KR20020012570A - 무선 통신 시스템에서 수신 신호의 간섭을 정확하게추정하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 수신 신호의 간섭을 정확하게추정하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 채널을 통해 수신되고 외부 송수신기에 의해 전송된 정확한 간섭 값 신호를 제공하는 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 원하는 신호 성분 및 간섭 성분을 갖는 신호를 수신하는 제 1 수신기 섹션을 포함한다. 신호 추출 회로는 상기 수신된 신호로부터 원하는 싱호 성분의 추정을 추출한다. 잡음 추정 회로 (12)는 상기 원하는 신호 성분 및 수신된 신호의 추정에 기초하여 정확한 간섭 값을 제공한다. 룩업 테이블은 상기 정확한 잡음 및/또는 간섭 값을 정규화 인자로 변환한다. 캐리어 신호 대 간섭 비 회로는 정확한 캐리어 신호 대 간섭 비 추정을 계산하도록 상기 정규화 인자 및 수신된 신호를 사용한다. 경로-결합 회로는 상기 수신된 신호 및 정규화 인자에 기초하여 최적 경로 결합 웨이트를 생성한다.

Description

무선 통신 시스템에서 수신 신호의 간섭을 정확하게 추정하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING AN ACCURATE ESTIMATION OF RECEIVED SIGNAL INTERFERENCE FOR USE IN WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEMS}
무선 통신 시스템은 탐색, 구조작업 및 비지니스 응용을 포함하는 다양한 응용에서 사용된다. 상기 응용은 잡음 환경에서 효율적으로 동작할 수 있는 효율적이고 신뢰성 있는 통신을 요구한다.
무선 통신 시스템은 하나 이상의 기지국과 통신하는 다수의 이동국에 의해 특성화된다. 신호는 채널을 통해 기지국과 하나 이상의 이동국간에 전송된다. 이동국과 기지국의 수신기는 전송된 신호를 효과적으로 디코딩하기 위해 채널에 의해 전송된 신호로 유입된 잡음을 추정하여야 한다.
코드 분할 다중 액세스(CDMA) 통신 시스템에서, 신호는 의사 잡음(PN) 확산 시퀀스를 사용하여 넓은 대역폭으로 확산된다. 확산 신호가 채널을 통해 전송될때, 신호는 기지국에서 이동국으로의 다중 경로를 취한다. 신호는 이동국에서 다양한 경로로부터 수신되고, 디코딩되며, 레이크 수신기와 같은 경로-결합 회로를 통해 구조적으로 재결합된다. 경로-결합 회로는 스루풋(throughput)을 최대화하고 경로 지연 및 페이딩을 보상하기 위해 웨이트(weight)로 지칭되는 이득 인자를 각 디코딩된 경로에 인가한다.
통신 시스템 전송은 파일럿 간격, 전력 제어 간격 및 데이터 간격을 포함한다. 파일럿 간격동안, 기지국은 사전설정된 기준 신호를 이동국에 전송한다. 상기 이동국은 수신된 기준 신호, 즉 파일럿 신호로부터의 정보와, 채널 간섭 및 신호 대 잡음(SNR) 비와 같이 채널에 대한 정보를 추출하기 위해 전송된 파일럿 신호를 조합한다. 이동국은 채널의 특성을 분석하고 후속의 전력 제어 간격동안 기지국에 전력 제어 신호를 전송한다. 예를 들어, 기지국이 현재 채널 특성에 따라 제공된 과도한 전력으로 전송하면, 이동국은 전송된 전력 레벨을 감소시킬 것을 요청하기 위해 기지국에 제어 신호를 전송한다.
디지털 통신 시스템은 수신된 신호를 정확하게 디코딩하도록 정확한 로그 공산 비율(LLRs)을 요구한다. 정확한 신호 대 잡음 비(SNR) 측정 또는 추정을 위해 일반적으로 수신된 신호에 대한 LLR을 계산할 것이 요구된다. 정확한 SNR 추정은 파일럿 신호를 사용하여 추정될 수 있는 채널의 잡음 특성의 정확한 지식을 필요로 한다.
기지국 또는 이동국이 신호를 방송하는 속도 또는 전력은 채널의 잡음 특성에 좌우된다. 최대 용량을 위해, 기지국 및 이동국의 송수신기는 채널에 의해 유입된 잡음의 추정에 따라 전송된 신호의 전력을 제어한다. 잡음 추정, 즉 전송된 신호의 상이한 다중경로 성분의 간섭 스펙트럼 밀도가 부정확하면, 송수신기는 너무 많거나 너무 적은 전력으로 방송할 수 있다. 너무 많은 전력으로 방송하면 네트워크 자원을 비효율적으로 사용하게 될 수 있고, 네트워크 용량의 감소 및 이동국 배터리 수명의 감소를 발생시킬 수 있다. 너무 적은 전력으로 방송하면 스루풋이 감소되고, 호출이 단락되며, 서비스 품질이 감소되고 소비자를 불만족시킬 수 있다.
채널에 의해 유입된 잡음의 정확한 추정은 또한 최적 경로-결합 웨이트를 결정하는데 요구된다. 현재, 많은 CDMA 통신 시스템은 수신된 신호의 총 스펙트럼 밀도에 대한 캐리어 신호 에너지의 함수로서 SNR 비를 계산한다. 상기 계산은 작은 SNR에 적합하지만 더 큰 SNR에는 부정확하며, 통신 시스템 성능을 떨어뜨리게 된다.
게다가, 많은 무선 CDMA 통신 시스템은 파일럿 간격동안 방송하는 소정의 기지국이 데이터 간격동안은 방송하지 않는 사실을 정확하게 고려하지 않는다. 결과적으로, 파일럿 신호에 기초한 잡음 측정은 데이터 간격동안 부정확하게 될 수 있고, 그로인해 시스템 성능을 감소시킨다.
따라서, 기술분야에는 수신된 신호의 간섭 스펙트럼 밀도를 정확하게 결정하고, 정확한 SNR 또는 캐리어 신호 대 간섭 비를 계산하고 최적의 경로-결합 웨이트를 결정하는 시스템 및 방법이 요구된다. 또한 파일럿 간격동안 파일럿 신호를 방송하고 데이터 간격동안은 방송하지 않는 기지국을 계산하는 시스템을 필요로 한다.
본 발명은 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 속도 및 전력 제어와 신호 디코딩을 원활하게 수행하기 위해 무선 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 통신 시스템에서 수신 신호의 간섭 스펙트럼 밀도를 추정하는 시스템에 관한 것이다.
도 1은 정확한 간섭 에너지 계산 회로를 갖는 본 발명의 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 정확한 간섭 에너지 계산 회로, 로그 공산 비(LLR) 회로 및 순방향 링크 전송에 적응되는 도 1의 경로 결합 회로의 상세도를 도시한다.
도 3은 역방향 링크 전송을 위해 최적화되고 도 2의 경로 웨이트 및 결합회로와 LLR 회로를 포함하는 정확한 간섭 에너지 계산 회로를 도시한다.
도 4는 정확한 간섭 에너지 추정 회로 및 도 2의 최대 비 경로-결합 회로의 선택적인 실시예를 도시한다.
도 5는 간섭 에너지 추정을 개선하고 도 2의 정확한 간섭 에너지 계산 회로에 사용하도록 적응된 프레임 활성도 제어 회로의 블록선도이다.
도 6은 활성 슬롯 및 휴지 슬롯을 도시하는 전형적인 타이밍 도이다.
도 7은 트래픽 채널 신호, 파일럿 채널 신호, 프레임 활성도 신호(FAC)(또한 역방향 전력 제어 채널로 공지됨) 및 도 6의 슬롯의 휴지 채널 스커트(skirt)를 도시하는 전형적인 타이밍도이다.
기술분야의 요구는 본 발명의 외부 송수신기에 의해 전송되고 채널을 통해 수신된 신호에 대한 정확한 간섭 값을 제공하는 시스템에 의해 해결된다. 예시적인 실시예에서, 본 발명의 시스템은 무선 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 통신 시스템에 사용하도록 적응되고 원하는 신호 성분 및 간섭 및/또는 잡음 성분을 갖는 신호를 수신하는 제 1 수신기 섹션을 포함한다. 신호 추출 회로는 수신된 신호로부터 원하는 신호 성분의 추정을 추출한다. 잡음 추정 회로는 원하는 신호 성분 및 수신된 신호의 추정에 기초하여 정확한 간섭 값을 제공한다. 룩업 테이블은 정확한 잡음 및/또는 간섭 값을 정규화 인자로 변환시킨다. 캐리어 신호 대 간섭 비 회로는 정확한 캐리어 신호 대 간섭 비 추정을 계산하기 위해 정규화 인자 및 수신 신호를 사용한다. 경로-결합 회로는 수신된 신호 및 정규화 인자에 기초하여 최적 경로-결합 웨이트를 생성한다.
예시적인 실시예에서, 상기 시스템은 캐리어 신호 대 간섭 비(C/I)를 계산하기 위해 정확한 간섭 값을 사용하는 회로를 포함한다. 상기 시스템은 정확한 간섭 값을 사용하는 신호를 포함하며 그에 따라 최적으로 결합된 신호 경로를 제공하는 다중 신호 경로를 위해 최적 경로-결합 웨이트를 계산하는 회로를 포함한다. 상기 시스템은 또한 캐리어 신호 대 간섭 비 및 최적으로 결합된 신호 경로에 기초한 로그 공산 값을 계산하는 회로를 포함한다. 상기 시스템은 또한 로그 공산 값을 사용하여 수신된 신호를 디코딩하는 회로를 포함한다. 부가 회로는 속도 및/또는 전력 제어 메세지를 생성하고 외부 송수신기에 속도 및/또는 전력 제어 메세지를 전송한다.
구체적 실시예에서, 제 1 수신기 섹션은 수신된 신호로부터 동위상 및 직교 신호 샘플을 제공하는 하향변환 및 혼합 회로를 포함한다. 상기 신호 추출 회로는 동위상 및 직교 신호 샘플로부터 역확산 동위상 및 직교 신호 샘플을 제공하는 의사 잡음 역확산기를 포함한다. 상기 신호 추출 회로는 부가로 역확산 동위상 및 직교 신호 샘플로부터 데이터 신호 및 파일럿 신호를 분리하고 이에 따라 데이터 채널 출력 및 파일럿 채널 출력을 제공하는 디커버링 회로를 포함한다. 상기 신호 추출 회로는 부가로 파일럿 채널 출력의 잡음을 감소시키고 이에 따라 출력으로서 원하는 신호 성분의 추정을 제공하는 평균 회로를 부가로 포함한다. 잡음 추정 회로는 추정와 관련된 원하는 신호 에너지 값을 계산하고, 스케일링된 원하는 신호 에너지 값을 산출하기 위해 미리 결정된 상수와 원하는 신호 에너지 값을 곱하며, 정확한 간섭 값을 산출하기 위해 수신된 신호에 관련된 총 에너지의 추정값으로부터 스케일링된 원하는 신호 에너지 값을 감산하는 회로를 포함한다.
잡음 추정 회로의 선택적인 실행은 파일럿 채널 출력으로부터 원하는 신호 성분을 감산하고 그에 따라 간섭 신호를 제공하는 감산기를 포함한다. 상기 잡음 추정 회로는 간섭 신호로부터 정확한 간섭 값을 제공하는 에너지 계산 회로를 포함한다.
정확한 간섭 값은 정확한 간섭 값에 대응하는 간섭 전력 스펙트럼 밀도의 역수를 계산하는 룩업 테이블(LUT)에 인가된다. 상기 역수는 그후에 평균 회로에 의해 이후에 평균되고 로그 공산 비(LLR) 회로에 입력되는 캐리어 신호 대 간섭 비(C/I) 추정을 산출하기 위해 스케일링된 원하는 신호 에너지 값과 곱해진다. 상기 역수는 또한 상수 인자에 의해 후속으로 스케일링되고 평균되며, 수신된 신호의 LLR을 계산하는 LLR 회로에 입력되는 정규화된 최적 경로-결합 웨이트 추정을 산출하기 위해 파일럿 채널 출력으로부터 유도된 경로-결합 웨이트로 곱해진다.
수신된 신호를 포함하는 각 다중 신호 경로에 대한 최적 경로-결합 웨이트를 계산하는 회로는 파일럿 필터의 출력으로부터 원하는 신호 성분의 복소 진폭의 스케일링된 추정값을 제공하는 회로 및 상수 제공 회로를 포함한다. 스케일링된 추정은 정확한 간섭 값에 의해 정규화된다. 공액 회로는 최적 경로 결합 웨이트를 나타내는 스케일링된 추정의 공액을 제공한다.
본 발명의 신규한 설계는 수신된 신호의 간섭 성분의 정확한 추정을 제공하는 잡음 추정 회로에 의해 용이하게 된다. 간섭 성분의 정확한 추정함으로써 수신된 신호의 최적 디코딩을 용이하게 하는 캐리어 신호 대 간섭 비를 정확하게 추정할 수 있다.
본 발명은 특정 응용에 대한 예시적인 실시예를 참조하여 여기에 기술되지만, 본 발명이 그에 제한되는 것은 아님을 이해해야 할 것이다. 당업자는 부가적인 변형, 응용 및 본 발명의 범위내의 실시예 및 본 발명이 상당한 용도가 있는 부가 필드내에 있음을 인식할 것이다.
도 1은 정확한 캐리어 신호 대 간섭(C/I) 및 간섭 에너지(Nt) 계산 회로(12)를 갖는 본 발명의 통신 송수신기 시스템(10)을 도시한다. 상기 시스템(10)은 CDMA 이동국에 사용되도록 적응된다. 본 발명의 특정 실시예에서, 송수신기 시스템(10)에 의해 수신된 신호는 기지국(도시되지 않음)과 시스템(10)간의 순방향 통신 링크를 통해 수신된다. 송수신기 시스템(10)에 의해 전송된 신호는 관련 기지국에 송수신기 시스템(10)으로부터 역방향 통신 링크를 통해 전송된다.
명확화를 위해, 클록 회로, 마이크로폰, 스피커 등의 송수신기 시스템(10)의 여러 항목은 생략되었다. 당업자는 과도한 실험없이 부가 회로를 쉽게 형성할 수 있다.
송수신기 시스템(10)은 이중 변환 통신 송수신기이며 듀플렉서(16)에 연결된 안테나(14)를 포함한다. 상기 듀플렉서(16)는 왼쪽부터 오른쪽으로, 수신 증폭기 (18), 무선 주파수(RF) 대 중간 주파수(IF) 혼합기(20), 수신 대역통과 필터(22), 수신 자동 이득 제어 회로(AGC)(24) 및 IF 대 기저대역 회로(26)를 포함하는 수신 경로에 연결된다. IF 대 기저대역 회로(26)는 C/I 및 Nt추정 회로(12)에서 기저대역 컴퓨터(28)에 연결된다.
듀플렉서(16)는 또한 전송 증폭기(30), IF 대 RF 혼합기(32), 전송 대역통과 필터(34), 전송 AGC(36) 및 기저대역 대 IF 회로(38)를 포함하는 전송 경로(66)에 연결된다. 전송 기저대역 대 IF 회로(38)는 엔코더(40)에서 기저대역 컴퓨터(28)에 연결된다.
기저대역 컴퓨터(28)의 C/I 및 Nt추정 회로(12)는 경로 웨이트 및 결합 회로(42), 속도/전력 요청 발생 회로(44) 및 로그 공산 비(LLR) 회로(46)에 연결된다. LLR 회로(46)는 경로 웨이트 및 결합 회로(42)와 디코더(48)에 연결된다. 상기 디코더(48)는 속도/전력 요청 발생 회로(44) 및 엔코더(40)에 연결되는 제어기 (50)에 연결된다.
안테나(14)는 RF 신호를 수신하고 전송한다. 안테나(14)에 연결된 듀플렉서 (16)는 전송 RF 신호(54)로부터 수신 RF 신호(52)의 분리를 용이하게 해준다.
안테나(14)에 의해 수신된 RF 신호(52)는 수신 증폭기(18)에 의해 증폭되고, RF 대 IF 혼합기(20)를 통해 중간 주파수로 혼합되고, 수신 대역통과 필터(22)에 의해 필터링되고, 수신 AGC(24)에 의해 이득 조절되며, IF 대 기저대역 회로(26)를 통해 디지털 기저대역 신호(56)로 변환되는 수신 경로(64)로 인도된다. 상기 디지털 기저대역 신호(56)는 디지털 기저대역 컴퓨터(28)에 입력된다.
본 발명의 실시예에서, 수신기 시스템(10)은 직교 위상 시프트 키잉(QPSK) 변조 및 복조 기술을 사용하여 적응되며, 상기 디지털 기저대역 신호(56)는 동위상 (I) 및 직교(Q)신호 성분을 포함하는 직교 증폭 변조(QAM) 신호이다. 상기 I 및 Q 기저대역 신호(56)는 기지국에서 사용된 송수신기와 같은 CDMA 통신 송수신기로부터 전송된 파일럿 신호 및 데이터 신호를 나타낸다.
전송 경로(66)에서, 디지털 기저대역 컴퓨터 출력 신호(58)는 기저대역 대 IF 회로(38)를 통해 아날로그 신호로 변환되고, IF 신호로 혼합되며, 전송 대역통과 필터(34)에 의해 필터링되고, IF 대 RF 혼합기(32)에 의해 RF로 혼합되며, 전송 증폭기(30)에 의해 증폭되며 그후에 듀플렉서(16) 및 안테나(14)를 통해 전송된다.
각각의 수신 및 전송 경로(64, 66)는 디지털 기저대역 컴퓨터(28)에 연결된다. 상기 디지털 기저대역 컴퓨터(28)는 수신된 기저대역 디지털 신호(56)를 처리하고 디지털 기저대역 컴퓨터 출력 신호(58)를 출력한다. 상기 기저대역 컴퓨터(28)는 신호 대 음성 변환 및/또는 음성 대 신호 변환과 같은 기능을 포함할수 있다.
기저대역 대 IF 회로(38)는 디지털 대 아날로그 변환기(DACs), 혼합기, 가산기, 필터, 시프터 및 국부 발진기와 같은 여러 소자(도시되지 않음)를 포함한다. 상기 기저대역 컴퓨터 출력 신호(58)는 90°위상차가 있는 위상(I) 및 직교(Q) 신호 성분을 포함한다. 출력 신호(58)는 혼합을 준비하는 저역통과 필터에 의해 필터링되는 아날로그 신호로 변환되는 아날로그 기저대역 대 IF 회로(38)의 디지털 대 아날로그 변환기(DACs)에 입력된다. 상기 출력 신호(58)의 위상은 각각 기저대역 대 IF 회로(38)에 포함된 90°시프터(도시되지 않음), 기저대역 대 IF 혼합기(도시되지 않음) 및 가산기(도시되지 않음)를 통해 조절되고, 혼합되며 합산된다.
가산기는 상기 전송 AGC 회로(36)에 IF 신호를 출력하며, 혼합된 IF신호의 이득은 전송 대역통과 필터(34)를 통한 필터링, IF 대 전송 혼합기(32)를 통한 RF로의 혼합, 전송 증폭기(20)를 통한 증폭 및 듀플렉서(16)와 안테나(14)를 통한 지속적인 무선 전송을 준비하도록 조절된다.
유사하게, 수신 경로(64)의 IF 대 기저대역 회로(26)는 아날로그 대 디지털 (ADC) 변환기, 발진기 및 혼합기를 포함한다. 수신 AGC 회로(24)로부터 출력된 수신 이득 조절 신호는 혼합 회로를 통해 기저대역으로 혼합되고 아날로그 대 디지털 변환기(ADCs)를 통해 디지털 신호로 변환되는 IF 대 기저대역 회로(26)로 전송된다.
기저대역 대 IF 회로(38) 및 IF 대 기저대역 회로(36)는 혼합 기능을 용이하게 하도록 제 1 발진기(60)를 통해 제공되는 발진 신호를 사용한다. 수신 RF 대IF 혼합기(20) 및 전송 IF 대 RF 혼합기(32)는 제 2 발진기(62)로부터의 발진기 신호 입력을 사용한다. 상기 제 1 및 제 2 발진기(60, 6)는 마스터 기준 발진 신호로부터 출력 신호들을 유도하는 위상 동기 루프로서 형성될 수 있다.
당업자는 다른 형태의 수신 및 전송 경로(64, 66)가 본 발명의 범위를 이탈하지 않고서 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 증폭기(18, 30), 혼합기(20, 32), 필터(22, 34), AGC 회로(24, 36) 및 주파수 변환 회로(26, 38)와 같은 여러 소자들은 표준 소자들이며 당업자에 의해 용이하게 구성될 수 있다.
기저대역 컴퓨터(28)에서, 수신된 I 및 Q 신호(56)는 C/I 및 Nt추정 회로(12)로 입력된다. 상기 C/I 및 Nt추정 회로(12)는 파일럿 신호에 기초하여 I 및 Q 신호(56)의 간섭 에너지를 결정하고 그에 응답하여 신호 대 간섭 비를 결정한다. 캐리어 신호 대 간섭 비(C/I)는 신호 대 잡음 비(SNR)에 유사하고 수신된 I 및 Q 신호(56)의 간섭 에너지에 대해 적은 간섭 및 잡음 성분인 수신된 I 및 Q 신호(56)의 에너지 비이다. 종래의 C/I 추정 회로는 다중경로 간섭 에너지를 정확하게 추정하는데 종종 실패한다.
C/I 및 Nt추정 회로(12)는 속도/전력 요청 발생 회로(44) 및 LLR 회로(46)에 C/I 신호를 출력한다. C/I 및 Nt추정 회로(12)는 또한 간섭 에너지(1/Nt)의 역수, 역확산 및 디커버된 데이터 채널 신호 및 역확산 및 디커버된 파일럿 채널 신호를 경로 웨이트 및 결합 회로(42)로 출력한다. 상기 역확산 및 디커버된 데이터 채널 신호는 또한 디코딩되고 제어기(50)에 전송하는 디코더(48)에 제공된다. 제어기(50)에서, 디코딩된 신호는 음성 또는 데이터를 출력하거나, 또는 관련 기지국(도시되지 않음)에의 전송을 위해 역방향 링크 신호를 생성하도록 처리된다.
경로 웨이트 및 결합 회로(42)는 데이터 채널 신호에 대응하는 수신된 데이터 신호의 다중경로 성분에 대한 최적 비 경로-결합 웨이트를 계산하고 LLR 회로(46)에 계량 합산 및 웨이트가 측정된 경로를 제공한다.
LLR 회로(46)는 최적 LLR 및 소프트 디코더 결정 값을 생성하기 위해 C/I 및 Nt추정 회로(12)에 의해 제공된 C/I 추정을 갖는 경로 웨이트 및 결합 회로(42)로부터의 계량을 사용한다. 최적 LLR 및 소프트 디코더 결정 값은 수신된 데이터 채널 신호의 디코딩을 용이하게 하도록 디코더(48)에 제공된다. 제어기(50)는 스피커 또는 다른 디바이스(도시되지 않음)를 통해 음성 또는 데이터를 출력하기 위해 디코딩된 데이터 채널 신호를 처리한다. 상기 제어기(50)는 또한 전송을 준비하는데 입력 디바이스(도시되지 않음)로부터 엔코더(40)로의 음성 신호 및 데이터 신호 전송을 제어한다.
속도/전력 요청 발생 회로(44)는 C/I 및 Nt추정 회로(12)에 기초한 속도 제어 또는 전력 부분 요청 메세지를 생성한다. 상기 속도/전력 요청 발생 회로(44)는 C/I와 미리 결정된 임계값을 비교한다. 속도/전력 요청 발생 회로(44)는 여러 임계값에 대해 C/I 신호의 상대적 크기에 기초한 속도 요청 또는 전력 제어 메세지를 생성한다. 속도/전력 요청 발생 회로(44)의 정확한 세부 부분들은 응용 주문형이며 주어진 응용의 요구에 적합하게 당업자에 의해 용이하게 결정되고 형성된다.
최종 속도 제어 또는 전력 부분 요청 메세지는 그후에 제어기(50)에 전송된다. 상기 제어기(50)는 엔코더(40)를 통한 엔코딩 및 전송 경로(66), 듀플렉서 (16) 및 안테나(14)를 통해 데이터 속도 요청 채널(DRC)상에 관련된 기지국(도시되지 않음)에의 지속적인 전송을 위해 전력 부분 요청 메세지를 준비한다. 기지국이 속도 제어 또는 전력 부분 요청 메세지를 수신할 때, 기지국은 전송된 신호의 속도 및/또는 전력을 조절한다.
C/I 및 Nt추정 회로(12)에서의 정확한 C/I 및 Nt 추정은 속도/전력 요청 발생 회로(44)의 성능을 개선하고 디코더(48)의 성능을 개선하며, 그로인해 송수신기 시스템(10) 및 관련된 통신 시스템의 스루풋 및 효율성을 개선한다.
도 2는 정확한 C/I 및 Nt추정 회로(12), LLR 회로(46) 및 순방향 링크 전송을 사용하도록 적응되는 도 1의 경로-결합 회로(42)의 상세도이다.
C/I 및 Nt추정 회로(12)는 왼쪽에서 오른쪽으로 및 위에서 아래로, 의사 잡음(PN) 역확산기(70), M차 월시 디커버 회로(72), 총 수신된 신호 에너지(Io) 계산 회로(74), 제 1 상수 회로(84), 파일럿 필터(76), 감산기(80), 제 1 곱셈기(82), 파일럿 에너지 계산 회로(86), 룩업 테이블(LUT)(88), 제 2 곱셈기(90) 및 C/I 누산 회로(92)를 포함한다. C/I 및 Nt추정 회로(12), 의사 잡음(PN) 역확산기(70)는 도 1의 IF 대 기저대역 회로(26)로부터 I 및 Q 신호 (56)를 수신한다. PN 역확산기(70)는 M차 월시 디커버 회로(72) 및 Io계산 회로(74)에 병렬인 입력을 제공한다. 상기 M차 월시 디커버 회로(72)는 파일럿 필터(76)와 경로 웨이트 및 결합 회로(42)의 상수 분할기 회로(78)에 입력을 제공한다.
에너지 계산 회로(74)의 출력은 감산기 회로(80)의 양의 단자에 연결된다. 상기 감산기 회로(80)의 음의 단자는 제 1 곱셈기(82)의 출력 단자에 연결된다. 상기 제 1 곱셈기(82)의 제 1 입력은 상기 제 1 상수 회로(84)의 출력에 연결된다. 상기 제 1 곱셈기(82)의 제 2 입력은 파일럿 에너지 계산 회로(86)의 출력에 연결된다. 상기 파일럿 필터(76)는 상기 파일럿 에너지 계산 회로(86)에 입력을 제공한다.
상기 감산기(80)의 출력은 룩업 테이블(LUT)에 연결된다. 상기 LUT(88)의 출력은 경로 웨이트 및 결합 회로(42)의 제 2 곱셈기(90)의 제 1 입력 및 제 3 곱셈기 (94)의 제 1 입력에 병렬로 연결된다. 상기 제 2 곱셈기(90)의 제 2 입력은 상기 제 1 곱셈기(82)의 출력에 연결된다. 상기 제 2 곱셈기(90)의 출력은 C/I 누산기 회로(92)에 연결되고, 상기 회로의 출력은 LLR 회로(46)에 입력으로 연결된다.
경로 웨이트 및 결합 회로(42)는 제 2 상수 발생 회로(98), 제 4 곱셈기(96), 제 3 곱셈기(94), 상수 분할기 회로(78), 복소 공액 회로(100), 제 5 곱셈기(102) 및 경로 누산기 회로(104)를 포함한다. 경로 웨이트 및 결합 회로(42)에서, 상기 제 4 곱셈기(96)의 제 1 단자는 C/I 및 Nt추정 회로(12)의 파일럿 에너지 계산 회로 (86)의 입력에 연결된다. 상기 제 4 곱셈기(96)의 제 2 단자는 상기 제 2 상수 발생 회로(98)에 연결된다. 상기 제 4 곱셈기(96)의 출력은 상기 제 3 곱셈기(94)의 제 2 입력에 연결된다. 상기 제 3 곱셈기(94)의 출력은 복소 공액 회로(100)에 대한 입력으로 제공된다. 상기 복소 공액 회로(100)의 출력은 상기 제 5 곱셈기(102)의 제 1 입력에 연결된다. 상기 상수 분할기 회로(78)의 출력은 상기 제 5 곱셈기 (102)의 제 2 입력에 연결된다. 상기 제 5 곱셈기(102)의 출력은 경로 누산기 회로(104)의 입력에 연결된다. 상기 경로 누산기 회로(104)의 출력은 상기 LLR 회로(46)의 제 2 입력에 연결된다. 상기 LLR 회로의 출력은 디코더의 입력(도 1의 48 참조)에 연결된다.
동작에서, PN 역확산기(70)는 I 및 Q 신호를 수신하고 L 핑거 즉, 경로(l)를 역확산시킨다. 상기 PN 역확산기(70)는 채널을 통해 전송하기 전에 I 및 Q 신호를 확산시키는데 사용된 의사 잡음 시퀀스의 역수를 사용하여 I 및 Q 신호를 역확산시킨다. 상기 PN 역확산기(70)의 구조 및 동작은 또한 기술분야에 공지되어 있다.
역확산 신호는 PN 역확산기(70)로부터 출력되고 상기 M차 월시 디커버(72) 및 Io계산 회로(74)에 입력된다. 상기 Io계산 회로(74)는 원하는 신호 성분과 간섭 및 잡음 성분을 포함하는 칩 당 총 수신 에너지(Io)를 계산한다. 상기 Io계산 회로는 다음의 식에 따른 Io의 추정를 제공한다.
식 (1)
N은 파일럿 버스트당 칩의 수이며 본 실시예에서는 64이고 점표시(ㆍ)는 PN 역확산기(70)로부터 출력된 수신된 역확산 신호를 표시한다.
당업자는I o 는 본 발명의 범위를 이탈하지 않고서 PN 역확산기(70)에 의해 역확산되기 전에 계산될 수 있다. 예를 들어, Io계산 회로(74)는I o 의 동등한 추정이I o 계산 회로(74)의 출력에 제공되는 PN 역확산기(70)에 의해 제공된 입력대신에 I 및 Q 신호(56)로부터의 직접 입력을 수신할 수 있다.
M차 월시 디커버 회로(72)는 기술분야에 공지된 방법에 따라 데이터 채널로 지칭되는 직교 데이터 신호, 파일럿 채널로 지칭되는 파일럿 신호를 디커버시킨다. 본 발명의 특정 실시예에서, 직교 데이터 신호는 다음의 식에 의해 표시되는 하나의 데이터 채널(들)에 대응한다.
식 (2)
M은 월시 심볼당 칩의 수이며,는 lth다중 경로 성분의 변조 심볼 에너지이며,는 데이터 채널 s의 위상이며, Xt는 데이터 채널 s의 정보 차단 성분이다. 식 (2)에 의해 표시된 디커버된 데이터 채널은 디코더(도 1의 48 참조)에 제공되고 경로 웨이트 및 결합 회로(42)의 상수 분할기 회로(78)에 제공된다.
본 발명은 여러 월시 코드를 포함하는 신호를 사용하도록 적응되는 반면, 본발명은 당업자에 의해 다른 유형의 코드를 사용하여 용이하게 적응될 수 있다.
상기 파일럿 채널은 상기 파일럿 필터(76)에 입력된다. 상기 파일럿 필터(76)는 파일럿 채널로부터의 더 높은 주파수 잡음 및 간섭 성분을 제거하는 저역통과 필터로서 동작하는 평균 필터이다. 상기 파일럿 필터(76)(p)의 출력은 다음의 식에 의해 표시된다.
식 (3)
M은 월시 심볼당 칩의 수이며,는 lth다중경로 성분의 파일럿 칩 에너지이며,는 필터링된 파일럿 채널 p의 위상이다.
필터링된 파일럿 채널 p의 추정은 파일럿 에너지 계산 회로(86)를 통해 계산되는데, 상기 추정은 식 (3)에 의해 표시된 필터링된 파일럿 채널 p의 복소 진폭의 제곱이다. 필터링된 파일럿 채널 p의 복소 진폭의 제곱은 다음 식에 의해 표시되는 미리결정된 스케일 인자 c와 곱해진다.
식 (4)
Ior는 원하는 수신된 에너지이며, 즉 Io적은 잡음 및 간섭 성분과 동일하다. Ep는 파일럿 칩 에너지이다. 상기 스케일 인자 c는 많은 무선 통신 시스템에서 공지된 순방향 링크 상수이다.
상기 스케일 인자 c는 수신된 신호(56)의 lth다중 경로 성분과 관련된 수신된 원하는 신호(Io적은 잡음 및 간섭 성분)의 에너지의 정확한 추정를 산출하도록 상기 제 1 곱셈기(82)를 통해 필터링된 파일럿 신호 p의 에너지와 곱해진다.
정확한 추정는 lth다중 경로 성분과 관련된 간섭 에너지(Nt,l)의 정확한 측정을 산출하기 위해 감산기(80)를 통해 Io의 추정으로부터 감산된다. Nt,l은 경로 웨이트 및 결합 회로(42)의 제 3 곱셈기(94) 및 상기 제 2 곱셈기(90)의 제 1 입력에 Nt,l의 역수를 출력하는 LUT(88)에 제공된다. 상기 제 2 곱셈기(90)의 상기 제 2 입력은 상기 제 2 곱셈기(90)의 상기 제 2 입력 단자에를 제공하는 제 1 곱셈기(82)의 출력에 연결된다. 상기 제 2 곱셈기(90)는 다음의 식에 따른 lth다중 경로 성분에 관련된 캐리어 신호 대 간섭 비(C/I)의 정확한 추정을 출력한다.
식 (5)
정확한 C/I 값은 C/I 누산기 회로(92)를 통해 수신된 신호의 L 경로를 통해 누적된다. 상기 누적된 C/I 값은 LLR 회로(46) 및 속도/전력 요청 발생 회로(도 1의 44를 참조)에 제공된다.
경로 웨이트 및 결합 회로(42)에서, 제 4 곱셈기(96)는 상기 제 2 상수 발생 회로(98)에 의해 제공된 상수 k로 필터링된 파일럿 신호 p를 곱한다. 상기 상수 k는 다음의 식에 따라 계산된다.
식 (6)
여기서 Es는 변조 심볼 에너지이고, Ep는 파일럿 심볼 에너지이며, M은 상기에 언급된 칩당 월시 심볼의 수이다. Es대 Ep의 비는 역방향 링크 및 순방향 링크 전송에 대한 공지된 상수이다.
제 4 곱셈기(96)의 출력은 다음의 식에 의해 기술된 채널 계수(기호)의 추정을 제공한다.
식 (7)
는 lth다중 경로 성분의 변조 심볼 에너지의 추정이며,는 파일럿 신호의 위상의 추정이다. 채널는 상기 파일럿 필터(76)의 출력의 복소 진폭의 스케일링된 추정이다.
상기 채널 추정은 그후에 제 3 곱셈기(94)에 의해 lth다중 경로 성분과 관련된 간섭 에너지 Nt,l의 역수로 곱해진다. 상기 간섭 에너지 Nt,l은 간섭 및 잡음 성분을 포함한다. 상기 복소 공액 회로(100)는 최대 비율 경로 결합 웨이트를 표시하는 제 3 곱셈기(94)의 공액을 계산한다. 상기 최대 비율 경로 결합 웨이트는 제 5 곱셈기(102)를 통해 분할기 회로(78)로부터의 대응하는 데이터 심볼 출력으로 곱해진다. 상기 데이터 심볼(d)은 다음의 식에 의해 표시된다.
식 (8)
변수는 식 (2) 및 (7)에 대해 주어진대로이다.
제 5 곱셈기(102)의 출력은 최적으로 웨이트된 데이터 신호를 나타내며 그후에 경로 결합 회로(104)를 통해 신호를 포함하는 L개 경로를 거쳐 누적된다. 최적으로 결합된 최종 데이터 신호는 디코더(도 1의 48 참조)에 대한 최적 소프트 디코더 입력의 계산을 용이하게 하는 LLR 회로(46)에 제공된다.
당업자는 제 1 상수 발생 회로(84) 및 제 2 상수 발생 회로(98)에 의해 제공된 상수 c 및 k는 각각 본 발명의 범위를 이탈하지 않고서 식 (3) 및 (6)에 의해 표시된 것과 다른 상수 또는 변수일 수 있다.
도 3은 역방향 링크 전송에 대해 최적화되고 경로 웨이트 및 결합 회로(42) 및 도 2의 LLR 회로(46)를 포함하는 정확한 간섭 에너지 계산 회로(110)를 도시한다.
상기 간섭 에너지 계산 회로(110)의 동작은 Nt의 계산을 제외하고 도 2의C/I 및 Nt추정 회로(12)의 동작에 유사하다. 상기 간섭 에너지 계산 회로(110)는 PN 역확산기(70), M차 월시 디커버 회로(72) 및 파일럿 필터(76)를 포함한다. M차 월시 디커버 회로(72)는 PN 역확산기(70)로부터 출력된 역확산 I 및 Q 신호 샘플로부터 파일럿 채널 및 데이터 채널을 디커버, 즉 추출한다.
간섭 에너지 계산 회로(110)에서, 파일럿 채널은 파일럿 감산기 회로(112)의 양의 입력 및 파일럿 필터(76)에 제공된다. 상기 파일럿 필터(76)는 파일럿 채널의 잡음 및 간섭 성분을 삭제하고 필터링된 파일럿 신호를 파일럿 감산 회로(112)의 음의 입력에 제공한다. 파일럿 감산기 회로(112)는 필터링된 파일럿 채널로부터 파일럿 채널을 감산하고 전송 기지국(도시되지 않음) 및 간섭 에너지 계산 회로(110)를 사용하는 송수신기 시스템(도 1의 10을 참조)사이의 채널에 의해 유입된 심볼 당 간섭 및 잡음을 나타내는 신호를 출력한다. 간섭 에너지(Nt,l) 및 각 심볼에 대한 잡음 신호는 다음의 식에 따라 간섭 에너지 계산 회로(114)를 통해 계산된다.
식 (9)
여기서 M은 월시 심볼 당 칩의 수이며, N은 파일럿 버스트의 칩(64개 칩)의 수이며, 점표시(ㆍ)는 파일럿 감산기 회로(112)의 출력이다.
간섭 에너지 계산 회로(110)는 도 2의 제 1 상수 발생 회로(84)에 의해 제공된 상수 값 c가 공지되지 않을 때 사용된다. 이것은 여러 역방향 링크 응용을 갖는 경우이다.
도 4는 각각 순방향 링크에 적응된 도 2의 정확한 간섭 회로 및 최대 비율 경로 결합 회로의 선택적인 실시예(120, 122)를 도시한다. 선택적인 C/I 및 Nt추정 회로(120)는 파일럿 에너지 계산 회로(86) 및 파일럿 신호 곱셈기(126)의 입력에 병렬로 연결된 파일럿 핑거 필터(124)를 포함한다. 상기 파일럿 에너지 계산 회로(86)의 출력은 LUT(88) 및 파일럿 에너지 신호 곱셈기(128)의 입력에 병렬로 연결된다.
LUT(88)의 출력은 파일럿 에너지 신호 곱셈기(128)의 또 다른 입력 및 파일럿 신호 곱셈기(126)의 또 다른 입력에 연결된다. 상기 파일럿 에너지 신호 곱셈기 (128)의 출력은 C/I 경로 누산 회로(130)에 입력된다. C/I 경로 누산 회로(130)의 출력은 도 1의 속도/전력 발생 회로(44)의 입력 및 일반화된 이중 최대 회로(132)의 입력에 병렬로 연결된다.
파일럿 신호 곱셈기(126)의 출력은 스칼라 곱 회로(134)에 연결된다. 스칼라 곱 회로(134)의 또 다른 입력은 도 3의 M차 월시 디커버 회로(72)의 출력에 연결된다. 상기 스칼라 곱 회로(134)의 출력은 I 및 Q 신호 디멀티플렉서(DEMUX)(136)의 입력에 연결된다. 상기 I 및 Q DEMUX(136)는 일반화된 이중 최대 회로(138)의 입력에 연결된 I 및 Q 신호의 직교 출력(YQ) 및 동위상 출력(YI)을 제공한다. 상기 일반화된 이중 최대 회로(132)의 동위상 계량(mI) 및 직교 계량(mQ)은 LLR 회로(도 1, 2, 3의 46을 참조)에 연결된다. 상기 I 및 QDEMUX(136)는 일반화된 이중 최대 회로(138)의 입력에 연결된 I 및 Q 신호 DEMUX(136)의 직교 출력(YQ) 및 동위상 출력(YI)을 제공한다.
동작에서, 파일럿 핑거 필터(124)는 도 3의 M차 월시 디커버 회로(72)의 출력으로부터 역확산 파일럿 신호를 수신하고 다음 식에 따른 필터링된 신호(p)를 출력한다.
식 (10)
Pl은 수신된 파일럿 신호의 lth다중 경로 성분과 관련된 파일럿 신호이며,I o 는 다음 식에 의해 정의된 칩 당 총 수신 에너지이다.
식 (11)
Nt,l은 이전에 언급된 바와 같이, 수신된 신호의 lth다중 경로 성분과 관련된 간섭 및 잡음 성분을 나타내며, Ior,l는 lth다중 경로 성분과 관련된 수신된 신호의 원하는 성분의 에너지를 나타낸다.
필터링된 신호 p는 신호 p의 크기가 제곱되고 LUT(88)에 출력되는 파일럿 에너지 계산 회로(86)에 입력된다. 상기 LUT(88)는 1로부터 제곱된 신호 p2를 감산하고 상기 결과를 다음 식을 산출하도록 인버팅시킨다.
식 (12)
Pl및 Io는 식 (10) 및 (11)에 주어진 것과 같다. 이전에 언급된 바와 같이 Nt,l은 lth다중 경로 성분과 관련된 수신된 신호의 간섭 및 잡음 성분과 관련된 에너지를 나타낸다. ｜Pl｜2는 Ior의 정확한 추정을 제공한다.
LUT(88)의 최종 출력은 도 1의 시스템(20)에 의해 수신된 신호의 lth다중 경로 성분에 대한 정확한 C/I 값을 산출하기 위해 파일럿 에너지 신호 곱셈기(128)를 통해 파일럿 에너지 계산 회로(86)의 출력과 곱해진다. 상기 C/I 값은 C/I 경로 누산 회로(130)를 통해 수신된 신호를 포함하는 L개의 다중경로를 거쳐 부가된다. 상기 C/I 경로 누산 회로(130)는 도 1의 속도/전력 요청 발생 회로(44) 및 이중 최대 계산 회로(132)에 대한 총 C/I의 정확한 추정을 제공한다.
상기 파일럿 신호 곱셈기(126)는 다음의 출력(y)을 산출하도록 LUT(88)의 출력을 갖는 파일럿 핑거 필터(124)의 출력을 곱한다.
식 (13)
상기 변수는 식 (12)에 주어진 것과 같다.
식 (13)에 주어진 상기 파일럿 신호 곱셈기(126)의 출력은 스칼라 곱회로(134)에 제공된다. 상기 스칼라 곱 회로(134)는 또한 도 2의 M차 월시 디커버 회로(72)로부터 입력으로서 데이터 신호(d)를 수신한다. 본 실시예에서, 데이터 신호(d)는 다음 식에 의해 표시된다.
식 (14)
Xl은 도 1의 시스템(20)에 의해 수신된 신호의 lth다중경로 성분과 관련된 직교 크기 변조(QAM) 신호이며,I o 는 식 (11)에 주어진 것과 같다.
도 4의 시스템은 도 4의 시스템을 제외한 도 2의 시스템이 명백하게 자동 이득 제어 회로(도 1 참조)에 따른 스케일링을 도시하는 것과 유사한 알고리즘을 실행한다. 도 4의 시스템은 또한 도 2에서와 같이 명확하게 Io를 계산하지 않고서 (Ior,l)/(Io)를 (Ior,l)/(Nt,l)로 및 (Nt,l)/(Io)의 역수로 변환하도록 사용된 LUT(88)를 도시한다. (Ior,l)/(Io)는 도 4의 파일럿 에너지 계산 회로(86)로부터 출력된 것과 같이 (｜Pl｜2)/(Io)와 같고 Ep/Ior= 1이면, Ep/Io와 같다. 여기서 Ep는 상기에 기술된대로 파일럿 심볼 에너지이다.
스칼라 곱 회로(134)는 식 (14) 및 (13)에서 각각 정의된 신호(d)와 신호(y)의 스칼라 곱을 취하고 다음의 식에 따라 출력 신호(Y)를 제공한다.
식 (15)
여기서 L은 다중경로의 총 수이다; l은 카운터이며 L개 다중경로의 특정 l 경로를 나타낸다; Yl은 수신된 데이터 신호의 동위상 성분을 표시하고, YQ는 수신된 데이터 신호의 허수 직교 성분을 나타낸다. 다른 변수, 즉, Xl, Pl및 Nt,l은 식 (13) 및 (14)에 주어진 값과 같다.
DEMUX(136)는 선택적으로 식 1의 LLR 회로(46)에 응답하여, 각각 계량및를 출력하는 일반화된 이중 최대치 회로(132)제공되는 개별 경로상에 식 (15)에 의해 정의된 출력(Y)의 I(YI) 및 Q(YQ) 성분을 스위칭한다.
도 4의 시스템에 사용된 것과 같이 본 발명을 형성하기 위해 사용된 모든 회로 소자 및 모듈은 당업자에 의해 쉽게 형성된다.
도 5는 간섭 에너지(Nt)의 추정을 개선하고 도 2의 정확한 C/I 및 Nt추정 회로(12)로 사용하도록 적응된 프레임 활성도 제어(FAC) 회로(140)의 블록선도이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, FAC 회로(140)는 LUT(88)의 입력에서 도 2의 C/I 및 Nt추정 회로(12)에 삽입될 수 있다. 상기 FAC 회로(140)는 감산기 회로 (80)의 출력 및 M차 월시 디커버(72)로부터의 데이터 채널 출력 및 제 1 곱셈기(82)의 출력으로부터 Nt,l을 수신하고 Nt,l의 새로운 추정, 즉 Nt Data를 출력하는데, 상기 Nt Data는 소정의 기지국이 파일럿 간격동안 방송하고 데이터 간격동안은 방송하지 않는 사실에 대해 정정된 간섭(잡음을 포함하는) 추정이다. 파일럿 간격동안 방송하는 기지국은 파일럿 신호를 통해 측정되고 채널과 관련된 잡음 및 간섭에 기여한다. 소정의 기지국이 데이터 간격동안 방송하지 않고 파일럿 간격동안 방송하면, 파일럿 간격에 기초한 상기 채널 잡음 및 간섭의 추정은 Nt,data< Nt,pilot및 (C/I)data< (C/I)pilot으로 매우 크게 될 것이다.
본 발명의 특징에 따라, 기지국에 의해 방송된 파형은 프레임 활성도 비트(FAC 비트)를 포함한다. FAC 비트는 관련된 파일럿 신호의 트래픽 채널이 다음 하프 프레임을 수반하는 하프 프레임동안 전송할 것인지를 도 1의 시스템(10)과 같은 이동국에 표시한다. FAC 비트가 예를 들어 논리 1에 세팅되면, 순방향 트래픽 채널은 비동작상태이다. FAC 비트가 명확하면, 즉, 논리 0에 대응하면, 대응하는 순방향 채널은 비동작상태이다. ith기지국에 대한 하프 프레임 n동안 전송된 FAC 비트는, 즉 FACi(n)은 다음 프레임, 즉 하프 프레임(n+2)동안 순방향 데이터 채널 활성도를 명기한다.
FAC 비트를 사용하면 소정의 기지국이 파일럿 간격동안 방송하고 데이터 간격동안은 방송하지 않는 통신 시스템의 C/I 추정을 개선하게 된다. 그 결과, FAC 비트를 사용하면 도 1의 속도/전력 요청 발생 회로(44)를 통해 실행된 바와 같이더 우수한 데이터 속도 제어를 발생시킬 수 있다. 또한 FAC 비트를 사용하면 하프 프레임(n+1)으로 시작하는 8개 슬롯에 달하고 FAC 비트를 통해 기지국 활성도를 고려하는 데이터 속도 제어 메세지에 기초하여 순방향 데이터 채널 전송이 유효하게 되도록 한다.
FAC 회로(140)는 다음의 식에 따라 데이터 간격동안은 방송하지 않는 기지국으로부터 간섭 기여를 감산시킨다.
식 (16)
여기서 i는 기지국의 인덱스, 즉 Nt,i Data가 추정되는 섹터이다. j는 카운팅되는 각 기지국에 대해 증가되는 카운터이다. Nt,i Data는 lth다중경로 성분에 대해 그리고 jth기지국에 대한 데이터 전송과 관련된 간섭 에너지를 표시한다. 유사하게, Nt,i pilot은 lth다중경로 성분에 대해 그리고 jth기지국에 대한 파일럿 전송과 관련된 간섭 에너지를 표시한다.는 jth기지국으로부터 수신된 원하는 신호 성분의 에너지이다.
본 특징부에 접근함으로써, 당업자는 용이하게 과도한 실험없이 FAC 회로 (140)를 형성할 수 있다.
파일럿 간격동안 그리고 간섭 에너지 Nt가 추정되는 동안, 도 1의 송수신기 시스템(10)과 통신하는 모든 기지국은 풀 전력에서 전송한다. 소정의 기지국이 파일럿 간격을 앞서고 뒤따르는 데이터 간격동안 휴지 상태이면, 큰 규모의 다중경로 확산이 발생하여, 기지국으로부터의 간섭은 다른 기지국으로부터 파일럿 신호의 전체 지속기간동안 수신될 수 없다. Nt추정의 부정확성 발생을 피하기 위해, 파일럿 버스트 전후에, 그리고 휴지 데이터 간격동안 기지국은 휴지 스커트 신호를 전송한다. 휴지 스커트 신호의 길이는 상기 채널과 관련된 예측된 다중경로 확산보다 길다. 바람직한 실시예에서, 휴지 스커트 신호의 길이는 제로의 최소 길이부터 128 칩의 최대 길이까지 구성가능하다.
도 6은 활성 슬롯(150) 및 휴지 슬롯(152)을 도시하는 예시적인 타이밍도이다. 파일럿 스커트(154)는 제 1 파일럿 버스트(156) 전후에 휴지 슬롯(152)동안 도시된다. 상기 제 1 파일럿 버스트(156)는 활성 슬롯(150)동안 제 2 파일럿 버스트 (158)에 대응한다.
FAC 신호(164), 즉 역방향 전력 제어 채널(RPC) 신호는 휴지 슬롯(152)의 제 3 파일럿 버스트(160) 및 활성 슬롯(150)의 대응하는 제 4 파일럿 버스트(162)전후에 도시된다.
도 7은 트래픽 채널 신호(170), 파일럿 채널 신호(172), 프레임 활성도 신호(178)(FAC) 및 도 6의 슬롯의 휴지 채널 스커트 신호(180)를 도시하는 예시적인 타이밍도이다.
따라서, 본 발명은 특정 응용에 대한 특정 실시예를 참조하여 기술되었다. 당업자는 본 발명의 범위내에서 부가적인 변형, 응용 및 실시예를 인식할 것이다.
따라서 본 발명의 범위내에서 모든 응용, 변형물 및 실시예들을 포괄하는 첨부된 청구항에 의해 제한된다.

Claims (32)

  1. 무선 채널을 통해 수신되고 외부 송수신기에 의해 전송된 신호에 대한 정확한 잡음 및/또는 간섭 값을 제공하는 시스템으로서,
    원하는 신호 성분과 간섭 및/또는 잡음 성분을 갖는 상기 신호를 수신하기 위한 제 1 코드 분할 다중 액세스 수신기 섹션;
    상기 수신된 신호로부터 상기 원하는 신호의 추정을 추출하는 신호 추출 회로;
    상기 원하는 신호 성분 및 상기 수신된 신호의 추정에 기초하여 상기 정확한 잡음 및/또는 간섭 값을 제공하는 잡음 추정 회로;
    상기 정확한 잡음 및/또는 간섭 값을 정규화 인자로 변환하기 위한 룩업 테이블;
    정확한 캐리어 신호 대 간섭 비 추정을 생성하기 위해 상기 정규화 인자 및 상기 수신된 신호를 사용하는 캐리어 신호 대 간섭 비 회로; 및
    상기 수신된 신호 및 상기 정규화 인자에 기초하여 최적 경로 결합 웨이트를 생성하는 경로 결합 회로를 포함하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 신호 대 간섭 비를 계산하기 위해 상기 정확한 간섭 값을 사용하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 정확한 잡음 및/또는 간섭 값을 사용하는 신호를 포함하는 다중 신호 경로에 대해 최적 경로 결합 웨이트를 계산하고 그에 따라 최적으로 결합된 신호 경로를 제공하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 캐리어 신호 대 간섭 비 및 상기 최적으로 결합된 신호 경로에 기초하여 로그 공산 값을 계산하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 로그 공산 값을 사용하여 상기 수신된 신호를 디코딩하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서, 속도 및/또는 전력 제어 메세지를 생성하고 상기 속도 및/또는 전력 제어 메세지를 상기 외부 송수신기로 전송하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 수신기 섹션은 상기 수신된 신호로부터 동위상 및 직교 신호를 제공하는 하향변환 및 혼합 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 신호 추출 회로는 상기 동위상 및 직교 신호 샘플로부터 역확산 동위상 및 직교 신호 샘플을 제공하는 의사 잡음 역확산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 신호 추출 회로는 상기 역확산 동위상 및 직교 신호 샘플로부터 파일럿 신호 및 데이터 신호를 분리하고 그에 따라 데이터 채널 출력 및 파일럿 채널 출력을 제공하는 디커버링 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 데이터 채널 출력은 다음의 식에 의해 기술되며,
    상기 s는 데이터 채널을 나타내고, 상기 M은 월시 심볼 당 칩의 수이며, 상기는 상기 데이터 채널의 lth다중경로 성분의 변조 심볼 에너지이며, 상기는 데이터 채널 s의 위상이며 상기 Xt는 상기 데이터 채널 s의 정보 차단 성분인 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 신호 추출 회로는 상기 파일럿 채널 출력의 잡음을 감소시키고 그에 따라 출력으로서 상기 원하는 신호 성분의 상기 추정을 제공하는평균 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 원하는 신호 성분의 상기 추정은 다음의 식에 의해 기술되며,
    상기 p는 상기 추정을 표시하고, 상기 M은 월시 심볼당 칩의 수이며, 상기는 상기 추정 p의 lth다중경로 성분의 파일럿 칩 에너지이며, 상기는 상기 추정 p의 위상인 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 잡음 추정 회로는 상기 추정와 관련된 에너지 값을 계산하고, 스케일링된 에너지 값을 산출하기 위해 미리 결정된 상수와 상기 에너지 값을 곱하며, 상기 정확한 잡음 및/또는 간섭 값을 산출하기 위해 상기 수신된 신호와 관련된 총 에너지의 추정으로부터 상기 스케일링된 에너지 값을 감산하는 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 미리결정된 상수는 다음의 식에 의해 기술되며,
    상기 c는 상기 미리결정된 상수를 표시하고, 상기 lor은 상기 원하는 신호 성분의 수신된 에너지이며, 상기 Ep는 파일럿 칩 에너지인 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 정확한 잡음 및/또는 간섭 값은 상기 정규화 인자를 제공하기 위해 상기 정확한 잡음 및/또는 간섭 값의 역수를 계산하는 상기 룩업 테이블에 인가되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 잡음 추정 회로는 상기 정확한 캐리어 신호 대 간섭 비 추정을 산출하기 위해 상기 정규화 인자로 상기 스케일링된 원하는 신호 에너지를 곱하는 곱셈기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 잡음 추정 회로는 상기 캐리어 신호 대 간섭 비 추정을 평균시키고 그에 따라 평균된 캐리어 신호 대 간섭 비 추정을 제공하는 평균 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 평균된 캐리어 신호 대 간섭 비 추정 및 상기 정규화 인자에 의해 스케일링되고 평균된 경로 결합 웨이트로부터 로그 공산 비를 계산하는 로그 공산 비 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제 11 항에 있어서, 상기 잡음 추정 회로는 상기 파일럿 채널 출력으로부터 상기 원하는 신호 성분을 감산시키고 그에 따라 간섭 신호를 제공하는 감산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 잡음 추정 회로는 상기 간섭 신호로부터 상기 정확한 잡음 및/또는 간섭 값을 제공하는 에너지 계산 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제 1 항에 있어서, 상기 수신된 신호를 포함하는 각 다중 신호 경로에 대한 최적 경로 결합 웨이트를 계산하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서, 최적 경로 결합 웨이트를 계산하는 상기 수단은 파일럿 필터 및 상수 제공 회로의 출력으로부터 상기 원하는 신호 성분의 크기의 스케일링된 추정을 제공하는 수단을 포함하며, 상기 스케일링된 추정은 상기 정확한 잡음 및/또는 간섭 값에 의해 정규화되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 스케일링된 추정은 다음 식에 의해 기술되며,
    상기는 상기 스케일링된 추정이고, 상기는 상기 수신된 신호의 lth다중경로 성분의 변조 심볼 에너지 추정이며, 상기는 상기 파일럿 필터의 상기 출력의 위상 추정이며, 상기 Ns,l은 상기 정확한 잡음 및/또는 간섭 값인 것을 특징으로 하는 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 스케일링된 추정의 공액을 제공하는 공액 회로를 더 포함하며, 상기 공액은 상기 최적 경로 결합 웨이트를 나타내는 것을 특징으로 하는 시스템.
  25. 채널을 통해 수신된 무선 신호에 대한 정확한 간섭 값을 제공하는 시스템으로서,
    제 1 시간 간격동안 상기 수신된 신호의 간섭 성분을 측정하고 그에 따라 간섭 측정을 제공하는 제 1 수단;
    상기 제 1 시간 간격동안 전송되고 후속 시간 간격동안은 전송되지 않는 신호에 관련된 상기 간섭 성분의 부분을 결정하는 제 2 수단;
    상기 부분에 의한 상기 간섭 측정을 조절하고 상기 정확한 간섭 에너지 값으로서 그에 따라 조절된 잡음 측정을 제공하는 제 3 수단을 포함하는 시스템.
  26. 채널을 통해 수신된 신호의 잡음 성분의 측정시 부정확성을 감소시키는 방법으로서,
    상기 채널의 다중경로 확산 또는 상기 채널의 예측된 다중경로 확산을 결정하는 단계; 및
    파일럿 채널을 전송하기 전후에 휴지 스커트 신호를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 휴지 스커트 신호는 상기 채널의 상기 다중경로 확산 또는 상기 채널의 예측된 다중경로 확산보다 더 긴 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 채널을 통해 수신된 무선 신호에 대한 정확한 간섭 에너지를 제공하는 시스템으로서,
    상기 무선 신호를 수신하고 그에 따라 상기 무선 신호로부터 동위상 및 직교 신호 샘플을 제공하는 제 1 수신기 섹션;
    상기 동위상 및 직교 신호 샘플로부터 파일럿 신호를 추출하고 그에 따라 상기 무선 신호의 에너지 추정을 제공하는 제 1 수신기 섹션을 포함하는데, 상기 추정은 간섭성분을 결여하며, 및
    상기 무선 신호의 총 에너지 및 상기 무선 신호의 에너지의 상기 추정의 측정에 기초하여 상기 간섭 에너지 값을 제공하는 간섭 계산 회로를 포함하는 시스템.
  28. 채널을 통해 수신된 신호의 디코딩을 용이하게 하기 위해 정확한 캐리어 신호 대 간섭 비를 제공하는 시스템으로서,
    하나 이상의 칩을 갖는 신호를 채널을 통해 수신하는 수단;
    상기 하나 이상의 칩당 수신된 총 에너지의 추정을 제공하는 수단을 포함하는데, 상기 수신된 총 에너지의 상기 추정은 간섭 성분 및 원하는 신호 에너지 성분을 가지며,
    상기 수신된 신호로부터 상기 원하는 신호 에너지 성분의 추정을 추출하는 수단;
    상기 간섭 성분의 추정을 제공하기 위해 상기 원하는 신호 에너지 성분의 상기 추정 및 수신된 총 에너지의 상기 추정을 사용하는 수단; 및
    상기 정확한 캐리어 신호 대 간섭 비를 제공하기 위해 상기 원하는 신호 에너지 성분의 상기 추정 및 상기 간섭 성분의 상기 추정을 사용하는 수단을 포함하는 시스템.
  29. 로그 공산 비 계산 회로에 최적 입력을 제공하는 시스템으로서,
    채널을 통해 신호를 수신하는 제 1 수신기 섹션;
    상기 신호에 포함된 간섭 및/또는 잡음을 나타내는 신호를 제공하고 그에 응답하여 신호 대 간섭 비를 제공하는 간섭 계산 회로;
    간섭 및/또는 잡음을 나타내며 상기 로그 공산 비 계산 회로에 제 1 최적 입력으로서 최적 경로 결합 신호를 생성하기 위해 상기 신호를 사용하는 최적 경로 결합 회로; 및
    상기 로그 공산 비 계산 회로에 대한 제 2 최적 입력으로서 최적 캐리어 신호 대 간섭 값을 제공하기 위해 상기 신호 대 간섭 비를 누산하는 누산 회로를 포함하는 시스템.
  30. 미리 결정된 속도 및 전력 레벨에서 제 1 신호에 잡음 및/또는 간섭을 유입시키는 채널을 통해 상기 제 1 신호를 전송하는 송수신기;
    파일럿 신호 성분 및 하나 이상의 다중경로 성분을 갖는 상기 제 1 신호를 수신하고 그에 따라 상기 제 1 신호의 동위상 및 직교 샘플을 제공하는 수단;
    상기 파일럿 신호를 추출하고 상기 파일럿 신호 성분 및 상기 동위상 및 상기 직교 샘플에 기초한 미리 결정된 다중경로 성분상에 상기 제 1 신호를 통해 수신된 총 간섭 에너지의 추정을 제공하는 수단;
    총 간섭 에너지의 상기 추정 및 상기 하나 이상의 다중경로 성분과 관련된 에너지의 추정에 기초하여 전력 또는 속도 제어 신호를 생성하는 수단;
    상기 전력 또는 속도 제어 신호를 상기 송수신기에 전송하는 수단;
    총 간섭 에너지의 상기 추정에 기초하여 상기 하나 이상의 다중경로 성분에 대해 최적 경로 결합 웨이트를 계산하고 그에 따라 최적으로 결합된 신호 경로를 제공하는 수단;
    상기 최적으로 결합된 신호 경로, 상기 총 간섭 에너지 및 상기 하나 이상의 다중경로 성분과 관련된 에너지의 상기 추정에 기초하여 로그 공산 값을 계산하는 수단; 및
    그에 응답하여 상기 제 1 신호를 디코딩하는 수단을 포함하는 통신 시스템.
  31. 간섭 성분, 데이터 성분 및 파일럿 신호 성분을 갖는 수신된 신호의 다중 경로에 대해 최대 비 경로 결합 웨이트를 결정하는 경로 웨이트 및 결합 회로로서,
    상기 수신된 신호로부터 상기 파일럿 신호 성분 및 상기 데이터 성분을 분리하는 분리 회로;
    필터링된 파일럿 신호를 산출하기 위해 상기 파일럿 신호를 필터링하는 파일럿 필터;
    상기 간섭 성분을 추정하고 그에 응답하여 간섭 값을 제공하는 간섭 추정 회로;
    미리결정된 상수 스케일링 인자에 의해 상기 필터링된 파일럿 신호를 곱하고 그에 응답하여 스케일링된 값을 제공하는 제 1 곱셈기;
    웨이트된 신호를 산출하기 위해 상기 간섭 값의 역수로 상기 스케일링된 값을 곱하는 제 2 곱셈기; 및
    그에 응답하여 최대 비 웨이트를 산출하기 위해 상기 웨이트된 신호의 공액을 계산하는 공액 회로를 포함하는 회로.
  32. 채널을 통해 수신되고 외부 송수신기에 의해 전송되는 신호에 대해 정확한 잡음 및/또는 간섭 값을 제공하는 방법으로서,
    원하는 신호 성분 및 간섭 및/또는 잡음 성분을 갖는 상기 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 신호로부터 상기 원하는 신호 성분의 추정을 추출하는 추출 회로; 및
    상기 원하는 신호 성분 및 상기 수신된 신호의 상기 추정에 기초하여 상기 정확한 잡음 및/또는 간섭 값을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
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