KR101047715B1

KR101047715B1 - 수신 신호 품질 추정을 위한 양성 간섭 억제

Info

Publication number: KR101047715B1
Application number: KR1020067026479A
Authority: KR
Inventors: 그레고리 바톰리; 라자람 라메쉬; 위핀 에릭 왕
Original assignee: 텔레호낙티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘)
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2011-07-08
Also published as: JP4842932B2; US20050282500A1; CN101057441A; EP1766835A1; WO2005125076A1; CN104065595A; KR20070032695A; JP2008503125A; US7773950B2

Abstract

수신기 회로는, 수신 신호 품질 추정치가 비-양성 손상의 효과에 주로 의존하도록, 수신 신호 품질 추정치들의 계산으로부터 "양성" 손상의 효과들을 억제한다. 예를 들어, 수신 신호는, 일반적으로 가우시안 분포를 사용해 모델링되고, 수신 신호를 위한 채널 추정치들을 발생시키는데 사용되는 파일럿 샘플들의 불완전한 역회전으로부터 발생하는 직각 위상 간섭과 같은, 자기-간섭의 소정 형태들에도 기인할 수 있는, 동일 셀 및 다른 셀 간섭+잡음의 영향을 받을 수도 있다. 그러한 간섭은 일반적으로 파일럿 신호 변조에 의해 정의되는 분포, 예를 들어, BPSK(binary phase shift keying) 변조를 위한 2항 분포를 취한다. 그러한 소스들로부터 발생하는 간섭은 가우시안 간섭에 비해 비교적 "양성"이므로, 신호 품질 계산들에서 억제되거나 감해져야 한다. 억제는 총 손상 상관관계 추정치들로부터 양성 손상 상관관계 추정치들을 감산하는 것에 기초할 수 있거나 채널 추정에서 양성 손상을 필터링하는 것에 기초할 수 있다.

양성 손상, 비-양성 손상, 가우시안 손상, 비-가우시안 손상, 수신 신호 품질 추정, 양성 간섭 억제, 손상 상관관계 추정

Description

수신 신호 품질 추정을 위한 양성 간섭 억제 {BENIGN INTERFERENCE SUPPRESSION FOR RECEIVED SIGNAL QUALITY ESTIMATION}

본 발명은 일반적으로 무선 통신 네트워크들에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는, 그러한 네트워크들에서 수신 신호 품질을 추정하는 것에 관한 것이다.

무선 통신 네트워크들의 맥락에서 "링크 적응(link adaptation)"이라는 용어는 일반적으로, 변화하는 네트워크 및 라디오 조건들에 따른 하나 이상의 송신 신호 파라미터들의 동적인 변경을 함축한다. 예를 들어, 진화하는 무선 통신 표준들은 예정에 따라 다수의, "사용자들"이라고도 하는, 이동국들을 서빙하는 공유 패킷 데이터 채널들을 정의한다.

WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 표준들은, 예를 들어, HS-PDSCH(High Speed Packet Data Shared Channel)이 예정에 따라 대다수일 수 있는 사용자들에게로 패킷 데이터를 송신하는데 사용하는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 모드를 정의한다. IS-856 표준은, HDR(High Data Rate)로서 공지되어 있는, 유사한 공유 패킷 데이터 채널 서비스를 정의하고, 1XEV-DO와 같은, cdma2000 표준들은 유사한 고속의 공유 패킷 데이터 채널 서비스들을 정의한다.

일반적으로, 그러한 서비스들 모두에서의 공유 패킷 데이터 채널들은 전력 제어형이 아니라 속도 제어형인데, 공유 패킷 데이터 채널들이 속도 제어형이라는 것은, 채널 신호는 이용 가능한 최대 전력에서 송신되고 채널의 데이터 속도는, 특정한 그 시점에서 서빙되고 있는 이동국을 위해 보고되는 라디오 조건들에 기초해, 그러한 최대 전력을 위해 조정된다는 것을 의미한다. 따라서, 소정 송신 전력을 위해, 서빙되는 이동국이 불량한 라디오 조건들을 경험하고 있는 이동국에 비해 양호한 라디오 조건들에 해당된다면, 채널의 데이터 속도는 좀더 높을 것이다. 물론, 이동국이 관여되어 있는 서비스의 유형 등과 같은, 다른 파라미터들도 실제로 사용되는 데이터 속도에 영향을 미칠 수 있다.

그럼에도 불구하고, 특정 이동국을 서빙 중일 때, 공유 채널의 효율적인 이용은 대체로 그 이동국을 위해 보고되는 채널 품질의 정확도에 의존하는데, 그 변수가 데이터 속도 선택 프로세스로의 1차 입력(primary input)을 표현하기 때문이다. 간단히 말해서, 이동국이 그것의 채널 품질을 과장 보고했다면, 이동국은 지나치게 높은 속도에서 서빙되어, 높은 블록 오류율을 초래하기 쉽다. 반대로, 이동국이 그것의 채널 품질을 축소 보고한다면, 이동국은 언더서빙(underserving)될 것이다. 다시 말해, 이동국은, 이동국의 실제 채널 조건들이 지원할 수 있는 것보다 낮은 데이터 속도에서 서빙될 것이다.

채널 품질의 축소 보고는 특히, 수신기에서의 피상 손상(apparent impairment;간섭+잡음)이 악성(harmful) 및 "양성(benign)" 간섭 모두를 구비할 때, 발생할 수 있다. 여기에서 사용되는 바와 같이, "양성" 간섭은, 피상 신호 품질의 계산에 영향을 미치지만, 실제로, 데이터 신호 복조는 크게 열화시키지 않는 간섭이다. 따라서, 소정 전력의 양성 간섭은 동일한 전력의 악성 간섭에 의한 것보다 훨씬 낮은 데이터 오류율을 초래한다. 그것은, 신호 품질 타깃이, 말하자면, 10% 프레임 또는 블록 오류율이라면, 수신기는, 간섭이 비-양성이었을 때 용인될 수 있었던 것보다 좀더 높은 레벨의 양성 간섭의 존재에서도 그 타깃을 실현할 수 있다는 것을 의미한다.

비한정적인 일례로써, 소정 통신 수신기에서의 총 수신 신호 손상은 동일-셀 간섭, 다른-셀 간섭, 열 잡음 등으로부터 발생하는 가우시안 손상 성분 및, 예를 들어, 수신 심볼들의 불완전한 역회전(imperfect de-rotation)때문에 발생하는 소위 자기-간섭(self-interference)으로부터 발생하는 비-가우시안 손상 성분을 구비할 수 있다. 자기-간섭을 발생시키는 다른 원인들로는 국부 발진기 주파수 오류들 및 신속한 채널 페이딩 조건들을 들 수 있다. 그러한 간섭은 변조 포맷에 의해 정의되는 확률 분포, 예를 들어, BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조 포맷과 관련된 2항 분포를 취할 수 있다.

비-가우시안 손상의 확률 분포는 가우시안 분포의 특징적 "꼬리들(tails)"을 포함하지 않기 때문에, 신호 복조에 대한 그것의 영향은 통상적으로 가우시안 손상만큼 심각하지 않다. 실제로, 심지어는 상당한 양들의 비-가우시안 손상의 영향도 비교적 대수롭지 않을 수 있다. 따라서, 피상적인 총 신호 손상, 즉, 가우시안 및 비-가우시안 손상 성분들을 포함하는 총 손상에 기초하는, 무선 통신 수신기에서의 수신 신호 품질의 추정을 위한 전통적인 접근 방법은 수신기의 현재 수신 능력들에 대한 진정한 실상을 제공하지 않을 수도 있고, 사실상, 수신기가 수신기의 수신 신 호 품질을 상당량만큼 축소 보고하는 결과를 초래할 수도 있다.

발명의 개요

본 발명은, 수신 신호를 위한 신호 품질 추정치의 계산으로부터 "양성" 간섭의 효과들을 억제하거나 감하는 것에 기초해, 신호 품질 추정을 향상시키기 위한 방법 및 장치를 구비한다. 이러한 맥락에서, 간섭이 신호 복조를 크게 손상시키지 않는다면, 간섭은 양성이다. 일례로서, 신호 품질 추정치의 계산에 영향을 미치는 총 손상은 품질 추정시에 고려되어야 하는 비-양성 간섭 및, 2항 분포형 간섭과 같은, 상대적 양성 간섭을 구비할 수 있다. 품질 추정 계산으로부터 양성 간섭의 효과를 억제하는 것에 의해, 결과는 실제 신호 복조에 관한 수신 신호 품질의 좀더 진정한 "실상"(truer "picture")을 나타낸다.

따라서, 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따라 수신 신호를 위한 신호 품질을 추정하는 예시적인 방법은 양성 손상의 효과들을 억제하는 것에 기초해 수신 신호의 비-양성 손상을 위한 손상 상관관계 추정치(impairment correlation estimate)를 계산하는 단계를 구비한다. 그 다음, 그러한 손상 상관관계 추정치에 기초해 SIR(signal-to-interference ratio) 추정치가 발생될 수 있고, SIR은 신호 품질을 무선 통신 네트워크에 보고하는데 사용될 수 있으며, 무선 통신 네트워크는 이 보고를 신호 속도 적응에 사용할 수 있다. 비한정적인 일례로써, 가우시안 손상은, 그것이 수신기의 복조 성능을 크게 열화시킨다는 점에서 일반적으로 비-양성이고, 비-가우시안 손상은, 그것이 수신기의 복조 성능을 약하게 열화시킨다는 점에서 일반적으로 양성이다.

따라서, 그러한 억제는, 예를 들어, 수신 신호를 구비하거나 수신 신호와 관련하여 수신되는 기준 채널 신호의 역확산 값들에 기초해 총 손상 상관관계 추정치를 계산하는 단계, 양성인 비-가우시안 손상 상관관계 추정치를 계산하는 단계, 및 비-양성 가우시안 손상 상관관계 추정치를 획득하기 위해 총 손상 상관관계 추정치로부터 비-가우시안 손상 상관관계 추정치를 감산하는 단계에 기초할 수 있다. 다른 방법으로, 그러한 억제는 채널 추정 프로세스에서 양성 손상의 효과들을 억제함으로써 변경된 채널 추정치들을 획득하는 단계 및 변경된 채널 추정치들로부터 비-양성 손상 상관관계 추정치를 계산하는 단계에 기초할 수도 있다. 채널 추정 프로세스로부터 양성 손상을 억제하는 단계는 기준 채널 신호의 역확산 값들에 보간 필터를 적용하는 단계를 구비할 수도 있다.

다른 실시예에서, 신호 품질을 추정하는 방법은 신호 복조와 관련하여 상대적 악성 손상 및 상대적 양성 손상을 구비하는 총 손상의 영향을 받는 수신 신호를 위한 SIR 추정치를 계산하는 단계 및, SIR 추정치가 총 손상에 기초해 계산되는 것보다 커지도록, SIR 추정치의 계산으로부터 상대적 양성 손상을 억제하는 단계를 구비한다. 이번에도, 그러한 억제는 총 손상의 추정치로부터 양성 손상의 추정치를 감산하는 단계에 기초할 수 있거나 SIR을 계산하는데 사용되는 채널 추정치들로부터 양성 손상의 효과들을 필터링하는 것에 의해 변경된 채널 추정치들을 획득하는 단계에 기초할 수 있다.

따라서, 수신 신호 품질을 추정하기 위한 예시적인 수신기 회로는 양성 손상 및 비-양성 손상 모두를 구비하는 총 손상의 영향을 받는 수신 신호를 위한 SIR 추 정치를 계산하도록 구성되어 있는 신호 품질 계산 회로 및, SIR 추정치가 총 손상에 기초해 계산되는 것보다 커지도록, SIR 추정치의 계산으로부터 양성 손상을 억제하도록 구성되어 있는 손상 억제 회로를 구비한다. 예시적인 수신기 회로는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그들에 관한 임의 조합으로 구현될 수 있다. 더 나아가, 예시적인 수신기 회로는, 마이크로프로세서 회로, DSP(digital signal processor) 회로, 또는 소정의 다른 디지털 논리 회로로서 구현될 수 있는 기저대역 프로세서의 일부분을 구비할 수도 있다.

예시적인 구현에서, 수신기 회로는, WCDMA 또는 cdma2000 네트워크와 같은, 무선 통신 네트워크에서의 사용을 위한 모바일 터미널에 포함된다. 그렇게 구성될 경우, 예시적인 터미널은 신호들을 네트워크로 송신하기 위한 송신기 및 네트워크로부터 신호들을 수신하기 위한 수신기를 구비한다. 수신기는, 양성 손상 및 비-양성 손상 모두를 구비하는 총 손상의 영향을 받는 수신 신호를 위한 SIR 추정치를 계산하도록 구성되어 있는 신호 품질 계산 회로 및, SIR 추정치가 총 손상에 기초해 계산되는 것보다 커지도록, SIR 추정치의 계산으로부터 양성 손상을 억제하도록 구성되어 있는 손상 억제 회로를 구비하는 수신기 회로를 포함한다.

상기 사양들 및 이점들은 다음의 논의에서 좀더 상세하게 설명된다. 당업자들이라면, 그러한 논의를 판독할 때 그리고 유사한 요소들에 유사한 참조 번호들이 할당되어 있는 첨부 도면들을 고려할 때, 추가적인 사양들 및 이점들을 인지할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 예시적인 수신기 회로의 도면이다.

도 2는, 본 발명에 따른, 향상된 수신 신호 품질 추정을 위한 예시적인 양성 간섭 억제의 도면이다.

도 3은 예시적인 신호 품질 추정의 좀더 상세한 도면이다.

도 4 및 도 5는 도 3의 예시적인 프로세싱에서 호출되는 양성 간섭 억제의 다른 실시예들의 도면들이다.

도 6 및 도 7은, 각각, 도 4 및 도 5의 프로세싱 로직에 따른, 도 1의 수신기 회로를 위한 예시적인 기능 구현들의 도면들이다.

도 8은, 무선 통신 네트워크를 지원하는데 사용하기 위한, 본 발명에 다른 예시적인 이동국의 도면이다.

본 발명의 예시적인 실시예들이, WCDMA 및 cdma2000과 같은, CDMA-기반 무선 통신 네트워크들의 맥락에서 설명되지만, 본 발명은 광범위한 통신 시스템들 및 수신기 유형들에 적용된다는 것이 이해될 수 있어야 한다. 일반적인 관점에서, 본 발명은, 무선 수신기에서의 전반적인 간섭 측정들이 간섭의 상이한 유형들을 포함할 수 있다는 것과 간섭의 소정 유형들이 다른 것들보다는 신호 복조에 덜 "악성"이라는 것을 인지한다. 덜 악성인 간섭의 기여가 계산으로부터 억제되는 간섭 추정치들에 수신 신호 품질 추정치들을 기초하는 것에 의해, 본 발명에 따른 수신기는, 수신기의 수신 조건들에 대한 좀더 진정한 실상을 표현하는 신호 품질 추정치를 제공한다. 좀더 진정한 그 실상은 라디오 링크를 좀더 효율적으로 제어하는데 사용될 수 있다.

예를 들어, WCDMA의 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 모드에 따르면, 동작 정보 송신 속도의 선택은 라디오 채널 조건에 의해 판정된다. 채널 조건이 양호할 경우에는, 좀더 높은 데이터 속도에 대응되는 코딩 및 변조 방식이 사용된다. 반대로, 불량한 채널 조건들 동안에는, 좀더 강건한 코딩 및 변조 방식들을 사용하기 위하여, 송신 데이터 속도가 감소된다. 그러한 데이터 속도 적응을 흔히 "링크 적응"이라고 한다.

WCDMA 맥락에서, 이동국은 CQI들(channel quality indicators)을, 보고된 CQI 값들을 사용해 이동국을 위한 순방향 링크의 데이터 속도를 설정하는, 다시 말해, 보고된 채널 품질이 양호할수록, 링크 속도가 높아지도록 또는 그 반대이도록 순방향 링크의 데이터 속도를 설정하는 WCDMA 지원 네트워크(supporting WCDMA network)에 제공한다. 그러한 동작들은 다른 네트워크 유형들에서도 수행될 수 있다. WCDMA 일례로써 계속하면, CQI는, 이동국에서 수신되는 순방향 CPICH(Common Pilot Channel)상의 심볼 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)을 추정하고, CPICH 심볼 SINR을, CPICH와 HS-PDSCH(High Speed Packet Data Shared Channel) 사이의 기준 전력 오프셋 및, 어쩌면, 확산 팩터 차이들에 기초해, HS-PDSCH에서 수신되는 심볼들을 위한 SINR 값으로 변환한 다음, 마지막으로, HS-PDSCH 심볼 SINR로부터 CQI 추정치를 판정하는 것에 의해 추정될 수 있다. SINR을 SIR(signal-to-interference ratio)라고도 한다는 것에 주의한다.

CPICH 심볼 SINR 추정에서, 손상 상관관계 행렬이 추정될 수 있고, 심볼 SINR은, 다음의 수학식 1을 통해, 네트 응답(h), RAKE 수신기 조합 가중치(w), 및 손상 상관관계 행렬(R)에 의해 판정될 수 있는데,

G-RAKE(Generalized RAKE) 조합 가중치들(w=R^-1h)이 사용될 경우, 수학식 1은 다음의 수학식 2로 단순화된다.

다른 방법으로, 손상 상관관계의 대각 요소들만을 추정할 수도 있고, 수신기들의 이 클래스에 대해서는 다음의 수학식 3과 같은데,

여기에서, h(i)는 h의 i번째 요소이고, r_i,i는 R의 i번째 대각 요소이다. 이 클래스의 수신기들을 여기에서는 RAKE+라고 하는데, 정교화 스케일(sophistication scale)상의 그들의 위치가 G-RAKE와 표준 RAKE 아키텍처들 사이의 어디쯤이라는 것을 지시한다. RAKE+는 G-RAKE의 근사 형태로 볼 수 있다.

RAKE 수신기가 사용된다면, 평균 손상 전력만이 필요하고, 다음의 수학식 4 와 같은데,

여기에서,

은, 어쩌면 핑거들을 가로질러 평균된 평균 손상 전력에 대응된다.

CQI 추정치를 획득한 후, 이동국은 CQI 추정치를 업링크 시그널링을 통해 지원 네트워크 기지국(BS)(supporting network base station)으로 송신한다. BS는, 조정된 HS-PDSCH 심볼 SINR을 획득하기 위해, 보고된 CQI를 HS-PDSCH의 이용 가능한 순시 전력(instantaneously available power)에 기초해 추가적으로 조정할 수 있다. BS는 조정된 HS-PDSCH 심볼 SINR에 적합한 송신 데이터 속도를 선택하고 이동국을 위한 순방향 링크 데이터 속도는 선택된 데이터 속도로 설정된다.

표 1은 HSDPA를 위한 예시적인 송신 채널 구성들 및 이동국에서 10% 패킷 오류율(PER)을 실현하기 위한 그들의 개개 SINR 요구 사항들을 예시한다.

표 1: HS-PDSCH를 위한 송신 채널 구성의 일례들
CQI 값	변조	코딩율	데이터 속도	10% PER을 위해 요구되는 SINR
14	QPSK	0.67	1.29 Mbps	9.5 dB
15	QPSK	0.69	1.66 Mbps	10.5 dB
16	16QAM	0.37	1.78 Mbps	11.5 dB
17	16QAM	0.44	2.09 Mbps	12.5 dB
18	16QAM	0.49	2.33 Mbps	13.5 dB

표 1에서 주어진 요구되는 SINR은 이동국 수신기에서의 모든 손상(간섭+잡음)이 가우시안이라는 가정에 기초한다. 가우시안 손상은 복조 성능을 강하게 열화시킬 수 있으므로, 비-양성 손상으로 간주된다. 적용 가능한 WCDMA 표준들에 의해 요구되는 바와 같이, 이동국은 이동국의 현재 SINR을 판정한 다음 10% 미만의 PER을 가진 모든 송신 채널 구성들 중에서 최고 CQI 값을 보고해야 한다.

예를 들어, 측정된 채널 품질이 13 dB라면, 이동국은, 13 dB SINR에서 10% 미만의 PER을 갖는 모든 구성들 사이에서의 최고 CQI 값인 17로서 CQI를 보고해야 한다. 실제로는, 표 1의 CQI-값 컬럼 및 SINR 컬럼만이 이동국에 저장된다. 그러한 표를 흔히 "MCS Switch Table"이라 한다.

송신 채널 구성 각각에 대해, PER은 빠르게 떨어진다. 1 dB내에서, PER은 100%에서 1% 미만까지 진행한다. 이것은, CQI 추정의 정확도가 적정한 링크 적응을 위해 필수적이라는 것을 의미한다. 이동국이 1 dB를 초과하는 만큼 CQI를 과장 추정한다면, 아주 높은 블록 오류율로 인해, 처리율은 급격하게 열화한다. 한편, 이동국이 CQI를 축소 추정한다면, 이동국은, 채널 조건들이 허용하는 가능한 최고 데이터 속도에서 동작하지 않으므로, 채널이 충분히 이용되지 않는 결과를 초래할 것이다. 따라서, CQI 추정은 고속 데이터 터미널들의 설계에서 중요한 역할을 한다.

관심있는 수신 신호, 예를 들어, 트래픽 채널 또는 제어 채널 신호와 함께 수신되는 파일럿 신호 또는 트레이닝 시퀀스와 같은, 수신된 기준 채널 신호로부터 SINR을 추정하는 것이 상례이다. 예를 들어, SINR 계산들은 통상적으로 수신된 파일럿 심볼들에 기초한다. 그러한 맥락에서, y(k)를, k번째 심볼 주기 동안, 모든 RAKE 핑거들로부터의 CPICH 신호 샘플들의 역확산 값들을 모아 놓은 벡터라고 한다. 잡음이 단순히 가법적(additive)이라면, y(k), y_k(i)의 i번째 요소는 다음의 수학식 5와 같이 표현될 수 있는데,

여기에서, s(k)는 변조 심볼 값이고, h_k(i)는 i번째 핑거 지연 위치를 위한 네트 응답(net response)이며, n_k(i)는 y_k(i)의 가법 손상 성분이다. 가법 손상 성분이 고유-셀 간섭, 다른-셀 간섭, 열 잡음, 및, DC 오프셋, 비-이상적인 필터링 등과 같은, 통상적인 수신기 손상들로 인한 열화까지도 설명한다는 것과 가법 손상 성분은 일반적으로 가우시안으로서 모델링된다는 것에 주의한다.

심볼 값은 단위 평균 전력(

)을 갖고, 손상 샘플들은 i.i.d.이며 각각은 0 평균(

)을 갖는다고 가정할 수 있다. 전통적인 SINR 추정 동안, 손상 상관관계는 다음의 수학식 6으로서 추정되는데,

여기에서,

는 k번째 심볼 주기 동안의 네트 응답의 추정치이고,

의 i번째 성분(

)은 h_k(i)의 추정치이다. RAKE+ 및 어쩌면 RAKE의 경우,

의 대각 요소들만이 추정된다. G-RAKE, RAKE+ 및 RAKE 수신기 아키텍처들 모두가 SINR 추정에서 수학식 6의 소정 형태를 구현한다.

잡음이 에르고드적(ergodic)이면, 수학식 6의 기대값은 시간에 걸쳐 평균하는 것에 의해 획득될 수 있다.

일 때,

이고, 여기에서,

이고 n(k)는 모든 RAKE 핑거들에 대한 손상 성분들을 모아 놓은 벡터이다.

언급된 바와 같이, 상례는 수신된 트래픽 채널 신호를 위한 CQI 추정치들을 발생시키기 위해 CPICH 심볼들을 사용하는 것이다. 따라서, y_k(i),

, 및

은 CPICH 역확산 값들에 기초해 획득되고, CPICH 채널의 SINR은, 전력과 확산 팩터에서의 차이들을 조정하는 것에 의해, HS-PDSCH(또는 관심 있는 다른 수신 채널)을 위한 SINR로 변환될 수 있다.

신호 품질 추정을 위한 상기 접근 방법은 일반적으로, 수신 신호 손상의 주된 성분이 가우시안인 경우에 충분히 양호하게 작용한다. 그러나, 비-가우시안 손상이 전체적인 손상의 상당한 성분을 구비하는 경우에는, 그러한 접근 방법의 정확도가 상당히 열화한다. 비-가우시안 손상들은, 가우시안 근사에 의해 양호하게 모델링되지 않는 손상들을 포함한다. 그러한 비-가우시안 손상은, 위상 잡음, 잔류 주파수 오류(residual frequency error), 및/또는 신속한 시변 페이딩으로부터 발생하는 배가(multiplicative) 손상들로부터 초래될 수 있다. 그러한 손상들은 가법(가우시안) 손상 항목(n_k(i))의 전력 증가를 초래할 뿐만 아니라, 신호 모델에, 다음과 같이 표현되는, 추가적인 배가 항목도 도입하는데,

여기에서, 추가적인 배가 항목(m_k(i))은, 예를 들어, 위상 잡음 및 잔류 주파수 오류로 인한 배가 효과를 설명하는데 사용된다.

CDMA 다운링크에서, 위상 잡음 및/또는 주파수 오류로 인한 n_k(i)의 전력 증가는 직교성(orthonality)을 상실한 결과이다. 그러한 맥락에서, 위상 잡음 및 잔류 주파수 오류로 인한 대부분의 열화는 가법 손상 항목(n_k(i))의 전력 증가로 포착된다. 실제로, 배가 항목(m_k(i))은 복조에서 주목할 만한 열화를 초래하지 않는다. 다시 말해, 배가 손상 항목은 가법 손상 항목에 비해 신호 복조에 그다지 해롭지 않다.

본 발명의 연산이 없다면, 수신 신호 모델에서의 배가 항목(m_k(i)) 존재는 CQI를 심각하게 저평가하는 결과를 초래한다는 것을 알 수 있다. CQI를 저평가하는 것은, 링크 적응이 이용될 때, 실현 가능한 사용자 처리율이 좀더 떨어지는 결과를 초래한다.

이 문제는, 관심있는 심볼 구간들 동안 네트(채널) 응답이 일정하다고 가정하는 것에 의해 예시될 수 있는데, 간략화를 위해

의 아래 첨자는 생략된다. 배가 손상 항목의 고려가 없는 상태에서, RAKE 핑거 i의 가법 손상 성분의 전력(즉,

의 (i,i) 요소)은 다음의 수학식 7로써 추정될 수 있다.

배가 손상들의 존재시에, 수학식 7의 추정치는

를 제공하는데, 여기에서, v_k(i)는 새로운 손상 신호이고,

이다. 다운링크 CDMA에서, v_k(i)는 배가 손상으로 인한 CPICH 자기-간섭을 표현한다. 배가 항목(m_k(i))으로 인한 순간 회전(instantaneous rotation)으로 인해, 소정 신호는 추정된 채널 계수로부터 멀리 선회하게 된다는 것을 알 수 있다. 불완전한 이 정렬은, 직각 위상 방향으로부터의 추가적인 손상으로서 나타나는

를 초래한다. 따라서, 이 맥락에서, v_k(i)를 CPICH의 QPI(quadrature phase interference)라고 할 수 있다. v_k(i)는 비-가우시안이라는 것에 주의한다. 다시 말해, 채널 추정 오류들에 기초한 CPICH 심볼들의 불완전한 역회전은, 그것이 SINR/CQI 추정 프로세스에서 감해지지 않는다면, 진정한 수신 신호 품질의 축소 추정을 초래하는 비-가우시안 배가 간섭 성분을 발생시킨다.

마찬가지로, 수학식 6에 따른 손상 상관관계 추정은, 다음의 수학식 8과 같이, 배가 손상(m_k(i))의 존재에서

의 비-대각 요소들을 발생시킨다.

와 같이,

요소는 가우시안 손상으로 인한 성분 및 비-가우시안 손상으로 인한 다른 성분을 가진다. 따라서, 손상 상관관계 행렬(

)을 다음의 수학식 9과 같이 기재할 수 있는데,

여기에서,

는 가우시안 손상(n(k))을 위한 손상 상관관계 추정치이고,

는 비-가우시안 손상(v(k))을 위한 손상 상관관계 추정치이며, v(k)는 기준 신호의 역확산 값들을 제공하는 RAKE 수신기의 핑거들로부터 v_k(i)를 모아 놓은 벡터이다.

상기한 내용을 배경으로, 본 발명은, 품질 추정치가, 양성 및 악성 간섭 모두를 포함하는 총 피상 손상이 아니라 주로 악성 간섭에만 기초하도록, 수신 신호 품질의 계산으로부터 양성 간섭을 억제한다. 다시 말해, 일반적으로, 본 발명은, 수신 신호 품질 추정치가, SIR, CQI 등으로서 보고되는지에 상관없이, 주로 비-양성 손상의 효과들에 의존함으로써 총 손상(즉, 양성+비-양성 손상)이 고려되는 경우보다 일반적으로 높아지도록, 수신 신호 품질의 계산으로부터 양성 손상의 효과들을 억제한다. 본 발명의 예시적 실시예들에 대한 다음 설명에서, "가우시안" 및 "비-가우시안"이라는 용어들은, 각각, 비-양성 및 양성 간섭의 비제한적인 일례들로서 사용된다.

도 1은, 본 발명의 맥락에서 향상된 신호 품질 추정을 제공하도록 구성되어 있는 예시적인 수신기 회로(10)를 소개한다. 명료화와 같은 이유들을 위해 예시되어 있지는 않지만, 당업자들이라면, 수신기 회로(10)가, 수신기 전단(front-end), RAKE 수신기 등과 같은, 다른 수신기 회로들과 동작 중에 관련될 것을 알 수 있을 것이다. 그러한 다른 구조들은 여기에서 나중에 개시된다.

예시된 실시예에서, 수신기 회로(10)는 간섭 억제 회로(12) 및 신호 품질 계산 회로(14)를 구비한다. 여기에서 사용되는 바와 같이, "구비하다", "구비하는", "포함하다", 및 "포함하는"이라는 용어들은 포함의 비-배타적인, 허용 범위가 넓은(open-ended) 용어들로서 해석되어야 한다.

일반적으로, 수신기 회로(10)는, 기준 신호 샘플들, 예를 들어, 파일럿/트레이닝 역확산 값들과 같은, 신호 샘플들을 수신하고 그로부터 수신기 회로(10)가 양성(비-가우시안) 간섭의 효과들을 그러한 추정으로부터 억제하는 것에 기초해 향상된 신호 품질 추정치를 계산한다. 그를 위해, 간섭 억제 회로(12)는 수신 신호 품질 계산에 사용되는 신호 샘플들에 동작하여 신호 샘플들을 위한 가우시안 손상 성분의 추정치를 획득하고, 신호 품질 계산 회로(14)는 그로부터 신호 품질 추정치를 계산하는데, 예를 들어, 신호 품질 계산 회로(14)는 추정된 가우시안의 함수로서 SINR 값을 계산한다. SINR은 기준 신호와 함께 수신되는 트래픽 채널 신호(또는 유사한 데이터 신호)를 위해서도 추정될 수 있다는 것과, 앞서 지적된 바와 같이, SINR 추정치는 기준 신호와 SINR 추정치가 발생될 관심있는 수신 신호 사이의 송신 전력 및/또는 CDMA 확산 팩터에서의 차이들을 설명하기 위해 크기 조정(scale) 또는 조정될 수 있다는 것에 주의한다.

도 2는, SINR 계산으로부터 양성 간섭을 억제하는 것(단계 100)으로 프로세싱이 시작되는, 수신기 회로(10)의 기본적인 동작을 예시한다. 수신 신호 품질이 이와 같이 악성 간섭의 함수로서 추정되는 상태에서, 수신기 회로(10)는 향상된 SINR 값을 채널 품질 지시자 테이블, 예를 들어, CQI 룩업 테이블로 매핑(단계 102)하는데, 이 테이블은 관련된 수신기 회로에 저장될 수 있다. 그 다음, 관련된 수신기는 향상된 SINR 추정치로써 인덱싱된 CQI 값을 보고하고, 그 CQI 값은 링크 적응을 위해 지원 네트워크로 보고된다(단계 104).

도 3은, 수신기 회로(10)가 그 계산으로부터 비-가우시안 손상의 효과를 억제하는 것에 기초해 수신 신호를 위한 가우시안 손상 상관관계 추정치를 계산하는 이러한 일반적인 프로세스를 위한 예시적인 세부 사항들을 제공한다(단계 106). SIR 추정치, 예를 들어, SINR 값은 가우시안 손상 상관관계 추정치로부터 발생되는데(단계 108), 이것은, 신호 품질의 추정치가 수신기에 존재할 수 있는 임의의 비-가우시안 손상의 효과들을 저감한다는 것을 의미한다. 그에 따라, SIR 추정치 및/또는 대응되는 CQI 값이 지원 네트워크로 보고된다(단계 110).

신호 품질 추정으로부터의 비-가우시안 손상의 억제는 다수 방법들로 실현될 수 있다. 도 4에 예시되어 있는 예시적 일 실시예에서, 수신기 회로(10)는 전반적인 손상 추정치를 형성한 다음, 신호 품질 추정에 사용하기 위한 추정된 가우시안 손상에 도달하기 위해, 그러한 전반적 추정치로부터 추정된 비-가우시안 성분을 제거한다. 도 6은 이러한 맥락에서 수신기 회로(10)의 예시적인 기능 구성을 예시하는데, 여기에서, 간섭 억제 회로(12)는 총 손상 상관관계 추정치, 비-가우시안 손상 상관관계 추정치, 및 가우시안 손상 상관관계 추정치를 발생시킨다. 억제 회로(12)는 가우시안 손상의 정확도를 향상시키기 위해 가우시안 손상 성분을 "크기 조정"하거나 보상하기 위한 정정 항목 계산기(20)를 포함할 수 있고, 그러한 동작 은 여기에서 나중에 부연된다.

예시된 억제 회로(12)를 보완하는 신호 품질 계산 회로(14)는 SINR 추정기(22) 및 CQI 매퍼(mapper;24)를 구비한다. 신호 품질 계산 회로(14)는 억제 회로(12)로부터의 가우시안 손상 상관관계 추정치에 기초해 SINR 추정치를 계산하도록 구성되어 있는 예시적인 실시예이다. 다음으로, 메모리에 저장되어 있는 CQI 테이블에 액세스하는 룩업 회로를 구비할 수 있거나 SINR 추정치로부터 범함수 CQI 값(functional CQI value)을 계산하기 위한 논리 회로를 구비할 수 있는 CQI 매퍼 회로(24)는 SINR 추정치로부터 CQI 값을 발생시킨다. CQI 값은 링크 적응을 진행시킬 목적들을 위해 통신 지원 네트워크로 보고될 수 있다.

도 4의 예시적인 논리로 돌아가면, 이와 같이, 프로세싱은, 이 역시 수신되는 파일럿/트레이닝 신호 샘플들에 기초할 수 있는, 수신 신호를 위한 총 손상 상관관계 추정치의 계산으로써 프로세싱이 시작된다(단계 112). 그 다음, 수신기 회로(10)는 수신 신호를 위한 비-가우시안 손상 상관관계 추정치를 계산한 다음(단계 114), 가우시안 손상 상관관계 추정치를 획득하기 위해, 총 손상 상관관계 추정치로부터 비-가우시안 손상 상관관계 추정치를 "제거"한다(단계 116). 그 다음, 수신기 회로(10)는 가우시안 손상 상관관계 추정치로부터 신호 품질 추정치를 발생시킨다(단계 118).

그러한 프로세싱으로의 직접적인 접근 방법은 총 손상 상관관계 행렬을 추정하고, 비-가우시안 손상 상관관계 행렬을 추정한 다음, 전자의 행렬로부터 후자의 행렬을 감산하여 가우시안 손상 상관관계 행렬을 획득하는 것이다. 좀더 상세하 게, 총 손상 상관관계 행렬() 및 비-가우시안 손상에 의해 영향을 받는 상관관계 행렬(

)이 먼저 개별적으로 추정된다. 그 다음, 추정된 2개 상관관계 행렬들 사이의 차이를 취하는 것에 의해, 가우시안 손상에 의해 영향을 받는 상관관계 행렬(

)이 획득된다.

의 대각 항목들은 다음의 수학식 10과 같이 연속적인 심볼 구간들에서 손상 성분들의 곱을 평균하는 것에 의해 추정될 수 있는데,

여기에서,

이다.

의 비-대각 항목들은 다음의 수학식 12와 같이 연속적인 심볼 구간들에서 손상 성분들의 곱을 평균하는 것에 의해 추정될 수 있는데,

여기에서,

이다.

배가 잡음이 심볼 구간에 비해 천천히 변할 경우,

라는 것을 알 수 있다.

배가 잡음이 심볼 구간에 비해 좀더 빠르게 변할 경우, 비-가우시안 자기-간섭으로 인한 전력 및 상관관계 항목은 일반적으로 완벽하게 고려될 수 없는데,

가

미만이기 때문이다. 그러한 환경들은, 예를 들어, 간섭하는 위상 잡음이, SINR 추정이 기초하는 기준 신호의 심볼 속도에 비해 큰 실효 대역폭(large effective bandwidth)을 가질 경우에 발생한다. 일례로서, 비-가우시안 손상 성분은, 약 15 kHz인, WCDMA에서의 CPICH의 심볼 속도에 비해 큰 대역폭을 가질 수 있다.

그러한 경우들에서, 정정 항목 계산기(20)는,

를 크기 상향 조정하는데 사용될 수 있는 정정 항목(F)을 계산하도록 구성될 수 있다. 이 정정 항목은, 심볼 주기들 사이에서 배가 손상들이 변화하는 속도에 기초해 판정될 수 있다. 다시 말해, 정정 항목은 좀더 빠른 변화들의 함수로서 좀더 크게 그리고 좀더 느린 변화들의 함수로서 좀더 작게 구성될 수 있다. 이런 식으로, 비-가우시안 손상 상관관계 성분이 그것의 최대 대역폭으로 인해 축소 추정되는 정도가 감소된다.

예를 들어, 정정 항목(F)은 다음의 수학식 14로서 계산될 수 있는데,

이것은, 배가 손상들의 자동-상관관계와 배가 손상들의 일시적인 교차-상관관계 사이의 비이다. 설계 단계에서, 배가 손상들은 수신기 특징들에 따라 시뮬레이션될 수 있고, F는 그러한 시뮬레이션들 동안 발견될 수 있다. 10-50 Hz의 잔류 주파수 및 위상 잡음의 4 kHz 루프 대역폭의 경우, 예시적인 F는 약 1.2이다. 수신기 회로(10)는 F를 위해 하나 이상의 소정 값들을 사용하도록 구성될 수 있거나, 정정 항목을 계산하도록 구성될 수 있다. 정정 항목(F) 또한 R_g에서의 R_a 비율을 포함하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, F=0.2는, 비-가우시안 간섭이 완전히 양성은 아닐 경우에 사용될 수 있다.

총 손상 상관관계 행렬은, 예를 들어, 수학식 6에 따른 방법들에 의해 추정될 수 있다. 따라서,

및

가 주어진 상태에서, 가우시안 성분에 의해 영향을 받는 손상 상관관계 행렬은 다음의 수학식 15와 같다.

그 다음, 다음의 수학식 16으로서, 가우시안 손상 성분의 기여에만 기초해, G-RAKE 수신기를 위한 심볼 SINR이 계산될 수 있다.

RAKE+ 수신기의 경우, 대략적인 계산은 다음의 수학식 17과 같은데,

여기에서,

는

의 i번째 대각 요소이다. 마지막으로, RAKE 수신기가 사용된다면, 이 계산은 다음의 수학식 18로서 주어지는데,

여기에서,

는 다음과 같은 수학식에 의해 가우시안 손상 성분의 함수로서 계산될 수 있다.

상기 SINR 계산들 중 어느 하나로써, 대응되는 CQI는 SINR-대-CQI 룩업 테이블을 인덱싱하는 것에 기초해 또는 SINR-대-CQI 계산을 수행하는 것에 기초해 발생될 수 있다.

수신된 신호 품질의 계산으로부터 양성인 비-가우시안 손상의 효과들을 억제하거나 감하는 예시적인 다른 방법을 참조하면, 도 5는, 그러한 손상이 채널 추정 프로세스에서 억제되는 실시예를 예시한다. 채널 추정 프로세스로부터 비-가우시안 손상 성분을 억제하는 것에 의해, 그러한 채널 추정치들에 기초하는 손상 상관관계의 추정은 주로 가우시안 손상 성분에 의존하게 된다.

일반적으로, 이 방법은, 배가 손상을 위해 보상되는, 수신 신호를 위한 변경 된 채널 추정치들을 획득하기 위해, 채널 추정 프로세스 동안 필터링에 의해 SIR 추정치의 계산으로부터 비-가우시안 손상을 억제하는 단계를 구비한다. 변경된 채널 추정치들은 배가 손상의 신속한 변화들을 추적하도록 튜닝되고, 일반적으로, 변경된 채널 추정치들은 복조를 위해 획득되는 채널 추정치들과는 상이하다. 이제, 변경된 채널 추정치들로부터 가우시안 손상 상관관계 추정치가 계산되고, 가우시안 손상 상관관계 추정치에 기초해, 대응되는 SIR 추정치가 계산된다.

수신 신호를 위한 변경된 채널 추정치들을 획득하기 위한 채널 추정 프로세스 동안의 필터링은 보간 필터를 위한 필터 계수들을 계산하는 단계 및, 수신 신호와 함께 수신되는 파일럿 신호의 역확산 값들에 보간 필터를 적용하는 것에 기초해, 변경된 채널 추정치들을 계산하는 단계를 구비할 수 있다. 더 나아가, 이 방법은, 배가 손상을 추적하기에는 충분할 정도로 높지만 역확산 값들의 잡음 전력 대역폭보다는 작은 필터 대역폭을 갖도록 보간 필터를 구성하는 단계를 구비할 수도 있다.

그 다음, 도 5에 따르면, 예시적인 프로세싱은 보간 필터 계수들의 발생으로써 시작된다(단계 120). 다른 방법으로, 이러한 보간 필터 계수들은 미리 계산되어 메모리에 저장될 수 있다. 그 다음, 필터 계수들은 수신된 기준 신호 샘플들(예를 들어, 역확산 파일럿 값들)과 함께, 손상 상관관계를 추정할 때 비-가우시안 손상이 억제되게 하기 위한 변경된 채널 추정치들을 획득하는데 사용된다(단계 122). 가우시안 손상 상관관계 성분이 변경된 채널 응답 추정치들로부터 추정되고(단계 124), 앞서와 같이, 신호 품질 추정치가 가우시안 손상 상관관계의 추정치 로부터 발생된다(단계 126).

도 7은, 이러한 필터-기반 억제 맥락에서 수신기 회로(10)의 예시적인 기능 실시예를 예시하는데, 여기에서도, 억제 회로(12)는 채널 추정기/필터(26) 및 앞서 논의된 정정 항목 계산기(20)를 구비하기는 하지만, 배가 손상의 추적이 그것의 전체 대역폭에 걸쳐 충분히 정확할 수 있는 경우라면, 정정 항목 계산기(20)는 필터-기반 실시예에서 사용되지 않을 수도 있다.

따라서, 변경된 채널 추정치들을 획득하는 필터-기반 방법에서, 배가 손상 항목은 채널 계수 추정 프로세스 동안의 채널 네트 응답 계산으로 포함된다. 이러한 접근 방법에서, CPICH 순시 역확산 값들과 변경된 네트 채널 응답들 사이에는 어긋남이 거의 없고, 이로 인해, QPI가 배가 손상 항목을 발생시키는 것이 방지된다. 만족스러운 성능을 위해, 채널 계수 추정 프로세스는, 위상 잡음의 실효 대역폭으로 인해 대체로 1 kHz 차수의 대역폭을 갖는, 배가 손상 항목에서의 변화들을 따라잡기에 충분할 정도로 빨라야 한다.

좀더 구체적으로, 필터-기반 접근 방법은 배가 손상을 변경된 채널 네트 응답(

)의 일부로서 고려하고, 그에 따라, 각각의 역확산 값은 다음의 수학식 19로써 주어진다.

배가 손상이 신속하게 변할 수도 있으므로,

는 심볼별로 달라질 수 있다.

H를 (i,k)번째 요소가

와 동일한 행렬이라 한다. H의 추정치는, 배가 손상 항목의 대역폭과 동일한 차수의 대역폭을 갖도록 구성된 보간 필터를 사용해 역확산 값들(y_k(i))에 대한 보간을 수행하는 것에 획득될 수 있다. 이런 식으로, 배가 손상 항목(m_k(i))의 변화가 좀더 양호하게 추적될 수 있다. 다른 방법으로, 배가 손상 항목(m_k(i))은 PLL(phase-lock loop)을 사용해 추적될 수도 있고, 그러한 변경들은 본 발명에 의한 것으로 그리고 본 발명의 범위내에 해당되는 것으로 이해되어야 한다.

필터-기반 실시예를 계속하여, A를 보간 필터를 표현하는 행렬이라 한다. A의 (i,j)번째 요소는 다음의 수학식 20으로써 주어지는데,

여기에서, f_w는 보간 필터의 대역폭이고 f_s는 y_k(i)를 획득하기 위한 샘플링 속도이다. sinc 함수는 sinc(x) = sin(x)/x로서 정의된다. WCDMA의 CPICH가 사용된다면, fs =15 kHz이다. 당업자들이라면, 그러한 명세(such particulars)가 관심있는 다른 시스템들, 예를 들어, cdma2000 등을 위해서는 달라질 것이라는 것을 알 수 있을 것이다.

그럼에도 불구하고, H의 추정치는 다음의 수학식 21과 같은데,

여기에서, 행렬 Y의 (i,k)번째 요소는 y_k(i)이다.

보간에 의해, 보간 필터의 대역폭이 충분하기만 하다면, 배가 손상 항목에서의 신속한 변화들을 추적할 수 있는 능력을 희생시키지 않으면서, 추정 잡음이 감소될 수 있다.

이 경우, 가법적 가우시안 손상의 실현은 다음의 수학식 22로써 획득될 수 있다.

로 인한 손상 상관관계는 다음의 수학식 23와 같이 추정될 수 있는데,

여기에서,

는 모든 RAKE 핑거들에 걸쳐

의 모든 요소들을 모아 놓은 벡터이다. 그러나, 보간 프로세스에서, 가법적 가우시안 손상의 저주파수 성분들로 인한 역확산 값들에서의 변화들은 제거되므로,

는 고주파수 성분들만을 갖는다는 것에 주의해야 한다. 결과적으로,

는 다음의 수학식 24에 의해

로 조정될 수 있다.

상기한 예시적 세부 사항들로부터, 본 발명이 일련의 수신기 구현들에 적용된다는 것을 알 수 있을 것이다. 그러나, 도 8은, 이동국(40)이 수신기 회로(10)의 실시예를 포함하는 수신기 회로(10)의 예시적 적용을 예시하는데, 그에 따라, 이동국(40)이 무선 통신 지원 네트워크로 향상된 신호 품질 추정치들을 발생시킨다(그리고 보고한다). 여기에서 사용되는 바와 같이, "이동국"이라는 용어에는 폭넓은 구성이 제시되어야 한다. 그에 따라, 이동국(40)은 셀룰러 무선 전화기, PDA(Portable Digital Assistant), 팜탑/랩탑 컴퓨터, 무선 페이저, 또는 휴대용 통신 장치의 다른 유형일 수 있다.

예시된 실시예에서, 이동국(40)은 송/수신 안테나 어셈블리(42), 스위치/듀플렉서(44), 수신기(46), 송신기(48), 시스템 컨트롤러(50), 및 키패드, 디스플레이 스크린, 스피커, 및 마이크로폰일 수 있는 사용자 인터페이스(52)를 구비한다. 시스템 컨트롤러(50)는 일반적으로 전반적인 시스템 제어를 제공하고, 이동국(40)내의 다른 프로세싱 로직과 통합될 수도 그렇지 않을 수도 있는 마이크로프로세서/마이크로컨트롤러 회로를 구비할 수 있다.

예시적인 수신기(46)는, 하나 이상의 필터링 및 증폭 단계들을 구비할 수 있고 일반적으로, 입력되는 수신 신호(들)를 샘플링된 데이터로서 수신기 프로세서(50)로 제공하기 위한, 하나 이상의 아날로그-디지털 변환 회로들을 포함하는 수신기 전단 회로(54)를 구비한다. 그에 따라, 수신기 프로세서(56)는, 트래픽, 제어, 및 파일럿 신호들과 같은, 수신 신호들의 조합에 대응되는 수신 신호 샘플들을 수신할 수 있다.

수신기 프로세서 회로(56)는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그것에 관한 임의 조합으로 구현된 기저대역 디지털 신호 프로세서의 전부 또는 일부분을 구비할 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 예시적인 수신기 프로세서 회로(56)는, 수신기 회로(10) 이외에, 역확산기/조합기 회로(62)를 포함하고 손상 상관 추정기(64), 채널 추정기(66), 및 버퍼(메모리 회로;68)를 더 포함하는(또는 손상 상관 추정기(64), 채널 추정기(66), 및 버퍼(메모리 회로;68)와 관련되어 있는) RAKE 수신기 회로(60)를 구비한다. 하나 이상의 실시예들에서, 손상 상관관계 추정기(64) 및/또는 채널 추정기(66)는 RAKE 수신기 회로(60)의 일부분으로서 구현될 수 있고, 이 경우, 수신기 회로(10)는 그들로부터의 출력을 수신하도록 구성된다는 것에 주의한다. 다른 실시예들에서는, 수신기 회로(10)가 이러한 요소들을 포함하도록 구성될 수도 있는데, 이 경우에는, 적당한 손상 및 채널 추정 정보가 RAKE 역확산 및 조합 동작들을 위해 역확산기/조합기(62)로 제공된다. RAKE 수신기 회로(60)는, 여기에서 앞서 개시된 바와 같이, RAKE, RAKE+, 또는 G-RAKE 회로를 구비할 수 있다.

그럼에도 불구하고, 역확산기/조합기(62)는, 여기에서 RAKE 핑거들이라고도 하는, 선택된 수신 신호 성분들을 위한 역확산 값들을 제공하는, 복수개 상관기들을 포함한다. 예시적인 실시예에서, RAKE 프로세서 회로(60)는 역확산된 파일럿 값들을, 가우시안 손상 상관관계 추정 및 그에 따른 수신 신호 품질의 향상된 추정에 사용하기 위해, 수신기 회로(10)에 제공한다. 수신기 회로(10)는 신호 품질 추정 프로세싱을 위해 버퍼(68)에 저장되어 있는 버퍼링된 역확산 값들을 사용할 수도 있다는 것에 주의한다.

예를 들어, 수신기 전단 회로(54)에 의해 출력되는 기저대역 수신 신호는, 역확산 값들을 발생시키기 위해, 기준 채널(예를 들어, CPICH)에 따라 RAKE 수신기 회로(60)에 의해 역확산된다. 이들 역확산 값들은 소정 구간(예를 들어, WCDMA 송신 시구간)에 걸쳐 수집되어 버퍼(68)에 저장된다. 버퍼링된 역확산 값들은 프로세싱되어 채널 계수 추정치들을 발생시킬 수 있다. 역확산 값들 및 채널 계수 추정치들은 실제 손상들 및 대응되는 가우시안 손상 상관관계 추정치를 계산하기 위해 수신기 회로(10)로 전달될 수 있다. 그 다음, 수신기 회로(10)는 가우시안 손상 상관관계 추정치를 사용해 신호 품질 추정치, 예를 들어, SINR 값을 발생시킨다. 그 다음, 그러한 SINR 값은 CQI 값으로 매핑되고, CQI 값은, 송신기(48)의 제어 시그널링 송신을 통해 지원 네트워크로 역 보고하기 위해 시스템 컨트롤러(50)로 제공된다.

이와 같이 구성되는 이동국(40)은 무선 통신 지원 네트워크로부터 입력 신호들을 수신하는 것에 기초한 예시적인 채널 품질 추정 방법을 구현한다. 예시적인 수신 신호들은, 네트워크가 이동국(40)으로부터 주기적인 신호/채널 품질 보고들을 수신해야 하는 트래픽 또는 제어 채널 및 이동국이 수신 신호 품질을 계산하는데 사용하기 위한 기준 신호, 예를 들어, 파일럿 신호를 포함한다. 이동국(40)은 WCDMA 터미널로서 구성될 수 있거나, 필요에 따라 또는 원하는 바에 따라, 하나 이상의 다른 무선 표준들에 따라 구성될 수도 있다.

실제로, 상기 논의는 WCDMA의 맥락에서 예시적인 세부 사항들을 제시하였지만, 본 발명이 그러한 적용들로 제한되는 것은 아니다. 일반적으로, 본 발명은, 수신 신호 품질의 계산으로부터 양성인 비-가우시안 손상의 효과를 억제하거나 감소시키는 것에 의해 향상된 신호 품질 추정을 제공한다. 그에 따라, 본 발명은 상기 논의에 의해 한정되는 것이 아니라 다음의 청구항들 및 그들의 적당한 등가물들에 의해서만 한정된다.

Claims

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신호 품질을 추정하는 방법으로서,

제 1 손상 및 제 2 손상 모두를 포함하는 총 손상의 영향을 받는 수신 신호에 대한 SIR(signal-to-interference ratio) 추정치를 계산하는 단계; 및

상기 SIR 추정치가 상기 총 손상에 기초해 계산되는 것보다 커지도록, 상기 SIR 추정치의 계산으로부터 상기 제 2 손상을 억제하는 단계를 포함하는 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 제 1 손상은 가우시안 간섭으로서 모델링되는 간섭에 대응되고, 상기 제 2 손상은 가우시안 간섭으로서 모델링되지 않는 간섭에 대응되는 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 SIR 추정치를 채널 품질 지시자에 매핑하는 단계 및 상기 채널 품질 지시자를 무선 통신 지원 네트워크로 보고하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 수신 신호는 하나 이상의 기준 채널 신호를 포함하고, 상기 채널 품질 지시자를 무선 통신 지원 네트워크로 보고하는 단계는 상기 채널 품질 지시자를 CDMA 패킷 데이터 채널 신호의 데이터 속도 적응을 위해 상기 무선 통신 지원 네트워크로 보고하는 단계를 포함하는 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 제 1 손상 및 제 2 손상 모두를 포함하는 총 손상의 영향을 받는 수신 신호에 대한 SIR 추정치를 계산하는 단계는 상기 기준 채널 신호로부터 상기 SIR 추정치를 계산하는 단계를 포함하는 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 CDMA 패킷 데이터 채널 신호와 상기 기준 채널 신호 사이의 전력 및 확산 팩터의 차이들을 위해 상기 SIR 추정치를 조정하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 제 1 손상 및 제 2 손상 모두를 포함하는 총 손상의 영향을 받는 수신 신호에 대한 SIR 추정치를 계산하는 단계는 상기 수신 신호에 대해 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio) 추정치를 계산하는 단계를 포함하는 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 제 1 손상 및 제 2 손상 모두를 포함하는 총 손상의 영향을 받는 수신 신호에 대한 SIR 추정치를 계산하는 단계는 총 손상 상관관계 추정치를 계산하는 단계, 상기 총 손상 상관관계 추정치로부터 상기 제 2 손상에 대한 상관관계 추정치를 감산하는 것에 의해 상기 제 1 손상에 대한 상관관계 추정치를 획득하는 단계, 및 상기 제 1 손상에 대한 상관관계 추정치에 기초해 상기 SIR 추정치를 계산하는 단계를 포함하는 방법.
제 12 항에 있어서,

정정 항목(correction term)을 배가 손상의 변화 속도의 함수로서 계산하는 단계 및 상기 제 2 손상에 대한 상기 상관관계 추정치를 상기 정정 항목만큼 크기 조정(scale)하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 제 1 손상은 가우시안 손상을 포함하고 상기 제 2 손상은 비-가우시안 손상을 포함하며, 상기 총 손상 상관관계 추정치로부터 상기 제 2 손상에 대한 상관관계 추정치를 감산하는 것에 의해 상기 제 1 손상에 대한 상관관계 추정치를 획득하는 단계는, 상기 총 손상 상관관계 추정치로부터 비-가우시안 손상 상관관계 추정치를 감산하여 상기 SIR 추정치의 계산을 위해 사용되는 가우시안 손상 상관관계 추정치를 획득하는 단계를 포함하는 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 SIR 추정치의 계산으로부터 상기 제 2 손상을 억제하는 단계는 채널 추정 프로세스에서 상기 제 2 손상을 필터링하여 변경된 채널 추정치들을 획득하는 단계, 상기 변경된 채널 추정치들에 기초해 상기 제 1 손상에 대한 상관관계 추정치를 계산하는 단계, 및 상기 제 1 손상에 대한 상관관계 추정치에 기초해 상기 SIR 추정치를 계산하는 단계를 포함하는 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 제 1 손상은 가우시안 손상을 포함하고 상기 제 2 손상은 비-가우시안 손상을 포함하며, 상기 채널 추정 프로세스에서 상기 제 2 손상을 필터링하여 변경된 채널 추정치들을 획득하는 단계는, 상기 채널 추정 프로세스로부터 상기 비-가우시안 손상을 억제하는 단계를 포함하고, 상기 변경된 채널 추정치들에 기초해 상기 제 1 손상에 대한 상관관계 추정치를 계산하는 단계는 상기 변경된 채널 추정치들로부터 가우시안 손상 상관관계 추정치를 계산하는 단계를 포함하는 방법.
제 15 항에 있어서,

채널 추정 프로세스에서 상기 제 2 손상을 필터링하여 상기 수신 신호에 대한 변경된 채널 추정치들을 획득하는 단계는 보간 필터를 위한 필터 계수들을 계산하는 단계 및 상기 보간 필터를 상기 수신 신호의 일부로서 수신되는 기준 채널 신호의 역확산 값들에 적용하는 것에 기초해 상기 변경된 채널 추정치들을 계산하는 단계를 포함하는 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 제 2 손상에 대응되는 배가 손상 항목을 추적할 정도로 큰 필터 대역폭을 갖도록 상기 보간 필터를 구성하는 단계를 더 포함하는 방법.
수신 신호 품질을 추정하기 위한 수신기 회로로서,

제 1 손상 및 제 2 손상 모두를 포함하는 총 손상의 영향을 받는 수신 신호에 대한 SIR 추정치를 계산하도록 구성되어 있는 신호 품질 계산 회로; 및

상기 SIR 추정치가 상기 제 1 손상에 의존하도록, 상기 SIR 추정치의 계산으로부터 상기 제 2 손상을 억제하도록 구성되어 있는 손상 억제 회로를 포함하는 수신기 회로.
제 19 항에 있어서,

상기 계산 회로는 상기 SIR 추정치를, 무선 통신 지원 네트워크로 보고하기 위한 채널 품질 지시자에 매핑하도록 구성되어 있는 수신기 회로.
제 20 항에 있어서,

상기 수신 신호는 하나 이상의 기준 채널 신호를 포함하고, 채널 품질 지시자를 무선 통신 지원 네트워크로 보고하는 것은 상기 채널 품질 지시자를 CDMA 패킷 데이터 채널 신호의 데이터 속도 적응을 위해 상기 무선 통신 지원 네트워크로 보고하는 것을 포함하는 수신기 회로.
제 21 항에 있어서,

상기 계산 회로는 상기 기준 채널 신호로부터 상기 SIR 추정치를 계산하는 것에 기초해 상기 수신 신호를 위한 상기 SIR 추정치를 계산하도록 구성되어 있는 수신기 회로.
제 22 항에 있어서,

상기 계산 회로는 상기 CDMA 패킷 데이터 채널 신호와 상기 기준 채널 신호 사이의 전력 및 확산 팩터의 차이들을 위해 상기 SIR 추정치를 조정하도록 구성되어 있는 수신기 회로.
제 19 항에 있어서,

상기 계산 회로는 상기 SIR 추정치를 상기 수신 신호에 대한 SINR로서 계산하도록 구성되어 있는 수신기 회로.
제 19 항에 있어서,

상기 억제 회로는 총 손상 상관관계 추정치를 계산하고, 상기 총 손상 상관관계 추정치로부터 상기 제 2 손상에 대한 상관관계 추정치를 감산함으로써 상기 제 1 손상에 대한 상관관계 추정치를 획득하도록 구성되고, 상기 계산 회로는 상기 제 1 손상에 대한 상관관계 추정치에 기초해 상기 SIR 추정치를 계산하도록 구성되어 있는 수신기 회로.
제 25 항에 있어서,

상기 억제 회로는 정정 항목을 상기 제 2 손상으로부터 발생하는 배가 손상 항목의 함수로서 계산하도록 구성되어 있는 정정 항목 계산 회로를 포함하고, 상기 억제 회로는 상기 제 2 손상에 대한 상관관계 추정치를 상기 정정 항목만큼 크기 조정하도록 구성되어 있는 수신기 회로.
제 19 항에 있어서,

상기 억제 회로는 필터 회로를 갖춘 채널 추정을 포함하고, 상기 억제 회로는 채널 추정 프로세스에서 상기 제 2 손상을 필터링하는 것에 의해 상기 SIR 추정치의 계산으로부터 상기 제 2 손상을 억제함으로써 상기 수신 신호에 대한 변경된 채널 추정치들을 획득하도록 그리고 상기 변경된 채널 추정치들에 기초해 제 1 손상 상관관계 추정치를 계산하도록 구성되어 있는 수신기 회로.
제 27 항에 있어서,

상기 계산 회로는 상기 변경된 채널 추정치들에 기초해 상기 SIR 추정치를 계산하도록 구성되어 있는 수신기 회로.
제 27 항에 있어서,

상기 필터 회로를 갖춘 채널 추정은 보간 필터를 포함하고, 상기 억제 회로는 상기 보간 필터를 위한 필터 계수들을 계산하도록 그리고 상기 보간 필터를 상기 수신 신호의 일부이거나 상기 수신 신호와 관련하여 수신되는 기준 채널 신호의 역확산 값들에 적용하는 것에 기초해 상기 변경된 채널 추정치들을 계산하도록 구성되어 있는 수신기 회로.
제 29 항에 있어서,

상기 보간 필터는 상기 제 2 손상과 관련된 배가 손상 항목을 추적할 정도의 필터 대역폭을 갖도록 구성되어 있는 수신기 회로.
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제 25 항에 있어서,

상기 제 1 손상은 가우시안 손상이고 상기 제 2 손상은 비-가우시안 손상이며, 상기 억제 회로는 상기 총 손상 상관관계 추정치로부터 비-가우시안 손상 상관관계 추정치를 감산하는 것에 의해 상기 제 1 손상에 대한 상관관계 추정치로서 가우시안 손상 상관관계 추정치를 획득하도록 구성되어 있는 수신기 회로.
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수신 신호의 신호 품질을 추정하는 방법으로서,

상기 수신 신호는 상기 수신 신호의 복조에 관련하여 비-양성(non-benign)인 간섭 및 상기 수신 신호의 복조에 관련하여 양성(benign)인 간섭 모두의 영향을 받으며,

상기 방법은

상기 수신 신호에 대한 SIR 추정치의 계산으로부터 양성 간섭을 억제하는 단계; 및

신호 품질을 상기 SIR 추정치의 함수로서 무선 통신 네트워크로 보고하는 단계를 포함하는 방법.
제 41 항에 있어서,

상기 수신 신호는 양성인 비-가우시안 간섭 및 비-양성인 가우시안 간섭의 영향을 받고, 상기 수신 신호에 대한 SIR 추정치의 계산으로부터 양성 간섭을 억제하는 단계는 상기 SIR 추정치의 계산으로부터 상기 비-가우시안 간섭을 억제하는 단계를 포함하는 방법.
제 42 항에 있어서,

상기 SIR 추정치의 계산으로부터 상기 비-가우시안 간섭을 억제하는 단계는 채널 추정 프로세스에서 상기 비-가우시안 간섭을 필터링하여 변경된 채널 추정치들을 획득하는 단계 및 상기 변경된 채널 추정치들에 기초해 상기 SIR을 계산하는 단계를 포함하는 방법.
제 42 항에 있어서,

상기 SIR 추정치의 계산으로부터 상기 비-가우시안 간섭을 억제하는 단계는 상기 가우시안 및 비-가우시안 간섭에 대한 총 손상 상관관계 추정치를 계산하는 단계, 상기 비-가우시안 간섭에 대한 비-가우시안 손상 상관관계 추정치를 계산하는 단계, 상기 총 손상 상관관계 추정치로부터 상기 비-가우시안 손상 상관관계 추정치를 감산하여 상기 가우시안 간섭에 대한 가우시안 손상 상관관계 추정치를 획득하는 단계, 및 상기 가우시안 손상 상관관계 추정치에 기초해 상기 SIR 추정치를 계산하는 단계를 포함하는 방법.
제19항에 있어서,

상기 수신기 회로는,

상기 SIR 추정치를 계산하기 위한 프로그램 명령어들; 및

상기 SIR 추정치의 계산으로부터 상기 제 2 손상 유형을 억제하기 위한 프로그램 명령어들을 포함하는 수신기 회로.
무선 통신 네트워크에서 사용하기 위한 모바일 터미널로서,

신호들을 상기 네트워크로 송신하기 위한 송신기; 및

상기 네트워크로부터 신호들을 수신하기 위한 수신기를 포함하고,

상기 수신기는 제19항 내지 제30항, 제36항 또는 제45항 중 어느 한 항의 수신기 회로를 포함하는 모바일 터미널.