KR20040002989A - 피크-대-평균 전력 감소를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20040002989A KR10-2003-7015160A KR20037015160A KR20040002989A KR 20040002989 A KR20040002989 A KR 20040002989A KR 20037015160 A KR20037015160 A KR 20037015160A KR 20040002989 A KR20040002989 A KR 20040002989A
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Abstract

역방향 링크의 피크 대 평균 전력비를 감소시키기 시스템 및 방법이 제시된다. 베이스밴드 구조는 피크 윈도윙을 사용하여 피크 감소 기술을 구현한다. 비-사각 윈도우가 신호를 왜곡시키기 위해 사용된다. 윈도우의 일 실시예는 요구되는 피크 대 평균 전력비에 대해 엔벨로프의 자승 진폭의 상대적인 차이를 갖는 피크 감소 함수를 가지며 인버팅되어 발생된 코사인함수이다. 피크 감소 함수를 통한 다중 패스들이 요구되는 피크 대 평균 전력비가 달성될 때까지 수행된다.

Description

피크-대-평균 전력 감소를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PEAK-TO-AVERAGE POWER REDUCTION}
독립적으로 변조되는 채널들로 구성되는 통신 시스템들은 높은 피크 대 평균 전력비를 발생시킬 수 있다. cdma2000(1x) 및 cdma2000(1x-EV) 시스템들의 역방향 링크 채널들은 독립적으로 변조되는 채널들의 예이다. 역방향 링크 신호들은 무선 통신 시스템에서 가입자 유닛으로부터 인프라 엘리먼트로 전송되는 신호이다. 높은 피크 대 평균 전력비는 가입자 유닛의 RF 증폭기(이하 전력 증폭기)의 효율을 감소시킨다. 예를 들어, 높은 피크 대 평균 진폭 파형은 가입자 유닛 송신기의 전력 증폭기에 대한 보다 큰 요구를 발생시키고 가입자 유닛이 동작할 수 있는 최대 범위 또는 최대 데이터율을 감소시키게 된다. 이는 수개의 인자들에 기인하여, 이들 중 가장 큰 인자는 정의에 의해 보다 높은 피크 대 평균 전력비를 갖는 파형이 동일한 평균 전송 전력에 비해 보다 큰 최대 전력을 전송하는 것이다. 따라서, 보다 큰 선형 범위를 갖는 전력 증폭기가 요구되고, 이러한 전력 증폭기는 값이 비싸다. 또한, 보다 큰 최대 전력은 보다 많은 전력을 필요로 하고, 이는 가입자 유닛배터리 수명을 감소시킨다. 따라서, 높은 피크 대 평균 전력비는 가입자 유닛의 배터리 수명을 감소시킨다.
피크 대 평균 전력비의 감소가 보다 긴 배터리 수명이라는 이점을 제공하기 때문에 역방향 링크 신호의 피크 대 평균 전력비를 감소시키는 것이 바람직하다. 낮은 피크 대 평균 전력비의 또 다른 이점은 보다 큰 평균 전송 전력 또는 보다 큰 범위를 초래하는 전력 증폭기 압축 포인트로부터의 감소된 백오프이다. AM/AM & AM/PM 비 선형성으로 각각 알려진, 전력 증폭기의 진폭 및 위상 비 선형성은 상호변조 왜곡을 초래하고, 전력 증폭기 압축 포인트 보다 아래에서 증폭기들의 동작을 필요로 한다. 전력 증폭기의 1 dB 출력 압축 포인트는 이득이 출력 신호 이득으로부터 1 dB 이탈하는 출력 전력 레벨이다. 예를 들어, 1 dB 출력 압축 포인트는 입력 전력에서의 10 dB 증가시 출력 전력에서 단지 9 dB 증가하는 출력 전력 포인트이다.
감소된 피크 대 평균 전력비는 두어진 평균 전력 레벨에 대해 보다 큰 범위(즉, 보다 많은 평균 출력 전력) 및/또는 증가된 배터리 수명을 제공할 수 있다(피크 전력을 보다 많은 전류를 사용함).
피크 대 평균 전력비를 감소시키는 간단한 방법은 진폭 및 그에 따른 피크 대 평균 전력비가 수용가능한 최대 레벨로 제한하도록 신호를 클리핑하는 것이다. 클리핑으로 인한 아웃 오프 밴드 누설 또는 대역폭 재증가 무선 시스템에 있어서 중요한 문제이다. 아웃 오브 밴드 유출량은 필터링 요구조건들 및 인접 채널 간섭을 결정한다.
시간 영역에서의 클리핑은 사각 펄스와 주파수 영역에서 역방향 링크 파형의 전력 스펙트럼을 컨벌루션하는 것이다. 따라서, 클리핑은 인 밴드 잡음 및 아웃 오브 밴드 스퓨리어스 방사들을 도입하고, 따라서 "TIA/EIA 95 Recommended Minium Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile Station"(IS-98 표준)에 제시된 스퓨리어스 방사 요구조건들을 충족시키지 못한다.
따라서, 인밴드 잡음 및 아웃 오브 밴드 스퓨리어스 방사들을 제한하면서 역방향 링크 피크 대 평균 전력비를 감소시키는 방법 및 장치가 요구된다.
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 역방향 링크 신호의 피크 대 평균 전력 비를 감소시키는 신규하고 개선된 방법 및 장치에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 다양한 양상들을 구현할 수 있고 많은 사용자들을 지원하는예시적인 통신 네트워크의 다이아그램이다.
도2는 본 발명의 다양한 양상들을 구현할 수 있는 가입자 유닛 및 기지국 유닛의 블록 다이아그램이다.
도3은 예시적인 CDMA 신호를 보여주는 도이다.
도4는 CDMA 신호를 증폭하는데 사용되는 전형적인 전력 증폭기의 동작 특성을 보여주는 도이다.
도5는 CDMA 신호의 주파수 특성을 보여주는 도이다.
도6은 전력 증폭기 백오프 그래프이다.
도7은 일 실시예에 따라 역방향 링크 신호의 피크 대 평균 전력비를 감소시키는 피크 대 평균 감소 모듈의 간략화된 블록 다이아그램이다.
도8은 일 실시예에 따른 피크 윈도윙의 흐름도이다.
여기서 제시되는 실시예들은 역방향 링크 신호의 피크 대 평균 전력비를 감소시키는 필요성에 대해서 다룬다. 역방향 링크 피크 대 평균 전력비 감소는 가입자 유닛이 성공적으로 동작할 수 있는 커버리지 영역/거리 및 가입자 유닛의 배터리 수명을 증가시킨다.
일 양상에서, 장치는 피크 대 평균 감소 모듈 및 전력 증폭기를 포함한다. 피크 대 평균 감소 모듈은 신호 유닛에 감소 함수를 적용함으로써 타겟 임계값을 초과하는 신호의 피크들에 응답하여 감소된 피크 대 평균 신호를 발생시키도록 구현되어, 피크들은 타겟 임계치 이하로 감소되며, 또는 상기 감소 하수는 여러번 적용된다. 저녁 증폭기는 감소된 피크 대 평균 신호를 증폭시켜 증폭된 신호를 발생시키도록 구현된다. 일 양상에서, 상기 장치는 가입자 유닛이다. 일 양상에서, 상기 신호는 CDMA 신호이다. 일 양상에서, 상기 감소 함수는 인버팅되어 발생된 코사인 함수이다.
일 양상에서, 상기 장치는 채널 데이터를 제공하도록 구현된 역방향 링크 변조기, 역방향 링크 변조기와 커플링되어 역방향 링크 채널 이득을 계산하도록 구현된 채널 이득 계산 모듈, 채널 이득 계산 모듈과 커플링되어 역방향 링크 상에서 독립적인 채널들의 조합에 대한 평균 전력을 계산하도록 구현된 평균 모듈, 평균 모듈과 커플링되어 타겟 피크 대 평균비 및 평균 전력을 사용하여 엔벨로프 임계치들을 발생시키도록 구현된 임계치 모듈, 임계치 모듈과 커플링되어 피크 감소 윈도우를 파형 피크와 정렬시키고 필터링된 샘플들과의 승산을 위해 사용될 윈도우 가중들을 발생시키는 윈도우 가중 모, 역방향 링크 변조기와 커플링되어 필터링된 샘플들을 발생시키기 위해 채널 데이터 샘플의 n-칩(여기서 n은 정수)을 필터링하도록 구현된 필터, 및 필터로 커플링되고 감소된 피크 대 평균 전력비를 갖는 수정된 샘플들을 발생시키기 위해 윈도우 가중 모듈로부터의 윈도우 가중치들을 사용하여 정렬된 피크 윈도우와 n 배 칩 레이트에서의 필터링된 샘플들을 승산하도록 구현된 승산기 모듈을 포함한다.
일 양상에서, 신호를 처리하는 방법은 신호 피크와 타겟 임계치 값을 비교하는 단계, 감소된 피크 대 평균 신호를 발생시키기 위해 피크가 타겟 임계치 값을 초과하는 경우 감소 함수가 타겟 임계치 이하가 될 때까지 감소 함수를 피크에 적용하는 단계, 및 감소 함수가 주어진 횟수 만큼 적용되면 감소 함수의 적용을 중단하는 단계를 포함한다.
"예시적" 이라는 표현은 여기서 "예로서 또는 보기로서 제공되는" 이라는 의미를 위해 사용된다. "예시적" 으로 제시되는 실시예들이 다른 실시예들에 비해 선호되거나 또는 유리한 것으로 반드시 해석될 필요는 없다.
가입자 유닛(SU)(이동국, 가입자국, 이동, 원격 단말, 접속 단말, 및 사용자 장치로서 언급됨)은 이동 또는 정적일 수 있으며, 하나 이상의 기지국(BS)(기지국 트랜시버 시스템(BTS), 기지국 트랜시버, 접속 포인트, 노드 B, 및 모뎀 풀 트랜시버(MPT)로서 언급됨)과 통신할 수 있다.
도1은 다수의 사용자들을 지원하고 본 발명의 다양한 양상들을 구현할 수 있는 예시적인 무선 통신 네트워크를 보여주는 다이아그램이다. 예시적인 목적으로 실시예들은 CDMA 셀룰러 통신 시스템과 관련하여 기술된다. 그러나, 본 발명은 개인 통신 시스템(PCS), 무선 로컬 루프, 사설 브랜치 교환기(PBX), 또는 공지된 시스템과 같은 다른 타입의 통신 시스템들에 적용될 수 있다. 또한, TDMA, FDMA, 및 다른 확산 스펙트럼 시스템들과 같은 공지된 다른 다중 접속 방식들을 사용하는 시스템들이 여기서 제시되는 방법 및 장치를 사용할 수 있다.
다중 접속 통신 시스템에서의 CDMA 방식의 사용은 미국 특허번호 4,901,307호 제목 " 위성 또는 지상 리피터들을 사용하는 확산 스펙트럼 다중 접속 통신 시스템" 및 미국 특허번호 5,103,459호 제목 "CDMA 셀룰러 전화 시스템에서 파형들을 발생시키는 시스템 및 방법"에 제시되어 있으며, 이들은 본 발명의 양수인에게 양도되었고, 본 명세서에서 참조된다.
무선 통신 네트워크(100)는 일반적으로 복수의 가입자 유닛(102a-102d), 복수의 기지국(104a-104c), 기지국 제어기(BSC)(106)(무선 네트워크 제어기 또는 패킷 제어 기능부로서 언급됨), 이동국 제어기(MSC) 또는 스위치(108), 패킷 데이터 서빙 노드(PDSN) 또는 인터네트워킹 기능부(IWF)(110), 공중 교환 전화망(PSTN)(112)(일반적으로 전화회사), 및 패킷 네트워크(114)(일반적으로 인터넷)을 포함한다. 간략화를 위해, 가입자 유닛(102a-102d)에 대해서, 3개의 기지국(104a-104c), 하나의 BSC(106), 하나의 MSC(108), 및 하나의 PDSN(110)이 하나의 PSTN(112) 및 하나의 IP 네트워크(114)와 함께 제시된다. 당업자는 다양한 수의 가입자 유닛들(102), 기지국(104), BSC(106), MSC(108), 및 PDSN(110)이 무선통신 네트워크(100)에서 존재할 수 있음을 잘 이해할 것이다.
무선 통신 네트워크(100)는 다수의 셀들에 대해 통신을 제공하고, 각 셀은 대응하는 기지국(104)에 의해 서비스된다. 다양한 가입자 유닛들(102)이 시스템을 통해 분포된다. 정보 신호들이 가입자 유닛(102)으로부터 기지국(104)으로 전달되는 무선 통신 채널은 역방향 링크로서 알려진다. 정보 신호들이 기지국(104)으로부터 가입자 유닛(102)로 전달되는 무선 통신 채널은 순방향 링크로서 알려진다. 각 가입자 유닛(102)은 특정 시점에서 가입자 유닛이 소프트 핸드오프 상태에 있는지 여부에 따라 역방향 및 순방향 링크 상에서 하나 이상의 기지국들(104)과 통신한다.
도1에 제시된 바와 같이, 기지국(104a)은 가입자 유닛(102a,102b)과 통신하고, 기지국(104b)은 가입자 유닛(102c,102d)과 통신한다. 가입자 유닛(102c)은 소프트 핸드오프 상태로서 기지국(104b,104c)과 동시에 통신한다.
무선 통신 네트워크(100)에서, BSC(106)는 기지국(104)과 커플링되고 PSTN(112)와 추가로 커플링된다. PSTN(112)와의 커플링은 일반적으로 MSC(108)를 통해 이뤄진다. BSC(106)는 BSC에 커플링되는 기지국들에 대한 조정 및 제어를 제공한다. BSC(106)는 추가로 가입자 유닛들(102) 사이 및 가입자 유닛들(102)과 PSTN에 커플링된 사용자들(예를 들어 기존 전화기들) 사이의 전화 통화를 제어하고 기지국(104)을 통해 패킷 네트워크(14)로 라우팅한다.
일 실시예에서, 무선 통신 네트워크(100)는 패킷 데이터 서비스 네트워크이다. 일 실시예에서, BSC(106)는 PDSN(110)을 통해 패킷 네트워크와 커플링된다.인터넷 프로토콜(IP) 네트워크는 PDSN(110)을 통해 BSC(106)와 커플링될 수 있는 패킷 네트워크의 예이다. 일 실시예에서, BSC(106)와 PDSN(110)의 커플링은 MSC(108)를 통해 이뤄진다.
일 실시예에서, IP 네트워크(114)는 PDSN(110)과 커플링되고, PDSN(110)은 MSC(108)와 커플링되며, MSC(108)는 BSC(106) 및 PSTN(112)와 커플링되고, BSC(106)는 예를 들어 E1, T1, 비동기 전송 모드(ATM), IP, PPP, 프레임 릴레이, HDSL, ADSL, 또는 xDSL을 포함하는 수개의 공지된 프로토콜에 따라 음성 및/또는 데이터 패킷을 전송하도록 구현된 유선라인을 통해 기지국들(104a-104c)과 커플링된다. 다른 실시예에서, BSC(106)는 PDSN(110)과 직접 커플링되고, MSC(108)는 PDSN(110)과 커플링되지 않는다. 일 실시예에서, 가입자 유닛들(102a-102d)은 RF 인터페이스 상에서 기지국들(104a-104c)과 통신한다.
가입자 유닛들(102a-102d)은 하나 이상의 패킷 데이터 프로토콜을 수행하도록 유리하게 구현된다. 일 실시예에서, 가입자 유닛들(102a-102d)은 IP 네트워크(114)로 예정된 IP 패킷들을 발생시키고, 점대점 프로토쿨(PPP)를 사용하여 패킷들을 프레임들로 캡슐화한다.
가입자 유닛들(102a-102d)은 휴대용 전화, IP 기반 운영 랩톱 컴퓨터에 접속되는 셀룰러 전화, 웹브라우져 애플리케이션, 핸즈프리 카 키트를 구비한 셀룰러 전화, IP 기반 운영 개인 휴대 단말기(PDA), 휴대용 컴퓨터에 통합되는 무선 통신 모듈, 또는 무선 로컬 루프 또는 미터 판독 시스템에서 발견되는 고정위치 통신 모듈과 같은 다양한 무선 통신 장치일 수 있다. 가장 일반적인 실시예에서, 가입자유닛은 임의의 통신 유닛 타입이다.
무선 통신 네트워크(100)의 일반적인 동작 동안, 기지국(104a-104c)은 전화 통화, 웹 브라우징, 또는 다른 데이터 통신에 관여하는 다양한 가입자 유닛들(102a-102d)로부터 역방향 링크 신호들 세트를 수신 및 복조한다. 주어진 기지국(014a-104c)에 의해 수신되는 각각의 역방향 링크 신호는 그 기지국내에서 처리된다. 각각의 기지국(104a-104c)은 순방향 링크 신호들 세트를 변조하고 이를 가입자 유닛들(102a-102d)로 전송함으로써 다수의 가입자 유닛들(102a-102d)과 통신할 수 있다. 예를 들어, 도1에서 제시된바와 같이, 기지국(104a)은 가입자 유닛(102a,102b)과 동시에 통신하고, 기지국(104c)은 가입자 유닛(102c,102d)과 동시에 통신한다. 결과적인 패킷들은 BSC(106)로 전송되고, BSC는 발신 기지국(104a-104C)으로부터 착신 기지국(104a-104c)으로 특정 가입자 유닛(102a-102d)에 대한 통화의 소프트 핸드오프 조정을 포함하여 이동 관리 기능 및 통화 자원 할당 기능을 제공한다. 결과적으로, 가입자 유닛(102c)이 기지국(104c)으로 부터 충분히 멀어지면, 통화는 다른 기지국으로 전달될 것이다. 가입자 유닛(104c)이 기지국(104b)에 충분히 가까이 근접하면, 통화는 기지국(104b)으로 전달될 것이다.
전송이 기존 전화 통화이면, BSC(106)는 수신된 데이터를 MSC(108)로 라우팅하고, MSC는 PSTN(112)과의 인터페이스를 위한 추가적이 라우팅 서비스를 제공한다. 전송이 IP 네트워크(114)로 예정된 데이터 호출과 같은 패킷 기반 전송이면, MSC(108)는 데이터 패킷들을 PDSN(110)으로 라우팅하고, PDSN은 패킷들을 IP 네트워크(114)로 전송할 것이다. 대안적으로, BSC(106)는 패킷을 직접 PDSN(110)으로 전달하고, PDSN은 패킷을 IP 네트워크(114)로 전달한다.
시스템(100)은 다음과 같은 하나 이상의 CDMA 표준들을 지원하도록 설계된다; (1) "TIA/EIA-95-B 듀얼 모드 와이드밴드 확산 스펙트럼 셀룰러 시스템용 이동국-기지국 호환 표준"(IS-95 표준); (2) "3세대 파트너쉽 프로젝트"(3GPP) 컨소시엄에서 제공되고 문서 번호 3G TS.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.212, 및 3G TS 25.214에서 구체화되는 문서들(W-CDMA 표준); 및 (3) "3세대 파트너쉽 프로젝트 2"(3GPP2) 컨소시엄에서 제공되고 문서 번호 C.S0002-A, C.S0005-A, C.S0010-A, C.S0011-A, C.S0024, C.S0026, C.P9011, 및 C.P9012 문서들 세트에 구체화된 문서들(cdma2000 표준). 3GPP 및 3GPP2 문서들의 경우에, 이들은 표준 바이 월드 와이드(예를 들면, TIA, ETSI, ATRIB, TTA, 및 CWTS)에 의해 지역 표준들로 전환되고 국제 전기통신 협회(ITU)에 의해 국제 표준들로 전환되었다. 이러한 표준들은 본 명세서에서 참조된다.
도2는 본 발명의 다양한 양상들을 구현할 수 있는 가입자 유닛(102) 및 기지국(104)을 실시예에 대한 간략화된 블록 다이아그램이다. 특정 통신에 있어서, 음성 데이터, 패킷 데이터, 및/또는 메세지들은 가입자 유닛(102) 및 기지국(104) 사이에서 교환된다. 기지국(104) 및 가입자 유닛(102) 사이에 통신 세션을 설정하는데 사용되는 메세지 및 데이터 전송을 제어하는데 사용되는 메세지(예를 들면, 전력 제어, 데이터 정보, 긍정응답 등)와 같은 다양한 타입의 메세지들이 전송될 수 있다.
역방향 링크에 있어서, 가입자 유닛(102)에서, 음성 및/또는 패킷 데이터(예를 들면 데이터 소스(210)으로 부터) 및 메세지들(예를 들면, 제어기(230)로부터)이 전송(TX) 데이터 프로세서(212)로 제공되고, 전송 데이터 프로세서는 코딩된 데이터를 발생시키기 위해 하나 이상의 코딩 방식에 따라 데이터 및 메세지들을 포맷팅 및 인코딩한다. 전송 데이터 프로세서(212)는 하나 이상의 코딩 방식들을 실행하는 코드 발생기를 포함한다. 코드 발생기의 출력 디지트들은 일반적으로 칩으로 언급된다. 칩은 단일 이진 디지트이다. 따라서, 칩은 코드 발생기의 출력 디지트이다.
각 코딩 방식은 순환 중복 검사(CRC), 컨벌루셔널, 터보, 블록 및 다른 코딩의 조합을 포함할 수 있고, 전혀 코딩이 없을 수도 있다. 일반적으로, 음성 데이터, 패킷 데이터, 및 메세지들은 상이한 방식들을 사용하여 코딩되고, 상이한 타입의 메세지들은 상이하게 코딩될 수 있다.
코딩된 데이터는 변조기(214)(MOD)로 제공되고 추가로 처리된다(예를 들면, 커버링, 짧은 PN 시퀀스들로의 확산, 및 가입자 단말에 할당된 긴 PN 시퀀스로의 스크램블링). 일 실시예에서, 코딩된 데이터는 월쉬 코드로 커버링되고, 긴 PN 코드로 확산되며, 추가로 짧은 PN 코드들로 확산된다. 그리고 나서 확산된 데이터는 송신기 유닛(TMTR)(216)으로 제공되고 역방향 링크 신호를 발생시키기 위해 컨디셔닝된다(예를 들면, 하나 이상의 아날로그 신호들로 컨버팅, 증폭, 필터링 및 직교 변조). 전송기 유닛(216)은 하나 이상의 아날로그 신호들을 증폭하는 전력 증폭기(316)를 포함한다. 역방향 링크 신호는 듀플렉서(D)(218)를 통해 라우팅되러 안테나(220)를 통해 기지국(104)으로 전송된다.
역방향 링크 신호의 전송은 전송 시간으로 불려지는 시간 주기 상에서 이뤄진다. 전송 시간은 시간 유닛들로 분할된다. 일 실시예에서, 전송 시간은 프레임들로 분할된다. 다른 실시예에서, 전송 시간은 시간 슬롯들로 분할된다. 시간 슬롯은 시간 듀레이션이다. 일 실시예에 따라, 데이터는 데이터 패킷들로 분할되고, 각 데이터 패킷은 하나 이상의 시간 유닛들 상에서 전송된다. 각 시간 유닛에서, 기지국은 기지국과 통신하고 있는 임의의 가입자 유닛으로의 데이터를 전송한다. 일 실시예에서, 프레임들은 복수의 시간 슬롯들로 추가로 분할된다. 또 다른 실시예에서, 시간 슬롯들은 추가로 분할된다. 예를 들어, 시간 슬롯은 하프 슬롯들 및 1/4 슬롯들로 분할된다.
일 실시예에서, 변조기(214)는 역방향 링크 신호의 피크 대 평균 전력비를 감소시키는 피크 대 평균 감소 모듈을 포함한다. 변조기(214)내에서, 피크 대 평균 감소 모듈은 확산 데이터가 필터링된 후에 위치한다. 다른 실시예에서, 피크 대 평균 감소 모듈은 전송기(216)내에 위치한다. 또 다른 실시예에서, 피크 대 평균 감소 모듈은 변조기(214) 및 전송기(216) 사이에 위치한다.
기지국(104)에서, 역방향 링크 신호는 안테나(250)에 의해 수신되며, 듀플렉서(252)를 통해 라우팅되며, 수신된 신호를 컨디셔닝(예를 들면, 필터링, 증폭, 다운컨버팅, 및 디지털화)하고 샘플들을 제공하는 수신기 유닛(254)(RCVR)으로 제공된다. 복조기(DEMOD)(256)는 복원된 심벌들을 제공하기 위해 샘플들을 수신 및 처리(예를 들면, 역확산, 디커버링, 및 파일럿 복조)한다. 복조기(256)는 수신된 신호의 다중 인스턴스들을 처리하고 결합된 심벌들을 발생시키는 레이트 수신기를 실행할 수 있다. 수신(RX) 데이터 프로세서(258)는 심벌들을 디코딩하여 역방향 링크 사에0서 전송된 메세지 및 데이터를 복원한다. 복원된 음성/패킷 데이터는 데이터 싱크(260)로 제공되고 복원된 메세지는 제어기(270)로 제공된다. 복조기(256) 및 RX 데이터 프로세서(258)에 의한 처리는 가입자 유닛(102)에서 수행되는 처리와 상보적이다. 복조기(256) 및 RX 데이터 프로세서(258)는 다중 채널들, 예를 들면 역방향 기본 채널(R-FCH) 및 역방향 보조 채널(R0SCH)을 통해 수신되는 다중 전송들을 처리하도록 추가로 동작된다. 또한 전송들은 다수의 가입자 유닛들(102)로부터 동시에 수신되고, 가입자 유닛들 각각은 역방향 기본 채널, 역방향 보조 채널, 또는 이둘 모두에서 전송한다.
순방향 링크상에서, 기지국(104)에서, 음성 및/또는 데이터 패킷(예를 들면, 데이터 소스(262)로부터) 및 메세지들(예를 들면, 제어기(270)로부터)은 전송(TX) 데이터 프로세서(264)에 의해 처리되고(예를 들면, 포맷팅 및 인코딩), 변조기(MOD)(266)에 의해 추가 처리되며(예를 들면, 커버링 및 확산), 전송기 유닛(TMTR)(268)에 의해 컨디셔닝되어(예를 들면, 아날로그 신호로의 전환, 증폭, 필터링, 및 직교 변조) 순방향 링크 신호를 발생시킨다. 순방향 링크 신호는 듀플렉서(252)를 통해 라우팅되어 안테나(250)를 통해 가입자 유닛(102)으로 전송된다.
가입자 유닛(102)에서, 순방향 링크 신호는 안테나(220)를 통해 수신되며, 듀플렉서(218)를 통해 라우팅되어, 수신기 유닛(222)으로 제공된다. 수신기 유닛(222)는 수신된 신호를 컨디셔닝하며(예를 들면, 다운컨버팅, 필터링, 증폭,직교복조, 및 양자화), 샘플들을 제공한다. 샘플들은 복조기(224)에 의해 처리되어(예를 들면, 역확산, 디커버링, 및 파일럿 복조) 심벌들을 제공하고, 심벌들은 수신 데이터 프로세서(226)에 의해 추가로 처리되어(예를 들면, 디코딩 및 검사) 순방향 링크 상에서 전송되는 메세지들 및 데이터를 복원한다. 복원된 데이터는 데이터 싱크(228)로 제공되며, 복원된 메세지들은 제어기(230)로 제공된다.
도3은 예시적인 CDMA 신호(300)를 보여주는 도이다. 수직축은 볼트단위의 CDMA 신호 진폭을 나타내고, 수평축은 시간을 나타낸다. 점선은 0 볼트 포인트 위의 최대 양의 신호 전압(+Vmax) 및 0 볼트 포인트 아래의 음의 최대 신호 전압(-Vmax)을 나타낸다. CDMA 신호(300)는 Vmax 전압들 위 및 아래의 "피크"들을 가지고 있다. 피크들은 도3에서 음영부분으로 표시된다. 피크 대 평균 감소 모듈은 CDMA 신호(300)에서 피크들을 제거 또는 감소시킨다.
CDMA 신호(300)는 랜덤 시퀀스들로 각각 인코딩되는 다수의 개별 사용자 신호들을 포함한다. 다수의 사용자들 및 랜덤 시퀀스들의 결과는 다른 통신 신호들에서는 일반적으로 존재하지 않는 피크들이다 . 이러한 피크들을 클리핑없이 전송하기 위해서, D/A 컨버터(전력 증폭기(316)에 앞서 사용됨)는 이러한 피크들을 수용할만큼 충분한 비트들을 가지고 있어야하고, 또한 전력 증폭기(316)는 피크 진폭들을 포함하는 진폭 범위에서 선형성을 유지하여야 한다.
도4는 CDMA 신호를 증폭하는데 사용되는 일반적인 전력 증폭기(316)의 동작 특성을 보여주는 도이다. 예를 들어, 전력 증폭기(316)는 송신기(216)에 존재할 수 있다. 수평축은 입력 신호 전력(Pin)을 나타내고, 수직축은 출력 신호전력(Pout)을 나타낸다. Pin이 최대 전력 레벨(Pmax) 이하이면, 선형 영역(402)에 제시된바와 같이 전력 증폭기(316)는 선형적으로 동작하고, 여기서 Pin 의 증가는 Pout의 비례적 증가에 의해 매칭된다. Pin 이 Pmax 를 초과하면, 전력 증폭기(316)는 비 선형 방식으로 동작하여 Pin 의 증가가 Pout 의 증가에 비례적으로 매칭되지 않는다. Pout 은 비선형 동작 영역에서 이상적인 것 보다 작다. 라인(404)은 이상적인 선형 라인을 보여준다. 라인(406)은 전력 증폭기(316)의 비선형 영역을 나타내는 실제 라인을 보여준다.
Pmax 는 다음과 같이 다양한 인자들에 기반하여 설정될 수 있다; (1) 최악 채널 구성, (2) 인-밴드 대 아웃 오브 밴드 신호 전력비, 온도, 즉 낮은 온도 출발동안 보다 낮음, 비트 에너지대 간섭 및 잡음비(Eb/Io), (3) 파형 측정을 위해 사용되는 IS-97 산업 표준 Rho 메트릭, 및/또는 (4) 다른 적합한 메트릭들. Pmax는 요구되는 메트릭들의 진행중인 측정들에 기반하여 시스템 동작동안 조정될 수 있고, 대응되는 Pmax의 조정은 성능을 최적화한다.
도3 및 도4를 함께 살펴보면, 도3의 Vmax 전압 레벨들은 도4의 Pmax 에 대응한다. 따라서, +Vmax 이상 및 -Vmax 이하의 피크들은 Pmax 이상의 전력 증폭기(316)를 비선형 동작 영역에서 구동하도록 한다. 비선형 영역에서 동작되는 경우, 전력 증폭기(316)는 감소된 신뢰성 및 증가된 잡음의 형태로 바람직하지 않은 성능을 나타낸다. 피크 대 평균 감소는 비선형 영역에서 전력 증폭기(316)의 동작을 제거 또는 감소시킨다.
도5는 CDMA 신호(300)의 주파수 특성들을 보여주는 도이다. 수직축은 신호전력을 나타내고, 수평축은 주파수를 나타낸다. 바람직한 "인-밴드' 신호 전력(502)는 센터 주파수(508) 위 및 아래에 존재하는 코너 주파수들(504,506)에 의해 정의된 대역폭(503)내에 포함된다. 코너 주파수(504)는 센터 주파수(508)위에 있고, 코너 주파수(506)은 센터 주파수(508) 아래에 있다. 예시적인 대역폭은 대략 센터 주파수에 중앙을 둔 1.25Mhz이다. 신호 전력은 대역폭 밖에서 상당히 떨어지지만, 일부 바람직하지 않은 "아웃 오브 밴드" 신호 전력이 여전히 존재하고, 도5에서 음영부분으로 제시된다. 아웃 오브 밴드 신호 전력은 이웃 주파수 밴드들에서 다른 신호들과 간섭하는 소모 전력을 나타내기 때문에 바람직하지 않다. 전력 증폭기(316)가 비선형 영역에서 동작하는 경우 전력 증폭기는 상당한 아웃 오브 밴드 신호 전력을 발생시킨다. 도5에서 음영지역의 아웃 오브 밴드 전력 위에 점선은 피크 대 평균 감소가 사용되지 않은 경우 발생되는 아웃 오브 밴드 신호 전력을 나타낸다.
도3-5가 함께 취해지면, 도3의 CDMA 신호 피크들은 도4에서 Pmax 위에서 전력 증폭기(316)를 구동하여 전력 증폭기(316)가 도5에서 점선에 의해 표시된 바람직하지 않은 아웃 오브 밴드 신호 전력을 전력 증폭기(316)가 발생시키게됨을 알 수 있다. 피크 대 평균 감소 모듈은 CDMA 신호 피크들을 감소시키고 대응하는 아웃 오브 밴드 전력을 도5의 음영 영역으로 감소시킨다. 이러한 감소는 일반적으로 전력 증폭기(316)를 높은 전력 레벨에서 동작하도록 함으로써 오프셋된다. 유리하게는, 전력 증폭기(316)는 보다 큰 범위 또는 보다 높은 전력 레벨에서 용량을 가지지만, 과중한 아웃 오브 밴드 전력을 발생시키지는 않는다.
도6은 전력 증폭기(316) 백오프 그래프이다. 수평축은 dB 단위의 입력 전력이고, 수직축은 dB 단위의 출력 전력이다. 라인(604)는 이상적인 선형 라인을 표시하고, 여기서 입력 전력의 증가는 출력 전력 증가에 의해 매칭된다. 그러나, 라인(606)은 전력 증폭기(316)의 비선형 영역을 보여주는 라인이고, 여기서 입력 전력 증가는 대응하는 출력 전력 증가에 의해 매칭되지 않는다. 포인트(608)는 전력 증폭기(316)의 선형 영역을 반영한다. 입력 전력 증가 마진은 동일한 출력 전력 증가에 의해 매칭된다. 입력 전력이 포인트(608)로부터 포인트(610)으로 증가함에 따라, 출력 전력의 증가는 입력 전력의 증가보다 1 dB 이하이다(길이 612 로 제시됨). 포인트(610)은 전력 증폭기(316)의 1dB 압축 포인트이다. 감소된 피크 대 평균 전력비 알고리즘이 역방향 링크 신호에 적용되는 경우, 압축 포인트(610)는 포인트(608)로 백오프된다. 입력 백오프는 입력 전력량의 감소이고 출력 백오프는 출력 전력 감소이다.
도7은 일 실시예에 따른 피크 대 평균 감소 모듈(800)의 간략화된 블록 다이아그램이다. 피크 대 평균 감소 모듈(800)은 역방향 링크 신호의 피크 대 평균 전력비를 감소시키는 베이스밴드 구조로서 구현된다. 피크 대 평균 감소 모듈(800)은 피크 윈도윙을 사용하여 신호 왜곡 기술을 구현한다. 이러한 기술은 유리하게는 전력 증폭기(816) 왜곡에 대한 일부 마진을 갖는 cdma2000 표준 및 IS-98 표준에서 강조되는 스퓨리어스 방사 요구조건들을 만족시킨다. 또한, 이러한 기술은 cdma2000 표준에서의 Rho 규격을 만족시킨다. Rho 규격들이 최대 달성 신호대잡음비(SNR)를 지배한다. Rho는 시호 품질의 척도이다.
일 실시예에서, 비-사각 윈도우가 신호를 왜곡시키기 위해 사용될 수 있다. 윈도우는 신호 엔벨로프와 바람직한 피크 대 평균 전력비 사이의 상대적인 차이 함수인 피크 감소를 갖는 인버팅되어 발생되는 코사인이다. 이러한 기술은 그 최대치에서 윈도우 사이즈와 동일한 지연을 도입한다. 신호 엔벨로프는 신호의 진폭이다.
일 실시예에서, 베이스밴드 구조(800)는 변조기(214)내에 위치한다. 또 다른 실시예에서, 베이스밴드 구조(800)는 변조기(214) 및 전송기(216) 사이에 위치한다. 또 다른 실시예에서, 베이스밴드 구조(800)는 전송기의 전력 증폭기(816) 전에 전송기(216)내에 위치한다.
역방향 링크 변조기(802)는 채널 데이터를 채널 이득 계산 모듈(804)로 제공한다. 채널 이득 계산 모듈(804)은 임의의 주어진 구성에서 역방향 링크 채널들에 대한 이득들을 계산한다. 구성(configuration)은 역방향 링크 상에서 독립적인 채널들의 조합이다. 예를 들어, 각각 독립적인 월쉬 코드들에 의해 커버링되는 4개의 역방향 링크 채널을 갖는 구성에서, 채널 이득 계산 모듈(804)은 모든 4개의 역방향 링크 채널들을 스케일링한다. 따라서, 파일럿 채널, 데이터 요청(DRC) 채널, 긍정응답(ACK) 채널, 및 트래픽 채널을 갖는 cdma2000 시스템에서, 채널 이득 계산 모듈(804)은 파일럿 채널, DRC 채널, ACK 채널, 및 트래픽 채널들에 때한 이득을 일 실시예에 따라 계산한다. 당업자는 임의의 데이터 채널이 채널 이득 계산 모듈(804)에 의해 스케일링될 수 있음을 잘 이해할 것이다.
일 실시예에서, 평균 모듈(806)은 역방향 링크 구성에 기반하여 dB 단위의다음 하프-슬롯에 대한 평균 전력(Pav)를 계산한다. 임계 모듈(808)은 그 입력으로서 dB 단위의 요구되는 피크 대 평균 전력비인 타겟 피크 대 평균 전력비를 취하고, 타겟 피크 대 평균 전력비 및 평균 전력(Pav)를 사용하여 엔벨로프 임계치들을 발생시킨다. 윈도우 가중 모듈(810)은 윈도우를 피크와 정렬시키고 필터링된 샘플들을 승산하는데 사용될 실제 윈도우 가중들을 발생시킨다.
펄스-형성 필터(812)는 역방향 링크 변조기(802)로부터 칩 레이트 n(n은 정수)에서 샘플들을 연속적으로 필터링한다. 일 실시예에서 펄스-형성 필터(812)는 유한 임펄스 응답(FIR) 필터이다. 필터(812)는 그 입력, 채널 데이터의 n-칩 샘플을 언샘플링(unsample)하여 칩 레이트의 m배 샘플링 레이트(m은 정수)에서 출력 샘플들을 발생시킨다. 따라서, 필터는 n x m 칩 듀레이션을 갖는 출력 샘플들을 발생시킨다. 예를 들어, 칩 레이트가 4이고 필터(812)가 6 샘플링 레이트에서 언샘플링하면, 필터의 출력 샘플은 24 칩 듀레이션을 갖는다.
피크 윈도윙 알고리즘을 사용하는 승산 모듈(814)은 필터링된 샘플들, 즉 필터(812)로부터의 출력 샘플들을 윈도우 가중 모듈(810)로부터의 실제 윈도우 가중치들을 사용하여 정렬된 피크 윈도우와 승산하여 수정된 샘플들을 발생시킨다. 피크 윈도윙 알고리즘은 필터(812) 출력 샘플들에 적용된다.
일 실시예에서, 필터(812)는 4배 칩 레이트에서 그 입력을 언샘플링하여 4배 칩레이트(칩 x 4) 인 출력 샘플들을 발생시킨다. 일 실시예에서, 정렬된 피크 윈도우는 w(여기서 w는 정수) 칩 x 4의 폭을 갖는다. 일 실시예에서, 정렬된 피크 윈도우는 예를 들어 1, 2, 4, 8, 또는 16 칩 x 4 샘플 폭일 수 있다. 변수 "w"는합리적인(주어진 응용예에서 합리적인) 임의의 정수일 수 있고, 2의 거듭제곱으로 제한되지 않는다.
타겟 피크 대 평균 전력비에 도달되면, 역방향 링크 신호는 전송기(216)내의 전력 증폭기로 전달된다. 수정된 샘플들이 요구되는 피크 대 평균 전력비 보다 큰 피크 대 평균 전력비를 가지면, 피크 윈도윙 알고리즘이 재 적용된다. 일 실시예에서, 피크 윈도윙 알고리즘은 주어진 윈도우내의 샘플들에 재-적용된다. 또 다른 실시예에서, 피크 윈도윙 알고리즘은 인접 윈도우의 샘플들에 재-적용된다. 피크 윈도윙 알고리즘은 피크 대 평균 전력비 또는 그 이하에 도달되거나 최대 반복횟수에 도달되기까지 재-적용된다.
일 실시예에서, HDR의 경우에(1x-EVDO) 평균 신호 전력은 하프-슬롯 경계들에서 변경되고, 결과적으로 TX 데이터 프로세서(212)에 의해 미리 알려진다. 유사하게, 또 다른 실시예, 1xvoice(cdma2000)에서 평균 전력은 프레임 경계들에서 변경된다. 따라서, 평균 전력은 역방향 신호의 전송에 앞서 알려지고 개별 샘플들의 자승 진폭과 비교를 위해 사용될 수 있다. cdma2000(1x-EV) 실시예에서, 이득은 매 하프-슬롯에서 변경된다. 당업자는 평균 신호 전력이 임의의 경계에서 변경될 수 있음을 잘 이해할 것이다.
피크 대 평균 감소 모듈(800)은 피크 윈도윙을 사용하여 역방향 링크 신호의 피크 대 평균 전력비를 감소시킨다. 피크 대 평균 감소 모듈(800)은 역방향 링크 신호의 윈도우를 처리한다. 일 실시예에서, 윈도우 내의 가장 큰 엔벨로프를 갖는 피크가 감소된다.
일 실시예에서, 윈도우는 인버팅되어 발생된(inverted-raised) 코사인 윈도우이다. 일 실시예에서, 인버팅되어 발생된 코사인 윈도우는 1-a(cos2(x))로서 정의되고, 여기서 π/w 와 동일한 스텝 사이즈들에서 x=(-π/2 + π/w, π/2)이고, w 는 윈도우 길이, 즉 윈도우 사이즈이다. 윈도우는 "w" 샘플 길이를 갖는다.
일 실시예에서, 피크 대 평균 감소 모듈(300)에 의해 실행되는 전력 감소 모듈은 6개의 기본 단계들을 포함한다. 1 단계에서, 타겟 피크 대 평균(dB)(Ptarget)이 선택된다. 2 단계에서, 역방향 링크 구성에 기반한 평균 전력(Pav)가 계산된다. 3 단계에서, 4 단계 및 5 단계들이 매 "w" 샘플마다 반복된다. 4 및 5 단계에서, 현재 "w" 샘플들에 대한 베이스밴드 IQ 샘플들이 수정된 엔벨로프에 기반하여 수정된다.
4 단계에서, "윈도우_사이즈"에 대한 최대 피크 대 하프-슬롯 평균(Phs_max)가 계산된다. Eav 는 평균 전력(Pav)에 상응하는 평균 엔벨로프 값이다. Eav 는 평균 전력(Pav)를 사용하여 계산된다. Ehs_max 는 최대 피크 대 하프-슬롯 평균(Phs_max)에 상응하는 엔벨로프 값이다. Ehs_max 는 최대 피크 대 하프-슬롯 평균(Phs_max)을 사용하여 계산된다.
Pcurrent_max 및 Ecurrent_max 는 현재 "w" 샘플들에 대한 최대 피크 대 평균 전력비 및 최대 엔벨로프를 각각 나타낸다.
5 단계에서, 최대 피크 대 평균 전력비가 타겟 피크 대 평균 전력비보다 크다면(Pcurrent_max 〉Ptarget), 전력 감소 함수(Predn)는 인버팅되어 발생된 코사인으로서 계산된다.
일 실시예에서, Predn 은 1-a(cos2x)로 설정되고, 여기서이다. 계수"a"는 전력 감소 함수를 스케일링한다. 계수 "a" 는 현재 "w" 샘플들에 대한 엔벨로프 값 및 평균 전력에 대한 엔벨로프 값 사이의 차이에 기반하여 전력 감소 함수에 대한 진폭을 발생시킨다. 전력 감소 함수(Predn)은 전력 감소 알고리즘에 의해 처리되는 현재 "w" 샘플에 대한 피크 감소 함수이다.
Emod 는 피크 대 평균 감소 후에 "w" 샘플들에 대한 수정된 엔벨로프이다. 수정된 엔벨로프(Emod)는 최대 엔벨로프(Ecurrent_max)와 전력 감소 함수(Predn)의 곱이다(Emod=Ecurrent_max ·Predn).
6 단계에서, 4 및 5 단계들이 어떠한 샘플들도 요구되는 타겟 피크 위의 피크를 가지지 않을 때 까지 반복된다. 따라서, 피크 감소 함수를 통한 다수의 패스들이 요구되는 타겟 피크 대 평균 전력비가 달성될 때까지 수행된다.
도8은 일 실시예에 따른 피크 윈도윙에 대한 흐름도이다. 피크 감소는 요구되는 엔벨로프에 대해 가장 이탈하는 엔벨로프를 초래하는 칩들에 대해 최대 감소가 이뤄지도록 피크 감소가 수행된다(타겟 피크 대 평균 전력비에 의해 결정됨).
단계(902)에서, dB 단위의 타겟 피크 대 평균 전력비가 선택된다. 다음 하프 슬롯에서 전송될 채널의 결정이 하프 슬롯 시작 이전에 이뤄지기 때문에, 전송되는 평균 전력(선택된 구성에 기반함)이 일 실시예에 따라 전송 데이터 프로세서(212)내의 가입자 유닛 디지털 신호 처리기에 의해 이 시점에서 알려진다. 단계(904)에서, 다음 하프 슬롯에 대해서, 각 채널에 대한 역방향 링크 채널 이득들이 계산된다.
단계(906)에서, 다음 슬롯에 대한 평균 전력(Pav), 및 Pav 에 대응하는 엔벨로프 값(Eav)가 계산된다. 평균 전력(Pav)는 역방향 링크 수성에 기반하여 계산된다. Pav 는 트래픽 대 파일럿 비, DRC 대 파일럿 비, 긍정응답 대 파일럿 비, 파일럿 전력 그리고 하프 슬롯 당 데이터 요청 채널, 트래픽 채널, 파일럿 채널, 및 긍정응답 채널로부터의 칩들의 수를 사용하여 계산된다. 엔벨로프 값(Eav)는 평균 전력(Pav)를 사용하여 계산된다.
단계(908)에서, 하프 슬롯내에 아직 샘플들이 존재하는지 여부를 결정하는 테스트가 이뤄진다. 하프 슬롯 내에 더 이상 샘플이 존재하지 않으면, 단계(909)에서, 샘플들은 전력 증폭기(816)로 제공되고 제어 흐름은 단계(904)로 진행한다. 하프 슬롯내에 샘플들이 남아있으면, 또 다른 윈도우가 단계(910)에서 선택된다. 단계(912)에서, Pcurrent_max 및 Ecurrent 가 계산된다. Pcurrent_max 및 Ecurrent_max 는 각각 현재 "w" 에 대한 피크 대 평균 전력비 및 엔벨로프 값들이다. 단계(913)에서, 피크 윈도윙의 반복 횟수(Np)가 검사되어 피크 윈도윙의 최대 반복 횟수(Nm) 보다 작은지 여부가 결정된다. 피크 윈도윙의 반복 횟수가 피크 윈도윙의 최대 반복 횟수보다 작지 않으면, 제어 흐름은 단계(908)로 진행한다. 피크 윈도윙의 반복 횟수가 피크 윈도윙의 최대 반복 횟수보다 작으면, 단계(914)에서 Pcurrent_max 는 Ptarget 과 비교된다. Pcurrent_max 는 현재 w 샘플들에 대한 최대 피크 대 평균 전력비이다. Pcurrent_max 가 Ptarget 보다 크지 않으면, 제어 흐름은 단계(908)로 진행한다. Pcurrent_max 가 Ptarget 보다 크면, 인버팅되어 발생된 코사인 계수들은 다음 등식에 따라 단계(916)에서 계산된다;
단계(918)에서, 피크 감소 함수(Predn)이 계산된다. Predn 은 현재 "w" 샘플들에 대한 피크 감소 함수이고, 1-a(cos2x)로 설정된다. 단계(920)에서, 피크 대 평균 감소 후에 현재 "w" 샘플들에 대한 수정된 엔벨로프(Emod)가 계산된다. Emod 는 Ecurrent x Predn 으로 설정된다. Emod 는 현재 샘플들(Ecurrent) 및 피크 감소 윈도우(Predn)의 샘플단위의 승산이다.
현재 하프 슬롯에서 더 이상 샘플들이 없는 경우에만 제어 흐름은 단계(909)로 진행하고, 샘플들은 전송기(216)의 전력 증폭기(316)로 제공된다. 샘플들은 전송기(216)의 전력 증폭기(316)로 연속적으로 제공된다.
단계(920)에서, 윈도우내의 임의의 샘플이 요구되는 타겟 피크 위의 피크를 갖는지를 결정하기 위해 검사가 이뤄진다. 따라서, 피크 감소 함수를 통한 다중 패스들이 요구되는 타겟 피크 대 잡음 전력비가 달성될 때까지 수행된다. 현재 샘플 피크가 요구되는 타겟 피크 위에 있으면, 제어 흐름은 단계(908)로 진행한다. 현재 샘플 피크가 요구되는 타겟 피크에 있거나 아래에 있으면, 피크 윈도윙 알고리즘이 종료된다. 결과적인 샘플들은 전송기(216)의 전력 증폭기(316)로 제공된다.
방법 단계들은 본 발명의 영역을 벗어남이 없이 상호 교환가능하다. 실시예가 타임 슬롯을 사용하지만, 본 발명의 사상은 피크 알고리즘이 타임 슬롯화될 것을 요구하지 않고, 따라서 슬롯되지 않은 시스템들에도 적용가능하다.
당업자는 정보 및 신호들이 다양한 타입의 상이한 기술들을 사용하여 표현될 수 있음을 잘 이해할 것이다. 예를 들어, 본 명세서상에 제시된 데이터, 지령, 명령, 정보, 신호, 비트, 심벌, 및 칩은 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 입자, 광 필드 또는 입자, 또는 이들의 임의의 조합으로 표현될 수 있다.
당업자는 추가적으로 상술한 다양한 예시적인 논리블록, 모듈, 회로, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로서 구현될 수 있음을 잘 이해할 것이다.
하드웨어 및 소프트웨어의 상호 호환성을 명확히 하기 위해, 다양한 예시적인 소자들, 블록, 모둘, 회로, 및 단계들이 그들의 기능적 관점에서 기술되었다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되는지는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 대해 부가된 설계 제한들에 의존한다. 당업자는 이러한 기능들을 각각의 특정 애플리케이션에 대해 다양한 방식으로 구현할 수 있지만, 이러할 구현 결정이 본발명의 영역을 벗어나는 것은 아니다.
다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들인 일반적인 목적의 프로세서; 디지털 신호 처리기, DSP; 주문형 집적회로, ASIC; 필드 프로그램어블 게이트어레이, FPGA; 또는 다른 프로그램어블 논리 장치; 이산 게이트 또는 트랜지스터 논리; 이산 하드웨어 컴포넌트들; 또는 이러한 기능들을 구현하도록 설계된 것들의 조합 을 통해 구현 또는 수행될 수 있다. 일반적 목적의 프로세서는 마이크로 프로세서 일 수 있지만; 대안적 실시예에서, 이러한 프로세서는 기존 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로 프로세서, 또는 이러한 구성들의 조합과 같이 계산 장치들의 조합으로서 구현될 수 있다.
상술한 방법의 단계들 및 알고리즘은 하드웨어에서, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에서, 또는 이들의 조합에 의해 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들은 랜덤 액세스 메모리(RAM); 플래쉬 메모리; 판독 전용 메모리(ROM); 전기적 프로그램어블 ROM(EPROM); 전기적 삭제가능한 프로그램어블 ROM(EEPROM); 레지스터; 하드디스크; 제거가능한 디스크; 컴팩트 디스크 ROM(CD-ROM); 또는 공지된 저장 매체의 임의의 형태로서 존재한다. 예시적인 저장매체는 프로세서와 결합되어, 프로세서는 저장매체로부터 정보를 판독하여 저장매체에 정보를 기록한다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 대한 적분일 수 있다. 이러한 프로세서 및 저장매체는 ASIC 에 위치한다. ASIC 는 사용자 단말에 위치할 수 있다. 대안적으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말에서 이산 컴포넌트로서 존재할 수 있다.
상술한 실시예들은 당업자가 본원발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해 기술되었다. 따라서 당업자는 본원발명이 상술한 실시예들로 제한되지 않으며 본발명의 기술적 사상에 근거하여 다양한 변형이 가능함을 잘 이해할 것이다.

Claims (20)

  1. 타겟 임계치 값을 초과하는 신호 피크에 응답하여 계속해서 피크에 감소 함수를 적용하고 피크가 타겟 임계치 값 이하로 감소될 때 상기 감소 함수의 적용을 종료함으로써 감소된 피크 대 평균 신호를 발생시키도록 구현된 피크 대 평균 감소 모듈; 및
    상기 감소된 피크 대 평균 신호를 증폭하도록 구현된 전력 증폭기를 포함하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감소 함수의 적용은 감소 함수가 주어진 횟수만큼 적용될 때 종료하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 가입자 유닛인 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 신호는 CDMA 신호인 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 감소 함수는 인버팅된 삼각 함수인 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인버팅된 삼각 함수는 인버팅되어 발생된(inverted raised) 코사인 함수인 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인버팅된 코사인은 1-a(cos2x) 이고, 여기서이고, Eav 는 현재 주기에 대한 평균 전력이고, Ecurrent_max 는 현재 윈도우에 대한 신호 엔벨로프의 최대값인 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 주기는 하프-슬롯인 장치.
  9. 타겟 임계치 값을 초과하는 신호 피크에 응답하여, 피크가 타겟 임계치 값 이하로 감소될 때까지 피크에 감소 함수를 적용함으로써 감소된 피크 대 평균 신호를 발생시키는 수단; 및
    증폭 신호를 발생시키기 위해 상기 감소된 피크 대 평균 신호를 증폭하는 수단을 포함하는 장치.
  10. 채널 데이터를 제공하도록 구현된 역방향 링크 변조기;
    상기 역방향 링크 변조기에 커플링되어 역방향 링크 채널 이득을 계산하도록 구현된 채널 이득 계산 모듈;
    상기 채널 이득 계산 모듈에 커플링되어 역방향 링크 상에서 채널들의 평균 전력을 계산하도록 구현된 평균 모듈;
    상기 평균 모듈에 커플링되어 신호의 타겟 피크 대 평균비 및 상기 평균 전력을 사용하여 엔벨로프 임계치들을 발생시키도록 구현된 임계치 모듈;
    상기 임계치 모듈에 커플링되어 윈도우를 신호 피크와 정렬시키고 필터링된 샘플들과의 승산을 위해 사용될 윈도우 가중치들을 발생시키도록 구현된 윈도우 가중 모듈;
    상기 역방향 링크 변조기에 커플링되어 필터링된 샘플들을 발생시키기 위해 채널 데이터의 n-칩(여기서 n은 정수) 샘플을 필터링하도록 구현된 필터; 및
    상기 필터에 커플링되어 감소된 피크 대 평균 전력비를 갖는 수정된 샘플들을 발생시키기 위해 상기 윈도우 가중 모듈로부터의 윈도우 가중치들을 사용하여 정렬된 피크 윈도우와 필터링된 샘플들을 승산하도록 구현된 승산 모듈을 포함하는 장치.
  11. 신호 피크를 타겟 임계치 값과 비교하는 단계;
    감소된 피크 대 평균 신호를 발생시키기 위해 피크가 타겟 임계치 값을 초과하는 경우 피크에 연속적으로 감소 함수를 적용하는 단계; 및
    피크가 타겟 임계치 이하가 될 때 감소 함수의 적용을 종료하는 단계를 포함하는 신호 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    감소 함수가 주어진 횟수만큼 적용되면 감소 함수의 적용을 종료하는 단계를 추가로 포함하는 신호 처리 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    증폭 신호를 발생시키기 위해 감소된 피크 대 평균 신호를 증폭하는 단계를 추가로 포함하는 신호 처리 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 신호는 CDMA 신호인 신호 처리 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 방법은 가입자 유닛에 의해 수행되는 신호 처리 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 감소 함수는 인버팅된 삼각 함수인 신호 처리 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    증폭된 신호를 전송하는 단계를 추가로 포함하는 신호 처리 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 인버팅된 삼각 함수는 인버팅되어 발생된 코사인 함수인 신호 처리 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 인버팅되어 발생된 코사인은 1-a(cos2x) 이고,이며, Eav 는 신호의 평균 전력이고, Ecurrent_max 는 주어진 윈도우 사이즈에 대한 신호 엔벨로프의 최대값인 신호 처리 방법.
  20. 역방향 링크 상에서 신호에 대한 이득 값을 계산하는 단계;
    역방향 링크 상에서 채널들의 평균 전력 레벨들을 계산하는 단계;
    신호의 타겟 피크 대 평균비 및 평균 전력 레벨들을 사용하여 엔벨로프 임계치들을 발생시키는 단계;
    윈도우를 신호의 피크와 정렬시키는 단계;
    신호의 필터링된 샘플들과의 승산을 위해 윈도우 가중치들을 발생시키는 단계;
    필터링된 샘플들을 발생시키기 위해 채널 데이터의 n-칩(여기서 n 은 정수) 샘플을 필터링하는 단계; 및
    감소된 피크 대 평균 전력비를 갖는 수정된 샘플들을 발생시키기 위해 윈도우 가중치들을 사용하여 필터링된 샘플들과 정렬된 피크 윈도우와 승산하는 단계를 포함하는 신호 처리 방법.
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