KR101020437B1 - 전파경로를 탐색하는 방법, 장치, 분석기 및 컴퓨터프로그램 - Google Patents
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Abstract
무선 시스템과 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정에서 주 경로를 포함한 무선 채널은 추정을 위해 형성된다. 분배기(200)는 임펄스 응답 추정을 시간적으로 적어도 두 개의 서브 신호로 분배한다. 분석기(202)는 적어도 하나의 서브 신호의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별한다. 탐색기(204)는 비정규로 판별된 각 서브 신호 중 최대 진폭값을 탐색한다. 생성기(206)는 무선 채널 시뮬레이션을 위해 비정규로 판별된 각 서브 신호 중 최대 진폭값에 대응하는 각 전파 경로를 포함한 무선 채널을 형성할 수도 있다.
CDMA, 무선 시스템, 임펄스 응답 추정, 전파 경로, 분석기, 프로그램
Description
본 발명은 무선 채널의 시뮬레이션에 관한 것으로, 특히 CDMA 무선 시스템의 무선 채널에 관한 것이다.
무선 주파수 신호가 송신기에서 수신기로 전달될 때, 신호는 무선 채널 내에서 다른 신호 위상과 진폭을 가지는 하나 또는 그 이상의 경로를 따라 전파되어, 상기 신호 내에서 다른 주기와 강도의 페이딩을 발생시킨다. 또, 잡음과 간섭은 무선 연결을 간섭하는 다른 송신기로 인해 발생된다.
무선 채널은 실제 환경 내에서 또는 실제 환경을 가상 실험할 수 있는 무선 채널 시뮬레이터 하드웨어 또는 소프트웨어를 이용함으로써 테스트될 수 있다. 예를 들면, 연속적으로 변하는 날씨와 시간과 같은 제어불가능한 현상이 발생하기 쉬운 실외에서 테스트가 수행되기 때문에, 실제 환경에서 테스트를 수행하는 것은 다소 번거로울 수 있다. 또한, 한 환경(A 도시) 내에서 수행된 테스트는 다른 대응하는 환경(B 도시)에서, 완전히 유효하지 않다.
무선 채널을 가상 실험하는 시뮬레이터는 무선 채널을 가상 실험하는데 아주 쉽게 이용될 수 있다. 디지털 무선 채널 시뮬레이터에서, 채널은 대부분 채널 모델 과 신호를 가중하고, 탭 계수인 채널 계수만큼 다른 딜레이에 의해 지연되고, 가중된 신호 성분이 합산되어 인가된 신호 간에 컨볼루션을 마련하는 유한임펄스응답 필터(Finite Impulse Response filter)로 설계된다. 랜덤 숫자 생성기는 실제 채널의 통계값을 에뮬레이트하는 채널 계수를 제공한다.
시뮬레이션에서 측정 또는 생성된 채널의 주 경로(dominant paths)는 가장 중요하다. 임펄스 응답이 큰 크기를 가질 때, 이는 잠재적으로 주 경로이다. 시뮬레이션의 목적을 위해, 상기 경로는 때로 외관 검사(visual inspection)로 확인되며 고진폭 값이 주 경로를 의미하게 된다.
그러나, 여기에는 시뮬레이터 내에서 이용되는 채널 모델에 관한 문제들이 있다. 채널의 임펄스 응답 내의 잡음은 대부분 추정되지 않는다. 상기 임펄스 응답 추정 내의 높은 피크는 결정적 신호(deterministic signal)라기 보다는 잡음 때문일 수 있지만, 종래 기술은 잡음 피크와 결정적 신호 피크를 구별하지 못한다. 덧붙여서, 많은 메모리가 대부분 상기 임펄스 응답 추정 내의 상기 경로를 처리하는데 요구된다.
본 발명의 목적은 전파 경로를 탐색하기 위한 개선된 방법, 장치, 분석기, 컴퓨터 프로그램 제공매체 및 컴퓨터 프로그램 제품을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 국면에 따르면, 무선 채널 추정에서 디지털 임펄스 응답 추정 중 최대 진폭값들에 대응하는 경로를 이용하기 위하여, 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정 중에서 전파 경로를 탐색하는 방법을 제공한다. 본 방법은 상기 임펄스 응답 추정을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호로 분배하는 단계, 적어도 하나의 서브 신호의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하는 단계, 무선 채널 추정 중 이용될 무선 채널을 위해, 적어도 비정규로 판별되는 각각의 서브 신호에서 최대 진폭값을 탐색하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 무선 채널이 CDMA 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정에서 전파 경로를 포함하고, 상기 경로가 채널의 디지털 임펄스 응답 추정 중 최대 진폭값에 대응하는 무선 채널 시뮬레이션용 무선 채널을 형성하는 방법을 제공한다. 본 방법은 상기 임펄스 응답 추정을 적어도 두 개 이상의 서브 신호로 분배하는 단계, 적어도 하나의 서브 신호의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하는 단계, 비정규로 판별되는 각 서브 신호에서 최대 진폭값을 탐색하는 단계 및 무선 채널 시뮬레이션을 위해 비정규로 판별되는 각 서브 신호 중 최대 진폭값에 대응하는 각 전파 경로를 포함한 무선 채널을 형성하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 무선 채널 추정에서 디지털 임펄스 응답 추정 중 최대 진폭값들에 대응하는 경로를 이용하기 위하여, 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정 중에서 전파 경로를 탐색하는 장치를 제공한다. 본 장치는 상기 임펄스 응답 추정을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호로 분배하기 위해 구비된 분배기, 적어도 하나의 서브 신호의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하기 위해 구비된 분석기, 무선 채널 추정 중 이용될 무선 채널을 위해, 적어도 비정규로 판별되는 각각의 서브 신호에서 최대 진폭값을 탐색하기 위해 구비된 탐색기를 더 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 무선 채널이 CDMA 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정에서 전파 경로를 포함하고, 상기 경로가 채널의 디지털 임펄스 응답 추정 중 최대 진폭값에 대응하는 무선 채널 시뮬레이션용 무선 채널을 형성하는 장치를 제공한다. 본 장치는 상기 임펄스 응답 추정을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호로 분배하기 위해 구비된 분배기, 적어도 하나의 서브 신호의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하기 위해 구비된 분석기, 비정규로 판별되는 각 서브 신호에서 최대 진폭값을 탐색하기 위해 구비된 탐색기 및 무선 채널 시뮬레이션을 위해 비정규로 판별되는 각 서브 신호 중 최대 진폭값에 대응하는 각 전파 경로를 포함한 무선 채널을 형성하기 위해 구비된 생성기를 더 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 무선 채널 추정에서 디지털 임펄스 응답 추정 중 최대 진폭값들에 대응하는 경로를 이용하기 위하여, 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정 중에서 전파 경로를 탐색하는 장치를 제공하는 것이다. 본 장치는 상기 임펄스 응답 추정을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호로 분배하기 위한 수단, 적어도 하나의 서브 신호의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하기 위한 수단, 무선 채널 추정 중 이용될 무선 채널을 위해, 적어도 비정규로 판별되는 각각의 서브 신호에서 최대 진폭값을 탐색하기 위한 수단을 더 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 무선 채널이 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정에서 전파 경로를 포함하고, 상기 경로가 채널의 디지털 임펄스 응답 추정 중 최대 진폭값에 대응하는 무선 채널 시뮬레이션용 무선 채널을 형성하는 장치를 제공한다. 본 장치는 상기 임펄스 응답 추정을 적어도 두 개 이상의 서브 신호로 분배하기 위한 수단, 적어도 하나의 서브 신호의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하기 위한 수단, 비정규로 판별되는 각 서브 신호에서 최대 진폭값을 탐색하기 위한 수단 및 무선 채널 시뮬레이션을 위해 비정규로 판별되는 각 서브 신호 중 최대 진폭값에 대응하는 각 전파 경로를 포함한 무선 채널을 형성하기 위한 수단을 더 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 무선 시스템에 관련된 채널의 임펄스 응답 추정의 진폭값 분포의 대칭성을 판별하기 위한 분석기를 제공한다. 본 분석기는 시간적으로 임펄스 응답 추정의 섹션으로 분배된 적어도 하나의 서브 신호를 수신하고, 적어도 하나의 서브 신호의 진폭값의 정규 분포도를 판별한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 무선 채널 추정에서 디지털 임펄스 응답 추정 중 최대 진폭값들에 대응하는 경로를 이용하기 위하여, 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정 중에서 전파 경로를 탐색하는 컴퓨터 프로세스를 실행시키기 위한 명령어를 컴퓨터 프로그램으로 인코딩하는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다. 본 프로세스는 상기 임펄스 응답 추정을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호로 분배하는 단계, 적어도 하나의 서브 신호의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하는 단계, 무선 채널 추정 중 이용될 무선 채널을 위해, 적어도 비정규로 판별되는 각각의 서브 신호에서 최대 진폭값을 탐색하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 무선 채널 추정에서 디지털 임펄스 응답 추정 중 최대 진폭값들에 대응하는 경로를 이용하기 위하여, 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정 중에서 전파 경로를 탐색하는 컴퓨터 프로세스를 실행시키기 위한 명령어를 컴퓨터 프로그램으로 인코딩하는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다. 본 프로세스는 상기 임펄스 응답 추정을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호로 분배하는 단계, 적어도 하나의 서브 신호의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하는 단계, 비정규로 판별되는 각 서브 신호에서 최대 진폭값을 탐색하는 단계 및 무선 채널 추정을 위해 비정규로 판별되는 각 서브 신호 중 최대 진폭값에 대응하는 각 전파 경로를 포함한 무선 채널을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 무선 채널 추정에서 디지털 임펄스 응답 추정 중 최대 진폭값들에 대응하는 경로를 이용하기 위하여, 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정 중에서 전파 경로를 탐색하는 컴퓨터 프로세스를 실행시키기 위한 명령어를 컴퓨터 프로그램으로 인코딩하고, 컴퓨터로 판독가능한 컴퓨터 프로그램 분산 매체를 제공한다. 본 프로세스는 상기 임펄스 응답 추정을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호로 분배하는 단계, 적어도 하나의 서브 신호의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하는 단계, 무선 채널 추정 중에서 이용될 무선 채널을 위해, 적어도 비정규로 판별되는 각각의 서브 신호에서 최대 진폭값을 탐색하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 무선 채널 추정에서 디지털 임펄스 응답 추정 중 최대 진폭값들에 대응하는 경로를 이용하기 위하여, 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정 중에서 전파 경로를 탐색하는 컴퓨터 프로세스를 실행시키기 위한 명령어를 컴퓨터 프로그램으로 인코딩하고, 컴퓨터로 판독가능한 컴퓨터 프로그램 분산 매체를 제공한다. 본 프로세스는 상기 임펄스 응답 추정을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호로 분배하는 단계, 적어도 하나의 서브 신호의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하는 단계, 비정규로 판별되는 각 서브 신호에서 최대 진폭값을 탐색하는 단계 및 무선 채널 추정을 위해 비정규로 판별되는 각 서브 신호 중 최대 진폭값에 대응하는 각 전파 경로를 포함한 무선 채널을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 다수의 이점을 제공한다. 상기 무선 채널을 통하여 통과한 무선 신호가 경유한 상기 통로는 감지될 수 있다. 상기 임펄스 응답 추정 내의 잡음 피크는 또한 결정적 신호의 피크와 효과적으로 구별될 수도 있다. 분배되므로, 임펄스 응답 추정을 처리하는 동안 더 적은 메모리가 요구된다.
이하에서는 본 발명은 실시예와 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 기술될 것이다.
도 1은 채널의 임펄스 응답 추정의 측정을 보여주는 도.
도 2는 통계 필터를 설명한 도.
도 3은 채널 시뮬레이션을 설명한 도.
도 4는 임펄스 응답 추정을 설명한 도.
도 5는 방법의 흐름도를 설명한 도.
도 6은 방법의 흐름도를 설명한 도.
본 발명은 광대역 무선 주파수 신호(RF 신호)의 채널 시뮬레이션에 적합하다. 예를 들면, 어플리케이션의 일례는 CDMA(Code Division Multiple Access) 무선 시스템, WCDMA(광대역 CDMA), MC-CDMA(다중 반송파 CDMA) 및 UMTS(Universal Mobile Telephone System)과 같은 무선 모바일 통신 시스템이지만, 이에 한정되지는 않는다.
WCDMA 무선 시스템, MC-CDMA 무선 시스템 및 UMTS는 CDMA 무선 시스템으로 고려될 수 있다. MC-CDMA 무선 시스템은 CDMA 기술과 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술의 조합이다.
도 1을 참조하여 시뮬레이션 내에서 측정된 무선 채널을 활용하는 기본 이론을 검토한다. 채널 관측기(sounder)는 시, 공간 도메인 내에서 적어도 하나의 실제 무선 채널을 측정하고, 제품 개발을 위한 측정 정보를 전달할 수도 있다. 상기 시간 도메인은 하나의 안테나로 추정될 수도 있지만, 공간 도메인에서는 다중 안테나 기술이 필요하다. 도 1에 도시된 바와 같이, 송신기(100)는 무선 인터페이스를 통해 결정적 신호를 수신기(102)로 송신한다. 상기 결정적 신호는 교통 신호, 제어 신호 또는 잡음이 배제된 어떤 다른 의미있는 신호일 수 있다. 이는 실내 또는 실 외에서 발생될 수 있다. 상기 결정적 신호는 물체(154)에 의해 반사 또는 산란되기 때문에 다수의 경로(152)를 통해 전파될 수 있다. 전송된 신호가 알려졌거나 또는 사용가능할 때, 송신 신호와 수신 신호를 비교는 것에 의해 송신기(100)와 수신기(102) 간에 무선 채널의 추정의 특성 시간 시퀀스를 생성하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 상기 채널 측정은 확산 스펙트럼 관측방법에 기반을 둘 수 있다.
상기 송신기(100)는 적어도 하나의 바람직한 결정적 신호를 제공하기 위한 주기적인 의사난수열 생성기(pseudorandom sequence generator)일 수 있는 신호 생성기(104)를 포함할 수도 있다. 상기 결정적 신호는 CDMA 신호, WCDMA 신호 또는 MC-CDMA 신호일 수도 있다. 그 후 상기 신호는 안테나(300)를 통하여 상기 결정적 신호를 송신하기 전에 혼합기(mixer, 106) 내의 무선 주파수 신호로 업 컨버팅(up-converting)될 수 있다.
상기 수신기(102)는 혼합기(108) 내에서 안테나(302)에 의해 수신된 신호를 다운 컨버팅한다. 그 후 상기 다운 컨버팅된 신호는 A/D 변환기(110) 내에서 디지털 형태로 변환될 수 있다. 상기 수신 신호의 디지털 샘플은 본 해결 방안이 메모리의 종류에 대해 어떤 특정된 제한을 가지는 것은 아니지만, 하드 디스크 또는 저장 테이프와 같은 대용량 저장 메모리일 수 있는 저장수단(112) 내에 저장될 수 있다. 그러나, 상기 측정은 10 기가 바이트 또는 그 이상까지 결과일 수 있다. 측정을 하는 동안에 상기 수신 신호는 주기적으로 그리고 지속적으로 샘플링될 수 있다. 상기 측정 데이터의 지연된 분해능(delay resoultion)은 필요에 따라 매칭될 수 있다.
상기 송신기(100)의 상기 안테나(300)와 상기 수신기(102)의 상기 안테나(302)는 단일 안테나 소자 또는 안테나 소자 배열로 구성되어 SISO (Single Input Single Output), SIMO (Single Input Multiple Output), MISO (Multiple Input Single Output) 또는 MIMO (Multiple Input Multiple Output) 채널의 적어도 하나의 측정을 가능케할 수도 있다.
상기 저장수단(112)에서 또는 수신기(102)에서 바로 수신된 신호는 측정된 채널의 임펄스 응답 추정 시퀀스(sequence)를 형성하기 위해 정합 필터(matched filter, 114) 등으로 진행할 수 있다. 시간 시퀀스는 측정 주기 동안에 채널의 동작을 나타내고, 하나의 임펄스 응답 추정의 시간 시퀀스는 하나의 무선 채널을 나타낸다. 상기 무선 채널은 일정 비율로 저장될 수 있어서 상기 임펄스 응답 추정이 시간 함수로서 균일하게 형성된다. 부가적으로 또는 대체적으로는, 상기 수신 신호 임펄스 응답 추정은 상기 저장수단(112)과 유사할 수도 있는 저장수단(116) 내에 저장될 수 있다.
통계 필터(118)와 같은 장치는 상기 임펄스 응답 추정 중에서 (주) 전파 경로를 탐색한다. 상기 통계 필터(118)는 또한 상기 임펄스 응답 추정의 샘플링과 포맷을 변경할 수도 있다. 많은 경우에 임펄스 응답 추정의 비율은 시뮬레이션 목적을 위한 보간(interpolation)에 의해 증가된다. 상기 데이터 보간 인자는 어떠한 목표값이라도 가질 수 있다.
측정된 데이터는 다수의 평면파 전파 무선 채널 경로를 포함할 수도 있다. 경로의 수는 개방된 외곽 지역에서 낮고 도심 지역 내에서는 특히 정확하다. 상기 통계 필터(118)는 상기 무선 채널 시뮬레이터가 대부분 처리가능한 경로의 최대치를 확실히 한정하고 있기 때문에, 다수의 경로를 감소시킬 수도 있다. 이는 가장 낮은 값을 가지는 주 경로의 적당수를 제거함으로써 얻어질 수 있다.
채널의 상기 임펄스 응답 추정을 측정하는 대신에, 상기 임펄스 응답 추정을 인위적으로 생성하는 것은 가능하다. 측정 또는 생성된 임펄스 응답 추정은 유사한 방법으로 상기 통계 필터(118) 내에서 걸러진다.
도 2는 무선 채널 시뮬레이션 내의 경로를 이용하기 위해 CDMA 무선 시스템과 연관된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정 내에서 전파 경로를 탐색하는 통계 필터(118)를 도시한다. 상기 경로는 채널의 디지털 임펄스 응답 추정 중 최대 진폭값에 대응한다. 임펄스 응답 추정은 경로가 없는 순수한 잡음일 수 있고, 또는 임펄스 응답 추정은 하나 또는 다수의 경로를 포함할 수도 있다. 한 경로의 경우, 최대치를 가지는 샘플은 대개 경로이다. 다수 경로의 경우, 다른 샘플보다 더 높은 값을 가지는 샘플은 경로를 나타낸다.
상기 통계 필터(118)는 상기 임펄스 응답 추정을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호로 나누기 위한 분배기(200)를 포함한다. 상기 서브 신호는 동일한 주기 또는 다른 주기를 가질 수도 있다. 상기 주기는 통상적으로 10 나노초(ns)내지 수백 나노초(ns)일 수 있다. 통계적 분석기(202)는 적어도 하나의 서브 신호의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별할 수도 있다. 상기 서브 신호가 정규인지 또는 비정규인지의 여부는 정규 분포가 대칭적이고 비정규 분포가 대개 비대칭적이기 때문에, 상기 서브 신호의 진폭값 분포가 대칭적인지 또는 비대칭적인지 분석함으로써 판별할 수도 있다. 특히, 정규 분포로 가정된다면, 통신 기술에서는 흔히 있는 일이지만, 대칭 또는 비대칭에 기반한 평가는 가능할 수도 있다.
서브 신호의 샘플 분포가 비정규이면, 상기 분포는 서브 신호가 순수 잡음이 아닌 적어도 하나의 결정적 신호 경로를 포함한 결정적 신호에 의해 변형되었다는 것을 고려해볼 수 있다. 정규로 판별된 서브 신호는 노이즈를 고려하여 버려진다. 그래서, 탐색기(204)는 비정규로 판별된 각 서브 신호 내에 남아있는 샘플보다 더 높은 진폭값을 가지는 적어도 하나의 샘플을 탐색할 수 있다. 채널 생성기(206)는 무선 채널 시뮬레이션을 위해 비정규로 판별된 각각의 서브 신호 중 최대 진폭값에 대응되는 각각의 전파 경로를 포함하는 무선 채널을 형성한다. 상기 채널 생성기(206)는 어떠한 경로에도 속하지 않는 샘플을 제거할 수 있다. 상기 제거된 샘플은 상수, 결정적 함수에 의해 정의된 변수 또는 잡음값과 같은 바람직한 값에 의해 교체될 수도 있다.
상기 통계 분석기(202)는 적어도 하나의 서브 신호의 진폭값 분포의 정규도를 측정할 수 있고, 정규성이 기 설정된 임계값 미만이면 분포를 비정규로 판별할 수 있다. 따라서, 통계 분석기(202)는 각 서브 신호와 연관된 진폭값 분포의 대칭 정도(degree)를 측정하고, 상기 정도가 기 설정된 임계값 미만이면, 상기 분포를 비대칭인 비정규로 판별하는 적어도 다수의 실제 케이스를 고려해볼 수 있는 것이다. 상기 정도는 예를 들면 0 내지 1 의 단위로 측정될 수 있으며, 여기서 0은 분포가 비정규인 것을 의미하고, 1은 분포가 완벽히 정규인 것을 의미한다. 상기 기 설정된 임계값은 예를 들면 0.5 또는 0.5 내지 1 사이의 어떠한 다른 바람직한 값 이라도 가능하다.
일반적으로, 스칼라 확률 변수를 형성하는 샘플의 밀도 함수인 분포가 이의 평균값에 대해 대칭적이라면, 상기 샘플은 잡음으로 고려될 수 있고 상기 평균값과 중앙값은 동일하다. 이는 예를 들어 정규 분포에 대해서 신뢰할 수 있다. 샘플의 상기 분포가 비정규이면, 상기 분포는 결정적 신호에 의해 변형된 것으로 생각될 수 있다. 평균값(mx)은 예를 들어 기대값(E{x})으로 형성될 수 있다.
여기서, x는 x1,...xn 의 값을 가지는 벡터형의 서브 신호이며, xi는 서브 신호(x) 내의 i 번째 샘플값을 나타내고, N 은 상기 서브 신호 내의 총 샘플 수이다.
예를 들면 중앙값(md)은 P(x ≤ xk) = 0.5 일 때, mdx = xk 로 형성될 수도 있고, 여기서 P(x ≤ xk)는 벡터(x) 내의 임의의 값(x)이 xk이하인 가능성(확률)을 의미한다. 상기 확률은 예를 들면 하기 수학식 2로 표현될 수 있다.
여기서, Nk는 x < xk 인 서브 신호의 샘플 수를 의미하며, N 은 상기 서브 신호 내의 총 샘플 수를 의미한다.
따라서, 통계 분석기(202)는 적어도 하나의 서브 신호의 진폭값의 중앙값을 형성할 수도 있고, 통계 분석기는 적어도 하나의 대응되는 서브 신호의 진폭값의 평균값을 형성할 수도 있다. 상기 통계 분석기(202)는 서브 신호의 중앙값과 평균값이 기준 편차 이상으로 서로 다르다면 각 신호의 분포를 비정규라고 판별할 수 있다. 상기 기준 편차는 예를 들어 3dB 일 수 있다.
상기 통계 분석기(202)는 적어도 하나의 서브 신호 진폭값의 모드를 형성할 수 있고, 상기 통계 분석기는 적어도 하나의 대응되는 서브 신호의 진폭값의 평균값(또는 중앙값)을 형성할 수도 있다. 모드는 최대값에 가장 근접하며, 이는 확률이 가장 높은 샘플이다. 일반적으로, 스칼라 확률 변수를 형성하는 샘플의 분포가 그 평균값에 대해 정규하고, 상기 분포가 단일 모드만을 가진 단봉(unimodal)이면, 샘플은 잡음으로 고려될 수 있고, 상기 평균값과 모드는 동일하다. 이는 예를 들어 정규 분포에 대해 신뢰할 수 있다. 따라서, 상기 통계 분석기(302)는 동일한 서브 신호의 중앙값과 평균값이 기준 편차 이상으로 서로 다르다면, 분포가 비정규하다고 판별할 수 있다. 하드 리미터(hard limiter)에 의해 완성될 수도 있다. 상기 평균값 대신에, 상기 평균값과 중앙값이 서로 대응되도록 고려될 수 있기 때문에, 상기 중앙값과 모드는 상기 분포가 정규인지 또는 비정규인지를 판별하도록 비교될 수 있다.
하나의 최대값을 탐색하는 것 대신에, 상기 탐색기(204)는 적어도 비정규로 판별된 각 서브 신호 중 최대 진폭값 보다 낮은 값을 가지는 하나의 진폭값을 추가적으로 탐색할 수도 있다. 최저 진폭값을 가지는 상기 샘플보다 더 높은 값을 가지는 진폭을 구비한 한 그룹의 샘플은 중요하다. 상기 그룹은 적어도 두 개의 진폭값을 포함할 수도 있다.
도 3에는 시뮬레이션의 가상 무선 인터페이스 내에서 무선 채널의 시계열 추정의 이용을 도시한다. 송신기(300)는 도 1에서 측정된 무선 채널 또는 인위적으로 생성된 무선 채널에 대응될 수도 있는 가상의 무선 인터페이스(352)를 통해 수신기(302)로 결정적 신호(350)를 전달한다. 특히 측정된 채널의 경우, 솔루션은 실제 채널의 반복적인 이용을 가능케하거나 또는 필요하다면 어떠한 측정된 채널의 특정 부분을 반복해서 재생시킬 수 있다.
도 4는 분석된 임펄스 응답 추정(400)을 보여준다. 탐색에서 찾은 경로는 다른 경로가 삭제될 동안 검은점으로 표시된다. 이 예에서는 탐색기가 0 - 500ns, 1000ns - 1500ns, 1500ns - 2000ns 및 2000ns - 2500ns 인 500ns 대의 각 서브 신호(402-410)에서 3 개의 경로를 탐색하고 있다.
도 5는 상기 방법의 흐름도를 나타낸다. 단계(500)에서 임펄스 응답 추정은 시간적으로 적어도 두 개의 서브 신호로 나뉜다. 단계(502)에서 적어도 하나의 서브 신호 진폭값의 분포는 정규 또는 비정규로 판별된다. 단계(504)에서는 적어도 비정규로 판별되는 각 서브 신호에서 최대 진폭값을 탐색한다. 하나 또는 그 이상의 최대 진폭값에 대응하는 상기 경로는 시뮬레이션 내에서 이용된다.
도 6은 추가적인 단계(506)를 제외하고 도 5와 유사하다. 단계(500)에서는 임펄스 응답 추정이 적어도 두 개의 서브 신호로 시간적으로 나뉜다. 단계(502)에서는 적어도 하나의 서브 신호의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규로 판별된다. 단계(504)에서는 적어도 비정규로 판별된 각 서브 신호에서 최대 진폭값을 탐색한다. 단계(506)에서는 비정규로 판별된 각 서브 신호 중 최대 진폭값에 대응하는 각 전파 경로를 포함한 무선 채널을 상기 무선 채널 시뮬레이션을 위해 형성시킨다.
상기 구현은 예를 들면 주문형 반도체(ASIC) 또는 별도의 논리 소자와 같이, 필요한 연산을 제공하는 특정 장비 수단에 의해 완성될 수 있다. 상기 구현은 또한 예를 들면 소프트웨어 수단, 충분한 메모리로 이루어진 통계 필터 및 마이크로프로세서에 의해 완성될 수도 있으며, 여기서 상기 기술한 방법의 연산은 소프트웨어의 형태로 수행될 수 있다.
소프트웨어 솔루션과 같은 경우에는, 컴퓨터 프로그램 제품은 무선 채널 시뮬레이션 내에서 채널의 디지털 임펄스 추정 중 최대 진폭값에 대응하는 경로를 이용하기 위하여 CDMA 무선 시스템과 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정 내에서 전파 경로를 찾기 위한 컴퓨터 프로세스를 처리할 수 있도록 명령어가 컴퓨터 프로그램으로 부호화될 수도 있다.
컴퓨터 프로그램은 컴퓨터에 의해 판독가능한 분산 매체 내에 분산될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어는 무선 채널 시뮬레이션 내에서 채널의 디지털 임펄스 추정 중 최대 진폭값에 대응하는 경로를 이용하기 위하여 CDMA 시스템과 관련된 채널의 디지털 임펄스 추정 내에서 전파 경로를 찾기 위한 컴퓨터 프로세스를 처리할 수 있도록 부호화될 수 있다.
상기 분산 매체는 컴퓨터 판독가능 매체, 프로그램 저장 매체, 기록 매체, 컴퓨터 판독가능 메모리, 컴퓨터 판독가능 소프트웨어 제공 패키지, 컴퓨터 판독가능 신호, 컴퓨터 판독가능 통신 신호 또는 컴퓨터 판독가능 압축 소프트웨어 패키지로 이루어질 수도 있다.
본 발명이 첨부된 도면에 따른 실시예를 참조하여 기술되었을지라도, 본 발명은 이에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범위 내에서 여러 방법으로 변형가능한 것은 자명하다.
Claims (21)
- 무선 채널 추정에서 디지털 임펄스 응답 추정(400) 중 최대 진폭값들에 대응하는 경로를 이용하기 위하여, 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정(400) 중에서 전파 경로를 탐색하는 방법으로서,상기 임펄스 응답 추정(400)을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호(402-410)로 분배하는 단계(500);적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하는 단계(502);무선 채널 추정 중 이용될 무선 채널을 위해, 적어도 비정규로 판별되는 각각의 서브 신호(402-410)에서 최대 진폭값을 탐색하는 단계(504)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 무선 채널이 CDMA 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정(400)에서 전파 경로를 포함하고, 상기 경로가 채널의 디지털 임펄스 응답 추정(400) 중 최대 진폭값에 대응하는 무선 채널 시뮬레이션용 무선 채널을 형성하는 방법으로서,상기 임펄스 응답 추정(400)을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호(402-410)로 분배하는 단계(500);적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하는 단계(502);비정규로 판별되는 각 서브 신호(402-410)에서 최대 진폭값을 탐색하는 단계(504); 및무선 채널 시뮬레이션을 위해 비정규로 판별되는 각 서브 신호(402-410) 중 최대 진폭값에 대응하는 각 전파 경로를 포함한 무선 채널을 형성하는 단계(506)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 상기 진폭값들의 정규 분포도를 측정하는 단계;상기 정규 분포도가 기 설정된 임계값 미만이면, 분포를 비정규로 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 상기 진폭값의 중앙값(median)을 형성하는 단계;적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 상기 진폭값의 평균값(mean)을 형성하 는 단계; 및상기 중앙값과 상기 평균값이 기준 편차 이상으로 서로 차이가 나면, 분포를 비정규로 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 상기 진폭값의 모드를 형성하는 단계;적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 상기 진폭값의 평균값을 형성하는 단계;상기 모드와 상기 평균값이 기준 편차 이상으로 서로 차이가 나면, 분포를 비정규로 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 상기 진폭값의 모드를 형성하는 단계;적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 상기 진폭값의 중앙값을 형성하는 단계;상기 모드와 상기 중앙값이 기준 편차 이상으로 서로 차이가 나면, 분포를 비정규로 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,비정규로 판별된 각 서브 신호 중 최대 진폭값 보다 낮은 값을 가지는 적어도 하나의 진폭값을 추가적으로 탐색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 무선 채널 추정에서 디지털 임펄스 응답 추정(400) 중 최대 진폭값들에 대응하는 경로를 이용하기 위하여, 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정(400) 중에서 전파 경로를 탐색하는 장치로서,상기 임펄스 응답 추정(400)을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호(402-410)로 분배하기 위해 구비된 분배기(200);적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하기 위해 구비된 분석기(202);무선 채널 추정 중 이용될 무선 채널을 위해, 적어도 비정규로 판별되는 각각의 서브 신호(402-410)에서 최대 진폭값을 탐색하기 위해 구비된 탐색기(204)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 무선 채널이 CDMA 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추 정(400)에서 전파 경로를 포함하고, 상기 경로가 채널의 디지털 임펄스 응답 추정(400) 중 최대 진폭값에 대응하는 무선 채널 시뮬레이션용 무선 채널을 형성하는 장치로서,상기 임펄스 응답 추정(400)을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호(402-410)로 분배하기 위해 구비된 분배기(200);적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하기 위해 구비된 분석기(202);비정규로 판별되는 각 서브 신호(402-410)에서 최대 진폭값을 탐색하기 위해 구비된 탐색기(204); 및무선 채널 시뮬레이션을 위해 비정규로 판별되는 각 서브 신호(402-410) 중 최대 진폭값에 대응하는 각 전파 경로를 포함한 무선 채널을 형성하기 위해 구비된 생성기(206)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,상기 분석기(202)는적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 상기 진폭값들의 정규 분포도를 측정하고,상기 정규 분포도가 기 설정된 임계값 미만이면, 분포를 비정규로 판별하기 위해 구비된 것을 특징으로 하는 장치.
- 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,상기 분석기(202)는적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 상기 진폭값의 중앙값(median)을 형성하고,적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 상기 진폭값의 평균값(mean)을 형성하고,상기 중앙값과 상기 평균값이 기준 편차 이상으로 서로 차이가 나면, 분포를 비정규로 판별하기 위해 구비된 것을 특징으로 하는 장치.
- 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,상기 분석기(202)는적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 상기 진폭값의 모드를 형성하고,적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 상기 진폭값의 평균값을 형성하고,상기 모드와 상기 평균값이 기준 편차 이상으로 서로 차이가 나면, 분포를 비정규로 판별하기 위해 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,상기 탐색기(204)는 비정규로 판별된 각 서브 신호 중 최대 진폭값 보다 낮은 값을 가지는 적어도 하나의 진폭값을 추가적으로 탐색하기 위해 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 무선 채널 추정에서 디지털 임펄스 응답 추정(400) 중 최대 진폭값들에 대응하는 경로를 이용하기 위하여, 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정(400) 중에서 전파 경로를 탐색하는 장치로서,상기 임펄스 응답 추정(400)을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호(402-410)로 분배하기 위한 수단(200);적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하기 위한 수단(202);무선 채널 추정 중 이용될 무선 채널을 위해, 적어도 비정규로 판별되는 각각의 서브 신호(402-410)에서 최대 진폭값을 탐색하기 위한 수단(204)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 무선 채널이 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정(400)에서 전파 경로를 포함하고, 상기 경로가 채널의 디지털 임펄스 응답 추정(400) 중 최대 진폭값에 대응하는 무선 채널 시뮬레이션용 무선 채널을 형성하는 장치로서,상기 임펄스 응답 추정(400)을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호(402-410)로 분배하기 위한 수단(200);적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하기 위한 수단(202);비정규로 판별되는 각 서브 신호(402-410)에서 최대 진폭값을 탐색하기 위한 수단(204); 및무선 채널 시뮬레이션을 위해 비정규로 판별되는 각 서브 신호(402-410) 중 최대 진폭값에 대응하는 각 전파 경로를 포함한 무선 채널을 형성하기 위한 수단(206)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 무선 시스템에 관련된 채널의 임펄스 응답 추정(400)의 진폭값 분포의 대칭성을 판별하기 위한 분석기로서,상기 분석기(202)는시간적으로 임펄스 응답 추정(400)의 섹션으로 분배된 적어도 하나의 서브 신호(402-410)를 수신하고,적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 진폭값의 정규 분포도를 판별하기 위해 구비된 것을 특징으로 하는 분석기.
- 무선 채널 추정에서 디지털 임펄스 응답 추정(400) 중 최대 진폭값들에 대응하는 경로를 이용하기 위하여, 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정(400) 중에서 전파 경로를 탐색하는 컴퓨터 프로세스를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 있어서,상기 프로세스는상기 임펄스 응답 추정(400)을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호(402-410)로 분배하는 단계(500);적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하는 단계(502);무선 채널 추정 중 이용될 무선 채널을 위해, 적어도 비정규로 판별되는 각각의 서브 신호(402-410)에서 최대 진폭값을 탐색하는 단계(504)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
- 무선 채널 추정에서 디지털 임펄스 응답 추정(400) 중 최대 진폭값들에 대응하는 경로를 이용하기 위하여, 무선 시스템에 관련된 채널의 디지털 임펄스 응답 추정(400) 중에서 전파 경로를 탐색하는 컴퓨터 프로세스를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 있어서,상기 프로세스는상기 임펄스 응답 추정(400)을 시간적으로 적어도 두 개 이상의 서브 신호(402-410)로 분배하는 단계(500);적어도 하나의 서브 신호(402-410)의 진폭값 분포가 정규 또는 비정규인지 판별하는 단계(502);비정규로 판별되는 각 서브 신호(402-410)에서 최대 진폭값을 탐색하는 단계(504); 및무선 채널 추정을 위해 비정규로 판별되는 각 서브 신호(402-410) 중 최대 진폭값에 대응하는 각 전파 경로를 포함한 무선 채널을 형성하는 단계(506)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
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