KR100383782B1

KR100383782B1 - 통신 단말 장치 및 채널 추정 방법

Info

Publication number: KR100383782B1
Application number: KR10-2001-7005208A
Authority: KR
Inventors: 가츠히코 히라마츠
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2003-05-16
Anticipated expiration: 2020-08-23
Also published as: JP3732364B2; CN1320308A; AU6725600A; JP2001069050A; BR0007040A; US7002939B1; EP1133072A1; KR20010099752A; CN1131607C; WO2001017130A1

Abstract

위상 회전량 추정부(210)에 의해, 후보로 되는 위상 회전량 θ(θ= 0, 180)만큼 공통 파일럿 채널 B의 신호의 채널 추정값을 회전하여, 공통 파일럿 채널 A의 신호의 채널 추정값과 합성한다. 그리고, 이 합성 결과와 개별 채널의 신호의 채널 추정값의 직교성이 가장 높은 것을 위상 회전량으로 추정한다. 채널 추정값 합성부(211)에 의해, 위상 회전량 θ만큼 공통 파일럿 채널 B의 신호의 채널 추정값을 회전한 값과 공통 파일럿 채널 A의 신호의 채널 추정값을 합성한다. 이것에 의해, 송신 다이버시티를 도입한 무선 통신 시스템에 있어서, 채널 추정값의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

통신 단말 장치 및 채널 추정 방법{COMMUNICATION TERMINAL DEVICE AND CHANNEL ESTIMATING METHOD}

무선 통신 시스템에 있어서는, 기지국측에서 개별 채널의 송신 신호(이하, 「개별 채널 신호」라고 함)의 통신 단말에 있어서의 수신 전력을 높이기 위해서, 하나의 통신 단말에 대하여 복수의 다이버시티 안테나로부터 개별 채널 신호를 송신하는 송신 다이버시티를 이용하는 경우가 있다.

도 1은 송신 다이버시티를 이용한 무선 통신 시스템의 일례로서, 3GPP WG1 TSG-RAN WG1 R1-99832(Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels(FDD))에 개시되어 있는 시스템의 시스템 구성도이다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 기지국(1)은 안테나 A로부터 공통 파일럿 채널의 송신 신호(이하, 「공통 파일럿 채널 신호」라고 함) A를 송신하고, 안테나 B로부터 공통 파일럿 채널 신호 B를 송신한다. 동시에, 기지국(1)은, 통신 단말(2)에대하여, 안테나 A로부터 통신 단말(2)에 대한 개별 채널 신호 A를 송신하고, 안테나 B로부터 통신 단말(2)에 대한 개별 채널 신호 B를 송신한다.

기지국(1)에 있어서, 개별 채널 신호 A와 개별 채널 신호 B에는 동일한 확산 부호가 승산되기 때문에, 통신 단말(2)에는 개별 채널 신호 A와 개별 채널 신호 B가 분리될 수 없는 1개의 신호로서 수신된다.

한편, 기지국(1)에 있어서, 공통 파일럿 채널 신호 A와 공통 파일럿 채널 신호 B에는 다른 확산 부호를 승산한다. 또는, 동일한 확산 부호를 승산하더라도 분리 가능한 임의의 방법이 채용된다. 따라서, 통신 단말(2)은 공통 파일럿 채널 신호 A와 공통 파일럿 채널 신호 B를 분리할 수 있다. 또한, 개별 채널 신호 A와 공통 파일럿 채널 신호 A, 및 개별 채널 신호 B와 공통 파일럿 채널 신호 B는 각각 동일한 전파로를 통하여 수신되기 때문에, 공통 파일럿 채널 신호 A와 공통 파일럿 채널 신호 B의 채널 추정을 행하면, 개별 채널 신호 A에 대한 개별 채널 신호 B의 위상 회전각을 알 수 있다.

도 2는 종래의 통신 단말의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 2에 나타내는 통신 단말에 있어서, 안테나(11)는 기지국으로부터 송신된 신호를 수신하고, 기지국에 대해서 신호를 송신한다. 공용기(12)는 송신과 수신 시간대를 전환한다. 수신 RF부(13)는 공용기(12)를 통과한 수신 신호를 증폭하여, 베이스밴드 신호로 주파수 변환한다.

역확산부(14)는 수신 RF부(13)의 출력 신호에 대해서 개별 채널 신호의 확산 부호로 역확산하여 개별 채널 신호의 변조 신호를 출력한다. 마찬가지로, 역확산부(15)는 수신 RF부(13)의 출력 신호에 대해서 공통 파일럿 채널 신호 A의 확산 부호로 역확산하여 공통 파일럿 채널 신호 A의 변조 신호를 출력한다. 마찬가지로, 역확산부(16)는 수신 RF부(13)의 출력 신호에 대해서 공통 파일럿 채널 신호 B의 확산 부호로 역확산하여 공통 파일럿 채널 신호 B의 변조 신호를 출력한다.

채널 추정부(17)는 역확산부(14)로부터 출력된 개별 채널 신호의 변조 신호중의 파일럿 심볼을 이용하여 전파로의 위상과 진폭의 추정(소위 「채널 추정」)을 행한다. 또, 이하의 설명에 있어서, 추정된 전파로의 위상과 진폭을 채널 추정값이라고 한다.

마찬가지로, 채널 추정부(18)는 역확산부(15)로부터 출력된 공통 파일럿 채널 신호 A의 변조 신호중의 파일럿 심볼을 이용하여 채널 추정을 행하고, 채널 추정부(19)는 역확산부(16)로부터 출력된 공통 파일럿 채널 신호 B의 변조 신호중의 파일럿 심볼을 이용하여 채널 추정을 행한다.

복조부(20)는, 채널 추정부(17)로부터 출력된 채널 추정값에 근거하여, 역확산부(14)로부터 출력된 개별 채널 신호의 변조 신호를 복조하여 수신 신호를 출력한다.

위상 회전 제어부(21)는, 채널 추정부(18)로부터 출력된 공통 파일럿 채널 신호 A와 채널 추정부(19)로부터 출력된 공통 파일럿 채널 신호 B의 위상차에 근거하여, 기지국에 대해서 위상 회전량을 지시하는 위상 회전 제어 신호를 생성한다.

다중부(22)는 송신 신호에 위상 회전 제어부(21)로부터 출력된 위상 회전 제어 신호를 다중화한다. 변조부(23)는 다중부(22)의 출력 신호에 대해서 QPSK 등의1차 변조 처리를 행한다. 확산부(24)는 변조부(23)의 출력 신호에 대해서 고유의 확산 부호를 승산하여 확산한다. 송신 RF부(25)는, 확산부(24)의 출력 신호를 무선 주파수로 주파수 변환하여 증폭해서, 공용기(12)를 경유하여 안테나(11)로부터 무선 송신한다.

다음에, 개별 채널 신호의 위상차 δ와 채널 추정부(17)에 의해 추정되는 채널 추정값과의 관계에 대해서, 도 3a 및 도 3b를 이용하여 설명한다.

도 3a는 개별 채널 신호 A와 개별 채널 신호 B의 위상차 δ가 -90°≤δ< 90°인 경우에 있어서의 각 채널 추정값을 나타내고, 도 3b는 개별 채널 신호 A와 개별 채널 신호 B의 위상차 δ가 90°≤δ< 270°인 경우에 있어서의 각 채널 추정값을 나타낸다.

도 3a 및 도 3b에 있어서, 채널 추정값 β(n)은, 개별 채널 신호 A의 채널 추정값 βa(n)와 개별 채널 신호 B의 채널 추정값 βb(n)의 합성 벡터로서 표시된다. 또한, βb(n)를 180°회전한 값 -βb(n)와 βa(n)를 합성한 채널 추정값을 β'(n)로 나타낸다.

채널 추정값 β(n), β'(n)의 벡터가 길수록 통신 단말의 수신 전력이 높아, 수신 품질이 향상한다.

도 3a에 도시하는 바와 같이, 개별 채널 신호 A와 개별 채널 신호 B의 위상차 δ가 -90°≤δ< 90°인 경우에는, β(n)이 β'(n)보다 커진다. 한쪽, 도 3b에 도시하는 바와 같이, 개별 채널 신호 A와 개별 채널 신호 B의 위상차 δ가 90°≤δ< 270°인 경우에는, β'(n)이 β(n)보다 커진다.

즉, 90°≤δ< 270°인 경우, 개별 채널 신호 B를 180°회전하여 송신하는 것에 의해, 통신 단말에 있어서의 수신 전력을 높일 수 있다.

이와 같이, 송신 다이버시티를 도입한 무선 통신 시스템에 있어서, 통신 단말에서 공통 파일럿 채널 신호 A와 공통 파일럿 채널 신호 B의 채널 추정을 행하여 위상 회전량을 제어하고, 기지국측에서 위상 회전 제어량에 근거하여 개별 채널 신호 B를 적절히 위상 회전시켜 송신하는 것에 의해, 통신 단말에 있어서의 개별 채널 신호의 수신 전력을 높여 수신 품질의 향상을 도모할 수 있다.

그러나, 기지국측에 있어서 개별 채널 신호를 슬롯마다 적절히 위상 회전하면 통신 단말에 있어서의 수신 슬롯이 불연속이 되기 때문에, 상기 종래의 통신 단말은 채널 추정값을 복수의 슬롯에 걸쳐 평균화할 수 없고, 송신 다이버시티를 이용하지 않는 경우에 비교하면 채널 추정값의 신뢰성이 낮게 된다고 하는 문제를 갖는다.

발명의 개시

본 발명의 목적은, 송신 다이버시티를 도입한 무선 통신 시스템에 있어서, 채널 추정값의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 통신 단말 장치 및 채널 추정 방법을 제공하는 것이다.

이 목적은, 개별 채널 신호에 대한 공통 파일럿 채널 신호의 위상 회전량을 추정하여, 개별 채널 신호보다 송신 전력이 큰 공통 파일럿 채널 신호를 이용해서 채널 추정을 행하는 것에 의해 달성된다.

본 발명은 자동차 전화나 휴대전화 등의 무선 통신 시스템에 이용되는 CDMA 방식의 통신 단말 장치 및 채널 추정 방법에 관한 것이다.

도 1은 송신 다이버시티를 이용한 무선 통신 시스템의 시스템 구성도,

도 2는 종래의 통신 단말의 구성을 나타내는 블럭도,

도 3a는 위상 회전량과 채널 추정값의 관계를 나타내는 도면,

도 3b는 위상 회전량과 채널 추정값의 관계를 나타내는 도면,

도 4는 본 발명의 통신 단말과 무선 통신을 행하는 기지국의 송신측의 구성을 나타내는 블럭도,

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 통신 단말의 구성을 나타내는 블럭도,

도 6a는 본 발명의 실시예 1에 따른 채널 추정값의 관계를 나타내는 도면,

도 6b는 본 발명의 실시예 1에 따른 채널 추정값의 관계를 나타내는 도면,

도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 채널 추정값의 관계를 나타내는 도면,

도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 통신 단말의 구성을 나타내는 블럭도,

도 9는 본 발명의 실시예 3에 따른 통신 단말의 구성을 나타내는 블럭도,

도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 통신 단말의 복수 채널 추정값 합성부의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 통신 단말과 무선 통신을 행하는 기지국의 송신측의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 4에 나타내는 기지국에 있어서, 변조부(101)는 송신 신호에 대하여 QPSK 등의 1차 변조 처리를 행한다. 변조부(102)는 공통 파일럿 채널 신호 A에 대하여 QPSK 등의 1차 변조 처리를 행한다. 변조부(103)는 공통 파일럿 채널 신호 B에 대하여 QPSK 등의 1차 변조 처리를 행한다.

확산부(104)는 변조부(101)의 출력 신호에 대해서 고유의 확산 부호를 승산하여 확산한다. 확산부(105)는 변조부(102)의 출력 신호에 대해서 고유의 확산 부호를 승산하여 확산한다. 확산부(106)는 변조부(103)의 출력 신호에 대해서 고유의 확산 부호를 승산하여 확산한다.

위상 회전부(107)는, 통신 단말로부터 송신된 신호에 포함되는 위상 회전량을 지시하는 위상 회전 제어 신호에 근거하여, 확산부(104)의 출력 신호의 위상을 소정량만큼 회전시킨다.

다중부(108)는 확산부(104)의 출력 신호와 확산부(105)의 출력 신호를 다중화한다. 다중부(109)는 위상 회전부(107)의 출력 신호와 확산부(106)의 출력 신호를 다중화한다.

송신 RF부(110)는, 다중부(108)의 출력 신호를 무선 주파수로 주파수 변환하여 증폭해서, 안테나(112)로부터 무선 송신한다. 송신 RF부(111)는 다중부(109)의 출력 신호를 무선 주파수로 주파수 변환하여 증폭해서, 안테나(113)로부터 무선 송신한다.

또, 이하의 설명에 있어서, 기지국의 위상 회전부(107)에 있어서의 위상 회전량은 「0°」과 「180°」의 두 가지로 한다.

(실시예 1)

실시예 1에서는, 기지국에 있어서 개별 채널 신호 A와 개별 채널 신호 B의 진폭을 바꾸지 않고서 송신하는 경우에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 통신 단말의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 5에 나타내는 통신 단말에 있어서, 안테나(201)는 기지국으로부터 송신된 신호를 수신하고, 기지국에 대한 신호를 송신한다. 공용기(202)는 송신과 수신 시간대를 전환한다. 수신 RF부(203)는, 공용기(202)를 통과한 수신 신호를 증폭하여, 베이스밴드 신호로 주파수 변환한다.

역확산부(204)는 수신 RF부(203)의 출력 신호에 대해서 개별 채널 신호의 확산 부호로 역확산하여 개별 채널 신호의 변조 신호를 출력한다. 마찬가지로, 역확산부(205)는 수신 RF부(203)의 출력 신호에 대해서 공통 파일럿 채널 신호 A의 확산 부호로 역확산하여 공통 파일럿 채널 신호 A의 변조 신호를 출력한다. 마찬가지로, 역확산부(206)는 수신 RF부(203)의 출력 신호에 대해서 공통 파일럿 채널 신호 B의 확산 부호로 역확산하여 공통 파일럿 채널 신호 B의 변조 신호를 출력한다.

채널 추정부(207)는 역확산부(204)로부터 출력된 개별 채널 신호의 변조 신호중의 파일럿 심볼을 이용하여 전파로의 위상과 진폭의 추정(소위, 「채널 추정」)을 실행한다.

마찬가지로, 채널 추정부(208)는 역확산부(205)로부터 출력된 공통 파일럿 채널 신호 A의 변조 신호중의 파일럿 심볼을 이용하여 채널 추정을 행하고, 채널추정부(209)는 역확산부(206)로부터 출력된 공통 파일럿 채널 신호 B의 변조 신호중의 파일럿 심볼을 이용하여 채널 추정을 행한다.

위상 회전량 추정부(210)는 채널 추정부(207, 208, 209)로부터 출력된 채널 추정값에 근거하여 위상 회전량을 추정한다. 또, 위상 회전량 추정부(210)에 있어서의 위상 회전량의 구체적인 추정 방법에 대해서는 후술한다.

채널 추정값 합성부(211)는, 위상 회전량 추정부(210)에 의해 추정된 위상 회전량에 근거하여 공통 파일럿 채널 신호의 채널 추정값을 합성해서, 최종적인 채널 추정값을 출력한다. 또, 채널 추정값 합성부(211)에 있어서의 채널 추정값의 구체적인 합성 방법에 대해서는 후술한다.

복조부(212)는, 채널 추정값 합성부(211)로부터 출력된 채널 추정값에 근거하여, 역확산부(204)로부터 출력된 개별 채널 신호의 변조 신호를 복조해서 수신 신호를 출력한다.

위상 회전 제어부(213)는, 채널 추정부(208)로부터 출력된 공통 파일럿 채널 신호 A와 채널 추정부(209)로부터 출력된 공통 파일럿 채널 신호 B의 위상차에 근거하여, 기지국에 대해서 위상 회전량을 지시하는 위상 회전 제어 신호를 생성한다.

본 실시예의 경우, 기지국의 위상 회전부(107)에 있어서의 위상 회전량은, 「0°」과 「180°」의 2종류이므로, 위상 회전 제어부(213)는, 공통 파일럿 채널 신호 A와 공통 파일럿 채널 신호 B의 위상차 δ가 -90°≤δ< 90°인 경우, 위상 회전량을 「0°」으로 하고, 다른 경우, 위상 회전량을 「180°」라고 하는 내용의위상 회전 제어 신호를 출력한다.

다중부(214)는 송신 신호에 위상 회전 제어부(213)로부터 출력된 위상 회전 제어 신호를 다중화한다. 변조부(215)는 다중부(214)의 출력 신호에 대하여 QPSK 등의 1차 변조 처리를 행한다. 확산부(216)는 변조부(215)의 출력 신호에 대해서 고유의 확산 부호를 승산하여 확산한다. 송신 RF부(217)는, 확산부(216)의 출력 신호를 무선 주파수로 주파수 변환하여 증폭해서, 공용기(202)를 경유하여 안테나(201)로부터 무선 송신한다.

다음에, 채널 추정부(207, 208, 209)에 의해 추정되는 채널 추정값의 관계에 대해서 도 6a 및 도 6b를 이용하여 설명한다.

도 6a는 위상 회전량이 「0°」인 경우에 있어서의 각 채널 추정값의 관계를 나타내고, 도 6b는 위상 회전량이 「180°」인 경우에 있어서의 각 채널 추정값의 관계를 나타낸다.

또, 이하의 설명에 있어서, 개별 채널 신호 A의 채널 추정값을 βa(n)로 하고, 개별 채널 신호 B의 채널 추정값을 βb(n)로 한다. 이 경우, 개별 채널 신호의 채널 추정값 β(n)은 βa(n)와 βb(n)의 합성 벡터로서 표시된다.

또, 공통 파일럿 채널 신호 A의 채널 추정값을 αa(n)로 하고, 공통 파일럿 채널 신호 B의 채널 추정값을 αb(n)로 한다.

도 6a에 도시하는 바와 같이 위상 회전량이 「0°」인 경우, 개별 채널 신호 A와 공통 파일럿 채널 신호 A의 위상 및 전파로는 동등하기 때문에, βa(n)의 벡터와 αa(n)의 벡터는 동일한 방향을 향한다. 마찬가지로, βb(n)의 벡터와 αb(n)의 벡터는 동일한 방향을 향한다.

또한, 기지국에 의해 개별 채널 신호 A와 개별 채널 신호 B의 진폭을 바꾸지 않는 경우, βa(n)에 대한 αa(n)의 진폭비와, βb(n)에 대한 αb(n)의 진폭비는 동등하게 된다.

따라서, 개별 채널 신호의 채널 추정값 β(n)은 αa(n)와 αb(n)의 합성 결과 α(n)와 동일한 방향을 향한다.

즉, 위상 회전량이 「0°」인 경우, 공통 파일럿 채널 신호 A의 채널 추정값과, 공통 파일럿 채널 신호 B의 채널 추정값을 합성하는 것에 의해 채널 추정할 수 있다.

한편, 도 6b에 도시하는 바와 같이 위상 회전량이 「180°」의 경우, 개별 채널 신호 B의 위상은 공통 파일럿 채널 신호 B에 대해서 180°회전하고 있기 때문에, βb(n)의 벡터와 αb(n)의 벡터는 다른 방향을 향한다. 따라서, 위상 회전량이 「0°」인 경우와 달리, 공통 파일럿 채널 신호의 채널 추정값의 합성 결과를 이용하여 채널 추정할 수는 없다.

그런데, αb(n)를 180°회전시킨 값 -αb(n)의 벡터는 βb(n)의 벡터와 동일한 방향을 향한다. 따라서, β(n)는 αa(n)와 -αb(n)의 합성 결과 α'(n)와 동일한 방향을 향한다.

즉, 위상 회전량이 「180°」인 경우, 공통 파일럿 채널 신호 A의 채널 추정값과, 공통 파일럿 채널 신호 B의 채널 추정값을 180°회전시킨 값을 합성하는 것에 의해 채널 추정을 행할 수 있다.

이와 같이, 위상 회전량을 추정할 수 있으면, 공통 파일럿 채널 신호의 채널 추정값에 근거하여 채널 추정을 행할 수 있다. 그리고, 공통 파일럿 채널 신호는 개별 채널 신호보다 송신 전력이 크기 때문에, 개별 채널 신호를 이용하는 것보다도 채널 추정값의 신뢰성이 높아진다.

이하, 위상 회전량 추정부(210)에 있어서의 위상 회전량의 추정 방법에 대하여 설명한다.

2개의 채널 추정값이 평행한 경우, 한쪽의 채널 추정값과 다른 쪽의 채널 추정값의 복소 공역은 직교한다. 그리고, 2개의 채널 추정값의 진폭은 서로 직교할 때에 최소로 된다.

예컨대, 위상 회전량이 「0°」인 경우, 상술한 바와 같이, 개별 채널 신호의 채널 추정값 β(n)은, 공통 파일럿 채널 신호의 채널 추정값의 합성 결과 α(n)와 동일한 방향을 향하기 때문에, β(n)와 α(n)의 복소 공역 α* (n)은 직교한다.

이 관계로부터, 위상 회전량 추정부(210)는, 우선, 공통 파일럿 채널 신호 A의 채널 추정값 αa(n)와, 공통 파일럿 채널 신호 B의 채널 추정값 αb(n)를 θ만큼 위상 회전시킨 값의 합성값 α'(n)를 이하에 나타내는 수학식 1에 의해 산출한다.

그리고, 위상 회전량 추정부(210)는, 이하에 나타내는 수학식 2에 의해, 미리 정해져 있는 각 θ의 후보값(본 실시예의 경우는, θ= 0°, 180의 2가지)에 대해서 진폭 X(θ)를 산출하고, X(θ)가 최소로 된 후보값을 위상 회전량 θ으로서 추정해서, 위상 회전량 θ을 채널 추정값 합성부(211)에 출력한다.

여기서, (·)*는 복소 공역을, Re[·]은 실수부를, Im[·]은 허수부를 각각 나타낸다.

또, 통신 단말은, 기지국에 송신한 위상 회전 제어 신호를 알고 있기 때문에, 위상 회전량 추정부(210)는, 우선, 최초로 위상 회전 제어 신호를 이용하여 X(θ)를 평가하고, X(θ)가 임계값보다도 작은 경우에, 해당 θ을 위상 회전량 θ로 추정하더라도 좋다. 이것에 의해, 1도의 연산으로 위상 회전량을 추정할 수 있는 가능성이 높기 때문에, 위상 회전량의 추정 시간을 단축할 수 있다.

다음에, 채널 추정값 합성부(211)에 있어서의 채널 추정값의 산출 방법에 대하여 설명한다.

채널 추정값 합성부(211)는, 채널 추정부(207)로부터 개별 채널 신호의 채널 추정값 β(n)을, 채널 추정부(208)로부터 공통 파일럿 채널 신호 A의 채널 추정값 αa(n)를, 채널 추정부(209)로부터 공통 파일럿 채널 신호 B의 채널 추정값 αb(n)를, 위상 회전량 추정부(210)로부터 위상 회전량 θ가 각각 입력된다.

그리고, 이하에 나타내는 수학식 3에 의해, 최종적인 채널 추정값 ξ(n)을 산출하여 복조부(212)에 출력한다.

이와 같이, 공통 파일럿 채널 신호는 개별 채널 신호보다 송신 전력이 큰 것부터, 위상 회전량 및, 공통 파일럿 채널 신호의 채널 추정값에 근거하여 채널 추정을 행하는 것에 의해, 채널 추정값의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

(실시예 2)

실시예 2에서는, 기지국에 있어서 개별 채널 신호 A와 개별 채널 신호 B의 진폭을 바꾸어 송신하는 경우에 대하여 설명한다.

이하, 본 실시예에 있어서의 채널 추정값의 관계에 대해서 도 7을 이용하여 설명한다.

기지국에 의해 개별 채널 신호 B의 진폭을 개별 채널 신호 A의 a배(이하, 이 a를 「진폭 계수」라고 함)로 한 경우, βa(n)에 대한 αa(n)의 진폭비를 k라고 하면, βb(n)에 대한 αb(n)의 진폭비는 (k ×a)으로 된다.

이 경우, 도 7에 도시하는 바와 같이 개별 채널 신호의 채널 추정값 β(n)과, 공통 파일럿 채널 신호 A와 공통 파일럿 채널 신호 B의 채널 추정값의 합성값 α(n)은 동일 방향을 향하지 않는다.

따라서, 기지국에 있어서 개별 채널 신호 A와 개별 채널 신호 B의 진폭을 바꾸어 송신하는 경우, 채널 추정을 위해 α(n)를 그대로 이용할 수는 없어, 진폭 계수 a를 고려해야 한다.

도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 통신 단말의 구성을 나타내는 블럭도이다. 또, 도 8에 나타내는 통신 단말에 있어서, 도 5에 나타낸 통신 단말과 공통하는 구성 부분에 대해서는, 도 5와 동일 부호를 부여하고 설명을 생략한다.

도 8에 나타내는 통신 단말은, 도 5에 나타낸 통신 단말에 대해서, 위상 회전량 추정부(210) 대신에, 진폭/위상 회전량 추정부(301)를 추가한 구성을 채용한다.

진폭/위상 회전량 추정부(301)는, 우선, 공통 파일럿 채널 신호 A의 채널 추정값 αa(n)와, 공통 파일럿 채널 신호 B의 채널 추정값 αb(n)를 θ만큼 위상 회전시킨 값과의 합성값 α'(n)를 이하에 나타내는 수학식 4에 의해 산출한다.

그리고, 진폭/위상 회전량 추정부(301)는, 이하에 나타내는 수학식 5에 의해, 미리 정해져 있는 각 θ의 후보값(본 실시예의 경우는, θ= 0°, 180°의 두 가지) 및 미리 정해져 있는 각 진폭 계수 a의 후보값(예컨대, a= 0.5, 1.0, 2.0 등)에 대해서 진폭 X(a, θ)를 산출하여, X(θ)가 최소로 된 후보값의 조합을 진폭 계수 a 및 위상 회전량 θ으로서 추정하고, 진폭 계수 a 및 위상 회전량 θ을 채널 추정값 합성부(211)에 출력한다.

채널 추정값 합성부(211)에는, 채널 추정부(207)로부터 개별 채널 신호의 채널 추정값 β(n)을, 채널 추정부(208)로부터 공통 파일럿 채널 신호 A의 채널 추정값 αa(n)를, 채널 추정부(209)로부터 공통 파일럿 채널 신호 B의 채널 추정값 αb(n)를, 진폭/위상 회전량 추정부(301)로부터 진폭 계수 a 및 위상 회전량 θ을 각각 입력된다.

그리고, 이하에 나타내는 수학식 6에 의해, 최종적인 채널 추정값 ξ(n)을 산출하여 복조부(212)에 출력한다.

이와 같이, 진폭 계수, 위상 회전량 및 공통 파일럿 채널 신호의 채널 추정값에 근거하여 채널 추정을 행하는 것에 의해, 기지국측에서 개별 채널 신호의 진폭을 바꾸어 송신하는 경우에서도 채널 추정값의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

(실시예 3)

페이딩의 최대 도플러 주파수가 낮고, 페이딩 변동이 완만한 경우, 페이딩 추정값을 복수의 수신 슬롯에 걸쳐 평균화하는 것에 의해, 채널 추정값의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

그러나, 상술한 바와 같이, 무선 통신 시스템에 송신 다이버시티를 도입한 경우, 수신 슬롯이 불연속으로 되기 때문에, 채널 추정값을 복수의 슬롯에 걸쳐 평균화할 수가 없다.

실시예 3은, 이 문제의 해결을 도모하기 위한 것으로, 송신 다이버시티를 도입하여 복수 슬롯에 걸쳐 채널 추정값을 합성하는 경우에 대해서 설명한다.

도 9는 본 발명의 실시예 3에 따른 통신 단말의 구성을 나타내는 블럭도이다. 또, 도 9에 나타내는 통신 단말에 있어서, 도 5에 나타낸 통신 단말과 공통하는 구성 부분에 대해서는, 도 5와 동일 부호를 부여하고 설명을 생략한다.

도 9에 나타내는 통신 단말은, 도 5에 나타낸 통신 단말에 대해서, 복수 채널 추정값 합성부(401)를 추가한 구성을 채용한다.

그리고, 도 10은 복수 채널 추정값 합성부(401)의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 10에 있어서, 지연 회로(501)에는 현재의 시각(n)의 채널 추정값이 저장되고, 지연 회로(502)에는 1슬롯전의 시각(n-1)의 채널 추정값이 저장된다.

또한, 지연 회로(503)에는 현재의 시각(n)의 위상 회전량이 저장되고, 지연 회로(504)에는 1슬롯전의 시각(n-1)의 위상 회전량이 저장된다. 그리고, 가산 회로(505)에 의해, 시각(n)의 위상 회전량과 시각(n-1)의 위상 회전량의 차분(差分)이 산출된다.

위상 회전 회로(506)에서는, 지연 회로(502)로부터 출력된 시각(n-1)의 채널 추정값에 대해서, 가산 회로(505)의 산출 결과에 근거하여 시각(n-1)부터 시각(n)에 걸치는 위상 회전량을 보정한다.

그리고, 합성 회로(507)에 의해, 위상 회전 회로(506)로부터 출력된 보정후의 시각(n-1)의 채널 추정값과, 지연 회로(502)로부터 출력된 시각(n)의 채널 추정값을 합성한다.

이와 같이, 1슬롯전의 시각의 채널 추정값을 보정하고, 이 보정 결과와 현재의 시각의 채널 추정값을 합성하는 것에 의해, 복수 슬롯에 걸쳐 채널 추정값을 합성할 수 있어, 채널 추정값의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또, 본 실시예에서는, 1슬롯전의 시각의 채널 추정값을 보정하여 현재의 시각의 채널 추정값을 합성하는 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은, 1슬롯전에 한정되지 않고, 임의의 이전 수신 슬롯이더라도 마찬가지의 보정 처리를 실행해서, 현재의 시각의 채널 추정값과 합성할 수 있다.

또, 실시예 3은 실시예 2와 조합할 수 있어, 기지국측에서 개별 채널 신호의 진폭을 바꾸어 송신하는 경우에서도, 복수 슬롯에 걸쳐 채널 추정값을 합성할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 통신 단말 장치 및 채널 추정 방법에 의하면, 공통 파일럿 채널 신호의 채널 추정값 등을 이용하는 것에 의해, 송신 다이버시티를 이용하는 무선 통신 시스템에 있어서, 채널 추정값의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 명세서는 1999년 8월 27일에 출원된 일본 특허 출원 평성 제 11-241621 호에 근거하는 것이다. 이 내용을 여기에 포함시켜 둔다.

본 발명은 CDMA 방식의 무선 통신 시스템에 이용하는 데 바람직하다.

Claims

기지국 장치의 제 1 안테나에 있어서의 공통 파일럿 채널을 추정하여 제 1 추정값을 출력하는 제 1 채널 추정 수단과,

기지국 장치의 제 2 안테나에 있어서의 공통 파일럿 채널을 추정하여 제 2 추정값을 출력하는 제 2 채널 추정 수단과,

개별 채널을 추정하여 제 3 추정값을 출력하는 제 3 채널 추정 수단과,

상기 제 1 추정값, 상기 제 2 추정값 및 상기 제 3 추정값의 관계에 근거하여 제 2 안테나에 있어서의 개별 채널의 위상 회전량을 추정하는 위상 회전량 추정 수단과,

상기 위상 회전량만큼 상기 제 2 추정값을 회전한 값과 상기 제 1 추정값을 합성하여 합성 추정값을 출력하는 채널 추정값 합성 수단

을 구비하는 통신 단말 장치.
제 1 항에 있어서,

위상 회전량 추정 수단은, 후보 위상 회전량만큼 제 2 추정값을 회전한 값과 제 1 추정값을 합성하여 제 1 합성값을 산출하고, 상기 후보 위상 회전량중에서, 상기 제 1 합성값과 제 3 추정값의 직교성이 가장 높은 것을 제 2 안테나에 있어서의 개별 채널의 위상 회전량으로 추정하며,

채널 추정값 합성 수단은, 상기 위상 회전량만큼 상기 제 2 추정값을 회전한 값과 상기 제 1 추정값을 합성하여 합성 추정값을 출력하는 통신 단말 장치.
제 1 항에 있어서,

위상 회전량 추정 수단은, 후보 위상 회전량만큼 제 2 추정값을 회전하여 후보 진폭 계수를 승산한 값과 제 1 추정값을 합성해서 제 1 합성값을 산출하고, 상기 후보 위상 회전량 및 후보 진폭 계수의 조합중에서, 상기 제 1 합성값과 제 3 추정값의 직교성이 가장 높은 것을 제 2 안테나에 있어서의 개별 채널의 위상 회전량 및 진폭 계수로 추정하며,

채널 추정값 합성 수단은, 상기 위상 회전량만큼 상기 제 2 추정값을 회전한 값에 상기 진폭 계수를 승산한 값과 상기 제 1 추정값을 합성하여 합성 추정값을 출력하는 통신 단말 장치.
제 1 항에 있어서,

이전 수신 슬롯의 합성 추정값에 대해서 위상 회전량을 보정한 값과 현재의 합성 추정값을 합성하는 복수 채널 추정값 합성 수단을 구비하는 통신 단말 장치.
청구항 1에 기재된 통신 단말 장치와 송신 다이버시티에 의해 무선 통신을 행하는 기지국 장치.
기지국 장치의 제 1 안테나에 있어서의 공통 파일럿 채널을 추정하여 제 1 추정값을 산출하고, 제 2 안테나에 있어서의 공통 파일럿 채널을 추정하여 제 2 추정값을 산출하고, 개별 채널을 추정하여 제 3 추정값을 산출하며, 후보 위상 회전량만큼 제 2 추정값을 회전한 값과 제 1 추정값을 합성하여 제 1 합성값을 산출해서, 상기 후보 위상 회전량중에서, 상기 제 1 합성값과 제 3 추정값의 직교성이 가장 높은 것을 제 2 안테나에 있어서의 개별 채널의 위상 회전량으로 추정하고, 이 위상 회전량만큼 상기 제 2 추정값을 회전한 값과 상기 제 1 추정값을 합성하여 합성 추정값을 출력하는 채널 추정 방법.
기지국 장치의 제 1 안테나에 있어서의 공통 파일럿 채널을 추정하여 제 1 추정값을 산출하고, 제 2 안테나에 있어서의 공통 파일럿 채널을 추정하여 제 2 추정값을 산출하고, 개별 채널을 추정하여 제 3 추정값을 산출하며, 후보 위상 회전량만큼 제 2 추정값을 회전하여 후보 진폭 계수를 승산한 값과 제 1 추정값을 합성하여 제 1 합성값을 산출해서, 상기 후보 위상 회전량 및 후보 진폭 계수의 조합중에서, 상기 제 1 합성값과 제 3 추정값의 직교성이 가장 높은 것을 제 2 안테나에 있어서의 개별 채널의 위상 회전량 및 진폭 계수로 추정하며, 상기 위상 회전량만큼 상기 제 2 추정값을 회전한 값에 상기 진폭 계수를 승산한 값과 상기 제 1 추정값을 합성하여 합성 추정값을 출력하는 채널 추정 방법.
제 6 항에 있어서,

이전 수신 슬롯의 합성 추정값에 대해서 위상 회전량을 보정한 값과 현재의 합성 추정값을 합성하는 채널 추정 방법.