KR20040077924A

KR20040077924A - 다중 경로 다이버시티를 갖는 폐쇄 루프 ｗｃｄｍａ시스템에서 가중치를 검출하기 위한 프로세서 및 방법

Info

Publication number: KR20040077924A
Application number: KR10-2004-7011889A
Authority: KR
Inventors: 이트자크 버겔
Original assignee: 디에스피씨 테크놀로지스 리미티드
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2004-09-07
Also published as: ATE421805T1; CN100592650C; US7065131B2; MY133417A; JP2005516526A; KR100699388B1; US20030142731A1; JP4067493B2; WO2003065606A1; EP1468502A1; CN1625847A; DE60325937D1; EP1468502B1

Abstract

가중치 검출을 위한 수신기 및 방법은 채널 가중치를 추정하기 위해 송신기로 전송된 이전 피드백 정보 및 수신된 채널 추정치들을 이용한다. 추정된 채널 가중치는 다이버시티 모드 신호들을 전송하기 위해 기지국에 의해 사용될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 격자 알고리즘은 심각한 시간-슬롯 지연이 없는 가중치를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 가중치는 수신된 신호들의 다중 경로 컴포넌트들을 결합하는 경우에 레이크 수신기용 채널 탭들을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 가중치 검출을 위한 수신기 및 방법은 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템을 포함하는, 폐쇄 루프 다이버시티 모드 통신 시스템에서 사용하기에 적합할 수 있다.

Description

다중 경로 다이버시티를 갖는 폐쇄 루프 ＷＣＤＭＡ 시스템에서 가중치를 검출하기 위한 프로세서 및 방법{PROCESSOR AND METHOD FOR WEIGHT DETECTION IN A CLOSED LOOP WCDMA SYSTEM WITH MULTIPATH DIVERSITY}

CDMA(Code division multiple access), 및 특히 다이렉트 시퀀스 CDMA는, 예를 들어, 이동 통신을 포함하는 많은 애플리케이션에 대해 사용되는 확산-스펙트럼 디지털 통신에 대한 기술이다. 다이렉트 시퀀스 CDMA에 있어서, 데이터 신호들은 의사-랜덤-잡음 코드(pseudo-random-noise code)의 형태로 확산 파형과 결합되어, 전송을 위한 코드화된 신호를 형성한다. 코드는 데이터 신호의 다중 주파수(즉, 비트 레이트 또는 심볼 레이트)인 주파수(즉, 칩 레이트)를 가지므로, 데이터 신호와 확산 파형을 결합한 결과 비트 주기는 더 작은 칩 주기들로 분할된다. 수신기에서, 신호는 동일한 확산 코드와 결합되어 데이터 신호를 추출한다. 이 기술은 광대역폭에 걸쳐 신호 에너지를 확산시킴으로써 높은 데이터 용량을 제공하여, 대역폭 사용 효율을 증가시키고 협대역 간섭의 영향을 감소시킨다. 다이렉트 시퀀스CDMA에 있어서, 송신기 및 수신기의 확산 코드는 신뢰성있는 통신을 달성하기 위해, 하나의 칩 주기만큼 작은 주기 내에서 동기화되어야 한다. 기지국으로부터 수신 디바이스로의 무선 채널은 수신 디바이스의 이동으로 인해 변할 수 있는 서로 다른 채널 특성을 갖는 여러 개의 경로를 가질 수 있으므로, 다중 경로는 동기화를 보다 어렵게 만든다.

WCDMA(wideband CDMA) 시스템 및 WCDMA 3GPP(third generation partnership project) 시스템과 같은 소정의 CDMA 시스템에 있어서, 폐쇄 루프 다이버시티 모드는 기지국이 이동 수신기로의 전송을 위해 2개 이상의 안테나를 갖는 경우에 구현될 수 있다. CDMA 신호의 수신을 개선시키기 위해, 이동 수신기에 의해 피드백 메커니즘이 이용되어 왔다. 수신기는 다이버시티 모드 신호들의 위상 및/또는 진폭 컴포넌트들을 조정 또는 변경하도록 송신기에 지시하기 위해, 송신기 피드백 비트들을 전송한다. 이러한 피드백 메커니즘은, 송신기가 기지국과 이동 수신기 사이에 있는 채널의 조건 및 전파 특성에 적합한 가중치들을 선택할 수 있게 한다. 이는 또한 수신된 신호의 다중 경로 컴포넌트들을 결합하는 경우에, 이동 수신기가 공지된 가중치를 사용할 수 있게 한다. 이러한 방식에 있어서, 수신된 전력은 최대화될 수 있다. 그러나, 하나의 문제로서, 피드백 채널을 항상 신뢰할 수 있는 것은 아니므로, 기지국에서 사용된 가중치는 이동 수신기가 기대하고 있는 것과는 다를 수 있다. 이러한 가중치들 간의 불일치에 대한 결과, 성능 저하가 야기된다. 유감스럽게도, 송신기가 피드백 정보를 수신하지 않는 때를 이동 수신기가 알 수 있는 방법은 없다.

따라서, 가중치 검출을 위한 개선된 수신기 및 방법에 대한 필요성이 존재하게 되었다. 또한, WCDMA 시스템을 포함하는 폐쇄 루프 다이버시티 모드 통신 시스템에서 사용하기에 적합한 가중치 검출을 위한 수신기 및 방법에 대한 필요성도 존재하게 되었다.

본 발명은 확산 스펙트럼 신호들을 프로세싱하는 것에 관한 것으로, 특히, 레이크 수신기(rake receiver)에서 CDMA 신호들을 프로세싱하기 위한 가중치 검출에 관한 것이다.

본 발명은 특별히 첨부된 청구 범위를 통해 나타낸다. 그러나, 본 발명의 보다 완전한 이해는 도면과 관련하여 고려되는 상세한 설명을 참조하여 유도될 수 있고, 도면 전체에 걸쳐 유사한 항목들에 대해서는 유사한 참조 번호를 부여한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 일부에 대한 기능적 블럭도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가중치 세트 검출용 격자(trellis)를 도시한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가중치 검출 절차에 대한 플로우 차트이다.

여기 제시된 설명은 본 발명의 여러 실시예들에 대해 기술하고 있으며, 그러한 설명은 소정의 방식으로 한정하는 것으로 해석되도록 의도된 것이 아니다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 일부에 대한 기능적 블럭도이다. 수신기(100)는 예를 들어, 최종 사용자 장비의 일부인 무선 전화, 양방향 라디오, 또는 수신기와 같은 단방향 또는 양방향 통신 디바이스의 일부일 수도 있다. 그 중에서 수신기(100)는 확산-스펙트럼 신호들을 역확산(despread)한다. WCDMA 실시예에 있어서, 그 중에서 수신기(100)는 전용 물리적 채널들을 역확산한다. WCDMA는 직교확산 코드 및 의사-랜덤 스크램블링 코드들을 포함하는 2층 코드 구조를 사용할 수 있다. 확산은 확산-스펙트럼 신호를 생성하기 위해 신호의 대역폭을 증가시키는 다수의 칩으로 데이터 심볼을 변환하는 채널화 코드(channelization code)를 사용하여 수행된다. 서로 다른 확산 코드들 간의 직교성(orthogonality)은 트리-구조 직교 코드들에 의해 달성될 수 있다. 확산 코드들은, 예를 들어, 골드 코드(Gold codes), 월시 코드(Walsh codes), 하다마르 코드(Hadamard codes), OVSF(orthogonal variable spreading factor) 채널화 코드 및/또는 그 외의 시퀀스들을 포함할 수 있다. 스크램블링 코드들은, 예를 들어, 다운링크에서의 셀 분리 및 업링크에서의 사용자 분리를 위해 사용될 수 있다. 그 중에서 수신기(100)는 예를 들어, WCDMA 신호, IS-95 CDMA 신호, 및 그 외의 다이렉트 시퀀스 CDMA 신호를 포함하는 확산-스펙트럼 신호의 수신에 적합하다.

물리적 채널은 비트 레이트에 대응하는 확산 인자를 갖고, 라디오 프레임들(radio frames) 및 시간-슬롯들로 구성된다. 본 발명의 WCDMA 실시예에 따르면, 프레임의 길이는 예를 들어, 10ms일 수 있고, 프레임은 예를 들어, 15개의 시간-슬롯들을 포함할 수 있다. 각 시간-슬롯은 비트들을 포함하는 필드들을 갖는다. 시간-슬롯당 비트의 수는 확산 인자 및 물리적 채널의 슬롯 포맷에 의존한다.

수신기(100)는 확산 스펙트럼 신호를 수신하는 안테나(102), 및 수신된 확산 스펙트럼 신호들을 적절한 확산 코드들로 역확산하는 역확산기(104)를 포함한다. 확산 코드들은 수신기(100)의 프로세서(106)에 의해 제공될 수 있다. 수신기(100)는 또한 가중치를 재고, 수신된 신호의 다중 경로 컴포넌트들과 프로세서(106)에의해 제공된 가중치를 연결시키는 레이크 수신기(108)를 포함한다. 프로세서(106)는 여러 개의 기능적 소자들을 포함하는데, 그들 중 일부는 도 1에 도시된다. 이러한 기능적 소자들을 구현하는 프로세서(106)를 구성하기 위해 소프트웨어를 사용할 수 있다. 프로세서(106)의 기능적 소자들은 파일럿 채널 측정 소자(110), 전용 채널 측정 소자(112), 가중치 선택 소자(114), 메트릭(metric) 계산 소자(116), 가중치 검출 소자(118), 및 채널 탭(channel tap) 계산 소자(120)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위는 이러한 점에 한정되지 않는다. 대안적인 실시예에 있어서, 프로세서(106)의 기능적 소자는 유사한 기능을 수행하는 소자들 및/또는 하드웨어를 포함할 수 있다. 프로세서(106)는 소프트웨어로 구성된 DSP(digital signal processor)일 수 있다.

WCDMA 실시예에 있어서, 파일럿 채널 측정 소자(110)는 수신된 파일럿 채널의 특성들을 측정한다. 가중치 선택 소자(114)는 일군의 선정된 채널 가중치-세트로부터 적절한 채널 가중치-세트를 결정하는데, 이 채널 가중치-세트는 파일럿 채널 측정에 적어도 기초하여 송신기에 의해 사용된다. 가중치 선택 소자(114)는 하나 이상의 피드백 비트와 같은 피드백을 생성하여 전송 기지국으로 다시 전송하는데, 이 피드백은 수신기(100)에 신호를 전송하는 경우에 전송 기지국에 의해 사용된다. 피드백은 후속하는 시간-슬롯을 전송하는데 사용할 특정한 가중치-세트를 선택하도록 전송 기지국에게 지시한다. 또한, 피드백은 다이버시티 모드에서 수신기(100)로 전송되는 전용 채널의 후속하는 시간-슬롯의, 예컨대, 위상 및 진폭과 같은 특성들을 변경하는 방법을 기지국에게 지시한다.

전용 채널 측정 소자(112)는 채널의 시간-슬롯의 특성을 측정하여, 채널 추정치를 결정한다. WCDMA 실시예에 있어서, 전용 채널 측정 소자(112)는 DPCH(dedicated physical channel)의 현재 시간-슬롯의 파일럿 심볼들을 측정하여 현재 채널 추정치를 결정한다. 측정된 특성들은 수신된 다이버시티 모드 신호들의, 예컨대, 위상 및 진폭을 포함할 수 있다.

메트릭 계산 소자(116)는 채널의 시간-슬롯을 전송하는데 사용될 수 있는 각 가중치-세트에 대한 메트릭을 계산한다. 일 실시예에 있어서, 현재 시간-슬롯에 대한 다이버시티 신호들을 전송하는데 사용되었을 수 있는 가중치-세트가 16개 이상까지 존재할 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 선정된 가중치-세트 각각에 대해 메트릭이 계산된다. 메트릭 계산 소자(116)는 가중치-세트에 대한 메트릭을 계산하기 위해 격자 알고리즘을 사용할 수 있고, 이러한 메트릭들은 측정 확률, 전이 확률, 및 가중치-세트에 대한 이전 메트릭에 기초하여 계산된다. 측정 확률이란, 기지국이 소자(112)로부터의 채널 추정치에 적어도 기초하여 현재 시간-슬롯을 전송하기 위해 가중치 세트를 사용할 확률이다. 전이 확률이란, 시간-슬롯을 전송하는 경우에, 가중치 세트가 이전 가중치-세트에서 또 다른 가중치-세트로 바뀔 확률이다. 전이 확률은 소자(114)에 의한 이전 가중치 선택에 적어도 근거한다. 가중치-세트에 대한 이전 메트릭은 격자 내의 브렌치에 의해 연결된 이전 가중치-세트와 관련된 메트릭일 수 있다. 현재 시간-슬롯에 대한 각 가중치-세트에 대한 메트릭들을 결정하기 위해, 전이 확률, 측정 확률, 및 이전 메트릭이 결합된다. 이하, 이에 대해 아래에서 보다 상세히 설명된다.

가중치 검출 소자(118)는 가장 큰 메트릭을 갖는 가중치-세트를 선택하고, 레이크 수신기(108)에 의해 사용되는 채널 탭들을 생성할 때 사용되는 채널 탭 계산 소자(120)에 제공한다.

적어도 하나의 실시예에 있어서, 수신기(100)는 기지국이 2개 이상의 안테나를 사용하여 전송하는 경우에 폐쇄 루프 다이버시티 모드를 구현하는 WCDMA 3GPP 표준 시스템에 따라 동작하기에 적절하고, 안테나들 간의 위상 및 진폭 차이는 피드백 채널을 통해 이동 수신기에 의해 제공된 피드백에 의해, 적어도 일부가 결정된다. 이러한 실시예들에 있어서, 그 중에서 수신기(100)는 가중치 선택에 관련된 2개의 프로세스를 구현할 수 있다. 가중치 선택 소자(114)에 의해 수행되는 제1 프로세스는 채널의 시간-슬롯을 전송하는 경우에 기지국에 의해 사용될 가중치-세트를 선택하고, 피드백 채널을 통해 제공된다.

소자(112, 116, 118, 120)에 의해 수행되는 제2 프로세스는 피드백 채널의 신뢰도 문제를 다루고, 현재 시간-슬롯을 전송하는 경우에 기지국에 의해 실제로 사용되었을 수 있는 가중치를 검출하기 위해 사용된다. 이 프로세스는 전용 채널 및 CPICH(continuous pilot channel)과 같은 파일럿 채널의 파일럿 심볼들로부터 유도된 채널 추정치에 적어도 기초한다. 또한, 이러한 프로세스는 제1 프로세스에서 수신기에 의해 선택된 가중치들을 이용할 수도 있다. 가중치는 각 시간-슬롯에 대해 변할 수 있기 때문에, 수신기는 모든 시간-슬롯에 대해 가중치를 추정할 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 채널 추정치는 소정의 가중치-세트가 채널의 시간-슬롯을 전송하는데 실제로 사용될 확률을 반영하는 메트릭을 생성하기 위해 사용된다. 측정 확률이라 불리는 이러한 메트릭은 사용되었을 수 있는 가중치-세트 각각에 대해 테스트된 현재 시간-슬롯의 채널 추정치들에 의존하고, 송신기에 제공된 피드백 정보에 의존하지 않는다.

실제로 사용된 가중치-세트는 다소의 시간-슬롯의 주기에 걸쳐 피드백 채널에 의해 영향을 받었을 수 있기 때문에, 각 시간-슬롯에서 생성된 피드백은 수 개의 후속하는 시간-슬롯에 걸쳐 지속된는 효과를 갖는다. 적어도 하나의 실시예에 있어서, 본 발명은 그 중에서 이전 시간-슬롯으로부터의 정보를 사용하는 현재 시간-슬롯에 대해 송신기에 의해 사용된 가중치-세트의 스마트 검출을 구현한다. 격자 알고리즘은 예를 들어, 사용될 수 있는 하나의 알고리즘이다. 종래의 격자 알고리즘이 갖는 하나의 문제점은 여러 시간-슬롯에 걸친 정보의 평가와 관련된 지연이다. 이러한 종래의 접근법은 통상적으로 이러한 시간-슬롯들에 대해 대용량 데이터를 메모리에 저장할 것을 요구하는데, 이는 이동 통신 디바이스에 대해 별로 바람직하지 않은 것이다. 본 발명은, 적어도 일 실시예에 있어서, 심각한 지연을 갖지 않는 격자 알고리즘을 사용한다. 이전 시간-슬롯으로부터의 이력 정보가 수집되고, 가장 높은 노드 메트릭에 따른 각 시간-슬롯에서 결정이 이루어진다. 따라서, 결정은 심한 지연없이 이루어질 수 있고, 현재 시간-슬롯 측정 및 이전 시간-슬롯의 이력에 적어도 기초한다. 게다가, 격자 알고리즘은 이전 가중치 검출에 있어서의 에러를 검출하고, 그러한 에러의 영향을 줄이기 위해 후속하는 가중치 검출을 변경하는 능력을 포함한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가중치 세트 검출용 격자를 도시한다. 격자(200)는 메트릭의 계산에 사용된 격자 알고리즘의 동작 및 수신기(100)와 같은 수신부에 대한 가중치-세트 검출을 시각화하는 것을 돕기 위해 사용된다. 격자(200)의 각 노드(202)는 시간-슬롯(209)의 시퀀스에 있어 하나의 시간-슬롯(208)에 대응하고, 선정된 가중치-세트(210)의 그룹 중 하나의 가중치-세트(206)에 대응한다. 브렌치들(204)은 이전 시간-슬롯의 하나의 노드와 다음 시간-슬롯의 하나 이상의 노드를 연결한다. 노드들의 각 행(row)은 가중치-세트들 중 특정한 것과 관련되고, 각 열(column)은 하나의 특정한 시간-슬롯과 관련된다. 각 노드(202)는 그와 관련된 노드 메트릭을 가질 수 있고, 각 브렌치(204)는 그와 관련된 브렌치 메트릭을 갖는다. 브렌치 메트릭은 측정 확률 및 전이 확률로부터 계산된다. 노드 메트릭은, 특정한 브렌치에 의해 연결되는 이전 노드의 노드 메트릭과 노드에 대한 브렌치의 브렌치 메트릭의 결합으로부터 선택된 메트릭들 중 가장 높은 것이다. 예를 들어, 노드 메트릭은 이전 노드 메트릭에 브렌치 메트릭을 더함으로써 계산된다. 노드에 대해 하나 이상의 브렌치가 존재하기 때문에, 여러 개의 노드 메트릭이 계산될 수 있지만, 여러 개의 노드 메트릭들 중 가장 높은 것이 특정 노드에 대한 노드 메트릭으로서 선택된다. 특정한 시간-슬롯과 관련된 노드들에 대한 모든 노드 메트릭들 중 가장 높은 것을 갖는 노드에 대응하는 가중치-세트는 그 시간-슬롯에 대해 레이크 수신기를 위한 채널 탭들을 생성하기 위해 사용된다.

상술한 바와 같이, 이전 시간-슬롯들로부터의 이력은 현재 측정과 함께, 현재 시간-슬롯에 대한 가중치를 검출하는데 사용된다. 이전 시간-슬롯에 대해 선택된 노드에 대한 브렌치를 가지고 있지 않은 노드가 시간-슬롯에 대해 선택될 때,알고리즘은 이전에 선택된 가중치들에서 에러를 검출할 수 있다. 심한 지연이 존재하지 않기 때문에, 에러는 보정되지 않지만, 현재 정보에 의해 보다 현명한 결정이 이루어진다.

격자(200)는 이전 시간-슬롯의 노드와 다음 시간-슬롯의 노드들 사이에 2개의 브렌치를 갖는 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에 있어서, 피드백 대역폭은 특정한 이전 가중치-세트에 대해, 소정 개수의 가중치-세트로의 전이를 제한한다. 또한, 시스템 요구 사항들 및 송신기 제한 사항들이 이러한 제한 사항들을 결정할 수도 있다. 이러한 실시예에 있어서, 송신기가 다음 시간 슬롯에 대해 사용할 수 있는 것으로, 격자 내에서 브렌치들에 의해 반영되는 다수의 제한된 가중치-세트가 존재할 수 있다. 다른 실시예들은 2개 이상의 그러한 브렌치들을 포함할 수 있다.

본 발명의 하나 이상의 실시예에 의해 구현되는 격자 알고리즘은 종래의 격자 알고리즘과 여러 면에서 다르다. 예를 들어, 종래 격자 알고리즘과는 달리, 노드들 간의 전이보다는 오히려 결과 노드와 관련된 메트릭이 사용된다. 또한, 종래 격자 알고리즘과 달리, 특정한 시간-슬롯에 대한 메트릭이 계산되면, 그 시간-슬롯에 대한 결정이 이루어지고, 따라서, 사실상 지연이 존재하지 않는다. 게다가, 종래 격자 알고리즘과는 달리, 격자들을 통한 경로가 특정 시간-슬롯에 대해 가장 높은 메트릭을 갖는 노드를 얻지 못할 때, 본 발명의 격자 알고리즘은 시간-슬롯에 대해 가장 높은 메트릭을 갖는 노드를 선택함으로써 격자를 통한 새로운 경로의 개시를 허가한다. 따라서, 가중치 검출에 있어서의 에러는 그것을 검출하기에 충분한 에너지가 존재할 때 보정된다. 가중치 검출에 있어서 에러의 영향은 상당히 감소되고, 더 이상은 격자들을 통해 연속되지 않는다. 종래의 격자 알고리즘과는 달리, 격자를 통한 경로가 사용되지 않기 때문에, 가중치 추정에 있어 에러가 발생될 때 경로를 재구성할 이유가 없다. 본 발명의 다른 실시예들은 더 많은 지연을 갖는 더 많은 종래의 격자 알고리즘을 사용할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가중치 검출 절차의 플로우 차트이다. 절차(300)의 개개의 동작들이 기술되고 개별 동작들로서 설명되지만, 하나 이상의 개개의 동작들이 동시에 수행될 수도 있다는 것에 주의해야 한다. 또한, 동작들이 기술된 순서로 반드시 수행되어야 할 필요는 없다.

절차(300)는 레이크 수신기에 있어 다중 경로 신호들의 결합을 위해 사용할 가중치-세트를 검출한다. 신호들이 역확산된 이후에, 선택된 가중치-세트의 가중치들이 레이크 수신기에서 사용되어, 현재 시간-슬롯에 대한 채널 탭들을 계산할 수 있다. 절차(300)는 현재 시간-슬롯을 전송하는 경우에, 기지국에 의해 사용된 동일한 가중치-세트를 검출할 확률을 증가시킬 수 있다. 가중치-세트의 각 가중치는 예를 들어, 위상 및 진폭 컴포넌트를 가질 수 있고, 각 가중치-세트는 적어도 2개의 가중치를 가질 수 있다. 가중치-세트는 기지국에 의해 전송된 다이버시티 모드 신호들과 대응할 수 있다. 절차(300)는 2개의 가중치를 갖는 가중치-세트에 대해 설명되지만, 절차(300)는 예를 들어, 기지국이 2개 이상의 다이버시티 모드 신호들을 전송할 때의 2개 이상의 가중치-세트에 동등하게 적용할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 절차(300)는 격자 알고리즘을 사용하여, 일군의 선정된 가중치-세트로부터 가중치-세트를 선택하는 것을 도울 수 있다.

동작(302)은 현재 채널 추정치를 결정하기 위해, 채널의 현재 시간-슬롯의 특성들을 측정한다. WCDMA 실시예에서, 동작(302)은 현재 채널 추정치를 결정하기 위해, CPICH(continuous pilot channel)과 같은 파일럿 채널 및 DPCH(dedicated physical channel)의 현재 시간-슬롯의 파일럿 심볼들을 측정할 수 있다. 측정된 특성들은 예를 들어, 수신된 다이버시티 모드 신호들의 위상 및 진폭을 포함할 수 있다.

동작(304)은 기지국이 가중치 세트를 사용할 확률을 결정하여, 동작(302)의 채널 추정치에 적어도 기초하여 측정된 시간-슬롯을 전송한다. 예를 들어, 기지국은 소정 개수의 가중치-세트들 중 하나를 사용하여, 다이버시티 모드에서 채널의 시간-슬롯을 전송할 수 있다. WCDMA 실시예에 있어서, 기지국은 시간-슬롯 전송을 위해 16개의 가중치-세트 중 하나를 사용할 수 있다. 동작(304)은 동작(302)으로부터의 채널 추정치에 적어도 기초하여 선정된 가중치-세트에 대한 이러한 확률을 계산할 수 있다. 다시 말해, 동작(304)은 시간-슬롯동안 수신된 심볼들을 전송하는 경우에 특정한 가중치-세트가 실제로 사용될 확률을 생성한다. 동작(304)에서 결정된 확률은 측정 확률로서 불릴 수 있다. 각 가중치-세트는 격자 상에서 노드들의 행들로 표현될 수 있고, 시간-슬롯들은 격자 상에서 노드들의 열들로 표현될 수 있다.

동작(306)은 현재 시간-슬롯을 전송하는 경우에 가중치-세트가 이전 가중치-세트에서 현재 가중치-세트로 변경될 확률을 결정한다. 이러한 확률은 전이 확률로 불릴 수 있고, 수신기에서 송신기로의 이전 피드백(예컨대, 하나 이상의 피드백비트들)에 적어도 기초할 수 있다. 기지국이 시간-슬롯을 전송하기 위해 사용할 소정 개수의 가중치-세트를 갖는 실시예에 있어서, 동작(306)은 각 가중치-세트에 대한 전이 확률을 결정한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 수신기는 전송 기지국에 피드백을 제공하여, 후속하는 시간-슬롯들을 전송하기 위한 가중치-세트를 변경하도록 기지국에 지시할 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 송신기는 이전에 사용된 가중치-세트에 적어도 기초하여 소정의 가중치-세트로 제한될 수 있다. 다시 말해, 이전 시간-슬롯을 전송하는데 사용된 가중치-세트는 현재 수신된 시간-슬롯을 전송하기 위해 사용된 가중치-세트 옵션들을 제한할 수 있다. 예를 들어, 송신기가 피드백에 응답하여, 수신기에 의해 요청된 가중치-세트를 실제로 사용할 확률이 높을 수 있지만, 피드백 채널에 대한 낮은 신뢰도로 인해, 송신기는 수신기로부터의 피드백을 적절하게 수신하지 못할 수 있고, 수신기는 송신기가 실제로 사용한 가중치-세트가 무엇인지 확신할 수 없다. 예를 들어, 열악한 채널 상태로 인해, 송신기는 수신기에 의해 실제로 전송된 피드백을 수신할 수 없다. 따라서, 송신기는 시간-슬롯을 전송하기 위해 수신기에 의해 요청된 가중치-세트 외의 또 다른 가중치-세트를 사용할 가능성이 있다. 동작(306)은 가중치-세트들과 송신기로 전송된 피드백 간의 전이들에 대한 제한 사항에 적어도 기초하여 각 가중치-세트를 사용할 확률을 계산한다.

가중치-세트가 격자 상에서 행들로 표현되고 시간-슬롯들이 격자의 열들로 표현될 때, 후속하는 시간-슬롯들 간의 가중치-세트의 변경들에 대한 제한 사항은 하나의 노드와 다음 시간-슬롯의 소정의 노드들 사이에서 격자의 브렌치들을 제한한다. 다시 말해, 시간-슬롯들 간의 가중치-세트의 변경에 대한 제한 사항때문에, 각 노드로부터의 브렌치들은 단지 후속하는 시간-슬롯의 소정의 노드들에만 존재할 수 있다. 예를 들어, 도 2에서, 이전 시간-슬롯의 노드와 후속하는 시간-슬롯의 노드들 사이에서 2개의 브렌치가 기술되는데, 이는, 이러한 실시예에서, 피드백 대역폭이 특정한 이전 가중치-세트에 대한 소정의 2개의 가중치-세트로의 전이를 제한할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 시스템 요구 사항들 및 송신기 제한 사항들이 이러한 제한 사항들을 결정할 수 있다. 이러한 실시예에서, 송신기가 다음 시간 슬롯에 대해 사용할 수 있는 한정된 개수의 가중치-세트가 존재할 수 있다. 그러나, 절차(300)는 후속하는 시간-슬롯들의 노드들에 대해 2개 이상의 브렌치를 갖도록 동등하게 적용할 수 있다.

동작(308)은 전이 확률 및 측정 확률을 결합하여, 현재 시간-슬롯의 각 가중치-세트로의 전이들에 대한 메트릭들을 결정한다. 격자가 사용될 때, 이들 메트릭은 브렌치 메트릭으로 불릴 수 있다. 이러한 실시예에서, 동작(308)은 이전 시간-슬롯을 나타내는 격자의 노드들과 현재 시간-슬롯을 나타내는 노드들 사이의 브렌치들에 대한 브렌치 메트릭들을 계산한다. 동작(308)에서는, 동작(304, 306)으로부터의 확률이 결합되어, 소정의 이전 노드들과 현재 시간-슬롯을 나타내는 노드 세트 사이의 각 브렌치에 대한 브렌치 메트릭을 결정한다. 브렌치 메트릭은 전이 확률과 측정 확률의 대수의 총합에 의해 계산될 수 있다.

동작(310)은 현재 시간-슬롯에 대한 가능한 가중치-세트 각각에 대한 가중치-세트 메트릭을 계산한다. 격자가 사용될 때, 동작(310)은 현재 시간-슬롯을 나타내는 격자의 노드 세트의 각 노드에 대한 노드 메트릭을 계산한다. 동작(310)에서, 노드 메트릭은 접속 브렌치의 브렌치 메트릭들, 및 접속 브렌치에 의해 접속된 이전 노드의 노드 메트릭 중 적어도 하나에 기초한다. 현재 노드 세트의 노드들과 이전 노드들을 연결하는 2개 이상의 브렌치들이 존재할 수 있기 때문에, 2개 이상의 노드 메트릭이 각 노드에 대해 계산될 수 있지만, 동작(310)은 특정한 노드에 대한 노드 메트릭으로서 가장 큰 값을 갖는 노드 메트릭을 선택할 수도 있다. 동작(310)의 완료시에, 가능한 가중치-세트 각각은 그와 관련된 메트릭을 갖는다. 메트릭은 측정 정보(예컨대, 동작(304)) 및 전이 정보(예컨대, 동작(306)) 둘 다를 포함한다.

동작(312)은 가장 높은 메트릭을 갖는 현재 시간-슬롯에 대한 가중치-세트를 선택한다. 격자가 사용될 때, 동작(312)은 가장 큰 노드 메트릭을 갖는 노드를 선택하여, 대응하는 가중치-세트를 식별한다. 동작(314)은 채널의 현재 시간-슬롯을 프로세싱하기 위해 동작(312)에서 식별된 가중치-세트를 사용할 수 있다. 예를 들어, 동작(314)은 가중치-세트를 사용하여, 레이크 수신기에서 신호들의 다중 경로 컴포넌트들을 결합하는데 사용하는 적절한 채널 탭들을 결정할 수 있다. 선택된 가중치-세트는 현재 시간-슬롯을 프로세싱하기 위해 사용될 수 있다. 동작(316)은 수신된 채널의 다음 시간-슬롯에 대한 절차(300)의 동작들을 반복할 수 있다.

따라서, 수신기에서 신호들의 결합을 위해 가중치를 결정하는 수신기 및 방법이 설명되었다. 일 실시예에서, 가중치 검출을 위한 개선된 수신기 및 방법이 제공된다. 다른 실시예에서, 가중치 검출을 위한 수신기 및 방법은 예를 들어,WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템을 포함하는 폐쇄 루프 다이버시티 모드 통신 시스템용으로 적합하다. 또 다른 실시예에서, 가중치 검출을 위한 수신기 및 방법은 송신기로 전송된 채널 추정치들 및 이전 피드백 정보를 사용하여, 기지국에 의해 사용되는 가중치들을 추정한다. 격자 알고리즘이 사용되어 실질적인 시간-슬롯 지연을 갖지 않는 가중치를 결정할 수 있다. 가중치가 사용되어, 수신된 신호들의 다중 경로 컴포넌트들을 결합하는 경우에, 레이트 수신기에 의해 사용되는 채널 탭들을 생성할 수 있다.

특정 실시예들의 앞선 설명은, 당업자라면 일반적 개념으로부터 벗어나지 않고, 공지된 지식을 적용함으로써 다양한 애플리케이션을 위해 손쉽게 수정 및/또는 개작할 수 있을 정도로 충분히 본 발명의 일반적 본질에 대해 나타내고, 따라서, 그러한 개작 및 변형은 개시된 실시예들의 등가물의 의미 및 범위 내로 이해되도록 의도된다. 여기서 사용된 표현 또는 용어는 설명을 위한 것이지 한정을 위한 것이 아님을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명은 그러한 대안, 변형, 등가물, 및 변화 모두가 첨부된 청구 범위의 광범위한 범주 및 사상 내에 해당하는 것으로 포함한다.

Claims

확산 스펙트럼 채널을 프로세스하기 위해 가중치-세트(weight-set)를 검출하는 방법에 있어서,

현재 시간-슬롯의 측정치들로부터 가중치-세트에 대한 측정 확률을 결정하는 단계;

상기 가중치-세트에 대한 전이 확률 - 상기 전이 확률은 미리 요청된 가중치-세트로부터의 변경에 적어도 기초함 - 을 결정하는 단계;

상기 측정 확률, 전이 확률 및 이전 가중치-세트 메트릭(metric)에 적어도 기초하여, 상기 가중치-세트에 대한 가중치-세트 메트릭을 계산하는 단계; 및

상기 현재 시간-슬롯을 프로세스하기 위해, 상기 가중치-세트 메트릭에 적어도 기초하여, 일군의 선정된 가중치-세트들로부터 가중치 세트를 검출하는 단계

를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 현재 시간-슬롯의 다중 경로 컴포넌트들을 결합하기 위해 상기 검출된 가중치-세트를 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 가중치-세트 메트릭은 노드들로 이루어진 격자(trellis)의 현재 노드에대한 가중치-세트 메트릭이고,

상기 가중치-세트 메트릭을 계산하는 단계는,

상기 현재 노드에 이르는 상기 격자의 브렌치들에 대해, 상기 측정 확률 및 전이 확률에 적어도 기초하여 브렌치 메트릭을 계산하는 단계;

상기 현재 노드에 이르는 브렌치의 상기 브렌치 메트릭 및 상기 현재 노드에 이르는 상기 브렌치에 의해 접속된 이전 노드의 메트릭에 적어도 기초하여 상기 현재 노드에 대한 노드 메트릭들을 계산하는 단계; 및

상기 현재 노드에 대한 상기 가중치-세트 메트릭에 대응시키기 위해, 상기 현재 노드에 대한 상기 노드 메트릭들 중 가장 큰 것을 선택하는 단계

를 포함하는 방법.
제3항에 있어서,

상기 격자의 노드들은 상기 일군의 선정된 가중치-세트들의 가중치-세트들에 대응하는 방법.
제3항에 있어서,

상기 선택하는 단계는, 복수의 노드로부터 상기 가장 큰 가중치-세트 메트릭을 갖는 노드를 선택하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 노드 각각은 상기 일군의 선정된 가중치-세트들 중 하나의 가중치-세트에 대응하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 측정 확률을 결정하는 단계는, 상기 현재 시간-슬롯의 수신된 진폭 및 위상 측정치들에 적어도 기초하여, 상기 일군의 선정된 가중치-세트들의 각 가중치-세트에 대한 상기 측정 확률을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 가중치-세트에 대한 상기 측정 확률을 결정하는 단계는, DPCH(dedicated physical channel) 및 CPICH(continuous pilot channel)의 수신된 파일럿 심볼들을 측정함으로써, 상기 현재 시간-슬롯에 대한 상기 일군의 선정된 가중치-세트들의 각 가중치-세트에 대해 확률을 추정하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 일군의 선정된 가중치-세트들은 다이버시티 모드에서 상기 현재 시간-슬롯을 전송하는 경우에 기지국에 의해 사용되는 상기 가중치-세트들 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 전이 확률은, 수신기에 의해 송신기에 미리 제공된 피드백에 적어도 기초하여, 상기 일군의 선정된 가중치-세트들의 다른 가중치-세트들로부터 가중치-세트가 변경될 확률로부터 결정되는 방법.
제9항에 있어서,

상기 피드백은, 상기 현재 시간-슬롯을 전송할 때 기지국에 의해 사용되도록, 이동 유닛에 의해 미리 전송된 적어도 하나의 피드백 비트로 구성되는 방법.
제1항에 있어서,

상기 현재-시간 슬롯동안 채널의 다중 경로 컴포넌트들을 결합하는데 사용하기 위해, 상기 선택된 가중치-세트로부터 채널 탭들을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

가중치-세트의 각 가중치는 위상 및 진폭 컴포넌트를 갖는 방법.
제1항에 있어서,

상기 측정 확률 및 전이 확률을 결정하는 단계, 상기 가중치-세트 메트릭을 계산하는 단계, 및 다음 시간-슬롯에 대한 가중치-세트를 검출하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함하고, 상기 전이 확률을 결정하는 단계는 상기 현재 시간-슬롯으로부터의 상기 가중치-세트 메트릭을 이전 시간-슬롯으로서 사용하는 방법.
현재 시간-슬롯의 측정치들로부터 가중치-세트에 대한 측정 확률을 결정하고, 상기 가중치-세트에 대한 전이 확률 - 상기 전이 확률은 미리 요청된 가중치-세트로부터의 변경에 적어도 기초함 - 을 결정하고, 상기 측정 확률, 전이 확률 및 이전 가중치-세트 메트릭에 적어도 기초하여, 상기 가중치-세트에 대한 가중치-세트 메트릭을 계산하는 메트릭 계산 소자; 및

상기 현재 시간-슬롯을 프로세스하기 위해, 상기 가중치-세트 메트릭에 적어도 기초하여, 일군의 선정된 가중치-세트들로부터 가중치-세트를 선택하는 가중치 검출 소자

를 포함하는 프로세서.
제14항에 있어서,

상기 가중치-세트 메트릭은 노드들로 이루어진 격자의 현재 노드에 대한 가중치-세트 메트릭이고,

상기 가중치-세트 메트릭을 계산하는 상기 메트릭 계산 소자는,

상기 현재 노드에 이르는 상기 격자의 브렌치들에 대해, 상기 측정 확률 및 전이 확률에 적어도 기초하여 브렌치 메트릭을 계산하고;

상기 현재 노드에 이르는 브렌치의 상기 브렌치 메트릭과 상기 현재 노드에 이르는 상기 브렌치에 의해 접속된 이전 노드의 메트릭에 적어도 기초하여, 상기 현재 노드에 대한 노드 메트릭들을 계산하며,

상기 가중치 검출 소자는, 상기 현재 노드에 대한 상기 가중치-세트 메트릭에 대응시키기 위해, 상기 현재 노드에 대한 상기 노드 메트릭들 중 가장 큰 것을 선택하는 프로세서.
제14항에 있어서,

상기 메트릭 계산 소자는 상기 현재 시간-슬롯의 수신된 진폭 및 위상 측정치들에 적어도 기초하여, 상기 일군의 선정된 가중치-세트들의 각 가중치-세트에 대한 상기 측정 확률을 결정하는 프로세서.
제14항에 있어서,

상기 메트릭 계산 소자는 DPCH(dedicated physical channel) 및 CPICH(continuous pilot channel)의 수신된 파일럿 심볼들을 측정함으로써, 상기 현재 시간-슬롯에 대해, 상기 일군의 선정된 가중치-세트들의 각 가중치-세트에 대한 확률을 추정하여 상기 측정 확률을 결정하는 프로세서.
재14항에 있어서,

상기 메트릭 계산 소자는, 수신기에 의해 송신기로 미리 제공된 피드백에 적어도 기초하여, 가중치 세트가 상기 일군의 선정된 가중치-세트들의 다른 가중치-세트들로부터 변경될 확률로부터 상기 전이 확률을 결정하는 프로세서.
디지털 프로세싱 디바이스 내에서 실행될 때, 확산 스펙트럼 채널들을 프로세싱하는 방법을 수행하기 위한 프로그램 명령어들을 저장한 기계 판독가능한 매체로서, 상기 방법은,

현재 시간-슬롯의 측정치들로부터 가중치-세트에 대한 측정 확률을 결정하는 단계;

상기 가중치-세트에 대한 전이 확률 - 상기 전이 확률은 미리 요청된 가중치-세트로부터의 변경에 적어도 기초함 - 을 결정하는 단계;

상기 측정 확률, 전이 확률 및 이전 가중치-세트 메트릭에 적어도 기초하여, 상기 가중치-세트에 대한 가중치-세트 메트릭을 계산하는 단계; 및

상기 현재 시간-슬롯을 프로세스하기 위해, 상기 가중치-세트 메트릭에 적어도 기초하여, 일군의 선정된 가중치-세트들로부터 가중치-세트를 검출하는 단계

를 포함하는 기계 판독 가능한 매체.
제19항에 있어서,

상기 가중치-세트 메트릭은 노드들로 이루어진 격자의 현재 노드에 대한 가중치-세트 메트릭이고,

상기 가중치-세트 메트릭을 계산하는 단계는,

상기 현재 노드에 이르는 상기 격자의 브렌치들에 대해, 상기 측정 확률 및 전이 확률에 적어도 기초하여 브렌치를 계산하는 단계;

상기 현재 노드에 이르는 브렌치의 상기 브렌치 메트릭과 상기 현재 노드에 이르는 상기 브렌치에 의해 접속된 이전 노드의 메트릭에 적어도 기초하여, 상기현재 노드에 대한 노드 메트릭들을 계산하는 단계; 및

상기 현재 노드에 대한 상기 가중치-세트 메트릭에 대응시키기 위해, 상기 현재 노드에 대한 상기 노드 메트릭들 중 가장 큰 것을 선택하는 단계

를 포함하는 기계 판독 가능한 매체.
제19항에 있어서,

상기 측정 확률을 결정하는 단계는, 상기 현재 시간-슬롯의 수신된 진폭 및 위상 측정치들에 적어도 기초하여, 상기 일군의 선정된 가중치-세트들의 각 가중치-세트에 대해 상기 측정 확률을 결정하는 단계를 포함하는 기계 판독 가능한 매체.
제19항에 있어서,

상기 가중치-세트에 대한 상기 측정 확률을 결정하는 단계는, DPCH(dedicated physical channel) 및 CPICH(continuous pilot channel)의 수신된 파일럿 심볼들을 측정함으로써, 상기 현재 시간-슬롯에 대해, 상기 일군의 선정된 가중치-세트들의 각 가중치-세트에 대한 확률을 추정하는 단계를 더 포함하는 기계 판독 가능한 매체.
제19항에 있어서,

상기 전이 확률은, 수신기에 의해 송신기에 미리 제공된 피드백에 적어도 기초하여, 가중치-세트가 상기 일군의 선정된 가중치-세트들의 다른 가중치-세트들로부터 변경될 확률로부터 결정되는 기계 판독 가능한 매체.
CDMA(code division multiple access) 수신기에 있어서,

CDMA 채널의 현재 시간 슬롯들의 특성들을 측정하는 전용 채널 측정 소자;

상기 현재 시간 슬롯 각각을 전송하는데 사용되는, 추정된 가중치 세트들에 대한 메트릭들 - 상기 메트릭들은 상기 현재 시간 슬롯들의 상기 측정된 특성들로부터 계산됨 - 을 계산하는 메트릭 계산 소자;

상기 가중치 세트들에 대한 상기 메트릭들에 적어도 기초하여, 일군의 선정된 가중치-세트들로부터 가중치 세트를 선택하는 가중치 검출 소자; 및

상기 선택된 가중치-세트들로부터 채널 탭들을 생성하는 채널 탭 계산기

를 포함하는 CDMA 수신기.
제24항에 있어서,

상기 메트릭 계산 소자는, 상기 현재 시간-슬롯 중 하나의 측정치들로부터의 각 가중치-세트에 대한 측정 확률, 및 상기 가중치-세트에 대한 전이 확률에 적어도 기초하여 가중치 세트들에 대한 메트릭들을 계산하고, 상기 전이 확률은 미리 요청된 가중치-세트로부터의 변경에 적어도 기초하는 CDMA 수신기.
제24항에 있어서,

상기 채널을 측정하는 파일럿 채널 측정 소자; 및

파일럿 채널 측정치로부터 채널 가중치 세트를 선택하는 가중치 선택 소자를 더 포함하고,

상기 가중치 선택 소자는, 상기 송신기에 의한 상기 수신기로의 후속하는 전송들에 사용하기 위한 상기 선택된 채널 가중치 세트에 적어도 기초하여, 송신기에 피드백을 제공하는 CDMA 수신기.
제24항에 있어서,

수신된 확산 스펙트럼 신호들을 확산 코드들로 역확산하는 역확산기들; 및

상기 채널 탭 계산기에 의해 제공된 상기 채널 탭들을 사용하여, 상기 수신된 확산 스펙트럼 신호들의 다중 경로 컴포넌트들의 가중치를 측정하고 결합하는 레이크 수신기

를 포함하는 CDMA 수신기.
제25항에 있어서,

각 가중치-세트 메트릭은 노드들로 이루어진 격자의 현재 노드에 대한 가중치-세트 메트릭이고,

상기 메트릭 계산 소자는, 상기 현재 노드에 이르는 상기 격자의 브렌치들에 대해, 상기 측정 확률 및 전이 확률에 적어도 기초하여 브렌치 메트릭을 계산하고, 상기 현재 노드에 이르는 브렌치의 상기 브렌치 메트릭과 상기 현재 노드에 이르는 상기 브렌치에 의해 접속된 이전 노드의 메트릭에 적어도 기초하여 상기 현재 노드에 대한 노드 메트릭들을 계산함으로써 가중치-세트에 대한 메트릭들을 계산하고,

상기 가중치 검출 소자는 상기 현재 노드에 대한 상기 가중치-세트 메트릭에 대응시키기 위해, 상기 현재 노드에 대한 상기 노드 메트릭들 중 가장 큰 것을 선택하는 CDMA 수신기.
제24항에 있어서,

상기 전용 채널 측정 소자, 상기 메트릭 계산 소자, 상기 가중치 검출 소자, 및 상기 채널 탭 계산기는 프로세서의 기능적 소자들인 CDMA 수신기.