KR100837324B1 - Improving the performance of a receiver in interfering conditions - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제1 주파수 밴드에서 신호들을 교환하기 위한 통신 시스템 트랜시버(40) 및 제2 주파수 밴드에서 신호들을 수신하기 위한 수신기(30)를 포함하는 장치(22)에 관한 것이다. 수신기의 성능을 개선하기 위해서는, 상기 장치는 제2 주파수 밴드에서의 신호들과 간섭 신호들의 존재를 검출하는 프로세싱부(34)를 포함할 것이 제안된다. 상기 프로세싱부는 트랜시버(40)에 의해 사용되는 전송을 위한 타이밍을 나타내는 타이밍 정보에 기초하여 신호들을 간섭하기 위한 타이밍 패턴을 또한 결정한다. 다음에, 트랜시버(40)와 같은 전송을 위한 타이밍을 사용하는 송신기(21)로부터 나오는 간섭 신호들에 기인한 성능 저하를 감소시키기 위해, 상기 프로세싱부는 결정된 타이밍 패턴에 의해 정의된 인터벌들(intervals) 동안 수신기(30)에 도달하는 신호들의 조작을 초래한다. 본 발명은 동등하게 대응하는 방법에 관한 것이다.
The invention relates to an apparatus (22) comprising a communication system transceiver (40) for exchanging signals in a first frequency band and a receiver (30) for receiving signals in a second frequency band. In order to improve the performance of the receiver, it is proposed that the apparatus comprises a processing section 34 for detecting the presence of signals and interference signals in the second frequency band. The processing section also determines a timing pattern for interfering signals based on the timing information indicative of the timing for transmission used by the transceiver 40. Next, in order to reduce performance degradation due to interference signals coming from the transmitter 21 using timing for transmission, such as the transceiver 40, the processing portion may have intervals defined by the determined timing pattern. Resulting in manipulation of the signals arriving at the receiver 30. The present invention relates to a corresponding method equivalently.
Description
본 발명은 통신 시스템에서 제1 주파수 밴드에서 무선 인터페이스를 통해 신호들을 교환하기 위한 통신 시스템 트랜시버 및 제2 주파수 밴드에서 무선 인터페이스를 통해 신호들을 수신하기 위한 수신기를 포함하는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 그러한 수신기의 성능을 개선하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus comprising a communication system transceiver for exchanging signals over an air interface in a first frequency band in a communication system and a receiver for receiving signals over the air interface in a second frequency band. The present invention relates to a method for improving the performance of such a receiver.
통신 시스템 트랜시버를 구성하는 장치들은 최신 기술 예를 들면, 일부의 통신 네트워크를 통해 장치의 GSM(Global System for Mobile communication), US-TDMA(US Time Division Multiple Access or IS-136), CDMA(Code Division Multiple Access), 또는 WCDMA(Wideband CDMA) 통신을 가능하게 하는 최신기술로부터 알 수 있다. 더욱이, 그러한 통신 시스템 외의 다른 주파수 밴드에서 동작하는 수신기는 예를 들면, GPS 시스템의 GPS(Global Positioning System) 수신기 또는 DVB-T 시스템의 DVB-T(Digital Video Broadcast-Terrestrial) 수신기와 같은 위성 포지셔닝 시스템 수신기일 수 있다. 제1 주파수 밴드에서 동작하는 통신 시스템 트랜시버 및 제2 주파수 밴드에서 동작하는 수신기는 또한 단일 장치 예를 들면, 이동 전화, 퍼스널 컴퓨터, 또는 랩톱내에 함께 구현될 수 있다.Devices that make up a communications system transceiver are state of the art, such as Global System for Mobile communication (GSM), US Time Division Multiple Access or IS-136 (US-TDMA), Code Division (CDMA) of a device over some communications network. It is known from the state-of-the-art technology that enables multiple access, or wideband CDMA (WCDMA) communication. Moreover, a receiver operating in a frequency band other than such a communication system may be, for example, a satellite positioning system such as a Global Positioning System (GPS) receiver of a GPS system or a Digital Video Broadcast-Terrestrial (DVB-T) receiver of a DVB-T system. It may be a receiver. Communication system transceivers operating in the first frequency band and receivers operating in the second frequency band may also be implemented together in a single device, such as a mobile phone, a personal computer, or a laptop.
그러나, 제2 주파수 밴드에서 광대역 잡음이 수신기에 도달하는 시간 인터벌 동안에, 수신기의 성능은 저하될 수 있는데, 그 이유는 이러한 광대역 잡음은 수신된 신호들의 신호-대-잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR)를 상당히 감소시킬 수 있기 때문이다.However, during the time interval when wideband noise reaches the receiver in the second frequency band, the performance of the receiver may be degraded, because this wideband noise may cause a signal-to-noise ratio of the received signals. , SNR) can be significantly reduced.
광대역 잡음은 특히 수신기와 같은 동일한 장치에 통합되는 통신 시스템 트랜시버, 또는 이러한 장치의 외부에 있는 통신 시스템 트랜시버에 의해 생성될 수 있다.Broadband noise may be generated, in particular, by a communication system transceiver integrated into the same device, such as a receiver, or by a communication system transceiver external to such a device.
예를 들면 GPS 시스템에서, 지구를 돌고 있는 다수의 GPS 위성들은 GPS 수신기들에 의해 수신 및 평가되는 신호들을 전송한다. 모든 GPS 위성들은 1575.42 MHz 및 1227.60 MHz의 동일한 2개의 캐리어 주파수들 L1 및 L2를 사용한다. 이러한 캐리어 주파수들 L1 및 L2의 변조가 도 1에 기술되어 있다. 90도의 위상 시프트 이후에, 사인곡선의 L1 캐리어 신호는 수신기들에서 알려진 다른 C/A(Coarse Acquisition) 코드를 가지고 각 위성에 의해 BPSK(Bi-Phase Shift Key) 변조된다. 따라서, 다른 위성들에 의한 전송을 위해 다른 채널들이 얻어진다. 1.023 MHz 대역폭을 통해 스펙트럼을 확산하는 C/A 코드는 매 1023 칩들(chips)마다 반복되는 의사 무작위 추출의(pseudorandom) 잡음 시퀀스로, 코드의 에폭(epoch)은 1ms이다. 용어 칩(chips)은 변조 코드의 비트들과 데이터 비트들을 구별하는데 사용된다. 병행하여, L1 캐리어 신호는 P-코드(Precision Code)를 가지고 3dB 만큼 감쇠된 이후에 BPSK 변조되며, L2 케리어 신호는 6dB만큼 감쇠되기 전에 동일한 P-코드를 가지고 BPSK 변조된다. 전송 전에, L1 캐리어 신호의 2개의 다르게 변조된 부분들은 다 시 가산된다. L2 캐리어 신호는 현재 단지 P-코드만을 운반한다. P-코드는 C/A 코드보다 휠씬 길다. 그것의 칩 레이트(chip rate)는 10.23 MHz이며, 그것은 7일마다 반복된다. 부가하여, P-코드는 현재 부호화되며, 그러한 이유로 P(Y)-코드로 간혹 지칭된다. P(Y)-코드를 사용하기 위한 복호화 키들(Decyption Keys)이 분류되어 있으며, 민간 사용자들(civil users)은 그것들을 액세스할 수 없다. 따라서, 단지 L1 캐리어 C/A 코드가 민간 GPS 수신기들에서 사용 가능하다.For example, in a GPS system, many GPS satellites orbiting the earth transmit signals that are received and evaluated by GPS receivers. All GPS satellites use the same two carrier frequencies L1 and L2 of 1575.42 MHz and 1227.60 MHz. The modulation of these carrier frequencies L1 and L2 is described in FIG. 1. After a phase shift of 90 degrees, the sinusoidal L1 carrier signal is Bi-Phase Shift Key (BPSK) modulated by each satellite with a different Coarse Acquisition (C / A) code known at the receivers. Thus, different channels are obtained for transmission by other satellites. The C / A code, which spreads the spectrum over the 1.023 MHz bandwidth, is a pseudorandom noise sequence that repeats every 1023 chips, with an epoch of 1ms. The term chips is used to distinguish bits of data and bits of a modulation code. In parallel, the L1 carrier signal is BPSK modulated after being attenuated by 3 dB with a P-code (Precision Code), and the L2 carrier signal is BPSK modulated with the same P-code before being attenuated by 6 dB. Prior to transmission, two differently modulated portions of the L1 carrier signal are added again. The L2 carrier signal currently carries only P-codes. P-codes are much longer than C / A codes. Its chip rate is 10.23 MHz, which repeats every seven days. In addition, the P-code is currently encoded, and for that reason is sometimes referred to as a P (Y) -code. Decryption Keys for using P (Y) -code are categorized and civil users cannot access them. Thus, only L1 carrier C / A code is available in civilian GPS receivers.
C/A-코드 및 P(Y)-코드가 L1 신호 및 L2 신호위로 변조되기 전에, 50 비트들/초의 비트 레이트로 모듈로-2 첨가(modulo-2 addition)를 사용해서, 네비게이션 데이터 비트들이 C/A-코드 및 P(Y)-코드들에 가산된다. 데이터 시퀀스를 구성하는 네비게이션 정보는 예를 들면 각각의 수신기의 위치를 결정하기 위해 평가될 수 있다. 수신기에서 수신되는 L1 신호는 도풀러 효과 및 가능하게는 높은 차수의 다이나믹 스트레스들(dynamic stresses) 때문에 더 변조된다.Before the C / A-code and P (Y) -code are modulated onto the L1 signal and the L2 signal, the navigation data bits are modulated using a modulo-2 addition at a bit rate of 50 bits / second. Is added to the C / A-code and P (Y) -codes. The navigation information making up the data sequence can be evaluated, for example, to determine the location of each receiver. The L1 signal received at the receiver is further modulated due to the Doppler effect and possibly higher order dynamic stresses.
변조된 위성 신호들을 수신하는 GPS 수신기의 수신 대역폭은 수신 코드에 관련되어 있다. 예를 들면, 만약 GPS가 L1 캐리어 C/A 코드에 기초한다면, 상기 신호는 1575.42 MHz +/- 5MHz의 주파수 밴드를 필요로 한다. 만약 P-코드 가능 수신기가 사용된다면, GPS 수신기의 수신 밴드는 더 넓어져서, 1575.42 MHz +/- 24MHz가 될 것이다. 실제로 사용된 GPS 수신 대역폭은 실제적인 구현과 또한 관련되며, 따라서 이전에 언급된 대역폭들은 시연(demonstration)의 목적으로 제공된다. 언급된 GPS 대역폭은 따라서 다음에서는 예시의 방법으로만 사용될 것이다.The reception bandwidth of a GPS receiver receiving modulated satellite signals is related to the reception code. For example, if the GPS is based on an L1 carrier C / A code, the signal needs a frequency band of 1575.42 MHz +/- 5 MHz. If a P-code capable receiver is used, the reception band of the GPS receiver will be wider, resulting in 1575.42 MHz +/- 24 MHz. The actual GPS reception bandwidth used is also related to the practical implementation, so the previously mentioned bandwidths are provided for demonstration purposes. The mentioned GPS bandwidth will therefore only be used in the following method by way of example.
GPS 표준이 현재 현대화(modernization)중이다. 현대화의 주된 구성요소들 중 하나는 1575.42 MHz에서 L1-C/A 코드의 기존의 민간 서비스 방송 외에 민간 사용을 위해 이용 가능하게 될 2개의 새로운 네비게이션 신호들에 존재한다.The GPS standard is currently being modernized. One of the main components of modernization is in two new navigation signals that will be available for private use in addition to the existing private service broadcasts of the L1-C / A code at 1575.42 MHz.
이러한 새로운 신호들 중 제1 신호는 1227.60MHz에 위치한, 즉 L2 캐리어 주파수위로 변조된 C/A 코드일 것이며, 넌-새이프티 크리티칼 어플리케이션(non-safety critical application)에서 범용으로 이용 가능할 것이다. "L2CS"로 지칭되는, L2에서의 새로운 민간 신호는 2개의 1/2 레이트 코드들의 시분할 멀티플렉스를 가지는 1.023 Mcps(Mega chips per second)의 유효한 레인징 코드(ranging code)에 의해 일반적으로 특징지어질 것이다. P(Y)-코드와 함께, L2CS 신호는 L2 캐리어위로 BPSK 변조될 것이다. 2003년에 개시 예정인 초기 GPS 블록 IIF 위성을 시작으로, 이러한 C/A 코드는 이용 가능할 것이다.The first of these new signals would be a C / A code located at 1227.60 MHz, ie modulated onto the L2 carrier frequency, and would be universally available in non-safety critical applications. The new civilian signal in L2, referred to as "L2CS", is generally characterized by a valid ranging code of 1.023 Mcps (second chips) with a time division multiplex of two half rate codes. Will lose. With the P (Y) -code, the L2CS signal will be BPSK modulated onto the L2 carrier. Beginning with the initial GPS block IIF satellite, scheduled for launch in 2003, these C / A codes will be available.
새로운 신호들 중 제2 신호는 1176.45MHz에 위치한 제3 캐리어 주파수 L5를 사용할 것이다. L5 캐리어 주파수는 C/A 코드들을 가지고 변조될 것이며, 더욱 상세하게는 767,250 칩들의 CL 코드 및 10,230 칩들의 CM 코드를 가지고 변조될 것이다. L5 신호는 10.23 Mcps 레인징 코드를 제공할 것이며, 개선된 크로스 상관 속성들(cross correlation properties)이 실현될 것으로 기대된다. L5 신호는 메시지 기반일 것이다. L5 신호는 10-심볼 뉴먼/호프만 인코딩을 운반하는 I(동상) 채널 및 20-심볼 뉴먼/호프만 인코딩을 운반하는 Q(직교 위상) 채널을 포함할 것이다. I 및 Q 채널들은 직교 위상으로(orthogonally) L5 캐리어위로 변조될 것이다. L5 신호는 항공 무선항법을 위해 전 세계적으로 보호되는 주파수 밴드에 해당하며, 따라서 생명의 안전을 위한 어플리케이션들을 위해 보호될 것이다. 추가적으로, 기존 시스템들에 대한 어떠한 간섭도 초래하지 않을 것이다. 따라서, 기존 시스템들을 변형시키지 않고도, 추가적인 L5 신호의 부가는 해상, 철도, 표면, 선적 등과 같은, 모든 지상-기반의 사용자들뿐만 아니라 많은 항공 어플리케이션들을 위해 GPS를 보다 강인한 무선 항법 서비스로 만들 것이다. 새로운 L5 신호는 2005년에 개시 예정된 GPS 블록 IIF 위성들에 이용 가능할 것이다.The second of the new signals will use the third carrier frequency L5 located at 1176.45 MHz. The L5 carrier frequency will be modulated with C / A codes, more specifically with a CL code of 767,250 chips and a CM code of 10,230 chips. The L5 signal will provide a 10.23 Mcps ranging code and it is expected that improved cross correlation properties will be realized. The L5 signal will be message based. The L5 signal will include an I (phase) channel carrying a 10-symbol Newman / Hoffman encoding and a Q (quadrature phase) channel carrying a 20-symbol Newman / Hoffman encoding. I and Q channels will be modulated onto the L5 carrier orthogonally. The L5 signal corresponds to a globally protected frequency band for aviation radionavigation, and will therefore be protected for life-safe applications. In addition, it will not cause any interference to existing systems. Thus, without modifying existing systems, the addition of additional L5 signals will make GPS a more robust radio navigation service for many aviation applications as well as all land-based users such as sea, rail, surface, shipping, and the like. The new L5 signal will be available for GPS block IIF satellites scheduled for 2005.
현재의 GPS 위성 공급율에서, 모든 3개의 민간 신호들, 즉 L1-C/A, L2-C/A 및 L5는 2010년경에는 최초의 작동 능력을 위해 이용 가능할 것이며, 대략 2013년경에는 완전한 작동 능력을 위해 이용 가능할 것이다. At the current GPS satellite supply rate, all three civilian signals, L1-C / A, L2-C / A and L5, will be available for initial operational capability by 2010, and will be fully operational by 2013. Will be available for you.
만약 아무런 조치가 없다면, 측정치들은 GPS 수신기에 의해 수신된 GPS 신호의 SNR은 같은 장치내에 구현된 GSM 트랜시버가 전송을 위해 단일 슬롯 TX(전송) 모드를 사용하는 경우에는 대략 2dB만큼 저하되며, 같은 장치내에 구현된 GSM 트랜시버가 전송을 위해 듀얼 슬롯 TX 모드를 사용하는 경우에는 대략 3dB 정도 저하된다는 것을 보여준다.If no action is taken, the measurements show that the SNR of the GPS signal received by the GPS receiver is reduced by approximately 2 dB if the GSM transceiver implemented in the same device uses a single slot TX (transmit) mode for transmission. It is shown that the GSM transceiver implemented inside is degraded by about 3dB when using the dual slot TX mode for transmission.
특히, PCS(Personal Communication System)으로 널리 지칭되는 GSM1900과 같은 1900 밴드에서 동작하는 통신 시스템들, 및 DCS(Digital Communication System)으로 널리 지칭되는 GSM1800과 같은 1800 밴드에서 동작하는 통신 시스템들은, GPS를 지원되는 C/A 코드가 사용될 때, 1575.42 MHz +/- 5MHz의 이러한 GPS L1 밴드에서 광대역 잡음을 발생할 것이다. 새로운 L2 및 L5 주파수 GPS 신호들이 사용될 때, 더 낮은 주파수 GSM 신호들, 즉 GSM900 및 GSM800은 L1 GPS 신호에 GSM1800과 같은 광대역 잡음 문제점을 발생시킬 것이다.In particular, communication systems operating in the 1900 band, such as GSM1900, commonly referred to as Personal Communication System (PCS), and communication systems operating in the 1800 band, such as GSM1800, commonly referred to as Digital Communication System (DCS), support GPS. When a C / A code is used, broadband noise will occur in this GPS L1 band of 1575.42 MHz +/- 5 MHz. When new L2 and L5 frequency GPS signals are used, lower frequency GSM signals, namely GSM900 and GSM800, will cause broadband noise problems such as GSM1800 in the L1 GPS signal.
그러나, 그의 C/A 코드에 기초하여 올바르게 신호들을 획득하고 추적하고, 따라서 그의 콘텐트를 이용할 수 있기 위해서, GPS 수신기는 수신된 위성 신호들의 충분한 SNR을 필요로 한다. GPS 수신기의 성능을 위해서는 짧은 시간 인터벌들 동안에 신호를 전혀 수신하지 않는 것보다는, 특히 낮은 SNR을 가진 신호들을 수신하는 것이 낫다.However, in order to be able to correctly acquire and track signals based on their C / A code, and thus to use their content, the GPS receiver needs a sufficient SNR of the received satellite signals. For the performance of a GPS receiver, it is better to receive signals with particularly low SNR, rather than not receiving a signal at all during short time intervals.
전형적으로 확산 스펙트럼 시스템들에서, AGC(Automatic Gain Control)는 잡음 레벨에 기초하여 A/D(Analog/Digital) 변환을 위해 수신된 정보 신호 레벨을 튜닝한다. 통상적인 동작 상황에서, 잡음은 일정한 전력 레벨을 가지는 배경 잡음으로부터 나온다. 문제는 잡음 레벨이 급격하게 증가하고, A/D 변환을 위해 AGC가 입력 신호를 어떠한 적절한 레벨로 조절할 때 발생한다. 빠르게 변하는 높은 잡음 레벨은 A/D 변환기에서 포화를 초래할 수 있으며, 신호의 증폭은 클리핑된다. 만약 신호가 변환시에 클리핑된다면, 일부 정보 신호는 손실되며 따라서 수신기 성능은 저하된다.Typically in spread spectrum systems, AGC (Automatic Gain Control) tunes the received information signal level for A / D (Analog / Digital) conversion based on the noise level. In typical operating situations, the noise comes from background noise with a constant power level. The problem arises when the noise level rises sharply and when the AGC adjusts the input signal to some appropriate level for A / D conversion. Fast changing high noise levels can cause saturation in the A / D converters, and signal amplification is clipped. If the signal is clipped at the time of conversion, some information signal is lost and therefore receiver performance is degraded.
또한, 다수의 통신 시스템 트랜시버들이 동시에 같은 지역에서 전송하고 있는 경우에, 외부 간섭들은 GPS 수신기 동작을 완전하게 블록킹(block)할 수 있다.In addition, when multiple communication system transceivers are transmitting in the same area at the same time, external interferences may completely block GPS receiver operation.
설명을 위해, 도 2는 통신 네트워크의 기지국(10), GSM 트랜시버를 포함하는 이동국 MS1(11), 및 GPS 수신기 외에 GSM 트랜시버를 포함하는 제2 기지국 MS2(12)를 가지는 통신 시스템을 도시하고 있다. 제1 및 제2 이동국(11, 12)은 업링크 및 다운링크 전송에서 기지국과 신호들을 교환할 수 있다. 2개의 이동국들(11, 12) 중 어느 하나의 업링크 전송 동안, 광대역 잡음이 GPS 주파수 밴드에서 발생되며, 이 러한 광대역 잡음은 제2 이동국(12)의 GPS 수신기의 성능을 방해할 수 있다. 제1 이동국(11)에 의한 GSM 전송 동안에 제2 이동국(12)의 GPS 수신기에서 잡음 증가를 알리기 위해, 제1 이동국(11)은 제2 이동국(12)에 인접해야 한다. 이것은 송신기 및 수신기간의 거리가 증가할 때, 전파 손실(propagation loss), 즉 무선 인터페이스상의 감쇠는 증가된다는 사실 때문이다.2 illustrates a communication system having a
GPS 경우에서와 같은 문제는 예를 들면, GPS 수신기 대신에 갈릴레오(Galileo) 수신기가 사용될 때 발생할 수 있다. 갈릴레오는 유럽 위성 포지셔닝 시스템으로, 상업적 시행 개시는 2008년으로 예정되어 있다. 갈릴레오는 30개의 위성들을 포함하며, 이러한 위성들은 지구 전체 표면을 커버하기 위해 3개의 순환 궤도들에 분포되어 있다. 위성들은 지상국들(ground stations)의 광대역 네트워크에 의해 더 지원된다. 갈릴레오는 E5a 및 E5b를 사용하는 1164-1215 MHz, 캐리어 신호 E6를 사용하는 1215-1300MHz, 캐리어 신호 E2-L1-E1을 사용하는 1559-1592 MHz의 주파수 범위들에서 RHCP(Right Hand Circular Polarization)의 10개의 네비게이션 신호들을 제공하는 것으로 계획되어 있다. GPS와 유사하게, 캐리어 주파수들 E5a, E5b, E6 및 E2-L1-E1은 스펙트럼을 확산하는 다수의 PRN 코드들 및 데이터를 가지고 각 위성에 의해 변조될 것이다. 따라서, GSM 송신기들은 갈릴레오에 의해 사용된 주파수 밴드에서 광대역 간섭들을 동등하게 발생할 것이다.Problems such as in the GPS case may arise, for example, when a Galileo receiver is used instead of a GPS receiver. Galileo is a European satellite positioning system, with commercial launch scheduled for 2008. Galileo contains 30 satellites, which are distributed in three circular orbits to cover the entire surface of the earth. Satellites are further supported by broadband networks of ground stations. Galileo uses the RHCP (Right Hand Circular Polarization) in the frequency ranges 1164-1215 MHz using E5a and E5b, 1215-1300 MHz using carrier signal E6, and 1559-1592 MHz using carrier signals E2-L1-E1. It is planned to provide ten navigation signals. Similar to GPS, carrier frequencies E5a, E5b, E6 and E2-L1-E1 will be modulated by each satellite with multiple PRN codes and data spreading the spectrum. Thus, GSM transmitters will equally generate wideband interferences in the frequency band used by Galileo.
명백하게, 다른 타입의 통신 시스템 트랜시버 및/또는 다른 타입의 수신기의 경우에, 통신 시스템 트랜시버에 의한 전송에 기인한 수신기의 성능은 유사한 상황에서 동등하게 저하될 수 있다.Clearly, in the case of other types of communication system transceivers and / or other types of receivers, the performance of the receiver due to transmission by the communication system transceiver may be equally degraded in similar situations.
미국 특허번호 6,107,960에는, 조합된 위성 포지셔닝 시스템 수신기 및 통신 시스템 트랜시버 장치에서 크로스-간섭을 감소시키기 위한 방법이 제안되어 있다. 통신 트랜시버가 통신 링크를 통해 데이터를 전송할 때, 제어 신호가 통신 시스템 트랜시버로부터 위성 포지셔닝 시스템 수신기로 전송된다. 제어 신호는 위성들로부터의 위성 포지셔닝 시스템 신호들이 위성 포지셔닝 시스템 수신기의 수신 회로들로부터 블록킹되도록 하거나, 또는 위성 포지셔닝 시스템 수신기의 처리 회로들에 의해 무시되도록 한다. 단일 슬롯 TX 모드를 사용하는 GSM 트랜시버의 경우에, 결과적인 성능 저하는 항상 0.6dB = (10*log10(1/8))이다.In US Pat. No. 6,107,960, a method for reducing cross-interference in a combined satellite positioning system receiver and communication system transceiver device is proposed. When the communication transceiver transmits data over the communication link, control signals are sent from the communication system transceiver to the satellite positioning system receiver. The control signal causes the satellite positioning system signals from the satellites to be blocked from the receiving circuits of the satellite positioning system receiver or to be ignored by the processing circuits of the satellite positioning system receiver. For GSM transceivers using single slot TX mode, the resulting degradation is always 0.6dB = (10 * log10 (1/8)).
그러나, 만약 간섭 신호들이 위성 포지셔닝 시스템 수신기와 같은 장치에 통합된 통신 시스템 송신기에 의해 발생된다면, 이러한 방법은 단지 위성 포지셔닝 시스템 수신기의 성능을 개선할 수 있다.However, if the interfering signals are generated by a communication system transmitter integrated into a device such as a satellite positioning system receiver, this method can only improve the performance of the satellite positioning system receiver.
위성 포지셔닝 수신기 시스템에서와 같은 유사한 성능 저하는 DVB-T 수신기 시스템에서도 일어날 수 있다.Similar degradation can occur in a DVB-T receiver system, such as in a satellite positioning receiver system.
DVB-T는 최초 1997년에 표준으로 채택되었으며, 현재는 유럽, 호주, 및 아시아에서 급격하게 확장하고 있다. DVB-T는 고정된 수신기로 24Mbit/s의 데이터 전달 능력을 제공하며, 전방향 안테나(omnidirectional antenna)를 사용하는 이동 수신기에는 대략 12Mbit/s의 데이터 전달 능력을 제공한다. DVB-T의 일부 구별되는 기술적 특징들은 다음과 같은 점을 포함하는데, DVB-T는 주파수 채널당 대략 4.98에서 31.67 Mbit/s 범위의 순(net) 비트 레이트를 제공하며, 470 - 862 MHz의 UHF 범위에서는 8MHz의 채널 분리(channel seperation)를 가지고 동작한다. 174 - 216 MHz의 VHF 범위에서는, 채널 분리는 7MHz이다. 단일 주파수 네트워크들이 사용될 수 있다. DBV-T는 16QAM 또는 64QAM 캐리어 변조, QAM(Quadrature Amplitude Modulation)을 가진 COFDM(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex) 멀티-캐리어 기술을 사용한다. 서브-캐리어들의 수는 1705(2k)에서 6817(8k) 사이일 수 있다. 안쪽의 전방향 오류 정정 코딩(Forward Error Correction coding, FEC)은1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 또는 7/8의 레이트를 가진 종래의 코딩을 사용하며, 반면에 외부 코딩 스킴은 리드-솔로몬(Reed-Solomon)(204, 188, t-8) 코딩을 사용한다. 외부 비트-인터리빙(bit-interleaving)은 깊이 0.6-3.5ms의 종래의 인터리빙을 사용한다. 8k 모드를 위해, 심볼 부분의 주기는 896㎲이며, 2k 모드를 위해서는, 224㎲이다. 실제로 보이는 DVB-T 심볼 길이가 1/4, 1/8, 1/16, 및 1/32일 수 있는 보호 시간(guard time) 및 심볼 주기이다.DVB-T was first adopted as a standard in 1997 and is now rapidly expanding in Europe, Australia, and Asia. DVB-T is a fixed receiver that provides 24 Mbit / s data transfer capability, while mobile receivers that use omnidirectional antennas provide approximately 12 Mbit / s data transfer capability. Some distinguishing technical features of DVB-T include the following: DVB-T provides a net bit rate in the range of approximately 4.98 to 31.67 Mbit / s per frequency channel, and a UHF range of 470 to 862 MHz. Operates with 8MHz channel seperation. In the VHF range of 174-216 MHz, the channel separation is 7 MHz. Single frequency networks can be used. DBV-T uses Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex (COFDM) multi-carrier technology with 16QAM or 64QAM carrier modulation, Quadrature Amplitude Modulation (QAM). The number of sub-carriers can be between 1705 (2k) and 6817 (8k). Inward forward error correction coding (FEC) uses conventional coding with rates of 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, or 7/8, while external The coding scheme uses Reed-Solomon 204, 188, t-8 coding. External bit-interleaving uses conventional interleaving with a depth of 0.6-3.5 ms. For the 8k mode, the period of the symbol portion is 896 kHz, for the 2k mode it is 224 kHz. The DVB-T symbol length actually seen is the guard time and symbol period, which can be 1/4, 1/8, 1/16, and 1/32.
DBV-T는 MPEG-2 전송 스트림 전달을 위해 개발되었지만, 다른 타입들의 데이터를 또한 전달할 수 있다. 예를 들면, DVB-T는 비디오, 오디어, 데이터 및 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, IP) 데이터를 위한 광대역의 이동 무선 데이터 전송을 제공할 수 있다. DBV-T was developed for MPEG-2 transport stream delivery, but can also carry other types of data. For example, DVB-T may provide broadband mobile wireless data transmission for video, audio, data, and Internet Protocol (IP) data.
DVB-T는 예를 들면, 100km에서 수십, 수백미터의 피코셀들에 이르는 셀 크기들을 가지기 때문에, 스케일러블(scalable)하다. 상기 용량(capability)은 매우 크다. 예를 들면, 54 채널들이 지원될 수 있으며, 각각은 5-32 Mit/s로 동작한다. 하나의 타임 슬롯 패킷은 188(204) 바이트 롱이다. 서브-캐리어들의 많은 수 때문에, 심볼 시간(Symbol time)은 매우 길게 만들어질 수 있다. 예를 들면, 8k 서브-캐리 어 경우에 대해, 심볼 시간은 1㎳과 비슷하다. 가드 인터벌(guard interval)은 각 심볼 전에 삽입된다.DVB-T is scalable, for example, with cell sizes ranging from 100 km to tens of hundreds of picocells. The capacity is very large. For example, 54 channels may be supported, each operating at 5-32 Mit / s. One time slot packet is 188 (204) bytes long. Because of the large number of sub-carriers, symbol time can be made very long. For example, for the 8k sub-carrier case, the symbol time is similar to 1 ms. A guard interval is inserted before each symbol.
따라서, DVB-T가 디지털 비디오 스트림들을 제공하는데 적합한 한, DVB-T는 대화형 서비스들, 인터넷 액세스, 게임 및 전자 상거래 서비스들과 같은 다른 타입의 어플리케이션들을 위한 고속 데이터 스트림들을 또한 제공하는데 사용될 수 있다. 예측되는 바와 같이, 제공될 대화형 및 다른 서비스들을 위해서는, 사용자로부터 어떠한 서버 또는 다른 제어기로 반환 링크 또는 채널이 다시 요구된다. 그러한 시스템의 일 예시는 노키아에 의한 MediaScreenJ이다. 이러한 장치는 DVB-T 다운링크로부터 수신된 정보를 디스플레이하기 위해 LCD 디스플레이 스크린을 제공하며, 반환 링크 또는 채널을 제공하기 위한 송신기를 가지는 GSM 기능을 포함한다. Thus, as long as DVB-T is suitable for providing digital video streams, DVB-T can also be used to provide high speed data streams for other types of applications such as interactive services, Internet access, gaming and e-commerce services. have. As expected, for the interactive and other services to be provided, a return link or channel is required again from the user to any server or other controller. One example of such a system is MediaScreenJ by Nokia. Such a device provides an LCD display screen for displaying information received from the DVB-T downlink and includes a GSM function with a transmitter to provide a return link or channel.
그러한 컨스텔레이션(constellation)을 사용할 때, 유럽의 채널 할당에서는 GSM 송신 밴드의 하단(lower end)은 880 MHz에서 시작하는 반면, 수신된 DVB-T 주파수 밴드의 상단(upper end)은 862MHz에서 시작되기 때문에 문제가 발생한다. 따라서, GSM 밴드로부터 전송된 에너지는 광대역 간섭으로서 DVB-T 수신기로 누설될 수 있으며, 수신된 데이터의 처리 과정에서 오류들을 발생시킨다.With such constellations, in European channel assignments, the lower end of the GSM transmit band starts at 880 MHz, while the upper end of the received DVB-T frequency band starts at 862 MHz. Problem occurs. Thus, the energy transmitted from the GSM band may leak to the DVB-T receiver as broadband interference, causing errors in the processing of the received data.
이전의 표현이 특정 DVB-T 주파수들 및 유럽의 GSM 시스템에 집중되어 있는 반면, DVB-T가 사용을 위해 특정되어 있는 다른 지점들에서도 같은 문제가 발생할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 예를 들면, 미국에서는, 디지털 텔레비젼은 ATSC(Advanced Television Systems Committee)로 지칭되며, 현재 FCC는 디지털 텔레비젼(Digital Television) 방송을 위해 764 - 776 MHz 및 794 - 806MHz의 주파수 밴드들을 할당하였다. 이미 점유된 하나의 US 셀룰러 전송 밴드가 824 - 849MHz로부터 설정되었다. 주목될 수 있는 바와 같이, 806MHz의 DTV 밴드의 상부 경계(upper boundary)는 824MHz의 셀룰러 전송 밴드의 하부 종단(lower band)으로부터 단지 18MHz만큼 분리되며, 위에서 언급된 DVB-T/GSM 실시예에서 도시된 것과 같은 분리(separation)이다.It should be noted that while the previous representation is concentrated on specific DVB-T frequencies and GSM systems in Europe, the same problem may occur at other points where DVB-T is specified for use. For example, in the United States, digital television is referred to as Advanced Television Systems Committee (ATSC), and the FCC has now allocated frequency bands of 764-776 MHz and 794-806 MHz for digital television broadcasting. One US cellular transmission band already occupied was set from 824-849 MHz. As can be noted, the upper boundary of the DTV band of 806 MHz is separated by only 18 MHz from the lower band of the cellular transmission band of 824 MHz, as shown in the DVB-T / GSM embodiment mentioned above. Is the same separation.
DVB-T 수신기 및 GSM 송신기가 단일 장치에 결합되어 있을 때, GSM 송신기는 그 전송에 대해 DVB-T 수신기에 알릴 수 있으며, DVB-T 수신기는 GSM 전송이 활성화되지 않을 때에만 입력 신호를 통합하도록 제안되었다. DVB-T 시스템에서, GSM 버스트(burst)의 길이와 비교하면 심볼 길이는 길며, 따라서 다수의 GSM 버스트들이 하나의 DVB-T 심볼 시간 동안 발생할 수 있다.When the DVB-T receiver and the GSM transmitter are combined in a single device, the GSM transmitter can inform the DVB-T receiver about its transmission, and the DVB-T receiver can only integrate the input signal when the GSM transmission is not active. Proposed. In a DVB-T system, the symbol length is long compared to the length of the GSM burst, so that multiple GSM bursts can occur during one DVB-T symbol time.
그러나, 간섭 신호들이 DVB-T 수신기와 동일한 장치에 통합된 GSM 수신기에 의해 발생한다면, 이러한 접근 방식은 단지 DVB-T 수신기의 성능을 개선하는데 적합하다.However, if the interference signals are generated by a GSM receiver integrated in the same device as the DVB-T receiver, this approach is only suitable for improving the performance of the DVB-T receiver.
본 발명의 목적은 수신기의 성능을 개선하는 것이다.It is an object of the present invention to improve the performance of a receiver.
특히 본 발명의 목적은 같은 통신 시스템의 다른 트랜시버스들에 의해 생성된 간섭 신호들에 기인한, 통신 시스템 트랜시버와 함께 단일 장치내에 통합된 수신기의 성능 저하를 감소시키는 것이다. In particular, it is an object of the present invention to reduce the performance degradation of a receiver integrated into a single device with a communication system transceiver due to interference signals generated by other transceivers of the same communication system.
다른 한편으로, 장치가 제안되는데, 상기 장치는 제1 주파수 밴드에서 무선 인터페이스를 통해 신호들을 교환하기 위한 통신 시스템 트랜시버 및 제2 주파수 밴드에서 무선 인터페이스를 통해 신호들을 수신하기 위한 수신기를 포함하는 것을 특징으로 한다. 제안된 장치는 또한 상기 제2 주파수 밴드에서 간섭 신호들의 존재를 검출하는 프로세싱부를 포함한다. 제안된 장치는 상기 통신 시스템 트랜시버에 의해 제공된 타이밍 정보에 기초하여 검출된 간섭 신호들에 대한 타이밍 패턴을 결정하는 프로세싱부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 타이밍 정보는 상기 통신 시스템 트랜시버에 의해 사용되는 전송을 위한 타이밍을 나타내는 것을 특징으로 한다. 마지막으로, 제안된 장치는 상기 장치의 상기 통신 시스템 트랜시버와 같은 전송을 위한 타이밍을 사용하는 송신기로부터 나오는 간섭 신호들에 기인한 성능 저하를 감소시키기 위해, 결정된 타이밍 패턴에 의해 정의된 시간 인터벌들 동안 상기 수신기에 도달하는 신호들의 조작(manipulation)을 초래하는 프로세싱부를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, an apparatus is proposed, the apparatus comprising a communication system transceiver for exchanging signals over an air interface in a first frequency band and a receiver for receiving signals over the air interface in a second frequency band. It is done. The proposed apparatus also includes a processing unit for detecting the presence of interfering signals in the second frequency band. The proposed apparatus further includes a processing unit for determining a timing pattern for the detected interference signals based on the timing information provided by the communication system transceiver. The timing information is indicative of a timing for transmission used by the communication system transceiver. Finally, the proposed apparatus provides for the time intervals defined by the determined timing pattern to reduce performance degradation due to interfering signals from the transmitter using timing for transmission, such as the communication system transceiver of the apparatus. And a processing unit for causing manipulation of signals arriving at the receiver.
다른 한편으로, 수신기의 성능을 개선하기 위한 방법이 제안된다. 수신기는 제1 주파수 밴드에서 무선 인터페이스를 통해 신호들을 교환하는 통신 시스템 트랜시버를 가진 단일 장치내에 결합되고, 반면에 수신기는 제2 주파수 밴드에서 무선 인터페이스를 통해 신호들을 수신한다. 제안된 방법은 상기 제2 주파수 밴드에서 간섭 신호들의 존재를 검출하는 단계를 포함한다. 제안된 방법은 상기 통신 시스템 트랜시버에 의해 사용되는 전송을 위한 타이밍을 나타내는 타이밍 정보에 기초하여 검출된 간섭 신호들을 위한 타이밍 패턴을 결정하는 단계를 포함한다. 마지막으로, 제안된 방법은 상기 장치의 상기 통신 시스템 트랜시버와 같은 전송을 위한 타이밍을 사용하는 송신기로부터 나오는 간섭 신호들에 기인한 성능 저하를 감소시키기 위해, 상기 타이밍 패턴에 의해 정의된 시간 인터벌들 동안 상기 수신기에 도달하는 신호들의 조작하는 단계를 포함한다.On the other hand, a method for improving the performance of a receiver is proposed. The receiver is coupled in a single device with a communication system transceiver that exchanges signals over the air interface in the first frequency band, while the receiver receives signals over the air interface in the second frequency band. The proposed method includes detecting the presence of interfering signals in the second frequency band. The proposed method includes determining a timing pattern for detected interference signals based on timing information indicative of timing for transmission used by the communication system transceiver. Finally, the proposed method provides for the time intervals defined by the timing pattern to reduce performance degradation due to interference signals coming from the transmitter using timing for transmission, such as the communication system transceiver of the device. Manipulating the signals arriving at the receiver.
본 발명은 대부분 경우에 있어서, 외부 간섭은 장치 자체의 통신 시스템 트랜시버와 같은 기지국에 연결되며, 장치 자체의 통신 시스템 트랜시버에 다소 인접한 통신 시스템 트랜시버의 송신기에 의해 발생된다는 점으로부터 진행한다. 따라서, 간섭하는 송신기는 그 전송을 위해서 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여, 아마 장치의 통신 시스템 트랜시버들과 같은 타이밍을 사용한다. 예를 들면, 만약 통신 시스템에서 전송을 위해 타임 슬롯들이 사용된다면, 이러한 타임 슬롯들은 같은 기지국에 연결된 모든 통신 시스템 트랜시버들 가운데에서 동기화될 것이다. 따라서, 장치의 통신 시스템 트랜시버는 정확한 타이밍 정보를 제공할 수 있으며, 이러한 타이밍 정보에 기초하여 타이밍 패턴이 검출된 간섭에 대하여 결정될 수 있다. 그러면, 타이밍 패턴은 정확한 타이밍을 가지고 간섭 제거(interference cancellation)를 위해 사용될 수 있다. 간섭 제거는 수신기에 도달하는 신호들의 어떠한 적절한 조작(manipulation)에 의해 수행된다.In most cases, the invention proceeds from the fact that external interference is connected to a base station, such as the communication system transceiver of the device itself, and is generated by a transmitter of the communication system transceiver that is somewhat adjacent to the communication system transceiver of the device itself. Thus, the interfering transmitter uses timing such as the communication system transceivers of the device, including timing advance for its transmission. For example, if time slots are used for transmission in a communication system, these time slots will be synchronized among all communication system transceivers connected to the same base station. Thus, the communication system transceiver of the apparatus can provide accurate timing information, and based on this timing information, a timing pattern can be determined for detected interference. The timing pattern can then be used for interference cancellation with accurate timing. Interference cancellation is performed by any suitable manipulation of the signals arriving at the receiver.
반대되는 표현이 없다면, 수신기에 대한 어떠한 레퍼런스는 통신 시스템 이외의 다른 주파수 밴드에서 동작하는 그러한 수신기에 관한 것이라는 점에 주목해야 한다.It should be noted that, unless there is an inversion, any reference to the receiver is for such a receiver operating in a frequency band other than the communication system.
통신 시스템 트랜시버를 가진 단일 장치에 결합된 수신기의 성능을 개선시키도록 허용하는 것이 본 발명의 장점이다.It is an advantage of the present invention to allow to improve the performance of a receiver coupled to a single device with a communication system transceiver.
본 발명은 심지어 장치 외부의 통신 시스템 트랜시버에 의해 간섭이 야기되는 경우에도, 수신기에 의해 처리되는 신호들에 의해 사용되는 주파수 밴드에서 크로스-간섭으로부터 초래되는 그러한 수신기의 성능 저하를 제거하거나 또는 적어도 감소시키도록 허용한다.The present invention eliminates or at least reduces the performance degradation of such a receiver resulting from cross-interference in the frequency band used by signals processed by the receiver, even when interference is caused by communication system transceivers outside the device. Allow it.
본 발명은 장치의 통신 시스템 트랜시버와 같은 통신을 위한 타이밍을 사용하는 어떠한 트랜시버에 의해 야기되는 간섭 신호들을 처리하는데 적합하다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항들로부터 명백해질 것이다.The present invention is suitable for handling interfering signals caused by any transceiver that uses timing for communication, such as the communication system transceiver of the device. Preferred embodiments of the invention will be apparent from the dependent claims.
제안된 발명은 장치 자체의 통신 시스템 트랜시버의 전송에 의해 야기된 간섭을 또한 고려한다. 그러나 유리하게는 장치의 통신 시스템 트랜시버의 전송에 의해 야기된 간섭은 개별적으로 고려된다. 장치는 통신 시스템 트랜시버가 전송중인 정확한 시간 인터벌들을 알기 때문에, 제1 타이밍 패턴을 결정할 필요없이 성능 저하를 감소시키기 위해, 수신기에 도달하는 신호들은 이러한 시간 인터벌내에서 조작될 수 있다. 또한, 어떠한 측정치 없이도 간섭의 세기(intensity)는 조작시에 고려되어야 하는데, 그 이유는 결과적인 간섭 세기에 직접 관련된 전송된 신호들의 전력 레벨이 상기 장치에 알려져 있기 때문이다.The proposed invention also takes into account the interference caused by the transmission of the communication system transceiver of the device itself. Advantageously, however, interference caused by the transmission of the communication system transceiver of the device is considered individually. Since the apparatus knows the exact time intervals that the communication system transceiver is transmitting, the signals arriving at the receiver can be manipulated within this time interval to reduce performance degradation without having to determine the first timing pattern. In addition, the intensity of the interference without any measurement should be taken into account in the operation since the power level of the transmitted signals directly related to the resulting interference intensity is known to the device.
수신기를 포함하는 장치 외부의 트랜시버들에 의해 발생된 외부 간섭에 대해서뿐만 아니라 상기 수신기를 포함하는 장치내에 있는 트랜시버에 의해 발생된 내부 간섭들에 대해서 수신기에 도달하는 신호들의 조작은 다양한 방식들로 실현될 수 있다. Manipulation of the signals arriving at the receiver in various ways is realized not only for external interference caused by transceivers external to the device comprising the receiver but also for internal interference caused by the transceiver within the device comprising the receiver. Can be.
제1의 가능한 접근 방식에서, 조작은 위에서 인용된 문서 US 6,107,960에서 제시된 바와 같이 수행된다. 다시 말하면, 신호들의 수신은 간섭하는 신호가 존재할 때, 즉 스위치에 의해 블록킹되거나, 수신된 신호들은 간섭 신호들이 존재할 때 평가에 있어 무시된다.In a first possible approach, the operation is carried out as set forth in the document US 6,107,960 cited above. In other words, the reception of signals is ignored when there is an interfering signal, ie blocked by a switch, or the received signals are ignored in the evaluation when there are interfering signals.
간섭 신호들이 GSM 트랜시버에 의해 야기되는 경우에, 이러한 제1의 접근 방식을 가지고 획득될 수 있는 성능 저하는 단일 슬롯 TX 모드의 경우 0.6dB이며, 2 슬롯 TX 모드에서는 1.2dB이다.If the interfering signals are caused by the GSM transceiver, the degradation that can be obtained with this first approach is 0.6 dB for single slot TX mode and 1.2 dB for two slot TX mode.
제2의 대안적인 접근 방식에서, 수신기가 신호들을 수신할 수 있는 주파수 범위는 간섭 신호들이 존재할 때 디튜닝(detune)되는데, 즉 수신기에 의해 처리되는 신호들을 수신하기 위해 사용된 안테나 시스템을 디튜닝함으로써 디튜닝된다.In a second alternative approach, the frequency range over which the receiver can receive signals is detuned when there are interfering signals, ie detuning the antenna system used to receive the signals processed by the receiver. By detuning.
간섭하는 신호가 GSM 트랜시버에 의해 야기될 때, 이러한 제2 접근 방식을 가지고 획득될 수 있는 성능 저하는 단일 슬롯 TX 모드의 경우 0.6dB보다 작으며, 2 슬롯 TX 모드에서는 1.2dB보다 작다.When the interfering signal is caused by the GSM transceiver, the degradation that can be obtained with this second approach is less than 0.6 dB for the single slot TX mode and less than 1.2 dB for the two slot TX mode.
그러나, 제3의 바람직한 접근 방식에서, 수신기에 의해 수신된 신호들은 감쇠되거나, 간섭하는 신호가 존재할 때 증가된 감쇠를 가지고 감쇠된다. 유리하게도, 상기 감쇠는 더욱이 가변적일 수 있다. 더욱 상세하게는, 적용된 감쇠는 유리하게도 높은 간섭 레벨들의 경우에는 높게 세팅되며, 낮은 간섭 레벨들의 경우에는 낮게 세팅된다. 이에 의해, 수신기는 각각의 간섭 레벨에 적응할 수 있다.However, in a third preferred approach, the signals received by the receiver are attenuated or attenuated with increased attenuation when there is an interfering signal. Advantageously, the attenuation can moreover be variable. More specifically, the applied attenuation is advantageously set high for high interference levels and low for low interference levels. This allows the receiver to adapt to each interference level.
간섭하는 신호가 GSM 트랜시버에 의해 야기되는 경우에, 적응적 감쇠를 가지고 획득될 수 있는 성능 저하는 단일 슬롯 TX 모드의 경우 0dB에서 0.6dB이고, 2 슬롯 TX 모드에서는 0dB에서 1.2dB이다.If the interfering signal is caused by the GSM transceiver, the degradation that can be obtained with adaptive attenuation is 0 dB to 0.6 dB in single slot TX mode and 0 dB to 1.2 dB in two slot TX mode.
따라서, 제3의 제시된 접근 방식이 최적의 성능을 초래한다.Thus, the third presented approach results in optimal performance.
신호 감쇠에 의한 조작은 어떠한 적절한 감쇠 요소(attenuating component)을 가지고, 예를 들면 수신기의 수신기 체인(receiver chain)에 있는 외부 이득 감쇠기를 가지고, 또는 수신기에 있는 통합된 AGC(Automatic Gain Control) 기능에 의해 실현될 수 있다. 예를 들면, GPS 수신기에 있어서 그러한 AGC 기능은 이미 내장되어 있으며, 단지 확장될 필요만이 있다. 따라서, 가변적인 감쇠를 사용한 구현은 상당히 간단하며, GPS 수신기의 경우에 적어도 아무런 추가적인 성분들을 필요로 하지 않는다. 필요한 처리는 소프트웨어에 의해 구현될 수 있으며, 이러한 소프트웨어는 수신기의 기존 DSP(Digital Signal Processor)에 구현될 수 있다.Operation by signal attenuation has any suitable attenuating component, for example with an external gain attenuator in the receiver chain of the receiver, or with the integrated Automatic Gain Control (AGC) function in the receiver. Can be realized. For example, in a GPS receiver such AGC functionality is already built in and only needs to be extended. Thus, the implementation with variable attenuation is quite simple and requires no additional components at least in the case of a GPS receiver. The necessary processing can be implemented by software, which can be implemented in the existing digital signal processor (DSP) of the receiver.
간섭 신호들의 존재는 특히 통신 시스템 트랜시버 또는 수신기에서 인식될 수 있다. 간섭 신호들의 존재를 인식하는 프로세싱부는 따라서 통신 시스템 트랜시버 또는 수신기의 일부를 형성한다.The presence of interfering signals can in particular be recognized at the communication system transceiver or receiver. The processing portion that recognizes the presence of interfering signals thus forms part of the communication system transceiver or receiver.
본 발명은 통신 시스템 트랜시버 및 부가적 수신기를 포함하는 어떠한 장치, 즉 이동 전화, 랩톱 등에서도 사용될 수 있다.The present invention can be used in any device including a communication system transceiver and an additional receiver, i.e., a mobile phone, a laptop.
통신 시스템 트랜시버는 예를 들면, 하지만 배타적이지는 않게 GSM 트랜시버, US-TDMA 트랜시버, WCDMA-GSM 트랜시버 또는 CDMA 트랜시버일 수 있다.The communication system transceiver may be, for example, but not exclusively, a GSM transceiver, a US-TDMA transceiver, a WCDMA-GSM transceiver, or a CDMA transceiver.
수신기는 통신 시스템의 간섭 신호들에 기인한 성능 저하로 고생할 수 있는 어떠한 타입의 수신기일 수 있다. 상기 수신기는 예를 들면 GPS 수신기 또는 갈릴레오 수신기와 같이 위성 신호들을 수신하기 위한 수신기일 수 있다. 수신기는 또한 예를 들면,DVB-T 수신기일 수 있다.The receiver can be any type of receiver that can suffer from performance degradation due to interfering signals of the communication system. The receiver may be a receiver for receiving satellite signals, for example a GPS receiver or a Galileo receiver. The receiver may also be a DVB-T receiver, for example.
본 발명의 다른 목적들 및 특징들이 첨부된 도면들과 관련하여 고려된 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.Other objects and features of the present invention will become apparent from the following detailed description considered in conjunction with the accompanying drawings.
도 1은 GPS 캐리어 주파수들의 변조를 기술하고 있다.1 describes the modulation of GPS carrier frequencies.
도 2는 이동국의 GPS 수신기가 다른 이동국으로부터 간섭 신호들을 수신하는 통신 시스템을 도시하고 있다.2 shows a communication system in which a GPS receiver of a mobile station receives interference signals from another mobile station.
도 3은 본 발명에 따라 설계된 이동국의 블록도이다.3 is a block diagram of a mobile station designed in accordance with the present invention.
도 4는 통신 시스템에서의 멀티슬롯 동작 및 GPS 수신기에서의 결과적인 잡음 레벨을 기술하고 있다.4 illustrates multislot operation in a communication system and the resulting noise level in a GPS receiver.
도 5는 도 3의 이동국에서 구현된 간섭 제거 부분을 기술하는 흐름도이다.5 is a flow chart describing the interference cancellation portion implemented in the mobile station of FIG.
도 6은 도 3의 이동국에서 구현된 간섭 제거의 성능을 기술하고 있다.FIG. 6 describes the performance of interference cancellation implemented in the mobile station of FIG.
도 7은 GSM 시스템에 의한 DVB-T 수신기에서의 간섭을 기술하고 있다.7 illustrates interference in a DVB-T receiver by a GSM system.
도 1에서 제시된 통신 시스템은 이미 위에서 기술되었다.The communication system presented in FIG. 1 has already been described above.
도 3은 도 2의 통신 시스템의 제2 이동국(12)과 같이, GSM 네트워크를 통해 이동 통신 및 GPS 포지셔닝(positioning)을 지원하는 이동국 MS2(22)의 개략적인 블록도이다. 그러나, 도 3의 이동국(22)은 본 발명에 따라 설계되었으며, 이에 의해 개선된 간섭 제거를 제공한다.3 is a schematic block diagram of a
이동국(22)의 단지 선택된 구성요소들만이 기술되어 있다.Only selected components of the
GSP 포지셔닝을 지원하기 위해서, 이동국(22)은 GPS 수신기(30)를 포함하고 있다. GPS 수신기(30)는 직렬로 상호간에 연결된 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)(31), 믹서(32), 가변 이득 감쇠기(33), 및 변환기들 및 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor, DSP) 프로세싱 블록(34)을 포함하고 있다. 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)은 부가적으로 가변 이득 감쇠기(33)를 제어 액세스할 수 있다. 로컬 오실레이터(35)가 추가적으로 믹서(32)에 연결된다. 이동국(22)은 GPS 수신기(30)의 저잡음 증폭기(LNA)(31)에 연결된 GPS 안테나(36)를 더 포함하고 있다. 이동 통신을 지원하기 위해서, 이동국(22)은 단지 GSM 송신기 체인만이 도시된 GSM1800 트랜시버(40)를 포함하고 있다. 송신기 체인은 상호간에 직렬로 연결된 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(41), 제1 가변 전력 증폭기(42), 믹서(43), 및 제2 가변 전력 증폭기(44)를 포함하고 있다. 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(41)은 추가적으로 가변 전력 증폭기들(42 및 44)을 제어 액세스한다. 로컬 오실레이터(45)는 추가적으로 믹서(43)에 연결되어 있다. 이동국(22)은 제2 가변 증폭기(44)에 연결된 GSM 안테나(46)를 더 포함하고 있다.In order to support GSP positioning, the
GSM 트랜시버(40)의 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(41)은 GPS 수신기(30)의 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)에 연결되어 있다.The converters and
도 3은 도 2의 제1 이동국(11)에 대응하는 이동국 MS1(21)을 더 도시하고 있으며, 상기 이동국 MS1(21)은 전송시에 이동국(22)의 GPS 수신기(30)에 외부 간섭을 발생시킬 수 있다. 추가적인 이동국(21)은 이동국(22)과 같은 통신 네트워크의 기지국에 연결되며, 이동국(22)으로부터 10미터 이내의 거리에 위치한다고 가정한다.FIG. 3 further shows a
GPS 안테나(36)를 통해 수신된 무선 주파수 신호는 GSP 수신기(30)에 의해 처리된다. 더욱 상세하게는, 상기 무선 주파수 신호는 LNA(31)에 의해 증폭되고, 베이스 밴드로의 다운-컨버전을 위해 로컬 오실레이터(35)에 의해 제공된 신호와 믹서(32)에 의해 혼합되고, 가변 이득 감쇠기(33)에 의해 현재 세팅된 이득을 가지고 감쇠되며, 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)에서 기존의 방식으로 처리된다. 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)에서의 처리는 예를 들면, 신호에서 C/A 코드를 결정 및 추적하고, 추적된 신호에 포함된 네비게이션 정보를 디코딩하며, 이동국(22)의 현재 위치를 결정하기 위해 포지셔닝 계산들을 수행한다.The radio frequency signal received via the
이동 통신의 범위에서 GSM 트랜시버(40)에 의해 기지국으로 전송될 신호는 GSM 송신기 체인에 의해 기존의 방식으로 전송되기 위해 처리된다. 상기 신호는 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(41)에 의해 제1 가변 전력 증폭기(42)에 제공되며, 증폭기(42)는 현재 세팅된 증폭 인자를 가지고 상기 신호를 증폭한다. 1710-1785 Mz 범위의 캐리어 주파수를 가지는 무선 주파수 신호로 업-컨버전(up-coversion)하기 위해, 증폭된 신호는 믹서(43)에 의해 로컬 오실레이터(45)에 의해 제공된 신호와 혼합된다. 무선 주파수 신호는 현재 세팅된 증폭 인자를 가지고 제2 가변 전력 증폭기(44)에 의해 더 증폭된다. 상기 증폭 인자들은 이동국(22)이 연결되는 통신 네트워크의 기지국에 의한 요청에 따라 AGC에 의해 세팅된다. 제2 가변 전력 증폭기(44)에 의해 출력된 신호는 GSM 안테나(46)를 통해 전송됨으로써, 1575.42 MHz +/-5 MHz의 GPS 밴드의 광대역 잡음을 야기한다. 이러한 광대역 잡음은 GPS 안테나(36)에 도달하는 어떠한 위성 신호에도 첨가된다.The signals to be transmitted by the
유사한 방식으로, 다른 이동국(21)은 이동 통신을 위한 무선 주파수 신호들 을 생성 및 전송하며, 이에 의해 1575.42 MHz +/-5 MHz의 GPS 밴드에서 광대역 잡음을 야기하며, 이것은 이동국(22)의 GPS 안테나(36)에 도달하는 어떠한 위성 신호에도 동등하게 첨가된다.In a similar manner, the other
이동국(22)의 GPS 수신기(30)의 성능은 다른 이동국(21) 또는 이동국(22)의 GSM 트랜시버(40)에 의해 생성된 광대역 잡음에 의해 저하될 수 있다.The performance of the
GPS 수신기(30)에 시간이 경과되는 동안 도달하는 광대역 잡음의 가능한 전개가 도 4에 기술되어 있다.The possible evolution of wideband noise reaching the
도 4는 전송 및 수신을 위해 이동국들 MS1(21) 및 MS2(22)에 의한 타임 슬롯들의 예시적인 사용을 제시하고 있다. 모든 이동국들은 멀티슬롯 클래스 10를 사용하며, 즉 이동국들은 8개의 연속하는 타임슬롯들에서 3개의 수신 타임슬롯들 및 2개의 전송 타임슬롯들을 사용할 수 있다. 2개의 이동국들(21, 22)는 GSM 주파수 밴드에서 다른 무선 주파수 채널들을 사용한다.4 illustrates an exemplary use of time slots by
제1행은 9개의 타임 슬롯들, 슬롯 1부터 슬롯 8 및 슬롯 9의 시퀀스로 타임 슬롯들의 번호매김을 제시한다. 제2행에서 도시된 바와 같이, 이동국(21)은 전송을 위해 타임슬롯들 2 및 3을 사용한다. 제3행에서 도시된 바와 같이, 이동국(21)은 수신을 위해 타임슬롯들 5, 6, 및 7을 사용한다. 제4행에서 도시된 바와 같이, 이동국(22)은 전송을 위해 타임슬롯들 4 및 5를 사용한다. 제5행에서 도시된 바와 같이, 이동국(22)은 수신을 위해 타임슬롯들 7, 8 및 1을 사용한다.The first row presents the numbering of the time slots in the sequence of nine time slots,
타임슬롯들의 시퀀스들 아래에서, 그림은 시간 경과에 따라 이동국(22)의 GPS 안테나(36)에 도달하는 GPS 주파수 밴드에서의 잡음 레벨을 설명하고 있다. 도 시된 바와 같이, 제1 타임슬롯 동안에는 단지 열 잡음 레벨만이 존재하는데, 그 이유는 이동국들(21, 22) 중 어느 것도 신호들을 전송하지 않고 있으며, 따라서 이동국들(21, 22) 중 어느 것도 GPS 주파수 밴드에서 광대역 잡음을 생성하지 않기 때문이다. 제2 및 제3 타임슬롯 동안, 이동국(21)에 의해 생성된 간섭 때문에 잡음 레벨이 증가한다. GPS 수신기(30)의 잡음 레벨은 기지국에 의해 요청된 이동국(21)으로부터의 GSM 송신 전력 및 GPS 수신기(30)로부터 이동국(21)으로의 안테나 격리(antenna isolation)에 의존한다. 제4 및 제5 타임슬롯 동안에는, 이동국(22)에 의해 생성된 간섭 때문에 잡음 레벨이 더 증가한다. GPS 수신기(30)에서의 잡음 레벨은 기지국에 의해 요청된 이동국(22)으로부터 GSM 송신기 전력에 이제 의존한다. 이동국(22) 자체에 의해 생성된 간섭은 외부 간섭들보다 더 높은 레벨로 보여질 수 있다. 제5 타임슬롯 이후에는, 잡음 레벨은 다시 열 잡음 레벨로 감소하는데, 그 이유는 이동국들(21, 22) 중 어느 것도 더 이상 전송하고 있지 않기 때문이다. Below the sequences of timeslots, the figure illustrates the noise level in the GPS frequency band reaching the
제2부터 제5 타임슬롯 동안에 잡음 레벨은 수신된 위성 신호들의 SNR을 감소시킨다. SNR이 검출 문턱값(detection threshold) 이하로 떨어지는 경우에, SNR의 감소는 GPS 수신기(30)의 성능을 저하시킬 수 있다.Noise levels during the second to fifth timeslots reduce the SNR of the received satellite signals. If the SNR falls below the detection threshold, the reduction of the SNR can degrade the performance of the
그러한 성능 저하를 방지하기 위해서, 수신된 무선 주파수 신호들에 대한 GPS 수신기(30)의 가변 이득 감쇠기(33)에 의해 인가되는 각각의 감쇠 이득은 연속적으로 조절된다. 이러한 조절은 내부 및 외부 간섭들에 대해 별개로 수행된다.To prevent such performance degradation, each attenuation gain applied by the
이동국(22)의 GSM 트랜시버(40)가 신호들을 전송할 때마다, GSM 트랜시버(40)의 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(41)은 이동국(22)이 현재 연결된 기지국에 의해 요청된 전력 레벨에 따라 가변 전력 증폭기들(42, 44)에 의해 사용되는 증폭 인자들을 세팅한다. 더욱이, 변환기들 및 DSP 블록(41)은 GPS 수신기(30)의 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)에게 각각 사용된 전력 레벨에 대한 정보를 제공한다. 만약 GPS 수신이 스위치-온 된다면, GPS 수신기(30)의 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)은 수신된 정보에 기초하여 가변 이득 감쇠기(33)의 이득을 조절한다. 이에 의해 dB들로 실제로 인가된 감쇠는, 이에 의해 입력되는 자신의 간섭 레벨 및 알려진 안테나 격리(isolation)에 관련될 수 있다.Each time the
더욱 상세하게는, 가변 이득 감쇠기(32)의 이득이 높게 세팅될수록, 신호들을 전송하는 GSM 트랜시버(40)에 의해 사용되는 전력 레벨은 높아진다. 이에 의해, 저 잡음 레벨의 경우에는, GPS 수신기(30)에 도달하는, 잡음에 불구하고 충분히 높은 SNR을 가지는 더욱 강한 위성 신호들은 여전히 평가될 수 있는데, 왜냐하면 GPS 수신기(30)의 포인트 A에서의 감쇠된 복합 신호(composite signal)의 전력 레벨은 평가를 하기에는 여전히 충분히 높기 때문이다. 동시에, 잡음 때문에 검출하기에는 너무 낮은 SNR을 가지고 GPS 수신기(30)에 도달하는 더 약한 위성 신호들은 평가되지 않을 것인데, 왜냐하면 GPS 수신기(30)의 포인트 A의 감쇠된 복합 신호는 평가(evaluation) 하기에 너무 낮은 전력 레벨을 가질 것이기 때문이다.More specifically, the higher the gain of the
GPS 수신기(30)가 올바른 시간에 어느 경우에서든 수신된 신호들을 감쇠시킬 수 있도록 하기 위해, 사용된 전력 레벨에 대한 정보는 각각의 전송 시간에 정확히 또는 여분의 타이밍 정보를 가지고 GSM 트랜시버(40)에 의해 제공된다.In order for the
외부 간섭들에 기인한 GPS 수신기에 의해 수신된 신호 감쇠는 도 5의 흐름도 를 참조하여 이하에서 설명될 것이다.Signal attenuation received by the GPS receiver due to external interferences will be described below with reference to the flowchart of FIG. 5.
GPS 수신이 스위치-온 될 때, GPS 수신기(30)의 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)에서는 간섭 존재 분석이 수행된다.When GPS reception is switched on, interference presence analysis is performed in the transducers of the
간섭 존재 분석을 위해, 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)은 우선 수신된 GPS 신호들에서 어느 타임슬롯이 최대 SNR을 가지는지를 결정하고, 레퍼런스 신호 레벨로서 대응하는 신호의 전력 레벨이 사용되는지를 결정한다. 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)에 도달하는 신호의 전력 레벨이 이러한 레퍼런스 신호 레벨을 초과할 때, 대응하는 타임슬롯들에는 외부 간섭이 존재하는 것으로 추정된다. 이동국(22)의 GSM 트랜시버(40)에 의한 전송에 기인한 상승된 잡음 레벨은 검출되지 않는데, 그 이유는 수신된 신호는 위에서 기술된 바와 같이 이러한 전송중에 가변 이득 감쇠기(33)에 의해 감쇠되기 때문이다.For interference presence analysis, the converters and
간섭의 존재가 검출될 때, GSM 트랜시버(40)의 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(41)으로부터 수신된 정확한 타이밍 정보에 기초하여 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)에 의해, 다음의 타이밍 패턴이 선택된다. 간섭 제거에 있어 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함한 정확한 타이밍이 고려될 수 있는데, 왜냐하면 모든 간섭하는 이동국들(21)이 같은 기지국에 연결될 수 있기 때문이다. 또한, 타이밍 어드밴스는 동일한 것으로 추정될 수 있으며, 그 이유는 간섭하는 이동국(21)은 장치(22)에 인접해야 하기 때문이다.When the presence of interference is detected, the next timing pattern is selected by the converters and the
예를 들면, GSM에서, 게다가 수신된 신호 및 전송된 신호 타이밍들은 상호간에 관련된다. TX 타이밍 장점(TX timing advantage) 없이도 RX 및 TX 슬롯들이 동 일한 개시 시간을 가지도록, 전송 및 수신 개시 타이밍이 연결된다. 만약 정확한 수신 슬롯 개시 타임이 알려진다면, 가능한 개시 시간의 알려진 쉬프트(shift) 때문에 가능한 전송 시간들이 또한 알려진다.For example, in GSM, the received signal and the transmitted signal timings are related to each other. The transmit and receive start timings are linked so that the RX and TX slots have the same start time without the TX timing advantage. If the exact receive slot start time is known, the possible transmission times are also known because of the known shift in the possible start time.
따라서, 도 5에서 나타난 바와 같이, 만약 GSM 트랜시버(40)가 활성화 상태라면, GSM 수신 또는 GSM 수신 및 전송 중 어느 하나도 활성화 상태이다. 만약 단지 GSM 수신만이 활성화 상태라면, 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(41)은 수신된 슬롯들의 타이밍에 기초하여 전송 타이밍을 결정하고, 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)에 결정된 전송 타이밍을 알린다. 추가적으로, 수신된 신호들의 레벨이 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)에 알려진다. 만약 GSM 수신 및 전송이 활성화 상태라면, 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(41)은 수신된 슬롯들의 타이밍 또는 전송 슬롯 타이밍 중 어느 하나에 기초하여 전송 타이밍을 결정하고, 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)에 결정된 전송 타이밍을 알린다. 추가적으로, 전송 전력 및 수신된 신호 레벨이 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)에 알려진다. Thus, as shown in FIG. 5, if
변환기들 및 DSP 프로세싱 블록들(34)에서, 검출된 간섭 시간들은 가능한 슬롯 할당들과 비교된다. 수신된 정확한 타이밍 정보 때문에, 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)은 타임 슬롯들의 정확한 위치를 알며, 타임슬롯들 동안에 예측된 간섭이 일어날 수 있다. 따라서, 타이밍 패턴은 특정 타임슬롯들의 시퀀스에 대응하는데, 이러한 타임슬롯들 동안에 GSM 시스템에서 사용된 바와 같은 타임슬롯들의 올바른 시간을 가지고 간섭이 예측된다. 추가적으로, 간섭 레벨은 수신된 GPS 신호들, 수신된 GSM 신호들의 나타난 레벨, 및 GSM 트랜시버(40)의 전송 전력에 기초하 여 결정된다. In converters and DSP processing blocks 34, the detected interference times are compared with possible slot assignments. Because of the correct timing information received, the converters and
최적의 매칭 타이밍 패턴이 발견될 때, 대응하는 이득 값을 결정하기 위해 현재의 간섭 세기가 처리된다. 상기 이득은 수신된 GPS 신호의 SNR을 반복함으로써 더욱 구체적으로 결정되며, 이것은 증가하는 간섭 레벨과 함께 감소된다. 유사하게, 내부 간섭의 경우에서, 가변 이득 감쇠기(33)의 이득이 높게 선택될수록, 수신된 신호의 SNR은 더 낮아진다. 타이밍 패턴 및 결정된 이득에 기초하여, GPS 수신기(30)가 조작된다. 즉, 가변 이득 감쇠기(33)의 이득은 타이밍 패턴에 의해 식별된 타임슬롯들의 정확한 시간 동안 결정된 값으로 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)에 의해 정확하게 세팅된다. 중간에, 이득은 0으로 또는 내부 간섭을 소거하기 위해 선택된 값으로 세팅된다. GPS 수신이 다시 스위치 오프될 때까지, 항상 현재의 간섭 세기에 대응하기 위한 루프에서 이득은 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)에 의해 조절된다.When an optimal matching timing pattern is found, the current interference strength is processed to determine the corresponding gain value. The gain is more specifically determined by repeating the SNR of the received GPS signal, which is reduced with increasing interference levels. Similarly, in the case of internal interference, the higher the gain of the
본 발명에 따른 처리는 예를 들면, 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)의 기존 DSP에서 구현된 소프트웨어에 의해 수행될 수 있다. 상기 처리는 이러한 블록(34)내의 또는 이러한 블록(34) 외부의 기존 GPS AGC 기능(functionality)내로 통합될 수 있다. 위에서 기술된 바와 같은 본 발명에 따라 결정된 이득은 다른 기준에 기초하여 선택된 이득과 결합된다. 본 발명에 따른 처리는 또한 GPS 수신기 체인 외부의 전용 구성요소에 의해 수행될 수 있다. 더욱이, 처리 단계들 중 일부는 또한 GSM 트랜시버(40) 즉, 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(41)에 의해 고려될 수 있다. 특히 현재의 간섭의 인식 및 타이밍 패턴의 결정은 GSM 트랜시버(40)에 의해 수행될 수 있다. 정확한 타이밍으로 각각의 간섭 세기에 따라 이득을 조절하기 위해 GPS 수신기에는 선택된 타이밍 패턴만이 제공될 수 있다.The process according to the invention can be performed by software implemented in the existing DSP of the converters and
요약하면, 잡음의 정확한 타이밍은 GSM 트랜시버(40)에 의해 제공될 수 있는데, 그 이유는 GSM 시스템에서는 단지 어떠한 전송 시간들만이 허용되기 때문이며, GSM 트랜시버(40)로부터 수신된 정확한 타이밍에 대한 정보를 고려하여 잡음의 개시 시간의 결정을 최적화하는데 GPS 수신기(30)의 DSP가 사용된다.In summary, the exact timing of the noise can be provided by the
본 발명에 따른 감쇠 결과는 도 6a 및 도 6b에서 도시되어 있다.The attenuation results according to the invention are shown in FIGS. 6a and 6b.
양 도면들은 시간에 따른 GPS 수신기(30)에 의해 수신된 GPS 신호의 dBm 단위의 신호 레벨을 기술하고 있다. 신호 레벨에서의 변동은 도 4에서 도시된 간섭 세기에의 변동에 대응한다. 부가하여, dBm 단위의 GPS 신호에 대한 수신 문턱값(reception threshold)이 도시되어 있다. 수신된 GPS 신호의 신호 레벨이 이러한 문턱값 이상일 때에만, 상기 신호가 검출될 수 있다. 도 6a에서, 신호들은 항상 문턱값 위에 있으며, 따라서 GPS 정보는 간섭들과 관계없이 항상 검출될 수 있다. 도 6b에서, 신호 레벨은 더욱 상세하게는 타임슬롯들 4 및 5 동안 부분적으로 문턱값 밑에 놓이며, 이 동안 높은 내부 간섭이 존재한다. 이러한 타임슬롯들 동안, 신호는 검출될 수 없다.Both figures describe signal levels in dBm of a GPS signal received by
더욱이, 두 개의 그림들 모두는 본 발명에 따른 감쇠가 가변 이득 감쇠기(33)에 의해 적용되었을 때, 시간에 따른 도 3의 GPS 수신기(30)의 포인트 A에서 수신된 GPS 신호에서 잡음의 전력 레벨을 설명하고 있다.Moreover, both figures show the power level of noise in the GPS signal received at point A of the
정확하게 타이밍된 감쇠는 열 잡음 레벨까지 잡음 레벨을 감소시킨다. 동시 에, 감쇠는 GPS 신호의 전력 레벨을 감소시킨다. 신호의 전력 레벨이 충분히 높은 경우에, 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)에 도달하는 GSP 신호만이 평가될 수 있다. 조절 가능한 이득을 가진 감쇠 때문에, 상기 신호의 신호 레벨이 검출 문턱 값 이하에 놓일 때마다, 변환기들 및 DSP 프로세싱 블록(34)에 도달하는 신호의 전력 레벨은 평가를 하기에 충분히 높지 않을 것이다. 따라서, 도 6a의 경우에서, 어떠한 GPS 정보도 손실되지 않는다. 도 6b의 경우에, GPS 신호는 낮은 GPS 신호 레벨 때문에 신호가 검출될 수 없는 2개의 타임슬롯들 동안에는 평가될 수 없다. 따라서, GPS 신호는 가능한 한 적은 경우들에서 검출될 수 없다.Accurately timing attenuation reduces the noise level up to the thermal noise level. At the same time, attenuation reduces the power level of the GPS signal. If the power level of the signal is high enough, only the GSP signal arriving at the converters and the
제시된 접근방법에 대한 대안에서, 측정 결과들로부터 소거를 위한 타이밍을 근사화하는 것이 가능하다. 잡음 레벨의 상승이 검출되는 시간의 정확도는 본 경우에서는 잡음 측정치들(noise measurements)의 비율과 관련된다. GSM 전송에서, 전송 타임슬롯은 0.577ms의 주기만을 가진다. 따라서, GSM 전송에 의해 생성된 잡음 레벨은 예를 들면 모든 1ms의 측정 레이트를 가지고 정확하게 검출될 수 없다. 그 결과, 간섭 제거는 적절하게 작용될 수 없는데, 다시 말하면 간섭 제거는 너무 늦게 시작되고, 너무 늦게 종료된다. 이것은 때때로 잡음이 계속적으로 GPS 수신기의 동작을 방해하고, 때로는 양질의 신호가 평가되지 못한다는 것을 의미한다. 따라서, GPS 성능 역시 불안정하다. 단일 슬롯 TX 모드를 사용하는 외부 GSM 트랜시버의 경우에, 결과적인 성능 저하는 부정확한 타이밍 때문에 0.6dB를 초과한다. 이러한 방법을 가지고 간섭 제거의 정확한 타이밍을 획득하기 위해서는, 잡음 측정치의 반복 레이트는 통신 시스템에서 전송 타임슬롯들의 레이트보다 10배가 더 높아야 한다. 상기 측정치들의 높은 반복 레이트는 현재의 소비를 상당히 증가시킬 것이다. 더욱이, 측정치들의 그렇게 높은 반복 레이트는 많은 처리 시간을 차지할 것이며, 따라서 위성 포지셔닝 시스템의 성능을 악화시킬 것이다.In an alternative to the presented approach, it is possible to approximate the timing for cancellation from the measurement results. The accuracy of the time at which the rise in the noise level is detected is related in this case to the ratio of noise measurements. In GSM transmissions, the transmission timeslot has only a period of 0.577 ms. Thus, the noise level generated by the GSM transmission cannot be accurately detected, for example with a measurement rate of every 1 ms. As a result, interference cancellation may not work properly, that is, interference cancellation starts too late and ends too late. This means that sometimes noise constantly interrupts the operation of the GPS receiver, and sometimes a good signal cannot be evaluated. Thus, GPS performance is also unstable. In the case of an external GSM transceiver using single slot TX mode, the resulting degradation exceeds 0.6 dB due to incorrect timing. In order to obtain accurate timing of interference cancellation with this method, the repetition rate of the noise measurement must be 10 times higher than the rate of transmission timeslots in the communication system. The high repetition rate of these measurements will significantly increase current consumption. Moreover, such a high repetition rate of measurements will take up a lot of processing time and thus degrade the performance of the satellite positioning system.
제안된 이동국을 가지고, GSM 버스트들의 타이밍은 높은 레이트의 측정치들을 필요로 함이 없이, 대략 수 ㎲로 매우 정확하게 알 수 있다. GSM 잡음 감쇠가 이러한 정확한 타이밍을 가지고 수행될 때, 현재의 GPS AGC가 또한 유지될 수 있으며, GPS 성능 저하는 간섭들이 없는 상태와 비교하여 최소이다.With the proposed mobile station, the timing of GSM bursts can be known very accurately at about several milliseconds, without requiring high rate measurements. When GSM noise attenuation is performed with this exact timing, the current GPS AGC can also be maintained and the GPS degradation is minimal compared to the absence of interferences.
정확한 타이밍이 알려졌을 때, 최악의 경우 2개의 슬롯 GSM 전송과 함께 1.2dB의 이론적인 저하(degradation)가 일어날 수 있다. 이러한 최악의 경우는 외부 간섭이 각각의 2개의 타임슬롯들 동안에 항상 GPS 주파수 밴드에서 항상 너무 많은 잡음을 야기함으로써, 수신된 GPS 신호의 SNR이 이러한 타임슬롯들 동안에 항상 검출 문턱값 이하일 때, 주어진다. 만약 간섭 레벨이 충분히 낮다면, 대조적으로 성능 저하는 0dB에 접근한다.When the correct timing is known, in the worst case a theoretical degradation of 1.2 dB can occur with two slot GSM transmissions. This worst case is given when external interference always causes too much noise in the GPS frequency band during each of the two timeslots, so that when the SNR of the received GPS signal is always below the detection threshold during these timeslots. If the interference level is low enough, the performance degradation approaches 0 dB.
GSM 트랜시버 및 GPS 수신기를 포함하는 장치에 대해 위에서 제시된 바와 같은 유사한 구현은 GPS 수신기 대신에 DVB-T 수신기를 포함하는 장치에 대해 사용될 수 있다.A similar implementation as presented above for a device comprising a GSM transceiver and a GPS receiver can be used for a device that includes a DVB-T receiver instead of a GPS receiver.
도 7은 GSM 버스트들과 함께 DVB-T 수신기가 가진 문제점들의 타임 스케일 표현이다.7 is a time scale representation of problems with a DVB-T receiver with GSM bursts.
도 7의 위쪽 반에서, 2개의 GSM 전송 버스트들(71)의 발생이 시간 경과에 따라 나타나 있다. 각각의 버스트(71)는 577㎲의 주기를 가진다. 하나의 슬롯 TX 모 드를 가지고, 특정 GSM 트랜시버의 버스트들(71)은 GSM 프레임당 한번 발생한다. GSM 프레임은 8개의 타임슬롯들을 포함하며, 따라서 8*577㎲ = 4616㎲의 주기를 가진다.In the upper half of FIG. 7, the occurrence of two GSM transmission bursts 71 is shown over time. Each burst 71 has a period of 577 ms. With one slot TX mode, bursts 71 of a particular GSM transceiver occur once per GSM frame. The GSM frame contains eight timeslots and thus has a period of 8 * 577 ms = 4616 ms.
도 7의 아래쪽 반에서, DVB-T 수신 심볼들(72)이 시간 경과에 따라 나타나 있다. 각각의 심볼(72)은 896㎲의 주기를 가진다.In the lower half of FIG. 7, DVB-T received
GSM 버스트(71)에 의해 생성된 광대역 잡음은 DVB-T 수신 비트(72)와 중첩되며, 하나의 버스트(71)로부터 다음 버스트로 비트 스트림을 통해 미끄러진다. 빗금쳐진 박스(73)는 각각의 DVB-T 수신 비트(72)의 어느 부분이 GSM 전송에 의해 손상되었는지를 도시한다. 제2 버트스(71)에 대해, 76㎲의 중첩 시간(overlay time)이 표현되어 있다.The wideband noise generated by the GSM burst 71 overlaps with the DVB-T receive
도 3의 이동국에서 GPS 수신기 대신에 DVB-T 수신기가 사용될 때, DVB-T 수신기는 주기적인 패턴을 가지는 간섭과 유사한 잡음을 검출한다. GSM 트랜시버는 가능한 전송 시간들을 DVB-T 수신기에 보고하며, 수신된 신호들은 외부 간섭이 존재하지 않는 동안에, DVB-T 수신기에 의해서만 검출된다. 수신된 신호들이 검출될 수 있는 시간들은 도 5를 참조하여 위에서 기술된 바와 같이 결정된 타이밍 패턴으로부터 알 수 있다. When a DVB-T receiver is used instead of a GPS receiver in the mobile station of Fig. 3, the DVB-T receiver detects noise similar to interference with a periodic pattern. The GSM transceiver reports the possible transmission times to the DVB-T receiver, and the received signals are only detected by the DVB-T receiver while there is no external interference. The times at which received signals can be detected can be seen from the timing pattern determined as described above with reference to FIG. 5.
만약 GSM 전송의 버스트들(71)이 그 수신을 손상시킬 정확한 시점을 DVB-T 수신기가 안다면, DVB-T 수신기는 각각 수신된 비트(72)의 그러한 부분을 무시할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 그것은 남은 손상되지 않은 비트(72)로부터 올바른 정보를 획득할 수 있는데, 그 이유는 비트 검출은 입력 신호 형태를 통합하고, 다 음에 통합 결과를 문턱값과 비교함으로써 수행되기 때문이다. 따라서, SNR 비율이 충분히 높은 한, 심지어 전체 비트가 통합될 수 없을 때라도 비트 검출은 작용할 것이다. 만약 저하된 비트들(72)이 완전히 무시된다면, 대조적으로 0 비트들을 올바르게 수신할 확률은 50.8%이며, 모든 제2 비트들을 올바르게 수신할 확률은 49.2%이다. 모든 비트들을 올바르게 수신하는 것은 가능하지 않다.If the DVB-T receiver knows the exact time when bursts 71 of the GSM transmission would impair its reception, then the DVB-T receiver may ignore that portion of the received
기술된 실시예는 본 발명의 다양한 가능한 실시예들 중 단지 하나만을 제공한다는 점에 유의해야 한다.It should be noted that the described embodiments provide only one of the various possible embodiments of the present invention.
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