KR100712748B1 - 통신 시스템에서 제로율 프레임을 검출하는 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서 제로율 프레임을 검출하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수신 데이터 전송시에 제로율 프레임을 검출하는 기술에 관한 것이다. 변조 신호는 복조된 심볼을 생성하기 위해 특정 복조 포맷에 따라 수신되고 복조된다. 상기 복조된 심볼은 다수의 수신 프레임으로 분할된다. 각 수신 프레임에 대해, 품질 측정치가 계산되고 임계값과 비교된다. 상기 임계값은 수신 프레임의 품질 측정치에 부분적으로 기초하여 선택된다. 상기 비교 결과에 기초하여, 수신 프레임은 오류로(즉, 삭제되거나 불량으로) 전송되고 수신된 것으로 또는 전혀 전송되지 않은 것으로(즉, 제로율 또는 비어있음) 표시된다. 상기 품질 측정치는 수신 프레임의 에너지, 수신 프레임과 상기 수신 프레임에 대응하는 코드워드간의 거리 또는 다른 측정치에 관계될 수 있다. 상기 임계값은 우수한 것으로 식별되는 디코딩된 프레임 또는 수신 프레임에 대해 계산된 품질 측정치에 기초하여 선택될 수 있으며, 수신기에서 현재 이용가능한 정보에 기초하여 동적으로 조절될 수 있다. 이 방법은 CDMA 통신 시스템(100)에 유용하게 사용된다.

Description

통신 시스템에서 제로율 프레임을 검출하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING ZERO RATE FRAMES IN A COMMUNICATIONS SYSTEM}
본 발명은 데이터 통신 분야에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 데이터 전송시 제로율 프레임을 검출하는 신규하고 개선된 방법 및 장치에 관한 것이다.
현재의 여러 통신 시스템은 소스 장치로부터 목적 장치로 데이터를 전송하는데 이용된다. 이러한 시스템들 중에, 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 통신 시스템은 전체 이용가능한 신호 대역폭을 이용하기 위해 확산 스펙트럼 기술을 이용하는 효율적인 데이터 전송 시스템이다. CDMA 시스템은 필요한 성능 레벨을 제공하면서 시스템 용량을 더 강화시키기 위해 다른 기술을 이용한다. 이러한 기술은 전송 전력 레벨의 동적인 조절 및 가변 속도의 데이터 전송 기술을 포함한다.
CDMA 시스템에서, 사용자간의 통신은 하나 이상의 기지국을 통해 이루어진다. 하나의 이동국의 제 1 사용자는 기지국에 역방향 링크를 통해 데이터를 전송함으로써 제 2 이동국의 제 2 사용자와 통신한다. 기지국은 데이터를 수신하고 데이터를 다른 기지국으로 라우팅할 수 있다. 이 데이터는 순방향 링크를 통해 동일한 기지국 또는 제 2 기지국에서 제 2 이동국으로 전송된다. 순방향 링크는 기지국에서 이동국으로의 전송을 말하며 역방향 링크는 이동국에서 기지국으로의 전송을 말한다.
CDMA 시스템에 대한 데이터 전송은 데이터 프레임 단위로 발생한다. 시스템 용량을 강화하기 위해, 각 프레임의 데이터율은 전송되는 데이터량에 따라 다수의 가능한 데이터율(예를 들어, 전체 데이터율, 1/2 데이터율, 1/4 데이터율 및 1/8 데이터율) 중 하나로부터 선택될 수 있다. 소정의 CDMA 시스템에 대한 전송은 특정한(예를 들어, 20 msec) 시간 간격으로 발생하며, 각 시간 간격은 큰(20 msec) 단일 프레임 또는 다수의 작은(5 msec) 프레임을 포함한다. 각 프레임은 데이터 전송을 포함하거나 또는 데이터 전송을 전혀 포함하지 않을 수 있다. 전송이 없는 프레임은 일반적으로 제로율(또는 빈) 프레임으로 지칭한다.
가변 및 제로율 프레임은 전송할 데이터가 소량이거나 또는 존재하지 않을 때, CDMA 시스템이 전송 전력 레벨을 감소시키고, 그에 따라 간섭을 감소시킴으로써 용량을 증가시킬 수 있도록 한다. 수신 장치에서, 검출 방법은 프레임이 제대로 수신되었는지(즉, 양호한 프레임) 또는 잘못 수신되었는지(즉, 삭제되거나 불량의 프레임)를 검출하거나, 또는 전송이 발생하지 않았는지(즉, 제로율 또는 빈 프레임)를 검출할 필요가 있다. 이러한 정보는 예를 들어, 특정 레벨의 성능을 유지하기 위해 전송 소스에서 전송 전력 레벨을 조절할 것을 요구할 수 있다.
개시된 바와 같이, 정확하게 제로율 프레임을 식별할 수 있는 기술이 바람직하다.
본 발명은 전송된 데이터를 수신할 때 제로율 프레임을 검출하는 신규하고 개선된 방법을 제공한다. 제로율 검출은 여러 방법을 이용하여 달성될 수 있다. 일반적으로, 품질 측정치는 신뢰성있게 디코딩될 수 없는 수신 프레임에 대해 계산되고 임계값과 비교된다. 비교 결과에 기초하여, 수신 프레임은 잘못 전송되고 수신된 것으로(즉, 삭제 또는 불량) 표시되거나 또는 전혀 전송되지 않은 것으로(즉, 제로율 또는 비어있음) 표시된다. 본 발명의 다른 측면에 따르면, 임계값은 1) 디코딩된 프레임에 대해 계산된 품질 측정치에 기초하여 선택되고, 2) 우수한 것으로 식별되는 수신 프레임에 대해 계산되는 품질 측정치에 기초하여 선택되며, 3) 수신기에서 이용가능한 현재 정보에 기초하여 동적으로 조절될 수 있다. 이러한 특징은 수신기의 동작 조건을 고려함으로써 제로율 프레임을 식별하는데 있어서 정확성을 증가시킨다.
본 발명의 일 실시예는 수신 데이터 전송시에 제로율 프레임을 식별하는 방법을 제공한다. 이 방법에 따르면, 변조 신호는 복조된 심볼을 생성하기 위해 특정 복조 포맷에 따라 수신되고 복조된다. 복조된 심볼은 다수의 수신 프레임으로 분할된다. 각 수신 프레임에 대해, 심볼은 디코딩되며 소정의 디코딩 측정치(예를 들어, 심볼 오류율, CRC 등)는 디코딩이 성공적으로 수행되었는지를 결정하기 위해 검사된다. 디코딩이 실패하면, 또는 비율 결정 알고리즘(RDA)이 제로율과 삭제된 프레임을 구별할 필요가 있으면, 품질 측정치가 계산되고 임계값과 비교된다. 임계값은 수신된 프레임의 품질 측정치에 부분적으로 기초하여 선택된다. 특정 수신 프레임은 비교에 기초하여 제로율 프레임인지 아닌지 식별된다. 이 방법은 CDMA 통신 시스템에서 유용하게 사용된다.
품질 측정치는 수신 프레임의 에너지, 수신 프레임과 수신 프레임에 대응하는 코드워드간의 거리, 또는 다른 측정치와 관련이 있을 수 있다. 에너지는 수신 프레임에 대한 심볼들의 제곱의 합으로 계산될 수 있다. 거리는 수신된 프레임을 디코딩하고 디코딩된 데이터를 재인코딩하며(비규칙 코드가 전송 장치에서 사용되면), 디코딩되거나 재인코딩된 프레임과 수신된 프레임의 스칼라 곱을 수행함으로써 계산될 수 있다. 임계값은 우수한 프레임으로 식별되는 디코딩된 프레임의 계산된 품질 측정치에 부분적으로 기초하여 선택될 수 있으며, 또한 동적으로 조절될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는 통신 시스템의 수신기 서브시스템을 제공한다. 수신기 서브시스템은 데이터 프로세서에 연결된 복조기를 포함한다. 복조기는 변조된 신호를 수신하고 특정 복조 포맷에 따라 복조하여 복조된 심볼들을 생성한다. 데이터 프로세서는 1) 복조된 심볼을 다수의 수신 프레임으로 분할하고, 2) 각 수신 프레임에 대해 품질 측정치를 계산하며, 3) 임계값과 특정 수신 프레임에 대한 품질 측정치를 비교하며, 4) 상기 비교에 기초하여 특정 수신 프레임이 제로율 프레임인지 아닌지를 식별하도록 구성된다. 임계값은 수신 프레임의 품질 측정치에 부분적으로 기초하여 선택된다.
데이터 프로세서는 1) 수신 프레임을 수신하고 디코딩하여 디코딩된 프레임을 생성하는 디코더, 2) 디코딩된 프레임을 수신하고 검사하여 디코딩된 프레임중에 우수한 프레임을 식별하는 CRC 회로, 3) 디코딩된 프레임을 수신하고 재인코딩하는 인코더 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 품질 측정치는 에너지, 거리 또는 수신 프레임의 다른 측정치와 관련될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는 CDMA 통신 시스템에서 사용되며 데이터 전송의 수신시 제로율 프레임을 식별하도록 동작하는 수신기 서브시스템을 제공한다. 수신기 서브시스템은 복조기, 디코더, CRC 회로 및 측정치 계산 유니트를 포함한다. 복조기는 변조된 신호를 수신하고 특정 복조 포맷에 따라 복조하여 복조된 심볼을 생성한다. 디코더는 복조된 심볼을 다수의 수신 프레임으로서 수신하고 수신 프레임을 디코딩된 프레임으로 디코딩한다. CRC 회로는 디코딩된 프레임을 수신하고 검사하여 디코딩된 프레임중에 양호한 프레임을 식별한다. 측정치 계산 유니트는 다수의 수신 프레임 각각에 대해 품질 측정치를 계산하고, 특정 수신 프레임에 대한 품질 측정치와 임계값을 비교하며, 상기 비교에 기초하여 특정 수신 프레임이 제로율 프레임인지 아닌지를 식별한다. 임계값은 수신 프레임의 품질 측정치에 부분적으로 기초하여 선택된다.
본 발명의 특징, 본질 및 장점은 유사 참조 부호가 이용되는 도면과 함께 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 다수 셀들을 포함하는 통신 시스템의 실시예의 블록선도이다.
도 2는 순방향 링크 전송에 대한 기본 채널 및 제어 채널을 생성하는 기지국의 일부 실시예의 블록선도이다.
도 3은 순방향 링크 전송을 통해 수신되는 기본 및 제어 채널을 처리하는 이동국의 일부 실시예의 블록선도이다.
도 4는 이동국내의 디코딩 유니트 실시예의 블록선도이다.
도 5는 수신된 데이터 프레임의 두개의 가설(H0 및 H1)에 대한 두개의 확률 밀도 함수(PDF)를 도시한다.
도 1은 다수 셀(110A-110G)을 포함하는 통신 시스템(100)의 실시예를 도시한다. 각 셀(110)은 대응하는 기지국(120)에 의해 서비스된다. 여러 이동국(130)은 통신 시스템을 통해 분산된다. 일 실시예에서, 각 이동국(130)은 소프트 핸드오프상태에 있는지에 따라 순방향 및 역방향 링크를 통해 하나 이상의 기지국(120)과 통신한다. 도 1에서, 화살표로 된 실선은 기지국에서 이동국으로의 데이터 전송을 나타낸다. 화살표로 된 점선은 이동국이 파일럿 신호를 수신하지만 기지국으로부터의 데이터 전송이 없음을 나타낸다. 역방향 링크 통신은 간략화를 위해 도 1에 도시되지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 각 기지국은 주어진 순간에 하나 이상의 이동국에 데이터를 전송할 수 있다. 이동국, 특히 셀 경계 근처에 위치한 이동국은 다수의 기지국으로부터의 데이터 전송 및 파일럿 신호를 수신할 수 있다. 특정 기지국의 파일럿 신호가 특정 임계값 이상이면, 이동국은 그 기지국에 자신의 활성 세트에 부가될 것을 요청할 수 있다. 일 실시예에서, 각 이동국은 활성 세트의 제로 또는 그 이상의 멤버로부터 데이터 전송을 수신할 수 있다.
본 발명은 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템, 시분할 다중 액세스(TDMA), 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 시스템 및 다른 통신 시스템에 적용될 수 있다. 국제 통신 협회(ITU)는 최근에 무선 통신 채널을 통한 고속 데이터 및 고품질 음성 서비스를 제공하는 제안 방법의 제출을 요구하였다. 다수의 제안들은 코드 분할 다중 액세스 환경내에서 동작한다. 명확하게 하기위해, 본 발명은 이후에 IS-2000으로 지칭되는 "cdma2000 ITU-R RTT 후보 제안"이란 명칭의 통신 산업 협회(TIA)의 제안에 의해 기술된다. 그러나, 본 발명의 특징은 ITU에 제안된 다른 CDMA 표준에 대한 응용에 적합하다. 상기 제안중 하나는 이후에 WCDMA로 지칭되는 "ETSI UMTS 지상 무선 액세스(UTRA) ITU-R RTT 후보 제안"이란 명칭으로 유럽 통신 표준 협회(ETSI)에 의해 공표되었다. 상기 제안의 내용은 공개되었으며 기술분야에 공지되어 있다.
도 2는 순방향 링크 전송에 대한 기본 채널 및 제어 채널을 생성하는 기지국의 일부 실시예를 도시한다. 기본 채널은 기지국에서 이동국으로 기본 데이터를 전송하는데 사용될 수 있다. 음성 전송시에, 기본 채널은 음성 데이터를 전달한다. 제어 채널은 상태 및 시그널링 정보와 같은 제어 데이터를 이동국에 전달한다. 명확성을 위해, 본 발명은 기지국에서 이동국으로의 순방향 링크 전송에 대해 기술되지만, 이동국에서 기지국으로의 역방향 링크 전송에도 적용가능하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 메세지 발생기(212)는 제어 메세지를 발생시키고 순환 중복 검사(CRC) 및 테일 비트 발생기(214)에 상기 제어 메세지를 제공한다. 발생기(214)는 이동국에서 디코딩의 정확성을 검사하는데 사용되는 CRC 비트 세트를 부가한다. CRC 비트는 특정 제어 메세지의 내용에 기초하여 발생되는 패리티 비트이다. 발생기(214)는 이동국에서 디코더의 메모리를 소거하도록 부가로 테일 비트 세트를 제어 메세지에 부가한다. 포맷된 제어 메세지는 특정 인코딩 포맷으로 메세지를 인코딩하는 인코더(216)에 제공된다. 인코더(216)는 제어 메세지의 순방향 오류 정정(FEC) 코딩을 제공한다. 특정 실시예에서, 인코더(216)는 IS-2000 제안에 정의된 바와 같이 1/2 데이터율 또는 1/4 데이터율 컨볼루션 인코더이다. 인코더(216)로부터 인코딩된 심볼은 특정 펑처링(puncturing) 패턴에 따라 소정의 심볼을 펑처링하거나 제거하는 심볼 펑처링기(220)에 제공된다. 펑처링되지 않은 심볼은 특정 인터리빙 포맷에 따라 심볼을 다시 배열하는 인터리버(222)에 제공된다. 인터리빙된 심볼은 변조기(230)에 제공된다.
가변 데이터율 데이터 소스(232)는 가변 데이터율 데이터를 생성한다. 이 데이터는 음성, 비디오, 팩시밀리, 멀티미디어, 전자 메일 메세지 및 다른 형태의 디지털 데이터를 포함할 수 있다. 고정된 지속기간의 코드 채널 프레임에서 데이터를 전송하는 방법의 일 예는 본 발명의 양수인에게 양수되고 여기서 참조로 통합되는 "전송을 위해 데이터를 포맷하는 방법 및 장치"란 명칭의 미국 특허 No. 5,504,773에 기술된다. 일반적으로, 가변 데이터율 데이터 소스(232)는 소정수의 데이터율을 지원할 수 있으며, 또한 데이터 전송이 없을때 제로 데이터율을 지원할 수 있다.
특정 실시예에서, 가변 데이터율 데이터 소스(232)는 본 발명의 양수인에게 양수되고 여기서 참조로 통합되는 "가변 데이터율 보코더" 란 명칭의 미국 특허 No. 5,414,796에 기술된 것과 같은 가변 데이터율 음성 인코더이다. 가변 데이터율 음성 인코더는 무선 통신에서 널리 이용되는데 이는 상기 인코더를 이용하면 무선 통신 장치의 배터리 수명을 연장하고 인식된 음질에 최소한의 충격을 주면서 시스템을 용량을 강화할 수 있기 때문이다. 통신 산업 협회는 잠정 표준 IS-96 및 잠정 표준 IS-733과 같은 표준의 널리 알려진 가변 데이터율 음성 인코더를 성문화하였다. 상기 가변 데이터율 음성 인코더는 음성 활성도의 레벨에 기초하여 네개의 가능한 데이터율에서 음성 신호를 인코딩한다. 상기 데이터율은 전체 데이터율, 1/2 데이터율, 1/4 데이터율 및 1/8 데이터율로 지칭된다. 각 데이터율은 각각 프레임을 인코딩하기 위해 명기된 최대 수의 비트인 1, 1/2, 1/4 및 1/8을 이용하는 1, 1/2, 1/4 및 1/8 데이터율로 음성 프레임을 인코딩하는데 사용되는 특정 수의 비트와 관련이 있다. 상기 데이터율은 프레임단위에 기초하여 변화될 수 있다.
가변 데이터율 데이터 소스(232)는 프레임내에 데이터를 CRC 및 테일 비트 발생기(234)에 제공한다. 발생기(234)는 이동국에서 디코딩의 정확성을 검사하는데 사용되는 CRC 비트의 세트를 부가한다. 다시, CRC 비트는 특정 데이터 프레임의 내용에 기초하여 발생되는 패리티 비트이다. 발생기(234)는 또한 이동국에서 디코더의 메모리를 소거하기 위해 데이터 프레임에 테일 비트의 세트를 부가한다. 포맷된 프레임은 그후에 특정 인코딩 포맷으로 프레임을 인코딩하는 인코더(236)에 제공된다. 인코더(236)는 데이터의 순방향 오류 정정 코딩을 제공한다. 특정 실시예에서, 인코더(236)는 IS-2000 제안에 의해 정의된 바와 같은 1/2 또는 1/4 데이터율에서 동작되는 컨볼루션 또는 터보 인코더이다. 인코더(216)로부터 인코딩된 심볼은 낮은 데이터율 프레임의 인코딩된 심볼을 반복시키는 심볼 반복 발생기 (238)에 제공된다. 이 심볼은 각 프레임에 대해 특정 수의 심볼을 제공하기 위해 특정 펑처링 패턴에 따라 소정의 심볼을 펑처링하는 펑처링 엘리먼트(240)에 제공된다. 펑처링되지 않은 심볼은 특정 인터리빙 포맷에 따라 심볼을 재정렬하는 인터리버(242)에 제공된다. 상기 인터리빙된 심볼은 변조기(230)에 제공된다.
일 실시예에서, 변조기(230)는 특정 CDMA 변조 포맷에 따라 기본 및 제어 채널을 변조하고 변조된 신호를 전송기(TMTR)(252)에 제공한다. 예를 들어, 변조기 (230)는 데이터를 긴 PN 시퀀스로 스크램블할 수 있고, 데이터를 짧은 PN 시퀀스로 확산하며, 데이터를 월시 코드로 커버하며 데이터를 동위상 및 직교 캐리어 신호로 변조할 수 있다. 전송기(252)는 신호를 증폭하고, 필터링하며 상향변환한다. 순방향 링크 신호는 듀플렉서(254)를 통해 제공되고 안테나(256)로부터 전송된다. 도 2에 도시된 엘리먼트는 IS-2000에 부가로 상세히 기술된다.
도 2는 기본 및 제어 채널의 간략화된 블록선도를 도시한다. 다른 채널은 또한 순방향 링크를 통한 데이터 전송에 이용가능하지만 도 2에서 간략화를 위해 도시되지 않는다.
도 3은 순방향 링크로 수신되는 기본 및 제어 채널을 처리하는 이동국의 일부 실시예의 블록선도를 도시한다. 기지국으로부터의 순방향 링크 신호는 안테나에 의해 수신되고 듀플렉서(314)를 통해 라우팅되며, 수신기(RCVR)(316)에 제공된다. 수신기(316)는 수신된 신호를 기지국에서 사용되는 변조 포맷(예를 들어, QPSK)에 상보적인 복조 포맷에 따라 기저대역 주파수로 하향변환시킨다. 기저대역 신호는 복조된 심볼을 제공하기 위해 복조기(DEMOD)(318)에 제공되고 상기 복조기에 의해 복조된다. 복조기(318)는 기지국에서 수행되는 기능(예를 들어, 디커버링, 역확산 및 역스크램블링)에 상보적인 기능들을 수행한다. 복조된 심볼은 기지국에서 사용되는 인터리빙 포맷과 서로 상보되는 디인터리빙 포맷에 따라 심볼을 재정렬하는 디인터리버(DEINT)(320)에 제공된다. 재정렬된 심볼은 전송된 프레임의 추정을 제공하기 위해 심볼을 디코딩하는 디코딩 유니트(322)에 제공된다. 임의의 경우에 전송된 프레임에 포함된 CRC 비트를 이용하면, 전송된 프레임의 추정치는 프레임 추정의 정확도를 결정하기 위해 검사된다. 디코딩된 데이터는 프로세서(330)에 제공된다.
일 실시예에서, 이동국은 순방향 링크 신호에 블라인드 디코딩을 수행한다. 블라인드 디코딩은 수신기가 데이터 전송의 이전 데이터율을 알지 못하는 가변 데이터율 데이터를 디코딩하는 방법을 기술한다. 일 실시예에서, 이동국은 각 가능 데이터율 가설(예를 들어, 1, 1/2, 1/4, 1/8 및 제로 데이터율 및 삭제)에 따라 데이터를 디인터리빙하고, 누산시키고 디코딩한다. 디코딩된 프레임 중 하나는 심볼 오류율, CRC 검사, 야마모토 측정치, 프레임 에너지 및 다른 측정치와 같은 하나 이상의 품질 측정치에 기초한 최상의 추정으로서 선택된다.
도 3은 또한 순방향 링크 전력 제어를 위해 기지국에 삭제 표시 비트(EIB)를 전송하는데 사용된 소정의 회로 엘리먼트를 도시한다. 일 실시예에서, EIB는 역방향 트래픽 데이터로 다중화되고 IS-2000 제안에 의해 정의된 특정 위치에서 EIB와 트래픽 데이터를 결합하는 변조기(MOD)(332)에 제공된다. 결합된 EIB 및 트래픽 데이터는 특정 변조 포맷을 이용하여 변조기(332)에 의해 변조된다. 변조된 데이터는 안테나(312)를 통해 기지국에 신호를 전송하기 전에 신호를 상향변환하고, 증 폭하며 필터링하는 전송기(TMTR)(334)에 제공된다. 일 실시예에서, 역방향 링크 신호는 IS-2000 제안에 따라 변조되는 CDMA 신호이다.
시스템 용량을 강화하기 위해, CDMA 시스템은 다양한 프레임 포맷 및 데이터율의 프레임을 이용하여 데이터를 전송하도록 설계된다. 각 프레임 포맷은 특정 프레임 길이, 특정 코딩 포맷 및 (가능하게는) 소정의 다른 특징에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, IS-2000 제안에 따르면, 데이터는 5 msec 또는 20·L msec 프레임으로 전송되며, 여기서 L은 1, 2 또는 4이다. 각 20·L msec 프레임은 또한 전송될 데이터량 및 다른 조건에 따라 다수의 가능한 데이터율(예를 들어, 8 이상의 데이터율) 중 하나로부터 선택될 수 있다. IS-2000 순응 시스템에 대해, 전송은 20 msec 간격으로 발생하며, 각 간격은 하나의 20 msec 프레임, 네개의 5 msec 프레임 또는 더 긴 프레임의 일부를 포함한다. 각 프레임은 데이터 전송을 포함하거나 또는 포함하지 않는다. 5 msec 프레임은 프로세싱 지연을 적게 가지며, 신속하게 활성화될 필요가 있는 제어 메세지를 전송하는데 유용하다. IS-2000 제안에 의해 명기된 바와 같이, 제로율 프레임은 전용 제어 채널(예를 들어, 전송할 제어 메세지가 없을 때)상의 5 msec 프레임 또는 20 msec 프레임으로 전송될 수 있으며, 제로율 프레임은 전송기의 전력이 차단될때 기본 채널상에 전송될 수 있다. 제로율 프레임은 또한 전송할 정보가 없으면(예를 들어, 음성 데이터가 없음) 특정(예를 들어, 보충) 채널을 통해 전송될 수 있다.
도 4는 디코딩 유니트(322)의 실시예의 블록선도를 도시한다. 디인터리버(320)로부터 복조된 데이터는 다수의 프레임 디코더(410A-410N)에 제공된다. 각 프레임 디코더(410)는 특정 디코딩 가설 (즉, 특정 프레임 포맷 및 데이터율)에 기초하여 데이터 프레임을 디코딩하는데 사용될 수 있다. 데이터 프로세서는 모든 엘리먼트, 부가 엘리먼트 및/또는 프레임 디코더(410)의 엘리먼트의 서브셋을 포함하도록 설계될 수 있다.
순방향 링크에서, 낮은 데이터율로의 데이터 전송은 특정 심볼 데이터율을 달성하기 위해 각 코드 심볼을 N번(여기서 N은 1, 2, 4 또는 8) 반복함으로써 달성된다. 각 전송된 심볼은 또한 코드 심볼당 동일한 양의 에너지를 제공하기 위해 1/N 만큼 축소된다. 수신기에서, N번 반복된 심볼의 각 세트는 원래 코드 심볼을 표현하는 결합된 소프트 결정 심볼을 제공하기 위해 누산되고 삭감된다.
각 프레임 디코더(410)내에서, 복조된 데이터는 1/N의 가정된 데이터율에 기초하여 N개의 수신된 심볼의 세트를 누산하는 심볼 누산기(412)에 제공된다. 예를 들어, 프레임 디코더는 1/8 데이터율 프레임을 디코딩하도록 구성되면, 심볼 누산기 (412)는 각 세트에 대해 소프트 결정 심볼을 생성하기 위해 8개의 수신 심볼의 세트를 누산한다. 각 소프트 결정 심볼은 전송 장치에서의 원래 심볼을 나타낸다. 소프트 결정 심볼은 디코딩된 데이터를 제공하기 위해 심볼을 디코딩하는 디코더 (414)에 제공된다. 디코더(414)는 전송 소스에서 사용되는 인코더에 기초하여 설계된다. 예를 들어, 비터비 디코더는 인코딩된 데이터를 컨볼루션으로 디코딩하는데 사용된다. 디코더(414) 또는 다른 외부 회로는 디코딩된 프레임의 품질을 결정하는데 사용될 수 있는 심볼 오류율, CRC 검사, 야마모토 품질 측정치 또는 그들의 조합과 같은 프레임 품질 측정치를 제공하도록 설계된다. 야마모토 품질 측정치는 특히 CRC 비트가 이용가능하지 않을 때 낮은 데이터율에서 유용하다.
데이터를 효율적으로 디코딩하는 방법은 본 발명의 양수인에게 양수되고 여기서 참조로 통합되는 "인코딩된 코드워드를 컨볼루션으로 디코딩하는 소프트 결정 출력 디코더"란 명칭의 미국 특허 No. 5,933,462 및 "코드 분할 다중 액세스 시스템 응용에 대한 다중데이터율 직렬 비터비 디코더"란 명칭의 미국 특허 No. 5,701,784에 개시되어 있다.
CRC 비트를 포함하는 동일한 데이터율 가정에 대해, 디코딩된 데이터는 각 디코딩 프레임에 부가된 CRC 비트를 검사하는 CRC 회로(416)에 제공된다. CRC 검사는 기술분야에 공지되어 있고 실행되는 특정 CDMA 표준(예를 들어, IS-95-A 또는 IS-2000)에 의해 부가로 정의된다. 일 실시예에서, CRC 회로(416)는 각 검사된 프레임에 대해 1 비트 결과를 제공한다. 특정 실행에서, CRC 결과는 CRC 검사가 양호한 프레임을 나타내면 논리 제로("0")이고 CRC 검사가 양호하지 않은 프레임(즉, 삭제되거나 비어있음)이면 논리적으로 1("1")이다.
디코딩 유니트(322)는 여러 구성으로 설계될 수 있다. 예를 들어, IS-2000 순응 시스템에 대해, 디코딩 유니트(322)는 병렬로 동작되는 다수의 프레임 디코더 (410)를 포함할 수 있으며 각 프레임 디코더는 특정 디코딩 가설을 디코딩하도록 구성된다. 데이터율 결정은 심볼 오류율, CRC 결과, 야마모토 품질 측정치, 다른 측정치 또는 그들의 조합에 기초하여 수행될 수 있다. 그러한 디코더 설계중 하나는 본 발명의 양수인에게 양수되고 여기서 참조로 통합되는 "통신 수신기에서 전송된 가변 데이터율 데이터의 데이터율을 결정하는 방법 및 장치"란 명칭의 미국 특허 No. 5,774,496에 개시되어 있다.
도 4에서, 이해를 돕기 위해, 디코딩 유니트(322)는 복조된 심볼을 처리하는 다중 병렬 경로를 갖는 것으로 도시된다. 그러나, 공유되는 회로 엘리먼트를 이용하는 단일 디코딩 경로는 요구된 회로 소자량을 감소시키기 위한 소정의 실행에서 바람직하다. 공유되는 디코더의 실행에서, 복조된 심볼은 디코딩을 위해 프레임 디코더에 반복적으로 제공되고 수신된후에 버퍼(도 3에 도시되지 않음)에 저장된다. 프레임 디코더는 통과하는 각 데이터에 대한 다른 디코딩 가설에 대해 재구성된다. 디코딩 유니트(322)의 다른 실행도 고려될 수 있으며, 본 발명의 범위내에 있다.
제로율 프레임의 검출은 여러 응용에서 요청될 수 있다. IS-2000 시스템에서, 전력 제어 메카니즘은 이동국에서 디코딩된 순방향 링크 프레임에 기초하여 순방향 링크 신호의 전송 전력을 조절하도록 제공된다. 이동국은 순방향 링크 프레임을 디코딩하고 이 프레임이 양호한지, 삭제되었는지 또는 전송되지 않았는지를 결정한다. 기지국은 디코딩된 프레임에 기초하여 순방향 링크 전송 전력 레벨을 조절하도록 명령받는다. 예를 들어, 기지국은 디코딩된 프레임이 양호하면 이동국에 대한 전송 전력을 감소시킬것을 명령받을 수 있으며, 디코딩된 프레임이 불량이면(또는 삭제되면) 전송 전력을 증가시킬것을, 그리고 전송이 검출되지 않으면(또는 제로율) 아무것도 실행하지 않을 것을 명령받을 수 있다. 통신의 품질 및 시스템의 용량은 삭제되고 제로율의 프레임을 정확하게 검출하는 능력에 부분적으로 따른다.
IS-2000은 순방향 링크에 대한 전력 제어 메카니즘을 정의한다. 구체적으로, 소정의 특정 모드를 동작시킬때, 이동국은 20 msec 주기동안 역방향 전력 제어 서브채널상에 모든 전력 제어 비트를 EIB로 세팅할 것이 요구되며, 상기 EIB는 다음에 의해 정의된다.
1) EIB 비트는 순방향 기본 채널 또는 순방향 전용 제어 채널에서 양호한 20 msec 프레임의 검출을 수반하는 제 2 전송 프레임에서 "0"으로 세팅된다.
2) EIB는 소정의 불량(즉, 삭제된) 5 msec 프레임을 검출하지 않고서 적어도 하나의 양호한 5 msec 프레임의 검출을 수반하는 제 2 전송 프레임에서 "0"으로 세팅된다.
3) EIB는 모든 다른 경우에 대해 제 2 전송 프레임에서 "1"로 세팅된다.
IS-2000 명세서는 여러 디코딩 시나리오에 대해 표 1에 나타난다.
표 1
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표 1에 나타난 바와 같이, EIB는 1) 수신된 20 msec 프레임이 우수한 프레임으로 디코딩되거나, 또는 2) 20 msec 시간 간격내의 적어도 하나의 수신된 5 msec 프레임이 검출되지 않으면 논리 로우로 세팅된다. 프레임은 디코딩된 프레임에 CRC 검사를 수행함으로써 우수한 것으로 식별될 수 있다. 적어도 하나의 5 msec 프레임이 우수한 것으로 검출되는 두번째 경우에 대해, 20 msec 시간 간격에서의 나머지 5 msec 프레임은 불량 또는 비어있는 것으로 식별될 필요가 있다. 제로율 검출은 따라서 이 경우에 필요하다.
표 1을 참조하면, EIB는 제로로 세팅되고, 디코더는 적어도 하나의 우수한 프레임으로부터의 정보를 갖는다. 본 발명의 일 측면에 따라, 검출 정확성을 개선하기 위해 우수한 프레임으로부터의 정보는 디코딩된 프레임이 불량이거나 비어있는지를 결정하는데 보조적으로 사용될 수 있다.
제로율 검출은 다양한 방법을 이용하여 달성될 수 있다. 일반적으로, 품질 측정치는 수신된 프레임에 대해 계산되고 임계값과 비교된다. 비교 결과에 기초하여, 수신된 프레임은 잘못(즉, 삭제되거나 불량의) 전송되거나 수신된 것으로 또는 전혀 전송되지 않음(즉, 제로율 또는 비어있음)으로 나타난다. 본 발명의 일측면에 따라, 임계값은 수신(및 가능하게 디코딩된) 프레임에 대해 계산된 품질 측정치에 기초하여 선택될 수 있다. 본 발명의 또 다른 측면에 따라, 임계값은 우수한 것으로 식별되는 수신 프레임에 대해 계산된 품질 측정치에 기초하여 선택될 수 있다. 본 발명의 또 다른 측면에 따라, 임계값은 수신기에서 이용가능한 현재 정보(또는 현재 결정이 지연되면 장래의 정보)에 기초하여 동적으로 조절될 수 있다. 이러한 특징은 수신기의 동작 조건을 설명함으로써 제로율 프레임을 식별하는데 정확성을 증가시킨다.
하나의 제로율 검출 방법에서, 제곱된 심볼의 합계가 계산되고 임계값과 비교된다. 제곱된 심볼의 합계는 수신된 프레임의 에너지를 나타낸다. 계산된 에너지가 에너지 임계값보다 크면 데이터 전송이 있음을 나타내고, 계산된 에너지가 임계값보다 작으면 전송이 없는 것으로 나타난다.
도 4는 제곱된 심볼의 합계를 이용하여 제로율을 검출하는데 사용되는 회로의 블록선도를 도시한다. 심볼 누산기(412)로부터의 소프트 결정 심볼은 제곱된 심볼 엘리먼트(422)의 합계에 제공된다. 엘리먼트(422)는 특정 프레임에서 수신된 소프트 결정 심볼을 제곱하고 상기 프레임내에서 제곱된 심볼을 합산한다. 상기 합산 결과는 프레임에 대해 계산된 에너지를 나타내며, 이것은 프로세서(330)에 제공된다. 일 실시예에서, 프로세서(330)는 계산된 에너지 값에 대해 두가지 가설을 고려한다.
H0 - 계산된 에너지가 잡음만을 포함, 및
H1 - 계산된 에너지가 신호 + 잡음을 포함.
구체적으로, 프로세서(330)는 계산된 에너지가 잡음만을 포함하는 경향이 있는지(즉, 가설 H0) 또는 신호 + 잡음(즉, 가설 H1)을 포함하는 경향이 있는지를 결정한다. 상기 결정의 결과에 기초하여, 수신된 프레임은 삭제되거나 제로율로 표시된다. 제로율 결정은 하기에 더 상세히 기술된다.
특정 통신 채널에서 잡음 계산 및 신호 + 잡음 계산은 본 발명의 양수인에게 양수되고 여기서 참조로 통합되는 "확산 스펙트럼 통신 시스템에서 링크 품질을 측정하는 방법 및 장치"란 명칭의 미국 특허 No. 5,903,554에 더 상세히 기술된다.
제 2 제로율 검출 방법에서, 디코딩된 심볼은 재인코딩되고 소프트 결정 심볼과 상관된다. 특정 프레임에 대해, (인코딩된) 소프트 결정 심볼과 재인코딩된 심볼간에 스칼라 곱이 수행된다. 스칼라 곱은 수신된 벡터(즉, 수신된 프레임)와 가장 근접한 코드워드(즉, 재인코딩된 프레임)간의 거리를 표시한다. 계산된 거리는 거리 임계값과 비교된다. 계산된 거리가 거리 임계값보다 적으면 데이터 전송이 있는 것으로 표시되고, 계산된 거리가 임계값보다 크면 전송이 없는 것으로 표시된다.
도 4는 계산된 거리를 이용하여 제로율을 검출하는데 사용되는 회로의 블록선도이다. 디코더(414)로부터 디코딩된 비트는 특정 디코딩 가설에 대해 전송 소스에서 사용되는 동일한 인코딩 포맷을 이용하여 비트를 인코딩하는 인코더(424)에 제공된다. 예를 들어, 인코더(424)는 컨볼루션 또는 터보 인코더일 수 있으며 IS-2000 제안에 의해 정의된 바와 같이 1/2 또는 1/4 데이터율 인코더일 수 있다. 인코더(424)로부터의 코드 심볼은 심볼 누산기(412)로부터 소프트 결정 심볼을 수신하는 스칼라 곱 엘리먼트(426)에 제공된다. 스칼라 곱 엘리먼트(426)는 기술분야에 공지된 방법으로 재인코딩된 심볼과 소프트 결정 심볼의 스칼라 곱을 수행하며, 그 결과를 프로세서(330)에 제공한다. 스칼라 곱 결과는 수신되고 재인코딩된 프레임사이의 거리를 나타낸다. 프로세서(330)는 그후에 계산된 거리에 대해 두가지 가설(상기에 기술된)을 고려한다.
제 2 방법의 변형인 제로율 검출의 제 3 방법에서, 디코딩된 데이터 비트는 소프트 결정 심볼과 상관된다. 특정한 프레임에 대해, (인코딩된) 소프트 결정 심볼 및 재인코딩된 심볼간에 스칼라곱이 수행된다. 이 스칼라곱은 수신된 벡터(즉, 수신된 프레임)와 가장 근접한 코드워드(즉, 재인코딩된 프레임)간의 거리를 나타낸다. 계산된 거리는 거리 임계값과 비교된다. 계산된 거리가 거리 임계값보다 작으면 데이터 전송이 있음을 나타내고, 계산된 거리가 임계값보다 크면 데이터 전송이 없음을 나타낸다.
상기의 기술에서, 품질 측정치는 각 수신 프레임에 대해 계산된다. 그러나, 품질 측정치는 프레임 또는 다수 프레임의 단편에 대해 계산될 수 있으며, 이것은 본 발명의 범위내에 있다.
여러 CDMA 시스템에 대해, 파일럿 신호는 수신국이 여러 기능을 수행하도록 순방향 또는 역방향 링크상에 전송된다. 신호 처리의 일부로서, 파일럿 신호는 복구되고 순방향 링크 신호를 고유하게 복조하는데 사용된다. 따라서, 상기 복조된 심볼은 파일럿 에너지에 관련된 인자를 포함한다.
도 4는 제로율 프레임을 식별하는 여러 품질 측정치(예를 들어, 에너지 및 거리)를 계산하는데 사용되는 회로를 포함한다. 일반적으로 하나의 품질 측정치가 계산되며, 도 4의 프레임 디코더는 간략화될 수 있다. 상기 품질 측정치는 또한 여기서 기술된 기능을 수행하도록 특별히 설계된 하드웨어, 기술된 기능을 수행하도록 프로그램된 소프트웨어 또는 양쪽의 조합과 같은 여러 방법으로 계산될 수 있다. 예를 들어, 합산 또는 제곱 심볼 엘리먼트(422)는 프로세서(330)상에 실행된 소프트웨어에 의해 실행될 수 있다. 프로세서(330)는 마이크로제어기, 마이크로프로세서, 디지털 신호 처리(DSP) 칩, 또는 여기 기술된 기능을 수행하기 위해 프로그램된 응용 주문형 집적 회로(ASIC)에서 실행될 수 있다.
상기에 기술된 바와 같이, 특정 프레임에 대해 계산된 품질 측정치는 제로율 또는 삭제된 프레임이 수신되었는지를 결정하기 위해 임계값과 비교된다. 품질 측정치는 제 1 방법을 이용하여 계산된 에너지, 상기 제 2 및 제 3 방법을 이용하여 계산된 거리 또는 다른 측정치일 수 있다. 상기 에너지 및 거리 측정치는 역관계를 갖는다. 특히, 제로율 프레임은 계산된 에너지가 낮거나 또는 계산된 거리가 크다면 더 그러하다. 간략화를 위해, 다음 기술은 계산된 에너지에 대해 이루어지지만, 계산된 거리 또는 다른 측정치를 커버하기 위해 변형될 수 있다.
도 5는 상기에서 식별된 수신 프레임의 두가지 가설(H0 및 H1)에 대한 두가지 확률 밀도 함수(PDFs)를 도시한다. PDF(510)는 계산된 에너지가 잡음을 우세하게 포함하는 가설 H0에 대응하며, PDF(512)는 계산된 에너지가 신호와 잡음을 포함하는 가설 H1에 대응한다. PDF(510)는 x0 의 평균값 및 σ0의 표준 편차를 가지며, PDF(512)는 x1의 평균값 및 σ1의 표준 편차를 갖는다. PDF(510)의 평균값은 예측된 바와 같이 PDF(512)의 평균보다 작다. x1 및 x0간의 거리는 수신된 프레임의 평균 신호 에너지에 대응한다.
PDF(510, 512)가 공지되면, 임계값(514)은 원하는 결과가 달성되기 위한 값 xTH로 세팅될 수 있다. 예를 들어, 원하는 결과가 어느 가설에 대해 동일한 에러 검출 확률을 얻는다면, 임계값 xTH1은 PDF(510)아래 xTH1의 오른쪽에 대한 영역(520)이 PDF(512) 아래 xTH1의 왼쪽에 대한 영역(522)과 동일하도록 선택될 수 있다. 임계값이 x0에 대해 xTH1보다 낮게 세팅되면, 가설 H1을 손실할 확률은 감소되지만 가설 H0에 대한 검출이 잘못될 확률은 증가된다. 즉, 임계값이 xTH1보다 낮게 세팅되면, 가설 H1에 속하는 계산된 값은 더 정확하게 식별될 수 있지만 가설 H0에 속하는 계산 값은 잘못 식별될 가능성이 더 크다.
원하는 결과는 여러 고려사항에 따를 수 있다. 예를 들어, 제로율 결정이 자원을 전송하는 전송 전력을 제어하는데 사용된다면, 이 결정은 요청된것보다 적게 전력을 전송하기 보다는(성능을 떨어뜨릴 수 있음) 필요 이상의 전력을 전송하는(시스템 용량을 감소시킬 수 있음) 실수를 범하기 쉽다.
일 실시예에서, PDF(510)는 빈 프레임으로부터 계산된 측정치로부터 추정되며 PDF(512)는 우수하고 불량한 프레임으로부터 계산된 측정치로부터 추정된다. 상기에 나타난 바와 같이, 프레임은 CRC 검사의 결과에 기초하여 올바르게 디코딩된(즉, 우수하게) 것으로 식별될 수 있다. CRC 검사를 통과하지 않은 프레임은 불량 또는 빈 프레임으로 식별된다. 일 실시예에서, 평균값 및 표준 편차는 규격 동작 조건을 이용하여 계산되고 평가된다. 후속적으로, 통계치는 실제 동작에서 발생하는 우수하고 불량한 프레임으로부터의 정보를 이용하여 계산된다. 상기 평균값 및 표준 편차는 또한 빈 프레임과 관련된 측정치에 대해 계산될 수 있다. 초기에, 빈 프레임에 대한 통계치는 공지된 채널(예를 들어, 파일럿 채널)상의 총 잡음 전력(Nt)으로부터 추정될 수 있다. Nt의 평가는 상기 언급된 U.S. 특허 No. 5,903,554에 개시된다.
일 실시예에서, PDF는 가우시안으로 추정된다. 가우시안 PDF의 형태는 주어진 평균값과 표준 편차에 대해 고유하게 정의된다. PDF(512)는 우수하고 불량한 프레임에 대한 평균 및 표준 편차로부터 결정될 수 있으며, PDF(510)는 빈 프레임에 대한 평균값 및 표준 편차로부터 결정될 수 있다. 상기 PDF에 기초하여, 임계값 xTH는 원하는 결과가 상기에 기술된 바처럼 달성되도록 선택될 수 있다.
제로율 검출에 대해, 특정 프레임에 대해 계산된 측정치는 임계값 xTH와 비교된다. 계산된 측정치가 임계값 xTH보다 작으면, 프레임은 제로율 또는 빈 프레임으로 식별된다. 그렇지 않고 계산된 측정치가 임계값 xTH보다 크면, 프레임은 불량 또는 제거된 프레임으로 식별된다. 품질 측정치가 수신되고 디코딩된 프레임간의 계산된 거리라면 다른 선택 표준이 이용됨을 알아야 한다.
임계값 xTH는 수신기에 이용가능한 부가 정보를 설정하도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 가설 H1에 대한 PDF(512)는 초기에 우수한 것으로 알려진 프레임으로부터 결정되고, 상기 우수한 프레임은 삭제된 프레임보다 더 많은 에너지를 포함하는 경향이 있고, 평균 x1은 가설 H1에 대한 실제 평균값보다 약간 더 높을 것이다. 따라서, 임계값 xTH는 x1의 왼쪽으로 약간 구부러지거나 오프셋된다. 다르게 조망하면, 계산된 측정치는 빈 프레임(즉, 전송이 없음) 또는 불량 프레임(프레임이 삭제로 디코딩되는 이유로, 낮은 수신 에너지를 가짐)으로부터 알려지기 때문에, 상기 측정치는 더 작은 값일 수 있으며 임계값은 왼쪽으로 오프셋되어야 한다. 오프셋량은 시스템 시뮬레이션, 경험 측정치 또는 다른 수단에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 실험 측정치는 다수의 전송 프레임에 대해 형성될 수 있다. 그후에 우수한 프레임과 불량 프레임간의 계산된 측정치의 (평균값) 차이가 결정될 수 있으며 수신 장치에서 파라미터로 저장될 수 있다. 후속으로, 우수한 프레임에 대해 계산된 평균값은 불량 프레임데 대한 평균을 추정하기 위해 상기 평균 차이에 의해 오프셋될 수 있다. 임계값은 그후에 불량 프레임에 대해 추정된 평균값 및 빈 프레임에 대해 추정된 평균값에 기초하여 세팅될 수 있다.
임계값은 또한 전력 제어 정보와 같은 다른 이용가능한 정보에 기초하여 조절될 수 있다. 자원을 전송하는 전송 전력은 수신 장치에서 특정 레벨의 성능(예를 들어, 특정 프레임-오류율 FER)을 제공하기 위해 전력 제어 루프에 의해 조절될 수 있다. 일 실시예에서, 전력 제어 루프는 수신된 신호의 품질(예를 들어, Eb/Nt)을 측정하고, 측정된 신호 품질을 세트 포인트와 비교하며, 신호 품질이 상기 세트 포인트에서 유지되도록 자원을 전송하는 전송 전력을 조절한다. 상기 세트 포인트는 원하는 성능이 달성되도록 조절된다. 상기 실시예에서, 임계값은 예를 들어 우수한 프레임과 불량한 프레임에 대한 세트 포인트간의 차이에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어, 세트 포인트가 프레임이 정확하게 디코딩될때는 5 dB이고 프레임이 부정확하게 디코딩될 때 4 dB라면, 임계값은 또한 1 dB만큼 내려가도록 조절될 수 있다.
임계값은 또한 결정 피드백 디코딩 방법에 기초하여 조절될 수 있다. 초기에, 임계값은 빈 프레임과 불량 프레임에 대해 초기 추정된 통계치와 같이, 이용가능한 정보에 기초하여 특정 값으로 세팅될 수 있다. 그후에, 디코딩은 잘못 디코딩된 프레임으로부터의 정보가 PDF(510, 512)에 대한 통계치를 업데이팅하는데 사용됨으로써 반복적으로 수행된다. 예를 들어, 잘못 디코딩된 프레임은 빈 프레임 또는 불량 프레임 중 하나로 평가될 수 있으며, 상기 프레임에 대한 계산 측정치는 각각 PDF(510, 512)에 대한 통계치를 업데이팅하는데 사용된다. 이런 방법으로, 디코딩된 데이터는 장래의 데이터를 디코딩(예를 들어, 임계값의 조절을 통해)하는데 사용된다.
수신기에서 계산된 측정치에 기초하여 임계값 xTH를 세팅함으로써, 특정 수신기의 동작 조건은 제로율을 결정하는데 고려될 수 있다. 예를 들어, 수신기가 성능의 특정 레벨을 유지하기 위해 더 큰 전력을 요청하면, 이러한 사실은 임계값을 세팅하는데 고려된다.
임계값은 또한 동작 조건 변화에 따라 동적으로 조절될 수 있다. 계산된 통계치(예를 들어, 평균값 및 표준 편자)는 계산된 측정치의 가중 평균에 기초하여 결정될 수 있다. 다수의 가중치 방법이 실행될 수 있다. 예를 들어, 측정치는 동일하게 가중될 수 있으며, 더 최근의 측정치(즉, "누설" 평균값)에 대해 더 크게 가중치를 두거나, 또는 다른 방법(예를 들어, 우수한 프레임 근처에 위치한 프레임에 더 크게 가중치를 둠)을 이용하여 가중된다.
여러 다른 인자들은 또한 임계값을 세팅하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 올바르게 그리고 잘못 디코딩된 프레임에 대한 세트 포인트는 또한 임계값을 조절하는데 사용될 수 있다. 상기 세트 포인트는 상기에 기술된 방법으로 평균될 수 있다. 임계값의 조절량은 또한 예를 들어, 신호를 복조하는데 사용되는 레이크 수신기의 핑거(finger) 수에 좌우될 수 있다.
명확화를 위해, 본 발명은 순방향 링크상의 제로율 프레임을 검출하도록 기술되었다. 소정 CDMA 시스템(예를 들어, IS-95-B)에 대해, 역방향 링크상에서 더 낮은 비율의 코드 심볼은 풀 전력으로 전송되지만, N개의 가능한 심볼 위치 중 하나에 의사랜덤하게 전송된다. 예를 들어, 1/8 데이터율 전송을 위해, 각 코드 심볼은 긴 PN 코드에 의해 선택되는 위치를 갖는 8개의 가능한 심볼 위치 중 하나에 전송된다. 기지국 수신기에서, 선택자 유니트는 가정된 비율에 기초한 적정 위치에서 코드 심볼을 선택한다. 따라서, 더 낮은 데이터율에 대한 기지국 디코더는 심볼 누산기대신에 선택자를 포함한다. IS-2000 CDMA 시스템의 역방향 링크 신호에 대한 디코더는 부가로 상기 언급된 IS-2000 제안에 기술된다.
명확화를 위해, 본 발명의 여러 측면은 IS-2000에 따르는 CDMA 시스템의 특정 실행에 대해 기술된다. 그러나, 본 발명은 다른 CDMA 시스템에 사용되도록 적응될 수 있다. 하나의 특정한 CDMA 시스템은 "위성 또는 지상 중계기를 이용하는 확산 스펙트럼 다중 액세스 통신 시스템"이란 명칭의 미국 특허 No. 4,901,307 및 "CDMA 셀룰라 전화 시스템에서 파형을 생성하는 시스템 및 방법"이란 명칭의 미국 특허 No. 5,103,459에 개시되어 있다. 또 다른 특정 CDMA 시스템은 1997년 11월 3일에 출원된 "고속 패킷 데이터 전송 방법 및 장치"란 명칭의 미국 특허 출원 No. 08/963,386에 개시되어 있다. 상기 특허 및 특허 출원은 본 발명의 양수인에게 양수되고 여기서 참조로 통합된다.
CDMA 시스템은 다수의 현재 정의된 CDMA 표준 및 현재 또는 장래 제안된 표준에 따르도록 설계될 수 있다. 예를 들어, CDMA 시스템은 "이중 모드 광대역 확산 스펙트럼 셀룰라 시스템에 대한 TIA/EIA/IS-95-A 이동국-기지국 호환성 표준" 또는 이후로 각각 IS-95-A 및 IS-98 표준으로 지칭되는 "이중 모드 확산 스펙트럼 셀룰라 및 PCS 이동국에 대한 제안된 최소 성능 표준"이란 명칭의 TIA/EIA/IS-98-A, -B, -C에 따르도록 설계될 수 있다. CDMA 시스템은 또한 표준체 ETSI 및 ARIB에 의해 제안되는 IS-2000 또는 WCDMA 표준에 따르도록 설계될 수 있다. 상기 여러 CDMA 표준은 여기서 참조로 통합된다.
본 발명은 또한 시분할 다중 액세스(TDMA), 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 및 진폭 압신 단일 측대역(ACSSB)과 같은 진폭 변조(AM)와 같은 다른 유형의 통신 시스템에 사용되도록 적응될 수 있다.
바람직한 실시예의 이전 기술은 당업자가 용이하게 본 발명을 제조하고 이용할 수 있도록 제공된다. 상기 실시예에 대한 여러 변형은 당업자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반 원리들은 발명 능력을 이용하지 않고서 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 도시된 실시예에 제한되지 않으며 여기에 개시된 원리 및 신규한 특징에 따른 최광위의 범위에 따른다.
표 1
Figure 112005510928611-pct00006
표 1에 나타난 바와 같이, EIB는 1) 수신된 20 msec 프레임이 양호한 프레임으로 디코딩되거나, 또는 2) 20 msec 시간 간격내에 적어도 하나의 수신된 5 msec 프레임이 검출되지 않으면 논리 로우로 세팅된다. 프레임은 디코딩된 프레임에 CRC 검사를 수행함으로써 양호한 것으로 식별될 수 있다. 적어도 하나의 5 msec 프레임이 양호한 것으로 검출되는 두번째 경우에 대해, 20 msec 시간 간격에서의 나머지 5 msec 프레임은 불량 또는 비어있는 것으로 식별될 필요가 있다. 제로율 검출은 따라서 이 경우에 필요하다.
표 1을 참조하면, EIB는 제로로 세팅되고, 디코더는 적어도 하나의 양호한 프레임으로부터의 정보를 갖는다. 본 발명의 일 측면에 따라, 검출 정확성을 개선하기 위해 양호한 프레임으로부터의 정보는 디코딩된 프레임이 불량이거나 비어있는지를 결정하는데 보조적으로 사용될 수 있다.
제로율 검출은 다양한 방법을 이용하여 달성될 수 있다. 일반적으로, 품질 측정치는 수신된 프레임에 대해 계산되고 임계값과 비교된다. 비교 결과에 기초하여, 수신된 프레임은 잘못(즉, 삭제되거나 불량의) 전송되거나 수신된 것으로 또는 전혀 전송되지 않음(즉, 제로율 또는 비어있음)으로 나타난다. 본 발명의 일측면에 따라, 임계값은 수신(및 가능하게 디코딩된) 프레임에 대해 계산된 품질 측정치에 기초하여 선택될 수 있다. 본 발명의 또 다른 측면에 따라, 임계값은 양호한 것으로 식별되는 수신 프레임에 대해 계산된 품질 측정치에 기초하여 선택될 수 있다. 본 발명의 또 다른 측면에 따라, 임계값은 수신기에서 이용가능한 현재 정보(또는 현재 결정이 지연되면 장래의 정보)에 기초하여 유동적으로 조절될 수 있다. 이러한 특징은 수신기의 동작 조건을 설명함으로써 제로율 프레임을 식별하는데 정확성을 증가시킨다.
하나의 제로율 검출 방법에서, 제곱된 심볼의 합계가 계산되고 임계값과 비교된다. 제곱된 심볼의 합계는 수신된 프레임의 에너지를 나타낸다. 계산된 에너지가 에너지 임계값보다 크면 데이터 전송이 있음을 나타내고, 계산된 에너지가 임계값보다 작으면 전송이 없는 것으로 나타난다.
도 4는 제곱된 심볼의 합계를 이용하여 제로율을 검출하는데 사용되는 회로 의 블록선도를 도시한다. 심볼 누산기(412)로부터의 소프트 결정 심볼은 제곱된 심볼 엘리먼트(422)의 합계에 제공된다. 엘리먼트(422)는 특정 프레임에서 수신된 소프트 결정 심볼을 제곱하고 상기 프레임내에서 제곱된 심볼을 합산한다. 상기 합산 결과는 프레임에 대해 계산된 에너지를 나타내며, 이것은 프로세서(330)에 제공된다. 일 실시예에서, 프로세서(330)는 계산된 에너지 값에 대해 두가지 가설을 고려한다.
H0 - 계산된 에너지가 잡음만을 포함, 및
H1 - 계산된 에너지가 신호 + 잡음을 포함.
구체적으로, 프로세서(330)는 계산된 에너지가 잡음만을 포함하는 경향이 있는지(즉, 가설 H0) 또는 신호 + 잡음(즉, 가설 H1)을 포함하는 경향이 있는지를 결정한다. 상기 결정의 결과에 기초하여, 수신된 프레임은 삭제되거나 제로율로 표시된다. 제로율 결정은 하기에 더 상세히 기술된다.
특정 통신 채널에서 잡음 계산 및 신호 + 잡음 계산은 본 발명의 양수인에게 양수되고 여기서 참조로 통합되는 "확산 스펙트럼 통신 시스템에서 링크 품질을 측정하는 방법 및 장치"란 명칭의 미국 특허 No. 5,903,554에 더 상세히 기술된다.
제 2 제로율 검출 방법에서, 디코딩된 심볼은 재인코딩되고 소프트 결정 심볼과 상관된다. 특정 프레임에 대해, (인코딩된) 소프트 결정 심볼과 재인코딩된 심볼간에 스칼라 곱이 수행된다. 스칼라 곱은 수신된 벡터(즉, 수신된 프레임)와 가장 근접한 코드워드(즉, 재인코딩된 프레임)간의 거리를 표시한다. 계산된 거리는 거리 임계값과 비교된다. 계산된 거리가 거리 임계값보다 적으면 데이터 전송이 있는 것으로 표시되고, 계산된 거리가 임계값보다 크면 전송이 없는 것으로 표시된다.
도 4는 계산된 거리를 이용하여 제로율을 검출하는데 사용되는 회로의 블록선도이다. 디코더(414)로부터 디코딩된 비트는 특정 디코딩 가설에 대해 전송 소스에서 사용되는 동일한 인코딩 포맷을 이용하여 비트를 인코딩하는 인코더(424)에 제공된다. 예를 들어, 인코더(424)는 컨볼루션 또는 터보 인코더일 수 있으며 IS-2000 제안에 의해 정의된 바와 같이 1/2 또는 1/4 데이터율 인코더일 수 있다. 인코더(424)로부터의 코드 심볼은 심볼 누산기(412)로부터 소프트 결정 심볼을 수신하는 스칼라 곱 엘리먼트(426)에 제공된다. 스칼라 곱 엘리먼트(426)는 기술분야에 공지된 방법으로 재인코딩된 심볼과 소프트 결정 심볼의 스칼라 곱을 수행하며, 그 결과를 프로세서(330)에 제공한다. 스칼라 곱 결과는 수신되고 재인코딩된 프레임사이의 거리를 나타낸다. 프로세서(330)는 그후에 계산된 거리에 대해 두가지 가설(상기에 기술된)을 고려한다.
제 2 방법의 변형인 제로율 검출의 제 3 방법에서, 디코딩된 데이터 비트는 소프트 결정 심볼과 상관된다. 규칙적인(systematic) 코드에 대해, 인코딩된 데이터는 원래의 데이터 및 코딩된(또는 패리티) 데이터를 포함한다. 상기 특성은 디코딩된 데이터 비트들이 인코딩된 데이터의 데이터 부분(즉, 소프트 결정 심볼들)고 상관되도록 한다. 상기 방법은 디코딩 회로를 간략하게 하고 제로율 프레임을 검출하는 프로세싱 시간을 단축하며, 재인코딩에 대한 필요성을 제거한다. 상기 방법은 특히, 순방향 링크를 통해 보충 채널을 위해 규칙적인 터보 코드를 사용하는 IS-2000 순을 시스템에 적용가능하다.
상기의 기술에서, 품질 측정치는 각 수신 프레임에 대해 계산된다. 그러나, 품질 측정치는 프레임 또는 다수 프레임의 단편에 대해 계산될 수 있으며, 이것은 본 발명의 범위내에 있다.
여러 CDMA 시스템에 대해, 파일럿 신호는 수신국이 여러 기능을 수행하도록 순방향 또는 역방향 링크를 통해 전송된다. 신호 처리의 일부로서, 파일럿 신호는 복원되고 순방향 링크 신호를 고유하게 복조하는데 사용된다. 따라서, 상기 복조된 심볼은 파일럿 에너지에 관련된 인자를 포함한다.
도 4는 제로율 프레임을 식별하는 여러 품질 측정치(예를 들어, 에너지 및 거리)를 계산하는데 사용되는 회로를 포함한다. 일반적으로 하나의 품질 측정치가 계산되며, 도 4의 프레임 디코더는 간략화될 수 있다. 상기 품질 측정치는 또한 여기서 기술된 기능을 수행하도록 특별히 설계된 하드웨어, 기술된 기능을 수행하도록 프로그램된 소프트웨어 또는 양쪽의 조합과 같은 여러 방법으로 계산될 수 있다. 예를 들어, 합산 또는 제곱 심볼 엘리먼트(422)는 프로세서(330)상에 실행된 소프트웨어에 의해 실행될 수 있다. 프로세서(330)는 마이크로제어기, 마이크로프로세서, 디지털 신호 처리(DSP) 칩, 또는 여기 기술된 기능을 수행하기 위해 프로그램된 응용 주문형 집적 회로(ASIC)에서 실행될 수 있다.
상기에 기술된 바와 같이, 특정 프레임에 대해 계산된 품질 측정치는 제로율 또는 삭제된 프레임이 수신되었는지를 결정하기 위해 임계값과 비교된다. 품질 측정치는 제 1 방법을 이용하여 계산된 에너지, 상기 제 2 및 제 3 방법을 이용하여 계산된 거리 또는 다른 측정치일 수 있다. 상기 에너지 및 거리 측정치는 역관계를 갖는다. 특히, 제로율 프레임은 계산된 에너지가 낮거나 또는 계산된 거리가 크다면 더 그러하다. 간략화를 위해, 다음 기술은 계산된 에너지에 대해 이루어지지만, 계산된 거리 또는 다른 측정치를 커버하기 위해 변형될 수 있다.
도 5는 상기에서 식별된 수신 프레임의 두가지 가설(H0 및 H1)에 대한 두가지 확률 밀도 함수(PDFs)를 도시한다. PDF(510)는 계산된 에너지가 잡음을 우세하게 포함하는 가설 H0에 대응하며, PDF(512)는 계산된 에너지가 신호와 잡음을 포함하는 가설 H1에 대응한다. PDF(510)는 x0 의 평균값 및 σ0의 표준 편차를 가지며, PDF(512)는 x1의 평균값 및 σ1의 표준 편차를 갖는다. PDF(510)의 평균값은 예측된 바와 같이 PDF(512)의 평균보다 작다. x1 및 x0간의 거리는 수신된 프레임의 평균 신호 에너지에 대응한다.
PDF(510, 512)가 공지되면, 임계값(514)은 원하는 결과가 달성되기 위한 값 xTH로 세팅될 수 있다. 예를 들어, 원하는 결과가 어느 가설에 대해 동일한 에러 검출 확률을 얻는다면, 임계값 xTH1은 PDF(510)아래 xTH1의 오른쪽에 대한 영역(520)이 PDF(512) 아래 xTH1의 왼쪽에 대한 영역(522)과 동일하도록 선택될 수 있다. 임계값이 x0에 대해 xTH1보다 낮게 세팅되면, 가설 H1을 손실할 확률은 감소되지만 가설 H0에 대한 검출이 잘못될 확률은 증가된다. 즉, 임계값이 xTH1보다 낮게 세팅되면, 가설 H1에 속하는 계산된 값은 더 정확하게 식별될 수 있지만 가설 H0에 속하는 계산 값은 잘못 식별될 가능성이 더 크다.
원하는 결과는 여러 고려사항에 따를 수 있다. 예를 들어, 제로율 결정이 전송 소스의 전송 전력을 제어하는데 사용된다면, 이 결정은 요청된것보다 적게 전력을 전송하기 보다는(성능을 떨어뜨릴 수 있음) 필요 이상의 전력을 전송하는(시스템 용량을 감소시킬 수 있음) 실수를 범하기 쉽다.
일 실시예에서, PDF(510)는 빈 프레임으로부터 계산된 측정치로부터 추정되며 PDF(512)는 양호하고 불량한 프레임으로부터 계산된 측정치로부터 추정된다. 상기에 나타난 바와 같이, 프레임은 CRC 검사의 결과에 기초하여 올바르게 디코딩된(즉, 양호하게) 것으로 식별될 수 있다. CRC 검사를 통과하지 않은 프레임은 불량 또는 빈 프레임으로 식별된다. 일 실시예에서, 평균값 및 표준 편차는 규격 동작 조건을 이용하여 계산되고 평가된다. 이후에, 통계치는 실제 동작에서 발생하는 양호하고 불량한 프레임으로부터의 정보를 이용하여 계산된다. 상기 평균값 및 표준 편차는 또한 빈 프레임과 관련된 측정치에 대해 계산될 수 있다. 초기에, 빈 프레임에 대한 통계치는 공지된 채널(예를 들어, 파일럿 채널)에서 총 잡음 전력(Nt)으로부터 추정될 수 있다. Nt의 평가는 상기 언급된 U.S. 특허 No. 5,903,554에 개시된다.
일 실시예에서, PDF는 가우시안으로 추정된다. 가우시안 PDF의 형태는 주어진 평균값과 표준 편차에 대해 고유하게 정의된다. PDF(512)는 양호하고 불량한 프레임에 대한 평균 및 표준 편차로부터 결정될 수 있으며, PDF(510)는 빈 프레임에 대한 평균값 및 표준 편차로부터 결정될 수 있다. 상기 PDF에 기초하여, 임계값 xTH는 원하는 결과가 상기에 기술된 바처럼 달성되도록 선택될 수 있다.
제로율 검출에 대해, 특정 프레임에 대해 계산된 측정치는 임계값 xTH와 비교된다. 계산된 측정치가 임계값 xTH보다 작으면, 프레임은 제로율 또는 빈 프레임으로 식별된다. 그렇지 않고 계산된 측정치가 임계값 xTH보다 크면, 프레임은 불량 또는 제거된 프레임으로 식별된다. 품질 측정치가 수신되고 디코딩된 프레임간의 계산된 거리라면 다른 선택 표준이 이용됨을 알아야 한다.
임계값 xTH는 수신기에 이용가능한 부가 정보를 설명하도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 가설 H1에 대한 PDF(512)는 초기에 양호한 것으로 알려진 프레임으로부터 결정되고, 상기 양호한 프레임은 삭제된 프레임보다 더 많은 에너지를 포함하는 경향이 있고, 평균 x1은 가설 H1에 대한 실제 평균값보다 약간 더 높을 것이다. 따라서, 임계값 xTH는 x1의 왼쪽으로 약간 구부러지거나 오프셋된다. 다르게 조망하면, 계산된 측정치는 빈 프레임(즉, 전송이 없음) 또는 불량 프레임(프레임이 삭제로 디코딩되는 이유로, 낮은 수신 에너지를 가짐)으로부터 알려지기 때문에, 상기 측정치는 더 작은 값일 수 있으며 임계값은 왼쪽으로 오프셋되어야 한다. 오프셋량은 시스템 시뮬레이션, 경험 측정치 또는 다른 수단에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 실험 측정치는 다수의 전송 프레임에 대해 형성될 수 있다. 그후에 양호한 프레임과 불량 프레임간의 계산된 측정치의 (평균값) 차이가 결정될 수 있으며 수신 장치에서 파라미터로 저장될 수 있다. 후속으로, 양호한 프레임에 대해 계산된 평균값은 불량 프레임에 대한 평균을 추정하기 위해 상기 평균 차이에 의해 오프셋될 수 있다. 임계값은 그후에 불량 프레임에 대해 추정된 평균값 및 빈 프레임에 대해 추정된 평균값에 기초하여 세팅될 수 있다.
임계값은 또한 전력 제어 정보와 같은 다른 이용가능한 정보에 기초하여 조절될 수 있다. 자원을 전송하는 전송 전력은 수신 장치에서 특정 레벨의 성능(예를 들어, 특정 프레임-오류율 FER)을 제공하기 위해 전력 제어 루프에 의해 조절될 수 있다. 일 실시예에서, 전력 제어 루프는 수신된 신호의 품질(예를 들어, Eb/Nt)을 측정하고, 측정된 신호 품질을 세트 포인트와 비교하며, 신호 품질이 상기 세트 포인트에서 유지되도록 자원을 전송하는 전송 전력을 조절한다. 상기 세트 포인트는 원하는 성능이 달성되도록 조절된다. 상기 실시예에서, 임계값은 예를 들어 양호한 프레임과 불량한 프레임에 대한 세트 포인트간의 차이에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어, 세트 포인트가 프레임이 정확하게 디코딩될때는 5 dB이고 프레임이 부정확하게 디코딩될 때 4 dB라면, 임계값은 또한 1 dB만큼 내려가도록 조절될 수 있다.
임계값은 또한 결정 피드백 디코딩 방법에 기초하여 조절될 수 있다. 초기에, 임계값은 빈 프레임과 불량 프레임에 대해 초기 추정된 통계치와 같이, 이용가능한 정보에 기초하여 특정 값으로 세팅될 수 있다. 그후에, 디코딩은 잘못 디코딩된 프레임으로부터의 정보가 PDF(510, 512)에 대한 통계치를 업데이팅하는데 사 용됨으로써 반복적으로 수행된다. 예를 들어, 잘못 디코딩된 프레임은 빈 프레임 또는 불량 프레임 중 하나로 평가될 수 있으며, 상기 프레임에 대한 계산 측정치는 각각 PDF(510, 512)에 대한 통계치를 업데이팅하는데 사용된다. 이런 방법으로, 디코딩된 데이터는 장래의 데이터를 디코딩(예를 들어, 임계값의 조절을 통해)하는데 사용된다.
수신기에서 계산된 측정치에 기초하여 임계값 xTH를 세팅함으로써, 특정 수신기의 동작 조건은 제로율을 결정하는데 고려될 수 있다. 예를 들어, 수신기가 성능의 특정 레벨을 유지하기 위해 더 큰 전력을 요청하면, 이러한 사실은 임계값을 세팅하는데 고려된다.
임계값은 또한 동작 조건 변화에 따라 유동적으로 조절될 수 있다. 계산된 통계치(예를 들어, 평균값 및 표준 편자)는 계산된 측정치의 가중 평균에 기초하여 결정될 수 있다. 다수의 가중치 방법이 실행될 수 있다. 예를 들어, 측정치는 동일하게 가중될 수 있으며, 더 최근의 측정치(즉, "누설" 평균값)에 대해 더 크게 가중되거나, 또는 다른 방법(예를 들어, 양호한 프레임 근처에 위치한 프레임에 더 크게 가중치를 둠)을 이용하여 가중된다.
여러 다른 인자들은 또한 임계값을 세팅하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 정확하게 그리고 부정확하게 디코딩된 프레임에 대한 세트 포인트는 또한 임계값을 조절하는데 사용될 수 있다. 상기 세트 포인트는 상기에 기술된 방법으로 평균될 수 있다. 임계값의 조절량은 또한 예를 들어, 신호를 복조하는데 사용되는 레이크 수신기의 핑거(finger) 수에 좌우될 수 있다.
명확화를 위해, 본 발명은 순방향 링크에서 제로율 프레임을 검출하도록 기술되었다. 소정 CDMA 시스템(예를 들어, IS-95-B)에 대해, 역방향 링크상에서 더 낮은 데이터율의 코드 심볼은 풀 전력으로 전송되지만, N개의 가능한 심볼 위치 중 하나에 의사랜덤하게(pseudo-randomly) 전송된다. 예를 들어, 1/8 데이터율 전송을 위해, 각 코드 심볼은 긴 PN 코드에 의해 선택되는 위치를 갖는 8개의 가능한 심볼 위치 중 하나에 전송된다. 기지국 수신기에서, 선택자 유니트는 가정된 데이터율에 기초한 적정 위치에서 코드 심볼을 선택한다. 따라서, 더 낮은 데이터율에 대한 기지국 디코더는 심볼 누산기 대신에 선택자를 포함한다. IS-2000 CDMA 시스템의 역방향 링크 신호에 대한 디코더는 부가로 상기 언급된 IS-2000 제안에 기술된다.
명확화를 위해, 본 발명의 여러 측면은 IS-2000에 따르는 CDMA 시스템의 특정 실행에 대해 기술된다. 그러나, 본 발명은 다른 CDMA 시스템에 사용되도록 적응될 수 있다. 하나의 특정한 CDMA 시스템은 "위성 또는 지상 중계기를 이용하는 확산 스펙트럼 다중 액세스 통신 시스템"이란 명칭의 미국 특허 No. 4,901,307 및 "CDMA 셀룰라 전화 시스템에서 파형을 생성하는 시스템 및 방법"이란 명칭의 미국 특허 No. 5,103,459에 개시되어 있다. 또 다른 특정 CDMA 시스템은 1997년 11월 3일에 출원된 "고속 패킷 데이터 전송 방법 및 장치"란 명칭의 미국 특허 출원 No. 08/963,386에 개시되어 있다. 상기 특허 및 특허 출원은 본 발명의 양수인에게 양수되고 여기서 참조로 통합된다.
CDMA 시스템은 다수의 현재 정의된 CDMA 표준 및 현재 또는 장래 제안된 표준에 따르도록 설계될 수 있다. 예를 들어, CDMA 시스템은 "이중 모드 광대역 확산 스펙트럼 셀룰라 시스템에 대한 TIA/EIA/IS-95-A 이동국-기지국 호환성 표준" 또는 이후로 각각 IS-95-A 및 IS-98 표준으로 지칭되는 "이중 모드 확산 스펙트럼 셀룰라 및 PCS 이동국에 대한 제안된 최소 성능 표준"이란 명칭의 TIA/EIA/IS-98-A, -B, -C에 따르도록 설계될 수 있다. CDMA 시스템은 또한 표준체 ETSI 및 ARIB에 의해 제안되는 IS-2000 또는 WCDMA 표준에 따르도록 설계될 수 있다. 상기 여러 CDMA 표준은 여기서 참조로 통합된다.
본 발명은 또한 시분할 다중 액세스(TDMA), 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 및 진폭 압신 단일 측대역(ACSSB)과 같은 진폭 변조(AM)와 같은 다른 유형의 통신 시스템에 사용되도록 적응될 수 있다.
바람직한 실시예의 이전 기술은 당업자가 용이하게 본 발명을 제조하고 이용할 수 있도록 제공된다. 상기 실시예에 대한 여러 변형은 당업자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반 원리들은 발명 능력을 이용하지 않고서 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 도시된 실시예에 제한되지 않으며 여기에 개시된 원리 및 신규한 특징에 따른 최광위의 범위에 따른다.

Claims (28)

  1. 수신된 데이터 전송에서 제로율 프레임을 식별하는 방법으로서,
    변조된 신호를 수신하는 단계;
    복조된 심볼을 생성하기 위해 특정 복조 포맷에 따라 상기 변조된 신호를 복조하는 단계;
    상기 복조된 심볼을 다수의 수신 프레임으로 분할하는 단계;
    상기 다수의 수신 프레임 각각에 대한 품질 측정치를 계산하는 단계;
    특정 수신 프레임에 대한 품질 측정치를 상기 수신 프레임의 품질 측정치에 부분적으로 기초하여 선택되는 임계값과 비교하는 단계; 및
    상기 비교에 따라 상기 특정 수신 프레임을 제로율 프레임으로 또는 제로율 프레임이 아닌 것으로 식별하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 품질 측정치는 수신 프레임의 에너지와 관계되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 각 수신 프레임에 대한 품질 측정치는 상기 수신 프레임에 대해 제곱된 심볼의 합으로 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 품질 측정치는 수신 프레임과 상기 수신 프레임에 대응하는 코드워드간의 거리와 관계되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    각 수신 프레임을 디코딩된 프레임으로 디코딩하는 단계; 및
    상기 디코딩된 프레임에 대한 코드워드를 생성하기 위해 인코딩 포맷에 따라 상기 디코딩된 프레임을 재인코딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    각 수신 프레임을 디코딩된 프레임으로 디코딩하는 단계를 더 포함하며, 상기 코드워드는 상기 디코딩된 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 수신 프레임을 특정 디코딩 가설에 따라 디코딩하여 디코딩된 프레임을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 특정 디코딩 가설은 가능한 프레임 포맷들과 데이터율들의 세트중에 선택된 특정 프레임 포맷 및 특정 데이터율을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 가능한 프레임 포맷의 세트는 5 msec 및 20·L msec 프레임들을 포함하며, 상기 L은 1이나 그 이상의 정수인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 가능한 데이터율의 세트는 전체(full), 1/2, 1/4 및 1/8 데이터율을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 임계값은 양호한 프레임으로 식별되는 디코딩된 프레임의 품질 측정치에 부분적으로 기초하여 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 디코딩된 프레임이 양호 프레임인지를 식별하기 위해 디코딩된 프레임과 관련된 CRC 비트를 검사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 7 항에 있어서, 상기 특정 수신 프레임은 디코딩되어 양호한 프레임이 아닌 것으로 식별되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 임계값은 상기 수신 프레임의 품질 측정치의 통계치에 부분적으로 기초하여 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 수신 프레임의 품질 측정치는 상기 통계치를 생성 하기 위해 동일하게 가중되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 수신 프레임의 품질 측정치는 상기 통계치를 생성하기 위해 동일하지 않게 가중되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 임계값은 동적으로 조절가능한 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 전송시 전송된 파일럿 신호의 에너지로 상기 복조된 심볼을 역표준화하는(denormalizing) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 복조 포맷은 IS-2000 또는 IS-95-A 표준에 명시되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 복조된 심볼을 생성하기 위해 특정 복조 포맷에 따라 변조된 신호를 수신하고 복조하도록 구성된 복조기; 및
    상기 복조기에 동작을 위해 연결된 데이터 프로세서를 포함하며, 상기 데이터 프로세서는,
    상기 복조된 심볼을 다수의 수신 프레임으로 분할하며,
    상기 다수의 수신 프레임 각각에 대해 품질 측정치를 계산하며,
    특정 수신 프레임에 대한 품질 측정치를 상기 수신 프레임의 품질 측정치에 부분적으로 기초하여 선택된 임계값과 비교하며,
    상기 비교에 기초하여 상기 특정 수신 프레임을 제로율 프레임으로 또는 제로율 프레임이 아닌 것으로 식별하도록 구성되는 통신 시스템의 수신기 서브시스템.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 데이터 프로세서는,
    상기 복조된 심볼을 수신하여 누산하도록 구성되는 심볼 누산 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기 서브시스템.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 데이터 프로세서는,
    다수의 디코딩된 프레임을 생성하기 위해 상기 다수의 수신 프레임을 수신하여 디코딩하도록 구성되는 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기 서브시스템.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 데이터 프로세서는,
    상기 디코더에 연결되며, 상기 디코딩된 프레임 중에 우수한 프레임을 식별하기 위해 상기 다수의 디코딩된 프레임을 수신하고 검사하도록 구성되는 CRC 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기 서브시스템.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 데이터 프로세서는,
    상기 디코더에 연결되며, 상기 디코딩된 프레임을 수신하고 재인코딩하도록 구성되는 인코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기 서브시스템.
  25. 제 20 항에 있어서, 상기 품질 측정치는 상기 수신 프레임에 대한 에너지와 관계되는 것을 특징으로 하는 수신기 서브시스템.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 수신 프레임에 대한 품질 측정치는 상기 수신 프레임에 대한 제곱된 심볼의 합으로 계산되는 것을 특징으로 하는 수신기 서브시스템.
  27. 제 20 항에 있어서, 상기 품질 측정치는 상기 수신된 프레임과 상기 수신된 프레임에 대응하는 코드워드간의 거리에 관계되는 것을 특징으로 하는 수신기 서브시스템.
  28. CDMA 시스템에서 수신 데이터 전송시 제로율 프레임을 식별하도록 동작가능한 수신기 서브시스템으로서,
    복조된 심볼을 생성하기 위해 특정 복조 포맷에 따라 변조된 신호를 수신하고 복조하도록 구성되는 복조기;
    상기 복조기에 동작가능하게 연결되며, 상기 복조된 신호를 다수의 수신 프레임으로서 수신하고, 상기 다수의 수신 프레임을 다수의 디코딩된 프레임으로 디코딩하도록 구성되는 디코더;
    상기 디코더에 연결되며, 상기 디코딩된 프레임 중에 우수한 프레임을 식별하기 위해 상기 다수의 디코딩된 프레임을 수신하고 검사하도록 구성된 CRC 회로; 및
    상기 복조기 또는 상기 디코더에 동작가능하게 연결된 측정치 계산 유니트를 포함하며, 상기 측정치 계산 유니트는,
    상기 다수의 수신 프레임 각각에 대한 품질 측정치를 계산하며,
    특정 수신 프레임에 대한 품질 측정치를 상기 수신 프레임의 품질 측정치에 부분적으로 기초하여 선택된 임계값과 비교하며,
    상기 비교에 기초하여 상기 특정 수신 프레임을 제로율 프레임으로 또는 제로율 프레임이 아닌 것으로 식별하도록 구성되는 수신기 서브시스템.
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