KR100929584B1 - 적응형 간섭 제거기 및 그 방법과 그를 이용한 이동 다중홉 중계 시스템의 중계 장치 - Google Patents

적응형 간섭 제거기 및 그 방법과 그를 이용한 이동 다중홉 중계 시스템의 중계 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적응형 간섭 제거기 및 그 방법과 그를 이용한 이동 다중 홉 중계 시스템의 중계 장치(RS : Relay Station) 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로, 이동 다중 홉 중계 시스템의 중계 장치(RS)에서 송출된 중계신호가 해당 중계 장치(RS)의 수신 측으로 역유입(귀환)되어 해당 중계 장치의 복조 성능의 저하를 야기하는데, 역유입되어 간섭 성분으로 작용하는 신호(간섭신호)를 완벽하게 제거하여 저하된 복조 성능을 개선함으로써 신호 전달의 안정성 및 서비스 품질을 향상시키기 위한, 적응형 간섭 제거기 및 그 방법과 그를 이용한 이동 다중 홉 중계 시스템의 중계 장치(RS : Relay Station) 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 적응형 간섭 제거기에 있어서, 중계하고자 하는 중계신호를 복조하기 위한 복조부; 상기 복조부에서 복조된 중계신호를 재합성하기 위한 재맵핑(Remapping)부; 상기 재맵핑부에서 재합성된 중계신호를 변조하기 위한 변조부; 외부로부터 입력되는 중계신호를 이용하여 동기 정보를 획득하기 위한 동기 획득부; 및 상기 동기 획득부에서 획득된 동기 정보에 따라, 상기 외부로부터 입력되는 중계신호와 상기 변조부로부터 피드백된 중계신호로부터 역간섭신호를 생성하여 상기 외부로부터 입력되는 중계신호에서 간섭 성분을 제거한 후에 상기 복조부로 전달하기 위한 간섭 제거 수단을 포함한다.
Figure R1020070106231
적응형 간섭 제거, 이동 다중 홉 중계(Mobile Multi-hop Relay), 동기 정보, 간섭신호 검출, 역간섭신호 생성, 간섭신호 제거

Description

적응형 간섭 제거기 및 그 방법과 그를 이용한 이동 다중 홉 중계 시스템의 중계 장치{Apparatus and method for adaptive interference cancellation, and the relay station of Mobile Multi-hop Relay system using that}
본 발명은 적응형 간섭 제거기 및 그 방법과 그를 이용한 이동 다중 홉 중계 시스템의 중계 장치(RS : Relay Station) 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동 다중 홉 중계 시스템의 중계 장치(RS)에서 송출된 중계신호가 해당 중계 장치(RS)의 수신 측으로 역유입(귀환)되어 해당 중계 장치의 복조 성능의 저하를 야기하는데, 역유입되어 간섭 성분으로 작용하는 신호(간섭신호)를 완벽하게 제거하여 저하된 복조 성능을 개선함으로써 신호 전달의 안정성 및 서비스 품질을 향상시키기 위한, 적응형 간섭 제거기 및 그 방법과 그를 이용한 이동 다중 홉 중계 시스템의 중계 장치(RS : Relay Station) 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
그리고 본 발명에서는, 기지국에서 중계 장치 및 단말기 측으로의 신호 전달 방향을 순방향이라 하고, 단말기에서 중계 장치 및 기지국 측으로의 신호 전달 방 향을 역방향이라고 하기로 한다.
최근에, 초고속 유선 인터넷 시장이 활성화되면서 언제, 어디서나 고속의 인터넷 서비스를 받고자 하는 사용자가 늘어나고 있다. 즉, 유선망에서의 고속 인터넷 서비스로 인하여, 이동 통신 시스템에서도 고속의 인터넷 서비스를 받고자 하는 사용자의 욕구가 늘어나고 있다.
그런데, 기존의 이동 통신 시스템에서는 고속의 인터넷 서비스를 받고자 하는 사용자의 욕구를 충족시키려면 높은 전송 속도가 필요로 하며, 이는 제한된 송신 전력 하에서 오류율을 증가시켜 음영 지역에 대한 부담의 증가로 이어진다.
이러한 문제점을 기지국 증설 및 중계 장치 설치를 통하여 해결하려 하였으나, 기지국 증설 비용 부담 및 중계 장치의 성능 한계로 인하여 현재에도 여전히 부담(문제점)으로 남아있는 상태이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근에 IEEE802.16j에서 이동 다중 홉 중계(MMR: Mobile Multi-hop Relay) 시스템에 대하여 표준을 정하고 있다. 여기서, 이동 다중 홉 중계(MMR) 시스템은 IEEE802.16e의 단말 규격에 대한 변경 없이 셀 크기 증가 및 높은 데이터 처리율을 목표로 하고 있다.
그리고 이동 다중 홉 중계(MMR) 시스템의 중계 장치(RS)는 기존 중계 장치의 증폭 후 전달의 개념에서 벗어나, 복조 후 디지털 데이터 처리 및 변조 후 전달의 방향을 제시하고 있다. 이러한 다중 홉 중계(MMR) 시스템의 중계 장치(RS)에 대하 여 도 1을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 이동 다중 홉 시스템의 중계 장치(RS : Relay Station)에 대한 순방향 링크의 일실시예 구성도이다.
여기서, 역방향 링크는 순방향 링크와 그 방향만 다를 뿐 그 구성 및 동작이 동일하므로, 이하의 설명에서는 순방향 링크에 대해서만 설명하고 역방향 링크에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 이동 다중 홉 시스템의 중계 장치는, 기지국 또는 타 중계 장치(RS)로부터 RF 대역의 아날로그 중계신호(중계하고자 하는 신호)를 수신하기 위한 도너 안테나(제 1 안테나)(100), 상기 도너 안테나(100)를 통해서 수신된 RF 대역의 아날로그 중계신호를 대역 필터링하기 위한 도너 대역 통과 필터(제 1 대역 통과 필터)(101), 상기 도너 대역 통과 필터(101)에서 필터링된 RF 대역의 아날로그 중계신호를 잡음 전력을 최소화하여 증폭하기 위한 저잡음 증폭부(102), 상기 저잡음 증폭부(102)에서 저잡음 증폭된 RF 대역의 아날로그 중계신호를 기저대역의 아날로그 중계신호로 하향 변환하기 위한 하향 변환부(103), 상기 하향 변환부(103)에서 하향 변환된 기저대역의 아날로그 중계신호를 기저대역의 디지털 중계신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털(A/D) 변환부(104), 상기 아날로그/디지털(A/D) 변환부(104)에서 디지털 신호로 변환된 기저대역의 디지털 중계신호를 복조하기 위한 복조부(105), 상기 복조부(105)에서 복조된 기저대역의 디지털 중계신호를 디지털 신호처리를 통하여 재합성(재조합)하기 위한 재맵핑(Remapping) 부(106), 상기 재맵핑부(106)에서 재합성된 기저대역의 디지털 중계신호를 변조하기 위한 변조부(107), 상기 변조부(107)에서 변조된 기저대역의 디지털 중계신호를 기저대역의 아날로그 중계신호로 변환하기 위한 디지털/아날로그(D/A) 변환부(108), 상기 디지털/아날로그(D/A) 변환부(108)에서 아날로그 신호로 변환된 기저대역의 아날로그 중계신호를 RF 대역의 아날로그 중계신호로 상향 변환하기 위한 상향 변환부(109), 상기 상향 변환부(109)에서 상향 변환된 RF 대역의 아날로그 중계신호를 증폭하기 위한 증폭부(110), 상기 증폭부(110)에서 증폭된 RF 대역의 아날로그 중계신호를 대역 필터링하기 위한 서비스 대역 통과 필터(제 2 대역 통과 필터)(111), 및 상기 서비스 대역 통과 필터(111)에서 필터링된 RF 대역의 아날로그 중계신호를 서비스 영역 또는 타 중계 장치(RS)로 송신하기 위한 서비스 안테나(제 2 안테나)(112)를 포함한다.
그러나 상기에서 설명한 이동 다중 홉 시스템의 중계 장치(RS)는 서비스 안테나(112)에서 송출되는 중계신호의 출력이 강할 경우, 출력(송출)된 중계신호가 도너 안테나(100)로 역유입(귀환)되고, 이렇게 역유입된 중계신호가 도너 안테나(100)에 현재 새롭게 수신되는 중계신호에 간섭 성분으로 작용하여 복조 성능(복조부의 성능)을 저하시키는 문제점이 있다.
또한, 이렇게 저하된 복조 성능을 갖는 중계 장치(RS)를 통하여 중계된 중계신호는 오류율이 커질 확률이 높아 서비스 품질의 저하를 가져오게 되는 문제점이 있다.
따라서 상기와 같은 종래 기술은 전술한 바와 같은 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.
따라서 본 발명은 중계 장치(RS)에서 송출된 중계신호가 해당 중계 장치(RS)의 수신 측으로 역유입(귀환)되어 해당 중계 장치의 복조 성능의 저하를 야기하는데, 역유입되어 간섭 성분으로 작용하는 신호(간섭신호)를 완벽하게 제거하여 저하된 복조 성능을 개선함으로써 신호 전달의 안정성 및 서비스 품질을 향상시키기 위한, 적응형 간섭 제거기 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 이동 다중 홉 중계 시스템의 중계 장치(RS)에서 송출된 중계신호가 해당 중계 장치(RS)의 수신 측으로 역유입(귀환)되어 해당 중계 장치의 복조 성능의 저하를 야기하는데, 역유입되어 간섭 성분으로 작용하는 신호(간섭신호)를 완벽하게 제거하여 저하된 복조 성능을 개선함으로써 신호 전달의 안정성 및 서비스 품질을 향상시키기 위한, 이동 다중 홉 중계 시스템의 중계 장치(RS : Relay Station)를 제공하는데 다른 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.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 적응형 간섭 제거기에 있어서, 중계하고자 하는 중계신호를 복조하기 위한 복조부; 상기 복조부에서 복조된 중계신호를 재합성하기 위한 재맵핑(Remapping)부; 상기 재맵핑부에서 재합성된 중계신호를 변조하기 위한 변조부; 외부로부터 입력되는 중계신호를 이용하여 동기 정보를 획득하기 위한 동기 획득부; 및 상기 동기 획득부에서 획득된 동기 정보에 따라, 상기 외부로부터 입력되는 중계신호와 상기 변조부로부터 피드백된 중계신호로부터 역간섭신호를 생성하여 상기 외부로부터 입력되는 중계신호에서 간섭 성분을 제거한 후에 상기 복조부로 전달하기 위한 간섭 제거 수단을 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 적응형 간섭 제거 방법에 있어서, 중계하고자 하는 중계신호를 이용하여 동기 정보를 획득하는 동기 획득 단계; 상기 획득된 동기 정보에 따라, 상기 중계하고자 하는 중계신호와 변조되어 피드백된 중계신호로부터 역간섭신호를 생성하여 상기 중계하고자 하는 중계신호에서 간섭 성분을 제거하는 간섭 제거 단계; 상기 간섭 성분이 제거된 중계신호를 복조하는 복조 단계; 상기 동기 정보를 이용한 제어에 따라, 상기 복조된 중계신호를 재합성(재조합)하는 재맵핑(Remapping) 단계; 및 상기 재합성된 중계신호를 변조하여 출력하는 변조 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은, 프로세서를 구비한 적응형 간섭 제거기에, 중계하고자 하 는 중계신호를 이용하여 동기 정보를 획득하는 동기 획득 기능; 상기 획득된 동기 정보에 따라, 상기 중계하고자 하는 중계신호와 변조되어 피드백된 중계신호로부터 역간섭신호를 생성하여 상기 중계하고자 하는 중계신호에서 간섭 성분을 제거하는 간섭 제거 기능; 상기 간섭 성분이 제거된 중계신호를 복조하는 복조 기능; 상기 동기 정보를 이용한 제어에 따라, 상기 복조된 중계신호를 재합성(재조합)하는 재맵핑(Remapping) 기능; 및 상기 재합성된 중계신호를 변조하여 출력하는 변조 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
한편, 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 이동 다중 홉 중계 시스템(MMR)의 중계 장치에 있어서, 제 1 안테나를 통하여 수신된 중계신호(중계하고자 하는 신호)를 대역 필터링하기 위한 제 1 대역 통과 필터링 수단; 상기 제 1 대역 통과 필터링 수단에서 필터링된 중계신호를 저잡음 증폭하기 위한 저잡음 증폭 수단; 상기 저잡음 증폭 수단에서 저잡음 증폭된 중계신호를 하향 변환하기 위한 하향 변환 수단; 상기 하향 변환 수단에서 하향 변환된 중계신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털(A/D) 변환 수단; 상기 아날로그/디지털 변환 수단에서 디지털 신호로 변환된 중계신호에 포함되어 있는 간섭 성분을 제거하기 위한 적응형 간섭 제거 수단; 상기 적응형 간섭 제거 수단에서 간섭 성분이 제거된 중계신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털/아날로그(D/A) 변환 수단; 상기 디지털/아날로그 변환 수단에서 아날로그 신호로 변환된 중계신호를 상향 변환하기 위한 상향 변환 수단; 상기 상향 변환 수단에서 상향 변환된 중계신호를 증폭하기 위한 증폭 수단; 및 상기 증폭 수단에서 증폭된 중계신호를 대역 필터링하여 제 2 안테나를 통하여 송출하기 위한 제 2 대역 통과 필터링 수단을 포함하되, 상기 적응형 간섭 제거 수단은, 중계하고자 하는 중계신호를 복조하기 위한 복조부; 상기 복조부에서 복조된 중계신호를 재합성하기 위한 재맵핑(Remapping)부; 상기 재맵핑부에서 재합성된 중계신호를 변조하기 위한 변조부; 상기 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 중계신호를 이용하여 동기 정보를 획득하기 위한 동기 획득부; 및 상기 동기 획득부에서 획득된 동기 정보에 따라, 상기 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 중계신호와 상기 변조부로부터 피드백된 중계신호로부터 역간섭신호를 생성하여 상기 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 중계신호 내에 존재하는 간섭 성분을 제거한 후에 상기 복조부로 전달하기 위한 간섭 제거 수단을 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 이동 다중 홉 중계 시스템의 중계 장치(RS)에서 송출된 중계신호가 해당 중계 장치(RS)의 수신 측으로 역유입(귀환)되어 해당 중계 장치의 복조 성능의 저하를 야기하는데, 역유입되어 간섭 성분으로 작용하는 신호(간섭신호)를 완벽하게 제거하여 저하된 복조 성능을 개선함으로써, 신호 전달의 안정성 및 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 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.
그리고 본 발명의 일실시예에서 역방향 링크는 순방향 링크와 그 방향만 다를 뿐 그 구성 및 동작이 동일하여 당업자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 이하의 설명에서는 순방향 링크에 대해서만 설명하고 역방향 링크에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 이동 다중 홉 시스템의 중계 장치(RS : Relay Station)에 대한 순방향 링크의 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동 다중 홉 시스템의 중계 장치(RS : Relay Station)는, 기지국 또는 타 중계 장치(RS)로부터 RF 대역의 아날로그 중계신호(중계하고자 하는 신호)를 수신하기 위한 도너 안테나(제 1 안테나)(200), 상기 도너 안테나(200)를 통해서 수신된 RF 대역의 아날로그 중계신호를 대역 필터링하기 위한 도너 대역 통과 필터(제 1 대역 통과 필터)(201), 상기 도너 대역 통과 필터(201)에서 필터링된 RF 대역의 아날로그 중계신호를 잡음 전력을 최소화하여 증폭하기 위한 저잡음 증폭부(202), 상기 저잡음 증폭부(202)에서 저잡음 증폭된 RF 대역의 아날로그 중계신호를 기저대역의 아날로그 중계신호로 하향 변환하기 위한 하향 변환부(203), 상기 하향 변환부(203)에서 하향 변환된 기저대역의 아날로그 중계신호를 기저대역의 디지털 중계신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털(A/D) 변환부(204), 상기 아날로그/디지털(A/D) 변환부(204)에서 디지털 신호로 변환된 기저대역의 디지털 중계신호에 포함되어 있는 간섭 성분을 제거하기 위한 적응형 간섭 제거기(205), 상기 적응형 간섭 제거기(205)에서 간섭 성분이 제거된 기저대역의 디지털 중계신호를 기저대역의 아날로그 중계신호로 변환하기 위한 디지털/아날로그(D/A) 변환부(206), 상기 디지털/아날로그(D/A) 변환부(206)에서 아 날로그 신호로 변환된 기저대역의 아날로그 중계신호를 RF 대역의 아날로그 중계신호로 상향 변환하기 위한 상향 변환부(207), 상기 상향 변환부(207)에서 상향 변환된 RF 대역의 아날로그 중계신호를 증폭하기 위한 증폭부(208), 상기 증폭부(208)에서 증폭된 RF 대역의 아날로그 중계신호를 대역 필터링하기 위한 서비스 대역 통과 필터(제 2 대역 통과 필터)(209), 및 상기 서비스 대역 통과 필터(209)에서 필터링된 RF 대역의 아날로그 중계신호를 서비스 영역 또는 타 중계 장치(RS)로 송신(송출)하기 위한 서비스 안테나(제 2 안테나)(210)를 포함한다.
여기서, 상기 적응형 간섭 제거기(205)는 중계하고자 하는 신호(중계신호)의 간섭 성분을 추정 및 제거하고 난 이후에 복조, 재맵핑(Remapping), 및 변조의 기능을 수행한다. 따라서 간섭 성분이 제거된 중계신호가 복조부의 입력으로 들어오기 때문에 복조부의 성능 저하가 없게 된다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 적응형 간섭 제거기의 일실시예 상세 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 적응형 간섭 제거기는, 중계하고자 하는 기저대역의 디지털 중계신호를 복조하기 위한 복조부(305), 상기 복조부(305)에서 복조된 기저대역의 디지털 중계신호를 디지털 신호처리를 통하여 재합성(재조합)하기 위한 재맵핑(Remapping)부(306), 상기 재맵핑부(306)에서 재합성된 기저대역의 디지털 중계신호를 변조하기 위한 변조부(307), 아날로그/디지털(A/D) 변환부(204)에서 디지털 신호로 변환된 기저대역의 디지털 중계신호를 이용하여 기 지국 또는 타 중계 장치(RS)와의 동기 정보를 획득하기 위한 동기 획득부(300), 아날로그/디지털(A/D) 변환부(204)에서 디지털 신호로 변환된 기저대역의 디지털 중계신호(간섭 성분이 포함되어 있는 신호) 및 상기 변조부(307)로부터 피드백된 기저대역의 디지털 중계신호로부터 간섭신호의 위상과 크기를 검출하여 갱신하기 위한 간섭신호 검출부(302), 상기 변조부(307)로부터 피드백된 기저대역의 디지털 중계신호 및 상기 간섭신호 검출부(302)로부터 전달받은 간섭신호의 위상과 크기를 이용하여, 중계신호 내에 포함되어 있는 간섭신호를 제거하는데 사용할 역간섭신호를 생성하기 위한 역간섭신호 합성부(303), 아날로그/디지털(A/D) 변환부(204)에서 디지털 신호로 변환된 기저대역의 디지털 중계신호 내에 존재하는 간섭 성분(간섭신호)을 상기 역간섭신호 합성부(303)로부터의 역간섭신호를 이용하여 제거하여 상기 복조부(305)로 전달하기 위한 간섭신호 제거부(304), 및 전달하고자 하는 중계신호 내에 존재하는 간섭신호를 제거한 후에 복조, 재맵핑(Remapping), 및 변조하도록 상기 동기 획득부(300)로부터의 동기 정보를 이용하여 상기 간섭신호 검출부(302), 상기 역간섭신호 합성부(303), 상기 간섭신호 제거부(304), 및 상기 재맵핑부(306)를 제어하기 위한 제어부(301)를 포함한다.
여기서, 상기 동기 획득부(300)는 시분할 이중화(TDD)에서 필수적인 요소로, 기지국에서 단말기(순방향), 기지국에서 중계 장치(RS)(순방향), 중계 장치(RS)에서 중계 장치(RS)(순/역방향), 단말기에서 기지국(역방향), 단말기에서 중계 장치(RS)(역방향)로의 흐름을 정확하게 제어하는 동기 정보를 추출하게 된다. 여기서, 상기 동기 획득부(300)가 획득한 동기 정보는 기지국과의 동기신호와 해당 기 지국의 아이디(ID) 등을 포함하거나, 타 중계 장치(RS)와의 동기신호와 해당 타 중계 장치(RS)의 아이디(ID) 등을 포함한다.
그리고 상기 동기 획득부(300)는 일정 신호 크기 이상(예 : 평균 입력신호 크기의 약 1/10 이상)인 조건에서 일정 시간 이상(예 : 복수 프레임에 걸쳐 동일한 신호세기로 간주할 수 있는 시간으로서 약 3초 이상) 동기신호를 안정적으로 얻었을 때 동기 획득이 이루어져서 제어부(301)로 동기 정보를 인가한다. 한편, 동기 획득이 이루어지지 않을 경우 제어부(301)로 동기신호가 인가되지 않음으로써, 동기 획득이 이루어질 때까지 중계 장치의 모든 동작이 중지되도록 한다.
이때, 상기 동기 획득부(300)에서의 동기신호 추출(획득) 과정은 일예로 순방향의 하향 링크 맨 처음 부분에 위치하는 신호, 즉 프리앰블을 찾는 것이다. 프리앰블은 TDD 방식에서 동기신호를 효율적으로 추출할 수 있도록 구조화되어 있고, 이 동기신호를 획득하는 과정에서 기지국에 대한 아이디(또는 타 중계 장치의 아이디) 및 세그먼트 정보 등과 같은 기지국 정보(또는 타 중계 장치 정보)를 부가적으로 얻을 수 있다. 이처럼 상기 동기 획득부(300)가 동기신호를 획득하고 기지국에 대한 정보(또는 타 중계 장치 정보)를 찾아내어 상기 제어부(301)로 전달하면, 상기 제어부(301)에서는 상기 동기 획득부(300)로부터 전달받은 동기 정보(동기신호와, 기지국 정보 또는 타 중계 장치 정보)를 이용하여 TDD 방식의 중계 장치의 동작을 제어한다.
그에 따라, 적응형 간섭 제거기는 동기 획득부(300)에서 획득한 기지국 아이디(ID) 또는 타 중계 장치(RS)의 아이디(ID)와 중계신호와의 상관성을 이용하여 역 유입된 간섭신호 및 중계 장치 주변의 무선 채널 환경을 추정한다.
특히, 상기 간섭신호 검출부(302)에서는 상기 동기 획득부(300)에서 얻은 동기 정보(예 : 기지국 아이디 또는 타 중계 장치의 아이디)를 이용하여 간섭신호 성분을 추정할 수 있다. 즉, 일예로 기지국 아이디(또는 타 중계 장치의 아이디)는 의사잡음 코드(PN Code)로 이루어져 있기 때문에 기지국 아이디(또는 타 중계 장치의 아이디)와 중계신호 사이의 상관(Correlation)값을 계산하면 간섭신호의 위상과 크기를 추정할 수 있다. 따라서 상기 간섭신호 검출부(302)에서는 상기 제어부(301)로부터의 기지국 아이디(또는 타 중계 장치의 아이디)와 아날로그/디지털(A/D) 변환부(204) 및 상기 변조부(307)로부터의 중계신호 사이의 상관값을 계산하여 중계신호 내에 존재하는 간섭신호의 위상과 크기를 검출하여 상기 역간섭신호 합성부(303)로 전달한다.
그러면, 상기 역간섭신호 합성부(303)는 상기 변조부(307)로부터 입력되는 변조된 기저대역의 중계신호 및 상기 간섭신호 검출부(302)로부터 입력되는 간섭신호의 위상과 크기를 이용하여, 중계신호 내에 존재하는 간섭신호 제거에 사용하기 위한 신호의 크기와 위상을 조절하여 역간섭신호를 생성한다.
그리고 상기 간섭신호 제거부(304)는 상기 역간섭신호 합성부(303)로부터 전달받은 역간섭신호를 이용하여 상기 아날로그/디지털(A/D) 변환부(204)로부터 전달받은 중계신호(간섭신호가 포함되어 있는 신호)에서 간섭신호를 제거하여 상기 복조부(305)로 전달한다.
즉, 상기 간섭신호 제거부(304)는 상기 아날로그/디지털(A/D) 변환부(204)로 부터 입력받은 중계신호와 상기 역간섭신호 합성부(303)로부터 입력되는 역간섭신호를 합성하여 중계신호 내에 존재하는 간섭신호를 제거한 후에, 중계신호를 상기 복조부(305)로 전달한다.
그리고 상기 제어부(301)는 상기 동기 획득부(300)로부터 전달받은 동기신호를 이용하여 신호 흐름을 제어하고, 상기 동기 획득부(300)로부터 전달받은 기지국 정보(또는 타 중계 장치 정보)를 이용하여 간섭신호 검출에 필요한 코드(예 : 기지국 아이디 또는 타 중계 장치의 아이디)를 상기 간섭신호 검출부(302)에 전달한다. 이때, 상기 동기 획득부(300)에서의 동기 획득 결과에 따라 상기 제어부(301)가 상기 간섭신호 검출부(302), 상기 역간섭신호 합성부(303), 상기 간섭신호 제거부(304), 및 상기 재맵핑부(306)의 동작을 제어한다. 만약, 수신 신호에 송출 신호가 포함되어 있는 경우, 즉 동기 획득부(300)에서 동기 정보를 획득한 경우, 상기 제어부(301)는 상기 간섭신호 검출부(302), 상기 역간섭신호 합성부(303), 상기 간섭신호 제거부(304), 및 상기 재맵핑부(306)를 정상 작동시킨다. 반면에, 수신 신호에 송출 신호가 포함되어 있지 않은 경우, 즉 동기 획득부(300)에서 동기 정보를 획득하지 못한 경우, 상기 제어부(301)는 상기 간섭신호 검출부(302), 상기 역간섭신호 합성부(303), 상기 간섭신호 제거부(304), 및 상기 재맵핑부(306)의 동작을 중지시킨다.
도 4는 본 발명에 따른 적응형 간섭 제거 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 최초의 신호를 중계하고 난 후, 이로부터 발생하여 역유입되는 간섭신호를 이용하 여 이후의 중계신호에 존재하는 간섭신호를 제거하는 방법을 나타내고 있다.
TDD 무선 중계 방식에서 하향 링크인 경우, 도너 안테나(200)로부터 아날로그/디지털 변환부(204)까지의 경로를 통하여 적응형 간섭 제거기(205)로 수신되는 신호에는 기지국(또는 타 중계 장치)에서 실제 서비스를 중계하기 위하여 전송하는 중계신호와, 서비스 안테나(210)를 통해 공간으로 방사된 신호가 역유입된 간섭신호가 동시에 존재하거나, 불특정 잡음을 포함하는 간섭신호만이 존재할 수 있다. 기지국(또는 타 중계 장치)의 송출 신호는 무선 채널 환경에 의한 다중 경로 신호로서 표현되고, 중계 장치에 수신되는 신호에 간섭신호만 존재하는 경우는 기지국(또는 타 중계 장치)에서 이동통신 단말기로 송출 신호를 전송하지 않은 경우이고, 이는 단말기에서 기지국(또는 타 중계 장치)으로의 상향 링크에서도 동일하므로, 여기에서는 하향 링크 하나에 대한 적응형 간섭 제거 방법에 대해서만 설명하기로 한다.
먼저, 동기 획득부(300)가 아날로그/디지털(A/D) 변환부(204)에서 디지털 신호로 변환된 기저대역의 디지털 중계신호를 이용하여 기지국 또는 타 중계 장치(RS)와의 동기 정보를 획득하여 제어부(301)로 전달한다(401).
이후, 간섭신호 검출부(302)가 상기 동기 정보를 이용한 제어부(301)의 제어에 따라, 아날로그/디지털(A/D) 변환부(204)에서 디지털 신호로 변환된 기저대역의 디지털 중계신호(간섭 성분이 포함되어 있는 신호) 및 변조부(307)로부터 피드백된 기저대역의 디지털 중계신호로부터 간섭신호의 위상과 크기를 검출하여 갱신한다(402).
이후, 역간섭신호 합성부(303)가 상기 동기 정보를 이용한 제어부(301)의 제어에 따라, 상기 변조부(307)로부터 피드백된 기저대역의 디지털 중계신호 및 상기 간섭신호 검출부(302)로부터 전달받은 간섭신호의 위상과 크기를 이용하여, 중계신호 내에 포함되어 있는 간섭신호를 제거하는데 사용할 역간섭신호를 생성한다(403).
이후, 간섭신호 제거부(304)가 상기 동기 정보를 이용한 제어부(301)의 제어에 따라, 아날로그/디지털(A/D) 변환부(204)에서 디지털 신호로 변환된 기저대역의 디지털 중계신호 내에 존재하는 간섭 성분(간섭신호)을 상기 역간섭신호 합성부(303)로부터의 역간섭신호를 이용하여 제거한다(404).
이후, 복조부(305)가 간섭신호 제거부(304)에서 간섭 성분이 제거된 기저대역의 디지털 중계신호를 복조한다(405).
이후, 재맵핑(Remapping)부(306)가 상기 동기 정보를 이용한 제어부(301)의 제어에 따라, 상기 복조부(305)에서 복조된 기저대역의 디지털 중계신호를 디지털 신호처리를 통하여 재합성(재조합)한다(406).
이후, 변조부(307)가 상기 재맵핑부(306)에서 재합성된 기저대역의 디지털 중계신호를 변조하여 출력한다(407).
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 프로그램 은 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.
본 발명은 이동 다중 홉 중계 시스템(Mobile multi-hop relay system) 등과 같은 이동통신 시스템 등에 이용될 수 있다.
도 1은 일반적인 이동 다중 홉 시스템의 중계 장치(RS : Relay Station)에 대한 순방향 링크의 일실시예 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 이동 다중 홉 시스템의 중계 장치(RS : Relay Station)에 대한 순방향 링크의 일실시예 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 적응형 간섭 제거기의 일실시예 상세 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 적응형 간섭 제거 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
200 : 도너 안테나 201 : 도너 대역 통과 필터
202 : 저잡음 증폭부 203 : 하향 변환부
204 : 아날로그/디지털(A/D) 변환부 205 : 적응형 간섭 제거기
206 : 디지털/아날로그(D/A) 변환부 207 : 상향 변환부
208 : 증폭부 209 : 서비스 대역 통과 필터
210 : 서비스 안테나
300 : 동기 획득부 301 : 제어부
302 : 간섭신호 검출부 303 : 역간섭신호 합성부
304 : 간섭신호 제거부 305 : 복조부
306 : 재맵핑(Remapping)부 307 : 변조부

Claims (12)

  1. 적응형 간섭 제거기에 있어서,
    중계하고자 하는 중계신호를 복조하기 위한 복조부;
    상기 복조부에서 복조된 중계신호를 재합성하기 위한 재맵핑(Remapping)부;
    상기 재맵핑부에서 재합성된 중계신호를 변조하기 위한 변조부;
    외부로부터 입력되는 중계신호를 이용하여 동기 정보를 획득하기 위한 동기 획득부; 및
    상기 동기 획득부에서 획득된 동기 정보에 따라, 상기 외부로부터 입력되는 중계신호와 상기 변조부로부터 피드백된 중계신호로부터 역간섭신호를 생성하여 상기 외부로부터 입력되는 중계신호에서 간섭 성분을 제거한 후에 상기 복조부로 전달하기 위한 간섭 제거 수단
    을 포함하는 적응형 간섭 제거기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭 제거 수단은,
    상기 외부로부터 입력되는 중계신호(간섭 성분이 포함되어 있는 신호) 및 상기 변조부로부터 피드백된 중계신호로부터 간섭신호의 위상과 크기를 검출하여 갱신하기 위한 간섭신호 검출부;
    상기 변조부로부터 피드백된 중계신호 및 상기 간섭신호 검출부로부터 전달받은 간섭신호의 위상과 크기를 이용하여, 중계신호 내에 포함되어 있는 간섭신호를 제거하는데 사용할 역간섭신호를 생성하기 위한 역간섭신호 합성부;
    상기 외부로부터 입력되는 중계신호 내에 존재하는 간섭 성분(간섭신호)을 상기 역간섭신호 합성부로부터의 역간섭신호를 이용하여 제거하여 상기 복조부로 전달하기 위한 간섭신호 제거부; 및
    상기 외부로부터 입력되는 중계신호 내에 존재하는 간섭신호를 제거한 후에 복조, 재맵핑, 및 변조하도록 상기 동기 획득부로부터의 동기 정보를 이용하여 상기 간섭신호 검출부, 상기 역간섭신호 합성부, 상기 간섭신호 제거부, 및 상기 재맵핑부를 제어하기 위한 제어부
    를 포함하는 적응형 간섭 제거기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 동기 정보는,
    기지국과의 동기신호와 해당 기지국의 아이디(ID)를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 간섭 제거기.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 동기 정보는,
    타 중계 장치(RS)와의 동기신호와 해당 타 중계 장치(RS)의 아이디(ID)를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 간섭 제거기.
  5. 적응형 간섭 제거 방법에 있어서,
    중계하고자 하는 중계신호를 이용하여 동기 정보를 획득하는 동기 획득 단계;
    상기 획득된 동기 정보에 따라, 상기 중계하고자 하는 중계신호와 변조되어 피드백된 중계신호로부터 역간섭신호를 생성하여 상기 중계하고자 하는 중계신호에서 간섭 성분을 제거하는 간섭 제거 단계;
    상기 간섭 성분이 제거된 중계신호를 복조하는 복조 단계;
    상기 동기 정보를 이용한 제어에 따라, 상기 복조된 중계신호를 재합성(재조합)하는 재맵핑(Remapping) 단계; 및
    상기 재합성된 중계신호를 변조하여 출력하는 변조 단계
    를 포함하는 적응형 간섭 제거 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 간섭 제거 단계는,
    상기 동기 정보를 이용한 제어에 따라, 상기 중계하고자 하는 중계신호(간섭 성분이 포함되어 있는 신호) 및 상기 변조되어 피드백된 중계신호로부터 간섭신호의 위상과 크기를 검출하여 갱신하는 단계;
    상기 동기 정보를 이용한 제어에 따라, 상기 변조되어 피드백된 중계신호 및 상기 검출된 간섭신호의 위상과 크기를 이용하여 역간섭신호를 생성하는 단계; 및
    상기 동기 정보를 이용한 제어에 따라, 상기 중계하고자 하는 중계신호 내에 존재하는 간섭 성분(간섭신호)을 상기 생성된 역간섭신호를 이용하여 제거하는 단계
    를 포함하는 적응형 간섭 제거 방법.
  7. 삭제
  8. 이동 다중 홉 중계 시스템(MMR)의 중계 장치에 있어서,
    제 1 안테나를 통하여 수신된 중계신호(중계하고자 하는 신호)를 대역 필터링하기 위한 제 1 대역 통과 필터링 수단;
    상기 제 1 대역 통과 필터링 수단에서 필터링된 중계신호를 저잡음 증폭하기 위한 저잡음 증폭 수단;
    상기 저잡음 증폭 수단에서 저잡음 증폭된 중계신호를 하향 변환하기 위한 하향 변환 수단;
    상기 하향 변환 수단에서 하향 변환된 중계신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털(A/D) 변환 수단;
    상기 아날로그/디지털 변환 수단에서 디지털 신호로 변환된 중계신호에 포함되어 있는 간섭 성분을 제거하기 위한 적응형 간섭 제거 수단;
    상기 적응형 간섭 제거 수단에서 간섭 성분이 제거된 중계신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털/아날로그(D/A) 변환 수단;
    상기 디지털/아날로그 변환 수단에서 아날로그 신호로 변환된 중계신호를 상향 변환하기 위한 상향 변환 수단;
    상기 상향 변환 수단에서 상향 변환된 중계신호를 증폭하기 위한 증폭 수단; 및
    상기 증폭 수단에서 증폭된 중계신호를 대역 필터링하여 제 2 안테나를 통하여 송출하기 위한 제 2 대역 통과 필터링 수단을 포함하되,
    상기 적응형 간섭 제거 수단은,
    중계하고자 하는 중계신호를 복조하기 위한 복조부;
    상기 복조부에서 복조된 중계신호를 재합성하기 위한 재맵핑(Remapping)부;
    상기 재맵핑부에서 재합성된 중계신호를 변조하기 위한 변조부;
    상기 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 중계신호를 이용하여 동기 정보를 획득하기 위한 동기 획득부; 및
    상기 동기 획득부에서 획득된 동기 정보에 따라, 상기 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 중계신호와 상기 변조부로부터 피드백된 중계신호로부터 역간섭신호를 생성하여 상기 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 중계신호 내에 존재하는 간섭 성분을 제거한 후에 상기 복조부로 전달하기 위한 간섭 제거 수단
    을 포함하는 이동 다중 홉 중계 시스템의 중계 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 간섭 제거 수단은,
    상기 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 중계신호(간섭 성분이 포함되어 있는 신호) 및 상기 변조부로부터 피드백된 중계신호로부터 간섭신호의 위상과 크기를 검출하여 갱신하기 위한 간섭신호 검출부;
    상기 변조부로부터 피드백된 중계신호 및 상기 간섭신호 검출부로부터 전달받은 간섭신호의 위상과 크기를 이용하여, 중계신호 내에 포함되어 있는 간섭신호를 제거하는데 사용할 역간섭신호를 생성하기 위한 역간섭신호 합성부;
    상기 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 중계신호 내에 존재하는 간섭 성분(간섭신호)을 상기 역간섭신호 합성부로부터의 역간섭신호를 이용하여 제거하여 상기 복조부로 전달하기 위한 간섭신호 제거부; 및
    상기 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 중계신호 내에 존재하는 간섭신호를 제거한 후에 복조, 재맵핑, 및 변조하도록 상기 동기 획득부로부터의 동기 정 보를 이용하여 상기 간섭신호 검출부, 상기 역간섭신호 합성부, 상기 간섭신호 제거부, 및 상기 재맵핑부를 제어하기 위한 제어부
    를 포함하는 이동 다중 홉 중계 시스템의 중계 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 동기 정보는,
    기지국과의 동기신호와 해당 기지국의 아이디(ID)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 다중 홉 중계 시스템의 중계 장치.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 동기 정보는,
    타 중계 장치(RS)와의 동기신호와 해당 타 중계 장치(RS)의 아이디(ID)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 다중 홉 중계 시스템의 중계 장치.
  12. 프로세서를 구비한 적응형 간섭 제거기에,
    중계하고자 하는 중계신호를 이용하여 동기 정보를 획득하는 동기 획득 기능;
    상기 획득된 동기 정보에 따라, 상기 중계하고자 하는 중계신호와 변조되어 피드백된 중계신호로부터 역간섭신호를 생성하여 상기 중계하고자 하는 중계신호에서 간섭 성분을 제거하는 간섭 제거 기능;
    상기 간섭 성분이 제거된 중계신호를 복조하는 복조 기능;
    상기 동기 정보를 이용한 제어에 따라, 상기 복조된 중계신호를 재합성(재조합)하는 재맵핑(Remapping) 기능; 및
    상기 재합성된 중계신호를 변조하여 출력하는 변조 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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