KR100651437B1 - Communication system with partial successive interference cancellation and method for transmit power allocation therefor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부분 연속 간섭 제거 방식의 통신 시스템 및 그 시스템에서 송신 전력을 할당하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상관 방식과 연속 간섭 제거 방식을 모두 사용하는 수신기를 위하여 송신기에서 송신 신호의 전력을 할당하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a communication system of the partial continuous interference cancellation method and a method for allocating transmission power in the system, and more particularly, to the power of the transmission signal at the transmitter for a receiver using both the correlation method and the continuous interference cancellation method. To a method and system thereof.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 다수의 송신장치별 데이터들 중 일부에 대해서만 연속 간섭 제거 방식으로 검출하기 위해, 상기 데이터들에 대한 송신 신호의 전력을 할당하는 방법에 있어서, 수신장치에서, 상기 송신장치들의 채널 상태를 측정하는 과정; 상기 측정된 송신장치들의 채널 상태를 이용하여 상기 모든 송신장치들 각각에게 할당될 송신 전력의 크기 순서를 결정하는 과정; 상기 결정된 송신 전력의 크기 순서에 따라 각 송신장치에게 할당될 송신 전력의 크기를 계산하는 과정; 상기 계산된 송신 전력의 크기 정보를 상기 각 송신장치에게 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for allocating power of a transmission signal for data in order to detect only a portion of a plurality of transmission device-specific data in a wireless communication system in a continuous interference cancellation method, wherein the reception device comprises: Measuring channel conditions of the devices; Determining an order of magnitude of transmission power to be allocated to each of all the transmission apparatuses using the measured channel states of the transmission apparatuses; Calculating magnitudes of transmission powers to be allocated to each transmission apparatus according to the determined magnitude order of transmission powers; And transmitting the calculated size information of the transmission power to each of the transmitting devices.

부분 연속 간섭 제거, 상관, 송신 전력 할당 Partial Continuous Interference Cancellation, Correlation, and Transmit Power Allocation

Description

부분 연속 간섭 제거 방식의 통신 시스템 및 그 시스템에서 송신 전력 할당 방법{Communication system with partial successive interference cancellation and method for transmit power allocation therefor}Communication system with partial successive interference cancellation and method for transmit power allocation therefor

도 1은 본 발명에 따라 부분적으로 연속 간섭 제거 방식을 사용하는 통신 시스템의 구성도.1 is a block diagram of a communication system using a partially continuous interference cancellation scheme in accordance with the present invention;

도 2는 본 발명에 따라 송신 전력을 할당하는 방법의 흐름도.2 is a flow chart of a method of allocating transmit power in accordance with the present invention.

도 3은 본 발명에 따라 사용자

Figure 112005012115975-pat00001
에 대한 수신 신호의 전력을 나타내는 시뮬레이션 그래프.3 is a user according to the present invention
Figure 112005012115975-pat00001
Simulation graph showing power of received signal for.

도 4는 본 발명에 따라 사용자

Figure 112005012115975-pat00002
에 대한 비트 에러율을 나타내는 시뮬레이션 그래프.4 is a user according to the present invention
Figure 112005012115975-pat00002
Simulation graph showing bit error rate for.

도 5는 본 발명에 따라

Figure 112005012115975-pat00003
대비 평균 비트 에러율을 나타내는 시뮬레이션 그래프.5 is in accordance with the present invention
Figure 112005012115975-pat00003
Simulation graph showing contrast average bit error rate.

도 6은 본 발명에 따라 간섭 제거의 수

Figure 112005012115975-pat00004
대비 평균 비트 에러율을 나타내는 시뮬레이션 그래프.6 is the number of interference cancellation in accordance with the present invention
Figure 112005012115975-pat00004
Simulation graph showing contrast average bit error rate.

본 발명은 부분 연속 간섭 제거 방식의 통신 시스템 및 그 시스템에서 송신 전력을 할당하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상관 방식과 연속 간섭 제거 방식을 모두 사용하는 수신기를 위하여 송신기에서 송신 신호의 전력을 할당하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a communication system of the partial continuous interference cancellation method and a method for allocating transmission power in the system, and more particularly, to the power of the transmission signal at the transmitter for a receiver using both the correlation method and the continuous interference cancellation method. To a method and system thereof.

무선 통신 시스템의 송수신기는 데이터의 정확한 전송과 최적의 시스템 성능을 위하여 다양한 방식으로 구현된다.The transceiver of a wireless communication system is implemented in various ways for the accurate transmission of data and optimal system performance.

그 중 대표적인 수신 방식으로는 상관(Correlation) 방식과 연속 간섭 제거(Successive Interference Cancellation : SIC) 방식이 있다. 상관 방식은 송신기로부터 동일한 전력으로 전송되는 복수개의 데이터를 상관기(Correlator)를 사용하여 검출하는 방식이다. 그리고 연속 간섭 제거 방식은 송신기로부터 서로 다른 전력으로 전송되는 복수 개의 데이터를 순차적으로 검출하는 방식이다.Representative reception methods include a correlation method and a successive interference cancellation (SIC) method. The correlation method is a method of detecting a plurality of data transmitted by the same power from the transmitter using a correlator. In addition, the continuous interference cancellation method is a method of sequentially detecting a plurality of data transmitted by different power from the transmitter.

상관 방식과 연속 간섭 제거 방식에 대하여 수학식을 이용하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.The correlation scheme and the continuous interference cancellation scheme will be described in more detail with reference to the following equation.

Figure 112005012115975-pat00005
번째 세기를 갖는 수신 신호의 전력
Figure 112005012115975-pat00006
은 수학식 1과 같다.
Figure 112005012115975-pat00005
Power of the received signal with the second strength
Figure 112005012115975-pat00006
Is the same as Equation 1.

Figure 112005012115975-pat00007
Figure 112005012115975-pat00007

여기서

Figure 112005012115975-pat00008
는 수신기로 입력되는 신호들의 수이다.here
Figure 112005012115975-pat00008
Is the number of signals input to the receiver.

수학식 1에서

Figure 112005019687246-pat00103
가 수학식 2와 같다면, 수학식 1은 모든 수신신호의 수신 전력이 동일한 경우이며, 상관 방식의 수신기의 경우에는 그 수신 성능이 최적이 된다.In Equation 1
Figure 112005019687246-pat00103
If Equation 2 is equal to Equation 2, Equation 1 is the case where the received powers of all the received signals are the same, and in the case of a correlation receiver, the reception performance is optimal.

Figure 112005012115975-pat00010
Figure 112005012115975-pat00010

왜냐하면,

Figure 112005012115975-pat00011
가 1이면 수신되는 모든 신호들의 전력이 모두 같은 것을 의미하기 때문이다.because,
Figure 112005012115975-pat00011
Is 1, the power of all received signals is the same.

한편, 수학식 1에서

Figure 112005019687246-pat00104
가 수학식 3과 같다면, 수학식 1은 수신 신호를 수신 신호의 전력이 큰 신호부터 나열했을 때 등비수열이 됨을 나타내게 된다.Meanwhile, in Equation 1
Figure 112005019687246-pat00104
If Equation 3 is equal to Equation 3, Equation 1 indicates that the received signal is an equal ratio sequence when the received signals are arranged from a signal having a large power.

Figure 112005012115975-pat00013
Figure 112005012115975-pat00013

여기서

Figure 112005019687246-pat00105
은 상수로서, 수학식 3에 의해, 수신 신호의 전력은 일정한 크기로 균등하게 차이가 나는 것을 알 수 있고, 이러한 수신 신호 전력의 분포는 연속 간섭 제거 방식에서 최적의 수신 성능을 보이게 된다. here
Figure 112005019687246-pat00105
As a constant, Equation 3 shows that the power of the received signal is uniformly different in a certain magnitude, and the distribution of the received signal power shows an optimal reception performance in the continuous interference cancellation scheme.

그러나 연속 간섭 제거 방식은 순차적으로 신호를 검파하기 위하여 실제 구현 시 매우 높은 클럭이 필요하게 된다. 신호의 개수가 많아질수록 이러한 높은 클럭의 구현이 어려워지므로, 다시 말하면 연속 간섭 제거 방식의 수신기는 신호를 검출하는데 상대적으로 긴 지연 시간을 유발하게 된다.However, the continuous interference cancellation method requires a very high clock in actual implementation in order to detect signals sequentially. As the number of signals increases, it becomes difficult to implement such a high clock. In other words, the receiver of the continuous interference cancellation method causes a relatively long delay time for detecting a signal.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 부분적으로 연속 간섭 제거 방식을 사용하는 수신기를 위하여 송신 신호의 전력을 할당하는 방법 및 시스템을 제공하고자 한다.Summary of the Invention The present invention seeks to provide a method and system for allocating power of a transmission signal for a receiver using a partially continuous interference cancellation scheme in a wireless communication system.

또한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 상관 방식과 연속 간섭 제거 방식을 모두 사용하는 수신기를 위하여 송신 신호의 전력을 할당하는 방법 및 시스템을 제공하고자 한다.The present invention also provides a method and system for allocating power of a transmission signal for a receiver using both a correlation method and a continuous interference cancellation method in a wireless communication system.

또한 본 발명은 부분적으로 연속 간섭 제거 방식을 사용하는 통신 시스템의 모든 신호에 대하여 비트 에러율(Bit Error Rate : BER)을 동일하게 유지하도록 송신 신호의 전력을 할당하는 방법 및 시스템을 제공하고자 한다.It is another object of the present invention to provide a method and system for allocating power of a transmission signal to keep the bit error rate (BER) equal for all signals of a communication system using a partial interference cancellation scheme.

이를 위하여, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 다수의 송신장치별 데이터들 중 일부에 대해서만 연속 간섭 제거 방식으로 검출하기 위해, 상기 데이터들에 대한 송신 신호의 전력을 할당하는 부분 연속 간섭 제거 방식의 통신 시스템에 있어서, 모든 송신장치별 채널 상태를 측정하는 채널 측정부; 상기 채널 측정부에서 측정된 채널 상태 정보를 참조하여 상기 모든 송신장치들 각각에게 할당될 송신 전력 의 크기 순서를 결정하는 오더링부; 상기 사용자 오더링부에서 결정된 송신 전력의 크기 순서에 따라 각 송신장치에게 할당될 송신 전력의 크기를 계산하고, 상기 송신 전력의 크기 정보를 상기 각 송신장치에게 전송하는 전력 제어 명령부; 상기 사용자 오더링부를 통하여 입력된, 상기 모든 송신장치들로부터 수신되는 신호를 전력 크기의 순서대로 환원하고 복조하는 환원 및 복조 처리부; 상기 환원 및 복조 처리부에서 복조된 신호로부터 전력 크기별로 각 송신장치로부터 전송된 데이터를 추출하고, 상기 추출된 데이터를 상기 복조된 신호에서 제거하여 상기 환원 및 복조 처리부로 전달하는 신호 제거부; 및 상기 신호 제거부에서 추출된 상기 데이터를 출력하는 데이터 출력부를 구비하는 수신장치와; 상기 전력 제어 명령부로부터 전송되는 상기 송신 전력 크기 정보를 이용하여 전송할 데이터에 대한 송신 신호의 전력을 할당하는 송신 전력 제어부를 구비하는 송신장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.To this end, the present invention provides a partial continuous interference cancellation method for allocating the power of the transmission signal for the data in order to detect only a portion of the data for each transmission apparatus in the continuous interference cancellation method in a wireless communication system A channel measurement unit for measuring the channel state for each transmission device; An ordering unit for determining an order of magnitude of transmission power to be allocated to each of all the transmitting apparatuses by referring to the channel state information measured by the channel measuring unit; A power control command unit which calculates a magnitude of the transmission power to be allocated to each transmission apparatus according to the magnitude order of the transmission power determined by the user ordering unit, and transmits the magnitude information of the transmission power to each transmission apparatus; A reduction and demodulation processing unit for reducing and demodulating the signals received from all the transmission apparatuses inputted through the user ordering unit in order of power magnitude; A signal remover configured to extract data transmitted from each transmitter by power size from the signal demodulated by the reduction and demodulation processor, remove the extracted data from the demodulated signal, and transmit the extracted data to the reduction and demodulation processor; And a data output unit configured to output the data extracted by the signal remover. And a transmission power control unit for allocating power of a transmission signal for data to be transmitted using the transmission power magnitude information transmitted from the power control command unit.

그리고 본 발명은 무선 통신 시스템에서 다수의 송신장치별 데이터들 중 일부에 대해서만 연속 간섭 제거 방식으로 검출하기 위해, 상기 데이터들에 대한 송신 신호의 전력을 할당하는 방법에 있어서, 수신장치에서, 상기 송신장치들의 채널 상태를 측정하는 과정; 상기 측정된 송신장치들의 채널 상태를 이용하여 상기 모든 송신장치들 각각에게 할당될 송신 전력의 크기 순서를 결정하는 과정; 상기 결정된 송신 전력의 크기 순서에 따라 각 송신장치에게 할당될 송신 전력의 크기를 계산하는 과정; 상기 계산된 송신 전력의 크기 정보를 상기 각 송신장치에게 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for allocating power of a transmission signal for data in order to detect only a part of a plurality of transmission device-specific data in a wireless communication system in a continuous interference cancellation method, in a receiving apparatus, the transmission. Measuring channel conditions of the devices; Determining an order of magnitude of transmission power to be allocated to each of all the transmission apparatuses using the measured channel states of the transmission apparatuses; Calculating magnitudes of transmission powers to be allocated to each transmission apparatus according to the determined magnitude order of transmission powers; And transmitting the calculated size information of the transmission power to each of the transmitting devices.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따라 부분적으로 연속 간섭 제거 방식을 사용하는 통신 시스템의 구성은 도 1과 같다. 도 1은 이동 단말기 측에서 기지국 측으로 데이터를 전송하는 상향 링크의 경우에 본 발명이 적용되는 실시 예이나, 본 발명은 상향 링크에만 한정되지 않고 하향 링크에도 적용될 수 있다.According to the present invention, the configuration of the communication system partially using the continuous interference cancellation scheme is shown in FIG. 1. 1 is an embodiment to which the present invention is applied in the case of an uplink transmitting data from a mobile terminal side to a base station side, but the present invention is not limited to the uplink but may also be applied to the downlink.

각각의 이동 단말기는 각각의 해당 사용자로부터 전송할 데이터를 입력받는 데이터 입력부(11 내지 13)와, 전송할 데이터를 확산하여 변조하는 확산 및 변조 처리부(21 내지 23), 및 변조된 신호에 대해 송신 전력을 제어하는 송신 전력 제어부(31)를 구비한다.Each mobile terminal receives a data input unit 11 to 13 which receives data to be transmitted from each corresponding user, a spreading and modulation processing unit 21 to 23 which spreads and modulates the data to be transmitted, and transmit power to the modulated signal. The transmission power control part 31 to control is provided.

기지국은 모든 사용자들의 이동 단말기로부터 채널 상태를 측정하는 채널 측정부(41)와, 측정된 채널 이득을 참조하여 각 사용자들의 수신 전력의 크기 순서를 결정하는 사용자 오더링부(51), 순서가 결정된 각 사용자들에 대하여 해당 단말기의 송신 전력을 결정하고 그에 대한 정보를 해당 단말기에게 전송하는 전력 제어 명령부(61), 수신된 신호의 수신 전력의 크기 순서대로 환원과 복조를 수행하는 환원 및 복조 처리부(71), 복조된 신호에서 해당 사용자의 데이터를 추출하고, 추출된 데이터를 제거하는 신호 제거부(81), 및 사용자별 데이터를 출력하는 데이터 출력부(91)를 구비한다.The base station is a channel measuring unit 41 for measuring the channel state from the mobile terminal of all users, the user ordering unit 51 for determining the order of the received power of each user with reference to the measured channel gain, each of the determined order A power control command unit 61 which determines transmission power of a corresponding terminal for users and transmits information about the terminal to a corresponding terminal, and a reduction and demodulation processing unit which performs reduction and demodulation in order of magnitude of received power of a received signal ( 71), a signal removal unit 81 for extracting the data of the corresponding user from the demodulated signal, removing the extracted data, and a data output unit 91 for outputting user-specific data.

사용자 오더링부(51)는 채널 측정부(41)에서 측정된 채널 상태 정보, 예를 들면 채널 이득 값을 이용하여 각 사용자들의 수신 전력의 크기 순서를 결정한다.
각 사용자들의 오더링, 즉, 각 사용자들의 수신 전력의 크기 순서의 결정은 측정된 채널 정보 외에도 환원 및 복조 처리부(71)에서 환원한 이후의 신호 크기를 보고서 결정할 수도 있다. 하지만 3세대 이동통신 방식 중에서 유럽형인 WCDMA나 북미형인 CDMA2000에서는 데이터와는 별도의 파일럿을 보내는 것을 채택하고 있으므로, 본 발명에서도 별도의 파일럿을 이용한 추정된 채널 이득 값을 이용하여 각 사용자들의 수신 전력을 오더링하는 것을 고려한다. 오더링된 각 사용자별 수신 신호들은 오더링된 사용자의 송신 신호를 순차적으로 결정짓는데 사용된다. 즉, 채널 이득이 큰 사용자는 수신 신호의 크기가 상대적으로 크게 되도록 송신 전력을 할당 받게 되고, 채널 이득이 작은 사용자는 수신 신호의 크기가 상대적으로 작도록 송신 전력을 할당 받는다. 이러한 방식의 송신 전력 할당은 평균적으로 소비되는 송신 전력의 양을 줄일 수 있고, 부분 연속 간섭 제거 방식에서 신호 검파 성능을 최적화할 수 있는 장점이 있다.The user ordering unit 51 determines the magnitude order of the received power of each user by using the channel state information measured by the channel measuring unit 41, for example, a channel gain value.
The ordering of each user, that is, the determination of the order of the received power of each user may be determined based on the signal size after reduction by the reduction and demodulation processing unit 71 in addition to the measured channel information. However, in the 3rd generation mobile communication method, European type WCDMA or North American type CDMA2000 adopts a separate pilot from data, so the present invention uses the estimated channel gain value using a separate pilot to adjust the received power of each user. Consider ordering. The received signals for each user ordered are used to sequentially determine the transmitted signals of the ordered user. That is, a user with a large channel gain is allocated transmit power so that the size of the received signal is relatively large, and a user with a small channel gain is allocated transmit power so that the size of the received signal is relatively small. The transmission power allocation in this manner can reduce the amount of transmission power consumed on average and has the advantage of optimizing signal detection performance in the partial continuous interference cancellation scheme.

전력 제어 명령부(61)는 사용자 오더링부(51)에서 결정된 순서에 따라 각 사용자들에게 할당될 송신 전력을 계산한다. 송신 전력의 계산은 채널 이득 크기에 따라

Figure 112005019687246-pat00106
번째로 오더링된 사용자에 대한 수신 신호의 전력
Figure 112005019687246-pat00107
를 계산함으로써 수행된다.
Figure 112005019687246-pat00108
은 수학식 4와 같다.The power control command unit 61 calculates the transmission power to be allocated to each user in the order determined by the user ordering unit 51. Calculation of transmit power depends on channel gain magnitude
Figure 112005019687246-pat00106
Power of the received signal for the first ordered user
Figure 112005019687246-pat00107
By calculating
Figure 112005019687246-pat00108
Is the same as Equation 4.

Figure 112005012115975-pat00018
Figure 112005012115975-pat00018

여기서

Figure 112005019687246-pat00109
는 도 1에 도시된 바와 같은 사용자의 수이고,
Figure 112005019687246-pat00110
는 부분 연속 간섭 제거 방식에서 간섭이 제거되는 수이다. 즉,
Figure 112005019687246-pat00111
는
Figure 112005019687246-pat00112
이 된다. 여기서
Figure 112005019687246-pat00113
가 0이면 종래의 상관 방식과 동일하게 되고,
Figure 112005019687246-pat00114
가
Figure 112005019687246-pat00115
이면 전체를 연속 제거 방식으로 구현하는 방식과 동일하게 된다.here
Figure 112005019687246-pat00109
Is the number of users as shown in FIG. 1,
Figure 112005019687246-pat00110
Is the number by which interference is removed in the partial continuous interference cancellation scheme. In other words,
Figure 112005019687246-pat00111
Is
Figure 112005019687246-pat00112
Becomes here
Figure 112005019687246-pat00113
0 is the same as the conventional correlation method,
Figure 112005019687246-pat00114
end
Figure 112005019687246-pat00115
The back side is the same as the method of implementing the entire removal method.

수학식 4에 따르면, 기지국에서 연속 간섭 제거 방식으로 데이터를 검출할 때에 간섭이 제거되는 수

Figure 112005012115975-pat00026
에 따라 각 사용자들의 송신 전력이 계산된다. 즉,
Figure 112005012115975-pat00027
인 사용자는 연속 간섭 제거 방식에 의해 데이터가 검출될 것이므로,
Figure 112005012115975-pat00028
에 의해 사용자들의 송신 전력은 일정한 크기로 균등하게 차이가 나게 할당된다. 그리고,
Figure 112005012115975-pat00029
인 사용자에게는
Figure 112005012115975-pat00030
에 의해 동일한 크기의 송신 전력이 할당된다. 동일한 크기의 송신 전력으로 전송되는
Figure 112005012115975-pat00031
인 사용자에 대한 데이터는 상관 방식으로 검출되는 것이 바람직하다. According to Equation 4, when the base station detects data by the continuous interference cancellation method, the number of interference is removed
Figure 112005012115975-pat00026
According to the transmission power of each user is calculated. In other words,
Figure 112005012115975-pat00027
User will be detected by the continuous interference cancellation method,
Figure 112005012115975-pat00028
By this, the transmission powers of users are allocated to be uniformly different in size. And,
Figure 112005012115975-pat00029
For,
Figure 112005012115975-pat00030
By the same amount of transmit power is allocated. Transmitted with the same amount of transmit power
Figure 112005012115975-pat00031
The data for the user is preferably detected in a correlated manner.

전력 제어 명령부(61)는 사용자별로 계산된 송신 전력에 대한 정보를 피드백 채널을 통하여 각 이동 단말기에게 전송한다. 그러면 사용자별 이동 단말기의 송신 전력 제어부(31)는 기지국으로부터 전송된 송신 전력 정보를 참조하여 전송할 신호의 송신 전력을 설정하여 안테나를 통하여 신호를 전송한다.The power control command unit 61 transmits information on transmission power calculated for each user to each mobile terminal through a feedback channel. Then, the transmission power control unit 31 of the mobile terminal for each user sets the transmission power of the signal to be transmitted by referring to the transmission power information transmitted from the base station and transmits the signal through the antenna.

한편, 각 사용자에 대한 이동 단말기로부터 신호를 수신하면, 수신된

Figure 112005012115975-pat00032
번째 세기를 갖는 사용자의 신호에 대해 환원 및 복조 처리부(71)에서 환원과 복조를 수행한다. 그리고 신호 제거부(81)는 복조된 신호에서
Figure 112005012115975-pat00033
번째 세기를 갖는 사용자의 데이터를 추출하여 데이터 출력부(91)로 전달하여 데이터를 출력한다. 한편,
Figure 112005012115975-pat00034
번째 세기를 갖는 사용자의 데이터가 제거된 신호는 다시 환원 및 복조 처리부(71)로 전달되어
Figure 112005012115975-pat00035
번째 다음의 세기를 갖는 사용자의 데이터가 환원 및 복조되고, 같은 방법으로 신호 제거부(81)에서
Figure 112005012115975-pat00036
번째 다음의 세기를 갖는 사용자의 데이터가 추출되어 데이터 출력부(91)를 통해 출력된다. 같은 방법으로
Figure 112005012115975-pat00037
번 반복되어 각 사용자들의 데이터를 검출한다.On the other hand, when a signal is received from the mobile terminal for each user, the received
Figure 112005012115975-pat00032
The reduction and demodulation processing unit 71 performs the reduction and demodulation on the user's signal having the second intensity. And the signal remover 81 is a demodulated signal
Figure 112005012115975-pat00033
The user's data having the second intensity is extracted and transferred to the data output unit 91 to output data. Meanwhile,
Figure 112005012115975-pat00034
The signal from which the data of the user having the second intensity is removed is transmitted to the reduction and demodulation processing unit 71 again.
Figure 112005012115975-pat00035
The data of the user having the first next intensity is reduced and demodulated, and in the same manner, the signal removal unit 81
Figure 112005012115975-pat00036
The data of the user having the first next intensity is extracted and output through the data output unit 91. In the same way
Figure 112005012115975-pat00037
Repeated once, the data of each user is detected.

상기와 같이, 부분적으로 연속 간섭 제거 방식을 사용하는 기지국에서 송신 전력을 할당하는 방법의 흐름도는 도 2와 같다.As described above, a flowchart of a method of allocating transmission power in a base station partially using a continuous interference cancellation scheme is shown in FIG. 2.

먼저, 사용자 오더링부(51)는 채널 측정부(41)에서 측정된 채널 정보를 참조하여 각 사용자들의 수신 신호의 크기 순서를 결정한다(S210).First, the user ordering unit 51 determines the magnitude order of the received signal of each user by referring to the channel information measured by the channel measuring unit 41 (S210).

그러면 전력 제어 명령부(61)는 수학식 4에 의해

Figure 112005019687246-pat00116
번째 세기를 갖는 사용자에 대한 요구되는 수신 신호의 전력
Figure 112005019687246-pat00117
를 계산한다(S220).Then the power control command unit 61 by the equation (4)
Figure 112005019687246-pat00116
Power of the required received signal for the user with the second intensity
Figure 112005019687246-pat00117
Calculate (S220).

모든 사용자에 대하여

Figure 112005012115975-pat00040
를 계산하였으면(S230), 전력 제어 명령부(61)는 수학식 5와 같은 송신 전력 정보를 피드백 채널을 통하여 각 이동 단말기의 송신 전력 제어부(31 내지 33)에게 전송하여, 각 사용자별 이동 단말기가 할당된 송신 전력으로 신호를 전송하도록 한다(S240).For all users
Figure 112005012115975-pat00040
In operation S230, the power control command unit 61 transmits transmission power information as shown in Equation 5 to the transmission power control units 31 to 33 of each mobile terminal through a feedback channel, so that the mobile terminal for each user may be used. The signal is transmitted at the allocated transmission power (S240).

Figure 112005012115975-pat00041
Figure 112005012115975-pat00041

여기서

Figure 112005012115975-pat00042
는 사용자
Figure 112005012115975-pat00043
의 채널 이득 값이다.here
Figure 112005012115975-pat00042
Is a user
Figure 112005012115975-pat00043
Is the channel gain value.

한편, 이렇게 할당되는 송신 전력은 수신 신호의 비트 에러율이 동일하게 유지되도록 할당된다.On the other hand, the allocated transmission power is allocated so that the bit error rate of the received signal remains the same.

이하에서는 본 발명이

Figure 112005012115975-pat00044
번의 간섭 제거를 갖는 DS/CDMA 시스템에 적용된 예를 설명한다.Hereinafter, the present invention
Figure 112005012115975-pat00044
An example applied to a DS / CDMA system with one interference cancellation is described.

기지국에서 수신되는 신호

Figure 112005012115975-pat00045
를 수학식 6과 같이 표현된다.Signal received at base station
Figure 112005012115975-pat00045
Is expressed as in Equation 6.

Figure 112005012115975-pat00046
Figure 112005012115975-pat00046

여기서

Figure 112005012115975-pat00047
는
Figure 112005012115975-pat00048
에 대한 채널 전력 이득이고, 사용자
Figure 112005012115975-pat00049
는 사용자
Figure 112005012115975-pat00050
에 대한 송신 전력이다.
Figure 112005012115975-pat00051
는 사용자
Figure 112005012115975-pat00052
에 대한
Figure 112005012115975-pat00053
비율의 임의의 이진 데이터 시퀀스이고,
Figure 112005012115975-pat00054
는
Figure 112005012115975-pat00055
비율의 임의의 시그너쳐 시퀀스이다.
Figure 112005012115975-pat00056
는 채널에 의해 야기된 지 연이고,
Figure 112005012115975-pat00057
는 채널에 의해 야기된 위상이다.
Figure 112005012115975-pat00058
는 평균이 0이고 양쪽 전력 스펙트럴 밀도가
Figure 112005012115975-pat00059
인 가우시안 잡음이다. here
Figure 112005012115975-pat00047
Is
Figure 112005012115975-pat00048
Channel power gain for and user
Figure 112005012115975-pat00049
Is a user
Figure 112005012115975-pat00050
Is the transmit power for.
Figure 112005012115975-pat00051
Is a user
Figure 112005012115975-pat00052
For
Figure 112005012115975-pat00053
Is an arbitrary binary data sequence of proportions,
Figure 112005012115975-pat00054
Is
Figure 112005012115975-pat00055
Any signature sequence of the ratio.
Figure 112005012115975-pat00056
Is the delay caused by the channel,
Figure 112005012115975-pat00057
Is the phase caused by the channel.
Figure 112005012115975-pat00058
Is 0 and both power spectral densities
Figure 112005012115975-pat00059
Is Gaussian noise.

이때

Figure 112005019687246-pat00060
번째 세기의 신호에 대한 결정 통계치
Figure 112005019687246-pat00061
는 수학식 7과 같다.At this time
Figure 112005019687246-pat00060
Decision statistics for the signal of the first century
Figure 112005019687246-pat00061
Is the same as Equation 7.

Figure 112005012115975-pat00062
Figure 112005012115975-pat00062

여기서

Figure 112005012115975-pat00063
는 간섭 성분으로 수학식 8과 같다.here
Figure 112005012115975-pat00063
Is an interference component and is represented by Equation (8).

Figure 112005012115975-pat00064
Figure 112005012115975-pat00064

이때,

Figure 112005012115975-pat00065
이고,
Figure 112005012115975-pat00066
는 수학식 9와 같다.
Figure 112005012115975-pat00067
는
Figure 112005012115975-pat00068
번째 세기의 신호와
Figure 112005012115975-pat00069
번째 세기의 신호 사이의 크로스 상관 값이다.At this time,
Figure 112005012115975-pat00065
ego,
Figure 112005012115975-pat00066
Is the same as Equation 9.
Figure 112005012115975-pat00067
Is
Figure 112005012115975-pat00068
With the signal of the first century
Figure 112005012115975-pat00069
The cross correlation value between signals of the first intensity.

Figure 112005012115975-pat00070
Figure 112005012115975-pat00070

그리고, 간섭

Figure 112005012115975-pat00071
의 표준 편차
Figure 112005012115975-pat00072
는 수학식 10과 같다.And interference
Figure 112005012115975-pat00071
Standard deviation of
Figure 112005012115975-pat00072
Is the same as Equation 10.

Figure 112005012115975-pat00073
Figure 112005012115975-pat00073

여기서

Figure 112005012115975-pat00074
은 확산 이득이다. here
Figure 112005012115975-pat00074
Is the spreading gain.

그러면 순간적인 SINR(Signal to Interference Noise Ratio)은 수학식 11과 같다.Then the instantaneous Signal to Interference Noise Ratio (SINR) is given by Equation 11.

Figure 112005012115975-pat00075
Figure 112005012115975-pat00075

수학식 11은 수학식 12에 의해 다시 한번 수학식 13과 같이 나타낼 수 있다.Equation 11 may be expressed as Equation 13 by Equation 12 again.

Figure 112005012115975-pat00076
Figure 112005012115975-pat00076

Figure 112005012115975-pat00077
Figure 112005012115975-pat00077

이렇게 구해진 SINR을 이용하여,

Figure 112005019687246-pat00118
가 5인 경우 확산 이득은 32이고,
Figure 112005019687246-pat00119
는 10dB이며, m=2인 나카가미(Nakagami) 페이딩(Fading) 채널의 조건에서 수신 신호의 전력과 비트 에러율을 시뮬레이션 해보면 도 3, 도 4와 같다. 여기서 equal power method는 종래의 상관 방식에 최적의 성능을 보이는 종래의 송신 전력 할당 방식을 의미하고, geometric power method는 종래의 연속 간섭 제거 방식을 전체적으로 사용하는 방식에 최적의 성능을 보이는 종래의 송신 전력 할당 방식을 의미하며, equal BER method는 본 발명을 의미한다. 이는 도 5와 도 6에서도 동일하게 적용된다. BER method는 본 발명을 의미한다. 이는 도 5와 도 6에서도 동일하게 적용된다.Using the SINR obtained in this way,
Figure 112005019687246-pat00118
Is 5, the spreading gain is 32,
Figure 112005019687246-pat00119
Is 10dB and simulates the power and bit error rate of the received signal under the condition of a Nakagami fading channel with m = 2. Here, the equal power method means a conventional transmission power allocation method that shows the best performance in the conventional correlation method, and the geometric power method shows a conventional transmission power that shows the best performance in the method using the conventional continuous interference cancellation method as a whole. It means an allocation method, the equal BER method means the present invention. The same applies to FIGS. 5 and 6. BER method means the present invention. The same applies to FIGS. 5 and 6.

도 3은 사용자

Figure 112005012115975-pat00080
에 대한 수신 신호의 전력을 나타내고, 도 4는 사용자
Figure 112005012115975-pat00081
에 대한 비트 에러율을 나타낸다.
Figure 112005012115975-pat00082
가 5인 경우 본 발명에 따라 사용자 1부터 사용자 6까지의 수신 신호의 전력은 동일한 크기로 순차적인 차이를 갖는다는 것을 알 수 있고, 그 이후에는 동일하게 할당된 것을 알 수 있다. 그리고 본 발명은 비트 에러율이 동일하게 할당됨을 알 수 있다.3 is the user
Figure 112005012115975-pat00080
Figure 4 shows the power of the received signal for
Figure 112005012115975-pat00081
Represents the bit error rate for.
Figure 112005012115975-pat00082
When 5 is 5, it can be seen that the powers of the received signals from the user 1 to the user 6 have the same sequential difference in the same magnitude, and after that, the same is allocated. In addition, the present invention can be seen that the bit error rate is equally allocated.

한편,

Figure 112005012115975-pat00083
가 5이고, 사용자의 수가 10이며, 확산 이득은 32이고, 나카가미 페이딩 채널의 조건에서
Figure 112005012115975-pat00084
대비 평균 비트 에러율은 도 5와 같다. 도 5에서 본 발명이 종래의 상관 방식이나 전체적으로 연속 간섭 제거 방식을 사용하는 시스템보다 성능이 향상됨을 알 수 있다. Meanwhile,
Figure 112005012115975-pat00083
Is 5, the number of users is 10, the spreading gain is 32, and under the conditions of the Nakagami fading channel
Figure 112005012115975-pat00084
The contrast average bit error rate is shown in FIG. In FIG. 5, it can be seen that the present invention is improved in performance over a system using a conventional correlation scheme or an overall continuous interference cancellation scheme.

그리고 사용자의 수가 10이며, 확산 이득은 32이고,

Figure 112005012115975-pat00085
는 10dB이며, 나카가미 페이딩 채널의 조건에서 간섭 제거의 수
Figure 112005012115975-pat00086
대비 평균 비트 에러율은 도 6과 같다.And the number of users is 10, the spreading gain is 32,
Figure 112005012115975-pat00085
Is 10dB, the number of interference cancellation under conditions of Nakagami fading channel
Figure 112005012115975-pat00086
The contrast average bit error rate is shown in FIG.

이러한 본 발명은 상술된 바에 의해 당업자라면 추가적인 설명 없이 하향 링크에도 적용할 수 있음이 자명하므로 설명을 생략한다.As described above, the present invention may be applied to the downlink without further explanation by those skilled in the art, and thus description thereof will be omitted.

상술한 바와 같이 본 발명은 부분적으로 연속 제거 방식을 사용함으로써, 종래보다 비트 에러율이 향상되는 효과가 있다. As described above, the present invention partially improves the bit error rate by using the continuous cancellation method.

그리고, 본 발명은 전체적으로 상관 방식을 사용하는 것이 아니기 때문에 상관기의 구현 시 클럭의 속도 요구량이 줄어들고, 전체적으로 연속 간섭 제거 방식을 사용하는 시스템보다 발생되는 지연이 줄어들게 된다.In addition, since the present invention does not use the correlation method as a whole, the speed requirement of the clock is reduced when the correlator is implemented, and the delay that is generated is lower than that of the system using the continuous interference cancellation method.

또한 본 발명은 모든 채널 조건에 대하여 동일한 비트 에러율을 제공하며, 이로 인해 채널 코딩이나 인터리빙(Interleaving)을 간단하고 쉽게 할 수 있다.In addition, the present invention provides the same bit error rate for all channel conditions, thereby making channel coding or interleaving simple and easy.

Claims (4)

무선 통신 시스템에서 다수의 송신장치별 데이터들 중 일부에 대해서만 연속 간섭 제거 방식으로 검출하기 위해, 상기 데이터들에 대한 송신 신호의 전력을 할당하는 부분 연속 간섭 제거 방식의 통신 시스템에 있어서,In the communication system of the partial continuous interference cancellation method for allocating the power of the transmission signal for the data in order to detect only a portion of the data of a plurality of transmitters in the wireless communication system in a continuous interference cancellation method, 모든 송신장치별 채널 상태를 측정하는 채널 측정부;A channel measuring unit measuring channel states of all transmitters; 상기 채널 측정부에서 측정된 채널 상태 정보를 참조하여 각 송신장치별 수신 전력의 크기 순서를 결정하는 오더링부;An ordering unit for determining an order of magnitude of received power for each transmitter by referring to channel state information measured by the channel measurer; 상기 오더링부에서 결정된 수신 전력의 크기 순서에 따라 각 송신장치에게 할당될 송신 전력의 크기를 계산하고, 상기 송신 전력의 크기 정보를 상기 각 송신장치에게 전송하는 전력 제어 명령부;A power control command unit for calculating a magnitude of transmission power to be allocated to each transmission apparatus according to the magnitude order of the reception power determined by the ordering unit, and transmitting the magnitude information of the transmission power to each transmission apparatus; 상기 오더링부를 통하여 입력된, 상기 모든 송신장치들로부터 수신되는 신호를 전력 크기의 순서대로 환원하고 복조하는 환원 및 복조 처리부;A reduction and demodulation processing unit for reducing and demodulating the signals received from all the transmission apparatuses inputted through the ordering unit in order of power magnitude; 상기 환원 및 복조 처리부에서 복조된 신호로부터 전력 크기별로 각 송신장치로부터 전송된 데이터를 추출하고, 상기 추출된 데이터를 상기 복조된 신호에서 제거하여 상기 환원 및 복조 처리부로 전달하는 신호 제거부; 및A signal remover configured to extract data transmitted from each transmitter by power size from the signal demodulated by the reduction and demodulation processor, remove the extracted data from the demodulated signal, and transmit the extracted data to the reduction and demodulation processor; And 상기 신호 제거부에서 추출된 상기 데이터를 출력하는 데이터 출력부를 구비하는 수신장치와;A receiving device having a data output unit for outputting the data extracted by the signal removing unit; 상기 전력 제어 명령부로부터 전송되는 상기 송신 전력 크기 정보를 이용하여 전송할 데이터에 대한 송신 신호의 전력을 할당하는 송신 전력 제어부를 구비하는 송신장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 부분 연속 간섭 제거 방식의 통신 시스템.And a transmission apparatus including a transmission power control unit for allocating power of a transmission signal for data to be transmitted using the transmission power magnitude information transmitted from the power control command unit. . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전력 제어 명령부는, 하기 수학식 14에 의해 상기 송신 전력의 크기를 계산하는 것을 특징으로 하는 부분 연속 간섭 제거 방식의 통신 시스템.And the power control command unit calculates the magnitude of the transmission power according to Equation 14 below.
Figure 112005019687246-pat00120
Figure 112005019687246-pat00120
 여기서,
Figure 112005019687246-pat00121
는
Figure 112005019687246-pat00122
번째 세기를 갖는 송신장치에 대한 수신 신호의 전력이고,
Figure 112005019687246-pat00123
는 상기 송신장치의 수이고,
Figure 112005019687246-pat00124
는 상기 연속 간섭 제거 방식에서 간섭이 제거되는 수이며,
Figure 112005019687246-pat00125
는 양의 상수값이다.here,
Figure 112005019687246-pat00121
Is
Figure 112005019687246-pat00122
Power of a received signal for a transmitter having a second strength,
Figure 112005019687246-pat00123
Is the number of the transmitting apparatus,
Figure 112005019687246-pat00124
Is the number by which interference is removed in the continuous interference cancellation scheme,
Figure 112005019687246-pat00125
Is a positive constant value. 무선 통신 시스템에서 다수의 송신장치별 데이터들 중 일부에 대해서만 연속 간섭 제거 방식으로 검출하기 위해, 상기 데이터들에 대한 송신 신호의 전력을 할당하는 방법에 있어서,In the method for allocating power of the transmission signal for the data in order to detect only a portion of the plurality of transmission device-specific data in the wireless communication system in a continuous interference cancellation scheme, 수신장치에서, 상기 송신장치들의 채널 상태를 측정하는 과정;Measuring a channel state of the transmitters in a receiver; 상기 측정된 송신장치들의 채널 상태를 이용하여 상기 모든 송신장치들 각각에게 할당될 송신 전력의 크기 순서를 결정하는 과정;Determining an order of magnitude of transmission power to be allocated to each of all the transmission apparatuses using the measured channel states of the transmission apparatuses; 상기 결정된 송신 전력의 크기 순서에 따라 각 송신장치에게 할당될 송신 전력의 크기를 계산하는 과정;Calculating magnitudes of transmission powers to be allocated to each transmission apparatus according to the determined magnitude order of transmission powers; 상기 계산된 송신 전력의 크기 정보를 상기 각 송신장치에게 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 연속 간섭 제거 방식의 통신 시스템에서 송신 전력 할당 방법.And transmitting the calculated size information of the transmission power to each of the transmitting apparatuses. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 송신 전력의 크기를 계산하는 과정은, 하기 수학식 15에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 부분 연속 간섭 제거 방식의 통신 시스템에서 송신 전력 할당 방법.The process of calculating the magnitude of the transmission power is calculated by Equation 15 below.
Figure 112005019687246-pat00126
Figure 112005019687246-pat00126
 여기서,
Figure 112005019687246-pat00127
는
Figure 112005019687246-pat00128
번째 세기를 갖는 송신장치에 대한 수신 신호의 전력이고,
Figure 112005019687246-pat00129
는 상기 송신장치의 수이고,
Figure 112005019687246-pat00130
는 상기 연속 간섭 제거 방식에서 간섭이 제거되는 수이며,
Figure 112005019687246-pat00131
는 양의 상수값이다.here,
Figure 112005019687246-pat00127
Is
Figure 112005019687246-pat00128
Power of a received signal for a transmitter having a second strength,
Figure 112005019687246-pat00129
Is the number of the transmitting apparatus,
Figure 112005019687246-pat00130
Is the number by which interference is removed in the continuous interference cancellation scheme,
Figure 112005019687246-pat00131
Is a positive constant value.
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