KR102108072B1 - Fdr 방식을 사용할 때 자기간섭 신호를 제거하기 위한 통신 장치 및 그 방법 - Google Patents

Fdr 방식을 사용할 때 자기간섭 신호를 제거하기 위한 통신 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102108072B1
KR102108072B1 KR1020170145085A KR20170145085A KR102108072B1 KR 102108072 B1 KR102108072 B1 KR 102108072B1 KR 1020170145085 A KR1020170145085 A KR 1020170145085A KR 20170145085 A KR20170145085 A KR 20170145085A KR 102108072 B1 KR102108072 B1 KR 102108072B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
self
interference
signal
communication
signals
Prior art date
Application number
KR1020170145085A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180108395A (ko
Inventor
김동규
민병욱
이동현
Original Assignee
엘지전자 주식회사
연세대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사, 연세대학교 산학협력단 filed Critical 엘지전자 주식회사
Publication of KR20180108395A publication Critical patent/KR20180108395A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102108072B1 publication Critical patent/KR102108072B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B15/00—Suppression or limitation of noise or interference
    • H04B15/02—Reducing interference from electric apparatus by means located at or near the interfering apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/54—Circuits using the same frequency for two directions of communication
    • H04B1/56—Circuits using the same frequency for two directions of communication with provision for simultaneous communication in two directions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Full Duplex Radio (FDR) 방식을 사용할 때 자기간섭 신호를 제거하기 위한통신 장치는, 상기 통신 장치에 할당된 통신 대역 내에서 제 1 기준신호 및 제 2 기준신호를 포함하는 복수의 기준신호들을 전송하도록 구성된 송신기; 자기간섭 채널을 통해 상기 제 1 및 제 2 기준신호에 대응하는 자기간섭 신호들을 수신하도록 구성된 수신기; 상기 자기간섭 신호들의 파워 합과 자기간섭 기준 신호의 파워의 차가 최소로 되도록 하기 위한 제어 신호를 전송하는 통신 모뎀; 및 상기 제어 신호에 따라 상기 자기간섭 기준 신호를 생성하도록 구성된 자기간섭 기준신호 생성기를 포함할 수 있다.

Description

FDR 방식을 사용할 때 자기간섭 신호를 제거하기 위한 통신 장치 및 그 방법{Communication apparatus and method for cancelling self-interference signal FDR mode}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 FDR 방식을 사용할 때 자기간섭 신호를 제거하기 위한 통신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
전이중 무선(Full Duplex Radio, FDR) 방식은 한 노드에서 송신과 수신을 동시에 수행함으로써 시간 자원 또는 주파수 자원을 직교하도록 분할하여 사용하는 기존의 반이중 무선 (Half Duplex Radio, HDR) 에 비해서 시스템의 용량(capacity)를 이론적으로 2배 향상시킬 수 있는 기술이다.
도 1은 FDR 을 지원하는 단말과 기지국의 개념도를 나타낸다.
도 1과 같은 FDR 상황에서는 다음과 같은 총 3종류의 간섭이 존재하게 된다.
Intra -device self-interference: 동일한 시간 및 주파수 자원으로 송수신을 수행하기 때문에, desired signal 뿐만 아니라 자신이 송신한 신호가 동시에 수신된다. 이때, 자신이 송신한 신호는 감쇄가 거의 없이 자신의 수신 안테나로 수신 되므로 desired signal 보다 매우 큰 파워로 수신되어 간섭으로 작용하는 것을 의미한다.
UE to UE inter-link interference: 단말이 송신한 상향링크 신호가 인접하게 위치한 단말에게 수신되어 간섭으로 작용하는 것을 의미한다.
BS to BS inter-link interference: 기지국간 혹은 HetNet 상황에서의 이종 기지국간(Picocell, femtocell, relay node) 송신하는 신호가 다른 기지국의 수신 안테나로 수신되어 간섭으로 작용하는 것을 의미한다.
이와 같은 3가지 간섭 중 Intra-device self-interference (이하 Self-interference (SI))는 FDR시스템에서만 발생 하는 간섭으로 FDR 시스템의 성능을 크게 열화 시키며, FDR 시스템을 운용하기 위해서 가장 먼저 해결해야 할 문제이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 Full Duplex Radio (FDR) 방식을 사용할 때 자기간섭 신호를 제거하기 위한 통신 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 Full Duplex Radio (FDR) 방식을 사용할 때 통신 장치가 자기간섭 신호를 제거하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, Full Duplex Radio (FDR) 방식을 사용할 때 자기간섭 신호를 제거하기 위한통신 장치는, 상기 통신 장치에 할당된 통신 대역 내에서 제 1 기준신호 및 제 2 기준신호를 포함하는 복수의 기준신호들을 전송하도록 구성된 송신기; 자기간섭 채널을 통해 상기 제 1 및 제 2 기준신호에 대응하는 자기간섭 신호들을 수신하도록 구성된 수신기; 상기 자기간섭 신호들의 파워 합과 자기간섭 기준 신호의 파워의 차가 최소로 되도록 하기 위한 제어 신호를 전송하는 통신 모뎀; 및 상기 제어 신호에 따라 상기 자기간섭 기준 신호를 생성하도록 구성된 자기간섭 기준신호 생성기를 포함할 수 있다.
상기 송신기는 상기 제 1 기준신호 및 상기 제 2 기준신호를 상기 통신 대역 내에서 서로 다른 주파수에서 전송하도록 구성될 수 있다.
상기 자기간섭 기준신호 생성기는 감쇠기(attenuator), 위상 쉬프터(phase shifter) 및 시간 지연기를 포함할 수 있다.
상기 감쇠기, 상기 위상 쉬프터 및 상기 시간 지연기는 상기 통신 모뎀이 각각 전송한 제어 신호에 따라 각각 감쇠, 위상 및 시간 지연을 조정할 수 있다.
상기 송신기는 상기 통신 대역에서의 상기 제 1 및 제 2 기준신호의 주파수 위치에 대한 정보를 상대 노드로 전송하도록 구성될 수 있다.
상기 주파수 위치에 대한 정보는 상기 제 1 및 제 2 기준신호가 전송되는 각 해당 서브캐리어(subcarrier)를 각각 지시할 수 있다.
상기 송신기는 상기 제 1 및 제 2 기준신호를 전송하는 해당 주파수 위치에서 데이터 없이 상기 제 1 및 제 2 기준신호만을 전송할 수 있다.
상기 송신기는 상대 노드로부터 수신한 신호의 세기가 특정 값보다 작은 경우에만 상기 통신 대역에서의 상기 제 1 및 제 2 기준신호의 주파수 위치에 대한 정보를 전송하도록 구성될 수 있다.
상기 송신기는 제 3 기준신호 및 제 4 기준신호를 상기 통신 대역의 양 끝쪽에서 더 전송하도록 구성될 수 있다. 상기 제 3 및 제 4 기준신호는 상기 통신 대역의 양 끝쪽의 guard band에서 전송될 수 있다.
상기 통신 모뎀은 상기 자기간섭 신호들의 파워 합과 자기간섭 기준 신호의 파워의 차가 최소가 될 때까지 적응적으로 제어 신호를 전송하도록 구성되는, 통신 장치.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, Full Duplex Radio (FDR) 방식을 사용할 때 통신 장치가 자기간섭 신호를 제거하는 방법은, 상기 통신 장치에 할당된 통신 대역 내에서 제 1 기준신호 및 제 2 기준신호를 포함하는 복수의 기준신호들을 전송하는 단계; 자기간섭 채널을 통해 상기 제 1 및 제 2 기준신호에 대응하는 자기간섭 신호들을 수신하는 단계; 상기 자기간섭 신호들의 파워 합에서 자기간섭 기준 신호의 파워의 차가 최소로 되도록 하기 위한 제어 신호를 전송하는 단계; 및 상기 제어 신호에 따라 상기 자기간섭 기준 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제 1 기준신호 및 상기 제 2 기준신호는 상기 통신 대역 내에서 서로 다른 주파수에서 전송될 수 있다.
상기 방법은, 상기 통신 대역에서의 상기 제 1 및 제 2 기준신호의 주파수 위치에 대한 정보를 상대 노드로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 상대 노드로부터 수신한 신호의 세기가 특정 값보다 작은 경우에만 상기 통신 대역에서의 상기 제 1 및 제 2 기준신호의 주파수 위치에 대한 정보를 상기 상대 노드로 전송하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 FDR 모드의 통신을 위한 자기간섭 제거용 회로를 제어하는 방법을 이용하여 시간에 따른 자기간섭 채널 변화와 회로 장애(circuit impairment)를 적응적으로 추적 및 보상할 수 있는 장점이 있.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 FDR 을 지원하는 단말과 기지국의 개념도를 나타낸다.
도 2는 FDR 통신 상황에서 통신 장치의 RF 체인에서의 송수신 링크와 자기간섭 (SI)의 개념도를 예시하고 있다.
도 3은 일반적인 Full duplex radio (FDR) 기술을 수행하기 위한 통신 장치의 RF 체인을 나타낸 도면이다.
도 4는 FDR 방식을 사용할 때 자기간섭 신호 제거를 위한 통신 장치의 RF 체인 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 자기간섭 기준 신호 생성기를 제어하기 위해 통신 대역 양쪽(예를 들어, 가드 밴드(guard band))에서 전송하는 두 개의 톤을 예시한 도면이고, 도 6은 본 발명에서 제안하는 자기간섭 기준 신호 생성기를 제어하기 위해 통신 대역에서 전송하는 멀티 톤을 예시한 도면이다.
도 7은 도 5에서와 같이 통신 대역 양쪽의 guard band에 두 개의 톤을 전송하는 방식으로 자기간섭 기준 신호 생성기를 제어하였을 때의 자기간섭신호의 제거 성능을 도시한 도면이고, 도 8은 도 6에서와 같이 통신 대역에 multi-tone을 전송하는 방식으로 자기간섭 기준 신호 생성기를 제어하였을 때의 자기간섭신호의 제거 성능을 도시한 도면이다.
도 9는 통신 장치(50)의 구성 요소들을 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE, LTE-A 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE, LTE-A의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.
이동 통신 시스템에서 단말 혹은 사용자 기기(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced 데이터 Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
도 2는 FDR 통신 상황에서 통신 장치의 RF 체인에서의 송수신 링크와 자기간섭 (SI)의 개념도를 예시하고 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 자기간섭 신호는 송신 안테나로부터 송신된 신호가 경로 감쇄 없이 자신의 수신 안테나로 바로 들어오는 다이렉트 간섭(direct interference)과 주변의 지형에 의해 반사된 간섭(reflected interference)로 구분될 수 있으며, 그 크기는 물리적인 거리 차이에 의해 원하는 신호(desired signal) 보다 극단적으로 클 수 밖에 없다. 이렇게 극단적으로 큰 간섭의 세기 때문에 FDR 시스템의 구동을 위해서는 자기간섭 신호의 효과적인 제거가 필수적이다.
도 3은 일반적인 Full duplex radio (FDR) 기술을 수행하기 위한 통신 장치의 RF 체인을 나타낸 도면이다.
FDR 방식을 사용하는 통신 장치에서 자기간섭 신호를 제거하기 위해서는 자기간섭 신호와 똑같은 복제 신호(이하, 자기간섭 기준 신호라고 칭함)를 생성할 필요가 있다. 도 3을 참조하면, 자기간섭 신호의 제거를 위해 RX chain의 수신 단의 LNA 이전에 자기간섭 신호(SI)에서 자기간섭 기준 신호(SIREF)를 차감하는 방식을 일반적으로 사용한다. 이때, 통신 장치에서 자기간섭 기준 신호(SIREF)를 만들기 위해서 송신 단의 Tx 신호를 분기해서 (도 3에서는 송신 단에서 PA를 거친 후 분기되도록 하는 경우를 예시함) Tx 신호의 일부분을 감쇠기(attenuator), 위상 쉬프터(phase shifter) 및 시간 지연기(true time delay circuit)를 포함하는 자기간섭 기준 신호 생성기(SI reference generator)로 통과시킨다. 자기간섭 기준 신호 생성기는 분기된 Tx 신호를 이용하여 자기간섭 채널을 모방하도록 자기간섭 기준 신호를 생성한다. 이때, 자기간섭 기준 신호 생성기가 자기간섭 채널을 모방할 수 있도록 자기간섭 신호가 들어오는 채널을 따로 추정한다.
통신 장치는 먼저 자기간섭 채널을 추정한 후, 시간 지연기에 입력되는 제어 신호, 위상 쉬프터에 입력되는 제어 신호, 감쇠기에 입력되는 제어 신호를 생성할 수 있다. 이때, 자기간섭 기준 신호 경로와 원하는 수신 신호(desired RX signal)는 전부 들어오지 않는 상태여야 한다.
통신 장치가 자기간섭 기준 신호 생성기를 제어하는 방법으로 두 가지 방법이 있을 수 있다.
첫 번째 방법으로는, 통신 장치가 자기간섭 신호가 들어오는 채널을 따로 추정하기 위해서 통신을 중지하고 자기간섭 채널 추정용 신호(예를 들어, 파일럿 신호, 또는 기준신호)를 할당된 통신 대역(혹은 채널 대역)에서 전송하고, 자기간섭 기준 신호 생성기는 통신 시에 이러한 자기간섭 채널 추정용 신호의 정보를 이용하여 자기간섭 신호를 모방할 수 있다.
두 번째 방법으로는 통신 장치가 통신 채널 대역의 양 끝에(예를 들어, guard band) 자기간섭 신호 채널 추정용 신호(기준신호, 파일럿 신호, 또는 톤(tone))을 실어 전송하고, 적응적 피드백(adaptive feedback) 알고리즘에 따라 해당 자기간섭 신호 채널 추정용 신호가 줄어드는 방향으로 자기간섭 기준 신호 생성기를 제어할 수 있다.
상기 첫 번째 방법에서, 최적화된 자기간섭 기준 신호 생성기의 상태를 찾기 위해는 먼저 자기간섭 채널을 추정할 필요가 있다. 이를 위해, 송신 장치(혹은 송신 측) 및 수신 장치(혹은 수신 측)도 통신을 멈춰야 한다. 더욱이, 완벽한 자기간섭 채널 추정을 했다고 하여도 자기간섭 기준 경로의 채널을 매우 정확하게 측정(calibration)할 것이 요구된다. 자기간섭 기준 경로의 채널은 모든 제어 전압(control voltage)의 조합을 바탕으로 look up table화 시켜야 하며 특정 Tx power와 온도에서 정확한 look up table을 작성했다고 하여도 이것은 original Tx power와 circuit의 온도에 따라 변하게 되어 있으므로 calibration의 측정오차와 현재의 Tx power 및 온도와 look up table을 만든 시점의 조건의 차이 때문에 자기간섭 신호 제거 성능은 떨어질 수 밖에 없다. 또한, 시간에 따라 변하는 자기간섭 신호 채널(혹은 자기간섭 채널)을 따라갈 수 없다는 단점이 있다.
상기 두 번째 방법은, 통신 장치가 자기간섭 신호 채널 추정용 신호(톤, 파일럿 신호, 또는 기준신호 등)을 통신 밴드 양쪽에 실어 전송할 때 통신을 멈추지 않고 할 수 있고, 자기간섭 기준 신호 생성기를 시간 연속적으로 적응적 피드백 알고리즘을 이용하여 제어하기 때문에 자기간섭 기준 신호 생성기의 calibration 자체가 불필요하다. 그러나, 통신 대역이 아니라 통신 대역 양쪽 guard band의 톤을 이용하여 자기간섭 기준 신호 생성기를 제어하기 때문에, 가장 중요한 통신 밴드 안쪽에서의 톤의 전송으로 인한 자기간섭 신호는 제거되지 않는다는 단점이 있다.
도 4는 FDR 방식을 사용할 때 자기간섭 신호 제거를 위한 통신 장치의 RF 체인 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 통신 장치의 RF 체인은 통신 모뎀(혹은 모뎀), 자기간섭 기준 신호 생성기(SI reference generator), 송신(Tx) 안테나, 수신(Rx) 안테나 등을 포함할 수 있다. 통신 모뎀은 FFT(Fast Fourier Transform) 부, 적분기들을 포함할 수 있다. 자기간섭 기준 신호 생성기(SI reference generator)는 감쇠기(attenuator), 위상 쉬프터(phase shifter), 시간 지연기(true time delay)의 소자(circuit)를 포함할 수 있다.
자기간섭 기준 신호 생성기(SI reference generator)는 정밀한 자기간섭 기준 신호 생성(혹은 복제)하기 위해 감쇠기(attenuator), 위상 쉬프터(phase shifter), 시간 지연기(true time delay)의 소자(circuit) 이들 모두 아날로그 방식을 사용하여 제어할 수 있다. 이를 위해, RF 체인은 통신 모뎀(혹은 모뎀)에서 전송되는 제어 신호를 아날로그 신호로 바꿔주는 DAC (Digital to Analog Converter)들을 포함할 수 있다.
기본적으로 위상 천이(phase shift) 대 주파수 대역의 기울기로 정의되는 시간 지연기(true time delay)의 개념상 하나의 주파수(single frequency)에서의 정보만을 가지고는 시간 지연(true time delay)을 제어할 수 없기 때문에 넓은 대역에 자기간섭 신호 제거를 수행하려면 적어도 2개 이상의 주파수에서의 위상의 차이 정보를 알아야 할 필요가 있어서 테스트 신호인 두 개 이상의 파일럿 신호, 두 개이상의 참조신호, 혹은 두 개 이상의 톤 등을 전송하는 것을 가정한다.
자기간섭 기준 신호 생성기를 제어하기 위해 test signal인 멀티 기준신호(혹은 멀티-톤(multi tone), 멀티 파일럿 신호 등)이 어떻게 이용되는지를 설명한다. 우선, 도 4에서 통신 모뎀(혹은 모뎀)은 test signal인 multi-tone 들이 위치한 주파수에서의 멀티-톤들의 파워의 합을 모니터링하고, 멀티-톤들이 전송된 주파수 위치에서 각각 파워를 측정하여 그 합을 산출할 수 있다. 여기서 전송된 톤의 주파수 위치에서 측정된 파워가 자기간섭 신호의 파워에 해당한다.
통신 모뎀은 멀티 톤들로 인한 자기간섭 신호들의 파워 합과 자기간섭 기준 신호의 파워의 차가 최소로 되도록 하기 위한 제어 신호를 전송할 수 있다. 즉, 통신 모뎀은 멀티-톤들로 인한 자기간섭 신호의 파워의 합이 최소가 되도록 하기 위한 제어 신호를 자기간섭 기준 신호 생성기에 피드백할 수 있다. 자기간섭 기준 신호 생성기는 피드백된 제어 신호에 따라 자기간섭 기준 신호를 생성한다. 통신 모뎀은 측정된 자기간섭 신호들의 파워 합을 제거하기 위해 이 파워 합과 가장 가까운 값의 파워를 갖는 자기간섭 기준 신호를 생성할 수 있다.
통신 모뎀은 적응적 피드백 루프를 사용하여 자기간섭 신호들의 파워 합(SI=SI1+SI2+SI3+ㆍㆍㆍ +SIn) 가 최소가 될 때까지 자기간섭 기준 신호 생성기를 제어할 수 있다. 여기서, SIn 은 복수의 기준 신호 중에서 n번째 기준신호가 전송된 주파수 위치에서의 측정된 자기간섭 신호의 파워이다. 통신 모뎀은 적응적 피드백(adaptive feedback)의 루프 함수(loop function)으로는 제어하는 bias voltage의 증가분의 부호를 바꿀 수 있도록 +1과 -1의 주기적 펄스(periodic pulse) 신호를 사용한다. loop function은 제어하고자 하는 변수를 포함하는 피드백 루프에서 현재 변수 주변을 탐색하기 위한 함수를 의미한다.
통신 모뎀은 자기간섭 기준 신호 생성기가 자기간섭 신호들의 파워 합과 가장 가까운 파워를 갖는 자기간섭 기준 신호를 생성하도록 적응적 피드백 루프를 사용하여 위상 쉬프터, 감쇠기, 시간 지연기에 각각 제어 신호를 피드백할 수 있다.
도 4에 따른 자기간섭 기준 신호 생성을 제어하는 방법은 멀티-톤들의 파워 합만을 가지고 적응적 피드백 알고리즘을 작동하기 때문에 복잡한 채널 추정과 calibration등이 불필요하다는 장점이 있다.
도 5는 자기간섭 기준 신호 생성기를 제어하기 위해 통신 대역 양쪽(예를 들어, guard band)에서 전송하는 두 개의 톤을 예시한 도면이고, 도 6은 본 발명에서 제안하는 자기간섭 기준 신호 생성기를 제어하기 위해 통신 대역에서 전송하는 멀티 톤을 예시한 도면이다.
도 5는 통신 장치가 할당된 통신 대역의 양쪽 (예를 들어, guard band)에서 각각 톤을 전송하는 two tone 방식을 예시하고 있다. 도 5에 도시한 바와 같이 데이터가 전송되는 대역이 아니라 guard band에서 두 개의 톤을 전송하기 때문에 전송 효율에 좋은 장점은 있으나, 통신 대역 내에서 전송되는 데이터로 인한 자기간섭 신호를 제거할 수 없다는 문제는 있다.
도 7은 도 5에서와 같이 통신 대역 양쪽의 guard band에 두 개의 톤을 전송하는 방식으로 자기간섭 기준 신호 생성기를 제어하였을 때의 자기간섭신호의 제거 성능을 도시한 도면이고, 도 8은 도 6에서와 같이 통신 대역에 multi-tone을 전송하는 방식으로 자기간섭 기준 신호 생성기를 제어하였을 때의 자기간섭신호의 제거 성능을 도시한 도면이다.
본 발명에서 제안하는 도 6과 같은 멀티 톤 전송 방식으로 적응적 피드백을 작동시킨 경우에 통신 대역 안쪽에 걸쳐서 자기간섭신호 제거 성능이 확연한 차이를 보이고 있다는 것을 실험적으로 확인할 수 있다. 도 6과 같이 예를 들어 4개의 멀티 톤을 활용하여도 되며, 일반적으로 톤의 개수가 늘수록 자기간섭 제거 성능은 향상되나, 그에 따라 통신에 사용되지 못하는 주파수 대역이 많아진다는 단점이 있다.
도 7은 통신 대역의 양쪽에 두 개의 톤을 전송하는 방식으로 자기간섭 기준 신호 생성기를 제어하였을 때의 자기간섭신호의 제거 성능을 나타낸 실험 결과이며 점선은 자기간섭신호를 제거하기 전의 자기간섭신호 파워 레벨(power level), 실선은 자기간섭 신호 제거 후의 파워 레벨을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 통신 대역의 중심 주파수(center frequency)인 2.5 GHz 에서는 자기간섭 신호가 잘 제거되지 않고 두 개의 톤이 위치한 대역 양쪽 가장자리에서만 자기간섭신호가 많이 제거된 것을 알 수 있다.
반면에, 도 8은 본 발명에서 제안하는 멀티 톤 전송 방식으로 자기간섭 기준 신호 생성기를 제어하였을때의 자기간섭 신호의 제거 성능을 나타낸 실험 결과이다.
도 8을 참조하면, 중심 주파수 2.5 GHz를 중심으로 통신 대역 전체에 걸쳐 자기간섭 신호가 제거된 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 대역 양쪽의 톤을 가지고 적응적 피드백 루프를 돌리는 경우 보다 통신 대역 안에서 멀티 톤을 전송하는 것이 자기간섭 제거 성능이 더 좋음을 알 수 있다.
도 6과 같은 자기간섭 기준 신호 생성기를 제어하기 위한 톤들이 통신에 장애를 주지 않기 위하여, 자기간섭 기준 신호 생성기의 제어를 위한 톤들이 위치한 주파수에 대한 정보는 송신 장치가 상대방인 수신 장치에 알려주어, 서로 공유하고 있을 필요가 있다. OFDMA의 경우 데이터로 할당된 서브캐리어를 자기간섭 기준 신호 생성기의 제어를 위한 톤 혹은 신호로 대체하거나 비울 수 있다. FDR 방식을 구동하는 노드의 송신 단에서는 특정 서브캐리어를 기존의 데이터 대신 자기간섭 기준 신호 생성기의 제어를 위한 톤으로 대체하여 전송을 수행하고, Far-end 노드(FDR 방식을 구동하는 노드에게 원하는 신호를 전송하고 싶은 노드) 의 경우 자기간섭 기준 신호 생성기의 제어를 위한 톤에 해당되는 서브캐리어에 데이터를 펑처링(puncturing) 하여 송신을 수행하게 된다.
이를 위해 FDR 노드는 자기간섭 기준 신호 생성기의 제어를 위한 톤 위치를 상대방 노드에게 시그널링을 통해 전달할 수 있다. 일 예로, 기지국이 FDR 노드인 경우 상대방 노드에 해당하는 단말에게 자기간섭 기준 신호 생성기의 제어를 위한 위치를 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 또는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel) 를 통해 시그널링해 줄 수 있다. 또 다른 일 예로서, 단말이 FDR 노드이고 상대방 노드가 기지국인 경우, 단말은 기지국에게 자기간섭 기준 신호 생성기의 제어를 위한 톤의 위치를 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 또는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 를 통해 시그널링해 줄 수 있다. 만약, FDR 모드로 구동하는 FDR 노드의 수신 시 자기간섭 기준 신호 생성기의 제어를 위한 톤의 전력이 Far-end 노드로부터 수신한 신호의 세기보다 특정 값 이상 큰 경우에는 자기간섭 기준 신호 생성기의 제어를 위한 톤의 위치에 대한 시그널링을 중지할 수 있다. 즉, FDR 모드로 구동하는 FDR 노드의 수신 시 자기간섭 기준 신호 생성기의 제어를 위한 톤의 전력이 Far-end 노드로부터 수신한 신호의 세기보다 특정 값 보다 작은 경우에만 자기간섭 기준 신호 생성기의 제어를 위한 톤의 위치에 대한 시그널링해 줄 수 있다.
또한, 자기간섭 기준 신호 생성기의 제어에 따라 대체된 서브캐리어의 개수와 위치는 변경될 수 있다. 본 발명에서 사용하는 멀티 톤은 그 주파수에서의 자기간섭 신호의 파워 측정을 위한 것이기 때문에 서브캐리어 대역 안의 어떤 연속적인(continuous) 신호형태 (예를 들어, Sinc 등)이어도 되는데, 이 경우 일반적인 통신에서 행하는 송/수신기간 채널 측정과 비교하여 신호 처리적인 부담이 적은 장점이 있다.
도 9는 통신 장치(50)의 구성 요소들을 나타내는 블록도이다.
통신 장치(50)는 단말이거나 기지국일 수 있다. 통신 장치(50)는 프로세서(51), 메모리(52), 무선 주파수 유닛(RF 유닛)(53), 디스플레이 유닛(54), 및 사용자 인터페이스 유닛(55)를 포함한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어(layers)들은 프로세서(51) 내에서 구현된다. 프로세서(51)는 제어 플랜과 사용자 플랜을 제공한다. 각 레이어의 기능은 프로세서(51) 내에서 구현될 수 있다. 프로세서(51)는 경쟁 레졸루션 타이머(contention resolution timer)를 포함할 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다. 만일 통신 장치(50)가 단말이라면, 디스플레이 유닛(54)는 다양한 정보를 디스플레이하고, LCD(liquid crystal display), OLED(organic light emitting diode)과 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 유닛(55)은 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다. RF 유닛(53)은 프로세서(51)에 연결되어 무선 신호를 송수신할 수 있다.
단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은, 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제1 레이어(L1), 제2 레이어(L2), 및 제3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어 또는 PHY 레이어는 상기 제1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(radio resource control) 레이어는 상기 제3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말(UE)와 네트워크는 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환한다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (15)

  1. Full Duplex Radio (FDR) 방식을 사용할 때 자기간섭 신호를 제거하기 위한 통신 장치에 있어서,
    상기 통신 장치에 할당된 통신 대역 및 상기 통신 대역의 보호 대역에서 복수의 제 1 자기간섭 기준신호들을 전송하도록 구성된 송신기-상기 복수의 제 1 자기간섭 기준신호들 중 일부는 상기 통신 대역의 보호 대역에서 전송되고, 상기 복수의 제 1 자기간섭 기준신호들 중 나머지는 상기 통신 대역에서 전송되고, 상기 통신 대역의 보호 대역은 상기 통신 대역의 양끝단에 있고-;
    자기간섭 채널을 통해 상기 복수의 제 1 자기간섭 기준신호들에 대응하는 복수의 자기간섭 신호들을 수신하도록 구성된 수신기;
    상기 복수의 자기간섭 신호들의 파워 합을 제거하는, 제 2 자기간섭 기준신호를 생성하기 위한, 제어 신호를 전송하는 통신 모뎀; 및
    상기 제어 신호에 기초하여, 상기 제 2 자기간섭 기준신호를 생성하도록 구성된 자기간섭 기준신호 생성기-상기 제2 자기간섭 기준신호는 상기 복수의 자기간섭 신호들을 상쇄하고-를 포함하는, 통신 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 송신기는 상기 복수의 제 1 자기간섭 기준신호들 각각이 상기 통신 대역 및 상기 통신 대역의 보호 대역에서 서로 다른 주파수에서 전송하도록 구성되는, 통신 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 자기간섭 기준신호 생성기는 감쇠기(attenuator), 위상 쉬프터(phase shifter) 및 시간 지연기를 포함하는, 통신 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 감쇠기, 상기 위상 쉬프터 및 상기 시간 지연기는 상기 통신 모뎀이 각각 전송한 제어 신호에 기초하여, 각각 감쇠, 위상 및 시간 지연을 조정하는, 통신 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 송신기는 상기 통신 대역에서의 상기 복수의 제 1 자기간섭 기준신호들 중 상기 나머지의 주파수 위치에 대한 정보를 상대 노드로 전송하도록 구성되는, 통신 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 주파수 위치에 대한 정보는 상기 복수의 제 1 자기간섭 기준신호들 중 상기 나머지가 전송되는 각 해당 서브캐리어(subcarrier)를 각각 지시하는, 통신 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 송신기는 상기 복수의 제 1 자기간섭 기준신호들 중 상기 나머지를 전송하는 해당 주파수 위치에서 데이터 없이 상기 복수의 제 1 자기간섭 기준신호들 중 상기 나머지만을 전송하는, 통신 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 송신기는 상대 노드로부터 수신한 신호의 세기가 특정 값보다 작은 경우에만 상기 통신 대역에서의 상기 복수의 제 1 자기간섭 기준신호들 중 상기 나머지의 주파수 위치에 대한 정보를 전송하도록 구성되는, 통신 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 통신 모뎀은 상기 복수의 자기간섭 신호들과 상기 제2 자기간섭 기준신호의 합의 파워가 최소가 될 때까지 적응적으로 제어 신호를 전송하도록 구성되는, 통신 장치.
  12. Full Duplex Radio (FDR) 방식을 사용할 때 통신 장치가 자기간섭 신호를 제거하는 방법에 있어서,
    상기 통신 장치에 할당된 통신 대역 및 상기 통신 대역의 보호 대역에서 복수의 제 1 기준신호들을 전송하는 단계-상기 복수의 제 1 자기간섭 기준신호들 중 일부는 상기 통신 대역의 보호 대역에서 전송되고, 상기 복수의 제 1 자기간섭 기준신호들 중 나머지는 상기 통신 대역에서 전송되고, 상기 통신 대역의 보호 대역은 상기 통신 대역의 양끝단에 있고-;
    자기간섭 채널을 통해 상기 복수의 제 1 자기간섭 기준신호들에 대응하는 복수의 자기간섭 신호들을 수신하는 단계;
    상기 복수의 자기간섭 신호들의 파워 합을 제거하는 제2 자기간섭 기준신호를 생성하기 위한 제어 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 제어 신호에 기초하여, 상기 제2 자기간섭 기준신호를 생성하는 단계-상기 제2 자기간섭 기준신호는 상기 복수의 자기간섭 신호들을 상쇄하고-를 포함하는, 자기간섭 신호 제거 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 자기간섭 기준신호들 각각이 상기 통신 대역 및 상기 통신 대역의 보호 대역에서 서로 다른 주파수에서 전송되는, 자기간섭 신호 제거 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 통신 대역에서의 상기 복수의 제 1 기준신호들 중 상기 나머지의 주파수 위치에 대한 정보를 상대 노드로 전송하는 단계를 더 포함하는, 자기간섭 신호 제거 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 상대 노드로부터 수신한 신호의 세기가 특정 값보다 작은 경우에만 상기 통신 대역에서의 상기 복수의 제 1 자기간섭 기준신호들 중 상기 나머지의 주파수 위치에 대한 정보를 상기 상대 노드로 전송하도록 구성되는, 자기간섭 신호 제거 방법.
KR1020170145085A 2017-03-23 2017-11-02 Fdr 방식을 사용할 때 자기간섭 신호를 제거하기 위한 통신 장치 및 그 방법 KR102108072B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762475823P 2017-03-23 2017-03-23
US62/475,823 2017-03-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180108395A KR20180108395A (ko) 2018-10-04
KR102108072B1 true KR102108072B1 (ko) 2020-05-08

Family

ID=63863408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170145085A KR102108072B1 (ko) 2017-03-23 2017-11-02 Fdr 방식을 사용할 때 자기간섭 신호를 제거하기 위한 통신 장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102108072B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012178829A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Fujitsu Ltd 分散型アンテナシステムにおけるトランシーバセット選択及び通信のための基地局、方法及び記憶媒体

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101623988B1 (ko) * 2009-02-26 2016-06-07 에릭슨 엘지 주식회사 무선 자원 제어 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템
KR20160019431A (ko) * 2013-06-10 2016-02-19 엘지전자 주식회사 자기 간섭 채널을 측정하는 방법 및 단말

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012178829A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Fujitsu Ltd 分散型アンテナシステムにおけるトランシーバセット選択及び通信のための基地局、方法及び記憶媒体

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180108395A (ko) 2018-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101992407B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 csi 보고를 수행하기 위한 방법 및 이를 위한장치
KR102241477B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 csi 보고를 수행하기 위한 방법 및 이를 위한 장치
US20210243611A1 (en) Dynamic spectrum partitioning between a first radio access technology and a second radio access technology
CN111492603B (zh) 接收用于测量自干扰的信息的方法及其终端
JP6808841B2 (ja) クロス−リンク干渉を制御する方法及びそのための装置
US10390254B2 (en) Interference cancellation method and apparatus between terminals in wireless access system supporting full-duplex radio scheme
US10491260B2 (en) Method for controlling self-interference duplication signal for removing self-interference in environment supporting full-duplex radio (FDR) communication, and apparatus therefor
US9713143B2 (en) Method and apparatus for estimating self-interference in wireless access system supporting full-duplex radio communication
CN110383722A (zh) 报告测量数据的方法及其终端
EP2725845A1 (en) Terminal, transmitting device, reception quality reporting method and reception method
JP2020504949A (ja) 無線通信システムにおいて端末と基地局の間の物理上りリンク制御チャネルを送受信する方法及びそれを支援する装置
EP3562222B1 (en) Terminal device, base station device, and communication method
US10374682B2 (en) Method and device for removing self-interference in wireless access system supporting full duplex radio scheme
KR20190129869A (ko) 단말 장치, 기지국 장치, 통신 방법, 및, 집적 회로
JP2020511840A (ja) 無線通信システムにおいては、チャネル状態情報参照信号を送受信する方法及びそのための装置
JP2017502576A (ja) 機械タイプ通信を支援する無線接続システムにおいて上りリンク送信電力を制御する方法及び装置
KR20140024882A (ko) 무선 접속 시스템에서 전송 전력 제어 방법 및 이를 위한 장치
KR20150102032A (ko) 무선접속시스템에서 채널 품질 지시 정보를 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치
CN105340195B (zh) 在全双工无线电(fdr)系统中分配fdr区域的方法和设备
KR20140027278A (ko) 무선 접속 시스템에서 신호 전송 방법 및 이를 위한 장치
WO2021124585A1 (ja) 端末及び無線通信方法
US11115087B2 (en) Method for distributed antenna-based communication device to perform communication based on inter-panel interference
KR20200029966A (ko) 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 신호를 전송하는 방법 및 이를 지원하는 장치
US20230008524A1 (en) Terminal and radio communication method
WO2017023229A1 (en) Signal strength measurement

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right