KR100254515B1 - Symbol-by-symbol based multistage interference canceller on multipath channels - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다중 경로 채널에서 결합된 신호의 간섭을 제거하기 위한 적응 간섭 제거기에 관한 것으로서, 특히 DS/CDMA(Direct Sequence Code Division Multiple Access) 등을 사용하는 시스템에서 기지국이 겪게 되는 다중 접속 간섭과 심볼간의 간섭을 심볼 단위로 제거하는 심볼 단위 다단 적응 간섭 제거기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, DS/CDMA(Direct Sequence Code Division Multiple Access) 시스템에서는 여러 사용자들이 미리 할당된 확산 부호(Spreading Sequence)를 사용하여 같은 채널로 통신을 하므로 이동국에서 기지국으로의 역방향 통신의 경우에, 서로 다른 위치에 있는 사용자들에 의한 신호가 동시에 기지국으로 들어오며, 이동국의 위치에 따라 기지국에서 전송받는 신호의 크기가 다르게 된다.In general, in a DS / CDMA system, multiple users communicate on the same channel using a pre-assigned spreading sequence, so that in case of reverse communication from a mobile station to a base station, Signals by the users at the location enter the base station at the same time, the size of the signal received from the base station is different depending on the location of the mobile station.
도 1 은 종래의 다중 경로 채널의 수신기의 구조도이다.1 is a structural diagram of a receiver of a conventional multipath channel.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 다중 경로 채널의 간섭 제거 수신기는, 사용자들의 단말기로부터 송신된 기저대역신호(r(t))를 수신하여 송신 심벌의 크기를 예측하는 수신부(110)와, 수신부(110)의 예측값중에서 가장 큰 예측값을 수신 심벌로 결정하고, 결정된 수신 심벌을 본래의 송신 심벌로 복조하여 외부로 전송하는 판정기(120)를 구비한다.As shown in FIG. 1, a conventional multipath channel interference cancellation receiver includes a
수신부(110)는 다수의 수신기(110-1 ∼ 110-k)로 구성된다.The
다수의 수신기(110-1 ∼ 110-k)는 각각 서로 다른 경로를 통하여 전송된 신호들을 동시에 수신하고, 이 수신된 신호들을 더하여 전송하는 레이크 수신기나 정합기가 이용된다.A plurality of receivers 110-1 to 110-k receive signals transmitted through different paths at the same time, and a rake receiver or matching device for adding and receiving the received signals is used.
상기 레이크 수신기는 입력된 신호들을 각 경로별로 신호를 검파할 수 있는 다수의 핑거(Finger)로 구성된다.The rake receiver is composed of a plurality of fingers (finger) that can detect the input signal for each path.
판정부(120)는 다수의 판정기(120-1 ∼ 120-k)로 구성된다.The
수신부(110)와 판정부(120)는 기지국에 배치되어, 단말기로부터 송신된 신호를 수신하여 단말기의 사용자가 송신하고자 하는 곳으로 신호를 중계는 역할을 한다.The
상기와 같은 구조를 갖는 종래의 다중 경로 채널의 수신기의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.The operation of the receiver of the conventional multipath channel having the above structure will be described in detail as follows.
k명의 사용자가 각각 자신의 단말기를 이용하여 송신 심벌을 송신하면, 기지국에 위치된 k개의 수신기(110-1 ∼ 110-k)는 각각 코드분할 다중접속 변조된 기저대역신호(r(t))를 각각 수신하고, k개의 수신기(110-1 ∼ 110-k)는 수신된 기저대역신호(r(t))에 의해 본래의 송신 심벌의 크기를 예측하여 예측값(y1(i) ∼ yk(i))들을 각각 k개의 판정기(120-1 ∼ 120-k)로 전송한다. 이어서, k개의 판정기(120-1 ∼ 120-k)는 각각 k개의 수신기(110-1 ∼ 110-k)의 예측값(y1(i) ∼ yk(i)) 중에서 가장 큰 예측값을 수신 심벌로 결정한 후, 결정된 수신 심벌을 본래의 송신 심벌(b1(i) ∼ bk(i))로 각각 판정하여 외부로 전송한다.When k users transmit transmission symbols using their respective terminals, the k receivers 110-1 through 110-k located in the base station are each code division multiple access modulated baseband signals r (t). Are respectively received, and k receivers 110-1 through 110-k predict the magnitude of the original transmission symbol based on the received baseband signal r (t) to predict the predicted values y 1 (i) to y k. (i)) are transmitted to k determiners 120-1 through 120-k, respectively. The k determiners 120-1 through 120-k then receive the largest predicted value among the predicted values y 1 (i) through y k (i) of the k receivers 110-1 through 110-k, respectively. After determining the symbol, the determined received symbols are respectively determined as original transmission symbols b 1 (i) to b k (i) and transmitted to the outside.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 다중 경로 채널의 수신기에서 간선 제거를 위해서는, 모든 사용자들의 모든 경로의 신호들 간의 부분 상호 상관값을 알아야 하며 모든 경로의 신호의 크기를 추정하여야 하는 문제점이 존재하였다.However, in order to remove edges in the conventional multipath channel receiver as described above, there has been a problem in that partial cross-correlation between signals of all paths of all users must be known and the magnitude of signals of all paths must be estimated.
도 2 는 종래의 재확산을 사용하는 순차적 간섭 제거 수신기의 블록도를 도시한 것이다.2 shows a block diagram of a sequential interference cancellation receiver using conventional respreading.
도 2에 나타낸 바와 같이, 종래의 재확산을 사용하는 순차적 간섭 제거 수신기는, 사용자들의 단말기로부터 송신된 기저대역신호(r(t))를 일시 저장하는 버퍼(210)와, 버퍼(210)로부터 출력된 해당 기저대역신호를 입력받아 송신 심벌을 예측하는 다수의 수신부(220-1 ∼ 220-k)와, 다수의 수신부(220-1 ∼ 220-k)의 예측값을 본래의 송신 심벌인 '0' 또는 '1'의 심벌로 판정하는 다수의 판정부(230-1 ∼ 230-k)와, 미리 각 사용자마다 지정된 확산부호를 이용하여 다수의 판정부(230-1 ∼ 230-k)를 통해 판정된 심벌들을 재확산하는 다수의 재확산부(240-1 ∼ 240-k)와, 다수의 수신부(220-1 ∼ 220-k)를 통해 예측된 심벌들을 크기 순서로 배열하여 제어신호를 제공하는 제어부(250)와, 제어부(250)로부터 출력된 제어신호에 따라, 다수의 재확산부(240-1 ∼ 240-k)를 통해 재확산된 신호들을 스위칭하는 다수의 스위칭부(260-1 ∼ 260-k)와, 다수의 스위칭부(260-1 ∼ 260-k)를 통해 재확산된 신호를 전달하는 재확산 버스(270)와, 버퍼(210)로부터 출력된 기저대역신호(r(t))를 지연시키는 지연부(280)와, 지연부(280)를 통해 지연된 기저대역신호(r(t))와 재확산 버스(270)를 통해 전달된 재확산 신호를 감산하는 감산기(290)를 구비한다.As shown in FIG. 2, a sequential interference cancellation receiver using a conventional respread includes a
다수의 수신부(220-1 ∼ 220-k)는 각각 레이크 수신기 또는 정합기 등이 이용된다.A plurality of receivers 220-1 to 220-k are used for rake receivers and matching devices, respectively.
다수의 재확산부(240-1 ∼ 240-k)는 각각 사용자마다 서로다른 코드를 이용하여 입력된 신호를 재확산시킨다.The plurality of respreaders 240-1 to 240-k respread the input signals using different codes for each user.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 종래의 병렬 간섭 제거기의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the conventional parallel interference canceller having the structure as described above in detail as follows.
버퍼(210)는 사용자들의 단말기로부터 송신된 기저대역신호(r(t))를 일시 저장한 후 출력한다. 여기서, 기저대역신호(r(t))는 여러 사용자의 단말기로부터 송신된 신호들이 합쳐진 신호이다.The
다수의 수신부(220-1 ∼ 220-k)는 버퍼(210)로부터 출력된 해당 기저대역신호를 입력받아 송신 심벌을 예측하여 다수의 복조부(230-1 ∼ 230-k)로 출력한다. 다수의 판정부(230-1 ∼ 230-k)는 다수의 수신부(220-1 ∼ 220-k)의 예측값을 송신 심벌인 '0' 또는 '1'로 각각 판정하고, 판정한 수신 심벌을 제어부(250)와 다수의 재확산부(240-1 ∼ 240-k)로 출력한다.The plurality of receivers 220-1 to 220-k receive corresponding baseband signals output from the
다수의 재확산부(240-1 ∼ 240-k)는 각 사용자별로 미리 지정된 코드를 이용하여 다수의 판정부(230-1 ∼ 230-k)로부터 출력된 복조 신호를 재확산하여 다수의 스위칭부(260-1 ∼ 260-k)로 출력한다.The plurality of respreading units 240-1 to 240-k respread the demodulated signals output from the plurality of determination units 230-1 to 230-k by using a predetermined code for each user. Output at (260-1 to 260-k).
예를 들어, 복조부(230-1)로부터 출력된 복조신호가 r1이고, 재확산부(240-1)에 미리 지정된 확산부호가 α라고 가정하면, 재확산부(240-1)는 αr1이라는 재확산신호를 스위칭부(260-1)로 출력한다. 또한, 복조부(230-k)로부터 출력된 복조신호가 rk이고, 재확산부(240-k)에 미리 지정된 확산부호가 β라고 가정하면, 재확산부(240-k)는 βrk이라는 재확산신호를 스위칭부(260-k)로 출력한다.For example, assuming that the demodulation signal output from the demodulator 230-1 is r1 and the spreading code predetermined in the respreader 240-1 is α, the respreader 240-1 is αr1. The respread signal is output to the switching unit 260-1. Further, assuming that the demodulation signal output from the demodulator 230-k is rk and the spreading code designated in advance in the respreader 240-k is β, the respreader 240-k is respread to be βrk. The signal is output to the switching unit 260-k.
그리고, 제어부(250)는 다수의 수신부(220-1 ∼ 220-k)에 의해 예측된 신호들을 크기 순서대로 배열하고, 배열한 신호들의 크기에 따라 제어신호를 제공하여 다수의 스위칭부(260-1 ∼ 260-k)를 제어한다.The
예를 들어, 복조부(230-1)로부터 출력된 신호가 제일 크다면, 스위칭부(260-1)를 턴온시키고, 또한 복조부(230-2)로부터 출력된 신호가 제일 크다면, 스위칭부(260-2)를 턴온시킨다.For example, if the signal output from the demodulator 230-1 is the largest, turn on the switching unit 260-1, and if the signal output from the demodulator 230-2 is the largest, the switching unit Turn on (260-2).
그러면, 하기에서는, 수신부(220-1)의 출력신호를 r1, 수신부(220-)의 출력신호를 r2, 수신부(220-3)의 출력신호를 r3, 수신부(220-k)의 출력신호를 rk라고 가정하고, 또한 rk〈 --- 〈r3〈r2〈r1이라고 가정한다.Then, in the following, r1 output signal of the receiver 220-1, r2 output signal of the receiver 220-, r3 output signal of the receiver 220-3 and output signal of the receiver 220-k Assume rk and also assume rk <--- <r3 <r2 <r1.
제어부(250)는 다수의 수신부(220-1 ∼ 220-k)로부터 출력된 신호들을 rk, ---, r3, r2, r1 순서로 배열하고, 가장 큰신호인 r1을 사용자1에 대한 최종 출력 d1을 결정하여 출력한 후, 제어신호를 제공하여 스위칭부(260-1)를 턴온시킨다.The
스위칭부(260-1)는 재확산부(240-1)를 통해 재확산된 신호를 재확산 버스(270)를 통하여 감산기(290)로 전달하고, 감산기(290)는 지연부(280)를 통해 전달된 지저대역신호(r(t))에서 재확산부(240-1)를 통해 재확산된 신호를 감산하여 감산한 신호(r'(t))를 다시 지연부(280)를 통해 지연된다. 여기서, 지연부(280)는 버퍼(210)로부터 출력된 신호가 수신부(220-1), 복조부(230-1), 재확산부(240-1) 및 스위칭부(260-1)를 거쳐 가산기(290)까지 도달되는 시간 동안만큼 기저대역신호(r(t))를 지연시킨다.The switching unit 260-1 transmits the signal re-spreaded through the respreader 240-1 to the
이어서, 가장 신호가 큰 사용자1의 신호를 제거한 r'(t)를 2∼k에 대한 사용자에 대하여 다시 다수의 수신부(220-1 ∼ 220-k)에 입력하여 다시 크기를 추정하고, 가장 큰 신호의 사용자에 대하여 반복한다.Subsequently, r '(t) from which the signal of the
이와 같은 과정을 모든 사용자에 대하여 반복하여 최종 결정값인 d1∼dk를 얻게된다.This process is repeated for all users to obtain the final decision values d1 to dk.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 순차적 간섭 제거 수신기는, 신호의 크기가 변할 때마다 크기 순으로 재 배열을 해야 하며, 페이딩 환경에서 레이크 수신기의 각 핑거로 들어오는 신호의 크기를 정확히 추정하기가 힘든 문제점이 있었다. 또한, 각각의 사용자에 대하여 순차적으로 수행되어야 하므로 빠른 속도가 요구되며, 레이크 수신기의 핑거 수에 비례하여 복잡해지는 문제점이 있었다.However, the conventional sequential interference cancellation receiver as described above has to be rearranged in order of magnitude whenever the signal size changes, and it is difficult to accurately estimate the magnitude of the signal coming into each finger of the rake receiver in a fading environment. There was this. In addition, since it must be performed sequentially for each user, a high speed is required, and there is a problem of being complicated in proportion to the number of fingers of the rake receiver.
도 3은 종래의 재확산을 사용하는 2단 병렬 간섭 제거기의 블록도를 도시한 것이다.Figure 3 shows a block diagram of a two stage parallel interference canceller using conventional respreading.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 재확산을 사용하는 2단 병렬 간섭 제거기는, 사용자들의 단말기로부터 송신된 기저대역신호(r(t))를 일시 저장하는 버퍼(310)와, 버퍼(310)로부터 출력된 해당 기저대역신호를 입력받아 송신 심벌을 예측하는 다수의 수신부(320-1 ∼ 320-k)와, 다수의 수신부(320-1 ∼ 320-k)의 예측값중에서 가장 큰 예측값들을 각각 수신 심벌로 결정하고, 결정된 수신 심벌들을 각각 본래의 송신 심벌로 판정하여 출력하는 다수의 판정부(330-1 ∼ 330-k)와, 다수의 판정부(330-1 ∼ 330-k)를 통해 판정된 심벌들을 읽은 다음, 가장 큰 신호를 해당 기저대역신호로 재확산시키고, 재확산된 신호를 버퍼(310)로부터 출력된 기저대역신호(r(t))에서 감산하고, 감산 결과 제거되지 않은 기저대역신호를 출력하는 간섭 추정 및 제거부(340)와, 다수의 재판정부(350-1 ∼ 350-k)를 구비한다.As shown in FIG. 3, a two-stage parallel interference canceller using conventional respreading includes a
다수의 수신부(320-1 ∼ 320-k)는 각각 레이크 수신기가 이용된다.The plurality of receivers 320-1 to 320-k each use a rake receiver.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 종래의 병렬 간섭 제거기의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the conventional parallel interference canceller having the structure as described above in detail as follows.
버퍼(310)는 k개의 단말기로부터 전송된 송신 심벌들이 코드분할 다중접속 변조된 기저대역신호(r(t))를 일시 저장한 후, k 개의 수신부(320-1 ∼ 320-k) 및 간섭 추정 및 제거부(340)로 전송한다.The
k개의 수신부(320-1 ∼ 320-k)는 각각 버퍼(310)로부터 전달된 기저대역신호(r(t))에서 해당 기저대역신호에 의해 본래의 송신 심벌의 크기를 예측하여 예측값을 k개의 판정부(330-1 ∼ 330-k)로 출력한다. 이어서, k개의 판정부(330-1 ∼ 330-k)는 각각 k개의 판정부(330-1 ∼ 330-k)로부터 출력된 해당 예측값중에서 가장 큰 예측값을 수신 심벌로 결정한 후, 결정된 수신 심벌을 본래의 송신 심벌로 판정하여 간섭 추정 및 제거부(340)로 출력한다.The k receivers 320-1 to 320-k respectively predict the magnitude of the original transmission symbol by the corresponding baseband signal in the baseband signal r (t) transmitted from the
그리고, 간섭 추정 및 제거부(340)는 k개의 판정부(330-1 ∼ 330-k)를 통해 복조된 심벌들을 읽은 다음 가장 큰 신호로 외부로 출력하는 해당 기저대역신호로 재확산시키고, 판정부(330-1)로부터 출력된 복조 심벌을 재확산한 신호를 버퍼(310)로부터 출력된 기저대역신호(r(t))에서 감산한다. 이어서, 감산된 기저대역신호는 k개의 수신부(320-1 ∼ 320-k)로 재입력되어 상기의 과정을 반복한다.Then, the interference estimator and
간섭 추정 및 제거부(340)는 상기와 같은 과정을 순차적으로 수행하여, k개의 판정부(330-1 ∼ 330-k)의 모든 출력신호를 판정한다.The interference estimator and remover 340 sequentially performs the above process to determine all output signals of the k determiners 330-1 to 330-k.
따라서, 종래의 병렬 간섭 제거기는 상기한 바와 같이 기저대역신호를 이중으로 변복조하여 주므로써, 보다 정확한 송신 심벌을 외부로 전달하게 된다.Therefore, the conventional parallel interference canceller double modulates and demodulates the baseband signal as described above, thereby transmitting a more accurate transmission symbol to the outside.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 병렬 간섭 제거기는, 모든 사용자에 대한 확산 부호를 알고 있어야 하므로, 다른 사용자들로부터 간섭 양을 추정하기 위하여 사용자들의 확산 부호간 부분 상호 상관값을 구해야 하는 문제점이 있었다. 또한, 페이딩 환경에서 레이크 수신기의 각 핑거로 수신되는 신호의 크기를 정확히 추정하기가 힘들고, 레이크 수신기의 핑거 수에 비례하여 복잡해지는 문제점이 있었다.However, since the conventional parallel interference canceller as described above needs to know spreading codes for all users, there is a problem in that partial cross-correlation between spreading codes of users must be obtained in order to estimate the amount of interference from other users. In addition, in a fading environment, it is difficult to accurately estimate the magnitude of a signal received by each finger of the rake receiver, and there is a problem that it is complicated in proportion to the number of fingers of the rake receiver.
게다가, 상기 도 2 및 도 3 은 재확산을 사용하므로 기본적으로 핑거 수가 다중 경로의 수와 같다. 따라서, 재확산을 시켜주기 위한 재확산 버스가 레이크 수신기의 출력으로부터 다시 레이크 수신기의 입력으로 궤환 구조를 형성하기 때문에 제어하기가 어렵고, 재확산을 위한 레이크 수신기의 각 핑거로 수신되는 신호의 크기를 모두 추정하여야 하므로 계산량이 많이 요구되며, 레이크 수신기의 각 핑거마다 제거기가 추가되어 핑거의 수에 비례하여 복잡해지는 문제점이 있었다.In addition, Figures 2 and 3 above use respreading, so basically the number of fingers is equal to the number of multipaths. Therefore, since the respread bus for respreading forms a feedback structure from the output of the rake receiver back to the input of the rake receiver, it is difficult to control, and the size of the signal received by each finger of the rake receiver for respreading is difficult to control. Since all of them need to be estimated, a large amount of computation is required, and a canceller is added to each finger of the rake receiver, which causes a complexity in proportion to the number of fingers.
따라서, 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 레이크 수신기에 의해 결합된 신호를 간섭 제거의 대상으로 삼아 심볼 단위로 간섭을 제거해 주므로써, 재확산으로 인한 피드백 구조를 없애고 복잡도가 레이크 수신기의 내부 구성 수신 기능부(Finger)의 수에 무관하도록 하여, 매우 간단하게 구현할 수 있도록 하는 다중 경로 채널의 심볼 단위 다단 적응 간섭 제거기를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention devised to solve the above-described problems, by eliminating the interference by the symbol unit by using the signal coupled by the rake receiver as the object of interference cancellation, eliminating the feedback structure due to re-spreading It is an object of the present invention to provide a multi-path channel-by-symbol multi-stage adaptive interference canceller that can be implemented in a very simple manner so that the complexity is independent of the number of internally configured reception functions (Fingers) of the rake receiver.
도 1은 종래의 다중 경로 채널의 수신기의 블록도.1 is a block diagram of a receiver of a conventional multipath channel.
도 2는 종래의 재확산을 사용하는 순차적 간섭 제거기의 블록도.2 is a block diagram of a sequential interference canceller using conventional respreading.
도 3은 종래의 재확산을 사용하는 2단 병렬 간섭 제거기의 블록도.3 is a block diagram of a two stage parallel interference canceller using conventional respreading;
도 4는 본 발명에 따른 다중 경로 채널의 심볼 단위 다단 적응 간섭 제거기의 일실시예 블록도.4 is a block diagram of an embodiment of a symbol unit multistage adaptive interference canceller of a multipath channel according to the present invention;
도 5는 도 4의 적응 여파기의 일실시예 블록 구성도.5 is a block diagram of an embodiment of the adaptive filter of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
410: 수신부 420: 판정부410: receiving unit 420: determining unit
430: 적응 필터링부 410-1 ∼ 410-k: 수신기430: adaptive filtering unit 410-1 to 410-k: receiver
420-1 ∼ 420-k: 판정기 430-1 ∼ 430-k: 적응 여파기420-1 to 420-k: determiner 430-1 to 430-k: adaptive filter
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다중 경로 채널의 심볼 단위 다단 적응 간선 제거기는, 단말기들로부터 수신된 기저대역신호를 수신하여 송신 심벌을 예측하는 수신수단; 상기 수신수단의 예측값을 크기에 따라 본래의 송신 심벌로 판정하는 판정수단; 상기 수신수단의 예측값과 상기 판정수단에 의해 판정된 심벌을 입력받아, 내부의 계산과정에서 발생한 계수를 조정하여 미리 설정된 기준값과 동일한 신호를 출력하는 적응 필터링 수단을 포함한다.In order to achieve the above object, a multi-stage adaptive edge eliminator of a multipath channel of the present invention includes: receiving means for receiving baseband signals received from terminals to predict transmission symbols; Judging means for judging the predicted value of the receiving means as an original transmission symbol according to the magnitude; And adaptive filtering means for receiving a predicted value of the receiving means and a symbol determined by the determining means, adjusting a coefficient generated in an internal calculation process and outputting a signal equal to a preset reference value.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.
도 4는 본 발명에 따른 다중 경로 채널의 심볼 단위 다단 적응 간섭 제거기의 일실시예 블록도이다.4 is a block diagram of an embodiment of a symbol unit multi-stage adaptive interference canceller of a multipath channel according to the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다중 경로 채널의 심볼 단위 다단 적응 간섭 제거기는, 사용자들의 단말기로부터 수신된 기저대역신호(r(t))를 입력받아 송신 심벌을 예측하는 수신부(410)와, 수신부(410)의 예측값을 크기에 따라 본래의 송신 심벌로 판정하는 판정부(420)와, 수신부(410)의 예측값과 판정부(420)를 통해 판정된 심벌을 입력받아 적응 여파를 수행하는 적응 필터링부(430)를 구비한다.As shown in FIG. 4, the symbol-level multi-stage adaptive interference canceller of the multipath channel according to the present invention receives a baseband signal r (t) received from users' terminals and predicts a transmission symbol. And the
수신부(410)는 사용자들의 단말기로부터 수신된 기저대역신호(r(t))를 입력받아 송신 심벌을 각각 예측하는 다수의 수신기(410-1 ∼ 410-k)로 구성된다.The receiving
다수의 수신기(410-1 ∼ 410-k)는 각각 레이크 수신기나 정합기 등이 이용된다.A plurality of receivers 410-1 to 410-k are each used with a rake receiver, matcher, and the like.
판정부(420)는 다수의 수신기(410-1 ∼ 410-k)의 예측값을 크기에 따라 본래의 송신 심벌로 각각 판정하는 다수의 판정기(420-1 ∼ 420-k)로 이루어진다.The
적응 필터링부(430)는 다수의 수신기(410-1 ∼ 410-k)의 예측값과 다수의 판정기(420-1 ∼ 420-k)를 통해 판정된 심벌을 입력받아 각각 적응 여파를 수행하는 다수의 적응 여파기(430-1 ∼ 430-k)를 구비한다.The
다수의 적응 여파기(430-1 ∼ 430-k)는 각 사용자에 대한 판정기(420-1 ∼ 420-k)의 판정값인 판정 심벌 k개와 각 적응 여파기(430-1 ∼ 430-k)와 대응되는 수신기(420-1 ∼ 420-k)의 예측값 1개, 총 k+1개를 입력받아 적응 여파 과정을 수행한다. 여기서, 적응 여파기는 입력신호를 기준값과 동일하게 출력되도록 계수를 조정하는 여파기로써, 공지의 기술이며 본 발명에서는 하기 도 5에 도시한 바와 같이 개조하여 사용하였다.The plurality of adaptive filters 430-1 to 430-k includes k decision symbols, which are determination values of the determiners 420-1 to 420-k for each user, and each adaptive filter 430-1 to 430-k. An adaptive filtering process is performed by receiving one predicted value and a total of k + 1 of the corresponding receivers 420-1 to 420-k. Here, the adaptive filter is a filter for adjusting the coefficient to output the input signal equal to the reference value, which is a well-known technique and used in the present invention as shown in FIG. 5.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 다중 경로 채널의 심볼 단위 다단 적응 간섭 제거기의 상세한 동작은, 도 5에 도시한 적응 여파기를 먼저 설명한 다음 설명하기로 하겠다.The detailed operation of the symbol unit multi-stage adaptive interference canceller of the multipath channel of the present invention having the structure as described above will be described first after explaining the adaptive filter shown in FIG.
도 5는 도 4의 적응 여파기의 일실시예 블록 구성도이다.FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of the adaptive filter of FIG. 4.
상기 적응 여파기는 다수의 판정기(420-1 ∼ 420-k)에 의해 판정된 송신 심벌 k개와 다수의 수신기(410-1 ∼ 410-k) 중에서 수신기(410-1)의 예측값으로 구성되는 총 k+1 개를 입력받는다. 여기서는, 설명의 편의를 위해서 k+1을 n으로 놓고 설명한다.The adaptive filter comprises a total of k transmission symbols determined by the plurality of determiners 420-1 to 420-k and a predicted value of the receiver 410-1 among the plurality of receivers 410-1 to 410-k. Get k + 1 inputs. Here, description is made with k + 1 set to n for convenience of explanation.
도 5에 도시한 바와 같이, 도 4의 적응 여파기는, 다수의 입력신호(I1 ∼ In)를 각각 지연시키기 위한 다수의 지연부(511 ∼ 51n)와, 다수의 지연부(511 ∼ 51n)를 통해 지연된 신호와 계수 적응부(560)로부터 전달된 계수를 곱하는 다수의 곱셈부(521 ∼ 52n)와, 다수의 곱셈부(521 ∼ 52n)에서 곱해진 곱셈값을 더하는 가산기(530)와, 가산기(530)에서 더해진 가산값을 크기에 따라 송신 심벌로 판정하는 판정기(540)와, 판정기(510)를 통해 판정된 값에서 가산기(530)의 가산값을 감산하는 감산기(550)와, 감산기(550)의 감산값을 오차로 하여 계수를 보정하는 계수 적응부(560)를 구비한다.As shown in FIG. 5, the adaptive filter of FIG. 4 includes a plurality of
다수의 지연부(511 ∼ 51n)는 다수의 입력(I1 ∼ In)을 각각 순차적으로 지연시키기 위한 다수의 지연기((511-1 ∼ 511-m) ∼ (51n-1 ∼ 51n-m))를 구비한다.The plurality of
다수의 곱셈부(521 ∼ 52n)는 다수의 지연기((511-1 ∼ 511-m) ∼ (51n-1 ∼ 51n-m))를 통해 지연된 신호와 계수 적응부(560)로부터 전달된 계수를 각각 곱하는 다수의 곱셈기((521-1 ∼ 521n-m) ∼ (52n-1 ∼ 52n-m))를 구비한다. 여기서, m은 1이상의 자연수이다.The plurality of
계수 적응부(560)는 오차값이 '0'이 되도록 계수를 보정하게 되며 보정하는 방식은 LMS, RLS 등의 여러 가지 적응 여파 방식이 사용될 수 있다.The coefficient adaptation unit 560 corrects the coefficient so that the error value is '0', and various adaptive filtering methods such as LMS and RLS may be used as the correction method.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명에 적용되는 적응 여파기의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the adaptive filter applied to the present invention having the structure as described above in detail as follows.
다수의 지연기(511-1 ∼ 511-m)는 입력 신호(I1)를 순차적으로 지연하여, 다수의 곱셈기(521-1 ∼ 521-m)로 전달한다. 이어서, 다수의 곱셈기(521-1 ∼ 521-m)는 계수 적응부(560)로부터 전달된 계수와 다수의 지연기(511-1 ∼ 511-m)의 출력신호를 각각 곱하여, 곱한 값을 가산기(530)로 출력한다.The plurality of delayers 511-1 to 511-m sequentially delay the input signal I1 and transmit the delayed signals to the plurality of multipliers 521-1 to 521-m. Subsequently, the multipliers 521-1 to 521-m multiply the coefficients transmitted from the coefficient adaptation unit 560 with the output signals of the plurality of delayers 511-1 to 511-m, respectively, and add the multiplied values. Output to (530).
마찬가지로, 다수의 지연기((512-1 ∼ 512-m) ∼ (51n-1 ∼ 51n-m))들도 다수의 입력신호(I2 ∼ In)에 대하여 상기한 바와 같은 과정을 수행하며, 또한 다수의 곱셈기((521-1 ∼ 521n-m) ∼ (52n-1 ∼ 52n-m))들 역시 다수의 지연기((512-1 ∼ 512-m) ∼ (51n-1 ∼ 51n-m))들의 출력값과 적응 계수부(560)로부터 전달된 계수를 각각 곱하여 곱한값을 가산기(530)로 출력한다.Similarly, the plurality of delay units (512-1 to 512-m) to (51n-1 to 51n-m) perform the same process as described above with respect to the plurality of input signals I2 to In. Multiple multipliers ((521-1 to 521n-m) to (52n-1 to 52n-m)) also have multiple delayers ((512-1 to 512-m) to (51n-1 to 51n-m). The multiplier multiplies the output values of the multipliers by the coefficients transmitted from the adaptive coefficient unit 560 and outputs the multiplied value to the
이와 같은 과정을 통상적으로 여파 과정이라 한다.This process is commonly referred to as aftermath.
이어서, 감산기(530)는 다수의 곱셈부(521 ∼ 52n)로부터 전달된 곱셈값을 더하여 판정기(540)로 출력한다. 판정기(540)는 여파 과정의 출력을 크기에 따라 송신 심벌로 판정하여 감산기(550)로 출력한다.Subsequently, the
감산기(550)는 판정기(510)를 통해 판정된 값에서 가산기(530)의 가산값을 감산한 오차를 계수 적응부(560)로 출력한다. 이어서, 계수 적응부(560)는 감산기(550)의 감산값인 오차를 입력받아 오차가 '0'보다 클 경우에는 각 계수를 현재의 오차, 이전 단계의 지연된 오차 등을 고려하여 일정하게 증가시키거나, '0'보다 작을 경우에는 각 계수를 감소시키는 과정을 반복적을 수행한다.The
이러한 과정을 각각의 입력에 대하여 동시에 수행하게 되며, 오차가 '0'에 가까워지면 더 이상 계수가 적응되지 않고, 일정한 값을 유지하게 되어 계수 적응 과정을 마치게 된다.This process is performed at the same time for each input, and when the error approaches '0', the coefficient is no longer adapted and the constant adjustment is completed by maintaining a constant value.
그러면, 다음에는 도 4의 다중 경로 채널의 심볼 단위 다단 적응 간섭 제거기의 동작을 상세하게 설명한다.Next, the operation of the symbol-level multistage adaptive interference canceller of the multipath channel of FIG. 4 will be described in detail.
다수의 수신기(410-1 ∼ 410-k)는 여러 사용자들의 단말기로부터 송신된 기저대역신호(r(t))를 입력받아 송신 심벌을 예측하여 다수의 판정기(420-1 ∼ 420-k)로 출력한다. 다수의 판정기(420-1 ∼ 420-k)는 다수의 수신기(410-1 ∼ 410-k)의 예측 심벌을 크기에 따라 송신 심벌을 판정하여, 판정값을 다수의 적응 여파기(430-1 ∼ 430-k)로 출력한다.The plurality of receivers 410-1 to 410-k receive baseband signals r (t) transmitted from terminals of various users, predict the transmission symbols, and determine the plurality of determiners 420-1 to 420-k. Will output The plurality of determiners 420-1 to 420-k determine the transmission symbol according to the magnitudes of the predicted symbols of the plurality of receivers 410-1 to 410-k, and determine the determined values by the plurality of adaptive filter 430-1. 430-k).
이어서, 다수의 적응 여파기(430-1 ∼ 430-k)는 모든 사용자에 대한 판정기(420-1 ∼ 420-k)의 출력신호인 다수의 판정 심벌과 각 사용자의 수신기(410-1 ∼ 410-k)에서 자신이 속한 사용자의 예측 심벌을 입력받는다.Subsequently, the plurality of adaptive filters 430-1 through 430-k include a plurality of decision symbols which are output signals of the determiners 420-1 through 420-k for all users and the receivers 410-1 through 410 of each user. -k) receives the prediction symbol of the user to which he belongs.
도 5에서 설명한 바와 같이, 다수의 적응 여파기(430-1 ∼ 430-k)는 각 사용자에 대하여 적응 여파과정을 동시에 수행한 후에, 이를 출력하므로써 간섭 제거 기능을 수행하게 된다.As described with reference to FIG. 5, the plurality of adaptive filters 430-1 to 430-k perform an adaptive filtering process for each user at the same time, and then perform an interference cancellation function by outputting the adaptive filter.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains, and the above-described embodiments and accompanying It is not limited to the drawing.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 다중 경로 채널의 심볼 단위 다단 적응 간섭 제거기는, 레이크 수신기에 의해 결합된 신호를 간섭 제거의 대상으로 삼아 심볼 단위로 간섭을 제거하여 주므로써, 기존의 시스템에 있던 레이크 수신기의 구조에 상관 없이 시스템에 추가가 가능하며, 복잡도가 레이크 수신기의 핑거(finger) 수에 무관하게 되어 매우 간단히 구현할 수 있는 효과가 있다. 또한, 기존의 방식과는 달리 피이드백 구조를 없애 제어하기가 매우 용이하고, 간섭의 양을 적응 알고리즘을 사용하여 추정하므로 다른 사용자들의 확산 부호에 대한 정보를 필요로 하지않는 효과를 갖는다.As described above, the symbol-level multistage adaptive interference canceller of the multipath channel of the present invention removes the interference by the symbol unit by using the signal coupled by the rake receiver as the object of interference cancellation, thereby making it possible to obtain a rake in the existing system. Regardless of the structure of the receiver, it can be added to the system, and the complexity is irrelevant to the number of fingers of the rake receiver, which is very simple to implement. In addition, unlike the conventional method, it is very easy to control by eliminating the feedback structure, and since the amount of interference is estimated by using an adaptive algorithm, it does not require information on spreading codes of other users.
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KR100624504B1 (en) | 2003-02-20 | 2006-09-18 | 닛본 덴끼 가부시끼가이샤 | Iterative soft interference cancellation and filtering for spectrally efficient high-speed transmission in mimo systems |
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