JP2003218714A - 移動通信システムの狭帯域干渉除去装置及び方法 - Google Patents
移動通信システムの狭帯域干渉除去装置及び方法Info
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Abstract
方法を提供する。 【解決手段】 本発明による広帯域移動通信システムで
狭帯域干渉を除去する装置は、受信信号を基底帯域信号
に変換する周波数下降変換器と、基底帯域信号をディジ
タル信号に変換するディジタル変換器と、ディジタル信
号を予め設定されたデシメーション比率に従ってデシメ
ーションするデシメーションフィルタと、デシメーショ
ンフィルタの出力を周波数信号に変換して狭帯域干渉を
検出し、デシメーションフィルタの出力から検出された
狭帯域干渉を除去する干渉除去器と、干渉除去器の出力
を復調する復調器と、からなる。
Description
テムの受信装置及び方法に関するもので、特に広帯域受
信信号に含まれている狭帯域干渉(interference)を除去
することができる装置及び方法に関する。
数資源を利用して端末に無線通信サービスを提供する。
しかし、実際的に無線環境で発生することができる各種
干渉により移動通信システムの性能が劣化され、最悪の
状況では動作が不可能になることができる。従って、こ
のような干渉に対する技術的な対応が必要である。
は、同一の周波数干渉と近接周波数干渉に大別すること
ができる。同一の周波数干渉には同一の周波数を使用す
る基地局間の干渉と、不法無線局などのような他のシス
テムからの干渉がある。近接周波数干渉には近接した周
波数を使用する同一システム内の基地局間の干渉と、隣
接したシステム間の干渉がある。
的な干渉は、同一の周波数資源を使用する他のシステム
からの強い狭帯域干渉(narrow-band interference)とい
うことができる。移動通信基地局システムで前記狭帯域
干渉はシステム性能劣化及び通話途絶現象をもたらすこ
とができる。前記狭帯域干渉を除去するために、従来に
は下記のような方法を使用している。
干渉除去フィルタを使用する方法である。即ち、狭帯域
干渉信号が受信されると、高速干渉信号検出受信部でこ
れを検出し、前記検出した周波数を中間周波数に変換す
る。以後、前記中間周波数に変換された信号はフィルタ
を適用して干渉信号を除去した後、元の周波数に再変換
する方法である。このような方法は装置の容量が重く、
大型であり、消費電力も他の装置に比べて大きくなる短
所がある。
変換(Fast Fourier Transform)方式を適用して狭帯域干
渉を抑圧する方法である。即ち、高電力を有する干渉信
号に対しては搬送波周波数でフィルタを適用して抑圧
し、低電力を有する干渉信号に対しては量子化した後、
高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform)及び高速フ
ーリエ逆変換(Inverse Fast Fourier Transform)方式を
使用して抑圧する。しかし、上述したような二番目の狭
帯域干渉除去方法は、干渉信号の電力に応じて相異なる
技術を使用することによって、装置が複雑になり、高速
フーリエ変換及び逆変換(Fast Fourier Transform、Inv
erse Fast Fourier Transform)を遂行するようになるの
で、受信信号の遅延時間が増加する短所がある。
タを使用して狭帯域干渉を抑圧する方法である。これは
搬送波周波数で入力された信号に対してその周波数を低
めて、電力利得を調整した後に量子化してディジタル変
換する。このようなディジタル信号から干渉信号を検出
する。前記検出された干渉信号は適応型ディジタル無限
長さインパルス反応(Infinite Impulse Response:II
R)フィルタにより干渉が除去される。しかし、上述し
たような三番目の狭帯域干渉除去方法は、干渉信号に適
応するIIRフィルタを使用することによって複雑度が
増加する問題点がある。
は、移動通信システムで狭帯域干渉信号により発生され
る通信途絶現象を防止するために、受信信号で狭帯域干
渉を除去することができる装置及び方法を提供すること
にある。
基底帯域で狭帯域干渉を除去することができる装置及び
方法を提供することにある。
ィジタル変換し、デシメーションして基底帯域信号に変
換した後、基底帯域で干渉を除去することができる装置
及び方法を提供することにある。
の本発明の実施形態による広帯域移動通信システムの受
信装置は、受信信号を基底帯域信号に変換する周波数下
降変換器と、前記基底帯域信号をディジタル信号に変換
するディジタル変換器と、前記ディジタル信号を予め設
定されたデシメーション比率に従ってデシメーションす
るデシメーションフィルタと、前記デシメーションフィ
ルタの出力に含まれている狭帯域干渉信号を検出し、前
記検出された狭帯域干渉信号を除去する干渉除去器と、
前記干渉除去器の出力を復調する復調器と、からなるこ
とを特徴とする。
態による広帯域移動通信システムで受信される信号の狭
帯域干渉を除去する方法は、受信信号をディジタル変換
する過程と、前記ディジタル受信信号に含まれた狭帯域
干渉信号を検出し、前記検出された信号による制御信号
及び対応される搬送波周波数を出力する過程と、前記制
御信号のそれぞれに応答して前記搬送波周波数により前
記ディジタル受信信号をフィルタリングして前記狭帯域
干渉信号を除去する過程と、からなることを特徴とす
る。
ついて添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の発明
において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連
した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略す
る。
ステムが基底帯域で狭帯域干渉を除去する装置の構成を
示す図である。前記図1を参照すると、第1フィルタ1
02は帯域フィルタ(Band Pass Filter)として、アンテ
ナ101を通じて受信される信号中で所望する受信帯域
の信号をろ波する。下降変換器(down converter)103
は前記第1フィルタ102で出力される前記所望する受
信帯域の信号を下降変換(frequency down conversion)
して中間周波数帯域の信号を発生する。第2フィルタ1
04は前記下降変換器103により下降変換された信号
をろ波する機能を遂行する。利得制御器(automatic gai
n controller:AGC)105は前記第2フィルタ104
で出力される信号の利得を制御する。ディジタル変換器
(Analog to Digital Converter:ADC)106は前記利
得制御器105で利得制御されたアナログ信号をディジ
タル信号に変換する機能を遂行する。
を遂行する場合、上述したような第1フィルタ102か
らディジタル変換器106までの受信経路は、多数個で
構成されることができる。前記図1は受信ダイバシティ
を採択してアンテナと受信経路を二重化(duplicate)す
る移動通信システムの構成を示している。しかし、受信
ダイバシティ機能を採択しない移動通信システムでも本
発明の実施形態による干渉除去装置は同一に使用される
ことができる。
er)107は前記変換されたディジタル信号のサンプル
を所定デシメーション比率に従ってデシメーションす
る。干渉除去器(Interference Canceller)108は前記
デシメーションされた信号から干渉を除去する。モデム
(Modulator and Demodulator:MODEM)109は前
記干渉除去器108から出力される信号を復調して受信
しようとする情報を抽出する。
を除去する動作をより詳細に説明すると、前記アンテナ
101を通じて受信される信号は無線周波数(Radio Fre
quency:RF)帯域の信号であり、前記第1フィルタ10
2は前記受信されるRF信号で所望する周波数帯域のみ
を大略的にフィルタリングする。前記下降変換器103
は前記第1フィルタ102によりろ波されたRF信号を
特定帯域信号に下降周波数変換する。これは高い周波数
帯域のRF信号を一度に基底帯域信号に変換すると、信
号の特性に歪曲が発生されることができるからである。
従って、RF信号の周波数は前記RF信号の周波数帯域
より低く、基底帯域よりは高い特定帯域(中間周波数帯
域)に変換され、以後、前記中間周波数帯域から基底帯
域に変換される。
タ102により帯域ろ波された信号をより精密にろ波す
る。前記利得制御器105は前記第2フィルタ104か
ら出力される信号の電力強さを一定に維持させ、前記デ
ィジタル変換器106は前記利得制御されたアナログ信
号を高速のディジタル信号に変換する。このように変換
された前記ディジタル信号は、一つの元のシンボルに対
して多くのサンプリングされた値を有するようになるの
で、前記デシメーションフィルタ107は前記干渉除去
器108が狭帯域干渉を容易に処理することができるよ
うに前記サンプリングされた信号に対してデシメーショ
ンを遂行する。すると、前記干渉除去器108は前記デ
シメーションフィルタ107でデシメーション結果を有
して狭帯域干渉を除去する。モデム109は前記干渉除
去器108からの信号を復調する。
形態による移動通信システムで狭帯域干渉信号を除去す
る装置は、受信信号をディジタル変換し、前記ディジタ
ル変換されたデータをデシメーションして基底帯域に変
換した後、基底帯域で干渉を除去することにより、RF
帯域で干渉を除去するか、RF帯域と基底帯域で同時に
干渉を除去する従来の方法に比べて、少ない材料費用と
空間を占める。
7の詳細構成を示す図である。前記図2を参照すると、
デシメーションフィルタ107はn個のフィルタ211
−21nとn個のデシメータ221−22nで構成さ
れ、前記フィルタ211−21n及び前記デシメータ2
21−22nはそれぞれインタレース(interlaced)され
る形態に直列連結される。即ち、フィルタ211の出力
端にデシメータ221が連結され、前記デシメータ22
1は前記フィルタ211で出力されるサンプルを予め設
定されたデシメーション比率(d1)に従ってデシメーシ
ョンする。そして前記デシメータ221の出力端に次の
フィルタ212が連結され、前記フィルタ221の出力
端に次のデシメータ222が連結され、前記デシメータ
222は前記フィルタ221で出力されるサンプルを予
め設定されたデシメーション比率(d2)に従ってデシメ
ーションする。類似に残りのフィルタ21nと残りのデ
シメータ22nが直列連結される。上述したような方法
に前記フィルタ211−21nと前記デシメータ221
−22nがインタレースされる形態に連結されデシメー
ション機能を遂行する。
Access)システムの場合、前記ディジタル変換器106
から出力される信号がチップ(chip)当たり64個のサン
プルで構成され、3個のデシメータ221−223のデ
シメーション比率がd1=8、d2=2、そしてd3=
2と仮定すると、前記デシメータ221は前記d1=8
の比率にデシメーション機能を遂行するようになるの
で、前記デシメータ221から出力されるサンプルの数
は64/8=8に低減する。従って、前記デシメータ2
21−223を通じてデシメーションされ最終出力され
るサンプルの数は、チップ当たり64/8/2/2=2
になる。このように前記デシメータ221−22nのデ
シメーション比率d1〜dnの値は、前記ディジタル変
換器106の出力サンプル数と干渉除去器108の入力
サンプル数に適合するようにデザインされる。
に入力される信号は前記ディジタル変換器106の出力
信号である。前記フィルタ211は前記デシメータ22
1でサンプル数をデシメーションする過程で発生する誤
りを予め補正する。前記フィルタ211の出力信号は前
記デシメータ221の入力になり、前記デシメータ22
1はd1の比率に前記入力信号のサンプル数を低減する
動作を遂行する。これと同一の方法に、前記フィルタ2
11〜21nと前記デシメータ221〜22nは前記デ
ィジタル変換された信号のサンプル数を減少させる。
を示す図として、本発明の実施形態によって基底帯域で
ディジタル変換信号に含まれた狭帯域干渉を除去するた
めの構成を示す図である。前記図3を参照すると、前記
干渉除去器108に入力される信号は前記デシメーショ
ンフィルタ107の出力信号であり、検出器(detector)
302及び一番目の干渉除去フィルタ311に同時に印
加される。前記一番目の干渉除去フィルタ311は残り
のm−1個の干渉除去フィルタ312−31mに直列連
結される構造を有し、前記干渉除去フィルタ311−3
1mはそれぞれ前記検出器302の制御下で動作する。
ィルタ107から受信された信号で狭帯域干渉信号の存
在有無とその個数を検出し、また前記検出された狭帯域
干渉信号の搬送波周波数(carrier frequency)を判断す
る。そして前記検出器302は前記狭帯域干渉信号の存
在有無とその個数及び搬送波周波数を利用して制御情報
を生成し、前記干渉除去フィルタ311〜31mに提供
する。前記検出器302により生成される制御情報は、
前記干渉除去フィルタ311〜31mそれぞれの動作を
エネイブル/デセイブルすることができるON/OFF
フラグを含む。
れぞれは、前記検出器302からON/OFFフラグを
受信する。この時、前記受信されたフラグがONである
場合、対応される干渉除去フィルタが動作し、OFFで
ある場合、対応される干渉除去フィルタは動作しなく、
入力される信号がバイパス(bypass)される。
た信号がm−3個の狭帯域干渉周波数信号(即ち、干渉
スペクトラ)で構成された狭帯域干渉を含めていると判
断されると、前記検出器302は前記干渉除去フィルタ
311〜(31m−3)に提供されるON/OFFフラグ
をONに設定し、前記狭帯域干渉信号それぞれの搬送波
周波数を前記干渉除去フィルタ311〜(31m−3)に
提供する。そして、前記検出器302は残りの干渉除去
フィルタ(31m−2)〜31mに提供されるON/OF
FフラグをOFFに設定する。
グオン信号及び搬送波周波数を受信した前記干渉除去フ
ィルタ311〜(31m−3)は、前記検出器302で出
力される該当する狭帯域干渉信号の搬送波周波数を利用
して干渉除去フィルタリングのための係数を計算し、前
記係数を利用してフィルタリングを遂行する。このよう
にして前記干渉除去フィルタ311〜(31m−3)はそ
れぞれ該当する一つの狭帯域干渉信号を除去するように
なる。そして前記検出器302からフラグオフ信号を受
信した残りの干渉除去フィルタ(31m−2)〜31mは
フィルタリング動作を遂行しなく、入力される信号をそ
のままバイパスさせる。
た干渉除去フィルタの個数が入力信号の狭帯域干渉信号
の個数より少ない場合、前記狭帯域干渉信号を高いエネ
ルギー順に順次的に干渉除去フィルタを利用して除去す
る。
記検出器302の詳細構成を示す図である。前記図4を
参照すると、バッファ401は前記デシメーションフィ
ルタ107で出力される一定区間の信号を貯蔵する。高
速フーリエ変換器(Fast Fourier Transformer:FFT)
402は前記バッファ401で出力される信号を高速フ
ーリエ変換する。絶対値計算器(Absolute calculator:
ABS)403は前記高速フーリエ変換された信号の絶
対値、即ちエネルギー大きさを計算する。比較器404
は前記計算された絶対値を所定臨界値と比較して、前記
臨界値より大きな信号のみを出力する。ここで前記臨界
値は受信しようとする信号に比べて相対的に非常に大き
なエネルギー大きさを有する干渉周波数信号を検出する
ための値である。即ち、前記比較器404で出力される
信号は干渉信号とみなす。
で出力される信号をエネルギー大きさ順序に整列(sorti
ng)する。選択器406は前記分類器405から出力さ
れる信号中で、前記干渉除去フィルタの個数mに従っ
て、最大m個の候補(candidate)を選定した後、前記候
補に対するフラグオン及び搬送波周波数を発生する。
2の動作を説明すると、前記バッファ401は一定区間
の間に、前記デシメーションフィルタ107で出力され
るサンプルを貯蔵し、前記高速フーリエ変換器402は
前記バッファ401に貯蔵されたサンプルを高速にフー
リエ変換して、所定個数の周波数信号を出力する。そし
て、前記絶対値計算器403は前記高速にフーリエ変換
された周波数信号の絶対値を計算してエネルギー成分に
変換する。以後、前記比較器404は前記絶対値計算器
403で計算された絶対値を予め設定された臨界値と比
較し、前記臨界値より大きな絶対値を有する信号を出力
する。
出力される信号をエネルギー大きさの順に整列し、前記
選択器406は前記分類器405により整列された信号
中、エネルギーの大きさ順に最大m個の候補を選定す
る。前記比較器404で出力される信号の数がm個より
小さいと、その信号をすべて選定する。そして前記選定
された候補を利用してフラグオン/オフ信号及び該当信
号に対応される搬送波周波数を干渉除去フィルタ311
乃至31mに出力する。即ち、前記選定された信号の個
数だけの干渉除去フィルタにフラグオン信号と前記選定
された信号の搬送波周波数が提供される。
前記干渉除去フィルタ311乃至31mの詳細構成を示
す図である。図5には一番目の干渉除去フィルタ311
を示したが、他の干渉除去フィルタ312乃至31mの
構成もこれと同一である。前記図5を参照すると、前記
干渉除去フィルタ311は有限インパルス反応(Finite
Impulse Response:FIR)フィルタで構成され、前記
FIRフィルタはk−1個のラッチ(latch)511〜5
1k−1と、k個の乗算器521〜52kと、1個の加
算器531で構成される。前記干渉除去フィルタ311
に入力される信号は一番目ラッチ511の入力になると
同時に、一番目の乗算器521により該当するフィルタ
リング係数H0とかけられるようになる。また前記ラッ
チ511によりラッチされた信号は次のラッチ512の
入力になる同時に、次の乗算器522により該当するフ
ィルタリング係数H1とかけられるようになる。同一の
方式に、最後のラッチ51k−1によりラッチされた信
号は最後の乗算器52kにより該当するフィルタリング
係数Hkとかけられる。前記乗算器521〜52kの出
力は加算器531により加算され、前記加算器531の
出力は次の干渉除去フィルタの入力になる。
た信号中で該当する搬送波周波数を有する狭帯域干渉信
号のみを除去することができるように決定され、前記フ
ィルタリング係数を求める方法はよく知らせているの
で、ここでは説明を省略する。
されるアナログ信号を高速のディジタル信号に変換し、
前記ディジタル変換された信号をデシメーションフィル
タを通じて基底帯域に変更した信号に対して狭帯域干渉
信号を除去することによって、少ない材料費用と空間を
占めりながら、優秀な干渉除去性能を得ることができる
利点がある。
狭帯域干渉信号を除去する装置の構成を示す図である。
す図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 広帯域移動通信システムの受信装置にお
いて、 受信信号を基底帯域信号に変換する周波数下降変換器
と、 前記基底帯域信号をディジタル信号に変換するディジタ
ル変換器と、 前記ディジタル信号を予め設定されたデシメーション比
率に従ってデシメーションするデシメーションフィルタ
と、 前記デシメーションフィルタの出力に含まれている狭帯
域干渉信号を検出し、前記狭帯域干渉信号を除去する干
渉除去器と、 前記干渉除去器の出力を復調する復調器と、からなるこ
とを特徴とする装置。 - 【請求項2】 前記干渉除去器は、 前記デシメーションフィルタの出力に含まれた狭帯域干
渉信号を検出し、前記検出された狭帯域干渉信号による
制御信号及び対応される搬送波周波数を出力する検出器
と、 前記制御信号のそれぞれに応答して動作し、前記搬送波
周波数により前記デシメーションフィルタの出力に含ま
れた前記狭帯域干渉信号をそれぞれ除去する少なくとも
一つ以上の干渉除去フィルタと、からなることを特徴と
する請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 前記検出器は、 前記デシメーションフィルタの出力を高速フーリエ変換
する高速フーリエ変換器と、 前記フーリエ変換された信号のエネルギーの大きさを所
定臨界値と比較して、前記臨界値より大きなエネルギー
の大きさを有する信号を前記狭帯域干渉信号に判断する
比較器と、 前記比較器からの前記狭帯域干渉信号をエネルギーの大
きさ順に整列する分類器と、 前記整列された狭帯域干渉信号中でエネルギーの大きさ
が大きな順に所定個数の狭帯域干渉信号を選択し、前記
選択された狭帯域干渉信号に該当する搬送波周波数を出
力する選択器と、からなることを特徴とする請求項2に
記載の装置。 - 【請求項4】 前記選択器が、前記整列された信号中で
前記干渉除去フィルタの個数だけの信号を選択すること
を特徴とする請求項3に記載の装置。 - 【請求項5】 前記干渉除去フィルタのそれぞれが有限
インパルス応答(FIR)フィルタであることを特徴とす
る請求項2に記載の装置。 - 【請求項6】 前記デシメーションフィルタが、少なく
とも二つ以上のフィルタと一つ以上のデシメータがイン
タレースされ連結され、前記それぞれのデシメータは予
め設定されたデシメーション比率を有することを特徴と
する請求項2に記載の受信装置。 - 【請求項7】 広帯域移動通信システムで受信される信
号の狭帯域干渉を除去する装置において、 前記受信される信号をディジタル信号に変換するディジ
タル変換器と、 前記ディジタル受信信号に含まれた狭帯域干渉信号を検
出し、前記検出された信号による制御信号及び対応され
る搬送波周波数を出力する検出器と、 前記制御信号のそれぞれに応答して前記搬送波周波数に
より前記ディジタル受信信号をフィルタリングして、前
記ディジタル受信信号に含まれた狭帯域干渉信号を除去
する少なくとも一つ以上の干渉除去フィルタと、からな
ることを特徴とする装置。 - 【請求項8】 前記検出器は、 前記ディジタル受信信号を高速フーリエ変換する高速フ
ーリエ変換器と、 前記フーリエ変換された信号のエネルギーの大きさを所
定臨界値と比較して、前記臨界値より大きなエネルギー
の大きさを有する信号を前記狭帯域干渉信号に判断する
比較器と、 前記比較器からの前記狭帯域干渉信号をエネルギーの大
きさ順に整列する分類器と、 前記整列された狭帯域干渉信号中で、エネルギーの大き
さが大きな順に所定個数の狭帯域干渉信号を選択し、前
記選択された狭帯域干渉信号に該当する搬送波周波数を
出力する選択器と、からなることを特徴とする請求項7
に記載の装置。 - 【請求項9】 前記選択器が、前記整列された信号中で
前記干渉除去フィルタの個数だけの信号を選択すること
を特徴とする請求項8に記載の装置。 - 【請求項10】 前記干渉除去フィルタのそれぞれが有
限インパルス応答(FIR)フィルタであることを特徴と
する請求項7に記載の装置。 - 【請求項11】 広帯域移動通信システムで受信される
信号の狭帯域干渉を除去する方法において、 前記受信信号をディジタル信号に変換する過程と、 前記ディジタル受信信号に含まれた狭帯域干渉信号を検
出し、前記検出された信号による制御信号及び対応され
る搬送波周波数を出力する過程と、 前記制御信号のそれぞれに応答して前記搬送波周波数に
より前記ディジタル受信信号をフィルタリングして前記
狭帯域干渉信号を除去する過程と、からなることを特徴
とする方法。 - 【請求項12】 前記制御信号を出力する過程は、 前記ディジタル受信信号を高速フーリエ変換する過程
と、 前記フーリエ変換された信号のエネルギーの大きさを所
定臨界値と比較して、前記臨界値より大きなエネルギー
の大きさを有する信号を前記狭帯域干渉信号に判断する
過程と、 前記狭帯域干渉信号をエネルギーの大きさ順に整列する
過程と、 前記整列された狭帯域干渉信号中で、エネルギーの大き
さが大きな順に所定個数の狭帯域干渉信号を選択し、前
記選択された狭帯域干渉信号に該当する搬送波周波数を
出力する過程と、からなることを特徴とする請求項11
に記載の方法。 - 【請求項13】 前記狭帯域干渉信号を除去する過程
は、有限インパルス応答(FIR)フィルタを使用して前
記ディジタル受信信号をフィルタリングすることを特徴
とする請求項12に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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