KR101069092B1 - 스케줄링되지 않은 이동 단말기를 위한 개선된 ｓｉｒ 추정 - Google Patents

스케줄링되지 않은 이동 단말기를 위한 개선된 ｓｉｒ 추정 Download PDF

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Abstract

기지국은 스케줄링되지 않은 이동 단말기와 관련된 유효 트래픽 채널의 예측되는 SIR에 기초하여 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링한다. 예측되는 SIR은 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 적응된 프리-필터를 갖는 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산함으로써 발생된다. 그 후, 기지국은 계산된 예측되는 SIR에 기초하여 다수의 이동 단말기로의 송신을 스케줄링한다. 예측되는 SIR은 가정된 트래픽 채널 및 스케줄링되지 않은 이동 단말기와 관련된 파일럿 채널 사이의 오정합을 보상하기 위하여 계산될 수 있다. 대안으로, 예측되는 SIR은 가정된 트래픽 채널의 프리-필터의 추정치에 기초하여 직접 계산될 수 있다.
이동 단말기, 기지국, 스케줄링, 프리-필터, 신호 대 간섭비.

Description

스케줄링되지 않은 이동 단말기를 위한 개선된 ＳＩＲ 추정{IMPROVING SIR ESTIMATES FOR NON-SCHEDULED MOBILE TERMINALS}
본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에서 공유된 고속 다중-경로 전파 채널 상에서 이동 단말기를 스케줄링하는 것에 관한 것이며, 특히, 스케줄링 판정을 행할 시에 사용하기 위한 신호-대-간섭(SIR) 추정치를 계산하는 방법에 관한 것이다.
종래의 CDMA 시스템에서, 기지국(BS)은 다중-경로 전파 트래픽 채널 상에서 다수의 이동 단말기로 신호를 송신한다. 광대역 코드 분할 다중 액세스(WCDMA) 다중-경로 전파의 고속 다운링크 공유 채널(HS-DSCH) 모드에서, 패킷 송신은 시간-다중화되어 BS에 이용 가능한 전체 전력으로, 그러나, 채널 조건에 따라 변화하는 데이터 레이트 및 슬롯 길이로 송신된다. 그러므로, BS는 동시에 단지 하나의 이동 단말기로 송신한다.
HS-DSCH 모드의 경우에, BS에서의 스케줄러는 이동 단말기로의 다중-경로 전파 송신을 스케줄링한다. 스케줄러는 임의의 소정 시간에 어느 이동 단말기가 서비스되는지를 결정한다. 또한, 스케줄러는 다중-경로 전파 송신을 위한 데이터 레이트 및 다중-경로 전파 송신의 길이를 결정한다. HS-DSCH 모드의 경우에 스케줄링에 대한 많은 상이한 방법이 존재하며, 이들 각각은 상이한 목표를 서비스한다. 아마도, 가장 간단한 방법은 각 이동 단말기가 차례로 스케줄링되어, 다중-경로 전파 송신을 수신하는 라운드-로빈 스케줄링(round-robin scheduling)이다. 다른 스케줄링 방법은 최대 C/I(캐리어 대 간섭) 스케줄링 또는 PF 스케줄링(proportionally fair scheduling)을 포함한다. 최대 C/I 스케줄링 방법은 데이터 처리량을 최대화하기 위하여 최대 C/I 비율로 이동 단말기를 스케줄링한다. PF 스케줄링 방법은 스케줄링된 이동 단말기의 최대 달성 레이트에 대한 동일한 비율로 모든 이동 단말기에 대하여 효율적인 데이터 송신 레이트를 유지함으로써 더 공평해지도록 시도한다.
대부분의 스케줄링 방법은 스케줄링되는 각 이동 단말기의 트래픽 채널에 대응하는 SIR(신호-대-간섭비) 또는 SINR(신호 대 간섭 플러스 잡음비)의 정보를 필요로 한다. BS는 스케줄링되는 이동 단말기로부터 SIR 추정치를 얻거나, 이동 단말기에 의해 행해지고 BS로 송신된 신호 세기 측정으로부터 SIR을 계산한다. 본원에서 스케줄링된 이동 단말기라 칭하는 현재 스케줄링되는 이동 단말기는 트래픽 채널을 디스프레딩(despreading)하고, 파일럿 채널을 디스프레이딩하고, 상기 파일럿 채널로부터 채널을 추정하고, 채널추정치 및 디스프레딩된 트래픽 채널을 사용하여 트래픽 채널 SIR을 계산하여, 추정된 트래픽 채널 SIR 및/또는 어떤 다른 SIR-기반 정보, 즉, 채널 품질 표시자(CQI)를 BS로 송신한다. 본원에서 스케줄링되지 않은 이동 단말기라 칭하는 현재 스케줄링되지 않은 이동 단말기는 순방향 파일럿 채널 상에서 수신된 신호 세기를 측정하고, 파일럿 신호 측정으로부터 SIR을 추정하여, 상기 추정된 파일럿 SIR을 BS로 송신한다. HS-DSCH 상에서의 송신 전력이 전형적으로 파일럿 송신 전력보다 훨씬 크기 때문에, 파일럿 SIR은 트래픽 채널 SIR의 추정치를 얻기 위하여 스케일링된다. 트래픽 채널 SIR을 추정하기 위하여 파일럿 SIR을 스케일링하면 파일럿 및 트래픽 신호가 동일한 유효 채널을 통하여 이동할 때, 상당히 정확한 추정치가 생성된다.
본 발명은 스케줄링되지 않은 이동 단말기와 관련된 유효 트래픽 채널의 예측되는 SIR에 기초한 무선 통신 시스템에서, 현재 스케줄링되고 스케줄링되지 않은 이동 단말기를 포함하는 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링하는 방법 및 장치를 포함한다. 본 발명에 따르면, 기지국 또는 스케줄링되지 않은 이동국 중 하나는 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 적응된 프리-필터(pre-filter)를 갖는 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산함으로써 각각의 스케줄링되지 않은 이동 단말기를 위한 유효 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 추정한다. 그 후, 기지국은 스케줄링되지 않은 이동 단말기 및 스케줄링된 이동 단말기로부터 예측되는 SIR에 기초한 무선 시스템에서 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링한다.
예시적인 실시예에서, 기지국 또는 이동 단말기 중 하나는 가정된 트래픽 채널 및 스케줄링되지 않은 이동 단말기와 관련된 파일럿 채널 사이의 오정합(mismatch)을 보상하기 위하여 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산한다. 이 실시예에서의 오정합은 적어도 부분적으로는 스케줄링되지 않은 이동 단말기의 유효 트래픽 채널과 관련된 프리-필터로 인한 것이다.
대안적인 실시예에서, 기지국 또는 이동 단말기는 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 가정된 트래픽 채널의 프리-필터를 추정하고, 상기 추정된 프리-필터에 기초한 예측되는 SIR을 계산함으로써 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산한다.
도1은 W-CDMA 무선 통신 시스템의 개략도.
도2는 본 발명에 따른 예시적인 무선 통신 시스템을 도시한 도면.
도3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 SIR 프로세서를 도시한 도면.
도4는 수정 팩터 대 신호-대-간섭비의 플롯(plot)을 도시한 도면.
도5는 도3의 예시적인 SIR 프로세서의 부가적인 상세도.
도6은 도2 및 3-5에 대응하는 예시적인 방법의 흐름도.
도7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 다른 예시적인 SIR 프로세서를 도시한 도면.
도8은 본 발명의 예시적인 잡음 추정기를 도시한 도면.
도9는 도2 및 7-8에 대응하는 예시적인 방법의 흐름도.
도10은 도2의 무선 통신 시스템의 다른 예시적인 실시예를 도시한 도면.
도11은 도2 및 10에 대응하는 예시적인 방법의 흐름도.
도1은 송신기(20), 스케줄링된 이동 단말기(30), 및 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)를 포함하는 무선 송신 시스템(10)을 도시한다. 간소화를 위하여, 단지 하나의 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)가 도시되어 있다. 그러나, 당업자들은 무선 시스템(10)이 다수의 스케줄링되지 않은 단말기(40)를 포함할 수 있다는 것을 인식할 것이다.
송신기(20)는 송신 다이버시티(transmit diversity)를 사용하여 스케줄링된 이동 단말기(30)에 의도된 신호(s(t))를 송신한다. 도시된 실시예에서, 송신기(20)는 W-CDMA 시스템의 HS-DSCH 모드로 구성되고, 여기서 고속 다중-경로 전파 채널은 상술된 바와 같이 다수의 이동 단말기(30, 40)를 시간-다중화함으로써 공유된다. 송신기(20)는 또한 파일럿 채널, 관련된 전용 물리적 채널(ADPCH)과 같은 신호, 및 본원에 {d1(t),d2(t),...,dM(t)}으로 표현된 오버헤드 채널 신호를 스케줄링된 이동 단말기(30) 및 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)에 송신한다.
송신기(20)는 공통 필터(22), M 개의 채널 필터(24), M 개의 합산기(26), 및 M 개의 안테나(28)를 포함한다. 공통 필터(22)는 모든 안테나(28)로부터 송신된 총 에너지가 일정하도록 s(t)를 프리-필터링한다. 각 채널 필터(24)는 m번째 송신 안테나(28) 및 스케줄링된 이동 단말기(30)의 수신 안테나 사이의 m번째 다중-경로 전파 채널에 정합된다. 이와 같이, 각 채널 필터(24)는 s(t)를 프리-필터링하여, m번째 안테나(28) 및 스케줄링된 이동 단말기(30) 사이의 다중-경로 전파 채널의 영향을 보상한다. 합산기(26)는 신호(d(t))를 프리-필터링된 신호(s(t))와 결합한다. 결합된 신호는 안테나를 통하여 이동 단말기(30, 40)에 송신된다.
송신기(20)로부터 방사된 총 송신 에너지는 미리결정된 전력비에 따라서 신호(d1(t),d2(t),...,dM(t)) 및 s(t) 사이에서 분할된다. 예를 들어, αS로 표현된 트래픽 전력비는 s(t)로 할당되는 총 송신된 에너지의 프랙션(fraction)을 나타낼 수 있다. 나머지 에너지는 신호{d1(t),d2(t),...,dM(t)}로 할당되는 송신된 에너지를 나타낸다. 이와 같이, αd = 1 -αs로 표현된 전력비는 신호{d1(t),d2(t),...,dM(t)}에 할당되는 총 송신된 에너지의 프랙션을 나타낸다. 총 송신 에너지에 대한 예시적인 전력비는 αS=0.7이고 αd=이다.
또한, αp로 표현된 파일럿 전력비는 m번째 안테나(28) 상의 파일럿 신호에 할당된 총 에너지의 프랙션으로서 규정된다. 총 송신 에너지에 대한 예시적인 파일럿 전력비는 αp=0.1/M이고, 이것은 총 송신 에너지의 10%가 파일럿 채널 신호에 할당된다는 것을 가정하며, 여기서 파일럿 송신 에너지는 M 개의 송신 안테나(28) 사이에서 균등하게 분할된다. 종래의 무선 통신 시스템에서, 본원에서 트래픽-대-파일럿 비라 칭하는 파일럿 전력비에 의해 분할된 트래픽 전력비는 이동 단말기가 현재 스케줄링되지 않는 경우에 HS-DSCH의 SIR을 추정하는데 사용된다. 스케줄링되지 않은 이동 단말기의 트래픽 채널 SIR은 트래픽-대-파일럿 비율(αS/αp)에 기초한 측정된 파일럿 SIR을 스케일링함으로써 결정된다.
도1에 도시된 바와 같이, 공통 필터(22) 및 채널 필터(24)는 트래픽 채널 신 호를 {d1(t),d2(t),...,dM(t)}와 결합하기 전에, 트래픽 채널 신호를 프리-필터링한다. 트래픽 신호의 프리-필터링으로 인하여, 신호(s(t))는 파일럿 신호(pM(t)), dM(t)의 성분들 중 하나와 상이한 유효 채널을 통과한다. 결과적으로, 측정된 파일럿 채널 SIR 및 트래픽 채널 SIR 사이에서 트래픽-대-파일럿 전력비에 기인하는 것 이상으로 오정합이 발생한다. 이 오정합은 본 발명에 의해 처리된다.
유효 채널은 다음과 같이 결정된다. 스케줄링된 이동 단말기(30)에서 m번째 송신 안테나로부터 수신된 신호는 s(t)*heff ,0(t)+dm(t)*g0m(t)로 표현될 수 있고, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)에서 수신된 신호는 s(t)*heff ,n(t)+dm(t)*gnm(t)로 표현될 수 있다. 스케줄링된 이동 단말기(30)와 관련된 유효 트래픽 채널(heff,0(t)), 및 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)와 관련된 유효 트래픽 채널(heff,n(t))은 식1a 및 1b에 의해 각각 제공되며,
Figure 112006044435112-pct00001
(식1a)
Figure 112006044435112-pct00002
식(1b)
여기서, hw(t)는 공통 필터(22)와 관련된 필터 함수를 나타내고, hm(t)는 m번째 채널 필터(24)와 관련된 필터 함수를 나타내며, g0m(t)는 송신기(20) 및 스케줄링된 이동 단말기(30) 사이의 m번째 다중-경로 전파 채널을 나타내고, gnm(t)은 는 송신기(20) 및 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40) 사이의 m번째 다중-경로 전파 채널을 나타낸다. hm(t)가 송신기(20) 및 스케줄링된 이동 단말기(30) 사이의 m번째 다중-경로 전파 채널을 보상하기 때문에, hm(t) = g* 0m(-t)이다. 식1a를 주파수 도메인으로 변환하면 스케줄링된 이동 단말기(30)에 대한 유효 트래픽 채널의 주파수 응답이 제공되며, 이것은,
Figure 112006044435112-pct00003
(식2)에 의해 제공된다.
대조적으로, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)에 대한 유효 트래픽 채널의 주파수 응답은,
Figure 112006044435112-pct00004
(식3)에 의해 제공된다.
고정된 필터(HW(ω))가 식2 및 3에 암시적으로 포함된다는 것을 주의하라. 이 경우에, 이다. 식2 및 3에 의해 나타낸 바와 같이, 스케줄링된 이동 단말기(30)에 대한 유효 채널은 단지 스케줄링된 이동 단말기(30)에 대한 유효 다중-경로 전파 채널에 따르는 반면, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)에 대한 유효 채널은 스케줄링된 이동 단말기 및 스케줄링되지 않은 이동 단말기(30, 40) 둘 모두에 대한 다중-경로 전파 채널에 따른다.
대조적으로, 스케줄링된 이동 단말기(30)에 의하여 m번째 송신 안테나로부터 수신된 파일럿 신호는 채널g0m(t)을 가로지른다. 결과적으로, 파일럿 채널 상에서 측정된 SIR 및 트래픽 채널 상의 SIR 사이에 오정합이 발생한다. 파일럿 채널의 SIR을 스케일링하는 것에 기초한 종래의 SIR 추정 방법은 전력 오정합을 보상하지만, 이러한 방법은 프리-필터(22, 24)에 기인한 부가적인 오정합을 처리하지 않는다.
스케줄링 판정을 행하기 위하여, 기지국은 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 마치 스케줄링된 것처럼 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)의 예측되는 SIR을 인지할 것이다. 식2로 유추하여, 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 마치 스케줄링된 것처럼 한 경우의 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)의 유효 트래픽 채널의 주파수 응답은,
Figure 112006044435112-pct00006
(식4)에 의해 제공된다.
식4에서 나타낸 바와 같이, 이것은 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)의 유효 채널과 상이하다. 상기 차이는 또한 측정된 파일럿 SIR 및 트래픽 채널 SIR 사이의 오정합에 부가된다. 이러한 채널 오정합의 결과로서, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)에서 측정된 SIR은 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)가 스케줄링되는 경우의 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)에서 측정되는 SIR과 상이하다.
스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)가 스케줄링되는 경우에 경험되는 트래픽 채널 SIR과 측정된 파일럿 채널 SIR이 어떻게 상이한지를 더 양호하게 이해하기 위하여, 다음의 수학적 모델을 고려하자. SIRtrue ,n이 케줄링되지 않은 이동 단말기(40) 가 마치 스케줄링된 것처럼 한 경우의 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)에 대한 "실제" SIR을 나타내고, SIRmeas ,n이 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)에 대한 파일럿 채널 상에서 측정된 SIR을 나타낸다고 가정하다. 또한, 간소화를 위하여, 단지 하나의 코드가 HS-DSCH 상에서 사용된다고 가정하자. (다중-코드의 경우에, 실제 SIR은 HS-DSCH 상에서 사용된 코드의 수와 단순히 스케일링한다는 것을 주의하라). 단일 코드로 인한 심벌당 평균 수신 에너지는 αSET에 의해 제공되며, 여기서 ET는 총 수신 신호 에너지를 나타낸다. 수신된 에너지의 나머지는 파일럿, ADPCH, 및 오버헤드 채널로 인한 것이며, αdET에 의해 제공된다.
이동 단말기(30, 40)가 G-RAKE 수신기를 사용한다고 가정하고, Q가 G-RAKE 수신기에서 사용된 핑거(finger)의 총수를 나타낸다고 하고, q가 핑거의 인덱스라고 하자. 식4에서 나타낸 바와 같이, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)가 마치 스케줄링된 것처럼 한 경우의 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)에 대한 유효 채널은
Figure 112006044435112-pct00007
로 표시되고,
Figure 112006044435112-pct00008
의 역 퓨리에 변환에 의해 제공되며, 이것은 단지 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)에 대한 다중-경로 전파 채널(
Figure 112006044435112-pct00009
)에 따른다. P가 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)에 대한 m번째 다중-경로 전파 채널(gnm(t))의 탭(tap)의 수를 나타낸다고 하고, p를 이러한 탭 각각의 인덱스라고 하자. 탭 이득 및 지연은 gnmp 및 τnmp로 각각 표시된다. 또한, L이 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)에 대한 유효 채널(
Figure 112006044435112-pct00010
)의 탭의 총수라고 하고, l을 탭 각각 의 인덱스라고 하자. 유효 채널의 탭 이득 및 지연은 gnl 및 τnl로 각각 표시된다.
G-RAKE 수신기의 RAKE 핑거 각각에 대한 디스프레드 값을 포함한 디스프레드 벡터는,
Figure 112006044435112-pct00011
(식5)에 의해 제공되며,
여기서 c(i)는 i번째 시그널링 간격 동안의 관심 있는 심벌이고, h n은 이득 벡터의 채널이며, z n(i)는 손상 벡터(impairment vector)이다. 채널 이득 벡터(h n)의 q번째 성분은,
Figure 112006044435112-pct00012
(식6)에 의해 제공되고,
여기서 x(τ)는 칩 펄스 형성의 자동상관 함수이고, τq는 G-RAKE 수신기의 q번째 핑거의 지연이다.
손상 벡터(z n(i))는 (1) HS-DSCH 상에서의 심벌간 간섭(ISI), (2) M 개의 송신 안테나와 관련된 비-트래픽 채널 신호로부터의 간섭, 및 (3) 전형적으로 백색 잡음으로서 모델링되는 잡음 플러스 다른-셀 간섭을 포함한다. 손상 공분산 매트릭스(
Figure 112006044435112-pct00013
)는 도1에 도입된 채널 정의를 고려함으로써 결정될 수 있다. 결과적인 표현식은 R z ,n = I o R n이고, 여기서
Figure 112006044435112-pct00014
(식7)이다.
식7은 상술된 손상 벡터(z n(i))의 세 개의 상이한 성분에 각각 대응하는 세 개의 성분 매트릭스(R s, R d 및 R o)를 포함한다. R s의 (q1, q2)번째 요소는
Figure 112006044435112-pct00015
(식8)에 의해 제공되고,
R d의 (q1, q2)번째 요소는
Figure 112006044435112-pct00016
(식9)에 의해 제공되고,
R o의 (q1, q2)번째 요소는
Figure 112006044435112-pct00017
(식10)에 의해 제공되며,
여기서 SF는 스프레딩 팩터이고, T는 심벌 주기이며, Tc = T/SF는 칩 주기이다. 식8에서 나타낸 바와 같이, R s는 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)가 마치 스케줄링되는 것처럼 되는 경우의 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)를 위해 디자인된 프리-필터(22, 24)를 포함하는 유효 채널의 함수이다. R d는 도9에서 나타낸 바와 같이, 다중-경로 전파 채널 자신의 함수이다.
G-RAKE 수신기에 대한 가중 벡터는
Figure 112006044435112-pct00018
에 의해 제공된다. 디스프레드 벡터(y n(i))에 가중 벡터를 적용하면 판정 통계치
Figure 112006044435112-pct00019
(식11)가 제공된다.
이로부터, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)가 마치 스케줄링되는 것처럼 되는 경우의 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)의 실제 SIR은,
Figure 112006044435112-pct00020
(식12)에 의해 제공된다.
식12는 입력 신호-대-잡음비(SNR)(ET/IO)에 대한 SIRtrue ,n의 의존성을 강조한다. 작은 입력 SNR의 경우에, R n ≒ R O 이고, SIRtrue ,n은 ET/IO에 직접적으로 비례한다. 결과적으로, SIRtrue ,n는 ET/IO에 따라 선형으로 증가한다. 매우 큰 입력 SIR의 경우에,
Figure 112006044435112-pct00021
이다.
SIRtrue ,n이 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)를 위한 파일럿 채널에 대한 측정된 SIR에 대한 표현식을 규정하였다면, SIRmeas ,n이 비교 용도로 유도된다. 측정된 SIR은 식13에서 나타낸 바와 같이, m ∈{1,M} 파일럿 채널 각각에 대한 측정된 파일럿 SIR의 합을 나타낸다.
Figure 112006044435112-pct00022
(식13)
m번째 안테나로부터 송신된 파일럿 채널에 대한 SIR을 측정하기 위하여, 길이-Q 디스프레드 벡터를 발생시키는 채널에 대한 스프레딩 코드는 G-RAKE 수신기에 서 상관되며, 이는
Figure 112006044435112-pct00023
(식14)를 발생시키고,
여기서, cm(i)는 는 i번째 시그널링 간격 동안 m번째 안테나로부터 송신된 관심 있는 파일럿 심벌이고, gmn은
Figure 112006044435112-pct00024
(식15)에 의해 제공된 q번째 성분을 갖는 채널 이득 벡터이다.
이것은 식14의 채널 이득 벡터가 프리-필터(22, 24)를 포함하는 유효 채널(
Figure 112006044435112-pct00025
)보다 오히려 다중-경로 전파 채널(gmn(t))의 함수이기 때문에, 상술된 HS-DSCH에 대한 디스프레드 벡터(식5 참조)와 상이하다는 것을 주의하라. 이것이 SIRmeas ,n 및 SIRtrue ,n 사이의 오정합에 대한 하나의 이유이다.
손상 벡터(z nm(i)(i))는 상기 손상 벡터가 (1) 스케줄링된 이동 단말기(30)를 위해 디자인된 프리-필터를 갖는 HS-DSCH로부터의 간섭, (2) m번째 파일럿 채널에 대한 ISI, (3) 다른 안테나와 관련된 파일럿, ADPCH, 및 오버헤드 채널로부터의 간섭, 및 (4) (통상적으로 백색 잡음으로서 모델링되는) 잡음 플러스 다른-셀 간섭을 포함하기 때문에 또한 상이하다. 결과적인 공분산 매트릭스는
Figure 112006044435112-pct00026
에 의해 제공되며, 여기서
Figure 112006044435112-pct00027
(식16)이다.
식16의 제1 성분은 스케줄링된 이동 단말기(30)를 위해 디자인된 프리-필터를 갖는 HS-DSCH로부터의 간섭을 포함한다. 제2 및 제3 성분은 식7과 동일하다.
식16의 공분산 매트릭스는 식7의 공분산 매트릭스와 유사하다. 그러나, 식16의
Figure 112006044435112-pct00028
는 식3에서 규정된 Heff ,n(ω)의 함수인 반면, R S는 식4에서 규정된
Figure 112006044435112-pct00029
의 함수이다. 이러한 차이는 SIRmeas ,n 및 SIRtrue ,n 사이의 오정합에 대한 다른 이유이다.
상술된 바와 같이, Heff ,n(ω)는 스케줄링된 이동 단말기 및 스케줄링되지 않은 이동 단말기 둘 모두의 다중-경로 전파 채널의 함수이다.
Figure 112006044435112-pct00030
및
Figure 112006044435112-pct00031
를 유효 채널(Heff ,n(ω))의 채널 탭 이득 및 지연으로서 표시하면, 매트릭스(
Figure 112006044435112-pct00032
)의 (q1, q2)번째 요소는 채널 탭 이득 및 지연이 상이하다는 것을 제외하면, 식8과 동일한 형태를 갖는
Figure 112006044435112-pct00033
(식17)에 의해 제공된다.
m번째 파일럿 채널에 대한 G-RAKE 수신기에 대한 가중 벡터는
Figure 112006044435112-pct00034
에 의해 제공된다. 상기 가중 벡터를 디스프레드 벡터(y nm(i))에 인가하면 판정 통계치
Figure 112006044435112-pct00035
(식18)이 제공된다.
이로부터, m번째 파일럿 채널에 대한 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)의 측정된 SIR은
Figure 112006044435112-pct00036
(식19)에 의해 제공된다.
상술되고 식12 및 19에서 나타낸 바와 같이, 실제 SIR(SIRtrue ,n) 및 측정된 SIR(SIRmeas,n) 사이에 오정합이 존재한다. 식20은 이 오정합을 더 양호하게 설명하는 식12 및 식 19의 비교를 제공한다.
Figure 112006044435112-pct00037
(식20)
식20에 의해 나타난 바와 같이, SIRmeas ,n는 SIRtrue ,n과 단순한 스케일링 팩터(αS/αp)보다 더 많이 상이하다. 결과적으로, 전력비와 관련된 단순한 스케일링 팩터는 프리-필터(22, 24)에 기인한 오정합을 신뢰 가능하게 보상하지 않을 것이다. 즉, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)의 유효 채널 및 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)가 스케줄링되는 경우에 유효 트래픽 채널 사이의 유효 채널 오정합은 종래 시스템의 간단한 스케일링 팩터 기술을 트래픽 채널 신호를 프리-필터링하는 시스템에 불충분하도록 한다.
본 발명은 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)가 스케줄링되는 경우에 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)의 가정된 유효 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 발생시킴으로써 스케줄링되지 않은 이동 단말기(40)에서 오정합 문제를 처리한다. 다음 논의가 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 집중될지라도, 스케줄링된 이동 단말기가 또한 트래픽 채널 및 측정된 파일럿 채널 사이의 오정합 문제를 겪기 때문에, 본 발명이 또한 스케줄링된 이동 단말기에 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 발명은 도2에 도시된 예시적인 무선 통신 시스템(100)과 같은 임의의 무선 통신 시스템에서 구현될 수 있다. 무선 통신 시스템(100)은 기지국(110), 스케줄링된 이동 단말기(150), 및 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)를 포함한다. 기지국(110)은 송수신기(112), 안테나(114), 스케줄러(116), 및 선택적인 SIR 프로세서(118)를 포함한다. 송수신기(112)는 안테나(114)를 통하여 다수의 이동 단말기(150, 160)에 신호를 송신하는 송신기(130), 즉, 도1에 도시된 송신기(20)를 포함한다. 특히, 송신기(130)는 상술된 바와 같이, 신호를 프리-필터링하여, d(t) 및 프리-필터링된 신호(s(t))의 조합을 스케줄링된 이동 단말기(150) 및 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)에 송신한다. 도2가 단지 송신기(130)와 관련된 단일 안테나를 도시한 것이지만, 도1의 송신기(20)와 같이, 도2의 송신기가 다수의 안테나(114)를 포함할 수 있다는 것을 당업자들은 인식할 것이다.
송수신기(112)는 안테나(114)를 통하여 이동 단말기(150, 160)로부터 통신 신호를 수신하는 수신기(140)를 더 포함한다. 수신기(140)는 또한 스케줄링된 이동 단말기(150) 및 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)로부터의 스케줄링 정보, 즉, SIR 측정치(SIRest), 채널 품질 표시자(CQI)와 같은 SIRest의 표현 또는 맵핑, 및/또는 일부 경우에, 하나 이상의 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)로부터의 SIR 변수를 수신한다. SIR 변수가 기지국(110)에 제공될 때, 수신기는 후술되는 바와 같이, SIR 변수를 기지국(110) 내의 SIR 프로세서(118)에 제공하여, 이동 단말기(150, 160)에 대한 예측되는 SIR을 발생시킨다. 그 후, 스케줄러(116)는 수신기(140) 및/또는 SIR 프로세서(118)로부터 예측되는 SIR을 수신하여, 제공된 SIR에 기초한 다수의 이동 단말기(150, 160) 중 하나를 스케줄링한다.
각 이동 단말기(150, 160)는 송수신기(152), 안테나(154), 측정 회로(156), 및 SIR 프로세서(118)를 포함한다. 각 송수신기는 안테나(154)를 통하여 기지국(110)에 신호를 송신하는 송신기(157) 및 안테나(154)를 통하여 기지국(110)으로부터 신호를 수신하는 수신기(158)를 포함한다. 본 발명에 따르면, 스케줄링된 이동 단말기(150) 내의 측정 수단(156)은 대응하는 트래픽 채널을 디스프레딩하고, 트래픽 채널 SIR을 추정하여, 상기 추정된 SIR 및/또는 상기 추정된 SIR의 표현 또는 맵핑, 예를 들어, CQI를 스케줄러(116)에서 처리하기 위하여 기지국(110)에 송신한다. CQI는 전형적으로 미리결정된 SIR 값에 대응하는 5-비트 수이다. 스케줄링된 이동 단말기(150)가 트래픽 채널을 디스프레딩하기 때문에, 이득 벡터(h 0) 및 손상 공분산 매트릭스(R 0)를 추정할 수 있으므로, 트래픽 채널에 대한 SIR을 추정할 수 있다. 이득 벡터(h 0)는 h nl이 h 0l, 즉, 유효 트래픽 채널(h eff,0(t))의 탭 이득으로 대체된다는 것을 제외하면, 식6의 h n과 정확하게 동일한 형태를 갖는다. 이러한 탭 이득은 파일럿을 사용하여 채널 각각의 탭 이득{
Figure 112011034696666-pct00038
}을 계산하고 나서, (주파수 도메인에서) 유효 채널을 계산하기 위하여 식1에 의해 제공된 식을 사용함으로써 계산된다. 손상 공분산 매트릭스(R 0)는 디스프레드 트래픽 채널의 시간 평균을 수행함으로써 계산될 수 있다. 디스프레드 벡터는 y 0(i)이다. 그러므로, 추정된 손상 공분산 매트릭스는,
Figure 112006044435112-pct00039
(식21)에 의해 제공되며,
여기서
Figure 112011034696666-pct00040
는 추정된 이득 벡터이고,
Figure 112011034696666-pct00041
는 시간 평균을 의미한다. 그 후, SIR 추정치는,
Figure 112006044435112-pct00042
(식22)에 의해 제공되며,
여기서 R 0=I 0 R z ,0이다. 그러므로, 스케줄링된 이동 단말기(150)가 스케줄링되는 동안, SIR 프로세서(118)는 디스프레드 트래픽 채널을 사용하여 SIR을 추정할 수 있다. 대안으로, SIR 프로세서(118)는 스케줄링된 이동 단말기(150)를 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)로서 취급하여, 이하에 더 논의되는 실시예에 따라 스케줄링된 이동 단말기에 대한 SIR을 추정할 수 있다.
스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)가 스케줄링된 이동 단말기(150)와 관련된 다중-경로 전파 채널의 정보를 가지지 않기 때문에, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160) 내의 측정 회로(156)에 의해 측정된 SIR은 미래의 트래픽 채널 송신의 예측되는 SIR에 대응하지 않는다. 그러므로, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)의 예측되는 SIR을 발생시키기 위하여, SIR 프로세서(118)는 이하에 더 설명되는 바와 같이, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)가 스케줄링되는 경우에 가정된 트래픽 채널에 기초한 예측되는 SIR을 계산한다. 그 후, 계산된 SIR은 스케줄러(116)에 제공된다.
본 발명에 따르면, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160) 내의 SIR 프로세서(118)는 예측되는 SIR을 계산하여, 상기 계산된 SIR을 스케줄러(116)에서 미래에 처리하기 위해 기지국(110)으로 송신할 수 있다. 대안으로, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)는 측정 회로(156)에 의해 발생된 SIR 변수를 기지국 SIR 프로세서(118)에서 미래에 처리하기 위해 기지국(110)에 송신할 수 있다. 그 후, 기지국 SIR 프로세서(118)는 상술된 바와 같이, 예측되는 SIR을 계산하여, 상기 계산된 SIR을 미래에 처리하기 위하여 스케줄러(116)에 전달한다.
본 발명의 제1 예시적인 실시예에서, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160) 또는 기지국(110) 중 하나 내의 SIR 프로세서(118)는 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)가 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)와 관련되는 측정된 파일럿 SIR에 수정 팩터를 인가함으로써 스케줄링되는 경우에 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)와 관련되는 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산한다. 수정 팩터는 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)가 스케줄링되는 경우에 존재하는 파일럿 채널 및 유효 트래픽 채널 사이의 채널 오정합을 보상한다. 일반적으로, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)의 측정 회로(156)는 SIR 변수, 즉, 파일럿 채널 SIR(SIRP)를 측정하여, 상기 SIR 변수를 SIR 프로세서(118)에 제공한다. 측정 회로(156)는 또한 파일럿 채널 신호에 대응하는 지연 스프레드(θd)(다른 SIR 변수)를 측정할 수 있다. 대안으로, 공칭 지연 스프레드(θd)는 SIR 프로세서(118)가 사용하도록 메모리에 저장될 수 있다. 그 후, SIR 프로세서(118)는 이하에 더 논의되는 바와 같이, 측정된 SIR 변수에 기초한 수정 팩터(φn)를 결정하고, 상기 수정 팩터(φn) 및 선택적으로 전력 스케일러(αS/αp)를 측정된 SIRP에 인가하여, 파일럿 채널 및 가정된 트래픽 채널 사이의 채널 및 전력 오정합을 보상한다.
도3에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시예에서, SIR 프로세서(118)는 SIR 계산기(120) 및 메모리(122)를 포함한다. 메모리(122)는 검색 테이블에 다수의 미리결정된 수정 팩터(φn)를 저장한다. 저장된 수정 팩터(φn) 각각은 특정 수신기 구성 및 채널 시나리오에 의해 발생되는 SIR에 대한 적절한 수정 팩터(φn)를 나타낸다. 예를 들어, 수정 팩터(φn)가 도4에 도시된 바와 같이, 파일럿 SIR(SIRP)에 따른다는 것을 알 수 있다. 그러므로, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)의 예측되는 SIR을 발생시키기 위하여, SIR 프로세서(118)는 이하에 더 설명되는 바와 같이, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)가 스케줄링되는 경우에 가정된 트래픽 채널에 기초한 예측되는 SIR을 계산한다. 그 후, 계산된 SIR은 스케줄러(116)에 제공된다.
또한, 상이한 비-트래픽 전력비(αd1, αd2,...αdj)는 계획된 파일럿 SIR 및 수정 팩터(φn)의 여러 세트에 대응한다. 즉, 도4에 도시된 바와 같이, 각 전력 비(αd)에 대한 수정 팩터/파일럿 SIR 곡선의 여러 세트가 존재한다. 결과적으로, 파일럿 SIR 및 전력비(αd)의 여러 값에 기초한 수정 팩터의 검색 테이블이 메모리에 저장될 수 있다. 이 실시예에서, SIR 계산기(120)는 공지된 파일럿 SIR 및 전력비(αd)에 기초한 저장된 검색 테이블로부터 수정 팩터(φn)를 선택한다.
또한, 도4에 도시된 곡선 세트는 파일럿 채널 신호에 대응하는 특정 지연 스프레드(θd)에 대응할 수 있다. 지연 스프레드는 측정되거나 공칭 값으로 사전설정될 수 있다. 결과적으로, 계획된 파일럿 SIR 및 전력비(αd)에 기초한 수정 팩터(φn)의 검색 테이블이 다수의 계획된 지연 스프레드(θd) 각각에 대하여 메모리에 저장될 수 있다. 이 실시예에서, SIR 계산기(120)는 공지된 파일럿 SIR, 공지된 전력비(αd), 및 공지된 지연 스프레드(θd)에 기초한 저장된 검색 테이블로부터 수정 팩터를 선택할 수 있다.
이제 도5를 참조하면, 예시적인 SIR 계산기(120)는 수정 팩터 선택기(124) 및 상관기(126)를 포함한다. 도5에 도시된 바와 같이, 수정 팩터 선택기(124)는 측정 회로(156)로부터 파일럿 SIR 및/또는 지연 스프레드(θd)와 같은 하나 이상의 SIR 변수를 수신하고, 공지된 전력비(αd), 측정된 파일럿 SIR, 및/또는 측정된 지연 스프레드(θd)에 기초한 메모리(122)에 저장된 검색 테이블로부터 수정 팩터(φn)를 선택한다, 예측되는 SIR이 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)에서 계산되는 경우, 기지국이 이동 단말기(160)에 전력비(αd)를 송신하거나, 이동 단말기(160)가 미리 설정된 전력비(αd)를 사용한다. 그 후, 상관기(126)는 선택된 수정 팩터(φn) 및 선택적으로 전력 스케일러, 즉 αs/αp를 측정된 파일럿 SIR에 인가하여, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)에 대한 예측되는 SIR을 결정한다. 상관기(128)는 측정된 파일럿 SIR에 수정 팩터(φn) 및 전력 스케일러를 승산함으로써 수정 팩터(φn)를 인가하는 승산기일 수 있다. 대안으로, 파일럿 SIR, 수정 팩터(φn), 및 전력 스케일러(αd)가 dB 단위로 표현되는 경우, 상관기(128)는 측정된 파일럿 SIR에 수정 팩터(φn) 및 전력 스케일러(αs/αp)를 가산함으로써 수정 팩터(φn)를 인가하는 합산기일 수 있다. 상술된 바와 같이, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)는 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)의 예측되는 SIR을 계산하여, 상기 계산된 SIR 또는 SIR의 표현, 즉, CQI 중 하나를 기지국(110)에 제공할 수 있다. 대안으로, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)는 예측되는 SIR을 결정하기 위하여 측정 회로(156)에 의해 발생된 SIR 변수를 기지국(110)에 제공할 수 있다.
상술된 실시예는 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)의 측정된 파일럿 SIR에 수정 팩터를 인가함으로써 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)에서의 SIR 오정합을 보상한다. 도6은 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)를 위한 프로세서 또는 프로그래밍 가능한 회로에서 실행되는 예시적인 절차(200)를 도시한 흐름도를 제공한다. 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)가 기지국(110)으로부터 송신된 파일럿 신호를 수신한(블록 202) 이후에, 측정 회로(156)는 수신된 파일럿 채널 신호의 파일럿 SIR을 측정한다(블록 204). 그 후, 지연 스프레드(θd)가 얻어진다(블록 206). 지연 스프레드(θd)는 측정 회로(156)에서 측정되거나, 메모리에 저장된 공칭 값일 수 수 있다. 그 후, SIR 프로세서(118)는 오정합이 기지국(110)에서 수정될지 또는 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)에서 수정될지 여부를 결정한다(블록 208). 오정합이 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)에서 수정되어야 하는 경우, SIR 계산기(120)는 기지국(110)으로부터 전력비(αd)를 수신하고(블록 210), 측정된 파일럿 SIR(SIRP), 지연 스프레드(θd), 및/또는 전력비(αd)에 기초한 메모리(122)에 저장된 검색 테이블로부터 수정 팩터(φn)를 선택한다(블록 212). 대안으로, SIR 계산기(120)는 메모리에 저장된 공칭 전력비(αd)를 사용하고, 측정된 파일럿 SIR(SIRP), 지연 스프레드(θd), 및/또는 전력비(αd)에 기초한 메모리(122)에 저장된 검색 테이블로부터 수정 팩터(φn)를 선택할 수 있다(블록 212). 그 후, SIR 계산기(120)는 수정 팩터(φn)를 측정된 파일럿 SIR에 인가하고(블록 214), 결과적인 예측되는 SIR을 기지국(110)에 송신한다(블록 216).
오정합이 기지국(110)에서 수정되어야 하는 경우, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)는 SIR 변수를 기지국(110) 내의 SIR 프로세서에 송신한다(블록 220). 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)로부터 수신된 파일럿 SIR, (측정되거나 공칭 의) 지연 스프레드(θd), 및/또는 (측정되거나 공칭의) 전력비(αd)를 사용하여, 기지국(110) 내의 계산기(120)는 메모리(122)에 저장된 검색 테이블로부터 수정 팩터(φn)를 선택하고, 상기 수정 팩터(φn)를 측정된 파일럿 SIR에 인가하여(블록 226), 예측되는 SIR을 발생시킨다(SIRn).
이 프로세스는 무선 시스템 내의 각각의 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)에 대하여 반복된다. 또한, 스케줄링된 이동 단말기(150)는 상기 스케줄링된 이동 단말기(150)에 대응하는 SIR을 기지국(110)에 제공한다. 그 후, 스케줄러(116)는 SIR을 평가하여(블록 230), 상기 SIR에 기초한 이동 단말기 중 하나(150, 160)를 스케줄링한다(블록 232).
본 발명의 제2 실시예는 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)가 스케줄링되는 경우에 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)의 유효 트래픽 채널을 가정하고, 식12를 사용하여 상기 가정된 유효 트래픽 채널에 기초한 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)의 예측되는 SIR을 직접 계산함으로써 상술된 유효 채널 오정합을 보상한다. 상술된 바와 같이, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)는 유효 채널의 정보를 가지며, 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)가 스케줄링되는 경우에 사용되는 프리-필터(22, 24)를 계산할 수 있으므로, 채널 이득 벡터(h n) 및 잡음 공분산 매트릭스(R n)의 정보를 갖는다. 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)가 또한 총 수신 신호 에너지(ET)의 어떤 공지된 값을 가지고, 전력비(αd)에 액세스할 수 있기 때문에, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)는 언더라잉 잡음 레벨의 추정치(I 0)를 제외하고, 식12를 사용하여 SIR을 계산하는데 필요로 되는 모든 변수에 액세스한다. 그러므로, 제2 실시예에 대한 예시적인 SIR 프로세서(118)는 SIR 계산기(120) 이외에, 언더라잉 잡음 레벨(I 0)을 추정하는 수단을 더 포함한다.
도7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 SIR 프로세서(118)의 예시적인 블록도는 잡음 레벨 추정기(180) 및 SIR 계산기(120)를 포함한다. 잡음 추정기는 언더라잉 잡음 레벨의 추정(
Figure 112006044435112-pct00043
)치를 결정하여, 잡음 추정치(
Figure 112006044435112-pct00044
)를 SIR 계산기(120)에 제공한다. 그 후, SIR 계산기(120)는 식12에 따라 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)에 대한 예측되는 SIR을 계산하기 위하여 잡음 추정치(
Figure 112006044435112-pct00045
)를 사용한다. 그 후, 예측되는 SIR은 상술된 바와 같이, 스케줄러(116)에서 부가적인 처리를 위하여 기지국(110)으로 송신된다.
잡음 추정기(180)는 임의의 공지된 방법에 따라 잡음 추정치(
Figure 112006044435112-pct00046
)를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 잡음 추정치(
Figure 112006044435112-pct00047
)는 본원에 참조되어 있는 ***** 출원되고, 명칭이 "Method and Apparatus for Parameter Estimation in a Generalized RAKE Receiver"인 공동으로 양도된 미국 특허 출원 일련 번호 *****에 설명된 방법에 따라 발생될 수 있다. 잡음 추정기(180)는 또한 본원에 참조되어 있는 2000년 9월 12일자로 출원되고, 명칭이 "Apparatus for and Method of Adapting a Radio Receiver Using Control Functions"인 공동으로 양도된 미국 특허 출원 일련 번호 제09/660,050호에 게시된 방법에 따라 잡음 추정치(
Figure 112006044435112-pct00048
)를 발생시킬 수 있다.
대안으로, 잡음 추정기는 수신된 신호의 여러 프레임에 걸쳐, 간섭 잡음 레벨의 추정치, 언더라잉 잡음(I0) 및 간섭(I)의 조합에 기초한 잡음 추정치(
Figure 112011034696666-pct00049
)를 발생시킬 수 있다. 도8에 도시된 이 실시예에서, 잡음 추정기(180)는 파일럿 재구성기(182), 결합기(184), 및 최소 프로세서(186)를 포함한다. 이 실시예에서, 파일럿 재구성기(182)는 수신된 신호로부터 파일럿 신호를 재구성하여, K개의 프레임에 걸쳐 재구성된 파일럿 신호를 발생시킨다. 결합기(184)는 재구성된 파일럿 신호의 K 개의 프레임을 수신된 신호의 대응하는 K 개의 프레임으로부터 감산하여, 간섭 잡음 레벨의 K 개의 추정치의 세트를 발생시킨다. 그 후, 최소 프로세서(186)는 K 개의 간섭 잡음 레벨의 세트로부터 최소 간섭 잡음 레벨을 잡음 레벨 추정치(
Figure 112011034696666-pct00050
)로서 선택한다.
상술된 실시예는 잡음 추정치(
Figure 112011034696666-pct00051
)에 기초한 SIR을 계산한다. 제2 실시예의 실제적인 구현예가 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)에서 이 계산을 수행할 수 있지만, 기지국(110)이 또한 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)가 상기 기지국(110)에 필요로 되는 SIR 변수를 제공하면, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)의 예측되는 SIR을 계산할 수 있다는 것을 당업자들은 인식할 것이다.
본 발명의 제2 예시적인 실시예는 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)가 마치 스케줄링되는 것처럼 한 경우의 잡음 추정치(
Figure 112011034696666-pct00052
)에 기초하여, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)에 대한 예측되는 SIR을 직접 계산함으로써 SIR 오정합을 보상한다. 도9는 상술된 바와 같이, 언더라잉 잡음 추정치로부터 직접 계산되는 예측되는 SIR을 사용하여 이동 단말기(150, 160)를 스케줄링하는 예시적인 방법(300)을 제공한다. 상기 예시적인 방법(300)에 따르면, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)는 기지국(110)으로부터 신호를 수신하다(블록 302). 이러한 수신된 신호로부터, 잡음 추정기(180)는 상술된 임의의 방법에 따라, 언더라잉 잡음 레벨의 추정치(
Figure 112011034696666-pct00053
)를 발생시킨다(블록 304). 그 후, SIR 계산기(120)는 잡음 추정치(
Figure 112011034696666-pct00054
)에 기초한 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)에 대한 예측되는 SIR을 직접 계산한다(블록306). 각 이동 단말기가 자신의 예측되는 SIR을 기지국(110)에 송신한(블록 308) 이후에, 스케줄러(116)는 각각의 예측되는 SIR을 평가하여(블록 310), 예측되는 SIR에 기초한 이동 단말기 중 하나를 스케줄링한다(블록 312).
I0를 추정하는 대신에, 각각의 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160) 내의 SIR 프로세서(118)는 도10에 도시된 바와 같이 이동국(110)에 의해 사전결정되고 메모리(122)에 저장된 사전설정된 잡음 레벨을 사용하여 식12에 따라 예측되는 SIR을 직접 계산할 수 있다. 이 실시예에서, 기지국(110) 내의 SIR 프로세서(118)는 스케줄링된 이동 단말기 및 스케줄링되지 않은 이동 단말기(150, 160)에 의해 제공되는 예측되는 SIR을 비교하는 비교기(190)로 대체된다. 이러한 비교에 기초하여, 비교기(190)는 상대적인 SIR 추정치(△SIRest)의 세트를 발생시킨다. 그 후, 스케줄러(116)는 이동 단말기가 스케줄링되어야 하는지를 결정하기 위하여 미리결정된 기준에 따라 상대적인 SIR의 세트를 평가한다.
도11은 상술된 상대적인 SIR 추정치의 세트를 사용하여 이동 단말기를 스케줄링하는 예시적인 방법(320)을 도시한다. 상기 예시적인 방법(320)에 따르면, 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)는 기지국(110)으로부터 신호를 수신한다(블록 322). 메모리로부터 미리 설정된 잡음 레벨을 회수한(블록 324) 이후에, SIR 계산기(120)는 미리 설정된 잡은 레벨(
Figure 112011034696666-pct00055
)을 사용하여 예측되는 SIR을 계산한다(블록 326). 각각의 이동 단말기가 자신의 예측되는 SIR을 기지국(110)으로 송신한(블록 328) 이후에, 비교기(190)가 스케줄링된 이동 단말기 및 스케줄링되지 않은 이동 단말기(150, 160)로부터의 각각의 예측되는 SIR을 비교하여(블록 330), 상대적인 SIR 추정치(△SIRest)의 세트를 발생시킨다. 상대적인 SIR 추정치의 세트에 기초하여, 스케줄러(116)는 이동 단말기 중 하나를 스케줄링한다(블록 332).
상술된 본 발명은 스케줄링되지 않은 이동 단말기(160)에 대한 예측되는 SIR을 추정하는 방법 및 장치를 제공하므로, 무선 통신 시스템(100)에서 이동 단말기(150, 160)를 스케줄링하는 개선된 방법 및 장치를 제공한다. 이전의 논의가 WCDMA 시스템의 HS-DSCH 모드를 사용하는 무선 시스템에 집중되었지만, 당업자들은 상술된 방법 및 장치가 파일럿 채널 신호로부터 트래픽 채널 신호를 개별적으로 프리-필터링하는 임의의 무선 통신 시스템에 적용 가능하다는 것을 인식할 것이다. 이와 같이, 상술된 문제는 유효 트래픽 채널이 트래픽 채널 신호와 관련된 프리-필터로 인하여 유효 파일럿 채널과 상이한 임의의 무선 통신 시스템에서 존재한다.
본 발명은 물론, 상기 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않고 특히 본원에 설명된 것 이외의 방식으로 수행될 수 있다. 본 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이지 국한적이지 않은 것으로 간주되어야 하며, 첨부된 청구항의 의미 및 등가 범위 내에 있는 모든 변화가 본원에 포함되도록 의도된다.

Claims (99)

  1. 스케줄링되지 않은 이동 단말기를 위한 유효 트래픽 채널의 예측되는 신호-대-간섭비(SIR)를 추정하는 방법에 있어서,
    상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 적응된 프리-필터를 갖는 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 단계를 포함하고,
    상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 적응된 프리-필터를 갖는 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 상기 단계는, 상기 가정된 트래픽 채널 및 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기와 관련된 파일럿 채널 사이의 오정합을 보상하기 위하여 상기 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 단계를 포함하며,
    상기 오정합은 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 프리-필터에 기인하는 것을 특징으로 하는 예측되는 신호-대-간섭비 추정 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가정된 트래픽 채널 및 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기와 관련된 파일럿 채널 사이의 오정합을 보상하기 위하여 상기 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 상기 단계는,
    상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기와 관련된 파일럿 채널의 파일럿 SIR을 측정하는 단계, 및
    상기 가정된 트래픽 채널 및 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기와 관련된 파일럿 채널 사이의 오정합을 보상하기 위하여 측정된 파일럿 SIR에 수정 팩터를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 예측되는 신호-대-간섭비 추정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    측정된 파일럿 SIR에 수정 팩터를 인가하는 상기 단계는 상기 수정 팩터로 상기 파일럿 SIR을 승산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 예측되는 신호-대-간섭비 추정 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    측정된 파일럿 SIR에 수정 팩터를 인가하는 상기 단계는 상기 파일럿 SIR에 상기 수정 팩터를 가산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 예측되는 신호-대-간섭비 추정 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 적응된 프리-필터를 갖는 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 상기 단계는,
    상기 가정된 트래픽 채널의 프리-필터를 추정하는 단계, 및
    상기 추정된 프리 필터에 기초하여 예측되는 SIR을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 예측되는 신호-대-간섭비 추정 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 적응된 프리-필터를 갖는 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 상기 단계는 기지국 및 상기 이동 단말기 사이의 다중-경로 전파 채널의 채널 계수를 추정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 예측되는 신호-대-간섭비 추정 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 상기 단계는 상기 추정된 채널 계수에 기초하여 상기 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 예측되는 신호-대-간섭비 추정 방법.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 상기 단계는 상기 가정된 트래픽 채널과 관련된 잡음 레벨을 추정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 예측되는 신호-대-간섭비 추정 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 가정된 트래픽 채널과 관련되는 추정된 잡음 레벨에 기초하여 상기 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 상기 단계는
    Figure 112011034696666-pct00056
    에 따라 예측되는 SIR(SIRexp)를 계산하는 단계를 포함하며,
    여기서 αs는 프리-필터링된 트래픽 채널에 할당된 총 송신 전력의 프랙션을 나타내고, ET는 총 송신 전력을 나타내며,
    Figure 112011034696666-pct00057
    는 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 대응하는 가정된 트래픽 채널과 관련되는 추정된 잡음 레벨을 나타내고, h n은 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 대응하는 채널 이득 매트릭스를 나타내며, R n은 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 대응하는 손상 공분산 매트릭스를 나타내는 것을 특징으로 하는 예측되는 신호-대-간섭비 추정 방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 가정된 트래픽 채널과 관련된 잡음 레벨을 추정하는 상기 단계는,
    상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 간섭 레벨을 추정하는 단계, 및
    잡음 레벨을 추정하기 위하여 상기 간섭 레벨을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 예측되는 신호-대-간섭비 추정 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 간섭 레벨을 추정하는 단계는,
    파일럿 신호를 재구성하기 위하여 수신된 파일럿 신호를 처리하는 단계, 및
    간섭 레벨을 추정하기 위하여 상기 수신된 파일럿 신호로부터 재구성된 파일럿 신호를 감산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 예측되는 신호-대-간섭비 추정 방법.
  29. 제 27 항에 있어서,
    잡음 레벨을 추정하기 위하여 상기 간섭 레벨을 처리하는 상기 단계는,
    수신된 신호의 K 개의 프레임에 걸쳐 K 개의 간섭 레벨 세트를 발생시키는 단계, 및
    상기 간섭 레벨 세트 내의 최소 간섭 레벨을 추정된 잡음 레벨로서 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 예측되는 신호-대-간섭비 추정 방법.
  30. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 적응된 프리-필터를 갖는 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 상기 단계는 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에서 상기 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 예측되는 신호-대-간섭비 추정 방법.
  31. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 적응된 프리-필터를 갖는 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 상기 단계는 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기와 통신하는 기지 국에서 상기 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 예측되는 신호-대-간섭비 추정 방법.
  32. 무선 통신 시스템에서 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링하는 방법에 있어서,
    스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 적응된 프리-필터를 갖는 가정된 트래픽 채널의 예측되는 신호-대-간섭비(SIR)를 계산하는 단계, 및
    상기 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR에 기초하여 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링하는 단계를 포함하고,
    상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 적응된 프리-필터를 갖는 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 상기 단계는, 상기 가정된 트래픽 채널 및 파일럿 채널 사이의 오정합을 보상하기 위하여 상기 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 단계를 포함하며,
    상기 오정합은 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 프리-필터에 기인하는 것을 특징으로 하는 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링하는 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    미리 설정된 잡음 레벨을 선택하는 단계,
    상기 미리 설정된 잡음 레벨에 기초하여 다수의 스케줄링되지 않은 이동 단말기 각각에 대하여 예측되는 SIR을 계산하는 단계, 및
    상대적인 SIR 추정치의 세트를 발생시키기 위하여 상기 예측되는 SIR을 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링하는 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상대적인 SIR 추정치의 세트를 발생시키기 위하여 상기 예측되는 SIR을 비교하는 상기 단계는 상대적인 SIR 추정치의 세트를 발생시키기 위하여 예측되는 SIR 중 하나를 각각의 나머지 예측되는 SIR에 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링하는 방법.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR에 기초하여 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링하는 상기 단계는 상대적인 SIR 추정치의 세트에 기초하여 상기 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링하는 방법.
  36. 삭제
  37. 제 32 항에 있어서,
    상기 가정된 트래픽 채널 및 상기 파일럿 채널 사이의 오정합을 보상하기 위하여 상기 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 상기 단계는,
    상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기와 관련된 파일럿 채널의 파일럿 SIR을 측정하는 단계, 및
    상기 가정된 트래픽 채널 및 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기와 관련되는 파일럿 채널 사이의 오정합을 보상하기 위하여 측정된 파일럿 SIR에 수정 팩터를 인가함으로써 수정된 SIR을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링하는 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR에 기초하여 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링하는 상기 단계는 상기 수정된 SIR에 기초하여 상기 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링하는 방법.
  39. 제 32 항에 있어서,
    상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 적응된 프리-필터를 갖는 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 상기 단계는,
    상기 가정된 트래픽 채널의 프리-필터를 추정하는 단계, 및
    상기 추정된 프리-필터에 기초하여 예측되는 SIR을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링하는 방법.
  40. 무선 네트워크에서 다수의 이동 단말기 중 하나로의 송신을 스케줄링하는 기지국에 있어서,
    시간-다중화된 데이터 채널을 통하여 다수의 이동 단말기로 데이터를 송신하는 송신기, 및
    예측되는 신호-대-간섭비(SIR)에 기초하여 상기 다수의 이동 단말기 중 하나로의 송신을 스케줄링하는 스케줄러를 포함하며, 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 대한 예측되는 SIR은 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 스케줄링된 이동 단말기에 적응된 프리-필터를 갖는 가정된 트래픽 채널에 기초하고,
    상기 예측되는 SIR을 생성하기 위해 측정된 파일럿 SIR에 수정 팩터를 인가하는 SIR 계산기를 더 포함하고,
    상기 수정 팩터는 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 연관된 상기 가정된 트래픽 채널 및 파일럿 채널 사이의 오정합을 보상하고,
    상기 오정합은 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 프리-필터에 기인하는 것을 특징으로 하는 다수의 이동 단말기 중 하나로의 송신을 스케줄링하는 기지국.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기로부터 예측되는 SIR 또는 채널 품질 표시지 중 하나를 수신하는 수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 이동 단말기 중 하나로의 송신을 스케줄링하는 기지국.
  42. 삭제
  43. 삭제
  44. 제 41 항에 있어서,
    상대적인 SIR 추정치의 세트를 발생시키기 위하여 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기로부터 수신되는 미리 설정된 잡음 레벨에 기초하여 상기 예측되는 SIR 또는 채널 품질 추정자 중 하나를 비교하는 비교기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 이동 단말기 중 하나로의 송신을 스케줄링하는 기지국.
  45. 삭제
  46. 삭제
  47. 삭제
  48. 삭제
  49. 삭제
  50. 삭제
  51. 삭제
  52. 삭제
  53. 삭제
  54. 삭제
  55. 삭제
  56. 삭제
  57. 삭제
  58. 삭제
  59. 삭제
  60. 다수의 이동 단말기 중 하나를 스케줄링할 때 기지국을 원조하는 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 있어서,
    상기 기지국으로부터 파일럿 신호를 수신하는 수신기, 및
    상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 적응된 프리-필터를 갖는 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 결정하는 신호-대-간섭비(SIR) 계산기를 포함하고,
    상기 SIR 계산기는 수정된 SIR을 생성하기 위해 측정된 파일럿 SIR에 수정 팩터를 인가하는 상관기(corrector)를 포함하고,
    상기 수정 팩터는 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 연관된 상기 가정된 트래픽 채널 및 파일럿 채널 사이의 오정합을 보상하고,
    상기 오정합은 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 프리-필터에 기인하는 것을 특징으로 하는 스케줄링되지 않은 이동 단말기.
  61. 삭제
  62. 삭제
  63. 삭제
  64. 삭제
  65. 삭제
  66. 삭제
  67. 삭제
  68. 삭제
  69. 삭제
  70. 삭제
  71. 삭제
  72. 삭제
  73. 삭제
  74. 삭제
  75. 삭제
  76. 삭제
  77. 삭제
  78. 제 60 항에 있어서,
    상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 가정된 트래픽 채널의 프리-필터를 추정하는 잡음 레벨 추정기를 더 포함하며, 상기 SIR 계산기는 추정된 프리-필터에 기초하여 예측되는 SIR을 계산하는 것을 특징으로 하는 스케줄링되지 않은 이동 단말기.
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  84. 스케줄링되지 않은 이동 단말기를 위한 유효 트래픽 채널의 예측되는 신호-대-간섭비(SIR)를 추정하는 명령 세트를 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 매체에 있어서,
    상기 명령 세트는, 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 적응된 프리-필터를 갖는 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하도록 하는 명령을 포함하고,
    상기 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하도록 하는 명령은 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 연관된 상기 가정된 트래픽 채널 및 파일럿 채널 사이의 오정합을 보상하기 위해 상기 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하도록 하는 명령을 포함하고,
    상기 오정합은 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 프리-필터에 기인하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 매체.
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  92. 스케줄링되지 않은 이동 단말기를 위한 유효 트래픽 채널의 예측되는 신호-대-간섭비(SIR)를 추정하는 프로세스를 구현하는 회로에 있어서,
    상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 적응된 프리-필터를 갖는 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하는 SIR 프로세서를 포함하고,
    상기 SIR 프로세서는 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기에 연관된 상기 가정된 트래픽 채널 및 파일럿 채널 사이의 오정합을 보상하기 위해 상기 가정된 트래픽 채널의 예측되는 SIR을 계산하고,
    상기 오정합은 상기 스케줄링되지 않은 이동 단말기가 스케줄링되는 경우에 상기 프리-필터에 기인하는 것을 특징으로 하는 신호-대-간섭비 추정 프로세스 구현 회로.
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