KR100633901B1 - Ｓｉｒ 측정 장치 및 방법 - Google Patents

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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

JD 복조를 행하는 일없이 간섭 제거 후의 SIR을 수신 후 단시간에 고정밀도로 측정할 수 있는 SIR 측정 장치. 본 장치에서는, 미드앰블부를 이용하여 지연 프로파일을 작성하고, 이 지연 프로파일과 추정한 패스 위치를 이용하여 SIR을 측정한다. 즉, 신호 전력 측정부(142)에서, 지연 프로파일과 선택 패스 위치로부터 신호 전력을 측정하고, 간섭 전력 측정부(144)에서 지연 프로파일과 선택 패스 위치로부터 간섭 전력을 측정한다. 그리고, 신호 전력 보정부(146)와 간섭 전력 보정부(148)에서, 각각 필요한 보정을 행하고, SIR 측정부(150)에서 소정의 연산식에 의해 SIR을 측정한다.

Description

ＳＩＲ 측정 장치 및 방법{SIR MEASUREMENT DEVICE AND METHOD}
본 발명은 SIR 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
고밀도인 송신 전력 제어(TPC : Transmit Power Control)를 실현하기 위해서는 SIR(Signal to Interference Ratio : 신호 전력 대 간섭 전력의 비)을 높은 정밀도로 측정해야 한다.
예를 들면, TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access) 시스템에서는, 다운 타임 슬롯의 간섭 제거(예컨대, JD 복조) 후의 SIR을 높은 정밀도로 측정하고, 그 결과를 이용하여 송신 전력 제어(TPC) 비트를 계산하도록 하고 있다. 조인트 디텍션(JD : Joint Detection)은 간섭 제거 기술의 하나로서, 지연 프로파일과 확산 코드로부터 얻어지는 행렬(시스템 매트릭스)을 이용한 연산에 의해 고정밀도의 간섭 제거를 행하는 수신 방식이다.
이 경우, 종래의 SIR 측정법에서는 JD 복조 후의 데이터부로부터 SIR을 측정하고 있었다.
그러나, 종래의 SIR 측정법에서는, JD 복조 후의 SIR을 측정하기 때문에, 이 결과를 이용한 TPC 비트의 계산이 다음 업 링크 타임(up link time) 슬롯의 송신에 시간이 맞추어지지 않을 우려가 있다. 즉, JD 복조는 계산량이 많아, 시간이 걸리기 때문에, 송신 전력 제어 비트의 계산을 다음 업 링크 타임 슬롯에 시간을 맞추기 위해서는, 상기 SIR 측정 처리 또는 JD 복조 처리를 고속으로 실행할 필요가 있다. 그러나, 상기 SIR 측정 처리 또는 JD 복조 처리의 고속화에는 일정한 한계가 있다. 또, TPC 비트의 계산이 다음 업 링크 타임 슬롯의 송신에 시간이 맞춰지지 않는 경우, 전파 환경의 변동에 고속으로 추종할 수 없고, 송신 전력 제어의 정밀도 향상에 일정한 한계가 발생하게 된다.
그 때문에, TD-SCDMA 시스템에서는, 다운 링크 타임(down link time) 슬롯의 간섭 제거 후의 SIR을 높은 정밀도로 측정하여, 그 결과를 이용한 TPC 비트의 계산을 다음 업 링크 타임 슬롯에 시간을 맞추는 것이 강하게 요구되고 있다.
발명의 개시
본 발명의 목적은, JD 복조를 행하는 일없이 간섭 제거 후의 SIR을 수신후 단시간에 고정밀도로 측정할 수 있는 SIR 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 골자는, 미드앰블부를 이용하여 지연 프로파일을 작성하고, 이 지연 프로파일과 추정한 패스 위치를 이용하여 SIR을 측정함으로써, JD 복조를 하지 않고서 간섭 제거 후의 SIR을 구하는 것이다. 이에 따라, 다운 슬롯 수신후 즉시 송신 전력 제어(TPC) 비트를 계산할 수 있어, TPC 비트의 계산을 다음 업 링크 타임 슬롯의 송신에 시간을 맞출 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따르면, SIR 측정 장치는, 수신 신호에 포함되는 기지 신호를 이용하여 지연 프로파일을 작성하는 작성 수단과, 작성된 지연 프로파일을 이용하여 실재하는 패스를 선택하는 선택 수단과, 수신 신호를 RAKE 합성하는 RAKE 합성 수단과, 작성된 지연 프로파일, 선택된 패스의 위치, 및 RAKE 합성 후의 수신 전력을 이용하여 간섭 제거 후의 SIR을 측정하는 측정 수단을 갖는다.
본 발명의 다른 형태에 따르면, SIR 측정 방법은, 수신 신호에 포함되는 기지 신호를 이용하여 지연 프로파일을 작성하는 작성 단계와, 작성한 지연 프로파일을 이용하여 실재하는 패스를 선택하는 선택 단계와, 수신 신호를 RAKE 합성하는 RAKE 합성 단계와, 작성한 지연 프로파일, 선택한 패스의 위치, 및 RAKE 합성 후의 수신 전력을 이용하여 간섭 제거 후의 SIR을 측정하는 측정 단계를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 SIR 측정 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 2는 도 1의 SIR 측정부의 구성 일례를 나타내는 블럭도,
도 3은 공통 미드앰블의 타임 슬롯의 일례를 나타내는 도면,
도 4는 디폴트 미드앰블의 타임 슬롯의 일례를 나타내는 도면,
도 5는 UE 개별 미드앰블의 타임 슬롯의 일례를 나타내는 도면,
도 6은 공통 미드앰블의 지연 프로파일의 일례를 나타내는 도면,
도 7은 시뮬레이션 조건의 일례를 나타내는 도면,
도 8은 SIR 측정 시뮬레이션의 결과인 기본 SIR 측정 특성의 일례를 나타내는 도면,
도 9는 패스끼리의 간섭을 설명하기 위한 도면,
도 10은 SIR 측정 시뮬레이션의 결과인 보정 후의 SIR 측정 특성의 일례를 나타내는 도면,
도 11은 롤 오프 필터의 영향을 설명하기 위한 도면,
도 12는 필터의 임펄스 응답의 파형을 나타내는 도면,
도 13은 동일 패스라고 간주한 범위의 칩 수에 대한 동일 패스내 전력과 총전력의 비(동일 패스 범위내 전력비)를 나타내는 도면,
도 14는 SIR 측정 시뮬레이션의 결과인 롤 오프 필터의 보정을 행한 후의 SIR 측정 특성의 일례를 나타내는 도면,
도 15는 SIR 측정 시뮬레이션의 결과인 전파로 특성의 차이에 의한 SIR 측정 특성(움직임 특성 케이스 1)의 일례를 나타내는 도면,
도 16은 SIR 측정 시뮬레이션의 결과인 전파로 특성의 차이에 의한 SIR 측정 특성(움직임 특성 케이스 2)의 일례를 나타내는 도면,
도 17은 SIR 측정 시뮬레이션의 결과인 전파로 특성의 차이에 의한 SIR 측정 특성(움직임 특성 케이스 3)의 일례를 나타내는 도면,
도 18은 도 15∼도 17의 각 케이스 1∼3의 전파로 특성을 나타내는 도면,
도 19는 간섭 전력 측정 범위를 확대한 경우에서의 공통 미드앰블의 지연 프로파일의 일례를 나타내는 도면,
도 20은 SIR 측정 시뮬레이션의 결과인 지연 프로파일 길이의 차이에 의한 SIR 측정 특성의 일례를 나타내는 도면,
도 21은 간섭 전력 측정 범위를 확대한 경우에서의 디폴트(UE 개별) 미드앰블의 지연 프로파일의 일례를 나타내는 도면,
도 22는 미드앰블마다 SIR을 계산하고, 그것을 평균하는 방법에 있어서의 구체적인 지연 프로파일의 일례를 나타내는 도면,
도 23은 미드앰블마다 신호 전력과 간섭 전력을 계산하고, 각각을 평균하는 방법에 있어서의 구체적인 지연 프로파일의 일례를 나타내는 도면,
도 24는 본 발명의 실시예 2에 따른 SIR 측정 장치의 SIR 측정부의 구성을 나타내는 블럭도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또, 여기서는, 본 발명을 TD-SCDMA 시스템에 적용한 경우를 예로 들어 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 SIR 측정 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 1에 나타내는 SIR 측정 장치(100)는, 크게 나누어, 안테나(110), 무선 수신부(120), JD 복조부(130) 및 SIR 측정부(140)를 갖는다. JD 복조부(130)는 상관 처리부(131), 지연 프로파일 작성부(132), 패스 선택부(133), RAKE 합성부(134) 및 JD 연산부(135)로 구성되어 있다.
안테나(110)에서 수신된 무선 신호는 무선 수신부(120)에서, 다운컨버트 등의 소정의 수신 처리가 실시되어 베이스밴드 신호로 변환된다. 무선 수신부(120)에는, 도시하지 않은 수신 필터(예를 들면, 롤 오프 필터)가 마련되어 있다. 무선 수신부(120)에 의해 얻어진 베이스밴드 신호는 JD 복조부(130)로 출력된다.
JD 복조부(130)는 수신 신호를 JD 복조한다. 구체적으로는, 먼저, 상관 처리부(131)에서, 수신 신호에 포함되는 기지 신호(여기서는, 다운 링크 타임 슬롯의 미드앰블부)를 이용하여 상관 처리를 한 후, 이 상관 처리 결과를 이용하여 지연 프로파일 작성부(132)에 의해 지연 프로파일을 작성하고, 이 지연 프로파일을 이용해서 패스 선택부(133)에서 소정의 임계값 처리에 의해 실재하는 패스를 선택(추정)한다. 이 패스 선택 결과는 RAKE 합성부(134) 및 JD 연산부(135)로 출력된다. RAKE 합성부(134)에서는 패스 선택 결과를 이용하여 수신 신호를 RAKE 합성한다. JD 연산부(135)에서는, RAKE 합성 결과와 패스 선택 결과를 이용하여 JD 연산을 행하여, 간섭이 제거된 복조 신호를 얻는다. JD 연산부(135)에 의해 얻어진 간섭 제거 후의 복조 신호는 도시하지 않은 복호부로 보내어진다.
SIR 측정부(140)는 JD 복조부(130)에 의해 각각 얻어지는 지연 프로파일, 선택 패스 위치, RAKE 합성 후의 수신 전력을 이용하여, JD 복조 처리의 종료를 기다리지 않고서 간섭 제거 후의 SIR를 측정한다. SIR 측정부(140)에는, 지연 프로파일 작성부(132)로부터 지연 프로파일이, 패스 선택부(133)로부터 선택 패스 위치 가, RAKE 합성부(134)로부터 RAKE 합성 후의 수신 전력이 각각 입력된다. 또한, SIR 측정부(140)에는, 확산율 및 얼로케이션 모드에 부가하여, JD 연산부(135)로부터 코드 정보가 입력된다. 코드 정보는 JD 연산의 도중 단계에서 얻어진다. SIR 측정부(140)의 측정 결과는 도시하지 않은 송신 전력 제어(TPC) 비트 계산부로 보내어진다.
도 2는 SIR 측정부(140)의 구성 일례를 나타내는 블럭도이다.
SIR 측정부(140)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 신호 전력 측정부(142), 간섭 전력 측정부(144), 신호 전력 보정부(146), 간섭 전력 보정부(148) 및 SIR 연산부(150)를 갖는다. 신호 전력 측정부(142)는 지연 프로파일과 선택 패스 위치를 이용하여 신호 전력을 측정하고, 간섭 전력 측정부(144)는 지연 프로파일과 선택 패스 위치를 이용하여 간섭 전력을 측정한다. 신호 전력 보정부(146)와 간섭 전력 보정부(148)는 측정 정밀도를 높이기 위한 보정을 행한다. 그 때문에, 예를 들면, 신호 전력 보정부(146)에는 코드 정보가 입력되고, 간섭 전력 보정부(148)에는 자기(自) 상관값이 입력된다. SIR 연산부(150)는, 신호 전력과 간섭 전력의 비를 계산하여 데이터부의 SIR로 변환한다. 구체적으로는, 예를 들면, 신호 전력, 간섭 전력, RAKE 합성 후의 수신 전력, 얼로케이션 모드 및 확산율을 이용하여, 소정의 연산식에 의해 SIR을 산출한다.
다음에, 상기 구성을 갖는 SIR 측정부(140)에 의해서 실현되는 SIR 측정 방법에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, TD-SCDMA 시스템에서 이용되는 미드앰블 얼로케이션 모드(Midamble allocation Mode)(이하 간단히 「얼로케이션 모드」라고 함)에 대하여 설명한다. SIR 측정 방법(연산식)은 이후에 상술하는 바와 같이, 얼로케이션 모드마다 상이하다.
TD-SCDMA 시스템의 얼로케이션 모드에는 공통 미드앰블(Common Midamble), 디폴트 미드앰블(Default Midamble), 이동 단말기(User Equipment : 이하 UE라 함) 개별 미드앰블(UE Specific Midamble)의 3개가 있다.
도 3은 공통 미드앰블의 타임 슬롯의 일례를 나타내는 도면이다. 공통 미드앰블의 경우, 도 3에 도시하는 바와 같이, 하나의 타임 슬롯에 하나의 미드앰블밖에 없고, 데이터부에는 복수의 사용자의 데이터가 하나 또는 복수의 코드로 다중되어 있다. 이 때, 다중된 데이터부의 전력과 미드앰블부의 전력은 동등하다.
도 4는 디폴트 미드앰블의 타임 슬롯의 일례를 나타내는 도면이다. 디폴트 미드앰블의 경우, 도 4에 도시하는 바와 같이, 하나의 타임 슬롯에 복수의 미드앰블이 존재하고, 복수의 사용자가 복수의 미드앰블을 사용한다. 또한, 각 미드앰블에 대하여, 데이터가 하나 또는 복수의 코드로 다중되어 있고, 그 데이터부의 전력과 당해 미드앰블의 전력은 동등하다.
도 5는 UE 개별 미드앰블의 타임 슬롯의 일례를 나타내는 도면이다. UE 개별 미드앰블의 경우, 도 5에 도시하는 바와 같이, 하나의 타임 슬롯에 복수의 미드앰블이 존재하고, 복수의 사용자가 각각 하나의 미드앰블을 사용한다. 또한, 각 미드앰블에 대하여, 데이터가 하나 또는 복수의 코드로 다중되어 있고, 그 데이터부의 전력과 당해 미드앰블의 전력은 동등하다.
이하, 각 얼로케이션 모드에 대하여, 구체적으로, 미드앰블부를 이용한 SIR 측정 방법에 대하여 설명한다. 여기서는, 먼저 타임 슬롯의 구조가 비교적 간단한 공통 미드앰블의 경우에 대하여 설명하며, 그 후에, 다른 얼로케이션 모드에 대하여 순차적으로 설명한다.
여기서, 가정하는 조건은 다음과 같다.
1) 미드앰블 상관 연산 시에 간섭 성분은 평균적으로 1/pg로 억압된다. pg는 상관을 취하는 미드앰블 길이(미드앰블부의 칩 수)이며, TD-SCDMA의 경우, 128로 된다.
2) 미드앰블 상관의 패스 위치 이외의 곳에는 간섭 성분이 나타나고 있다.
3) 자기 셀 내의 간섭은 JD에서 완전히 제거 가능하다. JD의 간섭 제거가 불완전한 것을 고려하는 경우는, 간섭 제거율(예를 들면, 0.8 등)을 도입하면 된다.
또, 본 실시예에서는 미드앰블부을 이용하여 SIR을 측정하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 미드앰블부 대신에 다른 파일럿 신호(기지 신호)를 이용하는 것도 가능하다.
공통 미드앰블을 이용한 SIR 측정
먼저, 기본적인 SIR 산출 방법에 대하여 설명한다.
도 6은 지연 프로파일의 일례를 나타내는 도면이다. 이 지연 프로파일은 지연 프로파일 작성부(132)에서 미드앰블부을 이용하여 작성된다. 도 6에 있어서, P1, P2, P3은 신호 성분으로, N1∼N6은 간섭 성분으로 각각 간주할 수 있다.
여기서, Np를 패스수, W를 지연 프로파일 길이, DP(i)를 지연 프로파일의 i칩째의 전력, DP(j)을 지연 프로파일의 j칩째의 전력, P를 실재 패스의 집합이라고 하면, 미드앰블부의 SIR은 다음 (수학식 1)
Figure 112004011222927-pct00001
로 구해진다.
도 6의 예에서는, (수학식 1)의 분자의 신호 전력은 실재 패스 위치인 P1, P2, P3의 합계로 되고, 분모의 간섭 전력은 실재 패스 위치가 아닌 N1∼N6의 평균으로 된다. 또한, Np=3, W=9이다. 또, 간섭 전력에 대하여 평균을 취하는 것은 동상(同相)이 아니기 때문이다.
그리고, 미드앰블부에서 측정한 SIR을 데이터부의 SIR로 환산하기 위해서, 미드앰블부의 신호 전력을 데이터부의 1 코드, 1 심볼당의 신호 전력으로 할 필요가 있다. 공통 미드앰블의 타임 슬롯은, 예컨대, 상기 도 3에 나타내는 바와 같다.
먼저, 미드앰블부의 신호 전력을 데이터부의 1 코드당의 신호 전력으로 변환한다. 상기한 바와 같이, 데이터부는, 복수의 확산 코드로 다중되어 있고, 다중된 신호의 전력의 총합은 미드앰블부의 전력과 동등하다. 그 때문에, JD 연산부(135)에서의 코드 판정 시에 작성된 사용 코드의 RAKE 합성 결과의 비를 이용하여, 미드앰블부의 전력으로부터 사용자 자신의 수신 코드 전력을 산출할 수 있다. 즉, 미드앰블부의 신호 전력을 PRAKE_own/PRAKE_tota1배한다. 여기서, PRAKE-own은 사용자 자신의 확산 코드에 의한 RAKE 합성 후의 전력, PRAKE_tota1은 각 확산 코드에 의한 RAKE 합성 후의 전력의 전(全)확산 코드분의 합계 전력이다. 또, 사용자 자신이 복수의 확산 코드를 사용하고 있었던 경우는, 사용자 자신이 사용하고 있었던 전코드의 수신 코드 전력의 평균값을 PRAKE_own으로 한다.
다음에, 1 심볼당의 신호 전력으로 환산한다. 미드앰블부에서는 pg의 처리 이득이 있지만, 데이터부에서는 확산율 SF(Spreading Factor)의 처리 이득밖에 없다. 따라서, SF/pg배한다.
이상으로부터, 데이터부의 SIR은 다음 (수학식 2),
Figure 112004011222927-pct00002
로 표시된다. 이것이, SIR 측정의 기본식으로 된다.
여기서, (수학식 2)를 이용하여, 도 7에 나타내는 시뮬레이션 조건 하에서 SIR 측정 시뮬레이션을 한 바, 도 8에 나타내는 시뮬레이션 결과(기본 SIR 측정 특성)를 얻을 수 있었다.
다음에, 측정 정밀도를 높이기 위한 각종 보정을 행한다. 보정에는, 신호 전력의 보정(선택 패스끼리의 간섭에 의한 영향의 제거), 간섭 전력의 보정(자기 상관 성분에 의한 영향의 제거), 간섭 전력의 보정(롤 오프 필터에 의한 영향의 제거), 간섭 전력 측정 범위의 확대(움직임 특성의 전파로에 대한 개선책)가 있다. 이하, 순서대로 설명한다.
먼저, 신호 전력의 보정(선택 패스끼리의 간섭에 의한 영향의 제거)에 대해서 도 9를 이용하여 설명한다. 도 9는 패스끼리의 간섭을 설명하기 위한 도면이다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 각 패스의 측정된 신호 전력에는 다른 패스로부터의 간섭 성분도 포함되어 있다. 예를 들면, 그 전력은,
패스 1에 포함되는 패스 2로부터의 간섭 성분 : P2×1/pg
패스 1에 포함되는 패스 3으로부터의 간섭 성분 : P3×1/pg
로 된다.
이들의 간섭 성분의 위상은 랜덤이기 때문에, 다른 패스로부터의 간섭 성분의 합계는 이들의 전력의 차원에서의 가산으로 된다. 따라서, 패스 1의 진짜 전력은,
P1-(P2×1/pg+P3×1/pg)
로 된다. 마찬가지로, 패스 2의 진짜 전력, 패스 3의 진짜 전력은 각각
P2-(P3×1/pg+P1×1/pg)
P3-(P1×1/pg+P2×1/pg)
로 된다.
따라서, 보정 후의 신호 전력은
P1+P2+P3-(P1+P2+P3)×1/pg×(Np-1)
=(P1+P2+P3)×(1-(Np-1)/pg)
로 된다.
이상으로부터, 신호 전력 보정 후의 SIR의 일반식은, 다음 (수학식 3),
Figure 112004011222927-pct00003
로 나타내어진다.
이와 같이, 선택 패스끼리의 간섭에 의한 영향을 제거하도록 신호 전력을 보정함으로써, 신호 전력의 측정 정밀도가 향상하여, SIR의 측정 정밀도를 높일 수 있다.
다음에, 간섭 전력의 보정(자기 상관 성분에 의한 영향의 제거)에 대하여 설명한다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 측정된 간섭 전력에는 자기 상관에 의해 발생한 전력이 포함되어 있다. 따라서, 자기 셀내 간섭 제거 후의 간섭 전력을 구하기 위해서는, 측정된 간섭 전력으로부터 신호 전력 성분(바람직하게는, 보정 후의 신호 전력 성분)을 뺄 필요가 있다. 예를 들면, 신호 전력 성분은,
간섭 신호 전력에 포함되는 패스 1의 성분 : P1×1/pg
간섭 신호 전력에 포함되는 패스 2의 성분 : P2×1/pg
간섭 신호 전력에 포함되는 패스 3의 성분 : P3×1/pg
로 된다.
따라서, 진짜 간섭 신호 전력은
(N1∼N6의 평균)-(P1+P2+P3)×1/pg
로 된다. 또한, 상술한 신호 전력의 보정을 고려하면, (P1+P2+P3)을 (P1+P2+P3)×(1-(Np-1)/pg)로 치환하여,
(N1∼N6의 평균)-(P1+P2+P3)×(1-(Np-1)/pg)로 된다.
이상으로부터, 신호 전력의 보정에 부가하여 간섭 전력 보정(자기 상관 성분에 의한 영향 제거) 후의 SIR의 일반식은, 다음 (수학식 4),
Figure 112004011222927-pct00004
로 나타내어진다.
이와 같이, 자기 상관 성분에 의한 영향을 제거하도록 간섭 전력을 보정함으로써, 간섭 전력의 측정 정밀도가 향상하여, SIR의 측정 정밀도를 더욱 높일 수 있다.
또, 실제로는, 신호 전력 성분의 간섭 신호 전력에 대한 영향은 1/pg가 아니라, 미드앰블에 의존하는 경향이 있기 때문에, 기본 미드앰블(Basic Midamble)로부 터 자기 상관값을 산출하고 있다.
여기서, 보정 후의 (수학식 4)를 이용하여 SIR 측정 시뮬레이션을 한 바, 도 10에 나타내는 시뮬레이션 결과(보정 후의 SIR 측정 특성)를 얻을 수 있었다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 높은 SIR 부근에서 어긋남이 발생하고 있다. 이것은, 롤 오프 필터에 의해 신호 전력이 변형되어, 간섭 전력에 영향을 주고 있기 때문이라고 생각된다.
그래서, 다음에, 한층더 간섭 전력의 보정(롤 오프 필터에 의한 영향의 제거)에 대해서 도 11을 이용하여 설명한다. 도 11은 롤 오프 필터의 영향을 설명하기 위한 도면이다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 오버 샘플링된 지연 프로파일에서는, 롤 오프 필터의 영향에 의해 피크(peak)(패스 위치(path position)) 이외에도 신호 성분이 나타난다. 이 신호 성분이 간섭 성분에 포함되어 버리기 때문에, 이것을 보정해야 한다.
구체적인 보정 방법으로서는, 롤 오프 필터의 영향은 선택 패스 위치 부근의 수 칩분의 범위에 크게 나타나기 때문에(예컨대, 도 11의 P1', P2', P3'), 선택 패스 위치 부근에서의 간섭 전력을 간섭 전력의 계산에 포함시키지 않도록 하는 방법을 취한다. 여기서, Np'를 동일 패스라고 간주되는 범위의 패스 수라고 하면, 간섭 전력 보정(롤 오프 필터에 의한 영향 제거) 후의 SIR의 일반식은, 다음 (수학식 5),
Figure 112004011222927-pct00005
로 나타내어진다.
여기서, 동일 패스라고 간주하는 범위를 정하는 것에 대해서, 필터의 임펄스 응답의 전력의 확대를 조사했다. 도 12는 필터의 임펄스 응답의 파형을 나타내는 도면이고, 도 13은 동일 패스라고 간주한 범위의 칩 수에 대한 동일 패스내 전력과 총전력의 비(동일 패스 범위내 전력비)를 나타내는 도면이다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 동일 패스라고 간주하는 범위를 넓힐수록 필터의 영향은 적어져 가지만, 한편으로, 동일 패스라고 간주하는 범위를 넓힐수록 간섭 전력을 측정하는 범위가 좁아지기 때문에, 제외 범위를 가능한 한 작게 하여 필터의 영향을 제거할 필요가 있다. 그래서, 예를 들면, 도 13의 예의 경우, 3칩을 동일 패스 범위로 하는 것이 바람직하다.
3 칩을 동일 패스 범위로서 보정 후의 (수학식 5)를 이용하여 SIR 측정 시뮬레이션을 한 바, 도 14에 나타내는 시뮬레이션 결과(롤 오프 필터의 보정을 한 후의 SIR 측정 특성)를 얻을 수 있었다. 이 시뮬레이션 결과에 따르면, 앞선 시뮬레이션 결과(도 8, 도 9 참조)와 비교하여, 높은 SIR 부근에서의 어긋남이 보정되어 전체적으로 이론값에 가까운 SIR 측정 특성으로 되어 있는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 롤 오프 필터에 의한 영향을 제거하도록 간섭 전력을 보정함으로 써, 간섭 전력의 측정 정밀도가 더욱 향상하여, SIR의 측정 정밀도를 더욱 높일 수 있다.
또한, 전파로에 의한 SIR 측정 특성의 차이를 조사하였다. 도 15, 도 16, 도 17은 각각, 전파로가 움직임 특성인 경우의, (수학식 5)를 이용한 SIR 측정 시뮬레이션의 결과를 나타내고 있다. 도 15는 전파로 특성의 차이에 의한 SIR 측정 특성(움직임 특성 케이스 1)의 일례를 나타내고, 도 16은 전파로 특성의 차이에 의한 SIR 측정 특성(움직임 특성 케이스 2)의 일례를 나타내며, 도 17은 전파로 특성의 차이에 의한 SIR 측정 특성(움직임 특성 케이스 3)의 일례를 나타내고 있다. 도 18은 각 케이스 1∼3의 전파로 특성을 나타내는 도면이다. 이것을 보면, 도 16에 나타내는 케이스 2의 경우에, 측정 정밀도의 열화가 발생하고 있다. 이것은, 지연파의 간격이 넓어진 멀티패스 상태에서는 간섭 전력의 측정 범위(W-Np')이 적기 때문에, 간섭 전력의 측정 정밀도가 열화했기 때문이라고 생각된다.
그래서, 다음에, 간섭 전력 측정 범위의 확대(움직임 특성의 전파로에 대한 개선책)에 대하여 설명한다.
상기한 바와 같이, 지연파의 간격이 넓어진 멀티패스 상태에서는, 간섭 전력을 평균화하는 범위(W-Np')가 적기 때문에, 간섭 전력의 측정 정밀도가 열화되었다고 생각된다. 그래서, 간섭 전력을 평균화하는 범위를 늘리기 위해서, 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트(Midamble Shift)에 의해 작성된 지연 프로파일에 부가하여, 사용자 자신이 사용하지 않는 미드앰블 시프트에 의해 작성된 지연 프로파일을 이용한다.
얼로케이션 모드가 공통 미드앰블인 경우, 지연 프로파일에는 하나의 미드앰블 시프트의 상관값이 나타난다. 1 슬롯 내에 있는 미드앰블 시프트(미드앰블)는 하나의 기본 미드앰블로부터 생성된다. 이 때문에, 지연 프로파일을 작성할 때에, 모든 미드앰블 시프트의 지연 프로파일을 한번에 작성할 수 있다.
도 19는 공통 미드앰블의 지연 프로파일의 일례를 나타내는 도면이다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 사용되고 있는 미드앰블 시프트가 미드앰블(2)인 경우, 작성된 지연 프로파일의 미드앰블(2)의 부분에만 상관값이 나타나고 있다. 사용되고 있지 않은 미드앰블 시프트(미드앰블(1), 미드앰블(3)∼미드앰블(8))에는 신호 전력은 나타나지 않고, 간섭 전력만이 나타나고 있다. 그래서, 다른 미드앰블 시프트에 의해 작성된 지연 프로파일의 간섭 전력을 평균화함으로써, 간섭 전력의 측정 범위를 확대한다.
이에 따라, 보정(간섭 전력 측정 범위 확대) 후의 SIR의 일반식은 다음 (수학식 6)
Figure 112004011222927-pct00006
로 나타낸다. 단, NKall은 미드앰블 시프트 수, Kall은 미드앰블 시프트의 집합, Npk'은 미드앰블 k에서의 동일 패스라고 간주되는 범위의 패스 수, DPk(j)는 미드앰블 k의 지연 프로파일의 j칩째의 전력이다.
여기서, 전파로 특성이 움직임 특성 케이스 2의 경우에 있어서, 보정 후의 (수학식 6)을 이용하여 SIR 측정 시뮬레이션을 한 바, 도 20에 나타내는 시뮬레이션 결과(지연 프로파일 길이의 차이에 의한 SIR 측정 특성)를 얻을 수 있었다. 도 20에 의하면, 간섭 전력의 측정 범위를 확대함에 따라서 SIR의 측정 정밀도가 개선되고 있는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트의 지연 프로파일에 더하여 사용자 자신이 사용하지 않는 미드앰블 시프트의 지연 프로파일을 이용하여 간섭 전력을 측정함으로써, 간섭 전력의 측정 범위가 확대되어, 움직임 특성의 전파로의 경우에 있어서도, 간섭 전력의 측정 정밀도가 개선되어, SIR의 측정 정밀도를 개선할 수 있다.
또, 이 방법은 공통 미드앰블의 경우뿐만 아니라, 다른 얼로케이션 모드에서도 사용 가능하다. 도 21은 디폴트(UE 개별) 미드앰블의 지연 프로파일의 일례를 나타내는 도면이다. 이 경우, 도 21에 나타내는 바와 같이, 1 타임 슬롯에 복수의 미드앰블이 사용되고 있으며, 각 미드앰블에서 작성된 지연 프로파일에 있어서, 선택 패스 범위 이외에 간섭 전력이 나타나고 있다. 따라서, 다른 미드앰블에서 작성된 지연 프로파일의 선택 패스 범위 이외에서는 간섭 전력을 측정할 수 있다. 이에 따라, 간섭 전력의 측정 범위가 확대되어, 간섭 전력의 측정 정밀도가 개선된다(후술하는 (수학식 7)∼(수학식 10) 참조).
디폴트 미드앰블을 이용한 SIR 측정
디폴트 미드앰블의 경우, 1 사용자가 복수의 미드앰블을 사용할 가능성이 있다(도 4 참조). 그래서, 이 경우, SIR 산출 방법으로서, 크게 나눠 다음 2개의 방법, 즉,
a) 미드앰블마다 SIR을 계산하여, 그것을 평균하는 방법,
b) 미드앰블마다 신호 전력을 계산하여 평균한 것을 S로 하고, 미드앰블마다 간섭 전력을 계산하여 평균한 것을 I로 하여, 양자(S와 I)의 비를 취하는 방법,
으로 생각된다. SIR의 계산은 다른 사용자도 포함시킨 전지연 프로파일의 패스를 이용하여, 공통 미드앰블의 경우와 마찬가지로 실행할 수 있다. 이하, 각각의 방법에 대하여 순서대로 설명한다.
a) 미드앰블마다 SIR을 계산하여, 그것을 평균하는 방법
이 방법에서는, 먼저 각 미드앰블에 대하여 공통 미드앰블의 경우와 마찬가지로 SIR을 계산한다. 이 때, 분자의 간섭 전력의 보정항의 패스에는 다른 미드앰블의 패스(타른 사용자의 신호 성분)도 포함시키도록 한다.
여기서, SIRk를 미드앰블 k의 SIR, NK를 다중되어 있는 총미드앰블 시프트 수, K를 다중되어 있는 총미드앰블 시프트의 집합, Npk를 미드앰블 k의 패스 수, Npk'를 미드앰블 k에서의 동일 패스로 간주되는 범위의 패스 수, Ncode, k를 미드앰블 k에 할당되어 있는 확산 코드수, W를 지연 프로파일 길이, DPk(i)를 미드앰블 k의 지연 프로파일의 i칩째의 전력, P를 실재 패스의 집합, SF를 확산율, pg를 미드앰 블부의 칩 수, NKall을 미드앰블 시프트수, Kall을 미드앰블 시프트의 집합이라고 하면, 미드앰블 k로부터 구해지는 SIR은 다음 (수학식 7),
Figure 112004011222927-pct00007
로 나타내어진다.
이 SIR을 사용자 자신이 사용하고 있는 전(全)미드앰블 코드에 대하여 계산하고, 그것을 평균하는 것, 즉, 다음 (수학식 8),
Figure 112004011222927-pct00008
에 의해, 디폴트 미드앰블의 SIR이 산출된다. 여기서, NKown은 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트 수, Kown은 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트의 집합이다. (수학식 7)과 (수학식 8)이 본 방법에 의한 SIR 측정의 일반식(공통 미드앰블의 경우와 동일한 상기 각종 보정 후의 식)으로 된다.
예를 들면, 도 4에 나타내는 디폴트 미드앰블의 타임 슬롯의 예에 있어서, 본 방법에서의 구체적인 지연 프로파일의 일례를 도 22에 나타낸다. 여기서는, 사용자 자신이 미드앰블(2)과 미드앰블(4)을 사용하고 있다고 가정한다. 이 경우, 미드앰블(2)과 미드앰블(4)에 의해 각각 SIR을 산출한다. 그 때, 하나의 미드앰블에서 복수의 코드가 다중되어 있는 경우, 1 코드당의 신호 전력을 평균하기 위해서 코드수로 나눌 필요가 있다. 각 SIRk를 산출한 후, 그들의 평균을 취한다.
b) 미드앰블마다 신호 전력과 간섭 전력을 계산하여, 각각을 평균하는 방법
이 방법에서는, 분자의 신호 성분은, 사용자 자신이 사용하는 미드앰블 코드마다의 신호 전력의 평균으로 된다. 또한, 분모의 간섭 전력은 사용자 자신이 사용하는 미드앰블 코드마다의 간섭 전력의 평균으로부터 모든 사용자분의 신호 전력 보정분을 뺀 것으로 된다.
즉, 본 방법에 의한 SIR 측정의 일반식(공통 미드앰블의 경우와 동일한 상기 각종 보정 후의 식)은 다음 (수학식 9),
Figure 112004011222927-pct00009
로 나타내어진다. 단, NKown은 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트 수, Kown은 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트의 집합, NKall은 미드앰블 시프트 수, Kall은 미드앰브 시프트의 집합, Npk는 미드앰블 k의 패스 수, Npk'는 미드앰블 k에서의 동일 패스로 간주되는 범위의 패스 수, Ncode, k는 미드앰블 k에 할당되어 있는 확산 코드 수, W는 지연 프로파일 길이, DPk(i)는 미드앰블 k의 지연 프로파일의 i칩째의 전력, DPk(j)은 미드앰블 k의 지연 프로파일의 j칩째의 전력, P는 실재 패스의 집합, SF는 확산율, pg은 미드앰블부의 칩 수이다.
도 23은 본 방법에서의 구체적인 지연 프로파일의 일례를 나타내는 도면이다. 여기서는, 신호 전력을 미드앰블(2)과 미드앰블(4)의 신호 전력의 합으로 한다. 간섭 전력은 전(全) 미드앰블의 간섭 전력의 합으로 한다. 미드앰블(2), 미드앰블(4), 미드앰블(6), 미드앰블(7)의 신호 전력으로부터 패스간에서의 간섭 성분을 산출하여, 상기 간섭 전력의 합으로부터 빼는 것에 의해 보정을 행한다. 그리고, 이렇게 해서 구한 신호 전력과 간섭 전력의 비를 취해서 SIR을 산출한다.
UE 개별 미드앰블을 이용한 SIR 측정
UE 개별 미드앰블의 경우, 1 사용자가 하나의 미드앰블을 사용한다. 또한, 사용자 자신의 코드만으로 JD를 행하기 때문에, 다른 사용자의 간섭 제거가 행하여지지 않고, 다른 사용자의 신호 전력에 의한 간섭 전력의 보정은 불필요하다. 따라서, SIR 측정의 일반식(공통 미드앰블의 경우와 동일한 상기 각종 보정 후의 식)은, 다음 (수학식 10)
Figure 112004011222927-pct00010
로 나타내어진다. 단, Np는 패스 수, Np'는 동일 패스라고 간주되는 범위의 패스 수, Ncode는 할당되어 있는 확산 코드 수, W는 지연 프로파일 길이, DP(i)는 지 연 프로파일의 i칩째의 전력, DP(j)은 지연 프로파일의 j칩째의 전력, P는 실재 패스의 집합, SF는 확산율, pg은 미드앰블부의 칩 수, NKall은 미드앰블 시프트수, Kall은 미드앰블 시프트의 집합이다.
예를 들면, 도 5의 UE 개별 미드앰블의 타임 슬롯의 예에 나타내는 바와 같이, 이 경우, 복수의 미드앰블이 다중되어 있고, 각 사용자는 하나의 미드앰블을 이용하고 있으며, 그 때, 복수의 코드로 데이터부를 다중하고 있다.
이상과 같이, 본 실시예에 따르면, 지연 프로파일, 선택 패스 위치, 및 RAKE 합성 후의 수신 전력으로부터 SIR을 측정하기 때문에, 예를 들면, JD 복조 처리의 종료를 기다리지 않고서 SIR을 측정할 수 있어, 즉, 다운 링크 타임 슬롯을 수신한 후 즉시 SIR을 측정할 수 있어, 송신 전력 제어 비트의 계산을 다음 업 링크 타임 슬롯에 시간을 맞출 수 있다. 더구나, 그 때, 미드앰블부를 이용하여 지연 프로파일을 작성하기 때문에, 데이터부를 이용하는 종래의 SIR 측정법에 비해서 처리 이득이 크고, 높은 정밀도로 SIR를 측정할 수 있으며, 또한, 선택 패스 위치에 의해서 신호 성분과 간섭 성분을 나눌 수 있기 때문에, 간섭 제거 후의 SIR을 측정할 수 있다. 즉, JD 복조를 행하는 일없이 간섭 제거 후의 SIR를 수신후 단시간에 고정밀도로 측정할 수 있다.
또, 본 실시예의 변경예로서, 얼로케이션 모드마다 SIR의 측정 방법을 전환하는 것이 생각된다. 구체적으로는, 미리 각 얼로케이션 모드(공통 미드앰블, 디폴트 미드앰블, UE 개별 미드앰블)에 대응하는 연산식(예를 들면, 상기의 (수학식 6)∼(수학식 10))을 기억해 두고, 슬롯마다, 지정된 얼로케이션 모드에 대응하는 연산식을 선택해서, 선택된 연산식에 의해 SIR의 연산을 하도록 한다. 이에 따라, 얼로케이션 모드가 다른 경우라도 하나의 장치로 SIR을 측정할 수 있다.
(실시예 2)
도 24는 본 발명의 실시예 2에 따른 SIR 측정 장치의 SIR 측정부의 구성을 나타내는 블럭도이다. 또, 이 SIR 측정 장치(및 SIR 측정부)는 도 1 및 도 2에 나타내는 실시예 1에 대응하는 SIR 측정 장치(및 SIR 측정부)와 동일한 기본적 구성을 갖고 있으며, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
본 실시예의 특징은, SIR를 측정할 때에 얻어지는 파라미터를 이용하여 동시에 수신 신호 코드 전력(Received Signal Code Power : RSCP) 및 간섭 신호 코드 전력(Interference Signal Code power : ISCP)도 산출하는 것이다. 그 때문에, SIR 측정부(140a)는 RSCP 연산부(210)와 ISCP 연산부(220)를 더 갖는다. 또, 상기한 바와 같이, P-CCPCH의 RSCP는 3GPP TDD의 측정 항목이며, 타임 슬롯 ISCP도 3GPP TDD의 측정 항목이다.
RSCP 연산부(210)는 측정된 SIR의 신호 전력 성분으로부터 RSCP를 측정한다. 구체적으로는, RSCP는 얼로케이션 모드에 따라서, 즉, 공통 미드앰블, 디폴트 미드앰블, UE 개별 미드앰블에 대하여 각각, 다음 (수학식 11), (수학식 12), (수학식 13),
Figure 112004011222927-pct00011
Figure 112004011222927-pct00012
Figure 112004011222927-pct00013
로 구해진다.
ISCP 연산부(220)는 측정된 SIR의 간섭 전력 성분으로부터 ISCP를 측정한다. 구체적으로는, ISCP는 얼로케이션 모드에 따라서, 즉, 공통 미드앰블, 디폴트 미드앰블, UE 개별 미드앰블에 대하여 각각 다음 (수학식 14), (수학식 15), (수학식 16),
Figure 112004011222927-pct00014
Figure 112004011222927-pct00015
Figure 112004011222927-pct00016
로 구해진다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, RSCP 및 ISCP의 측정을 지연 프로파일과 선택 패스 위치로부터, SIR의 측정과 병행하여 동시에 실행할 수 있다.
또, 본 실시예에서는 RSCP와 ISCP의 측정을 SIR의 측정과 병행하여 동시에 실행하도록 하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, RSCP와 ISCP 중 어느 한쪽만을 측정하는 것도 가능하다. 또한, SIR의 측정과 병행하여 동시에 실행하는 일없이, RSCP와 ISCP 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 SIR의 측정과 분리하여 독립된 구성으로 측정하는 것도 가능하다.
상기 각 실시예에 대하는 SIR 측정 장치는 이동국 장치 및/또는 기지국 장치에 탑재할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, JD 복조를 하는 일없이 간섭 제거 후의 SIR를 수신후 단시간에 고정밀도로 측정할 수 있다.
즉, 본 발명의 SIR 측정 장치는 수신 신호에 포함되는 기지 신호를 이용하여 지연 프로파일을 작성하는 작성 수단과, 작성된 지연 프로파일을 이용하여 실재하는 패스를 선택하는 선택 수단과, 수신 신호를 RAKE 합성하는 RAKE 합성 수단과, 작성된 지연 프로파일, 선택된 패스의 위치, 및 RAKE 합성 후의 수신 전력을 이용하여 간섭 제거 후의 SIR을 측정하는 측정 수단을 갖는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 지연 프로파일, 선택 패스 위치 및 RAKE 합성 후의 수신 전력으로부터 SIR을 측정하기 때문에, 예를 들면, JD 복조 처리의 종료를 기다리지 않고서 SIR을 측정할 수 있어, 즉, 다운 링크 타임 슬롯을 수신한 후 즉시 SIR을 측정할 수 있어, 송신 전력 제어 비트의 계산을 다음 업 링크 타임 슬롯에 시간을 맞출 수 있다. 더구나, 그 때, 선택 패스 위치에 의해서 신호 성분과 간섭 성분을 나눌 수 있기 때문에, 간섭 제거 후의 SIR을 측정할 수 있다. 즉, JD 복조를 하는 일없이 간섭 제거 후의 SIR을 수신 후 단시간에 측정할 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 기지 신호가 각 슬롯의 미드앰블부인 구성을 채용하는 경우는, 미드앰블부를 이용하여 지연 프로파일을 작성하기 때문에, 데이터부를 이용하는 종래의 SIR 측정법에 비해서 처리 이득이 크고, 높은 정밀도로 SIR을 측정할 수 있다.
또한, 상기 측정 수단이, 작성된 지연 프로파일 및 선택된 패스의 위치를 이용하여 신호 전력을 측정하는 신호 전력 측정 수단과, 작성된 지연 프로파일 및 선택된 패스의 위치를 이용하여 간섭 전력을 측정하는 간섭 전력 측정 수단과, 측정된 신호 전력 및 간섭 전력 및 RAKE 합성 후의 수신 전력을 이용하여, 소정의 연산식에 의해 SIR을 연산하는 연산 수단을 갖는 구성을 채용하는 경우는, 지연 프로파일과 선택 패스 위치로부터 신호 전력과 간섭 전력을 각각 측정하여, 각 측정 결과와 RAKE 합성 후의 수신 전력으로부터 SIR을 측정하기 때문에, 상기한 바와 같이, JD 복조를 하는 일없이 간섭 제거 후의 SIR을 수신 후 단시간에 측정할 수 있다.
또한, 상기 측정 수단이, 선택된 패스끼리의 간섭에 의한 영향을 제거하도록, 측정된 신호 전력을 보정하는 신호 전력 보정 수단을 더 가지며, 상기 연산 수단은 측정된 신호 전력 대신에 상기 신호 전력 보정 수단에 의해서 보정된 신호 전력을 이용하여 SIR을 연산을 한다는 구성을 채용하는 경우는, 선택 패스끼리의 간 섭(각 패스의 신호 전력에 포함되어 있음)에 의한 영향을 제거하도록 신호 전력을 보정하기 때문에, 신호 전력의 측정 정밀도가 향상하여, SIR의 측정 정밀도를 높일 수 있다.
또한, 상기 측정 수단이, 자기 상관 성분에 의한 영향을 제거하도록, 측정된 간섭 전력을 보정하는 제 1 간섭 전력 보정 수단을 더 가지며, 상기 연산 수단은 측정된 간섭 전력 대신에 상기 제 1 간섭 전력 보정 수단에 의해서 보정된 간섭 전력을 이용하여 SIR을 연산한다는 구성을 채용하는 경우는, 자기 상관 성분에 의한 영향(간섭 전력에는 신호 성분의 자기 상관에 의해 발생한 전력이 포함되어 있음)을 제거하도록 간섭 전력을 보정하기 때문에, 간섭 전력의 측정 정밀도가 향상하여, SIR의 측정 정밀도를 더욱 높일 수 있다.
또한, 상기 측정 수단이, 수신 필터에 의한 영향을 제거하도록, 측정된 간섭 전력을 보정하는 제 2 간섭 전력 보정 수단을 더 가지며, 상기 연산 수단은 측정된 간섭 전력 대신에 상기 제 2 간섭 전력 보정 수단에 의해서 보정된 간섭 전력을 이용하여 SIR을 연산한다는 구성을 채용하는 경우는, 수신 필터(예를 들면, 롤 오프 필터)에 의한 영향(각 패스는 롤 오프 필터에 의해 신호가 변형되어 있기 때문에 간섭 전력에 신호 전력이 포함되어 있음)을 제거하도록 간섭 전력을 보정하기 때문에, 간섭 전력의 측정 정밀도가 더욱 향상하여, SIR의 측정 정밀도를 더욱 높일 수 있다.
또한, 상기 기지 신호가 각 슬롯의 미드앰블부인 경우에 있어서, 상기 작성 수단이, 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트의 지연 프로파일 및 사용자 자신이 사용하지 않는 미드앰블 시프트의 지연 프로파일을 작성하고, 상기 제 2 측정 수단은 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트의 지연 프로파일 및 사용자 자신이 사용하지 않는 미드앰블 시프트의 지연 프로파일을 이용하여 간섭 전력의 측정을 한다는 구성을 채용하는 경우는, 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트의 지연 프로파일에 부가하여 사용자 자신이 사용하지 않는 미드앰블 시프트의 지연 프로파일을 이용하여 간섭 전력을 측정하기 때문에, 간섭 전력의 측정 범위가 확대되고, 움직임 특성의 전파로의 경우에 있어서도, 간섭 전력의 측정 정밀도가 개선되어, SIR의 측정 정밀도를 개선할 수 있다.
또한, 상기 기지 신호가 각 슬롯의 미드앰블부인 경우에 있어서, 상기 연산 수단에서 이용되는 연산식이 각 얼로케이션 모드에 대응하고 있는 구성을 채용하는 경우는, 연산식이 각 얼로케이션 모드(Allocation Mode), 구체적으로는, 공통 미드앰블(Common Midamble), 디폴트 미드앰블(Default Midamble) 및 UE 개별 미드앰블(UE Specific Midamble)에 대응하고 있기 때문에, 각 얼로케이션 모드에 있어서, JD 복조를 하는 일없이 간섭 제거 후의 SIR을 수신 후 단시간에 고정밀도로 측정할 수 있다.
또한, 상기 기지 신호가 각 슬롯의 미드앰블부인 경우에 있어서, 상기 연산 수단이, 각 얼로케이션 모드에 대응하는 연산식을 기억하는 수단과, 지정된 얼로케이션 모드에 대응하는 연산식을 선택하는 수단을 포함하여, 선택된 연산식에 의해 SIR의 연산을 행하는 구성을 채용하는 경우는, 미리 각 얼로케이션 모드에 대응하는 연산식을 기억해 두고, 지정된 얼로케이션 모드에 대응하는 연산식에 의해 SIR 을 연산한다, 즉, 얼로케이션 모드마다 SIR의 측정 방법을 전환하기 때문에, 얼로케이션 모드가 다른 경우라도 하나의 장치로 SIR을 측정할 수 있다.
또한, 상기 측정 수단이, 상기 신호 전력 측정 수단에 의해서 측정된 신호 전력을 이용하여 수신 신호 코드 전력을 측정하는 RSCP 측정 수단을 더 갖는 구성을 채용하는 경우는, 측정된 신호 전력을 이용하여 수신 신호 코드 전력(RSCP : Received Signal Code Power)을 측정하기 때문에, 예를 들면, 3GPP TDD의 측정 항목인 P-CCPCH(Primary-Common Control Physical Channel)의 RSCP의 측정을 지연 프로파일과 선택 패스 위치로부터 SIR의 측정과 병행하여 동시에 실행할 수 있다.
또한, 상기 측정 수단이, 상기 간섭 전력 측정 수단에 의해서 측정된 간섭 전력을 이용하여 간섭 신호 코드 전력을 측정하는 ISCP 측정 수단을 더 갖는 구성을 채용하는 경우는, 측정된 간섭 전력을 이용하여 간섭 신호 코드 전력(ISCP : Interference Signal Code Power)(3GPP TDD에서는 타임 슬롯 ISCP라고 불림)을 측정하기 때문에, 예를 들면, 3GPP TDD의 측정 항목인 타임 슬롯 ISCP의 측정을 지연 프로파일과 선택 패스 위치로부터 SIR의 측정과 병행하여 동시에 실행할 수 있다.
또한, 본 발명의 SIR 측정 방법은, 수신 신호에 포함되는 기지 신호를 이용하여 지연 프로파일을 작성하는 작성 단계와, 작성한 지연 프로파일을 이용하여 실재하는 패스를 선택하는 선택 단계와, 수신 신호를 RAKE 합성하는 RAKE 합성 단계와, 작성한 지연 프로파일, 선택한 패스의 위치 및 RAKE 합성 후의 수신 전력을 이용하여 간섭 제거 후의 SIR을 측정하는 측정 단계를 갖도록 하였다.
이 방법에 따르면, 지연 프로파일, 선택 패스 위치 및 RAKE 합성 후의 수신 전력으로부터 SIR을 측정하기 때문에, 예를 들면, JD 복조 처리를 기다리지 않고서 SIR를 측정할 수 있어, 즉, 다운 링크 타임 슬롯을 수신한 후 즉시 SIR을 측정할 수 있어, 송신 전력 제어 비트의 계산을 다음 업 링크 타임 슬롯에 시간을 맞출 수 있다. 더구나, 그 때, 선택 패스 위치에 의해서 신호 성분과 간섭 성분을 나눌 수 있기 때문에, 간섭 제거 후의 SIR을 측정할 수 있다. 즉, JD 복조를 하는 일없이 간섭 제거 후의 SIR을 수신 후 단시간에 측정할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 얼로케이션 모드마다 측정 방법을 전환하도록 한 경우는, 얼로케이션 모드마다 측정 방법을 전환하기 때문에, 얼로케이션 모드가 다른 경우라도 하나의 장치로 SIR을 측정할 수 있다.
또한, 얼로케이션 모드가 공통 미드앰블의 경우에 있어서, 상기 (수학식 2)에 의해 간섭 제거 후의 SIR을 측정하도록 한 경우는, JD 복조를 하는 일없이 간섭 제거 후의 SIR을 수신후 단시간에 고정밀도로 측정할 수 있다.
또한, 상기 방법(얼로케이션 모드가 공통 미드앰블의 경우)에 있어서, 또한, 신호 전력에 대하여 패스끼리의 간섭에 의한 영향을 제거하기 위한 보정을 하여, 신호 전력에 대한 당해 보정 후의 SIR을 상기 (수학식 3)에 의해 측정하도록 한 경우는, 선택 패스끼리의 간섭에 의한 영향을 제거하도록 신호 전력을 보정하기 때문에, 신호 전력의 측정 정밀도가 향상하여, SIR의 측정 정밀도를 높일 수 있다.
또한, 상기 방법(얼로케이션 모드가 공통 미드앰블의 경우)에 있어서, 또한, 간섭 전력에 대하여 자기 상관 성분에 의한 영향을 제거하기 위한 보정을 하여, 간섭 전력에 대한 당해 보정 후의 SIR을 상기 (수학식 4)에 의해 측정하도록 한 경우 는, 자기 상관 성분에 의한 영향을 제거하도록 간섭 전력을 보정하기 때문에, 간섭 전력의 측정 정밀도가 향상하여, SIR의 측정 정밀도를 더욱 높일 수 있다.
또한, 상기 방법(얼로케이션 모드가 공통 미드앰블의 경우)에 있어서, 또한, 간섭 전력에 대하여 수신 필터에 의한 영향을 제거하기 위한 보정을 하여, 간섭 전력에 대한 당해 보정 후의 SIR을 상기 (수학식 5)에 의해 측정하도록 한 경우는, 수신 필터(예컨대, 롤 오프 필터)에 의한 영향을 제거하도록 간섭 전력을 보정하기 때문에, 간섭 전력의 측정 정밀도가 더욱 향상하여, SIR의 측정 정밀도를 더욱 높일 수 있다.
또한, 상기 방법(얼로케이션 모드가 공통 미드앰블의 경우)에 있어서, 또한, 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트 및 사용자 자신이 사용하지 않는 미드앰블 시프트를 이용하여 간섭 전력을 측정하고, 간섭 제거 후의 SIR을 상기 (수학식 6)에 의해 측정하도록 한 경우는, 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트의 지연 프로파일에 부가하여 사용자 자신이 사용하지 않는 미드앰블 시프트의 지연 프로파일을 이용해서 간섭 전력을 측정하기 때문에, 간섭 전력의 측정 범위가 확대되어, 움직임 특성의 전파로의 경우에 있어서도, 간섭 전력의 측정 정밀도가 개선되어, SIR의 측정 정밀도를 개선할 수 있다.
또한, 얼로케이션 모드가 디폴트 미드앰블인 경우에 있어서, 미드앰블마다 SIR을 계산하여, 얻어진 계산 결과를 평균함으로써, 상기 (수학식 7), (수학식 8)에 의해 간섭 제거 후의 SIR을 측정하도록 한 경우는, JD 복조를 하는 일없이 간섭 제거 후의 SIR을 수신후 단시간에 고정밀도로 측정할 수 있다.
또한, 얼로케이션 모드가 디폴트 미드앰블인 경우에 있어서, 미드앰블마다 신호 전력 및 간섭 전력을 계산하여, 각각의 계산 결과를 평균함으로써, 상기 (수학식 9)에 의해 간섭 제거 후의 SIR을 측정하도록 한 경우는, 얼로케이션 모드가 디폴트 미드앰블인 경우에 있어서, JD 복조를 하는 일없이 간섭 제거 후의 SIR을 수신후 단시간에 고정밀도로 측정할 수 있다.
또한, 얼로케이션 모드가 UE 개별 미드앰블인 경우에 있어서, 상기 (수학식 10)에 의해 간섭 제거 후의 SIR을 측정하도록 한 경우는, JD 복조를 하는 일없이 간섭 제거 후의 SIR을 수신후 단시간에 고정밀도로 측정할 수 있다.
본 명세서는 2002년 4월 19일 출원된 일본 특허 출원 제 2002-117081 호에 근거한다. 이 내용을 전부 여기에 포함시켜 둔다.
본 발명은 이동체 통신 시스템에서의 이동국 장치나 기지국 장치 등에 적용할 수 있다.

Claims (23)

  1. 수신 신호에 포함되는 기지 신호를 이용하여 지연 프로파일을 작성하는 작성 수단과,
    작성된 지연 프로파일을 이용하여 실재(實在)하는 패스를 선택하는 선택 수단과,
    수신 신호를 RAKE 합성하는 RAKE 합성 수단과,
    작성된 지연 프로파일, 선택된 패스의 위치 및 RAKE 합성 후의 수신 전력을 이용하여 간섭 제거 후의 SIR을 측정하는 측정 수단
    을 구비하는 SIR 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지 신호는 각 슬롯의 미드앰블부인 SIR 측정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 수단은,
    작성된 지연 프로파일 및 선택된 패스의 위치를 이용하여 신호 전력을 측정하는 신호 전력 측정 수단과,
    작성된 지연 프로파일 및 선택된 패스의 위치를 이용하여 간섭 전력을 측정하는 간섭 전력 측정 수단과,
    측정된 신호 전력 및 간섭 전력, 및 RAKE 합성 후의 수신 전력을 이용하여, 소정의 연산식에 의해 SIR을 연산하는 연산 수단을 구비하는
    SIR 측정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 측정 수단은 선택된 패스끼리의 간섭에 의한 영향을 제거하도록, 측정된 신호 전력을 보정하는 신호 전력 보정 수단을 더 구비하며,
    상기 연산 수단은 측정된 신호 전력 대신에 상기 신호 전력 보정 수단에 의해서 보정된 신호 전력을 이용하여 SIR을 연산하는
    SIR 측정 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 측정 수단은 자기 상관 성분에 의한 영향을 제거하도록, 측정된 간섭 전력을 보정하는 제 1 간섭 전력 보정 수단을 더 구비하며,
    상기 연산 수단은 측정된 간섭 전력 대신에 상기 제 1 간섭 전력 보정 수단에 의해서 보정된 간섭 전력을 이용하여 SIR을 연산하는
    SIR 측정 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 측정 수단은 수신 필터에 의한 영향을 제거하도록, 측정된 간섭 전력을 보정하는 제 2 간섭 전력 보정 수단을 더 구비하며,
    상기 연산 수단은 측정된 간섭 전력 대신에 상기 제 2 간섭 전력 보정 수단에 의해서 보정된 간섭 전력을 이용하여 SIR을 연산하는
    SIR 측정 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 기지 신호가 각 슬롯의 미드앰블부인 경우,
    상기 작성 수단은 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트의 지연 프로파일 및 사용자 자신이 사용하지 않는 미드앰블 시프트의 지연 프로파일을 작성하고,
    상기 제 2 측정 수단은 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트의 지연 프로파일 및 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트의 지연 프로파일을 이용하여 간섭 전력을 측정하는
    SIR 측정 장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 기지 신호가 각 슬롯의 미드앰블부인 경우, 상기 연산 수단에서 이용되는 연산식은 각 슬롯에 대한 미드앰블부의 할당 방법을 나타내는 각 얼로케이션 모드에 대응하여 서로 상이한 SIR 측정 장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 기지 신호가 각 슬롯의 미드앰블부인 경우,
    상기 연산 수단은,
    각 슬롯에 대한 미드앰블부의 할당 방법을 나타내는 각 얼로케이션 모드에 대응하는 연산식을 기억하는 수단과,
    지정된 얼로케이션 모드에 대응하는 연산식을 선택하는 수단을 포함하며,
    선택된 연산식에 의해 SIR을 연산하는
    SIR 측정 장치.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 측정 수단은 상기 신호 전력 측정 수단에 의해서 측정된 신호 전력을 이용하여 수신 신호 코드 전력을 측정하는 수신 신호 코드 전력(Received Signal Code Power) 측정 수단을 더 구비하는 SIR 측정 장치.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 측정 수단은 상기 간섭 전력 측정 수단에 의해서 측정된 간섭 전력을 이용하여 간섭 신호 코드 전력을 측정하는 간섭 신호 코드 전력(Interference Signal Code power : ISCP) 측정 수단을 더 구비하는 SIR 측정 장치.
  12. 청구항 1에 기재된 SIR 측정 장치를 갖는 이동국 장치.
  13. 청구항 1에 기재된 SIR 측정 장치를 갖는 기지국 장치.
  14. 수신 신호에 포함되는 기지 신호를 이용하여 지연 프로파일을 작성하는 작성 단계와,
    작성한 지연 프로파일을 이용하여 실재하는 패스를 선택하는 선택 단계와,
    수신 신호를 RAKE 합성하는 RAKE 합성 단계와,
    작성한 지연 프로파일, 선택한 패스의 위치 및 RAKE 합성 후의 수신 전력을 이용하여 간섭 제거 후의 SIR을 측정하는 측정 단계
    를 구비하는 SIR 측정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    각 슬롯에 대한 미드앰블부의 할당 방법을 나타내는 얼로케이션 모드에 따라서 간섭 제거 후의 SIR을 측정하기 위한 연산식을 전환하는 SIR 측정 방법.
  16. 각 슬롯에 대한 미드앰블부의 할당 방법을 나타내는 얼로케이션 모드가, 하나의 슬롯에 하나의 미드앰블부만을 할당하는 공통 미드앰블인 경우,
    (수학식 2)
    Figure 112006021486966-pct00017
    단, Np : 패스 수
    W : 지연 프로파일 길이
    DP(i) : 지연 프로파일의 i칩째의 전력
    DP(j) : 지연 프로파일의 j칩째의 전력
    P : 실재 패스의 집합
    PRAKE_own : 사용자 자신의 확산 코드에 의한 RAKE 합성 후의 전력
    PRAKE_total : 각 확산 코드에 의한 RAKE 합성 후의 전력의 전(全) 확산 코드분의 합계 전력
    SF : 확산율
    pg : 미드앰블부의 칩 수
    에 의해 간섭 제거 후의 SIR을 측정하는
    SIR 측정 방법.
  17. 각 슬롯에 대한 미드앰블부의 할당 방법을 나타내는 얼로케이션 모드가, 하나의 슬롯에 하나의 미드앰블부만을 할당하는 공통 미드앰블인 경우, 신호 전력에 대하여 패스끼리의 간섭에 의한 영향을 제거하기 위한 보정을 하여, 신호 전력에 대한 당해 보정 후의 SIR을, 다음 수학식
    (수학식 3)
    Figure 112006021486966-pct00018
    에 의해 측정하는 SIR 측정 방법.
  18. 각 슬롯에 대한 미드앰블부의 할당 방법을 나타내는 얼로케이션 모드가, 하나의 슬롯에 하나의 미드앰블부만을 할당하는 공통 미드앰블인 경우, 신호 전력에 대하여 패스끼리의 간섭에 의한 영향을 제거하기 위한 보정을 하고, 또한 간섭 전력에 대하여 자기 상관 성분에 의한 영향을 제거하기 위한 보정을 하여, 신호 전력 및 간섭 전력에 대한 당해 보정 후의 SIR을, 다음 수학식
    (수학식 4)
    Figure 112006021486966-pct00019
    에 의해 측정하는 SIR 측정 방법.
  19. 각 슬롯에 대한 미드앰블부의 할당 방법을 나타내는 얼로케이션 모드가, 하나의 슬롯에 하나의 미드앰블부만을 할당하는 공통 미드앰블인 경우, 신호 전력에 대하여 패스끼리의 간섭에 의한 영향을 제거하기 위한 보정을 하고, 또한 간섭 전력에 대해서 자기 상관 성분에 의한 영향을 제거하기 위한 보정 및 수신 필터에 의한 영향을 제거하기 위한 보정을 하여, 신호 전력 및 간섭 전력에 대한 당해 보정 후의 SIR을 다음 수학식
    (수학식 5)
    Figure 112006021486966-pct00020
    단, Np' : 동일 패스라고 간주되는 범위의 패스 수
    에 의해 측정하는 SIR 측정 방법.
  20. 각 슬롯에 대한 미드앰블부의 할당 방법을 나타내는 얼로케이션 모드가, 하나의 슬롯에 하나의 미드앰블부만을 할당하는 공통 미드앰블인 경우, 신호 전력에 대하여 패스끼리의 간섭에 의한 영향을 제거하기 위한 보정을 하고, 또한 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트 및 사용자 자신이 사용하지 않는 미드앰블 시프트를 이용하여 간섭 전력을 측정하고, 측정한 간섭 전력에 대해서 자기 상관 성분에 의한 영향을 제거하기 위한 보정 및 수신 필터에 의한 영향을 제거하기 위한 보정을 행하고, 신호 전력 및 간섭 전력에 대해 당해 보정 후의, 간접 제거 후의 SIR을 다음 수학식
    (수학식 6)
    Figure 112006021486966-pct00021
    단,
    NKall : 미드앰블 시프트 수
    Kall : 미드앰블 시프트의 집합
    Npk' : 미드앰블 k에서의 동일 패스라고 간주되는 범위의 패스 수
    k(j) : 미드앰블 k의 지연 프로파일의 j칩째의 전력
    에 의해 측정하는 SIR 측정 방법.
  21. 각 슬롯에 대한 미드앰블부의 할당 방법을 나타내는 얼로케이션 모드가, 하나의 슬롯에 복수의 사용자가 사용가능한 복수의 미드앰블부를 할당하는 디폴트 미드앰블인 경우, 미드앰블부마다 SIR을 계산하여, 얻어진 계산 결과를 평균함으로써, 다음 수학식
    (수학식 7)
    Figure 112006021486966-pct00022
    (수학식 8)
    Figure 112006021486966-pct00023
    단,
    SIRk : 미드앰블 k의 SIR
    NK : 다중되어 있는 총 미드앰블 시프트 수
    K : 다중되어 있는 총 미드앰블 시프트의 집합
    Npk : 미드앰블 k의 패스 수
    Npk' : 미드앰블 k에서의 동일 패스라고 간주되는 범위의 패스 수
    Ncode, k : 미드앰블 k에 할당되어 있는 확산 코드 수
    W : 지연 프로파일 길이
    k(i) : 미드앰블 k의 지연 프로파일의 i칩째의 전력
    k(j) : 미드앰블 k의 지연 프로파일의 j칩째의 전력
    P : 실재 패스의 집합
    SF : 확산율
    pg : 미드앰블부의 칩 수
    NKall : 미드앰블 시프트 수
    Kall : 미드앰블 시프트의 집합
    NKown : 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트 수
    Kown : 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트의 집합
    에 의해 간섭 제거 후의 SIR을 측정하는
    SIR 측정 방법.
  22. 각 슬롯에 대한 미드앰블부의 할당 방법을 나타내는 얼로케이션 모드가, 하나의 슬롯에 복수의 사용자가 사용가능한 복수의 미드앰블부를 할당하는 디폴트 미드앰블인 경우, 미드앰블부마다 신호 전력 및 간섭 전력을 계산하여, 각각의 계산 결과를 평균함으로써, 다음 수학식
    (수학식 9)
    Figure 112006021486966-pct00024
    단,
    NKown : 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트 수
    Kown : 사용자 자신이 사용하고 있는 미드앰블 시프트의 집합
    NKall : 미드앰블 시프트 수
    Kall : 미드앰블 시프트의 집합
    Npk : 미드앰블 k의 패스 수
    Npk' : 미드앰블 k에서의 동일 패스라고 간주되는 범위의 패스 수
    Ncode, k : 미드앰블 k에 할당되어 있는 확산 코드 수
    W : 지연 프로파일 길이
    k(i) : 미드앰블 k의 지연 프로파일의 i칩째의 전력
    k(j) : 미드앰블 k의 지연 프로파일의 j칩째의 전력
    P : 실재 패스의 집합
    SF : 확산율
    pg : 미드앰블부의 칩 수
    에 의해 간섭 제거 후의 SIR을 측정하는
    SIR 측정 방법.
  23. 각 슬롯에 대한 미드앰블부의 할당 방법을 나타내는 얼로케이션 모드가, 하나의 슬롯에 각각 1 사용자만이 사용가능한 복수의 미드앰블부를 할당하는 UE 개별 미드앰블인 경우, 다음 수학식
    (수학식 10)
    Figure 112006021486966-pct00025
    단,
    Np : 패스 수
    Np' : 동일 패스라고 간주되는 범위의 패스 수
    Ncode : 할당되어 있는 확산 코드 수
    W : 지연 프로파일 길이
    DP(i) : 지연 프로파일의 i칩째의 전력
    DP(j) : 지연 프로파일의 j칩째의 전력
    P : 실재 패스의 집합
    SF : 확산율
    pg : 미드앰블부의 칩 수
    NKall : 미드앰블 시프트 수
    Kall : 미드앰블 시프트의 집합
    에 의해 간섭 제거 후의 SIR을 측정하는
    SIR 측정 방법.
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