KR20100032901A

KR20100032901A - 모뎀 하드웨어를 제어하기 위한 시스템 및 방법들

Info

Publication number: KR20100032901A
Application number: KR1020107001035A
Authority: KR
Inventors: 사미르 에스. 솔리만; 아몰 라즈코티아
Original assignee: 콸콤 인코포레이티드
Priority date: 2007-06-15
Filing date: 2008-06-13
Publication date: 2010-03-26
Also published as: EP2639965A1; WO2008157300A3; EP2871780A3; JP5512513B2; JP2010530186A; TW200908585A; KR101093955B1; EP2158687A2; EP2871780A2; WO2008157300A2; US20080310485A1; CN101682363A

Abstract

무선 모바일 디바이스에서 전력 소모량을 최소화하기 위한 시스템들 및 방법들이 제공된다. 일 실시예에서, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 컴퓨터 구현 방법이 제공된다. 상기 방법은 디바이스의 가용 자원들을 식별하는 단계와 상기 디바이스의 성능을 향상시키거나 최적화시키기 위해 적어도 채널 추정의 함수로서 상기 자원들의 서브세트들을 동적으로 디스에이블링하거나 인에이블링하는 단계를 포함한다.

Description

모뎀 하드웨어를 제어하기 위한 시스템 및 방법들{SYSTEM AND METHODS FOR CONTROLLING MODEM HARDWARE}

본 기술은 일반적으로 통신 시스템들 및 방법들에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모바일 통신 디바이스 내의 전력 소모량을 최소화시키기 위하여 상기 디바이스 내의 자원들을 선택적으로 턴 온 및 턴 오프 하는 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.

무선 네트워크에서 신호들이 기지국으로부터 수신기들로 전송될 때, 다중 경로 효과들에 의해 손상되는 수신기에 도달할 수 있는 정확하고 높은 적합도(fidelity)의 신호를 재구성하기 위해 다양한 타입들의 신호 프로세싱 시스템들이 적용될 수 있다. 각각의 경로들을 프로세싱하기 위한 하나의 이러한 시스템은 레이크(Rake) 수신기로서 알려져 있고, 상기 레이크 수신기는 또한 모뎀(변조기/복조기)으로서 지칭되는 무선 전송기/수신기 시스템의 일부일 수 있다. 다른 예는 등화기이다. 일반적으로, 레이크 수신기들은 여러 신호 다중―경로 컴포넌트들을 개별적으로 프로세싱하기 위해 여러 기저대역 상관기들(correlators)을 병렬 방식으로 사용한다. 그러면 향상된 통신 신뢰성 및 성능을 달성하기 위해 상관기 출력들이 결합된다. 다른 한편으로, 등화기는 무선 채널의 임펄스 응답을 추정하고 추정치에 기초하여 전송된 신호에 관한 채널의 효과들을 제거한다.

많은 애플리케이션들에서, 기지국 및 모바일 수신기들 모두는 통신을 위해 레이크 수신기 기술들을 사용하고, 여기서 레이크 수신기 내의 각각의 상관기는 레이크―수신기 핑거로 간주된다. 기지국은 자신의 레이크―수신기 핑거들의 출력들을 넌-코히어런트(non-coherent)하게 결합시키며, 이에 의해 출력들이 전력에서 합산된다. 모바일 수신기는 일반적으로 자신의 레이크―수신기 핑거 출력들을 코히어런트하게 결합시키며, 이에 의해 출력들은 전압에서 합산된다. 통상적으로 모바일 수신기들 및 기지국들은 각자의 수신기들 내의 여러 핑거들을 사용한다.

레이크 기반 추정자들은 단일―캐리어 시스템들에서의 채널 추정을 위해 보통 사용된다. 이러한 시스템에서, "핑거들"이 채널 내의 주 경로들에 할당된다. 그러면 각각의 핑거를 위한 채널 크기는 통상적으로 파일럿 PN 시퀀스의 적당히 지연된 버전과의 상관에 의해 계산되고, 이때 상기 시퀀스는 채널의 직교 컴포넌트들을 확산시키기 위해 사용되는 한 쌍의 수정된 최대 길이 PN(의사난수 잡음) 시퀀스들을 지칭한다. 평균화 필터가 채널 추정 정확도를 도플러 허용치와 트레이드―오프 하기 위해 상기 채널 추정치에 사용될 수 있고, 이때 상기 필터는 일반적으로 각각의 핑거들에서 프로세싱되는 각각의 신호 컴포넌트들의 할당, 할당―해제, 및 추적(tracking)을 위해 핑거 관리 알고리즘을 제공한다.

위에서 기술된 레이크 기술들 중 일부를 사용하면서 배터리로 동작되는 무선 모뎀들에 있어서 전력 소모량은 중요한 고려사항이다. 일반적으로, 전력 버짓(budget) 분석은, 전력 소모량이 대칭적이지 않고, 따라서 모뎀의 수신기가 일반적으로 모뎀의 전송기 측보다 더 많은 전력을 소모하며, 그에 따라 수신된 샘플들을 프로세싱하기 위해 모뎀의 수신기가 사용하는 자원들이 전체적인 전력 소모량과 얼마나 오랫동안 디바이스 배터리가 계속될 것인지를 결정하는데 있어서 중요한 요소임을 표시한다. 아날로그 기저대역, 디지털 기저대역 및 무선 주파수(RF) 부분들과 같은 모뎀 내의 상이한 섹션들은 상이한 전력들을 소모한다. 단거리 디바이스들의 경우, 기저대역 수신 섹션은 전력 버짓을 고려하기 위한 중요한 요소이다. 수신기는 일반적으로, 다양한 채널들에서 일정한 서비스 품질(QoS)을 유지하기 위하여, 비트당 에너지 대 열 잡음 밀도(Eb/No), 수신 신호 강도 표시자(RSSI), 블록 에러 레이트(BLER), 패킷 에러 레이트(PER), 신호―대―잡음비(SNR), 링크 품질 표시자(LQI), 비트 에러 레이트(BER) 등등과 같은 일정한 메트릭들 또는 이러한 예들로부터 도출되는 임의의 다른 메트릭들에 기초하여, 레이크 핑거들, 등화기 탭들, A―D 컨버터(ADC) 비트들 등등과 같은 고정 개수의 자원들로 설계된다. 사전에 전력을 관리하는데 있어서 하나의 문제점은 원하는 QoS를 보장해야 하는 것이다. 그러나, 이러한 약정은 종종 수신기 내에서 추가적인 전력을 소모시킨다.

다음은 실시예들의 몇몇 양상들의 기본적인 이해를 제공하기 위하여 다양한 실시예들의 단순화된 요약들 제시한다. 이러한 요약은 광범위한 개관은 아니다. 이러한 요약은 여기에서 제시되는 실시예들의 핵심/중요 엘리먼트들을 식별하거나 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 이러한 요약의 유일한 목적은 아래에 제시되는 상세한 설명에 관한 서론으로서 단순화된 형태로 몇몇 개념들을 제시하는 것이다.

무선 모바일 디바이스 내의 자원들을 동적으로 제어하고 전력 소모량을 최소화시키기 위한 시스템들 및 방법들이 제공된다. 자원 관리자는 신호―대―잡음비(SNR), 채널 추정, 서비스 품질(QoS) 등과 같은 모바일 무선 디바이스의 다양한 파라미터들을 모니터링하여, 이러한 파라미터들에 대한 각각의 임계치를 결정한다. 임계치 또는 다른 자원 사용 고려들에 따라, 무선 모바일 디바이스 내의 다양한 컴포넌트들은 상기 디바이스의 전력 소모를 최소화하기 위해 선택적으로 턴 온(turn on) 또는 턴 오프(turn off)될 수 있다. 예컨대, 채널 추정으로부터, 주어진 디바이스의 현재 위치에 기초한 상기 디바이스의 QoS가 더 적은 자원들을 이용하여 충족될 수 있는지가 결정될 수 있다. 따라서, 디바이스의 전력을 보존하기 위해, 자원 관리자가 디바이스 내의 하나 이상의 자원들 또는 컴포넌트들을 디스에이블링(disabling)하는 것이 가능할 수 있다. QoS 또는 다른 신호 품질이 저하(degrade)되면, 자원 관리자는 요구되는 서비스 품질을 용이하게 유지하기 위해 필요에 따라 컴포넌트들을 동적으로 인에이블링(enabling)할 수 있다. 이러한 방식으로, 통신 환경에 따라 자원들을 선택적으로 그리고 동적으로 제어함으로써, 디바이스 내의 전력 소모량이 절약될 수 있으며, 이로써 디바이스 내의 배터리 수명이 향상시킴으로써 이러한 양상들을 용이하게 한다. 하나의 특정한 애플리케이션에서, 동적 제어들은 일반적으로 저전력 소비를 요구하는 울트라(Ultra) 광대역 시스템들에 제공될 수 있다. 유사하게, 동적 자원 관리는 실질적으로 임의의 타입의 무선 모바일 디바이스에 적용될 수 있다.

전술한 그리고 관련된 목표들을 달성하기 위해, 특정한 예시적인 실시예들이 다음의 설명 및 첨부된 도면들과 관련하여 여기에서 설명된다. 이러한 양상들은 실시예들이 실시될 수 있는 다양한 방식들을 나타내며, 모든 실시예들이 커버되도록 의도된다.

도 1은 전력 소모량을 제어하기 위한 동적 자원 제어들을 포함하는 무선 네트워크 시스템을 도시한 개략적인 블록도이다.
도 2는 무선 디바이스들을 위한 링크 적응성 수신기 제어를 도시하는 도면이다.
도 3은 적응성 레이크 수신기의 개략적인 블록도이다.
도 4는 적응성 등화기의 개략적인 블록도이다.
도 5는 적응성 수신기를 위한 임계치 프로세싱을 도시하는 도면이다.
도 6―8은 적응성 수신기에 의해 프로세싱되는 예시적 채널 타입 파형들을 나타낸다.
도 9는 자원 할당 테이블 프로세싱을 도시하는 도면이다.
도 10은 적응성 수신기 제어 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
도 11은 적응성 수신기 시스템을 위한 논리적 모듈들을 도시하는 도면이다.
도 12는 울트라 광대역 무선 시스템을 위한 예시적 트랜시버 세트를 도시하는 도면이다.

무선 모바일 디바이스에서 전력 소모량을 최소화시키기 위한 시스템들 및 방법들이 제공된다. 일 실시예에서, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 컴퓨터 구현 방법이 제공된다. 상기 컴퓨터 구현 방법은 디바이스의 가용 자원들을 식별하는 단계 그리고 상기 디바이스의 성능을 향상시키거나 최적화시키기 위해 적어도 채널 추정에 따라 상기 자원들의 서브세트들을 동적으로 디스에이블링 또는 인에이블링하는 단계를 포함한다. 모바일 디바이스의 다양한 컴포넌트들이 적응성 레이크 수신기, 적응성 필터 탭들, 클러스터 핑거 관리자들, 워드 길이 관리자들, 샘플링 관리자들, 등화기 탭 관리자들, 및 다른 컴포넌트들을 포함하는 동적 전력 소모량 제어들을 위해 향상되거나 최적화될 수 있다. 비록 울트라 광대역 구성들을 나타내는 예시들이 제공될 수 있더라도, 이곳에 기재되는 실시예들은 임의의 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템에 제공될 수 있다. 또한, 전력을 제어하기 위한 일정한 예시적 메트릭들이 이곳에 기재된다. 이러한 메트릭들은 그러나 하기 목록으로 제한되지 않으며, 상기 목록은 비트당 에너지 대 열 잡음 밀도(Eb/No), 수신 신호 강도 표시자(RSSI), 블록 에러 레이트(BLER), 패킷 에러 레이트(PER), 신호―대―잡음비(SNR), 링크 품질 표시자(LQI), 비트 에러 레이트(BER) 등등을 포함한다. 이러한 메트릭들 중 임의의 메트릭들이 논의될 때 상기 목록 내에 나타나는 다른 메트릭들(또는 상기 목록에 나타나 있지 않은 다른 메트릭들)이 또한 전력 및 원해지는 서비스를 제어하기 위한 기재된 메트릭과 함께 사용될 수 있음이 인정될 것이다.

본 출원에서 사용되는 바와 같이, 용어들 "컴포넌트", "네트워크", "시스템" 등등은 컴퓨터―관련 엔티티, 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어를 지칭하는 것으로 의도된다. 예컨대, 컴포넌트는 프로세서상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행가능, 실행의 스레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있으나, 이들에 제한되지는 않는다. 도면을 통해, 통신 디바이스상에서 실행중인 애플리케이션 및 디바이스 모두가 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트들이 프로세스 및/또는 실행의 스레드 내에 상주할 수 있고 컴포넌트가 하나의 컴퓨터상에 로컬화되거나 및/또는 둘 이상의 컴퓨터들 사이에 분산될 수 있다. 또한, 이러한 컴포넌트들은 다양한 데이터 구조들을 갖는 다양한 컴퓨터 판독가능 매체로부터 실행될 수 있으며, 상기 데이터 구조들은 상기 컴퓨터 판독가능 매체상에 저장된다. 컴포넌트들은 하나 이상의 데이터 패킷들(예컨대, 로컬 시스템 내에서, 분산 시스템 내에서, 및/또는 인터넷과 같은 유선 또는 무선 네트워크를 거쳐 다른 컴포넌트와 상호작용하는 하나의 컴포넌트로부터의 데이터)을 갖는 신호에 따라서와 같이 로컬 및/또는 원격 프로세스들을 통해 통신할 수 있다. 또한, 최소화(minimize)와 같은 용어들이 최소화시키거나 또는 감소시키는 의미로서 해석될 수 있다는 것을 유의하도록 한다. 유사하게, 최대화(maximize)와 같은 용어들도 최대화시키거나 증가시키는 의미로서 해석될 수 있으며, 최적화(optimize)와 같은 용어들은 최적화시키거나 향상시키는 의미로서 해석될 수 있다.

도 1은 전력 소모량을 최소화시키기 위해 시스템 자원들을 관리하기 위한 동적 자원 제어들을 갖는 무선 네트워크 시스템(100)을 도시한다. 시스템(100)은 무선 네트워크(114)를 거쳐 하나 이상의 모바일 디바이스들(120)과 통신하는 하나 이상의 전송기들을 포함한다. 이러한 디바이스들(120)은 데이터를 네트워크(114)를 거쳐 전달하는 모뎀(변조기/복조기), 트랜시버들, 핸드 헬드 디바이스들, 컴퓨터화된 디바이스들 등등을 포함할 수 있다. 디바이스(120) 내의 전력을 동적으로 모니터링하고 관리하기 위해 자원 관리자(130)가 제공된다. 전력 보존은 디바이스(120) 내의 다수의 파라미터들(140)을 모니터링하고 160에서 디바이스 자원들을 선택적으로 디스에이블링 또는 인에이블링하기 위해 하나 이상의 스위칭 컴포넌트들(150)을 사용하는 것에 관련된다. 파라미터들(140)은 디바이스(120)의 원해지는 동작 상태(operating condition)들을 정의하는 다양한 입력들 또는 데이터를 포함할 수 있다. 예컨대, 이러한 파라미터들(140)은 신호 또는 데이터 임계치들, 서비스 품질(QoS) 상태들, 채널 추정 정보, 신호 대 잡음비(SNR) 정보, 자원 사용도 테이블, 및/또는 디바이스(120) 내의 전력을 보존하기 위하여 160에서 인에이블링되어야 하는 최소 개수의 자원들을 표시하는 자원 관리자(130)를 위한 다른 피드백 상태들을 포함할 수 있다.

일반적으로, 시스템(100)은 전력 소모량을 최소화시키기 위해 디바이스(120) 내의 하드웨어(또는 소프트웨어) 자원들을 최적 방식으로 또는 적절한 방식으로 사용하는 링크 적응성 수신기 아키텍처를 지원한다. 상기 아키텍처는 예컨대 다이렉트 시퀀스 확산 스펙트럼(direct sequence spread spectrum) 타입 울트라 광대역(UWB) 통신 시스템들에 제공될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. UWB 시스템들에 대한 예시적 사용은 차량, 홈 그리고 오피스 타입 네트워크들 내의 고속 로컬 접속성 내에 있다. UWB 시스템들의 다른 사용은 매우 낮은 데이터 레이트 센서 네트워크들 내에 있다. UWB 디바이스의 일부 속성들은 낮은 에너지 소모량 및 그에 따른 연장된 배터리 수명이고, 이때 큰 대역폭의 UWB 시스템들은 매우 높은 속도들에서 동작하는 컴포넌트들을 포함하며, 이로써 적절한 관리 없이 지속적으로 실행되었다면 상당한 전력을 소모한다. UWB 시스템들의 다른 특성은 상기 시스템이 고정 전송 전력을 이용하여 동작하는 것이다. 이러한 시스템들 내에서, 채널 상태들에 기초하여 지능형 방식으로 수신기 파라미터들을 동적으로 조정하는 것이 디바이스(120)의 상당한 전력 절약들을 도출해 낸다.

위에서 언급된 바와 같이, 시스템(100)은 UWB 디바이스들에 제한되지 않으며 이러한 동적 전력 보존 원리들은 실질상 임의의 모바일 디바이스(120)에 제공될 수 있다. 하기의 기재는 이제 위에서 언급된 링크 적응성 아키텍처의 다양한 컴포넌트들을 도시할 것이다. 이러한 컴포넌트들은 하기에 더욱 상세하게 기재되는 링크 적응성 수신 제어, 적응성 레이크 수신기, 적응성 필터 탭들, 클러스터 핑거 관리자, 아날로그-대-디지털(ADC) 워드길이 관리자, ADC 샘플링 관리자, 및 등화기 탭 관리자를 포함한다.

도 2는 무선 디바이스들을 위한 링크 적응성 수신 제어(LARC)(200)를 도시한다. 도시된 바와 같이, LARC는 개방 루트 제어들(210) 및/또는 폐쇄 루프 제어들(22)을 포함하고, 여기서 각각의 제어들은 수신된 샘플들(230)을 프로세싱한다. 일반적으로, 디바이스는 수신기를 설계하는데 사용된 상태들보다 더욱 양호한 전송기 및 수신기 사이의 상이한 채널 상태들을 일으키는 상이한 타입들의 환경들에 놓일 수 있다. 그 결과, 원해지는 서비스 품질(QoS)을 달성하기 위해 모든 자원들을 사용할 필요가 없을 수 있다. 여분의 링크 버짓 마진이 전력 소모량을 최소화시키기 위해 하나 이상의 자원들을 디스에이블링하는데 사용될 수 있다. 링크 적응성 수신 제어(200)의 양상은 상이한 채널 상태들 하에서 원해지는 QoS를 유지하면서 동시에 전력 소모량을 최소화시키는 것이다.

LARC(200)는 개방 루프 및/또는 폐쇄 루프 제어들(210 및 220)을 각각 제공할 수 있다. 개방 루프 상태들 하에서, LARC(200)는 인입하는 수신된 샘플들(230)의 신호―대―잡음비(SNR)를 측정하고 234에서 디바이스 자원들의 코스 조정을 수행한다. 개방 루프 제어는 일정 범위까지 전력 소모량을 감소시키고 원해지는 QoS 요구사항(requirement)을 초과한다. 폐쇄 루프 상태들 하에서, LARC(200)는 원해지는 QoS를 달성하고 유지하면서 동시에 자원 사용도를 개선하고 전력 소모량을 추가로 최소화시키기 위해 PER과 같은 다른 메트릭들 또는 파라미터들(240)과 함께 SNR을 사용한다. RSSI, Eb/No, BLER 등등과 같은 다른 메트릭들이 이러한 방식으로 자원 적응을 수행하기 위해 사용될 수 있음이 인정될 것이다. 진행에 앞서, 개방 루프 제어들(210) 및/또는 폐쇄 루프 제어들(220)이 LARC(200) 내에서 또는 도시된 바와 같이 LARC 밖에서 사용될 수 있음이 언급된다. 제어들(210 및 220)은 하기에서 도 3에 관하여 상세하게 도시되는 다양한 자원 제어 컴포넌트들과 연관될 수 있다. 예컨대, 개방 또는 폐쇄 루프 방법들을 사용할 수 있는 이러한 제어 컴포넌트들은 하기에서 더욱 상세하게 기술될 바와 같이 클러스터 핑거 관리자들, 아날로그-대-디지털 제어(ADC) 워드 길이 관리자들, ADC 샘플링 클록 관리자들, 등화기 탭 관리자들 그리고 다른 제어 컴포넌트들을 포함한다.

도 3은 도 2에 관하여 위에서 앞서 기재된 개방 또는 폐쇄 루프 자원 제어 프로세스들을 사용할 수 있는 적응성 레이크 수신기(300)의 예시적 블록도를 도시한다. 예컨대 매우 넓은 대역폭 채널들에서 경험되는 바와 같은 밀집한(dense) 다중―경로 환경들에서, 레이크 자원들의 개수는 상당히 증가한다. 레이크 자원들의 이러한 증가는 바로 복잡성 및 전력 소모량의 증가로 번역된다. 300에 도시된 수신기는 레이크 자원들을 여러 클러스터들(K)(310―314)로 그룹핑하고, 각각의 클러스터는 예컨대 320에 도시된 바와 같은 여러 핑거들(L)을 포함하고, 이때 K 및 L은 양의 정수들이다. 스위칭 로직(324)은 개별 클러스터들의 인에이블링 또는 디스에이블링을 허가하고, 또한 주어진 클러스터 내의 개별적인 핑거들의 인에이블링 또는 디스에이블링을 허가한다. 클러스터들 및 클러스터들(310―314) 내의 핑거들의 최적 또는 적절한 스위칭은 상당한 전력 절약들을 도출해 내고 디바이스의 배터리 수명을 연장시킨다. 전체 아키텍처는 채널 종속 레이크 수신기를 도출해 낸다. 통상적으로 단일 경로만이 있는 부가성 백색 가우시안 채널에서, 제어 로직은 레이크 아키텍처를 예컨대 단일(single) 핑거로 감소시킬 것이다. 시스템 내에서 유니티(unity) 프로세싱 이득이 있는 다른 경우에서, 단일 핑거가 사용될 것이고 심볼들은 추가 프로세싱을 위해 등화기 엔진(미도시)으로 전송될 것이다. 커다란 프로세싱 이득들을 사용하는 시스템들에서, 여분의 이득 및 링크 마진이 레이크 자원들 요구사항들을 추가로 최소화시키기 위해 사용될 수 있다.

클러스터 핑거 관리자(330)(CFM)는 원해지는 복조 성능을 달성하기 위해 사용할 레이크 클러스터들의 최적 또는 적절한 개수와 사용할 클러스터 내의 핑거들의 개수를 결정한다. 클러스터들의 개수는 추정된 SNR, 채널 추정 또는 시간 추정(336), 또는 복조 에러 이벤트(340)의 확률 또는 도출되는 파라미터들을 포함하는 이들의 임의의 조합이나 이들에 대한 등가물에 기초하여 결정된다. 예컨대, 최적 또는 적절한 클러스터 그리고 클러스터 내의 핑거들은 또한 채널 상태들 또는 획득(acquisition) 결과에 기초하여 결정될 수도 있다. 도시된 바와 같이, 원해지는 개수의 클러스터 자원들을 선택하기 위해 스위칭 로직(344)이 제공되고, 이때 CFM(330)으로부터의 핑거_선택(FINGER_SELECT) 제어 신호들이 346―350에 도시되고 클러스터는 352에서 제어들을 선택한다. 336에 도시된 출력들이 하나 이상의 출력 신호들을 포함할 수 있음이 언급된다. 이러한 예시에서, 출력(336)은 채널 추정치 데이터 또는 신호들 그리고 시간 추정치 데이터 또는 신호들을 포함한다.

354에서, ADC 워드길이 관리자(AWM)가 제공된다. AWM(354)은 360에서 수신된 신호―대―잡음비의 추정치에 기초하여 아날로그-대-디지털 컨버터(ADC)(358)를 위해 최적 또는 적절한 워드 길이(비트들의 개수)를 결정한다. ADC(358)의 전력 소모량은 사용된 비트들의 개수에 비례적이다. 요구되는 신호―대―잡음비(360) 또는 다른 채널 상태들에 기초하여 ADC(358) 워드 길이를 스케일링함으로써 상당한 전력 절약들이 달성될 수 있다. 채널 상태들이 추정된 SNR, 채널 추정, 복조 에러 이벤트의 확률, 또는 이들의 임의의 조합 또는 도출되는 다른 채널 상태/파라미터 또는 이들에 대한 등가물을 포함할 수 있음이 언급된다. ADC(358)의 워드 길이를 감소시키기 위해 우호적인 채널 상태가 사용될 수 있다. 수신된 SNR(360)에 기초하여, AWM(354)은 ADC에 의해 사용될 비트들의 개수를 표시하는 제어 신호(NBIT)(364)를 생성한다. 그러면, 상기 신호는 ADC 워드 길이를 제어하기 위해 사용된다. 커다란 프로세싱 이득들, 즉 더 커다란 심볼 시간들을 사용하는 시스템들에서, 여분의 이득 및 링크 마진은 ADC(358) 워드 길이 요구사항들을 최소화시키기 위해 사용될 수 있다.

368에서, ADC 샘플링 관리자(ASM)가 제공된다. 수신된 파형의 프로세싱의 보통 방법은 상당한 대역폭의 적어도 두 배와 동등한 레이트에서 상기 수신된 파형을 샘플링하는 것이다. UWB 시스템들에서 커다란 대역폭들의 경우와 같이, A―D 컨버터(358)의 샘플링 레이트는 더 높은 전력 소모량을 일으킬 만큼 클 수 있다. 둘 이상에 의한 신호의 오버―샘플링은 전송기 및 수신기 사이의 미스매치 때문에 타이밍 에러들을 조정하기 위한 수단을 제공한다. 타이밍의 지속적인 또는 주기적인 조정은 신속하게 가변하는 채널들에서 유용하다. 그러나, 정지된 채널들에서 그리고 채널 코히어런스 시간(channel coherence time)보다 훨씬 더 작은 패킷 사이즈들을 이용하여, 타이밍은 프리앰블/파일럿 기간 동안에 패킷의 시작에서 조정될 수 있고 그런 다음에 패킷의 나머지 동안에 일정하게 유지될 수 있다. 이러한 시나리오에서, 수신된 파형은 타이밍이 조정되는 프리앰블 일부분 동안에 오버―샘플링될 수 있다. 이러한 시간 이후에, 패킷의 나머지 일부분은 신호 대역폭의 한 배의 레이트를 이용하여 정확한 시간에 샘플링될 수 있고, 따라서 오버―샘플링의 감소에 직접 비례적인 전력 절약들이 제공된다. 예컨대, Fs로부터 Fs/2로 샘플링 레이트를 변경하는 것은 전력 소모량의 50%까지 절약할 수 있게 한다.

시변 채널들에서 또는 전송된 패킷 지속기간이 채널 코히어런스 시간보다 더 클 때, 프리앰블 일부분 동안에 그리고 주기적으로 패킷의 나머지 동안에 타이밍을 조정할 필요가 있을 수 있다. 이러한 시나리오에서, 샘플링 레이트는 타이밍 조정들을 제공하기 위해 원해지는 값으로 증가될 수 있다. ADC 샘플링 관리자(368)는 채널 상태들, 프로세싱되고 있는 패킷의 일부분 등등과 같은 정보를 이용하여 적절한 샘플링 레이트를 결정한다. 도시된 바와 같이, 336에서 출력 채널 추정들 및/또는 시간 추정들을 제공하기 위해 검색기 및 채널 추정 컴포넌트(374)가 제공될 수 있고, 상기 출력 채널 추정들 및/또는 시간 추정들은 380―384에서 K개 클러스터들의 핑거들에 의해 채널 추정 및/또는 시간 추정 입력들로서 사용된다. 에러 이벤트 측정 컴포넌트가 388에 도시되고 위에서 논의된 에러 이벤트(340)를 생성한다. 대안적인 실시예에서, 에러 이벤트 측정 컴포넌트(388)로부터의 출력(340)이 입력으로서 AWM(354)에 사용될 수 있고, 상기 AWM(354)이 364에서 ADC 워드 길이의 추가 제어로서 동작할 수 있음이 언급된다.

도 4는 적응성 등화기 시스템(400)의 예시적인 개략적 블록도를 도시한다. 시스템(400)은 도 3의 참조부호 390으로부터 입력(410)을 수신하고 출력(420)을 도 3의 참조부호 394로 제공한다. 일정한 채널 상태들에서, 레이크 수신기는 심볼―간 간섭(ISI)이 우세한 더 높은 데이터 레이트들의 관점에서 최적 솔루션이 아닐 수 있다. 이러한 경우들에서, 등화기(430)를 구현하는 것이 바람직하다. 등화기(430)는 일반적으로 N개 탭들을 갖는 디지털 필터로서 구현되고, 여기서 각각의 필터 탭은 입력 심볼 레이트에서 모두 클록킹된(clocked) 지연 유닛, 곱셈 유닛 그리고 합산 유닛을 갖는다. 이러한 세 개의 유닛들은 상당히 긴 워드 길이들을 갖고, 따라서 각자의 고속 동작 때문에 많은 전력을 소모시킨다. 전력 소모량의 상당한 감소는 이러한 유닛들을 디스에이블링함으로써 달성될 수 있다.

이러한 예시에서, 채널 상태들 및 복조 성능에 기초하여 탭들의 조정을 허가하는 아키텍처가 제공된다. 우호적인 채널 상태들 하에서, 탭들의 개수가 감소될 수 있고, 따라서 전력 소모량을 감소시키고 디바이스의 배터리 수명을 연장시킨다. 가변 포워드 탭들(434) 및 피드백 탭들(438)을 갖는 심볼 레이트 결정 피드백 등화기가 도입된다. 탭들(434 및 438)은 채널 상태들 또는 데이터 레이트들에 기초하여 조정될 수 있다. 예컨대, 더 긴 채널, 즉 더 커다란 지연 확산을 갖는 채널은 더 짧은 지연 확산을 갖는 채널보다 더욱 많은 피드백 탭들을 필요로 할 수 있다. 다른 예시는 탭들의 조정이 프로세싱 이득, 즉 심볼당 칩들의 개수에 기초할 때이다. 유니티 프로세싱 이득의 제한적인 경우에서, 410에서 레이크 결합기의 심볼 레이트 아웃은 칩 레이트와 동일하다. 이러한 경우에, 도 3에 도시된 레이크 블록은 단일 핑거를 사용할 수 있고 등화기(430)는 칩 레이트에서 실행될 수 있다. 도시된 바와 같이, 등화기는 또한 합산 컴포넌트(440)와 결정 디바이스(444)를 포함할 수 있다.

등화기 탭 관리자(ETM)(450)는 원해지는 복조 성능을 달성하기 위해 사용할 최적 또는 적절한 개수의 등화기 탭들을 결정한다. 등화기 탭들의 개수는 추정된 SNR, 채널 추정, 복조 에러 이벤트의 확률, 또는 이들의 임의의 조합 또는 도출되는 다른 파라미터 또는 이들에 대한 등가물과 같은 채널 상태들에 기초하여 결정될 수 있다. 예컨대, 최적 또는 적절한 개수의 탭들은 평균 및 RMS 지연 확산들과 같은 채널 지연 파라미터들에 기초하여 결정될 수 있고, 상기 RMS 지연 확산들은 채널 추정 알고리즘으로부터 추정된다. 선형 등화기의 경우, ETM(450)은 피드백(FB) 탭들(438) 및 결정 디바이스(444)를 디스에이블링하면서 동시에 피드―포워드(FF) 탭들(434)의 개수를 조정할 수 있다. 결정 피드백 등화기(DFE)와 같은 비―선형 등화기의 경우, ETM(450)은 피드―포워드(FF) 탭들(434) 및 피드백(FB) 탭들(438) 모두를 조정할 수 있다. 커다란 프로세싱 이득들, 즉 더 낮은 데이터 레이트들을 사용하는 시스템들에서, 심볼 시간들이 더 길고 그에 따라 등화기 요구사항이 감소될 수 있다. 데이터 레이트 및 채널 상태들에 기초하여, ETM(450)은 전력 소모량을 최소화시키면서 동시에 목표 성능을 충족시키기 위해 사용할 등화기 탭들의 개수를 결정한다. 시스템(400) 내의 다른 컴포넌트들은 디―매핑 컴포넌트(454), 디―인터리버 컴포넌트(456), 및 디코더(460)를 포함할 수 있다.

도 5는 적응성 수신기의 하나 이상의 임계치 상태들을 프로세싱하는 시스템(500)을 도시한다. 수신기가 510에서 임계치를 제공하고 핑거들(520)을 가장 강한 (T) dB 내의 경로들에 할당한다는 가정이 이루어질 수 있다. 도시된 바와 같이, 클러스터들은 또한 임계치(510)의 관점에서 530에서 할당될 수 있고, 여기서 채널 타입은 540에서 분석된다. 또한, 전송 파형이 롤―오프 r을 갖는 제곱근 상승 코사인 필터(a square root raised cosine filter)에 의해 형상화될 수 있음을 고려하라(임의의 다른 필터가 사용될 수 있다).

도 6―8은 도 5의 시스템(500)에 의해 프로세싱될 수 있는 예시적 채널 타입들 및 파형들을 도시하며, 여기서 각각의 채널 타입들에 기초하여 상이한 핑거 할당들이 적용될 수 있다. 가시선(LOS: Line of Sight) 채널을 통해 수신된 신호(예컨대, 도 6의 파형(600) 참조)의 경우 그리고 T―dB 내의 경로들을 선택한 이후에 ―여기서, T는 예컨대 14dB로서 선택될 수 있음―, 단일 핑거 할당이 있을 수 있다. 다른 예시에서, 3―경로들을 포함하는 희박한(sparse) 다중경로 채널(예컨대, 도 7의 파형(700) 참조)을 통해 수신되는 신호가 고려된다. T dB 임계화(thresholding)를 적용한 이후에, 예컨대 3개 핑거들이 할당될 수 있다. 다른 예시에서, 밀집한(dense) 다중경로 채널을 통한 신호 전송(예컨대 도 8의 파형(800) 참조)을 고려한다. 위의 도 5의 510에서 14dB 임계화를 제공하면, 12개에 가까운 경로들이 관찰될 수 있다.

채널 추정/검색기 유닛(도 3의 374에 도시됨)에 의해 결정된 바와 같은 채널 상태들에 따라, 핑거 자원들을 인에이블링 또는 디스에이블링하기 위해 도 5의 520에서의 핑거들 할당들의 결과들이 CFM(도 3의 330에 도시됨)에 전달될 수 있다. 일례에서, 레이크 구조가 클러스터당 3개 핑거들을 갖는 8개의 클러스터들로 조직화된다고 가정한다(다양한 다른 구성들로도 조직화될 수 있다). 따라서, LOS 채널에 대하여, CFM은 1번째 클러스터 및 상기 클러스터 내의 단일 핑거를 선택하기 위해 클러스터_선택(CLUSTER_SELECT)을 셋팅할 것이다. 3―경로 채널의 경우, CFM은 전체 1번째 클러스터를 선택하기 위해 클러스터_선택을 셋팅할 것이다. 밀집한 다중경로 채널의 경우, CFM은 전체 클러스터들 1,2, 및 3을 선택하기 위해 클러스터_선택을 셋팅할 것이다. 모든 이러한 예시들에서, 미사용 클러스터들 및 사용된 클러스터 내의 미사용 핑거들은 파워―다운될 수 있고, 따라서 상당한 전력 절약들을 제공한다. 다른 채널 타입들 및/또는 상당한 경로들이 이곳에 논의된 예시들과 같이 유사하게 프로세싱될 수 있음이 인정될 것이다. 핑거가 적절하게 특정 다중경로 컴포넌트의 시간 및 주파수 드리프트를 추적할 수 있도록 하기 위해, 시간 및 주파수 추적 엘리먼트가 일반적으로 각각의 레이크 핑거를 위해 제공된다. 경로들이 시간별로 상당히 분리될 수 있는 도 7의 700에 도시된 바와 같은 희박한 채널들에서, 이러한 컴포넌트들을 개별적으로 추적하는 능력을 갖는 것은 바람직하다. 그러나, 도 8의 800에 도시된 바와 같은 밀집한 다중경로 채널들에서, 경로들은 클러스터들에 도달할 수 있다. 이러한 시나리오들에서, 전체 클러스터를 추적하기 위해 클러스터 내의 단일 추적 엘리먼트를 갖는 것은 상당한 전력 절약들을 제공하는데, 그 이유는 각각의 개별 레이크 핑거가 자신의 추적 엘리먼트들을 파워―온 시킬 필요가 없기 때문이다.

상이한 채널들에 대한 중요한(significant) 경로들

예컨대, 채널 타입	예컨대, 중요한 경로들
LOS	1
3―경로	3
밀집한(dense) 다중경로	12

도 9는 자원 할당 테이블 프로세싱을 도시하는 시스템(900)이다. 비록 채널이 수신기에 의해 모두 사용될 수 있는 여러 중요한 다중경로들을 가질 수 있더라도, 그들 중 전부를 사용하는 것은 필요하지 않을 수 있다. 수신된 SNR이 정상보다 더 높은 우호적인 채널 상태들에서, 수신기는 레이크 자원들 중 일부를 디스에이블링한다. SNR 추정 유닛(도 3의 360에 도시됨)은 수신된 신호 대 잡음비를 결정하여 CRM(도 3의 330에 도시됨)으로 전달하고, 상기 CFM은 사용할 레이크 자원들의 최적 또는 적절한 개수를 결정하기 위해 상기 신호 대 잡음비를 사용한다. CFM은 보고된 SNR(측정된SNR) 및 동작 SNR(목표SNR) 사이의 차이를 계산하고, 910에 도시된 자원 사용도 테이블(RUT)에 기초하여 요구되는 자원들의 개수에 상기 차이를 매핑시키기 위해 상기 차이를 사용한다.

아래에서 표 2에 도시된 예시를 이용하여 RUT(910)의 입력은 920에 도시된 델타(Delta)이고, 출력은 930에 있는 자원 사용이다. 자원들은 레이크 핑거들, ADC 비트들, 등화기 탭들 또는 이러한 자원들의 조합일 수 있다. 1보다 많은 자원들의 조합이 동일한 성능 또는 목표 SNR을 산출할 수 있다. 이러한 시나리오들에서, CFM은 모뎀 전력 소모량을 최소화시키기 위해 적절한 조합을 선택한다. RUT(910)는 아래에서 예시적 표들 3―5에서 도시되는 레이크 손실 테이블(RLT), ADC 손실 테이블(ALT) 및 등화기 손실 테이블(ELT)과 같은 하나 이상의 손실 테이블들에 기초하여 생성될 수 있다. RLT는 핑거들의 최대 개수에 비하여 감소된 개수의 핑거들을 사용할 때 SNR 손실을 제공한다. ALT는 비트들의 최대 개수에 비하여 감소된 개수의 ADC 비트들을 사용할 때 SNR 손실을 제공한다. ELT는 탭들의 최대 개수에 비하여 감소된 개수의 등화기 탭들을 사용할 때 SNR 손실을 제공한다. 이러한 테이블들: RLT, ALT 및 ELT 각각은 앞선 채널 측정들 및 시뮬레이션들에 기초하여 선험적으로(a priori) 생성될 수 있다. 그 다음에 이러한 테이블들은 상이한 자원 사용들을 이용하여 동작함과 동시에 SNR 손실의 더욱 정확한 추정치들을 생성하기 위해 모뎀 동작의 과정 동안에 갱신될 수 있다.

예시적인 자원 사용 테이블(RUT)

델타(dB)	자원들[핑거들, ADC 비트들]
0	[32,4]
0.5 내지 1.5	[16,3],[32,2]
1.5 내지 2.5	[32,1],[16,2]
2.5―3.5	[16,1],[8,3]

예시적인 레이크 손실 테이블(RLT)

	4개 핑거들	8개 핑거들	16개 핑거들	32개 핑거들
(32개의 핑거들과 비교하여) 예측된 에너지 캡쳐 손실	3.8dB	2.3dB	0.9dB	0dB

예시적인 ADC 손실 테이블

	1-비트 ADC	2-비트 ADC	3-비트 ADC	4-비트 ADC
(플로팅 (floating) 포인트와 비교하여) 관찰된 SNR 손실	2dB	0.6dB	0.2dB	0dB

예시적인 등화기 손실 테이블(ELT)

	5―탭들	10―탭들	15―탭들	20―탭들
(20개의 탭들과 비교하여) 관찰된 SNR 손실	1.5dB	0.5dB	0.2dB	0dB

도 10은 무선 디바이스들을 위한 적응성 수신기 제어 프로세스들을 도시한다. 설명의 단순성을 위해, 방법론이 시리즈로서 또는 다수의 동작들로서 보여지고 기재되더라도, 이곳에 기재되는 프로세스들이 동작들의 순서에 의해 제한되지 않으며, 그 이유는 일부 동작들이 이곳에 보여지고 기재된 것과 상이한 순서들로 및/또는 다른 동작들과 병렬로 이루어질 수 있음이 이해되고 인정될 것이다. 예컨대, 당업자는 방법론이 상태 다이어그램에서와 같이 상호 관련된 상태들 또는 이벤트들의 시리즈로서 대안적으로 표현될 수 있음을 이해하고 인정할 것이다. 게다가, 이곳에 기재된 본 방법론들에 따라 방법론을 구현하기 위해 모든 도시된 동작들이 요구되지 않을 수도 있다.

1010으로 진행하면, 하나 이상의 파라미터들 또는 메트릭들이 적응성 수신기에서 모니터링된다. 앞서 언급된 바와 같이, 이들은 신호 대 잡음비들(SNRs), 채널 추정 정보, 에러 이벤트 데이터, 및 신호 품질을 표시할 수 있는 수신기 내의 다른 상태들 등등을 포함할 수 있다. 부가하여, 대안적인 양상들은 디바이스와 연관된 보조 또는 정책 양상들에 기초하여 자원들을 선택적으로 인에이블링하거나 디스에이블링하는 것을 포함하고, 이러한 양상들은 앞서 기재된 파라미터들 또는 메트릭들에 부가하여 모니터링될 수 있다. 예컨대, 사용자는 하나 이상의 자원들이 디스에이블링될 수 있을 때를 결정하는 자동으로 검출될 수 있는 일정한 정책들 또는 상황들을 셋팅할 수 있다. 이것은 디바이스와 연관된 각각의 패턴들을 학습하기 위해 분류자(classifier)들과 같은 지능형 컴포넌트들의 사용을 포함할 수 있다. 이들은 상기 디바이스에 대한 사용 패턴들을 셋팅하거나 검출하는 과정과 그에 따라 자원들을 디스에이블링(예컨대, 1:00AM 이후에 비상시 전용 최소 자원들만을 유지)하는 과정을 포함할 수 있다.

1020에서, 위에서 기재된 파라미터들은 하나 이상의 임계치 상태들과 비교된다. 상기 파라미터들은 이러한 상태들을 정의하는 동적으로 갱신 가능한 자원 테이블들을 포함할 수 있다. 또한, 전자 또는 데이터 셋팅들이 주어진 임계치의 관점에서 자원들을 인에이블링하거나 디스에이블링할 때를 결정하기 위해 사용될 수 있는 다수의 임계치들을 정의하기 위해 상기 디바이스 내에서 유지될 수 있다. 1030에서, 수신기에 대한 현재 동작 상태들의 관점에서 하나 이상의 자원들이 적당하게 인에이블링되는지 또는 아닌지의 여부에 관하여 결정이 이루어진다. 예컨대, SNR 모니터는 현재 검출된 SNR의 관점에서 인에이블링되어야 하는 레이크 클러스터들 및/또는 핑거들의 개수를 정의하는 SNR 임계치와 비교될 수 있다. 인정될 수 있는 바와 같이, 다수의 임계치들이 이러한 방식으로 비교될 수 있다. 자원 사용이 1030에서 현재 적당하면, 프로세스는 1040으로 진행하고, 상기 1040에서는 현재 자원들이 수신기에서 유지되고 그런 다음에 프로세스는 1010으로 리턴하고 수신기 파라미터들을 계속 모니터링한다. 자원 사용이 1030에서 현재 적당하지 않다면, 프로세스는 1050으로 진행한다. 1050에서, 하나 이상의 디바이스 자원들이 1030에서의 비교에 따라 선택적으로 인에이블링되거나 디스에이블링된다. 예컨대, 우수한 SNR 상태들이 검출되었다면, 하나 이상의 디바이스 자원들이 전력을 보존하기 위해 디스에이블링될 수 있다. 반대로, 나쁜 신호 상태들이 검출되었다면, 하나 이상의 디바이스 자원들이 수신기에서의 원해지는 서비스 품질을 용이하게 하기 위하여 인에이블링될 수 있다. 적절한 자원들이 1050에서 인에이블링되거나 디스에이블링되었을 때, 프로세스는 1010으로 다시 진행하고 수신기 파라미터들을 모니터링한다.

도 11은 적응성 수신기를 위한 논리 모듈들을 제공하는 시스템(1100)이다. 실시예에서, 시스템(1100)은 무선 통신 시스템에 제공된다. 상기 시스템(1100)은 무선 디바이스에 대한 신호 품질 파라미터들을 모니터링하기 위한 논리 모듈(1102)을 포함한다. 앞서 언급된 바와 같이, 파라미터들은 SNR, 채널 추정 데이터, 다른 신호 품질 데이터 등등을 포함할 수 있다. 1104에서, 상기 신호 품질 파라미터들에 대한 임계치들을 결정하기 위해 논리 모듈이 제공된다. 상기 논리 모듈은 이러한 임계치들을 결정하기 위해 하나 이상의 자원 할당 또는 사용 테이블들의 사용을 포함할 수 있다. 1106에서, 상기 디바이스의 가용 자원들을 결정하기 위한 논리 모듈이 제공된다. 상기 논리 모듈은 가용 채널 상태들을 결정하기 위해 상기 디바이스 내의 피드백을 모니터링하는 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 1108에서, 상기 디바이스의 적어도 하나의 자원을 인에이블링하거나 디스에이블링하기 위한 논리 모듈이 제공된다. 이러한 인에이블링 또는 디스에이블링은 예컨대 추정된 신호 대 잡음비(SNR), 채널 추정, 복조 에러 이벤트의 확률, 채널 상태, 또는 획득 결과의 함수일 수 있다. 다른 실시예들은 신호 품질 파라미터들 및 결정된 임계치들에 기초하여 무선 디바이스의 자원 사용을 결정하는 것을 포함한다. 이는, 주어진 통신 상태를 위해 더 많은 또는 더 적은 자원들이 필요한지를 결정하기 위해 선택된 신호 품질 파라미터 및 주어진 임계치를 비교하기 위하여 자원들을 프로세싱하는 것을 포함할 수 있다. 신호 품질 파라미터들 및 임계치들을 결정함에 따라서, 상기 신호 품질 파라미터들 및 결정된 임계치들의 관점에서 상기 무선 디바이스 내에서 자원들이 스위칭 온 또는 스위칭 오프 될 수 있다. 스위칭 자원들은 디바이스 내에서 선택된 자원들 인에이블링 또는 디스에이블링하기 위해 소프트웨어 제어들 및/또는 전자 제어들을 포함할 수 있다.

이제 도 12를 참조하면, 다운링크 상에서, 전송 디바이스(1205)에서, 전송(TX) 데이터 프로세서(1210)가 트래픽 데이터를 수신하고, 포맷팅하고, 코딩하고, 인터리빙하고, 및 변조(또는 심볼 매핑)하고, 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(1215)는 데이터 심볼들 및 파일럿 심볼들을 수신하고 프로세싱하고, 심볼들의 스트림을 제공한다. 심볼 변조기(1220)는 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 전송기 유닛(TMTR)(1220)에 제공한다. 각각의 전송 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로 값 신호일 수 있다. 파일럿 심볼들은 지속적으로 각각의 심볼 기간 내에 전송될 수 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 주파수 분할 다중화(FDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM)될 수 있다.

TMTR(1220)은 심볼들의 스트림을 수신하여 하나 이상의 아날로그 신호들로 전환하고, 무선 채널을 통한 전송을 위해 적합한 다운링크 신호를 생성하기 위해 상기 아날로그 신호들을 추가로 컨디셔닝(예컨대, 증폭, 필터링, 및 주파수 상향 전환)한다. 그러면, 상기 다운링크 신호는 안테나(1225)를 통해 수신 디바이스(1230)에 전송된다. 수신 디바이스(1230)에서, 안테나(1235)가 상기 다운링크 신호를 수신하고 수신된 신호를 수신기 유닛(RCVR)(1240)에 제공한다. 수신기 유닛(1240)은 상기 수신된 신호를 컨디셔닝(예컨대, 필터링, 증폭, 및 주파수 하향 전환)하고, 샘플들을 획득하기 위해 상기 컨디셔닝된 신호를 디지털화한다. 심볼 복조기(1245)는 복조하고 수신된 파일럿 심볼들을 채널 추정을 위해 프로세서(1250)에 제공한다. 심볼 복조기(1245)는 다운링크에 대한 주파수 응답 추정치를 프로세서(1250)로부터 더 수신하고, 데이터 심볼 추정치들(전송된 데이터 심볼들의 추정치들임)을 획득하기 위해 상기 수신된 데이터 심볼들에 데이터 복조를 수행하고, 상기 데이터 심볼 추정치들을 RX 데이터 프로세서(1255)에 제공하며, 상기 RX 데이터 프로세서(1255)는 전송된 트래픽 데이터를 복구하기 위해 상기 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디―매핑)하고, 디―인터리빙하고, 디코딩한다.

심볼 복조기(1245) 및 RX 데이터 프로세서(1255)에 의한 프로세싱은 전송 디바이스(1205)에서 심볼 변조기(1215) 및 TX 데이터 프로세서(1210)에 의한 프로세싱에 각각 상보적이다. 업링크 상에서, TX 데이터 프로세서(1260)는 트래픽 데이터를 프로세싱하고 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(1265)는 수신하여 데이터 심볼들을 파일럿 심볼들과 다중화시키고, 변조를 수행하고, 및 심볼들의 스트림을 제공한다. 그런 다음에 전송기 유닛(1270)이 업링크 신호를 생성하기 위해 상기 심볼들의 스트림을 수신하여 프로세싱하고, 상기 업링크 신호는 안테나(1235)에 의해 전송 디바이스(1205)에 전송된다.

전송 디바이스(1205)에서, 단말(1230)로부터의 업링크 신호가 안테나(1225)에 의해 수신되고, 샘플들을 획득하기 위해 수신기 유닛(1275)에 의해 프로세싱된다. 그런 다음에 심볼 복조기(1280)는 샘플들을 프로세싱하고, 수신된 파일럿 심볼들과 업링크에 대한 데이터 심볼 추정치들을 제공한다. RX 데이터 프로세서(1285)는 단말(1230)에 의해 전송된 트래픽 데이터를 복구하기 위해 데이터 심볼 추정치들을 프로세싱한다. 프로세서(1290)는 업링크 상에서 전송중인 각각의 활성 단말에 대하여 채널 추정을 수행한다. 다수의 단말들이 업링크 상에서 파일럿 서브밴드들의 각자의 각각의 할당된 세트들을 통해 파일럿을 병렬로 전송할 수 있고, 여기서 파일럿 서브밴드 세트들은 인터레이싱될 수 있다. 프로세서들(1290 및 1250)은 전송 디바이스(1205) 및 수신 디바이스(1230)에서의 동작을 각각 지시(예컨대, 제어, 조절, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(1290 및 1250)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛들(미도시)과 연관될 수 있다. 프로세서들(1290 및 1250)은 또한 업링크 및 다운링크에 대한 주파수 및 임펄스 응답 추정치들을 각각 도출하기 위해 계산들을 수행할 수 있다.

다중―액세스 시스템(예컨대, FDMA, OFDMA, CDMA, TDMA 등)의 경우, 다수의 단말들이 업링크 상에서 동시에 전송할 수 있다. 이러한 시스템을 위해, 파일럿 서브밴드들이 상이한 단말들 사이에 공유될 수 있다. 각각의 단말을 위한 파일럿 서브밴드들이 (가능하면 대역 에지(edge)들을 제외한) 전체 동작 대역에 걸쳐있는 경우에 채널 추정 기술들이 사용될 수 있다. 이러한 파일럿 서브밴드 구조는 각각의 단말에 대한 주파수 다이버시티를 획득하기 위해 바람직할 것이다. 이곳에 기재된 기술들은 다양한 수단에 의해 구현될 수 있다. 예컨대, 이러한 기술들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현의 경우, 채널 추정을 위해 사용되는 프로세싱 유닛들은 하나 이상의 주문형 반도체(ASICs), 디지털 신호 프로세서들(DSPs), 디지털 신호 프로세싱 디바이스들(DSPDs), 프로그램 가능 로직 디바이스들(PLDs), 현장 프로그램 가능 게이트 어레이들(FPGAs), 프로세서들, 제어기들, 마이크로―제어기들, 마이크로프로세서들, 이곳에 기재된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수 있다. 소프트웨어를 이용하여, 구현은 이곳에 기재된 기능들을 수행하는 모듈들(예컨대, 프로시저들, 함수들 등등)을 통할 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛에 저장될 수 있고 프로세서들(1290 및 1250)에 의해 실행될 수 있다.

소프트웨어 구현의 경우, 이곳에 기재된 기술들은 이곳에 기재된 기능들을 수행하는 모듈들(예컨대, 프로시저들, 함수들 등등)에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛들에 저장될 수 있고 프로세서 컴포넌트들에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 컴포넌트 내에서 또는 프로세서 컴포넌트 외부에서 구현될 수 있고, 프로세서 컴포넌트 외부에서 구현될 경우에 상기 메모리 유닛은 종래에 알려진 바와 같은 다양한 수단을 통해 프로세서 컴포넌트에 통신 가능하게 결합될 수 있다.

위에서 기재된 것은 예시적인 실시예들을 포함한다. 물론, 실시예들을 기재하기 위해 컴포넌트들 또는 방법론들의 모든 개념적인 조합을 기재하는 것은 불가능하지만, 당업자는 많은 추가의 조합들 및 변경들이 가능함을 인지할 것이다. 따라서, 이러한 실시예들은 첨부된 청구범위의 사상 및 범위 내에 해당하는 모든 이러한 변형들, 수정들 및 변동들을 아우르는 것으로 의도된다. 게다가, 용어 "포함하다(includes)"가 상세한 설명 또는 청구범위에서 사용되는 한, 이러한 용어는 "포함하는(comprising)"이 청구항 내에서 전이어(transitional word)로서 사용될 때 해석되는 바와 같이 용어 "포함하는(comprising)"과 유사한 방식으로 포함적인 것으로 의도된다.

Claims

모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법(machine implemented method)으로서,
디바이스의 가용 자원들을 식별하는 단계; 및
추정된 신호 대 잡음비(SNR), 채널 추정, 복조 에러 이벤트의 확률, 채널 상태, 또는 검색기 결과의 함수로서 상기 디바이스의 적어도 하나의 자원을 동적으로 디스에이블링(disabling)하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 디바이스의 다수의 파라미터들을 모니터링하는 단계; 및
디바이스 자원들을 선택적으로 디스에이블링 또는 인에이블링(enabling)하기 위해 하나 이상의 스위칭 컴포넌트들을 사용하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 파라미터들은 신호 또는 데이터 임계치들, 서비스 품질(QoS) 상태(condition)들, 신호 대 잡음비(SNR) 정보, 또는 자원 사용 정보를 포함하는 상기 디바이스의 요구되는 동작 상태들을 정의하는 입력들 또는 데이터를 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 1 항에 있어서,
다이렉트 시퀀스 확산 스펙트럼(direct sequence spread spectrum) 타입 울트라 광대역(UWB) 통신 시스템에서 상기 디바이스를 사용하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 1 항에 있어서,
개방 루프 제어들 또는 폐쇄 루프 제어들에 기초하여 자원들을 선택적으로 인에이블링 또는 디스에이블링하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 개방 루프 제어들을 통한 코스 수신기 조정들을 적용하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 6 항에 있어서,
인입하는(incoming) 수신된 샘플들의 신호―대―잡음비를 측정하는 단계; 및
디바이스 자원들의 코스 조정을 수행하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 폐쇄 루프 제어들은 요구되는 서비스 품질을 가능하게 하기 위해 비트당 에너지 대 열 잡음 밀도(Eb/No), 수신 신호 강도 표시자(RSSI), 블록 에러 레이트(BLER), 패킷 에러 레이트(PER), 신호-대-잡음비(SNR), 링크 품질 표시자(LQI), 또는 비트 에러 레이트(BER)를 프로세싱하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 1 항에 있어서,
수신기를 다수의 클러스터들(K)을 포함하는 레이크 자원들의 그룹들로 구성하는 단계를 더 포함하며, 각각의 클러스터는 하나 이상의 핑거들(L)을 포함하고, K 및 L은 양의 정수들인, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 9 항에 있어서,
개별 클러스터들의 인에이블링 또는 디스에이블링을 위해 스위칭 로직을 사용하는 단계; 및
주어진 클러스터 내의 개별 핑거들을 인에이블링하거나 디스에이블링하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 10 항에 있어서,
수신기 채널 타입 또는 프로세싱 이득에 기초하여 스위칭 요구사항(requirement)들을 결정하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 10 항에 있어서,
요구되는 복조 성능을 달성하기 위해 사용할 다수의 클러스터들과 사용할 클러스터 내의 다수의 핑거들을 결정하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 1 항에 있어서,
수신된 무선 신호에 대한 아날로그-대-디지털(A/D) 변환 요구사항들을 결정하는 단계를 더 포함하고,
상기 동적으로 디스에이블링하는 단계는 상기 수신된 무선 신호에 대한 검출된 상태들에 기초하여 상기 A/D 변환 요구사항들과 연관된 자원들을 인에이블링 또는 디스에이블링하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 13 항에 있어서,
수신된 신호-대-잡음비(SNR)의 추정치에 기초하여 아날로그-대-디지털 컨버터(ADC)에 대한 워드 길이(비트들의 개수)를 결정하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 SNR에 기초하여 상기 ADC 워드 길이를 스케일링하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 수신된 SNR에 기초하여 상기 ADC의 워드 길이를 감소시키는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 ADC에 의해 사용될 다수의 비트들을 표시하는 제어를 생성하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 17 항에 있어서,
ADC 비트 폭(width) 요구사항들을 최소화하기 위해 큰 프로세싱 이득들을 사용하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 14 항에 있어서,
인입하는 신호 상태들을 고려하여 ADC 샘플링 레이트를 조정하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 19 항에 있어서,
수신된 신호를, 타이밍이 조정되는, 상기 신호의 프리앰블 부분 동안 오버-샘플링하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 20 항에 있어서,
상기 신호의 프리앰블 부분 이후에 샘플링 레이트를 결정하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 1 항에 있어서,
수신된 무선 신호들을 탭들의 세트를 가지는 등화기 컴포넌트를 통해 프로세싱하는 단계; 및
수신된 채널 상태들 또는 복조 성능에 부분적으로 기초하여 상기 탭들의 서브세트를 스위칭하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 22 항에 있어서,
상기 탭들의 세트는 입력 심볼 레이트로 클록킹되는(clocked) 지연 유닛, 곱셈 유닛 및 합산 유닛과 연관되는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 22 항에 있어서,
가변 포워드 탭들 및 가변 피드백 탭들을 제어하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 24 항에 있어서,
지연 확산 또는 프로세싱 이득에 기초하여 다수의 탭들을 조정하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
제 1 항에 있어서,
밀집한(dense) 다중경로 채널들로 향상된 전력 절약들을 제공하도록 클러스터를 추적(track)하기 위하여 핑거들의 클러스터 내에서 하나의(single) 추적 엘리먼트를 사용하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 자원들의 사용을 용이하게 하는 머신 구현 방법.
무선 통신 디바이스로서,
무선 신호들을 프로세싱하기 위해 수신기 컴포넌트 및 전송기 컴포넌트를 포함하는 모뎀 컴포넌트;
상기 모뎀 컴포넌트의 동작들을 제어하기 위한 하나 이상의 자원들; 및
상기 모뎀 컴포넌트에서 검출된 채널 상태들을 고려하여 상기 하나 이상의 자원들을 선택적으로 인에이블링 또는 디스에이블링하기 위한 자원 관리자를 포함하는, 무선 통신 디바이스.
제 27 항에 있어서,
상기 하나 이상의 자원들을 선택적으로 인에이블링 또는 디스에이블링하기 위해 클러스터 관리자, 워드 길이 관리자, 샘플링 관리자, 및 탭 관리자 중 적어도 하나를 사용하는, 무선 통신 디바이스.
저장된 머신 판독가능(machine readable) 명령들을 포함하는 머신 판독가능 매체로서, 상기 명령들은
무선 네트워크의 파라미터들에 관련된 하나 이상의 임계치들을 저장하기 위한 명령들 ― 상기 파라미터들은 적어도 채널 추정 또는 신호 대 잡음비(SNR)에 관련됨―;
수신된 신호 상태들을 상기 임계치들과 비교하기 위한 명령들; 및
상기 수신된 신호 상태들 및 상기 임계치들에 부분적으로 기초하여 무선 수신기의 컴포넌트 자원들을 조정하기 위한 명령들을 포함하는, 머신 판독가능 매체.
제 29 항에 있어서,
상기 임계치들에 기초하여 핑거들 또는 클러스터들을 할당하기 위한 명령들을 더 포함하는, 머신 판독가능 매체.
제 30 항에 있어서,
다수의 중요한 채널 경로들의 채널 타입에 기초하여 핑거들 또는 클러스터들을 할당하기 위한 명령들을 더 포함하는, 머신 판독가능 매체.
제 29 항에 있어서,
측정된 SNR 및 목표 SNR 사이의 차이를 계산하기 위한 명령들; 및
자원 사용 테이블(RUT)에 기초하여 요구되는 다수의 자원들을 매핑하기 위해 상기 차이를 사용하기 위한 명령들을 더 포함하는, 머신 판독가능 매체.
제 32 항에 있어서,
상기 RUT에 대한 입력으로서 델타(Delta)를 결정하기 위한 명령들; 및
상기 RUT에 대한 출력으로서 자원 사용을 결정하기 위한 명령들을 더 포함하는, 머신 판독가능 매체.
제 33 항에 있어서,
상기 자원 사용은 다수의 레이크 핑거들, 다수의 ADC 비트들, 또는 다수의 등화기 탭들을 포함하는, 머신 판독가능 매체.
제 33 항에 있어서,
레이크 손실 테이블(RLT), ADC 손실 테이블(ALT), 또는 등화기 손실 테이블(ELT)을 포함하는 하나 이상의 손실 테이블들을 생성하기 위한 명령들을 더 포함하는, 머신 판독가능 매체.
제 35 항에 있어서,
상이한 자원 사용들을 통해 동작하는 동안 손실의 보다 정확한 추정치들을 생성하기 위해 모뎀 동작들 동안 손실 테이블들을 갱신하기 위한 명령들을 더 포함하는, 머신 판독가능 매체.
무선 통신 시스템으로서,
디바이스의 가용 자원들을 결정하기 위한 수단; 및
추정된 신호 대 잡음비(SNR), 채널 추정, 복조 에러 이벤트의 확률, 채널 상태, 또는 획득(acquisition) 결과의 함수로서 상기 디바이스의 적어도 하나의 자원을 인에이블링 또는 디스에이블링하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신 시스템.
제 37 항에 있어서,
상기 디바이스의 다수의 파라미터들을 모니터링하고 디바이스 자원들을 선택적으로 디스에이블링 또는 인에이블링하기 위해 하나 이상의 스위칭 컴포넌트들을 사용하기 위한 수단을 더 포함하는, 무선 통신 시스템.
제 38 항에 있어서,
상기 파라미터들은 신호 또는 데이터 임계치들, 서비스 품질(QoS) 상태들, 신호 대 잡음비(SNR) 정보, 또는 자원 사용 정보를 포함하는 상기 디바이스의 요구되는 동작 상태들을 정의하는 입력들 또는 데이터를 포함하는, 무선 통신 시스템.
제 38 항에 있어서,
상기 스위칭 컴포넌트들은 개방 루프 제어들 또는 폐쇄 루프 제어들을 사용하는, 무선 통신 시스템.
제 40 항에 있어서,
상기 개방 루프 제어들 또는 상기 폐쇄 루프 제어들은 상기 적어도 하나의 자원을 인에이블링 또는 디스에이블링하기 위해 클러스터 관리자, 워드 길이 관리자, 샘플링 관리자, 및 탭 관리자 중 적어도 하나와 연관되는, 무선 통신 시스템.
무선 네트워크를 위한 프로세서로서,
무선 네트워크 신호 상태들에 관련된 하나 이상의 임계치들을 저장하는 메모리; 및
상기 임계치들을 현재 신호 상태들과 비교하고, 디바이스의 전력 소모량을 최소화하기 위하여 상기 현재 신호 상태들을 고려하여 상기 디바이스에 있는 자원들을 조정하는 프로세서 컴포넌트를 포함하는, 무선 네트워크를 위한 프로세서.