KR101108412B1 - 바이어스되지 않은 전력 지연 프로파일 계산용 방법 및장치 - Google Patents

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Abstract

잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 결정하는 방법은 잡음 지연 프로파일을 결정하는 단계(204) 및 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 계산하는 단계(206)를 포함한다. 상기 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 계산 단계는 바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치, 전력 지연 프로파일, 및 잡음-스케일링 팩터를 사용하는 단계를 포함한다.
디지털 무선 통신 시스템, RAKE 수신기, 전력 지연 프로파일, 전력 추정치, 잡음-스케일링 팩터.

Description

바이어스되지 않은 전력 지연 프로파일 계산용 방법 및 장치{METHOD OF AND APPARATUS FOR COMPUTATION OF UNBIASED POWER DELAY PROFILE}
관련 출원과의 상호-참조
본 특허 출원은 대리인 문서 번호 제53807-00075USPT를 지니며, 본 특허 출원과 동일자로 출원된, 명칭이 "Method of and Apparatus for Path-Searcher Window Positioning"인 미국 특허 출원의 전체 명세서를 참조로 포함한다.
본 발명은 시-변 페이딩 채널의 개별적인 다중-경로 성분의 지연이 추정되어야 하는 디지털 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 디지털 무선 통신 시스템은 예를 들어, 코드 분할 다중 액세스(CDMA) RAKE 수신기를 사용하는 시스템을 포함할 수 있다. 본 발명은 특히 무선 전파 채널에서 새로운 다중-경로 성분 검출의 로버스트니스(robustness)를 개선시킬 뿐만 아니라, 경로 탐색기 윈도우에 대한 적절한 위치를 신뢰 가능하게 표시함으로써 공지된 경로를 추적하는 것에 관한 것이다.
무선 통신에서, 송신기와 수신기 간의 물리적인 채널은 무선 링크를 통하여 형성된다. 대부분의 경우에, 송신기의 안테나는 수신기를 향해 정밀하게 포커싱되지 않는다. 가능한 직접적인 경로 이외에, 송신기 및 수신기 간에 많은 다른 전파 경로가 종종 존재한다. 다른 전파 경로는 전형적으로 송신기 또는 수신기 부근의 물체로부터의 반사에 기인한다. 유사한 전파 거리를 갖는 광선이 순시적 위상 관계에 따라서, 수신기에서 결합되어, 상이한 다중-경로 성분을 형성한다. 광선의 결합의 영향은 캐리어 파장의 순시적 위상 관계 및 광선들 사이의 거리차에 따른다. 파괴적인 간섭의 경우에, 광선의 결합은 경로-이득 크기를 상당히 감소시킨다(즉, 페이딩).
CDMA 수신기의 성능은 많은 다중-경로 성분에 의해 운반된 신호 에너지가 사용되는 경우, 개선된다. CDMA 수신기 성능의 희망하는 개선은 RAKE 수신기를 통하여 달성될 수 있다. RAKE 수신기에서, 다수의 다중-경로 성분 각각은 디스프레더(despreader)(즉, RAKE 핑거)를 할당받는다. 다수의 디스프레더 각각은 스프레딩 코드의 기준 카피(reference copy)를 할당받는다. 스프레딩-코드 기준 카피 각각은 대응하는 다중-경로 성분의 경로 지연과 동일한 양만큼 시간에서 지연된다. 그 후, 각각의 디스프레더의 출력은 RAKE 결합기를 통하여 코히어런트하게 결합되어 심벌 추정치를 생성한다.
RAKE 수신기는 바람직하게는 모든 검출된 경로에 대한 채널-임펄스 값 및 다중-경로 지연의 정보를 사용한다. RAKE 결합기의 출력에서 최선의 가능한 신호-대-잡음비를 달성하기 위하여, 가능한 한 많은 물리적인 경로로부터 신호 에너지가 수집되어야 한다. 게다가, 가능한 한 많은 상이한 물리적인 경로를 추적하는 것(즉, 최대의 사용된 다이버시티)은 모든 경로의 동시적인 깊은 페이드의 확률(또는 가능성)이 감소되기 때문에, 신호-수신 로버스트니스를 상당히 개선시킨다. 모든 경로의 동시적인 깊은 페이드는 전형적으로 심각한 블록-에러-율(BLER) 저하를 초래하는 현상이다.
전파 채널 구조(즉, 개별적인 다중-경로 성분의 절대 및 상대 지연)은 통상적으로 시간에 걸쳐 일정하게 유지되지 않는다. 송신기, 수신기, 및 가까운 물체의 상대적인 이동으로 인하여, 기존 경로의 지연이 변화되고, 오래된 경로가 사라지며, 새로운 경로가 나타날 수 있다. 더구나, 송신기 및 수신기의 각 회로들 사이의 주파수 오프셋은 클록 드리프트(clock drift)를 초래한다. 클록 드리프트는 일반적으로 전체 지연 프로파일의 점진적인 시간-축 이동으로서 나타난다. RAKE 수신기의 적절한 동작을 보장하기 위하여, 모든 공지된 다중-경로 성분의 변화하는 지연이 추적되어야 하고, 새로운 경로가 나타난 이후에 상기 새로운 경로가 빨리 발견되어야 한다.
물리적인 채널 구조로 인하여, 대부분의 경우에, 가까운 물체의 상대적인 위치는 변화한다. 그러므로, 새로운 경로의 경로 길이는 통상적으로 기존 경로의 경로 길이와 상당히 상이하지는 않다. 채널의 매크로-구조(예를 들어, 신호 반사를 초래하는 건물의 그룹 또는 산)는 거의 변화하지 않는다. 그러므로, 종종, 새로운 경로의 지연은 기존의 공지된 경로의 지연과 상당히 유사하다. 그러므로, 새로운 경로의 지연은 기존 경로의 공지된 지연 부근의 지연 도메인에서 탐색함으로써 검출될 수 있다.
유럽 특허 출원 EP-A-1 065 801은 CDMA 수신기에서 적응형 경로 탐색기를 게시한다. 송신 채널의 실제 경로는 송신 채널 추정으로부터 도출된 간섭 경로 및 잡음의 평균의 함수로서 동적으로 결정되는 프로파일 에너지를 임계값과 비교함으로써 선택된다.
유럽 특허 출원 EP-A-1 276 248은 CDMA 수신기에서 탐색 윈도우 지연 추적 방법을 게시한다. 채널 임펄스 응답은 대응하는 경로 지연을 갖는 복수의 경로를 포함하는 수신된 신호에 대하여 추정된다. 탐색 윈도우는 수신된 신호의 복수의 경로를 포함하는 지연 프로파일을 규정한다. 평균 지연은 추정된 채널 임펄스 응답(CIR)에 대하여 계산되며, 에러는 평균 CIR 지연 및 CIR 탐색 윈도우의 희망하는 목표 지연 위치 사이에서 결정된다. 상기 에러를 감소시켜서 평균 CIR 지연 및 탐색 윈도우의 목표된 위치를 정렬시키기 위하여 조정이 행해진다. 도플러 주파수가 각 경로에 대해 추정된다. 조정은 송신기 및 수신기 사이의 상대적인 이동에 기인한 도플러 효과를 고려하여 행해진다.
도1은 전형적인 RAKE 수신기의 블록도이다. RAKE 수신기(100)는 지연 추정기 블록(102), 채널 추정기 블록(104), 및 RAKE 디스프레더/결합기 블록(016)을 포함한다. 수신된 데이터는 지연 추정기 블록(102)에 제공된다. 지연 추정기 블록(102)은 채널의 가능한 지연의 범위에 걸쳐 채널의 임펄스 응답을 평가(추정)한다. 그 후, 복소 지연 프로파일 또는 전력 지연 프로파일일 수 있는 결과적인 지연 프로파일은 피드 검출을 겪게 되고, 검출된 피크 위치는 다중-경로 성분에 대한 지연 추정치로서 RAKE 디스프레더/결합기 블록(106)에 보고된다. 상기 지연 추정치는 또한 채널 추정기 블록(104)에 의해 사용되어, 파일럿 시퀀스를 디스프레딩하고 잡음 및 간섭의 영향을 감소시키기 위해 결과를 시간에 걸쳐 필터링함으로써 대응하는 복수 채널 계수를 추정한다. 채널 파라미터는 RAKE 디스프레더/결합기 블록(106)의 디스프레더 부분의 일시적인 정렬을 결정하는 지연 추정기 블록(102), 및 RAKE 디스프레서/결합기 블록(106)의 결합기 부분에 의해 사용된 복소 계수를 추정하는 채널 추정기 블록(104) 사이에서 공동으로 추정된다. 잡음-플러스-간섭 전력 추정이 또한 행해진다.
지연 추정에 대한 간단한 방법은 채널의 가능한 지연의 전체 범위(즉, 최대의 가정된 지연 스프레드)에 걸쳐 채널의 임펄스 응답을 평가하는 단계를 포함한다. 그 후, 결과적인 복소 지연 프로파일 또는 전력 지연 프로파일은 피크 검출을 겪게 되고, 검출된 피크 위치가 지연 추정치로서 지연 추정기 블록(102)에 의해 채널 추정기 블록(104) 및 RAKE 디스프레더/결합기 블록(106)에 보고된다. 그러나, 전체-지연 탐색 루틴의 빈번한 실행의 프로세싱 및 전력-소비 비용은 통상적으로 과중하다. 그러므로, 전형적인 구현예는 전체 탐색 에어리어(즉, 최대의 가정된 지연 스프레드)보다 더 짧은 관측 윈도우를 갖는 경로 선택기를 사용한다. 게다가, 임의의 실제적인 지연 추정의 경우에, 경로 탐색은 새로운 경로를 검출하기 위하여 지연 범위를 재-스캔하도록 주기적으로 착수된다.
지연 추정기 블록(102)에 의해 사용된 지연-추정 알고리즘은 경로 위치를 추출하고, 일단 경로 위치가 경로 탐색기에 의해 발견되었다면, 충분한 정확도를 가지고 전력 지연을 탐색한다. 경로-탐색기 윈도우는 새로운 경로가 상기 경로-탐색기 윈도우 내에 포함되도록 위치된다. 새로운 경로가 경로의 각각의 지연에 의하여, 현재-공지된 경로 부근에 나타날 가능성이 충분하다는 것이 공지되어 있기 때문에, 경로-탐색기 윈도우는 통상적으로 현재-공지된 경로를 커버하도록 위치된다.
지연(τi(i∈[l, M]))에 대한 현재 전력 지연 프로파일의 추정치(g(τi))는 통상적으로 최근에-검출되거나 현재-추적되는 경로의 세트를 포함하며, 이 경우에, 지연(τi)은 통상적으로 인접하지 않는다. g(τi)는 또한 경로 탐색이 행해지는 인접한 영역(τi = τ0 + iΔτ)을 나타낼 수 있다. 전력 지연 프로파일을 나타내는 다른 방법이 또한 가능하다.
길이(Nw)의 경로 탐색기 윈도우에 적절한 시작 위치(I)가 결정될 필요가 있다. 다음 경로-탐색기 작동에 적절한 경로-탐색기 윈도우 시작 위치를 결정하는데 통상적으로-사용되는 방법은 현재-공지된 전력-지연-프로파일 추정의 중심(center of gravity)(즉, 평균 초과 지연)을 계산하는 것을 토대로 한다. 중심 위치 추정(C)는 다음:
Figure 112006049540035-pct00001
(1)과 같이 계산된다.
C가 제공되면, 경로-탐색기 윈도우는 대부분의 채널 전력이 상기 윈도우에 의해 커버되도록 위치된다. 공간 손실로 인하여, 전력 지연 프로파일의 전형적인 형태는 지수 감쇠를 나타내어, 에너지는 관심 있는 영역의 시작부를 향하여 집중된다. 적당한 커버리지의 경우에, 윈도우는 예를 들어, C의 값의 1/3 앞 및 C의 값의 2/3 뒤(즉, I = C - Nw/3)에 위치될 수 있다.
실제 전력 지연 프로파일이 콤팩트하고 수신기 신호-대-잡음비가 높은 경우에, C는 채널에서 실제 에너지 농도의 일관되고 신뢰 가능한 추정치를 제공한다. 그러나, 채널의 에너지가 넓은 지연 스프레드에 걸쳐 분포되고, 전력 지연 프로파일의 신호-대-잡음비가 양호하지 않은 경우, C는 신뢰 가능하지 않다. g(τi)의 잡음에 의해 유도된 성분은 전력 지연 프로파일의 모든 엔트리의 평균 전력-가중되지 않은 지연을 향해 C의 결과를 시프트시키는 바이어스 항을 초래한다. 바이어스 항의 크기는 실제 중심 및 평균 지연이 서로로부터 얼마나 멀리 분리되는지에 따르며, 또한 신호-대-잡음비에 따른다. 많은 실재적인 경우에, 바이어스 항은 경로-탐색기 윈도우를 실제 전력 지연 프로파일의 상당한 부분으로부터 떨어지도록 시프트시킬만큼 충분히 크다.
잡음에 의해 유도된 바이어스 영향을 중화하기 위하여, g(τi)는 잡음-만의 샘플(noise-only sample)의 부분을 제거하고 바이어스를 감소시키는 임계값일 수 있다. 그러나, 효율적인 잡음 제거는 다소 높은 임계값의 사용을 가정하는데, 이것은 전력 지연 프로파일로부터 채널 성분을 제거하므로, 전력 지연 프로파일을 왜곡시킬 수 있다.
잡음 영향은 또한 잡음 감산에 의해 감소될 수 있고, 여기서 전력 지연 프로파일에서의 평균 잡음 전력(
Figure 112011063505825-pct00002
)이 추정된다. g(τi) 대신에, g(τi)-
Figure 112011063505825-pct00003
이 중심 계산에서 사용된다. 전형적인 구현예에서, 중심 계산은 Nw의 지연 값의 범위에 걸친 정밀하지 않은 전력-지연 프로파일 추정을 토대로 한다. 그 전력 지연 프로파일의 Np의 최대 피크의 위치가 지연 값(τi)으로서 간주된다. 잡음 플로어(noise floor)(
Figure 112011063505825-pct00004
)는 Nn = Nw - Np의 최소 전력-지연 프로파일 값을 평균함으로써 추정된다. 그러나, 이 방법은
Figure 112011063505825-pct00005
를 매우 과소추정한다. 잡음 플로어가 완전히 제거되지 않기 때문에, 상당한 잔여 바이어스 영향이 남게 된다. 중심 계산 및 결과적인 경로-탐색기 윈도우 배치의 로버스트니스 및 정확도를 개선시키기 위하여, 중심 계산으로부터 잡음 플로어를 더 적절하게 제거하는 방법이 필요로 된다.
본 발명의 실시예는 바이어스되지 않은 전력 지연 프로파일 계산용 방법 및 장치를 제공한다. 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 결정하는 방법은 전력 지연 프로파일을 결정하는 단계 및 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 계산하는 단계를 포함한다. 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 계산하는 상기 단계는 바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치, 전력 지연 프로파일, 및 잡음-스케일링 팩터를 사용하는 단계를 포함한다.
잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 결정하는 장치는 채널 추정기, 디스프레더, 및 지연 추정기를 포함한다. 상기 지연 추정기는 상기 채널 추정기 및 상기 디스프레더에 상호동작적으로 접속된다. 상기 지연 추정기는 전력 지연 프로파일을 결정하고, 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 계산하기 위한 것이다. 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 계산하는 단계는 바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치, 전력 지연 프로파일, 및 잡음-스케일링 팩터를 사용하는 단계를 포함한다.
잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 결정하는 제조자의 물품은 적어도 하나의 컴퓨터 판독 가능한 매체 및 상기 적어도 하나의 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 포함된 프로세서 명령을 포함한다. 상기 프로세서 명령은 적어도 하나의 프로세서에 의해 상기 적어도 하나의 컴퓨터 판독 가능한 매체로부터 판독 가능하도록 구성됨으로써, 상기 적어도 하나의 프로세서가 전력 지연 프로파일을 결정하고 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 계산하도록 동작하게 한다. 잡음-수정된 전력 지연 프로파일의 계산은 바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치, 전력 지연 프로파일, 및 잡음-스케일링 팩터를 사용하는 것을 포함한다.
본 발명의 예시적인 실시예는 첨부 도면과 함께 본 발명의 예시적인 실시예의 다음의 상세한 설명을 참조하여 보다 완전하게 이해될 수 있다.
도1은 이전에 설명된 전형적인 RAKE 수신기의 블록도.
도2는 본 발명의 원리에 따른 중심 위치 추정치의 계산을 도시한 흐름도.
도3은 본 발명의 원리에 따른 잡음-스케일링 팩터의 예시적인 값을 도시한 그래프.
본 발명의 실시예는 Nw의 전력-지연-프로파일 값의 세트가 제공되면, 바이어스되지 않은 중심 위치 추정치가 계산되도록 한다. 중심 위치 추정치는 전력-지연-프로파일 값의 서브셋으로부터 계산된다. 상기 서브셋은 예를 들어, Np의 최대 피크일 수 있다. 잡음 플로어 성분은 중심 위치 추정치가 계산되기 이전에, Np 피크로부터 제거된다. 잡음 플로어 전력은 전력-지연-프로파일 값의 서브셋을 평균함으로써 계산된다. 전력-지연-프로파일 값의 서브셋은 예를 들어, Nn의 최소 값일 수 있다. 잡음-스케일링 팩터(γ)가 중심 위치 추정치 내로 도입된다. 바이어스된 잡음 플로어 전력을 바이어스되지 않은 값으로 변환하는 잡음-스케일링 팩터는 잡음 성분의 확률 분포 및 Nw, Np, 및 Nn을 토대로 계산된다. 결과적으로, 계산된 중심 위치 추정치는 실질적으로 바이어스되지 않고, 경로-탐색기 윈도우는 전력 지연 프로파일에 포함된 모든 경로를 커버할 최선의 가능도로 위치된다. 도2는 본 발명의 원리에 따른 중심 위치 추정치(C)의 계산을 도시한 흐름도이다. 흐름도(200)는 단계(202)에서 시작하는데, 이 단계에서, 잡음-스케일링 팩터(γ)가 결정된다. 잡음-스케일링 팩터(γ)는 오프라인(off-line)으로 결정되고, 중심 위치 추정치(C)를 결정시에 지연 추정기 블록(102)에 의해 온라인(online)으로 사용된다. 단계(204)에서, 전력 지연 프로파일(gm)이 결정된다. 단계(206)에서, 잡음-수정된 전력 지연 프로파일이 바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치(
Figure 112011063505825-pct00006
), 잡음-시일링 팩터(noise-sealing factor)(γ), 및 전력 지연 프로파일(gm)을 사용하여 계산된다. 단계(208)에서, 중심 추정치(C)는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 사용하여 계산된다.
경로 탐색기는 길이(Nw)(예를 들어, 칩)의 윈도우를 처리하고, 매 n-번째 작동마다, 전력 지연 프로파일(gm)이 추정되며, m ∈ [m0, m0 + Nw - 1]이다. 전력 지연 프로파일로부터, Np의 피크(특히, k=1...Np인 경우의 지연(τk) 및 전력(hk))가 검출되어 보고된다. hk = pk + nk라고 하고, 여기서 pk는 전력-지연-프로파일 축적 이후의 실제 경로 전력이며, nk는 잔여 잡음 플러스 간섭 성분이다. Nn의 최저 전력-지연-프로파일 샘플을 토대로 한 전력-지연-프로파일 잡음-플로어 전력 추정치(
Figure 112006049540035-pct00007
)가 또한 이용 가능하다.
통상적으로, 중심 위치 추정치(C)는 아래의 식(2)에 나타낸 바와 같이 보고된 지연 및 잡음-수정된 전력을 토대로 계산된다.
Figure 112006049540035-pct00008
(2)
잡음 플로어 전력(Z =
Figure 112011063505825-pct00009
)은 Nn의 최소 전력-지연-프로파일 샘플의 평균으로서 추정된다. 그러나, 선택된 피크 세트({hk}, k = 1...Np)에 포함된 잡음은 최소 Nn 샘플과 동일한 분포를 갖지 않는다. 가장 곤란한 경우에, 즉, 많은 잡음 샘플이 존재하고, 실제 경로가 거의 없거나 아예 없는 경우에, {hk}는 (Z*로 표시된) 그의 평균 전력이 남아 있는 잡음 플로어의 평균 전력보다 상당히 큰 모든 최대 잡음 샘플을 포함한다. nk는 복소 가우시안 랜덤 변수의 크기 자승(magnitude square)으로서 양호하게-모델링된다. 즉, nk는 확률 밀도 함수(
Figure 112011063505825-pct00010
)를 갖는
Figure 112011063505825-pct00011
분포를 갖는다. 따라서, (확률 밀도 함수의 0-부근 부분에 대응하는)
Figure 112011063505825-pct00012
및 (확률 밀도 함수의 후부(tail)에 대응하는)
Figure 112011063505825-pct00013
를 표현할 수 있고, 여기서 적분 리미트(integration limit)(α 및 β)는
Figure 112011063505825-pct00014
이고
Figure 112011063505825-pct00015
이도록 규정된다.
그 후, 잡음-스케일링 팩터(γ)는 다음 비율:
Figure 112006049540035-pct00016
(3)로서 결정된다.
도3은
Figure 112006049540035-pct00017
의 전형적인 값을 0.8이라고 가정하고,
Figure 112006049540035-pct00018
의 함수로서 γ의 예시적인 값을 도시한 그래프이다. 본원에 도시된 예에서, 잡음 수정을 위해 Z를 직접 사용하면 관련 잡음 전력(Z*)이 약 4-8의 팩터만큼 과소추정된다는 것이 도3으로부 터 명백해진다. 즉, 잡음 전력의 단지 약 12-25%만이 제거된다.
중심 값의 예상된 바이어스가
Figure 112011063505825-pct00019
와 동일하다는 것이 제시될 수 있고, 여기서 Ctrue는 실제 중심이다. 잡음 제거는 E[nk - γZ]를 최소화함으로써 달성될 수 있다. 바이어스는 실제 γZ = Enk가 사용되는 경우, 실제로 제거될 것이며, 식(3)은 이와 같은 γ의 실제적인 추정치를 나타낸다. 제시된 바와 같이, 바이어스는 잡음-스케일링 팩터(γ)가 다음:
Figure 112006049540035-pct00020
(4)
과 같이 중심 계산 내로 도입될 때, 본 발명의 실시예에 의하여 제거된다. 잡음 스케일링 팩터(γ)는 미리 결정될 수 있으므로, 온-라인 계산을 피할 수 있다. 식(4)의 분모는 바이어스되지 않은 신호 전력 추정치(Pi)를 직접 발생시키고, 여기서
Figure 112006049540035-pct00021
(5)이며, 식(5)는 경로-탐색기 알고리즘의 다른 부분에서 사용될 수 있다.
고정된 인수(
Figure 112006049540035-pct00022
)를 토대로 한 γ의 값은 관측 윈도우 내에서 실제 경로가 많고 잡음-만의 엔트리가 더 적은 경우에, 최적의 값과 상이할 수 있다. 최적의 잡음-스케일링 팩터는
Figure 112011063505825-pct00023
(6)이고, 여기서 Npaths는 Np의 선택된 피크 사이의 실제 경로의 수이다. γ의 값이 실제 경로가 많고 잡음-만의 엔트리가 더 적은 것으로 인하여, 최적의 값과 상이한 경우, 과도-수정(over-correction)은 반대 방향에서 잔여 바이어스가 남도록 한다. 그러나, 비율(
Figure 112011063505825-pct00024
), 및 이에 대응하여 임의의 중심 바이어스는 낮게 유지된다. 높은-잡음 경우에, 거의 모든 바이어스가 제거되고, 모델 정합이 양호하다는 것이 실제적인 테스트를 통해 나타났다.
본 발명의 실시예는 중심 계산에 포함되는 관측된 전력 지연 프로파일의 실제 잡음 플로어가 부분적인 잡음 분포로부터 도출된 잡음 플로어 추정치를 토대로 결정되도록 한다. 결과적으로, 계산된 중심 값은 바이어스되지 않거나, 상당히 감소된 바이어스를 가져서, 윈도위 배치의 로버스트니스를 개선시킨다. 게다가, 본 발명의 원리에 따라 계산된 순시 중심 값은 시간 평균되거나, 임의의 바이어스-관련 에러를 초래함이 없이, 그리고, 발견적인 선택 단계를 필요로 함이 없이 다른 시간 또는 공간 포인트로부터의 다른 중심 값과 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예는 종래의 중심 계산 이외에, 전형적으로 단지 하나의 테이블 검색 및 하나의 승산을 필요로 한다는 점에서, 계산적으로 효율적이다. 경로-탐색기 윈도우 위치의 비교적-드문 계산이 제공되면, 계산적인 프리미엄은 통상적으로 무시 가능하다.
당업자들에 의해 이해되는 바와 같이, 본 발명은 많은 실시예를 취할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예는 다른 조합의 피크 수 및 잡음 샘플 수가 사용되는 경우(그래서, Np + Nn ≠ Nw인 경우), 사용될 수 있다. 이와 같은 경우에, 잡음-스케일링 팩터의 계산은 수적으로 상이하지만; 구현 세부사항은 당업자들에게 명백할 것이다. 게다가, 본 발명의 원리는 중심이 계산될 필요가 있는 임의의 애플리케이션에 사용될 수 있다. 전력 지연 프로파일 대신에, 복소 지연 프로파일이 사용될 수 있고, 이 경우에, 이와 같은 지연 프로파일 요소의 전력은 복소 계수를 자신의 복소 공액만큼 승산함으로써 발견된다. 평균화된 또는 순시적인 전력 지연 프로파일 중 하나가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예(들)가 첨부 도면에 도시되고 상기의 상세한 설명에 설명되었을지라도, 본 발명의 게시된 실시예에 국한되는 것이 아니라, 다음의 청구항에 의해 규정된 본 발명으로부터 벗어남이 없이 다양하게 재배열되고, 변경되고, 대체될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

Claims (26)

  1. 채널 추정기(104) 및 디스프레더(106)에 상호동작적으로 접속된 지연 추정기(102)에 의해 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 결정하는 방법으로서:
    전력 지연 프로파일을 결정하는 단계(204);
    바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치, 전력 지연 프로파일, 및 잡음-스케일링 팩터를 사용하여 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 결정하는 단계(206); 및
    상기 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 사용하여 중심 위치 추정치를 계산하는 단계(208)를 포함하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    잡음-스케일링 팩터(202)가 상기 잡음-플로어 전력 추정에 적용되는 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 잡음-스케일링 팩터는 확률 밀도 함수에 따르는 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 잡음-스케일링 팩터는 상기 바이어스된-플로어 전력 추정치의 확률 밀도 함수에 따르는 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 지연 프로파일 결정 단계는 제1의 다수의 값을 사용하는 단계를 포함하며;
    상기 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 계산 단계는 상기 제1의 다수의 값 및 제2의 다수의 값을 사용하는 단계를 포함하고,
    상기 제1의 다수의 값은 다수의 전력-지연-프로파일 값(Np)이고;
    상기 제2의 다수의 값은 Nn의 최소 전력-지연-프로파일 값인 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    Z는 바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치이며;
    τk는 시간 지연이며;
    γ는 잡음-스케일링 팩터이며;
    hk는 다수의 전력 값이며;
    Np는 다수의 전력 값(hk)의 다수 개이며;
    중심 위치 추정치는
    Figure 112011063505825-pct00025
    인 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    Z는 바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치이며;
    γ는 잡음-스케일링 팩터이며;
    hk는 다수의 전력 값이며;
    상기 잡음-수정된 전력 지연 프로파일은 hk - γZ인 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    Figure 112006049540619-pct00026
    는 바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치이며;
    Z*는 다수의 전력 값(hk)의 평균 전력이며;
    γ는 잡음-스케일링 팩터이며;
    Figure 112006049540619-pct00027
    인 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    γ'는 잡음-스케일링 팩터이며;
    Figure 112006049540619-pct00028
    이며;
    Np는 다수의 전력 값이며;
    Npaths는 Np 전력 값 사이의 실제 경로의 수이며;
    Figure 112006049540619-pct00029
    는 바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치이며;
    Z*는 다수의 전력 값(Nn)의 평균 전력이며;
    Figure 112006049540619-pct00030
    인 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    잡음-스케일링 팩터를 결정하는 단계;
    온-라인 용도를 위해 상기 잡음-스케일링 팩터를 저장하는 단계를 더 포함하며;
    상기 잡음-스케일링 팩터 결정 단계는 오프라인으로 그리고 상기 전력 지연 프로파일 결정 단계, 상기 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 계산 단계, 및 상기 중심 위치 추정치 계산 단계 이전에 수행되는 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 방법.
  12. 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 결정하는 장치로서:
    채널 추정기(104);
    디스프레더(106); 및
    상기 채널 추정기 및 상기 디스프레더에 상호동작적으로 접속된 지연 추정기(102)를 포함하며, 상기 지연 추정기는:
    전력 지연 프로파일을 결정하고(204);
    바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치, 전력 지연 프로파일 및 잡음-스케일링 팩터를 사용하여 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 계산하고(206);
    상기 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 사용하여 중심 위치 추정치를 계산하는(208) 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    잡음-스케일링 팩터(202)가 상기 바이어스된 잡음-플로어 전력 추정에 적용되는 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 잡음-스케일링 팩터는 확률 밀도 함수에 따르는 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 잡음-스케일링 팩터는 상기 바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치의 확률 밀도 함수에 따르는 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 지연 추정기는 전력 지연 프로파일을 결정하기 위하여 제1의 다수의 값을 사용하며;
    상기 지연 추정기는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 계산하기 위하여 상기 제1의 다수의 값 및 제2의 다수의 값을 사용하고,
    상기 제1의 다수의 값은 다수의 전력-지연-프로파일 값(Np)이며;
    상기 제2의 다수의 값은 Nn의 최소 전력-지연-프로파일 값인 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 장치.
  17. 삭제
  18. 제 12 항에 있어서,
    Z는 바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치이며;
    τk는 시간 지연이며;
    γ는 잡음-스케일링 팩터이며;
    hk는 다수의 전력 값이며;
    Np는 다수의 전력 값(hk)의 다수 개이며;
    중심 위치 추정치는
    Figure 112011063505825-pct00031
    인 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 장치.
  19. 제 12 항에 있어서,
    Z는 바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치이며;
    γ는 잡음-스케일링 팩터이며;
    hk는 다수의 전력 값이며;
    상기 잡음-수정된 전력 지연 프로파일은 hk - γZ인 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 장치.
  20. 제 12 항에 있어서,
    Figure 112006049540619-pct00032
    는 바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치이며;
    Z*는 다수의 전력 값(hk)의 평균 전력이며;
    γ는 잡음-스케일링 팩터이며;
    Figure 112006049540619-pct00033
    인 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 장치.
  21. 제 12 항에 있어서,
    γ'는 잡음-스케일링 팩터이며;
    Figure 112006049540619-pct00034
    이며;
    Np는 다수의 전력 값이며;
    Npaths는 Np 전력 값 사이의 실제 경로의 수이며;
    Figure 112006049540619-pct00035
    는 바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치이며;
    Z*는 다수의 전력 값(Nn)의 평균 전력이며;
    Figure 112006049540619-pct00036
    인 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 장치.
  22. 제 12 항에 있어서,
    상기 지연 추정기는:
    잡음-스케일링 팩터를 결정하는 수단;
    온-라인 용도를 위해 상기 잡음-스케일링 팩터를 저장하는 수단을 더 포함하며;
    상기 잡음-스케일링 팩터 결정 수단은 상기 잡음-스케일링 팩터를 오프라인으로 그리고 상기 전력 지연 프로파일을 결정하고, 상기 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 계산하고, 상기 중심 위치 추정치를 계산하기 이전에 결정하는 것을 특징으로 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일 결정 장치.
  23. 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 결정하는 위해서, 하나 이상의 프로세서에 의해 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로부터 판독 가능하도록 구성되는, 기록된 컴퓨터 프로그램을 갖는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,
    상기 하나 이상의 프로세서가,
    전력 지연 프로파일을 결정하고(204);
    바이어스된 잡음-플로어 전력 추정치, 전력 지연 프로파일, 및 잡음-스케일링 팩터를 사용하여 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 계산하고(206);
    상기 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 사용하여 중심 위치 추정치를 계산하도록(208) 동작하게 하는 잡음-수정된 전력 지연 프로파일을 결정하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
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