KR100873473B1 - 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법 - Google Patents

통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법에 관한 것으로, 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션에 있어서, 직교주파수 분할 다중화 방식의 송신시스템을 모델링하고 직접순열 대역 확산 방식의 송신시스템을 무선채널이 고려된 모델링을 통해 시뮬레이션을 수행하되, 특히 비선형 전력 증폭기를 다항식 기반으로 모델링하여 시뮬레이션함으로써, 시뮬레이션을 통해 실제 통신시스템의 간섭량을 용이하게 측정할 수 있게 하는, 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은, 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법에 있어서, 직교주파수 분할 다중화 신호를 비선형 증폭시켜 가상적으로 송신신호를 생성하는 송신신호 생성 단계; 직접순열 대역 확산 신호를 비선형 증폭시키고 상기 비선형 증폭된 직접순열 대역 확산 신호에 사용자의 요구에 따른 무선채널상태를 반영하여 가상적으로 간섭신호를 생성하는 간섭신호 생성 단계; 상기 생성된 송신신호와 상기 생성된 간섭신호를 결합하는 결합 단계; 및 상기 결합된 신호를 직교주파수 분할 다중화 방식에 따라 복원하여 간섭량을 측정하는 간섭량 측정 단계를 포함한다.
직교주파수 분할 다중 접속, 직접순열 대역 확산, 가상의 비선형 증폭기 모델, 비선형 증폭, 간섭신호, 간섭 파라미터, 비트율, 간섭 측정

Description

통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법{METHOD OF SIMULATING INTERFERENCE MEASUREMENT IN COMMUNICAITION SYSTEM}
본 발명은 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션에 있어서, 직교주파수 분할 다중화 방식의 송신시스템을 모델링하고 직접순열 대역 확산 방식의 송신시스템을 무선채널이 고려된 모델링을 통해 시뮬레이션을 수행하되, 특히 비선형 전력 증폭기를 다항식 기반으로 모델링하여 시뮬레이션함으로써, 시뮬레이션을 통해 실제 통신시스템의 간섭량을 용이하게 측정할 수 있게 하는, 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT전략기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-046-02, 과제명: 전파자원 이용 기반 기술 개발].
직교주파수 분할 다중화(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식은 차세대 이동통신에서 요구하는 고속 무선 인터넷 서비스를 위한 후보 전송방식으로 많은 연구가 되고 있다. 직교주파수 분할 다중화 방식은 하나의 고속 데이터 스트림을 다수의 저속 데이터 스트림으로 나누고, 다수의 저속 데이터 스트림을 상호 직교하는 부반송파를 이용하여 동시에 전송함으로써 전송효율을 높일 수 있다.
직접순열 대역 확산(DSSS: Digital Sequence Spread Spectrum) 방식은 코드 분할 다중 접속 시스템에 상용화되어 많이 사용되고 있다. 특히, 직접순열 대역 확산 방식은 2.4GHz 대역을 사용하는 무선랜 802.11b의 물리 계층의 전송 방식으로 널리 사용되고 있다. 이 밖에도 많은 통신시스템의 전송 방식으로 활용되고 있다.
이와 같이, 직교주파수 분할 다중화 시스템과 직접순열 대역 확산 방식 시스템은 다양한 통신시스템에 전송방식으로 이용되고 있다. 다양한 통신시스템의 이용으로 인해 두 시스템에서 전송되는 신호 간의 간섭이 자주 발생할 수 있다. 이러한 추세라면 두 시스템 간의 간섭 평가를 통해, 간섭을 억제하는 방향으로 통신시스템을 구성하는 것이 효율적인 측면에서 도움이 된다.
한편, 전파 간섭의 정도를 예측하기 위해, 실제 통신시스템을 개발하고 현장에서 개발된 시스템을 시험해보는 것이 전파 간섭의 정확한 예측과 관련하여 바람직하지만, 개발 비용이나 소요 시간을 고려할 때 바람직하지 않다. 종래의 간섭 측정 기술은 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션 기법에 따라 간섭량을 측정한다. 이러한 종래의 간섭 측정 기술은 통신 서비스 간의 간섭 현상을 분석하기 위해 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 새로운 통신시스템을 설계하는 데에도 널리 사용되고 있다.
하지만, 이러한 종래의 간섭 측정 기술은 실제 통신시스템의 성능을 시뮬레이션을 통해 예측하는데 있어서, 기저 대역 신호 처리 이후에 일어나는 RF 신호 처리 과정을 실제 통신시스템에서의 신호 처리 과정으로 정확하게 모델링하지 못한다는 문제점이 있다.
특히, 종래의 간섭 측정 기술에 모델링해야 하는 실제 전력 증폭기를 살펴보면, 전력 증폭기는 입력 신호의 진폭이 작을 때는 출력 신호가 입력 신호에 비례한다. 즉, 전력 증폭기는 입력신호에 비례하는 선형 시스템으로 동작한다. 그런데, 실제 전력 증폭기는 입력 신호의 진폭이 특정 값 이상으로 증가하면 출력 신호의 진폭이 포화되어 비선형적 특성이 나타난다. 그런데, 종래의 간섭 측정 기술에서는 이러한 출력 신호의 진폭이 포화되어 나타나는 전력 증폭기의 비선형적 특성을 정확하게 고려하지 못하고 있다.
그리고 전력 증폭기의 비선형적 특성은 여러 가지 현상을 발생시킨다. 특히, 이러한 비선형적 특성은 이웃 주파수 대역으로의 전파 간섭을 발생시키는 원인으로 작용한다. 따라서 종래의 간섭 측정 기술에서는 이웃 주파수 대역의 전파 간섭을 발생시키는 비선형적 특성을 고려하여 실제 시스템에 맞게 모델링하는 간섭량 측정 기술이 절실히 요구되고 있는 상황이다.
한편, 종래의 간섭 측정 기술에 비선형적 특성에 대한 모델링 기술을 적용하기 위해서는 해당 소자에 대한 물리적 모델을 이용하여 모델링할 수 있다. 하지만, 이러한 종래의 물리적 모델을 이용한 간섭 측정 기술은 비선형적 특성을 모델링하기 위하여, 수학적으로 복잡한 모델(해당 소자에 대한 모델임)을 이용하기 때문에 시뮬레이션에 소요되는 시간 및 노력이 증가하게 된다는 문제점이 있다.
따라서 상기와 같은 종래 기술은 전력 증폭기의 비선형적 특성을 정확하게 고려하지 않으며 복잡한 수학적인 모델로 인해 시뮬레이션에 소요되는 시간 및 노력이 증가하게 된다는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.
따라서 본 발명은 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션에 있어서, 직교주파수 분할 다중화 방식의 송신시스템을 모델링하고 직접순열 대역 확산 방식의 송신시스템을 무선채널이 고려된 모델링을 통해 시뮬레이션을 수행하되, 특히 비선형 전력 증폭기를 다항식 기반으로 모델링하여 시뮬레이션함으로써, 시뮬레이션을 통해 실제 통신시스템의 간섭량을 용이하게 측정할 수 있게 하는, 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션에 있어서, 직교주파수 분할 다중화 방식의 송신시스템을 모델링하고 직접순열 대역 확산 방식의 채널을 모델링하여 시뮬레이션을 수행하되, 특히 비선형 전력 증폭기를 다항식 기반으로 모델링하여 시뮬레이션하는 것을 특징으로 한다.
더욱 구체적으로, 본 발명은, 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법에 있어서, 직교주파수 분할 다중화 신호를 비선형 증폭시켜 가상적으로 송신신호를 생성하는 송신신호 생성 단계; 직접순열 대역 확산 신호를 비선형 증폭시키고 상기 비선형 증폭된 직접순열 대역 확산 신호에 사용자의 요구에 따른 무선채널상태를 반영하여 가상적으로 간섭신호를 생성하는 간섭신호 생성 단계; 상기 생성된 송신신호와 상기 생성된 간섭신호를 결합하는 결합 단계; 및 상기 결합된 신호를 직교주파수 분할 다중화 방식에 따라 복원하여 간섭량을 측정하는 간섭량 측정 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션에 있어서, 직교주파수 분할 다중화 방식의 송신시스템을 모델링하고 직접순열 대역 확산 방식의 채널을 모델링하여 시뮬레이션을 수행하되, 특히 비선형 전력 증폭기를 다항식 기반으로 모델링하여 시뮬레이션함으로써, 시뮬레이션을 통해 실제 통신시스템의 인접 채널 간의 간섭량을 용이하게 측정할 수 있게 하는 효과가 있다.
특히, 본 발명은, 직교주파수 다중화 방식의 통신시스템과 직접순열 대역 확산 방식 시스템 간의 간섭량을 측정하기 위한 시뮬레이션을 수행할 수 있으며, 이로 인하여 직교주파수 다중화 방식의 통신시스템의 서비스 주파수 대역을 용이하게 설정할 수 있게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 인접 채널 간섭을 발생시키는 주요 요소인 전력 증폭기와 저잡음 증폭기의 비선형 모델을 고려하여, 두 시스템 간의 보호 대역 폭과 전력비에 따른 직교주파수 다중화 방식의 통신시스템의 간섭 정도를 확인할 수 있게 하는 효과가 있다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 장치의 일실시예 구성도이다.
본 발명이 적용되는 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 송신신호 생성부(11), 간섭 측정부(12), 신호 결합부(13), 및 간섭신호 생성부(14)를 포함한다.
본 발명이 적용되는 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 장치는 통신시스템의 간섭량 측정을 가상적으로 시뮬레이션하기 위한 것이다. 본 발명이 적용되는 간섭량 측정 시뮬레이션 장치는 직교주파수 분할 다중화 방식의 송신시스템을 모델링하여 송신신호를 생성하고, 직접순열 대역 확산 방식의 채널을 모델링하여 간섭신호를 생성한다. 그리고 생성된 송신신호와 무선채널상태가 반영된 간섭신호를 결합시켜 시뮬레이션을 수행한다. 특히, 본 발명이 적용되는 간섭량 측정 시뮬레이션 장치는 비선형 전력 증폭기를 다항식 기반으로 모델링하여 시뮬레이션한다.
구체적으로 살펴보면, 송신신호 생성부(11)는, 송신비트를 생성하기 위한 송신비트 생성부(110), 생성된 송신비트를 채널 부호화하기 위한 채널 부호화부(111), 채널 부호화된 송신비트를 M-QAM 변조하기 위한 M-QAM 변조부(112), S/P 변환부(113), 역고속푸리에 변환을 수행하기 위한 IFFT(114), P/S 변환부(115), 업 샘플링부(116), 및 전력 증폭기(117)를 포함한다.
그리고 간섭 측정부(12)는, 수신신호를 필터링하기 위한 수신필터(120), 필터링된 신호를 저잡음 증폭하기 위한 저잡음 증폭기(121), 데시메이터(122), S/P 변환부(123), FFT(124), P/S 변환부(125), M-QAM 복조하기 위한 M-QAM 복조부(126), 복조된 신호를 채널 복호화하기 위한 채널 복호화부(127), 및 채널 복호화된 비트의 간섭량을 계산하기 위한 간섭량 계산부(128)를 포함한다.
송신신호 생성부(11)는 일반적인 직교주파수 다중화 방식의 송신시스템을 모 델링한 것으로, 직교주파수 분할 다중화 신호를 가상적으로 생성한다. 즉, 송신신호 생성부(11)는 송신비트 생성부(110), 채널 부호화부(111), MQAM 변조부(112), S/P 변환부(113), IFFT(114), P/S 변환부(115), 및 업 샘플링부(116)를 거쳐 직교주파수 분할 다중화 신호를 생성하고, 생성된 직교주파수 분할 다중화 신호를 전력 증폭기(117)를 통과시켜 전력 증폭시킨다.
그리고 송신신호 생성부(11)는 다항식 기반의 증폭기 모델에 따라 모델링된 전력 증폭기(117)를 이용하여 직교주파수 분할 다중화 신호를 비선형 증폭시켜 송신신호를 생성한다. 여기서, 전력 증폭기(117)는 입력 신호의 진폭이 특정 값 이상으로 증가하면 출력 신호의 진폭이 포화되는 비선형적 특성이 있다. 따라서 송신신호 생성부(11)는 이러한 비선형적 특성을 고려한 다항식 기반의 증폭기 모델에 따라 직교주파수 분할 다중화 신호를 비선형 증폭시켜 송신신호를 생성한다.
좀더 구체적으로 다항식 기반의 증폭기 모델에 대해서 살펴보면, 전력 증폭기(117)의 비선형성을 A급 또는 AB급 증폭기로 나타낼 수 있다. 이러한 A급 또는 AB급 증폭기는 하기의 [수학식 1]과 같은 입출력 관계를 가지는 3차의 다항식으로 근사화될 수 있다.
Figure 112007078408053-pat00001
여기서,
Figure 112007078408053-pat00002
는 출력 신호,
Figure 112007078408053-pat00003
는 증폭기의 입력 신호,
Figure 112007078408053-pat00004
는 제 1 차 증폭 기 모델 계수,
Figure 112007078408053-pat00005
는 제 3 차 증폭기 모델 계수를 나타낸다.
상기 [수학식 1]을 복소 포락선을 이용하기 위한 관계식으로 유도하면 하기의 [수학식 2]와 같다.
Figure 112007078408053-pat00006
여기서, 다항식 기반 증폭기 모델을 전력 증폭기(117)에 적용하기 위해서는 증폭기 특성에 따라 제 1 및 제 3 차 증폭기 모델 계수를 결정해야 한다. 제 1 차 증폭기 모델 계수(
Figure 112007078408053-pat00007
)는 해당 증폭기의 이득을 나타내기 때문에 주어진 증폭기의 이득으로부터 직접 구할 수가 있다. 또한, 제 3 차 증폭기 모델 계수(
Figure 112007078408053-pat00008
)는 하기의 [수학식 3]과 같이 제 1 차 증폭기 모델 계수(
Figure 112007078408053-pat00009
)와
Figure 112007078408053-pat00010
을 이용하여 결정될 수 있다.
Figure 112007078408053-pat00011
여기서,
Figure 112007078408053-pat00012
는 1dB 인 경우의 전력,
Figure 112007078408053-pat00013
는 제 1 차 증폭기 모델 계수,
Figure 112007078408053-pat00014
는 제 3 차 증폭기 모델 계수를 나타낸다.
이러한 다항식 기반의 증폭기 모델은 전력 증폭기(117)뿐 아니라, 간섭 측정부(12)의 저잡음 증폭기(121), 간섭신호 생성부(14)의 전력 증폭부(202)를 모델링하는데 이용된다.
한편, 간섭신호 생성부(14)는 일반적인 직접순열 대역 확산 방식의 송신시스템을 모델링한 것으로, 직접순열 대역 확산 신호를 가상적으로 생성한다. 그리고 간섭신호 생성부(14)는 생성된 직접순열 대역 확산 신호를 다항식 기반의 증폭기 모델에 따라 전력 증폭시켜 간섭신호를 가상적으로 생성한다. 이때, 간섭신호 생성부(14)는 사용자의 요구에 따른 무선채널상태를 반영한다. 즉, 간섭신호 생성부(14)는 사용자의 요구에 따른 무선채널상태를 반영하기 위하여, 송신신호 생성부(11)에서 생성된 송신신호와 간섭신호 간의 주파수 이격 또는 전력비 중 적어도 하나를 변환시킨다.
그리고 신호 결합부(13)는 송신신호 생성부(11)에서 생성된 송신신호와, 간섭신호 생성부(14)에서 생성된 간섭신호를 결합한다. 이때, 신호 결합부(13)는 무선채널에 대한 백색잡음신호를 간섭신호에 더하여 결합할 수 있다.
그리고 간섭 측정부(12)는 신호 결합부(13)에서 결합된 신호를 일반적인 직교주파수 다중화 방식에 따라 복원한다. 즉, 간섭 측정부(12)는 수신필터(120), 저잡음 증폭기(121), 데시메이터(122), S/P 변환부(123), FFT(124), P/S 변환부(125), M-QAM 복조부(126), 및 채널 복호화부(127)를 거쳐 신호 결합부(13)에서 결합된 신호를 복원한다. 여기서, 수신 필터(120)는 신호 결합부(13)에서 송신신호와, 백색잡음이 더해진 간섭신호가 결합된 신호를 전달받아 저잡음 증폭기(121)로 전달한다.
이때, 저잡음 증폭기(121)의 비선형적 특성으로 인해 신호의 왜곡이 발생하게 된다. 저잡음 증폭기(121)는 다항식 기반의 증폭기 모델에 따라 모델링되며, 수신필터(120)에서 수신 필터링된 신호를 다항식 기반의 증폭기 모델에 따라 비선형 증폭시킨다.
그리고 간섭 측정부(12)의 간섭량 계산부(128)는 복원된 신호를 분석하여 간섭량을 측정한다. 즉, 간섭량 계산부(128)는 복원된 신호의 비트 오류율(BER: Bit Error Rate)을 계산한다. 여기서, 간섭신호 생성부(14)에서 변화시킨 주파수 이격 또는 전력비에 따라 복원된 신호의 비트 오류율이 계산된다.
도 2 는 본 발명이 적용되는 도 1의 간섭신호 생성부의 일실시예 상세구성도이다.
본 발명이 적용되는 도 1의 간섭신호 생성부(14)는, 프레임 생성부(230), 변조 및 스프레딩부(220), 필터링부(210), 및 RF 송신부(200)를 포함한다. 여기서, RF 송신부(200)는 주파수 변환부(201)와 전력 증폭부(202)를 포함한다.
간섭신호 생성부(14)는 일반적인 직접순열 대역 확산 방식을 모델링하여 직접순열 대역 확산 신호를 가상적으로 생성한다. 즉, 간섭신호 생성부(14)는 프레임 생성부(230), 변조 및 스프레딩부(220), 및 필터링부(210)를 통해 직접순열 대역 확산 신호를 가상적으로 생성한다.
그리고 RF 송신부(200)는 필터링부(210)로부터 전달된 직접순열 대역 확산 신호를 사용자에 의해 입력된 파라미터에 따라 간섭신호의 주파수를 변환하거나 전 력을 증폭시켜 간섭신호를 생성한다. 즉, RF 송신부(200)는 사용자에 의해 입력된 파라미터에 따라 송신신호와의 주파수 이격을 조절하게 된다. 또는, RF 송신부(200)는 사용자에 의해 입력된 파라미터에 따라 송신신호와의 전력비를 조절하게 된다. 한편, RF 송신부(200)는 송신신호와의 주파수 이격 및 전력비를 함께 조절할 수도 있다.
RF 송신부(200)로부터 출력된 간섭신호는 백색 잡음과 합쳐지고, 신호 결합부(13)에서 송신신호와 결합된다. 이때, 직교주파수 분할 다중화 방식의 송신신호와 간섭작용이 일어나게 된다. 신호 결합부(13)는 이러한 간섭 작용을 모델링하기 위하여, 송신신호 생성부(11)에서 송신된 송신신호와 간섭신호 생성부(14)에서 생성된 간섭신호를 결합한다. 즉, 신호 결합부(13)는 전력 증폭기(117)로부터 출력된 송신신호와, RF 송신부(200)로부터 출력된 간섭신호에 백색잡음이 더하여진 신호를 결합하고, 그 결합된 신호를 수신 필터(120)로 전달하도록 모델링된다.
도 3a 및 도 3b 는 본 발명이 적용되는 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 장치의 송신 측과 수신 측 모델에 대한 일실시예 개념도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 간섭량 측정 시뮬레이션 장치의 송신측 모델은 변조기(301), 합성기(302, 303), 발진기(304), 위상천이기(305), 결합기(306), 및 전력 증폭기(307)를 포함한다.
상기 변조기(301), 합성기(302, 303), 발진기(304), 위상천이기(305), 및 결합기(306)는 일반적인 송신 측 모델에 따라 모델링되고, 결합기(306)로부터 전달된 신호는 전력 증폭기(307)에서 비선형적으로 증폭되어 출력된다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 간섭량 측정 시뮬레이션 장치의 수신측 모델은 기저대역 필터(311), 저잡음 증폭기(312), 합성기(313, 314), 발진기(315), 위상천이기(316), 및 복조기(317)를 포함한다.
기저대역 필터(311)는 수신된 신호를 필터링한다. 그리고 저잡음 증폭기(312)는 필터링된 신호를 비선형적으로 증폭시킨다. 그러면, 일반적인 수신측 모델에 따라 모델링된 합성기(313, 314), 발진기(315), 위상천이기(316), 및 복조기(317)를 통해 복원된 비트열이 출력된다.
간섭량 측정 시뮬레이션 장치의 송/수신 측 모델은 중간 주파수를 사용하지 않는 직접 변환 방식을 사용하는 것으로 가정한다. 이러한 직접 변환 구조는 송/수신 측 모델인 직교주파수 분할 다중화 방식과 직접순열 대역 확산 방식 모두에 적용된다.
도 4 는 본 발명에 따른 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 송신신호 생성부(11)는 직교주파수 분할 다중화 신호를 비선형 증폭시켜 가상적으로 송신신호를 생성한다(402). 즉, 송신신호 생성부(11)는 다항식 기반의 증폭기 모델에 따라 모델링된 전력 증폭기(117)를 이용하여 직교주파수 분할 다중화 신호를 비선형 증폭시켜 가상적으로 송신신호를 생성한다.
그리고 간섭신호 생성부(14)는 직접순열 대역 확산 신호를 비선형 증폭시키고 비선형 증폭된 직접순열 대역 확산 신호에 사용자의 요구에 따른 무선채널상태를 반영하여 가상적으로 간섭신호를 생성한다(404). 즉, 간섭신호 생성부(14)는 생 성된 직접순열 대역 확산 신호를 다항식 기반의 증폭기 모델에 따라 전력 증폭시켜 간섭신호를 가상적으로 생성한다. 이때, 간섭신호 생성부(14)는 사용자의 요구에 따른 무선채널상태를 반영하기 위하여, 송신신호 생성부(11)에서 생성된 송신신호와 간섭신호 간의 주파수 이격 또는 전력비 중 적어도 하나를 변환시킨다.
그리고 신호 결합부(13)는 송신신호 생성부(11)에서 생성된 송신신호와 간섭신호 생성부(14)에서 생성된 간섭신호를 결합한다(406).
그리고 간섭 측정부(12)는 신호 결합부(13)에서 결합된 신호를 직교주파수 분할 다중화 방식에 따라 복원하여 간섭량을 측정한다(408). 여기서, 간섭 측정부(12)의 저잡음 증폭기(121)는 다항식 기반의 증폭기 모델에 따라 모델링되며, 수신필터(120)에서 필터링된 신호를 다항식 기반의 증폭기 모델에 따라 비선형 증폭시킨다. 그리고 간섭 측정부(12)의 간섭량 계산부(128)는 복원된 신호를 분석하여 간섭량을 측정한다. 즉, 간섭 계산부(128)는 복원된 신호의 비트 오류율(Bit Error Rate)을 계산한다. 여기서, 간섭신호 생성부(14)에서 변화시킨 주파수 이격 또는 전력비에 따라 복원된 신호의 비트 오류율이 계산된다.
도 5a 및 도 5b 는 본 발명에 따른 직교주파수 분할 다중화 신호의 파형에 대한 예시도이다.
송신신호 생성부(11)에서 생성된 직교주파수 다중화 분할 방식의 송신신호 파형이 도 5a 및 도 5b에 나타나 있다. 도 5a 는 송신신호 생성부(11)에서 생성된 송신신호의 출력이 17.5dBm인 경우의 신호 파형에 해당한다. 또한, 도 5b 는 송신신호 생성부(11)에서 생성되는 송신신호의 출력이 20.5dBm인 경우의 신호 파형에 해당한다. 도 5a와 도 5b를 비교하여 살펴보면, 송신신호의 출력이 높은 경우에 주파수 대역폭 내에서의 비선형성이 증가하는 것을 볼 수 있다.
도 5c 는 본 발명에 따른 직접순열 대역 확산 신호의 파형에 대한 일실시예 예시도이다.
간섭신호 생성부(14)에서 생성된 직접순열 대역 확산 방식의 간섭신호 파형이 도 5c에 나타나 있다. 도 5c 는 간섭신호 생성부(14)에서 생성된 간섭신호의 신호 파형에 해당한다.
도 6 은 본 발명에 따른 간섭량 측정 시뮬레이션 방법을 통한 간섭량 측정에 대한 일실시예 결과도이다.
본 발명에 따른 간섭량 측정 시뮬레이션 방법을 통한 간섭량 측정 결과가 도 6에 도시된 바와 같이, 비트 오류율(BER)로 나타나 있다. 비트 오류율이 작아짐에 따라 두 방식 간의 간섭 영향은 작아지는 것으로 볼 수 있다. 여기서, 직접순열 대역 확산 방식의 간섭신호가 직교주파수 분할 다중화 방식의 송신신호에 영향을 미치는 파라미터는 주파수 이격 또는 전력 증폭비이다. 또한, 파라미터는 업링크(Uplink)와 다운링크(Downlink)에 따른 링크 특성에 따라 다르게 적용된다.
첫 번째로, 주파수 이격에 따른 비트 오류율은 12MHz 이하에서 주파수 이격이 커짐에 따라 낮아짐을 알 수 있다. 주파수 이격 범위는 송신신호의 주파수를 기준으로 하여 사용자의 요구에 따라 10MHz에서부터 13MHz까지 변화된다. 비트 오류율은 주파수 이격이 12MHz 이상이면 근소한 차이를 보인다.
두 번째로, 전력 증폭비에 따른 비트 오류율은 동일한 주파수 이격에서 전력 증폭비가 커짐에 따라 높아짐을 알 수 있다. 전력 증폭비는 송신신호의 전력을 기준으로 하여 사용자의 요구에 따라 OdB, 2dB, 및 4dB로 나누어진다. 비트 오류율은 전력 증폭비가 2dB 및 4dB일 때 근소한 차이를 보인다.
또한, 각각의 주파수 이격 및 전력 증폭비에 따른 비트 오류율은 링크 특성에 따라 차이가 나타난다.
즉, 본 발명에 따른 간섭량 측정 시뮬레이션 방법으로 측정한 결과, 간섭량은 파라미터 중 다운링크이면서 주파수 이격이 작고 전력 증폭비가 커짐에 따라 높아짐을 알 수 있다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 장치의 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명이 적용되는 도 1의 간섭신호 생성부의 일실시예 상세구성도,
도 3a 및 도 3b 는 본 발명이 적용되는 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 장치의 송신 측과 수신 측 모델에 대한 일실시예 개념도,
도 4 는 본 발명에 따른 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 5a 및 도 5b 는 본 발명에 따른 직교주파수 분할 다중화 신호의 파형에 대한 예시도,
도 5c 는 본 발명에 따른 직접순열 대역 확산 신호의 파형에 대한 일실시예 예시도,
도 6 은 본 발명에 따른 간섭량 측정 시뮬레이션 방법을 통한 간섭량 측정에 대한 일실시예 결과도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
11: 송신신호 생성부 12: 간섭 측정부
14: 간섭신호 생성부 13: 신호 결합부
200: RF 송신부 201: 주파수 변환부
202: 전력 증폭부

Claims (6)

  1. 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법에 있어서,
    직교주파수 분할 다중화 신호를 비선형 증폭시켜 가상적으로 송신신호를 생성하는 송신신호 생성 단계;
    직접순열 대역 확산 신호를 비선형 증폭시키고 상기 비선형 증폭된 직접순열 대역 확산 신호에 사용자의 요구에 따른 무선채널상태를 반영하여 가상적으로 간섭신호를 생성하는 간섭신호 생성 단계;
    상기 생성된 송신신호와 상기 생성된 간섭신호를 결합하는 결합 단계; 및
    상기 결합된 신호를 직교주파수 분할 다중화 방식에 따라 복원하여 간섭량을 측정하는 간섭량 측정 단계
    를 포함하는 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신신호 생성 단계는,
    다항식 기반으로 모델링된 비선형 증폭기 모델을 이용하여 직교주파수 분할 다중화 신호를 비선형 증폭시키는 것을 특징으로 하는 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭신호 생성 단계는,
    다항식 기반으로 모델링된 비선형 증폭기 모델을 이용하여 직접순열 대역 확산 신호를 비선형 증폭시키는 것을 특징으로 하는 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 간섭신호 생성 단계는,
    상기 사용자의 요구에 따른 무선채널상태를 반영하기 위하여, 상기 생성된 송신신호와 간섭신호 간의 주파수 이격 또는 전력비 중 적어도 어느 하나를 변환시켜 간섭신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭량 측정 단계는,
    상기 결합된 신호를 직교주파수 분할 다중화 방식에 따라 복원할 때, 다항식 기반으로 모델링된 비선형 증폭기 모델을 이용하여 비선형 증폭시켜 복원하는 것을 특징으로 하는 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 간섭량 측정 단계는,
    상기 복원된 신호의 비트 오류율(Bit Error Rate)을 계산하여 간섭량을 측정하는 것을 특징으로 하는 통신시스템의 간섭량 측정 시뮬레이션 방법.
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