KR102362682B1 - 기지국의 무선 주파수(rf) 프론트 엔드를 위한 이득 제어 - Google Patents
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Abstract
일 실시 예는 무선 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 것에 관한 것이다. 이하의 단계는 반복하여 수행된다: 수신 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하는 단계 및 상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여, 상기 디지털 데이터를, 상기 무선 채널에 대해 지정된 최고 변조 및 부호화 스킴(modulation and coding scheme; MCS)으로 복호화된 신호 대 간섭/잡음 비(signal-to-interference-plus-noise-ratio; SINR)에 대한 디지털 설정 포인트로 유지하는 단계. 다른 일 실시 예는 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 결정하고 상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여, 상기 디지털 데이터를, 상기 무선 채널에 대해 지정된 상기 MCS로 복호화하기에 충분한 SINR에 대한 디지털 설정 포인트로 유지하는 것에 관한 것이다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 2016년 3월 15일자로 출원된 미국 임시특허출원 제62/308,613호를 기초로 우선권을 주장한 것이며 상기 미국 임시특허출원은 이로써 인용으로 본원에 보완된다.
무선 주파수(radio frequency; RF) 프론트 엔드(본원에서는 "라디오"라고도 언급됨)는 일반적으로 수신 신호 경로 및 송신 신호 경로를 포함한다.
RF 프론트 엔드의 수신 신호 경로는 전형적으로 그 라디오를 사용하여 수신된 RF 신호들의 이득을 조정하는데 사용될 수 있는 하나 이상의 가변 이득 요소들을 포함한다.
전형적으로 라디오는 자동 이득 제어(AGC)를 채용하여 서로 다른 신호 강도로 수신될 수 있는 RF 신호의 수신 경로 신호 이득을 자동으로 조정한다. 자동 이득 제어는 전형적으로 수신 경로 이득을 동적으로 조정하여 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter; ADC)의 입력으로서 제공되는 결과적으로 이루어지는 증폭된 신호(또는 신호들)가 공칭(公稱) 레벨에 있게 한다. ADC의 공칭 레벨은 "아날로그 설정 포인트(analog set point)"라고도 언급된다. 아날로그 설정 포인트는 ADC의 동적 범위를 기반으로 하여 이루어지므로 강한 수신 RF 신호가 ADC를 포화시키지 않게 하고 그리고 약한 수신 RF 신호가 ADC의 양자화 잡음(예를 들어, 1/2 최하위 비트(least significant bit; LSB))에 가까운 채널의 잡음 플로어(noise floor) 미만으로 떨어지지 않게 한다.
그러나 자동 이득 제어에 대한 그러한 전통적인 수법은 모든 애플리케이션에서 유효하지 않을 수 있다.
일 예는 LTE(Long Term Evolution) 에어 인터페이스를 사용하여 구현된 무선 RF 채널의 업링크에서 이루어질 수 있다. 이는 자원 블록(resource block) 점유도가 높은 서브프레임이 자원 블록 점유도가 낮은 서브프레임 바로 다음에 있을 때 이루어질 수 있다. RB 점유도가 낮은 서브프레임(N-1) 동안, 매우 낮은 시간 영역의 평균 전력이 측정되게 된다. 이는 AGC가 수신 신호 경로에 높은 이득(예를 들어, 최대 가능 이득)을 적용하여 ADC의 입력으로서 제공되는 증폭된 신호(또는 신호들)의 전력을 부스트(boost)하게 하는 결과를 초래할 수 있다. 저전력이 측정될 경우 및 수신 신호 경로에 고 이득이 적용될 경우 사이에서 AGC에 존재하는 레이턴시(latency)는 고 이득이 RB 점유도가 높은 서브프레임에 적용되는 결과를 초래할 수 있다. 그러나 RB 점유도가 높은 서브프레임에 고 이득을 적용하면 증폭된 신호가 ADC의 입력으로서 제공되어 ADC를 포화시킬 수 있게 된다. 이로 인해 블록 오류가 발생하고 결과적으로 업링크의 무선 링크 오류가 증가할 수 있다.
일 실시 예는 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법에 관한 것이다. 수신 신호 경로에서 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 입력이 생성되며, ADC는 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력한다. 상기 방법은 상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 신호에서 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하는 단계; 상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여 상기 디지털 데이터를 상기 무선 채널에 대해 지정된 최고 변조 및 부호화 스킴(modulation and coding scheme; MCS)을 통해 복호화된 신호 대 간섭/잡음비(SINR; signal-to-interference-plus-noise-ratio)에 대한 디지털 설정 포인트로 유지하게 하는 단계; 및 상기 수신 신호 경로로 하여금 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 단계;를 반복하여 수행하는 단계를 포함한다.
다른 일 실시 예는 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법에 관한 것이다. 수신 신호 경로에서 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 입력이 생성되며, ADC는 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력한다. 상기 방법은 상기 수신 신호 경로에서 수신된 신호의 수신 신호 강도를 결정하는 단계; 상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여 상기 디지털 데이터를 상기 무선 채널에 대해 지정된 변조 및 부호화 스킴(MCS)을 통해 복호화하기에 충분한 신호 대 간섭/잡음비에 대한 디지털 설정 포인트로 유지하게 하는 단계; 및 상기 수신 신호 경로로 하여금 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 단계;를 반복하여 수행하는 단계를 포함한다.
다른 일 실시 예는 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로를 포함하는 무선 주파수(RF) 프론트 엔드 회로를 포함하는 무선 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 더 포함한다. ADC의 입력은 수신 신호 경로에서 생성된다. 상기 시스템은 디지털 신호 처리를 수행하기 위한 기저대역(baseband) 모뎀을 더 포함한다. ADC는 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력한다. 무선 시스템은, 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하는 동작; 상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여 상기 디지털 데이터를 상기 무선 채널에 대해 지정된 최고 변조 및 부호화 스킴(MCS)을 통해 복호화된 신호 대 간섭/잡음비(SINR)DP 대한 디지털 설정 포인트로 유지하게 하는 동작; 및 상기 수신 신호 경로로 하여금 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 동작;을 반복하여 수행하도록 구성된다.
또 다른 일 실시 예는 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로를 포함하는 무선 주파수(RF) 프론트 엔드 회로를 포함하는 무선 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 더 포함하며, ADC의 입력은 수신 신호 경로에서 생성된다. 상기 시스템은 디지털 신호 처리를 수행하기 위한 기저대역 모뎀을 더 포함한다. ADC는 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력한다. 무선 시스템은, 수신 신호 경로에서 수신된 신호의 수신된 신호 강도를 결정하는 동작; 상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여 상기 디지털 데이터를 상기 무선 채널에 대해 지적된 변조 및 부호화 스킴을 통해 복호화하기에 충분한 신호 대 간섭/잡음비(SINR)에 대한 디지털 설정 포인트로 유지하게 하는 동작; 및 상기 수신 신호 경로로 하여금 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 동작;을 반복하여 수행하도록 구성된다.
또 다른 일 실시 예는 코어 네트워크와 통신하도록 구성된 제어기를 포함하는 스케일러블 무선 시스템에 관한 것이며, 상기 제어기는 제어기 기저대역 모뎀을 포함한다. 상기 시스템은 상기 제어기에 통신 가능하게 연결된 복수 개의 무선 포인트들을 더 포함한다. 복수 개의 무선 포인트들 각각은 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 대응하는 수신 신호 경로를 포함하는 대응하는 무선 주파수(RF) 프론트 엔드 회로를 포함한다. 복수 개의 무선 포인트들 각각은 대응하는 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 더 포함한다. 대응하는 ADC의 대응하는 입력은 수신 신호 경로에서 생성된다. 복수 개의 무선 포인트들 각각은 디지털 신호 처리를 수행하기 위한 대응하는 무선 포인트 기저대역 모뎀을 더 포함한다. 대응하는 ADC는 디지털 신호 처리에 사용되는 대응하는 디지털 데이터를 출력한다. 무선 포인트 기저대역 모뎀은, 제어기 기저대역 모뎀의 개입 없이 수신 신호 강도를 기반으로 하여 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 자율적으로 결정하여 상기 디지털 데이터를 상기 무선 채널에 대해 지정된 변조 및 부호화 스킴(MCS)을 통해 복호화하기에 충분한 신호 대 간섭/잡음비(SINR)에 대한 디지털 설정 포인트로 유지하게 하는 동작; 및 상기 수신 신호 경로로 하여금 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 동작을 수행하도록 구성된다.
또 다른 일 실시 예는 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법에 관한 것이다. 수신 신호 경로에서 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 입력이 생성되며, ADC는 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력한다. 상기 방법은 상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하는 단계 및 상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로의 상기 이득을 제어해 상기 이득을, 자원 블록 점유도가 높은 서브프레임이 자원 블록 점유도가 낮은 서브프레임 다음에 있는 버스트 트래픽에 대해 상기 무선 채널의 처리량을 증가시키도록 제한하게 하는 단계를 포함한다.
또 다른 일 실시 예는 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로를 포함하는 무선 주파수(RF) 프론트 엔드 회로를 포함하는 무선 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 더 포함한다. ADC의 입력은 수신 신호 경로에서 생성된다. 상기 시스템은 디지털 신호 처리를 수행하기 위한 기저대역 모뎀을 더 포함한다. ADC는 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력한다. 상기 무선 시스템은, 상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하는 동작; 및 상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로의 상기 이득을 제어해, 상기 이득을, 자원 블록 점유도가 높은 서브프레임이 자원 블록 점유도가 낮은 서브프레임 다음에 있는 버스트 트래픽에 대해 상기 무선 채널의 처리량을 증가시키도록 제한하게 하는 동작을 수행하도록 구성된다.
또 다른 일 실시 예는 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법에 관한 것이다. 수신 신호 경로에서 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 입력이 생성되며, ADC는 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력한다. 상기 방법은 상기 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신된 신호 강도를 결정하는 단계 및 상기 수신된 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로의 상기 이득을 제어해 상기 이득을, 자원 블록 점유도가 높은 서브프레임이 자원 블록 점유도가 낮은 서브프레임 다음에 있는 버스트 트래픽에 대해 상기 무선 채널의 처리량을 증가시키도록 제한하게 하는 단계를 포함한다.
또 다른 일 실시 예는 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로를 포함하는 무선 주파수(RF) 프론트 엔드 회로를 포함하는 무선 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 더 포함한다. ADC의 입력은 수신 신호 경로에서 생성된다. 상기 시스템은 디지털 신호 처리를 수행하는 기저대역 모뎀을 더 포함한다. ADC는 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력한다. 무선 시스템은, 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 결정하는 동작 및 수신 신호 강도를 기반으로 하여 수신 신호 경로의 이득을 제어해 상기 이득을, 자원 블록 점유도가 높은 서브프레임이 자원 블록 점유도가 낮은 서브프레임 다음에 있는 버스트 트래픽에 대해 상기 무선 채널의 처리량을 증가시키도록 제한하게 하는 동작을 수행하도록 구성된다.
다양한 실시 예의 세부사항은 첨부도면 및 이하의 설명에 나타나 있다. 다른 특징 및 이점은 이하의 설명, 첨부도면 및 청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1은 무선 시스템의 한 대표적인 실시 예의 블록도이다.
도 2는 분산 된 포인트-투-멀티포인트 기지 시스템의 한 대표적인 실시 예의 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 시스템의 ADC의 동적 범위에 대한 할당의 한 대표적인 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 총 잡음 및 간섭 전력의 장-기간 추정치를 사용하여 수신기의 수신 신호 경로에 대한 자동 이득 제어 기능의 최대 이득을 동적으로 재프로그램하는 방법의 한 대표적인 실시 예의 흐름도이다.
도 5는 분산된 포인트-투-멀티포인트 기지 시스템의 한 대표적인 실시 예의 블록도이다.
도 6은 수신 신호에 대한 수신된 신호 강도를 사용하여 수신기의 수신 신호 경로에 대한 자동 이득 제어 기능의 최대 이득을 동적으로 재프로그램하는 방법의 한 대표적인 실시 예의 흐름도이다.
여러 도면에서 동일한 참조 번호 및 명칭은 동일한 요소를 나타낸다.
도 2는 분산 된 포인트-투-멀티포인트 기지 시스템의 한 대표적인 실시 예의 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 시스템의 ADC의 동적 범위에 대한 할당의 한 대표적인 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 총 잡음 및 간섭 전력의 장-기간 추정치를 사용하여 수신기의 수신 신호 경로에 대한 자동 이득 제어 기능의 최대 이득을 동적으로 재프로그램하는 방법의 한 대표적인 실시 예의 흐름도이다.
도 5는 분산된 포인트-투-멀티포인트 기지 시스템의 한 대표적인 실시 예의 블록도이다.
도 6은 수신 신호에 대한 수신된 신호 강도를 사용하여 수신기의 수신 신호 경로에 대한 자동 이득 제어 기능의 최대 이득을 동적으로 재프로그램하는 방법의 한 대표적인 실시 예의 흐름도이다.
여러 도면에서 동일한 참조 번호 및 명칭은 동일한 요소를 나타낸다.
도 1은 본원 명세서에 기재되어 있는 이득 제어 기법이 사용될 수 있는 무선 시스템(100)의 한 대표적인 실시 예의 블록도이다.
도 1에 도시된 대표적인 실시 예에서, 사용자 장비(user equipment; UE) (102)는 무선 채널을 통해 기지국(104)과 무선으로 통신한다. 도 1에 도시된 대표적인 실시 예는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에 의해 정의되어 있는 LTE(Long-Term Evolution) 무선 에어 인터페이스를 사용하는 LTE 시스템에서 구현되는 것으로 본원 명세서에 기재되어 있다. 그러나 다른 실시 예가 다른 방식으로(예를 들어, 다른 에어 인터페이스를 사용하여) 구현될 수 있음을 이해해야 한다.
기지국(104)은 LTE 에어 인터페이스를 구현하고 무선 네트워크 운영자의 코어 네트워크(도시되지 않음)와 상호작용하는 데 필요한 다양한 기지국 기능을 구현하는 하나 이상의 노드를 사용하여 구현된다. 이하의 설명에서, 기지국(104)을 구현하는 하나 이상의 노드는 설명의 편의를 위해 집합적으로 "기지국(104)"이라고 언급되지만, 본원 명세서에 기재되어 있는 기지국(104)의 다양한 요소들은 상이한 노드들에서 구현될 수 있음을 이해해야 한다.
도 2에는 일 예가 도시되어 있다. 도 2에 도시된 예에서, 기지국(104)은 포인트-투-멀티포인트 분산 기지국 아키텍처에서 다수의 노드를 사용하여 구현된다. 이러한 예에서, 기지국 기능의 일부는 중앙 유닛("제어기"라고도 언급됨)(202)에 의해 구현되고, 기지국 기능의 일부는 상기 제어기(202)로부터 원격에 위치한 다수의 원격 유닛(본원 명세서에서 "라디오 포인트(radio point)"라고도 언급됨)(204)에 의해 구현된다. 이러한 예에서, 상기 제어기(202)는 이더넷 네트워크(206)를 사용하여 라디오 포인트(204)에 통신 가능하게 연결된다. 이러한 아키텍처에 관한 세부사항은 발명의 명칭이 "라디오 액세스 네트워크(RADIO ACCESS NETWORKS)"이며 2013년 2월 7일자 출원된 미국 특허출원 제13/762,283호에서 찾아 볼 수 있으며, 상기 미국 특허출원은 이로써 인용에 의해 본원 명세서에 보완된다.
기지국(104)은 다른 방식으로(예를 들어, 전통적인 모놀리식 매크로 또는 소형 셀 기지국으로서) 구현될 수 있다.
일반적으로, 기지국(104)(도 1에 도시됨)은 하나 이상의 안테나(106)를 포함하거나 하나 이상의 안테나(106)에 연결되며 상기 하나 이상의 안테나(106)를 통해 다운스트림 RF 신호들이 사용자 장비(102)에 방사되고 상기 하나 이상의 안테나(106)를 통해 사용자 장비(102)에 의해 송신된 업스트림 RF 신호들이 수신된다. 기지국(104)은 상기 에어 인터페이스 및 그러한 기지국(104)와 관련이 있는 하나 이상의 안테나(106)에 대한 RF 프론트 엔드 기능들을 구현하는 하나 이상의 무선 주파수(RF) 프론트 엔드 회로(108)를 포함한다. 이러한 예에서, 단지 단일 RF 프론트-엔드 회로(108) 및 안테나(106)는 설명을 용이하게 하기 위해 도시되어 있지만, 기지국(104)은 (예를 들어, 다중-입력- 다중- 출력(multiple-input-multiple-out; MIMO) LTE 에어 인터페이스가 사용되는 경우) 다수의 RF 프론트-엔드 회로(108) 및/또는 안테나(106)를 포함할 수 있다.
기지국(104)은 또한, LTE 에어 인터페이스에 대한 디지털 계층-1, 계층-2 및 계층-3 처리를 수행하는 하나 이상의 기저대역 모뎀 또는 유닛(110)을 포함한다. 도 1에는 단일의 기저대역 모뎀(110)이 도시되어 있지만, 기저대역 모뎀(110)의 기능은 분산 방식으로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 도 2에 도시된 예에서, 기저대역 모뎀(110)의 기능은 상기 제어기(202) 및 상기 라디오 포인트(204) 양자 모두에서 구현된다. 이러한 예에서, 제어기 (202)의 기저 대역 모뎀(110)은 다운스트림에서의 역고속 프리에 변환(inverse fast Fourier transform; IFFT) 및 업스트림에서의 고속 푸리에 변환(FFT)을 제외하고는 LTE 에어 인터페이스에 대한 디지털 계층-3, 계층-2, 및 계층-1 처리를 모두 수행한다. 이러한 예에서, 각각의 라디오 포인트(RP)(204)의 기저대역 모뎀(110)은 상기 제어기(202)에서 수행되지 않는(다시 말하면, 다운스트림에서의 IFFT를 수행하고 업스트림에서의 FFT를 수행하는) LTE 에어 인터페이스에 대한 디지털 계층-1 처리를 구현한다.
상기 기저대역 모뎀(110)에 의해 구현되는 기능은 (예를 들어, 상기 제어기(202)가 기저대역 모뎀(110)의 모든 기능을 구현하는 경우 또는 상기 기지국(104)이 모놀리식 소형 셀 또는 매크로 기지국으로서 구현되는 경우) 다른 방식으로 구현될 수 있다.
각각의 RF 프론트-엔드 회로(108)는 업링크 또는 수신 신호 경로(112) 및 다운링크 또는 송신 신호 경로(114)를 포함한다. 수신 신호 경로(112)는 수신 신호 경로(112)의 하나 이상의 가변 이득 또는 감쇠 요소(118)의 이득을 동적으로 조정하는데 사용되는 자동 이득 제어(automatic gain control; AGC) 기능(116)을 구현한다. 수신 신호 경로(112)에는 하나 이상의 전력 검출기(도시되지 않음)가 포함되어 있어, AGC 기능(116)에 의한 사용을 위한 수신 신호 경로의 다양한 포인트에서의 전력을 결정하게 된다.
기지국(104)은 또한, 하나 이상의 아날로그-디지털 변환기(ADC)(120)를 포함한다. 도 1에 도시된 대표적인 실시 예에서, ADC(120)는 RF 프론트-엔드 회로(108)와는 별개인 것으로 도시되어 있다. 그러나 ADC(120)는 RF 프론트 엔드 회로(108) 또는 기저대역 모뎀(110)의 일부로서 포함될 수 있다는 것을 이해해야 한다
도 1에 도시된 대표적인 실시 예에서, RF 프론트 엔드 회로(108)의 수신 신호 경로(112)는 (예를 들어 듀플렉서를 통해) 대응하는 안테나(106)로부터 입력 RF 신호를 수신한다. 수신 신호 경로(112)는 (예를 들어, 가변 이득 요소(118)에 포함 된 저잡음 증폭기(low noise amplifier; LNA)를 사용하여) 수신된 RF 신호를 증폭하고 증폭된 RF 신호를 하향 주파수 변환하여 (예를 들어, 믹서 및 국부 발진기를 사용해) 아날로그 기저대역 동-위상(I) 및 직교-위상(Q) 신호를 생성한다. 수신 신호 경로(112)는 또한 (예를 들어, 가변 이득 요소(118)에 포함된 가변 이득 증폭기를 사용하여) 아날로그 I 및 Q 신호를 증폭하고 증폭된 아날로그 I 및 Q 신호를 필터링하고, 상기 필터링된 아날로그 I 및 Q 신호는 그 후 ADC(120)의 입력으로서 제공된다.
이하의 설명에서, RF 프론트 엔드 회로(108)의 수신 신호 경로(112) 및 ADC(120)에 의해 핸들링되는 신호는 설명의 편의를 위해 단수 형태로 설명된다. 그러나 (예를 들어, I 및 Q 신호가 수신된 RF 신호로부터 생성되는 경우) 다수의 신호가 핸들링될 수 있음을 이해해야 한다.
하나 이상의 RF 회로(108)는 하나 이상의 RF 집적 회로(RF integrated circuit; RFIC) 및/또는 개별 구성요소를 사용하여 구현될 수 있다. RF 회로(108)는 다른 방식으로 구현될 수 있다.
하나 이상의 기저대역 모뎀(110)은 하나 이상의 적합한 프로그램가능 프로세서상에서 실행하는 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현될 수 있다. 하나 이상의 기저대역 모뎀(110)(또는 그 일부)은 다른 방식(예를 들어, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field programmable gate array; FPGA), 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit; ASIC) 등)으로 구현될 수 있다.
AGC 기능(116)은 수신 경로 이득을 동적으로 조정하여, ADC(120)의 입력으로서 제공되는 결과적으로 이루어진 증폭된 신호가 고정된 공칭 레벨에 있게 한다. ADC(120)의 고정된 공칭 레벨은 본원 명세서에서 "아날로그 설정 포인트"라고도 언급된다.
AGC 기능(116)이 수신 신호 경로(112)의 가변 이득 또는 감쇠 요소(118)에 적용하는 최대 이득은 조정될 수 있다. 전형적으로, 고정된 최대 이득 설정이 사용된다.
이러한 대표적인 실시 예에서, RF 프론트 엔드 회로(108)는 AGC 기능(116)에 대한 최대 이득 설정을 저장하는 레지스터(REG; 122)를 포함한다. 다시 말하면, AGC 기능(116)에 의해 적용된 최대 이득은 레지스터에 저장된 값을 기반으로 하여 구성된다. 이러한 레지스터(122)는 본원 명세서에서 "최대 이득 레지스터(122)"라고도 언급된다.
도 1에 도시된 예에서, 최대 이득 레지스터(122)는 (예를 들어, RF 프론트 엔드 회로(108)를 구현하는 RFIC의 일부로서) RF 프론트 엔드 회로(108)의 일부인 것으로서 도시되어 있다. 여기서 이해해야 할 점은 최대 이득 레지스터(122)가 기지국(104)의 상이한 부분의 일부일 수 있다(예를 들어, 이득이 소프트웨어 AGC 구현 예에서 기저대역 모뎀(110)을 통해 명시적으로 제어될 수 있다)는 점이다.
또한, 다른 실시 예들에서, AGC 기능(116)이 사용하는 최대 이득은 다른 방식으로 구성될 수 있다.
무선 채널을 통해 통신하기 위해 UE(102) 및 기지국(104)이 사용하는 무선 에어 인터페이스는 전형적으로 업링크 송신 전력 제어 특징을 정의한다. 일반적으로, 무선 에어 인터페이스의 업링크 송신 전력 제어 특성은 UE(102)의 업링크 송신 전력을 동적으로 조정하여 기저대역 모뎀(110)에서의 디지털 신호 처리에 사용되는결과적으로 이루어진 디지털 입력 데이터가 무선 에어 인터페이스에 대해 지정된 최고 변조 및 부호화 스킴(MCS)에 필요한 신호 대 간섭/잡음 비(SINR)에 대한 공칭 레벨이게 할 것을 UE(102)에 명령하는데 사용된다. 이러한 공칭 레벨은 본원 명세서에서 "디지털 설정 포인트"라고도 언급된다.
이러한 대표적인 실시 예에서, 기지국(104)은 AGC 기능(116)의 최대 이득을 동적으로 재프로그램하도록 구성된 이득 제어 기능(gain control function; GCF)(124)을 포함한다. 이득 제어 기능(124)은 AGC 기능(116)의 최대 이득을 동적으로 재프로그램하여 디지털 설정 포인트로 기저대역 모뎀(110)에서 수행되는 디지털 신호 처리를 위한 입력으로서 사용되는 디지털 데이터를 유지한다.
도 3은 도 1의 ADC(120)의 동적 범위에 대한 할당(300)의 한 대표적인 실시 예를 보여준다. 이러한 예는 상기 무선 에어 인터페이스가 LTE인 경우 도 1의 시스템과 관련지어 본원 명세서에 기재되어 있다.
관련 LTE 대역폭(I'0C)(302)에서의 총 잡음 및 간섭 전력은 하나의 최하위 비트(least significant bit; LSB)를 점유한다.
한 타입의 간섭은 본원 명세서에서 "업링크 재사용 간섭" 또는 "내부 동일 채널 간섭"이라고 언급된다. 도 2에 도시된 예에서, 제어기(202) 및 라디오 포인트들(204)은 셀 내의 다수의 UE(102)가 주파수 재사용 = 1로서 LTE 무선 표준에서 규정된 것과 동일한 주파수를 사용하여 동시에 송신할 수 있게 하도록 구성된다. 업링크 재사용 간섭(본원 명세서에서 내부 동일 채널 간섭이라고도 언급됨)은 기지국(104)이 동일한 셀에 접속된 다른 UE들(102)에 의한 동일 업링크 주파수를 통한 전송으로부터 직면하는 간섭이다.
다른 한 유형의 간섭은 본원 명세서에서 "매크로 재사용 간섭" 또는 "외부 동일 채널 간섭"이라고도 언급된다. 이러한 유형의 간섭은 상이한 셀(예를 들어, 상이한 매크로 또는 소형 셀 기지국에 의해 제공되는 셀)에 접속된 다른 UE들(102)에 의한 동일 주파수를 통한 전송으로부터 야기되는 기지국(104)이 직면하는 간섭이다.
도 3에 도시된 예에서, 디지털 설정 포인트(304)는 64-QAM 변조 디코딩에 대해 지정된 25데시벨(dB)(306)의 최대 신호 대 잡음비(SNR)에 대한 LTE 물리적 업링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH), 물리적 업링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 및 랜덤 액세스 채널(Random Access Channel; RACH) 채널들에 대해 상기 수신 신호 경로(112)의 성능을 특징화함으로써획득될 수 있다. 이러한 예에서, RF 프론트 엔드 회로(108)의 수신 신호 경로(112)에 대한 디지털 설정 포인트(304)는 -32 dBF이다.
도 3에 도시된 예에서, RF 프론트 엔드 회로(108)의 수신 신호 경로(112)에 대한 아날로그 설정 포인트(308)는 전형적인 피크 대 평균 전력 비(peak-to-average-power-ratio; PAPR)를 지니는 업링크 LTE 신호로부터 ADC(120)의 포화를 방지하는데 필요한 최대 총 평균 전력인 -12 dBFs이다. 수신 신호 경로(112)에 대한 AGC 기능(116)은 아날로그 설정 포인트(308)로 ADC(120)의 입력에서 총 신호 전력(다시 말하면, 신호 플러스 잡음 및 간섭)을 유지하도록 구성된다.
위에서 주지한 바와 같이, 자원 블록 점유도가 높은 서브프레임이 자원 블록 점유도가 낮은 서브-프레임 바로 다음에 있을 때, RF 프론트-엔드 회로(108)의 수신 신호 경로(112)에 제공된 AGC 기능(116)을 통해 문제가 생길 수 있다. RB 점유도가 낮은 서브프레임 동안, 매우 낮은 시간-도메인 평균 전력은 AGC 기능(116)에 의해 측정되게 되고, 이는 AGC 기능(116)이 수신 신호 경로(112)에 고 이득을 적용하는 결과를 초래한다. 위에서 주지한 바와 같이, 이는 ADC(120)의 입력으로서 제공되는 증폭된 신호의 전력을 부스트(boost)시키기 위해 수행된다. 낮은 전력이 측정될 경우 및 수신 신호 경로(112)에 고 이득이 적용되는 경우 사이에서 AGC 기능(116)에 존재하는 레이턴시(latency)는 AGC 기능(116)에 대한 최대 이득이 RB 점유도가 높은 서브프레임에 적용되는 결과를 초래할 수 있다. 그러나 RB 점유도가 높은 서브프레임에 최대 이득을 적용하는 것은 ADC(120)의 입력으로서 제공되는 증폭된 신호가 ADC(120)를 포화시키게 할 수 있다.
이를 해결하는 한 가지 방식은 단순히 감소된 고정 최대 이득을 AGC 기능(116)에 적용하는 것이다.
잡음이 제한된 경우에 그리고 잡음 지수(noise figure; NF)가 10dB이고 20Mhz LTE 대역에서의 열 잡음 전력이 -102dBm이라고 가정할 때 잡음 플로어(noise floor; INF)은 -92dBm/20MHz이다. 이러한 레벨에서는 (64-QAM 복호화에 필요한) 25dB의 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)에 대해 총 평균 수신 레벨(IOr)은 -67dBm/20MHz(-92dB + 25dB = -67dBm/20MHz)이 된다. 이러한 총 평균 수신 레벨(I0r)에 대해, AGC 기능(116)은 디지털 신호 처리를 위해 입력으로서 공급된 디지털 신호가 -32dBF의 요구되는 디지털 설정 포인트에 도달하게 하는데 고정 최대 이득 41dB이 요구된다. 상대적으로 높은 총 평균 수신 레벨(I0r)에서, 간섭-제한 시나리오의 경우에, AGC 기능(116)에 대해 요구되는 고정 최대 이득은 41dB 미만이게 된다.
AGC 기능(116)에 대한 최대 이득이 41dB로 한정되면, 디지털 설정 포인트 및 아날로그 설정 포인트 사이에는 20dB의 헤드룸(headroom)이 보장된다. 이러한 20dB의 헤드룸은 (i) 동작하는 LTE 대역폭에서의 매크로 UE 간섭 및/또는 동일 채널 업링크 재사용 간섭 레벨의 상승; (ii) 업링크 전력 제어의 불완전으로 인한 신호 페이딩(signal fading); (iii) 동일한 주파수를 사용하는 UE들(102) 간의 일시적 전력 레이싱; 및 (iv) SRS 전용의 경우 최대 20dB의 LTE 사운딩 참조 신호(Sounding Reference Signal; SRS) 전력 상승;을 수용하는데 사용될 수 있다.
이러한 고정 최대 이득 수법으로, AGC 기능(116)에 대한 최대 이득 설정은 동적으로 변화되지 않는다. 그 대신, 고정 최대 이득 설정은 최대 이득 설정(122)에 사전 프로그램된다.
이러한 고정 최대 이득 수법을 사용하면 기지국 적합성 테스트(base station conformance testing)에 관한 3GPP LTE 기술 사양(Technical Specification; TS) 36.141의 동적 범위 섹션에 지정된 간섭 요구사항 뿐만 아니라 동일 채널 간섭의 20dB ROT(rise-over-thermal) 동적 범위에서 포화될 위험이 없다. 또한, 고정 최대 이득 변화가 RF 프론트-엔드 회로(108)의 한 위치에 국부화되기 때문에, 이러한 수법을 디버깅하는 것이 더 쉽다(그리고 보다 융통성있게 수행될 수 있다).
감소된 고정 최대 이득 수법이 일부 배치의 경우에 적합하지만, 만족스러운 성능은 최대 -71dBm/20MHz의 동일 채널 간섭 레벨로 제한된다. 다시 말하면, LTE 버스트 트래픽의 경우(즉, RB 점유도가 높은 서브프레임이 RB 점유도가 낮은 서브프레임 다음에 있는 LTE 버스트 트래픽의 경우)에 대한 25dB SINR 요구사항(64-QAM 변조 복호화의 경우)은 최대 업링크 재사용 간섭 레벨 및 매크로 UE 간섭 레벨이 최대 -71dBm/20MHz일 때에만 충족된다. 또한 최대 업링크 재사용 간섭 및/또는 매크로 간섭 레벨이 -71dBm/20Mhz를 초과할 때에는 SRS 전용 서브프레임(20dB SINR을 필요로 함)에 대한 포화 위험이 존재한다.
또한, 원하는 채널 성능을 달성하기 위해 I 및 Q 데이터의 비트를 상대적으로 많이 제공하도록 -32 dBF의 디지털 설정 포인트가 증가되어야 하는(가능성이 적은) 이벤트에서 최대 업링크 재사용 간섭 및/또는 매크로 간섭 레벨(앞서 언급한 예에서 -71dBm/20Mhz)은 비례하여 감소하게 된다.
감소된 고정 최대 이득을 사용하는 대신에, 도 1에 도시된 대표적인 실시 예에서, 기지국(104)은 AGC 기능(116)의 최대 이득을 동적으로 재프로그램하도록 구성된 이득 제어 기능(124)을 포함한다. 이득 제어 기능(124)은 AGC 기능(116)의 최대 이득을 동적으로 재프로그램하여 디지털 설정 포인트로 기저대역 모뎀(110)에서 수행되는 디지털 신호 처리를 위해 입력으로서 사용되는 디지털 데이터를 유지한다.
이득 제어 기능(124)은 기지국(104)에 포함된 제어기 또는 다른 프로세서상에서 실행하는 소프트웨어로서 구현될 수 있다.
도 4는 관련 LTE 대역폭에서의 총 잡음 및 간섭 전력의 장-기간 추정치를 사용하여 수신기의 수신 신호 경로에 대한 자동 이득 제어 기능의 최대 이득을 동적으로 재프로그램하는 방법(400)의 한 대표적인 실시 예의 흐름도이다. 도 4에 도시된 방법(400)의 대표적인 실시 예는 도 1에 도시된 시스템(100)을 사용하여 그리고 도 3과 관련지어 위에서 설명한 LTE 예에 대한 할당과 관련지어 구현되는 것으로 본원 명세서에 기재되어 있다.
도 4에 도시된 흐름도의 블록들은 설명의 용이함을 위해 대체로 순차적인 방식으로 배치되었지만, 이러한 배치는 단지 대표적인 것임을 이해해야 하며, 방법(400)(및 도 4에 도시된 블록들)과 관련이 있는 처리는 (예를 들어, 상기 블록들과 관련이 있는 처리 중 적어도 일부가 병렬 및/또는 이벤트 구동 방식으로 수행되는 경우) 상이한 순서로 이루어질 수 있음을 알아야 한다.
방법(400)과 관련이 있는 처리는 (예를 들어, 연속적인 측정 주기들 각각에 대해 한번씩) 반복하여 수행된다.
방법(400)은 수신 신호 경로(112)에 대한 관련 LTE 대역폭에서의 총 잡음 및 간섭 전력을 추정하는 단계(블록 402)를 포함한다. 관련 LTE 대역폭(I'0C)에서의 총 잡음 및 간섭 전력은 본 대표적인 실시 예에서 다음과 같이 정의되고,
I'oC = INF + IoC + IoCC
여기서,
INF는 관련 LTE 대역폭에서의 수신 신호 경로(112)의 잡음 플로어이며,
IoC는 수신 신호 경로(112)에 대한 관련 LTE 대역폭에서의 외부 동일 채널 간섭이고, 그리고
I0cc는 수신 신호 경로(112)에 대한 관련 LTE 대역폭에서의 내부 동일 채널 간섭이다.
이러한 대표적인 실시 예에서, 상기 총 잡음 및 간섭 전력 추정치는 기저대역 모뎀(110)이 수행하는 디지털 신호 처리의 일부로서 기저대역 모뎀(110)에 의해 이루어진 측정치를 기반으로 하여 이득 제어 기능(124)에 의해 결정된다.
각각의 측정 기간 동안, 잡음 플로어(INF), 외부 동일 채널 간섭 및 내부 동일 채널 간섭이 추정된다. 수신 신호 경로(112)에 대한 관련 LTE 대역폭에서의 총 잡음 및 간섭 전력(I'oC)은 각각의 측정 기간 동안 계산되고, 그리고 나서 최종의 총 잡음 및 간섭 전력 추정치(I'oC)는 평활 함수를 사용하여(예를 들어, 이동 평균을 사용하여) 계산될 수 있다. 일 예에서, 수신 신호 경로(112)에 대한 관련 LTE 대역폭에서의 총 잡음 및 간섭 전력(I'oC)의 초기 추정치는 80초에 걸쳐 이루어진 장-기간 평균을 사용하여 계산된다.
방법(400)은 디지털 설정 포인트로 기저대역 모뎀(110)에서 수행된 디지털 신호 처리에 대해 입력으로서 사용되는 디지털 데이터를 유지하기 위해 수신 신호 경로(112)에서의 최대 총 평균 수신 전력(I0r)을 계산하는 단계를 더 포함한다.
수신 신호 경로(112)에서의 최대 총 평균 수신 전력(I0r)은 모든 무선 자원들이 할당될 때 무선 신호가 수신될 최대 요구 SINR을 기반으로 하여 계산된다. 도 3과 관련지어 위에서 설명한 LTE 예에서, 무선 신호에 대한 최대 요구 SINR은 (64-QAM 변조 복호화에 대해 그리고 모든 물리 자원 블록(physical resource block; PRB)이 할당되는 경우) 25dB이다. 다시 말하면, 요구되는 최대 총 평균 수신 레벨(I0r)은 장-기간 총 잡음 및 간섭 추정치(I'oC)보다 25dB 높아야 한다.
I0r = I'oC + 25dB
이러한 대표적인 실시 예에서, 이득 제어 기능(124)은 최대 총 평균 수신 전력(I0r)을 계산한다.
방법(400)은 수신 신호 경로(112)에서의 최대 총 평균 수신 전력(I0r) 및 디지털 설정 포인트에 상응하는 ADC(120)의 입력에서의 평균 입력 전력 레벨(Io)을 기반으로 하여 수신 신호 경로(112)의 ACG 기능(116)에 의해 사용될 최대 이득을 계산하는 단계(블록 406)를 더 포함한다.
디지털 설정 포인트에 상응하는 ADC(120) 입력에서의 평균 입력 전력 레벨(Io)로 상기 최대 총 평균 수신 전력(I0r)을 증폭하는 데 요구되는 수신 신호 경로(112)에서의 AGC 기능(116)에 대한 최대 이득은 다음과 같이 계산되고,
G = I0-I0r
여기서 G는 최대 이득(dB 단위)이다.
이러한 대표적인 실시 예에서, 이득 제어 기능(124)은 최대 이득(G)을 계산한다.
방법(400)은 수신 신호 경로(112)에 대해 새로 계산된 최대 이득(G)을 사용하도록 AGC 기능(116)을 구성하는 단계(블록 408)를 더 포함한다. 위에서 주지한 바와 같이, AGC 기능(116)은 수신 경로 이득을, ADC(120)의 입력으로서 제공되는 결과적으로 이루어진 증폭된 신호가 아날로그 설정 포인트에 있게 하려고 하도록 동적으로 조정한다. 그러나 AGC 기능(116)은 AGC 기능(116)이 구성하게 되는 최대 이득(G) 만큼 이득이 수신 신호 경로(112)에 적용 가능한 이득의 양으로 한정된다. 이는 다음 식으로 표기될 수 있고,
Gapplied = min(G, Ganalog)
상기 식 중에서,
Gapplied는 AGC 기능(116)에 의해 적용된 이득의 양이고,
G는 위에서 주지한 디지털 설정 포인트에 대한 최대 이득이며, 그리고
Ganalog는 AGC 기능(116)에 의해 계산된 아날로그 설정 포인트에 대한 최대 이득이다.
이러한 대표적인 실시 예에서, AGC 기능(116)은 새로 계산된 최대 이득(G)을 최대 이득 레지스터(122)에 기록함으로써 수신 신호 경로(112)에 대해 새로 계산된 최대 이득(G)을 사용하도록 구성된다. 이러한 대표적인 실시 예에서, 이득 제어 기능(124)은 새로 계산된 최대 이득(G)이 최대 이득 레지스터(122)에 기록되게 한다.
다른 실시 예들에서, AGC 기능(116)은 다른 방식으로 수신 신호 경로(112)에 대해 새로 계산된 최대 이득(G)을 사용하도록 구성된다.
새로 계산된 최대 이득(G)은 느린 속도로(블록 402의 잡음 및 간섭 전력 추정치에 대한 비교적 긴 측정 주기로) 업데이트될 수 있다. 한 구현 예에서, 이러한 비율은 구성 가능하고 상기 주기의 길이는 대략 수 초 또는 그보다 약간 느리다.
최대 이득(G)을 디지털 설정 포인트(도 3에 도시된 예에서 -32 dBF)에 상응하는 것으로 한정함으로써, 디지털 설정 포인트 및 아날로그 설정 포인트 간의 충분한 헤드룸(도3에 도시된 예에서 20dB)은 (i) RB 점유도가 낮은 서브프레임 다음에 있는 RB 점유도가 높은 서브프레임; (ii) UE 및 기지국에 의해 적용되는 업링크 전력 제어에 기인하는 내부 및 외부 동일 채널 간섭의 일시적 상승; (iii) 그러한 업링크 전력 제어의 불완전으로부터 야기되는 신호 페이딩(signal fading); (iv) 동일한 주파수를 사용하는 동일한 셀에 접속된 UE들(102) 간의 일시적 전력 레이싱; 및 (v) SRS 전용의 경우 최대 20dB의 LTE 사운딩 참조 신호(Sounding Reference Signal; SRS) 전력 상승;을 수용하는데 사용될 수 있다.
표 1에는 다양한 총 잡음 및 간섭 전력 레벨(I'oC)에 요구되는 최대 이득(G)의 일 예가 리스트되어 있다. 총 잡음 및 간섭 전력 레벨(I'oC)은 수신 신호 경로(112)에 대한 10dB의 잡음 지수 및 기지국 적합성에 관한 3GPP LTE TS 36.141에서 지정된 다양한 간섭 레벨에 상응한다.
| 총 잡음 및 간섭 전력 i I' oC ( dBm ) |
최대 총 평균 수신 레벨
I 0r ( dBm ) |
디지털 설정 포인트에 대한 평균 입력 전력 레벨 I 0 (dBm) | 최대 이득 G (dB) |
| -92 | -67 | -26 | 41 |
| -87 | -62 | -26 | 36 |
| -82 | -57 | -26 | 31 |
| -77 | -52 | -26 | 26 |
| -72 | -47 | -26 | 21 |
| -67 | -42 | -26 | 16 |
| -62 | -37 | -26 | 11 |
| -57 | -32 | -26 | 6 |
| -52 | -27 | -26 | 1 |
표 1의 첫 번째 행은 잡음이 제한된 경우 41dB의 최대 이득(G)이 계산됨을 나타낸다. 다시 말하면, 위 접속 블록(404)에서 설명한 바와 같이, 최대 총 평균 수신 레벨(I0r)(표 1에 나타낸 두 번째 열)은 총 잡음 및 간섭 전력 레벨(I'oC)(표 1의 첫 번째 열에 나타낸 -92dBm 값)을, 64-QAM 변조 복호화에 대해 그리고 모든 물리적 자원 블록(physical resource block; PRB)이 20MHz LTE 대역폭에 할당되는 경우 이러한 LTE 예에서 25dB인 무선 신호에 대한 최대 요구 SINR에 가산함으로써 계산된다.
그리고 나서, 블럭 406과 관련지어 위에서 설명한 한 바와 같이, 결과적으롱 이루어진 최대 총 평균 수신 레벨(I0r)(이러한 예에서는 -67dBm)이 표 1의 세 번째 열에 나타내고 이러한 예에서 -26dBm인 디지털 설정 포인트에 상응하는 ADC 입력(120)에서의 평균 입력 전력 레벨로부터 감산된다(다시 말하면, -26dBm - (-67dBm) = 41dBm). 이로 인해 잡음이 제한된 경우 최대 요구 이득(G)은 41dB이 된다.
마찬가지로, 표 1의 일곱 번째 행은 기지국 적합성에 관한 3GPP LTE TS 36.141에서의 동적 범위 LTE 적합성 사양으로부터 획득된 -62dBm/20Mhz에서의 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 간섭의 간섭 제한 경우 11dB의 최대 이득(G)이 계산됨을 나타낸다.
방법(400)이 도 2에 도시된 바와 같이 포인트-투-멀티포인트 분산 기지국 아키텍처를 사용하여 구현되는 기지국(104)과 함께 사용되는 경우, 간섭 측정치는 중앙 제어기(202)에서만 이용 가능할 가능성이 있으며, 이 경우에 이득 제어 기능(124)의 적어도 일부분은 중앙 제어기(202)에서 구현될 것이다. 이는 상기 시스템이 도 2에 도시된 바와 같이 구현되는 경우 방법(400)과 관련이 있는 처리의 확장성에 일부 제한을 둘 수 있다.
AGC 기능(116)에 의해 사용되는 최대 이득을 동적으로 재프로그램하기 위한 다른 한 수법은 RF 프론트 엔드 회로(108)에서 이루어진 수신 신호에 대한 수신 신호 강도(예를 들어, 수신 신호 강도 표시자(received signal strength indicator; RSSI)) 측정을 기반으로 하여 이루어진다. 이러한 수법의 이점은 관련된 처리가 RF 프론트 엔드 회로(108)를 포함하는 노드에서 구현될 수 있다는 것이다. 예를 들어,도 2에 도시된 예에서, 이러한 수법과 관련이 있는 처리는 중앙 제어기(202)에서 수행될 소정의 처리를 요구하는 수법보다 더 확장 가능한 원격 위치된 라디오 포인트(204)에서 전체적으로 구현될 수 있다.
도 6은 수신 신호에 대한 수신 신호 강도를 사용하여 기지국 수신기의 수신 신호 경로에 대한 자동 이득 제어 기능의 최대 이득을 동적으로 재프로그램하는 방법(600)의 한 대표적인 실시 예의 흐름도이다. 도 6에 도시된 방법(600)의 대표적인 실시 예는 본원 명세서에서 도 1 및 도 5에 도시된 시스템(100)을 사용하여 그리고 도 3과 관련지어 위에서 설명한 LTE 예에 대한 할당과 관련지어 구현되는 것으로 기재되어 있다.
도 6에 도시된 흐름도의 블록들은 설명의 용이함을 위해 일반적으로 순차적 방식으로 배치되어 있지만, 이러한 배치는 단지 대표적인 것임을 이해해야 하며, 방법(600)(및 도 6에 도시된 블록들)과 관련이 있는 처리는 (예를 들어, 상기 블록들과 관련이 있는 처리의 적어도 일부가 병렬 및/또는 이벤트 구동 방식으로 수행되는 경우) 상이한 순서로 이루어질 수 있음을 알아야 한다.
방법(600)과 관련 있는 처리는 (예를 들어, 연속적인 측정 주기들 각각에 대해 한번씩) 반복하여 수행된다.
방법(600)은 RF 프론트-엔드 회로(108)의 수신 신호 경로에서 수신된 신호의 수신 신호 강도를 결정하는 단계(블록 602)를 포함한다. 일 예에서, 이는 수 개의 수신 신호 강도 측정을 수행하고 수신 신호 경로에서 수신된 신호의 수신 신호 강도를 수신 신호 강도 측정의 함수로서 계산함으로써 (예를 들어, 수신 신호 강도 측정치를 평균화함으로써) 수행된다.
이러한 대표적인 실시 예에서, RF 프론트-엔드 회로(108)는 수신 신호 경로(112)에 연결되고 수신 신호에 대한 수신 신호 강도 표시자(RSSI) 측정을 이루는데 사용되는 전력 검출기(도시되지 않음)를 포함한다.
각각의 측정 주기 동안, 관련 LTE 대역폭에서의 수신 신호의 여러 RSSI 측정은 그 측정 주기 동안 주기적으로 이루어진다. 각각의 측정 주기 동안, 다양한 RSSI 측정치는 (이동 평균과 같은) 평활 함수를 사용하여 평균화된다.
이러한 대표적인 실시 예에서, 라디오-포인트 기저대역 모뎀(110)의 이득 제어 기능(124)은 RF 프론트-엔드 회로(108)의 관련 전력 검출기와 상호작용하여 수신 신호 강도 측정을 수행하고 수신 신호 강도의 장-기간 평균을 계산한다.
방법(600)은 디지털 설정 포인트에 상응하는 ADC(120)의 입력에서의 평균 입력 전력 레벨(Io) 및 수신 신호에 대한 평균 수신 신호 강도를 기반으로 하여 수신 신호 경로(112)의 AGC 기능(116)에 의해 사용될 최대 이득을 계산하는 단계(블록 604)를 더 포함한다.
평균 RSSI와 관련이 있는 전력 레벨을 지니는 수신 신호를 디지털 설정 포인트에 상응하는 ADC(120) 입력에서의 평균 입력 전력 레벨(I0)로 증폭시키는데 요구되는 수신 신호 경로(112)의 AGC 기능(116)에 대한 최대 이득은 다음과 같이 계산되고,
G = I0 - RSSI
상기 식 중에서 G는 최대 이득(dB 단위)이다.
이러한 대표적인 실시 예에서, 이득 제어 기능(124)은 최대 이득(G)을 계산한다.
방법(600)은 수신 신호 경로(112)에 대해 새로 계산된 최대 이득(G)을 사용하도록 AGC 기능(116)을 구성하는 단계(블록 606)를 더 포함한다. 위에서 주지한 바와 같이, AGC 기능(116)은 수신 경로 이득을, ADC(120)의 입력으로서 제공되는 결과적으로 이루어진 증폭된 신호가 아날로그 설정 포인트에 있게 하려고 하도록 동적으로 조정한다. 그러나 AGC 기능(116)은 AGC 기능(116)이 구성하게 되는 최대 이득(G) 만큼 수신 신호 경로(112)에 이득이 적용 가능한 이득의 양으로 한정된다. 이는 이하의 식으로 표시될 수 있고,
Gapplied = min(41dB,G, Ganalog)
상기 식 중에서,
Gapplied는 AGC 기능(116)에 의해 적용된 이득의 양이고,
41dB은 이하에 기재되어 있는 예에서 요구되는 최대 이득이며,
G는 위에서 주지한 디지털 설정 포인트에 대한 최대 이득이고, 그리고
Ganalog는 AGC 기능(116)에 의해 계산된 아날로그 설정 포인트에 대한 최대 이득이다.
이러한 대표적인 실시 예에서, AGC 기능(116)은 새로 계산된 최대 이득(G)을 최대 이득 레지스터(122)에 기록함으로써 수신 신호 경로(112)에 대해 새로 계산된 최대 이득(G)을 사용하도록 구성된다. 이러한 대표적인 실시 예에서, 이득 제어 기능(124)은 새로 계산된 최대 이득(G)이 최대 이득 레지스터(122)에 기록되게 한다.
다른 실시 예들에서, AGC 기능(116)은 다른 방식으로 수신 신호 경로(112)에 대해 새로 계산된 최대 이득(G)을 사용하도록 구성된다.
방법(600)은 위에서 설명한 고정 최대 이득 수법의 확장으로서 보일 수 있다.
위에서 주지한 바와 같이, 잡음이 제한된 경우에 그리고 잡음 지수(noise figure; NF)가 10dB이고 20Mhz LTE 대역에서의 열 잡음 전력이 -102dBm이라고 가정할 때 잡음 플로어(noise floor; INF)은 -92dBm/20MHz이다. 이러한 레벨에서는 (64-QAM 복호화에 필요한) 25dB의 SINR에 대해 총 평균 수신 레벨(IOr)은 -92dBm(-92dB + 25dB = -67dBm/20MHz)이 된다. 이러한 총 평균 수신 레벨(I0r)에 대해, AGC 제어 기능(116)은 디지털 신호 처리를 위해 입력으로서 공급된 디지털 데이터가 -32dBF의 요구되는 디지털 설정 포인트에 도달하게 하는데 고정 최대 이득 41dB이 요구된다.
이러한 최대 이득 값(G) +41dB은 방법(600)의 RSSI 기반 수법에 대한 최대 이득 값(G)으로서 사용될 수 있다. 이러한 최대 이득 값(G)은 최대 -67dBm의 RSSI 레벨에 만족스러운 것이다. -67dBm보다 높은 RSSI 레벨에서, RSSI 레벨을, (이러한 예에서 -32dBF 또는 -26dBm인 디지털 설정 포인트로 기저대역 모뎀(110)에 공급되는 결과적으로 이루어진 디지털 데이터를 유지하도록 증폭시키기 위해 최대 이득 값(G)이 감소되게 된다.
따라서, 도 3에 도시된 예에서, 방법(600)은 위에서 설명한 고정 수법과 달리 -71dBm/20Mhz 내지 -52dBm/20Mhz의 간섭 레벨(예를 들어, 1dB 최대 이득의 레지스터(122)의 한도)에 대해 원하는 SINR 25dB 성능을 지원한다.
그러나 최대 이득(G)이 +41dB의 최대 이득 값(G)으로 설정될 때, 간섭 레벨이 -71dBm/20Mhz를 초과하는 버스트 트래픽은 초기에 위에서 설명한 바와 같은 AGC 기능(16)의 동작으로 인해 RB 점유도가 낮은 서브프레임 다음에 있는 RB 점유도가 높은 서브프레임을 통한 높은 SINR에 대한 ADC(120)의 포화를 초래하게 된다. 이러한 문제는 방법(600)이 새로운 최대 이득 값을 계산하여 새로운 최대 이득 값을 사용하도록 AGC 기능(116)을 구성할 수 있을 때까지 존재하게 된다. 그러나 방법(400)에서 사용된 길이와 동일한 길이를 지니는 측정 주기를 사용하면, 라디오 링크 실패를 초래할 가능성이 있다. 이를 회피하기 위해, 방법(600)을 사용하면 더 짧은 측정 주기가 사용될 수 있다. 예를 들어, 길이가 5 라디오 프레임(다시 말하면, 50 밀리초(ms))인 측정 주기가 사용될 수 있다.
기저대역 모뎀(110)에서의 업링크 전력 제어가 예를 들어 300 밀리초의 주기에 걸쳐 계산된 평균 SINR 측정치를 기반으로 하여 블록 오류에 반응하는 경우, 평균 RSSI 계산을 위한 50ms의 측정 주기는 일반적으로 새로운 최대 이득 값이 계산되고 있는 동안 일시적 블록 오류로 인한 시스템 처리량에 대한 큰 영향을 회피하기에 충분하다.
위에서 설명한 고정 최대 이득 수법과는 달리, 방법(600)의 RSSI 기반 수법은 장-기간 평균 RSSI 측정을 사용함으로써 전체 트래픽 및 버스트 트래픽의 모든 경우에 -71dBm/20Mhz의 동일 채널 간섭을 초과하게 작동하여 디지털 설정 포인트로 기저대역 모뎀(110)에 공급되는 결과적으로 이루어진 디지털 데이터를 유지하는데 필요한 최대 이득을 연속적으로 계산한다.
방법(400)과 같이, 방법(600)의 RSSI-수법을 사용하여 최대 이득(G)을 디지털 설정 포인트(도 3에 도시된 예에서 -32 dBF)에 상응하는 것으로 한정함으로써, 디지털 설정 포인트 및 아날로그 설정 포인트 간의 충분한 헤드룸(도3에 도시된 예에서 20dB)은 (i) RB 점유도가 낮은 서브프레임 다음에 있는 RB 점유도가 높은 서브프레임; (ii) UE 및 기지국에 의해 적용되는 업링크 전력 제어에 기인하는 내부 및 외부 동일 채널 간섭의 일시적 상승; (iii) 그러한 업링크 전력 제어의 불완전으로부터 야기되는 신호 페이딩 엔벨로프(signal fading envelope); (iv) 동일한 주파수를 사용하는 동일한 셀에 접속된 UE들(102) 간의 일시적 전력 레이싱; 및 (v) SRS 전용의 경우 최대 20dB의 LTE SRS 전력 상승;을 수용하는데 사용될 수 있다.
위에서 주지한 바와 같이, 방법(600)의 RSSI-수법의 다른 한 이점은 관련된 처리가 기저대역 모뎀(110)을 포함하는 노드에서 구현될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 이러한 수법이 도 5에 도시된 바와 같이 구현되는 기지국들(104)과 함께 사용되는 경우, 이러한 수법과 관련이 있는 처리는 소정의 처리가 중앙 제어기(202)에서 수행되는 것을 필요로 하는 수법보다 더 확장 가능한 원격 위치된 라디오 포인트(204)에서 전체적으로 구현될 수 있다.
표 2에는 여러 장-기간 평균 RSSI 측정에 요구되는 최대 이득(G)이 리스트되어 있다. 최대 이득 G는 표 2의 네 번째 열에 나타나 있다.
표 2의 첫 번째 열에는 64-QAM 변조 복호화에 대해 그리고 모든 PRB가 할당 될 때 이러한 LTE 예에서 무선 신호에 요구되는 SINR이 25 dB일 경우 (표 2의 두 번째 열에 나타낸) 여러 잡음 및 간섭 전력 레벨에 대한 예상된 장-기간 평균 RSSI 측정치가 리스트되어 있다. 20MHz LTE 대역폭에 대한 여러 총 잡음 및 간섭 전력 레벨은 수신 신호 경로(112)에 대한 10dB의 잡음 지수 및 기지국 적합성에 관한 3GPP LTE TS 36.141에서 지정된 여러 간섭 레벨에 상응한다.
표 2의 세 번째 열에는 본 예에서 -26 dBm(다시 말하면, -32 dBF)인 디지털 설정 포인트에 상응하는 ADC(120) 입력에서의 평균 입력 전력 레벨(Io)이 포함되어 있다.
| RSSI ( dBm ) |
총 잡음 및 간섭 전력
I' oC ( dBm ) |
디지털
포인트에 대한
평균 입력 전력 레벨
I 0 ( dBm ) |
최대 이득 G (dB) |
| -67 | -92 | -26 | 41 |
| -62 | -87 | -26 | 36 |
| -57 | -82 | -26 | 31 |
| -52 | -77 | -26 | 26 |
| -47 | -72 | -26 | 21 |
| -42 | -67 | -26 | 16 |
| -37 | -62 | -26 | 11 |
| -32 | -57 | -26 | 6 |
| -27 | -52 | -26 | 1 |
표 1과 같이, 표 2의 첫 번째 행은 잡음이 제한된 경우 41dB의 최대 이득(G)이 계산됨을 나타낸다. 다시 말하면, 위 접속 블록(404)에서 설명한 바와 같이, 최대 이득 값(G)(표 2에 도시된 네 번째 열)은 첫 번째 열에 나타낸 장-기간 평균 RSSI 측정치(-67dBm)를 본 예에서 -26 dBm인 디지털 설정 포인트에 상응하는 ADC(120) 입력에서의 평균 입력 전력 레벨(Io)로부터 감산함으로써 계산된다. 다시 말하면, -26dBm - (-67dBm) = 41dBm 이다. 이로 인해 잡음이 제한된 경우 최대 요구 이득(G)은 41dB이 된다.
방법들(400, 600)과 관련이 있는 처리가 AGC 기능(116)을 포함하는 RF 프론트 엔드 회로(108)와 관련지어 설명되었지만, 방법들(400, 600)은 다른 이득 제어 스킴들과 함께 사용하도록 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 그러한 다른 이득 제어 스킴, 예를 들어 수동 이득 제어(manual gain control; MGC) 스킴에서, 수신 신호 경로(112)에 적용되는 이득은 (예를 들어, 적절한 레지스터에 이득 값을 기록함으로써) 수동으로 설정된다. 방법(400, 600)은 최대 이득 값 대신에 고정 수동 이득을 재계산하기 위해 방법들(400, 600)을 사용함으로써 수신 신호 경로(112)에 적용되는 고정 이득을 결정하는데 사용될 수 있다.
위에서 주지한 바와 같이, 본원 명세서에서 설명한 이득 제어 기법들은 임의의 기지국 아키텍처(예를 들어,도 2 및 도 5에 도시된 유형의 포인트-투-멀티포인트 분산형 아키텍처, (예를 들어, 소형 셀 및 매크로 기지국과 함께 사용되는) 모놀리식 아키텍처, 및 (예를 들어, CPRI(Common Public Radio Interface) 또는 기타 프론트 홀(front-haul) 인터페이스를 사용하여 단일의 기저대역 유닛(baseband unit; BBU)이 단일의 원격 라디오 헤드(remote radio head; RRH)와 통신하는) 포인트-투-포인트 분산형 아키텍처)와 함께 사용될 수 있다. 또한, 본원 명세서에서 설명한 이득 제어 기법은 중계기, 분산 안테나 시스템(distributed antenna system; DAS) 및 DAS-유사 시스템과 함께 사용될 수 있다.
본원 명세서에서 설명한 방법 및 기법은 디지털 전자 회로, 또는 프로그램가능 프로세서(예를 들어, 컴퓨터와 같은 범용 프로세서 또는 전용 프로세서) 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 이러한 기법들을 구현하는 장치는 적절한 입력 및 출력 장치, 프로그램가능 프로세서, 및 프로그램가능 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그램 명령어를 유형적으로 구현하는 저장 매체를 포함할 수 있다. 이러한 기법들을 구현하는 프로세스는 입력 데이터를 통해 운영하고 적절한 출력을 생성함으로써 원하는 기능을 수행하도록 명령어 프로그램을 실행하는 프로그램가능 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 기법들은 데이터 저장 시스템으로부터 데이터 및 명령어를 수신하고 데이터 저장 시스템에 데이터 및 명령어를 전송하도록 연결된 적어도 하나의 프로그램가능 프로세서, 적어도 하나의 입력 장치, 및 적어도 하나의 출력 장치를 포함하는 프로그램가능 시스템상에서 실행 가능한 하나 이상의 프로그램으로 구현되는 것이 유리할 수 있다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 및/또는 랜덤 액세스 메모리로부터 명령어 및 데이터를 수신하게 된다. 컴퓨터 프로그램 명령어 및 데이터를 유형적으로 구현하기에 적합한 저장 장치는 예를 들어 EPROM, EEPROM, 및 플래시 메모리 장치와 같은 반도체 메모리 장치를 포함하는 모든 형태의 비-휘발성 메모리; 내부 하드 디스크 및 착탈식 디스크와 같은 자기 디스크; 광 자기 디스크; 및 DVD 디스크를 포함한다. 전술 한 사항 중 임의의 사항은 특별히 설계된 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)에 의해 보완될 수도 있고 거기에 통합될 수도 있다.
다음의 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 다수의 실시 예가 설명되었다. 그럼에도, 청구된 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 상기 설명된 실시 예들에 대한 다양한 변형이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 다른 실시 예들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.
실시 예
예 1은 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법을 포함하며, 상기 수신 신호 경로에서 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter; ADC)의 입력이 생성되고, 상기 ADC는 디지털 신호 처리를 위해 사용되는 디지털 데이터를 출력하며, 상기 방법은, 상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하는 단계; 상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여, 상기 디지털 데이터를, 상기 무선 채널에 대해 지정된 최고 변조 및 부호화 스킴(modulation and coding scheme; MCS)으로 복호화된 신호 대 간섭/잡음 비(signal-to-interference-plus-noise-ratio; SINR)에 대한 디지털 설정 포인트로 유지하는 단계; 및 상기 수신 신호 경로로 하여금 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 단계;를 반복하여 수행하는 단계를 포함한다.
예 2는 예 1의 방법을 포함하며, 상기 수신 신호 경로는 자동 이득 제어(automatic gain control; AGC) 기능을 포함하며, 상기 이득 값은 상기 자동 이득 제어 기능에 적용되는 최대 이득 값을 포함한다.
예 3은 예 1 및 2 중 어느 한 예의 방법을 포함하며, 상기 수신 신호 경로는 고정 이득을 적용하도록 구성되고, 상기 이득 값은 상기 수신 신호 경로에 대한 고정 이득으로서 사용될 이득 값을 포함한다.
예 4는 예 1 내지 3 중 어느 한 예의 방법을 포함하며, 상기 신호는 LTE(Long Term Evolution) 에어 인터페이스를 사용하여 상기 무선 채널을 통해 통신된다.
예 5는 예 1 내지 4 중 어느 한 예의 방법을 포함하며, 상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치는 측정 주기에 걸쳐 상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭을 반영한다.
예 6은 예 1-5 중 어느 한 예의 방법을 포함하며, 상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하는 단계는 상기 수신 신호 경로에 대한 잡음 플로어의 추정치, 외부 동일 채널 간섭의 추정치 및 내부 동일 채널 간섭의 추정치를 함께 가산하는 단계를 포함한다.
예 7은 예 1 내지 6 중 어느 한 예의 방법을 포함하며, 상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여 상기 무선 채널에 대해 지정된 최고 MCS로 복호화된 SINR에 대한 디지털 설정 포인트로 상기 디지털 데이터를 유지하는 단계는 상기 수신 신호 경로의 최대 총 평균 수신 전력을 계산하여 상기 디지털 설정 포인트로 상기 디지털 데이터를 유지하는 단계, 및 상기 디지털 설정 포인트에 상응하는 상기 ADC의 입력에서의 평균 입력 전력 레벨 및 수신 신호 경로의 최대 총 평균 수신 전력을 기반으로 하여 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 계산하는 단계를 포함한다.
예 8은 예 7의 방법을 포함하며, 상기 수신 신호 경로의 최대 총 평균 수신 전력을 계산하여 상기 디지털 설정 포인트로 상기 디지털 데이터를 유지하는 단계는 모든 무선 자원이 할당될 때 상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 상기 무선 신호에 대한 최대 요구 SINR에 가산하는 단계를 포함한다.
예 9는 예 1 내지 8 중 한 예의 방법을 포함하며, 상기 수신 신호 경로가 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 단계는 상기 수신 신호 경로와 관련이 있는 이득 레지스터에 상기 이득 값을 기록하는 단계를 포함한다.
예 10은 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법을 포함하며, 상기 수신 신호 경로에서 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 입력이 생성되고, 상기 ADC는 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력하며, 상기 방법은, 상기 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 결정하는 단계; 상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여 상기 무선 채널에 대해 지정된 변조 및 부호화 스킴(modulation and coding scheme; MCS)을 통해 복호화하기에 충분한 신호 대 간섭/잡음 비(signal-to-interference-plus-noise-ratio; SINR)에 대한 신호 설정 포인트로 상기 디지털 데이터를 유지하는 단계; 및 상기 수신 신호 경로가 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 단계;를 반복하여 수행하는 단계를 포함한다.
예 11은 예 10의 방법을 포함하며, 상기 수신 신호 경로는 자동 이득 제어(AGC) 기능을 포함하고, 상기 이득 값은 상기 자동 이득 제어 기능에 적용되는 최대 이득 값을 포함한다.
예 12는 예 11 및 12 중 어느 한 예의 방법을 포함하며, 상기 수신 신호 경로는 고정 이득을 적용하도록 구성되고, 상기 이득 값은 상기 수신 신호 경로에 대한 고정 이득으로 사용될 이득 값을 포함한다.
예 13은 예 10 내지 12 중 어느 한 예의 방법을 포함하며, 상기 신호는 LTE(Long Term Evolution) 에어 인터페이스를 사용하여 상기 무선 채널을 통해 통신된다.
예 14는 예 10 내지 13 중 어느 한 예의 방법을 포함하며, 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 결정하는 단계는 다수의 수신 신호 강도 측정을 수행하고 상기 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 상기 수신 신호 강도 측정의 함수로서 계산하는 단계를 포함한다.
예 15는 예 10 내지 14 중 어느 한 예의 방법을 포함하며, 상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여 상기 디지털 설정 포인트로 상기 디지털 데이터를 유지하는 단계는 상기 디지털 설정 포인트에 상응하는 상기 ADC의 입력에서의 평균 입력 전력 레벨 및 상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 계산하는 단계를 포함한다.
예 16은 예 10 내지 15 중 어느 한 예의 방법을 포함하며, 상기 수신 신호 경로가 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 단계는 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로와 관련이 있는 이득 레지스터에 기록하는 단계를 포함한다.
예 17은 무선 시스템을 포함하며, 상기 무선 시스템은 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로를 포함하는 무선 주파수(radio frequency; RF) 프론트 엔드 회로; 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter; ADC)로서, 상기 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 입력이 상기 수신 신호 경로에서 생성되는, 아날로그-디지털 변환기(ADC); 디지털 신호 처리를 수행하는 기저대역 모뎀(baseband modem);을 포함하며, 상기 ADC는 상기 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력하고, 상기 무선 시스템은, 상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하는 동작; 상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여 상기 디지털 데이터를 상기 무선 채널에 대해 지정된 최고 변조 및 부호화 스킴(MCS)으로 복호화되는 신호 대 간섭/잡음 비(signal-to-interference-plus-noise-ratio; SINR)에 대한 디지털 설정 포인트로 유지하는 동작; 및 상기 수신 신호 경로가 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 동작;을 반복해서 수행하도록 구성된다.
예 18은 예 17의 무선 시스템을 포함하며, 기지국 시스템은 적어도 하나의 중앙 제어기 및 복수의 라디오 포인트를 포함하는 포인트-투-멀티포인트 아키텍처를 포함하며, 상기 중앙 제어기는 상기 복수의 라디오 포인트에 통신 가능하게 연결된다.
예 19는 예 18의 무선 시스템을 포함하며, 기저대역 모뎀은 적어도 부분적으로 상기 제어기에서 그리고 적어도 부분적으로 상기 라디오 포인트에서 구현된다.
예 20은 예 17 내지 19 중 어느 한 예의 무선 시스템을 포함하며, 상기 무선 시스템은 소형 셀 기지국, 매크로 기지국, 분산 안테나 시스템(distributed antenna system; DAS), 및 기저대역 유닛(baseband unit; BBU) 및 원격 라디오 헤드(remote radio head; RRH)를 포함하는 포인트-투-포인트 아키텍처 중 적어도 하나를 포함한다.
예 21은 예 17 내지 20 중 어느 한 예의 무선 시스템을 포함하며, 상기 수신 신호 경로는 자동 이득 제어(AGC) 기능을 포함하며, 상기 이득 값은 자동 이득 제어 기능에 적용되는 최대 이득 값을 포함한다.
예 22는 예 17 내지 21 중 어느 한 예의 무선 시스템을 포함하며, 상기 수신 신호 경로는 고정 이득을 적용하도록 구성되고, 상기 이득 값은 상기 수신 신호 경로에 대한 고정 이득으로서 사용될 이득 값을 포함한다.
예 23은 예 17 내지 22 중 어느 한 예의 무선 시스템에 있어서, 상기 무선 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 에어 인터페이스를 사용하여 상기 무선 채널을 통해 통신하도록 구성된다.
예 24는 예 17 내지 23 중 어느 한 예의 무선 시스템을 포함하며, 상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치는 측정 주기에 걸쳐 상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭을 반영한다.
예 25는 예 17 내지 24 중 어느 한 예의 무선 시스템을 포함하며, 상기 무선 시스템은 상기 수신 신호 경로에 대한 잡음 플로어(noise floor)의 추정치, 외부 동일 채널 간섭의 추정치, 및 내부 동일 채널 간섭의 추정치를 함께 가산함으로써 상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하도록 구성된다.
예 26은 예 17 내지 25 중 어느 한 예의 무선 시스템을 포함하며, 상기 무선 시스템은 상기 디지털 데이터를 상기 디지털 설정 포인트로 유지하도록 상기 수신 신호 경로의 최대 총 평균 수신 전력을 계산하고 상기 디지털 설정 포인트에 상응하는 상기 ADC의 입력에서의 평균 입력 전력 레벨 및 수신 신호 경로의 최대 총 평균 수신 전력을 기반으로 하여 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 계산함으로써 상기 디지털 데이터를, 상기 무선 채널에 대해 지정된 최고 MCS로 복호화된 SINR에 대한 디지털 설정 포인트로 유지하기 위해 상기 총 잡음 및 간섭의 각각의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하도록 구성된다.
예 27은 예 26의 무선 시스템을 포함하며, 상기 무선 시스템은 모든 무선 자원이 할당될 때 상기 무선 신호에 대한 최대 요구 신호 대 간섭/잡음 비(signal-to-interference-plus-noise ratio; SINR)에 상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 가산함으로써 상기 디지털 설정 포인트로 상기 디지털 데이터를 유지하기 위해 상기 수신 신호 경로의 최대 총 평균 수신 전력을 계산하도록 구성된다.
예 28은 예 17 내지 27 중 어느 한 예의 무선 시스템을 포함하며, 상기 무선 시스템은, 상기 수신 신호 경로가 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로와 관련이 있는 이득 레지스터에 기록함으로써 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하도록 구성된다.
예 29는 무선 시스템을 포함하며, 상기 무선 시스템은 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로를 포함하는 무선 주파수(radio frequency; RF) 프론트 엔드 회로; 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter; ADC)로서, 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 입력이 상기 수신 신호 경로에서 생성되는, 아날로그-디지털 변환기(ADC); 및 디지털 신호 처리를 수행하는 기저대역 모뎀(baseband modem);을 포함하며, 상기 ADC는 상기 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력하고, 상기 무선 시스템은 상기 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 결정하는 동작; 상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여 상기 디지털 데이터를, 상기 무선 채널에 대해 지정된 변조 및 부호화 스킴(modulation and coding scheme; MCS)을 통해 복호화하기에 충분한 신호 대 간섭/잡음 비(signal-to-interference-plus-noise-ratio; SINR)에 대한 디지털 설정 포인트로 유지하는 동작; 및 상기 수신 신호 경로가 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 동작;을 반복하여 수행하도록 구성된다.
예 30은 예 29의 무선 시스템을 포함하며, 기지국 시스템은 적어도 하나의 중앙 제어기 및 복수의 라디오 포인트를 포함하는 포인트-투-멀티포인트 아키텍처를 포함하며, 상기 중앙 제어기는 상기 복수의 라디오 포인트에 통신 가능하게 연결된다.
예 31은 예 29 및 30 중 어느 한 예의 무선 시스템을 포함하며, 기저대역 모뎀은 적어도 부분적으로 상기 제어기 내에서 그리고 적어도 부분적으로 상기 라디오 포인트에서 구현된다.
예 32는 예 29 내지 31 중 어느 한 예의 무선 시스템을 포함하며, 상기 무선 시스템은 소형 셀 기지국, 매크로 기지국, 분산 안테나 시스템(distributed antenna system; DAS), 및 기저대역 유닛(baseband unit; BBU) 및 원격 라디오 헤드(remote radio head; RRH)를 포함하는 포인트-투-포인트 아키텍처 중 적어도 하나를 포함한다.
예 33은 예 29 내지 32 중 어느 한 예의 무선 시스템을 포함하며, 상기 수신 신호 경로는 자동 이득 제어(automatic gain control; AGC) 기능을 포함하고, 상기 이득 값은 상기 자동 이득 제어 기능에 적용되는 최대 이득 값을 포함한다.
예 34는 예 29 내지 33 중 어느 한 예의 무선 시스템을 포함하며, 상기 수신 신호 경로는 고정 이득을 적용하도록 구성되고, 상기 이득 값은 상기 수신 신호 경로에 대한 고정 이득으로서 사용될 이득 값을 포함한다.
예 35는 예 29 내지 34 중 어느 한 예의 무선 시스템을 포함하며, 상기 무선 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 에어 인터페이스를 사용하여 상기 무선 채널을 통해 통신하도록 구성된다.
예 36은 예 29 내지 35 중 어느 한 예의 무선 시스템을 포함하며, 상기 무선 시스템은 다수의 수신 신호 강도 측정을 수행하고 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 상기 수신 신호 강도 측정의 함수로서 계산함으로써 상기 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 결정하도록 구성된다.
예 37은 예 29 내지 36 중 어느 한 예의 무선 시스템을 포함하며, 상기 무선 시스템은 상기 디지털 설정 포인트에 상응하는 상기 ADC의 입력에서의 평균 입력 전력 레벨 및 상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 계산함으로써 상기 디지털 설정 포인트로 상기 디지털 데이터를 유지하기 위해 상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호에 대한 이득 값을 결정하도록 구성된다.
예 38는 예 29 내지 37 중 어느 한 예의 무선 시스템을 포함하며, 상기 무선 시스템은 상기 수신 신호 경로가 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로와 관련이 있는 이득 레지스터에 기록함으로써 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하도록 구성된다.
예 39는 확장 가능한 무선 시스템을 포함하며, 상기 확장 가능한 무선 시스템은 코어 네트워크와 통신하도록 구성된 제어기로서, 제어기 기저대역 모뎀을 포함하는 제어기; 및 상기 제어기에 통신 가능하게 연결된 복수의 라디오 포인트;를 포함하고, 상기 복수의 라디오 포인트 각각은 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 대응하는 수신 신호 경로를 포함하는 대응하는 무선 주파수(radio frequency; RF) 프론트 엔드 회로; 대응하는 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter; ADC)로서, 대응하는 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 대응하는 입력이 상기 수신 신호 경로에서 생성되는, 대응하는 아날로그-디지털 변환기(ADC); 및 디지털 신호 처리를 수행하기 위한 대응하는 라디오 포인트 기저대역 모뎀;을 포함하며, 상기 대응하는 ADC는 상기 디지털 신호 처리에 사용되는 대응하는 디지털 데이터를 출력하고, 상기 라디오 포인트 기저대역 모뎀은 제어기 기저대역 모뎀의 개입 없이, 상기 무선 채널에 대해 지정된 변조 및 부호화 스킴(modulation and coding scheme; MCS)을 통해 복호화하기에 충분한 신호 대 간섭/잡음 비(signal-to-interference-plus-noise-ratio; SINR)에 대한 디지털 설정 포인트로 상기 디지털 데이터를 유지하는 수신 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 자율적으로 결정하고, 상기 수신 신호 경로가 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하도록 구성된다.
예 40은 예 39의 무선 시스템을 포함하며, 상기 이득 값은 상기 수신 신호 경로에 대한 최대 이득 값이다.
예 41은 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법을 포함하며, 상기 수신 신호 경로에서 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter; ADC)의 입력이 생성되고, 상기 ADC는 디지털 신호 처리에 사용되는 데이터를 출력하며, 상기 방법은 상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하는 단계; 자원 블록 점유도가 높은 서브프레임이 자원 블록 점유도가 낮은 서브프레임 다음에 있는 버스트 트래픽에 대해 상기 무선 채널의 처리량을 증가시키기 위해 상기 이득을 제한하도록 상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로의 이득을 제어하는 단계;를 포함한다.
예 42는 무선 시스템을 포함하며, 상기 무선 시스템은 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로를 포함하는 무선 주파수(radio frequency; RF) 프론트 엔드 회로; 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter; ADC)로서, 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 입력이 상기 수신 신호 경로에서 생성되는, 아날로그-디지털 변환기(ADC); 및 디지털 신호 처리를 수행하는 기저대역 모뎀(baseband modem);을 포함하며, 상기 ADC는 상기 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력하고, 상기 무선 시스템은 상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하도록 구성되고, 그리고 자원 블록 점유도가 높은 서브프레임이 자원 블록 점유도가 낮은 서브프레임 다음에 있는 버스트 트래픽에 대해 상기 무선 채널의 처리량을 증가시키기 위해 상기 이득을 제한하도록 상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로의 이득을 제어하도록 구성된다.
예 43은 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법을 포함하며, 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 입력은 상기 수신 신호 경로에서 생성되고, 상기 ADC는 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력하며, 상기 방법은 상기 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 결정하는 단계; 및 자원 블록 점유도가 높은 서브프레임이 자원 블록 점유도가 낮은 서브프레임 다음에 있는 버스트 트래픽에 대해 상기 무선 채널의 처리량을 증가시키기 위해 상기 이득을 제한하도록 상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로의 이득을 제어하는 단계;를 포함한다.
예 44는 무선 시스템을 포함하며, 상기 무선 시스템은 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로를 포함하는 무선 주파수(radio frequency; RF) 프론트 엔드 회로; 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter; ADC)로서, 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 입력이 상기 수신 신호 경로에서 생성되는, 아날로그-디지털 변환기(ADC); 및 디지털 신호 처리를 수행하는 기저대역 모뎀(baseband modem);을 포함하며, 상기 ADC는 상기 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력하고, 상기 무선 시스템은 상기 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 결정하도록 구성되고, 그리고 자원 블록 점유도가 높은 서브프레임이 자원 블록 점유도가 낮은 서브프레임 다음에 있는 버스트 트래픽에 대해 상기 무선 채널의 처리량을 증가시키기 위해 상기 이득을 제한하도록 상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로의 이득을 제어하도록 구성된다.
Claims (44)
- 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법에 있어서, 상기 수신 신호 경로에서 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter; ADC)의 입력이 생성되고, 상기 ADC는 디지털 신호 처리를 위해 사용되는 디지털 데이터를 출력하며, 상기 방법은,
상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하는 단계;
상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여, 모든 무선 자원들이 할당될 때, 상기 무선 채널에 대해 지정된 최고 변조 및 부호화 스킴(modulation and coding scheme; MCS)을 사용하여 상기 디지털 데이터를 복호화하는데 요구되는 신호 대 간섭/잡음 비(signal-to-interference-plus-noise-ratio; SINR)에 상응하는 디지털 설정 포인트로서 언급되는 공칭(公稱) 값으로 상기 디지털 데이터를 유지하게 하는 단계; 및
상기 수신 신호 경로가 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 단계;
를 반복하여 수행하는 단계;
를 포함하는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 수신 신호 경로는 자동 이득 제어(automatic gain control; AGC) 기능을 포함하며, 상기 이득 값은 상기 자동 이득 제어 기능에 적용되는 최대 이득 값을 포함하는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 수신 신호 경로는 고정 이득을 적용하도록 구성되고, 상기 이득 값은 상기 수신 신호 경로에 대한 고정 이득으로서 사용될 이득 값을 포함하는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 신호는 LTE(Long Term Evolution) 에어 인터페이스를 사용하여 상기 무선 채널을 통해 통신되는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치는 측정 주기에 걸쳐 상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭을 반영하는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하는 단계는 상기 수신 신호 경로에 대한 잡음 플로어의 추정치, 외부 동일 채널 간섭의 추정치 및 내부 동일 채널 간섭의 추정치를 함께 가산하는 단계를 포함하는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여 상기 디지털 설정 포인트로 상기 디지털 데이터를 유지하게 하는 단계는,
상기 수신 신호 경로의 최대 총 평균 수신 전력을 계산하여 상기 디지털 설정 포인트로 상기 디지털 데이터를 유지하게 하는 단계; 및
상기 디지털 설정 포인트에 상응하는 상기 ADC의 입력에서의 평균 입력 전력 레벨 및 수신 신호 경로의 최대 총 평균 수신 전력을 기반으로 하여 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 계산하는 단계;
를 포함하는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 제7항에 있어서,
상기 수신 신호 경로의 최대 총 평균 수신 전력을 계산하여 상기 디지털 설정 포인트로 상기 디지털 데이터를 유지하게 하는 단계는 모든 무선 자원이 할당될 때 상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 무선 신호에 대한 최대 요구 SINR에 가산하는 단계를 포함하는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 수신 신호 경로가 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 단계는 상기 수신 신호 경로와 관련이 있는 이득 레지스터에 상기 이득 값을 기록하는 단계를 포함하는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법에 있어서, 상기 수신 신호 경로에서 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 입력이 생성되고, 상기 ADC는 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력하며, 상기 방법은,
상기 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 결정하는 단계;
상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여, 모든 무선 자원들이 할당될 때, 상기 무선 채널에 대해 지정된 변조 및 부호화 스킴(modulation and coding scheme; MCS)을 사용하여 상기 디지털 데이터를 복호화하는데 충분한 신호 대 간섭/잡음 비(signal-to-interference-plus-noise-ratio; SINR)에 상응하는 디지털 설정 포인트로서 언급되는 공칭(公稱) 값으로 상기 디지털 데이터를 유지하게 하는 단계; 및
상기 수신 신호 경로가 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 단계;
를 반복하여 수행하는 단계를 포함하는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 제10항에 있어서,
상기 수신 신호 경로는 자동 이득 제어(AGC) 기능을 포함하고, 상기 이득 값은 상기 자동 이득 제어 기능에 적용되는 최대 이득 값을 포함하는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 제10항에 있어서,
상기 수신 신호 경로는 고정 이득을 적용하도록 구성되고, 상기 이득 값은 상기 수신 신호 경로에 대한 고정 이득으로 사용될 이득 값을 포함하는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 제10항에 있어서,
상기 신호는 LTE(Long Term Evolution) 에어 인터페이스를 사용하여 상기 무선 채널을 통해 통신되는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 제10항에 있어서,
수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 결정하는 단계는 다수의 수신 신호 강도 측정을 수행하고 상기 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 상기 수신 신호 강도 측정의 함수로서 계산하는 단계를 포함하는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 제10항에 있어서,
상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여 상기 디지털 설정 포인트로 상기 디지털 데이터를 유지하게 하는 단계는 상기 디지털 설정 포인트에 상응하는 상기 ADC의 입력에서의 평균 입력 전력 레벨 및 상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 계산하는 단계를 포함하는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 제10항에 있어서,
상기 수신 신호 경로가 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 단계는 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로와 관련이 있는 이득 레지스터에 기록하는 단계를 포함하는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 무선 시스템에 있어서,
상기 무선 시스템은,
무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로를 포함하는 무선 주파수(radio frequency; RF) 프론트 엔드 회로;
아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter; ADC)로서, 상기 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 입력이 상기 수신 신호 경로에서 생성되는, 아날로그-디지털 변환기(ADC);
디지털 신호 처리를 수행하는 기저대역 모뎀(baseband modem);
을 포함하며,
상기 ADC는 상기 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력하고,
상기 무선 시스템은,
상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하는 동작;
상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여, 모든 무선 자원들이 할당될 때, 상기 무선 채널에 대해 지정된 최고 변조 및 부호화 스킴(MCS)을 사용하여 상기 디지털 데이터를 복호화하는데 요구되는 신호 대 간섭/잡음 비(signal-to-interference-plus-noise-ratio; SINR)에 상응하는 디지털 설정 포인트로서 언급되는 공칭(公稱) 값으로 상기 디지털 데이터를 유지하게 히는 동작; 및
상기 수신 신호 경로가 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 동작;
을 반복해서 수행하도록 구성되는, 무선 시스템. - 제17항에 있어서,
기지국 시스템은 적어도 하나의 중앙 제어기 및 복수의 라디오 포인트를 포함하는 포인트-투-멀티포인트 아키텍처를 포함하며, 상기 중앙 제어기는 상기 복수의 라디오 포인트에 통신 가능하게 연결되는, 무선 시스템. - 제18항에 있어서,
기저대역 모뎀은 적어도 부분적으로 상기 제어기에서 그리고 적어도 부분적으로 상기 라디오 포인트에서 구현되는, 무선 시스템. - 제17항에 있어서,
상기 무선 시스템은 소형 셀 기지국, 매크로 기지국, 분산 안테나 시스템(distributed antenna system; DAS), 및 기저대역 유닛(baseband unit; BBU) 및 원격 라디오 헤드(remote radio head; RRH)를 포함하는 포인트-투-포인트 아키텍처 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 시스템. - 제17항에 있어서,
상기 수신 신호 경로는 자동 이득 제어(AGC) 기능을 포함하며, 상기 이득 값은 상기 자동 이득 제어 기능에 적용되는 최대 이득 값을 포함하는, 무선 시스템. - 제17항에 있어서,
상기 수신 신호 경로는 고정 이득을 적용하도록 구성되고, 상기 이득 값은 상기 수신 신호 경로에 대한 고정 이득으로서 사용될 이득 값을 포함하는, 무선 시스템. - 제17항에 있어서,
상기 무선 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 에어 인터페이스를 사용하여 상기 무선 채널을 통해 통신하도록 구성되는, 무선 시스템. - 제17항에 있어서,
상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치는 측정 주기에 걸쳐 상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭을 반영하는, 무선 시스템. - 제17항에 있어서,
상기 무선 시스템은,
상기 수신 신호 경로에 대한 잡음 플로어(noise floor)의 추정치, 외부 동일 채널 간섭의 추정치, 및 내부 동일 채널 간섭의 추정치를 함께 가산함으로써 상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하도록 구성되는, 무선 시스템. - 제17항에 있어서,
상기 무선 시스템은,
상기 디지털 데이터를 상기 디지털 설정 포인트로 유지하도록 상기 수신 신호 경로의 최대 총 평균 수신 전력을 계산함으로써, 그리고
상기 디지털 설정 포인트에 상응하는 상기 ADC의 입력에서의 평균 입력 전력 레벨 및 수신 신호 경로의 최대 총 평균 수신 전력을 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 계산함으로써,
상기 디지털 데이터를 상기 디지털 설정 포인트로 유지하기 위해 총 잡음 및 간섭의 각각의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하도록 구성되는, 무선 시스템. - 제26항에 있어서,
상기 무선 시스템은,
모든 무선 자원이 할당될 때 무선 신호에 대한 최대 요구 신호 대 간섭/잡음 비(signal-to-interference-plus-noise ratio; SINR)에 상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 가산함으로써,
상기 디지털 설정 포인트로 상기 디지털 데이터를 유지하기 위해 상기 수신 신호 경로의 최대 총 평균 수신 전력을 계산하도록 구성되는, 무선 시스템. - 제17항에 있어서,
상기 무선 시스템은,
상기 수신 신호 경로가, 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로와 관련이 있는 이득 레지스터에 기록함으로써 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하도록 구성되는, 무선 시스템. - 무선 시스템에 있어서,
상기 무선 시스템은,
무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로를 포함하는 무선 주파수(radio frequency; RF) 프론트 엔드 회로;
아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter; ADC)로서, 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 입력이 상기 수신 신호 경로에서 생성되는, 아날로그-디지털 변환기(ADC); 및
디지털 신호 처리를 수행하는 기저대역 모뎀(baseband modem);
을 포함하며, 상기 ADC는 상기 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력하고,
상기 무선 시스템은,
상기 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 결정하는 동작;
상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하여, 모든 무선 자원들이 할당될 때, 상기 무선 채널에 대해 지정된 변조 및 부호화 스킴(modulation and coding scheme; MCS)을 사용하여 상기 디지털 데이터를 복호화하는데 충분한 신호 대 간섭/잡음 비(signal-to-interference-plus-noise-ratio; SINR)에 상응하는 디지털 설정 포인트로서 언급되는 공칭(公稱) 값으로 상기 디지털 데이터를 유지하게 하는 동작; 및
상기 수신 신호 경로가 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하는 동작;
을 반복하여 수행하도록 구성되는, 무선 시스템. - 제29항에 있어서,
기지국 시스템은 적어도 하나의 중앙 제어기 및 복수의 라디오 포인트를 포함하는 포인트-투-멀티포인트 아키텍처를 포함하며, 상기 중앙 제어기는 상기 복수의 라디오 포인트에 통신 가능하게 연결되는, 무선 시스템. - 제30항에 있어서,
기저대역 모뎀은 적어도 부분적으로 상기 제어기 내에서 그리고 적어도 부분적으로 상기 라디오 포인트에서 구현되는, 무선 시스템. - 제29항에 있어서,
상기 무선 시스템은 소형 셀 기지국, 매크로 기지국, 분산 안테나 시스템(distributed antenna system; DAS), 및 기저대역 유닛(baseband unit; BBU) 및 원격 라디오 헤드(remote radio head; RRH)를 포함하는 포인트-투-포인트 아키텍처 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 시스템. - 제29항에 있어서,
상기 수신 신호 경로는 자동 이득 제어(automatic gain control; AGC) 기능을 포함하고, 상기 이득 값은 상기 자동 이득 제어 기능에 적용되는 최대 이득 값을 포함하는, 무선 시스템. - 제29항에 있어서,
상기 수신 신호 경로는 고정 이득을 적용하도록 구성되고, 상기 이득 값은 상기 수신 신호 경로에 대한 고정 이득으로서 사용될 이득 값을 포함하는, 무선 시스템. - 제29항에 있어서,
상기 무선 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 에어 인터페이스를 사용하여 상기 무선 채널을 통해 통신하도록 구성되는, 무선 시스템. - 제29항에 있어서,
상기 무선 시스템은,
다수의 수신 신호 강도 측정을 수행하고 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 상기 수신 신호 강도 측정의 함수로서 계산함으로써,
상기 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 결정하도록 구성되는, 무선 시스템. - 제29항에 있어서,
상기 무선 시스템은,
상기 디지털 설정 포인트에 상응하는 상기 ADC의 입력에서의 평균 입력 전력 레벨 및 상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 계산함으로써,
상기 디지털 설정 포인트로 상기 디지털 데이터를 유지하기 위해 상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 결정하도록 구성되는, 무선 시스템. - 제29항에 있어서,
상기 무선 시스템은, 상기 수신 신호 경로가 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로와 관련이 있는 이득 레지스터에 기록함으로써 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하도록 구성되는, 무선 시스템. - 확장 가능한 무선 시스템에 있어서,
상기 확장 가능한 무선 시스템은,
코어 네트워크와 통신하도록 구성된 제어기로서, 제어기 기저대역 모뎀을 포함하는 제어기; 및
상기 제어기에 통신 가능하게 연결된 복수의 라디오 포인트;
를 포함하고, 상기 복수의 라디오 포인트 각각은,
무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 대응하는 수신 신호 경로를 포함하는 대응하는 무선 주파수(radio frequency; RF) 프론트 엔드 회로;
대응하는 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter; ADC)로서, 대응하는 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 대응하는 입력이 상기 수신 신호 경로에서 생성되는, 대응하는 아날로그-디지털 변환기(ADC); 및
디지털 신호 처리를 수행하기 위한 대응하는 라디오 포인트 기저대역 모뎀;
을 포함하며, 상기 대응하는 ADC는 상기 디지털 신호 처리에 사용되는 대응하는 디지털 데이터를 출력하고,
상기 라디오 포인트 기저대역 모뎀은,
제어기 기저대역 모뎀의 개입 없이, 상기 무선 채널에 대해 지정된 변조 및 부호화 스킴(modulation and coding scheme; MCS)을 통해 복호화하기에 충분한 신호 대 간섭/잡음 비(signal-to-interference-plus-noise-ratio; SINR)에 대한 디지털 설정 포인트로 상기 디지털 데이터를 유지하기 위해 수신 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로에 대한 이득 값을 자율적으로 결정하도록 구성되고, 그리고
상기 수신 신호 경로가 상기 이득 값을 상기 수신 신호 경로에 대한 이득으로서 사용하게 하도록 구성되는, 무선 시스템. - 제39항에 있어서,
상기 이득 값은 상기 수신 신호 경로에 대한 최대 이득 값인, 무선 시스템. - 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법에 있어서, 상기 수신 신호 경로에서 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter; ADC)의 입력이 생성되고, 상기 ADC는 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력하며, 상기 방법은,
상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하는 단계; 및
자원 블록 점유도가 높은 서브프레임이 이에 비해 자원 블록 점유도가 상대적으로 낮은 서브프레임 바로 다음에 있는 버스트 트래픽에 대해 상기 무선 채널의 처리량을 증가시키기 위해 상기 이득을 제한하도록 상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로의 이득을 제어하는 단계;
를 포함하는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 무선 시스템에 있어서,
상기 무선 시스템은,
무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로를 포함하는 무선 주파수(radio frequency; RF) 프론트 엔드 회로;
아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter; ADC)로서, 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 입력이 상기 수신 신호 경로에서 생성되는, 아날로그-디지털 변환기(ADC); 및
디지털 신호 처리를 수행하는 기저대역 모뎀(baseband modem);
을 포함하며, 상기 ADC는 상기 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력하고,
상기 무선 시스템은,
상기 수신 신호 경로를 사용하여 수신된 상기 신호의 총 잡음 및 간섭의 추정치를 결정하도록 구성되고, 그리고
자원 블록 점유도가 높은 서브프레임이 이에 비해 자원 블록 점유도가 상대적으로 낮은 서브프레임 바로 다음에 있는 버스트 트래픽에 대해 상기 무선 채널의 처리량을 증가시키기 위해 상기 수신 신호 경로의 이득을 제한하도록 상기 총 잡음 및 간섭의 추정치를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로의 이득을 제어하도록 구성되는, 무선 시스템. - 무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법에 있어서, 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 입력은 상기 수신 신호 경로에서 생성되고, 상기 ADC는 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력하며, 상기 방법은,
상기 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 결정하는 단계; 및
자원 블록 점유도가 높은 서브프레임이 이에 비해 자원 블록 점유도가 상대적으로 낮은 서브프레임 바로 다음에 있는 버스트 트래픽에 대해 상기 무선 채널의 처리량을 증가시키기 위해 상기 이득을 제한하도록 상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로의 이득을 제어하는 단계;
를 포함하는, 수신 신호 경로에 대한 이득을 제어하는 방법. - 무선 시스템에 있어서,
상기 무선 시스템은,
무선 채널을 통해 통신되는 신호를 수신하기 위한 수신 신호 경로를 포함하는 무선 주파수(radio frequency; RF) 프론트 엔드 회로;
아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter; ADC)로서, 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 입력이 상기 수신 신호 경로에서 생성되는, 아날로그-디지털 변환기(ADC); 및
디지털 신호 처리를 수행하는 기저대역 모뎀(baseband modem);
을 포함하며, 상기 ADC는 상기 디지털 신호 처리에 사용되는 디지털 데이터를 출력하고, 상기 무선 시스템은,
상기 수신 신호 경로에서 수신된 상기 신호의 수신 신호 강도를 결정하도록 구성되고, 그리고
자원 블록 점유도가 높은 서브프레임이 이에 비해 자원 블록 점유도가 상대적으로 낮은 서브프레임 바로 다음에 있는 버스트 트래픽에 대해 상기 무선 채널의 처리량을 증가시키기 위해 상기 수신 신호 경로의 이득을 제한하도록 상기 수신 신호 강도를 기반으로 하여 상기 수신 신호 경로의 이득을 제어하도록 구성되는, 무선 시스템.
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