KR100474156B1 - 어레이 안테나에 의한 수신 신호를 사용한 적응 안테나수신 장치 - Google Patents
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Abstract
적응 안테나 수신 장치는 복수의 수신부와 합성 유닛을 포함한다. 복수의 수신부들은 각각 패스들 중 대응하는 패스에 설치된다. 이 수신부는 대응하는 어레이의 적응 웨이트를 사용하여 대응하는 패스 및 대응하는 어레이의 패스-대응 역확산 신호로부터 대응하는 패스 및 안테나 어레이들 중 대응하는 어레이의 패스-대응 복조 신호를 생성한다. 합성 유닛은 모든 어레이들과 상기 모든 패스들 상의 패스-대응 복조 신호를 합성하여 복조 신호를 생성한다.
Description
본 발명은 적응 안테나 수신 장치에 관한 것으로서, 특히 어레이 안테나에 의해 CDMA(code division multiple access) 신호를 수신해서 복조 신호를 발생하는 적응 안테나 수신 장치에 관한 것이다.
CDMA 방식은 가입자 수를 증대시킬 가능성이 있어서, 이동 통신 셀룰러 시스템의 무선 액세스 방식으로 기대되고 있다. 그러나, 기지국의 수신 측에서는 한 유저로부터의 신호가 다른 유저로부터의 신호에 간섭 신호로서 작용하는 문제점이 있다.
이러한 간섭 신호를 제거하면서 희망 신호만을 수신하는 방법으로 적응 어레이 안테나 수신 장치가 알려져 있다. 이 적응 어레이 안테나 수신 장치는 복수의 안테나에서 신호를 수신해서, 복소수의 웨이팅 합성 처리를 행하고, 각 안테나에 의한 수신 신호의 진폭 및 위상을 제어하여 지향성 빔을 형성함으로써, 희망 유저 신호를 수신함과 동시에 다른 유저의 간섭 신호를 억압하고 있다.
적응 어레이 안테나의 수신 특성은 어레이 안테나의 배치나 안테나들간의 안테나 간격에 크게 의존한다. 일반적으로, 안테나 간격을 좁히면 수신 신호의 페이딩 상관이 높아지기 때문에, 지향성을 좁힐 수 있지만, 이와 동시에 다이버시티 효과가 저하한다는 문제점이 있다. 이동 통신에서와 같이 페이딩이 엄격한 환경에서는 지향성을 좁게 제어하는 것보다도 다이버시티 합성을 행해서 페이딩을 보상하는 것이 수신 특성을 개선할 수 있는 경우가 있다.
지향성 제어 효과와 다이버시티 효과를 겸비한 어레이 안테나 배치로는 서브-어레이 배치가 알려져 있다. 이 서브-어레이 구조를 갖는 어레이 안테나 배치를 도 1에 나타내었다. 도 1을 참조하면, 어레이 안테나는 서브-어레이 안테나(31-1-1 내지 31-1-N)와 서브 어레이 안테나(31-2-1 내지 31-2-N)로 이루어져 있다. 이 서브-어레이 내의 안테나들간의 안테나 간격은 지향성 제어를 행할 수 있도록 좁게 설정되어 있다. 서브-어레이 내의 안테나 간격은 일반적으로 0.5 파장으로 설정된다. 서브-어레이들간의 서브-어레이 간격은 다이버시티 효과가 얻어질 수 있도록 넓게 설정된다. 이 서브-어레이 간격은 일반적으로 10파장 이상으로 설정된다.
도 2는 상기 서브-어레이 배치를 사용하는 종래의 적응 안테나 수신 장치의 회로 구성을 나타낸다. 도 2를 참조하면, 종래의 적응 안테나 수신 장치는 서브-어레이 구조를 갖는 서브-어레이의 안테나에서 CDMA 신호를 수신하여, 각 서브-어레이마다 적응적 지향성 형성을 독립적으로 행하고, 수신 신호를 다이버시티 합성해서 복조 신호를 출력한다.
2개의 서브 어레이에 대응하는 수신 및 복조부는 멀티-패스(multi-path) 전송로의 수에 상당하는 L개(L은 양의 정수)의 패스 수신부(41-1-1 내지 41-1-L, 41-2-1 내지 41-2-L)와, 합성 유닛(49-1, 49-2), 판정 유닛(50-1, 50-2), 스위치(51-1, 51-2), 감산기(52-1, 52-2) 및 2개의 합성 유닛(49-1, 49-2)의 출력을 합성하는 가산기(53)로 구성되어 있다.
패스 수신부(41-1-1 내지 41-1-L)는 동일한 회로 구조를 갖고, 동일한 동작을 행한다. 따라서, 패스 수신부(41-1-1)에 대해서만 설명하기로 한다. 패스 수신부(41-1-1)는 빔형성기(42-1-1), 채널 추정부(43-1-1), 복소 공액 연산부(44-1-1), 승산기(45-1-1), 정규화부(46-1-1), 승산기(47-1-1) 및 안테나 웨이트 적응 제어부(48-1-1)로 구성되어 있다.
빔형성기(42-1-1)는 안테나-대응 역확산 신호(#1-1 내지 #1-N)를 유저의 패스(#1) 역확산 신호로서 수신하여, 적응적으로 생성한 유저 고유의 적응 웨이트를 사용하여 안테나 지향성으로 안테나-대응 역확산 신호(#1-1 내지 #1-N)로부터 패스-대응 빔형성기 신호를 출력한다.
채널 추정부(43-1-1)는 패스(#1)의 빔형성기로부터 출력된 패스-대응 빔형성기 신호로부터 채널 추정 신호를 추정한다. 복소 공액 연산부(44-1-1)는 패스(#1)의 채널 추정 신호의 복소 공액 연산 처리를 행하여, 복소 공액 신호를 출력한다. 승산기(45-1-1)는 패스(#1)의 빔형성기 출력으로부터의 패드-대응 역확산 신호에 복소 공액 연산부(44-1-1)로부터의 복소 공액 신호를 승산한다. 이 때, 승산기(45-1-1)는 패스(#1)에서의 위상 변화를 보정함과 동시에, 최대비 합성의 웨이팅 처리를 행한다. 최대비 합성이라 함은 합성 후의 SINR(신호전력 대 간섭잡음 전력비)이 최대로 되는 웨이팅 및 합성 방법을 뜻한다.
합성 유닛(49-1)은 패스 합성을 위해 승산기(45-1-1)의 출력을 가산 또는 합성해서, 패스(#1) 및 서브-어레이(31-1)의 패스-대응 복조 신호를 발생한다. 판정 유닛(50-1)은 서브-어레이(31-1)의 복조 신호로부터 유저에게 전송될 가능성이 높은 송신 신호로 판정한다. 스위치(51-1)는 기지의 참조 신호가 있는 경우에 기지의 참조 신호를 참조 신호로서 선택하고, 어떠한 기지의 참조 신호도 없는 경우에는 판정 유닛(50-1)으로부터의 송신 신호를 참조 신호로서 선택한다. 감산기(52-1)는 이 참조 신호에서 서브-어레이(31-1)의 복조 신호를 감산해서, 오차 신호를 생성한다. 이 오차 신호는 패스 수신부(41-1-1 내지 41-1-L)에 분배된다.
정규화부(46-1-1)는 채널 추정부(43-1-1)에 의해 추정된 채널 추정 신호에 대하여 정규화 처리를 행한다. 여기서, 정규화부(46-1-1)는 연산량 삭감을 위해 생략될 수 있다. 승산기(47-1-1)는 정규화부로부터 정규화된 채널 추정 신호에 오차 신호를 승산한다. 안테나 웨이트 적응 제어부(48-1-1)는 패스(#1) 및 서브-어레이(31-1)의 안테나-대응 역확산 신호와 승산기(47-1-1)의 출력을 사용해서 안테나 웨이트를 적응적으로 갱신한다. 안테나 웨이트 적응 제어부(48-1-1)에서는 일반적으로 최소 제곱 평균 오차(MMSE) 제어가 사용된다. MMSE 제어에서는 희망 유저 신호에 빔을 향하도록 할 뿐만 아니라, 수신 SINR을 최소화하도록 제어를 행한다.
패스 수신부(41-2-1 내지 41-2-L)는 패스 수신부(41-1-1)와 동일한 회로 구성을 갖고 있어서, 패스 수신부(41-1-1)와 동일한 동작을 행한다. 또한, 합성 유닛(49-2), 판정 유닛(50-2), 스위치(51-2) 및 감산기(52-2)는 합성 유닛(49-1), 판정 유닛(50-1), 스위치(51-1) 및 감산기(52-1)와 각각 동일한 동작을 행한다.
가산기(53)는 제 1 세트의 복조 성분 신호와 제 2 세트의 복조 성분 신호를 가산하여, 유저의 복조 신호를 출력한다.
상술한 판정 오차 신호를 사용하는 적응 갱신 알고리즘에는, LMS(Least Mean Square) 알고리즘 및 RLS(Recursive Least Square) 알고리즘과 같은 알고리즘이 알려져 있다. 예를 들면, LMS 알고리즘을 사용한 경우의 각 서브-어레이의 안테나 웨이트 w1(1, n), w2(1, n)(1은 패스 수이고, n은 심볼 수임)는 이하의 식에 따라 갱신된다.
w1(1, n+1) = w1(1, n) + μr1(1, n)e1*(1, n)
w2(1, n+1) = w2(1, n) + μr2(1, n)e2*(1, n)
여기서, r1(1, n) 및 r2(1, n)는 각 서브-어레이 또는 각 패스의 역확산 신호를 나타내고, e1*(1, n) 및 e2*(1, n)는 각 서브-어레이 위상 변화의 역보정을 행한 경우의 오차 신호의 복소 공액을 나타내고, μ는 LMS 알고리즘에서의 스텝 사이즈를 나타낸다.
도 2에 나타낸 종래의 적응 안테나 수신 장치에서는, 각 서브-어레이에서 적응적 지향성 형성을 독립적으로 행하고, 신호를 다이버시티 합성한 후, 복조 신호를 출력한다. 수신 신호들간의 페이딩 상관은 낮지만, 서브-어레이들간의 간격은 수 m뿐이기 때문에, 멀티-패스 신호의 도래 방향과 지연 시간은 유사하다.
종래의 적응 안테나 수신 장치는 전송로의 위상 보정 기능, 즉 채널 추정부(43-1-1 내지 43-1-L, 43-2-1 내지 43-2-L)를 빔형성기(42-1-1 내지 42-1-L, 42-2-1 내지 42-2-L)로부터 분리하여 배치하기 때문에, 빔형성기(42-1-1 내지 42-1-L, 42-2-1 내지 42-2-L)는 페이딩을 추종할 필요가 없고, 멀티-패스 신호의 도래 방향 변화에만 따라서 적응적으로 지향성을 제어하면 좋다.
따라서, 각 서브-어레이에서는 동일한 지향성 패턴이 형성되어 있는 것으로 생각할 수 있다. 그러나, 종래의 적응 안테나 수신 장치에서는 서브-어레이마다 다른 안테나 웨이트를 사용하고 있기 때문에, 적응 제어시 판정 오차 데이터를 효과적으로 활용할 수 없는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 적응 어레이 안테나 수신 장치는 일본특개평(JP-A-Heisei 10-341200)에 개시되어 있다. 이를 참조하면, 적응 어레이 안테나 수신 장치는 수신 신호와 복소 웨이팅 계수를 승산하기 위한 복소 승산부로 이루어져 있다. 가산부는 상기 복소 승산부의 출력 신호를 가산한다. 변조부는 기지의 심볼을 변조한다. 차출력부는 가산부의 출력과 변조부의 출력간의 차를 연산한다. 웨이팅 계수 연산부는 간섭 스테이션과 희망 스테이션의 기지의 신호 패턴이 다를 때만 수신 신호로부터의 복소 웨이팅 계수와 차출력부의 출력을 연산한다.
또한, 일본특개평(JP-A-Heisei 11-298388)에는 적응 수신 장치가 개시되어 있다. 이를 참조하면, 적응 수신 장치는 복수의 유저로부터의 신호가 다중화 신호를 수신하는 N개(N은 양의 정수)의 수신 안테나를 포함한다. K개(K는 양의 정수)의 적응 수신 블록은 간섭파 신호를 억압하면서 수신 안테나에 의해 수신 신호의 임의의 방향으로의 이득을 갖는 지향성 패턴을 형성하고, 복수의 패스의 희망파 신호를 수신한다. 웨이트 제어 오차 합성부는 유저 패스와의 임의적인 합성으로 복수의 웨이트 제어 오차를 합성하고, 합성 웨이트 제어 오차 신호를 생성한다. 적응 수신 블록은 이 합성 웨이트 제어 오차 신호에 기초해서 지향성 패턴을 형성한다.
또한, 일본특개평(JP-P2000-188568A)에는 수신 장치가 개시되어 있다. 이를 참조하면, 수신 장치는 시분할 전송 시스템으로 되어 있으며, 타임 슬롯의 형태로 데이터를 송신한다. 수신 장치는 복수의 안테나 각각에 설치된 검출부를 포함하며, 각 안테나에 의해 수신된 신호를 검출하여 베이스밴드 신호를 출력한다. 합성부는 이 베이스밴드 신호에 복소 웨이트를 승산하고, 이 승산된 신호를 합성한다. 판정부는 합성부에 의해 합성된 베이스밴드 신호로부터 송신 심볼을 판정한다. 참조 신호 생성부는 참조 신호로서 송신될 기지의 심볼을 생성한다. 오차 검출부는 참조 신호와 합성된 베이스밴드 신호의 오차 신호를 생성한다. 웨이트 연산부는 오차 신호와 베이스밴드 신호로부터 각 안테나에 대응하는 웨이트를 연산하고, 순차적으로 웨이트를 갱신한다. 웨이트 연산부에 의한 각 웨이트의 갱신량은 오차 신호, 스텝 사이즈 함수 및 각 베이스밴드 신호와의 곱으로 설정되고, 스텝 사이즈 함수는 시간이 경과함에 따라 값이 작아지며 타임 슬롯이 변화할 때마다 초기화되는 함수이다.
또한, 일본특허 제 2,914,445호에는 CDMA 적응 수신 장치가 개시되어 있다. 이를 참조하면, CDMA 적응 수신 장치는 코드 분할 다중 액세스 신호를 수신하는 N개의 안테나를 포함한다. 웨이팅 및 합성부는 N개의 안테나의 출력에 대해서 웨이팅 및 합성 처리를 행하고, 멀티-패스의 희망파 신호의 M패스의 도래 방향 모두에서 이득을 갖는 지향성 패턴으로 희망파 신호를 수신하고, 간섭파 신호를 억압한다. M개의 역확산부는 확산 코드를 사용하여 희망파 신호의 패스 타이밍에서 웨이팅 및 합성부의 출력에 역확산 처리를 행한다. M개의 복조부는 M개의 역확산부의 출력을 복조하고, 복소 채널 추정 데이터를 출력한다. 제 1 합성 유닛은 M개의 복조부의 출력들을 합성한다. 판정 유닛은 제 1 합성 유닛의 출력을 판정하고, 그 결과를 판정 신호로서 출력한다. 오차 생성부는 역확산부의 출력과 패스마다의 복소 채널 추정 데이터를 입력함으로써 판정 오차를 합성하고, 웨이트 제어의 에러 신호를 생성한다. 웨이트 제어부는 안테나에 대응하는 안테나 웨이트 계수를 제어하며, 오차 신호에 기초해서 웨이팅 및 합성부에 사용된다.
또한, 일본특허 제3,092,798호에는 적응 송수신기가 개시되어 있다. 이를 참조하면, CDMA(code division multiple access) 방식의 적응 송수신기는 안테나 수신 신호로부터 패스 레벨 데이터 및 패스 지연 시간 데이터를 찾는 패스 탐색부를 포함한다. M개(M은 양의 정수)의 적응 수신부는 N개(N은 양의 정수)의 안테나 수신 신호를 입력하고, 패스 지연 시간마다 희망파 신호의 방향에 대해서 이득을 갖는 수신 지향성 패턴을 형성하고, 희망파 신호를 수신하여, 간섭파 신호를 억압한다. 수신 안테나 웨이트 선택부는 패스 레벨 데이터를 사용하여 적응 수신부의 M개의 수신 안테나 웨이트 중 L개(L은 M이하의 정수)의 전송로에 대해서 수신 안테나 웨이트를 선택한다. L개의 송신 안테나 웨이트는 수신 안테나 웨이트 선택부의 출력을 사용해서 송신 지향성 패턴을 형성하는 송신 안테나 웨이트를 판정한다. 적응 송신부는 송신 안테나 웨이트를 송신 안테나 웨이트 제어 유닛의 출력으로 사용하여 유저 방향에서 이득을 갖는 송신 지향성 패턴을 형성하고, N개의 합성 안테나 송신 신호를 출력해서 희망파 신호를 송신한다.
또한, 국제특허출원 WO97/20400에는 다이버시티 수신 장치가 개시되어 있다. 이를 참조한 다이버시티 수신 장치에서는, 지향성 CDMA 시스템에서 송신된 데이터 신호가 수신될 때 상관 유닛은 브랜치마다의 복수의 페이딩 수신파를 역확산한다. 복수의 승산기는 역확산 신호 및 웨이팅 계수를 승산한다. 다이버시티 수신 장치는 데이터 신호를 재생하는 식별부와, 이 식별부로의 입력 신호 및 식별부로부터의 출력 신호에서 얻어진 식별 오차 신호를 웨이트 계수를 제어하기 위한 피드백 데이터로서 사용하는 웨이트 계수 연산부를 포함한다.
따라서, 본 발명의 목적은 우수한 적응 제어 특성을 실현할 수 있는 적응 안테나 수신 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 페이딩이 독립적인 어레이 안테나에서 수신된 코드 분할 다중 엑세스 신호로부터 복조 신호를 생성하는 적응 안테나 수신 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 양태에서, 적응 안테나 수신 장치는 복수의 수신부 및 합성 유닛을 포함한다. 이 복수의 수신부들은 각각 패스들 중 대응하는 패스에 설치되어, 대응하는 어레이의 적응 웨이트들을 사용해서 대응하는 패스 및 대응하는 어레이의 패스-대응 역확산 신호들로부터 대응하는 패스 및 안테나 어레이들 중 대응하는 어레이의 패스-대응 복조 신호를 생성한다. 합성 유닛은 모든 어레이들 및 모들 패스들 상의 패스-대응 복조 신호들을 합성하여 복조 신호를 생성한다.
여기서, 복수의 수신부들은 각각 복수의 빔형성기, 복수의 위상 변화 보정부 및 웨이트 적응 제어부를 포함한다. 복수의 빔형성기들은 각각 대응하는 어레이의 적응 웨이트들을 사용하여 대응하는 패스 및 대응하는 어레이의 패스-대응 역확산 신호들로부터 대응하는 어레이의 패스-대응 빔형성기 신호를 생성한다. 복수의 위상 변화 보정부들은 각각 복수의 빔형성기들에 설치되어, 대응하는 어레이 신호의 패스-대응 빔형성기 신호로부터 채널 추정 신호를 연산하고, 이 채널 추정 신호에 기초해서 대응하는 어레이의 패스-대응 빔형성기 신호에 대해서 위상 변화 보정을 행함으로써, 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 복조 신호를 생성한다. 웨이트 적응 제어부는 복수의 빔형성기들에 설치되어 적응 웨이트를 대응 패스 및 어레이의 패스-대응 역확산 신호에 기초해서 복수의 빔형성기에 공급한다. 상기 오차 신호는 복조 신호와 판정된 송신 신호 또는 기지의 참조 신호간의 차를 나타낸다.
이 경우, 복수의 위상 변화 보정부들은 각각 채널 추정부, 보정치 연산 유닛 및 위상 보정 승산기를 포함한다. 채널 추정부는 패스-대응 빔형성기 신호로부터 채널 추정 신호를 추정한다. 보정치 연산 유닛은 채널 추정 신호로부터 보정치를 연산한다. 위상 보정 승산기는 패스-대응 빔형성기 신호에 보정치를 승산하여 패스-대응 복조 신호를 생성한다.
또한, 상기 적응 안테나 수신 장치는 판정 유닛, 스위치부 및 감산기를 더 포함한다. 상기 판정 유닛은 복조 신호로부터 판정 송신 신호를 판정한다. 상기 스위치부는 판정 송신 신호와 상기 기지의 참조 신호 중 하나를 참조 신호로서 선택한다. 상기 감산기는 참조 신호에서 복조 신호를 감산해서 감산 결과 신호를 생성한다. 이 경우, 상기 복수의 수신부들은 각각, 감산 결과 신호에 상기 채널 추정 신호 또는 상기 채널 추정 신호로부터 얻어진 스케일링 데이터 신호를 승산하여, 상기 오차 신호를 생성해서 상기 웨이트 적응 제어부에 공급하는 오차 신호 생성부를 더 포함한다.
또한, 상기 복수의 수신부들은 각각, 채널 추정 신호로부터 스케일링 데이터 신호를 생성하는 정규화부를 더 포함한다.
또한, 상기 복수의 수신부들은 각각 복수의 빔형성기, 복수의 위상 변화 보정부 및 웨이트 적응 제어부를 포함한다. 상기 빔형성기들은 각각 대응하는 어레이의 적응 웨이트들을 사용하여 대응하는 패스 및 대응하는 어레이의 패스-대응 역확산 신호들로부터 대응하는 어레이의 패스-대응 빔형성기 신호를 생성한다. 상기 위상 변화 보정부들은 각각 복수의 빔형성기에 설치되어, 패스-대응 빔형성기로 신호부터 채널 추정 신호를 연산하고, 이 채널 추정 신호에 기초하여 대응하는 어레이의 패스-대응 빔형성기 신호에 대해서 위상 변화 보정을 행하여, 대응하는 어레이의 패스-대응 복조 신호를 생성한다. 상기 웨이트 적응 제어부는 복수의 빔형성기들에 설치되어, 적응 웨이트들을 대응하는 패스 및 어레이들의 오차 신호들 및 패스-대응 역확산 신호들에 기초하여 복수의 빔형성기들에 공급한다. 상기 오차 신호는 상기 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 빔형성기 신호와 판정 송신 신호 또는 기지의 참조 신호에 대응하는 스케일된 신호간의 차를 나타낸다.
이 경우, 상기 복수의 위상 변화 보정부들은 각각 채널 추정부, 보정치 연산 유닛 및 위상 보정 승산기를 포함한다. 상기 채널 추정부는 패스-대응 빔형성기 신호로부터 채널 추정 신호를 추정한다. 상기 보정치 연산 유닛은 채널 추정 신호로부터 보정치를 연산한다. 상기 위상 보정 승산기는 패스-대응 빔형성기 신호에 보정치를 승산해서 패스-대응 복조 신호를 생성한다.
또한, 상기 적응 안테나 수신 장치는 판정 유닛 및 스위치부를 더 포함한다. 상기 판정 유닛은 복조 신호로부터 판정 송신 신호를 판정한다. 상기 스위치부는 판정 송신 신호 및 기지의 참조 신호 중 하나를 참조 신호로서 선택한다. 상기 복수의 수신부들은 각각 스케일된 신호 생성부 및 감산기를 더 포함한다. 상기 스케일된 신호 생성부는 참조 신호에 채널 추정 신호 또는 채널 추정 신호로부터 얻어진 스케일링 데이터 신호를 승산한다. 상기 감산기는 스케일된 신호에서 대응하는 어레이의 패스-대응 빔형성기 신호를 감산하여 오차 신호를 생성해서 상기 웨이트 적응 제어부에 공급한다.
이 경우, 상기 복수의 수신부들은 각각 채널 추정 신호로부터 스케일링 데이터 신호를 생성하는 정규화부를 더 포함한다.
또한, 페이딩은 어레이에 독립적이다.
또한, 본 발명의 다른 양태에서는, 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 신호를 복조 신호 형태로 복조하는 방법이, (a) 대응하는 어레이 안테나에 의해 CDMA를 수신하여 얻어진 신호들로부터 패스들 중 대응하는 패스와 안테나 어레이들 중 대응하는 어레이의 패스-대응 역확산 신호들을 생성하는 단계와, (b) 적응 웨이트들을 사용해서 대응하는 어레이의 패스-대응 역확산 신호들로부터 대응하는 어레이의 패스-대응 빔형성기 신호를 생성하는 단계와, (c) 패스-대응 빔형성기 신호로부터 대응하는 어레이의 패스-대응 복조 신호를 생성하는 단계와, (d) 모든 패스들 및 모든 어레이들에 걸쳐 패스-대응 복조 신호를 합성해서 복조 신호를 생성하는 단계에 의해서 구현된다.
또한, 상기 생성 단계 (c)는, 대응하는 어레이의 패스-대응 빔형성기 신호로부터 대응하는 어레이의 송신 패스를 추정해서 대응하는 어레이의 채널 추정 신호를 생성하는 단계와, 대응하는 어레이의 채널 추정 신호로부터 대응하는 어레이의 위상 변화 보정 신호를 연산하는 단계, 및 대응하는 어레이의 패스-대응 빔형성기 신호 및 대응하는 어레이의 위상 변화 보정 신호로부터 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 복조 신호를 생성하는 단계에 의해서 구현된다.
상기 생성 단계 (b)는, (e) 대응하는 패스 및 대응하는 어레이의 오차 신호들 및 패스-대응 역확산 신호들로부터 적응 웨이트들을 생성하는 단계에 의해서 구현되며, 상기 오차 신호는 복조 신호와 판정 송신 신호 또는 기지의 참조 신호간의 차를 나타낸다.
이 경우, 상기 생성 단계 (e)는, 복조 신호로부터 송신 신호를 판정하는 단계와, 송신 신호와 기지의 참조 신호 중 하나를 참조 신호로서 선택하는 단계와, 참조 신호에서 복조 신호를 감산해서 감산 결과 신호를 생성하는 단계, 및 이 감산 결과 신호에 채널 추정 신호 또는 상기 채널 추정 신호로부터 얻어진 스케일링 데이터 신호를 승산하는 단계에 의해서 구현된다.
또한, 상기 생성 단계 (b)는, (f) 대응하는 패스 및 대응하는 어레이의 오차 신호들 및 패스-대응 역확산 신호들로부터 적응 웨이트들을 생성하는 단계에 의해서 구현되며, 상기 오차 신호는 대응하는 어레이의 패스-대응 빔형성기 신호와 판정된 송신 신호 또는 기지의 참조 신호에 대응하는 스케일된 신호간의 차를 나타낸다.
이 경우, 상기 생성 단계 (f)는, 복조 신호로부터 판정 송신 신호를 판정하는 단계와, 판정 송신 신호와 기지의 참조 신호 중 하나를 참조 신호로서 선택하는 단계와, 참조 신호에 채널 추정 신호 또는 상기 채널 추정 신호로부터 얻어진 스케일링 데이터 신호를 승산하여 스케일된 신호를 생성하는 단계, 및 스케일된 신호에서 대응하는 어레이의 패스-대응 빔형성기 신호를 감산하는 단계에 의해서 구현된다.
또한, 상기 생성 단계 (b)는 채널 추정 신호로부터 스케일링 데이터 신호를 생성하는 단계를 더 포함한다.
이하, 본 발명의 적응 안테나 수신 장치에 대해서 첨부된 도면을 참조해서 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 적응 안테나 수신 장치의 회로 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 적응 안테나 수신 장치는 CDMA(Code Division Multiple Access) 신호를 서브-어레이 구성을 갖는 어레이 안테나에서 수신하여, 적응 웨이트를 갖는 각 어레이에서 적응적인 지향성 형성을 공통으로 행하고, 적응적인 지향성을 형성한 후의 신호를 다이버시티-합성하여 복조 신호를 출력하고 있다. 이 경우, 상기 어레이와 공통의 판정 오차 신호를 사용해서 적응 웨이트를 제어한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 적응 안테나 수신 장치의 수신 및 복조부는 멀티-패스의 패스마다 각각 설치된 L개(L은 양의 정수)의 패스 수신부(1-1 내지 1-L)를 포함한다. L개의 패스 수신부는 각각 안테나(31-1-1 내지 31-1-N 및 31-2-1 내지 31-2-N)의 2개의 어레이에 대한 2군의 안테나-대응 역확산 신호를 입력한다. 수신 및 복조부는 합성 유닛(9), 판정 유닛(10), 스위치(11) 및 감산기(12)를 더 포함하며, 이들은 패스 수신부(1-1 내지 1-L)에 공통적으로 설치되어 있다.
패스 수신부(1-1 내지 1-L)는 동일한 회로 구성을 갖고 있기 때문에, 동일한 동작을 행한다. 따라서, 패스 수신부(1-1)에 대해서만 설명하기로 한다.
패스 수신부(1-1)는 빔형성기(2-1-1, 2-2-1), 채널 추정부(3-1-1, 3-2-1), 복소 공액 연산부(4-1-1, 4-2-1), 승산기(5-1-1, 5-2-1), 정규화부(6-1-1, 6-2-1) 및 승산기(7-1-1, 7-2-1)를 포함하며, 이들은 각각 안테나(31-1-1 내지 31-1-N 및 31-2-1 내지 31-2-N)의 2개의 어레이에 설치되어 있다. 또한, 패스 수신부(1-1)는 각 어레이에 공통인 안테나 웨이트 적응 제어부(8-1)를 더 포함한다.
빔형성기(2-1-1)는 적응적으로 생성한 유저 고유의 안테나 웨이트 w를 사용해서, 안테나 지향성을 생성한다. 빔형성기(2-1-1)는 안테나 지향성을 사용하여 패스(#1) 및 어레이(31-1)의 안테나-대응 역확산 신호(#1-1 내지 #1-N)를 변환하여, 패스(#1)의 패스-대응 빔형성기 신호를 생성한다. 빔형성기(2-2-1)는 패스(#1) 및 어레이(31-2)의 안테나-대응 역확산 신호(#2-1 내지 #2-N)에 대해서 빔형성기(2-1-1)와 동일한 동작을 행한다.
채널 추정부(3-1-1)는 빔형성기(2-1-1)의 패스-대응 빔형성기 신호로부터 패스(#1)의 전송로를 추정해서, 채널 추정 신호를 생성한다. 채널 추정부(3-2-1)는 패스(#1) 및 어레이(31-2)의 패스-대응 빔형성기 신호에 대해서 채널 추정부(3-1-1)와 동일한 동작을 행한다.
복소 공액 연산부(4-1-1)는 패스(#1) 및 어레이(31-1)의 채널 추정 신호의 복소 공액 연산 처리를 행한다. 복소 공액 연산부(4-2-1)는 패스(#1) 및 어레이(31-2)의 전송로 신호에 대해서 복소 공액 연산부(4-1-1)와 동일한 동작을 행한다.
승산기(5-1-1)는 빔형성기(2-1-1)로부터의 패스-대응 빔형성기 신호에 복소 공액 연산부(4-1-1)로부터의 채널 추정 신호의 복소 공액을 승산하여, 패스(#1) 및 어레이(31-1)의 위상 변화를 보정한다. 이와 동시에, 승산기(5-1-1)는 최대비 합성을 위한 웨이팅 처리를 행한다. 이 최대비 합성이라 함은 합성 후의 SINR(신호전력 대 간섭 잡음 전력비)이 최대가 되도록 하는 웨이팅 및 합성 방법을 뜻한다. 이에 따라, 패스(#1) 및 어레이(31-1)의 패스-대응 복조 신호가 생성된다. 승산기(5-2-1)는 패스-대응 빔형성기 신호와 패스(#1) 및 어레이(31-2)의 복소 공액 연산부(4-2-1)로부터의 복소 공액에 대해서 승산기(5-1-1)와 동일한 동작을 행한다. 이에 따라, 패스(#1) 및 어레이(31-2)의 패스-대응 복조 신호가 생성된다.
합성 유닛(9)은 승산기(5-1-1 내지 5-1-L 및 5-2-1 내지 5-2-L)로부터의 패스-대응 복조 신호를 모두 가산하여 패스-합성을 한다. 이와 동시에, 합성 유닛(9)은 각 어레이(31-1, 31-2)에 걸쳐 다이버시티 합성을 행해서, 유저에게 복조 신호를 출력한다.
판정 유닛(10)은 이 복조 신호를 유저에게 송신될 가능성이 높은 송신 신호로서 판정한다.
스위치(11)는 기지의 참조 신호가 있는 경우에 기지의 참조 신호를 참조 신호로서 선택하고, 어떠한 기지의 참조 신호도 없는 경우에는 판정 유닛(10)의 출력을 참조 신호로서 선택한다.
감산기(12)는 이 참조 신호에서 복조 신호를 감산해서, 판정 오차 신호를 생성한다. 감산기(12)에 의해 생성된 판정 오차 신호는 패스 수신부(1-1 내지 1-L)에 분배된다.
정규화부(6-1-1)는 채널 추정부(3-1-1)에서 추정된 채널 추정 신호에 대하여 정규화 처리를 행해서, 패스(#1) 및 어레이(31-1)의 스케일링 신호를 생성한다. 정규화부(6-2-1)는 패스(#1) 및 어레이(31-2)의 채널 추정 신호에 대해서 정규화부(6-1-1)와 동일한 동작을 행한다. 여기서, 정규화부(6-1-1 내지 6-1-L 및 6-2-1 내지 6-2-L)는 연산량 삭감을 위해 생략한다.
승산기(7-1-1)는 판정 오차 신호와 정규화부(6-1-1)에 의해 생성된 스케일링 신호를 승산해서 오차 신호를 생성한다. 승산기(7-2-1)는 판정 오차 신호와 정규화부(6-2-1)에 의해 생성된 스케일링 신호에 대해서 승산기(7-1-1)와 동일한 동작을 행한다.
안테나 웨이트 적응 제어부(8-1)는 패스(#1) 및 어레이(31-1, 32-1)의 안테나-대응 역확산 신호(#1-1 내지 #1-N 및 #2-1 내지 #2-N), 및 승산기(7-1-1, 7-2-1)로부터의 오차 신호를 수신한다. 이 후, 안테나 웨이트 적응 제어부(8-1)는 수신한 안테나-대응 역확산 신호 및 수신한 오차 신호를 사용해서 안테나 웨이트를 적응적으로 갱신한다. 안테나 웨이트 적응 제어부(8-1 내지 8-L)에서는 일반적으로 최소 제곱 평균 오차(MMSE) 제어가 사용된다. MMSE 제어에서는, 수신 SINR을 최대로 하는 제어를 행하여 희망 유저 신호에 빔을 지향하도록 한다. 제 1 실시예에 나타낸 오차 신호를 사용하는 적응 갱신 알고리즘으로는, LMS(Least Mean Square) 알고리즘 및 RLS(Rescursive Least Square) 알고리즘이 알려져 있다. 예를 들면, LMS 알고리즘을 사용한 경우의 각 어레이(31-1, 31-2)에 공통인 안테나 웨이트 w(1, n)(1은 패스 수, n은 심볼수)는 이하의 식에 따라서 갱신된다:
w(1, n+1) = w(1, n) + μ[r1(1, n)e1*(1, n) + r2(1, n)e2*(1, n)]
여기서, r1(1, n) 및 r2(1, n)은 각각 어레이(31-1, 31-2) 및 패스의 역확산 신호를 나타내고, e1*(1, n) 및 e2*(1, n)은 어레이 및 패스 위상 변화의 역보정을 행한 후의 오차 신호의 복소 공액을 나타내고, μ는 LMS 알고리즘에서의 스텝 사이즈를 나타낸다. 제 1 실시예에서, 상기 적응 갱신 알고리즘은 임의적으로 제공될 수 있다.
도 4는 도 3의 패스(#1)에 대한 빔형성기(2-1-1)의 회로 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4를 참조하면, 이 빔형성기(2-1-1)는 복소 공액 연산부(21-1-1 내지 21-1-N), 승산기(22-1-1 내지 22-1-N) 및 합성 유닛(23-1)으로 이루어진다. 복소 공액 연산부(21-1-1 내지 21-1-N)는 패스(#1)의 안테나 웨이트의 복소 공액 연산 처리를 행해서 복소 공액 웨이트를 생성한다. 승산기(22-1-1 내지 22-1-N)는 각각 이 안테나 웨이트의 복소 공액 웨이트에 패스(#1)의 안테나-대응 역확산 신호를 승산한다. 합성 유닛(23-1)은 승산기(22-1-1 내지 22-1-N)의 각 출력들을 가산한다. 도시하지는 않았지만 빔형성기(2-1-2 내지 2-1-L 및 2-2-1 내지 2-2-L)의 회로 구성은 상술한 빔형성기(2-1-1)와 동일하다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 적응 안테나 수신 장치의 회로 구성을 나타내는 블록도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 적응 안테나 수신 장치는 합성 전의 패스-대응 빔형성기 신호를 사용해서 오차 신호를 생성하거나 검출하는 것 이외에는 도 3에 나타낸 본 발명의 제 1 실시예에 따른 적응 안테나 수신 장치와 동일한 회로 구성을 갖는다. 제 1 실시예와 같은 구성요소는 동일한 참조부호를 붙인다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 적응 안테나 수신 장치의 수신 및 복조부는 각각 멀티-패스의 패스마다 설치된 L개의 패스 수신부(1-1 내지 1-L)를 포함한다. L개의 패스 수신부는 각각 2군의 안테나-대응 역확산 신호를 입력한다. 또한, 수신 복조부는 각 패스마다 공통으로 설치된 합성 유닛(9), 판정 유닛(10) 및 스위치(11)를 더 포함한다. 제 1 실시예에서의 감산기(12)는 생략한다.
패스 수신부(1-1 내지 1-L)는 동일한 회로 구성을 갖고 있기 때문에, 동일한 동작을 행한다. 따라서, 패스 수신부(1-1)에 대해서만 설명하기로 한다.
패스 수신부(1-1)는 빔형성기(2-1-1, 2-2-1), 채널 추정부(3-1-1, 3-2-1), 복소 공액 연산부(4-1-1, 4-2-1), 승산기(5-1-1, 5-2-1), 정규화부(6-1-1, 6-2-1), 승산기(7-1-1, 7-2-1) 및 승산기(13-1-1, 13-2-1)를 포함하고, 이들은 각각 어레이(31-1, 31-2)에 설치되어 있다. 또한, 패스 수신부(1-1)는 각 서브-어레이에 공통인 안테나 웨이트 적응 제어부(8-1)를 더 포함한다.
빔형성기(2-1-1)는 빔형성기(2-2-1)와 동일한 동작을 행한다. 이 빔형성기(2-1-1)는 적응적으로 생성한 유저 고유의 안테나 웨이트를 각 서브-어레이에 공통으로 이용하고, 안테나 지향성으로 안테나-대응 역확산 신호(#1-1 내지 #1-N)를 수신해서, 패스-대응 빔형성기 신호를 생성한다.
채널 추정부(3-1-1)는 채널 추정부(3-2-1)와 동일한 동작을 행한다. 채널 추정부(3-1-1)는 빔형성기(2-1-1)의 패스-대응 빔형성기 신호로부터 패스(#1) 및 어레이(31-1)의 전송로를 추정해서, 채널 추정 신호를 생성한다.
복소 공액 연산부(4-1-1)는 복소 공액 연산부(4-2-1)와 동일한 동작을 행한다. 복소 공액 연산부(4-1-1)는 패스(#1) 및 어레이(31-1)의 채널 추정 신호의 복소 공액 연산 처리를 행한다.
승산기(5-1-1)는 승산기(5-2-1)와 동일한 동작을 행한다. 승산기(5-1-1)는 빔형성기(2-1-1)로부터의 패스-대응 빔형성기 신호에 복소 공액 연산부(4-1-1)로부터의 채널 추정 신호의 복소 공액을 승산하여, 패스(#1) 및 어레이(31-1)의 위상 변화를 보정한다. 이와 동시에, 승산기(5-1-1)는 최대비 합성을 위한 웨이팅 처리를 행한다. 이 최대비 합성이라 함은 합성 후의 SINR(신호전력 대 간섭잡음 전력비)이 최대로 되는 웨이팅 및 합성 방법을 뜻한다. 이에 따라, 패스(#1) 및 어레이(31-1)의 패스-대응 복조 신호가 출력된다. 마찬가지로, 승산기(5-2-1)는 패스(#1) 및 어레이(31-2)의 패스-대응 복조 신호를 출력한다.
합성 유닛(9)은 승산기(5-1-1 내지 5-1-L 및 5-2-1 내지 5-2-L)로부터의 패스-대응 복조 신호를 모두 가산해서 패스-합성을 한다. 이와 동시에, 합성 유닛(9)은 어레이(31-1, 31-2)에 걸쳐 다이버시티 합성을 행해서, 유저에게 복조 신호를 출력한다.
판정 유닛(10)은 이 복조 신호를 유저에게 송신될 가능성이 높은 송신 신호로서 판정한다.
스위치(11)는 기지의 참조 신호가 있는 경우에 기지의 참조 신호를 참조 신호로서 선택하고, 어떠한 기지의 참조 신호도 없는 경우에는 판정 유닛(10)의 출력을 참조 신호로서 선택한다. 이 스위치(11)는 이 참조 신호를 패스 수신부(1-1 내지 1-L)에 분배한다.
정규화부(6-1-1)는 정규화부(6-2-1)와 동일한 동작을 행한다. 정규화부(6-1-1)는 채널 추정부(3-1-1)에서 추정된 채널 추정 신호에 대하여 정규화 처리를 행해서, 스케일링 신호를 생성한다. 여기서, 정규화부(6-1-1 내지 6-1-L 및 6-2-1 내지 6-2-L)는 연산량 삭감을 위해 생략한다.
승산기(7-1-1)는 승산기(7-2-1)와 동일한 동작을 행한다. 승산기(7-1-1)는 참조 신호와 스케일링 신호를 승산하여 스케일된 참조 신호를 생성한다.
감산기(13-1-1)는 감산기(13-2-1)와 동일한 동작을 행한다. 감산기(13-1-1)는 승산기(7-1-1)로부터 출력된 스케일된 참조 신호에서 빔형성기(2-1-1)로부터 출력된 패스-대응 빔형성기 신호를 감산해서, 오차 신호를 생성한다.
안테나 웨이트 적응 제어부(8-1)는 패스(#1) 및 어레이(31-1, 32-1)의 안테나-대응 역확산 신호(#1-1 내지 #1-N 및 #2-1 내지 #2-N), 및 승산기(7-1-1, 7-2-1)로부터의 오차 신호를 수신한다. 이 후, 안테나 웨이트 적응 제어부(8-1)는 안테나-대응 역확산 신호 및 감산기(13-1-1, 13-2-1)의 모든 오차 신호를 사용해서 공통인 안테나 웨이트를 적응적으로 갱신한다. 안테나 웨이트 적응 제어부(8-1 내지 8-L)에서는 일반적으로 MMSE 제어가 사용된다. MMSE 제어에서는, 수신 SINR을 최대로 하는 제어를 행하여 희망 유저 신호에 빔을 지향하도록 한다. 제 2 실시예에 나타낸 판정 오차 신호를 사용하는 적응 갱신 알고리즘으로는, LMS(Least Mean Square) 알고리즘 및 RLS(Rescursive Least Square) 알고리즘이 알려져 있다. LMS 알고리즘을 사용한 경우의 각 서브-어레이에 공통인 안테나 웨이트를 갱신하는 방법은 도 3에 나타낸 본 발명의 제 1 실시예와 동일하다.
본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에서, 각 패스에 대하여 고유한 안테나 웨이트를 사용하였지만, 각 패스에 대하여 공통인 안테나 웨이트를 사용하도록 적응 제어를 행하는 방법도 고려되고 있다. 이 회로 구성에 대해서는 일본특개평(JP-A-Heisei 11-055216)에 상세하게 기재되어 있다. 이러한 구성에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다. 예를 들면, LMS 알고리즘을 사용하는 경우에, 어레이 및 패스에서 공통인 안테나 웨이트 w(n)(n은 심볼 번호)은 이하의 식에 따라 갱신된다.
w(n+1) = w(n) + μΣ[r1(1, n)e1*(1,n) + r2(1, n)e2*(1, n)]
여기서, r1(1, n) 및 r2(1, n)은 각각 어레이 및 패스의 역확산 신호를 나타내고, e1*(1, n) 및 e2*(1, n)은 어레이 및 패스 위상 변화의 역보정을 행한 때의 오차 신호의 복소 공액을 나타내고, μ는 LMS 알고리즘에서의 스텝 사이즈를 나타내며, Σ는 1=1 내지 L의 총합을 나타낸다.
또한, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에서는 2개의 어레이(31-1, 31-2)에 대한 회로 구성예에 대해서 설명하였지만, 임의의 수(2이상)의 어레이에 대하여 본 발명을 적용할 수도 있다. 또한, 도 3에 나타낸 어레이 안테나 장치에서는, 페이딩이 독립적인 어레이 안테나를 형성하여 어레이를 분리시키지만, 수직 편파 어레이와 수평 편파 어레이 같은 편파 전자기 방사 어레이 안테나를 사용함으로써, 페이딩이 독립적인 어레이 안테나를 형성할 수 있다. 이와 같은 경우에도 회로 구성과 효과는 본 실시예와 동일해서, 본 발명에 포함된다.
이와 같이, CDMA 신호를 페이딩이 독립적인 복수의 어레이 안테나에 의해서 수신한다. 각 어레이 안테나의 역확산 신호에 대하여 공통인 안테나 웨이트로 지향성을 형성한다. 어레이에 관한 오차 신호를 모두 사용해서 공통인 안테나 웨이트를 제어함으로써, 우수한 적응 제어 특징을 실현할 수 있다.
특히, 페이딩이 엄격한 환경에서, 어느 어레이 안테나의 신호가 감쇠하여 오차 신호가 얻어지지 않는 경우에서도, 신호 레벨이 더 큰 신호에 기초해서 다른 어레이 안테나로부터 오차 신호를 합성할 수 있어서, 페이딩의 영향을 받지 않고 안정한 적응 제어를 실현할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 코드 분할 다중 액세스 신호를 페이딩이 독립적인 복수의 어레이 안테나로 수신하는 적응 안테나 수신 장치에서, 각 어레이 안테나의 역확산 신호에 대하여 공통인 안테나 웨이트로 지향성을 형성하는 동시에, 어레이 안테나에 대한 오차 신호를 모두 사용해서 공통인 안테나 웨이트를 제어함으로써, 우수한 적응 제어 특성을 실현할 수 있다.
도 1은 서브-어레이 구성을 갖는 어레이 안테나 배치를 나타내는 도면.
도 2는 적응 안테나 수신 장치의 종래예의 회로 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 적응 안테나 수신 장치의 회로 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 도 1의 패스 #1에서의 빔형성기의 회로 구성을 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 적응 안테나 수신 장치의 회로 구성을 나타내는 블록도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
1-1 ~ 1-L 패스 수신부
2-1-1, 2-2-1 빔형성기
3-1-1, 3-2-1 채널 추정부
4-1-1, 4-2-1 복소 공액 연산부
5-1-1, 5-2-1, 승산기
7-1-1, 7-2-1, 승산기
22-1-1 ~ 22-1-N 승산기
6-1-1, 6-2-1 정규화부
8-1 안테나 웨이트 적응 제어부
9, 23-1 합성 유닛
10 판정 유닛
11 스위치
12, 13-1-1, 13-2-1 감산 유닛
31-1-1 ~ 31-1-L, 어레이 안테나
31-2-1 ~ 31-2-L 어레이 안테나
Claims (17)
- 각각이 패스(path)들 중 대응하는 패스에 설치되어, 대응하는 어레이의 적응 웨이트들을 사용해서 상기 대응하는 패스 및 대응하는 어레이의 패스-대응 역확산 신호들로부터 상기 대응하는 패스 및 안테나 어레이들 중 대응하는 어레이의 패스-대응 복조 신호를 생성하는 복수의 수신부, 및상기 모든 어레이들 및 상기 모든 패스들 상의 상기 패스-대응 복조 신호들을 합성하여 복조 신호를 생성하는 합성 유닛을 포함하는 적응 안테나 수신 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 복수의 수신부들은 각각,각각이, 대응하는 어레이의 상기 적응 웨이트들을 사용하여 대응하는 패스 및 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 역확산 신호들로부터 상기 대응하는 어레이의 패스-대응 빔형성기 신호를 생성하는 복수의 빔형성기와,각각이 상기 복수의 빔형성기들에 설치되어, 상기 대응하는 어레이 신호의 상기 패스-대응 빔형성기 신호로부터 채널 추정 신호를 연산하고, 상기 채널 추정 신호에 기초해서 상기 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 빔형성기 신호에 대해서 위상 변화 보정을 행함으로써, 상기 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 복조 신호를 생성하는 복수의 위상 변화 보정부, 및상기 복수의 빔형성기들에 설치되어 상기 적응 웨이트를 상기 대응 패스 및 상기 어레이의 오차 신호 및 상기 패스-대응 역확산 신호들에 기초하여 상기 복수의 빔형성기에 공급하는 웨이트 적응 제어부(8)를 포함하며,상기 오차 신호는 상기 복조 신호와 판정된 송신 신호 또는 기지의 참조 신호간의 차를 나타내는 적응 안테나 수신 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 복수의 위상 변화 보정부들은 각각,상기 패스-대응 빔형성기 신호로부터 상기 채널 추정 신호를 추정하는 채널 추정부와,상기 채널 추정 신호로부터 보정치를 연산하는 보정치 연산 유닛, 및상기 패스-대응 빔형성기 신호와 상기 보정치를 승산하여 상기 패스-대응 복조 신호를 생성하는 위상 보정 승산기를 포함하는 적응 안테나 수신 장치.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 복조 신호로부터 상기 판정된 송신 신호를 판정하는 판정 유닛과,상기 판정 송신 신호와 상기 기지의 참조 신호 중 하나를 참조 신호로서 선택하는 스위치부, 및상기 참조 신호에서 상기 복조 신호를 감산해서 감산 결과 신호를 생성하는 감산기를 더 포함하고,상기 복수의 수신부들은 각각, 상기 감산 결과 신호와 상기 채널 추정 신호 또는 상기 채널 추정 신호로부터 얻어진 스케일링 데이터 신호를 승산하여, 상기 오차 신호를 생성해서 상기 웨이트 적응 제어부에 공급하는 오차 신호 생성부를 더 포함하는 적응 안테나 수신 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 복수의 수신부들은 각각 상기 채널 추정 신호로부터 상기 스케일링 데이터 신호를 생성하는 정규화부를 더 포함하는 적응 안테나 수신 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 복수의 수신부들은 각각,각각이, 상기 대응하는 어레이의 상기 적응 웨이트들을 사용하여 상기 대응하는 패스 및 상기 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 역확산 신호들로부터 상기 대응하는 어레이의 패스-대응 빔형성기 신호를 생성하는 복수의 빔형성기와,각각이 상기 복수의 빔형성기들에 설치되어, 상기 대응하는 어레이 신호의 상기 패스-대응 빔형성기 신호로부터 채널 추정 신호를 연산하고, 상기 채널 추정 신호에 기초하여 상기 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 빔형성기 신호에 대해서 위상 변화 보정을 행하여, 상기 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 복조 신호를 생성하는 복수의 위상 변화 보정부, 및상기 복수의 빔형성기들에 설치되어, 상기 적응 웨이트들을 상기 대응하는 패스 및 상기 어레이들의 오차 신호 및 상기 패스-대응 역확산 신호들에 기초하여 상기 복수의 빔형성기들에 공급하는 웨이트 적응 제어부를 포함하며,상기 오차 신호는 상기 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 빔형성기 신호와 판정된 송신 신호 또는 기지의 참조 신호에 대응하는 스케일된 신호간의 차를 나타내는 적응 안테나 수신 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 복수의 위상 변화 보정부들은 각각,상기 패스-대응 빔형성기 신호로부터 상기 채널 추정 신호를 추정하는 채널 추정부와,상기 채널 추정 신호로부터 보정치를 연산하는 보정치 연산 유닛, 및상기 패스-대응 빔형성기 신호에 상기 보정치를 승산해서 상기 패스-대응 복조 신호를 생성하는 위상 보정 승산기를 포함하는 적응 안테나 수신 장치.
- 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,상기 복조 신호로부터 상기 판정된 송신 신호를 판정하는 판정 유닛, 및상기 판정 송신 신호 및 상기 기지의 참조 신호 중 하나를 참조 신호로서 선택하는 스위치부를 더 포함하며,상기 복수의 수신부들은 각각,상기 참조 신호와 상기 채널 추정 신호 또는 상기 채널 추정 신호로부터 얻어진 스케일링 데이터 신호를 승산하여 상기 스케일된 신호를 생성하는 스케일 신호 생성부, 및상기 스케일된 신호에서 상기 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 빔형성기 신호를 감산하여 상기 오차 신호를 생성해서 상기 웨이트 적응 제어부에 공급하는 감산기를 더 포함하는 적응 안테나 수신 장치.
- 제 8 항에 있어서,상기 복수의 수신부들은 각각, 상기 채널 추정 신호로부터 상기 스케일링 데이터 신호를 생성하는 정규화부를 더 포함하는 적응 안테나 수신 장치.
- 제 1 항에 있어서,페이딩이 상기 어레이에 독립적인 적응 안테나 수신 장치.
- 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 신호를 복조 신호 형태로 복조하는 방법에 있어서,(a) 대응하는 어레이 안테나에 의해 상기 CDMA를 수신하여 얻어진 신호들로부터 패스들 중 대응하는 패스와 안테나 어레이들 중 대응하는 어레이의 패스-대응 역확산 신호들을 생성하는 단계와,(b) 적응 웨이트들을 사용해서 상기 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 역확산 신호들로부터 상기 대응하는 어레이의 패스-대응 빔형성기 신호를 생성하는 단계와,(c) 상기 패스-대응 빔형성기 신호로부터 상기 대응하는 어레이의 패스-대응 복조 신호를 생성하는 단계와,(d) 모든 상기 패스들 및 모든 상기 어레이들 상의 상기 패스-대응 복조 신호를 합성해서 상기 복조 신호를 생성하는 단계를 포함하는 복조 방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 생성 단계 (c)는,상기 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 빔형성기 신호로부터 상기 대응하는 어레이의 송신 패스를 추정하여 상기 대응하는 어레이의 채널 추정 신호를 생성하는 단계와,상기 대응하는 어레이의 상기 채널 추정 신호로부터 상기 대응하는 어레이의 위상 변화 보정 신호를 연산하는 단계, 및상기 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 빔형성기 신호 및 상기 대응하는 어레이의 상기 위상 변화 보정 신호로부터 상기 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 복조 신호를 생성하는 단계를 포함하는 복조 방법.
- 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,상기 생성 단계 (b)는,(e) 상기 대응하는 패스 및 상기 대응하는 어레이의 오차 신호 및 상기 패스-대응 역확산 신호들로부터 상기 적응 웨이트들을 생성하는 단계를 포함하며, 상기 오차 신호는 상기 복조 신호와 판정된 송신 신호 또는 기지의 참조 신호간의 차를 나타내는 복조 방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 생성 단계 (e)는,상기 복조 신호로부터 송신 신호를 판정하는 단계와,상기 송신 신호와 상기 기지의 참조 신호 중 하나를 참조 신호로서 선택하는 단계와,상기 참조 신호에서 상기 복조 신호를 감산해서 감산 결과 신호를 생성하는 단계, 및상기 감산 결과 신호와 상기 채널 추정 신호 또는 상기 채널 추정 신호로부터 얻어진 스케일링 데이터 신호를 승산하는 단계를 포함하는 복조 방법.
- 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,상기 생성 단계 (b)는,(f) 상기 대응하는 패스 및 상기 대응하는 어레이의 오차 신호 및 상기 패스-대응 역확산 신호들로부터 상기 적응 웨이트들을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 오차 신호는 상기 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 빔형성기 신호와 판정된 송신 신호 또는 기지의 참조 신호에 대응하는 스케일된 신호간의 차를 나타내는 복조 방법.
- 제 15 항에 있어서,상기 생성 단계 (f)는,상기 복조 신호로부터 상기 판정 송신 신호를 판정하는 단계와,상기 판정 송신 신호와 상기 기지의 참조 신호 중 하나를 참조 신호로서 선택하는 단계와,상기 참조 신호와 상기 채널 추정 신호 또는 상기 채널 추정 신호로부터 얻어진 스케일링 데이터 신호를 승산하여 상기 스케일된 신호를 생성하는 단계, 및상기 스케일된 신호에서 상기 대응하는 어레이의 상기 패스-대응 빔형성기 신호를 감산하여 상기 오차 신호를 생성하는 단계를 포함하는 복조 방법.
- 제 14 항 또는 제 16 항에 있어서,상기 생성 단계 (b)는 상기 채널 추정 신호로부터 상기 스케일링 데이터 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 복조 방법.
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Legal Events
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