KR101468832B1 - 신호-대-잡음비를 결정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

신호-대-잡음비를 결정하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

무선 네트워크 내에서 신호-대-잡음비를 결정하는 방법으로서, 복수의 핑거(50) 각각에 대한 잡음 전력을 결정하는 단계(62); 복수의 핑거 각각에 관련된 적어도 하나의 신호 전력을 결정하는 단계(82); 복수의 핑거 각각에 대해 결정된 잡음 전력 및 복수의 핑거 각각에 대한 총 안테나 전력에 기초하여 복수의 핑거 각각에서의 잡음 전력을 추정하는 단계(120); 및 복수의 핑거에 대한 추정된 잡음 전력들, 및 복수의 핑거에 관련된 결정된 신호 전력들에 기초하여, 신호-대-잡음비비(SIR)를 결정하는 단계(130)를 포함하는 방법이 개시된다.

Description

신호-대-잡음비를 결정하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING SIGNAL-TO-NOISE RATIO}
WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템은 사용자 장비가 복수의 제어 채널 및 데이터 채널을 송신하는 것을 제공한다. 이 채널들은 채널화 코드의 사용을 통해 서로에 직교하게 된다. 그러므로, 이 채널들은 동시에 송신될 수 있고, 수신기는 상이한 채널화 코드들을 이용하여 그들을 분리할 수 있다.
그러나, 다경로 시나리오에서, 상이한 핑거들(다경로)로부터의 임의의 두 개의 채널은 더 이상 직교하지 않는데, 왜냐하면 수신기에서의 그들의 도착 시간이 두 개의 핑거 간의 대기시간(latency)으로 인해 불일치하기 때문이다. 그러므로, 수신기가 현재의 채널을 관련 채널화 코드를 이용하여 동일 핑거 내의 다른 채널들로부터 분리하긴 하지만, 다른 핑거들로부터의 채널들이 현재의 채널 내로 누설될 수 있다. 이러한 누설은 핑거-간 간섭(cross-finger interference)이라고 지칭된다. 핑거-간 간섭의 에너지는 수신기의 현재 핑거 내의 채널화 코드의 심볼 크기에 의해 결정되는 역확산 인자(despreading factor)만큼 감소된 다른 핑거 내의 본래 에너지이다.
도 1은 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템을 위한 채널 모델을 도시한다. 여기에서, 사용자 장비(UE)는 제어 채널 신호를 위한 Sc(t)(예를 들어, WCDMA의 DPCCH(Dedicated Physical Control Channel)), 및 데이터 채널 신호를 위한 Sd(t)(예를 들어, WCDMA의 E-DPDCH(E-DCH Dedicated Physical Data Control Channel))와 같은 복수의 동시 채널을 갖는다. UE가 다수의 동시 채널을 송신할 수 있긴 하지만, 명세서를 간결하고 단순하게 하기 위해 두 개의 채널만이 도시되어 있다. 특히, UE는 각각의 신호에 대하여 확산기(10, 12)에서 개별 직교 코드들을 적용하고, 송신기(14)는 에어 인터페이스와 같은 매체를 통해 복수의 신호를 송신한다. 잡음 n(t)는 매체를 통한 송신에 의해 추가되는 부가적인 채널 잡음이다. 그러므로, 기지국 또는 노드B는 수신기(20)에서 이하의 파형을 수신한다:
x(t)=Sc(t)+Sd(t)+n(t)
본 예에서, 제어 신호 및 데이터 신호가 상이한 핑거들(또는 다경로)로부터 온다면, 한 신호의 전력이 다른 신호의 전력으로 누설되어 핑거-간 간섭을 유발할 수 있다. 특히, 신호-대-잡음비(SIR), 및 SIR 결정에 의존하는 업링크 전력 제어와 같은 동작을 결정할 때, 이러한 간섭은 수신기 성능에 상당한 영향을 미친다.
이러한 영향을 더 잘 이해하기 위해, 업링크 전력 제어가 간략하게 논의될 것이다. 잘 알려져 있는 바와 같이, WCDMA에 따른 업링크 전력 제어 동안, 노드B 및 UE는 DPCCH에만 의존하여 전력 제어 루프를 설정한다. 노드B는 SIR(DPCCH Sc(t) 전력 대 n(t) 잡음 전력비)을 측정하고, 측정된 SIR을 목표 SIR에 비교한다. 노드B는 UE에게, 예를 들어 무선 네트워크 제어기(RNC)로부터 수신된 원하는 SIR 범위 및 원하는 비트 에러율(BER) 성능을 충족하도록 업링크 DPCCH 전력 레벨을 조절할 것을 지시한다. 이러한 전력 제어 폐쇄 루프가 설정된 후, UE는 DPCCH 채널에 대해 DPCCH 업링크 송신 이득 인자 βc를 생성할 것이다. UE는 이득 인자 βc를 다른 업링크 채널들에 대한 송신 전력을 계산하기 위한 기초로서 이용한다. 예를 들어, E-DPDCH 채널에 대하여, 원하는 전력비는 TPR= (E-DPDCH power)/(DPCCH power)에 의해 정의된다. 다음으로, E-DPDCH 송신 전력 이득 인지 βed는 이하의 수학식에 따라 결정된다.
βed2 = TPR * βc2
이러한 방식에서, 폐쇄 루프 전력 제어는 E-DPDCH 신호 전력을 포함해서는 안 된다. E-DPDCH로부터 DPCCH로 누설된 임의의 간섭은 DPCCH SIR 측정값이 오프셋을 가지게 할 것이고, 잘못된 전력 제어 루프를 야기할 것이다. 핑거-간 간섭이 지나치게 강한 경우, 문제는 전력 제어 루프가 발산(diverge)하며, 각 채널에 대해 올바른 전력 이득 인자를 설정할 수 없다는 것이다.
핑거-간 간섭은 매우 강할 수 있으며, 시스템 성능에 상당한 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, WCDMA 시스템에서, E-DPDCH 전력은 DPCCH보다 수백배 더 강할 수 있다. DPCCH에 있어서, E-DPDCH로부터의 핑거-간 간섭은 DPCCH 자체보다 훨씬 더 강할 수 있다. 부가적인 채널 잡음 전력 추정에 있어서, 핑거-간 간섭은 잡음 전력 추정에 대하여 막대한 오프셋을 야기할 수 있다. 이러한 핑거-간 간섭은 노드B로 하여금 SIR을 잘못 측정하게 할 수 있고, 업링크 전력 제어 루프에서의 전력 발산을 야기할 수 있다.
또한, SIR을 측정하는 기존의 기법들은 이하의 수학식에 의해 보여진 것과 같은 상관 함수에 의존한다. 첫번째로, 제어 신호 Sc에 대한 수신기에서의 출력 심볼이 아래와 같다고 가정한다:
y(t)=Sc(t)+n(t), 여기에서 t는 심볼 인덱스이다.
수신기에서, 아래와 같은 상관 함수에 기초하여 제어 신호 전력 E[Sc2]가 결정된다:
Figure 112013091638814-pct00001
여기에서, oc(Sc, n)은 상관 잉여(correlation remainder)라고 지칭된다.
수신기는 이하의 수학식에 따라 잡음 전력 E[n2]을 결정한다.
Figure 112013091638814-pct00002
여기에서, on(Sc, n)은 상관 잉여라고 지칭된다.
이러한 측정값들은 신호 전력 및 핑거-간 간섭 전력 둘 다를 포함하며, 이는 아래와 같이 표현될 수 있다:
Figure 112013091638814-pct00003
, 여기에서 k는 핑거 인덱스를 나타낸다.
Figure 112013091638814-pct00004
여기에서, Ek[Sc(t)2]는 수신된 제어 신호 전력이고, EkSc는 송신된 제어 신호로 인한 수신된 제어 신호 전력의 부분을 표현하고, Ecross2_k는 핑거-간 간섭으로 인한 제어 신호 전력의 부분을 나타내고, Ek[n(t)2]는 수신된 잡음 전력이고, Ekn은 부가적인 채널 잡음으로 인한 수신된 잡음 전력의 부분을 나타내고, Ecross1_k는 핑거-간 간섭으로 인한 수신된 잡음 전력의 부분을 나타낸다. 상기를 고려하면, SIR은 아래와 같이 표현될 수 있다:
Figure 112013091638814-pct00005
핑거-간 간섭은 상관 함수의 입력 또는 DPCCH 역확산기의 출력에 존재하므로, 신호 전력 및 잡음 전력 추정 출력 둘 다가 핑거-간 간섭을 포함한다. HSUPA(High Speed Uplink Packet Access) 환경에서, 핑거-간 간섭은 잡음 전력보다 훨씬 더 강할 수 있다:
Figure 112013091638814-pct00006
이것은 SIR 측정값이 막대한 무작위 오프셋을 갖게 하며, 스루풋을 상당히 저하시킨다.
적어도 일부의 예시적인 실시예는 무선 네트워크 내의 신호-대-잡음비를 결정하는 방법에 관한 것이다.
일 실시예에서, 방법은 미사용 채널화 코드를 적용함으로써, 수신 신호들을 역확산하는 단계, 역확산의 출력에 기초하여 잡음 전력을 결정하는 단계, 및 잡음 전력, 및 수신 신호들 중 적어도 하나에 기초하여 신호-대-잡음비(SIR)를 결정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 방법은 수신 신호들 중 적어도 하나의 전력으로부터 잡음 전력을 제거하여, 수정된 수신 신호 전력을 생성하는 단계를 더 포함한다. 여기에서, SIR은 잡음 전력 및 수정된 수신 신호 전력에 기초하여 결정된다.
일 실시예에서, 역확산하는 단계, 잡음 전력을 결정하는 단계, 및 제거하는 단계는 수신기의 복수의 핑거에 대해 수행된다.
일 실시예에서, SIR을 결정하는 단계는, 복수의 핑거 각각에 대해 결정된 잡음 전력 및 복수의 핑거 각각에 대한 총 안테나 전력에 기초하여 복수의 핑거 각각에 대한 추정된 잡음 전력을 결정하고, 핑거들 각각에 대한 추정된 잡음 전력들 및 복수의 핑거 각각에 대한 수정된 수신 신호 전력에 기초하여 SIR을 결정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 잡음 전력은 잡음 및 핑거-간 간섭으로부터의 전력을 포함하고, 추정된 잡음 전력은 핑거-간 간섭으로부터 온 것이 아닌, 잡음으로부터의 전력을 포함한다.
일 실시예에서, 추정된 잡음 전력을 결정하는 단계는 복수의 핑거 중의 특정 핑거에 대하여 제2 합계로부터 제1 합계를 감산함으로써, 추정된 잡음 전력을 결정한다. 제1 합계는 특정 핑거를 제외한 복수의 핑거 각각에 대한 총 안테나 전력의 합계이다. 제2 합계는 복수의 핑거 각각에 대해 결정된 잡음 전력의 합계이다.
일 실시예에서, 추정된 잡음 전력을 결정하는 단계는 복수의 핑거 중의 특정 핑거에 대하여, 그 특정 안테나에 대한 총 안테나 전력으로부터 제1 합계를 감산함으로써, 추정된 잡음 전력을 결정한다. 제1 합계는 특정 핑거에 의해 수신된 신호들에 대한 신호 전력들의 합계이다.
일 실시예에서, SIR을 결정하는 단계는 복수의 핑거 각각에 대하여, 핑거에 대한 수정된 수신 신호 전력 및 핑거에 대한 추정된 잡음 전력에 기초하여 핑거 SIR을 결정하는 단계, 및 복수의 핑거에 대한 핑거 SIR들을 더하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 방법은 결정된 SIR에 기초하여 업링크 전력 제어를 수행하는 단계를 더 포함한다.
방법의 다른 실시예는 복수의 핑거 각각에 대한 잡음 전력을 결정하는 단계, 복수의 핑거 각각에 관련된 적어도 하나의 신호 전력을 결정하는 단계, 및 복수의 핑거 각각에 대해 결정된 잡음 전력 및 복수의 핑거 각각에 대한 총 안테나 전력에 기초하여 복수의 핑거 각각에서의 잡음 전력을 추정하는 단계를 포함한다. 신호-대-잡음비(SIR)는 복수의 핑거에 대한 추정된 잡음 전력들, 및 복수의 핑거에 관련된 결정된 신호 전력들에 기초하여 결정된다.
일 실시예에서, 잡음 전력은 잡음 및 핑거-간 간섭으로부터의 전력을 포함하고, 추정된 잡음 전력은 핑거-간 간섭으로부터 온 것이 아닌, 잡음으로부터의 전력을 포함한다.
일 실시예에서, 추정된 잡음 전력을 결정하는 단계는 복수의 핑거 중의 특정 핑거에 대하여 제2 합계로부터 제1 합계를 감산함으로써, 추정된 잡음 전력을 결정한다. 제1 합계는 특정 핑거를 제외한 복수의 핑거 각각에 대한 총 안테나 전력의 합계이고, 제2 합계는 복수의 핑거 각각에 대해 결정된 잡음 전력의 합계이다.
일 실시예에서, 방법은 각각의 핑거에 대하여, 결정된 신호 전력으로부터 잡음 전력을 삭제하여, 수정된 신호 전력을 생성하는 단계를 더 포함한다. 여기에서, 핑거 SIR은 핑거에 대한 수정된 수신 신호 전력 및 핑거에 대한 추정된 잡음 전력에 기초하여 결정된다.
일 실시예에서, 추정된 잡음 전력을 결정하는 단계는 복수의 핑거 중의 특정 핑거에 대하여, 그 특정 핑거에 대한 총 안테나 전력으로부터 제1 합계를 감산함으로써, 추정된 잡음 전력을 결정한다. 제1 합계는 특정 핑거에 의해 수신된 신호들에 대한 신호 전력들의 합계이다.
일 실시예에서, SIR을 결정하는 단계는 복수의 핑거 각각에 대하여, 핑거에 대한 수정된 수신 신호 전력 및 핑거에 대한 추정된 잡음 전력에 기초하여 핑거 SIR을 결정하는 단계, 및 복수의 핑거에 대한 핑거 SIR들을 더하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 방법은 결정된 SIR에 기초하여 업링크 전력 제어를 수행하는 단계를 더 포함한다.
적어도 일부 실시예는 수신기에 관련된다.
일 실시예에서, 수신기는 복수의 핑거 및 SIR 생성기를 포함한다. 각각의 핑거는 미사용 채널화 코드를 적용함으로써 수신 신호들을 역확산하도록 구성되고, 역확산의 출력에 기초하여 잡음 전력을 결정하도록 구성된다. SIR 생성기는 잡음 전력들, 및 수신 신호들 중 적어도 하나에 기초하여 SIR을 생성하도록 구성된다.
다른 실시예에서, 수신기는 복수의 핑거 및 SIR 생성기를 포함한다. 각각의 핑거는 잡음 전력 및 관련 신호 전력을 결정하도록 구성된다. SIR 생성기는 복수의 핑거 각각에 대해 결정된 잡음 전력 및 복수의 핑거 각각에 의해 수신된 총 안테나 전력에 기초하여 복수의 핑거 각각에서의 잡음 전력을 추정하도록 구성되고, 복수의 핑거에 대한 추정된 잡음 전력들 및 복수의 핑거에 관련된 신호 전력들에 기초하여 SIR을 결정하도록 구성된다.
예시적인 실시예들은 오직 예시로서만 제공된 것이며 따라서 예시적인 실시예들을 제한하는 것이 아닌 이하에 주어진 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 더 완전하게 이해될 것이며, 여기에서 유사 구성요소들은 유사 참조번호들에 의해 나타내어진다.
도 1은 WCDMA 시스템을 위한 채널 모델을 도시한다.
도 2는 실시예에 따라 WCDMA 시스템에서 신호-대-잡음비(SIR)를 결정하기 위한 업링크 수신기의 부분을 도시한다.
도 3은 다른 실시예에 따라 WCDMA 시스템에서 신호-대-잡음비(SIR)를 결정하기 위한 업링크 수신기의 부분을 도시한다.
상세한 예시적인 실시예들이 여기에 개시된다. 그러나, 여기에 개시된 구체적인 구조적 및 기능적 상세들은 예시적인 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 나타내어진 것들일 뿐이다. 그러나, 실시예는 다수의 다른 형태로 실시될 수 있으며, 여기에 제시된 실시예들로만 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 여기에서 이용될 수 있지만, 이 구성요소들은 이러한 용어들에 의해 한정되어서는 안된다는 점을 이해할 것이다. 이 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해서 이용될 뿐이다. 예를 들어, 예시적인 실시예들의 범위를 벗어나지 않고서, 제1 구성요소가 제2 구성요소라고 지칭될 수 있고, 마찬가지로 제2 구성요소가 제1 구성요소라고 지칭될 수 있다. 여기에서 이용될 때, 용어 "및/또는"은 나열된 관련 항목들 중 하나 이상의 항목의 임의의 및 모든 조합을 포함한다.
구성요소가 다른 구성요소에 "접속된(connected)" 또는 "연결된(coupled)" 것으로서 지칭될 때, 그것은 다른 구성요소에 직접 접속되거나 연결될 수도 있고, 개재된 구성요소가 존재할 수도 있음을 이해할 것이다. 반대로, 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 접속된(directly connected)" 또는 "직접 연결된(directly coupled)" 것으로서 지칭될 때에는, 개재된 구성요소가 존재하지 않는다. 구성요소들 간의 관계를 기술하기 위해 이용되는 다른 단어들도 마찬가지의 방식으로 해석되어야 한다 (예를 들어, "사이에" 대 "사이에 직접", "인접하는" 대 "직접 인접하는" 등).
여기에서 이용되는 용어는 특정 실시예들을 설명하는 것을 목적으로 할 뿐이며, 예시적인 실시예들을 제한하도록 의도된 것이 아니다. 여기에서 이용될 때, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는 맥락상 명백하게 달리 나타나지 않는 한, 복수 형태도 물론 포함하도록 의도된다. 또한, 여기에서 이용될 때의 용어 "포함한다(comprises, includes)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급된 특징, 완전체(integer), 단계, 동작, 구성요소 및/또는 컴포넌트의 존재를 명시하는 것이지, 하나 이상의 다른 특징, 완전체, 단계, 동작, 구성요소, 컴포넌트 및/또는 그들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하는 것이 아님을 더 이해할 것이다.
여기에서는 예시적인 실시예들이 적절한 컴퓨팅 환경에서 구현되는 것으로서 논의된다. 필수적인 것은 아니지만, 예시적인 실시예들은 하나 이상의 컴퓨터 프로세서 또는 CPU에 의해 실행되는, 섹션, 프로그램 모듈 또는 기능적 프로세스와 같은 컴퓨터 실행가능한 명령어들의 일반적인 맥락에서 설명될 것이다. 일반적으로, 섹션, 프로그램 모듈 또는 기능적 프로세스는 특정 태스크를 수행하거나 특정 추상 데이터 타입을 구현하는 루틴, 프로그램, 개체, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포함한다. 여기에 논의된 섹션, 프로그램 모듈 및 기능적 프로세스들은 기존 통신 네트워크 내에서 기존 하드웨어를 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 여기에 논의된 섹션, 프로그램 모듈 및 기능적 프로세스들은 기존 네트워크 구성요소, 서버 또는 제어 노드에서 기존 하드웨어를 이용하여 구현될 수 있다. 그러한 기존 하드웨어는 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP), 애플리케이션 특정 집적 회로(application-specific-integrated-circuits), FPGA(field programmable gate arrays) 컴퓨터 또는 그와 유사한 것을 포함할 수 있다.
이하의 설명에서, 예시적인 실시예들은 다르게 나타내어지지 않는 한은, 하나 이상의 프로세서에 의해 수행되는 행동 및 동작들의 기호적 표현(예를 들어, 흐름도의 형태)을 참조하여 기술될 것이다. 그러한 것으로서, 때로는 컴퓨터 실행되는 것으로서 지칭되는 그러한 행동 및 동작은 구조화된 형태로 데이터를 표현하는 전기 신호들의 프로세서에 의한 조작을 포함한다는 것을 이해할 것이다. 이러한 조작은 데이터를 변환하고, 그것을 컴퓨터의 메모리 시스템 내의 위치들에 유지하며, 이는 본 기술분야의 숙련된 자들이 잘 이해하는 방식으로 컴퓨터의 동작을 재구성하거나 다르게 변경한다.
일부 대안적인 구현들에서, 언급된 기능/행동은 도면들에 언급된 순서와 달리 발생할 수 있음에 주목해야 한다. 예를 들어, 연속적으로 도시된 2개의 도면은 수반되는 기능/행동에 따라, 실제로는 실질적으로 동시에 실행될 수 있거나, 때로는 역순으로 실행될 수 있다.
여기에서 이용될 때, "사용자 장비(UE)"라는 용어는 모바일, 모바일 유닛, 이동국, 모바일 사용자, 액세스 단말(AT), 가입자, 사용자, 원격국, 수신기 등과 동의어로 고려되고, 이하에서 때로는 그와 같이 지칭될 수 있으며, 무선 통신 네트워크 내의 무선 자원들의 원격 사용자를 기술할 수 있다. "기지국(BS)"이라는 용어는 기지 송수신국(BTS), 노드B, 액세스 노드(AN), e노드B 등과 동의어로 고려되고/거나 그와 같이 지칭될 수 있으며, 네트워크와 하나 이상의 사용자 간의 데이터 및/또는 음성 접속을 제공하는 장비를 기술할 수 있다.
본 기술분야에 잘 알려져 있는 바와 같이, 사용자 장비 및 기지국 각각은 송신 및 수신 능력을 가질 수 있다. 기지국으로부터 UE로의 송신은 다운링크 또는 순방향 링크 통신으로 지칭된다. UE로부터 기지국으로의 송신은 업링크 또는 역방향 링크 통신으로 지칭된다.
적어도 일부 실시예들에 따르면, 수신기는 상관 함수를 이용하는 대신에, 미사용 채널화 코드를 이용하여 수신 신호를 역확산함으로써 새로운 가상 잡음 채널을 생성한다. 이러한 잡음 채널화 코드는 사용자 장비(UE) 송신기에 의한 송신에서 이용되지 않았으므로, 가상 잡음 채널로 생각될 수 있다. 예를 들어, 채널화 코드는 표준에 의해 정의된 직교 채널 코드 집합으로부터 온 것일 수 있다. 그러므로, 이러한 잡음 채널화 코드는 모든 사용자 제어 및 데이터 채널에 직교한다. UE 송신기는 결코 물리적으로 잡음 채널화 코드를 갖는 신호를 송출하지 않으므로, 수신기 잡음 채널 출력은 어떠한 사용자 채널 신호도 포함하지 않을 것이며, 따라서 채널 잡음을 표현한다. 그러나, 이러한 채널 잡음은 핑거-간 간섭을 포함할 수 있다. 적어도 일 실시예에 따르면, 핑거-간 간섭이 제거된 잡음 전력 추정은 채널 잡음으로부터 실시간으로 결정된다. 이러한 잡음 전력 추정에 기초하여, SIR도 실시간으로 결정될 수 있다.
도 2는 실시예에 따라 WCDMA 시스템에서 신호-대-잡음비(SIR)를 결정하기 위한 업링크 수신기의 부분을 도시한다. 예를 들어, 업링크 수신기는 노드B 또는 기지국의 일부를 형성할 수 있다. 도 2는 안테나(52)에 의해 수신되는 신호들을 각각 수신하는 복수의 핑거(50-1 내지 50-N)를 도시한다. 각각의 핑거(50)는 상이한 다경로들에 관련된 상이한 타이밍들을 가질 수 있지만, 각각의 핑거(50)의 구조는 동일할 수 있다. 따라서, 간결함을 위하여, 핑거(50-1)의 구조만이 도시되고 설명될 것이다.
도시된 바와 같이, 잡음 역확산기(60)는 안테나(52)에 의해 수신된 신호를 수신한다. 잡음 역확산기(60)는 수신 신호에 미사용 직교 채널 코드를 적용한다. 직교 코드는 월시 코드 등과 같은 임의의 잘 알려진 직교 코드일 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 다양한 표준이 직교 코드들의 집합을 제공할 수 있다. 잡음 역확산기(60)는 이러한 집합으로부터, 안테나(52)에서 수신된 신호들을 송신하는 데에 이용되지 않는 코드를 선택한다. 따라서, 제1 역확산기로부터의 출력은 단지 잡음일 것이다. 상관 잉여 on(Sc, n)은 존재하지 않는다. 잡음 전력 결정 유닛(62)은 심볼별로 잡음 신호 Ench의 전력을 결정한다. 예를 들어, 잡음 전력 결정 유닛(62)은 잡음 역확산기(60)로부터 출력된 잡음 신호를 제곱할 수 있다.
핑거(50)는 또한 각각 제어 신호 또는 데이터 신호와 같은 개별 신호를 각각 역확산하기 위해 개별 직교 코드들을 이용하는 제1-제M 신호 역확산기(70-1 내지 70-M)를 포함한다. 잡음 제거 유닛(80)은 신호 역확산기들(70)에 의해 출력된 신호 및 잡음 전력을 수신한다. 잡음 제거 유닛(80)은 전력 결정 유닛(82-1 내지 82-M)을 포함하며, 이들은 각각 심볼별로, 개별 신호 역확산기(70)에 의해 출력된 신호의 전력을 결정한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 전력 결정 유닛들(82)은 개별 신호를 제곱하여 신호 전력을 구할 수 있다. 잡음 제거 유닛(80)은 또한 결합기(84-1 내지 84-M)를 포함한다. 각각의 결합기는 관련 전력 결정 유닛(82)에 의해 출력된 신호 전력으로부터 잡음 전력 결정 유닛(62)에 의해 출력된 잡음 전력을 감산하여, 신호 전력으로부터 잡음 전력을 제거하고, 잡음이 제거된 수정된 신호 전력 Esig를 출력한다. 도 2에서, Esigi ,j는 i번째 핑거 내의 j번째 신호를 위한 신호 전력을 나타낸다. 이러한 잡음 전력 결정 및 제거는 신호 비트를 알 필요없이, 임의의 신호 심볼에 대해 잘 적용된다는 점에 유의해야 한다. 그러나, 파일럿 신호와 같이, 신호가 알려져 있다면, 파일럿 심볼들은 동일한 비트에 대해 라인업하도록 조절되고, 누적될 수 있다. 이것은 코히어런트 누적(coherent accumulation)이라고 지칭된다. 코히어런트 누적은 코히어런트 전력을 구하기 위해 제곱될 수 있다. 따라서, 전력 결정 유닛(62)은 수신 신호가 알려져 있는지에 기초하여 코히어런트 또는 논-코히어런트 전력 추정을 수행할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 업링크 수신기는 핑거들(50)에 의해 생성된 신호들에 기초하여 SIR을 생성하는 SIR 생성기(100)를 더 포함한다. 구체적으로, SIR 생성기(100)는 총 전력 검출기(110), 잡음 전력 추정기(120) 및 SIR 리졸버(resolver)(130)를 포함한다. 총 전력 검출기(110)는 각 핑거에 대해 총 안테나 전력을 결정한다. 즉, 각각의 핑거는 상이한 도달 시간(예를 들어 다경로)에 관련된다. 총 전력 검출기(110)는 핑거에 관련된 도달 시간에서 안테나(52)에서 수신된 총 전력을 핑거의 총 안테나 전력으로서 결정한다. 총 안테나 전력은 각각의 핑거에 대해 심볼별로 결정된다. 즉, 심볼을 형성하는 칩들의 전체 개수에 걸친 전력이 총 안테나 전력으로서 결정된다.
잡음 전력 추정기(120)는 각각의 핑거에 대한 잡음 전력 및 각각의 핑거에 대한 총 안테나 전력에 기초하여, 각각의 핑거에 관련된 순수한 잡음 전력을 추정한다. 상기되는 바와 같이, 잡음 전력은 잡음 더하기 핑거-간 간섭을 포함한다. 반대로, 추정된 잡음 전력은 핑거-간 간섭없이 잡음 전력의 추정치를 제공한다. 구체적으로, 잡음 전력 추정기(120)는 이하의 수학식에 따라 추정된 잡음 전력을 결정한다.
Figure 112013091638814-pct00007
여기에서, Enoise _k는 k번째 핑거에 대한 추정된 잡음 전력이고, Eant _k는 k번째 핑거에 대한 총 안테나 전력이고, Ench _k는 k번째 핑거에 대한 전력 결정 유닛(62)으로부터의 잡음 전력이다. 이러한 수학식이 나타내는 바와 같이, k번째 핑거에 대한 추정된 잡음 전력은 (2) 모든 핑거에 대해 결정된 잡음 전력 Ench의 합계로부터 (1) k번째 핑거를 제외한 모든 핑거에 대한 총 안테나 전력의 합계를 감산한 것이다.
SIR 리졸버(130)는 각각의 핑거로부터 각각의 핑거에 대한 추정된 잡음 전력 및 흥미있는 신호의 수정된 신호 전력을 수신한다. 예를 들어, WCDMA에서, 흥미있는 신호는 DPCCH일 수 있다. SIR 리졸버(130)는 각각의 핑거의 SIR을 결정한다. 예를 들어, DPCCH를 예로 이용하면, k번째 핑거를 위한 핑거 SIR은 이하의 수학식에 따라 결정된다:
Figure 112013091638814-pct00008
EDPCCH _k는 k번째 핑거에 대한 DPCCH의 신호 전력이다. SIR 리졸버(130)는 총 SIRtot를 출력 SIR로서 결정하기 위해 핑거 SIR들을 합산한다.
도 2는 노드B의 수신기가 전력 제어기(150)를 포함하는 것을 더 도시한다. 전력 제어기(150)는 전력 제어 동작에서 이용되는 측정 또는 검출된 SIR이 SIR 생성기(100)로부터 출력된 SIRtot라는 점을 제외하면, 임의의 잘 알려진 방식으로 전력 제어를 수행한다.
도 3은 다른 실시예에 따라 WCDMA 시스템에서 신호-대-잡음비(SIR)를 결정하기 위한 업링크 수신기의 부분을 도시한다. 예를 들어, 업링크 수신기는 노드B 또는 기지국의 일부를 형성할 수 있다. 도 3의 실시예는 도 2의 SIR 생성기(100)가 도 3의 SIR 생성기(170)로 대체되었다는 점을 제외하고는 도 2의 실시예와 동일하다. 따라서, 간결함을 위해, 이러한 차이만이 설명될 것이다.
도 3의 SIR 생성기(170)는 도 2의 잡음 전력 추정기(120)가 도 3의 잡음 전력 추정기(180)로 대체되었다는 점을 제외하고는 도 2의 SIR 생성기(100)와 동일하다. 따라서, 간결함을 위해, 이러한 차이만이 설명될 것이다.
잡음 전력 추정기(180)는 총 전력 검출기(110)로부터 총 안테나 전력을 수신한다. 잡음 전력 추정기(180)는 또한 잡음 제거 후의 업링크 신호 전력 Esigi ,j 전부를 수신한다. 각각의 핑거 k에 대하여, 잡음 전력 추정기(180)는 이하의 수학식에 따라 추정된 잡음 전력 Enoise _k를 결정한다:
Figure 112013091638814-pct00009
따라서, 핑거에 대한 추정된 잡음 전력을 결정하기 위해, 핑거에 대한 총 안테나 전력으로부터 핑거에 대한 신호 전력들의 합계가 감산된다.
SIR 리졸버(130)는 핑거들에 대한 추정된 잡음 전력을 수신하고, 도 2와 관련하여 위에서 설명된 것과 같은 핑거 SIR 및 총 SIRtot를 결정한다. 또한, 전력 제어기(150)는 도 2와 관련하여 위에서 설명된 것과 같은 이러한 총 SIRtot에 기초하여 전력 제어를 수행할 수 있다.
WCDMA 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서는, 정확한 잡음 전력, 신호 전력 및/또는 SIR 추정에 의존하는 전력 제어에 부가하여 다수의 신호 처리 동작이 존재한다. 따라서, 상기 실시예들에 따라 생성된 잡음 전력, 신호 전력 및/또는 SIR은 이러한 잘 알려진 동작들 중 임의의 것에서 이용될 수 있다. 예를 들어, DTX 검출은 US 특허 7,782,820에 기술된 것과 동일한 방식으로 수행될 수 있으며, 잡음 전력, 신호 전력 및/또는 결정된 SIR이 상술한 실시예들 중 임의의 것에 따라 결정된 것들로 대체될 수 있다는 것을 제외하고, 그 특허의 전체 내용이 참조에 의해 여기에 포함된다.
본 발명이 이와 같이 기술되었고, 그것이 다수의 방식으로 변경될 수 있음이 자명할 것이다. 예를 들어, 실시예들이 WCDMA 시스템에 적용되는 것으로서 설명되었지만, 본 발명은 WCDMA로 한정되지 않는다. 또한, 업링크에 적용되는 것으로 기술되었지만, 실시예들은 다운링크에도 적용될 수 있다. 그러한 변경들은 본 발명으로부터 벗어나는 것으로서 간주되어서는 안 되며, 그러한 수정들 전부는 이하의 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된 것이다.

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  11. 무선 네트워크 내에서 신호-대-잡음비를 결정하는 방법으로서,
    미사용 채널화 코드를 적용함으로써, 수신 신호들을 역확산하는 단계;
    상기 역확산하는 단계의 출력에 기초하여 잡음 전력을 결정하는 단계;
    적어도 수정된 수신 신호 전력을 생성하기 위해 상기 수신 신호들 중 적어도 하나의 전력으로부터 상기 잡음 전력을 제거하는 단계; 및
    프로세서에 의해서, 상기 잡음 전력 및 수정된 수신 신호 전력에 기초하여 신호-대-잡음비(SIR)를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 역확산하는 단계, 잡음 전력을 결정하는 단계 및 제거하는 단계는 수신기의 복수의 핑거에 대해 수행되고,
    상기 SIR를 결정하는 단계는,
    상기 복수의 핑거 각각에 대해 결정된 잡음 전력 및 상기 복수의 핑거 각각에 대한 총 안테나 전력에 기초하여 상기 복수의 핑거 각각에 대한 추정된 잡음 전력을 결정하는 단계, 및
    상기 핑거들 각각에 대한 추정된 잡음 전력들 및 상기 복수의 핑거 각각에 대한 수정된 수신 신호 전력에 기초하여, SIR를 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 잡음 전력은 잡음 및 핑거-간 간섭(cross-finger interference)으로부터의 전력을 포함하고, 상기 추정된 잡음 전력은 상기 핑거-간 간섭으로부터 온 것이 아닌, 상기 잡음으로부터의 전력을 포함하는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 추정된 잡음 전력을 결정하는 단계는 상기 복수의 핑거 중의 특정 핑거에 대하여 제2 합계로부터 제1 합계를 감산함으로써 상기 추정된 잡음 전력을 결정하며, 상기 제1 합계는 상기 특정 핑거를 제외한 상기 복수의 핑거 각각에 대한 총 안테나 전력의 합계이고, 상기 제2 합계는 상기 복수의 핑거 각각에 대해 결정된 잡음 전력의 합계인 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 SIR을 결정하는 단계는:
    상기 핑거에 대한 수정된 수신 신호 전력 및 상기 핑거에 대한 추정된 잡음 전력에 기초하여 상기 복수의 핑거 각각에 대한 핑거 SIR을 결정하는 단계; 및
    상기 복수의 핑거에 대한 핑거 SIR들을 더하는 단계
    를 포함하는 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 추정된 잡음 전력을 결정하는 단계는 상기 복수의 핑거 중의 특정 핑거에 대하여 상기 특정 핑거에 대한 총 안테나 전력으로부터 제1 합계를 감산함으로써 상기 추정된 잡음 전력을 결정하며, 상기 제1 합계는 상기 특정 핑거에 의해 수신된 신호들에 대한 신호 전력들의 합계인 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 SIR을 결정하는 단계는:
    상기 핑거에 대한 수정된 수신 신호 전력 및 상기 핑거에 대한 추정된 잡음 전력에 기초하여 상기 복수의 핑거 각각에 대한 핑거 SIR을 결정하는 단계; 및
    상기 복수의 핑거에 대한 핑거 SIR들을 더하는 단계
    를 포함하는 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 SIR을 결정하는 단계는:
    상기 핑거에 대한 수정된 수신 신호 전력 및 상기 핑거에 대한 추정된 잡음 전력에 기초하여 상기 복수의 핑거 각각에 대한 핑거 SIR을 결정하는 단계; 및
    상기 복수의 핑거에 대한 핑거 SIR들을 더하는 단계
    를 포함하는 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 결정된 SIR에 기초하여 업링크 전력 제어를 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 결정된 SIR에 기초하여 업링크 전력 제어를 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 수신기로서,
    복수의 핑거 - 각각의 핑거는, 미사용 채널화 코드를 적용함으로써, 수신 신호들을 역확산하고, 상기 역확산의 출력에 기초하여 잡음 전력을 결정하고, 적어도 수정된 수신 신호 전력을 생성하기 위해 상기 수신 신호들 중 적어도 하나의 전력으로부터 상기 잡음 전력을 제거하도록 구성됨 -; 및
    상기 잡음 전력들 및 상기 수정된 수신 신호 전력들에 기초하여 SIR를 생성하도록 구성되는 신호-대-잡음비(SIR) 생성기를 포함하고,
    상기 SIR 생성기는,
    상기 복수의 핑거 각각에 대해 결정된 잡음 전력 및 상기 복수의 핑거 각각에 대한 총 안테나 전력에 기초하여 상기 복수의 핑거 각각에 대한 추정된 잡음 전력을 결정하고,
    상기 핑거들 각각에 대한 추정된 잡음 전력들 및 상기 복수의 핑거 각각에 대한 수정된 수신 신호 전력에 기초하여, SIR를 생성하도록 구성되는,
    수신기.
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