KR100633047B1 - 신호 보정 장치 및 방법을 구현하는 스마트 안테나 통신 시스템 - Google Patents
신호 보정 장치 및 방법을 구현하는 스마트 안테나 통신 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
Description
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 데이터신호를 다수의 캐리어에 할당하여 기저대역 프로세서로 전송하고, 캘리브레이션 신호 처리부로 하여금 상기 다수의 캐리어 중 상기 데이터신호가 할당되지 않은 캐리어에 할당될 캘리브레이션 신호를 발생하도록 제어하는 스케쥴러, 상기의 스케률러에 의해 제어되어 상기 데이터신호가 할당되지 않은 캐리어에 상기 캘리브레이션 신호를 발생하여 할당하고, 상기 캘리브레이션 신호와 상기 캘리브레이션 신호가 송신경로를 거쳐 수신된 캘리브레이션 수신신호를 이용하여 캘리브레이션 벡터값를 계산하여 출력하는 캘리브레이션 신호처리부와 상기 캘리브레이션 신호처리부가 계산한 상기 캘리브레이션 벡터값을 전송받아 이를 적용하여 빔계수를 캘리브레이션하고, 캘리브레이션된 데이터신호를 송신경로로 전송하는 상기 기저대역 프로세서를 포함하는 스마트 안테나 다중반송파 통신 시스템을 제공한다.
도 3은 본 발명에 따른 스마트 안테나 통신 시스템에서 데이터신호가 캐리어에 할당되는 과정을 나타내는 도면이다. 도 3에서 어두운 영역은 데이터가 할당되는 영역이고, 블랭크 영역은 그 영역 중에 선택하여 캘리브레이션 신호를 할당할 영역이다. 즉, 시간의 변화에 따라 데이터가 캐리어에 할당되는 예를 나타낸다. 시간에 따라 기지국에 연결된 단말기 사용자가 변화되면, 그에 따라 데이터의 주파수 자원 할당도 변화한다. 또한, 시간의 변화에 따라 데이터가 할당되지 않은 캐리어도 변하게 된다.
1001단계에서 캐리어를 나타내는 변수는 1로 정한다. 만약 n이 N(캐리어 전체 수)보다 작으면 1005단계에서 n번째 캐리어에 캘리브레이션 신호가 할당되었는지를 확인한다. 만약 캘리브레이션 신호가 할당되었으면 1006단계에서 캘리브레이션 신호에 대한 응답신호를 수신하여 캘리브레이션 캐리어의 위상과 진폭을 메모리에 저장한다. 다음에는 이전 캘리브레이션 캐리어의 위상과 진폭을 가지고 있는 메모리의 n번째 어드레스에 n번째 캐리어에 대한 캘리브레이션 신호의 위상과 진폭으로 갱신한다. 1007 단계에서 이러한 동작이 모든 캐리어에 대해 반복한다. 다음에는 1003단계에서 저장된 캐리어들의 위상과 진폭을 사용하여 인터폴레이션(interpolation)한다. 다음 단계인 1004 단계에서 캘리브레이션 신호로부터 커플러의 특성을 제거한 후, 캐리어별로 캘리브레이션 벡터를 계산한다.
도 11a와 도 11b는 본 발명에 따른 스마트안테나 시스템의 캘리브레이션 신호의 수신 값을 나타내는 도면이다. 도 11a는 일정한 시간동안 매 시간마다 캘리브레이션 신호를 전송한 후 임의의 시간동안 캘리브레이션 신호를 수신한 것을 나타낸다. 이렇게 매 시간마다의 캘리브레이션 신호의 수신 값을 일정시간 동안 저장하면 전대역의 캘리브레이션이 가능하다. 시스템에서는 송신한 캘리브레이션 신호 값을 알고 있으므로 이러한 송신 캘리브레이션 신호 값과 위의 캘리브레이션 수신신호 값을 비교하면 캘리브레이션 벡터를 계산할 수 있고, 신호의 위상과 크기를 캘리브레이션 할 수 있다. 기지국에 연결된 단말기 사용자가 적은 경우에는 이러한 방법을 사용한다. 도 11b는 도 11a와 유사하지만 전대역에 걸쳐 캘리브레이션 신호를 전송하지 못하는 경우를 나타낸다. 즉, 이 경우에는 인터폴레이션(interpolation) 기법을 사용하여 캘리브레이션 신호의 수신 값을 추정한다. 기지국에 연결된 사용자자 많은 경우에는 데이터 할당에 보다 많은 캐리어를 사용해야 하므로 이러한 방법을 사용하는 것이 필요하다. 여기에서도 시스템은 송신한 캘리브레이션 신호 값을 알고 있으므로 이러한 송신 캘리브레이션 신호 값과 위의 캘리브레이션 수신신호 값을 비교하면 캘리브레이션 벡터를 계산할 수 있고, 신호의 위상과 크기를 캘리브레이션 할 수 있다.
Claims (20)
- 스마트 안테나 다중반송파 통신 시스템에 있어서,데이터신호를 다수의 캐리어에 할당하여 기저대역 프로세서로 전송하고, 캘리브레이션 신호 처리부로 하여금 상기 다수의 캐리어 중 상기 데이터신호가 할당되지 않은 캐리어에 할당될 캘리브레이션 신호를 발생하도록 제어하는 스케쥴러;상기의 스케률러에 의해 제어되어 상기 데이터신호가 할당되지 않은 캐리어에 상기 캘리브레이션 신호를 발생하여 할당하고, 상기 캘리브레이션 신호와 상기 캘리브레이션 신호가 송신경로를 거쳐 수신된 캘리브레이션 수신신호를 이용하여 캘리브레이션 벡터값를 계산하여 출력하는 캘리브레이션 신호처리부와;상기 캘리브레이션 신호처리부가 계산한 상기 캘리브레이션 벡터값을 전송받아 이를 적용하여 빔계수를 캘리브레이션하고, 캘리브레이션된 데이터신호를 송신경로로 전송하는 상기 기저대역 프로세서를 포함하는 스마트 안테나 다중반송파 통신 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 캘리브레이션 신호 처리부는상기의 스케률러에 의해 제어되어 상기 데이터신호가 할당되지 않은 캐리어에 상기 캘리브레이션 신호를 발생하여 할당하는 상기 캘리브레이션 신호 발생부와상기 캘리브레이션 신호와 상기 캘리브레이션 신호가 송신경로를 거쳐 수신된 캘리브레이션 수신신호를 이용하여 캘리브레이션 벡터값를 계산하여 출력하는 캘리브레이션 벡터 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안테나 다중반송파 통신 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 기저대역 프로세서는상기 스케쥴러에 의하여 캐리어별로 할당된 데이터신호를 수신하는 데이터 매퍼;상기 데이터신호에 상기 캘리브레이션 벡터 프로세서로부터 전송받은 캘리브레이션 벡터를 적용하는 캘리브레이터;상기 캘리브레이터에 상기 캘리브레이션 벡터가 적용된 상기 데이터신호를 변조하는 IFFT 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안테나 다중반송파 통신 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 스케줄러는타이머 저장값이 문턱값을 넘지 않는 데이터신호 할당 가능 캐리어들을 찾는 캐리어 파인더;상기 캐리어 파인더가 찾은 상기 데이터신호 할당 가능 캐리어에 데이터신호를 할당하는 데이터 할당기 및;상기 데이터 할당기가 할당한 데이터신호 값을 이용하여 상기 저장값을 업데이트 하는 타이머를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안테나 다중반송파 통신 시스템.
- 제 2항에 있어서,상기 캘리브레이션 신호 발생부는상기 스케쥴러로부터 전송된 캐리어간 데이터 할당정보에 따라 데이터가 할당되지 않은 캐리어에 캘리브레이션 신호를 할당하는 캘리브레이션 신호 할당부;상기 캐리어에 할당된 캘리브레이션 신호를 변조하는 IFFT 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안테나 다중반송파 통신 시스템.
- 제 2항에 있어서,상기 캘리브레이션 벡터 프로세서는상기 캘리브레이션 수신신호를 캐리어별 신호로 분리하는 FFT 블록;상기 스케쥴러로부터의 캘리브레이션 신호의 캐리어 위치정보를 이용하여 캘리브레이션 신호가 할당된 캐리어의 상기 캘리브레이션 수신 신호의 크기와 위상 값을 측정하는 캘리브레이션 신호 획득기;상기 캘리브레이션 수신 신호의 크기와 위상 값을 매 시간마다 업데이트 하여 메모리에 저장하는 캘리브레이션 신호 업데이터;상기 메모리에 저장된 상기 캘리브레이션 수신 신호의 크기와 위상 값에서 커플러의 특성을 제거한 후 캘리브레이션 벡터를 계산하는 캘리브레이션 벡터 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안테나 다중반송파 통신 시스템.
- 제6항에 있어서,상기 메모리에 저장된 상기 캘리브레이션 수신신호를 인터폴레이션하여 캘리브레이션 신호가 할당되지 않은 캐리어의 캘리브레이션 수신신호를 예측하여 그 값을 메모리에 저장하는 인터폴레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안테나 다중반송파 통신 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 스마트 안테나 다중 반송파 통신시스템은 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 통신 시스템 또는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 통신 시스템임을 특징으로 하는 스마트 안테나 다중 반송파 통신 시스템.
- 스마트 안테나 다중반송파 통신 시스템에 있어서,캘리브레이션 신호 발생부로 하여금 단말기로부터 수신된 데이터신호가 할당되지 않은 캐리어에 할당될 캘리브레이션 신호를 발생하게 제어하는 스케쥴러;상기의 스케률러에 의해 제어되어 상기 데이터신호가 할당되지 않은 캐리어에 상기 캘리브레이션 신호를 발생하여 할당하고, 상기 캘리브레이션 신호와 상기 캘리브레이션 신호가 수신경로를 거쳐 수신된 캘리브레이션 수신신호를 이용하여 캘리브레이션 벡터값를 계산하여 출력하는 캘리브레이션 신호처리부와;상기 캘리브레이션 벡터 프로세서가 계산한 상기 캘리브레이션 벡터값을 전송받아 이를 적용하여 빔계수를 캘리브레이션하고, 캘리브레이션된 데이터신호를 수신경로로 전송하는 상기 기저대역 프로세서를 포함하는 스마트 안테나 다중반송파 통신 시스템.
- 제9항에 있어서,상기 캘리브레이션 신호처리부는상기의 스케률러에 의해 제어되어 상기 데이터신호가 할당되지 않은 캐리어에 상기 캘리브레이션 신호를 발생하여 할당하는 상기 캘리브레이션 신호 발생부와;상기 캘리브레이션 신호와 상기 캘리브레이션 신호가 수신경로를 거쳐 수신된 캘리브레이션 수신신호를 이용하여 캘리브레이션 벡터값를 계산하여 출력하는 캘리브레이션 벡터 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안테나 다중반송파 통신 시스템.
- 제9항에 있어서,상기 스마트 안테나 다중 반송파 통신시스템은 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 통신 시스템 또는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 통신 시스템임을 특징으로 하는 스마트 안테나 다중 반송파 통신 시스템.
- 스마트 안테나를 사용하는 다중 반송파 통신시스템의 캘리브레이션 신호를 할당하는 방법에 있어서,n번째 캐리어의 타이머 값을 타이머의 문턱값(threshold)과 비교하는 단계,민약 n번째 캐리어의 타이머 값이 타이머 문턱값보다 크면 데이터 할당 캐리어에서 제외하는 단계,만약 n번째 캐리어의 타이머 값이 타이머 문턱값보다 크지 않으면 n번째 캐리어에 데이터를 할당하는 단계, 및상기 데이터를 할당하는 단게에서 데이터가 할당되지 않으면, 캘리브레이션 신호를 할당하는 상기 방법.
- 스마트 안테나 다중반송파 통신시스템의 캘리브레이션 벡터 추정 방법에 있어서,캘리브레이션 신호가 할당된 캐리어를 통해 캘리브레이션 신호의 수신신호를 수신하는 과정;상기 수신된 캘리브레이션 수신신호를 이전의 수신신호 값들이 저장되어 있는 n번째 어드레스의 메모리에 업데이트 하는 과정;상기 수신신호 수신과정과 상기 메모리 업데이트 과정을 심볼내의 모든 캐리어에 대하여 반복 수행하는 과정 및;상기 메모리에 저장되어 있는 업데이트된 캘리브레이션 수신신호 값을 이용하여 캐리어별로 캘리브레이션 벡터를 구하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
- 제13항에 있어서,상기 업데이트된 캘리브레이션 수신신호 값을 이용하여 캐리어별로 캘리브레이션 벡터를 구하는 과정에서 상시 수신신호 값에서 커플러의 특성을 제거한 후 상기 캘리브레이션 벡터를 구하는 것을 특징으로 하는 다중반송파 통신시스템의 캘리브레이션 벡터 추정 방법.
- 제13항에 있어서,상기 메모리에 저장되어 있는 업데이트된 캘리브레이션 수신신호 값을 이용하여 캐리어별로 캘리브레이션 벡터를 구하는 과정에서 캘리브레이션 신호가 할당되지 않은 캐리어의 캘리브레이션 수신신호를 예측하여 상기 캐리어별로 상기 캘리브레이션 벡터를 구하는 것을 특징으로 하는 다중반송파 통신시스템의 캘리브레이션 벡터 추정 방법.
- 스마트 안테나를 사용하는 다중반송파 통신 시스템의 신호 캘리브레이션 방법에 있어서,데이터신호를 다수의 캐리어에 할당하는 과정;상기 데이터신호가 할당되지 않은 캐리어에 캘리브레이션 신호를 할당하여 전송하는 과정;상기 캘리브레이션 신호와 상기 캘리브레이션 신호가 송신경로를 거쳐 수신된 캘리브레이션 수신신호를 이용하여 캘리브레이션 벡터값를 계산하여 출력하는 과정 및;상기 캘리브레이션 벡터값을 전송받아 이를 적용하여 빔계수를 캘리브레이션하고, 캘리브레이션된 데이터신호를 송신경로로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
- 제16항에 있어서,상기 데이터신호가 할당되지 않은 캐리어에 캘리브레이션 신호를 발생하여 할당하여 전송하는 과정은,전송받은 캐리어간 데이터 할당정보에 따라 데이터신호가 할당되지 않은 캐리어에 캘리브레이션 신호를 할당하는 과정과;상기 캐리어에 할당된 캘리브레이션 신호를 변조하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안테나 다중반송파 통신 시스템의 신호 캘리브레이션 방법.
- 제16항에 있어서,상기 캘리브레이션 벡터값을 전송받아 이를 적용하여 빔계수를 캘리브레이션하고, 캘리브레이션된 데이터신호를 송신경로로 전송하는 과정은,상기 캐리어별로 할당된 데이터신호를 수신하는 과정;상기 데이터신호에 상기 캘리브레이션 벡터 프로세서로부터 전송받은 캘리브레이션 벡터를 적용하는 과정;상기 캘리브레이터에 상기 캘리브레이션 벡터가 적용된 상기 데이터신호를 변조하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안테나 다중반송파 통신 시스템의 신호 캘리브레이션 방법.
- 제16항에 있어서,상기 캘리브레이션 신호와 상기 캘리브레이션 신호가 송신경로를 거쳐 수신된 캘리브레이션 수신신호를 이용하여 캘리브레이션 벡터값를 계산하여 출력하는 과정은,상기 캘리브레이션 수신신호를 캐리어별 신호로 분리하는 과정;상기 캘리브레이션 신호의 캐리어 위치정보를 이용하여 캘리브레이션 신호가 할당된 캐리어의 상기 캘리브레이션 수신 신호의 크기와 위상 값을 측정하는 과정; 상기 캘리브레이션 수신 신호의 크기와 위상 값을 매 시간마다 업데이트 하여 메모리에 저장하는 과정과;상기 메모리에 저장된 상기 캘리브레이션 수신 신호의 크기와 위상 값에서 커플러의 특성을 제거한 후 캘리브레이션 벡터를 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안테나 다중반송파 통신 시스템의 신호 캘리브레이션 방법.
- 제19항에 있어서,상기 캘리브레이션 수신 신호의 크기와 위상 값을 매 시간마다 업데이트 하여 메모리에 저장하는 과정은 상기 메모리에 저장된 상기 캘리브레이션 수신신호를 인터폴레이션하여 캘리브레이션 신호가 할당되지 않은 캐리어의 캘리브레이션 수신신호를 예측하여 그 값을 메모리에 저장하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안테나 다중반송파 통신 시스템의 신호 캘리브레이션 방법.
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