KR101129785B1 - 간섭신호 제거 시스템 및 간섭신호 제거 시스템의 이득자동 설정 방법 - Google Patents

간섭신호 제거 시스템 및 간섭신호 제거 시스템의 이득자동 설정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 간섭신호 제거 시스템(Interference Cancellation System:ICS)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안테나 간 이격이 변동하여도 시스템의 이득을 자동으로 설정하고, 설정된 이득을 안정적으로 유지시키는 ICS 이득 자동 설정 방법 및 그 장치가 개시된다. 이 방법은, 운용자가 시스템 이득을 설정하는 간섭신호 제거 시스템(Interference Cancellation System:ICS)에 있어서, 안테나 간 이격 대비 최대 이득과 상기 운용자의 설정 이득의 차이를 감쇄 값으로 자동 설정하고, 상기 시스템 이득을 상기 설정 이득 값으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
간섭신호 제거 시스템(Interference Cancellation System:ICS)

Description

간섭신호 제거 시스템 및 간섭신호 제거 시스템의 이득 자동 설정 방법{INTERFERENCE CANCELLATION SYSTEM AND AUTOMATIC GAIN SETTING METHOD AT INTERFERENCE CANCELLATION SYSTEM}
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면 들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 간섭신호 제거 시스템(Interference Cancellation System:ICS)을 설명하기 위한 개략도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
110: 수신용 안테나 120: 송신용 안테나
130: 제 1 필터부 140: 수신측 증폭부
150: 간섭제거 수단 160: 이득 설정부
170: 송신측 증폭부 180: 제 2 필터부
본 발명은 간섭신호 제거 시스템(Interference Cancellation System:ICS)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안테나 간 이격도가 변동하여도 시스템의 이득을 자동으로 설정하고, 설정된 이득을 안정적으로 유지시키는 ICS 및 ICS의 이득 자동 설정 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
이동통신의 발달과 함께 이용자들의 이용 형태와 요구 또한 다양해짐에 따라, 시간과 공간에 제약을 받지않고 통신 서비스를 제공받길 원한다. 그러나, 기지국에서 발사되는 전파는 대형빌딩의 내부, 혹은 산이나 언덕의 뒤편, 터널이나 지하철 등의 지역에는 도달하기 어려워 불통지역이 되기 쉽다. 또한, 기지국의 위치나 지형 등의 문제도 음영지역을 유발시킨다. 이와 같은 음영지역을 해소하기 위한 방안으로서 저렴한 가격으로 소정의 효과를 얻을 수 있는 중계기가 공급되고 있다.
이와 같은 목적으로 설치되는 중계시스템은 설치 시, 서비스 안테나에서 방사되는 출력성분이 도너 안테나로 유입되어 방사되지 않도록 하기 위해 안테나 간 이격을 충분히 확보해야 한다. 만약, 안테나 간 이격이 충분히 확보되지 않는다면 방사된 신호가 궤환되어 재차 증폭됨에 따라 시스템 발진현상 등의 장애를 유발할 수 있다.
이에 따라, 상기와 같은 중계시스템의 발진현상을 최소화하기 위해 간섭신호 제거 시스템(Interference Cancellation System:이하, ICS)이 제안되었다. 상기 ICS는 안테나 간 이격이 충분히 확보되지 않은 상황에서도 궤환 성분을 자체적으로 제거하여 발진을 최소화시킴으로써, 안정적인 서비스를 지원할 수 있는 중계시스템을 지칭한다.
그러나, 종래의 ICS는 시스템적으로 어느 정도 궤환 성분을 제거할 수 있지만, 그 용량에 제한이 있어 궤환 성분의 무한적 제거는 불가하다. 다시 말해, 종래의 ICS의 경우, 설치 시 물리적으로 고정되어 있는 안테나 간 이격이 고속 이동체나 건물신축 등의 주의 환경에 의해 수시로 변화되고, 이로 인해, 시스템에서는 변동된 안테나 이격 측정이 불가능해진다. 이는 안테나 이격 변동에 따른 시스템 발진현상 등의 장애를 유발시키게 되고, 이로 인해 안정적인 서비스 제공이 어려워지는 문제를 발생시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같이 선행 기술에 내재 되었던 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로, 본 발명의 목적은 안정적인 시스템 성능을 위한 주위환경 및 안테나 이격에 따른 시스템 이득 자동 설정 방법 및 그 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따라 ICS 이득 자동 설정 방법이 제공되며: 이 방법은, 운용자가 시스템 이득을 설정하는 간섭신호 제거 시스템(Interference Cancellation System:ICS)에 있어서, 안테나 이격 대비 최대 이득과 상기 운용자의 설정 이득의 차이를 감쇄 값으로 자동 설정하고, 상기 시스템 이득을 상기 설정 이득 값으로 설정한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 일면에 따라 ICS 이득 자동 설정 시스템이 제공되며: 이 시스템은, 운용자가 시스템 이득을 설정하는 간섭 신호 제거 시스템(Interference Cancellation System:ICS)에 있어서, 감쇄 값 조절을 통해 상기 설정 이득을 상기 시스템의 이득으로 설정하고, 설정된 시스템 이득을 자동으로 유지시키는 이득 설정부;를 구비한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 간섭신호 제거 시스템(Interference Cancellation System:이하, ICS)을 설명하기 위한 개략도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 ICS는, 단말기(도시안됨) 방향으로 신호를 송출하는 송신용 안테나(120); 및 기지국에서 도래되는 전파 및 송신 안테나(120)로부터 궤환되는 간섭 신호를 수신하는 수신용 안테나(110)를 포함한다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 ICS는 운용자의 설정 이득 값을 시스템의 이득 값으로 설정하고, 상기 설정된 시스템 이득 값을 안테나(110,120) 간 이격의 변동에도 설정된 시스템 이득 값을 유지시킨다. 이와 같은 동작을 구현하기 위해 본 발명에 따른 ICS는 다음과 같은 세부 구성을 갖는다.
본 발명의 실시 예에 따른 ICS는 상기 수신용 안테나(110)와 송신용 안테나(120) 사이에 제 1 필터부(130), 수신측 증폭부(140), 간섭제거 수단(150), 이득 설정부(160), 송신측 증폭부(170), 및 제 2 필터부(180)를 포함한다.
제 1 필터부(13O)는 수신용 안테나(110)로부터 수신되는 수신 신호 중 원하는 대역 외 불요파 신호를 제거한다.
수신측 증폭부(140)는 수신용 안테나(110)로 수신된 신호의 잡음 성분을 억 제한 상태에서 본래의 신호만을 증폭시켜 수신 신호의 감도를 향상시킨다.
간섭제거 수단(150)은 수신측 증폭부(140)로부터 전달되는 신호의 위상을 조절하여, 발진되는 신호를 제거한다.
이득 설정부(160)는 간섭제거 수단(150)의 출력신호를 수신하며, 상기 안테나(110,120) 간 이격의 증감에 따라 감쇄 값(ATT)을 조절한다.
송신측 증폭부(170)는 이득 설정부(160)를 통과한 신호를 증폭시켜 전달되는 신호의 감도를 향상시킨다.
제 2 필터부(180)는 송신측 증폭부(170)에 의해 증폭된 신호를 여파하고, 여파된 신호를 상기 송신 안테나(120)로 전달한다.
이하에서는 본 발명의 상술한 바와 같은 구성에 따른 세부 동작을 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 ICS에서는 운용자가 주위 환경을 고려한 최적의 시스템 이득을 설정하고, 이후, 시스템은 상기 이득 설정부(160)를 통해 감쇄 값(ATT)을 조절함으로써, 상기 설정 이득 값을 시스템 이득으로 지정한다. 여기서, 감쇄 값(ATT)은 아래와 같은 수학식 1로 표현할 수 있다.
ATT = GMAX - GINT
여기서, 'GMAX'은 안테나(110,120) 간 이격을 고려한 최대 이득을 나타내며, 'GINT'은 운용자가 입력하는 설정 이득을 나타낸다.
상기 식을 통해 알 수 있듯이, 이득 설정부(160)는 시스템의 감쇄값(ATT)을 시스템의 최대 이득(GMAX)에서 사용자의 설정 이득(GINT)을 차감한 값으로 자동 설정한다.
한편, 시스템 이득은 입력 파워와 최대 출력, 및 안테나 간 이격에 제약을 받으므로 다음과 같은 경우에는 이득설정 불가 메세지와 그 이유를 알람으로 발생시키고 이득을 설정하지 못하게 된다.
첫째, 이격도 대비 최대 이득(GMAX)이 운용자의 설정 이득(GINT)보다 작을 경우, 이격도 부족에 따른 이득 설정불가 메세지가 알람을 통해 발생된다.
둘째, 시스템의 입력파워와 시스템의 이득을 합산한 값이 시스템의 최대출력보다 클 경우, 이득 과다에 따른 이득 설정불가 메세지가 알람을 통해 발생된다.
덧붙여, 본 발명에 따른 ICS는 주위 환경의 변화로 안테나 간 이격이 변화하여도 시스템 이득을 자동으로 제어함으로써, 시스템 이득을 안정적으로 유지할 수 있다. 이에 대하여 부가 설명하면 다음과 같다.
시스템에서 감지된 안테나 간 순방향 이격을 'IsoFWD'라 하면, 이득 설정부(160)는 상기 순방향 이격(IsoFWD) 변화에 따라 감쇄 값(ATT)을 아래의 <표 1>에 기재한 내용과 같이 조절함으로써, 설정된 시스템 이득을 유지시킨다.
ISOFWD GMAX ATT 시스템 이득 비 고
D1 증가 D1 증가 D1 증가 유 지
D2 감소 D2 감소 D2 감소 유 지 GMAX ≥ GINIT 인 경우
D3 감소 D3 감소 0 GMAX GMAX < GINIT 인 경우
이전 시스템 이득 별도 저장
상기 표 1을 참조하여, 본 발명에 따른 ICS에서의 시스템 이득 유지 방법을 살펴보기로 한다.
상기 순방향 이격도(IsoFWD)가 증감할 경우, 이득 설정부(160)는 감쇄 값(ATT)을 자동으로 동일하게 증감시킨다. 단, 순방향 이격(IsoFWD) 감소에 있어서, 이득 설정부(160)는 순방향 이격(IsoFWD) 대비 최대 이득(GMAX)이 감소된 양 만큼 감쇄 값(ATT)을 감소시켜 상기 설정 이득(GINT)을 유지시킨다.
한편, 이득 설정부(160)는 감소된 순방향 이격(IsoFWD) 대비 최대 이득(GMAX)이 설정 이득(GINT)보다 작아질 경우, 상기 설정 이득(GINT)을 별도로 저장하고, 감쇄 값(ATT)을 '0'으로 설정하며, 시스템 이득을 상기 순방향 이격(IsoFWD) 대비 최대 이득(GMAX)으로 대치한다.
좀더 구체적으로, 본 발명의 ICS에서는 순방향 이격(IsoFWD) 대비 최대 이득(GMAX)이 설정 이득(GINT)보다 작아질 경우 발생할 수 있는 발진현상을 방지하기 위해 'R(t)>Y(t)' 조건을 만족시킨다. 여기서,'R(t)'는 기지국으로부터의 수신 신호를 나타내며,'Y(t)'는 간섭제거 수단(150)을 거쳐 간섭 신호를 제거한 후의 신호를 나타낸다.
그러나, 상기 'R(t)>Y(t)' 조건이 만족된 상태에서, 시스템 이득이 커지면 궤환 신호량이 증가하게 되고, 이로 인해, 간섭신호가 제거된 신호 'Y(t)'가 상기 수신 신호 'R(t)'보다 커지게 된다. 이와 같이 'R(t)<Y(t)' 조건이 발생하게 되면, 시스템은 입력된 설정 이득(GINT)을 별도로 마련된 저장수단(도시안됨)에 저장하고, 시스템 이득을 순방향 이격(IsoFWD) 대비 최대 이득(GMAX)으로 변경한 후, 이격도 부족 알람을 발생시킨다.
이후, 안테나 이격이 다시 증가하여 설정 이득(GINT)을 만족시킬 수 있는 상황이 되면, 시스템은 감쇄 값을 자동으로 감소시켜 시스템 이득을 설정 이득(GINT) 값으로 복귀시킴과 동시에 이격도 부족 알람을 해지시킨다. 참고로, 이상에서는 순방향 이격(IsoFWD) 예시하여 본 발명의 동작 설명을 하였지만, 역방향(IsoRVS)의 경우에도 상술한 동작설명이 동일하게 적용된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 ICS는 이득 설정부(160)를 통한 감쇄 값 조절을 통해 운용자가 설정하고자 하는 이득을 자동으로 설정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 ICS는 안테나 이격의 변동에도 감쇄 값을 상기 변동에 비례시켜 조절함으로써, 설정된 시스템 이득을 지속적으로 유지시킬 수 있다.
이상에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 시스템의 이득을 운용자가 입력한 최적의 이득 값으로 설정할 수 있다. 더욱이, 안테나 간 이격 변동과 같은 주위 환경의 변화에도 설정된 시스템 이득을 일정하게 유지할 수 있으므로, 안테나 간 이격 변동에 따른 시스템 발진 현상과 같은 시스템 오류를 방지하여 사용자에게 양질의 서비스를 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예로서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (11)

  1. 운용자가 시스템 이득을 설정하는 간섭신호 제거 시스템(Interference Cancellation System:ICS)에 있어서,
    상기 시스템 이득을 운용자의 설정 이득 값으로 설정하며,
    안테나 간 이격 증감에 따라 가변되는 안테나 간 이격 대비 최대 이득을 확인하고,
    상기 확인된 안테나 간 이격 대비 최대 이득 및 상기 설정 이득 값을 기초로 감쇄값을 산출하며,
    상기 산출된 감쇄값을 기초로 이득 제어를 수행하여 상기 시스템 이득을 상기 설정 이득 값으로 유지시키는 ICS 이득 자동 설정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 간 이격이 증감할 경우, 상기 감쇄 값을 상기 이격의 변동량 만큼 동일하게 증감시키는 것을 특징으로 하는 ICS 이득 자동 설정 방법.
  3. 제 1 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 감쇄 값은 상기 안테나 간 이격 대비 최대 이득에서 상기 설정 이득을 차감한 값인 것을 특징으로 하는 ICS 이득 자동 설정 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 감소된 안테나 간 이격 대비 최대 이득이 상기 설정 이득과 동일할 때까지 상기 감쇄 값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 ICS 이득 자동 설정 방법.
  5. 제 2 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 감소된 안테나 간 이격 대비 최대 이득이 상기 설정 이득보다 작아질 경우, 상기 설정 이득을 별도로 저장하며, 상기 감쇄 값을 '0'으로 설정하고, 상기 안테나 간 이격 대비 최대 이득을 상기 시스템 이득으로 설정하는 것을 특징으로 하는 ICS 이득 자동 설정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 안테나 간 이격이 다시 증가하여, 상기 안테나 간 이격 대비 최대 이득이 상기 설정 이득보다 커질 경우, 상기 시스템 이득을 상기 시스템 이득으로 재설정하는 것을 특징으로 하는 ICS 이득 자동 설정 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 안테나 간 이격이 다시 증가하여, 상기 안테나 간 이격 대비 최대 이득이 상기 설정 이득보다 커질 경우, 상기 안테나 간 이격 대비 최대 이득에서 상기 저장된 설정 이득을 차감한 값을 상기 시스템 이득으로 설정하는 것을 특징으로 하는 ICS 이득 자동 설정 방법.
  8. 운용자가 시스템 이득을 설정하는 간섭신호 제거 시스템(Interference Cancellation System:ICS)에 있어서,
    안테나 간 이격 증감에 따라 가변되는 안테나 간 이격 대비 최대 이득, 및 상기 운용자의 설정 이득을 기초로 감쇄값을 산출하고, 상기 산출된 감쇄값을 기반으로 이득 제어를 수행하여 상기 시스템 이득으로 설정된 상기 설정 이득 값을 유지시키는 이득 설정부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 이득 설정부는,
    안테나 간 이격도 대비 최대 이득의 증감에 따라 상기 감쇄 값을 동일하게 증감시키는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거 시스템.
  10. 제 8 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 감쇄 값은 상기 안테나 간 이격도 대비 최대 이득에서 상기 설정 이득을 차감한 값인 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거 시스템.
  11. 단말기 방향으로 신호를 송출하는 송신용 안테나 및 기지국에서 도래되는 전파와 상기 송신용 안테나로부터 궤환되는 간섭 신호를 수신하는 수신용 안테나를 포함하며, 운용자가 시스템 이득을 설정하는 간섭신호 제거 시스템(Interference Cancellation System:ICS)에 있어서,
    상기 수신용 안테나로부터 수신되는 수신 신호중 원하는 대역을 여파하기 위한 제 1 필터부;
    상기 제 1 필터부를 통과한 신호를 증폭시켜 수신 신호의 감도를 향상시키기 위한 수신측 증폭부;
    상기 수신측 증폭부로부터 전달되는 신호의 위상을 조절하여, 발진되는 신호를 제거하기 위한 간섭제거 수단;
    상기 간섭제거 수단의 출력신호를 수신하며, 안테나 간 이격 증감에 따라 가변되는 안테나 간 이격 대비 최대 이득, 및 상기 운용자의 설정 이득을 기초로 감쇄값을 산출하고, 상기 산출된 감쇄값을 기반으로 이득 제어를 수행하여 상기 시스템 이득으로 설정된 상기 설정 이득 값을 유지시키는 이득 설정부;
    상기 이득 설정부를 통과한 신호를 증폭시켜 신호의 감도를 향상시키기 위한 송신측 증폭부; 및
    상기 송신측 증폭부에 의해 증폭된 신호를 여파하고, 이를 상기 송신측 안테나로 전달하는 제 2 필터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거 시스템.
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