KR100665187B1 - 신호의 지연을 최소화하는 ｐｎ 제거 장치 및 그 방법 - Google Patents

신호의 지연을 최소화하는 ｐｎ 제거 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중계기에서의 간섭을 완화하는 방법에 관련된 것으로서, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 사용되는 중계기에 여러 기지국의 RF 아날로그 신호들이 동시에 입력될 때, 통신이 이루어지는 기지국의 신호를 제외한 나머지 기지국의 PN 신호만 생성한 후에 상기 원래의 RF 아날로그 신호로부터 이를 제거함으로써 기존에 문제시 되었던 셀(cell) 반경이 감소하거나 통신이 되지 않는 현상을 유발하는 신호 지연을 최소화할 수 있고, 상기의 기지국에서 송신하는 간섭 신호가 제거되어 기지국 신호가 탐지되지 않으므로 노이즈가 감소하고, 핑퐁 현상도 없어져 기지국의 불필요한 부하가 줄어들게 할 수 있는 PN 제거 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
또한, 이는 IS-95나, 1xEV-DO나, CDMA-2000 등의 동기 방식일 경우에는 외부 단말기와의 인터페이스(Interface)를 통해 절대적인 PN 번호를 추정할 수 있어 GPS 없이도 기준 시간을 추적할 수 있다는 장점을 가진다.
간섭 제거기, Pseudo Noise, 핸드오프, 간섭, 중계기, 유사 잡음

Description

신호의 지연을 최소화하는 ＰＮ 제거 장치 및 그 방법 {PSEUDO NOISE CANCELLATOR FOR MINIMIZING SIGNAL DELAY AND METHOD THEREOF}
도 1a는 일반적인 무선 통신 환경에서 복수의 기지국 신호가 무선 중계기로 수신되어 사용자 단말기로 중계되는 이동 통신 중계 시스템을 도시한 개략도이고, 도 1b는 중계 시스템의 간략한 내부 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 신호의 지연을 최소화하기 위한 PN 제거 장치의 대략적인 내부 구성도이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 PN 제거 장치의 상기 디지털 변환모듈 및 아날로그 변환 모듈의 내부 구성도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 PN 제거 장치의 디지털 신호처리 모듈의 내부 구성도와 논리소자모듈(PLD)의 기능을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 신호의 지연을 최소화하기 위한 PN 제거 방법을 도시한 플로우차트이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 기지국 20 : 중계기
22 : 수신부 24 : 증폭부
26 : 송신부 30 : 이동국
40 : PN 제거 장치 100 : 디지털 변환모듈
120 : IF 변환모듈 140 : ADC
200 : 디지털 신호처리 모듈 220 : 피포(FIFO)
222 : PN 정보 추출 기능 224 : PN 신호 생성 기능
226 : 필터링 228 : 이득 부여 기능
230 : 클록동기화 신호 생성기능 240 : 디지털 프로세서(DSP)
260 : 논리소자모듈(PLD) 280 : 클록 생성기(VCO)
300 : 아날로그 변환모듈 320 : DAC
340 : RF 변환모듈
본 발명은 무선시스템에서 사용되는 중계기에 여러 기지국 신호들이 동시에 입력될 때 통신이 이루어지는 기지국의 신호를 제외한 나머지 기지국의 PN 신호만 생성하여 전체 신호로부터 제거함으로써 신호의 지연을 최소화할 수 있는 PN 제거 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
지난 90년대 중반 CDMA(Code Division Multiple Access)를 처음 도입한 것을 계기로 우리나라 이동 통신은 세계에서 유래를 찾기 힘들 정도로 질적ㅇ 양적인 측면에서 비약적인 발전을 해왔다. 이러한 발전 속에서 가입자의 폭발적인 증가와 더불어 이동통신시스템의 세대교체도 빠른 속도로 이뤄지고 있다.
지난 97년 서비스를 처음 시작한 PCS(Personal Communication System)의 경우, 2세대 이동통신시스템으로 구분되는 IS-95 방식으로 처음 서비스를 시작했으나 99년 2.5세대 이동통신시스템으로 분류되는 IS-95B를 도입하고 2001년에는 3세대 시스템으로 분류되는 CDMA2000 1x 시스템을 세계 최초로 도입했다. 또 지난 5월에는 EV-DO(Evolution Data Only) 시스템을 도입해 본격적인 3세대 이동통신서비스시대로 진입하고 있다.
이처럼, 21 세기를 맞이하여 이동 통신의 패러다임이 2세대 이동통신시스템의 음성부분에서 3세대 이동통신시스템에서는 데이터 부문으로 변화하면서 이를 겨냥한 여러 가지 서비스가 개시되고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 중계기를 이용한 무선 통신 환경을 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1b는 일반적인 무선 통신 환경에서 복수의 기지국 신호가 무선 중계기로 수신되어 사용자 단말기로 중계되는 이동통신 중계 시스템을 도시한 개략도이고, 도 1b는 중계 시스템의 간략한 내부 구성도이다.
도 1a를 참조하면, 무선 중계기(20)는 복수의 기지국 (10) 과 무선 또는 광으로 접속되어 있다. 또한, 무선 중계기(20)는 이동국(또는 사용자 단말기, 30) 과 무선으로 접속되어 있다.
순방향 링크(Forward Link)의 경우에는, 중계기(20)는 중계기의 기지국(10) 방향 안테나를 사용하여 기지국 (10)으로부터 전송되는 신호를 수신하게 되며, 중계기(20)에서 전송 신호를 증폭한 후, 이 신호를 중계기의 커버리지 안테나를 사용하여 이동국(30)으로 전송한다.
도 1b를 참조하면, 중계기(20)는 기지국(10) 또는 다른 중계기(20)로부터 전송받은 신호를 수신하는 수신부(22)와, 수신된 전송 신호를 전달받아 원하는 크기의 신호로 증폭하는 는 증폭부(24)와, 상기 증폭된 신호를 이동국(30)에 전달하는 송신부(26)로 구성된다.
상기의 이동국(30)은 일반적으로 하나의 기지국(10)이 아닌 복수의 기지국(10)으로부터 신호를 함께 전송받는데, 이 경우 가장 큰 에너지를 가지는 하나의 주 유사 잡음(PN, Pseudo Noise) 번호를 가지는 기지국 신호를 제외한 나머지 기지국의 신호는 모두 간섭(Interference) 신호로 작용하여 통화 품질을 저하시키고, 크기가 비슷한 두 기지국의 신호가 수신될 때는 PN 간의 잦은 핸드오프(Hand-off)가 발생하는 핑퐁(Ping-Pong) 현상으로 사용자 한 명이 두 개 이상의 기지국(10) 신호를 점령하여 기지국(10) 부하량을 높이게 된다는 문제점이 발생한다.
상기와 같은 현상을 해결하기 위해 여러 가지 간섭 제거(Interference Cancellation) 방식이 제안되어졌다. 가장 좋은 방식은 원하는 기지국 신호를 복조한 후에 다시 이를 재변조하여 전송하는 방식이지만, 이 경우에 최소 1 프레임(frame) 이상의 신호 지연(delay)이 발생하게 되어 실제로 이는 적용할 수 없다는 문제점이 있다.
이외에도 여러 가지 방식이 제안 되었지만, 제안된 방안은 모두 이동국 혹은 단말기(30) 쪽에서 간섭을 감소시키는 방안이여서 기지국(10) 쪽에서 운용할 수 있는 방식이 없는 마땅히 없는 실정이다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 사용되는 중계기에 여러 기지국의 RF 아날로그 신호들이 동시에 입력될 때, 통신이 이루어지는 기지국의 신호를 제외한 나머지 기지국의 PN 신호만 생성한 후에 상기 원래의 RF 아날로그 신호로부터 제거함으로써 기존에 문제시 되었던 셀(cell) 반경이 감소하거나 통신이 되지 않는 현상을 유발하는 신호 지연을 최소화할 수 있는 PN 제거 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 상기와 같은 발명을 이용하여, 이들 신호가 수신부에서의 간섭 신호로 작용되어 통화 품질을 떨어뜨리는 현상을 완화시켜 통화 품질을 향상 시킬 수 있으며, 기지국에서 송신하는 간섭 신호가 제거되어, 단말기에서는 기지국의 신호가 탐지되지 않으므로 노이즈가 감소하고, 핑퐁 현상도 없어져 기지국의 불필요한 부하를 줄인다는 목적도 달성할 수 있다.
본 발명에서는 무선 환경의 변화에 따라 에너지가 가장 큰 주 PN 신호를 디지털 프로세서(DSP)에서 결정하게 함으로써 무선 환경이 변화하더라도 사용자가 별도의 조작을 할 필요 없이 자동적으로 조절이 가능하다는 장점을 가질 뿐만 아니라, IS-95나, 1xEV-DO나, CDMA-2000 등의 동기 방식일 경우에는 외부 단말기와의 인터페이스(Interface)를 통해 절대적인 PN 번호를 추정할 수 있어 GPS(Global Positioning System) 없이도 기준 시간을 추적할 수 있다는 장점을 가진다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 신호의 지연을 최소화하는 PN 제거 장치 및 그 방법을 설명하고, 또한 상기 과정들을 달성하기 위한 PN 제거장치의 내부 구성 모듈을 제안한다.
신호의 지연을 최소화하는 PN 제거 장치를 위하여 본 발명은, 디지털 변환모듈이 RF 아날로그 신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하면, 디지털 신호처리 모듈은 상기 입력 받은 디지털 신호로부터 가장 큰 세기를 가지는 PN(1st_Max_Eng_PN) 번호를 정하는 제 1단계와; 디지털 프로세서(DSP)는 상기 설정한 가장 큰 세기를 가지는 PN(1st_Max_Eng_PN) 번호와 이전에 설정된 주 PN 번호를 비교하여 현재의 주 PN 번호와 제거할 PN 번호를 결정하는 제 2단계와; 논리소자모듈(PLD)은 상기 결정된 주 PN 번호를 이용하여 클록 동기화 신호를 생성하고, 제거할 PN 번호로부터 제거할 PN 정보를 실시간으로 추적(Tracking)하고, 상기 정보를 바탕으로 제거할 PN 신호를 생성하는 제 3단계와; 아날로그 변환모듈은 상기의 제거할 PN 신호를 입력받아 RF 아날로그 신호로 변환하는 제 4단계와; 가산기는 원래의 RF 아날로그 신호로부터 상기 생성된 제거할 PN 신호를 빼서 간섭 신호가 제거된, 원하는 신호를 획득하는 제 5단계로 구성된다.
또한, 상기 각 단계들을 제어하기 위하여 중계 장치는, RF 아날로그 신호를 입력받아 기저대역의 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환모듈과; 상기 디지털 변환 모듈로부터 입력받은 신호의 크기를 비교하여 주 PN 신호와 제거할 PN 번호를 구하고, 이로부터 클록 동기화 신호 및 제거할 PN 신호를 생성하는 디지털 신호처리 모듈과; 상기 생성된 디지털 PN 신호를 아날로그 RF 신호로 변환하는 아날로그 변환모듈과; 원래의 RF 아날로그 신호에서 상기에서 생성된 제거할 PN 신호를 빼는 가산기를 구비한다.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 신호의 지연을 최소화하는 PN 제거 장치의 대략적인 내부 구성도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 PN 제거 장치(40)는 일반적인 중계기의 구성 모듈의 수신부(22)와 증폭부(24)사이에 위치하여, RF 아날로그 신호를 입력받아 이를 기저 대역의 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환모듈(100)과, 상기 입력받은 디지털 신호로부터 제거할 PN 신호를 생성하는 디지털 신호처리 모듈(200)과, 이를 다시 RF 아날로그 신호로 변환하는 아날로그 변환모듈(300)로 구성되어 있다. 이 외에도 상기의 제거할 PN 신호를 원 신호에 대해 마이너스의 값을 가지도록 한 다음, 원래의 RF 아날로그 신호를 더해주는 가산기(400)를 추가로 구비한다.
이와 같이 상기 PN 제거 장치(40)는 주 PN을 제외한 나머지 제거할 PN 신호만를 생성하여, 이를 원래의 RF 아날로그 신호로부터 제거함으로써 이동국(30)에 신호를 전송하기 전에 중계기(20)에서 간섭 신호를 제거할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
상기 디지털 변환모듈(100)은 라디오 주파수(RF, Radio Frequency)의 아날로 그 신호(Analog Signal)를 입력받아, 이를 ADC(Analog to Digital Converter)를 통하여 기저 대역(Baseband)의 디지털 신호(Digital Signal)로 다운 컨버젼 한다.
상기 디지털 신호처리 모듈(200)은 상기 디지털 변환모듈(100)로부터 입력받은 신호의 크기를 비교하여 가장 센 크기를 가지는 PN 번호와 이전의 주 PN 번호를 비교하여 주 PN 신호와 제거할 PN 번호를 구하고, 이로부터 클록 동기화 신호 및 제거할 PN 신호를 생성하는 역할을 한다.
상기 아날로그 변환모듈(300)은 상기의 생성된 제거할 PN 신호를 입력받아 이를 다시 DAC(Digital to Analog Converter) 등을 이용하여 RF 아날로그 신호로 업컨버젼(Up Conversion)한다.
상기 가산기(400)는 상기 디지털 변환모듈(100) 및 디지털 신호처리 모듈(200), 아날로그 변환모듈(300)을 통해서 생성된 제거하고자 하는 PN 신호를 원래의 RF 아날로그 신호에 마이너스 값을 갖도록 하여 더함으로써 원래의 RF 아날로그 신호로부터 간섭 신호를 제거할 수 있다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 PN 제거 장치의 상기 디지털 변환모듈(100) 및 아날로그 변환 모듈(300)의 내부 구성도이다.
도 3a를 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 변환모듈(100)은 크게 RF 아날로그 신호를 입력 받아 이를 중간 주파수로 변환하는 IF 변환모듈(120)과, 상기 변환한 중간 주파수를 기저 대역의 디지털 신호로 변환하는 ADC(140)로 구성되어 있다.
상기 IF 변환모듈(120)은 수신한 RF 아날로그 신호를 IF 아날로그 신호로 변환하고, 상기 ADC(140)는 상기 IF 변환모듈(120)이 변환한 IF 아날로그 신호를 입 력받아 이를 디지털 신호로 변환하는 역할을 한다. 그리고, 상기 디지털 신호를 기저 대역으로 다운 컨버젼 한다.
마찬가지로 도 3b를 참조하면, 아날로그 변환모듈(300)은 디지털 신호처리 모듈(200)의 논리소자모듈(PLD)(220)로부터 생성된 제거할 PN 신호를 입력받아, 이를 RF 아날로그 신호로 변환하는 역할을 한다.
상기 아날로그 변환모듈(300)은 크게 디지털 신호를 입력받아 IF 아날로그 신호로 변환하는 DAC(320)와, 상기의 IF 아날로그 신호를 RF 아날로그 신호로 변환하는 RF 변환모듈(340)로 구성된다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 PN 제거 장치의 디지털 신호처리 모듈(200)의 내부 구성도와 디지털 신호처리 모듈(200) 중 논리소자모듈(PLD)(260)의 기능을 도시한 블록도이다.
먼저 도 4a를 참조하면, 디지털 신호처리 모듈(200)은 크게 디지털 변환모듈(100)로부터 변환된 디지털 신호를 입력받아 입력된 순서대로 디지털 프로세서(240)로 전달하기 위한 피포(FIFO, First-In-First-Out)(220)와, 상기 피포(FIFO)(220)로부터 입력 받은 신호로부터 현재의 주 PN 번호와 제거할 PN 번호를 결정하는 디지털 프로세서(Digital Processor)(240)와, 상기 디지털 프로세서(240)로부터 주 PN 번호 및 제거할 PN 번호를 입력받아 클록 동기화 신호 및 제거할 PN 신호를 생성하는 논리소자모듈(PLD)(260) 및 PN 제거기(40)에 클록(Clock)을 제공하는 클록 생성기(VCO)(280)로 구성된다.
상기 디지털 프로세서(DSP)(240)는 일반적으로 많이 사용되는 마이크로프로 세서(Micro-Processor)나 DSP 칩 등을 이용하여 구현할 수 있으며, 첫째, 상기 피포(FIFO)(220)로부터 입력되는 신호들의 크기를 비교하여 가장 큰 세기를 가지는 PN(1st_Max_Eng_PN) 번호를 결정하고, 둘째, 상기 가장 큰 세기를 가지는 PN(1st_Max_Eng_PN) 번호를 이전의 주 PN 번호와 비교하여 현재의 주 PN 번호 및 제거할 PN 번호를 결정하여 이를 논리소자모듈(PLD)(260)에 전달하는 역할을 한다.
상기에서 주 PN의 초기값을 정할 때, IS-95, CDMA-2000, EV-DO와 같은 동기 시스템의 경우와 같이 기준 시간이 없는 경우에는, 정확한 PN 번호를 알기 위해서 외부에 단말기를 설치하여, 상기 외부 단말기와의 인터페이스를 통해 단말기로부터 PN 번호 및 신호의 세기(Power)를 입력 받아 이로부터 절대적인 PN 번호를 추정하여, 이로부터 기준 시간(Reference Time)을 추적할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 논리소자모듈(PLD)(260)은 일반적으로 많이 사용하는 CPLD(Complex PLD)나 FPGA(Field Programmable Gate Away) 등으로 구현될 수 있으며, 크게, 첫째, 디지털 신호처리 모듈(240)로부터 주 PN 번호를 입력받아, 이로부터 클록 동기화 신호를 생성하고, 둘째, 디지털 신호처리 모듈(240)로부터 입력받은 제거할 PN 번호로부터 제거할 PN 신호를 생성하는 역할을 한다.
상기에서 생성된 클록 동기화 신호는 전체 PN 장치에 클록을 제공하는 전체 클록 생성기(280)로 입력되어 전체 클록을 기지국의 클록과 동기화 하는 역할을 한다. 또한, 상기의 제거할 PN 신호를 생성하는 과정은, 도 4b를 참조하여 설명하면, 상기 제거할 PN 번호로부터 각 제거할 PN들의 최고점의 위치(Peak Position)와 RSSI(Receive Signal Strength Indicate) 등의 정보를 실시간으로 추적(Tracking) 하는 과정(222)과, 제거할 PN의 최고점의 위치(Peak Position)로부터 제거할 PN 신호를 생성하는 과정(224)과, 상기 생성된 제거할 PN 신호를 FIR(Finite Impulse Response) 필터링 기법 등을 이용하여 디지털 신호를 필터링 하는 과정(226)과, 마지막으로, 상기의 RSSI(Receive Signal Strength Indicate)의 이득만큼을 상기 필터링 된 신호에 부여하여 신호의 크기를 정하는 과정(228)으로 이루어진다.
상기 클록 생성기(VCO)(280)는 외부에서 인가된 전압으로 원하는 발진 주파수를 출력할 수 있게 해주는 전압제어발진기(VCO, Voltage Controlled Oscillator) 등으로 구현할 수 있다. 본 발명에서 상기 클록 생성기(VCO)(280)는 논리소자모듈(PLD)(260)로부터 출력되는 클록 동기화 신호를 입력받아 PN 제거기(40)의 전체 클록을 외부 기지국의 클록과 동기화할 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 신호의 지연을 최소화하기 위한 PN 제거 방법을 도시한 플로우차트이다.
도면을 참조하면, 먼저, 디지털 변환모듈(100)은 RF 아날로그 신호를 입력받아 이를 기저 대역의 디지털 신호로 다운 컨버젼하고(S102), 디지털 신호처리 모듈(200)의 디지털 프로세서(DSP)(240)는 피포(FIFO)(220)를 통해 상기에 입력 받은 신호를 비교하여 가장 큰 세기를 가지는 PN 번호(1st_Max_Eng_PN Number)를 결정한다(S104).
상기에서 주 PN 번호를 설정할 시에, 디지털 프로세서(DSP)(240)는 외부 단말기와의 인터페이스를 통하여 절대적인 PN 번호를 추정하고, 이로부터 기준 시각을 설정할 수 있어 정확한 주 PN 번호 설정을 가능하게 한다.
계속하여, 디지털 프로세서(DSP)(240)는 상기 결정된 가장 큰 세기를 가지는 PN 번호(1st_Max_Eng_PN Number)와 이전의 주 PN 번호를 비교한다. 만약, 비교한 결과가 일치한다면(S106), 이전에 가장 큰 신호를 받았던 기지국과 현재 가장 큰 신호를 전송하는 기지국이 같다는 의미가 되어, 이전의 주 PN 번호가 그대로 현재의 주 PN 번호로 설정된다(S110).
만약, 비교한 결과가 서로 다르다면(S106), 이전에 가장 큰 신호를 받았던 기지국과 현재 가장 큰 신호를 전송하는 기지국이 다르다 것을 의미하고, 다음으로, 전체 기지국이 보내는 신호 중에서 가장 큰 세기를 가지는 PN(1st_Max_Eng_PN) 신호가 이전에 측정된 가장 큰 신호를 가졌던 기지국의 PN(Old_Max_Eng_PN) 신호보다 일정한 크기의 임계값 이상의 값을 가지는 지를 확인 한다.
만약, 현재의 신호 중에서 가장 큰 세기를 가지는 PN(1st_Max_Eng_PN) 신호와 이전에 측정된 가장 큰 신호를 가졌던 기지국의 PN(Old_Max_Eng_PN) 신호의 차가 일정한 크기의 임계값을 넘지 않으면(S108), 현재 가장 큰 신호를 전송하는 기지국은 이전의 기지국으로 설정되고, 상기와 마찬가지로 이전의 주 PN 번호가 그대로 현재의 주 PN 번호로 결정된다(S110).
만약, 상기에서, 현재의 신호 중에서 가장 큰 세기를 가지는 PN(1st_Max_Eng_PN) 신호와 이전에 측정된 가장 큰 신호를 가졌던 기지국의 PN(Old_Max_Eng_PN) 신호의 차가 일정한 크기의 임계값 이상을 가지면(S108), 현재 가장 큰 신호를 전송하는 기지국은 새로운 기지국으로 설정되고, 현재 입력된 신호 중 가장 큰 세기를 가지는 PN(1st_Max_Eng_PN) 번호를 현재의 주 PN 번호로 결정된다(S112).
계속하여, 상기의 과정들을 통해 현재의 주 PN 번호가 결정되면, 디지털 프로세서(DSP)(240)는 상기 결정된 주 PN 번호와 제거할 PN 번호를 정하고, 이를 논리소자모듈(PLD)(260)로 전달한다. 논리소자모듈(PLD)(260)은 주 PN 번호를 이용하여 클록 동기화 신호를 생성하고, 제거할 PN 번호를 이용하여 제거할 PN 번호 각각에 대한 최고점의 위치(Peak Position)와 RSSI(Receive Signal Strength Indicate)를 실시간으로 추적한다(S114).
계속하여, 논리소자모듈(PLD)(260)은 상기에서 구하여진 최고점의 위치(Peak Position)에서 제거할 각 PN 신호들을 생성하고(S116), 이를 필터링한(S118) 후에, 상기의 필터링 된 PN 신호에 상기에서 구한 RSSI를 곱하여 이득(Gain)을 부여한다(S120). 상기에서 구현된 필터는 FIR(Finite Impulse Response) 필터의 형태로 구성되어, 실제 신호보다 빠른 클록(Clock)을 사용하여 여러 개의 PN 신호가 하나의 필터를 시간 공유(Time-Sharing) 방법으로 서로 공유하여 사용함으로써 하드웨어 사이즈를 줄일 수 있도록 한다.
상기의 과정을 통해 논리소자모듈(PLD)(260)에서 생성된 PN 신호를 입력받은 아날로그 변환모듈(300)은 상기의 디지털 PN 신호를 DAC(320)를 통하여 아날로그 신호로 변환한 다음, RF 변환 모듈을 통해 RF 아날로그 신호로 업컨버젼 하는 단계를 거쳐, 생성된 PN 신호를 RF 아날로그 신호로 변환한다(S122).
계속하여, 가산기(400)는 상기의 과정을 통해 생성된 PN 신호에 마이너스 값 을 곱하고, 원래의 RF 아날로그 신호와 상기의 생성된 마이너스 값의 PN 신호를 더하여 간섭 신호가 제거된 원하는 RF 아날로그 신호를 획득(S124)할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 무선시스템에서 사용되는 중계기에 여러 기지국 신호들이 동시에 입력되고, 상기 여러 가지 신호들은 그대로 증폭되어 수신부에서 간섭 신호로 작용되어 통화 품질을 저하시키고, 비슷한 크기의 PN 신호가 입력될 때에는 잦은 핸드오프(Hand-off)로 인한 핑퐁 현상으로 기지국 부하량을 증가시키게 되는 여러 가지 문제점을 해결하기 위해, 통신이 이루어지는 기지국의 신호를 제외한 나머지 기지국의 PN 신호만 생성하여 원래의 신호로부터 이를 제거함으로써 기존에 문제시 되었던 셀(cell) 반경이 감소하거나 통신이 되지 않는 현상을 유발하는 신호 지연을 최소화할 수 있고, 중계기의 수신부에서의 간섭 신호를 감소시켜 통화 품질을 향상 시킬 수 있으며, 상기의 기지국에서 송신하는 간섭 신호가 제거되어 기지국 신호가 탐지되지 않으므로 노이즈가 감소하고, 핑퐁 현상도 없어져 기지국의 불필요한 부 하가 줄어들게 하는데 도움을 줄 수 있는 PN 제거 장치를 제공하는 데 도움을 줄 수 있다.
뿐만 아니라, 하드웨어의 용량을 많이 차지하는 필터부를 시간 공유(Time-Sharing) 방법을 사용하여 서로 공유하여 사용하므로 하드웨어 사이즈를 감소시킬 수 있도록 함으로써 간단한 하드웨어 구조를 이용하여 원하는 신호를 생성할 수 있도록 함과 동시에 PN 제거기에서 가장 중요한 부분인 위치 추적(Tracking)을 논리소자모듈(PLD)을 이용하여 실시간으로 추적할 수 있게 하여, 보다 정확한 위치에서의 PN 신호의 제거를 가능하게 하였다.
본 발명에서는 디지털 프로세서(DSP)를 이용하여 주 PN을 실시간으로 업그레이드하므로, 주변 환경이 변하더라도 사용자의 재설정 없이도 자동으로 업그레이드할 수 있게 된다. 또한, IS-95나, 1xEV-DO나, CDMA-2000과 같은 동기 방식일 경우에는 외부 단말기와의 인터페이스(Interface)를 통해 절대적인 PN 번호를 추정할 수 있어 GPS(Global Positioning System) 없이도 기준 시간을 추적할 수 있다는 유리한 효과를 가진다.

Claims (17)

  1. 일반적인 동기식이나 비동기식의 무선 통신 장치에서 중계 장치를 이용해서 단말기에 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    디지털 변환모듈이 RF 아날로그 신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하면, 디지털 신호처리 모듈은 상기 입력 받은 디지털 신호로부터 가장 큰 세기를 가지는 PN(1st_Max_Eng_PN) 번호를 정하는 제 1단계와;
    디지털 프로세서(DSP)는 상기 설정한 가장 큰 세기를 가지는 PN(1st_Max_Eng_PN) 번호와 이전에 설정된 주 PN 번호를 비교하여 현재의 주 PN 번호와 제거할 PN 번호를 결정하는 제 2단계와;
    논리소자모듈(PLD)은 상기 결정된 주 PN 번호를 이용하여 클록 동기화 신호를 생성하고, 제거할 PN 번호로부터 제거할 PN 정보를 실시간으로 추적(Tracking)하고, 상기 정보를 바탕으로 제거할 PN 신호를 생성하는 제 3단계와;
    아날로그 변환모듈은 상기의 제거할 PN 신호를 입력받아 RF 아날로그 신호로 변환하는 제 4단계와;
    가산기는 원래의 RF 아날로그 신호로부터 상기 생성된 제거할 PN 신호를 빼서 간섭 신호가 제거된, 원하는 신호를 획득하는 제 5단계
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 PN 제거 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 제 2단계는
    상기 설정된 가장 큰 세기를 가지는 PN(1st_Max_Eng_PN) 번호와 이전 주 PN 번호가 같으면, 이전 주 PN 번호를 그대로 현재의 주 PN 번호로 설정하는 2-1 단계와,
    상기 설정된 가장 큰 세기를 가지는 PN(1st_Max_Eng_PN) 번호와 이전 주 PN 번호가 다르면, 가장 큰 세기를 가지는 PN(1st_Max_Eng_PN) 신호와 이전에 측정된 가장 큰 신호를 가졌던 기지국의 PN(Old_Max_Eng_PN) 신호의 차이가 임계값을 초과하는 지를 확인하는 2-2 단계;
    상기에서 두 값의 차이가 임계값을 초과하면, 가장 큰 세기를 가지는 PN(1st_Max_Eng_PN) 번호를 주 PN 번호로 설정하는 2-3 단계;
    상기에서 두 값의 차이가 임계값을 초과하지 않으면, 이전 주 PN 번호를 그대로 현재의 주 PN 번호로 설정하는 2-4 단계
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 PN 제거 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 제 1단계에서
    동기 방식(Sync. Protocol)에서 상기의 가장 큰 세기를 가지는 PN(1st_Max_Eng_PN) 번호를 결정할 때에,
    외부 단말기와의 인터페이스를 통해 PN 번호 및 신호의 세기(Power)를 입력 받아 절대적인 PN 번호를 추정하여 이로부터 기준 시간(Reference Time)을 추적할 수 있는 것을 특징으로 하는 PN 제거 방법.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 제 3단계에서
    상기의 클록 동기화 신호는
    상기 PN 제거 장치의 전체 클록 생성기로 입력되어 전체 클록을 외부 기지국의 클록과 동기화 할 수 있는 것을 특징으로 하는 PN 제거 방법.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 제 3단계에서
    상기 PN 정보는
    실시간으로 추적 가능한 최고점의 위치(Peak Position)와 RSSI(Receive Signal Strength Indicate)인 것을 특징으로 하는 PN 제거 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 PN 신호를 생성하는 방법은
    상기의 최고점 위치에서 제거할 PN 신호들을 생성하는 3-1단계와;
    제거할 PN 신호를 생성한 후에, 필터를 이용하여 필터링하는 3-2단계와;
    필터링된 PN 신호에 RSSI 이득을 곱하는 3-3단계
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 PN 제거 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 필터는 여러 개의 PN들이 시간 공유(Time-Sharing)하는 방법으로 하드웨어 크기를 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 PN 제거 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 필터는 FIR(Finite Impulse Response) 필터인 것을 특징으로 하는 PN 제거 방법.
  9. 일반적인 동기식이나 비동기식의 무선 통신 장치에서 단말기에 신호를 전송하는 중계 장치에 있어서,
    RF 아날로그 신호를 입력받아 기저대역의 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환모듈과;
    상기 디지털 변환 모듈로부터 입력받은 신호의 크기를 비교하여 주 PN 신호와 제거할 PN 번호를 구하고, 이로부터 클록 동기화 신호 및 제거할 PN 신호를 생성하는 디지털 신호처리 모듈과;
    상기 생성된 디지털 PN 신호를 아날로그 RF 신호로 변환하는 아날로그 변환모듈과;
    원래의 RF 아날로그 신호에서 상기에서 생성된 제거할 PN 신호를 빼는 가산기
    로 구성된 것을 특징으로 하는 PN 제거 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 디지털 신호처리 모듈은
    상기 디지털 변환 모듈로부터 입력 받은 신호를 입력된 순서대로 프로세서에 전송하기 위한 피포(FIFO)와;
    상기 피포로부터 전송 받은 신호와 기존의 신호를 비교하여 주 PN 번호와 제거할 PN 번호를 찾는 디지털 프로세서(DSP)와;
    상기 디지털 프로세서가 찾은 주 PN 번호 및 제거할 PN 번호로부터 클록 동기화 신호 및 제거할 PN 신호를 생성하는 논리소자모듈(PLD)
    로 구성된 것을 특징으로 하는 PN 제거 장치.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 논리소자모듈(PLD)은
    상기 디지털 신호처리 모듈로부터 주 PN 번호를 전송받아 클록 동기화 신호를 생성하는 기능과;
    상기 디지털 신호처리 모듈로부터 제거할 PN 번호를 전송받아 이로부터 제거할 PN 신호를 생성하는 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 PN 제거 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제거할 PN 신호를 생성하는 기능에는
    제거할 각각의 PN 번호에 해당하는 최고점의 위치(Peak Position)와 RSSI(Receive Signal Strength Indicate)를 구하는 기능과;
    상기의 최고점의 위치(Peak Position)로부터 제거할 PN 신호들을 생성하는 기능과;
    상기 생성된 제거할 PN 신호들을 필터링 하는 기능과;
    상기의 필터링 된 신호를 RSSI(Receive Signal Strength Indicate)의 이득만큼 부여하는 기능이 있는 것을 특징으로 하는 PN 제거 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 필터링은 FIR(Finite Impulse Response) 필터링 기법이 사용된 것을 특징으로 하는 PN 제거 장치.
  14. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 논리소자 모듈(PLD)은
    CPLD(Complex PLD)나 FPGA(Field Programmable Gate Away)인 것을 특징으로 하는 PN 제거 장치.
  15. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기의 제거 장치는 동기 방식(Sync. Protocol)에서 인터페이스를 통해 PN 번호 및 신호의 세기(Power)를 입력 받아 절대적인 PN 번호를 추정하여 이로부터 기준 시간(Reference Time)을 추적할 수 있는 것을 특징으로 하는 PN 제거 장치.
  16. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 디지털 변환모듈은
    수신한 RF 아날로그 신호를 IF 아날로그 신호로 변환하는 IF 변환모듈과;
    상기 변환된 아날로그 신호를 기저대역의 디지털 신호로 변환하는 ADC와;
    로 구성된 것을 특징으로 하는 PN 제거 장치.
  17. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 아날로그 변환모듈은
    상기의 디지털 PN 신호를 IF 아날로그 신호로 변환하는 DAC와;
    상기의 IF 아날로그 신호를 RF 아날로그 신호로 변환하는 RF 변환모듈
    로 구성된 것을 특징으로 하는 PN 제거 장치.
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