KR101085105B1

KR101085105B1 - interference cancelation method, code allocation method for direct sequence spread spectrum system, and apparatus thereof

Info

Publication number: KR101085105B1
Application number: KR1020090106070A
Authority: KR
Inventors: 김영록; 이진용; 김성봉
Original assignee: 서강대학교산학협력단
Priority date: 2009-11-04
Filing date: 2009-11-04
Publication date: 2011-11-18
Also published as: KR20110049173A

Abstract

직접 수열 주파수 확산 시스템을 위한 간섭 제거 기술 및 코드 할당 기술이 개시된다. 개시된 기술 중 일실시예에 따른 간섭 제거 방법은 (a) 서로 다른 채널화 코드로 확산된 후 스크램블링된 심벌들을 포함하는 제1 신호에 채널 등화를 적용하여 제2 신호를 생성하는 단계; (b) 상기 제2 신호를 역스크램블링하여 제3 신호를 생성하는 단계; (c) 상기 제3 신호로부터 검출 대상 심벌에 해당하는 채널화 코드의 주파수 성분을 제거하여 제4 신호를 생성하는 단계; (d) 상기 제4 신호를 스크램블링하여 제5 신호를 생성하는 단계; (e) 상기 제5 신호에 상기 채널 등화의 역처리를 적용하여 제6 신호를 생성하는 단계; 및 (f) 상기 제1 신호로부터 제6 신호를 감산하여 제7 신호를 생성하는 단계를 포함한다.An interference cancellation technique and a code allocation technique for a direct sequence frequency spreading system are disclosed. According to an embodiment of the disclosed technology, an interference cancellation method may include: (a) generating a second signal by applying channel equalization to a first signal including scrambled symbols after being spread with different channelization codes; (b) descrambling the second signal to generate a third signal; (c) generating a fourth signal by removing a frequency component of a channelization code corresponding to a detection target symbol from the third signal; (d) scrambling the fourth signal to generate a fifth signal; (e) applying a reverse processing of the channel equalization to the fifth signal to generate a sixth signal; And (f) subtracting a sixth signal from the first signal to generate a seventh signal.

Description

Interference cancellation method, code allocation method, and apparatus using same for direct sequence frequency spreading system {interference cancelation method, code allocation method for direct sequence spread spectrum system, and apparatus}

개시된 기술은 직접 수열 주파수 확산(direct sequence spread spectrum) 시스템을 위한 간섭 제거 기술, 코드 할당 기술에 관한 것이며, 보다 상세하지만 제한됨이 없이는(more particularly, but not exclusively), 직접 수열 코드 분할 다중 접속 시스템에서의 간섭 제거 기술 및 상기 간섭 제거 기술의 성능을 높이기 위한 코드 할당 기술에 관한 것이다.The disclosed technique relates to interference cancellation techniques, code allocation techniques for direct sequence spread spectrum systems, and more particularly, but not exclusively, in direct sequence code division multiple access systems. The present invention relates to an interference cancellation technique and a code allocation technique for improving the performance of the interference cancellation technique.

3GPP(3rd generation partnership project) UMTS(universal mobile telecommunications system)의 전송 기술에 속하는 HSDPA(High speed downlink packet access) 시스템은 멀티미디어 서비스의 원활한 지원을 위한 최대 14.4 Mbps의 고속 하향 링크 전송 환경을 제공하기 위해 UMTS FDD(Frequency Division Duplex)의 Release-5에서 처음으로 표준화되었다. HSDPA 시스템에서는 이러한 고속 전송을 지원하기 위해 AMC (adaptive modulation and coding), 낮은 확산 계수(spreading factor: 이하, SF)를 사용한 다중 코드(multi-code) 전송, 그리고 HARQ(hybrid automatic repeat request) 등의 기술을 사용한다.The high speed downlink packet access (HSDPA) system, which belongs to the transmission technology of the 3rd generation partnership project (3GPP) universal mobile telecommunications system (UMTS), provides a high-speed downlink transmission environment of up to 14.4 Mbps for smooth support of multimedia services. First standardized in Release-5 of the Frequency Division Duplex (FDD). HSDPA systems support such high-speed transmissions by using adaptive modulation and coding (AMC), multi-code transmission using low spreading factor (SF), and hybrid automatic repeat request (HARQ). Use technology.

HSDPA 시스템에 따르면, 송신기는 여러 채널화 코드를 이용한 코드 분할 다중화 및 스크램블링을 통하여 송신 신호를 생성하여, 여러 HSPDSCH(high speed physical downlink shared channel)의 데이터를 송신할 수 있다. HSDPA 시스템에서 사용되는 채널화(channelization) 코드는 왈쉬 하다마드 코드이므로 송신 신호 내에서는 코드 간 직교성이 유지되나, 이러한 송신 신호가 다중 경로 감쇠 (multi-path fading) 채널을 거치면서 수신기에서 수신되는 신호(이하, 수신 신호) 내에서는 코드 간 직교성이 상실된다. According to the HSDPA system, the transmitter may generate a transmission signal through code division multiplexing and scrambling using various channelization codes, and transmit data of various high speed physical downlink shared channels (HSPDSCH). Since the channelization code used in the HSDPA system is a Walsh Hadamard code, the orthogonality between the codes is maintained in the transmitted signal, but the signal received at the receiver through the multi-path fading channel is transmitted. (Hereinafter, the received signal) orthogonality between codes is lost.

수신 신호가 코드 간 직교성을 상실한 경우, 희망(desired) 심벌의 검출 및/또는 간섭 제거에 대한 성능이 열화된다. 특히, 고속 전송을 위해 낮은 확산계수가 사용되고 16-QAM 과 같이 고차 변조 방식이 사용되는 경우, 이러한 성능 열화가 커지기 때문에 기존의 레이크 수신기(rake receiver)로는 요구된 성능(예컨대, 전송률, 오율)을 달성할 수 없는 상황이 발생될 수 있다.If the received signal loses orthogonality between codes, the performance for detection of desired symbols and / or interference cancellation is degraded. In particular, when a low spreading factor is used for high-speed transmission and a higher-order modulation scheme such as 16-QAM is used, such performance deterioration is increased, so that a conventional rake receiver can provide the required performance (e.g., transmission rate and error rate). Unachievable situations may arise.

개시된 기술이 이루고자 하는 기술적 과제는 직접 수열 주파수 확산(direct sequence spread spectrum) 시스템을 위한 간섭 제거 기술, 코드 할당 기술을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an interference cancellation technique and a code allocation technique for a direct sequence spread spectrum system.

상기의 기술적 과제를 이루기 위해, 개시된 기술의 일 측면은 (a) 서로 다른 채널화 코드로 확산된 후 스크램블링된 심벌들을 포함하는 제1 신호에 채널 등화를 적용하여 제2 신호를 생성하는 단계; (b) 상기 제2 신호를 역스크램블링하여 제3 신호를 생성하는 단계; (c) 상기 제3 신호로부터 검출 대상 심벌에 해당하는 채널화 코드의 주파수 성분을 제거하여 제4 신호를 생성하는 단계; (d) 상기 제4 신호를 스크램블링하여 제5 신호를 생성하는 단계; (e) 상기 제5 신호에 상기 채널 등화의 역처리를 적용하여 제6 신호를 생성하는 단계; 및 (f) 상기 제1 신호로부터 제6 신호를 감산하여 제7 신호를 생성하는 단계를 포함하는 간섭 제거 방법을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, an aspect of the disclosed technology is (a) generating a second signal by applying channel equalization to a first signal including scrambled symbols after being spread to different channelization codes; (b) descrambling the second signal to generate a third signal; (c) generating a fourth signal by removing a frequency component of a channelization code corresponding to a detection target symbol from the third signal; (d) scrambling the fourth signal to generate a fifth signal; (e) applying a reverse processing of the channel equalization to the fifth signal to generate a sixth signal; And (f) subtracting a sixth signal from the first signal to generate a seventh signal.

상기의 기술적 과제를 이루기 위해, 개시된 기술의 다른 측면은 (a) 서로 다른 채널화 코드로 확산된 심벌들을 포함하는 제1 신호에 채널 등화를 적용하여 제2 신호를 생성하는 단계; (b) 상기 제2 신호로부터 검출 대상 심벌에 해당하는 채널화 코드의 주파수 성분을 제거하여 제3 신호를 생성하는 단계; (c) 상기 제3 신호에 상기 채널 등화의 역처리를 적용하여 제4 신호를 생성하는 단계; 및 (d) 상기 제1 신호로부터 제4 신호를 감산하여 제5 신호를 생성하는 단계를 포함하는 간섭 제거 방법을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, another aspect of the disclosed technology is (a) generating a second signal by applying channel equalization to a first signal comprising symbols spread with different channelization codes; (b) generating a third signal by removing a frequency component of a channelization code corresponding to a detection target symbol from the second signal; (c) applying a reverse processing of the channel equalization to the third signal to generate a fourth signal; And (d) subtracting a fourth signal from the first signal to generate a fifth signal.

상기의 기술적 과제를 이루기 위해, 개시된 기술의 또 다른 측면은 (a) 서로 다른 채널화 코드로 확산된 심벌들을 포함하는 제1 신호로부터 검출 대상 심벌에 해당하는 채널화 코드의 주파수 성분을 제거하여 제2 신호를 생성하는 단계; (b) 상기 제1 신호로부터 상기 제2 신호를 감산하여 제3 신호를 생성하는 단계; 및 (c) 상기 제3 신호를 기초로 상기 검출 대상 심벌을 검출하는 단계를 포함하는 간섭 제 거 방법을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, another aspect of the disclosed technology is to (a) remove a frequency component of a channelization code corresponding to a symbol to be detected from a first signal including symbols spread with different channelization codes, Generating a two signal; (b) subtracting the second signal from the first signal to generate a third signal; And (c) detecting the symbol to be detected based on the third signal.

상기의 기술적 과제를 이루기 위해, 개시된 기술의 또 다른 측면은 (a) 주파수 성분의 분포 패턴에 따라 복수의 채널화 코드들을 그룹화하여 복수의 코드 그룹들을 생성하는 단계; (b) 코드 그룹 간의 사용 그룹원수 - 해당 코드 그룹에서 선택된 그룹원의 갯수 - 의 편차가 최소화되도록, 상기 복수의 채널화 코드들 중에서 사용될 코드 채널 수 만큼의 채널화 코드들을 선택하는 단계; 및 (c) 상기 선택된 채널화 코드들 각각을 각각의 수신 장치에게 할당하는 단계를 포함하는 코드 할당 방법을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, another aspect of the disclosed technique comprises the steps of (a) generating a plurality of code groups by grouping a plurality of channelization codes according to a distribution pattern of frequency components; (b) selecting as many channelization codes as the number of code channels to be used from among the plurality of channelization codes, so as to minimize the deviation of the number of use group members among the code groups-the number of selected group members from the code group; And (c) assigning each of the selected channelization codes to each receiving device.

상기의 기술적 과제를 이루기 위해, 개시된 기술의 또 다른 측면은 서로 다른 채널화 코드로 확산된 후 스크램블링된 심벌들을 포함하는 제1 신호에 채널 등화를 적용하여 제2 신호를 생성하는 등화부; 상기 제2 신호를 역스크램블링하여 제3 신호를 생성하는 역스크램블링부; 상기 제3 신호로부터 검출 대상 심벌에 해당하는 채널화 코드의 주파수 성분을 제거하여 제4 신호를 생성하는 필터링부; 상기 제4 신호를 스크램블링하여 제5 신호를 생성하는 스크램블링부; 상기 제5 신호에 상기 채널 등화의 역처리를 적용하여 제6 신호를 생성하는 역등화부; 및 상기 제1 신호로부터 제6 신호를 감산하여 제7 신호를 생성하는 감산부를 포함하는 간섭 제거 장치를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, another aspect of the disclosed technology is an equalizer for generating a second signal by applying channel equalization to the first signal including scrambled symbols after being spread to different channelization code; An inverse scrambling unit for inversely scrambling the second signal to generate a third signal; A filtering unit generating a fourth signal by removing a frequency component of a channelization code corresponding to a detection target symbol from the third signal; A scrambling unit configured to generate a fifth signal by scrambling the fourth signal; An inverse equalization unit generating a sixth signal by applying the inverse processing of the channel equalization to the fifth signal; And a subtractor configured to generate a seventh signal by subtracting a sixth signal from the first signal.

상기의 기술적 과제를 이루기 위해, 개시된 기술의 또 다른 측면은 서로 다른 채널화 코드로 확산된 심벌들을 포함하는 제1 신호에 채널 등화를 적용하여 제2 신호를 생성하는 등화부; 상기 제2 신호로부터 검출 대상 심벌에 해당하는 채널화 코드의 주파수 성분을 제거하여 제3 신호를 생성하는 필터링부; 상기 제3 신호에 상기 채널 등화의 역처리를 적용하여 제4 신호를 생성하는 역등화부; 및 상기 제1 신호로부터 제4 신호를 감산하여 제5 신호를 생성하는 감산부를 포함하는 간섭 제거 장치를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, another aspect of the disclosed technology is an equalizer for generating a second signal by applying channel equalization to the first signal including symbols spread with different channelization code; A filtering unit generating a third signal by removing a frequency component of a channelization code corresponding to a detection target symbol from the second signal; An inverse equalization unit generating a fourth signal by applying the inverse processing of the channel equalization to the third signal; And a subtractor configured to subtract a fourth signal from the first signal to generate a fifth signal.

상기의 기술적 과제를 이루기 위해, 개시된 기술의 또 다른 측면은 서로 다른 채널화 코드로 확산된 심벌들을 포함하는 제1 신호로부터 검출 대상 심벌에 해당하는 채널화 코드의 주파수 성분을 제거하여 제2 신호를 생성하는 필터링부; 상기 제1 신호로부터 상기 제2 신호를 감산하여 제3 신호를 생성하는 감산부; 및 상기 제3 신호를 기초로 상기 검출 대상 심벌을 검출하는 검출부를 포함하는 간섭 제거 장치를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, another aspect of the disclosed technology is to remove a frequency component of a channelization code corresponding to a detection target symbol from a first signal including symbols spread with different channelization codes to obtain a second signal. A filtering unit to generate; A subtractor configured to generate a third signal by subtracting the second signal from the first signal; And a detector configured to detect the detection target symbol based on the third signal.

상기의 기술적 과제를 이루기 위해, 개시된 기술의 또 다른 측면은 주파수 성분의 분포 패턴에 따라 복수의 채널화 코드들을 그룹화하여 복수의 코드 그룹들을 생성하는 그룹화부; 코드 그룹 간의 사용 그룹원수 - 해당 코드 그룹에서 선택된 그룹원의 갯수 - 의 편차가 최소화되도록, 상기 복수의 채널화 코드들 중에서 사용될 코드 채널 수 만큼의 채널화 코드들을 선택하는 선택부; 및 상기 선택된 채널화 코드들 각각을 각각의 수신 장치에게 할당하는 할당부를 포함하는 코드 할당 장치를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, another aspect of the disclosed technology grouping unit for generating a plurality of code groups by grouping a plurality of channelization codes according to the distribution pattern of the frequency component; A selection unit for selecting as many channelization codes as the number of code channels to be used from among the plurality of channelization codes, so as to minimize the deviation of the number of use group members between code groups-the number of group members selected in the corresponding code group; And an allocating unit for allocating each of the selected channelization codes to each receiving apparatus.

상기에서 제시한 본 발명의 실시예들은 다음의 장점들을 포함하는 효과를 가질 수 있다. 다만, 본 발명의 모든 실시예들이 이를 전부 포함하여야 한다는 의미 는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Embodiments of the present invention presented above may have an effect including the following advantages. However, all the embodiments of the present invention are not meant to include them all, and thus the scope of the present invention should not be understood as being limited thereto.

다양한 채널 환경에서도 심벌 검출 성능 및/또는 간섭 제거 성능이 우수한 수신 장치 및 수신 방법을 제공할 수 있다.A receiver and a method for receiving a signal excellent in symbol detection performance and / or interference cancellation may be provided in various channel environments.

또한, 코드 채널 수에 상관없이 적은 연산량을 유지하므로 구현이 용이한 수신 장치 및 수신 방법을 제공할 수 있다.In addition, since a small amount of calculation is maintained regardless of the number of code channels, it is possible to provide a receiving apparatus and a receiving method that are easy to implement.

또한, 간섭 제거를 용이하게 하기 위한 코드 할당 방법을 제공할 수 있다.In addition, a code allocation method for facilitating interference cancellation may be provided.

본 발명의 실시예들에 관한 설명은 본 발명의 구조적 내지 기능적 설명들을 위하여 예시된 것에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예들에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 본 발명의 실시예들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since descriptions of embodiments of the present invention are merely illustrated for structural to functional descriptions of the present invention, the scope of the present invention should not be construed as limited by the embodiments described in the present invention. That is, the embodiments of the present invention may be variously modified and may have various forms, and thus, it should be understood to include equivalents that may realize the technical idea of the present invention.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.On the other hand, the meaning of the terms described in the present invention will be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as "first" and "second" are intended to distinguish one component from another component, and the scope of the present invention should not be limited by these terms. For example, the first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.

"및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시가능 한 모든 조합 을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및/또는 제3 항목"의 의미는 "제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중 적어도 하나 이상"을 의미하는 것으로, 제1, 제2 또는 제3 항목뿐만 아니라 제1, 제2 및 제3 항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.The term “and / or” should be understood to include all combinations that can be presented from one or more related items. For example, "first item, second item, and / or third item" means "at least one or more of the first item, second item, and third item", and means first, second, or third item. A combination of all items that can be presented from two or more of the first, second and third items as well as the third item.

본 발명에서 기재된 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions described herein are to be understood to include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and the terms "comprise" or "having" include elements, features, numbers, steps, operations, and elements described. It is to be understood that the present invention is intended to designate that there is a part or a combination thereof, and does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof. .

본 발명에서 기술한 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.Each step described in the present invention may occur out of the stated order unless the context clearly dictates the specific order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.Unless otherwise defined, all terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and shall be interpreted as having ideal or overly formal meanings unless expressly defined in this application. Can't be.

개시된 기술은 서로 다른 채널화 코드로 확산된 심벌들이 전송되는 통신 시스템에 적용될 수 있다. 이하에서는, 편의상, HSDPA 시스템을 전제하여, 개시된 기술을 설명할 것이나, 개시된 기술의 적용 범위는 반드시 이에 한정되는 것은 아님은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다. The disclosed technique can be applied to a communication system in which symbols spread with different channelization codes are transmitted. In the following, for convenience, the disclosed technology will be described on the assumption of an HSDPA system, but the scope of application of the disclosed technology is not necessarily limited thereto.

또한, 채널화 코드로 특정되는 물리 채널을 편의상 코드 채널로 칭하여 설명하고자 한다.In addition, the physical channel specified by the channelization code will be described as a code channel for convenience.

수신 신호 내의 코드 간 직교성을 상실시키는 다중 경로 감쇠 채널에 대처하여 간섭 제거 및/또는 희망 심벌 검출을 수행하는 방식은 선형 접근 방식(linear approach)과 비선형 접근 방식(nonlinear approach)으로 대별된다. Interference cancellation and / or desired symbol detection in response to a multipath attenuation channel that loses orthogonality between codes in a received signal is roughly divided into a linear approach and a nonlinear approach.

선형 접근 방식에 따른 수신기는 수신 신호를 역확산(dispreading)하기 전에 선형 등화기(linear equalizer)를 이용하여 다중 경로 감쇠 채널로 인한 신호의 왜곡을 보상한다. 이러한 선형 등화기의 예로는, ZF(zero forcing) 등화기, 선형 최소 평균 자승 오차(linear minimum mean square error : 이하, LMMSE) 등화기 등을 들 수 있다. The receiver according to the linear approach uses a linear equalizer to compensate for the distortion of the signal due to the multipath attenuation channel before dispreading the received signal. Examples of such linear equalizers include a ZF (zero forcing) equalizer, a linear minimum mean square error (LMMSE) equalizer, and the like.

반면에, 비선형 접근 방식에 따른 수신기는 기존의 심벌 검출 기법(예컨대, 레이크 수신기 기반의 심벌 검출 기법)으로 검출된 심벌을 기초로 간섭 신호를 추정한 후, 수신 신호로부터 상기 추정된 간섭 신호를 제거한다. 이러한 간섭 제거 기법의 예로는, 순차적 간섭 제거(successive interference cancellation : 이하, SIC) 기법, 병렬 간섭 제거(parallel interference cancellation : 이하, PIC) 기법, 다중 경로 간섭 제거(multipath interference cancellation : 이하, MPIC) 기법 등을 들 수 있다.On the other hand, a receiver according to the nonlinear approach estimates an interference signal based on a symbol detected by a conventional symbol detection technique (eg, a rake receiver based symbol detection technique), and then removes the estimated interference signal from the received signal. do. Examples of such interference cancellation techniques include sequential interference cancellation (SIC), parallel interference cancellation (PIC), multipath interference cancellation (MPIC). Etc. can be mentioned.

한편, 두 접근 방식을 결합한 수신기도 Qui, Zhan Gao, "Multicode Interference Canceller with Chip Equalization for HSDPA System", ISCIT2005, pp. 677-680으로 특정되는 논문, 및 P.D. Papadimitriou, P. Varshney, M. J. Borran, "Linear MMSE Chip Equalization and Parallel Interference Cancellation as applied to 1xEV-DV", Vehicular Technology Conference, Vol. 2, Oct. 2003, pp. 1080-1083으로 특정되는 논문에서 제안되었다. 상기 논문들의 내용은 개시된 기술과 모순되지 않는 범위 내에서 본 명세서에 포함(incorporate)된다.On the other hand, receivers combining both approaches are also described in Qui, Zhan Gao, "Multicode Interference Canceller with Chip Equalization for HSDPA System", ISCIT2005, pp. A paper specified in 677-680, and P.D. Papadimitriou, P. Varshney, M. J. Borran, "Linear MMSE Chip Equalization and Parallel Interference Cancellation as applied to 1xEV-DV", Vehicular Technology Conference, Vol. 2, Oct. 2003, pp. It is proposed in a paper that is specified as 1080-1083. The contents of the above articles are incorporated herein within the scope of the contrary to the disclosed technology.

전자의 기법(편의상, LMMSE+MPIC라 칭함)은 다중 경로 감쇠 채널로 인한 간섭 성분을 제거하는데 있어서 효과적이지만, 코드 간 직교성을 완벽하게 복원하지 못하므로 사용자 수의 증가에 따라 성능이 열화된다는 문제점이 있다. 또한, 후자의 기법(편의상, LMMSE+PIC라 칭함)은 코드 채널 수(예컨대, 사용자 수)의 증가에 따른 간섭 영향을 줄일 수는 있으나, 앞서 소개된 수신기들에 비해 연산량이 많다는 문제점을 가진다.The former technique (referred to as LMMSE + MPIC for convenience) is effective in eliminating the interference component due to the multipath attenuation channel, but it does not completely restore the orthogonality between the codes, so performance is degraded as the number of users increases. have. In addition, the latter technique (referred to as LMMSE + PIC for convenience) can reduce the influence of interference due to an increase in the number of code channels (eg, the number of users), but has a problem in that the amount of computation is higher than that of the receivers described above.

도 1은 일실시예가 적용될 수 있는 통신 시스템을 예시한다. 도 1의 통신 시스템(100)의 예로는,HSDPA 시스템을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.1 illustrates a communication system in which an embodiment may be applied. An example of the communication system 100 of FIG. 1 may include an HSDPA system, but is not limited thereto.

도 1에 도시된 송신 장치(110)는 기지국의 일부에 대응되며, 수신 장치(160)는 사용자 장비(user equipment : 이하, UE)에 대응될 수 있다.The transmitting device 110 shown in FIG. 1 may correspond to a part of a base station, and the receiving device 160 may correspond to user equipment (hereinafter, referred to as a UE).

송신 장치(110)는 FEC(forward error correction) 부호화를 수행하는 채널 부호화기(channel encoder), 전송할 데이터(예컨대, 채널 부호화된 데이터)를 심벌(예컨대, BPSK 심벌, QPSK 심벌, 16-QAM 심벌 등)에 맵핑하는 심벌 맵퍼(symbol mapper), RF(Radio Frequency) 모듈, 송신 안테나 등을 더 포함할 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상을 명확하게 설명하기 위해 이에 대한 도면의 도시 및 설명은 생략한다. 마찬가지로 수신 장치(160)도 수신 안테나, RF 모듈 등을 더 포함할 수 있으나, 수학식 전개를 용이하게 하기 위해 이에 대한 도면의 도시 및 설명은 생략한다.The transmitting device 110 may include a channel encoder that performs forward error correction (FEC) encoding, and a symbol (for example, a BPSK symbol, a QPSK symbol, a 16-QAM symbol, etc.) to transmit data (for example, channel encoded data). A symbol mapper, a radio frequency (RF) module, a transmit antenna, and the like may be further included. However, in order to clearly describe the technical idea of the present invention, the drawings and descriptions thereof will be omitted. Likewise, the reception device 160 may further include a reception antenna, an RF module, and the like, and illustrations and descriptions thereof will be omitted in order to facilitate the development of equations.

편의상, 송신 장치(110)가 K개의 코드 채널(예컨대, HSPDSCH)을 사용하여 심벌들을 전송하고, 수신 장치(160)가 k번째 코드 채널(즉, HSPDSCH k)의 심벌을 검출하는 상황을 전제하여, 도 1의 실시예를 설명하고자 한다.For convenience, the transmitting device 110 transmits symbols using K code channels (eg, HSPDSCH), and assumes a situation in which the receiving device 160 detects a symbol of a k-th code channel (ie, HSPDSCH k). 1 will be described.

제k(k=1,2,…, K) 확산부(120_k)는 제k 코드 채널(즉, HSPDSCH k)로 전송할 심벌(즉, d_k)을 해당 채널화 코드(즉, c_k)로 확산하여 수학식 1로 표현될 수 있는 칩 x_k(n)으로 이루어진 칩 시퀀스를 생성한다.The k th (k = 1, 2, ..., K) spreader 120_k transmits a symbol (ie, d _k ) to be transmitted on the k th code channel (ie, HSPDSCH _k ) to the corresponding channelization code (ie, c _k ). Diffusion produces a chip sequence consisting of chip x _k (n) that can be represented by Equation (1).

수학식 1에서, [a]는 a를 넘지 않는 최대 정수를, <n>_m는 n를 m으로 나눈 나 머지를 의미하며, c_k(n)는 제k 채널화 코드에 속하는 칩 시퀀스의 n번째 칩을 나타내며, SF는 확산 계수(spreading factor)로서 일례로는 16의 값을 가진다.In Equation 1, [a] is the maximum integer not exceeding a, <n> _m is the remainder of n divided by m, and c _k (n) is n of the chip sequence belonging to the kth channelization code The second chip, SF is a spreading factor and has a value of 16, for example.

결합부(130)는 제1 내지 K 확산부(120_1, 120_2, …, 120_K)의 출력을 결합하여 수학식 2로 표현될 수 있는 칩 x(n)으로 이루어진 칩 시퀀스를 생성한다.The combiner 130 combines the outputs of the first through K diffusion units 120_1, 120_2,..., 120_K to generate a chip sequence including a chip x (n) that can be expressed by Equation 2.

스크램블링부(140)는 결합부(130)의 출력 신호 즉, 칩 시퀀스를 스크램블링하여 수학식 3으로 표현될 수 있는 칩 t(n)으로 이루어진 칩 시퀀스를 생성한다. The scrambling unit 140 scrambles the output signal of the coupling unit 130, that is, the chip sequence, to generate a chip sequence consisting of chip t (n), which can be expressed by Equation 3.

수학식 3에서, s(n)은 스크램블링 코드의 칩을 의미한다.In Equation 3, s (n) means a chip of the scrambling code.

송/수신 장치(110, 160)의 RF 모듈, 안테나 등을 무시할 때, 수신 장치(160)에서 처리할 수신 신호 r(n) 즉, 다중 경로 감쇠 채널을 통과한 스크램블링부(140)의 출력 신호 t(n)는 수학식 4로 표현될 수 있다.When disregarding the RF modules, antennas, and the like of the transmitting / receiving devices 110 and 160, the reception signal r (n) to be processed by the receiving device 160, that is, the output signal of the scrambling unit 140 that has passed through the multipath attenuation channel. t (n) may be represented by Equation 4.

수학식 4에서, h(l)은 다중 경로 감쇠 채널의 임펄스 응답이며, L은 채널의 길이, 그리고 w(n)는 가산 백색 가우시안 잡음(additive white Gaussian noise : 이하, AWGN)을 의미한다.In Equation 4, h (l) is the impulse response of the multipath attenuation channel, L is the length of the channel, and w (n) means additive white Gaussian noise (AWGN).

또한, 수신 신호 r(n)은 한 코드 채널(예컨대, k번째 코드 채널)의 신호 성분 x_k(n)과 나머지 코드 채널에 따른 신호 성분 o_k(n) 으로 구분하여 수학식 5로 표현될 수 있다.In addition, the received signal r (n) may be expressed by Equation 5 by dividing the signal component x _k (n) of one code channel (eg, the k th code channel) and the signal component o _k (n) according to the remaining code channel. Can be.

수학식 5를 참조하면, 수신 신호 r(n) 내에서는 x_k(n)과 o_k(n)간의 직교성(이하, 코드간 직교성)이 다중 경로 감쇠 채널로 인해 상실될 수 있음을 알 수 있다. 그 결과, 수신 신호 r(n)로부터 x_k(n)를 검출할 때, 수학식 5의

성분이 간섭 신호로 작용하게 되어, 심벌 검출 성능이 열화될 수 있다. Referring to Equation 5, it can be seen that in the received signal r (n), orthogonality (hereinafter, inter-code orthogonality) between x _k (n) and o _k (n) may be lost due to the multipath attenuation channel. . As a result, when detecting x _k (n) from the received signal r (n),

The component acts as an interference signal, which can degrade symbol detection performance.

수신 장치(160)는 수신 신호 r(n)으로부터 희망 심벌 즉, 검출 대상 심벌(예컨대, 제k 코드 채널에 실린 심벌)을 검출한다. 일실시예에 따른 수신 장치(160)는 통신 시스템(100)에서 사용되는 채널화 코드들의 주파수 특성을 이용하여 간섭 신호를 추정한 후, 수신 신호 r(n)로부터 상기 추정된 간섭 신호를 제거하여 희망 심벌을 검출함으로써, 상술한 문제점(예컨대, 수신 신호가 코드 간 직교성을 상실하여 검출 성능이 열화되는 문제점)을 해결할 수 있다.The receiving device 160 detects a desired symbol, that is, a symbol to be detected (for example, a symbol on a k-th code channel) from the received signal r (n). The reception apparatus 160 according to an embodiment estimates an interference signal using frequency characteristics of channelization codes used in the communication system 100, and then removes the estimated interference signal from the received signal r (n). By detecting the desired symbol, the above-described problem (for example, a problem in that the reception signal loses orthogonality between codes and thus the detection performance is degraded) can be solved.

한편, 도 1에 도시된 바와는 달리, 스크램블링을 사용하지 않는 통신 시스템, 제1 내지 K 확산부(120_1, 120_2, …, 120_K)가 하나의 송신 장치(110)가 아니라 여러 송신 장치들에 분산된 통신 시스템도 본 발명의 적용 범위에 속함은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.On the other hand, unlike shown in Figure 1, a communication system without using scrambling, the first to K spreaders (120_1, 120_2, ..., 120_K) is distributed to a plurality of transmission devices instead of one transmission device 110 It is well understood by those skilled in the art that such communication systems are also within the scope of the present invention.

도 2a 및 2b는 일실시예에 따른 채널화 코드들의 칩 시퀀스 및 주파수 응답 특성을 예시한다. 편의상, HSDPA 시스템에서 사용되는 확산계수(SF)가 16인 왈쉬 하다마드 코드를 예시하였으나, 본 발명의 적용 범위는 이에 한정되는 것은 아니다.2A and 2B illustrate chip sequence and frequency response characteristics of channelization codes, according to one embodiment. For convenience, the Walsh Hadamard code having a diffusion coefficient (SF) of 16 used in the HSDPA system is illustrated, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 2a를 참조하면, HSDPA 시스템은 열 여섯 개의 왈쉬 하다마드 코드들(code 0, 1, …, 15) 중 열 다섯 개의 왈쉬 하다마드 코드들(code 1 내지 15)를 사용한 다.Referring to FIG. 2A, the HSDPA system uses fifteen Walsh Hadamard codes (codes 1 through 15) of the sixteen Walsh Hadamard codes (code 0, 1,..., 15).

도 2b는 이러한 왈쉬 하다마드 코드들(code 1 내지 15)의 칩 시퀀스를 (16 포인트) 이산 푸리어 변환 등을 통하여 얻어진 코드별 주파수 응답 특성을 나타낸다.FIG. 2B shows the frequency response characteristic of each code obtained through the chip sequence of the Walsh Hadamard codes (code 1 to 15) through (16 point) discrete Fourier transform or the like.

도 2b를 참조하면, 15개의 채널화 코드는 동일한 주파수 응답 특성을 가진 채널화 코드끼리 묶어서 4개의 코드 그룹(그룹 A, B, C, D)으로 그룹화될 수 있음을 알 수 있다. 즉, 한 코드 그룹에 속한 채널화 코드는 다른 코드 그룹의 채널화 코드들과는 공통되는 주파수 성분을 가지지 않는다. 일실시예에 따른 수신 장치(160)는 이러한 특성을 이용하여 간섭 신호를 추정할 수 있다.Referring to FIG. 2B, it can be seen that 15 channelization codes can be grouped into 4 code groups (groups A, B, C, and D) by grouping channelization codes having the same frequency response characteristics. That is, channelization codes belonging to one code group do not have a frequency component in common with channelization codes of another code group. The reception device 160 according to an embodiment may estimate the interference signal using this characteristic.

도 3은 일실시예에 따른 수신 장치(160)를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a receiving apparatus 160 according to an exemplary embodiment.

도 3을 참조하면, 수신기(160)는 간섭 및 채널 추정부(310), 감산부(320), 제1 등화부(330), 제1 역스크램블링부(340), 및 역확산부(350)를 포함하여 이루어진다. 도 1에서 설명한 바와 같이, 수신 장치(160)는 간섭 및 채널 추정부(310)의 전단에 수신 안테나, RF 모듈 등을 더 포함할 수 있으며, 역확산부(350)의 후단에 심벌 디맵퍼 등을 더 포함할 수 있으나, 수학식 전개를 용이하게 하고 본 발명의 기술적 사상을 명확하게 위해 이에 대한 도면의 도시 및 설명은 생략한다.Referring to FIG. 3, the receiver 160 includes an interference and channel estimator 310, a subtractor 320, a first equalizer 330, a first descrambling unit 340, and a despreader 350. It is made, including. As described with reference to FIG. 1, the reception device 160 may further include a reception antenna, an RF module, and the like in front of the interference and channel estimator 310, and a symbol demapper and the like at the rear of the despreader 350. It may further include, but the illustration and description of the drawings for this purpose will be omitted in order to facilitate the development of the equation and to clarify the technical spirit of the present invention.

간섭 및 채널 추정부(310)는 채널 추정을 수행하여 채널 추정치(즉, h(l)에 대한 추정치)를 제1 등화부(330)에 제공하고 간섭 신호를 추정하여 그 추정된 간섭 신호

를 감산부(320)에 제공한다.The interference and channel estimator 310 performs channel estimation to provide a channel estimate (i.e., an estimate for h (l)) to the first equalizer 330, estimates an interference signal, and estimates the estimated interference signal.

Is provided to the subtraction unit 320.

감산부(320)는 수신 신호 r(n)로부터 간섭 신호 추정치

을 감산하여 간섭 신호가 제거된 수신 신호 r_ic(n)을 생성한다. r_ic(n)는 수학식 6으로 표현될 수 있다.The subtractor 320 estimates the interference signal from the received signal r (n).

Subtract the to generate the received signal r _ic (n) from which the interference signal has been removed. r _ic (n) may be represented by Equation 6.

제1 등화부(330)는 간섭 및 채널 추정부(310)로부터 제공받은 채널 추정치를 기초로 감산부(320)의 출력 신호에 대한 채널 등화를 수행한다. 제1 등화부(330)에서 사용될 수 있는 채널 등화 방식의 예로는 ZF 등화기, LMMSE 등화기 등을 들 수 있으나, 특별히 제한을 두지는 않는다. 본 명세서에서는, 칩 레벨 등화 방식으로서, 다중 경로 채널로 인한 심볼간 간섭(Inter Symbol Interference : ISI)와 다중 사용자 간섭에 대해 레이크 수신기보다 강인한 성능을 가진 것으로 알려진 LMMSE 등화기를 사용하는 것을 전제하여 도 4의 설명 파트에서 LMMSE 등화기를 후술하고자 한다.The first equalizer 330 performs channel equalization on the output signal of the subtractor 320 based on the channel estimate provided from the interference and channel estimator 310. Examples of the channel equalization method that may be used in the first equalizer 330 include, but are not limited to, a ZF equalizer, an LMMSE equalizer, and the like. In the present specification, as a chip level equalization scheme, FIG. 4 is based on the use of an LMMSE equalizer known to have stronger performance than a rake receiver against inter-symbol interference (ISI) and multi-user interference due to a multipath channel. In the description part of the LMMSE equalizer will be described later.

제1 역스크램블링부(340)는 제1 등화부(330)의 출력 신호를 역스크램블링하여 x_k(n)에 대한 추정치를 생성한다. 역스크림블링의 예로는 제1 등화부(330)의 출력 신호에 수학식 3의 s(n)을 칩 단위로 곱하는 과정을 들 수 있다.The first descrambling unit 340 descrambles the output signal of the first equalizer 330 to generate an estimate for x _k (n). An example of reverse scrambling may be a process of multiplying an output signal of the first equalizer 330 by s (n) of Equation 3 in units of chips.

역확산부(350)는 제1 역스크램블링부(340)의 출력 신호를 역확산하여 희망 심벌 d_k에 대한 추정치를 생성한다.The despreader 350 despreads the output signal of the first descrambling unit 340 to generate an estimate for the desired symbol d _k .

도 4는 도 3의 간섭 및 채널 추정부(310)의 구체적인 구성을 예시하는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the interference and channel estimator 310 of FIG. 3.

일실시예에 있어서, 간섭 및 채널 추정부(310)는 채널 추정부(410), 제2 등화부(420), 제2 역스크램블링부(430), 필터링부(440), 스크램블링부(450), 및 역등화부(460)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the interference and channel estimator 310 includes a channel estimator 410, a second equalizer 420, a second inverse scrambling unit 430, a filtering unit 440, and a scrambling unit 450. , And may include an equalization unit 460.

채널 추정부(410)는 채널 추정을 수행하여 채널 추정치를 제2 등화부(420), 역등화부(460), 및 제1 등화부(330)에 제공한다. 채널 추정 방식은 이미 공지된 다양한 방식이 있으므로 이에 대한 설명은 생략한다.The channel estimator 410 performs channel estimation and provides a channel estimate to the second equalizer 420, the inverse equalizer 460, and the first equalizer 330. Since the channel estimation method has various known methods, a description thereof will be omitted.

제2 등화부(420)는 수신 신호 r(n)에 대한 채널 등화를 수행하여 t(n)의 추정치인

을 생성한다. 제2 등화부(420)에서 사용될 수 있는 채널 등화 방식도 제1 등화부(330)와 마찬가지로 설명되나, 편의상, LMMSE 등화기를 사용하는 것을 전제하여 설명하면 다음과 같다.The second equalizer 420 performs channel equalization on the received signal r (n), which is an estimated value of t (n).

. The channel equalization method that can be used in the second equalizer 420 is described like the first equalizer 330, but for convenience, it will be described on the premise of using an LMMSE equalizer.

수학식 4를 벡터 형식으로 표현하면 수학식 7로 표현될 수 있다.If Equation 4 is expressed in a vector format, it may be expressed as Equation 7.

수학식 6에서, 벡터

은 [r(0) r(1) ... r(N+L-1)]^T,

는 [t(0) t(1) ... t(N-1)]^T, 그리고

는 [w(0) w(1) ... w(N+L-1)]^T을 의미하며, H는 채널 행렬로써, 수학식 8로 표현될 수 있다.In Equation 6, vector

Is equal to [r (0) r (1) ... r (N + L-1)] ^T ,

Is [t (0) t (1) ... t (N-1)] ^T , and

Denotes [w (0) w (1) ... w (N + L-1)] ^T , and H is a channel matrix, which may be expressed by Equation 8.

제2 등화부(420)는 LMMSE 칩 레벨 등화 방식을 사용할 경우, 수학식 9와 같은 연산을 수행하여

를 최소화하는

을 출력한다.When the second equalizer 420 uses the LMMSE chip level equalization method, the second equalizer 420 performs an operation as shown in Equation (9).

To minimize

Outputs

여기서, G _LMMSE는

을 최소화하는 행렬로서, 수학식 10로 표현될 수 있다.Where G _LMMSE is

As a matrix for minimizing, may be represented by Equation 10.

수학식 10에서 δ_n는 SNR(signal to noise ratio)의 역수이다. Δ _n in Equation 10 is the inverse of the signal to noise ratio (SNR).

제1 역스크램블링부(430)는 제2 등화부(420)의 출력 신호

를 역스크램블링하여 x(n)에 대한 추정치인

을 생성한다.The first reverse scrambling unit 430 outputs an output signal of the second equalizing unit 420.

Scrambling to yield an estimate of x (n)

.

필터링부(440)는 제2 역스크램블링부(430)의 출력 신호

로부터 검출 대상 심벌의 성분을 제거하여 간섭 성분에 대한 추정치

를 생성한다. 필터링부(420)의 자세한 동작은 다음과 같이 설명될 수 있다. The filtering unit 440 outputs the output signal of the second inverse scrambling unit 430.

Estimation of Interference Components by Removing Components of Detected Symbol from

. The detailed operation of the filtering unit 420 may be described as follows.

도 2a 및 2b에서 상술한 바와 같이, 한 코드 그룹에 속한 채널화 코드는 나머지 코드 그룹에 소속된 채널화 코드들과는 중복되는 주파수 성분을 가지지 않으므로, 일실시예에 따른 필터링부(440)는 x(n)에 대한 추정치

로부터 해당 코드 그룹(즉, 검출 대상 심벌의 확산에 사용된 채널화 코드가 소속된 코드 그룹)의 주파수 성분을 제거하여 얻어진 신호 성분(즉, 다른 코드 그룹에 속하는 채널화 코드에 해당하는 신호 성분)을

로 간주한다.As described above with reference to FIGS. 2A and 2B, since the channelization code belonging to one code group does not have a frequency component overlapping with the channelization codes belonging to the other code group, the filtering unit 440 according to an embodiment may use x ( estimate for n)

A signal component obtained by removing the frequency component of the corresponding code group (i.e., the code group to which the channelization code used for spreading the detected symbol belongs) from (i.e., the signal component corresponding to the channelization code belonging to another code group) of

To be considered.

도 5는 검출 대상 심벌의 확산에 사용된 채널화 코드가 도 2a의 code 8인 경 우, 필터링부(440)의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다. 즉, 필터링부(440)는 code 8이 속하는 코드 그룹(즉, 그룹 A)의 주파수 성분을 널링시키는 밴드 스탑 필터(band stop filter)를 사용하여 타 코드 그룹에 소속된 채널화 코드의 신호 성분에 대한 추정치를 얻을 수 있게 된다.FIG. 5 is a diagram for describing an operation of the filtering unit 440 when the channelization code used for spreading a detection target symbol is code 8 of FIG. 2A. That is, the filtering unit 440 uses a band stop filter that nulls the frequency component of the code group (that is, group A) to which code 8 belongs, to the signal component of the channelization code belonging to another code group. Estimates can be obtained.

도 6a 및 6b는 각각 도 4의 필터링부(440)에서 사용되는 코드 그룹별 필터의 계수들 및 주파수 응답 특성을 예시한다.6A and 6B illustrate coefficients and frequency response characteristics of a filter for each code group used in the filtering unit 440 of FIG. 4, respectively.

일실시예에 따른 필터링부(440)는 수학식 11과 같은 연산을 수행하여

을 생성한다.Filtering unit 440 according to an embodiment performs the operation as shown in equation (11)

.

수학식 11에서, x()는 필터링부(440)의 입력 신호이며, f_k()는 검출 대상 심벌의 확산에 사용된 채널화 코드가 속하는 코드 그룹의 필터의 계수들을 나타낸다. 수학식 11과 같이 도 6a의 해당 필터의 계수들을 입력 신호

과 16 칩 단위로 순환 컨벌루션(circular convolution)을 취하는 것은 주파수 축상에서 입력 신호

의 주파수 성분과 도 6b의 해당 필터의 주파수 응답을 곱하는 것을 의미하므로, 수학식 11에 따른 신호

는 타 코드 그룹에 속하는 신호 성분에 대한 추정치로 볼 수 있다.In Equation 11, x () is an input signal of the filtering unit 440, and f _k () represents coefficients of a filter of a code group to which a channelization code used for spreading a symbol to be detected belongs. As shown in Equation 11, the coefficients of the corresponding filter of FIG. 6A are input signals.

And circular convolution in 16-chip units is an input signal on the frequency axis.

Since it means to multiply the frequency component of and the frequency response of the corresponding filter of Figure 6b, the signal according to

Can be seen as an estimate for signal components belonging to other code groups.

스크램블링부(450)는 도 1의 스크램블링부(140)와 마찬가지의 방식으로 스크램블링을 수행하고, 역등화부(460)는 제2 등화부(430)의 역 처리 과정 즉, 역등화(de-equalization)를 수행한다.The scrambling unit 450 performs scrambling in the same manner as the scrambling unit 140 of FIG. 1, and the back equalizing unit 460 performs a reverse process of the second equalizing unit 430, that is, de-equalization. Perform

다른 일실시예에 따른 수신 장치(160)는, 도 4에 도시된 바와는 달리, 제2 역스크램블링부(430) 및 스크램블링부(450)를 생략할 수 있다. 이러한 실시예는 수학식 3과 같은 스크램블링이 없이 수학식 2의 형식으로 송신 신호를 생성하는 통신 시스템에 적용 가능하다.According to another exemplary embodiment, the reception apparatus 160 may omit the second descrambling unit 430 and the scrambling unit 450, as illustrated in FIG. 4. This embodiment is applicable to a communication system for generating a transmission signal in the form of Equation 2 without scrambling as in Equation 3.

또 다른 일실시예에 따른 수신 장치(160)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와는 달리, 제1 등화부(330), 제2 등화부(420), 역등화부(460)를 생략할 수 있다. 이러한 실시예는 다중 경로 감쇠가 미약한 채널 환경에 사용되거나, 복잡도를 줄이기 위해 사용될 수 있다.According to another exemplary embodiment, the reception device 160 may omit the first equalizer 330, the second equalizer 420, and the inverse equalizer 460, as illustrated in FIGS. 3 and 4. have. This embodiment may be used in channel environments where multipath attenuation is weak, or may be used to reduce complexity.

도 7은 일실시예에 따른 간섭 제거 방법을 나타내는 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of canceling interference according to an embodiment.

도 7은 도 1에 도시된 수신 장치(160)에서 수행되는 시계열적인 동작을 설명하기 위한 도면이므로, 이하 생략된 내용이라 하더라도 수신 장치(160)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 7을 참조하여 설명할 간섭 제거 방법에도 적용된다.FIG. 7 is a diagram for describing a time series operation performed in the reception device 160 illustrated in FIG. 1, and thus, the description above will be described with reference to FIG. The same applies to the interference cancellation method described.

S700에서, 채널 추정부(410)는 채널 추정을 수행하여 채널 추정치를 생성한다.In S700, the channel estimator 410 performs channel estimation to generate a channel estimate.

S710에서, 제2 등화부(420)는 상기 채널 추정치를 기초로 수신 신호에 대한 채널 등화를 수행하여 t(n)에 대한 추정치를 생성한다.In S710, the second equalizer 420 performs channel equalization on the received signal based on the channel estimate to generate an estimate for t (n).

S720에서, 제1 역스크램블링부(430)는 상기 t(n)에 대한 추정치를 역스크램블링하여 x(n)에 대한 추정치를 생성한다.In S720, the first descrambling unit 430 descrambles the estimate of t (n) to generate an estimate of x (n).

S730에서, 필터링부(440)는 상기 x(n)에 대한 추정치를 필터링하여 o_k(n)에 대한 추정치를 생성한다.In S730, the filtering unit 440 filters the estimate for x (n) to generate an estimate for o _k (n).

S740에서, 스크램블링부(450)는 상기 o_k(n)에 대한 추정치를 스크램블링한다.In S740, the scrambling unit 450 scrambles the estimate for o _k (n).

S750에서, 역등화부(460)는 스크램블링부(450)의 출력 신호에 채널 역등화를 적용하여 간섭 신호

에 대한 추정치

를 생성한다.In S750, the inverse equalizer 460 applies an interference signal by applying channel inverse to the output signal of the scrambling unit 450.

Estimates for

.

S760에서, 감산부(320)는 수신 신호 r(n)로부터 간섭 신호 추정치

를 감산하여 간섭 신호가 제거된 수신 신호 r_ic(n)를 생성한다. In S760, the subtractor 320 estimates the interference signal from the received signal r (n).

Subtract the to generate the received signal r _ic (n) from which the interference signal has been removed.

S770에서, 제1 등화부(330)는 채널 추정치를 기초로 간섭 신호가 제거된 수신 신호 r_ic(n)에 대한 채널 등화를 수행한다. In S770, the first equalizer 330 performs channel equalization on the received signal r _ic (n) from which the interference signal has been removed based on the channel estimate.

S780에서, 제1 역스크램블링부(340)는 제1 등화부(330)의 출력 신호를 역스크램블링하여 x_k(n)에 대한 추정치를 생성한다. In S780, the first descrambling unit 340 descrambles the output signal of the first equalizer 330 to generate an estimate of x _k (n).

S790에서, 역확산부(350)는 역스크램블링부(340)의 출력 신호를 역확산하여 희망 심벌 d_k에 대한 추정치를 생성한다.In S790, the despreader 350 despreads the output signal of the descrambling unit 340 to generate an estimate for the desired symbol d _k .

한편, 상술한 방식(즉, 코드그룹에 따른 주파수 응답 특성을 이용하여 간섭 신호를 추정하는 방식)을 통하여, 수신 장치(160)는 다른 코드 그룹에 속하는 신호 성분을 추정할 수는 있지만, 동일한 코드 그룹에 속하는 타 채널화 코드의 신호 성분은 추정할 수 없다. 즉, 수학식 5에 따른 o_k(n)는 동일한 코드 그룹에 속하는 타 채널화 코드 관련 신호가 포함되어 있지만, 필터링부(440)를 통하여 획득되는 추정치

는 동일한 코드 그룹에 속하는 타 채널화 코드(즉, 검출 대상 심벌의 확산에 사용된 채널화 코드를 제외한 나머지 채널화 코드)의 신호 성분을 포함하지 않는다. 그 결과, r_ic(n)에는 동일한 코드 그룹에 속하는 타 채널화 코드의 신호 성분이 잔존할 수 있게 되어, 심벌 검출 성능의 열화가 다소 발생할 수도 있다.On the other hand, through the above-described method (that is, the method of estimating the interference signal using the frequency response characteristic according to the code group), the receiving device 160 can estimate the signal component belonging to another code group, but the same code. Signal components of other channelization codes belonging to the group cannot be estimated. That is, o _k (n) according to Equation 5 includes signals related to other channelization codes belonging to the same code group, but is obtained through the filtering unit 440.

Does not include signal components of other channelization codes belonging to the same code group (that is, the remaining channelization codes except for the channelization codes used for spreading the symbols to be detected). As a result, signal components of other channelization codes belonging to the same code group may remain in r _ic (n), so that deterioration of symbol detection performance may occur somewhat.

이러한 성능 열화를 최소화하기 위한 일실시예에 따른 코드 할당 장치 및 코드 할당 방법은 도 8 및 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A code allocation apparatus and a code allocation method according to an embodiment for minimizing such performance degradation will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

도 8은 일실시예에 따른 코드 할당 장치를 예시하는 블록도이다.8 is a block diagram illustrating a code allocation apparatus according to an embodiment.

도 8을 참조하면, 그룹화부(810)는 주파수 성분의 분포 패턴에 따라 복수의 채널화 코드들을 그룹화하여 복수의 코드 그룹들을 생성한다. 코드 그룹 생성 방법은 도 2a 및 2b에서 설명한 바와 같다. 일실시예에 따른 그룹화부(810)는 채널화 코드들 및 해당 채널화 코드가 소속된 코드 그룹에 대한 정보를 저장한 저장소를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 8, the grouping unit 810 generates a plurality of code groups by grouping a plurality of channelization codes according to a distribution pattern of frequency components. The code group generation method is as described with reference to FIGS. 2A and 2B. The grouping unit 810 according to an embodiment may include a storage storing channelization codes and information on a code group to which the corresponding channelization code belongs.

선택부(820)는 코드 그룹 간에 사용 그룹원수의 편차가 최소화되도록, 상기 복수의 채널화 코드들 중에서 사용될 코드 채널 수 만큼의 채널화 코드들을 선택한다. 여기서, 사용 그룹원수는 해당 코드 그룹에서 선택된 그룹원의 개수를 의미한다. The selector 820 selects as many channelization codes as the number of code channels to be used among the plurality of channelization codes so that the variation in the number of use group members among the code groups is minimized. Here, the number of used group members means the number of group members selected in the corresponding code group.

할당부(830)는 상기 선택된 채널화 코드들 각각을 각각의 수신 장치에게 할당한다. 여기서, 각각의 수신 장치에게 할당하는 방법의 예로는, 선택된 채널화 코드들 각각을 각 수신 장치에게 맵핑하고, 맵핑된 채널화 코드에 대한 정보를 해당 수신 장치에게 제어 채널 및/또는 제어 시그널링을 통하여 알리는 방법을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The allocator 830 assigns each of the selected channelization codes to each receiving apparatus. Here, as an example of a method of allocating to each receiving device, each selected channelization code is mapped to each receiving device, and information on the mapped channelization code is transmitted to the corresponding receiving device through a control channel and / or control signaling. It may include a method of notifying, but is not necessarily limited thereto.

도 9는 도 8의 선택부(820)의 코드 선택 방법을 설명하기 위한 도면이다. 즉, 도 9는 공통되는 주파수 성분을 가진 채널화 코드의 수를 최소화하기 위한 코드 할당 방법을 예시한다.FIG. 9 is a diagram for describing a code selection method of the selector 820 of FIG. 8. That is, FIG. 9 illustrates a code allocation method for minimizing the number of channelization codes having a common frequency component.

도 9의 테이블을 참조하면, 코드 채널수에 따라 할당되는 채널화 코드들이 정해짐을 알 수 있다. 일례로, 코드 채널수가 4인 경우, 채널화 코드 8, 4, 2, 1이 각각의 해당 수신 장치에 할당되며, 코드 채널수가 5인 경우, 채널화 코드 8, 4, 2, 1, 12가 각각의 해당 수신 장치에 할당된다. 즉, 도 9의 코드 할당 방식에 따르면, 코드 채널 수가 4 이하인 경우, 코드 간 주파수 성분의 중첩이 발생하지 않고, 사용되는 채널 수가 4를 초과하는 경우에도 동일한 그룹에 속한 채널화 코드들을 최소한으로 적게 사용될 수 있다. Referring to the table of FIG. 9, it can be seen that channelization codes allocated according to the number of code channels are determined. For example, if the code channel number is 4, channelization codes 8, 4, 2, 1 are assigned to each corresponding receiving device, and if the code channel number is 5, channelization codes 8, 4, 2, 1, 12 are Is assigned to each corresponding receiving device. That is, according to the code allocation method of FIG. 9, when the number of code channels is 4 or less, the overlapping of frequency components between codes does not occur, and even when the number of channels used exceeds 4, channelization codes belonging to the same group are reduced to a minimum. Can be used.

도 8에 따른 코드 할당 장치(800)는 통신 시스템(100)의 자원 할당 장치(예컨대, 기지국 또는 제어국)에 포함될 수 있다. 일례로, 자원 할당 장치는 서비스 영역 내의 이동 단말의 개수에 따라 해당 UE에게 채널화 코드를 할당하고, 해당 UE는 할당받은 채널화 코드로 심벌 검출 및/또는 간섭 제거를 수행한다. 다른 일례로, 도 1에 도시된 송신 장치(110)가 도 8에 따른 코드 할당 장치(800)를 포함하는 경우, 송신 장치(110)는 송신할 심벌들을 선택부(820)에서 선택된 채널화 코드들로 코드 분할 다중화할 수 있다.The code allocation apparatus 800 according to FIG. 8 may be included in a resource allocation apparatus (eg, a base station or a control station) of the communication system 100. In one example, the apparatus for allocating a resource allocates a channelization code to a corresponding UE according to the number of mobile terminals in a service area, and the UE performs symbol detection and / or interference cancellation with the assigned channelization code. As another example, when the transmitting apparatus 110 shown in FIG. 1 includes the code allocation apparatus 800 according to FIG. 8, the transmitting apparatus 110 selects the symbols to be transmitted by the selector 820. This allows code division multiplexing.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 패킷이 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The present invention can also be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. The computer readable recording medium includes all kinds of recording devices in which packets which can be read by a computer system are stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like, which are also implemented in the form of carrier waves (for example, transmission over the Internet). Include. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.

이러한 본원 발명인 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The inventors of the present invention have been described with reference to the embodiments shown in the drawings for clarity, but this is merely exemplary, and those skilled in the art may various modifications and other equivalent embodiments therefrom. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.

상기에서 제시한 본 발명의 실시예들은 다음의 장점들을 포함하는 효과를 가질 수 있다. 다만, 본 발명의 모든 실시예들이 이를 전부 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Embodiments of the present invention presented above may have an effect including the following advantages. However, all the embodiments of the present invention are not meant to include them all, and thus the scope of the present invention should not be understood as being limited thereto.

도 1은 일실시예가 적용될 수 있는 통신 시스템을 예시한다.1 illustrates a communication system in which an embodiment may be applied.

도 2a 및 2b는 일실시예에 따른 채널화 코드들의 칩 시퀀스 및 주파수 응답 특성을 예시한다.2A and 2B illustrate chip sequence and frequency response characteristics of channelization codes, according to one embodiment.

도 3은 일실시예에 따른 수신 장치를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a receiving apparatus according to an exemplary embodiment.

도 4는 도 3의 간섭 및 채널 추정부의 구체적인 구성을 예시하는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the interference and channel estimator of FIG. 3.

도 5는 검출 대상 심벌의 확산에 사용된 채널화 코드가 도 2a의 code 8인 경우, 필터링부(440)의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram for describing an operation of the filtering unit 440 when the channelization code used for spreading a detection target symbol is code 8 of FIG. 2A.

도 6a 및 6b는 각각 도 4의 필터링부에서 사용되는 코드 그룹별 필터의 계수들 및 주파수 응답 특성을 예시한다.6A and 6B illustrate coefficients and frequency response characteristics of a filter for each code group used in the filtering unit of FIG. 4, respectively.

도 9는 도 8의 선택부의 코드 선택 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 9 is a diagram for describing a code selection method of the selector of FIG. 8.

Claims

(a) generating a second signal by applying channel equalization to a first signal including scrambled symbols after being spread with different channelization codes;

(b) descrambling the second signal to generate a third signal;

(c) generating a fourth signal by removing a frequency component of a channelization code corresponding to a detection target symbol from the third signal;

(d) scrambling the fourth signal to generate a fifth signal;

(e) applying a reverse processing of the channel equalization to the fifth signal to generate a sixth signal; And

(f) subtracting a sixth signal from the first signal to generate a seventh signal.

The method of claim 1,

(g) detecting the detection target symbol based on the seventh signal.

(a) generating a second signal by applying channel equalization to a first signal including symbols spread with different channelization codes;

(b) generating a third signal by removing a frequency component of a channelization code corresponding to a detection target symbol from the second signal;

(c) applying a reverse processing of the channel equalization to the third signal to generate a fourth signal; And

(d) subtracting a fourth signal from the first signal to generate a fifth signal.

The method of claim 3, wherein step (a)

Generating the second signal using a linear minimum mean square error equalization technique.

The method of claim 1,

(e) detecting the detection target symbol based on the fifth signal.

The method of claim 5, wherein step (e)

(e1) generating a sixth signal by applying the channel equalization to the fifth signal; And

(e2) detecting the detection target symbol based on the sixth signal.

The method of claim 6, wherein (e2) step,

Despreading the sixth signal with a channelization code corresponding to the detection target symbol to generate a seventh signal; And

Detecting the detection target symbol based on the seventh signal.

(a) generating a second signal by removing a frequency component of a channelization code corresponding to a symbol to be detected from a first signal including symbols spread with different channelization codes;

(b) subtracting the second signal from the first signal to generate a third signal; And

(c) detecting the symbol to be detected based on the third signal.

The method of claim 8, wherein the channelization code is

An interference cancellation method comprising Walsh Hadamard code.

The method of claim 8, wherein step (a) comprises:

Generating the second signal by using a filter that nulls a frequency component of a channelization code corresponding to the detected object symbol.

delete

An equalizer for generating a second signal by applying channel equalization to a first signal including scrambled symbols after being spread with different channelization codes;

An inverse scrambling unit for inversely scrambling the second signal to generate a third signal;

A filtering unit generating a fourth signal by removing a frequency component of a channelization code corresponding to a detection target symbol from the third signal;

A scrambling unit configured to generate a fifth signal by scrambling the fourth signal;

An inverse equalization unit generating a sixth signal by applying the inverse processing of the channel equalization to the fifth signal; And

And a subtractor configured to generate a seventh signal by subtracting a sixth signal from the first signal.

An equalizer for generating a second signal by applying channel equalization to a first signal including symbols spread with different channelization codes;

A filtering unit generating a third signal by removing a frequency component of a channelization code corresponding to a detection target symbol from the second signal;

An inverse equalization unit generating a fourth signal by applying the inverse processing of the channel equalization to the third signal; And

And a subtractor configured to subtract a fourth signal from the first signal to generate a fifth signal.

A filtering unit generating a second signal by removing a frequency component of a channelization code corresponding to a detection target symbol from a first signal including symbols spread with different channelization codes;

A subtractor configured to generate a third signal by subtracting the second signal from the first signal; And

And a detector configured to detect the detection target symbol based on the third signal.

delete