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KR20060129527A - 무선통신에서 다중―안테나 수신 다이버시티 제어 - Google Patents

무선통신에서 다중―안테나 수신 다이버시티 제어 Download PDF

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KR20060129527A
KR20060129527A KR1020067020816A KR20067020816A KR20060129527A KR 20060129527 A KR20060129527 A KR 20060129527A KR 1020067020816 A KR1020067020816 A KR 1020067020816A KR 20067020816 A KR20067020816 A KR 20067020816A KR 20060129527 A KR20060129527 A KR 20060129527A
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receiver
energy
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wireless device
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브라이언 클라크 바니스터
파티 우루피나르
그레고리 알랜 브레이트
에드워드 지. 주니어 타이드만
Original Assignee
콸콤 인코포레이티드
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Publication date
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Abstract

이동장치는 다중-안테나 수신기 다이버시티를 실행하기 위하여 적어도 두개의 수신기들을 가진 수신기 유닛을 포함한다. 제어유닛은 기지국에서 전체 전송전력 용량을 가진 이동 트래픽 채널에서 이용할 수 있는 용량을 이동국에서 추정한다. 이동국은 전력용량 이용에 기초하여 이동장치에 다중-안테나 수신 다이버시티를 적용한다. 이동국은 네트워크가 파일럿 기준과 관련하여 이동국에 전송하는 전력량을 추정한다. 다른 지시자는 이동국 및 네트워크간의 트래픽 채널의 품질, 용량 제한 자원들, 무선 시스템에서의 소프트 핸드오프시 섹터들의 수 등에 기초한다. 지시자들은 이동장치에의 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 제어하기 위하여 사용된다.

Description

무선통신에서 다중―안테나 수신 다이버시티 제어{MULTI-ANTENNA RECEIVE DIVERSITY CONTROL IN WIRELESS COMMUNICATIONS}
본 출원은 "무선 통신에서 수신기 다이버시티 제어를 수행하기 위한 방법 및 장치"라는 명칭으로 2004년 3월 5일에 출원된 가출원번호 제60/550,756호 및 "무선 통신에서 수신기 다이버시티 제어를 수행하기 위한 방법 및 장치"라는 명칭으로 2004년 6월 28일에 출원된 가출원번호 제60/583,902호의 우선권을 주장하며, 이 출원들은 여기에 참조문헌으로서 통합된다.
본 발명은 일반적으로 무선통신들, 특히 무선 통신 시스템에서 다중-안테나 수신 다이버시티에 관한 것이다.
이동 다중-안테나 수신 다이버시티는 무선 통신장치에서 다중 수신기들의 사용을 언급한다. 여러 안테나는 각각의 개별 수신기에 입력을 제공하여 통신링크에 다이버시티를 제공한다. 다이버시티는 통화 및 데이터 전송 품질을 개선하며 네트워크 용량을 증가시킨다. 다중 안테나는 각각의 다중경로가 각각의 안테나에서 다르게 나타나기 때문에 공간 다이버시티를 제공한다. 따라서, 다중경로 페이딩의 현상들은 수신기들사이에서 강하게 상관되지 않는다. 다중 수신기 체인들의 출력들은 디코딩전에 심볼들을 양호하게 추정하게 위하여 결합된다. 공지된 결합 방법 들은 최소평균자승에러(MMSE) 결합, 최대-비 결합, 동일-이득 결합 및 선택 결합을 포함한다(그러나 이에 제한되지 않음). 이동 수신 다이버시티의 주요 단점은 각각의 수신기 체인이 특히 무선주파수(RF) 및 체인의 아날로그 부분들에서 전력을 소비한다.
다중-안테나 수신 다이버시티가 순방향 링크 용량을 현저하게 증가한다는 사실을 알았다. 용량 증가는 높은 스루풋, 낮은 기지국 전송전력, 낮은 프레임 에러율(FER) 또는 이들의 결합으로서 평가될 수 있다. 다중-안테나 수신 다이버시티의 한 단점은 이러한 수신기들을 실행 및 동작시키기 위한 전력비용이다. 더욱이, 다중-안테나 수신 다이버시티의 장점들은 항상 이용되거나 또는 요구될 수 없다.
따라서, 수신 다이버시티가 사용될때 그리고 사용되지 않을때를 제어하기 위한 필요성이 요구된다. 큰 링크용량, 높은 스루풋, 낮은 전송전력, 낮은 에러율 등의 장점이 요구될때 이동 다이버시티를 사용하고 이러한 장점들이 높은 전력비용을 정당화하지 않을때 이동 다이버시티를 사용하지 않는 제어 방법들 및 장치들에 대한 필요성이 요구된다. 게다가, 무선통신장치에서 다중-안테나 수신 다이버시티 및 전력 소비간의 교환조건을 최적화하도록 다이버시티를 제어하기 위한 필요성이 요구된다.
이동장치는 다중-안테나 수신 다이버시티를 실행하기 위하여 적어도 두개의 수신기들을 가진 수신기를 포함한다. 수신기들을 제어하기 위하여 접속된 제어유닛은 기지국에서 전체 전송전력 용량을 가진 이동 트래픽 채널에서 이용할 수 이는 용량을 이동국에서 추정한다. 이동국은 전력용량 이용에 기초하여 이동장치에의 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 제어한다. 일 실시예에서, 이동국은 네트워크가 파일럿과 같은 기준과 관련하여 이동국에 전송하는 전력량을 추정한다. 다른 실시예에서, 이동국 및 네트워크간의 트래픽 채널의 품질, 용량 제한 자원들, 무선 시스템에서 소프트 핸드오프의 섹터들의 수 등에 기초한 지시자들은 이동장치에 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 제어하기 위하여 사용된다.
도 1은 다중-안테나 수신 다이버시티가 사용되는 무선 통신시스템을 도시한 도면.
도 2는 다중-안테나 수신 다이버시티를 가진 이동국을 도시한 도면.
도 3은 다중-안테나 수신 다이버시티 고려사항들을 기술한 고레벨 블록도.
도 4는 트래픽의 에너지 대 파일럿의 에너지 비를 추정하기 위한 일 실시예를 기술한 블록도.
도 5는 다중-안테나 수신 다이버시티를 제어하기 위하여 사용된 한 에너지 메트릭의 생성을 기술한 블록도.
도 6은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴-오프하는 일 실시예를 기술한 흐름도.
도 7은 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 동적으로 제어하기 위한 일 실시예를 기술한 상태도.
도 1은 다중-안테나 수신 다이버시티가 사용될 수 있는 무선통신 네트워크(100)의 예를 기술한 도면이다. 이동 또는 정지장치일 수 있는 이동국(MS)(11)은 하나 이상의 기지국들(BS)(120)과 통신할 수 있다. "이동장치"로서 언급되는 이동국(110)은 기지국 제어기(BSC)(130)에 접속된 하나 이상의 BS들(120)을 통해 음성 또는 데이터를 전송 및 수신한다. BS들(120) 및 BSC들(130)은 액세스 네트워크(AN)라 불리는 네트워크의 부분들이다. BSC(130)는 다양한 회로 기술들중 일부를 포함할 수 있는 유선 네트워크(140)에 접속된다. 액세스 네트워크는 BS들(120)에 그리고 BS들(120)사이에서 음성 또는 데이터를 전송한다. 액세스 네트워크는 유선 전화시스템, 기업 인트라넷 또는 유선 네트워크(140)의 부분들을 구성하는 인터넷과 같은 액세스 네트워크 외부의 부가 네트워크들에 접속될 수 있다. 액세스 네트워크는 각각의 액세스 이동국(110) 및 외부 네트워크들사이에서 음성 및 데이터를 전송할 수 있다. 하나 이상의 기지국들(120)과의 활성 트래픽 채널 접속을 형성하는 이동국(110)은 활성 이동국이라 불리며 트래픽 상태에 있다고 말하여 진다. 하나 이상의 기지국(120)과의 활성 트래픽 채널 접속을 형성하는 과정에 있는 이동국(110)은 접속 셋업 상태에 있다고 말하여 진다. MS(110)가 BS(120)에 신호들을 전송하는 통신링크는 역방향 링크(RL)(150)이라 불린다. 기지국이 이동국에 신호들을 전송하는 통신링크는 순방향 링크(FL)(160)이라 불린다.
다중-안테나 수신 다이버시티는 무선 통신시스템들의 순방향 링크 용량을 현저하게 증가시킬 수 있다. 다중-안테나 수신 다이버시티가 경상비를 발생하는 반면에, 무선시스템의 동작 환경은 단일 수신기 체인을 단순하게 동작시키는 것에 비 하여 다중-안테나 수신 다이버시티 동작의 장점을 실현할 수 있다. 이러한 환경들에서 다중-안테나 수신 다이버시티의 장점들을 취하면서 전력 사용 감소 목표를 달성하기 위하여, 이동국(110)에서 다중-안테나 수신 다이버시티 동작을 제어하는 것이 바람직하다. 다중-안테나 수신 다이버시티 제어는 다이버시티가 작은 장점을 제공할때 다이버시티를 턴-오프하도록 동작하여 전력을 절약하며, 다이버시티가 큰 장점을 제공할때 다이버시티를 턴-온한다.
지금 기술되는 실시예들은 필요한 경우에 다이버시티의 장점들을 유지하면서 전력을 절약하기 위하여 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 제어하는 방법들 및 장치들을 포함한다. 다중-안테나 수신 다이버시티는 다른 기준중에서 동작조건들, 전송 요건들 및 사용자 세팅들에 응답하여 제어된다. 다이버시티 동작에서 스위치를 트리거링하는 특정 조건(들)은 MS가 여기에 기술된 바와같이 동작하는 표준 규정(들) 및 프로토콜(들)에 따를 수 있다.
MS 다중-안테나 수신 다이버시티를 제어하기 위하여 여기에 기술된 방법들은 코드분할-다중 액세스(CDMA), 주파수 분할-다중 액세스(FDMA), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 또는 시분할 다중접속(TDMA)과 같은(그러나, 이에 제한되지 않음) 다양한 다중 액세스 방식들을 사용하여 임의의 무선 통신시스템에 적용가능하다. CDMA 다중 액세스 방식들의 예들은 TIA/EIA/IS-95, TIA/EIA/IS-2000 또는 cdma2000, 1xEV-DO, 1xEV-DV 및 WCDMA와 같은 표준 프로토콜들을 지원하는 시스템을 포함한다(그러나, 이에 제한되지 않음). 여기에 기술된 실시예들은 두개 이상의 동작 수신기들(주어진 통신방식을 위하여 이동국에서 하나의 수신기 + 하나 이 상의 다이버시티 수신기들)을 가진 임의의 무선시스템에서 사용될 수 있다.
도 2는 도 1에 기술된 바와같이 두개 이상의 안테나 및 두개 이상의 수신기들을 가진 이동국(110)의 일부분을 도시한다. 여기에 기술된 특정 실시예들이 두개의 다이버시티 정도(두개의 안테나, 두개의 수신기들 또는 두개의 수신기 체인들)와 관련하여 기술되는 경우에, 이러한 실시예들은 명확화를 위하여 기술되며 다른 다이버시티 정도를 배제하지 않는 것으로 의미되지 않는다. 여기에 기술된 본 발명은 두개 이상의 안테나들, 두개 이상의 수신기들 또는 두개 이상의 수신기 체인들을 사용하여 다중-안테나 수신 다이버시티에 적용한다. 이러한 설명에서, 용어 "주 수신기"는 다중-안테나 수신기 다이버시티가 시간 다이버시티로 사용되던지간에 주 수신기 체인 뿐만아니라 수신 동작을 위하여 사용되는 수신기 체인의 일부분을 지시하기 위하여 사용된다. 용어 "다이버시티 수신기"는 다중-안테나 수신 다이버시티가 수행될때 다이버시티를 제공하는, 부가 수신기, 수신기 체인 또는 부가 수신기 체인의 일부분을 지시한다. 따라서, 두개의 다이버시티 정도를 가진 통신 장치는 하나의 주 수신기 + 하나의 다이버시티 수신기를 가진다. 게다가, 주 수신기, 다이버시티 수신기 체인 또는 다이버시티 수신기 체인의 일부분들은 단일 칩으로 집적될 수 있거나 또는 다중 칩들에 분산될 수 있다. 또한, 주 수신기, 다이버시티 수신기 체인 또는 다이버시티 수신기 체인의 일부분들은 무선 장치의 다른 기능들과 함께 하나의 칩으로 집적될 수 있다.
도 2에 기술된 일 실시예에서, 주 수신기(210) 및 다이버시티 수신기들(220-240)은 복조기/결합기(250)에 입력을 제공한다. 주 수신기(210)는 수신기의 RF 아 날로그 프론트-엔드 부분들을 포함할 뿐만아니라 RF 처리, 아날로그, 복조, 디코딩 및 다른 수신기 태스크들을 임의의 결합으로 포함할 수 있다. 복조기/결합기(250)는 주 수신기(210) 및 일부 또는 모든 다이버시티 수신기들(220-240)을 결합하며 디코더(260)에 대한 출력 심볼들을 제공한다. 다중-안테나 수신기 다이버시티가 디스에이블될때, 주 수신기(210)는 복조기/결합기(250)에 계속해서 출력들을 제공한다. 디코더(260)는 심볼들을 비트들로 변환한다. 비트들은 데이터 싱크/애플리케이션(280)에 제공된다. 다이버시티 제어 유닛(270)은 복조기/결합기(250) 또는 디코더(260) 또는 이들 둘다의 출력들로부터 지시자들을 수신한다. 다이버시티 제어 유닛(270)은 또한 이하에 기술되는 다른 지시자들을 수신한다. 도 2의 실시예에 기술된 다이버시티 제어 유닛(270)은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴온 또는 턴오프하는지의 여부를 결정하기 위하여 심볼들 및 비트들을 사용한다. 게다가, 다이버시티 제어 유닛(270)은 다양한 다른 동작 조건들 및 세팅들을 개별적으로 또는 결합하여 사용한다. 다이버시티 제어 유닛(270)은 다이버시티 수신기들(220-240)에 제어 신호(들)(295)을 출력하여 그들의 각각의 동작을 제어한다. 제어신호(들)(195)는 단일 또는 다중 신호들일 수 있다. 게다가, 제어신호(들)(295)는 다이버시티 수신기들(220-240)의 각 수신기로의 개별 신호들일 수 있거나 또는 모든 다이버시티 수신기들(220-240)으로의 공통 신호들일 수 있다. 제어신호(들)(295)는 공지된 다양한 기술들을 사용하여 다중화, 인코딩 또는 포맷화될 수 있다.
일 실시예에서, 타이머 또는 클록(272)은 다이버시티 동작을 위한 시간 주기를 구현하기 위하여 사용될 수 있다. 타이머(272)는 다이버시티 제어가 인에이블 될때 초기화되고 다이버시티 제어가 디스에이블된후 이미 결정된 또는 동적으로 결정된 시간주기동안 유지된다. 타이머는 다이버시티 제어 프로세스를 최적화하기 위하여 다이버시티 제어를 추적하도록 실행될 수 있다. 이러한 방식으로, 타이머(272)는 타이머(272)는 다이버시티 제어유닛(270)이 다이버시티 동작 시나리오들을 저장하도록 하며, 이에 따라 다이버시티 제어유닛(270)은 미래의 동작을 예측할 수 있다. 예컨대, 타이밍 정보는 다이버시티가 디스에이블된후에 다이버시티 제어유닛(270)이 시간주기를 조절하도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 다이버시티 제어유닛(270)은 네트워크 용량 추정기(274)에 대한 부하로서 언급되는 제 1추정기 및 용량 사용 추정기(276)로서 언급되는 제 2추정기를 포함한다. 다이버시티 제어유닛(270)은 제 1 및 제 2추정기들(274, 276)에 응답하여 다이버시티 수신기들(220, 230, 240)과 같은 적어도 하나의 다이버시티 수신기의 동작을 각각 제어하는 제어수단(278)을 포함한다. 한 실시예는 도 4에 도시된 부하 추정기(500)를 포함한다. 추정기(500)는 네트워크의 부하 조건과 관련하여 주어진 이동국에 의하여 사용된 용량의 부분에 대한 지시자를 제공한다. 그 다음에, 이러한 추정은 MRD 제어 결정들을 수행하기 위하여 사용된다.
대안 실시예들은 네트워크 및/또는 무선장치들(예컨대, MS(10)) 파라미터들을 포함하는(그러나, 이에 제한되지 않음) 다양한 동작 파라미터들중 일부를 추정하기 위하여 소수의 추정기들을 사용할 수 있다.
다중-안테나 수신 다이버시티 고려사항들의 개요
여기에 기술된 기술들은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴온 또는 턴오프하 는지의 여부를 결정하기 위하여 하나 이상의 지시자들을 사용한다. 도 3은 다중-안테나 수신 다이버시티 고려사항들을 기술하는 고레벨 블록도이다. 다중-안테나 수신 다이버시티 제어(300)는 네트워크 용량 지시자(들)(310), 품질(예컨대, 사용자 경험) 지시자들(320) 및/또는 이동 배터리 레벨 지시자(들)(330)으로부터 하나 이상의 지시자들을 수신한다. 일부 실시예들에서, 네트워크 용량 지시자(들)(310)은 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 제어하기 위하여 사용된다. 일부 실시예들에서, 사용자 경험으로서 언급되는 품질 지시자(들)(320)는 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 제어하기 위하여 사용된다. 일부 실시예들에서, 이동 배터리 레벨 지시자(들)(330)와 같은 다른 고려사항들이 사용된다. 또 다른 실시예들에서, 이동 및 다른 지시자들로부터 품질, 네트워크 용량 및 배터리 레벨의 다양한 결합들이 사용될 수 있다.
일반적으로, 다중-안테나 수신 다이버시티를 적용하는지의 여부를 결정할때, 두개의 네트워크 용량 파라미터들이 고려된다. 하나의 파라미터는 네트워크에 의하여 할당된 전체 자원량을 식별하며, 제 2파라미터는 네트워크 자원들의 이동 이용을 식별한다. 만일 네트워크가 네트워크 자원들(예컨대, 전송 전력)에 대한 높은 부하를 경험하지 않는 경우에, 네트워크는 더 많은 전력을 사용자에게 할당하기 위하여 자원들을 가진다. 결과로서, 시스템은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴오프하는 것을 결정할 수 있다. 제 2네트워크 용량 고려사항으로서, 이동국은 이동국이 대량의 이용가능 용량을 사용하는 경우에 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴온할 수 있다. 만일 이동국이 소량의 네트워크 이용가능 용량을 사용하는 경우 에, 시스템은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴오프하는 것을 결정할 수 있다. 무선 시스템의 일 실시예에서, 음성 전송, 네트워크 자원 부하 및 네트워크 자원들의 이동 활용은 다중-안테나 수신 다이버시티를 제어하기 위하여 사용된다. 따라서, 만일 이동국이 대량의 네트워크 용량을 사용하는 경우에, 시스템은 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용에 장점을 가질 수 있다.
다중-안테나 수신 다이버시티를 제어하기 위한 네트워크 용량 지시자들
일 실시예에서, 이동국은 네트워크 자원들에 대한 부하량을 추정한다. 네트워크 용량에 대한 부하의 추정은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112006072512805-PCT00001
여기서, Ior은 BS(120)와 같은 기지국으로부터 전송하는 모든 채널들에 대한 주어진 기지국으로부터 칩당 전체 전송된 에너지를 나타내며, 이러한 전체 전송된 에너지는 파일럿 채널, 모든 트래픽 채널들 등으로부터 에너지의 합이며, Ecp는 파일럿 채널의 칩당 에너지를 나타낸다. MS(110)는 이동국에 의한 용량 사용을 추정한다. MS(110)에 의한 용량 사용, 주어진 이동국에 직접 전송되는 전력의 부분의 추정은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112006072512805-PCT00002
여기서, Ior은 기지국으로부터 전송하는 모든 채널들에 대한 칩당 전체 전송된 에너지를 나타내며, ECT는 주어진 이동국에 대한 트래픽 채널의 칩당 에너지를 나타낸다. 이동국에 의하여 네트워크 용량 및 용량 사용에 대한 부하를 평가하기 위하여, 이동국은 다음과 같이 추정한다.
Figure 112006072512805-PCT00003
일 실시예에서, 이동국은 다음과 같은 수식을 획득하기 위하여 추정치들의 각 추정치를 가중한다.
Figure 112006072512805-PCT00004
Figure 112006072512805-PCT00005
는 네트워크 용량에 대한 부하를 추정하기 위한 가중 파라미터를 나타내며,
Figure 112006072512805-PCT00006
는 이동국에 의한 용량 사용에 대한 가중 파라미터를 나타낸다. 수식은 데시벨 표현으로 도시된다. 다양한 메트릭들은 가중 파라미터들
Figure 112006072512805-PCT00007
및
Figure 112006072512805-PCT00008
를 생성하기 위하여 적용될 수 있다. 가중 파라미터들은 시스템 설계, 우선순위들 및/또는 시스템 동작에 따라 조절될 수 있다. 일 실시예에서, 양 추정치들은 다음과 같은 수식을 획득하기 위하여 동일하게(즉,
Figure 112006072512805-PCT00009
=
Figure 112006072512805-PCT00010
)가중된다.
Figure 112006072512805-PCT00011
트래픽 대 파일럿 전력비의 추정, 즉 ECT/ECP의 추정은 이하에 기술된 도 4에 기술된다. IOR/ECP의 큰 값은 큰 네트워크 부하를 지시하며, 즉 트래픽 채널 용량 ECT를 각각 가진 많은 이동국들은 큰 IOR에 기여하며, ECT/IOR의 큰 값은 주어진 이동국이 용량의 큰 부분을 소비한다는 것을 지시한다. 네트워크 부하가 작지 않고 즉 IOR/ECP가 작지 않은 경우에 이동국이 큰 용량 부분을 소비할때, 즉 ECP/IOR가 클때 다이버시티를 인에이블하기 위하여 다중-안테나 수신 다이버시티 제어 메커니즘들을 사용하는 요구가 존재하며, 이 경우에 주어진 이동국이 큰 용량 부분을 소비하는 것이 관심을 가지지 않는다. 도 4와 관련하여 상세히 논의된 바와같이, 부하 조건들을 평가하기 위한 편리한 방법은 다음과 같은 수식과 같이 메트릭들을 결합하는 것이다.
Figure 112006072512805-PCT00012
일 실시예는 순방향 전력 이용의 추정을 통합한다. 이러한 실시예에서, 이동국은 MS(110)에 목표된 순방향 링크 데이터 채널에 할당된 전력의 비율을 추정한다. 순방향 링크 전력의 추정은 MS(110)와 같은 특정 이동국에 할당된 전력만을 고려하거나 또는 다른 이동국들에 전력의 측정치들을 포함할 수 있는 전체 순방향 링크 전력을 참조할 수 있다. 전력 계산은 공지된 기준 신호를 참조할 수 있다. 다이버시티 제어 알고리즘은 메트릭이 주어진 임계치를 초과할때 다이버시티를 턴온하며 메트릭이 주어진 임계치이하로 떨어질때 턴오프할 수 있다.
일 실시예에서, 시스템은 트래픽의 에너지 내지 파일럿의 에너지의 비에 대한 추정치를 계산한다. 트래픽 에너지 대 파일럿 에너지의 비는 네트워크가 기준에 대한 (ECT), 즉 파일럿(Ecp)을 이동국에 전송하는 전력을 측정한다. 일반적으로, 트래픽 에너지 대 파일럿 에너지 비는 네트워크가 이동국에 할당하는 전력을 이동국에서 추정한다. 일 실시예에서, 트래픽 에너지 대 파일럿 에너지 비는 전력 제어 비트들(PCB)로부터 추정치들에 기초하여 계산된다. 전력 제어 순방향 링크로부터 측정되는 트래픽 대 파일럿 에너지 비는 다음과 같은 수식으로 표현될 수 있다.
Figure 112006072512805-PCT00013
여기서, ECT는 주어진 이동국에서 트래픽에 대한 칩당 에너지의 추정치이며,
ECP는 파일럿 채널의 칩당 에너지의 추정치이다.
일 실시예에서, 트래픽 대 파일럿 에너지 비는 순방향 링크상의 전력 제어 부채널로부터 추정된다. 전력 제어 비트들은 잡음내에 매립되지 않으며 이에 따라 추정에 적합할 수 있다. 전력 제어 비트 진폭은 표준 기술들(예컨대 CDMA에서 역확산 및 누산)에 의하여 추정된다. 트래픽 채널 프레임당 16개의 전력 제어 비트들을 가진 시스템(예컨대, cdma2000)에서, 트래픽 대 파일럿 에너지 비는 다음과 같은 합산으로서 추정될 수 있다.
Figure 112006072512805-PCT00014
일 실시예에서, 16 전력 제어 비트로부터의 샘플들은 추정치들의 합을 획득하기 위하여 20 밀리초마다 획득된다.
도 4는 도 2의 다이버시티 제어기(270)내에 포함된 적어도 하나의 추정기의 일 실시예를 기술한 블록도이다. 추정기(500)에의 입력들은 복조기/결합기(250)로부터 발생한다. 추정기(500)는 트래픽 에너지 대 파일럿 에너지 비를 추정한다. 일 실시예에서, MS 또는 이동장치의 디지털 신호 프로세서로부터 추출된 가중된 파일럿 진폭은 트래픽 에너지 대 파일럿 에너지 비를 추정하기 위하여 사용된다. 가중된 파일럿 진폭은 펑처링된 순방향 전력 제어 부채널의 평균 진폭(에너지가 아님)이다. 가중된 트래픽 비트 진폭 EBT는 레지스터(510)에서 누산되며, 가중된 파일럿 진폭 ECP는 20ms 프레임당 레지스터(515)에서 누산된다. 가중된 트래픽 비트 진폭들은 전력 제어 비트(PCB) 진폭을 등가 순방향 제어 채널(FCH) ECT 진폭으로 변환하기 위하여 재스케일링된다. 다시 말해서, 비트 스케일(512)은 비트 진폭 EBT를 ECT와 동일한 유닛들로 변환한다. 스케일링은 PCB 길이(예컨대, cdma2000에서 128 칩들), 및 전력 제어 부채널 및 FCH의 칩 에너지들의 비를 고려한다. 도 4에 도시된 바와같이, 16비트 정수 EBT는 32비트 Q12 정수로 변환하기 위하여 곱셈기(520)에 입력된다. 16비트 정수 ECP는 비를 계산할때 0에 의한 분할을 방지하기 위하여 1과 함께 합산기(530)에 입력된다. FCH 대 파일럿의 진폭비는 분할기(540)에서 스케일링된 값들로부터 생성되며, 블록(550)에서 16비트 비부호 Q12 정수로 변환된다. 이러한 값은 32비트 비부호 Q24 정수로서 전력 비를 생성하기 위하여 계산유닛(560)에서 제곱된다. 32 비트 비부호 Q24 정수 표현은 -72dB 내지 +24dB의 ECP/ECP 비들을 지원한다. 그러나, 상기 범위의 하부 끝에서 분해능이 저하될 수 있다.
다른 실시예에서, 시스템은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴온 또는 턴오프하는지의 여부를 결정하기 위하여 트래픽 에너지 대 파일럿 에너지 비의 다른 추정치를 적어도 부분적인 지시자로서 계산한다. 이러한 실시예를 위하여, 시스템은 잡음 에너지 대 파일럿 에너지의 비를 추정한다. 일 실시예에서, 잡음 에너지 대 파일럿 에너지의 추정 비는 상수, 즉 T_고정수에 의하여 곱해진다. 이러한 실시예에서, 지시자는 다음과 같은 수식으로 표현될 수 있다.
Figure 112006072512805-PCT00015
여기서, NT는 칩당 수신된 잡음의 추정치이며, Ecp는 파일럿에 대한 칩당 에너지의 추정치이며, T_고정수는 상수이다. 값 T_고정수는 비를 스케일링하며, 임의의 미리 결정돈 상수를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, T_고정수는 트래픽 채널의 데이터율에 기초한 스케일을 포함한다. 일 구현에서, T_고정수는 "1/비트당 칩의 수"의 값으로 세팅된다.
cdma2000과 같은 많은 무선 표준들은 증가된 네트워크 용량을 제공하면서 가변 동작조건들하에서 목표 성능 기준을 만족시키기 위하여 이동국 및 기지국의 전송 전력을 변조하기 위하여 전력제어를 사용한다. 잡음 에너지 대 파일럿 에너지의 비를 추정하는 다른 구현에서, 이동국은 고속 순방향 전력 제어 세트포인트의 추정치를 계산한다. 이러한 실시예에서, 지시자는 다음과 같은 수식으로 표현될 수 있다.
Figure 112006072512805-PCT00016
여기서,
Figure 112006072512805-PCT00017
에 의하여 추정된 T_adapt는 고속 순방향 전력 제어 세트포인트의 신호 대 잡음비에 대한 목표값을 나타낸다. 일 실시예에서, T_adapt는 특정 FER에 대한 전력 제어 외부루프로부터 추정된다. 외부 루프 전력 제어 세트포인트는 전형적으로 잡음 에너지당 비트당 에너지, 즉 Eb/No로서 주어진다. Eb/No는 FER 요건들을 충족시키기 위하여 수신기에서 목표를 제공한다. 순방향 링크 전력 제어 세트포인트의 큰 값은 이동국이 내부 전력제어 루프로부터 목표 FER을 달성하기 위하여 높은 Eb/No를 요구한다는 것을 지시한다. 이동국은 두개 이상의 수신 체인들의 결합이 수신기에서 필요한 신호 대 잡음비(SNR)의 크기를 감소시키기 때문에 상기와 같은 경우들에서 다중-안테나 수신 다이버시티로부터 장점을 가질 수 있다.
잡음 대 파일럿의 스케일링된 비는 이동국이 네트워크로부터 수신하기 위하여 계산하는 트래픽 전력의 이동국 추정치이다. 따라서, 잡음 에너지 대 파일럿 에너지의 비는 이동국이 네트워크로부터 전력의 작은 또는 큰 부분을 필요로하는지의 여부를 측정한다. 만일 이동국이 네트워크로부터의 순방향 링크 전력 할당의 큰 부분을 필요로하지 않으면, 이동국은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴온하지 않을 것을 결정할 수 있다. 따라서, 잡음 에너지 대 파일럿 에너지의 스케일링된 비는 순방향 전력 제어 내부루프가 수렴된다는 가정에 기초하여 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴온 또는 턴오프하는 지시자로서 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 부가 에너지 메트릭은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴온 또는 턴오프하는지의 여부를 결정하기 위하여 생성되어 분석된다. 도 5는 다중-안테나 수신 다이버시티를 제어하기 위하여 사용되는 하나의 에너지 메트릭의 생성을 기술하는 블록도이다. 이러한 실시예에서, 프레임은 디코딩되며, 비트들은 20 밀리초 주기에서 추출된다. 비트들은 입력 심볼들의 시퀀스에 대한 디지털 표현이다. 도 5의 실시예에서, 비트들은 심볼 디코더(600)에서 디코딩된다. 그 다음에, 비트들은 심볼 디코더(610)에 의하여 프레임으로 재코딩된다. 재코딩된 프레임으로부터의 신호는 프레임이 적절하게 디코딩되는 경우에 잡음 신호 존재를 나타낸다. 재코딩된 비트들은 심볼 비교 유닛(620)에서 에너지 메트릭 추정치를 제공하기 위하여 수신된 원시 심볼들과 상관된다. 시작 및 끝 신호들간의 차이는 채널 품질을 지시한다. 예컨대, 시작 및 끝 신호들간의 큰 차이는 불량한 채널 품질을 나타낸다. 역으로, 신호들간의 작은 차이는 양호한 신호 품질을 나타낸다.
심볼 비교는 심볼당 에너지의 추정치를 산출한다. 심볼당 에너지 추정치는 칩당 에너지, 즉 ECT에 비례한다. 심볼당 에너지는 칩당 에너지에 대한 추정치를 생성하기 위하여 가중된다. 임계치는 임계치/제어 유닛(630)에서 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴온 또는 턴오프하는 적어도 부분적 지시자를 생성하기 위하여 ECT 추정치에 적용된다.
일 실시예에서, 블록들(600, 610, 620)은 도 2에 기술된 디코더(260)내에서 구성된다. 대안 실시예들은 동일한 기능들을 수행하기 위하여 이동국 또는 이동장치내에서 상기 블록들을 교번하여 구성할 수 있다. 일 실시예에서, 임계치/제어(630)는 다이버시티 제어 유닛(270)내에서 구성된다. 대안 실시예들은 대안 구성들을 사용할 수 있다.
다중-안테나 수신 다이버시티 제어용 소프트 핸드-오프 섹터들 지시자(들)
다른 실시예에서, 시스템은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴온해야하는지 또는 턴오프해야 하는지를 결정하기 위하여 지시자로서 소프트-핸드오프시 섹터들의 수를 측정한다. 일반적으로, 소프트 핸드오프에서 사용되는 많은 수의 섹터들은 많은 수의 네트워크 자원들을 사용한다는 것을 지시한다. 다음으로, 이동국에 할당된 네트워크 자원량은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴온해야 하는지 또는 턴오프해야 하는지의 여부를 결정하기 위하여 사용될 수 있다. 지시자는 다음과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112006072512805-PCT00018
여기서, N은 소프트 핸드오프에서 섹터들의 수를 나타내며,
Figure 112006072512805-PCT00019
은 트픽 에너지 대 파일럿 에너지 비의 추정치를 나타내며, F1은 소프트 핸드오프 가중된 트래픽 대 파일럿 비
Figure 112006072512805-PCT00020
를 필터링하는 필터이며, F2는 장기간 평균 소프트 핸드오프 크기를 산출하기 위하여 소프트 핸드오프에서 섹터들의 수를 필터링하는 필터이다. 일반적으로, F2는 F1보다 긴 시상수를 가진다.
다른 실시예에서, 지시자는 다음과 같은 수식으로 계산될 수 있다.
Figure 112006072512805-PCT00021
여기서, N은 소프트 핸드오프에서 섹터들의 수를 나타내며,
Figure 112006072512805-PCT00022
은 변수들, 즉 T_adapt 및 N에 의하여 곱해진 잡음 에너지 대 파일럿 에너지의 추정 비를 나타내며, F1은 소프트 핸드오프 가중된 트래픽 대 파일럿 비
Figure 112006072512805-PCT00023
을 필터링하는 필터이며, F2는 장기간 평균 소프트 핸드오프 크기를 산출하기 위하여 소프트 핸드오프에서 섹터들의 수를 필터링하는 필터이다. 일 실시예에서, 필터링은 도 2에 기술된 다이버시티 제어 유닛(270)에 의하여 수행된다. IS-95 또는 cdma2000을 지원하는 시스템과 같은 CDMA 시스템에서, 섹터들의 수는 핸드오프 정보 메시지들에서 이동국에 직접 통신된다. 활성 세트의 각각의 섹터는 이동국에 전송된다. 이동국은 다양한 신호들을 수신하기 위하여 핸드오프 정보를 사용한다.
다중-안테나 수신 다이버시티에 대한 지시자(들)로서 네트워크 용량 제한치들
다중-안테나 수신 다이버시티의 일 장점은 다이버시티가 순방향 링크 전력을 감소시킨다는 것이다. 그러나, 임의의 지점에서, 순방향 링크 전력의 추가 감소는 시스템에서 변조 자유도에 의하여 부여된 제한치로 인하여 시스템의 용량 및 품질을 증가시키지 않는다. 일반적으로, 초당 자유도의 수는 시스템이 초마다 전송할 수 있는 직교 신호들 또는 기저들의 수를 측정한다. cdma2000에서, 채널에 대한 자유도의 수는 월시 코드들의 할당에 기초할 수 있다. 유사하게, 이들 기술들은 사용자들에게 직교 기저 자원들(광대역 CDMA(WCDMA))에 대한 직교 가변 확산 코드들)을 할당하는 다른 시스템들에 적용한다.
만일 시스템이 직교 기저들(예컨대, 월시 코드들)을 이동국들에 할당하는 자원들을 사용하면, 직교 기저들 이용은 시스템의 용량의 제한치일 수 있다. 일 실시예에서, 시스템은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴오프하는 임계치를 결정하기 위하여 직교 기저들을 이용한다. 예컨대, cdma2000에서, 네트워크 월시 자원 풀(pool)로부터 할당된 월시 자원의 부분이 네트워크 전력 자원으로부터 할당된 트래픽 에너지의 부분 ECT를 초과할때, 다중-안테나 수신 다이버시티는 턴오프된다. 따 라서, 이러한 실시예에서, 월시 이용은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴오프하기 위하여 최소 순방향 링크 전력의 목표 임계치를 조절하도록 사용된다.
다중-안테나 수신 다이버시티를 제어하는 품질 지시자(들)
일부 실시예들에서, 다중-안테나 수신 다이버시티 제어의 적용은 이동국 및 하나 이상의 기지국들간의 트래픽 접속 품질에 기초한다.
하나의 품질 지시자는 순방향 링크 트래픽 채널의 FER이다. 에러들의 수가 임의의 시간 윈도우내의 임계치를 통과할때 다중-안테나 수신 다이버시티는 특정 기간동안 또는 FER이 허용가능 임계치 이하로 될때까지 턴온될 수 있다. 다중-안테나 수신 다이버시티의 제어는 적정 FER을 달성하기 위하여 동적으로 실행될 수 있다. 선택적으로, FER 목표치는 고정될 수 있다. 목표 FER이 임계치를 초과할때, 다중-안테나 수신 다이버시티는 턴온될 수 있다. 임의의 필터링, 평균 또는 평활 방법은 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 제어하기 위하여 실행될 수 있다.
일 실시예에서, 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용은 연속 프레임 에러들의 수에 기초한다. 이러한 실시예에서, 만일 이동국이 미리 결정된 수의 연속 프레임 에러들을 검출하면, 다중-안테나 수신 다이버시티는 턴온된다. 미리 결정된 수의 프레임들은 시스템에 의하여 세팅된 다른 임계치들과 일치할 수 있다. 예컨대, 만일 시스템이 미리 결정된 연속수의 프레임 에러들(예컨대, 12 프레임들)후에 송신기를 턴오프하면, 이동국은 통화를 유지하기 위한 시도로 12(예컨대, 6 프레임들)이하의 연속수의 프레임 에러들 후에 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴온할 수 있다. 선택적으로, 연속 프레임 에러들을 고려하는 것보다 오히려, 단기간 FER은 지시자로서 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 필터는 개별 프레임 에러들이 입력으로서 제공되며 이에 따라 필터 시상수에 의하여 주어진 기간에 FER의 추정치를 제공한다. 만일 FER이 임계치를 초과하면, 다중-안테나 수신 다이버시티는 턴온될 것이다.
일단 다중-안테나 수신 다이버시티가 턴온되면, 불충분한 FER로 인하여, 다중-안테나 수신 다이버시티는 다양한 수단에 의하여 턴오프될 수 있다. 일 실시예에서, 다중-안테나 수신 다이버시티는 일정 기간동안 유지되며, 이 기간 이후에 다중-안테나 수신 다이버시티는 턴오프된다. 대안 실시예에서, 다중-안테나 수신 다이버시티는 "턴오프" 임계치 이하의 FER과 같은 주어진 기준에 기초하여 턴오프된다. 다른 채널들에 대한 FER 지시자를 사용하면, 각각의 채널이 다른 허용가능 FER을 가질 수 있기 때문에 다른 임계값들이 발생할 수 있다.
일부 실시예들에서, 다중-안테나 수신 다이버시티의 제어는 이동국 및 하나 이상의 기지국간의 접속의 "상태"에 기초한다. 일부 실시예들에서, 다중-안테나 수신 다이버시티는 이동국이 기지국과의 액세스 상태에 있을때 턴온된다. 다중-안테나 수신 다이버시티는 이동국이 기지국에 접속될때까지 적용된다. 일 구현에서, 이동국은 이동국이 기지국과 접속되는지의 여부를 결정하기 위하여 프로토콜 상태를 사용한다.
심볼 에러율과 같은 다른 품질 지시자들은 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 제어하기 위하여 사용될 수 있다.
다중-안테나 수신 다이버시티의 턴오프:
다중-안테나 수신 다이버시티가 턴오프될때, 이동국에서 필요한 순방향 링크 전력량은 증가된다. 다중-안테나 수신 다이버시티의 갑작스러운 턴오프는 순방향 링크의 품질 저하를 초래할 수 있다. 서비스 품질을 유지하기 위하여, 일 실시예에서, 시스템은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴오프하는 절차를 실행한다. 도 6은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴오프하는 일 실시예를 기술한 흐름도이다. 이러한 실시예에서, 전력 제어를 위한 세트포인트는 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴오프하기전에 조절된다. 특히, 전력 세트 포인트는 제어가 다중-안테나 수신 다이버시티의 턴오프 제어를 지시할때 이동국에서 증가된다(도 6의 블록들(700, 710)). 특히, 턴오프 결정을 위하여, MS의 전력 제어 세트포인트는 블록(710)에서 증가된다. 차례로, 이동국은 순방향 링크에서 전력을 증가시키기 위하여 기지국에 제어 전력명령을 전송한다(도 6의 블록(720)). 턴-업 전력 명령의 결과로서, 기지국은 순방향 링크 전력을 증가시키며 다중 안테나 수신 다이버시티는 턴오프된다(도 6의 블록들(730, 740)). 본 방법은 하나의 프레임이 경과되었는지의 여부를 검사하며(블록(730)), 만일 그렇다면 다중-안테나 수신을 턴오프한다(블록 740)). 이동국이 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴오프할때, 순방향 링크 전력 레벨은 성능이 저하되지 않도록 충분한 레벨에 있으며, 세트포인트는 이전값으로 복원된다.
다중-안테나 수신 다이버시티를 적용하는 절차
다중-안테나 수신 다이버시티 무선 시스템은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴온해야하는지 또는 턴오프해야 하는지의 여부를 결정하기 위하여 임의의 하나의 지시자 또는 하나 이상의 지시자들의 결합을 사용할 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 시스템은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴오프하기 위하여 (1) 잡음 에너지 대 파일럿 에너지의 스케일링된 비 또는 (2) 트래픽 에너지 대 파일럿 에너지의 필터링된 비의 최소치를 선택한다. 각각의 파라미터는 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴오프하는 임계치를 잠재적으로 제공한다. 예컨대, 트래픽 에너지 대 파일럿 에너지의 비는 기지국의 예상으로부터 전력 할당을 측정한다. 만일 기지국이 순방향 링크 전력의 감소로부터 장점을 가지지 않으면, 다중 안테나 수신 다이버시티를 동작시키는 장점은 감소되며, 다중-안테나 수신 다이버시티는 턴오프된다.
도 7은 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 동적으로 제어하는 일 실시예에 대한 상태도를 기술한다. 일 실시예에서, 상태 머신은 20밀리초(프레임)마다 클록된다. 상태 머신을 동작시키기 위한 두개의 주요 조건들은 시스템의 용량 및 전송 품질이다. 도 7의 상태 머신은 순방향 트래픽 추정을 위한 다중-안테나 수신 다이버시티 제어의 동작을 기술한다. 다중-안테나 수신 다이버시티는 도 7의 이하의 상태, 즉 RD_ONCT(1110), RD_ONQT(1130), RD_FON(1160), RD_ON(1115)에서 온이다. 다중-안테나 수신 다이버시티는 이하의 나머지 상태들, 즉 RD_POFF(1120), RD_FOFF(1135), RD_OFFT(1125), RD_EOFF)(1105)에서 오프이다.
초기 상태(1105)는 오프로 인에이블된(RD_EOFF) 다중-안테나 수신 다이버시티로서 언급된다. 만일 네트워크 용량에 대한 테스트가 참이면(즉, 용량 메트릭이 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴온하는 임계치보다 높으면), 상태 머신은 전이 화살표 "A"에 의하여 지시된 바와같이 다중-안테나 수신 다이버시티를 도면부호 1110의 용량 타이머 상태(RD_ONCT)로 전이한다. 용량 타이머 상태(1110)의 다중-안테나 수신 다이버시티에서, 다중-안테나 수신 다이버시티는 턴온되며, 용량 타이머는 세팅된다. 만일 용량 타이머가 종료되고 트래픽 품질에 대한 테스트가 참이면(즉, 품질 메트릭이 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴온하는 임계치보다 작은 경우에), 상태 머신은 다중-안테나 수신 다이버시티를 도면부호 115의 상태(RD_ON)(전이 화살표 "B")로 전이한다.
상태(1115)의 다중-안테나 수신 다이버시티에서, 제어 유닛은 용량 임계치들에 대하여 테스트한다. 만일 용량 및 품질 테스트가 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 유발하지 않으면, 상태 머신은 다중-안테나 수신 다이버시티(RD_POFF) 상태(1120)(전이 화살표 "C")를 턴오프하기 위하여 RD_ON 상태(1115)로부터 준비상태로 전이한다. 제어 유닛은 RD_POFF 상태(1120)에 있을때 순방향 전력 제어 세트포인트를 조절한다. 상태 머신은 하나의 상태 머신 사이클(예컨대, 하나의 프레임) 동안 RD_POFF 상태(1120)에서 유지된다. 하나의 상태 머신 사이클후에, 만일 품질 테스트가 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 지시하지 않으면, 상태 머신은 RD_POFF 상태(1120)로부터 다중-안테나 수신 다이버시티 오프 타이머 상태(RD_OFFT)(1125)(전이 화살표 "D")로 전이한다. RD_OFFT 상태(1125)로 진입할때, 제어 유닛은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴오프하고, 순방향 전력 제어 세트포인트를 이전값으로 리턴하며, 타이머를 시작한다(예컨대 단기간).
RD_OFFT 상태(1125)로부터, 만일 타이머가 종료하고 품질 테스트가 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 지시하지 않으면, 상태 머신은 다중-안테나 수신 다이버시티 인에이블 오프 상태(RD_EOFF)(1105)(전이 화살표 "E")로 진입한다. RD_EOFF 상태(1105) 또는 RD_OFT(1125) 상태로부터, 상태 머신은 상태 테스트가 다중-안테나 수신 다이버시티(전이 화살표"F")의 적용을 지시하는 경우에 품질 타이머(RD_ONQT)(1130) 상태로 다중-안테나 수신 다이버시티를 진입시킨다. 이러한 시나리오에서, 제어유닛은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴온하며, 비교적 장기간동안 품질 타이머를 시작한다. 상태 머신은 또한 품질 테스트가 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 지시하는 경우에 RD_ONQT 상태(1130)(즉, RD_ONQT 상태로부터)로 재진입한다(전이 화살표 "G"). 재진입 조건동안, 품질 타이머는 리셋된다. 또한, 상태 머신은 품질 테스트가 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 지시하는 경우에 RD_POFF 상태(1120)로부터 RD_ONQT(1130)로 진입한다(전이 화살표 "H"). RD_POFF(1120) 상태로부터 RD_ONQT(1130) 상태로 진입할때, 제어유닛은 품질 타이머를 시작하며, 순방향 전력 제어 세트포인트를 초기값으로 리턴한다. 상태 머신은 다중-안테나 수신 다이버시티가 RD_ONCT(1110) 및 RD_ON(1115) 상태로 턴온될때 RD_ONQT 상태(1130)로 진입한다(각각 전이 화살표 "I" 및 "J"). RD_ONQT(1130) 상태는 품질 테스트가 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 지시하는 경우에 RD_ONCT(1110) 및 RD_ON(1115) 상태로부터 진입된다. 이들 상태들로부터 제어유닛은 품질 타이머를 시작한다. 만일 품질 타이머가 종료되고 품질 테스트가 다중-안테나 수신 다이버시티의 적용을 지시하지 않으면, RD_ONQT(1130)로부터 RD_ON(1115) 상태로 전이한다(전이 화살표 "K").
도 7에 도시된 바와같이, 다중-안테나 수신 다이버시티 "오프" 상태로부터 강제된 오프 명령은 RD_EOFF(1105), RD_OFFT(1125) 또는 RD_POFF(1120) 상태로부터 다중-안테나 수신 다이버시티 강제된 오프(RD_FOFF)(1135) 상태로 전이시킨다(전이 화살표 "L", "M", "N"). "오프" 상태로부터 강제된 조건동안, 다중-안테나 수신 다이버시티는 디스에이블된다. 강제된 오프 명령은 이동장치가 다중-안테나 수신 다이버시티를 위하여 인에이블되지 않거나 또는 하이브리드 모드가 수신기 자원들을 이용하기 때문에 송출될 수 있다.
만일 다중-안테나 수신 다이버시티가 도 7에서 임의의 RD 온상태(1140)로서 표현된 임의의 "온" 상태에 있으면, 상태 머신은 오프 명령에 응답하여 RD_POFF(1120) 상태로 전이한다(전이 화살표 "O"). 더욱이, 제어 유닛은 다중-안테나 수신 다이버시티를 턴오프하기전에 순방향 전력 제어 세트포인트를 조절한다. 만일 해제 강제된 오프 명령이 송출되면, 상태 머신은 RD_FOFF 상태(1135)로부터 RD_EOFF 상태(1105)로 전이한다(전이 화살표 "P"). 시스템은 강제 명령을 송출할 수 있다. 만일 강제 명령에 송출되면, 도 7에서 도면부호 1150으로 도시된 임의의 상태로부터, 상태 머신은 다중-안테나 수신 다이버시티 강제된 온(RD_FON) 상태(1160)(전이 화살표 "Q")로 전이한다. 만일 시스템이 강제 해제명령을 송출하면, 상태 머신들은 RD_FON 상태(1160)로부터 RD_ON 상태(1115)로 전이한다(전이 화살표 "B").
당업자는 정보 및 신호들이 다양한 다른 기술중 일부를 사용하여 표현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예컨대, 앞의 상세한 설명 전반에 걸쳐 참조될 수 있는 데이터, 지시어, 명령어, 정보, 신호, 비트, 심볼 및 칩은 전압, 전류, 전자기 파, 자계 또는 자기입자, 광계 또는 광입자, 또는 이들의 임의의 결합에 의해 표현될 수 있다.
당업자들은 여기에 기술된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈, 상태도, 회로, 및 알고리즘 단계가 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다는 것을 인식해야 한다. 이러한 하드웨어 및 소프트웨어의 상호 호환성을 명확하게 기술하기 위하여, 다양한 예시적인 소자, 블록, 모듈, 회로, 및 단계는 그들의 기능들과 관련하여 앞서 기술되었다. 이러한 기능이 하드웨어로 구현되는지 또는 소프트웨어로 구현되는지의 여부는 전체 시스템상에 부여된 특정 응용 및 설계 제약들에 따른다. 당업자는 각각의 특정 응용에 대하여 가변 방식으로 기술된 기능을 구현할 수 있으나 이러한 구현 결정은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 해석되어야 한다.
여기에 기술된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈, 및 회로는 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그램가능 논리 디바이스, 개별 게이트 또는 트랜지스터 논리장치, 개별 하드웨어 소자, 또는 여기에 기술된 기능들을 수행하도록 설계된 임의의 결합에 의해 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로 프로세서일 수 있으나, 대안적으로 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 계산장치들의 결합, 예컨대 DSP와 마이크로프로세서의 결합, 다수의 마이크로 프로세서들의 결합, DSP 코어와 관련된 하나 이상의 마이크로프로세서들의 결합, 또는 임의의 다른 구성들로서 구현될 수 있다.
여기에 기술된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈, 또는 이들의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 제거가능 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 예시적 저장 매체는 프로세서에 접속되며, 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독하고 저장 매체에 정보를 기록할 수 있다. 대안으로써, 저장 매체는 프로세서와 통합될 수 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC에 배치될 수 있다. ASIC는 MS와 같은 사용자 단말에 배치될 수 있거나 또는 BS에 배치될 수 있다. 대안으로써, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말에서 개별 소자로서 배치될 수 있다.
기술된 실시예들의 이전 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 실시 및 이용할 수 있도록 하기 위하여 제공된다. 이들 실시예에 대한 다양한 수정들은 당업자들에게 자명할 것이고, 여기에서 한정된 일반적 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 기술된 실시예들에 제한되지 않으며 여기에 기술된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 가장 넓은 범위를 따를 것이다.

Claims (20)

  1. 주 수신기;
    무선 장치에서 다중-안테나 수신 다이버시티에 적합한 제 2수신기;
    상기 제 2수신기에 접속되고, 상기 제 2수신기를 인에이블 및 디스에이블하는 다이버시티 제어기를 포함하며,
    상기 다이버시티 제어기는,
    상기 무선장치의 사용용량을 추정하는 제 1추정기,
    네트워크 용량의 부하를 추정하는 제 2추정기, 및
    상기 무선장치의 추정된 사용용량 및 상기 추정된 네트워크 용량의 부하에 대한 함수로서 상기 제 2수신기를 인에이블하는 제어수단을 포함하는, 무선장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 무선장치의 추정된 사용용량은 ECT/IOR으로서 주어지며, 상기 IOR은 상기 네트워크에서 송신기로부터 전송하는 모든 채널들의 칩당 전체 에너지를 나타내며, 상기 ECT는 트래픽 채널의 칩당 에너지를 나타내는, 무선장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 네트워크 용량의 추정된 부하는 IOR/ECP로서 주어지 며, 상기 IOR은 네트워크에서 상기 송신기로부터 전송하는 모든 채널에 대한 칩당 전체 에너지를 나타내며, 상기 ECP는 파일럿 신호의 칩당 에너지를 나타내는, 무선장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제어 수단은 다음과 같이 용량 추정을 계산하며,
    용량추정 = IOR/ECP+ECT/IOR이며,
    상기 제 2수신기의 인에이블은 상기 용량 추정의 함수인, 무선장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제어수단은 다음과 같이 가중된 용량 추정을 계산하며,
    용량추정 = α1IOR/ECP+α2ECT/IOR이며,
    상기 α1 및 α2 는 네트워크 용량의 부하 및 상기 무선장치의 사용용량에 각각 대응하는 가중된 파라미터들이며,
    상기 제 2수신기의 인에이블은 상기 가중된 용량 추정의 함수인, 무선장치.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 용량추정의 함수로서 상기 제 2수신기를 디스에이블하는, 무선장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 제 2추정기는 상기 무선장치에 대한 전체 전력 할당을 추정하며, 상기 무선장치에 대한 추정된 전체 전력 할당은 기준과 비교하며, 상기 제어수단은 상기 비교에 응답하여 상기 제 2수신기를 인에이블하는, 무선장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제 2수신기를 디스에이블할때 초기화되는 타이머를 더 포함하며;
    상기 타이머의 종료시에, 상기 제어수단은 제 2 수신기를 인에이블하는, 무선장치.
  9. 주 수신기;
    무선 장치에서 다중-안테나 수신 다이버시티에 적합한 제 2수신기; 및
    상기 제 2수신기에 접속되고, 상기 제 2수신기를 인에이블 및 디스에이블하는 다이버시티 제어기를 포함하며,
    상기 다이버시티 제어기는,
    상기 무선 장치의 파라미터를 추정하는 제 1추정기,
    네트워크의 파라미터를 추정하는 제 2추정기, 및
    상기 추정된 파라미터들의 함수로서 상기 제 2수신기를 인에이블하는 제어수단을 포함하는, 무선장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 제 1추정기는 트래픽 에너지를 추정하며;
    상기 제 2추정기는 파일럿 에너지를 추정하며;
    상기 제어수단은 추정된 트래픽 에너지 대 추정된 파일럿 에너지의 비에 대한 함수로서 상기 제 2수신기를 인에이블하는, 무선장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 추정된 트래픽 에너지 대 추정된 파일럿 에너지의 비는 전력 제어 비트들(PCB)로부터의 추정치들에 기초하여 계산되는, 무선장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 추정된 트래픽 에너지 대 추정된 파일럿 에너지의 비는 순방향 링크상의 전력 제어 부채널로부터 추정되는, 무선장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 제 1추정기는 상기 전력 제어 부채널의 전력 제어 비트 진폭을 추정하며, 등가 에너지 진폭으로 평균 진폭을 스케일링하는, 무선장치.
  14. 제 9항에 있어서, 상기 제 1추정기는 잡음 에너지를 추정하며;
    상기 제 2추정기는 파일럿 에너지를 추정하며;
    상기 제어수단은 상기 추정된 잡음 에너지 대 추정된 파일럿 에너지의 비에 대한 함수로서 상기 제 2수신기를 인에이블하는, 무선장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 추정된 잡음 에너지 대 추정된 파 일럿 에너지의 스케일링된 비에 대한 함수로서 상기 제 2수신기를 인에이블하는, 무선장치.
  16. 제 15항에 있어서, 스케일링 인자는 트래픽 채널의 데이터율에 대응하는, 무선장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 스케일링 인자는 전력 제어 외부루프로부터의 세트포인트에 대응하는, 무선장치.
  18. 제 9항에 있어서, 상기 제 1추정기는 트래픽 채널의 프레임 에러율을 계산하는, 무선장치.
  19. 제 9항에 있어서, 상기 다이버시티 제어 유닛은,
    트래픽 에너지 대 파일럿 에너지의 비를 추정하고,
    조절된 비를 생성하기 위하여 소프트 핸드오프시 섹터들의 수로 상기 비를 곱하며,
    분자를 생성하기 위하여 제 1시상수를 사용하여 상기 조절된 비를 필터링하며,
    분모를 생성하기 위하여 제 2시상수를 사용하여 소프트 핸드오프시 섹터들의 수를 필터링하며,
    상기 분모로 상기 분자를 나누는 지시자를 생성하며;
    상기 제 2수신기를 제어하기 위하여 상기 지시자를 사용하는, 무선장치.
  20. 제 9항에 있어서, 상기 다이버시티 제어유닛은,
    잡음 에너지 대 파일럿 에너지의 비를 추정하고,
    조절된 비를 생성하기 위하여 소프트 핸드오프시 섹터들의 수로 상기 비를 곱하며,
    분자를 생성하기 위하여 제 1시상수를 사용하여 상기 조절된 비를 필터링하며,
    분모를 생성하기 위하여 제 2시상수를 사용하여 소프트 핸드오프시 상기 섹터들의 수를 필터링하며;
    상기 분모에 의하여 상기 분자를 나누는 지시자를 생성하며;
    상기 제 2수신기를 제어하기 위하여 상기 지시자를 사용하는, 무선장치.
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