KR100739177B1 - Evaluating method for inter-channel interference in mobile telecommunication system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중 경로를 통해 신호를 송수신하는 이동통신 시스템에서 최대비 결합(MRC), 동일 이득 결합(EGC) 기법에 적용하여 채널간 간섭을 평가하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 송신단으로부터 다중 경로를 통해 수신되는 신호를 복조 및 디스프레이딩한 후 디코딩하여 원래의 소스신호를 복원해 내는 제1과정과; 상기 복원된 신호로부터 동일 이득 결합 또는 최대비 결합 기법을 이용하여 인접채널간 간섭 전력을 구하고, 그 인접채널간 간섭 전력에 의해 채널간 간섭 정도를 평가하는 제2과정에 의해 달성된다.The present invention relates to a technique for evaluating interference between channels by applying to a maximum ratio combining (MRC) and equal gain combining (EGC) scheme in a mobile communication system for transmitting and receiving a signal through a multipath. The present invention includes a first process of demodulating, despreading, and decoding a signal received through a multipath from a transmitting end to restore an original source signal; A second process of obtaining interference power between adjacent channels using the same gain combining or maximum ratio combining technique from the restored signal and evaluating the degree of interference between the channels based on the interference power between the adjacent channels is achieved.

Description

이동통신 시스템의 채널간 간섭 평가방법{EVALUATING METHOD FOR INTER-CHANNEL INTERFERENCE IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}Evaluation method of inter-channel interference in mobile communication system {EVALUATING METHOD FOR INTER-CHANNEL INTERFERENCE IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}

도 1a는 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 송신 제어 흐름도.1A is a transmission control flowchart of a mobile communication system according to the present invention;

도 1b는 본 발명에 의한 채널간 간섭 평가방법이 적용되는 이동통신 시스템의 수신 제어 흐름도.1B is a flowchart illustrating a reception control of a mobile communication system to which an inter-channel interference evaluation method according to the present invention is applied.

도 2는 본 발명이 적용되는 송신단의 예시 블록도. 2 is an exemplary block diagram of a transmitting end to which the present invention is applied.

도 3은 본 발명에 따른 동일 이득 결합 또는 최대비 결합 기법에서의 인접채널간 간섭 전력 변화 그래프.3 is a graph of change in interference power between adjacent channels in the same gain combining or maximum ratio combining scheme according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 최대비 결합 기법에서의 비트 에러율 그래프.4 is a bit error rate graph in a maximum ratio combining scheme in accordance with the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 동일 이득 결합 기법에서의 비트 에러율 그래프.5 is a bit error rate graph in the same gain combining technique according to the present invention.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*** *** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***

1 : STBC 인코더 2A,2B : IFFT단1: STBC encoder 2A, 2B: IFFT stage

본 발명은 다중 경로를 통해 신호를 송수신하는 이동통신 시스템에서 채널간 간섭을 평가하는 기술에 관한 것으로, 특히 최대비 결합(MRC: Maximal Ratio Combining), 동일 이득 결합(EGC: Equal Gain Combining) 기법에 적용하여 채널간 간섭을 평가하는데 적당하도록 한 이동통신 시스템의 채널간 간섭 평가방법에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for evaluating inter-channel interference in a mobile communication system that transmits and receives a signal through a multipath. In particular, the present invention relates to Maximal Ratio Combining (MRC) and Equal Gain Combining (EGC). The present invention relates to a method for evaluating inter-channel interference of a mobile communication system suitable for evaluating inter-channel interference.

이동통신에서 다중경로(multi-path)로 인한 페이딩(fading)의 대책으로 다이버시티 기법이 사용된다. 다중 경로란 여러 개의 송신신호가 공중에서 여러 갈래의 경로를 거쳐 수신 안테나에 수신되는 것을 의미한다. 여러 신호들이 서로 다른 경로를 거쳐 수신되면 서로 다른 진폭 감쇄와 위상 변화를 겪게 된다. 이런 신호들이 수신 시 합쳐지면 시간 변화에 따라 신호 세기가 송신신호와 다르게 변하게 되는데 이것을 페이딩이라 한다. 다이버시티 기법은 서로 독립적인 페이딩의 영향을 받는 여러 개의 신호를 수신하여 적절히 결합하는 방법으로 페이딩을 극복한다.The diversity scheme is used as a countermeasure against fading due to multi-path in mobile communication. Multipath means that a plurality of transmission signals are received by a receiving antenna via a multi-pronged path in the air. When multiple signals are received through different paths, they experience different amplitude attenuation and phase changes. When these signals are combined in reception, the signal strength changes from the transmission signal with time, which is called fading. Diversity techniques overcome fading by receiving and properly combining multiple signals that are affected by independent fading.

다이버시티의 종류로 크게 롱텀 롱노멀(long-term lognormal) 신호를 이용하는 거시적(macroscopic) 다이버시티와 숏텀 레일리(short-term Rayleigh) 신호를 이용하는 미시적(microscopic) 다이버시티가 있다. 그리고, 상기 미시적 다이버시티의 종류로 공간, 편파, 각, 주파수, 시간 다이버시티(space, polarization, angle, frequency, time diversity)가 있다.Types of diversity include macroscopic diversity using long-term lognormal signals and microscopic diversity using short-term Rayleigh signals. In addition, the type of micro diversity includes space, polarization, angle, frequency, and time diversity (space, polarization, angle, frequency, time diversity).

또한, 결합 방법으로는 선택 결합(Selective combining), 최대비 결합(MRC: Maximal Ratio Rombining), 동일 이득 결합(EGC: Equal Gain Combining), 귀환 결합(Feedback)등의 방법이 있다. 선택 결합 방법은 여러 신호들 중에서 수신파워가 가장 좋은 것을 선택하는 방법으로 안테나 개수만큼 수신파워를 위한 수신회로가 필요하여 구조가 복잡해진다. 최대비 결합 방법은 각 신호를 가장 좋은 비율로 결 합하는 방법으로 그 비율을 결정하여 결합하기 위한 구조가 필요하여, 구조가 복잡해진다. 동일 이득 결합 방법은 같은 위상으로 신호들을 결합하는 방법인데 각 신호의 위상을 맞추는 것이 어렵다. 스위치 결합 방법은 하나의 신호를 선택하고 있다가 수신파워가 일정 수준(문턱값:threshold level)보다 작아지면 다른 신호를 선택하는 방법으로 수신파워를 측정할 수 있는 수신회로가 하나만 있으면 충분하다. 이 중에서 스위치 결합 방법(Switched combining method)이 효율은 떨어지지만 구조가 간단하고 값이 싸서 실제 적용이 용이하다.In addition, there are a combination method such as selective combining, Maximal Ratio Rombining (MRC), Equal Gain Combining (EGC), and Feedback. The selective combining method selects the best receiving power among several signals, and the structure is complicated because a receiving circuit for receiving power is required as many as the number of antennas. The maximum ratio combining method is a method of combining each signal at the best ratio, and requires a structure for determining and combining the ratios, which makes the structure complicated. The equal gain combining method combines signals in the same phase, and it is difficult to match the phase of each signal. In the switch combining method, when one signal is selected and the reception power is lower than a predetermined level (threshold level), it is sufficient to have only one reception circuit capable of measuring the reception power by selecting another signal. Among these, the switched combining method is less efficient, but the structure is simple and inexpensive, so it is easy to apply.

한편, 무선 통신 시스템에서 고속 데이터 전송에 효율적인 다중 반송파 시스템인 OFDM(OFDM: Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)통신 시스템에서는 송수신단의 오실레이터에서 발생하는 위상잡음이 인접채널간 간섭(ICI: Inter-Channel Interference)을 야기시켜 통신 성능에 악영향을 끼친다. Meanwhile, in an Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM) communication system, which is an efficient multi-carrier system for high-speed data transmission in a wireless communication system, phase noise generated by an oscillator at a transmitting and receiving end is inter-channel interference (ICI). This adversely affects communication performance.

따라서, 각 채널의 ICI를 정확히 분석하여 채널간 간섭을 야기시키는 요소를 최소화할 필요가 있다. Therefore, it is necessary to accurately analyze the ICI of each channel to minimize the factors causing inter-channel interference.

그럼에도 불구하고, 종래에 있어서는 각 채널의 ICI를 정확히 분석할 수 있는 방법이 마련되어 있지 않아 채널간 간섭에 적절히 대응할 수 없는 어려움이 있었다.Nevertheless, in the related art, since there is no method for accurately analyzing the ICI of each channel, there is a difficulty in coping with inter-channel interference properly.

따라서, 본 발명의 목적은 최대비 결합(MRC), 동일 이득 결합(EGC) 기법에 적용하여 채널간 간섭전력을 구하는 방법을 제공함에 있다Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for obtaining inter-channel interference power by applying to maximum ratio combining (MRC) and equal gain combining (EGC) techniques.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 송신단으로부터 다중 경로를 통해 수신되는 신호를 복조 및 디스프레이딩하고 디코딩처리하여 원래의 소스신호를 복원하는 과정과; 동일 이득 결합 또는 최대비 결합 기법에서의 인접채널간 간섭 전력을 구하여 채널간 간섭 정도를 평가하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object comprises the steps of recovering the original source signal by demodulating, despreading and decoding the signal received through the multi-path from the transmitter; And calculating the interference power between adjacent channels in the same gain combining or maximum ratio combining technique.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 채널간 간섭 평가방법의 처리과정에서 송신 제어 흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이 입력 소스신호를 STBC 인코더를 통해 부호화 처리한 후 월시 코드를 확산처리하는 제1과정과; 상기 확산처리된 월시 코드를 IFFT단을 통해 OFDM 변조하여 송신하는 제2과정을 포함하여 이루어진다.FIG. 1A is a flowchart illustrating a transmission control during a process of a method for evaluating inter-channel interference in a mobile communication system according to the present invention. As shown in FIG. Process; And a second process of OFDM modulating and transmitting the spreading Walsh code through an IFFT stage.

도 1b는 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 채널간 간섭 평가방법의 처리과정에서 수신 제어 흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이 송신단으로부터 다중 경로를 통해 수신되는 신호를 복조 및 디스프레이딩 처리한 다음 디코딩하여 원래의 소스신호를 복원해 내는 제1과정과; 상기 복원된 신호로부터 동일 이득 결합 또는 최대비 결합 기법을 이용하여 인접채널간 간섭 전력을 구하고, 그 인접채널간 간섭 전력에 의해 채널간 간섭 정도를 평가하는 제2과정을 포함하여 이루어지는 것으로, 이와 같이 이루어지는 본 발명의 채널간 간섭 평가방법 처리과정을 첨부한 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.FIG. 1B is a flowchart of a reception control in a process of evaluating inter-channel interference of a mobile communication system according to the present invention. As shown in FIG. Recovering the source signal of the first process; And a second process of obtaining interference power between adjacent channels using the same gain combining or maximum ratio combining technique from the restored signal, and evaluating the degree of interference between the channels based on the interference power between adjacent channels. When described in detail with reference to Figures 2 to 5 attached to the process of the inter-channel interference evaluation method of the present invention made as follows.

먼저, 도 2는 본 발명이 적용되는 2개의 안테나를 구비한 BPSK(BPSK: Binary Phase Shift Key) OFDM 전송 모델을 나타낸 것이다. First, FIG. 2 illustrates a binary phase shift key (BPSK) OFDM transmission model having two antennas to which the present invention is applied.

즉, 송신단에서 입력 소스신호(

Figure 112007005055040-pat00001
Figure 112007005055040-pat00002
)가 STBC 인코더(1)를 통해 부호화 처리되어 두 개의 부채널 심볼(
Figure 112007005055040-pat00003
Figure 112007005055040-pat00004
),(
Figure 112007005055040-pat00005
Figure 112007005055040-pat00006
1)로 출력된다.(ST1) That is, the input source signal (
Figure 112007005055040-pat00001
Figure 112007005055040-pat00002
) Is encoded by the STBC encoder 1 so that two subchannel symbols (
Figure 112007005055040-pat00003
Figure 112007005055040-pat00004
), (
Figure 112007005055040-pat00005
Figure 112007005055040-pat00006
1 ) is outputted as (ST1).

이어서, 직교확산 코드인 월시(Walsh) 코드가 확산처리된다.(ST2)Subsequently, the Walsh code, which is an orthogonal spreading code, is spread-processed. (ST2)

그리고, 상기 부호화된 일련의 심볼(

Figure 112007005055040-pat00007
Figure 112007005055040-pat00008
),(
Figure 112007005055040-pat00009
Figure 112007005055040-pat00010
1)들이 OFDM 부반송파에 차례로 실리고, 이들이 각각의 IFFT단(2A),(2B)을 통해 OFDM 변조된 후 최종적으로 RF단으로 출력되어 송신된다.(ST3,ST4) The encoded series of symbols (
Figure 112007005055040-pat00007
Figure 112007005055040-pat00008
), (
Figure 112007005055040-pat00009
Figure 112007005055040-pat00010
1 ) are sequentially loaded on the OFDM subcarriers, and they are OFDM modulated through the respective IFFT stages 2A and 2B, and finally output to the RF stage and transmitted. (ST3, ST4)

한편, 수신단에서는 상기 송신단으로부터 다중 경로를 통해 수신되는 신호를 복조 및 디스프레이딩 처리한다.(SR1,SR2) On the other hand, the receiving end demodulates and despreads a signal received through the multipath from the transmitting end. (SR1, SR2)

이어서, 상기 복조 및 디스프레이딩 처리된 신호를 디코딩하여 원래의 소스신호가 복원된다.(SR3)Subsequently, the demodulated and desprayed signal is decoded to recover the original source signal. (SR3)

이때, 동일 이득 결합(EGC) 또는 최대비 결합(MRC) 기법에서의 인접채널간 간섭(ICI) 전력

Figure 112007005055040-pat00011
을 다음의 [수학식1]로 구하여 채널간 간섭 정도를 평가하게 된다.(SR4)At this time, inter-contiguous interference (ICI) power in the same gain combining (EGC) or maximum ratio combining (MRC) scheme
Figure 112007005055040-pat00011
Is calculated by Equation 1 below to evaluate the degree of interference between channels. (SR4)

Figure 112007005055040-pat00012
Figure 112007005055040-pat00012

Figure 112007005055040-pat00013
Figure 112007005055040-pat00013

참고로, 상기 동일이득 결합 기법에서의 경우 사용자수(2K)가 동일한 조건이라면 송신안테나 수를 늘리거나 월시 확산 시퀀스의 길이를 증가시켜 상기 인접채널간 간섭 전력(

Figure 112007005055040-pat00014
)을 줄일 수 있다. For reference, in the same gain combining scheme, if the number of users (2K) is the same condition, the interference power between adjacent channels may be increased by increasing the number of transmission antennas or the length of the Walsh spreading sequence.
Figure 112007005055040-pat00014
) Can be reduced.

또한, 상기 최대비 결합 기법에서의 경우 사용자수(2K)가 동일한 조건이라면 월시 확산 시퀀스의 길이를 증가시켜 상기 인접채널간 간섭 전력(

Figure 112007005055040-pat00015
)을 줄일 수 있다. In addition, in the maximum ratio combining scheme, if the number of users (2K) is the same condition, the length of the Walsh spreading sequence is increased to increase the interference power between the adjacent channels.
Figure 112007005055040-pat00015
) Can be reduced.

한편, 도 3은 상기 N=64, P=K=32일 때 송신 안테나 수(M)의 변화에 따른 동일 이득 결합(EGC) 또는 최대비 결합(MRC) 기법에서의 인접채널간 간섭(ICI) 전력 변화를 나타낸 그래프이다.Meanwhile, FIG. 3 illustrates inter-channel interference (ICI) in equal gain combining (EGC) or maximum ratio combining (MRC) scheme according to the change of the number of transmit antennas (M) when N = 64 and P = K = 32. It is a graph showing the power change.

또한, 도 4는 상기 N=64, P=32, K=8일 때 두 채널경로 상에서 fdTs에 따른 최대비 결합(MRC) 기법에서의 비트 에러율(BER: Bit Error Rate)을 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing a bit error rate (BER) in a maximum ratio combining (MRC) scheme according to fdTs on two channel paths when N = 64, P = 32, and K = 8.

또한, 도 5는 상기 N=64, P=32, K=8일 때 두 채널경로 상에서 fdTs에 따른 동일 이득 결합(EGC) 기법에서의 비트 에러율(BER: Bit Error Rate)을 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing a bit error rate (BER) in an equal gain combining (EGC) scheme according to fdTs on two channel paths when N = 64, P = 32, and K = 8.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 최대비 결합 또는 동일 이득 결합 기법에서 채널간 간섭전력을 손쉽게 구하여 채널간 간섭 정도를 평가할 수 있도록, 채널간 간섭에 적절히 대처할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has an effect of coping with interchannel interference so that the degree of interchannel interference can be easily obtained by easily obtaining interchannel interference power in a maximum ratio combining or equal gain combining technique.

Claims (2)

송신단으로부터 다중 경로를 통해 수신되는 신호를 복조 및 디스프레이딩한 후 디코딩하여 원래의 소스신호를 복원하는 제1과정과;Demodulating, despreading, and decoding a signal received through a multipath from a transmitter, and restoring an original source signal; 상기 복원된 신호로부터 동일 이득 결합(EGC) 또는 최대비 결합(MRC) 기법을 이용하여 사용자수에 비례하고 통신안테나 수와 월시 확산 시퀀스 길이에 반비례하는 인접채널간 간섭 전력을 구하고, 그 인접채널간 간섭 전력에 의해 채널간 간섭 정도를 평가하는 제2과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 채널간 간섭 평가방법.From the reconstructed signal, using the same gain combining (EGC) or maximum ratio combining (MRC) technique, the interference power between adjacent channels proportional to the number of users and inversely proportional to the number of communication antennas and the Walsh spreading sequence length is obtained. And a second process of evaluating the degree of interference between channels by the interference power. 제1항에 있어서, 상기 인접채널간 간섭 전력은 아래의 수학식에 의해 구하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 채널간 간섭 평가방법.The method of claim 1, wherein the interference power between adjacent channels is calculated by the following equation.
Figure 112007005055040-pat00016
Figure 112007005055040-pat00016
Figure 112007005055040-pat00017
Figure 112007005055040-pat00017
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