KR101236109B1 - Ｏｆｄｍ 채널 추정을 위한 적응적 임계화 - Google Patents

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Abstract

적응적 임계화 기술은 변경 채널 상태들에 대한 조정에 의해 최적이하 임계 값들을 제거하여, 유용한 채널 에너지를 갖는 생존가능한 탭들을 버리지 않고서, 채널 에너지가 존재하지 않는 간섭을 제거한다. 이 적응적 임계화 기술 (300) 은 측정된 C/I 비 만을 기초로 하여 광역 및 로컬 영역 채널 양쪽 모두에 대한 수신 임계 값들을 적응적으로 최적화한다. 현재 슈퍼프레임 WIC/LIC 심볼들로부터 각각 얻어지는 WID/LID 에너지들로부터 계산되는 순시 C/I 추정치 및/또는 가중 평균 C/I 추정치들에 기초하여 임계치들이 계산된다. 대안의 실시 양태에 있어서, 광역 및 로컬 영역 채널들에 대한 WTPC 및 LTPC 심볼들로부터 각각 계산되는 순시 C/I 추정치 및/또는 가중 평균 C/I 추정치들에 기초하여 임계치들이 계산된다. 본 발명의 적응적 임계화 기술은, C/I 추정치가 증가할 때, 임계치를 동적으로 감소시켜, 약한 신호 탭들의 제거에 기인한 성능 저하를 완화한다. 예시적인 수신기에 의해 지원되는 12 코딩 및 변조 모드 각각에 대하여 개별적인 임계치가 존재한다.

Description

ＯＦＤＭ 채널 추정을 위한 적응적 임계화{ADAPTIVE THRESHOLDING FOR OFDM CHANNEL ESTIMATION}
본 특허 출원은 2008년 7월 1일자로 출원되고, 본 출원의 양수인에게 양도된 발명의 명칭이 "UBM1 SW에서의 적응적 임계화 구현 (Adaptive Thresholding Implementation In UBM1 SW)"인 가출원 제61/077,173호에 대한 우선권을 주장하고, 이로써 참조에 의해 본 명세서에 명백히 통합된다.
본 발명은 일반적으로 데이타 통신에 관한 것이고, 보다 상세하게는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 통신 시스템에서의 채널 추정을 최적화하기 위한 기술에 관한 것이다.
OFDM은 전체 시스템 대역폭을 다중 (N) 직교 서브밴드들 (subbands) 로 효과적으로 분할하는 다중 반송파 변조 기술 (multi-carrier modulation technique) 이다. 또한 이들 서브밴드들은 톤 (tones), 부반송파 (subcarriers), 빈 (bin) 및 주파수 채널로 호칭된다. OFDM 통신 시스템에서, 각 서브밴드는 데이타에 따라 변조될 수 있는 각각의 부반송파와 관련된다.
무선 통신 시스템에서, 라디오 주파수 (RF) 변조 신호는 다수의 신호 경로들을 거쳐 송신기에서 수신기로 이동할 수 있다. 신호 경로들이 서로 다른 지연을 가지면, 그 다음에 수신기에 도착하는 신호는 서로 다른 이득과 지연을 갖는 송신 신호의 다중 인스턴스 (multiple instance) 들을 포함하게 된다. 무선 채널에서의 시간 분산은 주파수 선택성 페이딩 (frequency selective fading) 을 야기하고, 이는 시스템 대역폭에 걸쳐 변하는 주파수 응답으로 특징지어진다. 따라서 OFDM 시스템에서, N 서브밴드들은 서로 다른 유효 채널들을 경험할 수 있고, 따라서 서로 다른 복소 채널 이득 (complex channel gain) 과 관련될 수 있다.
송신기와 수신기 사이의 무선 채널의 정확한 추정은 이용가능한 서브밴드들 상에서 데이타를 효과적으로 수신하기 위하여 보통 요구된다. 전형적으로 송신기로부터 파일롯을 송신하고 수신기에서 파일롯을 측정함으로써 채널 추정이 수행된다. 파일롯은 수신기에 의해 선험적으로 알려진 변조 심볼들로 구성되기 때문에, 채널 응답은 수신 파일롯 심볼 대 송신 파일롯 심볼의 비로서 파일롯 송신에 사용되는 각 서브 밴드에 대해 추정될 수 있다.
신뢰성 있는 채널 추정치를 얻고 특정 채널로부터 데이타를 추출하기 위해서는, "임계화"로 호칭되는 처리에 의해 채널 신호 에너지가 채널 추정치에서 간섭 에너지와 신뢰성 있게 구별되야만 한다. 임계화 처리는 임계치를 사용하여, 주어진 채널 요소, 또는 탭이 보유될 정도의 충분한 채널 에너지를 갖는지, 또는 불충분한 에너지를 가져서 버려지거나 소거 (zero out) 되야 하는 지를 결정한다. 채널의 에너지가 임계치 보다 높으면, 이는 채널 에너지로 보유된다. 에너지가 임계치 보다 낮으면, 이는 버려질 수 있다.
임계치는 다양한 인자에 기초하여 그리고 다양한 방식으로 계산되는 것이 알려져 있다. 전통적으로, 임계치는 자동 이득 조절 (AGC) 후에 채널 추정치에 적용될 수 있다. AGC 오퍼레이션은 채널 에너지와 간섭 에너지의 합이 고정 유지되도록 수신된 신호를 스케일 한다. 그 다음, 임계치는 각 데이타 모드에 대하여 고정 값일 수 있고 AGC 후에 채널 응답 추정치의 전체 또는 평균 에너지에 기초하여 계산될 수 있다. 고정 임계치를 사용함으로써 확실히 (1) 임계화가 AGC 전에 수신된 에너지의 분산에 의존하지 않도록 하고 (2) 존재하지만 낮은 신호 에너지를 갖는 채널 탭들이 소거되지 않도록 한다. 주어진 데이타 모드에 요구되는 신호 대 간섭 비, 수신된 파일롯 심볼에 대해 기대되는 최소 에너지 등에 기초하여 절대, 또는 고정, 임계치를 계산할 수 있다. 고정 임계치의 사용은, 보유를 위한 일정 최소 값에 탭을 강제로 맞춘다. 또한 임계치는 인자들의 조합에 기초하여 계산될 수 있다. 예를 들면, 임계치는 채널 임펄스 응답 추정치의 에너지에 기초하여 계산될 수 있고 추가로 예정된 최소값 이상이 되도록 강제될 수 있다.
OFDM 시스템에서의 고정 임계화 기술의 사용은 발명의 명칭이 "비활성 서브밴드를 갖는 OFDM 통신 시스템을 위한 채널 추정 (CHANNEL ESTIMATION FOR AN OFDM COMMUNICATION SYSTEM WITH INACTIVE SUBBANDS)"이고 본 발명의 양수인에게 양도된 U.S.특허 출원 제10/741,724호에 개시되어 있고 본 명세서에 참조에 의해 통합된다. 또한, OFDM 시스템에서의 고정 임계화 기술의 사용은 발명의 명칭이 "다중 송신 모드를 위한 채널 추정 최적화 (CHANNEL ESTIMATE OPTIMIZAION FOR MULTIPLE TRANSMIT MODES)"이고 본 발명의 양수인에게 양도된 U.S.특허 출원 제11/366,779호에 개시되어 있고 본 명세서에 참조에 의해 통합된다. 설정 상대 임계치를 도출하기 위한 상대 WIC 기반 C/I 측정치를 얻기 위한 방법에 관한 추가의 자세한 내용은 발명의 명칭이 "통신 시스템에서의 잡음 추정을 위한 방법 및 장치 (METHODS AND APPARATUS FOR NOISE ESTIMATION IN A COMMUNICATION SYSTEM)"이고 본 발명의 양수인에게 양도된 U.S. 특허 출원 제11/716,910호에 기재되어 있고 본 명세서에 참조에 의해 통합된다. 또한, 설정 상대 임계치를 도출하기 위한 C/I 측정치는 발명의 명칭이 "통신 시스템에서의 신호 및 간섭 에너지 추정을 위한 방법 및 장치 (METHODS AND APPARATUS FOR SIGNAL AND INTERFERENCE ENERGY ESTIMATION IN A COMMUNICATION SYSTEM)"이고 본 발명의 양수인에게 양도된 U.S. 특허 출원 제11/763,627호에 기재된 데이타 심볼 처리 동안 얻어질 수 있고 그의 개시 내용은 또한 참조에 의해 본 명세서에 통합된다.
전통적으로 결정된 임계치들은 최적이하 (suboptimal) 일 수 있는데, 왜냐하면 이들 임계치들은 변경 채널 상태들을 동적으로 수용하지 않기 때문이다. 임계치들은 모드 (데이타 레이트) 에 의해 임의로 고정되고 변경 채널 상태들이 예상보다 더 좋아질 때, 전통적인 임계치 미만의 채널 탭들은 보유될 수 있는 경우에도 버려질 수 있다. 그 다음, 생존 가능한 채널 탭들을 제거하면 채널에서의 간섭이 생성된다. 또한, 새로운 세대의 OFDM 통신 시스템이 전개됨에 따라, 광역과 로컬 영역 채널들 사이의 신호 차이들이 임계화 기술에 의해 수용되야만 한다.
따라서, 이 기술분야에서는, 변화하는 채널 상태들에 대한 조정에 의해 최적이하 임계 값들을 제거하여, 유용한 채널 에너지를 갖는 생존가능한 탭들을 버리지 않고서, 채널 에너지가 존재하지 않는 간섭을 제거하도록 하는 적응적 임계화 기술에 대한 필요성이 존재한다. 또한 새로운 임계화 기술은 광역 및 로컬 영역 채널들 양쪽 모두에 대해 임계 값들을 적응적으로 최적화해야만 한다.
도 1 (종래 기술) 은 예시적인 고정 임계화 처리를 나타낸다;
도 2는 예시적인 적응적 임계화 처리를 나타낸다;
도 3은 적응적 임계화 처리를 위한 방법의 예시적인 상위 수준 개요도를 나타낸다;
도 4는 WIC 심볼에 기초하여 광역 및 로컬 영역 채널 양쪽 모두에 대한 임계 값들을 최적화하는 적응적 임계화 처리를 위한 예시적인 상세한 방법을 나타낸다;
도 5는 TPC 심볼에 기초하여 광역 채널에 대한 임계 값들을 최적화하는 적응적 임계화 프로세스에 대한 예시적인 상세한 방법을 나타낸다;
도 6은 TPC 심볼에 기초한 로컬 영역 채널에 대한 임계 값들을 최적화하는 적응적 임계화 프로세스에 대한 예시적인 상세한 방법을 나타낸다;
도 7은 적응적 임계화 처리 능력을 갖는 OFDM 수신기의 예시적인 간략한 기능 블록도이다.
용어 "예시적인 (examplary)"은 "실시예, 실례, 또는 예시의 역할을 하는 것"을 의미하는 것으로 본 명세서에서 사용된다. "예시적인"으로 본 명세서에서 설명된 임의의 양태는 반드시 다른 양태보다 바람직하거나 또는 유리하다고 해석되는 것은 아니다.
심볼 "C"는 OFDM 채널에서의 전체 신호 에너지를 의미하는 것으로 본 명세서에서 사용된다.
심볼 "I"는 열잡음 및 환경에 존재할 수 있는 임의의 다른 추가적인 대역-내 잡음 (in-band noise) 으로부터의 OFDM 채널에서의 간섭 에너지를 의미하는 것으로 본 명세서에서 사용된다.
하나 이상의 양태들에서, 통신 네트워크에서 채널 추정을 돕도록 동작하는 수신기 적응적 임계화가 제공된다. 이를 설명하기 위하여, OFDM을 사용하여 네트워크 서버들과 하나 이상의 휴대용 장치들 사이의 통신을 제공하는 통신 네트워크를 참조하여 적응적 임계화 처리의 양태들을 여기서 설명한다. 예를 들면, OFDM 시스템의 양태에서, 서버는 송신 파형을 송신하고 송신 파형은 실시간 및/또는 실시간이 아닌 데이타의, 특정 배열 (particular arrangement), 시퀀스 (sequence), 인터리빙 (interleaving), 및/또는 기타 인코딩 (encoding) 과 멀티플렉싱된 광역 및 로컬 데이타 흐름을 갖는 송신 프레임을 포함한다. 데이타는 심볼들로 표현되고 여기서 각 심볼은 N 부반송파들 (sub-carriers) 을 포함한다.
이하에서 설명되는 바와 같이, 적응적 임계화는 채널 추정을 도와서 수신 장치들이 광역 및 로컬 영역 데이타 흐름을 정확히 디코딩할 수 있도록 동작가능하다. 시스템은 무선 통신 네트워크에서의 사용에 매우 적합하나, 임의의 타입의 무선 환경에서 사용될 수 있으며 이 무선 환경은 인터넷 등의 공중 네트워크, 가상 사설 네트워크 (VPN) 등의 사설 네트워크, 로컬 영역 네트워크, 광역 네트워크, 장거리 네트워크, 또는 임의의 다른 타입의 무선 네트워크를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
도 1은 예시적인 전통적 고정 임계화 처리 (100) 를 예시하는데, 이것은 다양한 채널 상태하에서 최적이하의 임계치 (suboptimum threshold) 를 사용할 수 있다. 다중 송신기 시스템에서, 2 이상의 송신기들이 복제 정보를 송신할 수 있다. 도 1은 단순화를 위해 2개의 송신기 시스템을 도시한다. 중첩 신호 커버리지 구역(106) 을 갖는, 신호 커버리지 구역 (102b) 을 갖는 송신기 A (102a) 와 신호 커버리지 구역 (104b) 를 갖는 송신기 B (104a) 는 동일한 정보를 송신한다. 수신기에서 (도 7에 상세하게 나타냄), 하나의 신호는 보통 다른 하나의 신호 보다 더 강한데 항상 그런 것은 아니다. 수신된 채널 추정치 임펄스 응답 (108-126), 또는 탭/칩은 OFDM 심볼 당 1024 탭들의 에너지 레벨을 포함한다. 송신기 A (102a) 로부터 수신된 임펄스 응답 클러스터 A' (132) 와 송신기 B (104a) 로부터 수신된 임펄스 응답 클러스터 B' (136) 은 전형적으로 그의 각각의 송신기로부터 수신기로의 각 신호의 경로 상의 차이에 기인하여 갭 (134) 에 의해 분리된다. 전형적으로 채널 신호 에너지 (C)를 포함하는, 상대적으로 큰 에너지 수준을 갖는 채널 탭들과, 전형적으로 환경에 존재할 수 있는 열적 잡음 및 임의의 다른 추가적인 대역-내 잡음으로부터의 간섭 에너지 (I) 를 나타내는, 상대적으로 작은 에너지 수준을 갖는 탭들이 칩들에 포함된다.
채널 신호 에너지는 OFDM 심볼 내 어디든지 위치될 수 있다. 임계화 처리의 목적은 채널 에너지를 갖는 탭을 채널 에너지를 갖지 않는 탭, 즉 간섭으로부터 격리시키고, 그 다음 채널 에너지를 갖지 않는 탭들을 버리는 것이다. 고정 임계치 (128) 는 주로 간섭 에너지를 갖는 탭들을 주로 신호 에너지를 갖는 탭들로부터 분리시킨다. 임계치 (128) 이상의 에너지 수준 (110,112,114,120,122) 을 갖는 탭들을 신호 에너지를 갖는 것으로 결정하고 이에 따라 수신기에 의해 처리된다. 임계치 미만의 에너지 수준 (108,116,118,124,126,140-170) 을 간섭으로 결정된다.
임계화 처리의 이점은 간섭이 억제되기 때문에 채널 추정치가 보다 양호해지는 것이다. 예전의 임계화 기법들은 모드 종속적 임계치들을 정의한다. 데이타가, 서로 다른 부반송파 상에서, 다른 효율/통신 속도, (모드) 로 송신되기 때문에, 일부 모드는 디코딩되는 다른 모드 보다 더 강하고 더 많은 간섭을 견딜 수 있다. 임계치 (128) 는 디코딩되는 모드에 따라 선택된다. 모드는 수신기에 의해 선험적으로 알려져 있고, 각 모드에 대해 고정 임계치가 존재한다. 예를 들면, 초당 2 메가비트 (Mbps) 로 송신되는, 모드 0은 3데시벨 (dB) 의 C/I 비를 필요로 할 수 있는 한편, 8Mbps로 송신되는, 모드 4는 15dB의 C/I 비를 필요로 할 수 있다. C/I에 기초하여, 주어진 모드의 디코딩을 위해 채널에 의해 허용되는 간섭 수준 (130) 은 수신기에 의해 알려져 있다. 보다 높은 데이타 레이트는 보다 낮은 간섭으로 동작하여, 보다 높은 데이타 레이트에 대한 임계치 (128) 는 보다 낮은 데이타 레이트 모드에 대한 임계치 (128)에 비해 더 낮게 된다. 하지만 변화하는 필드 상태에 기인하여, 실제 C/I가 모드 4에 대한 15dB 보다 심지어 더 양호해 질 수 있다. 그러한 시나리오에서, 간섭 수준 (130) 은 심지어 더 낮아지고 약한 채널 탭들이 배경 간섭에 비해 더 두드러진다. 임계치가 채널 상태에 상관 없이 고정되고 채널 상태가 설계된 기대값 (modeled expectation) 보다 더 좋아지면, 고정 임계치 (128) 가 최적이하의 임계치가 되는데, 왜냐하면 일부 약한 채널 탭들 (108,116,118,124,126) 이 버려지도록 하기 때문이다. 이러한 상황들 하에서 임계치가 낮추어 질 때, 임계치 미만의 약한 채널 탭들은 간섭 (140-170) 으로 버려지기 보다는 오히려 포함된다. 이상적으로는, 임계치 (128)는 적응적으로 적응가능해야 하는데, 현재 채널 상태들을 고려하여 어떠한 채널 탭들도 버리지 않고서 모든 간섭들 (140-170) 을 제거할 정도로 가능한 낮게 설정되도록 적응적으로 적응가능해야 한다.
도 2는 예시적인 적응적 임계화 처리 (200)를 예시하고 그에 의해 임계치들은 현재 채널 상태를 고려하여 동적으로 조정된다. 예를 들면, 모드 4 8Mbps 신호는 15dB의 C/I에서 더 높은 임계치 (202)를 사용한다. 상대적으로 더 작은 에너지 수준을 갖는 채널 탭들 (108,116,118,126) 과 채널 에너지를 갖지 않는 채널 탭들 (140-170) 은 임계치 미만이다. 일부 실제 채널 에너지를 갖는 탭들 (108,116,118,126)을 버리게 되면 수신된 신호에서 간섭이 야기된다. 수신된 채널 프로파일에 대한 상태들이 개선되면, 적응적 임계화 처리 (200) 는 보다 낮은 임계치 (204) 로 동적으로 조정된다. 실제 채널 상태에 대해 적응적으로 조정한 후, 탭 (108,116,118,126)을 포함하는 신호 에너지를 갖는 모든 채널 탭들이 임계치 (202) 미만이 되고 수신된 신호에서 보유된다.
따라서, 하락된 채널 에너지에 의해 야기되는 간섭이 제거되는 한편, 실제 간섭 탭들 (140-170) 이 적당히 버려지게 된다. 적응적 임계화 (200) 기술들을 구현하기 위한 예시적인 방법 및 장치들이 도 3-7에 상세히 나타나 있다.
도 3은 측정된 C/I 비 (300) 만을 기초로 하여 적응적 모드 독립 임계화 처리를 위한 방법의 예시적인 상위 수준 개요도를 나타낸다. 일 양태에서, 적응적 임계화 처리 (300) 는 현재 WIC/LIC 심볼들로부터 각각 얻어진 광역 식별자/로컬 영역 식별자 (WID/LID) 에너지들로부터 계산된 순시 C/I 추정치 및/또는 가중 평균 C/I 추정치에 기초하여 수신기 하드웨어 레지스터 (임계치 레지스터) 에 저장된 임계치 들을 동적으로 조정하는 것을 포함한다. 본 발명의 적응적 임계화 기술은, C/I 추정치가 증가할 때, 임계치를 동적으로 감소시켜, 약한 신호 탭들의 제거에 기인한 성능 저하를 완화한다. 적응적 임계치는 C/I 추정치로부터 도출되고 채널 매칭 (channel matching) 을 이 이하에서 설명되는 순시 C/I 계산을 위해 검증한다.
임계치 레지스터들은 수신기가 시동 될 때 기본 값들로 초기화된다. 적응적 임계화를 위한 남은 처리는 주기적 인터럽트, 예를 들면 매 초당 1회에 응답하여 일어난다. 단계 (302) 에서, 도 1 내지 도 2에 예시된 바처럼 복수의 탭들을 갖는 채널 임펄스 응답이 결정된다. 제어 흐름은 단계 (304) 로 진행된다.
단계 (304) 에서, 순시 C/I 추정치가 계산되고 이는 각각의 주기적 인터럽트 상에서 일어난다. C/I 값은 전용의 순시 WIC 심볼, 시간에 대한 WIC 심볼 평균, 파일롯 심볼, 시간에 대해 평균화된 파일롯 심볼, 또는 이들 방법들의 조합으로부터 계산될 수 있다.
일 양태에서, 데이타 심볼에서 주파수 분할 멀티플렉싱된 (FDM) 파일롯들로부터의, 시간 영역 채널 추정치 또는 주파수 영역 파일롯 관측치를 사용하여 순시 C/I 추정치를 계산한다. 다른 양태들에서, 전이 파일롯 채널 (TPC) 심볼들로부터의 시간 영역 채널 추정치 또는 주파수 영역 파일롯 관측치를 사용하여 순시 C/I 추정치를 계산한다. 또한 C/I 는 TDM1 및 TDM2 등의 다양한 기타의 시간 분할 멀티플렉싱된 (TDM) 파일롯 심볼들, 또는 위치 파일롯 채널 (PPC) 심볼들로부터 추정될 수 있다. 데이타 심볼들에서 FDM 파일롯들로부터의 시간 영역 채널 추정치 또는 주파수 영역 파일롯 관측치와 TPC 심볼들로부터의 시간 영역 채널 추정치 또는 주파수 영역 파일롯 관측치를 결합하여, 심지어 자기 간섭의 존재 상태에서도 신뢰성 있는 C/I 추정치를 산출한다. 더욱이, 모든 바람직하고 간섭하는 광역 및 로컬 영역 채널들에 개별적인 가중 C/I 추정치는 이들 두 방법을 사용하여 얻어질 수 있다. 또 다른 양태에서, 위의 방법들 각각에 의해 얻어진 순시 C/I 추정치들을 결합하여 가중 평균에 의한 단일 추정치를 형성함으로써 추정치의 신뢰성을 높이고 보다 양호한 간섭 평균화를 얻을 수 있다. 제어 흐름은 단계 (306) 으로 진행된다.
단계 (306)에서, 일 양태로, 동적 임계치가 순시 C/I 추정치로부터 도출된다. 일 양태로, C/I 추정치가 광역 식별 채널 (WIC) 로부터 전체 채널 에너지 대 간섭 에너지의 (C/I)의 스케일된 비 (scaled ratio) 로서 얻어진다. WIC 심볼은 간섭 에너지 뿐만 아니라 신호를 갖는 하나의 인터레이스 (interlace) (즉, 700 부반송파들) 로 이루어지는 한편, 다른 인터레이스들은 간섭만을 포함한다. 신호 에너지 (σs 2) 와 간섭 (σn 2)을 갖는 인터레이스의 에너지는,
Figure 112011007938553-pct00001
에 의해 주어지고 간섭에 해당하는 인터레이스의 에너지는,
Figure 112011007938553-pct00002
으로 주어진다.
여기서, 2, 1/2 및 4의 배율들 (scale factors) 은 WIC 심볼 처리 스킴 (scheme) 에 특수하다. 그 다음 C/I는 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure 112011007938553-pct00003
또 다른 양태에서, 동적 임계치는 위에서 설명된 순시 C/I 추정치와 가중 평균 C/I 추정치로부터 도출되거나, 가중 평균 C/I 추정치 만으로부터 도출된다.
채널 매칭은 순시 C/I 추정치에 대해 검증되어 광역 및 로컬 영역 채널들에 대한 C/I 추정치들을 구별할 수 있다. 일 양태에서, 하나의 제 2 OFDM 슈퍼프레임은 4개의 프레임들로 분할된다. 4개의 프레임들 각각은 광역 및 로컬 영역 신호 경로에 대해 2개의 부분들로 분할된다. 하나의 광역은 다중 로컬 영역들로 분할될 수 있다. 도 1을 참조하면, 가능하게는, 송신기 A (102a) 및 송신기 B (104a)가 동일한 광역(복제 콘텐츠를 송신하는)에 속할 수 있지만, 다른 로컬 영역(다른 콘텐츠를 송신하는)에 속할 수 있다. 동일한 광역 송신에 대해, 송신기 A (102a) 로부터 수신된 임펄스 응답 클러스터 A' (132) 와 송신기 B (104a)로부터 수신된 임펄스 응답 클러스터 B' (136) 가 결합될 수 있다. 로컬 영역에 대하여, 콘텐츠가 달라서, 클러스터 A' (132) 및 클러스터 B' (136) 이 서로 간섭하여, 부가적이지 않고, 결합될 수 없다. 바꾸어 말하면, 양쪽 모두의 채널들이 동일한 광역 네트워크에 속할 때, 프레임의 양쪽 모두의 부분들은 동일하고 신호들은 부가적이 된다. 이런 식으로 신호들이 서로를 보조할 때, 채널 상태들이 개선된다. 반대로, 다른 로컬 영역들에서, 신호들은 간섭하고 부가될 수 없다.
따라서, 로컬 C/I 추정치에 기초하여 광역에 대해 임계치를 설정하는 것은 불리하고 그 반대도 그러하다. 그러한 채널 매칭이 검증될 수 없으면, 동적 임계치는 현재 슈퍼프레임에 대해 계산된 순시 C/I 추정치를 포함할 수 없다. 대안으로, 프레임 경계 상의 전이 파일롯 채널들은 광역 및 로컬 영역 채널들로부터 개별적인 C/I 추정치를 계산하는데 사용될 수 있다. 제어 흐름은 단계 (308) 로 진행된다.
단계 (308) 에서, 동적 임계치 미만의 채널 탭들은 소거되거나 버려진다. 채널 추정치는 남은 탭들로부터 생성된다.
도 4는 광역 및 로컬 영역 채널들 양쪽 모두에 대해 임계 값들을 동적으로 최적화하는 적응적 임계화 처리를 위한 예시적인 상세한 WIC에 기초한 방법을 나타낸다. 단계 (402) 에서, 하드웨어 인터럽트는 새로운 순시 채널 추정 정보의 이용도를 나타낸다. 하나의 양태에서, 하드웨어 인터럽트는 슈퍼프레임에서 WIC OFDM 심볼의 이용가능성을 나타낸다. 다른 양태들에서, 하드웨어 인터럽트는 TPC 또는 PPC 심볼에 해당할 수 있다. 제어 흐름은 단계 (404) 로 진행된다.
단계 (404) 에서, 순시 C/I 추정치는 새 채널 추정 정보의 이용도를 갖는 채널에 대해 계산된다. C/I 추정치는 슈퍼프레임이 수신된 때의 채널에서의 에너지의 순시 추정치이다. 순시 C/I 추정치는 도 3에 자세히 나타낸 바처럼 계산될 수 있다. 제어 흐름은 단계 (406) 으로 진행된다.
단계 (406) 에서, 이전에 계산된 순시 C/I 추정치들로부터 산출된 현재 C/I 평균을 시간적으로 검증하여 신선도 (freshness) 를 확인한다. 일 양태에서, 단계 (404) 에서 계산된 순시 C/I 추정치가 파워-업 (power-up) 후 첫번째 추정치이거나 현재 슈퍼프레임 시간 (tn) 과 최종 슈퍼프레임 (tn -1)에 해당하는 시간 사이의 차이가 진부 임계치 (staleness threshold) (δ) 보다 크면, 현재 C/I 평균은 변경 채널 상태의 가능성에 기인하여 진부한 것로 여겨진다. 현재 C/I 평균은
Figure 112011007938553-pct00004
이면 진부한 것일 수 있다.
일 양태에서, 기본적으로 δ=5 초이다. 현재 C/I 평균이 진부한 것이면, 제어 흐름은 단계 (408) 로 진행되고 여기서 현재 C/I 평균이 재설정된다. 그렇지 않으면, 제어 흐름은 순시 C/I 추정의 추가 처리를 위해 (410) 으로 진행한다.
단계 (410) 에서는, 단계 (402) 에서 얻어진 순시 채널 추정 에너지 정보를 전체 간섭 임계치와 대조 검증하여, 간섭하는 송신기로부터 에너지를 포함하지 않는지 확인한다. 채널 추정치가 유효하면, 즉 무의미한 간섭 에너지를 포함하면, 제어 흐름은 단계 (412) 로 진행되고 여기서 순시 C/I 추정치가 현재 C/I 평균에 포함된다. 그렇지 않으면, C/I 추정치는 현재 C/I 평균에 포함되지 않고 제어 흐름은 단계 (414) 로 진행된다.
단계 (412) 에서, 순시 C/I 추정치는 현재 평균 C/I에 포함된다. 일 양태에서, 현재 C/I 평균은,
Figure 112011007938553-pct00005
로 계산되고, 여기서 β는 프로그램 가능 가중 파라미터이며 순시 C/I 추정치의 신뢰성에 따라 0 과 1 사이의 값을 취한다.
가중 C/I 평균을 유지하는 것이 유리한데, 왜냐하면 WIC 심볼들로부터 도출되는 순시 C/I 추정치는 슈퍼프레임의 지속시간 동안 채널 상태 변화를 반영할 수 없기 때문이다. 여기서, 본 발명자들은 현재 슈퍼프레임에 대한 C/I 용 순시 측정치와 C/I 평균 값을 다중 슈퍼프레임들 중에 누적하였다. β는 순시 C/I 측정치 상에 놓인 가중치의 양, 또는 순시 C/I 측정치에서의 신뢰도 (confidence)의 양이다. 순시 C/I 측정이 매우 높은 수준의 확실성 (certainty) 과 관련되면, β는 1과 같아져서 이력 (historical) C/I 평균 상에 가중치를 두지 않는다. β가 1과 같을 때 운용 (operational) C/I 추정치는 순시적으로 측정된 C/I 추정치이다. β의 값들이 낮아질 때, 보다 많은 엠퍼시스 (또는 가중치) 를 C/I의 예전 값들 상에 둔다.
일 양태에서, β는 우세한 상태들에 대해 조정되는 조정가능 파라미터이다. 수신기가 정적인 환경, 예를 들면 사용자가 방에서 앉아 있거나 비디오를 시청하고 있는 상태에서 작동되면, 필드 어레이 (field array) 는 순시 C/I 측정치들 사이에서 변화하지 않고 β는 1 근처 값으로 조정되게 된다. 그에 반해서, 사용자가 차에서 운전하고 있으면, 수신기는 네트워크의 서로 다른 통신 가능 영역을 통해, 하나의 송신기로는 더 가깝게 접근하고 그리고 나서 멀어지는 상태로, 이동하게 되면, β는 C/I 평균 상에 더 많은 가중치를 두는 더욱 낮은 값으로 조정된다. 따라서, β를 적응적으로 조정하면 페이딩 (fading)이 보상되고, 그리고 이동시나 순시 C/I 측정치에서의 신뢰도가 낮을 때는 다중 경로가 보상된다. 수신기가 이동할 때, 순시 C/I 추정치는 추정 시의 특정 채널 상태에 의존하고 다른 것들에 비해서 채널의 실제 일반 상태를 정확하게 반영하지 못할 수 있다. 그 다음 평균 C/I 값은 전체 슈퍼프레임 초 (superframe second) 에 걸쳐 하나의 순시 C/I 추정치를 사용하는 것에 비해 더 강하다. 하나의 불량 채널 측정치가 수신될 수 있으나, 채널 상태가 슈퍼프레임 초 이내에서 개선되면, 가중 C/I 평균화는 변동을 최소화하여 성능에서의 큰 타격 (hit) 을 방지한다.
그 다음 간섭하는 송신기들의 현재 2차 WID 및 LID 평균 에너지 (각각 WID_ERGavg 및 LID_ERGavg) 가 현재 C/I 평균 계산법과 같은 방식으로 γ에 의해 가중치가 주어지는 순시 에너지 측정치들로 업데이트되고 여기서:
Figure 112011007938553-pct00006
그리고
Figure 112011007938553-pct00007
이다.
일 양태에서 β 와 γ의 기본 값은 0.27이다. 하지만, γ에 대해서는 독립적인 적응가능 계산이 2차 WID 및 LID 에너지들을 평균화하는데 또한 요망된다. 제어 흐름은 단계 (414) 로 진행된다.
단계 (414) 에서는, 개별적인 1차 순시 광역 및 로컬 영역 채널 에너지들 (WID,LID) 이 수신된 WIC 및 LIC 심볼들로부터 각각 추출된다. 제어 흐름은 단계 (416) 으로 진행된다.
단계 (416) 에서는, 단계 (412) 에서 계산된 2차 평균 WID 에너지를 WID 간섭 임계치와 비교하여, 관심 채널과 동일한 광역 네트워크에 있는 송신기에 의해 2차 에너지가 발생되어 다른 광역들로부터의 간섭을 나타내지 않는지 확인한다. 다른 광역들로부터 상당한 간섭이 존재하면, 제어 흐름은 단계 (424) 로 진행되고, 여기서 임계치 레지스터는 기본 값들로 재설정된다. 그렇지 않으면 제어 흐름은 단계 (418) 로 진행된다.
단계 (418) 에서는, 단계 (414) 에서 유도된 LID 에너지를 로컬 채널 활성의 존재에 관하여 조사한다. 로컬 채널이 활성이 아니면, 제어 흐름은 단계 (422) 로 진행된다. 그렇지 않으면, 제어 흐름은 단계 (424) 로 진행된다.
단계 (420) 에서는, 단계 (412) 에서 계산된 2차 평균 LID 에너지를 LID 간섭 임계치와 비교하여 2차 LID 에너지가 관심 채널과 동일한 로컬 영역 네트워크에 있는 송신기에 의해 발생되어 다른 로컬 영역들로부터 간섭을 나타내지 않는지 확인한다. 다른 로컬 영역들로부터 상당한 간섭이 존재하지 않으면, 제어 흐름은 단계 (422) 로 진행되고, 여기서 임계치 레지스터들은 기본 값들로 재설정된다. 그렇지 않으면 제어 흐름은 단계 (424) 로 진행된다.
단계 (424) 에서, 채널 에너지 임계치들은 현재 채널 상태들을 고려하여 동적으로 조정된다. 일 양태에서, 구현의 단순화를 위해, 임계치들이 현재 C/I 평균에 기초한 룩업테이블로부터 선택된다. 임계치 레지스터들의 로딩 (loading) 을 위한 예시적인 룩업테이블이 다음에 나타나 있다:
Figure 112011007938553-pct00008
표 1: 평균 C/I에 기초한 임계치를 선택하기 위한 룩업테이블
다른 양태들에서, 임계치들은 순시 C/I 추정치에 기초하여 룩업테이블로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 임계치들은 현재 C/I 추정치와 순시 C/I 추정치의 가중 조합에 기초하여 선택된다. 마지막으로, 적응가능 계산 파라미터들이 또한 동적으로 조정된다. 적응가능 계산 파라미터들은 δ, β, γ 및 간섭 임계치들을 포함한다.
단계 (406) 에서 현재 C/I 평균이 진부한 것으로 여겨지면 도달되는, 단계 (408) 에서는, 현재 C/I 평균 값들이 재설정된다. 현재 C/I 평균이 단계 (404) 에서 계산된 순시 C/I 추정치와 같도록 초기화된다. 2차 WID 및 LID 평균 에너지 값들이 기본 값들로 재설정된다. 제어 흐름은 단계 (414) 에서 다시 계속된다.
단계 (416) 에서 과도한 광역 간섭이 발견되거나 단계 (420) 에서 과도한 로컬 간섭이 발견되면 도달되는, 단계 (422) 에서는, 채널 에너지 임계 값들이 기본 값들로 재설정된다.
이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 도 3-4에 예시된 단계들의 배열은 제한적인 것이 아니라는 것을 이해하게 될 것이다. 본 방법은 개시된 양태들의 범위를 이탈함이 없이, 예시된 단계들의 생략 또는 재배열에 의해 용이하게 수정된다.
도 5는 광역 전이 파일롯 채널 (WTPC) OFDM 심볼들에 기초하여 광역 채널에 대한 임계 값들을 최적화하는 적응적 임계화 처리를 위한 예시적인 상세한 방법을 나타낸다. 단계 (502) 에서는, 하드웨어 인터럽트가 새 순시 채널 추정 정보의 이용도를 나타낸다. 일 양태에서, 하드웨어 인터럽트는 슈퍼프레임에서 WTPC 심볼의 이용도를 나타낸다. 제어 흐름은 단계 (504) 로 진행된다.
단계 (504) 에서는, 광역에 대한 순시 C/I 추정치가 WTPC OFDM 심볼이 수신된 때 계산된다. 일 양태에서, 길이 W 탭들의 슬라이딩 윈도우 내부 탭들의 누적 에너지를 계산한다. 슬라이딩 윈도우의 모든 위치들에 걸친 최소 누적 에너지가 간섭에 해당하도록 취해진다. 그 다음 순시 광역 C/I 추정치가,
Figure 112011007938553-pct00009
로 계산될 수 있고 여기서 |hn|2는 채널 추정치의 n번째 탭의 에너지이고, n0는 최소 누적 에너지를 갖는 윈도우의 위치에 해당하고, α는 배율이고 R은 AGC에 의해 측정되는 전체 신호 및 간섭 에너지이다. 순시 광역 C/I 추정치가 계산된 후에, 제어 흐름은 단계 (506) 으로 진행된다.
단계 (506) 에서는, 이전에 계산된 순시 광역 C/I 추정치로부터 산출된 현재 광역 (C/I) 평균을 시간적으로 검증하여 신선도를 확인한다. 일 양태에서, 단계 (504) 에서 계산된 순시 광역 C/I 추정치가 파워-업 (power-up) 후 첫번째 추정치이거나, 현재 슈퍼프레임 시간 (tn) 과 최종 슈퍼프레임 (tn -1)에 해당하는 시간 사이의 차이가 진부 임계치 (staleness threshold) (δ) 보다 크면, 현재 광역 C/I 평균은 변경 채널 상태의 가능성에 기인하여 진부한 것로 여겨진다. 현재 C/I 평균은
Figure 112011007938553-pct00010
이면 진부한 것일 수 있다.
일 양태에서, 기본적으로 δ=5 초이다. 현재 광역 C/I 평균이 진부한 것이면, 제어 흐름은 단계 (512) 로 진행되고 여기서 현재 광역 C/I 평균이 재설정된다. 그렇지 않으면, 제어 흐름은 순시 광역 C/I 추정의 추가 처리를 위해 (508) 로 진행한다.
단계 (508) 에서는, 단계 (506) 에서 얻어진 순시 채널 추정치 에너지 정보를 추가로 검증하여 간섭 추정치 (I) 가 비제로 (non-zero) 인지 추가로 확인한다. 순시 광역 C/I 추정치가 유효하면, 제어 흐름은 단계 (510) 로 진행되고 여기서 순시 광역 C/I 추정치는 현재 광역 C/I 평균에 포함된다. 그렇지 않으면, 광역 C/I 추정치는 현재 광역 C/I 평균에 포함되지 않고 제어 흐름은 단계 (514) 로 진행된다.
단계 (510) 에서는, 순시 광역 C/I 추정치가 현재 평균 광역 C/I에 포함된다. 일 양태에서, 현재 광역 C/I 평균은,
Figure 112011007938553-pct00011
으로 계산되고, 여기서 β는 프로그램 가능 가중 파라미터이며 순시 광역 C/I 추정치의 신뢰성에 따라 0 과 1 사이의 값을 취한다. 가중 광역 C/I 평균을 유지하는 것이 유리한데, 왜냐하면 WTPC 심볼로부터 도출되는 순시 광역 C/I 추정치는 프레임의 잔여시간 (rest) 동안의 채널 상태 변화를 반영할 수 없기 때문이다. 여기서, 본 발명자들은 현재 프레임을 위한 광역 C/I 용 순시 측정치와 광역 C/I 평균 값을 다중 프레임들 중에 누적하였다. β는 순시 광역 C/I 측정치 상에 놓인 가중치의 양, 또는 순시 C/I 측정치에서의 신뢰도 (confidence) 의 양이다. 일 양태에서, β의 기본 값은 0.5이다. 새 평균 광역 C/I 추정치를 계산한 후에, 제어는 단계 (514) 로 진행된다.
단계 (514) 에서는, 유효 평균 광역 C/I 추정치의 이용도가 검사된다. 유효 광역 평균 C/I 추정치가 이용가능하지 않으면, 제어 흐름은 단계 (516) 으로 진행되고, 여기서 임계치 레지스터들은 광역 채널들에 대해 기본 값들로 재설정된다. 그렇지 않으면, 제어는 단계 (518) 로 진행한다.
단계 (518) 에서는, WTPC에 기초한 광역 채널 추정 임계치들이 현재 채널 상태를 고려하여 동적으로 조정된다. 일 양태에서, 구현의 단순화를 위해서, 광역 채널들에 대한 임계치들은 현재 광역 C/I 평균에 기초하여 룩업테이블로부터 선택된다. 다른 양태들에서, 임계치들은 순시 광역 C/I 추정치에 기초하여 룩업테이블로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 임계치들은 현재 광역 C/I 평균 및 순시 광역 C/I 추정치의 가중 조합에 기초하여 선택된다. 마지막으로, 적응가능 계산 파라미터들 또한 동적으로 조정될 수 있다. 적응가능 계산 파라미터들은 δ, β를 포함한다.
단계 (506) 에서 현재 광역 C/I 평균이 진부한 것으로 여겨지면 도달되는, 단계 (512) 에서는, 현재 광역 C/I 평균 값들이 재설정된다. 현재 광역 C/I 평균은 단계 (504) 에서 계산된 순시 광역 C/I 추정치와 같게 되도록 초기화된다. 제어 흐름은 단계 (514) 에서 다시 계속된다.
도 6은 로컬 영역 전이 파일롯 채널 (LTPC) OFDM 심볼들에 기초하여 로컬 영역 채널에 대한 임계 값들을 최적화하는 적응적 임계화 처리를 위한 예시적인 상세한 방법을 나타낸다. 단계 (602) 에서는, 하드웨어 인터럽트는 새 순시 채널 추정 정보의 이용도를 나타내낸다. 일 양태에서, 하드웨어 인터럽트는 슈퍼프레임에서 LTPC 심볼의 이용도를 나타낸다. 제어 흐름은 단계 (604) 로 진행된다.
단계 (604) 에서는, 로컬 영역에 대한 순시 로컬 C/I 추정치가 LTPC OFDM 심볼이 수신된 때 계산된다. 일 양태에서, 길이 W 탭들의 슬라이딩 윈도우 내부 탭들의 누적 에너지를 계산한다. 슬라이딩 윈도우의 모든 위치들에 걸친 최소 누적 에너지가 간섭에 해당하도록 취해진다. 그 다음 순시 광역 C/I 추정치가,
Figure 112011007938553-pct00012
로 계산되고 여기서 |hn|2는 채널 추정치의 n번째 탭의 에너지이고, n0는 최소 누적 에너지를 갖는 윈도우의 위치에 해당하고, α는 배율이고 R은 AGC에 의해 측정되는 전체 신호 및 간섭 에너지이다. 순시 로컬 C/I 추정치가 계산된 후에, 제어 흐름은 단계 (606) 으로 진행된다.
단계 (606) 에서는, 이전에 계산된 순시 로컬 C/I 추정치로부터 산출된 현재 로컬 (C/I) 평균을 시간적으로 검증하여 신선도 (freshness) 를 확인한다. 일 양태에서, 단계 (604) 에서 계산된 순시 로컬 C/I 추정치가 파워-업 (power-up) 후 첫번째 추정치이거나, 현재 슈퍼프레임 시간 (tn) 과 최종 슈퍼프레임 (tn -1)에 해당하는 시간 사이의 차이가 진부 임계치 (staleness threshold) (δ) 보다 크면, 현재 로컬 C/I 평균은 변경 채널 상태의 가능성에 기인하여 진부한 것로 여겨진다. 현재 로컬 C/I 평균은
Figure 112011007938553-pct00013
이면 진부한 것일 수 있다.
일 양태에서, 기본적으로 δ=5 초이다. 현재 로컬 C/I 평균이 진부한 것이면, 제어 흐름은 단계 (612) 로 진행되고 여기서 현재 로컬 C/I 평균이 재설정된다. 그렇지 않으면, 제어 흐름은 순시 로컬 C/I 추정의 추가 처리를 위해 (608) 로 진행한다.
단계 (608) 에서는, 단계 (606) 에서 얻어진 순시 채널 추정 에너지 정보를 추가로 검증하여 간섭 추정치 (I) 가 비제로 인지를 추가로 확인한다. 순시 로컬 C/I 추정치가 유효하면, 제어 흐름은 단계 (610) 로 진행되고 여기서 순시 로컬 C/I 추정치는 현재 로컬 C/I 평균에 포함된다. 그렇지 않으면, 로컬 C/I 추정치는 현재 로컬 C/I 평균에 포함되지 않고 제어 흐름은 단계 (614) 로 진행된다.
단계 (610) 에서는, 순시 로컬 C/I 추정치가 현재 평균 로컬 C/I에 포함된다. 일 양태에서, 현재 로컬 C/I 평균은,
Figure 112011007938553-pct00014
으로 계산되고, 여기서 β는 프로그램 가능 가중 파라미터이며 순시 로컬 C/I 추정치의 신뢰성에 따라 0 과 1 사이의 값을 취한다. 가중 로컬 C/I 평균을 유지하는 것이 유리한데, 왜냐하면 LTPC 심볼로부터 도출되는 순시 로컬 C/I 추정치는 프레임의 잔여시간 (rest) 동안의 채널 상태 변화를 반영할 수 없기 때문이다. 여기서, 본 발명자들은 현재 프레임을 위한 로컬 C/I 용 순시 측정치와 로컬 C/I 평균 값을 다중 프레임들 중에 누적하였다. β는 순시 로컬 C/I 측정치 상에 놓인 가중치의 양, 또는 순시 로컬 C/I 측정치에서의 신뢰도 (confidence) 의 양이다. 일 양태에서, β의 기본 값은 0.5이다. 새 평균 로컬 C/I 추정치를 계산한 후에, 제어는 단계 (614) 로 진행된다.
단계 (614) 에서는, 유효 평균 로컬 영역 C/I 추정치의 이용도가 검사된다. 유효 로컬 영역 평균 로컬 C/I 추정치가 이용가능하지 않으면, 제어 흐름은 단계 (616) 으로 진행되고, 여기서 임계치 레지스터들은 로컬 영역 채널들에 대해 기본 값들로 재설정된다. 그렇지 않으면, 제어는 단계 (618) 로 진행한다.
단계 (618) 에서는, LTPC 계 로컬 영역 채널 추정 임계치들이 현재 채널 상태를 고려하여 동적으로 조정된다. 일 양태에서, 구현의 단순화를 위해서, 로컬 영역 채널들에 대한 임계치들은 현재 로컬 영역 C/I 평균에 기초하여 룩업테이블로부터 선택된다. 다른 양태들에서, 임계치들은 순시 로컬 영역 로컬 C/I 추정치에 기초하여 룩업테이블로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 임계치들은 현재 로컬 C/I 평균 및 순시 로컬 C/I 추정치의 가중 조합에 기초하여 선택된다. 마지막으로, 적응가능 계산 파라미터들 또한 동적으로 조정될 수 있다. 적응가능 계산 파라미터들은 δ, β를 포함한다.
단계 (606) 에서 현재 로컬 C/I 평균이 진부한 것으로 여겨지면 도달되는, 단계 (612) 에서는, 현재 로컬 C/I 평균 값들이 재설정된다. 현재 로컬 C/I 평균은 단계 (604) 에서 계산된 순시 로컬 C/I 추정치와 같게 되도록 초기화된다. 제어 흐름은 단계 (614) 에서 다시 계속된다.
OFDM 수신기
도 7은 스펙트럼 성형 OFDM (spectrally shaped OFDM) 시스템에서 수신된 채널 상태들에 기초하여 적응적 임계화 처리를 갖는 OFDM 수신기의 블록도의 예시적인 간략한 기능 블록도이다. 안테나 (702) 는 송신된 신호를 수신하고 수신된 신호를 수신기 유닛 (RCVR) (704) 에 제공한다. 수신기 유닛 (704) 은 수신된 신호를 컨디셔닝 (conditioning) (예를 들면, 필터링, 증폭 및 주파수 하향 변환) 하고 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들을 얻는다. OFDM 복조기 (706) 는 각 OFDM 심볼에 첨부된 주기적 전치 부호를 스트립 (strip) 하고 각 수신된 스트립된 심볼을 N-점 FFT를 사용하여 주파수 영역으로 변형하고, 각 OFDM 심볼 주기에 대한 N 서브밴드 (subband) 를 위한 N 수신된 심볼들을 얻고, 수신된 WIC, TPC, PPC 및 기타 심볼들을 채널 추정을 위해 프로세서에 제공한다.
또한 OFDM 복조기 (706) 는 프로세서 (710) 로부터, 수신된 신호에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이타 심볼들 상에서 데이타 복조를 수행하여 데이타 심볼 추정치를 얻고 (이 데이타 심볼 추정치는 송신된 데이타 심볼들의 추정치이다), 데이타 심볼 추정치를 RX 데이타 프로세서 (708) 에 제공한다. RX 데이타 프로세서 (708) 는 데이타 심볼 추정치들을 복조 (즉, 심볼 디맵핑 (symbol demaps)), 디인터리링 (deinterleave), 및 디코딩하여 송신된 트래픽 데이타를 복구한다.
프로세서 (710) 는 활성 채널을 위한, 수신된 WIC 또는 기타 채널 추정 심볼들을 얻고 채널 추정을 수행한다. 본 명세서에서 기술된 채널 상태들에 기초한 적응적 임계화 처리는 수신기 (700) 의 프로세서 (710) 및 메모리 (712) 상에서 작동하는 적당한 명령어들에 의해 구현될 수 있으나 꼭 그러한 구현에 한정되는 것은 아니다. 프로세서 (710) 는 메모리 (712) 에 연결되며 메모리 (712)는 프로세서 (710) 로 하여금 적응적 임계화를 제공하도록 명령하는 코드 또는 명령어들을 갖는다. 메모리 (712) 는 순시 채널 추정을 계산하고, 네트워크 자기 간섭 (self interference) 을 식별하고, 그리고 순시 채널 추정 및 가중 평균 채널 추정으로부터 동적 임계치를 도출하는 명령어들을 포함할 수 있다. 메모리 (712) 는 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 분리성 디스크, CD-ROM 또는 기타 형태의 저장 매체 또는 이 기술분야에서 알려진 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다.
예시적인 양태에서, 프로세서 (710) 는 도 3 내지 도 4의 단계들에 따라 메모리 (712) 에 저장된 명령들을 실행하여 측정된 채널 상태들에 기초한 동적 적응적 임계화를 제공한다. 도 3 내지 도 4에 기재된 방법론들은 용도에 따른 다양한 수단들에 의해서 구현될 수 있다. 예를 들면, 이들 방법론들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현을 위해, 처리 유닛들은 하나 이상의 특수 용도 집적 회로 (ASICs), 디지털 신호 프로세서 (DSPDs), 프로그램 가능 논리 소자 (PLDs), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이 (FPGAs), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로-컨트롤러, 마이크로프로세서, 전자 장치, 본 명세서에서 기재된 기능들을 수행하도록 설계된 기타 전자 유닛, 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수 있다.
도 3 내지 도 4에 기재된 방법론들의 펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현은 본 명세서에 기재된 기능들을 수행하는 모듈 (예를 들면, 프로시져, 함수 기타 등등)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들면, 소프트웨어 부호들은 메모리, 예를 들면 수신기 (700) 의 메모리 (712) 에 저장될 수 있고, 프로세서, 예를 들면 수신기 (700) 의 프로세서 (710) 에 의해 샐행될 수 있다. 메모리는 프로세서 (710) 내부에서 또는 프로세서 (710) 외부에서 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "메모리"는 임의의 유형의 장기, 단기, 휘발성, 비휘발성, 또는 기타 메모리를 지칭하고 어느 특정 유형의 메모리 또는 메모리의 수, 또는 메모리가 저장되는 매체의 유형에 한정되지 않는다.
명령들을 확실히 구체화하는 임의의 머신 또는 컴퓨터 판독가능 매체는 본 명세서에 기재된 방법론들을 구현하는데 사용될 수 있다. 예시적인 양태에서, 프로세서 (710) 는 도 3 내지 도 4의 단계들에 따라 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 명령들을 실행하여 적응적 임계화 프로세스를 제공한다.
TX 데이타 프로세서 (718) 은 트래픽 데이타를 처리하고 송신을 위한 데이타 심볼들을 제공한다. OFDM 변조기 (716) 는 데이타 심볼들을 수신하고 이를 파일롯 심볼들과 멀티플렉싱하고, OFDM 변조를 수행하고 OFDM 심볼들의 스트림을 송신기 유닛 (714) 에 제공한다. 또한 파일롯 심볼들은 TDM을 사용하여 데이타 심볼들과 멀티플렉싱될 수 있다. 그 다음 송신기 유닛 (714) 은 OFDM 심볼들의 스트림을 처리하여 업링크 신호를 생성하고, 이 업링크 신호는 안테나 (702) 를 거쳐 액세스 포인트 (access point) 로 송신된다.
이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 서로 다른 기술들 및 기법들 중 임의의 것을 사용하여 정보 및 신호들이 나타내어 질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기의 설명 전반에 걸쳐 참조될 수도 있는 데이터, 명령, 커맨드 (commands), 정보, 신호, 비트, 심볼, 및 칩은 전압, 전류, 전자기파, 자계 또는 자성 입자, 광계 또는 광자, 또는 이들의 임의의 조합으로 나타낼 수도 있다.
또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 여기에서 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들을 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현할 수도 있음을 인식할 수 있을 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 대체 가능성을 분명히 예시하기 위하여, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들을 주로 그들의 기능의 양태에서 상술하였다. 그러한 기능이 하드웨어로 구현될지 소프트웨어로 구현될지는 전체 시스템에 부과된 특정한 애플리케이션 및 설계 제약조건들에 의존한다. 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 설명된 기능을 각각의 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식으로 구현할 수도 있지만, 그러한 구현의 결정이 본 발명의 범위를 벗어나도록 하는 것으로 해석되어서는 안된다.
본 명세서에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 특정 용도 집적회로 (ASIC), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이 (FPGA), 또는 기타 프로그램 가능 논리 소자, 별도의 게이트 또는 트랜지스터 로직, 별도의 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본 명세서에 설명된 기능을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 결합으로 구현 또는 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안으로, 그 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 콘트롤러, 마이크로콘트롤러, 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 함께 하나 이상의 마이크로프로세서들 또는 임의의 기타 그러한 배열 형태로 구현될 수도 있다.
본 명세서에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어에 의해 직접 구현될 수 있고, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현될 수 있고, 또는 이 둘의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 분리성 디스크, CD-ROM, 또는 이 기술분야에서 알려진 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되어, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 대안으로, 저장 매체는 프로세서에 내장될 수 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC에 상주할 수 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 존재할 수 있다. 대안으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기에 개별적인 구성요소들로서 상주할 수도 있다.
개시된 실시형태들에 대한 이전의 설명은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자로 하여금 본 발명을 제조 또는 이용할 수 있도록 제공된다. 이들 실시형태에 대한 다양한 변형들은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 라면 용이하게 명백해질 것이고, 본 명세서에서 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 이탈함이 없이 다른 실시형태들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에서 설명된 실시형태들에 제한되는 것이 아니라, 여기에서 개시된 원리 및 신규한 특징들과 부합되는 최광의 범위가 부여되야 한다.

Claims (28)

  1. 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정 방법으로서,
    복수의 탭을 갖는 채널 임펄스 응답을 결정하는 단계;
    신호 에너지 대 간섭 에너지 비 (C/I) 추정치를 계산하는 단계로서, 개별적인 C/I 추정치들이 각각 광역 및 로컬 영역 채널들에 대해 획득되는, 신호 에너지 대 간섭 에너지 비 (C/I) 추정치를 계산하는 단계;
    상기 C/I 추정치에 기초하여 동적 임계치 에너지를 포함하는 동적 임계치를 도출하는 단계;
    상기 동적 임계치 미만의 신호 에너지 값들을 갖는 탭들을 버리는 단계; 및
    남은 탭들로부터 채널 주파수 응답 추정치를 생성하는 단계를 포함하는, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 C/I 추정치는, 광역 식별 채널 (WIC) 심볼, 로컬 영역 식별 채널 (LIC) 심볼, 데이타 심볼, 시간 분할 멀티플렉싱된 (TDM) 파일롯, 또는 전이 파일롯 채널 (TPC) 심볼 중 적어도 하나로부터 획득되는, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 C/I 추정치는 순시 C/I 추정치인, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 C/I 추정치는 가중 평균 C/I 추정치인, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 C/I 추정치는 순시 C/I 추정치와 가중 평균 C/I 추정치의 함수인, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가중 평균 C/I 추정치는,
    Figure 112012052368865-pct00025
    으로서 계산되며,
    상기 β는 프로그램 가능 가중 파라미터인, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    β는 순시 C/I 추정치의 신뢰성에 따라 0 과 1 사이의 값들을 취하는, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 동적 임계치를 조정하여 네트워크 자기 간섭을 보상하는 단계를 더 포함하는, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 동적 임계치를 조정하여 네트워크 자기 간섭을 보상하는 단계는 1차 순시 (instantaneous) 광역 식별자 (WID) 및 로컬 영역 식별자 (LID) 에너지를 2차 WID 및 LID 평균 에너지 (average energy) 와 비교하여 네트워크 자기 간섭을 식별하는 단계를 포함하는, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 2차 WID 평균 에너지는,
    Figure 112011007938553-pct00016
    으로 계산되고 여기서 γ는 우세 채널 상태들에 대해 조정되는 적응가능 파라미터인, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 2차 LID 평균 에너지 (average energy) 는,
    Figure 112011007938553-pct00017

    으로 계산되고 여기서 γ는 우세 채널 상태들에 대해 조정되는 적응가능 파라미터인, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 C/I 추정치에 기초하여 동적 임계치를 도출하는 단계는 상기 C/I 추정치에 따라 룩업테이블로부터 임계치를 선택하는 것을 포함하는, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 C/I 추정치에 기초하여 동적 임계치를 도출하는 단계는 수신기에 의해 수행되는 연산에 기초하여 임계치를 선택하는 것을 포함하는, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    다른 임계치들이 광역 채널 추정 및 로컬 영역 채널 추정에 대해 사용되는, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정 방법.
  17. 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 수신기로서, 상기 수신기는,
    송신된 신호를 수신하고 상기 수신된 신호를 수신기 유닛에 제공하기 위한 안테나;
    상기 수신된 신호를 필터링, 증폭, 그리고 주파수 하향 변환함으로써 상기 수신된 신호를 컨디셔닝하고, 상기 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들 및 심볼들을 OFDM 복조기에 제공하기 위한 상기 수신기 유닛;
    수신된 심볼들을 주파수 영역으로 변환하고 상기 심볼들을 채널 추정을 위한 프로세서에 제공하는 OFDM 복조기;
    상시 수신된 심볼들을 처리하여 복수의 탭들을 갖는 채널 임펄스 응답을 결정하고, 스케일된 신호 에너지 (scaled signal energy) 대 간섭 에너지 비 (C/I) 추정치를 계산하고, 개별적인 C/I 추정치들이 각각 광역 및 로컬 영역 채널들에 대해 획득되며, 상기 C/I 추정치에 기초하여 동적 임계치 에너지를 포함하는 동적 임계치를 도출하고, 상기 동적 임계치 미만의 신호 에너지 값들을 갖는 탭들을 버리고, 그리고 남은 탭들로부터 채널 주파수 응답 추정치를 생성하는 프로세서를 포함하는, 직교 주파수 분할 멀티 플렉스 (OFDM) 수신기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 C/I 추정치는 순시 C/I 추정치인, 직교 주파수 분할 멀티 플렉스 (OFDM) 수신기.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 C/I 추정치는 가중 평균 C/I 추정치인, 직교 주파수 분할 멀티 플렉스 (OFDM) 수신기.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 C/I 추정치는 순시 C/I 추정치와 가중 평균 C/I 추정치의 함수인, 직교 주파수 분할 멀티 플렉스 (OFDM) 수신기.
  21. 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정을 위한 장치로서,
    복수의 탭들을 갖는 채널 임펄스 응답을 결정하기 위한 수단;
    신호 에너지 대 간섭 에너지 비 (C/I) 추정치를 계산하기 위한 수단으로서, 개별적인 C/I 추정치들이 각각 광역 및 로컬 영역 채널들에 대해 획득되는, 신호 에너지 대 간섭 에너지 비 (C/I) 추정치를 계산하기 위한 수단;
    상기 C/I 추정치에 기초하여 동적 임계치를 도출하기 위한 수단;
    상기 동적 임계치 미만의 신호 에너지 값들을 갖는 탭들을 버리기 위한 수단; 및
    남은 탭들로부터 채널 주파수 응답 추정을 생성하기 위한 수단을 포함하는, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정을 위한 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 C/I 추정치는 순시 C/I 추정치인, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정을 위한 장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 C/I 추정치는 가중 평균 C/I 추정치인, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정을 위한 장치.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 C/I 추정치는 순시 C/I 추정치와 가중 평균 C/I 추정치의 함수인, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템에서의 채널 추정을 위한 장치.
  25. 프로세서로 하여금 단계들을 수행하게 명령하도록 구성되는 컴퓨터 프로그램으로 인코딩되는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 단계들은,
    복수의 탭들을 갖는 채널 임펄스 응답을 결정하는 단계;
    신호 에너지 대 간섭 에너지 비 (C/I) 추정치를 계산하는 단계로서, 개별적인 C/I 추정치들이 각각 광역 및 로컬 영역 채널들에 대해 획득되는, 신호 에너지 대 간섭 에너지 비 (C/I) 추정치를 계산하는 단계;
    상기 C/I 추정치에 기초하여 동적 임계치를 도출하는 단계; 및
    상기 동적 임계치 미만의 신호 에너지 값들을 갖는 탭들을 버리는 단계; 및
    남은 탭들로부터 채널 주파수 응답 추정치를 생성하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 프로그램으로 인코딩된 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 C/I 추정치는 순시 C/I 추정치인, 컴퓨터 프로그램으로 인코딩되는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 C/I 추정치는 가중 평균 C/I 추정치인, 컴퓨터 프로그램으로 인코딩되는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 C/I 추정치는 순시 C/I 추정치 및 가중 평균 C/I 추정치의 함수인, 컴퓨터 프로그램으로 인코딩되는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
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