KR101156925B1 - 감소 차수 ｆｆｔ 및 하드웨어 보간기를 사용하는 광대역 파일럿 채널 추정 - Google Patents

감소 차수 ｆｆｔ 및 하드웨어 보간기를 사용하는 광대역 파일럿 채널 추정 Download PDF

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Abstract

수신기 내에서, 채널 추정 메커니즘은 하드웨어 보간기를 포함한다. 제 1 모드에서, 협대역 파일럿 값들은 보간기가 채널 추정 값들을 발생시키도록 보간기에 공급되는 채널 파라미터들을 발생시키기 위해 분석된다. 채널 추정 값들은 프레임의 타일을 복조하기 위해 사용된다. 제 2 모드에서, 광대역 파일럿 값들은 IFFT에 공급됨으로써 시간 도메인 값들을 발생시킨다. 시간 도메인 프로세싱 후에, FFT는 중간 채널 추정 값들을 발생시키기 위해 이용된다. 이러한 중간 값들은 보간기가 더 큰 수의 채널 추정 값들을 발생시키도록 하드웨어 보간기에 공급되는 채널 파라미터들을 결정하기 위해 분석된다. 페이즈 조정 후에, 채널 추정 값들은 복조에 사용된다. 광대역 모드에서 보간기의 사용은 FFT가 더 작은 차수에서 이용되고, 더 적은 전력 및/또는 프로세싱 자원들을 소비하도록 한다.

Description

감소 차수 ＦＦＴ 및 하드웨어 보간기를 사용하는 광대역 파일럿 채널 추정{BROADBAND PILOT CHANNEL ESTIMATION USING A REDUCED ORDER FFT AND A HARDWARE INTERPOLATOR}
관련된 출원에 대한 상호-참조
본 출원은 2008년 3월 28일자로 출원된 미국 임시 출원 번호 제61/040,449호의 35 U.S.C.§119 규정 하의 우선권을 주장하고 상기 임시 출원은 참조로서 본 명세서에 첨부된다.
본 개시물은 통신 시스템들에서 채널 추정에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에서, 전송기는 전형적으로 데이터 심볼들을 획득하기 위해 트래픽 데이터를 인코딩, 인터리빙 및 변조(즉, 심볼 매핑)한다. 코히어런트(coherent) 시스템에서, 전송기는 데이터 심볼들로 파일럿 심볼들을 다중화하고, 변조 심볼을 발생시키기 위해 다중화된 파일럿 및 데이터 심볼들을 프로세싱하고, 무선 채널을 통해 신호를 전송한다. 채널은 채널 응답으로 전송된 신호를 왜곡하고 또한 잡음 및 간섭으로 신호를 저하한다. 전송된 신호는 다수의 전파 경로들을 통해 수신기에 도달할 수 있다. 경로들의 특성들은 전형적으로 다수의 인자들에 기인하여 시간에 걸쳐 변화한다. 통신에 대하여 사용되는 상이한 주파수 서브-대역들은 상이한 채널 조건들을 경험하고, 상이한 신호-대-잡음비(SNR)들을 가질 수 있다. 전송기 및 수신기 사이의 채널의 응답의 정확한 추정은 그러므로 데이터를 효율적으로 통신하기 위해 일반적으로 요구된다.
수신기는 파일럿 변조 심볼들을 수신하고, 채널 응답 추정들을 획득하기 위해 수신된 파일럿 변조 심볼들을 프로세싱한다. 파일럿 변조 심볼들이 수신기에 알려진 값들을 가지기 때문에, 수신기는 수신되는 파일럿 심볼 값들의 함수에 기반하여 채널 응답을 추정할 수 있고, 수신기가 알고 있는 파일럿 심볼 값들이 전송되었다. 채널 추정이 이루어지면, 수신기는 수신된 데이터 변조 심볼들로부터 본래 전송된 데이터 변조 심볼들이 무엇인지를 결정하기 위해 채널 추정을 사용한다. 수신기는 그 다음에 트래픽 데이터에 대하여 사용되는 코딩 및 변조 방식들에 따라 복구된 데이터 변조 심볼들 상에 심볼 디맵핑, 디-인터리빙 및 디코딩을 수행한다.
채널 추정을 수행하는 여러 상이한 방법들이 존재한다. 일 방법에서, 변조 심볼 값들의 전체 주파수-대-시간 프레임의 오직 작은 타일이 변조될 것이다. 이 타일은 오직 상대적으로 작은 수의 파일럿 변조 심볼 값들을 포함한다. 이러한 파일럿 값들은 "협대역" 또는 "전용" 파일럿 값들로 지칭될 수 있다. 수신기는 파일럿 값들에 의해 주어진 알려진 채널 특성들의 포인트들 사이에서 채널 특성들을 보간하기 위한 보간을 사용한다. 결과적인 채널 추정들이 수신된 데이터 심볼 값들로부터 본래 전송된 데이터 심볼 값들이 무엇인지 결정하기 위해 사용된다.
제 2 방법에서, 더 많은 소위 "광대역" 또는 "공통" 파일럿 변조 심볼 값들이 주파수-대-시간 프레임을 통해 분산된다. 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 기능은 시간 도메인으로 수신된 파일럿 값들을 변환하기 위해 이용된다. 가장 강한 파일럿들은 시간 도메인에서 식별되고, 이러한 가장 강한 파일럿들이 그 다음에 제로 패딩된다. 제로-패딩된 시간 도메인 결과는 주파수-대-시간 프레임에서 각 변조 심볼 값에 대한 것인 더 큰 세트의 채널 추정들을 발생시키기 위해 고속 푸리에 변환(FFT) 기능에 의해 주파수 도메인으로 변환된다. 일부 상황들 및 적용들에서, 수신기에 의해 수행되는 채널 추정 동작들은 바람직하지 않은 많은 양의 프로세싱 전력을 소비할 수 있고, 수신기에 포함될 바람직하지 않은 많은 양의 전용 하드웨어를 요구할 수 있고, 그리고/또는 수신기가 바람직하지 않은 많은 양의 전력을 소비하도록 할 수 있다.
수신기 내에서, 채널 추정 메커니즘은 하드웨어 보간기를 포함한다. 제 1 모드에서, 협대역 파일럿 변조 심볼 값들은 채널 파라미터들을 발생시키기 위해 분석되고, 채널 파라미터들은 하드웨어 보간기가 변조에 사용되는 채널 추정 값들을 발생시키도록 하드웨어 보간기에 공급된다. 채널 추정 값들은 예를 들어, 프레임의 타일을 변조하기 위해 사용될 수 있고, 여기서 타일은 협대역 파일럿 값들을 포함한다.
제 2 모드에서, 광대역 파일럿 변조 심볼 값들은 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 기능에 공급됨으로써 시간 도메인 값들을 발생시킨다. 임계화 및 탭 선택 및 제로 패딩과 같은 시간 도메인 프로세싱 후에, 고속 푸리에 변환(FFT) 기능은 중간 채널 추정값들을 발생시키기 위해 이용된다. 이러한 중간 채널 추정 값들은 채널 파라미터들을 결정하기 위해 분석되고, 채널 파라미터들은 하드웨어 보간기가 프레임을 복조하기 위해 사용되는 많은 수의 채널 추정 값들을 발생시키도록 하드웨어 보간기에 공급된다. 이 방법에서 하드웨어 보간기의 사용은 값들의 각 주파수에 대하여 상이한 시간 오프셋을 도입한다. 페이즈 조절 계수는 그러므로 각 주파수에 대하여 계산되고, 하드웨어 보간기는 자신의 각 페이즈 조정 계수에 의해 각 포스트-FFT 주파수 대역을 곱함으로써 주파수 도메인에서 시간 오프셋 정정을 수행하기 위해 페이즈 조정 계수들을 사용한다. 광대역 파일럿 채널 추정 모드에서 하드웨어 보간기의 사용은 상대적으로 작은 차수일 상기 모드에서 이용되는 FFT를 허용하고, 그러므로 전채 채널 추정 메커니즘이 더 적은 전력을 소비하고 그리고/또는 더 적은 프로세싱 자원들을 소비하도록 한다.
앞서 말한 것들은 요약이고, 그러므로 필요에 의해 세부 사항의 간략화들, 일반화들 및 생략들을 포함한다; 결과적으로 당업자는 본 요약이 단지 예시적이고, 임의의 방식으로 제한하고자 하는 것이 아님을 인식할 것이다. 청구항들에 의해 정의되는 바와 같은, 본 명세서에 설명된 디바이스들 및/또는 프로세스들의 다른 양상들, 창의적인 특징들 및 이점들은 본 명세서에 설명된 비-제한적인 상세한 설명에서 명백해질 것이다.
도 1은 하나의 신규한 양상에 따른 모바일 통신 디바이스(100)의 간략화된 고레벨 블록도이다.
도 2는 도 1의 모바일 통신 디바이스의 RF 트랜시버 집적 회로(102)의 더 상세한 블록도이다.
도 3은 도 1의 모바일 통신 디바이스의 디지털 베이스밴드 집적 회로(103)의 더 상세한 도면이다.
도 4는 도 3의 FFT WCSMSC(140)에 의한 OFDM 심볼의 발생을 도시하는 도면이다.
도 5는 "광대역" 파일럿 변조 심볼 값들을 포함하는 프레임을 도시하는 도면이다.
도 6은 "협대역" 파일럿 변조 심볼 값들을 포함하는 프레임을 도시하는 도면이다.
도 7은 "광대역 파일럿 채널 추정 및 복조" 방법 및 회로의 도면이다.
도 8은 심볼 버퍼 푸시 태스크 명령의 도면이다.
도 9는 DEMOD MMSE 태스트 명령의 도면이다.
도 10은 "평면 추정 및 보간" 방법 및 회로의 도면이다.
도 11a 및 11b는 함께 도 5에 도시된 "광대역 파일럿" 상황뿐만 아니라 도 6에 도시된 "협대역 파일럿"에서 채널 추정을 수행할 수 있는 신규한 방법 및 신규한 복조기 WCSMSC(124)를 도시하는 도면을 형성하지만 도 7의 큰 1024-포인트 FFT(210)를 요구하지 않는다.
도 12는 도 11의 동작의 하이브리드 모드를 도시하는 간략화된 흐름도이다.
도 13은 도 11의 동작의 평면 추정 및 보간 모드를 도시하는 간략화된 흐름도이다.
도 1은 무선 통신 디바이스(100)의 일 실시예의 간략화된 고레벨 블록도이다. 무선 통신 디바이스(100)는 도시되지 않은 다른 부분들 중에서 안테나(101), 무선 주파수(RF) 집적 회로(102) 및 디지털 베이스밴드 집적 회로(103)를 포함한다.
도 2는 도 1의 안테나(101) 및 RF 트랜시버 집적 회로(102)의 더 상세한 블록도이다. RF 트랜시버 집적 회로(102)는 수신 체인(104) 및 전송 체인(105)을 포함한다. 인입 전송(106)은 안테나(101)에서 수신되고 듀플렉서(107) 및 매칭 네트워크(108)를 통해 수신 체인(104)으로 통과한다. 수신 체인(104)에서 주파수로 하향변환된 후에, 수신된 신호는 디지털 베이스밴드 집적 회로(103)에서 아날로그-대-디지털 변환기(ADC)(109)로 통과한다. ADC(109)는 추가적인 프로세싱을 위해 디지털 샘플들로 신호를 변환한다. 무선 통신 디바이스(100)가 전송을 위한 것이면, 그 후 디지털 정보는 디지털 베이스밴드 집적 회로(103)에서 디지털-대-아날로그 변환기(DAC)에 의해 아날로그 형태로 변환된다. 결과적인 아날로그 신호는 RF 트랜시버 집적 회로(102)의 전송 체인(105)에 의해 주파수 상향변환되고, 결과적인 RF 신호는 전력 증폭기(PA)(111)에 의해 증폭된다. 증폭된 신호는 인출(outgoing) 전송(112)으로서 전송을 위한 안테나(101)에 듀플렉서(107)를 통해 통과한다.
도 3은 도 2의 디지털 베이스밴드 집적 회로(103)의 더 상세한 블록도이다. 디지털 베이스밴드 집적 회로(103)는 도시되지 않은 다른 부분들 중에서 ADC(109), 수신 채널(113), 전송 채널(114), DAC(110), 프로세싱 회로(115), 일정량의 메모리(116), 일정량의 고속 메모리(117), 데이터 이동기 엔진(118), 제 1 버스(119), 제 2 버스(120) 및 월 클록 타이머(121)를 포함한다. 수신 채널(113)은 그 다음에 인입 데이터의 스트림을 프로세싱하기 위해 체인에 배치된 무선 통신 시스템 모뎀 서브-회로(WCSMSC)들로 본 명세서에서 지칭되는 한 세트의 프로세싱 블록들(122-125)을 포함한다. 이러한 WCSMSC들은 프론트 엔드 WCSMSC(122), 고속 푸리에 변환(FFT) WCSMSC(123), 복조(DEMOD) WCSMSC(124) 및 디맵/디-인터리브/디코드(DDE) WCSMSC(125)를 포함한다. DDE WCSMSC(125)는 그 다음에 디맵퍼 부분, LLR 버퍼(129) 및 디코더 블록을 포함한다. 수신 채널(113)의 다양한 WCSMSC들을 통해 통과하는 데이터 흐름은 샘플 버퍼(126), 심볼 버퍼(127), 타일 버퍼(128), LLR 버퍼(129) 및 디코드 출력 버퍼(130)를 포함하는 버퍼들(126-130)에 의해 버퍼링된다. 수신 채널 데이터의 일반 경로는 제 2 버스(120)로 회로들(109, 122, 126, 123, 127, 124, 128, 125, 130)을 통해 도 3의 좌측으로부터 우측으로 향한다. 유사하게, 전송 채널(114)은 대응하는 세트의 WCSMSC들(131-134) 및 버퍼들(135-138)을 포함한다. 전송 채널 데이터의 일반 경로는 제 2 버스(120)로부터 135, 131, 136, 132, 137, 133, 138, 134 및 110으로 도 3에서 우측으로부터 좌측으로 향한다.
본 실시예에서, 프로세싱 회로(115)는 디지털 신호 프로세서(DSP) 및 범용 프로세서를 포함하는 다수의 프로세서들을 포함한다. DSP는 소프트웨어 뿐만 아니라 다른 신호 프로세싱 기능들에서 고속 푸리에 변환(FFT) 및 역 고속 푸리에 변환(IFFT)을 실행할 수 있다. 프로세싱 회로(115)는 메모리(116)에 저장된 프로세서-실행가능한 명령들의 프로그램(138)을 실행한다. 고속 메모리(117), 제 1 버스(119) 및 프로세싱 회로(115)는 함께 강결합 메모리(TCM) 시스템을 형성한다. 프로세싱 회로(115)는 제 1 버스(119)를 통해 고속 메모리(117)로부터 판독되고 고속 메모리(117)에 기록한다. DSP 및 범용 프로세서는 다음 논의에서 프로세싱 회로(115)로서 함께 지칭된다.
도 3의 실시예에서, 프로세싱 회로(115)는 "태스크 리스트들"로 지칭되는 것을 사용하여 수신 및 전송 채널들의 다양한 서브-회로들(122-125 및 131-134)을 제어한다. 태스크 리스트는 하나 이상의 태스크 명령들을 포함한다. 예시에서, 네 개의 태스크 리스트들(TL1, TL2, TL3 및 TL4)은 메모리(117)에 저장되는 것으로 도시된다. 태스크 리스트(TL1)는 전송 채널(114)에 대하여 태스크 명령들을 포함한다. 태스크 리스트(TL2)는 FFT WCSMSC(123)에 대하여 태스크 명령들을 포함한다. 태스크 리스트(TL3)는 DEMOD WCSMSC(124)에 대하여 태스크 명령들을 포함한다. 태스크 리스트(TL4)는 DDE WCSMSC(125)에 대하여 태스크 명령들을 포함한다. 각 태스크 리스트는 관련된 서브-회로에 의한 실행을 위해 태스크 명령들의 시퀀스를 포함한다. 서브-회로는 회로의 데이터 프로세싱 동작을 수행하기 위해 일정량의 전용 기능성 회로뿐만 아니라 제 2 버스(120)에 커플링되는 태스크 관리자 회로를 포함한다. 태스크 관리자는 자신의 관련된 태스크 리스트로부터 태스크 명령들을 판독하고, 태스크 명령의 옵코드 및 다양한 필드들을 해석하고, 그 다음에 태스크 명령에 의해 표시되는 동작을 수행하기 위해 전용 기능성 회로의 관련된 하드웨어를 제어한다. 특정 서브-회로에 대하여 적절한 태스크 명령들을 태스크 리스트로 위치시킴으로써, 프로세싱 회로(115)는 특정 서브-회로의 전용 기능성 회로가 프로세싱 회로에 의해 특정된 특정 동작을 수행하게 할 수 있다. 프로세싱 회로(115)는 이러한 태스크 리스트들로 태스크 명령들을 기록하고, 이러한 태스크 리스트들을 수정하고, 태스크 리스트들을 삭제하고, 그렇지 않으면 제 1 버스(119)를 통해 요구되는 태스크 리스트들을 포함한다. 각 태스크 리스트는 원형 버퍼에 메모리(117)에 포함된다. 도 3의 DEMOD WCSMSC(124)에 대한 태스크 관리자는 참조 번호(140)에 의해 식별된다. 태스크 관리자(140)에 의해 제어되는 연관된 전용 기능성 회로는 최소 평균 자승 에러 추정(MMSE) 복조기(204A), 최대 비 결합(MRC) 복조기(204B) 및 채널 추정(CE) 회로(257)를 포함한다.
도 4는 ADC(109)로부터 수신되는 인입 시간 도메인 샘플들을 도시하는 도면이다. 이러한 시간 도메인 샘플들은 프론트 엔드(122)를 통해 샘플 버퍼(126)로 통과한다. 숫자들(1, 2, 3) 및 도 4에 수평으로 확장하는 점들의 도시된 스트림은 샘플들의 인입 스트림의 대응하는 샘플들의 인덱스들이다. 점들은 샘플들 자신들을 나타낸다. 각 샘플은 I 값 및 Q 값을 포함한다. 도시된 실시예에서, 1024 시간 도메인 샘플들의 시퀀스가 수신되고, 뒤따라 사이클릭 프리픽스의 다수의 샘플들이 수신된다. 그 다음에 사이클릭 프리픽스 이후에, 1024 시간 도메인 샘플들의 다른 세트가 수신되는 등이다. 도 4의 샘플들은 프레임의 일부분에 대응하는 샘플들이다. FFT WCSMSC(123)(도 3 참조)는 1024 샘플들의 각 연속적인 세트를 프로세싱하고 OFDM 심폴을 함께 표시하는 1024 값들의 대응하는 세트를 발생시킨다. 사이클릭 프리픽스 샘플들은 FFT WCSMSC(123)에 의해 프로세싱되지 않고 무시된다. 화살표(200)는 심볼 버퍼(127)의 샘플 값들(0 내지 1023)이 단일 OFDM 심볼을 보충하는 것을 나타낸다.
도 5는 심볼 버퍼(127)의 프로세싱된 샘플 값들의 2-차원 프레임(201)을 도시하는 도면이다. 도 5의 수직 차원은 주파수축으로 고려될 수 있다. 그러므로 상이한 행들의 값들은 상이한 주파수들이다. 상이한 주파수들은 또한 당업계에서 상이한 "톤들"로서 지칭된다. 정수 인덱스 "f"는 주파수 행들 중 하나를 지시하기 위한 주파수 인덱스로 정의될 수 있다. "0"의 "f" 값은 예를 들어, 도 5의 가장 낮은 행을 지시한다. "1"의 "f" 값은 예를 들어, 설명되는 바와 같이 도 5의 다음 가장 높은 행을 지시한다.
도 5의 수평 차원은 좌측으로부터 우측으로 확장하는 시간을 가진 시간축으로 고려될 수 있다. 도 5의 실시에에서, 도시된 하나의 프레임에서 8개의 OFDM 심볼을이 존재하고, 이 프레임의 각 OFDM 심볼은 1024 샘플 값들을 포함하고, 여기서 각 샘플 값은 그 다음에 I 값 및 Q 값 부분을 포함한다. 또한, 1024 샘플 값들 중 하나는 변조 심볼 값으로서 지칭될 수 있다.
프레임(201)은 "파일럿" 샘플 값들 및 "데이터" 샘플 값들과 같은 두 종류의 샘플 값들을 포함한다. 도 5에서, 파일럿 샘플 값은 점 심볼에 의해 표시되는 반면, 데이터 샘플 값은 "X" 심볼에 의해 표시된다. 본 명세서에 도시된 무선 통신 시스템의 유형에서, 기지국은 복수의 모바일 통신 디바이스들과 통신한다. 기지국은 주기적으로 도 5에 도시된 프레임 구조를 가지는 통신의 유형을 전송하고, 각 모바일 통신 디바이스는 프레임의 샘플 값들의 모두를 수신 및 복조하기 위한 것이다. 이 프레임은 브로드캐스트 프레임으로 지칭된다. 브로드캐스트 프레임은 제어 데이터 값들 및 파일럿 값들로 채워진다. "공통 파일럿들" 또는 "광대역 파일럿들"로 지칭되는 파일럿 값들은 프레임의 주파수 범위의 다수에 걸친 정규 알려진 패턴의 데이터 값들로 배치된다. 기지국의 전송기는 수신 모바일 통신 디바이스들에 알려진 도 5의 프레임의 주파수-대-시간 위치들에서 파일럿들을 전송한다. 파일럿들의 값들은 수신 모바일 통신 디바이스들에 알려진다. 수신 모바일 통신 디바이스의 수신기는 프레임의 샘플 값들을 수신하고, 알려진 주파수-대-시간 위치들에서 파일럿 값들을 식별한다. 파일럿들은 잡음 및 간섭에 의해서 뿐만 아니라 전송 기지국 및 수신 모바일 통신 디바이스 사이의 무선 채널에 의해 동요된다. 수신기는 도 5의 주파수-대-시간 그리드에서 각 데이터 값 상의 이러한 동요의 효과를 추정하고, 이 프로세스는 채널 추정으로서 일반적으로 지칭된다. 수신되는 대응하는 데이터 값들에 채널 추정 값들을 적용함으로써, 복조기는 채널이 전송된 데이터 값들에 대해 가지는 해로운 영향들을 제거할 수 있다. 도 5의 프레임에서, 그리드의 영역의 대부분을 통해 분산되는 많은 광대역 파일럿들이 존재한다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같은, 본 명세서에서 "광대역 파일럿 채널 추정 및 복조" 방법으로 지칭되는 제 1 채널 추정 방법은 다양한 이러한 광대역 파일럿들을 가지는 프레임 상에서 채널 추정을 수행하기 위해 사용될 수 있다.
도 6은 프레임(202)의 다른 유형을 도시하는 도면이다. 도 5의 브로드캐스트 프레임(201)과 달리, 도 6의 프레임(202)은 상대적으로 작은 주파수-대-시간 "타일"(203)의 파일럿들만을 포함한다. 이 타일(203)은 하나의 모바일 통신 디바이스에 대하여 지향되는 사용자 데이터를 포함한다. 이 타일(203)의 파일럿들은 공통적으로 "전용 파일럿들" 또는 "협대역 파일럿들"로서 지칭된다. 이들은 프레임의 주파수 범위를 커버하지 않기 때문에 협대역이다. 모바일 통신 디바이스의 수신기는 이러한 값들이 특정 모바일 통신 디바이스에 통신되고 있지 않기 때문에 타일 외에 위치된 값들을 복조 및 사용하고자 할 필요가 없다. 프레임(201)의 더 큰 수의 광대역 파일럿들에 비하여 타일(203)의 더 작은 수의 협대역 파일럿들에 기인하여, 제 1 채널 추정 방법은 사용될 수 없다. 아래에서 더 자세히 설명되는, "평면 추정 및 보간" 방법으로 본 명세서에 지칭되는 제 2 채널 추정 방법은 도 6의 더 작은 수의 협대역 파일럿들을 포함하는 타일 상에서 채널 추정을 수행하기 위해 사용된다.
도 7은 "공통 파일럿 채널 추정 및 복조"를 도시하는 도면이다. 도 7의 아래 좌측의 FFT 블록(123) 및 심볼 버퍼 블록(127)은 도 3의 FFT WCSMSC(123) 및 심볼 버퍼(127)를 나타낸다. 도 5의 실시예에서와 같이 심볼의 1024 값들은 심볼 버퍼(127)로부터 MMSE 또는 MRC 복조기 블록(204)으로 우측으로 통과한다. 도 3에 도시된 MMSE 복조기(204A) 및 MRC 복조기(204B)는 도 7의 MMSE 또는 MRC 복조기 블록(204)에 위치된다. 심볼 버퍼(127)로부터 MMSE 또는 MRC 복조기 블록(204)으로 통과하는 심볼 값들(I,Q)의 각각은 타일 버퍼(128)로 그 다음에 기록되는 복조 심볼 값(I,Q) 및 신호-대-잡음(SNR) 값을 발생시키기 위해 상이한 "채널 추정 값"에 의해 곱해진다. 도 7의 아래 우측의 타일 버퍼(128)는 도 3의 타일 버퍼(128)이다.
프레임이 심볼 버퍼(127)에 저장되는 프레임 내의 광대역 파일럿들의 위치들은 프로세싱 회로(115)(도 3 참조)에 알려진다. 프로세싱 회로(115)는 펌웨어 또는 소프트웨어에서 블록들(206, 207, 209, 210 및 211)의 채널 추정 기능성을 구현한다. 프로세싱 회로(115)는 그러므로 도 3의 복조기 WCSMSC(124)에 대한 태스크 리스트(TL3)로 심볼 버퍼 푸시 태스크 명령을 위치시킨다. 복조기 WCSMSC(124)의 태스크 관리자(140)는 제 2 버스(120)를 통해 심볼 버퍼 무시 태스크 명령을 리트리브하고 태스크 명령을 해석한다. 심볼 버퍼 푸시 태스크 명령은 심볼 버퍼(127) 내의 프레임에 모든 광대역 파일럿 값들의 모든 위치들을 지시하는 필드들을 포함한다. 복조 푸시 태스크 명령의 실행은 이러한 광대역 파일럿 값들이 프로세싱 회로(115)의 추가적인 프로세싱에 대하여 고속 메모리(117)로 푸시되도록 한다.
도 8은 심볼 버퍼 푸시 태스크 명령의 도면이다. 도 7에서, 광대역 파일럿들의 푸싱은 라인(205)에 의해 표시된다. 파일럿들이 스크램블링되면, 그 다음에 초기 스크램블링 동작이 수행된다. 디스크램블된 256 광대역 파일럿 값들이 그 다음에 채널의 임펄스 응답을 나타내는 256 시간 도메인 샘플 값들을 발생시키기 위해 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 기능(206)을 통해 통과된다. 이러한 256 시간 도메인 샘플 값들의 각각은 I 부분 및 Q 부분을 포함한다. IFFT 기능(206)에 의해 출력된 256 시간 도메인 샘플 값들은 그 다음에 16개의 가장 강한 파일럿들을 식별하기 위해 기능(206)에 의해 임계 조정된다. 이는 최대 출력 에너지에 대응하는 윈도우 포지션을 찾기 위해 256 시간 도메인 샘플들을 통해 상향으로 시간에서의 하나의 탭만큼 16-탭 톨(tall) 윈도우를 이동(또는 "슬라이딩" 윈도우)함으로써 이루어진다. 일 실시예에서, 적응 탭 임계화는 통과할 식별된 시간 도메인 탭 샘플들의 수에 따라 결정하기 위해 실제 탭 값들의 프로파일 및 간섭 전력을 검사함으로써 수행된다. 도 7의 예에서, 슬라이딩 윈도우를 이용하여 식별된 16개의 시간 도메인 탭 샘플 값들(208) 및 상기 설명된 임계화는 제로 패딩 기능(208)에 공급된다. 값(kSTART)은 슬라이딩 윈도우의 최종 위치가 결정될 때 슬라이딩 윈도우의 바닥의 택 포지션을 식별하는 정수 인덱스이다. 값(kC)은 슬라이딩 윈도우가 자신의 최종 포지션에 있으면 슬라이딩 윈도우 내의 모든 탭 값들의 평균 결합 에너지의 윈도우 내의 센터 포지션을 식별하는 윈도우 내의 탭 포지션들 중 하나를 식별하는 인덱스이다. 제로 패딩 기능(208)은 1024 제로-패딩된 시간 도메인 샘플들의 완전한 세트를 발생시키기 위해 16개의 시간 도메인 탭 샘플 값들에 제로 값들을 부가한다. 1024-포인트 FFT 기능(109)은 1024 "채널 추정" 값들을 발생시키기 위해 주파수 도메인으로 이러한 시간 도메인 탭 샘들들을 다시 변환한다. 라인(213)은 MMSE 또는 MCR 복조기 블록(204)으로의 1024 채널 추정 값들의 공급을 나타낸다. 도 7을 참조하면, 잡음 추정기 기능(211)은 프레임에 대한 단일 잡음 추정 값을 발생시키기 위해 16개의 시간 도메인 탭 샘플 값들(208)을 사용한다. MMSE 또는 MRC 복조 블록(204)은 타일 버퍼(128)에 기록되는 복조된 심볼 값들(I, Q 및 SNR)로 프레임의 데이터 심볼 값들(I,Q)을 복조하기 위해 채널 추정들 및 잡음 추정 값을 사용한다.
도 10은 "평면 추정 및 보간" 방법을 도시한다. 프로세싱 회로(115)는 기능블록들(300 및 301)의 채널 추정 기능성을 구현한다. 블록들(302, 303 및 204)은 하지만 하드웨어에서 구현된다. 블록들(302 및 303)의 하드웨어는 도 3의 DEMOD WCSMSC(124)의 채널 추정(CE) 블록(257)에 위치된다.
프로세싱 회로(115)는 심볼 버퍼(127)에 저장되는 협대역 파일럿 값들의 위치들을 안다. 프로세싱 회로(115)는 그러므로 도 3의 복조기 WCSMSC(124)에 대한 태스크 리스트(TL3)로 심볼 버퍼 푸시 태스크 명령을 위치시킨다. 복조기 WCSMSC(124)의 태스크 관리자(140)는 제 2 버스(120)를 통해 심볼 버퍼 푸시 태스크 명령을 리트리브(retrieve)하고, 태스크 명령을 해석하고, 고속 메모리(117)(도 3 참조)로 푸시될 전용 파일럿 값들을 야기한다. 도 9에서, 협대역 파일럿들의 푸싱은 라인(304)에 의해 나타낸다. 협대역 파일럿들은 1) 채널 평균(CA) 값, 2) 시간에 걸친 채널 변경의 슬로프(slope)를 나타내는 시간 계수 또는 시간 슬로프(델타 T) 및 3) 주파수에 걸친 채널 변경의 슬로프를 나타내는 주파수 계수 또는 주파수 슬로프(델타 F)를 포함하는 세 개의 채널 파라미터 값들(305)을 결정하기 위해 집합 파일럿들 및 채널 파라미터 추정 기능(300)에 의해 분석된다. CA 값은 타일 내의 모든 협대역 파일럿들의 값들을 평균화하고, 스케일링 인자를 적용함으로써 하나의 실시예에서 결정된다. 델타 T 값은 증가하는 시간의 함수로서 평균들이 어떻게 변화하는 지에 대한 슬로프 값을 결정하기 위해 개별적으로 각 심볼 시간의 파일럿 값들(도 6의 8개의 열들의 각각의 값)을 평균화하고, 이러한 평균들을 하나를 다음에 비교함으로써 하나의 실시예에서 결정된다. 각 사용자 타일에 대하여 하나의 이러한 델타 T 값이 존재한다. 유사하게, 델타 F 값은 모든 8개의 심볼 시간들에 걸쳐 하나의 톤(하나의 주파수)의 파일럿 값들을 평균화함으로써 하나의 실시예에서 결정된다. 이러한 평균은 톤들의 각각에 대하여 계산될 때, 이러한 평균들은 증가하는 주파수의 함수로서 평균들이 어떻게 변화하는지에 대한 슬로프 값을 결정하기 위해 하나가 다음에 비교된다. 각 사용자 타일에 대하여 하나의 이러한 델타 F 값이 존재한다. 본 명세서의 어떻게 세 개의 값들이 획득될 지의 논의는 간략하고, 실제로 값들은 또한 스케일링될 수 있다. 프로세싱 회로(115)는 평면 보간기 하드웨어(302)에 세 개의 결정된 파라미터 채널 값들(305)을 공급한다.
도 9는 MMSE 복조기가 사용되면 MMSE 복조기(DEMOD WCSMSC(124) 내의)에 프로세싱 회로(115)로부터 채널 파라미터 값들(305)을 공급하기 위해 사용되는 DEMOD MMSE 태스크 명령의 도면이다. MMRC 복조기가 사용되면, 그 다음에 유사한 DEMOD MRC 태스크 명령(도시안됨)이 이용된다. 하드웨어 평면 보간기 하드웨어(302)는 프레임 좌표(x,y)에 위치된 톤에 대한 채널 추정 값을 결정하기 위해 CA+y*(델타 F)+x*(델타 T)를 계산하고, 여기서 x는 심볼 번호(시간 오프셋)이고, y는 톤 번호(인덱스 "f")이다. 타일의 좌측 에지에 따른 타일의 최하단-좌측 코너에 대한 채널 추정 값은 그러므로 CA+(1*델타 F)이다. 타일의 좌측 에지에 따른 타일의 다음 포지션 위에 대한 채널 추정 값은 그러므로 CA+(2*델타 F)이다. 유사하게, 시간 차원에서(수평 차원), 타일의 아래-좌측 코너에 대한 채널 추정 값은 CA이다. 타일의 바닥 에지를 따른 우측으로의 다음 포지션에 대한 채널 추정 값은 CA+(1*델타 T)이다. 타일의 바닥 에지에 따른 우측으로의 다음 포지션에 대한 채널 추정 값은 CA+(2*델타 T)이다. 세 개의 채널 파라미터들(305)은 그러므로 삼차원 공간들에서 평면을 정의하는 것으로 생각될 수 있다. 평면은 주파수 차원에서 슬로프를 가진다. 평면은 시간 차원에서 슬로프를 가진다.
도 10에서, 결과적인 1024 결정된 채널 추정 값들은 참조 번호(306)에 의해 식별된다. 이러한 값들(306)의 8개의 세트들은 버퍼(303)에 버퍼링된다. 이러한 채널 추정 값들(306)은 MMSE 또는 MRC 복조기 블록(204)에 1024 채널 추정 값들(307)의 세트들로서 공급된다. 라인(308)은 MMSE 또는 MRC 복조기 블록(204)에 1024 채널 추정 값들(307)의 공급을 나타낸다. 이 실시예에서, 블록들(302, 303 및 204)은 도 3의 DEMOD WCSMSC(124) 내의 하드웨어에서 구현되고, 이러한 블록들 중 하나로부터 다음으로의 값들의 통신은 DEMOD WCSMSC(124) 내의 전용 신호 컨덕터들에 의해 발생한다. 잡음 추정 기능(301)은 펌웨어에서 구현된다. 잡음 추정 기능(301)은 프레임에 대한 추정된 잡음 값을 결정하기 위해 협대역 파일럿들을 사용하고, 이 추정된 잡음 값은 MMSE 또는 MRC 복조기 블록(204)에 공급된다. 사용자 타일(도 6의 사용자 타일(203) 참조)의 데이터 심볼 값들(I,Q)은 그 다음에 타일 버퍼(128)에 기록되는 복조된 심볼들 값들(I,Q) 및 SNR 값으로 MMSE 또는 MRC 복조기(204)에 의해 복조된다.
도 11a-11b는 함께 도 11을 형성한다. 도 11은 도 6에 도시된 "협대역 파일럿" 상황뿐만 아니라 도 5의 "광대역 파일럿" 상황에서 채널 추정을 수행할 수 있는 신규한 방법 및 복조기 WCSMSC(124)를 도시하는 도면이지만, 도 7의 바람직하지 않게 큰 1024-포인트 FFT(210)를 포함하지 않는다. 복조기 WCSMSC(124)는 신규한 하이브리드 모드(광대역 파일럿 모드) 및 도 9의 평면 추정 및 보간 모드(협대역 파일럿)에서 동작가능한다. 도 7 및 도 9의 기능성은 디지털 베이스밴드 집적 회로(103)에서 구현되지 않지만, 신규한 도 11의 기능성이 구현된다.
평면 추정 및 보간 모드에서 도 11의 복조기의 동작은 도 9와 결합하여 상기 설명된 평면 추정 및 보간 방법 및 회로의 동작에 유사하다. 사용자 타일의 협대역 파일럿 값들이 라인(400)에 의해 나타내어진 프로세싱 회로(115)에 의해 푸시된다. 도 11의 블록들(300, 301, 302, 303 및 204)은 도 9의 블록들(300, 301, 303 및 204)과 동일한 블록들이다. 다중화 기능(401)은 기능 블록(300)에 의해 발생된 주파수 계수 또는 주파수 슬로프 값(델타 F), 시간 계수 또는 시간 슬로프 값(델타 T) 또는 CA 값이 평면 보간기 하드웨어(302)에 의해 공급되도록 제어된다. 곱셈기 기능(402)은 잡음 추정기(301)로부터의 잡음 추정이 MMSE 또는 MRC 복조기(204)에 공급되도록 제어된다.
도 11의 복조기는 하지만 신규한 "하이브리드 모드"에서 동작가능하다. 하이브리드 모드에서의 동작은 도 7과 결합하여 상기 설명된 광대역 파일럿 채널 추정 및 보간 방법 및 회로의 기능 프로세싱의 대부분을 이용하지만, 평면 보간기 하드웨어(302)가 도 7의 1024-포인트 라지 및 프로세싱-집중 FFT 기능(210)이 요구되지 않도록 이용된다는 것은 제외한다. 도 11에서, 광대역 파일럿 값들이 라인(403)에 의해 나타내지는 바와 같이 프로세싱 회로(115)에 푸시된다. 이는 도 7과 결합하여 상기 설명된 바와 같은 DEMOD 푸시 태스크 명령의 사용을 포함한다. 도 11의 기능 블록들(206, 207 및 211)의 프로세싱은 상기 설명된 도 7의 기능 블록들(206, 207 및 211)의 프로세싱과 동일하다. 시간 도메인 프로세싱(207)으로부터 출력되는 값(kSTART)은 슬라이딩 윈도우가 자신의 최종 포지션에 있을 때 16-탭 슬라이딩 윈도우의 바닥의 포지션을 지시한다. 시간 도메인 프로세싱(207)으로부터 출력되는 값(kC)은 도 7과 결합하여 상기 설명된 바와 같은 슬라이딩 윈도우 내의 에너지 중심(center-of-energy) 포지션을 지시한다. 제로 패딩 기능 블록(404)은 하지만 도 7의 경우에서와 같이 1024 시간 도메인 값들의 더 큰 세트까지보다 64 시간 도메인 값들의 더 작은 세트까지 16개의 시간 도메인 탭 샘플 값들(208)을 확장하기 위해 제로 값들을 패딩한다. 더 작은 64-포인트 FFT 기능(405)은 그 다음에 64 중간 채널 추정 값들(406)을 발생시키기 위해 64 시간 도메인 탭 샘플 값들의 세트에서 동작한다. 1024 채널 추정 값들은 하지만 MMSE 또는 MCR 복조기(204)에 의해 요구된다.
64-포인트 FFT(405)에 의해 출력되는 64개의 중간 채널 추정 값들은 존재하는 평면 보간기 하드웨어(302)를 사용하여 1024개의 채널 추정 값들로 확장된다. 중간 채널 추정 값들(406)은 채널 추정 버퍼로서 지칭되는 버퍼(407)에 저장된다. 평면 추정 모드 및 보간 모드에서와 같이 심볼 버퍼(127)로부터 추출되는 파일럿들에 채널 파라미터 추정을 수행하고 파일럿들을 수집하는 기능 블록(300)보다, 하이브리드 모드에서 기능 블록(408)이 파일럿들을 수집하고, 이들을 분석하고, 2-차원 보간이 발생하도록 평면 보간기 하드웨어(302)에 의해 사용되는 채널 파라미터들을 결정한다. 본 실시예에서, 기능 블록(408)은 채널 추정 버퍼(407)로부터 중간 채널 추정 값들을 분석하고 세 개의 채널 파라미터 값들(305)을 계산한다(채널 평균 값(CA), 시간 계수 또는 시간 슬로프 값(델타 T), 및 주파수 계수 또는 주파수 슬로프 값(델타 F)). 세 개의 채널 추정 값들(305)은 기능 블록(408)에 의해 본 명세서에서 제시되는 프로세싱에 의해 결정된다. 다중화 기능 블록(401)은 하드웨어 평면 보간기(302)에 기능 블록(300)으로부터의 채널 파라미터들의 공급과 대조적으로 결정된 세 개의 파라미터들의 이러한 공급을 나타낸다. 파라미터들은 계산된 파라미터들을 DEMOD MMSE 태스크 명령으로 위치시키고, DEMOD WCSMSC(124)의 태스크 관리자(140)가 태스크 명령을 판독하고 하드웨어 보간기(302)에 채널 파라미터들을 공급하게 함으로써 통신된다. 유사하게, 하이브리드 모드에서, 다중화기 기능(402)은 MMSE 또는 MRC 복조기(204)의 잡음 입력에 잡음 추정기(301)로부터 잡음 추정을 커플링하도록 제어된다.
또한, 도 11b에 지시된 바와 같이, 프로세싱 회로(115)는 화살표(409)에 의해 도시된 페이즈 램프(ramp) 파라미터들(kC 및 kSTART)을 결정한다. 이러한 파라미터들은 OFDM 데이터의 주어진 블록에 대한 시간 오프셋에 대하여 보상하는 페이즈 램프를 정의하기 위해 사용할 수 있다. 이 시간 오프셋(τd으로 표현됨)이 OFDM 정보의 각 블록에 대하여 결정되고, 각 페이즈 조정 계수(페이즈 정정 계수)가 식 (1)에 따라 OFDM 블록에서 각 주파수에 대하여 계산된다.
Figure 112010070124469-pct00001
여기서 fk는 OFDM 신호에서 임의의 주파수 서브-캐리어일 수 있다. 시간 오프셋 정정은 오프셋이 발생하지 않는 곳으로 시간 도메인에서 신호를 효율적으로 시프트하기 위해 그 다음에 포스트-FFT 신호의 각 주파수 대역을 상기 페이즈 조정 계수의 역수인 Dk -1에 의해 곱함으로써 주파수 도메인에서 수행된다. 더 상세한 설명들에 대하여 아래의 식 (13)을 참조.
하이브리드 모드의 식-기반 설명:
채널의 주파수 임펄스 응답(NFFT)은 아래의 식 (2)에 따라 1024-포인트 FFT에 의해 주어진다:
Figure 112010070124469-pct00002
본 명세서의 표기법에서, NFFT는 프리앰블 내의 톤들의 수이다. 이러한 톤들은 0, 1, ..., NFFT-1로 인덱싱된다. 값
Figure 112010070124469-pct00003
은 시간 도메인 채널 추정 값이고, 여기서, k=0,1,...,Np-1이다. 값 "a"는 안테나 인덱스이다. 본 실시예에서 오직 하나의 안테나가 존재한다면, 인덱스 "a"는 오직 하나의 값을 가지고 무시될 수 있다. Np는 각 F-PPICH OFDM 심볼의 파일럿들의 수이다. 시간 도메인 채널 추정 값은 FFT 윈도우 포지션 때문에 설명되지 않는 페이즈-램프를 가진다. 진정 페이즈-조정 채널 추정은 값
Figure 112010070124469-pct00004
을 아래의 양에 의해 곱함으로써 획득된다.
Figure 112010070124469-pct00005
식 (3)에서, Ip는 제 1 프리앰블 톤의 절대 인덱스이다. 이 톤에 대하여, 프리앰블 톤 인덱스는 0이다. "p"는 Is의 "s"에 대조적으로, 숫자 인덱스가 아니다. Is는 F-PPICH OFDM 심볼들(s)의 F-PPICH에 의해 (NFFT 인덱싱에 관하여) 차지되는 최하위 프리앰블 톤이다(s=0, 1). 그러므로, F-PPICH OFDM 심볼들(s)의 F-PPICH는 k△+Is(k=0, 1, ..., Np-1)로 인덱싱된 톤들을 차지한다. Is는 값들(0, 1, ..., △-1)을 취하고, I1=(I0+(△/2))mod△임에 주목하라. 심볼(△)은 톤들에서의 파일럿 공간이고, NFFT/Np와 동일하고 본 실시예에 대하여 값(2)을 취한다.
주파수 임펄스 응답(NFFT)은 NTILE=NFFT/NW=16이면 아래의 식들 (4) 내지 (6)에서 설명되는 바와 같이 쓰여지고, 여기서 NTILE은 타일에서 톤들의 수이다.
Figure 112010070124469-pct00006
m=l/NTILE이면, 그 다음에 아래의 식들 (7) 내지 (8)이 주어진다.
Figure 112010070124469-pct00007
도 11의 64-포인트 FFT(405)에 의해 출력되는 64개의 채널 추정 값들(406)은 그러므로 아래의 식(9)에 의해 주어지고, 값 "m"은 0부터 63까지의 범위이다.
Figure 112010070124469-pct00008
이러한 64개의 채널 추정 값들(406)은 최종 슬로프 계산을 위해 사용되는
Figure 112010070124469-pct00009
을 사용하여, 주파수 계수(또는 주파수 슬로프 또는 델타 F) 및 시간 계수(또는 시간 슬로프 또는 델타 T)를 획득하기 위해 사용된다. 값(kC)는 상기 설명된 정수 인덱스이고, 이상적으로 포스트-임계화 탭들에 의해 시간에 표시되는 채널의 주파수 표현의 선형 보간에 의해 도입되는 에러를 최소화하기 위해 결정되는 작은 (NW) FFT 윈도우(kC는 kSTART의 현재 값에 관하여 주어짐) 내의 DC 컴포넌트의 센터 포지션일 수 있는 수이다. 시간에서의 시프트에 의해 도입되는 페이즈 회전은 선형 보간으로부터 분리된다.
m번째 16-톤 타일(즉, 16m 내지 16m+15로부터 인덱싱되는 톤들을 가진 타일, m=0,...,NW)에 대한 세 개의 채널 파라미터 값들(305)은 아래에 설명되는 식들 (10), (11) 및 (12)에 의해 결정된다. 식 (10)은 어떻게 채널 평균(CA) 컴포넌트가 계산되는지를 설명한다. 식 (11)은 어떻게 주파수 계수(또는 주파수 슬로프 또는 델타 F)가 계산되는지 설명한다. 식 (12)은 어떻게 시간 계수(또는 시간 슬로프 또는 델타 T)가 계산되는지 설명한다. "m"은 프레임 내의 타일을 식별하는 정수 값이다. 따라서, 세 개의 파라미터 값들의 상이한 세트는 자신의 "m" 인덱스 값에 의해 지시되는 바와 같이 각 타일들에 대하여 계산된다. 본 실시예에서, 시간 계수는 0으로 설정되지만, 다른 실시예들에서, 시간 계수는 보간이 시간(도 5 및 도 6의 도시들에서 수평 차원)뿐만 아니라 주파수(도 5 및 도 6의 도시들의 수직 차원)에 걸쳐 2-차원들에서 발생하도록 주파수 계수가 식 (11)에서 결정되는 방식과 유사한 방식으로 결정된다.
Figure 112010070124469-pct00010
상기 식들 (10), (11) 및 (12)에서, 계산된 세 개의 채널 파라미터 값들이 페이즈 조정된다. 식 (10)에서, 지수 양은 페이즈 조정 계수이다. 식 (11)에서, 제 1 지수 양은 페이즈 조정 계수이다.
Figure 112010070124469-pct00011
상기 식 (13)은 페이즈 조정 계수들(Φ(f))을 계산하기 위해 사용가능한 식이다. 식에서, 값 "f"은 페이즈 조정 계수(Φ(f))가 계산되는 타일 내의 주파수(톤)을 지시하는 정수 주파수 (톤) 인덱스이다. 값(NTILE)은 채널 값이 선형 보간기에 의해 계산되는 톤들의 수이다. 달리 말하면, 채널 값들이 알려지지 않고, 보간기에 의해 계산되는 (NTILE-1) 톤들이 존재한다. 도 11의 실시에에서, NTILE은 평면 보간기(302)에 공급되는 64개의 값들이 존재하고 보간기가 1024개의 값들을 출력하기 때문에 16이다. 예를 들어, 톤들(0 및 16)에서 알려진 채널 값들 사이의 제 3 톤(데이터 값)에 대한 페이즈 조정 계수(Φ(f))를 결정하기 위해, "f"의 값은 3이고, NFFT의 값은 1024이다.
개념적으로, 도 3의 프로세싱 회로(115)는 프로세서-실행가능 명령들(139)의 프로그램을 실행함으로써(도 3 참조), 식들 (10), (11), (12) 및 (13)의 계산들을 수행한다. 프로세싱 회로(115)는 그 다음에 DEMOD MMSE 태스크 명령 또는 DEMOD MRC 태스크 명령을 사용하여 DEMOD WCSMSC(124)의 평면 보간기 하드웨어(302)에 공급될 결과적인 세 개의 채널 파라미터 값들(305)을 야기한다. 평면 보간기(302)는 채널 추정 값들의 2-차원 어레이를 발생시키기 위해 세 개의 파라미터들(305)을 사용하여 보간 기능의 최종 단계를 수행한다. 어레이의 수직 차원은 주파수를 나타내는 반면, 수평 차원은 시간을 나타낸다. 세 계의 파라미터들(305)의 계산 외에, 프로세싱 회로(115)는 또한 식 (13)을 사용하여 페이즈 조정 계수들의 세트를 계산하고, 여기서, 0으로부터 시작하여 증분하는 각 주파수 인덱스 값 "f"에 대하여 계산되는 하나의 페이즈 조정 계수(Φ(f))가 존재한다. 프로세싱 회로(115)는 도 11에 화살표(410)에 의해 지시되는 바와 같이 하드웨어 평면 보간기(302)의 레지스터들로 제 2 버스(120)(도 3을 참조)를 통해 계산된 페이즈 조정 계수들(Φ(f))("f"의 각 값에 대한 하나)을 직접 기록함으로써 평면 보간기(302)에 이러한 페이즈 조정 계수들을 공급한다. 평면 보간기(302)는 그 다음에 동일 페이즈 조정 계수에 의해 주파수 인덱스 값 "f"에 대응하는 2-차원 어레이의 행에 모든 채널 추정 값들을 곱하기 위해 페이즈 조정 계수들을 사용한다. 유사하게, 다음 가장 높은 주파수 인덱스 값 "f"에 대응하는 2-차원 어레이의 다음 행 위의 모든 채널 추정 값들은 다음 페이즈 조정 계수에 의해 곱해진다. 채널 추정 값들의 2-차원 어레이의 각 행을 연관된 페이즈 조정 계수에 의해 곱한 결과는 페이즈-조정된 채널 추정 값들의 2-차원 어레이이다. 이 어레이의 페이즈-조정된 채널 추정 값들은 평면 보간기(302)로부터 출력되고, 버퍼링되며, 복조에 사용하기 위해 복조기(204)에 공급된다. 평면 보간기(302)로부터 버퍼(303) 및 MMSE 또는 MRC 복조기(204)의 페이즈-조정된 채널 추정 값들의 플로우는 DEMOD WCSMSC(124) 내의 전용 하드웨어 컨덕터들을 통해 발생한다.
도 12는 도 11의 하이브리드 모드 동작(500)의 흐름도이다. 광대역 파일럿 값들이 IFFT에 공급됨으로써(단계 501), 제 1 도메인 값들을 발생시킨다. 시간 도메인 프로세싱이 제 1 시간 도메인 값들에 대해 수행됨으로써(단계 502) 제 2 시간 도메인 값들을 발생시킨다. 하나의 실시예에서, 시간 도메인 프로세싱은 도 11의 기능들(207 및 404)을 포함한다. FFT 프로세싱이 수행되므로써(단계 503), 중간 채널 추정 값들을 발생시킨다. 하나의 실시예에서, 이러한 중간 채널 추정 값들이 버퍼링된다(407). 중간 채널 추정 값들이 분석됨으로써(단계 504), 채널 파라미터들을 발생시킨다. 일 실시예에서, 분석은 기능 블록(408)에 의해 제시되고, 채널 파라미터들은 채널 평균 값(CA), 주파수 계수(델타 F) 및 시간 계수(델타 T)를 포함한다. 채널 파라미터들은 하드웨어 보간기가 채널 추정 값들을 발생시키도록 하드웨어 보간기에 공급된다(단계 505). 하나의 실시예에서, 슬라이딩 윈도우 값들(kC 및 kSTART)에 기초하여 프로세싱 회로(115)에 의해 결정되는 부가적인 페이즈 조정 계수들(φ(f))은 하드웨어 보간기가 또한 채널 추정들에 대해 페이즈 조정을 수행하도록 하드웨어 보간기에 공급된다. 결과적인 페이즈-조정 채널 추정 값들이 프레임의 데이터 심볼 값들(I,Q)을 복조하기 위해 사용된다(단계 506). 채널 파라미터들은 프레임 내의 타일로부터 타일로 변경되지만, 페이즈 조정 계수들은 오직 프레임으로부터 프레임으로 변경된다. 도 11에서, 데이터 심볼 값들은 "I 및 Q 심볼들"로 라벨링된 화살표에 의해 심볼 버퍼(127)로부터 오는 것으로 식별된다. 복조된 심볼 값들은 "I 및 Q 복조된 심볼들 SNR 값들"로 라벨링된 화살표에 의해 타일 버퍼(128)로 가는 것으로 식별된다.
도 13은 도 11의 평면 추정 모드 동작(600)의 흐름도이다. 협대역 파일럿 값들이 분석됨으로써(단계 601), 채널 파라미터들을 발생시킨다. 일 실시예에서, 이 분석은 도 11의 기능 블록(300)에 의해 제시되고, 채널 파라미터들은 채널 평균 값(CA), 주파수 계수(델타 F) 및 시간 계수(델타 T)를 포함한다. 채널 파라미터들이 하드웨어 보간기에 공급되고(단계 602), 하드웨어 보간기는 이로부터 채널 추정 값들을 발생시킨다. 채널 추정 값들은 프레임의 데이터 심볼 값들(I,Q)을 복조하기 위해 사용된다(단계 603). 도 11에서, 데이터 심볼 값들은 "I 및 Q 심볼들"로 라벨링된 화살표에 의해 심볼 버퍼(127)로부터 오는 것으로 식별된다. 복조된 데이터 심볼 값들은 "I 및 Q 복조된 심볼들 SNR 값들"로 라벨링된 화살표에 의해 타일 버퍼(128)로 가는 것으로 식별된다.
본 명세서에 설명된 기술들은 다양한 수단에 의해 구현될 수 있다. 하나 이상의 예시적인 실시예들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합을 통해 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 상기 기능들은 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나, 또는 이들을 통해 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 일 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 이전을 용이하게 하기 위한 임의의 매체를 포함하는 통신 매체를 포함한다. 저장 매체는 범용 컴퓨터 또는 특별한 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용한 매체일 수 있다. 예를 들어, 이러한 컴퓨터 판독가능한 매체는 RAM,ROM,EEPROM,CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장 매체, 자기 디스크 저장 매체 또는 다른 자기 저장 장치들, 또는 명령 또는 데이터 구조의 형태로 요구되는 프로그램 코드를 캐리 또는 저장하는데 사용될 수 있고, 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 임의의 연결 수단이 컴퓨터 판독가능한 매체로 간주될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어가 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들을 통해 전송되는 경우, 이러한 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들이 이러한 매체의 정의 내에 포함될 수 있다. 여기서 사용되는 disk 및 disc은 컴팩트 disc(CD), 레이저 disc , 광 disc, DVD, 플로피 disk, 및 블루-레이 disc를 포함하며, 여기서 disk는 데이터를 자기적으로 재생하지만, disc은 레이저를 통해 광학적으로 데이터를 재생한다. 상기 조합들 역시 컴퓨터 판독가능한 매체의 범위 내에 포함될 수 있다.
비록 특정 실시예들이 교시를 위한 목적들로 상기에 설명되었지만, 본 특허 문헌의 교시들은 일반적으로 적용가능하고, 상기 설명된 특정 실시예들에 제한되지 않는다. 일부 실시예들에서, 하드웨어 보간기는 선형 보간을 수행하고, 다른 실시예들에서, 하드웨어 보간기는 비-선형 보간을 수행할 수 있다. 비록 기능 블록들에 의해 제시된 기능들의 일부가 펌웨어/소프트웨어에서 수행되는 반면, 다른 기능들은 상기 설명된 특정 실시예의 전용 하드웨어에서 수행되지만, 어떤 기능들이 펌웨어/소프트웨어에서 수행되고 어떤 기능들이 하드웨어에 의해 수행되는지의 분할은 상이한 실시예들에서 상이할 수 있다. 따라서, 설명된 특정 실시예들의 다양한 특징들의 다양한 수정들, 적용들, 및 조합들은 아래에 설명되는 청구항들의 범위로부터 벗어남이 없이 실시될 수 있다.

Claims (24)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 채널 추정을 위한 방법으로서,
    역 고속 푸리에 변환(IFFT) 기능에 대한 입력들로서 복수의 파일럿 값들을 공급하는 단계;
    상기 역 고속 푸리에 변환 기능으로부터 제 1 시간 도메인 값들을 출력하는 단계;
    제 2 시간 도메인 값들을 발생시키기 위해 상기 제 1 시간 도메인 값들 상에서 시간 도메인 프로세싱을 수행하는 단계;
    고속 푸리에 변환(FFT) 기능에 상기 제 2 시간 도메인 값들을 공급하는 단계;
    상기 고속 푸리에 변환 기능으로부터 제 1 수(number)의 채널 추정 값들을 출력하는 단계;
    상기 제 1 수의 채널 추정 값들로부터 주파수 슬로프(slope) 값을 결정하는 단계;
    하드웨어 보간기에 상기 주파수 슬로프 값을 공급하는 단계; 및
    상기 하드웨어 보간기로부터 제 2 수의 채널 추정 값들을 출력하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제 2 수의 채널 추정 값들은 상기 제 1 수의 채널 추정 값들보다 실질적으로 더 큰,
    채널 추정을 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 수의 채널 추정 값들로부터 채널 평균값을 결정하는 단계; 및
    상기 채널 평균값을 상기 하드웨어 보간기에 공급하는 단계
    를 더 포함하는,
    채널 추정을 위한 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    페이즈(phase) 조정 계수를 발생시키고, 상기 페이즈 조정 계수를 상기 하드웨어 보간기에 공급하는 단계
    를 더 포함하는,
    채널 추정을 위한 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 하드웨어 보간기는 2-차원 보간을 수행하는,
    채널 추정을 위한 방법.
  7. 삭제
  8. (a) 복수의 협대역 파일럿 값들을 수신하고 상기 복수의 협대역 파일럿 값들로부터 제 1 복수의 채널 파라미터들을 발생시키는 단계;
    (b) 하드웨어 보간기가 복수의 협대역 채널 추정 값들을 발생시키도록 상기 하드웨어 보간기에 상기 (a)의 제 1 복수의 채널 파라미터들을 공급하는 단계;
    (c) 복수의 광대역 파일럿 값들을 수신하고 상기 복수의 광대역 파일럿 값들로부터 제 2 복수의 채널 파라미터들을 발생시키는 단계; 및
    (d) 상기 하드웨어 보간기가 복수의 광대역 채널 추정 값들을 발생시키도록 상기 하드웨어 보간기에 상기 (c)의 제 2 복수의 채널 파라미터들을 공급하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 (c)의 발생시키는 단계는,
    (c1) 복수의 채널 추정 값들을 발생시키기 위해 고속 푸리에 변환(FFT) 동작을 수행하는 단계; 및
    (c2) 상기 복수의 채널 파라미터들을 결정하기 위해 상기 FFT 동작에 의해 발생되는 복수의 채널 추정 값들을 분석하는 단계
    를 포함하는,
    방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 (d)의 하드웨어 보간기에 의해 발생되는 복수의 채널 추정 값들은 상기 (c1)의 FFT 동작에 의해 발생되는 복수의 채널 추정 값들보다 실질적으로 더 큰 수인, 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    페이즈 조정 계수가 발생되고, 상기 (d)의 하드웨어 보간기에 상기 (c)의 제 2 복수의 채널 파라미터들과 함께 공급되는, 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    (e) 값들의 타일을 부분으로 가지는 전체 프레임을 복조하지 않으면서 상기 타일을 복조하기 위해 상기 복수의 협대역 채널 추정 값들을 사용하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 협대역 파일럿 값들은 상기 타일의 부분들인, 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    (f) 전체 프레임을 복조하기 위해 상기 복수의 광대역 채널 추정 값들을 사용하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 광대역 파일럿 값들은 상기 프레임의 부분들인, 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 (a)의 협대역 파일럿 값들은 상기 협대역 파일럿 값들을 포함하는 제 1 프레임의 다수의 주파수 범위를 걸치지(span) 않는 주파수들을 가지고,
    상기 (c)의 광대역 파일럿 값들은 상기 광대역 파일럿 값들을 포함하는 제 2 프레임의 다수의 주파수 범위를 걸치지 않는 주파수들을 가지는. 방법.
  15. 장치로서,
    하드웨어 보간기; 및
    프로세싱 회로를 포함하고, 상기 프로세싱 회로는,
    복수의 파일럿 값들을 수신하고, 제 1 시간 도메인 값들을 발생시키기 위한 역 고속 푸리에 변환 기능 블록;
    상기 제 1 시간 도메인 값들을 수신하고, 제 2 시간 도메인 값들을 발생시키기 위한 시간 도메인 프로세싱 기능 블록;
    상기 제 2 시간 도메인 값들을 제로 값들로 패딩하기 위한 제로-패딩 기능 블록;
    상기 패딩된 제 2 시간 도메인 값들을 수신하고, 상기 하드웨어 보간기로의 제 1 수의 채널 추정 값들을 발생시키기 위한 고속 푸리에 변환 기능 블록; 및
    상기 복수의 파일럿 값들로부터 채널 파라미터들을 결정하고, 상기 결정된 채널 파라미터들을 상기 하드웨어 보간기에 제공하기 위한 기능 블록을 포함하고, 상기 프로세싱 회로는 상기 하드웨어 보간기가 광대역 파일럿 채널 추정 동작 및 협대역 파일럿 채널 추정 동작 모두에 사용되도록 상기 하드웨어 보간기를 제어하는,
    장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 프로세싱 회로는 상기 장치 내의 메모리에 저장된 프로세서-실행가능 명령들의 프로그램을 실행하는 프로세서인, 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 장치는 집적 회로이고,
    상기 장치는 수신 채널 및 전송 채널을 더 포함하는, 장치.
  18. 삭제
  19. 장치로서,
    하드웨어 보간기; 및
    상기 하드웨어 보간기가 광대역 파일럿 채널 추정 동작 및 협대역 파일럿 채널 추정 동작 모두에 사용되도록 상기 하드웨어 보간기를 제어하기 위한 프로세싱 수단을 포함하고, 상기 프로세싱 수단은,
    복수의 파일럿 값들을 수신하고, 제 1 시간 도메인 값들을 발생시키기 위한 역 고속 푸리에 변환 기능 수단;
    상기 제 1 시간 도메인 값들을 수신하고, 제 2 시간 도메인 값들을 발생시키기 위한 시간 도메인 프로세싱 기능 수단;
    상기 제 2 시간 도메인 값들을 제로 값들로 패딩하기 위한 제로-패딩 기능 수단;
    상기 패딩된 제 2 시간 도메인 값들을 수신하고, 상기 하드웨어 보간기로의 제 1 수의 채널 추정 값들을 발생시키기 위한 고속 푸리에 변환 기능 수단; 및
    상기 복수의 파일럿 값들로부터 채널 파라미터들을 결정하고, 상기 결정된 채널 파라미터들을 상기 하드웨어 보간기에 제공하기 위한 수단
    을 포함하는,
    장치.
  20. 삭제
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 채널 파라미터들을 결정하기 위한 수단은 복수의 페이즈 조정 계수들을 결정하고, 상기 하드웨어 보간기에 상기 페이즈 조정 계수들을 공급하기 위한 수단을 포함하는,
    장치.
  22. 삭제
  23. 컴퓨터-판독가능 매체로서,
    컴퓨터로 하여금 광대역 파일럿 채널 추정 동작의 부분으로서 보간을 수행하기 위해 하드웨어 보간기를 사용하게 하기 위한 프로그램 코드를 포함하고, 상기 프로그램 코드는 상기 컴퓨터로 하여금:
    광대역 파일럿 값들을 수신하고;
    제 1 시간 도메인 샘플들을 발생시키기 위해 상기 광대역 파일럿 값들 상에서 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 동작을 수행하고;
    제 2 시간 도메인 샘플들을 발생시키기 위해 상기 제 1 시간 도메인 샘플들 상에서 시간 도메인 프로세싱을 수행하고;
    중간 채널 추정 값들을 발생시키기 위해 상기 제 2 시간 도메인 샘플들 상에서 고속 푸리에 변환(FFT) 동작을 수행하고;
    채널 파라미터들을 결정하기 위해 상기 중간 채널 추정 값들을 분석하고; 그리고
    상기 하드웨어 보간기에 상기 채널 파라미터들을 공급하게 하는,
    컴퓨터-판독가능 매체.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 컴퓨터로 하여금 협대역 파일럿 채널 추정 동작의 일부로서 보간을 수행하기 위해 상기 하드웨어 보간기를 사용하게 하기 위한 코드
    를 더 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
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