KR20000016966A

KR20000016966A - 무선신호에서데이터를복구하는수신기및방법

Info

Publication number: KR20000016966A
Application number: KR1019990029902A
Authority: KR
Inventors: 크리스토퍼 브루너; 마틴 하르드트
Original assignee: 칼 하인쯔 호르닝어; 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2000-03-25
Also published as: EP0975100A1; KR100347205B1; JP2000082977A; JP3418572B2; US6567462B1

Abstract

무선 신호들에서 데이터를 복구하기 위한 수신기 및 방법에 관한 발명이다.

본 발명에 따른 수신기는 스펙트럼 확산 무선 신호들에서 데이터를 복구하기 위한 수신기로서, 상기 스펙트럼 확산 무선 신호들은 데이터 및 사용자와 관련된 데이터 확산 코드의 조합으로부터 발생된 무선 신호들 및 파일럿 데이터 사전 지정된 시퀀스 및 파일럿 확산 코드의 조합으로부터 발생된 무선 신호들을 포함한다. 상기 수신기는,

상기 무선 신호들의 다른 버전(version)을 탐지하도록 각 안테나가 배치된 다수의 안테나부[6]; 상기 다수의 안테나부에 연결되고, 각 안테나에 대해 상기 무선 신호의 상기 버전을 나타내는 베이스 밴드 신호 샘플들을 발생시키도록 배치된 베이스 밴드 변환 수단[14]; 및 상기 신호 샘플들의 각 버전을 상기 파일럿 확산 코드에 대해 상관시키고, 상기 상관된 파일럿 신호 샘플들의 사전 지정된 시간적 윈도우의 주파수 도메인 표현에서 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스(covariance matrix)를 형성하고, 상기 신호 샘플들의 각 버전을 상기 사용자 데이터 확산 코드에 대해 상관시키고, 상기 데이터 상관된 신호 샘플들의 각 버전의 주파수 도메인 표현을 형성하고, 그리고 상기 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스와 조합된 상기 주파수 도메인 데이터 상관된 신호 샘플들에서 상기 데이터를 탐지하는 데이터 복구 수단[16]을 포함한다.

Description

무선 신호에서 데이터를 복구하는 수신기 및 방법{RECEIVER AND METHOD OF RECOVERING DATA FROM RADIO SIGNALS}

본 발명은 스펙트럼 확산 무선 신호들에서 다수의 사용자들중 적어도 하나에 대한 데이터를 복구하기 위해 동작하는 수신기들에 관련된 것이다. 더욱이 본 발명은 스펙트럼 확산 무선 신호들에서 다수의 사용자중 적어도 하나에 대한 데이터를 복구하는 방법에 관련된 것이다. 본 발명은 특히 무선 신호들을 통해 데이터를 전달하기 위한 무선 통신 장치 및 방법들에 관련된 것이다.

본 발명의 목적은 코드 분할 다중 접속을 사용하여 전달된 데이터를 탐지하고 복구하기 위한 방법 및 개선된 수신기를 제공하는 것이다.

도 1 은 이동 무선 원격 통신 시스템의 블록 다이어그램이다.

도 2 는 무선 신호들이 도 1 의 이동국에서 도 1 의 기지국중 하나로 전파(propagation)되는 것을 도시한 것이다.

도 3 은 CDMA 신호들에 대한 무선 접속 프레임 구조(radio access frame structure)의 도면이다.

도 4 는 도 1 및 도 2 에 도시된 기지국중 하나로 구체화된 수신기의 블록 다이어그램이다.

도 5 는 도 4 에 도시된 수신기의 동작을 나타낸 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 무선 신호 2 : 셀

6 : 안테나 14 : 수신기 전단부

16 : 데이터 복구 수단 40 : 베이스 밴드 복조부

42 : 아날로그-디지털 변환기 46,48 : 상관부(correlator)

50,52 : 이산 푸리에 변환부 54 : 가중 요소 발생부

56 : 조합부 58 : 심볼 결정부

데이터는 코드 분할 다중 접속 시스템을 사용하여 데이터를 사용자 특정 확산 코드와 조합하고 상기 조합을 수신기로 전송되는 무선 신호를 통해 전달함으로써 통신이 이루어진다. 수신기에서, 상기 데이터는, 상기 수신된 샘플된 무선 신호들을 수신기에 알려져 있는 사용자 특정 확산 코드와 비교함으로써 상기 무선 신호들에서 복구된다. 상기와 같은 방식으로, 상응하는 다수의 사용자 데이터 소스들에 동작적으로 연결된 다수의 전송기들은 데이터를 전송기에서 수신기로 동시 발생적으로 전달하도록 배치될 것이다. 상기 수신기들은 무선 신호들을 각 사용자에게만 관련된 사용자 특정 확산 코드와 비교하여 상기 데이터를 탐지한다.

상기 데이터를 사용자 특정 확산 코드와 조합한 결과는, 결과적인 무선 신호들의 대역폭이 데이터가 무선 신호들로만 반송되었을 때보다 더 커진다는 것이다. 상기와 같이, 코드 분할 다중 접속 신호들에 의해 사용되는 주파수 대역폭은 신호들이 통과하는 무선 통신 채널의 코히어런스(coherence) 대역폭보다 종종 크다. 그러므로, 코드 분할 다중 접속 통신된 무선 신호들은, 신호들이 주파수 다이버시티(diversity)를 보이는 장점 및 무선 신호들의 주파수 대역의 다른 부분들이 독립적으로 페이딩(fading)을 겪는다는 장점을 제공한다.

코드 분할 다중 접속은 제 2 세대 이동 무선 시스템들에서 사용되고, 또한 제 3 세대 이동 전화 시스템들을 위해 현재 제안되고 있다. 무선 신호들이 제 2 및 제 3 이동 무선 전화 시스템에서 전송되는 주파수 대역폭의 특성은, 상기 무선 신호들이 시스템의 전송기 및 수신기들 사이에서 다수의 경로를 통해 이동된다는 것이다. 이에 따라, 수신된 신호들에서 재발생되는 데이터 심볼들은, 데이터가 복구되기 위하여 삭제되어야 할 내부 심볼 간섭(interference)을 나타낸다.

코드 분할 다중 접속의 다른 장점은, 무선 신호들이 수신기에 도착시 경유하는 경로 각각은 개별적으로 분석될 수 있고 상기 경로 각각의 무선 신호 에너지는 전달된 데이터의 탐지를 용이하게 하기 위하여 복구되고 조합된다. 상기 방식으로 개별적인 경로들의 탐지를 달성하도록 동작하는 수신기는 당업계에서 레이크(rake) 수신기로 공지되어 있다. 레이크 수신기는 다수의 레이크 핑거(finger)들이 제공되는 것으로 공지되어 있다. 각 핑거들은 수신된 신호들과 사용자 특정 확산 코드를 상관(correlate)시키도록 배치된다. 상기 레이크 수신기의 각 핑거들은, 무선 신호들이 수신기에 도달하는 다수의 경로중 하나에 상응하는 다수의 시간적인 변위(displacement)중 하나로 할당된다.

CDMA 스펙트럼 확산 무선 신호를 위한 수신기들은, 1996년 6월 신호 처리에 대한 논문에 관한 IEEE 저널에 공개된 논문 "Blind Adaptive 2D Rake Receiver for DS-CDMA Based on Space-Frequency MVDR Processing"에 기술되어 있다. 상기 수신기는 현재 인터넷을 통해서 볼 수 있다. 상기 내용은, 탐지된 무선 신호들에 대해 공간적인 다이버시티를 제공하기 위해 배치된 안테나의 배열에 동작적으로 관련된 레이크 수신기에 관한 것이다. 더욱이, 각 레이크 핑거들은 수신된 신호들을 상관시키고, 상기 탐지된 무선 신호들에서 데이터를 탐지하고 복구하기 위하여 상관된 신호들의 주파수 도메인 표현을 형성하도록 동작한다. 상기 레이크 수신기는 하기에서 2 차원 공간-주파수 레이크 수신기로 칭해진다.

이동 무선 원격 통신 시스템들은 그들이 동작하는 무선 주파수 스펙트럼의 할당된 부분을 가능한 한 효율적으로 사용하도록 구성된다. CDMA에 따른 데이터 통신들을 제공하도록 동작하는 무선 통신 시스템들의 경우, 상기 효율적인 사용에 본질적으로 기여하는 것은 동시에 탐지된 무선 신호들의 존재내의 데이터를 복구하기 위한 CDMA 무선 신호들의 수신기들의 능력이다.

그러므로, 본 발명의 목적은 코드 분할 다중 접속을 사용하여 전달된 데이터를 탐지하고 복구하기 위한 개선된 수신기를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 수신기는 일반적으로 2 차원 공간-주파수 레이크 수신기가 되도록 동작한다. 상기 수신기에 있어서, 탐지 과정의 일부로서 형성된 공간-주파수 코베리언스 메트릭스(covariance matrix)들이 상기 데이터로 전달되는 공지된 데이터 시퀀스들을 사용하여 만들어진다.

본 발명에 따라, 데이터와 사용자와 관련된 데이터 스펙트럼확산 코드를 조합하여 발생된 무선 신호들 및 파일럿 데이터의 사전 지정된 시퀀스와 파일럿 확산 코드를 조합하여 발생되는 무선 신호들을 포함하는 스펙트럼 확산 무선 신호들에서 다수의 사용자중 적어도 하나에 대한 데이터를 복구하도록 동작하는 수신기가 제공된다. 상기 수신기는 각 안테나가 무선 신호들의 다른 버전(version)을 탐지하도록 배치된 다수의 안테나; 상기 다수의 안테나들에 연결되고 각 안테나들에 대해 무선 신호들의 버전을 나타내는 베이스 밴드 신호들의 샘플들을 발생하기 위해 배치된 베이스 밴드 변환 수단들; 및 신호 샘플들의 각 버전을 파일럿 확산 코드와 상관시키고, 상기 상관된 파일럿 신호 샘플들의 사전 지정된 시간적 윈도우의 주파수 도메인(domain) 표현에서 적어도 하나의 코베리언스 메트릭스를 형성하고, 상기 신호 샘플들의 각 버전을 사용자 데이터 확산 코드와 상관시키고, 데이터 상관된 신호 샘플들의 각 버전의 주파수 도메인 표현을 형성하고, 그리고 적어도 하나의 코베리언스 메트릭스와 협력하여 상기 주파수 도메인 데이터 상관된 신호 샘플들에서 데이터를 탐지하도록 동작하는 데이터 복구 수단들을 포함한다.

공간-주파수 코베리언스 메트릭스들을 추정하기 위하여 사용자 데이터와 같이 전달된 공지의 파일럿 데이터 시퀀스들을 이용하여, 스펙트럼 확산 무선 신호들에서 데이터를 탐지 및 복구하는 것이 용이해 진다.

데이터 복구 수단들은 각 안테나에 대한 레이크 탐지 수단들을 포함한다. 각 레이크 탐지 수단들은 상관(correlator) 수단들 및 주파수 변환 수단들을 구비한다. 상기 상관 수단들은 신호 샘플들과, 사용자 데이터 확산 코드 및 파일럿 확산 코드와 상관시키고, 상기 주파수 변환 수단들은 데이터 상관된 신호들 및 파일럿 상관된 신호 샘플들의 주파수 도메인 표현을 발생시키도록 동작하는 상관 수단들에 연결된다.

데이터 복구 수단들은, 각 레이트 탐지 수단들에 연결되고 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스을 형성하고 상기 코베리언스 매트릭스를 주파수 도메인 데이터 상관된 신호 샘플들과 조합하도록 동작하는 조합 수단; 및 상기 조합에서 데이터 심볼들을 추정하도록 동작하는 데이터 탐지 수단을 더 포함한다.

데이터 복구 수단들은 2 차원 공간-주파수 레이크 수신기일 수 있다. 상기 조합 수단들에 의해 형성된 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스는 파일럿 상관된 신호 샘플들의 주파수 도메인 표현에서 얻어진 신호 + 간섭 및 잡음 공간-주파수 코베리언스 매트릭스일 것이다. 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스는 파일럿 상관된 신호 샘플들의 주파수 도메인 표현에서 얻어진 간섭 및 잡음-코베리언스 매트릭스를 더 포함한다.

각 레이크 탐지 수단들에 의해 발생된 상관된 데이터 심볼들의 주파수 도메인 표현은 조합 수단들에 의해 조합되어 데이터 + 간섭 및 잡음 공간-주파수 스냅샷(snapshot)을 형성한다.

상기 조합 수단들은, 간섭　및　잡음－코베리언스　매트릭스와　협력하여　신호 공간-주파수 코베리언스 매트릭스 또는 신호 ＋ 간섭　및　잡음　공간－주파수　코베리언스　매트릭스중　하나에서　가중　벡터（weight vector(w)）를　추정하고，　상기　가중　벡터의　허미션　트렌스포즈（hermitian transpose)와 데이터 신호 + 간섭 및 잡음 공간-주파수 스냅샷을 곱한다. 상기 탐지 수단은 상기 곱셈의 결과에서 데이터 심볼들을 탐지하도록 동작할 것이다.

파이럿 심볼들은 지정된 물리적 제어 채널로서 알려진 사전 지정된 다수의 데이터 심볼들의 각각의 시작에서 전송될 것이다. 상기 파일럿 심볼들은 공간 주파수 코베리언스 매트릭스를 추정하도록 사용된다. 상기 공간 주파수 코베리언스 매트릭스는 수신기에서 심볼을 탐지하는데 사용된 가중 벡터를 얻는데 사용된다.

일부 사용자들로부터의 무선 신호들이 다른 사용자들로부터 수신된 무선 신호들보다 현저하게 더 높은 신호 강도로 수신될 것이라는 사실의 결과로서, 강한 신호들로 사용자에 의해 전송된 데이터 심볼들은, 비교적 약한 무선 신호들로 사용자에게서 나온 신호들보다 더욱 용이하게 탐지될 것이다. 상기는 당업자에게 근거리-장거리 문제(near-far problem)로 알려져 있다.

본 발명에 따른 수신기에 의한 영향으로서, 공간 주파수 도메인내의 다중-사용자 간섭 소거(cancellation)로 조합된 적응형(adaptive) 안테나들에 따른 단일 사용자 심볼 탐지기의 사용에 따른 장점은 상기 근거리-장거리 효과의 감소가 용이하고 더욱이 2 차원 공간 시간 레이크 수신기와 비교시 상기 2 차원 공간 주파수 레이크 수신기는 레이크 핑거들의 유한한 갯수에 제한되거나 제한하지 않는다는 것이다.

상기 근거리-장거리 효과의 감소의 결과로, 수신기와 동작하는 무선 통신 시스템은 전력 제어 요구가 덜 엄격해진다. 더욱이 상기 수신기는 공간 시간 레이크 수신기와 비교시 덜 복잡한 구조로 데이터를 탐지할 수 있다.

본 발명의 특징에 따라, 스펙트럼 확산 무선 신호들로부터 다수의 사용자중 적어도 하나에 대한 데이터를 복구하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 데이터와 적어도 하나의 사용자와 관련된 데이터 확산 코드의 조합으로부터 발생된 무선 신호들 및 사전 지정된 시퀀스의 파일럿 데이터와 파일럿 확산 코드의 조합으로부터 발생되는 무선 신호들을 포함한다. 상기 방법은, 다수의 각 안테나들에서 무선 신호들을 탐지하는 단계, 각 안테나에 대해 무선 신호들을 나타내는 베이스 밴드 디지털 신호 샘플들을 발생하는 단계, 각 안테나에 대해 상기 신호 샘플들을 파일럿 확산 코드에 대해 상관시키는 단계, 상관된 파일럿 신호 샘플들의 사전 지정된 시간적 윈도우의 주파수 도메인 표현에서 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스를 형성하는 단계, 각 안테나에 대해 상기 신호 샘플들을 사용자 데이터 확산 코드에 대해 상관시키는 단계, 각 안테나에 대해 데이터 상관된 신호 샘플들의 주파수 도메인 표현을 형성하는 단계, 및 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스와 협력하여 주파수 도메인 데이터 상관된 신호 샘플들에서 데이터를 탐지하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따라, 무선 신호들을 통한 데이터 통신 장치가 제공된다. 상기 장치는 데이터 및 적어도 하나의 사용자와 관련된 데이터 확산 코드의 조합, 및 사전 지정된 시퀀스의 파일럿 데이터 및 파일럿 확산 코드의 조합을 나타내는 스펙트럼 확산 무선 신호들을 발생하는 수단; 각 안테나가 다른 버전의 무선 신호들을 탐지하도록 배치된 다수의 안테나들; 상기 다수의 안테나들에 연결되고 각 안테나에 대하여 무선 신호들의 버전을 나타내는 베이스 밴드 신호 샘플들을 발생하도록 배열된 베이스 밴드 변환 수단; 상기 신호 샘플들의 각 버전을 파일럿 확산 코드에 대해 상관시키고, 상관된 파일럿 신호 샘플들의 사전 지정된 시간적 윈도우의 주파수 도메인 표현에서 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스를 형성하고, 상기 신호 샘플의 각 버전을 사용자 데이터 확산 코드에 대해 상관시키고, 상기 데이터 상관된 신호 샘플들의 각 버전의 주파수 도메인 표현을 형성하고, 그리고 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스와 협력하여 주파수 도메인 데이터 상관된 신호 샘플들에서 데이터를 탐지하는 데이터 복구 수단을 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따라, 무선 신호들을 통해 데이터를 전달하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 적어도 한 사용자와 관련된 데이터 확산 코드와 조합된 데이터를 나타내는 무선 신호들을 발생하는 단계(상기 무선 신호들은 또한 각 안테나에 대해 다수의 각 안테나들에서 무선 신호들을 탐지하는 파일럿 스프레딩 코드 및 파일럿 데이터의 사전 지정된 시퀀스의 조합을 나타낸다), 각 안테나에 대해 무선 신호들을 나타내는 베이스 밴드 디지털 신호 샘플들을 발생하는 단계, 상기 신호 샘플들을 파일럿 확산 코드에 대해 상관시키는 단계, 상관된 파일럿 신호 샘플들의 사전 지정된 시간적 윈도우의 주파수 도메인 표현에서 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스를 형성하는 단계, 각 안테나에 대해 상기 신호 샘플들을 사용자 데이터 확산 코드에 대해 상관시키는 단계, 각 안테나에 대해 데이터 상관된 신호 샘플들의 주파수 도메인 표현을 형성하는 단계, 및 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스와 협력하여 주파수 도메인 데이터 상관된 신호 샘플들에서 데이터를 탐지하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예는 도면을 참조하여 예시적으로 기술될 것이다.

(실시예)

본 발명의 예시적인 실시예가 이동 무선 원격 통신 시스템에 관련하여 도시되고 특히 코드 분할 다중 접속(code division multiple access;CDMA)에 따라 동작하는 이동 무선 통신 시스템에 관련되어 기술될 것이다.

이동 무선 원격 통신 시스템의 예가 도 1 에 도시되어 있다. 도 1 에서, 다수의 이동국(mobile station;MS)들이 이동국(MS)과 다수의 기지국(base station;BS)사이에 전송되는 무선 신호들[1]을 사용하여 통신하도록 도시되어 있다. 상기 기지국들은 다수의 셀[2]들로 나타내어지는 무선 커버 영역을 제공하도록 간격이 떨어진 관계로 배치되어 있다. 셀[2]은, 이동 무선 네트웍내의 다른 기지국들에 마주하면서 기지국들에 의해 무선 통신들이 영향을 받는 지리적인 영역으로 정의된다. 3개의 기지국(BS)의 각각에 대해 형셩된 도 1 내의 셀들[2]은 점선[4]로 정의된다. 이동국들은 수신 안테나[6]에 의해 탐지되는 무선 신호들[1]을 사용하여 각 기지국들과 데이터를 전달한다. 이동 무선 네트웍의 기지국(BS)은 일반적으로 NET로 도시되는 이동 네트웍 인프라-구조를 통해 같이 결합된다.

CDMA 무선 접속 기술의 특징은, 수신된 무선 신호를 사용자 특정 확산 코드와 상관시킴으로써 전달된 데이터 심볼들을 복구하는 이동국(MS)은 무선 신호들을 동시발생적으로 기지국(BS)과 전달하도록 배치된다는 것이다. 데이터를 사용자 특정 확산 코드로 변조하고 그후 무선 주파수 반송파로 변조함으로써 데이터는 기지국(BS)와 이동국(MS) 사이에 전달된다. 각각의 기지국 및 이동국내의 수신기에서, 수신된 무선 신호들은, 다른 이동국들에서 동시적으로 탐지된 CDMA 신호들의 존재에 불구하고 데이터 심볼들을 복구시키는 사용자 특정 확산 시퀀스와 상관된다. 각 이동국(MS)은 시스템의 사용자로 간주되고, '사용자'라는 용어는 특정 소스에서 특정 싱크(sink)로 전달되는 데이터 또는 신호들을 식별하기 위해 하기의 설명에서 사용된다.

도 1 에 도시된 이동국(MS)과 기지국(BS)중 하나 사이의 CDMA 신호 통신의 예는, 도 1 에 도시된 부분들과 동일한 참조 번호가 사용되는 도 2 에 도시되어 있다. 도 2 에서, 다수의 이동국(MS)은 무선 신호들을 동시 발생적으로 기지국(BS)과 전달하는 것으로 도시되어 있다. 이동 무선 통신 시스템으로 할당된 대역폭내의 무선 신호들의 통신 특성은 무선 신호들이 다수의 경로를 통하여 수신 안테나에 도달한다는 것이다. 이것은 도 2 에 직선경로[8] 및 빌딩[12]들과 같은 물체에 의해 반사된 비직선[10]을 포함하는 선[8,10]으로 도시되어 있다. 무선 신호들의 다중 경로 전파의 결과로, 무선 신호들이 적어도 2 개의 다른 경로들을 통해 기지국(BS)에 도달하기 위하여 소요되는 시간의 시간적인 차이가 심볼 주기보다 큰 경우, 무선 신호들에 의해 전달된 데이터는 내부 심볼 간섭(inter symbol interference)을 나타낸다. 기지국(BS)는 다중 경로 전파의 효과를 완화시키는 수단이 반드시 제공되어야 한다.

도 2 에 도시된 기지국은 하향 변환 수신기 전단부(down-conversion receiver front end)[14]에 연결된 다수의 수신 안테나들[6]을 구비한다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 기지국(BS)은 다수의 수신 안테나[6]를 사용하여 수신된 무선 신호들을 탐지하고, 상기 전단 수신기(front-end receiver)[14]로 탐지된 무선 신호들의 각 버전(version)을 전달한다. 상기 전단 수신기[14]는 수신된 무선 신호 버전들을 하향 변환 및 아날로그-디지털 변환을 하고 도체[18]을 통해 베이스 밴드 디지털 샘플들을 데이터 복구 수단[16]으로 공급한다. 하향 변환 수신기 전단부[14]는 수신 안테나들[6]에 의해 탐지된 무선 신호들의 각 버전들에 대해 베이스 밴드 신호 샘플들을 발생시킨다. 데이터 복구 수단[16]은 도체[20]상으로 출력되는 적어도 하나의 사용자를 위해 전달된 데이터를 복구한다.

본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 상기 CDMA 무선 접속 기술에는 2 형태의 지정된 물리적 채널들이 제공된다. 도 3 에는 동위상(I-채널) 및 직각 위상(Q-채널) 신호 성분들을 가지는 무선 주파수 반송파 신호가 도시되어 있다. 상기 무선 주파수 반송파의 I 및 Q 채널 성분은 지면의 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하는 시간과 함께 선[22,24,26,28]로 도시되어 있다. 상기 반송파의 I 및 Q 위상들은 데이터의 특정 형태의 전송에 대해 할당된 시간 슬롯(slot)들로 시간으로 분할되어 있다. 도 3a 에 도시되어 있는 I 채널에 대해, 반송파 주파수는 심볼당 n_D칩들을 가지는 확산 코드를 사용하여 N_D데이터 심볼 확산의 전송으로 지정된다. 이것은 물리적 데이터 채널(physical data channel;PDCH)의 지정으로 주어진다. Q-채널에 대해, 반송파 Q-위상은 Nc 확산 제어 심볼들로 제공된다. 상기의 Np 확산 심볼들은 n_c칩/심볼을 가지는 파일럿 심볼들을 전송하기 위하여 할당된다. 이것은 물리적 제어 채널(physical control channel;PCCH)의 지정으로 주어진다. 파일럿 심볼들의 전송을 위해 할당된 부분들은 30으로 지정되고, 제어 심볼들의 다른 형태들의 전송을 위해 할당된 것은 32로 지정된다.

실시예에서, CDMA 이동 무선 시스템은 따라서 업-링크(up-link) 또는 다운-링크(down-link)상에 존재하는 2 형태의 지정 물리적 채널이 제공된다. 지정 물리적 제어 채널(PCCH) 및 지정 물리적 데이터 채널(PDCH)이 존재한다. 낮거나 중간정도의 데이터 속도의 경우, 하나의 연결은 PCCH 및 PDCH로 구성된다.

사용자의 PDCH 베이스 밴드 신호는 하기의 등식으로 표현된다.

(1)

등식(1)에서,

예시적인 칩속도는 1/T 4.096 Mchips/s 이다. PDCH의 확산 시퀀스 W_D(t)는 길이 T_D=n_DTc 이고, n_D칩들로 구성된다. d_m∈ {-1,1}, 1≤m≤nD . 심볼

은 BPSK 변조되었다. 예시적인 CDMA 시스템은 칩 파형, ∝=0,22의 롤-오프(roll-off) 요소로 코사인 스펙트럼의 제곱근에 의해 특징지워지는 p(t)∈R 을 사용한다. 상기 PCCH 베이스 밴드 신호 s_c(t)는 동일한 방식으로 표현될 수 있다. 실시예에 대해, 코드 및 I 및 Q 멀티플렉싱(multiplexing)의 조합은 도 3 에 도시된 것과 같이 데이터 및 파일럿 심볼들을 운반하는데 사용된다. 상기 PDCH 및 PCCH 는 등식(2)에 따라 다른 확산 코드들에 의해 확산되고, I 및 Q 브랜치(branch)들로 각각 맵핑된다.

s(t) = s_D(t) + js_c(t) (2)

도 2 에 도시된 기지국(BS)내에 구체화된 수신기는 도 1, 2 및 3 과 동일한 문자-숫자로 도시된 도 4 에 도시되어 있다. 도 4 에서, 다수의 수신 안테나들[6]은 상응하는 다수의 베이스 밴드 복조부[40]로 연결되는 것으로 도시되어 있다. 베이스 밴드 복조부[40]의 출력부는 아날로그-디지털 변환기[42]에 연결되어 있고, 상기 아날로그-디지털 변환기는 베이스 밴드 복조부[40]에 의해 제공되는 무선 신호들의 베이스 밴드 버전을 나타내는 디지털 샘플들을 발생하도록 동작한다. 도 4 에서는 단지 3 개의 수신 안테나들[6]이 존재하지만 어떤 숫자의 수신 안테나들도 상응하는 베이스 밴드 복조부 및 아날로그-디지털 변환기에 연결될 수 있다. 각 아날로그-디지털 변환기들은 샘플된 신호를 도체부[18]를 통해 데이터 복구 수단[16]의 일부를 형성하는 상응하는 레이크 핑거부[44]로 공급한다. 상기 레이크 핑거부[44]는 2 차원 공간 주파수 레이크 수신기의 일부를 형성한다. 각 레이크 핑거부[44]는 샘플된 신호를 수신하도록 병렬로 배치된 제 1 및 제 2 상관부(correlator)[46],[48]가 제공된다. 제 1 및 제 2 상관부[46],[48] 각각에 대해 이산 푸리에 변환부(discrete fourier transformer)[50],[52]가 제공된다. 상기 이산 푸리에 변환부[50],[52]의 각 출력은 가중 요소 발생부(weighting factor generator)[54]에 공급된다. 상기 가중 요소 발생부[54]는 가중 요소 발생부에 의해 발생된 가중 요소 w_i각각에 상응하는 다수의 도체부들 통해 조합부[56]에 연결된다. 조합부[56]의 출력은, 도체부[20]상으로 출력하고, 상응하는 사용자를 위한 데이터 심볼을 결정하는 심볼 결정부(symbol decision maker)[58]에 공급된다.

도 4 에 도시된 수신기의 동작은 하기에서 기술된다. 1996년 6월의 신호 처리에 관한 IEEE 논문에 제출된 Zoltowski 등의 전술한 간행물에서 제공되는 것과 같은 2 차원 공간-주파수 레이크 수신기의 완벽한 설명은 할 수 없지만, 특히 2 차원 공간-주파수 레이크 수신기의 동작에 관한 상기 내용은 참조로 같이 제출된다.

도 4 에 도시된 2 차원 공간-주파수 레이크 수신기의 구조는, 공간-주파수 코베리언스 매트릭스들 R_S+I+N및 R_I+N은 파일럿 심볼들[30]에서 발생되고 PCCH 시간 슬롯의 시작에서 전송되는 점에서 공지의 2 차원 공간-주파수 레이크와 다르다. 각 레이크 핑거들[44]은 다수의 M₃주파수 빈(bin)들에 대한 심볼 추정을 복구하는 역할을 한다. 각 레이크 핑거들[44]내에서, 제 1 상관부[46]는 수신된 신호들을 파일럿 확산 코드에 대해 상관시키도록 배치된다. 제 2 상관부[48]는 수신된 신호들을 데이터 채널에 대해 제공되는 사용자 데이터 확산 코드와 상호상관(cross-correlate)시키도록 배치된다.

도 4 에 도시된 수신기는 PCCH 슬롯의 시작에서 파일럿 심볼들을 사용하여 공간-주파수 코베리언스 매트리스들 R_S+I+N및 R_I+N을 발생시킨다. 상기에서, "가장 큰" 일반화된 아이겐벡터(eigenvector)가 최적의 가중 벡터 w로 얻어지고 상기 최적의 가중 벡터는 그후 PDCH 에서 탐지된 데이터 심볼들에 적용되어 데이터 심볼들을 복구한다.

CDMA 시스템내의 단일-사용자 심볼 탐지에 있어 성능의 현저한 향상을 위하여 다중-사용자 간섭을 고려하여야 한다. 신호 공간-주파수 코베리언스 매트릭스 Rs, 또는 신호 및 간섭 + 잡음 공간-주파수 코베리언스 매트릭스 R_S+I+N에 덧붙여, 간섭 및 잡음 공간-주파수 코베리언스 매트릭스 R_I+N를 추정함으로써, 간섭 및 잡음에 대한 신호의 비율(SINR)은 등식 (3)에 따라 극대화될 수 있다.

(3)

MM₃xMM₃매트릭스 펜슬(pencil){Rs,R_I+N}의 가장 일반화된 아이겐벡터인 최적의 가중 벡터 w 는 각 레이크 핑거부[44]에 대해 얻어진 데이터 심볼들에 따른 PDCH 의 공간-주파수 '스냅샷'에 인가된다. 주파수 빈의 숫자 및 안테나 엘리먼트의 숫자는 M₃및 M₁으로 각각 지정된다. 상기 추정이 공간-시간 도메인 대신에 공간-주파수 도메인에서 발생할 경우, 저전력의 주파수 빈들은 생략될 수 있고, 따라서 (3)의 계산적인 복잡도가 감소된다.

공간-주파수 코베리언스 매트릭스들 및 이에 따른 최적의 가중 벡터 w 는 PCCH에서 추정된다. 각 PCCH 슬롯[30]의 시작에서, N_p파일럿 심볼들은 살포된다. 상기 수신기는 슬롯의 시작과 동기되는 것으로 가정된다. 각 안테나 엘리먼트의 오버-샘플된(over-sampled) 출력은 제 1 상관부[46]를 통해 통과되고, 등식(4)로 기술될 수 있다.

(4)

상기에 있어서, Tc는 칩 지속기간이고, Ns 는 상관 윈도우내의 칩들의 갯수이고, Mc는 칩당 샘플의 갯수이다. 제 1 상관부후 상응하는 안테나 엘리먼트의 출력의 NsMc 샘플들을 포함하는 _cor∈ C^M×(NsMc)를 정의하면, 선택 매트릭스가 등식 (5)로 표현되는 것과 같이 형성된다.

(5)

샘플들내의 최고 전파 지연은

로 지정된다. i=1 이 유지된다면, _corJ⁽¹⁾∈ C^M×Nw는 다중경로 지연 확산에 일치하게 된다. i=N_w,N_w+l,...,NsMc-N_w에 대한 출력은 간섭 및 잡음 코베리언스 매트릭스를 추정하는데 사용된다. 각 레이크 핑거부들에 의해 제공되는 i번째 공간-주파수 스냅샷은 등식(6)으로 정의된다.

(6)

여기서, vec{A} 는 매트릭스의 열을 누적시킴으로써 mn차원의 열 벡터로 m×n 매트릭스 A를 맴핑시키는 벡터값의 함수이다.

Nw지점 DFT 매트릭스 W 의 각 열은 등식(7)로 표현되는 형태로 알려져 있다.

(7)

여기서, W의 열들은 등식 (8)에 따른 DC에서 중심을 가지는 M₃≤Nw 주파수 빈들을 계산한다.

(8)

DFT 매트릭스의 감싸는(wrap-around) 특성이 사용되었다. 상기 채널은 1 샷의 지속기간에 대해 일정하게 남아있는 것으로 가정된다. 그러므로, 신호 + 간섭 및 잡음 공간-주파수 코베리언스 매트릭스는 단지 1 공간-주파수 '스냅샷'에 따라 추정되고 등식(9)에 따라 표현된다.

(9)

도 4 에 도시된 바와 같이corJ⁽¹⁾은 사용자에 대한 상관부 출력의 다중 경로 지연 확산을 포함하는 사실을 주목하기 바란다. 상기 간섭+잡음 공간-주파수 코베리언스 매트릭스는 등식(10)으로 표현되는 것과 같이 추정된다.

(10)

Zoltowski 등에 의해 공개된 공지의 2 차원 공간-주파수 레이크 수신기는 코베리언스 매트릭스들의 블라인드(blind) 추정에 따른 것이고 도 4 에 도시된 본 발명의 실시예는, 각 PCCH 슬롯의 시작에서의 파일럿 심볼들은 공간-주파수 코베리언스 매트릭스들을 추정하도록 이용되는 사실에 따라 블라인드는 아니다. 더욱이, 얻어진 가중 벡터 w 는 PCCH 내에서 추정되고 심볼 탐지에 대해 PDCH에 적용된다.

수신기가 PDCH 슬롯내의 l 번째 비트의 시작과 동기된다고 가정하자. 각 안테나 엘리먼트의 상기 오버-샘플된 출력은 각 레이크 핑거부들에 대해 제 2 상관부[48]을 통해 통과한다. 상기는 등식(11)로 표현된다.

(11)

각 행이 상관부[48] 이후의 상응하는 안테나 엘리먼트로부터의 Nw 신호 샘플들을 포함하는 매트릭스

를 정의한다. PDCH 시간 슬롯에서의 l 번째 전달된 데이터 비트에 상응하는 공간-주파수 '스냅샷'은 (6)에 따라 얻어지고, 등식(12)로 표현된다.

(12)

최적의 결정 통계치는 Zoltowski 등에 의한 상기의 참조 문헌에 공개된 바와 같이 그후

로 표현될 것이다. 상기에서 w 는 등식(3)내에 정의된 최적 가중 벡터이다.

도 4 에 도시된 수신기의 동작은 도 4 와 동일한 지정 번호가 사용된 도 5 에 제공되어 있다. 도 5 에서, 제 1 및 제 2 상관부들[46],[48]의 출력에서 발생된 신호 샘플들은 크기(x축) 및 시간(y축)의 2 차원으로 작도된 선[60],[62]으로 표현된다. 신호 샘플들이 발생되는 시간 슬롯은 NsMc 신호 샘플들로 구성되는 것으로 도시된다. 수신된 신호와 제어 채널 확산 코드의 상호 상관의 결과에 상응하는 제 1 선[60]에 대하여, 시간 슬롯의 시작에서 Nw 샘플들의 윈도우[64]는 코베리언스 매트릭스 R_S+I+N을 형성하는 이산 푸리에 변화부[50]으로 공급된다. 샘플의 나머지에 대해, 슬라이딩 상관 윈도우(sliding correlation window)[66]가 적용되고 상기 샘플들 또한 이산 푸리에 변환부[50]에 공급되어 코베리언스 매트릭스 R_I+N를 발생시킨다. 결과적으로, 데이터 채널에 대해, 버스트(burst)의 시작에서 Nw 신호 샘플들을 가지는 상관 윈도우[68]는 제 2 이산 푸리에 변환부[52]로 공급되어 등식(12)에 따른 결정 벡터를 형성한다.

도 4 에 도시된 데이터 탐지부의 동작을 하기에서 단계별로 설명한다.

단계1 : 베이스 밴드 복조

신호는 적응형 안테나 배열의 엘리먼트에서 수신되고 베이스 밴드로 하향 복조된다.

단계 2 : 샘플링

아날로그-디지털 변환기(ADC)를 사용하여, 아날로그 신호는 오버 샘플된다.

단계 3 : 상관(correlation)

(이동) 윈도우는 상기 ADC 출력에 인가되고, 각 PCCH 슬롯의 시작에 위치하고 스크램블링(scrambling)에 적응된 파일럿 시퀀스와 상관된다. 상기 ADC 출력의 제 1 윈도우는 PCCH 슬롯의 시작과 동기된다고 가정된다. 상기 윈도우의 크기는 다중-경로 지연 확산과 매칭된다.

제 1 윈도우에 속하는 모든 PCCH 출력들의 샘플들은 신호 + 간섭 및 잡음 공간 주파수 코베리언스 매트릭스들을 발생시키는데 사용된다. 하기의 PCCH 상관부에서의 샘플들은 간섭 및 잡음 공간 주파수 코베리언스 매트릭스를 발생시키는데 사용된다.

단계 4 : 신호 + 간섭 및 잡음 공간 주파수 코베리언스 매트릭스의 발생

다중-경로 지연 확산(제 1 윈도우)를 포함하는 샘플들은 이산 푸리에 변환(discrete Fourier trasformation;DFT)에 의해 공간-주파수 도메인으로 변환된다. 얻어진 상기 신호 + 간섭 및 잡음 공간-주파수 스냅샷은 등식 (9)에 따라 신호 + 간섭 및 잡음 공간 주파수 코베리언스 매트릭스를 결정한다.

단계 5 : 간섭 및 잡음 공간 주파수 코베리언스 매트릭스의 발생

신호+간섭 및 잡음 공간 주파수 코베리언스 매트릭스는, 등식 (10)에 따른 DFT 변환 및 슬라이딩 상관부(슬라이딩 윈도우)에 의해 발생된 공간-주파수 스냅샷에 걸쳐 평균됨으로써 발생된다.

단계 6 : 최적의 가중 벡터의 추정

최적의 가중 벡터는 등식(3)에 따른 신호 공간-주파수 코베리언스 매트릭스 및, 간섭 및 잡음 코베리언스 매트릭스에 의해 정의되는 매트릭스 펜슬의 가장 일반화된 아이겐벡터이다. 등식(3)의 중요치 않는 변화로, 상기 신호 + 간섭 및 잡음 공간 주파수 코베리언스 매트릭스들은 신호 공간 주파수 코베리언스 매트리스 대신 사용된다.

단계 7 : 데이터 심볼들의 결정 변수들의 획득

PDCH 상관부의 출력은 심볼의 시작에 동기된다고 가정한다. 신호 + 간섭 및 잡음 공간-주파수 스냅샷은, 신호+간섭 및 잡음 공간-주파수 스냅샷이 단계 4 내의 PCCH에 대해 얻어지는 것과 같은 동일한 방식으로 관심사(interest)의 심볼에 상응하는 것으로 얻어진다.

에 따라, 결정 변수는 최적의 가중 벡터의 허미션(hermitian)을 신호+간섭 및 관심사의 데이터 심볼의 잡음 공간 주파수 스냅샷을 곱함으로써 얻어진다.

파일럿 심볼들이 아닌 제어 심볼들은 PCCH 에서와 동일한 방법으로 얻어진다.

단계 8 : 각 슬롯에 대해 상기 과정은 반복된다.

다양한 버전들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 가능할 것이다. 특히 데이터 심볼들의 복구를 위하여 각 이산 퓨리어 버전들의 출력들을 조합하는 다른 방법들이 가능할 수 있다. 더욱이 데이터와 확산 코드들을 변조 또는 조합하는 다른 배치들이 광대역 또는 협대역 코드 분할 다중 접속 기술에 따라 가능할 것이다.

본 발명에 따른 수신기에 의한 영향으로서, 공간 주파수 도메인내의 다중-사용자 간섭 소거(cancellation)로 조합된 적응형(adaptive) 안테나들에 따른 단일 사용자 심볼을 사용하는 장점은 상기 근거리-장거리 효과의 감소가 용이하고 더욱이 2 차원 공간 시간 레이크 수신기와 비교시 상기 2 차원 공간 주파수 레이크 수신기는 레이크 핑거들의 유한한 갯수에 제한되거나 제한하지 않는다는 것이다.

상기 근거리-장거리 효과의 감소의 결과로, 수신기와 동작하는 무선 통신 시스템은 덜 엄격한 전력 제어 요구에 의해 영향을 받는다. 더욱이 상기 수신기는 공간 시간 레이크 수신기와 비교시 감소된 복잡성으로 데이터를 탐지할 수 있다.

Claims

스펙트럼 확산 무선 신호들에서 다수의 사용자들중 적어도 하나에 대한 데이터를 복구하도록 동작하는 수신기로서, 상기 스펙트럼 확산 무선 신호들은, 데이터와 상기 적어도 하나의 사용자와 관련된 데이터 확산 코드의 조합 및 사전 지정된 파일럿 데이터 시퀀스와 파일럿 확산 코드의 조합을 나타내는 무선 신호들을 포함하는 수신기에 있어서,

a) 상기 무선 신호들의 다른 버전(version)을 탐지하도록 각 안테나가 배치된 다수의 안테나부[6];

b) 상기 다수의 안테나부에 연결되고, 각 안테나에 대해 상기 무선 신호의 상기 버전을 나타내는 베이스 밴드 신호 샘플들을 발생시키도록 배치된 베이스 밴드 변환 수단[14]; 및

c) 데이터 복구 수단[16]을 포함하며, 상기 데이터 복구 수단[16]은,

- 상기 신호 샘플들의 각 버전을 상기 파일럿 확산 코드에 대해 상관시키고,

- 상기 상관된 파일럿 신호 샘플들의 사전 지정된 시간적 윈도우의 주파수 도메인 표현에서 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스(covariance matrix)를 형성하고,

- 상기 신호 샘플들의 각 버전을 상기 사용자 데이터 확산 코드에 대해 상관시키고,

- 상기 데이터 상관된 신호 샘플들의 각 버전의 주파수 도메인 표현을 형성하고, 그리고

- 상기 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스와 조합하여 상기 주파수 도메인의 데이터 상관된 신호 샘플들에서 상기 데이터를 탐지하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 신호 수신기.
제 1 항에 있어서, 상기 데이터 복구 수단[16]은,

각 안테나[6]에 대한 레이크 탐지 수단[44]을 포함하는데, 각 레이크 탐지 수단은,

상기 신호 샘플들을 상기 사용자 데이터 확산 코드 및 상기 파일럿 확산 코드와 상관시키는 상관(correlator) 수단[46,48]; 및

상기 상관 수단[46,48]에 연결되고, 상기 데이터 상관된 신호들 및 상기 파일럿 상관된 신호 샘플들의 상기 주파수 도메인 표현을 발생시키는 주파수 변환 수단[50,52]을 포함하며, 또한 상기 데이터 복구 수단은,

상기 각 레이크 탐지 수단에 연결되고, 상기 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스를 형성하고 상기 코베리언스 매트릭스와 상기 주파수 도메인의 데이터 상관된 신호 샘플들을 조합하는 조합 수단[54,46]; 및

상기 조합에서 상기 데이터 심볼들을 추정하는 데이터 탐지 수단[58]을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 신호 수신기.
제 2 항에 있어서, 상기 조합 수단[54,56]에 의해 형성된 상기 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스는, 상기 사전 지정된 파일럿 데이터 시퀀스에 시간적으로 일치하는 상기 각 레이크 탐지 수단[44]에서의 상기 시간적 윈도우내에서 상기 파일럿 상관된 신호 샘플들의 주파수 도메인 표현에서 얻어진 신호 + 간섭 및 잡음 공간-주파수 코베리언스 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 신호 수신기.
제 2 항 또는 3 항에 있어서, 상기 조합 수단[54.56]에 의해 형성된 상기 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스는, 상기 사전 지정된 파일럿 데이터 시퀀스의 전송에 대한 다른 시간적인 변위들에서의 상기 각 레이크 탐지 수단에서의 상기 시간적 윈도우내에서 상기 파일럿 상관된 신호 샘플들의 주파수 도메인 표현에서 얻어진 간섭 및 잡음 코베리언스 매트릭스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 신호 수신기.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 각 레이크 탐지 수단에 의해 발생된 상기 상관된 데이터 심볼들의 주파수 도메인 표현은, 데이터 신호 + 간섭 및 잡음 공간-주파수 스냅샷을 형성하기 위하여 상기 조합 수단[54,56]에 의해 조합되는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 신호 수신기.
제 5 항에 있어서, 상기 조합 수단[54]은,

신호 공간-주파수 코베리언스 매트릭스 또는 신호 + 간섭 및 잡음 공간-주파수 코베리언스 매트릭스중 하나와 상기 간섭 및 잡음-코베리언스 매트릭스를 조합하여 가중 벡터(weight vector;w)를 추정하고,

상기 가중 벡터의 허미션 트랜스포즈(hermitian transpose)를 상기 데이터 신호 + 간섭 및 잡음 공간-주파수 스냅샷으로 곱하며,

상기 탐지 수단[58]은 상기 곱셈의 결과에서 상기 데이터 심볼들을 탐지하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 신호 수신기.
제 1, 2 또는 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전 지정된 시간적 윈도우는 상기 무선 신호들에 의해 체험된 다중-경로 지연 확산에 일치하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 신호 수신기.
제 1, 2 또는 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상관 수단[46,48]은 제 1 및 제 2 상관 수단[46,48]으로 구성되며, 상기 제 1 상관 수단[46]은 상기 파일럿 상관된 신호를 발생하기 위하여 상기 무선 신호의 상기 버전과 상기 파일럿 확산 코드를 상관시키도록 배치되고, 상기 제 2 상관 수단[48]은 상기 사용자 데이터 상관된 신호들을 발생시키기 위하여 상기 무선 신호들의 상기 버전을 상기 사용자 데이터 확산 코드와 상관시키도록 배치되는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 신호 수신기.
제 1, 2 또는 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 변환 수단은 이산 푸리에 변환(discrete fourier transformer)인 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 신호 수신기.
스펙트럼 확산 무선 신호들에서 다수의 사용자들중 적어도 하나에 대한 데이터를 복구하는 방법으로서, 상기 스펙트럼 확산 무선 신호들은, 데이터와 상기 적어도 하나의 사용자와 관련된 데이터 확산 코드의 조합에서 발생된 무선 신호들 및 사전 지정된 파일럿 데이터 시퀀스와 파일럿 확산 코드의 조합에서 발생된 무선 신호들을 포함하는 방법에 있어서,

다수의 안테나들 각각에서 상기 무선 신호들을 탐지하는 단계;

각 안테나에 대해 상기 무선 신호들을 나타내는 베이스 밴드 디지털 신호 샘플들을 발생하는 단계;

각 안테나에 대해 상기 신호 샘플들을 상기 파일럿 확산 코드에 대해 상관시키는 단계;

상기 상관된 파일럿 신호 샘플들의 사전 지정된 시간적 윈도우의 주파수 도메인 표현에서 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스를 형성하는 단계;

각 안테나에 대해 상기 신호 샘플들을 상기 사용자 데이터 확산 코드에 대해 상관시키는 단계;

각 안테나에 대해 상기 데이터 상관된 신호 샘플들의 주파수 도메인 표현을 형성하는 단계; 및

상기 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스와 조합하여 상기 주파수 도메인의 데이터 상관된 신호 샘플들에서 상기 데이터를 탐지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 신호의 데이터 복구 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스는, 상기 사전 지정된 파일럿 데이터 시퀀스와 시간적인 일치하는 상기 다수의 각 안테나들에서의 상기 시간적 윈도우내에서 상기 파일럿 상관된 신호 샘플들의 상기 주파수 도메인 표현에서 얻어진 신호 + 간섭 및 잡음 공간-주파수 코베리언스 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 신호의 데이터 복구 방법.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스는, 상기 사전 지정된 파일럿 데이터 시퀀스의 위치에 대한 다른 시간적인 변위들에서의 상기 다수의 각 안테나들로부터의 상기 시간적 윈도우내에서 상기 파일럿 상관된 신호 샘플들의 상기 주파수 도메인 표현에서 얻어진 간섭 및 잡음-코베리언스 매트릭스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 신호의 데이터 복구 방법.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 각 안테나에서의 상기 상관된 데이터의 주파수 도메인 표현은, 데이터 신호 + 간섭 및 잡음 공간-주파수 스냅샷(snapshot)을 형성하기 위하여 조합되는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 신호의 데이터 복구 방법.
제 13 항에 있어서, 상기 데이터를 탐지하는 단계는,

신호 공간-주파수 코베리언스 매트릭스 또는 신호 + 간섭 및 잡음 공간-주파수 코베리언스 매트릭스중 하나와 상기 간섭 및 잡음-코베리언스 매트릭스를 조합하여 가중 벡터(weight vector;w)를 추정하는 단계;

상기 가중 벡터의 허미션 트랜스포즈(hermitian transpose)를 상기 데이터 신호 + 간섭 및 잡음 공간-주파수 스냅샷으로 곱하는 단계; 및

상기 곱셉의 결과에서 상기 데이터 심볼들을 탐지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 신호의 데이터 복구 방법.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 사전 지정된 시간적 윈도우는, 상기 무선 신호들에 의해 체험된 다중-경로 지연 확산에 일치하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 확산 신호의 데이터 복구 방법.
상기 어느 한 항에 따른 수신기를 구비하는 이동 무선 통신 장치.
무선 신호를 통해 데이터를 전달하기 위한 장치에 있어서,

a) 상기 데이터와 상기 적어도 하나의 사용자와 관련된 데이터 확산 코드의 조합 및 파일럿 데이터의 사전 지정된 시퀀스와 파일럿 확산 코드의 조합을 나타내는 스펙트럼 확산 무선 신호들을 발생하기 위한 수단;

b) 상기 무선 신호들의 다른 버전을 탐지하도록 각 안테나가 배치된 다수의 안테나부[6];

c) 상기 다수의 안테나부에 연결되고, 각 안테나에 대해 상기 무선 신호의 상기 버전을 나타내는 베이스 밴드 신호 샘플들을 발생시키도록 배치된 베이스 밴드 변환 수단[14]; 및

d) 데이터 복구 수단[16]을 포함하며, 상기 데이터 복구 수단[16]은,

- 상기 신호 샘플들의 각 버전을 상기 파일럿 확산 코드에 대해 상관시키고,

- 상기 상관된 파일럿 신호 샘플들의 사전 지정된 시간적 윈도우의 주파수 도메인 표현에서 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스(covariance matrix)를 형성하고,

- 상기 신호 샘플들의 각 버전을 상기 사용자 데이터 확산 코드에 대해 상관시키고,

- 상기 데이터 상관된 신호 샘플들의 각 버전의 주파수 도메인 표현을 형성하고, 그리고

- 상기 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스와 조합하여 상기 주파수 도메인의 데이터 상관된 신호 샘플들에서 상기 데이터를 탐지하는 것을 특징으로 하는 무선 신호를 통해 데이터를 전달하기 위한 장치.
무선 신호를 통해 데이터를 전달하기 위한 방법에 있어서,

적어도 하나의 사용자와 관련된 데이터 확산 코드와 조합된 데이터, 및 사전 지정된 파일럿 데이터 시퀀스와 파일럿 확산 코드의 조합을 나타내는 무선 신호들을 발생하는 단계;

다수의 안테나들 각각에서 상기 무선 신호들을 탐지하는 단계;

각 안테나에 대해 상기 무선 신호들을 나타내는 베이스 밴드 디지털 신호 샘플들을 발생하는 단계;

각 안테나에 대해 상기 신호 샘플들을 상기 파일럿 확산 코드에 대해 상관시키는 단계;

상기 상관된 파일럿 신호 샘플들의 사전 지정된 시간적 윈도우의 주파수 도메인 표현에서 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스를 형성하는 단계;

각 안테나에 대해 상기 신호 샘플들을 상기 사용자 데이터 확산 코드에 대해 상관시키는 단계;

각 안테나에 대해 상기 데이터 상관된 신호 샘플들의 주파수 도메인 표현을 형성하는 단계; 및

상기 적어도 하나의 코베리언스 매트릭스와 조합하여 상기 주파수 도메인의 데이터 상관된 신호 샘플들에서 상기 데이터를 탐지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 신호를 통해 데이터를 전달하기 위한 방법.