 및 (k-1)번째 사용자의 간섭 신호 레프리카로서 상기 i번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 레프리카를 상기 수신신호로부터 감산하고, 제(k+1), ,(M-1) 및 M번째 사용자의 간섭 신호 레프리카로서 (i-1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에어서의 간섭 신호 레프리카를 상기 수신신호로부터 감산하기 위한 간섭 감산기;
    상기 간섭 감산기의 출력 신호에서의 상기 파일롯 심볼의 채널 변동을 각 매프에 대해 추정하고, 상기 추정된 파일롯 심볼의 채널 변동을 상기 간섭 감산기의 출력 신호에서의 상기 정보 데이터의 각 심볼위치에 내삽입함으로써 상기 채널 변동을 추정하기 위한 채널 변동 추정부;
    상기 채널변동 추정부에 의해 각 패스에 대하여 추정된 채널 변동을 상기 수신신호로 보상하기 위한 채널 변동 보상부;
    상기 채널 변동 보상부로부터 출력된 각 패스의 상기 수신신호를 합성하기 위한레이크 합성부;
    상기 레이트 합성부의 출력신호를 판정하기 위한 데이터 판정부;
    상기 데이터 판정부로부터 출력된 판정 데이터에 상기 채널 변동 추정부의 출력으로서 얻어진 채널 변동을 가산하기 위한 채널 변동 가산기;
    각 패스의 수신 타이밍에 동기된 확산 부호에 의해 상기 채널 변동 가산기로부터 출력된 각 패스의 신호를 확산 시키기 위한 재확산부; 및
    상기 k번째의 사용자의 간섭 신호 레프리카를 생성하기 위하여 상기 재확산부의 출력을 가산하기 위한 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상관 검출기는 다수의 정합 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상관 검출기는 다수의 슬라이딩 상관기를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 파일롯 심벌은 상기 정보 데이터간에 주기적으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 각 스테이지의 간섭 캔슬러는 한 개의 상기 서브 간섭 캔슬러 및 상기 각 스테이지의 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 저장하기 위한 메모리를 포함하여 상기 서브 간섭 캔슬러를 시분할로 사용하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 간섭 캔슬러는 적어도 인접하는 2개의 파일롯 신호구간을 포함하는 일정 시간의 블록을 처리단위로 사용하고, 상기 서브 간섭 캔슬러는 정보 심볼의 채널 변동을 결정하기 위하여 상기 파일롯 신호구간의 외측의 정보 심볼에 대해 상기 정보 심볼에 가장 가까운 위치의 상기 파일롯 심볼을 외삽입하기 위한 외삽유니트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  9. 제3항에 있어서,
    (i-1)번째 스테이지에 있어서의 k번째 통신자의 j번째 패스 이외의 간섭 신호 리플리카를 상기 간섭 감산기의 출력 신호에서 감산하기 위한 감산기가 i(i는 2이상의 정수)번째 스테이지의 간섭 캔슬러의 k번째 사용자의 j(j는 1에서 상기 레이크 합성의 패스 수 Lk까지)번째 상관 검출기의 입력측에 제공되는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 서브 간섭 캔슬러는,
    상기 상관 검출기로부터 출력을 역확산한 후, 각 패스의 상기 수신신호 전력을 검출하기 위한 수신신호 전력 검출기;,
    상기 각 패스의 상기 수신신호 전력을 가산하기 위한 가산기;
    상기 가산기의 출력에서 동상 성분 및 직교성분의 진폭을 검출하기 위한 진폭 변환기;
    상기 진폭 변환기의 출력신호를 평균화하기 위한 평균화유니트; 및
    상기 평균화유니트의 출력을 상기 판정 데이타에 승산하기 위한 승산기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  11. 제1항에 있어서,
    제1스테이지의 상기 간섭 캔슬러는,
    서로 간섭 제거된 역확산 출력 벡터를 얻기 위하여 상기 높은 수신신호 레벨로부터 K(K는 2이상으로 확산율 PG이하의 정수)번째 사용자의 각 패스 신호를 사용하기 위한 역상관 필터;
    상기 역상관 필터로부터 출력된 K 사용자들 송신 데이터를 추정하고, 각 사용자의 추정간섭량을 생성하기 위한 코히어런트 검출부/간섭 발생부를 포함하며,
    상기 간섭 캔슬러는, 상기 K사용자들의 간섭 신호 리플리카로서는, 상기 코히어런트 검출부/간섭 발생부로부터 출력된 간섭 신호 리플리카를 이용하여, 나머지인 (M-K)사용자들의 각 간섭 신호 리플리카를 생성하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 다수의 스테이지의 i(i는 2이상의 정수)번째 스테이지의 간섭 캔슬러는, (i-1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에 의해 추정된 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 입력으로 사용하여, 상기 I번째 스테이지의 상기 간섭 캔슬러로 추정된 각 사용자의 추정된 간섭량을 (i+1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에 공급하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1스테이지의 간섭 캔슬러는, (K+1)번째 사용자 이후의 각 사용자에 대해 상기 추정된 간섭량을 생성하기 위한 서브 간섭 캔슬러를 포함하고, k(k=(K+1),(K+2), ,M의 어느 하나)번째 사용자의 서브 간섭 캔슬러는,
    1,2, K번째 사용자의 간섭 신호 리플리카로서, i번째 스테이지의 상기 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신신호로부터 감산하고, (K+1), ,(K-1)번째 사용자의 간섭 신호 리플리카로서, 1번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신신호로부터 감산하기 위한 간섭 감산기;
    상기 간섭 감산기의 출력신호에서의 상기 파일롯 심볼의 채널 변동을 각 패스에 대해 추정하고, 추정된 파일롯 심볼의 채널 변동을 상기 간섭 감산기의 출력신호에서의 상기 정보 데이터의 각 심볼 위치에 내삽입함으로써, 각 상기 정보 심볼의 채널변동을 추정하기 위한 채널 변동추정부;
    상기 채널 변동 추정부에 의해 각 패스에 대해 추정된 채널 변동을 수신신호로 보상하기위한 채널변동 보상부;
    상기 채널변동 보상부로부터 출력된 각 패스에 대해 수신신호를 합성하기 위한 레이크 합성부;
    상기 레이크 합성부의 출력신호를 판정하기 위한 데이터 판정부;
    상기 데이터 판정부로부터 출력된 판정 데이터에, 상기 채널 변동추정부의 출력으로 얻어진 채널 변동을 가산하기 위한 채널 변동 가산기;
    각 패스의 수신 타이밍으로 동기된 확산 부호에 의해 상기 채널 변동 가산기로부터 출력된 각 패스 신호를 확산시키기위한 재확산부; 및
    상기 k번째 사용자의 간섭 신호 리플리카를 생성하기 위하여 상기 재확산부의 출력을 가산하는 가산기를 포함하고,
    제2 스테이지 및 그 이후의 각 상기 간섭 캔슬러는, 상기 간섭신호 리플리카를 생성하기 위하여 서브 간섭 캔슬러를 사용자마다 포함하고, 상기 i번째 스테이지의 상기 간섭 캔슬러의 k(k=1,23, ,M의 어느 하나)번째 사용자의 서브 간섭 캔슬러는,
    1,2, 및 (k-1)번째 사용자의 간섭신호 리플리카로서, i번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신신호로부터 감산하고, 제(k+1), ,(M-1),M번째 사용자의 간섭 신호 리플리카로서, (i-1)스테이지의 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신신호로부터 감산하기 위한 간섭 감산기와,
    상기 간섭 감산기의 출력신호에서의 상기 파일롯 심볼의 채널 변동을 각 패스에 대해 추정하고, 추정된 파일롯 심볼의 채널 변동을 상기 간섭 감산기의 출력 신호중 상기 정보 데이터의 각 심볼위치에 내삽입함으로써, 각 상기 정보 심볼의 채널 변동을 추정하기위한 채널 변동 추정부;
    상기 채널 변동 추정부에 의해 각 패스에 대해 추정된 채널 변동을 상기 수신신호로 보상하기 위한 채널 변동 보상부;
    상기 채널 변동 보상부로부터 출력된 각 패스에 대해 수신신호를 합성하기위한 레이크 합성부;
    상기 레이크합성부의 출력신호를 판정하기위한 데이터 판정부;
    상기 데이터 판정부로부터 출력된 판정 데이터에, 상기 채널 변동 추정부의 출력으로 얻어진 변동을 가산하기위한 채널 변동 가산기;
    각 패스 수신 타이밍에 동기된 확산부호에 의해 상기 채널 변동 가산기로부터 출력된 각 패스 신호를 확산시키기위한 재확산부;
    상기 k번째 사용자의 간섭 신호 리플리카를 생성하기 위하여 상기 재확산부의 출력을 가산하는 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 상관 검출기는 다수의 정합필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 상관 검출기는 다수의 슬라이딩 코리레이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 파일롯 심볼은 상기 정보 데이터의 사이에 주기적으로 삽입된 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 각 스테이지의 간섭 캔슬러는 하나의 상기 서브 간섭 캔슬러 및 상기 각 스테이지의 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 저장하기 위한 메모리를 포함하여 상기 서브 간섭 캔슬러를 시분할로 사용하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 코히어런트 검출부/간섭 발생부는,
    상기 간섭감산기 출력신호에서 상기 파일롯 심볼의 채널 변동을 각 사용자의 각 패스에 대해 추정하고, 추정된 파일롯 심볼의 채널변동을 상기 간섭감산기의 출력신호에서의 상기 정보 데이터의 각 심볼 위치에 내삽입함으로써, 상기 각 정보 심볼의 채널 변동을 추정하기위한 채널 변동 추정부;
    상기 채널변동 추정부에 의해 각 패스에 대해 추정된 채널 변동을 상기 수신신호로 보상하기위한 채널 변동보상부;
    상기 채널 변동 보상부로부터 출력된 각 패스에 대해 수신신호를 합성하기위한 레이크 합성부;
    상기 레이크합성부의 출력신호를 판정하는 데이터 판정부;
    상기 데이터 판정부로부터 출력된 판정 데이터에, 상기 채널 변동 추정부의 출력으로서 얻어진 채널 변동을 가산하기위한 채널 변동 가산기;
    각 패스 수신 타이밍에 동기된 확산부호에 의해 상기 채널 변동 가산기로부터 출력된 각 패스 신호를 확산시키기위한 재확산부; 및
    k번째 사용자의 간섭 신호 리플리카를 생성하기위하여 상기 재확산부의 출력을 가산하기위한 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 상관 검출기의 출력 SIR을 측정하기위한 SIR 측정 유니트;
    상기 간섭 캔슬러의 출력신호의 수신 품질을 측정하기위한 수신품질 측정유니트;
    측정된 상기 수신품질 및 소요 수신품질에 따라 목표SIR을 설정하는 목표 SIR설정유니트;
    상기 SIR 측정 유니트로부터 출력된 SIR을 상기 목표 SIR과 비교하기위한 송신전력제어신호 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 목표 SIR 설정 유니트는 동시 통신자수에 따라 상기 목표SIR의 초기값을 설정하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 수신 품질 측정유니트는 프레임 에러율을 측정하기위한 에러측정유니트 및 상기 수신품질을 판정하기 위하여 상기 프레임 에러율을 소정의 문턱값을 갖는 프레임 에러율과 비교하기위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 수신 품질 측정유니트는 상기 파일롯 심볼의 비트 에러율을 측정하기위한 에러율 판정유니트 및 상기 수신 품질을 판정하기위하여 상기 비트 에러율을 소정의 문턱값을 갖는 비트 에러율과비교하기위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 상관 검출기는 정합 필터인 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 간섭 캔슬러는 각 채널에 대해 상기 정합 필터로부터의 출력신호로부터의 각 패스의 역확산신호로 이루어지는 수신 벡터를 생성하기위한 수신 벡터 발생부; 상호 상관을 가지는 채널의 역행렬을 생성하기위하여 자신의 채널 확산부호 및 수신기 입력의 다른 모든 확산 부호의 상호 상관을 계산하기위한 상호 상관 역행렬 발생부; 및 각 수신 벡터간의 상호 상관을 제거하함으로써 간섭을 제거하기위하여 상기 역행렬에 의해 상기 수신 벡터를 보상하기위한 행렬 벡터승산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  25. 정보 레이트보다 고속인 확산 부호에 의해 정보 데이터를 광대역 신호의 확산에 의해 발생된 확산신호를 송신함으로써, 다원 접속 전송을 행하는 CDMA통신 시스템에서, 채널 변동을 추정하기위하여 알려진 패턴의 파일롯 심볼이 수신되고, 복수의 채널을 통해 수신된 각 수신 신호가, 추정된 채널 변동에 의해 보상하되, 상기 정보 데이터를 재생하기위하여 보상된 상기 수신신호가 복조되는 CDMA복조장치에 있어서,
    상기 각 채널의 각 패스의 수신 타이밍에 동일 위상의 확산부호를 사용하여 상기 각 패스의 수신신호와의 상기 확산 부호의 상관을 검출하기위한 상관검출기;
    상기 상관 검출기의 해당 패스의 수신 전력의 총합을 결정하고, 희망파 수신신호 레벨을 검출하기위한 수신 레벨 검출기;
    상기 수신 레벨 검출기에 의해 검출된 각 수신신호 레벨에 따라 상기 사용자의 복조 처리 순번을 제어하기위한 채널 랭킹유니트;
    상기 채널 랭킹유니트로부터 출력된 제어신호에 의해 결정된 순번에 따라, 각 사용자에 대하여 상기 수신신호를 역확산시키고, 역확산된 신호를 재확산하여, 재확산에 의해 얻어진 다른 사용자의 간섭신호 리플리카를 해당 사용자의 수신신호로부터 감산하기위한 다수의 스테이지의 간섭 캔슬러; 및
    상기 다수의 스테이지 내의 최종 스테이지의 간섭 캔슬러에서, 다른 사용자의 간섭량을 감산한 후의 신호중 상기 파일롯 심볼을 이용하여 채널 변동을 추정하고, 추정된 채널 변동을 이용하여 상기 정보 데이터를 보상하고, 보상된 정보 데이터의 절대동기검파를 행하는 파일롯 내삽입/코히어런트 검파부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 복수 스테이지의 i(i는 2이상의 정수)번째 스테이지의 간섭 캔슬러는 상기 i번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서 추정된 간섭신호 리플리카를 (i+1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에 제공하기위하여 (i-1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서 추정된 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 입력으로 사용하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 각 스테이지의 간섭 캔슬러는 상기 간섭 신호 리플리카를 생성하기위한 서브 간섭 캔슬러를 포함하며, 상기i번째 스테이지의 k(k=1,2, ,또는 M)번째의 서브 간섭 캔슬러는,
    1,2, 및 (k-1)번째 사용자의 상기 간섭 신호 리플리카로서, 상기 I번째 스테이지의 상기 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신 신호로부터 감산하고, (k+1), ,(M-1) 및 M번째 사용자의 간섭 신호 리플리카로서, 상기 (i-1)번째 스테이지의 간섭 캔슬러에서의 간섭 신호 리플리카를 상기 수신신호로부터 감산하기위한 간섭 감산기;
    상기 각 패스의 역확산 신호를 얻기위하여 상기 간섭 감산기의 출력신호와 상기 각 패스의 수신 타이밍과 동상의 확산부호 리플리카 간의 상관 검출을 행하기위한 정합 필터; 및
    상기 각 패스마다의 역확산 신호를, 상기 각 패스의 수신 타이밍과 동상의 확산 부호로 확산시키고, 상기 각 사용자의 패스간섭신호리플리카를 추정하며, 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 생성하기 위하여 추정된 상기 간섭 신호 리플리카를 가산하여 재확산/합성유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 파일롯 심볼은 상기 정보 데이터의 사이에 주기적으로 삽입된 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
  29. 제25항에 있어서,
    상기 각 스테이지의 간섭 캔슬러는 하나의 상기 서브 간섭 캔슬러의 한 유니트 및 상기 각 스테이지의 각 사용자의 간섭 신호 리플리카를 저장하기위한 메모리를 포함하여 상기 서브 간섭 캔슬러를 시분할로 사용하는 것을 특징으로 하는 CDMA복조장치.
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