KR100750966B1

KR100750966B1 - Ｗｃｄｍａ 단말기를 위한 개선된 화이트너-레이크 수신기, 수신기 작동 방법, 이동국, 회로 및 컴퓨터로 독출 가능한 저장매체

Info

Publication number: KR100750966B1
Application number: KR1020057024960A
Authority: KR
Inventors: 마르쿠 제이. 헤익킬라; 조르마 릴레베르그
Original assignee: 노키아 코포레이션
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2007-08-22
Also published as: CN100544234C; EP1639725B1; KR20060023577A; CN1813426A; EP1639725A4; ATE438231T1; EP1639725A2; WO2005002062A3; DE602004022298D1; WO2005002062A2; US20040264417A1; US6947403B2

Abstract

CDMA 수신기(10)는 심볼 또는 칩당 Ns개의 샘플들에서 신호 출력들이 샘플링되는 Nrx개의 수신 안테나들(20A, 20B)의 신호 출력들로 연결되는 수신기 입력, 레이크(RAKE)와 같은 매칭 필터(14), 및 상기 수신기 입력을 상기 상기 매칭 필터의 입력으로 연결하기 위한 백색화 필터(20)를 포함한다. 첫 번째 개별적인 백색화 필터가 새로운 샘플들 중 하나만을 수신하고, 두번째 개별적인 백색화 필터가 상기 첫 번째 개별적인 백색화 필터와 같은 샘플 및 추가 샘플을 수신하도록, 그리고 n번째 개별적인 백색화 필터가 첫 번째 n-1 번째 개별적인 백색화 필터들과 같은 n-1 샘플들 외에도 잔여 샘플들중 하나를 추가적으로 수신하도록, 상기 백색화 필터는 NsNrx개의 병렬 백색화 필터들 w _j _,k(22A-22D)을 포함하며, 개별적인 백색화 필터들 w _j _,k은 신호 접속 행렬(28)을 통해 각 심볼 구간 i 동안 NsNrx개의 새로운 신호 샘플들을 수신한다. Nrx개의 출력들에 나타난 필터링된 신호 샘플이 Nrx개의 출력들에 나타난 어떠한 다른 필터링된 신호 샘플과 상관되지 않도록, 백색화 필터는 필터링된 신호 샘플들을 출력하기 위한 Nrx개의 출력들을 가진다. 백색화 필터는 복수의 직렬 연결된 지연 라인 요소들로 구성되는 지연 라인(30)을 또한 포함하며, 각각의 지연 라인 요소는 하나의 심볼 구간의 지연을 가진다. 상기 지연 라인은 상기 신호 접속 행렬의 출력에 연결되는 입력을 가지며, NsNrx개의 병렬 백색화 필터들 w _j _,k에 신호 샘플들 중 지연된 버전들을 제공한다.

Description

ＷＣＤＭＡ 단말기를 위한 개선된 화이트너-레이크 수신기, 수신기 작동 방법, 이동국, 회로 및 컴퓨터로 독출 가능한 저장매체{Advanced whitener-rake receiver for WCDMA terminal, method for operating receiver, mobile station, circuit and computer readable storage medium}

본 발명은 일반적으로 무선 (무선 주파수) 수신기들에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기저대역(BB) 회로에서 매칭 필터(Matched filter, MF)를 사용하는 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 수신기들에 관한 것이다.

많은 어플리케이션들에 있어서 신호 백색화(signal whitening)는 공지된 타입의 신호 처리 작업이며, 이러한 작업에 의해 관심 있는 신호의 관련된 또는 "컬러링된(colored)"주파수 성분들은 랜덤(백색) 잡음과 유사하게 보인다. 본 발명은 광대역 CDMA(WCDMA) 시스템들에 초점을 맞추는 반면에, 신호 백색화는 다른 타입들의 시스템들에서도 또한 사용될 수 있다.

백색화 동작(whitening operation)은 수신기의 성능을 개선할 수 있다고 알려져 있다. 예를 들면, 가산성 잡음-부가-간섭(additive noise-plus-interference)은 백색, 즉 그 스펙트럼이 플랫하며, 잡음-부가-간섭은 서로 상관되지 않는다고 최대-유사(Maximum Likelihood, ML) 기반의 채널 등화기는 통상적으로 가정한다. 만약 그렇지 않다면(즉, 잡음이 "컬러링(colored)" 된다면), 일부 성능 감소가 예측될 수 있다. 백색화는 또한 선형의 최소 평균-제곱 오차(Linear Minimum Mean- Square Error, LMMSE) 등화기에 의해 무조건(implicitly) 수행될 수 있으며, 따라서 백색화 동작은 선형 등화기를 구현하기 위해 사용될 수 있다. 선형 등화기들은 많은 무선 어플리케이션들 있어서 성능 개선을 제공하는 것으로 알려져 있다.

오버샘플링이 없는 단일의 수신 안테나만을 사용하는 것과 비교할 때, 수신기에서 다중 안테나들 및/또는 오버샘플링은 성능 개선을 제공하는 것으로 또한 알려져 있다.

WO 02/075950, "수신기의 간섭 제거" 및 WO 01/39448, "통신 신호에서 신호 교란을 백색화하는 방법들, 수신기 장치들 및 시스템" 각각은 CDMA 시스템에서 백색화 필터의 사용을 기술하고 있다. WO 02/075950 및 WO 01/39448 각각은 백색화 동작이, 매칭 필터 및 데이터 심볼 검출과 같은 다른 신호 처리 작업들에 선행하는 수신기를 기술하고 있다.

WO 01/39448은 다중 수신 안테나들이 존재하는 경우에 오버-샘플링된 또는 다른 신호를 처리하는 구체적인 방법을 개시하고 있지는 않다. WO 01/39448에서는 가산성 잡음-부가-간섭 신호를 백색화하려는 것이지, (원하는 신호들 및 간섭하는 신호들 모두를 포함하는) 전체 신호를 백색화하려는 것은 아니다.

반면에, WO 02/075950은 전체 신호를 백색화하려고 하지만, 공간 영역 처리에 초점을 맞추며, 시간 영역에 집중하지는 않는다. WO 02/075950은 또한 입력 신호의 블록 처리를 사용하는데, 즉, 백색화 행렬(whitening matrix)에 의한 중복(multiplication)을 동시에 사용하여 신호 샘플들의 벡터 또는 블록이 처리된다. 예를 들면, N 샘플들의 신호가 주어지면, 백색화 행렬은 신호 공분산 행렬을 촐레 스키 분해(Cholesky factorization)함으로써 얻어지는 N×N 행렬이다. 그러나, 사용자는 시간 영역 신호 백색화 외에도 공간 영역 신호 백색화를 다루고자 하기 때문에, 백색화 행렬은 대부분의 실세계 어플리케이션들을 위해서는 크게 실용적이지 못하다.

스페인, 바르셀로나, 카탈로야, 폴리테크니카 대학교, 신호 이론 및 통신부의 비달(Vidal) 등에 의한 공개로, "UTRA의 FDD 모드에서 레이크 수신기들을 위한 시공간 프런트 앤드"(2000)가 또한 종래 기술로 대표된다. 도 3의 이러한 공개는 복수의 레이크 수신기들을 공급하는 공간 백색화 행렬 다음에, 시간적(temporal) 백색화 블록을 도시하고 있다. 그러나, 비달 등의 접근 방식은 가산성 잡음-부가-간섭을 백색화하는 것이지, 전체의 수신된 신호를 백색화하는 것은 아니며, 최대 유사 검출기의 사용을 유도한다. 비달 등은 위에서 기술된 것과 같은 장점들을 가지는 신호의 블록 처리(즉, 행렬 중복 기반의 동작(matrix multiplication based operation))를 사용한다. 비달 등은 시간적 및 공간(잡음)적 백색화를 분리함으로써, 블록 백색화 동작을 단순화하며, 이것은 그들이 설명하는 것과 같은 어떠한 가정들을 가질 때에만 최적이다. 비달 등은 시간적 잡음 상관에 대해 p번째 차수의 마코브 모델(Markov model)이 적용된다면, 별개의 공간적(잡음) 백색화가 FIR 필터에 의해 구현될 수 있다고 설명하고 있으며, 그들은 또한 이러한 접근 방식의 한계들 및 부-최적화(sub-optimality)를 지적하고 있다.

CDMA 시스템들의 주된 장점들 중 하나는 다른 시간 지연들(다중경로 신호들)을 가지고 수신기에 도달하는 신호들을 사용하는 능력이다. 그 넓은 대역폭 및 다 중-핑거 레이크 수신기(multi-finger RAKE receiver)의 사용 때문에, CDMA 수신기는 다중경로의 신호들을 사용하며, 스트롱거(stronger)를 제공하기 위해 그것들을 조합한다. 레이크 수신기는 근본적으로 한 세트의 수신기들이다. 예를 들면, 수신기들 중 하나는(각각의 수신기는 전형적으로 핑거(finger)라고 불린다) 다른 다중경로들을 검색하며, 정보를 다른 핑거들에 공급한다. 다음으로, 각 핑거는 센(strong) 다중경로에 대응하는 수신된 신호를 복조한다. 각 핑거의 결과들은 더욱 센(strong) 신호를 생산하기 위해 함께 조합된다.

레이크는 수신된 확산 신호를 역 확산(dispreading)하는 동작들로 매칭되는 필터로서, 펄스 쉐이핑 필터 및 채널 필터링으로 간주될 수 있다. 만약 간섭 부가 잡음이 백색이라면, 그러한 매칭 필터는 그 출력에서 신호대 간섭-부가-잡음비(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio, SINR)를 최대화한다.

기존의 RAKE는 셀내(intra-cell) 및 셀간(inter-cell) 간섭을 억제하도록 동작하지 않는다. 그러나, 현재 연구중인 채널 등화기들은 모든 간섭 소스들을 고려하고 있다.

기존의 CDMA 레이크 수신기들과 관련된 다른 문제점들은 고성능, 높은 간섭 레벨들을 가진 다중경로 채널들에서의 고차의 변조 스킴들(즉, 16-QAM), 및 소프트 핸드오버 동안에 감지되는 각각의 기지국 신호는 그 자신만의 채널 등화기를 가져야 한다는 조건을 만족하지 못한다는 것이다. 시공간 코딩 신호들의 균일화(equalization) 동안에(즉, STTD 전송의 수신 동안에) 문제들이 발생한다. 각각의 전송 안테나는 수신기에서 그 자신만의 등화기를 필요로 한다는 문제점이 다중-안 테나 시스템들에서도 또한 발생한다.

이러한 교지들의 현재 바람직한 실시예들에 따라, 이전 및 기타 문제점들이 극복되며, 다른 장점들이 실현된다.

본 발명은 WCDMA 단말 수신기에서 기저대역 신호 처리 알고리즘들을 지향하고 있다. 본 발명은 개선된 등화기 기반의 수신기로 변형함으로써, 기존 레이크 수신기의 성능을 개선하는 것이다.

본 발명은 CDMA 기반 시스템들의 다운링크에서 시스템 용량 및 성능을 제한하는 다중 액세스 간섭을 억제하며, 기존 레이크 수신기를 선형(최소 평균 제곱 오차) 채널 등화기로 변환하며, 여기서 레이크(RAKE) 이전의 필요한 필터는 해결되는 최소 수의 필터 탭들을 가진다.

본 발명은 또한 최적의 빔-형성을 자동으로 수행함으로써, 다중 안테나 레이크 수신기를 다중 채널 시공간 등화기로 변환하며, 추가적으로 셀간 간섭을 효율적으로 억제한다.

본 발명은 또한 기존의 채널 추정기를 최대 유사 추정기(Maximum Likelihood Estimator, MLE)로 변환함으로써, 채널 추정기를 개선시킨다.

또한, 본 발명을 사용함으로써, 예를 들면 고속의 다운링크 패킷 액세스(High-Speed Downlink Packet Access, HSDPA) 시스템들에서 고차의 변조(예를 들면 16QAM)를 사용하는 것을 가능하게 할 수 있다. 대조적으로, 기존의 레이크 수신기는 높은 간섭 레벨들을 가진 다중 채널들에서의 그러한 변조 스킴들을 검출할 수 없다.

백색화 필터를 구현하는 방법들 중 2가지 적절한 예시들이 적응적 방법 및 직접적인 방법으로 개시되어 있다.

또한, 본 발명을 사용함으로써, 소프트 핸드오버에서의 직면된 문제를 해결하며, 이러한 문제에서 검출될 각각의 BS 신호는 그 자신만의 채널 등화기를 필요로 한다. 본 발명의 일 태양에 따르면, 레이크 수신기의 앞에 있는 동일한 백색화 필터가 항상 사용될 수 있으며, 어느 BS 신호(들)이 검출되는지에 관계없이 변하지 않는다.

또한, 본 발명을 사용함으로써, 시공간 부호화 신호들의 균일화(equalization) 동안(즉, STTD 전송의 수신 동안)에 발생하는 문제를 해결할 수 있다.

본 발명을 사용함으로써, 각 전송 안테나가 수신기에서 자신만의 등화기를 필요로 한다는 문제점을 극복할 수 있다. 이러한 발명의 태양에 따라서, 그리고 소프트 핸드오버 경우와 유사하게, 레이크 수신기 이전의 동일한 백색화 필터는 최적의 선형 (단일 사용자) 수신기로 귀착된다.

본 발명의 사용함으로써 구현되는 중요한 장점은 상당한 성능 이득이다. 개선된 성능 이득은 (즉, HSDPA 시스템들에서) 사용자 데이터 레이트, 셀 커버리지 및/또는 시스템 용량을 개선하는데 사용될 수 있다.

본 발명은 레이크(RAKE) 앞에 백색화 필터를 추가함으로써, 디지털 기저대역 회로에서 구현될 수 있다. 현재 구현되는 방법과 비교하여, 레이크의 많은 기능은 불변으로 유지될 수 있다.

위에서 참조된 공개로, 비달 등에 의한 같은 종래 기술과 다른 방식으로, 본 발명은 시간 또는 공간 영역들 모두에서, 블록/매트릭스 동작들을 필요로 하지 않고, 총 수신된 신호의 완전한 조인트 백색화 동작을 제공한다. 추가적으로, 최대 유사 검출 방식만을 사용하는 것과 정반대로, 본 발명은 예를 들면 선형 최소 평균 제곱 오차 검출에 일반적으로 적용된다.

본 발명은, 다중 수신 안테나들이 존재하는 경우에 및/또는 오버샘플링이 적용된 경우에, 시간 및 공간 영역 모두에서 신호를 유리하게 백색화하는 수신기의 기능적 블록을 구현하기 위한 방법들 및 장치를 제공한다. 이러한 문맥에서 오버샘플링은 예를 들면, 나이퀴스트 샘플링 기준을 충족하도록, 단일 심볼 구간 또는 단일 칩 구간(즉, WCDMA에서)의 다중 샘플들을 의미하는 것으로 간주될 수 있다. 본 발명을 사용함으로써 구현되는 한 가지 장점은 바람직한 병렬 필터링 방식 때문에, 그리고 바람직한 신호 접속 행렬 때문에, 단지 상대적으로 작은 수의 백색화 필터들이 요구된다는 점이다.

위에서 언급된 바와 같이, 오버 샘플링 없이 단일 수신 안테나만을 사용하는 경우와 비교하여, 다중 안테나들의 사용 및/또는 오버샘플링은 수신기 성능 개선을 제공하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 발명은 CDMA 수신기에서 하나 이상의 수신 안테나의 사용 외에도 오버 샘플링의 사용을 촉진한다. 부가하여, 백색화 필터들을 구현하기 위한 계산적으로 유리한 기술들은 더욱 상세하게는, 시간 영역 및 공간 영역 백색화 수신기 프런트 앤드를 구현하기 위해 기술된다.

이러한 발명에 따라서, CDMA 수신기는 Nrx 수신 안테나들의 신호 출력들로 연결되는 수신기 입력으로, 신호 출력들은 심볼 또는 칩당 Ns 샘플들에서 샘플링되는 수신기 입력, 매칭 필터, 및 수신기 입력을 매칭 필터의 입력으로 연결하기 위한 백색화 필터를 포함한다. 백색화 필터는 NsNrx 병렬 백색화 필터들 w _j _,k을 포함하며, 개별적인 백색화 필터들 w _j _,k은 첫 번째 개별적인 백색화 필터가 새로운 샘플들 중 하나를 수신하고, 두번째 개별적인 백색화 필터가 첫 번째 개별적인 백색화 필터와 같은 새로운 샘플 및 하나의 추가적인 새로운 샘플을 수신하도록, 그리고 n번째 개별적인 백색화 필터가 첫 번째 n-1 개별적인 백색화 필터들과 같은 n-1 새로운 샘플들 외에도 하나의 추가적인 새로운 샘플을 수신하도록, 신호 접속 행렬을 통해 각 심볼 구간 i 동안 NsNrx의 새로운 신호 샘플들을 수신한다. 백색화 필터는 Nrx 출력들에 나타난 필터링된 신호 샘플이 Nrx 출력들에 나타난 어떠한 다른 필터링된 신호 샘플과 상관되지 않도록, 필터링된 신호 샘플들을 출력하기 위한 Nrx 출력들을 가진다.

백색화 필터는 일반적으로, 지연 확산의 함수인 다수의 지연 라인 단계들을 가지는 복수의 직렬 연결된 지연 라인 요소들로 구성된 지연 라인을 더 포함한다. 예를 들면, 지연의 시간 범위(time span)는 채널 지연 확산(channel delay spread)의 대략 2배일 수 있으며, 대략 (2*지연 확산)/T의 지연 라인 단계들을 낳는다. 각 지연 라인 단계는 단일 칩 또는 심볼 구간의 지연을 가질 수 있다. 지연 라인은 신호 접속 행렬의 출력에 연결된 입력을 가지며, NsNrx 병렬 백색화 필터들 w _j _,k에 신호 샘플들의 지연된 버전들을 제공한다.

이러한 교지들의 이전 및 다른 태양들은 첨부된 도면들과 관련하여, 다음의 바람직한 실시예들의 상세한 설명에서 더욱 명백해진다.

도 1은 다중 안테나, 매칭 필터(즉, 레이크) 및 상기 안테나들 및 매칭 필터 사이에 삽입되는 백색화 동작 블록을 포함하는 CDMA 수신기의 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 도 1의 백색화 블록의 블록도이다.

도 3은 오버샘플링이 없는 2개의 수신 안테나들에 대한 경우에 대한 듀얼 안테나 격자 화이트너를 기술하고 있다.

도 4는 CDMA 단말기, 즉 이동국 및 무선 네트워크의 간략화된 블록도로, 이동국은 도 2에서 도시된 백색화 수신기 프런트 앤드(front end) 구조를 포함하도록 구성된다.

도 5는 본 발명의 다중 안테나 레이크 실시예의 기저대역 구조를 도시하는 간략화된 블록도이다.

소개의 방식으로, 도 1은 수신 프로세스에 이익이 되기 위해 신호 백색화가 사용될 수 있는 다중 안테나 수신기(10)의 기본적인 구조를 도시하고 있다. 대부분의 RF 성분들은 도면을 간략화하기 위해 도시되어 있지 않으며, 기저대역에 관련된 기능적인 블록도들만이 도시되어 있다. 이러한 구조에서, 백색화 블록(12) 이전에는 백색화 블록(12)의 출력 신호(들)에 있는 원하는 신호의 펄스 모양과 일치되는 필터(14)가 있다. Ns 항은 심볼 또는 칩당 샘플들의 수를, T는 단일 심볼(또는 칩) 구간의 지연이며, Ts는 샘플 구간이다.

현재의 바람직한 CDMA 실시예에서 이러한 발명은 칩 레벨에서 동작한다는 점이 지적된다. 그러나, 본 발명은 단지 CDMA 시스템들에서만 사용되기 위한 것으로 제한되는 것은 아니며, TDMA 시스템과 같은 다른 타입들의 시스템에서도 본 발명은 심볼 레벨에서 동작할 수 있다.

본 발명은 WCDMA 다운링크의 환경에서 주로 기술되었지만, 다른 실시예들 있어서는 본 발명은 또한 업링크에서도, 또는 업링크에서만 사용될 수 있다는 점이 지적되지만, 전반적인 장점은 그다지 크지는 않다.

백색화 블록(12) 및 매칭 필터(14)는 함께 예를 들면, WCDMA 시스템들에서 다중경로 전파의 해로운 영향들을 억제하기 위해 사용될 수 있는 선형 등화기(16)를 형성한다. 다른 타입들의 신호 처리 어플리케이션들도 또한 백색화 동작을 추종할 수 있다. 백색화 필터에 선행하는 매칭 필터의 일반적인 구조적 형태는 알려져 있다.

도 2는 시간 영역 및 공간 영역 모두에서 신호 백색화를 수행하는 백색화 필터(20)를 포함한 수신기(10) 프런트 앤드(front end) 구조의 현재 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 비록 본 발명은 이러한 2가지 특정 가정들에만 제한되지는 않지만, 이러한 실시예에서, 편의상 2개의 수신 안테나들(20A 및 20B)(Nrx = 2) 및 심볼 또는 칩당 2개의 샘플들(Ns = 2)이 가정되었다. S/P 블록들(24)은 Ns개의 출력들을 가진 직렬-병렬 변환기들이며, P/S 블록들(26)은 Ns개의 입력들 및 각각 하나 의 출력을 가진 병렬-직렬 변환기들로, 백색화 필터 출력들(26A, 26B)을 형성한다. 중요한 측면은 다중( 본 예시에서는 NsNrx = 4) 병렬 백색화 필터들 w _j _,k(22A - 22D)이다.

백색화 필터들(22A - 22D) 및 관련된 회로 동작의 원하는 결과는 2개의 출력들(26A, 26B)에서 나타난 어떠한 신호 샘플도 2개의 출력들(26A, 26B) 중 어느 하나에서 나타난 어떠한 다른 샘플과 상관되지 않는 것이다. 이것은 NsNrx개의 병렬 백색화 필터들(22A - 22D) 및 신호 접속 행렬(28)을 사용해서 수행된다. 사용될 수 있는 다른 가능한 신호 접속 행렬들(28)이 존재한다는 점에 주목해야 한다. 본 실시예에서, Ns는 심볼(또는 칩) 당 샘플들의 수이며, Nrx는 수신 안테나들(20A, 20B)의 수이다. Nrx는 또한 다중 수신기 안테나 빔들을 사용함으로써 획득될 수 있는 신호들의 수를 의미한다. 도 1의 실시예와 같이, T는 단일 심볼(또는 칩) 구간의 지연이며, Ts는 샘플 구간이다. 복수의 직렬 연결된 지연 요소들(T)(30A, 30B, 30C)은 S/P 변환기들(24)의 출력들을 수신하고, 각각 버스들(32A, 32B, 및 32C)을 통해 지연된 신호 샘플들을 각각 NsNrx개의 병렬 백색화 필터들(22A - 22D)로 출력하기 위한 지연 라인(30)을 형성하고 있다. 일반적으로, 지연 라인(30)에 있는 단계들 및 요소들의 수는 지연 확산(delay spread)의 함수이다. 예를 들면, 지연의 시간 범위(time span)는 채널 지연 확산의 대략 2배일 수 있으며, 대략 (2*지연 확산)/T의 지연 라인 단계들을 낳는다.

작동시에, 그리고 각각의 칩(또는 심볼) 구간 i 동안에, NsNrx개의 새로운 샘플들이 생성된다. 첫 번째 필터(22A)가 새로운 샘플들 중 하나만을 수신하고, 두번째 필터(22B)가 첫 번째 필터(22A)와 같은 샘플 및 하나의 추가적인 샘플을 수신하도록, 이러한 샘플들은 S/P 변환기들(24) 및 신호 접속 행렬(28)을 통해 NsNrx개의 병렬 백색화 필터들(22A - 22D)로 입력된다. 유사하게, n번째 필터(본 경우에서는 22D)는 전의 n-1 필터들과 같은 n-1 샘플들 외에 추가적으로 잔여 샘플들 중 하나를 수신한다.

백색화 필터(20) 출력 신호들(26A, 26B)의 수는 수신 안테나(20A, 20B)의 수와 같다. 각각의 Nrx개의 백색화 필터(20) 출력 신호들(26A, 26B)에서의 샘플링 레이트는 또한 입력 신호 샘플링 레이트(즉, 심볼당 Ns개의 샘플들)와 같다. 출력 신호들(26A, 26B)은 (WCDMA 실시예에서 Nrx-안테나 레이크와 같은) 기존의 Nrx-안테나 매칭 필터 수신기(14)로 직접 공급될 수 있다. 백색화 필터(20)에서 프리-백색화 동작(pre-whitening operation)을 수행함으로써, 기존의 수신기는 (최소 평균 제곱 오차 의미로) 최적의 선형 다중-안테나 시공간 등화기(space-time equalizer) 또는 최적의 선형 단일-안테나 채널 등화기로 변환될 수 있다. 따라서, 본 발명의 백색화 필터(20)가 (오버샘플링과 함께 또는 오버샘플링 없이) 다중-안테나 레이크와 관련하여 사용될 때, 이웃하는 기지국들로부터의 직접적인 간섭을 고려하여, 수신기(10)는 최적의 빔 형성 단계(optimal beamforming)를 자동으로 수행하는 반면에, 다중경로 채널에 기인한 다중 액세스 간섭을 또한 억제한다. CDMA 시스템에서 사용자들은 직교 확산 코드들을 할당받지만, 직교성(orthogonality)은 사용자들간에 간섭을 야기하는 다중경로 채널에 의해 손상된다. 백색화 필터(20)의 사용에 의 해 제공되는 채널 등화기는 사용자 직교성을 복구하는데 기여한다.

수신기(10)의 특성은 예를 들면, WCDMA에서의 소프트 핸드오버의 경우에 어느 기지국 신호가 검출될 것인지에 관계없이, 백색화 필터(20)가 동일할 수 있다는 점이다. 원하는 신호들을 검출하기 위해서는 단지 수신기(10)의 매칭 필터부만이 수정될 필요가 있는 반면에, 어느 기지국 신호가 검출되는지에 관계없이, 프런트 앤드 백색화 필터(20)는 항상 최적이다.

도 2에서 도시된 구조를 사용하는 중요한 장점은 위에서 논의된 종래기술에서와 같은, 신호의 블록 처리가 필요하지 않지만, 대신에 롱 신호 벡터들(long signal vectors)을 무기한 처리하기 위해서는 시간-연속적으로 필터(20)를 동작시키는 것이 가능하다. 기존의 블록 처리는 신호를 백색화하는 반면에, 연속하는 신호 블록들에 있는 출력 샘플들이 고려될 때, 원하는 응답을 보증하지는 않는다. 이러한 블록 처리의 한계를 극복하기 위해서는, 크고 비효율적인 백색화 필터 행렬이 요구될 것이다.

백색화 필터(20) 동작의 상세한 논의가 이제 제공된다.

도 2에서와 같은 한 세트의 파라미터들을 가정하자. 따라서, 지연 라인 요소들(30A, 30B, 30C)에 있는 신호 벡터들은 다음과 같이 정의될 수 있다:

r _n _,m(i)항에서, 심볼 n 및 m은 각각 안테나 및 칩 샘플 인덱스를 의미한다. 임의의 필터 w _n _,m에 대한 입력 신호 벡터를 r _n _,m으로 표시하면, 도 2에서 도시된 신호 접속 행렬(28)은 백색화 필터들(22A, 22B, 22C 및 22D)로의 입력에서 다음과 같은 입력 신호 벡터들로 귀착된다:

a) 다이렉트 폼 솔루션(Direct form solution)

수학식 (1)의 신호 벡터들 중 하나를 취하면, 그의 신호 모델을 다음 식과 같이 쓸 수 있다:

여기서 (·)^T는 전치(transposition)를, G는 가능하게는 송신기 및 수신기 필터들의 영향을 포함하는 채널 행렬을, b는 심볼 벡터를, 그리고 n은 잡음 벡터를 의미한다. 벡터 h ^T는 G의 기저 행(bottom row)이다. 대응하는 백색화 필터(20) 출력은 다음 식과 같다.

여기서, (·)^H는 공액 전치(conjugate transposition)를 의미한다. 특정 백색화 필터(20A - 20D)는 다음 식과 같은 선형 최소 평균-제곱 오차(Linear Minimum Mean-Square Error, LMMSE) 기준에 의해 획득될 수 있다.

여기서, (·)^-1은 역 행렬을 그리고 (·)^*는 복소 공액을 의미한다. 심볼 α는 실수 스케일링 인자를, 그리고 r _n _,m(i)의 공분산 행렬은 다음 식과 같다.

벡터 r _n _,m(i) 위에 있는 틸드는 원래 벡터의 기저 요소(bottom element)가 포함된 경우의 동작을 의미한다. 따라서, 백색화 필터(20)를 포함하는 개개의 백색화 필터들(20A - 20D)은 예측 에러 필터들의 형태를 가질 수 있으며, 이러한 필터들은 백색화 능력(whitening capability)을 지니는 것으로 알려져 있다. 여기서는 총 신호 공분산 행렬이 적용되었음에 주목해야 하며, 즉 적용된 신호는 원하는 신호 성분을 또한 포함한다. 어플리케이션에 따라서는, 원하는 신호부가 포함될 수 있으 며, 이러한 경우에 단지 잡음-부가-간섭 공분산 행렬(noise-plus-interference covariance matrix)이 사용될 수 있다.

b) 적응형 백색화 필터 계산(adaptive whitening filter computation)

본 발명은 또한 백색화 필터(20)를 결정하기 위해 최소 평균 제곱(Least Mean Square, LMS) 적응(adaptation)의 사용을 포함하고 있다. 위의 표기를 사용함으로써, 화이트너의 부정부(unfixed part)를 다음과 같이 갱신할 수 있다:

여기서, 파라미터 μ는 작은 스텝 크기 인자이다. 다시, 벡터 r _n _,m(i)는 원래 벡터의 기저 요소(bottom element)가 포함된 경우의 동작을 의미한다.

c) 격자 필터링 기반의 백색화(Lattice filtering based whitening))

신속한 필터 적응 외에도 백색화 필터(20)의 길이(즉, 필터 차수)를 유연하게 변경할 가능성을 얻기 위해서, 도 3에서 기술된 것과 같은 격자 필터(40)가 백색화 필터들(22A - 22D)을 구현하는데 사용될 수 있다. 격자 필터(40)는 다수의 격자 단들 40₀,....,40_n의 수로부터 형성되며, 예시로서 LMS 알고리즘을 사용해서 독립적으로 개조될 수 있다. 또한, 계수들은 예시로서 LMMSE 기준을 사용해서 직접 계산될 수 있다. 격자 단들 40₀,....,40_n의 수를 변경할 때, 잔여 단계들의 필터 계수들은 변하지 않는다.

더욱 상세하게는, 도 3은 2개의 수신 안테나들(20A, 20B)에 대한 듀얼-안테 나 격자 백색화 필터(20)로, 오버샘플링이 없는 경우의 실시예를 도시하고 있다. 삼각형들(42)은 승산기들(multipliers)을 의미하며, 직사각형들(44)은 지연 요소들을, 그리고 + 심볼들을 포함한 원들은 가산기들(46)을 의미한다.

문헌에서 주어진 기본적인 격자 구조들은 다중 안테나 및/또는 오버샘플링을 사용하는 어플리케이션을 위한 것과 같이 쓰여질 수 없다. 공간 영역(spatial domain)에서의 및 다중 심볼 샘플들을 통한 백색화는, 병렬 격자들을 적절하게 상호연결함으로써 얻어진다. 상호 연결 이후에도, 일부 격자 구조들은 출력 샘플들 중 단지 부분적인 비상관(decorrelation)을 제공한다. 이러한 경우에, 백색화 프로세스를 완성하기 위해서는 격자 필터(40)의 출력에 간단한 추가적인 화이트너(whitener)를 적용하는 것이 가능하다.

일반적으로, 도 3의 격자 필터(40) 실시예는 도 2의 지연 요소들이 존재하는 것과 같은 수의 단계들을 가진다(한 단계 추가). 도 3의 실시예에 있는 격자 필터(40)는 또한 칩당 2개의 샘플들을 가지고 사용될 수 있지만, 이러한 경우에는 단일 수신 안테나의 사용이 바람직하다. 칩 샘플들의 수 및 안테나들의 수는 도 2에 있는 백색화 필터(20)를 구조화하는 측면에서 동등한데, 즉 중요한 것은 곱 Ns*Nrx이다. 바람직하게는, 도 3의 격자 필터(40)는 Ns*Nrx = 2인 경우만을 다루며, 파라미터들 중 하나의 값은 1로 제한된다.

승산기들(42)은 도면에서는 도시되지 않은 인자로 승산기로의 신호 입력을 증가시키며, 따라서 간략화된 표현이다. 기본적인 원리는 가산기(46)의 출력이 승산기(42)를 포함하지 않는 신호 라인(45)을 통해 가산기(46)에 도달하는 신호의 예 측 에러가 되도록, 승산기들(42)이 구성된다는 점이다. 따라서 이러한 경우에, 각 가산기(46)는 3개의 입력들을 가지며, 이중 2개는 승산기(42)를 포함하고, 나머지 하나(신호 라인(45))는 관련된 격자 단계에 의해 예측되는 신호이다. 예측 에러는 가산기(46)의 출력이다. 도 3에는 2개의 격자 출력들이 존재한다. 이러한 격자는 도 2에서 2개의 백색화 필터들(w _i _,j)을 대체하는데 사용될 수 있다(도 3에서 사용된 간략화된 가정 때문에 단지 Ns*Nrx = 2 병렬 화이트너들이 필요하다는 점에 주목).

도 4를 참조하면, 이러한 발명을 실행하는데 적합한 무선 통신 시스템(300)의 실시예가 간략화된 블록도로서 도시되어 있다. 무선 통신 시스템(300)은 적어도 하나의 이동국(MS)(100)을 포함하고 있다. 또한, 도 1은 예를 들면, 공중 패킷 데이터 네트워크(Public Packet Data Network), 즉 PDN과 같은 원격통신 네트워크에 연결하기 위한 노드(330), 적어도 하나의 기지국 제어기(Base Station Controller, BSC)(340) 또는 동등한 장치, 및 소정의 무선 인터페이스 표준에 따라서 이동국(100)으로 물리적 및 논리적 채널들 모두를 전방향(forward) 또는 다운링크 방향으로 전송하는 기지국들(Base Stations, BSs)로 또한 지칭되는 복수의 기지국 트랜시버들(Base Transceiver Stations, BTSs)(350)를 가지는 예시적인 네트워크 오퍼레이터(320)를 도시하고 있다. 또한 이동국(100)으로부터 네트워크 오퍼레이터로 리버스 또는 업링크 통신 경로가 존재하며, 이러한 통신 경로는 모바일로부터 기원한 액세스 요청들 및 트래픽을 전달한다. 셀(3)은 각각의 BTS(350)와 관련되어 있으며, 여기서 하나의 셀은 어떠한 주어진 시간에는 서빙 셀(serving cell)로 간주될 것이며, 반면에 이웃한 셀(들)은 인접 셀로 간주될 것이다. 또한, 더 작은 셀들(즉, 피코셀들)이 이용 가능할 수 있다.

무선 인터페이스 표준은 어떠한 적절한 표준 또는 프로토콜에 따르며, 데이터 트래픽 가능 인터넷(370) 액세스 및 웹 페이지 다운로드들과 같은, 음성 및 데이터 트래픽 모두를 가능하게 할 수 있다. 본 발명의 현재 바람직한 실시예에 있어서, 비록 이러한 발명을 실행함에 있어서 이것은 제한이 아니지만, 무선 인터페이스 표준은 WCDMA 표준과 같은, CDMA 무선 인터페이스 표준과 호환 가능하다.

이동국(100)은 전형적으로 키보드 또는 키패드(160)의 출력에 연결된 입력 및 디스플레이(140)의 입력으로 연결된 출력을 가지는 마이크로 콘트롤 유닛(MicroControl Unit, MCU)(120)과 같은, 제어 유닛 또는 제어 로직을 포함하고 있다.

이동국(100)은 셀룰러 폰 또는 개인 통신기와 같은 핸드헬드 무선전화일 수 있거나, 또는 사용중에는 다른 장치에 연결되는 모듈 또는 카드에 포함될 수 있다. 예를 들면, 이동국(10)은 PCMCIA 또는 유사한 타입의 카드에 포함되거나, 또는 사용중에 랩톱 또는 노트북 컴퓨터와 같은, 휴대용 데이터 처리기에 설치되는 모듈에 포함될 수 있다.

MCU(120)는 필요한 데이터, 스크래치패드 메모리, 수신된 패킷 데이터, 전송될 패킷 데이터 등을 임시로 저장하기 위한 휘발성 메모리 외에도 다른 정보 및 운영 프로그램을 저장하기 위한 비휘발성 메모리를 포함하는 어떠한 타입의 메모리(130)에 연결되거나 또는 포함하는 것으로 가정한다. 이러한 임시 데이터 중 적어 도 일부는 데이터 버퍼(130A)에 저장될 수 있다. 운영 프로그램은 디스플레이(140) 및 키패드(160)를 통해, 사용자와의 적절한 사용자 인터페이스(User Interface, UI)를 제공하기 위해 필요한 소프트웨어 루틴들, 계층들 및 프로토콜들 외에도 모든 다른 필요한 신호 및 다른 처리 기능들을 실행시키는 것으로 가정한다. 비록 도시되지는 않았지만, 사용자가 기존의 방식으로 음성 통화를 수행할 수 있게 하기 위해, 전형적으로 마이크로폰 및 스피커가 제공된다.

이동국(100)은 또한 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor, DSP)(180), 또는 동등한 고속의 프로세서 또는 로직 외에도 RF 송신기(200) 및 RF 수신기(220)를 포함하는 무선 트랜시버를 포함하는 무선 섹션을 포함하고 있다. 본 발명에 따르면, 적어도 수신기(220)는 BS(350)를 통해 네트워크 오퍼레이터와 통신하기 위해 적어도 2개의 안테나들(20A, 20B), 및 가능하게는 소프트 핸드오프 동안 복수의 BS들(350)에 연결된다. 트랜시버를 튜닝하기 위해, 주파수 합성기(SYNTH)(260)와 같은 적어도 하나의 로컬 오실레이터가 제공된다. 디지털화된 음성 및 패킷 데이터와 같은 데이터는 안테나들(20A, 20B)을 통해 수신되고 전송된다.

본 발명에 따라서, RF 수신기(220)의 출력은 백색화 필터(20) 및 레이크(14)를 포함하는 기저대역(BaseBand, BB) 블록(225)을 공급한다. 원한다면, 이러한 기능들 중 일부는 DSP(180)에 의해 실행되는 소프트웨어 루틴들에 의해 수행될 수 있지만, 하드웨어로 완벽히 구현될 수는 없다.

지금까지의 설명에 의해 설명적이면서 제한되지 않는 예시들의 방식으로, 본 발명을 수행하기 위해 발명자에 의해 현재 고려되는 최적의 방법 및 장치에 대한 충분하고 유익한 설명이 제공되었다. 그러나, 첨부된 도면들 및 첨부된 청구항들과 관련하여 읽혀질 때, 이전의 설명의 관점에서 관련 분야의 숙련자들에게는 다양한 변형들 및 개조들이 명백할 수 있다. 그러나, 일부 예시들에서, 2개 이상의 안테나들 및 다양한 타입들의 레이크 필터들의 사용이 당해 분야의 숙련자들에 의해 시도될 수 있다.

예시로서, 도 5는 다중 안테나 레이크(60)의 기저대역 구조를 도시하고 있다(RF 성분들은 도면을 단순화하기 위해 도시되어 있지 않다). 이러한 경우에, L 다중경로 신호들이 존재하며, 각각은 적절하게 지연된 코드 상관기(code correlator)(1-L)(62)를 사용해서 역확산된다. 상관기 출력들은 대응하는 복소 공액 채널 계수들에 의해 가중치를 부여함으로써, 블록들(64)에서 결합된다, 원리적으로, 수신 안테나들이 존재하는 것만큼 많은 병렬 단일 안테나 레이크 수신기들이 존재한다. 다중경로 결합기(64) 출력들은 소프트 심볼 결정(soft symbol decisions)을 얻기 위해 안테나 결합자(66)에 의해 추가적으로 결합된다. 안테나 결합자(66)는 단순한 가산기일 수 있거나, 또는 각 다중경로 결합자(64)의 출력에서 간섭 레벨들을 고려하는 더욱 개선된 결합자일 수 있다.

그러나, 본 발명의 교지들의 모든 그러한 변형들 및 유사한 변형들은 여전히 본 발명의 범위내에 해당될 것이다. 더욱이, 여기서 기술된 방법 및 장치에는 어느 정도의 특수성이 제공되며, 본 발명은 사용자의 요구에 따라 더한 또는 덜한 특수성을 가지고 구현될 수 있다. 더욱이, 본 발명의 특징들 중 일부는 대응하는 다른 특징들의 사용 없이도 이익이 되도록 사용될 수 있다. 그와 같이, 이전의 설명은 본 발명의 원리들을 단지 기술하는 것으로 간주되며, 본 발명이 다음의 청구항들에 의해 정의될 때, 그 제한으로 간주되어서는 안된다.

Claims

코드 분할 다중 액세스(Code Division Multiple Access, CDMA) 수신기로서,

Nrx개의 수신 안테나들의 신호 출력들로 연결되는 수신기 입력;

매칭 필터; 및

상기 수신기 입력을 상기 매칭 필터의 입력으로 연결하기 위한 백색화 필터를 포함하고, 상기 신호 출력들은 심볼 또는 칩당 Ns개의 샘플들에서 샘플링되며, 상기 백색화 필터는

NsNrx개의 병렬 백색화 필터들 w _j _,k을 포함하며, 개별적인 백색화 필터들 w _j,k은

첫 번째 개별적인 백색화 필터가 새로운 샘플들 중 하나를 수신하고, 두번째 개별적인 백색화 필터가 상기 첫 번째 개별적인 백색화 필터와 같은 새로운 샘플 및 하나의 추가적인 새로운 샘플을 수신하도록, 그리고 n번째 개별적인 백색화 필터가 첫 번째 n-1 개별적인 백색화 필터들과 같은 n-1 새로운 샘플들 외에도 하나의 추가적인 새로운 샘플을 수신하도록, 신호 접속 행렬을 통해 각 심볼 구간 I 동안 NsNrx개의 새로운 신호 샘플들을 수신하며, 상기 백색화 필터는

Nrx개의 출력들에 나타난 필터링된 신호 샘플이 Nrx개의 출력들에 나타난 어떠한 다른 필터링된 신호 샘플과 상관되지 않도록, 상기 필터링된 신호 샘플들을 출력하기 위한 Nrx개의 출력들을 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA 수신기.
제1항에 있어서, 상기 CDMA 수신기는

복수의 직렬 연결된 지연 라인 요소들로 이루어진 지연 라인을 더 포함하며, 상기 지연 라인 요소들 각각은

단일 심볼 구간의 지연을 가지며, 상기 지연 라인은

상기 신호 접속 행렬의 출력에 연결된 입력을 가지며, 상기 NsNrx개의 병렬 백색화 필터들 w _j _,k에 상기 신호 샘플들의 지연된 버전들을 제공하는 것을 특징으로 하는 CDMA 수신기.
제2항에 있어서, 심볼 구간 i 동안인 경우에 대하여 그리고 NsNrx = 4인 경우에 대하여 상기 지연 라인 요소들로부터 출력되는 신호 벡터들은

와 같이 정의되며, 항 r _n _,m(i)에서 심볼들 n 및 m은 각각 안테나 및 심볼 샘플 인덱스를 의미하고, 상기 개별적인 백색화 필터들 w _n _,m 중 임의의 하나에 대한 입력 신호 벡터는 r _n _,m에 의해 표현되며, 상기 신호 접속 행렬은

상기 개별적인 백색화 필터들 w _n _,m로의 입력들에서, 입력 신호 벡터들 :

로 귀착되는 것을 특징으로 하는 CDMA 수신기.
제3항에 있어서, 다이렉트 폼 솔루션에서, 상기 신호 벡터들 중 하나를 취함으로써, 신호 모델은

와 같이 표현되며, (·)^T는 전치를 의미하고, G는 가능하게는 송신기 및 수신기 필터들의 영향을 포함하는 채널 행렬이고, b는 심볼 벡터이며, 그리고 n은 잡음 벡터이고, 그리고 벡터 h ^T는 G의 기저 행(bottom row)이며, 대응하는 개별적인 백색화 필터 w _n,m출력은

으로, (·)^H는 공액 전치(conjugate transposition)를 의미하는 것을 특징으로 하는 CDMA 수신기.
제4항에 있어서, 상기 개별적인 백색화 필터 w _n _,m는

와 같은 선형 최소 평균-제곱 오차(Linear Minimum Mean-Square Error, LMMSE) 기준을 사용해서 얻어지며, (·)^-1은 역행렬을, (·)^*은 복소 공액을 의미하며, 심볼 α는 실수 스케일링 인자이며, r _n _,m(i)의 공분산 행렬은

이고, 벡터 r _n _,m(i) 위에 있는 틸드는 원래 벡터의 기저 요소가 포함된 동작을 의미하는 것을 특징으로 하는 CDMA 수신기.
제5항에 있어서, 상기 백색화 필터의 부정부(unfixed part) u _n _,m는

에 따라서 적응되도록 이루어지며, 파라미터 μ는 스텝 크기 인자인 것을 특징으로 하는 CDMA 수신기.
제1항에 있어서, 상기 백색화 필터는

격자 필터를 형성하는 직렬 연결된 격자 단들을 사용해서 구현되는 것을 특징으로 하는 CDMA 수신기.
코드 분할 다중 액세스(Code Division Multiple Access, CDMA) 수신기의 작동 방법에 있어서,

수신기 입력을 Nrx개의 수신 안테나들의 신호 출력들로 연결하는 단계로, 상기 신호 출력들은 심볼당 Ns개의 샘플들에서 샘플링되는 단계;

상기 신호 출력들을 백색화하는 단계; 및

매칭 필터로 상기 백색화된 신호 출력들을 필터링하는 단계를 포함하며, 상기 백색화는

NsNrx개의 병렬 백색화 필터들 w _j _,k을 포함하는 백색화 필터를 사용하며, 개별적인 백색화 필터들 w _j _,k은

첫 번째 개별적인 백색화 필터가 새로운 샘플들 중 하나만을 수신하고, 두번째 개별적인 백색화 필터가 상기 첫 번째 개별적인 백색화 필터와 같은 샘플 및 하나의 추가적인 새로운 샘플을 수신하도록, 그리고 n번째 개별적인 백색화 필터가 첫 번째 n-1 개별적인 백색화 필터들과 같은 n-1 샘플들 외에도 잔여 샘플들 중 하나를 수신하도록, 신호 접속 행렬을 통해 각 심볼 구간 i 동안 NsNrx개의 새로운 신호 샘플들을 수신하며,

Nrx개의 출력들에 나타난 필터링된 신호 샘플이 Nrx개의 출력들에 나타난 어떠한 다른 필터링된 신호 샘플과 상관되지 않도록, Nrx개의 출력들을 통해 필터링된 신호 샘플들을 상기 백색화 필터로부터 출력하는 것을 특징으로 하는 수신기 작 동 방법.
제8항에 있어서, 상기 방법은

복수의 직렬 연결된 지연 라인 요소들로 이루어진 지연 라인을 작동시키는 단계를 더 포함하며, 상기 지연 라인 요소들 각각은

단일 심볼 구간의 지연을 가지며, 상기 지연 라인은

상기 신호 접속 행렬의 출력에 연결된 입력을 가지며, 상기 NsNrx개의 병렬 백색화 필터들 w _j _,k에 상기 신호 샘플들의 지연된 버전들을 제공하는 것을 특징으로 하는 수신기 작동 방법.
제9항에 있어서, 심볼 구간 i 동안인 경우에 대하여 그리고 NsNrx = 4인 경우에 대하여 지연 라인 요소들로부터 출력되는 신호 벡터들은

와 같이 정의되며, 항 r _n _,m(i)에서 심볼들 n 및 m은 각각 안테나 및 심볼 샘플 인덱스를 의미하고, 상기 개별적인 백색화 필터들 w _n _,m 중 임의의 하나에 대한 입력 신호 벡터는 r _n,m에 의해 표현되며, 상기 신호 접속 행렬은

상기 개별적인 백색화 필터들 w _n _,m로의 입력들에서, 입력 신호 벡터들 :

로 귀착되는 수신기 작동 방법.
제10항에 있어서, 다이렉트 폼 솔루션에서, 신호 벡터들 중 하나를 취함으로써, 신호 모델은

와 같이 표현되며, (·)^T는 전치를 의미하고, G는 가능하게는 송신기 및 수신기 필터들의 영향을 포함하는 채널 행렬이고, b는 심볼 벡터이며, 그리고 n은 잡음 벡터이고, 그리고 벡터 h ^T는 G의 기저 행이며, 대응하는 개별적인 백색화 필터 w _n,m출력은

으로, (·)^H는 공액 전치(conjugate transposition)를 의미하는 것을 특징으로 하는 수신기 작동 방법.
제11항에 있어서, 상기 개별적인 백색화 필터 w _n _,m는

와 같은 선형 최소 평균-제곱 오차(Linear Minimum Mean-Square Error, LMMSE) 기준을 사용해서 얻어지며, (·)^-1은 역행렬을, (·)^*은 복소 공액을 의미하며, 심볼 α는 실수 스케일링 인자이며, r _n _,m(i)의 공분산 행렬은

이고, 벡터 r _n _,m(i) 위에 있는 틸드는 원래 벡터의 기저 요소가 포함된 동작을 의미하는 것을 특징으로 하는 수신기 작동 방법.
제12항에 있어서, 상기 백색화 필터의 부정부 u _n _,m는

에 따라서 적응되도록 이루어지며, 파라미터 μ는 스텝 크기 인자인 것을 특징으로 하는 수신기 작동 방법.
제8항에 있어서, 상기 백색화 필터 시스템은

격자 필터를 형성하는 직렬 연결된 격자 단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기 작동 방법.
코드 분할 다중 액세스(Code Division Multiple Access, CDMA) 이동국으로서, 상기 이동국은

Nrx개의 수신 안테나들에 연결된 수신기; 및

심볼 또는 칩당 Ns개의 샘플들에서 상기 Nrx개의 수신 안테나들의 신호 출력들을 샘플링하는 추가적인 기저대역 회로부를 포함하며, 상기 기저대역 회로부는

다중-안테나 레이크 수신기 및 상기 샘플링된 신호들을 상기 다중-안테나 레이크 수신기의 입력들로 연결하기 위한 백색화 필터를 더 포함하며, 상기 백색화 필터는

NsNrx개의 병렬 백색화 필터들 w _j _,k을 포함하며, 개별적인 백색화 필터들 w _j,k은

첫 번째 개별적인 백색화 필터가 새로운 샘플들 중 하나를 수신하고, 두번째 개별적인 백색화 필터가 상기 첫 번째 개별적인 백색화 필터와 같은 새로운 샘플 및 하나의 추가적인 새로운 샘플을 수신하도록, 그리고 n번째 개별적인 백색화 필터가 첫 번째 n-1 개별적인 백색화 필터들과 같은 n-1 새로운 샘플들 외에도 하나의 추가적인 새로운 샘플을 수신하도록, 각각의 샘플 심볼 구간 I 동안에 신호 접속 행렬을 통해 새로운 신호 샘플들을 수신하며, 상기 백색화 필터는

복수의 직렬 연결된 지연 라인 요소들로 이루어진 지연 라인을 더 포함하며, 상기 지연 라인 요소들 각각은

단일 심볼 구간의 지연을 가지며, 상기 지연 라인은

상기 신호 접속 행렬의 출력에 연결되며, 상기 NsNrx개의 병렬 백색화 필터들 w _j _,k에 상기 신호 샘플들의 지연된 버전들을 제공하는 입력을 가지며, 상기 백색화 필터는

상기 백색화된 필터링된 신호 샘플들을 상기 다중-안테나 레이크 수신기로 출력하는 Nrx개의 출력들을 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동국.
제15항에 있어서, 상기 백색화 필터 및 상기 다중-안테나 레이크 수신기는 함께

선형(최소 평균-제곱 오차) 채널 등화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동국.
제15항에 있어서, 상기 백색화 필터 및 상기 다중-안테나 레이크 수신기는 함께

셀간 간섭(Inter-Cell Interference, ICI)을 억제하는 동안에 빔-형성을 최적으로 수행하는 다중-안테나 시공간 등화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동국.
제15항에 있어서,

소프트 핸드오프 절차 동안 복수의 기지국들로부터의 전송을 수신하기 위해 동일한 백색화 필터가 사용되는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동국.
Nrx개의 수신 안테나들의 신호 출력들로 연결되는 입력;

심볼 또는 칩당 Ns개의 샘플들에서 상기 신호 출력들을 샘플링하기 위한 수단;

매칭 필터 수단; 및

수신기 입력을 상기 매칭 필터 수단의 입력으로 연결하기 위한 백색화 필터 수단을 포함하는 회로로서, 상기 백색화 필터 수단은

NsNrx개의 병렬 개별적인 백색화 필터들 w _j _,k을 포함하며, 개별적인 백색화 필터들 w _j _,k은

첫 번째 개별적인 백색화 필터가 새로운 샘플들 중 하나를 수신하고, 두번째 개별적인 백색화 필터가 상기 첫 번째 개별적인 백색화 필터와 같은 새로운 샘플 및 하나의 추가적인 새로운 샘플을 수신하도록, 그리고 n번째 개별적인 백색화 필터가 첫 번째 n-1 개별적인 백색화 필터들과 같은 n-1 새로운 샘플들 외에도 하나의 추가적인 새로운 샘플을 수신하도록, 각 심볼 구간 I 동안 NsNrx개의 새로운 신호 샘플들을 수신하며, 상기 백색화 필터 수단은

Nrx개의 출력들에 나타난 필터링된 신호 샘플이 Nrx개의 출력들에 나타난 어떠한 다른 필터링된 신호 샘플과 상관되지 않도록, 상기 필터링된 신호 샘플들을 출력하기 위한 Nrx개의 출력들을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로.
제19항에 있어서, 상기 회로는

상기 NsNrx개의 병렬 백색화 필터들 w _j _,k에게 상기 신호 샘플들의 지연된 버전들을 제공하는 복수의 지연 요소들로 이루어진 지연 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로.
제19항에 있어서, 상기 백색화 필터 수단은

격자 필터 수단을 형성하는 직렬 연결된 격자 단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로.
신호를 백색화하도록 동작하는 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 생성물로, 상기 명령어들은

Nrx 수신 안테나들의 샘플링된 신호 출력들을 작용시키는 단계로, 신호 출력들을 백색화하는 동안, 상기 신호 출력들은 심볼당 Ns개의 샘플들에서 샘플링되며, 상기 백색화는 NsNrx개의 병렬 백색화 필터들 w _j,k을 포함한 백색화 필터 시스템을 사용하며, 개별적인 백색화 필터들 w _j,k은

첫 번째 개별적인 백색화 필터가 새로운 샘플들 중 하나만을 수신하고, 두번째 개별적인 백색화 필터가 상기 첫 번째 개별적인 백색화 필터와 같은 샘플 및 하나의 추가적인 새로운 샘플을 수신하도록, 그리고 n번째 개별적인 백색화 필터가 첫 번째 n-1 개별적인 백색화 필터들과 같은 n-1 샘플들 외에도 잔여 샘플들 중 하나를 수신하도록, 각 심볼 구간 i 동안 NsNrx개의 새로운 신호 샘플들을 수신하는 단계; 및

Nrx개의 출력들에 나타난 필터링된 신호 샘플이 Nrx개의 출력들에 나타난 어떠한 다른 필터링된 신호 샘플과 상관되지 않도록, Nrx개의 출력들을 통해, 필터링된 신호 샘플들을 상기 백색화 필터 시스템으로부터 출력하는 단계를 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함한 컴퓨터로 독출 가능한 저장매체.
제22항에 있어서, 상기 명령어들은

상기 NsNrx 병렬 백색화 필터들 w _j,k에 상기 신호 샘플들의 지연된 버전들을 제공하는 단계를 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함한 컴퓨터로 독출 가능한 저장매체.