KR100957619B1 - Ｍｉｍｏ 통신방식용 무선중계기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 MIMO 통신방식용 무선중계기에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 다수의 수신안테나로부터 각각 수신된 다채널 신호로부터 간섭을 제거한 후 증폭시켜 출력함으로써, MIMO 통신방식용 무선중계기의 설치장소에 제약이 없는 기술이 개시된다.

MIMO, ICS, 무선중계기, 간섭신호

Description

ＭＩＭＯ 통신방식용 무선중계기{WIRELESS REPEATER FOR MIMO COMMUNICATION TYPE}

본 발명은 MIMO 통신방식용 무선중계기에 관한 것이다.

MIMO(MUTI INPUT MUTI OUTPUT) 통신방식은 복수의 안테나들끼리 형성된 채널을 통해 통신을 수행할 수 있도록 하는 방식이다.

MIMO는 다중 경로 환경에서 송신안테나마다 서로 독립적인 정보를 보내면 각 정보의 공간 특성이 서로 달라 같은 시간, 같은 주파수, 같은 코드 상에 있어도 신호를 분리할 수 있으므로 안테나 수에 비례하여 데이터를 보낼 수 있고, 송신된 신호는 수신 측에 각각 시간과 공간 위치가 달리 분리된 신호로 입력되게 되므로, 분리된 신호를 별도로 처리하여 원래의 신호로 복원할 수 있으면, 데이터 전송속도는 안테나 수에 비례한다는 것을 이용한 기술이다. 이러한 MIMO 기술은 차세대 이동 통신 4G의 핵심 기술 중 하나로 손꼽히고 있을 정도로 다수의 기관에서 상용을 위한 테스트베드를 제작하고 있는 현실이다.

한편, 위와 같은 MIMO 통신방식에서도 전파음영지역을 커버하거나 기지국의 설치비용이 부담스러운 지역에 무선중계기를 구성시킬 필요가 있다. 이러한 MIMO 통신방식에서 무선중계기를 구성시킨 기술과 관련하여 미국 등록특호 US7,139,527호(발명의 명칭 : MULTI POINT WIRELESS TRANSMISSION REPEATER SYSTEM AND WIRELESS EQUIPMENTS, 발명자 : Tsuyoshi Tamaki, Katsumi Sakai, Takashi Yano)에 의해 개시된 기술(이하 종래기술이라 함)이 참고 될 수 있다.

그러나 종래기술에 따른 무선중계기는 단순히 다채널을 통해 수신된 신호를 증폭하여 다채널로 송신하는 정도에 지나지 않기 때문에, 송신된 신호에 궤환된 간섭신호(즉, 송신안테나를 통해 송신된 신호가 여러 경로를 통해 궤환되어 다시 수신안테나로 수신되는 신호)가 있는 경우 발진할 가능성이 높고, 고속 이동체에 의해 발생되는 랜덤 페이딩에 의한 출력감소와 통화 및 전송 신호의 중계 품질 열화를 가져와 무선중계기의 설치지역이 도심의 외곽이나 산악 등으로 제한되어야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 수신신호로부터 간섭신호를 제거시킨 후 송신시킬 수 있는 MIMO 통신방식용 무선중계기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 MIMO 통신방식용 무선중계기는, 다채널 통신방식의 중계를 위해 기지국으로부터 다수의 채널로 송신되어 오는 다채널 신호를 수신하기 위해 마련되는 다수의 수신안테나; 상기 다수의 수신안테나로부터 각각 수신된 다채널 신호로부터 간섭을 제거한 후 증폭시켜 출력하는 다수의 중계모듈; 상기 다수의 중계모듈 각각으로부터 출력되는 다채널 신호를 송신시키기 위해 마련되는 다수의 송신안테나; 를 포함하며, 상기 다수의 중계모듈 각각은, 임의의 수신안테나로부터 수신된 아날로그 수신신호-수신신호에는 원신호(S)와 간섭신호(I)가 혼합되어 있음-를 디지털 수신신호로 변환하는 A/D변환부; 상기 A/D변환부로부터 출력되는 디지털 수신신호로부터 간섭신호를 제거한 후 출력시키는 간섭제거부; 상기 간섭제거부로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A변환부; 상기 D/A변환부로부터 출력되는 아날로그 신호를 증폭시킨 후 상기 임의의 수신안테나에 대응하는 임의의 송신안테나 측으로 출력시키는 신호증폭부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 간섭제거부는, 상기 A/D변환부로부터 오는 수신신호 및 상기 간섭제거 부로부터 출력되는 출력신호를 검출하여 양 신호 간의 상관관계를 통해 가중벡터(W)를 실시간 연산하는 가중벡터연산수단; 상기 가중벡터연산수단에서 연산한 가중벡터를 적용하여 간섭추정신호(I')를 실시간 생성하는 적응필터; 및 상기 수신신호에서 상기 적응필터에서 생성된 간섭추정신호(I')를 실시간으로 제거한 간섭제거후신호(Err)를 출력시키는 제거수단; 을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 간섭제거부는, 상기 A/D변환부로부터 오는 수신신호 및 상기 간섭제거부로부터 출력되는 출력신호를 검출하여 양 신호 간의 상관관계를 통해 가중벡터(W)를 연산하는 가중벡터연산수단; 상기 가중벡터연산수단에서 연산한 가중벡터를 적용하여 간섭추정신호(I')를 생성하는 적응필터; 상기 수신신호에서 상기 적응필터에서 생성된 간섭추정신호(I')를 제거한 간섭제거후신호(Err)를 출력시키는 제거수단; 및 상기 제거수단으로부터 생성된 간섭제거후신호가 기준레벨 이상이면 설정된 값으로 출력시키고, 생성된 간섭제거후신호가 기준레벨 이하이면 상기 D/A변환부 측으로 통과시키는 과출력제한수단; 을 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 과출력제한수단은, 입력신호의 레벨을 설정값과 비교하는 비교요소; 상기 입력신호를 바이패스시키는 바이패스요소; 설정된 값의 신호를 출력시키는 설정값출력요소; 및 상기 비교요소에 의해 상기 입력신호의 레벨이 설정값 이상 또는 이하인 경우에는 상기 설정값출력요소를 통해 설정값에 따른 신호를 출력시키고, 상기 비교요소에 의해 상기 입력신호의 레벨이 설정값의 범주 내에 있으면 상기 바이패스요소를 통해 바이패스되는 신호를 출력시키도록 전환하는 전환요소; 를 포 함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 중계모듈은, 상기 A/D변환부로부터 오는 신호를 N개의 대역별로 분할 한 후 타임쉐어링하여 상기 간섭제거부로 출력시키는 신호분할부; 및 상기 간섭제거부로부터 출력되는 N개의 신호들에 대하여 상기 신호분할부와 동기하여 타임쉐어링한 후 합성하여 상기 D/A변환부 측으로 출력시키는 신호합성부; 를 더 포함하고, 상기 간섭제거부는, 상기 신호분할부로부터 오는 분할 대역별 신호에서 간섭추정신호를 제거하여 간섭제거후신호를 출력시키는 제거수단; 상기 제거수단에서 출력되는 간섭제거후신호 및 출력신호를 실시간 검출하여 간섭제거후신호와 출력신호의 상관관계를 통해 가중벡터(W)를 실시간 연산하는 가중벡터연산수단; 및 상기 가중벡터연산수단에서 연산한 가중벡터를 적용하여 간섭추정신호를 생성한 후 상기 제거수단으로 제공하는 적응필터; 를 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 신호분할부는, 상기 A/D변환부로부터 오는 신호를 X(X≥2)개의 대역으로 분할하는 대역분할수단; 상기 대역분할수단에 의해 대역별로 분할된 각 대역의 신호를 1/Y(Y>1) 다운(down) 샘플링한 후 출력시키는 다운샘플링수단; 및 상기 다운샘플링수단으로부터 출력되는 X개의 신호들에 대하여 타임쉐어링(Time Sharing)하여 상기 간섭제거부 측으로 출력시키는 제1타임쉐어링수단; 을 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 대역분할수단은 서로 다른 대역을 통과시키는 X개의 대역통과필터를 포함하고, 상기 다운샘플링수단은 상기 X개의 대역통과필터와 대응되게 마련되는 X개의 다운샘플링소자를 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 신호합성부는, 상기 간섭제거부로부터 출력되는 X개의 신호들에 대하여 상기 제1타임쉐어링수단과 동기하여 타임 쉐어링 동작하는 제2타임쉐어링수단; 및 상기 제2타임쉐어링수단을 통해 오는 X개의 신호들에 대하여 Y 업(up) 샘플링한 후 출력시키는 업샘플링수단; 및 상기 업샘플링수단을 통과하면서 업샘플링된 X개의 신호들을 합성하여 상기 D/A변환부 측으로 출력시키는 신호합성수단; 을 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 신호합성수단은, 서로 다른 대역을 통과시키는 X개의 대역통과필터; 상기 대역통과필터로부터 출력되는 N개의 신호들을 합성한 후 상기 D/A변환부 측으로 출력시키는 합성기; 를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 간섭제거부는, 상기 A/D변환부로부터 오는 수신신호 및 상기 간섭제거부로부터 출력되는 출력신호를 검출하여 양 신호 간의 상관관계를 통해 가중벡터(W)를 연산하는 가중벡터연산수단; 상기 가중벡터연산수단에서 연산한 가중벡터를 적용하여 간섭추정신호(I')를 생성하는 적응필터; 및 상기 수신신호에서 상기 생성된 간섭추정신호(I')를 제거한 간섭제거후신호(Err)를 출력시키는 제거수단; 을 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, MIMO 통신방식용 신호 중계에 있어서 간섭신호를 제거시킬 수 있기 때문에, 설치장소에 제약이 없는 MIMO 통신방식용 무선중계기를 제공할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 무선중계기의 주요부위에 대한 블록도이다.

도1에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 무선중계기는, 다수의 수신안테나(Rx1 내지 RxN), 다수의 중계모듈(100-1 내지 100-N), 다수의 송신안테나(Tx1 내지 TxN)를 포함한다.

다수의 수신안테나(Rx1 내지 RxN)는 다채널 통신방식의 중계를 위해 기지국으로부터 다수의 채널로 송신되어 오는 다채널 신호를 수신하기 위해 마련된다.

다수의 중계모듈(100-1 내지 100-N)은 다수의 수신안테나(Rx1 내지 RxN)에 의해 각각 수신된 다채널 신호로부터 간섭을 제거한 후 증폭시켜 출력한다. 이러한 다수의 중계모듈(100-1 내지 100-N)에 대한 더 구제적인 구성은 후술한다.

다수의 송신안테나(Tx1 내지 TxN)는 다수의 중계모듈(100-1 내지 100-N) 각각으로부터 출력되는 다채널 신호를 송신시키기 위해 마련된다.

한편, 다수의 중계모듈(100-1 내지 100-N, 이하 부호를 100으로 통일한다) 각각은, 도2에 도시된 바와 같이, A/D변환부(110), 간섭제거부(120), D/A변환부(130) 및 신호증폭부(140) 등을 포함하여 구성된다.

A/D변환부(110)는 임의의 수신안테나(RxM)를 통해 수신된 RF신호를 IF신호로 변환한 후 디지털신호로 변환하여 출력시킨다. 여기서 임의의 수신안테나(RxM)를 통해 수신된 RF신호에는 원신호(S)와 간섭신호(I)가 혼합되어 있다.

간섭제거부(120)는 A/D변환부(110)로부터 출력되는 디지털 수신신호로부터 간섭신호(더 정확히는 간섭추정신호)를 제거시킨 후 출력시킨다.

D/A변환부(130)는 간섭제거부(120)로부터 출력되는 디지털 신호를 IF신호 및 RF신호로 순차적으로 변환한 후 출력시킨다.

신호증폭부(140)는 D/A변환부(130)로부터 출력되는 RF신호를 증폭시켜 임의의 수신안테나(RxM)와 대응되는 송신안테나(TxM) 측으로 출력시킨다.

계속하여 상기한 간섭제거부(120)에 대하여 도3을 참조하여 더 상세히 살펴보도록 한다.

도3에 도시된 바와 같이, 간섭제거부(120)는 대역통과필터(121), 지연 수단(122), 가중벡터연산수단(123), 적응필터(124), 제거수단(125) 등을 포함하여 구성된다.

대역통과필터(121)는 제거수단(125)으로부터 출력되는 에러신호(Err) 중 요구되는 특정 대역만을 통과시킨다. 이러한 대역통과필터(121)로 에러신호(Err)가 통과되면서 일정 정도 지연되기 때문에, 대역통과필터(121)은 신호를 지연시키는 만큼 제거수단(125)으로 입력되는 수신신호(R=S+I)와 궤환된 간섭신호(I) 간의 상관성을 떨어뜨리는 역할도 수행한다.

지연 수단(122)은 대역통과필터(121)를 거쳐 출력되는 출력신호(S')를 검출하여 딜레이시킴으로써 얻어지는 기준신호(Ref)를 생성한 후 가중벡터연산수단(123)으로 제공한다. 이러한 지연 수단(122)은 출력신호(S')가 송신안테나(TxM)를 통해 궤환되어 다시 수신되어 오는 시간만큼을 지연시키기 때문에 기준신호(Ref)와 간섭신호(I) 간의 상관성을 높이는 역할을 수행하기 위해 마련된다.

가중벡터연산수단(123)은 A/D변환부(110)로부터 오는 수신신호(R)와 지연 수단(122)으로부터 제공된 기준신호(Ref)를 검출한 후 ICS(Interference Cancellation System)알고리즘을 이용하여 검출된 양 신호 간의 상관관계를 통해 가중벡터(W)를 연산한다. 여기서 수신신호(R)와 출력신호(S')는 대역통과필터(121)를 기준으로 대역통과필터(121)의 이전 경로에서 검출된 신호와 대역통과필터(121)의 이후 경로에서 검출된 신호이면 족하다. 이러한 가중벡터연산수단(123)에서 이루어지는 ICS알고리즘을 이용한 가중벡터(W)의 연산은 본 출원인이 선출원(출원번호 10-2007-0061766호 및 10-2007-0061767호)을 통해 비교적 상세히 제시한 바 있다.

적응필터(124)는 가중벡터연산수단(123)에서 연산한 가중벡터(W)를 적용하여 간섭추정신호(I')를 생성한 후 제거수단(125)으로 제공한다.

제거수단(125)은 입력되는 수신신호(R)로부터 적응필터(124)에서 제공된 간섭추정신호(I')를 제거한 후 출력시킨다. 이러한 제거수단(125)은 수신신호(R)로부터 간섭추정신호(I')를 감산하는 감산기로 구비되면 족하다.

위와 같은 무선중계기에 의하면 임의의 수신안테나(RxM)를 통해 수신되는 RF형태의 수신신호(R)는 A/D변환부(110)를 거쳐 디지털 수신신호(R)로 변환되고, 간섭제거부(120)를 통과하면서 간섭추정신호(I')가 제거된 상태로 출력된 다음, D/A변환부(130)를 거치면서 RF 신호로 변환된 후 신호증폭부(140)를 통해 증폭되어 임의의 수신안테나(RxM)와 대응되는 임의의 송신안테나(TxM)를 통해 출력된다.

한편, 상기와 같은 무선중계기는 다음과 같은 여러 응용예들을 가질 수 있다. 응요예들에 대한 설명에서 도3과 동일한 구성은 편의상 도3과 동일한 부호로 표기한다.

< 제1응용예 >

종래의 간섭제거방식은 간섭이 큰 위치 블록을 검출하고 검출된 부분을 추정하여 해당 부분에서 간섭추정신호를 제거하고 있었다. 이러한 방식을 적용하는 경우 간섭이 큰 위치 블록을 검출하고 검출된 부분을 추정하는 데 시간이 많이 소요되어 간섭제거 반응 속도가 느린 문제점이 있었다. 따라서 본 발명의 출원인은 선출원(출원번호 : 10-2006-0130596호, 발명의 명칭 : 이동통신용 무선중계기의 간섭제거방법 및 장치, 이하 선출원발명1이라 함)을 통해 실시간으로 간섭을 제거하는 방식을 제안한 바 있다. 본 응용예에서는 선출원발명1에서 새로이 제시된 바와 같이, 가중벡터연산수단(123)에서는 A/D변환부(110)로부터 오는 수신신호(R) 및 간섭제거부(121)로부터 출력되는 출력신호[S', 더 정확히는 딜레이된 기준신호(Ref)]를 실시간 검출하여 양 신호의 상관관계를 통해 가중벡터(W)를 실시간으로 연산하고, 적응필터(124)에서는 가중벡터연산수단(123)에서 연산한 가중벡터(W)를 적용하여 간섭추정신호(I')를 실시간 연산하여 제거수단(125)으로 제공함으로써 간섭위치를 검출하는 블록이 없이 정해진 구간 내의 모든 간섭을 실시간으로 간섭 제거하는 방식을 취한다.

이러한 제1응용예에 의하면, 간섭 제거 반응 속도가 우수하며 고속 이동체에 의한 랜덤 페이딩에 탁월한 성능을 가질 수 있어서 고속 이동체가 많은 도심지 등에도 적용 가능하여 설치장소에 제약이 없고, 정해진 구간 내의 모든 간섭을 제거함으로써 다중 경로간섭의 처리 능력이 우수한 장점이 있다.

< 제2응용예 >

제2응용예에 따르면, 간섭제거부(120)는, 도4에 도시된 바와 같이, 제거수단(125)과 대역통과필터(121) 사이에 과출력제한수단(126)을 더 포함한다.

과출력제한수단(125)은 에러신호(Err)가 설정값보다 큰 출력레벨을 가지면 설정된 값으로 출력시키고, 에러신호(Err)가 설정값보다 작으면 그대로 통과시킨다.

이러한 과출력제한수단(126)은 도5에서 도시된 바와 같이, 비교요소(61), 바이패스요소(62), 설정값출력요소(63), 전환요소(64) 등을 포함하여 구성된다. 여기서 전환요소(64)는 바이패스요소(62) 또는 설정값출력요소(63)로부터 신호가 출력되는 출력회로들을 출력 측으로 선택적으로 연결하는 역할을 수행한다.

비교요소(61)는 신호의 상한치를 비교하기 위한 상한레벨비교로직(61a) 및 신호의 하한치를 비교하기 위한 하한레벨비교로직(61b)을 포함한다.

이러한 과출력제한수단(126)에 따르면 과출력제한수단(126)으로 입력되는 신호가 상한레벨비교로직(61a), 하한레벨비교로직(61b) 및 바이패스요소(62)로 입력되고, 상한레벨비교로직(61a) 및 하한레벨비교로직(61b)에서 입력된 신호를 상한치 설정값 및 하한치 설정값과 비교하여 과출력인지를 확인하면, 전환요소(64)에서 스 위칭동작을 수행하게 된다.

즉, 입력된 신호가 상한치 설정값을 상회하거나 하회하는 경우 설정값출력요소(63)는 설정된 상한치 또는 하한치 설정값에 따른 신호를 출력시키고 이와 함께 전환요소는 설정값출력요소(63)의 출력회로를 출력 측과 연결하게 된다.

그리고 만일 입력된 신호가 상한치 설정값과 하한치 설정값의 범위 이내에 있는 경우에는 전환요소(64)는 바이패스요소(62)의 출력회로를 출력 측과 연결하게 된다.

참고적으로 도5에서 참조되는 바와 같이, 설정값출력요소(63)는 전력레별 0을 기준으로 상한치 설정값을 출력시키는 부분(A)과 하한치 설정값을 출력시키는 부분(B)으로 나뉘어 구성될 수 있으며, 이러한 경우 전환요소(64)는 상한치 설정값을 출력시키는 부분(A), 하한치 설정값을 출력시키는 부분(B) 및 바이패스요소(62)의 출력회로 중 선택적으로 어느 하나의 출력회로를 출력 측과 연결하는 스위칭 동작을 하게 된다.

이와 같은 제2응용예에 따르면, 도6에서 참조되는 바와 같은 신호가 과출력제한수단(126)으로 입력되면 도7에서 참조되는 바와 같이 과출력제한수단(126)에 의해 과출력되는 부분이 설정값으로 제한되어 출력되기 때문에 기지국이나 단말기로큰 신호를 출력시키는 것이 원천적으로 방지됨으로써 필드운영에서의 안정성이 확보되고, 순간적인 발진이나 비정상적인 입력으로부터 장비를 보호할 수 있게 된다.

참고로 본 제2응용예에 따른 기술은 본 발명의 출원인이 선출원(출원번호 : 10-2006-0130597호, 발명의 명칭 : 과출력 방지기능을 갖춘 이동통신용 무선중계기의 간섭제거방법 및 장치)을 통해 앞서 제시한 바 있다.

< 제3응용예 >

제3응용예에 따르면 도8에서 참조되는 바와 같이, 중계모듈(100) 각각은 간섭제거부(120)를 사이에 두고 신호분할부(150) 및 신호합성부(160)를 더 포함한다.

신호분할부(150)는 A/D변환부(110)로부터 오는 신호를 X개의 서로 다른 대역별로 분할 한 후 타임쉐어링하여 간섭제거부(120)로 출력시키기 위한 것으로, 도9에서 참조되는 바와 같이, 대역분할수단(151), 다운샘플링수단(152) 및 제1타임쉐어링수단(153)을 포함하여 구성된다.

대역분할수단(151)은 X개의 제1대역통과필터(51a1 내지 51aX), X개의 제1대역통과필터(51a1 내지 51aX)에 대응되게 마련되며 주파수를 변환시키는 X개의 제1주파수변환소자(51b1 내지 51bX), X개의 제1주파수변환소자(51b1 내지 51bX)에 대응되게 마련되며 요구되는 대역만을 통과시키는 X개의 제2대역통과필터(51c1 내지 51cX)를 포함한다.

다운샘플링수단(152)은 X개의 제2대역통과필터(51c1 내지 51cX)로부터 각각 출력되는 신호를 1/Y 다운샘플링하기 위해 X개의 제2대역통과필터(51c1 내지 51cX)에 대응되게 마련되는 X개의 다운샘플링소자(52a1 내지 52aX)를 포함한다.

그리고 제1타임쉐어링수단(153)은 다운샘플링수단(152)의 X개의 다운샘플링소자(52a1 내지 52aX)로부터 출력되는 각각의 신호를 타임쉐어링하여 간섭제거 부(120) 측으로 출력시킨다.

즉, 예를 들어 A/D변환부(110)에서 50Msps(Mega samples per second)로 샘플링된 후 출력되어 대역분할수단(151)으로 입력된 신호는 서로 다른 대역을 통과시키는 N개의 제1대역통과필터(51a1 내지 51aX)를 통해 대역별로 분할된 후 제1주파수변환소자(51b1 내지 51bX), 제2대역통과필터(51c1 내지 51cX)를 거친 다음 다운샘플링소자(52a1 내지 52aX)에서 다운샘플링된 후 타임쉐어링수단(153)에 의해 타임쉐어링된 시간에 간섭제거부(120) 측으로 출력된다.

한편, 신호합성부(160)는, 간섭제거부(120)로부터 출력되는 신호들을 타임쉐어링하는 제2타임쉐어링수단(161), 제2타임쉐어링수단(161)을 통해 타임쉐어링되어 오는 다수의 신호 각각을 업생플링하는 업샘플링수단(162), 업샘플링수단(162)으로부터 출력되는 각각의 신호를 합성하여 D/A변환부(130) 측으로 출력시키는 신호합성수단(163) 등을 포함하여 구성된다.

제2타임쉐어링수단(161)은 간섭제거부(120)로부터 출력되는 신호를 타임쉐어링하여 출력시킨다.

업샘플링수단(162)은 타임쉐어링되어 입력되는 각각의 신호를 Y 업샘플링하기 위한 X개의 업샘플링소자(62a1 내지 62aX)를 포함하여 구성된다.

신호합성수단(163)은 X개의 업샘플링소자(62a1 내지 62aX)로부터 출력되어 오는 각각의 신호를 필터링하여 요구되는 대역만을 통과시키는 X개의 제3대역통과필터(63a1 내지 63aX), X개의 제3대역통과필터(63a1 내지 63aX)로부터 각각 출력되는 신호의 주파수를 변환시키기 위한 제2주파수변환소자(63b1 내지 63bX) 및 제2주 파수변환소자(63b1 내지 63bX)로부터 출력되는 각각의 신호 중 요구되는 대역만을 통과시키기 위해 마련되는 제4대역통과필터(63c1 내지 63cX) 및 제4대역통과필터(63c1 내지 623X)를 통해 출력되는 X개의 신호를 합성한 후 D/A변환부(130) 측으로 출력시키는 신호합성수단(62d) 등을 포함하여 구성된다.

위와 같은 제2응용예에 따르면, 대역분할 후 타임쉐어링을 통해 간섭제거부(120)로 수신신호(R)가 입력되기 때문에 적응필터(124)의 탭수가 그만큼 감소되어 하드웨어 자원도 그 만큼 감소시킬 수 있고, 만일 동일 하드웨어 용량이라면 간섭제거 범위를 그만큼 늘릴 수 있으며, 간섭제거 알고리즘을 처리하기 위한 적응필터(124)의 탭수가 감소되기 때문에 간섭제거 반응속도가 향상될 수 있게 된다.

참고로 본 제3응용예에 따른 기술은 본 발명의 출원인이 선출원(출원번호 : 10-2006-0131102호, 발명의 명칭 : 이동통신용 무선중계기의 간섭제거장치 및 방법)을 통해 앞서 제시한 바 있다.

< 제4응용예 >

제4응용예에 따르면 간섭제거부(120)에 적용되는 적응필터(124)가 도9에서 참조되는 바와 같은 래티스구조(Lattice-based structure) FIR필터, 즉, 격자필터로 구성된다.

참고로 본 제4응용예에 따른 기술은 본 발명의 출원인이 선출원(출원번호 : 10-2006-0133050호, 발명의 명칭 : ICS중계기의 간섭제거장치, 이하 선출원발명이라 함)을 통해 앞서 제시한 바 있다.

선출원발명을 통해 앞서 제시한 바와 같이, 래티스구조의 FIR필터를 적용한 경우 에러신호(Err)의 출력레별이 낮아지고 초기 수렴구간도 짧아지기 때문에, 빠른 채널 환경에서의 적용이 가능하여 필드운영에서의 안정성을 확보할 수 있으며, 래티스구조이기 때문에 필터계수(가중벡터, W) 구현이 용이한 장점이 있다.

참고로 위의 실시예들에서 다수의 송신안테나로 송신되는 신호들은 각각 송신되는 송신안테나의 송신정보를 가지고 있기 때문에, 각각의 수신안테나는 서로 쌍을 이루지 않는 송신안테나로부터 송신된 후 궤환되어 오는 신호는 송신정보를 이용하여 미리 제거할 수 있도록 구현하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 통신방식용 무선중계기에 대한 블록도이다.

도2는 도1의 무선중계기에 적용된 중계모듈에 대한 블록도이다.

도3은 도2의 중계모듈에 적용된 간섭제거부에 대한 블록도이다.

도4는 도1의 무선중계기를 응용한 제2응용예에 따른 간섭제거부에 대한 블록도이다.

도5는 도4의 간섭제거부에 적용된 과출력제한수단에 대한 블록도이다.

도6 및 도7은 도5의 과출력제한수단의 역할을 설명하기 위한 참조도이다.

도8은 도1의 무선중계기를 응용한 제3응용예에 따른 중계모듈에 대한 블록도이다.

도9는 도8의 중계모듈의 주요 부위를 구체적으로 도시한 블록도이다.

*도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명*

100 : 중계모듈

110 : A/D변환부

120 : 간섭제거부

121 : 대역통과필터 122 : 지연 수단

123 : 가중벡터연산수단 124 : 적응필터

125 : 제거수단

126 : 과출력제한수단

130 : D/A변환부

140 : 신호증폭부

150 : 신호분할부

160 : 신호합성부

S : 원신호 I : 간섭신호

R : 수신신호 S' : 출력신호

I' : 간섭추정신호 Err : 에러신호

Ref : 기준신호 W : 가중벡터

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 다채널 통신방식의 중계를 위해 기지국으로부터 다수의 채널로 송신되어 오는 다채널 신호를 수신하기 위해 마련되는 다수의 수신안테나;

   상기 다수의 수신안테나로부터 각각 수신된 다채널 신호로부터 간섭을 제거한 후 증폭시켜 출력하는 다수의 중계모듈;

   상기 다수의 중계모듈 각각으로부터 출력되는 다채널 신호를 송신시키기 위해 마련되는 다수의 송신안테나; 를 포함하며,

   상기 다수의 중계모듈 각각은,

   임의의 수신안테나로부터 수신된 아날로그 수신신호-수신신호에는 원신호(S)와 간섭신호(I)가 혼합되어 있음-를 디지털 수신신호로 변환하는 A/D변환부;

   상기 A/D변환부로부터 출력되는 디지털 수신신호로부터 간섭신호를 제거한 후 출력시키는 간섭제거부;

   상기 간섭제거부로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A변환부;

   상기 D/A변환부로부터 출력되는 아날로그 신호를 증폭시킨 후 상기 임의의 수신안테나에 대응하는 임의의 송신안테나 측으로 출력시키는 신호증폭부; 를 포함하되,

   상기 중계모듈은,

   상기 A/D변환부로부터 오는 신호를 N개의 대역별로 분할 한 후 타임쉐어링하여 상기 간섭제거부로 출력시키는 신호분할부; 및

   상기 간섭제거부로부터 출력되는 N개의 신호들에 대하여 상기 신호분할부와 동기하여 타임쉐어링한 후 합성하여 상기 D/A변환부 측으로 출력시키는 신호합성부; 를 더 포함하고,

   상기 간섭제거부는,

   상기 신호분할부로부터 오는 분할 대역별 신호에서 간섭추정신호를 제거하여 간섭제거후신호를 출력시키는 제거수단;

   상기 제거수단에서 출력되는 간섭제거후신호 및 출력신호를 실시간 검출하여 간섭제거후신호와 출력신호의 상관관계를 통해 가중벡터(W)를 실시간 연산하는 가중벡터연산수단; 및

   상기 가중벡터연산수단에서 연산한 가중벡터를 적용하여 간섭추정신호를 생성한 후 상기 제거수단으로 제공하는 적응필터; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 MIMO 통신방식용 무선중계기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 신호분할부는,

   상기 A/D변환부로부터 오는 신호를 X(X≥2)개의 대역으로 분할하는 대역분할수단;

   상기 대역분할수단에 의해 대역별로 분할된 각 대역의 신호를 1/Y(Y>1) 다운(down) 샘플링한 후 출력시키는 다운샘플링수단; 및

   상기 다운샘플링수단으로부터 출력되는 X개의 신호들에 대하여 타임쉐 어링(Time Sharing)하여 상기 간섭제거부 측으로 출력시키는 제1타임쉐어링수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 MIMO 통신방식용 무선중계기.
7. 제6항에 있어서,

   상기 대역분할수단은 서로 다른 대역을 통과시키는 X개의 대역통과필터를 포함하고,

   상기 다운샘플링수단은 상기 X개의 대역통과필터와 대응되게 마련되는 X개의 다운샘플링소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 MIMO 통신방식용 무선중계기.
8. 제6항에 있어서,

   상기 신호합성부는,

   상기 간섭제거부로부터 출력되는 X개의 신호들에 대하여 상기 제1타임쉐어링수단과 동기하여 타임 쉐어링 동작하는 제2타임쉐어링수단; 및

   상기 제2타임쉐어링수단을 통해 오는 X개의 신호들에 대하여 Y 업(up) 샘플링한 후 출력시키는 업샘플링수단; 및

   상기 업샘플링수단을 통과하면서 업샘플링된 X개의 신호들을 합성하여 상기 D/A변환부 측으로 출력시키는 신호합성수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 MIMO 통신방식용 무선중계기.
9. 제8항에 있어서,

   상기 신호합성수단은 서로 다른 대역을 통과시키는 X개의 대역통과필터;

   상기 대역통과필터로부터 출력되는 N개의 신호들을 합성한 후 상기 D/A변환부 측으로 출력시키는 합성기; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MIMO 통신방식용 무선중계기.
10. 삭제

Images